JP5272199B2 - 半導体装置の製法 - Google Patents
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Description
(A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。
(C)アミン系硬化促進剤。
(D)無機質充填剤。
(x)熱処理時間(t分)と熱処理温度(T℃)との関係が、t≧3.3×10-5exp(2871/T)を満足する領域からなる熱処理条件〔ただし、185℃≦熱処理温度T℃≦300℃である。〕
(x)熱処理時間(t分)と熱処理温度(T℃)との関係が、t≧3.3×10-5exp(2871/T)を満足する領域からなる熱処理条件〔ただし、185℃≦熱処理温度T℃≦300℃である。〕
一般式(1)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂〔式(1)中、Xは単結合であり、R1〜R4は全てCH3である:エポキシ当量192、融点105℃〕
〔エポキシ樹脂a2〕
トリフェニルメタン型多官能エポキシ樹脂(エポキシ当量169、融点60℃)
ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂(水酸基当量203、軟化点65℃)
〔フェノール樹脂b2〕
フェノールノボラック樹脂(水酸基当量104、軟化点60℃)
〔フェノール樹脂b3〕
キシリレンノボラック型フェノール樹脂(水酸基当量175、軟化点72℃)
〔フェノール樹脂b4〕
トリフェニルメタン型フェノール樹脂(水酸基当量103、軟化点83℃)
〔フェノール樹脂b5〕
トリフェニルメタン型フェノール樹脂(水酸基当量97、軟化点111℃)
2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール
〔硬化促進剤c2〕
2,4−ジアミノ−6−〔2′−ウンデシルイミダゾリル−(1′)〕−エチル−s−トリアジン
〔硬化促進剤c3〕
テトラフェニルホスホニウム・テトラ−p−トリルボレート
球状溶融シリカ粉末(平均粒径13μm)
カーボンブラック
水酸化マグネシウム
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
酸化ポリエチレンワックス
下記の表1〜表2に示す各成分を同表に示す割合で配合しミキサーにて充分混合した後、2軸混練機を用い100℃で2分間溶融混練した。つぎに、この溶融物を冷却した後、粉砕することにより目的とする粉末状のエポキシ樹脂組成物a〜lを作製した。
175℃の熱板上にてエポキシ樹脂組成物を溶融させ、ゲル化するまでの時間を測定した。なお、硬化性を考慮すると、ゲル化時間は60秒以下が妥当な時間である。
エポキシ樹脂組成物を用い、金型温度175℃,硬化時間90秒にて成形し、型開き10秒後にショアD硬度計を用いて測定した硬化物のショアD硬度の値を熱時硬度とした。すなわち、この熱時硬度の値が高いほど硬化性が良好であるといえる。
〔実施例1〜12、比較例1〜24〕
つぎに、上記各エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を、TOWA社製の自動成型機(CPS−40L)によりトランスファー成形(成形条件:175℃×90秒)にて樹脂封止し、さらに175℃×3時間にて後硬化することにより半導体装置(LQFP−144:大きさ20mm×20mm×厚み1.4mm)を作製した。続いて上記半導体装置に対して下記の条件にて加熱処理(未処理も含む)を行なうことにより目的とする半導体装置を得た。得られた半導体装置の高温高湿信頼性および金線ワイヤー流れの各評価を下記の方法に従って評価した。
作製した半導体装置に対して、上述の条件にて熱処理を加えた(熱処理なしも含む)。このように処理して得られた半導体装置を、130℃×85%RH環境下でのHAST試験(Highly Accelerated Steam and Temperatuer Test:半導体装置を130℃×85%RHの条件下で暴露しながら一定時間毎の抵抗値を測定:バイアスなし)に供した。そして、HAST試験処理後の抵抗値の測定を行ない、この抵抗値の上昇率が10%以上であった場合を断線不良とし、この断線不良が発生するHAST処理時間が、上述の条件にて熱処理を加えた(未処理の熱処理なしも含む)場合、その熱処理前の場合に比較してどの程度長くなったかを算出し(熱処理を加えた場合の断線不良が発生するHAST処理時間/熱処理前の断線不良が発生するHAST処理時間)、高温高湿信頼性の寿命上昇率として評価した。
上記エポキシ樹脂組成物a〜lを用い、金線ワイヤー(ワイヤー径23μm、ワイヤー長6mm)を張ったLQFP−144(大きさ:20mm×20mm×厚み1.4mm)を、TOWA社製の自動成型機(CPS−40L)により成型(条件:175℃×90秒)し、175℃×3時間で後硬化することにより半導体装置を得た。すなわち、上記半導体装置の作製時において、図2に示すように、ダイパッド1を有するLQFPのパッケージフレームに金線ワイヤー2を張り、これを用い上記エポキシ樹脂組成物により樹脂封止してパッケージを作製した。図2において、3は半導体チップ、4はリードピンである。そして、作製したパッケージを軟X線解析装置を用いて、金線ワイヤー流れ量を測定した。測定は、各パッケージから10本ずつ金線ワイヤーを選定して測定し、図3に示すように、正面方向からの金線ワイヤー2の流れ量を測定した。そして、金線ワイヤー2の流れ量の最大部分となる値をそのパッケージの金線ワイヤー流れ量の値(dmm)とし、金線流れ率〔(d/L)×100〕を算出した。なお、Lは金線ワイヤー2間の距離(mm)を示す。そして、上記金線流れ率が6%以上のものを×、金線流れ率が4%以上6%未満のものを△、金線流れ率が4%未満のものを○として表示した。
Claims (3)
- 上記(C)成分であるアミン系硬化促進剤の含有量が、(B)成分であるフェノール樹脂100重量部に対して1〜20重量部である請求項1記載の半導体装置の製法。
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