JPH02156657A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱衝撃を受けた場合の耐クラツク性や、耐湿
性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂
封止半導体装置に関するものである。

従来の技術 現在、半導体のパッケージは、その気密性、耐熱性、耐
衝撃性、および汎用性などの面から、シリカ充填剤と固
形のエポキシ樹脂とを主成分とするエポキシ樹脂組成物
によりトランスファ成形されたプラスチックパッケージ
が主流になっている。

近年、半導体関連技術の進歩はめざましく、ＬＳＩの集
積度はどんどん向上し、それに伴い配線の微細化とチッ
プの大型化が進んでいる。この傾向は樹脂封止ＬＳＩの
アルミ配線変形、パシベーションクラック、樹脂クラッ
クなどの故障を深刻化させた。これら問題の解決のため
に、現在、半導体封止用樹脂の低応力化が強く求められ
ている。また、最近の実装技術の進歩により、半導体は
半田付は作業時などに非常な高温（半田温度は通常２４
０〜２６０℃）に晒されたりするようになった。このよ
うに常温から高温へ、高温から常温へという、これまで
になかった熱衝撃に半導体が晒されるようになったため
、これまでの低応力エポキシ樹脂組成物では樹脂クラッ
クや、耐湿性の劣化を防ぐことができなくなった。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、樹脂封止半導体が半田付は時等に非常
に高い温度に晒されることにより起こる。樹脂クラック
や、耐湿性の劣化を解決することにある。

課題を解決するための手段 本発明では、液状のフェノール類のモノグリシジルエー
テルを０．５〜５重量％含むシリカ充填剤と固形のエポ
キシ樹脂とを主成分とする半導体封止用エポキシ樹脂組
成物を用いる。

なお、ここでいう液状のフェノール類のモノグリシジル
エーテルとは、一般式 （式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、水素原子、アルキル基、塩
素、臭素等のハロゲンなどを表す）で示されるもののう
ち、常温で液状のものであって、フェノールグリシジル
エーテル、ブチルフェノールグリシジルエーテル等を措
す。

主成分のエポキシ樹脂は、通常、エポキシレジン、硬化
剤および硬化促進剤からなる。エポキシレジンは通常、
オルトクレゾールノボラックエポキシで、硬化剤として
はフェノールノボラックを用いることができる。硬化促
進剤としてはアミン類や有機ホスフィン化合物などが適
宜用いられる。アミン類の例としてはベンジルジメチル
アミン、２−メチルイミダゾールまたはＤＢＵ　（ジア
ザビシクロウンデセン）等があげられる。また、有機ホ
スフィン化合物の例としては、トリフェニルポスフィン
、トリフェニルホスフィントリフェニルボロン塩等があ
げられ、る。

主成分のシリカ充填剤の種類としては、結晶形態により
結晶シリカ、アモルファスの溶融シリカ、形状により破
砕状シリカ、球状シリカなどに分けられるが、どのよう
なシリカを用いた場合にも本発明の効果が得られる。ま
た、必要に応じては着色剤や、臭素化エポキシまたは三
酸化アンチモン等の難燃剤や、離型剤や、シランカップ
リング剤等のシリカ処理剤さらには、シリコーンや合成
ゴム等の低応力添加剤などを併用することもできる。

作用 樹脂封止半導体が非常に高い温度に晒された場合、樹脂
クラックや耐湿性の劣化を生じるのは、封止樹脂中の水
分が急激に加熱膨脹することにより生じた応力が原因で
ある。そこで樹脂封止半導体の吸湿量を低下させると大
きな改善効果が得られる。すなわち本発明のように、半
導体封止用エポキシ樹脂組成物に液状のフェノール類の
モノグリシジルエーテルを０．５〜５重量％を含有させ
ると、半導体チップやリードフレームなどの内部インサ
ートとエポキシ樹脂組成物との界面の塗れ性が改善され
、樹脂封止半導体の吸湿量を大きく低下させることがで
きる。

実施例 以下、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料での実施例を
説明するが、実施例で用いる部数は全て重量部であり、
テスト用パッケージの成形は、トランスファ成形により
行った。

溶融シリカ（ＲＤ−８：龍森製）１００部に、シランカ
ップリング剤（Ａ−１８７，日本ユニカー製）０．５部
、エポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０；日本化薬製）２
０部、硬化剤（ＭＰ−１２０：群栄化学製）１０部、硬
化促進剤（ＴＰＰ：北興化学製）０．２部、離型剤くヘ
キストＥ：へキストジャパン製）０．３部、顔料（カー
ポンブラック二三菱化成製）０．２部、下記の液状のフ
ェノール類のモノグリシジルエーテルＸ部を表−１の配
合に依って混合後コニーダーで混練しエポキシ樹脂組成
物を得た。これらの樹脂の特性及び模擬ＩＣの特性に関
する評価結果を表−１に示す。表−１より明らかなよう
に、本発明に従う実施例のものは比較例に比べて抜群の
改善効果のあることがわかる。

（以　　下　　余　　白　　） 表＝１ ◎：非常に優れる　　○：優れる　　×：劣る注）成形
性　　硬化性：　　ＪＩＳ　　Ｋ６９１１吸湿率：　ア
ルミ模擬素子（ＴＥＧ、７．０−口、０．４ｗｍｔ）を
封止した１００ ｐＱＦＰ（１８＋ｗｉロ、２．５ａｍｔ）を８５℃、８
５％の条件下で１００時 間放置した後のパッケージ吸湿率 耐湿性：　上述の１００ｐＱＦＰを１３５’ｃ、ｉｏｏ
％の条件下で１０００ 時間放置しアルミ腐食による不良 数／総数で判定 半日後耐湿性：　上述の１００ｐＱＦＰを８５℃、８５
％の条件下で １００時間放置し強制吸湿 させた後、２６０℃の半田 浴に１０秒浸漬後１２５ ℃、ｉｏｏ％の条件下で ３００時間放置しアルミ腐 食による不良数／総数で判 定 半田後クラック 液状のフエ ：　上述の１００ｐＱＦＰを ８５℃、８５％の条件下 で１００時間放置し強制 吸湿させた後、２６０℃ の半田浴に１０秒浸漬し たときに発生したクララ ク不良数／総数で判定 ノール類のモノグリシジルエーテル Ａ、フェノールグリシジルエーテル エボキシ当量（測定値）：１５５ 粘度：　　６ｃｐｓ Ｂ、パラ−５ｅｃブチルフエノールグリシジルエーテル エポキシ当量（測定値）：２３０ 粘度：°　１６ｃｐｓ 発明の効果 このように本発明によると、成形性および耐湿性（特に
半田浸漬等の熱衝撃後の耐湿性）に優れ、かつ、非常に
高い温度に晒された場合における耐クラツク性にも優れ
る半導体封止用エポキシ樹脂と樹脂封止半導体装置を得
ることができる。

樹脂封止半導体装置は、電子機器の軽薄短小化の要求か
ら、基板への高密度実装のために、より小型の表面実装
型のパッケージに移行していくことが予想され、非常に
高い温度に晒された場合の耐熱性は今後益々重要になる
ので、本発明の産業的役割は非常に大である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液状のフェノール類のモノグリシジルエーテルを
   ０．５〜５重量％含むシリカ充填剤と固形のエポキシ樹
   脂とを主成分とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
2. （２）請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
   により、トランスファ成形により封止された樹脂封止半
   導体装置。