JPH0234657A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH0234657A JPH0234657A JP18424688A JP18424688A JPH0234657A JP H0234657 A JPH0234657 A JP H0234657A JP 18424688 A JP18424688 A JP 18424688A JP 18424688 A JP18424688 A JP 18424688A JP H0234657 A JPH0234657 A JP H0234657A
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Landscapes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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。
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’ＪＦ）
この発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、熱放散性を
向上させ、かつ、低応力性を付与することのできる半導
体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
ものである。さらに詳しくは、この発明は、熱放散性を
向上させ、かつ、低応力性を付与することのできる半導
体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
（従来の技術）
半導体素子の封止用の樹脂としては、従来より、耐湿性
、耐熱性等の性能や、価格などの点において適当なエポ
キシ樹脂が広く使用されているが、近年の半導体素子の
高密度、高集積化にともなって小型化、薄型化への要求
とともに、素子発熱による熱疲労を低減するための熱放
散性を向上させ、また半導体素子と封止用樹脂との間に
発生する熱応力を低減させることが必要になってきてい
る。
、耐熱性等の性能や、価格などの点において適当なエポ
キシ樹脂が広く使用されているが、近年の半導体素子の
高密度、高集積化にともなって小型化、薄型化への要求
とともに、素子発熱による熱疲労を低減するための熱放
散性を向上させ、また半導体素子と封止用樹脂との間に
発生する熱応力を低減させることが必要になってきてい
る。
このような半導体素子の封止に際しての熱放散性、低応
力性を向上させるために、従来より封止用エポキシ樹脂
に熱放散性のよい結晶性シリカやアルミナ等のフィラー
を配合することが種々の方法によって行われてきている
。また、このフィラー配合についての新しい試みも種々
提案されている。
力性を向上させるために、従来より封止用エポキシ樹脂
に熱放散性のよい結晶性シリカやアルミナ等のフィラー
を配合することが種々の方法によって行われてきている
。また、このフィラー配合についての新しい試みも種々
提案されている。
たとえばこのような試みとしては、水酸化アルミニウム
と、水酸化アルミニウムによって表面処理した赤燐の粉
末をエポキシ樹脂に配合する方法が提案されてもいる（
特開昭６ｌ−２７６８１６）。
と、水酸化アルミニウムによって表面処理した赤燐の粉
末をエポキシ樹脂に配合する方法が提案されてもいる（
特開昭６ｌ−２７６８１６）。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、これまでに知られているエポキシ樹脂配
合用のフィラーを使用したとしても、その熱放散性、低
応力性には限界があり、今後の半導体素子の高密度実装
、超ＬＳＩの高集積化に対応するのに充分なものではな
い。
合用のフィラーを使用したとしても、その熱放散性、低
応力性には限界があり、今後の半導体素子の高密度実装
、超ＬＳＩの高集積化に対応するのに充分なものではな
い。
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の半導体素子封止用のエポキシ樹脂組成物の
欠点を改善し、エポキシ樹脂に配合するフィラー成分等
について検討を加え、熱放散性に極めて優れ、低応力性
を付与することのできる半導体素子封止用のエポキシ樹
脂組成物を提供することを目的としている。
あり、従来の半導体素子封止用のエポキシ樹脂組成物の
欠点を改善し、エポキシ樹脂に配合するフィラー成分等
について検討を加え、熱放散性に極めて優れ、低応力性
を付与することのできる半導体素子封止用のエポキシ樹
脂組成物を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
この発明は、上記の課題を解決するために、（ａ）エポ
キシ樹脂、 （ｂ）フェノールノボラック系硬化剤、（
Ｃ）磁性分量２００ｐｐｍ以下の窒化ケイ素フィラー、
および（ｂ）シリコーン系改質材を含有することを特徴
とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。
キシ樹脂、 （ｂ）フェノールノボラック系硬化剤、（
Ｃ）磁性分量２００ｐｐｍ以下の窒化ケイ素フィラー、
および（ｂ）シリコーン系改質材を含有することを特徴
とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。
このエポキシ樹脂組成物は、熱放散性および低応力性、
特に膨張係数を下げる点において優れた窒化ケイ素をフ
ィラーとすることが有利であり、しかもフィラーとする
窒化ケイ素の磁性分量を２０ ｏｐｐｎ以下に制御する
ことによって極めて良好な熱放散性と低応力性が実現で
きるとの知見に基づいてなされたものである。
特に膨張係数を下げる点において優れた窒化ケイ素をフ
ィラーとすることが有利であり、しかもフィラーとする
窒化ケイ素の磁性分量を２０ ｏｐｐｎ以下に制御する
ことによって極めて良好な熱放散性と低応力性が実現で
きるとの知見に基づいてなされたものである。
組成物のベース樹脂となるエポキシ樹脂ｊ脂については
、耐湿性、耐熱性等の性能の良好なものとして知られて
いる従来公知のものをはじめとして、適宜な種類のもの
を使用することができる。このようなエポキシ樹脂とし
ては、たとえば、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂な
どを例示することができる。
、耐湿性、耐熱性等の性能の良好なものとして知られて
いる従来公知のものをはじめとして、適宜な種類のもの
を使用することができる。このようなエポキシ樹脂とし
ては、たとえば、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂な
どを例示することができる。
また、硬化剤としてのフェノールノボラック系硬化剤も
従来より使用されているものを用いることができる。こ
の場合、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有
するフェノールノボラック系硬化剤を好ましいものとし
て例示することができる。
従来より使用されているものを用いることができる。こ
の場合、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有
するフェノールノボラック系硬化剤を好ましいものとし
て例示することができる。
フィラーとして配合する窒化ケイ素は、上記した通り、
その磁性分量を２ Ｑ ０ｐｐｎ以下に制御したものを
用いるが、その使用に当っては、エポキシ樹脂に配合す
るフィラーの全量をこの窒化ケイ素としてもよいし、あ
るいは、一部をこの窒化ケイ素とし、これまでにフィラ
ーとして用いられている結晶シリカ、溶融シリカ等を併
用してもよい。
その磁性分量を２ Ｑ ０ｐｐｎ以下に制御したものを
用いるが、その使用に当っては、エポキシ樹脂に配合す
るフィラーの全量をこの窒化ケイ素としてもよいし、あ
るいは、一部をこの窒化ケイ素とし、これまでにフィラ
ーとして用いられている結晶シリカ、溶融シリカ等を併
用してもよい。
磁性分量を従来の窒化ケイ素の１／１０以下に制御する
ことにより、パワートランジスタデバイスはもちろんの
こと、集積度の高いＬＳＩの分野へ、この発明の窒化ケ
イ素フィラー配合の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
広く用いることが可能となる。
ことにより、パワートランジスタデバイスはもちろんの
こと、集積度の高いＬＳＩの分野へ、この発明の窒化ケ
イ素フィラー配合の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
広く用いることが可能となる。
このフィラーの粒径、配合ｉ等については特段に制限さ
れるものではなく、従来の組成物配合の場合と同程度と
することができる。
れるものではなく、従来の組成物配合の場合と同程度と
することができる。
フィラー成分の窒化ケイ素とともに配合するシリコーン
系改質剤としては、オルガノシリコーンオイルおよび／
またはシリコーンゲルゴムパウダーを用いるのが好まし
い。
系改質剤としては、オルガノシリコーンオイルおよび／
またはシリコーンゲルゴムパウダーを用いるのが好まし
い。
以上のように、この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物は、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノールノボラ
ック型硬化剤、（Ｃ）磁性分量２００ｐｐｍ以下の窒化
ケイ素フィラー、および（ｄ）シリコーン系改質剤を含
有するものであるが、封止用樹脂としてのこの発明の性
能を損わない限り他の種々の添加剤を含有することがで
きる。たとえば、難燃剤、硬化促進剤、着色剤、充填剤
などの適宜なものを半導体素子の種類、用途に応じて配
合することができる。
成物は、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノールノボラ
ック型硬化剤、（Ｃ）磁性分量２００ｐｐｍ以下の窒化
ケイ素フィラー、および（ｄ）シリコーン系改質剤を含
有するものであるが、封止用樹脂としてのこの発明の性
能を損わない限り他の種々の添加剤を含有することがで
きる。たとえば、難燃剤、硬化促進剤、着色剤、充填剤
などの適宜なものを半導体素子の種類、用途に応じて配
合することができる。
く作 用）
この発明の半導体封止用のエポキシ樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂に、熱放散性および低応力性、特に膨張係数を
低下させる点において優れた窒化ケイ素を磁性分量２０
０１１１）ＴＩ以下に制御して配合しているので、封止
樹脂の熱放散性および低応力性は極めて良好である。し
かも、磁性分量の抑制によって、パワートランジスタデ
バイスはもちろんのこと、集積度の高いＬＳＩ分野への
適用展開も可能となる。
キシ樹脂に、熱放散性および低応力性、特に膨張係数を
低下させる点において優れた窒化ケイ素を磁性分量２０
０１１１）ＴＩ以下に制御して配合しているので、封止
樹脂の熱放散性および低応力性は極めて良好である。し
かも、磁性分量の抑制によって、パワートランジスタデ
バイスはもちろんのこと、集積度の高いＬＳＩ分野への
適用展開も可能となる。
またシリコーン系改質剤を併用することによって、高熱
放散性および優れた低応力性は一層確実なものとなる。
放散性および優れた低応力性は一層確実なものとなる。
（実施例）
以下、実施例を示してさらにこの発明の組成物について
説明する。
説明する。
実施例１
クレゾールノボラヅク型エポキシ樹脂に、硬化剤として
フェノールノボラック系硬化剤を配合し、これに加えて
、磁性分量１７０ｐｐｎの窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）フ
ィラーと溶融シリカ粉末、およびシリコーンゲルゴムパ
ウダーを配合した。これらフィラー成分の配合量は３５
ｗｔ％とじた。またシリコーンゲルゴムパウダーは、５
ｗｔ％の割合で配合した。
フェノールノボラック系硬化剤を配合し、これに加えて
、磁性分量１７０ｐｐｎの窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）フ
ィラーと溶融シリカ粉末、およびシリコーンゲルゴムパ
ウダーを配合した。これらフィラー成分の配合量は３５
ｗｔ％とじた。またシリコーンゲルゴムパウダーは、５
ｗｔ％の割合で配合した。
得られたエポキシ樹脂組成物について、熱伝導率、線膨
張係数、曲げ弾性率、耐湿性および耐クラツク性の緒特
性について評価した。この場合、耐湿性および耐クラツ
ク性は次の仕様により評価した。
張係数、曲げ弾性率、耐湿性および耐クラツク性の緒特
性について評価した。この場合、耐湿性および耐クラツ
ク性は次の仕様により評価した。
（１）耐湿性
アルミモニタ素子（１８ＳＯＰ）を半田処理（温度２６
０℃、１０秒間）し、次いでＰＣＴ（２ａｔ１１） １
００時間後のオープン不良数を４０サンプルについて測
定した。
０℃、１０秒間）し、次いでＰＣＴ（２ａｔ１１） １
００時間後のオープン不良数を４０サンプルについて測
定した。
（２）耐クラツク性
１６ＤＩＰ（チップサイズ４ｘ１６）に対して、−６５
〜１５０℃の温度サイクルを２００回繰り返し、そのと
きのクラヅク発生数を２０サンプルについて測定した。
〜１５０℃の温度サイクルを２００回繰り返し、そのと
きのクラヅク発生数を２０サンプルについて測定した。
この特性評価の結果を示したものが表１でアル。
この実施例の樹脂組成物においては、上記の緒特性がい
ずれも良好であり、後述の比較例との対比からも明らか
なように、耐湿性および耐クラツク性ともに極めて優れ
ている。
ずれも良好であり、後述の比較例との対比からも明らか
なように、耐湿性および耐クラツク性ともに極めて優れ
ている。
この実施例の組成物により、熱放散性および低応力性の
著しい向上が実現されている。
著しい向上が実現されている。
実施例２
溶融シリカを結晶性シリカに代え、シリコーンオイルを
配合して実施例１と同様のエポキシ樹脂組成物を作製し
た。
配合して実施例１と同様のエポキシ樹脂組成物を作製し
た。
実施例１と同様にして封止樹脂の特性を評価した６表１
にその結果を示した。
にその結果を示した。
熱放散性に著しく優れ、低応力性の良好な封止材が得ら
れた。
れた。
比較例１
窒化ケイ素をフィラーとして配合しないエポキシ樹脂組
成物を実施例１と同様にして作製した。
成物を実施例１と同様にして作製した。
封止樹脂について特性を評価したところ、表１に示した
通り、実施例１および２に比べて熱伝導率が小さく、熱
放散性が充分でなかった。耐湿性、明クラック性も満足
できるものではながった。
通り、実施例１および２に比べて熱伝導率が小さく、熱
放散性が充分でなかった。耐湿性、明クラック性も満足
できるものではながった。
比較例２
′／８融シリカを結晶シリカに代えて、かつ窒化ゲイ素
フィラーを含有しないエポキシ樹脂組成物を実施例１と
同様にして作製した。封止樹脂について同様に特性を評
価した０表１に示した通り、実施例１および２に比べて
、線膨張係数、曲げ弾性率ともに大きく、耐湿性および
耐クラツク性ははるかに劣っていた。
フィラーを含有しないエポキシ樹脂組成物を実施例１と
同様にして作製した。封止樹脂について同様に特性を評
価した０表１に示した通り、実施例１および２に比べて
、線膨張係数、曲げ弾性率ともに大きく、耐湿性および
耐クラツク性ははるかに劣っていた。
比較例３
窒化ケイ素として磁性分量が１ｏｏｏｐｐ１１のらのを
使用し、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を作
製した。封止樹脂について同様に特性を評価した０表１
に示した通り、実施例１および２に比べて耐湿性が劣っ
ており、封止材として満足できるものではなかった。
使用し、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を作
製した。封止樹脂について同様に特性を評価した０表１
に示した通り、実施例１および２に比べて耐湿性が劣っ
ており、封止材として満足できるものではなかった。
実施例３
磁性分量１３０１）ｌ）ｌの窒化ケイ素フィラーを用い
、溶融シリカを配合することな〈実施例１と同様にして
エポキシ樹脂組成物を作製した。
、溶融シリカを配合することな〈実施例１と同様にして
エポキシ樹脂組成物を作製した。
この組成物からの封止樹脂について実施例１と同様にし
て特性を評価しな、はぼ同程度の特性が得られた。耐湿
性は０／４０、耐クラツク性はＯ／２０であった。
て特性を評価しな、はぼ同程度の特性が得られた。耐湿
性は０／４０、耐クラツク性はＯ／２０であった。
実施例４
シリコーン系改質剤として重量比５０１５０でシリコー
ンオイルとシリコーンゲルゴムパウダーを併用し、実施
例１と同様にして組成物を作製した。
ンオイルとシリコーンゲルゴムパウダーを併用し、実施
例１と同様にして組成物を作製した。
封止樹脂の特性は同様に良好なものであり、線膨張係数
、曲げ弾性率ともにさらに低下していた。
、曲げ弾性率ともにさらに低下していた。
（発明の効果）
この発明の組成物により、封止樹脂の熱放散性および低
応力性を著しく向上させることができる。
応力性を著しく向上させることができる。
耐湿性、耐クラツク性ともに優れた封止樹脂が実現され
る。
る。
また、この発明の組成物は、フィラーとして窒化ケイ素
を用いながらも、パワートランジスタデバイス、高集積
化ＬＳＩ分野への適用拡大を可能とする。
を用いながらも、パワートランジスタデバイス、高集積
化ＬＳＩ分野への適用拡大を可能とする。
Claims (4)
- （１）（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノールノボラッ
ク系硬化剤、（ｃ）磁性分量２００ｐｐｍ以下の窒化ケ
イ素フィラー、および（ｄ）シリコーン系改質剤を含有
することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物
。 - （２）シリカフィラーを配合した請求項（１）記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - （３）シリコーン系改質剤としてシリコーンオイルおよ
び／またはシリコーンゲルゴムパウダーを含有する請求
項（１）記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - （４）フェノールノボラック系硬化剤として、１分子中
に２個以上のフェノール性水酸基を有するノボラック系
硬化剤を含有する請求項（１）記載の半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18424688A JPH0234657A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18424688A JPH0234657A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234657A true JPH0234657A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH0515744B2 JPH0515744B2 (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16149944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18424688A Granted JPH0234657A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0234657A (ja) |
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| JPS61221220A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
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1988
- 1988-07-22 JP JP18424688A patent/JPH0234657A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515744B2 (ja) | 1993-03-02 |
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