JPH03131057A

JPH03131057A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH03131057A
Application number: JP27003289A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Iko; 伊香　和夫
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-06-04

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〕この発明は、信鯨性に優れた半導体装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来から、半導体素子は、プラスチックパッケージ等に
より封止され、半導体装置化されている。そして、上記
半導体素子の封止としては、−ｉに大量生産性に優れて
いる点から、封止樹脂に工ボキシ樹脂組成物を用い低圧
トランスファー成形による樹脂封止が行われている。上
記エポキシ樹脂組成物としては、通常、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤等が用いられている
、上記硬化促進剤としては、従来から、三級アミン類、
イミダゾール類、ジアザビシクロアルケン類、有機ホス
フィン類等が汎用されている。

〔発明が解決するための課題〕

しかしながら、上記硬化促進剤をそれぞれ単独で用いた
場合、下記のような問題が生じる。すなわち、上記三級
アミン類を用いた場合、エポキシ樹脂組成物の保存安定
性が劣るようになるという問題がある。また、上記イミ
ダゾール類を用いた場合、耐湿性および電気特性が劣化
し、その結果、アルミニウム電極の腐食が生じるという
問題が生起する。また、上記有機ホスフィン類を用いる
場合、経済性および硬化性能の観点から、一般にトリフ
ェニルホスフィンが使用されるが、このトリフェニルホ
スフィンを用いた場合には、上記イミダゾール類に比較
してガラス転移温度の低い成形駒しか得られない。さら
に、上記ジアザビシクロアルケン類を用いた場合、その
硬化性能に問題があり、具体的にはパリの発生およびポ
ストキュア中の収縮等の問題が生じる。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、保
存安定性および硬化性能に優れたエポキシ樹脂組成物に
より樹脂封止されていて耐湿信顧性、耐熱信転性および
電気特性に優れた半導体装置の提供をその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置は、
下記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）成
分を含み、（Ｄ）成分の配合量が（Ｂ）成分１００重量
部に対して０．５〜５．０重量部の配合割合になるよう
に設定され、かつ（Ｅ）成分の配合量がＣＢ）成分１０
０重量部に対して０．０５〜２．０重量部の配合割合に
なるように設定されているエポキシ樹脂組成物を用いて
半導体素子を封止するという構成をとる。

（Ａ）エポキシ樹脂。

（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂。

（Ｃ）無機質充填剤。

（Ｄ）有機ホスフィン。

（Ｅ）２，４．６−トリス（ジメチルアミノメチル）フ
ェノール。

〔作用］すなわち、この発明者は、保存安定性、硬化性能、耐湿
性、電気特性等の緒特性に優れたエポキシ樹脂組成物を
得るために一連の研究を重ねた。

その結果、硬化促進剤として、有機ホスフィンおよび２
，４．６−）リス（ジメチルアミノメチル）フェノール
の２種類の化合物をそれぞれ特定の割合で用いると、保
存安定性および硬化性能に優れ、しかもその硬化物は耐
湿性、電気特性に優れたものとなるエポキシ樹脂組成物
が得られることを見出しこの発明に到達した。

この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
（Ａ成分）と、ノボラック型フェノール樹脂（Ｂ成分）
と、無機質充填剤（Ｃ成分）と、有機ホスフィン（Ｄ成
分）と、２，４．６−）リス（ジメチルアミノメチル）
フェノール（Ｅ成分）とを用いて得られるものであって
、通常、粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状に
なっている。

Ａ成分のエポキシ樹脂としては、１分子中にエポキシ基
を２個以上有するものであれば特に限定するものではな
いが、特にフェノール、クレゾール等の各種のフェノー
ル類から合成されるノボラック型エポキシ樹脂を用いる
のが好ましい。そして、上記エポキシ樹脂中のイオン性
不純物は少ないほど好ましく、ナトリウムイオンや塩素
イオンが各５　ｐｐｔｓ以下で、全塩素骨については１
１０００ｐｐ以下であることが好ましい。

Ｂ成分のノボラック型フェノール樹脂は、上記Ａ成分の
エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、１分
子中にフェノール性水酸基を２個以上有するものが好適
に用いられる。具体的には、フェノールノボラック樹脂
、タレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノ
ールノボラック樹脂等があげられる。

上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とノボラック型フェノール
樹脂（Ｂ成分）との配合割合は、上記Ａ成分中のエポキ
シ基１当量当たりＢ成分中の水酸基が０．８〜１．２当
量の割合になるように設定することが好適である。

上記Ｃ成分の無機質充填剤としては、石英ガラス粉末、
結晶シリカ粉末、溶融シリカ粉末、アルミナ、ガラス繊
維等があげられる。なかでも、特に好ましいのはシリカ
粉末である。そして、このような無機質充填剤の配合量
は、エポキシ樹脂組成物全体の６５〜９０重量％（以下
ｒ％」と略す）の範囲に設定することが好ましい。

上記り成分の有機ホスフィンは、硬化促進剤として作用
するものであり、置換基の全てが有機基である第三ホス
フィン化合物を用いるのが好ましい。特に好ましいのは
トリアリールホスフィンであり、具体的にはトリフェニ
ルホスフィンがあげられる。上記り成分の有機ホスフィ
ンの配合量は、ノボラック型フェノール樹脂１００重量
部（以下「部」と略す）に対して０．５〜５．０部の配
合割合に設定する必要がある。特に好ましくは１．０〜
３．０部である。すなわち、Ｄ成分の配合量が０．５部
を下回ると硬化反応が遅くなり成形時間が長（なる。逆
に５．０部を上回ると硬化反応が速すぎて流動性に問題
が生じるというように上記範囲を外れると成形性に問題
が生じるからである。なお、上記ノボラック型フェノー
ル樹脂には、例えば臭素化ノボラックフェノール樹脂の
ように変性ノボラック型フェノール樹脂も含む。

上記Ｅ成分の２．４・、６−トリス（ジメチルアミノメ
チル）フェノールは、上記り成分と同様硬化促進剤とし
て作用するものであり、Ｄ成分とＥ成分の両者を併用す
ることにより緒特性（保存安定性、硬化性能、耐湿性等
）に優れたエポキシ樹脂組成物が得られる。上記Ｅ成分
の配合量は、ノボラック型フェノール樹脂１００部に対
して０．０５〜２．０部の配合割合に設定する必要があ
る。特に好ましくは０．２〜１．０部である。すなわち
、Ｅ成分の配合量が０．０５部を下回るとガラス転移温
度が低下して耐熱性が劣化し、逆に２．０部を上回ると
保存安定性が低下するからである。なお、上記ノボラッ
ク型フェノール樹脂には、前記り成分の場合と同様、例
えば臭素化ノボラックフェノール樹脂のように変性ノボ
ラック型フェノール樹脂も含む。

また、この発明に用いるエポキシ樹脂組成物には、上記
Ａ−Ｅ成分以外に必要に応じて各種ワックス、高級脂肪
酸等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シランカ
ップリング剤等の表面処理剤、各種シリコーンオイル、
ポリブタジェン等の低応力化剤、ハロゲン化エポキシ樹
脂、三酸化アンチモン等の難燃剤等その他の添加剤を適
宜配合することができる。

この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、例えばつぎの
ようにして得られる。すなわち、上記Ａ〜Ｅ成分および
必要に応じてその他の添加剤を配合し、この配合物をミ
キサー等により混合する。

そして、この混合物をロールニーグーで混練し、これを
室温に冷却したのち公知の手段により粉砕し、さらに必
要に応じて打錠するという一連の工程により製造するこ
とができる。

このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体装置の
封止は特に限定されるものではなく、通常の方法、例え
ば、トランスファー成形等の公知の方法により行うこと
ができる。

このようにして得られる半導体装置は、エポキシ樹脂組
成物中に含まれる有機ホスフィン（Ｃ成分）および２，
４．６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール（
Ｅ成分）の２種類の硬化促進剤の作用により、優れた耐
熱信転性、耐湿信転性および電気特性を有している。ま
た、この半導体装置の樹脂封止に用いられるエポキシ樹
脂組成物は、優れた保存安定性および成形作業性を有し
ている。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の半導体装置は、上記有機ホス
フィンおよび２，４．６−）リス（ジメチルアミノメチ
ル）フェノールの２種類の硬化促進剤を特定の割合で含
有するエポキシ樹脂組成物により樹脂封止されているた
め、優れた耐湿信転性、耐熱信鯨性および電気特性を備
えている。しかも、上記エポキシ樹脂組成物は、高い保
存安定性を有し、かつ成形による樹脂封止作業のような
作業性にも優れたものである。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜６、比較例１〜４〕下記の第１表に示す原料を同表に示す割合で配合し、加
熱ロール機（温度９５°Ｃ）で３分間混練した後冷却粉
砕して粉末状のエポキシ樹脂組成物を得た。

（以下余白）つぎに、上記実施例および比較例によって得られた粉末
状のエポキシ樹脂組成物を用い、その保存安定性および
トランスファー成形による硬゛化物のガラス転移温度、
成形性、吸水率を評価測定し、その結果を下記の第２表
に示した。なお、上記保存安定性は３０°ＣＸ７日後の
スパイラルフローの保持率を測定し、ガラス転移温度は
熱機械分析装置（昇温速度２℃／ｗｉｎ）により測定し
た。また、成形性は１６５°ＣＸ９０秒後の熱時硬化（
ショア硬度θスケール）を測定し、吸水率は１２１°Ｃ
×２気圧の水蒸気中に４８時間放置し吸湿させた場合の
重量変化率を測定した。

（以下余白）上記第２表の結果から、比較例３．４品はガラス転移温
度は高いが、成形性、保存安定性が悪くしかも吸水率が
高い、また、比較例１，２品は成形性および保存安定性
は良好であるが、ガラス転移温度が低く吸水率が高い、
このように、比較別品においては、成形性、保存安定性
、ガラス転移温度および耐湿性の全てに満足しうるちの
が得られなかった。これに対して、実施例品は上記試験
項目の全てに優れた評価結果を得ている。このことから
、実施例品は保存安定性、成形性、耐熱信鯨性および耐
湿信鎖性の全てに優れていることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）および（
Ｅ）成分を含み、（Ｄ）成分の配合量が（Ｂ）成分１０
０重量部に対して０．５〜５．０重量部の配合割合にな
るように設定され、かつ（Ｅ）成分の配合量が（Ｂ）成
分１００重量部に対して０．０５〜２．０重量部の配合
割合になるように設定されているエポキシ樹脂組成物を
用いて半導体素子を封止してなる半導体装置。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂。（Ｃ）無機質充填剤。（Ｄ）有機ホスフィン。（Ｅ）２、４、６−トリス（ジメチルアミノメチル）フ
ェノール。
（２）下記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）および（
Ｅ）成分を含み、（Ｄ）成分の配合量が（Ｂ）成分１０
０重量部に対して０．５〜５．０重量部の配合割合にな
るように設定され、かつ（Ｅ）成分の配合量が（Ｂ）成
分１００重量部に対して０．０５〜２．０重量部の配合
割合になるように設定されている半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂。（Ｃ）無機質充填剤。（Ｄ）有機ホスフィン。（Ｅ）２、４、６−トリス（ジメチルアミノメチル）フ
ェノール。