JPH03285943A - エポキシ樹脂成形材料 - 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〕 本発明は半導体デバイスのパッケージに用いられるエポ
キシ樹脂成形材料に関するもので、更に詳しくは良好な
成形性等を有すると共に、半田処理後の耐湿性にも優れ
た半導体封止用エポキシ樹脂成形材料に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

半導体デバイスのパッケージ動向は、電子機器の小型化
のニーズに伴い軽薄短小化の傾向が更に加速されており
、表面実装対応のパッケージ即ちディスクリートにおい
てはミニモールド、スーパーミニモールド化、ＩＣ，Ｌ
ＳＩに於てはＳＯＰ、ＱＦＰの動向にある。このように
上記パッケージの移行に伴いパッケージが実装時に直接
半田浸漬等の高い熱ストレスを受は耐湿性が大巾に低下
する問題が発生し、耐湿性の劣化の少ない封止用成形材
料が要望されている。又組立工程に於いては外装鍍金を
半田漬等で行なうが、その再リード部にパリがあると半
田付不良を発生し製品の外観上問題になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の技術で述べたように、これ迄に知られている半導
体封止用エポキシ樹脂成形材料では、パッケージの小型
化にともなって、パッケージ全体が実装時に半田浸漬な
どの高い熱ストレスを受け、耐湿性が大幅に低下すると
いう問題が発生していた。　また、組立工程においては
、通常、外装メツキを半田浸漬などにより行なうが、そ
の際、リード部にパリがあると半田不良を発生し、製品
の外観上問題となる。しかし、これまでのものではこの
パリ発生の抑制は充分ではなかった。

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樹脂成形材料の欠点を改
善し、半田浸漬後の耐湿性に優れ、しかもパリ発生の少
ない作業性の良好な半導体封止用エポキシ樹脂成形材料
を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はエポキシ樹脂に対し、架橋剤、充填剤を加え、
更に必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、離型剤、着色剤
、カップリング剤等の添加剤を添加してなるエポキシ樹
脂成形材料において、多官能シランカップリング剤を含
有したことを特徴とするエポキシ樹脂成形材料のため、
上記目的を達成することができたもので、以下本発明の
詳細な説明する。

本発明に用いるエポキシ樹脂としては従来公知のエポキ
シ樹脂を適宜使用する。このようなエポキシ樹脂として
は、その分子中にエポキシ基を２個有する化合物を好ま
しく用いることができる。

分子構造、分子量などに格別制限されることなく、たと
えば、ノボラック型エポキシ樹脂、あるいはその変性樹
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
ポキシ樹脂などの広い範囲のものを用いることができる
。架橋剤としてはフェノール樹脂、メラミン樹脂、アク
リル樹脂、ユリア樹脂、イソシアネート等が用いられ、
特に限定するものではないが、ノボラック型フェノール
樹脂を用いることが耐熱性の点でよく好ましいことであ
る。硬化剤としては脂肪族ポリアミン、ポリアミド樹脂
、芳香族ジアミン等のアミン系硬化剤、酸無水物硬化剤
、ルイス酸錯化合物等が用いられ、特に限定するもので
はない。硬化促進剤としてはリン系及び又は３級アミン
系硬化促進剤を用いることが必要である。充填剤として
は全量の３０〜９０％のシリカ、クレー、炭酸カルシウ
ム、タルク、ガラス粉、水酸化アルミニウム等の無機質
充填剤を用いることが必要で、更に必要に応じてガラス
繊維、アスベスト繊維、バルブ等の繊維質充填剤を用い
ることもできる。離型剤、着色剤、カップリング剤等に
ついては通常用いられているものを必要に応じて添加す
るものである、多官能シラン力・ンブリング剤としては
次の一般式で表わされるものを用いる。

ＣＨ３ ＸＮ　（（ＣＨ２）３　Ｓｉ　　（ＯＣＨｓ　）ｚ　）
ｚ（Ｘは、ＨまたはＨ，ＮＣＨ，ＣＨ，−を示す）多官
能シランカップリング剤の量は好ましくは無機充填剤１
００重量部（以下単に部と記す）に対して０．０５〜５
部、より好ましくは０．１〜１部であることが望ましい
。即ち０．０５部未満では半田処理後の耐湿性が向上し
難く、５部をこえると増粘による粘度上昇でフロー性が
低下しパリが発生しやすくなり成形品外観が低下する傾
向にあるからである。更に加えて多官能シランカップリ
ング剤はアミノシラン、エポキシシラン、アリルシラン
等のシランカップリング剤と併用することがより効果的
であり望ましいことである。シランカップリング剤とし
ては次の一般式で表わされるものを用いることができる
。

Ｙ　ＲＳ　ｉ　Ｘ　３ （Ｙは有機官能基、Ｒはアルキル基、Ｘは加水分解−０
ＣＨ３、ＱＣ２Ｈｓ等を示す）添加配合の方法としては
特に限定するものではなく、従来よりシランカップリン
グ剤使用時に採用されているもの、たとえばインテグラ
ルブレンド法などの任意の方法を用いることができる。

また、この発明の成形材料を用いて半導体を封止する方
法としては、従来と同様にして、封止する反動体阻止等
に応じて適宜なものを採用することができる。

〔作　　用〕

この発明の半導体封止用エポキシ樹脂成形材料は、多官
能シランカップリング剤を配合することにより、半田浸
漬後の耐湿性も大きく向上させることができる。リード
フレーム、特に銅、銅−ニッケルメッキ、銅−銀メンキ
への密着性が大幅に向上し、半田浸漬後でも優れた耐湿
性が得られるしかもハリの低減が図られる。

耐湿性の劣化の少ない高信顛性封止成形材料が得られる
。

以下本発明を実施例にもとづいて説明する。

実施例１乃至５と比較例１及び２ 第１表の配合表に従って材料を配合、混合し９０〜１０
０°Ｃで混焼後、冷却、粉砕した。なお多官能シランカ
ップリング剤やシラカップリング剤は溶融シリカに対し
てインテグラルブレンド法で添加、混合した。

以下余白 ＊１．　　エポキシ当量２２０、軟化点６４℃のタレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂。

＊２．０）（当量１１０、軟化点８０℃のノボラック型
フェノール樹脂。

着力およびパリ抑制についても評価した。その結果を第
２表に示した。

多官能シランカップリング剤を配合しない比較例との対
比からも明らかなように、半田処理後の耐湿性、密着力
、パリ抑制は極めて優れていることが判る。比較例１及
び２については実施例１乃至５に比べてその特性は著る
しく劣っている。

以下余白 得られたエポキシ樹脂成形材料で半導体素子を封止した
。評価用パッケージとしては１７５±５°Ｃ１６０秒硬
化させた３ｐ　ｉｎミニモールドパッケージを使用し、
チップとしては１×１閣のシリコン表面を酸化した上に
５ミクロンのアルミニウム配線を行なったＴＥＧを使用
した。なおアフターキュアーは１７５℃で５時間行なっ
た。

このパッケージを用い、半田処理後の耐湿性を／ｌ腐食
により評価した。また半田後のリード密＊１゜ ＄２゜ ＊３゜ 半田処理：２６０°Ｃ／１０ｓｅｃ浸漬、その後ＰＣＴ
（３ａｔｎ＋、　　１３３°Ｃ，１００χＲＨ）を行い
２，１１腐食評価 リード密着カニ半田処理前後で超音波観察Ａ−極めて良
好 Ｂ−良好 Ｃ−不良 ハリ抑制評価：封止時のリード部ハリ出を目視評価 Ａ−極めて良好 Ｂ−良好 Ｃ−不良 〔発明の効果〕 この発明により、以上詳しく説明した通り、パリの発生
を押さえ、作業性に優れ、かつ、半田浸漬後の耐湿性を
大幅に向上させることのできる半導体封止用エポキシ樹
脂成形材料が実現される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂に対し、架橋剤、充填剤を加え、更
   に必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、離型剤、着色剤、
   カップリング剤等の添加剤を添加してなるエポキシ樹脂
   成形材料において、多官能シランカップリング剤を含有
   したことを特徴とするエポキシ樹脂成形材料。
2. （２）多官能シランカップリング剤の量が、無機充填剤
   １００重量部に対して０．０５〜５重量部であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエポキシ樹脂成
   形材料。