JPH0329352A

JPH0329352A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH0329352A
Application number: JP16329589A
Authority: JP
Inventors: Masahito Shimizu; 雅人清水; Kazuto Yamanaka; 山中　一人; Junichi Adachi; 準一安達; Tatsushi Ito; 達志伊藤; Toku Nagasawa; 徳長沢
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1991-02-07

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、信頼性、特に耐湿信頼性に優れた半導体装
置に関するものである。

〔従来の技術］トランジスタ，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子は、通常、
セラ果ツクパッケージもしく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．上記セラミ
ックパッケージは、構戒材料そのものが耐熱性を有し、
しかも、透湿性が小さいうえに中空パッケージであるた
め、耐熱性，耐湿性に優れた封止が可能である。しかし
、構成材料が比較的高価であることと、量産性に劣る欠
点がある。したがって、最近では、コスト，　ｉｔ産性
の観点からプラスチックパッケージを用いた樹脂封止が
主流になっている。この種の樹脂封止には、従来からエ
ポキシ樹脂が使用されており、良好な威績を収めている
。しかしながら、半導体分野の技術革新によって集積度
の向上とともに素子サイズの大形化．配線の微細化が進
み、パツケージも小形化．′ｉＲ形化する傾向にあり、
これに伴って封止材料に対してより以上の信頼性の向上
が要望されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記信頼性のなかでも、特に、半導体装置のアルミニウ
ム配線の腐食に起因する耐湿信頼性の低下が問題にされ
ている。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐
湿信頼性に優れた半導体装置の提供をその目的とする。

〔問題点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）〜（Ｃ）成分を含有するエポキシ樹脂組威
物を用いて半導体素子を封止するという構戒をとる。

（Ａ）エポキシ樹脂。

（Ｂ）フェノール樹脂。

（Ｃ）オルト位にＯＨ基を有するフェノールを基本骨格
とする化合物。

〔作用］すなわち、本発明者らは、使用により何ら弊害を生じず
、しかも封止樹脂の耐湿性を向上させて半導体装置のア
ルごニウム配線の腐食に起因する耐湿信頼性を改善する
ことを目的として一連の研究を重ねた。その結果、上記
特定の化合物（Ｃ威分）を用いると、所期の目的を達成
しう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底物は、エポキシ樹脂
（Ａ威分）と、フェノール樹脂（Ｂ成分）と、上記特定
の化合物（Ｃ威分）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。

上記エポキシ樹脂組威物のＡ或分となるエポキシ樹脂は
、１分子中に平均２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ化合物であれば特に制限するものではない。すなわち
、従来の半導体装置の封止樹脂の主流であるノポラック
型エポキシ樹脂、あるいはその他ビスフェノールＡのジ
グリシジルエーテルやその多量体であるエビビス型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エ
ポキシ樹脂も使用可能である。このなかで特に好適なの
はフェノールノボラツク型エポキシ樹脂で、通常、エポ
キシ当ｉｉ１６０〜２５０，軟化点５０〜１　３　０　
’Ｃのものが用いられ、タレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂としては、上記エポキシ当量１７０〜２３０，軟
化点６０〜１１０゜Ｃのものが一般に用いられる。

上記Ａ或分のエポキシ樹脂とともに用いられるＢ或分の
フェノール樹脂は、上記エポキシ樹脂の硬化剤として作
用するものであり、なかでもノボラツク型フェノール樹
脂を用いるのが好適であり、通常、水酸基当量が８０〜
１８０，軟化点が５０〜１３０゜Ｃのものを用いること
が好ましい。

上記Ａ威分のエポキシ樹脂とＢ或分のフェノール樹脂と
の配合比は、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量当
たりフェノール樹脂中の水酸基が０．８〜１．２当量と
なるように配合することが好適である。この当量比が１
に近いほど好結果が得られる。

上記Ａ或分およびＢ威分とともに用いられるＣ威分の特
定の化合物は、オルト位に○Ｈｉを有するフェノールを
基本骨格とする化合物であり、置換基にＯＨ基，ＣＯＯ
Ｈ基を有する下記の一般式で表される構造のものである
。

ｎ■ 例えば、カテコール．ピロガロール，没食子酸等および
これらの単独もしくは２種以上から誘導される化合物等
があげられる。これらは単独で用いてもよいし、また併
用してもよい。上記Ｃ威分の配合量は、Ｃｔｃ分中に存
在する隣接した水酸基がＡＩｔｉ．分のエポキシ樹脂と
Ｂ或分のフェノール樹脂の合計量に対して０．　１〜５
重四％（以下「％」と略す）の範囲に設定するのが好ま
しい。すなわち、上記Ｃ成分の配合量が１０％を上回る
と得られるエポキシ樹脂組戒物において耐湿性以外の諸
特性に悪影響がみられ、１％を下回ると耐湿性の向上効
果がみられなくなるからである。

また、この発明に用いるエポキシ樹脂組成物には、必要
に応じて上記Ａ−Ｃ或分以外に、硬化促進剤，充填剤，
離型剤，難燃剤等を用いることができる。

上記硬化促進剤としては、フェノール硬化エポキシ樹脂
の硬化反応の触媒となるものは全て用いることができ、
例えば、２〜メチルイミダゾール、２，４．６−トリ（
ジメチルアξノメチル）フェノール、１，８−ジアザー
ビシクロ（５，４．０）ウンデセン−７、トリフエニル
ホスフイン等をあげることができる。

上記充填剤としては、石英ガラス粉末，タルク粉末等を
あげることができる。

また、離型剤としては、従来公知のステアリン酸，パル
ミチン酸等の長鎖カルボン酸、ステアリン酸亜鉛，ステ
アリン酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の金属塩、カル
ナバワックス，モンクンワックス等のワックス類等を用
いることができる。

なお、上記硬化促進剤および離型剤として例示した化合
物は、単独でもしくは併せて用いることができる。

この発明に用いるエポキシ樹脂組戒物は、例えばつぎの
ようにして製造することができる。すなわち、エポキシ
樹脂（Ａ威分）とフェノール樹脂（Ｂ或分）と特定の化
合物（Ｃ成分）とを配合し、必要に応じてその他の添加
剤の硬化促進剤，充填剤．Ｍ型剤等を常法に準じてドラ
イブレンド法または溶融ブレンド法を適宜採用し混合，
混練処理を行う　そして、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。

なお、上記製造過程において、予めエポキシ樹脂（Ａ威
分）もしくはフェノール樹脂（Ｂ或分）と特定の化合物
（Ｃ成分）とを反応させて、実質的に芳香環に結合し、
かつ隣接した水酸基を２個以上有するように存在させて
、これを冷却して粉砕した。そして、これに残りの成分
を配合してドライプレンドまたは溶融プンレドを行うこ
とにより製造することもできる。

このようなエポキシ樹脂Ｍ威物を用いての半導体の封止
は特に限定するものではなく、例えばトランスファー威
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
成物中に含まれる特定の化合物（Ｃ成分）の作用により
、極めて優れた耐湿信頼性を備えている。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の半導体装置は、上記Ｃ或分の
特定の化合物を含む特殊なエポキシ樹脂組戒物を用いて
封止されており、その封止樹脂が耐湿性に冨んでいるた
め、優れた耐湿信頼性を有している。特に、上記特殊な
エポキシ樹脂組戒物による封正により、素子上のアルく
ニウム配線が２μｍ以下の特殊な半導体装置を高温高湿
下の厳しい条件下に曝しても高い信頼性が得られるよう
になり・、これが大きな特徴である。

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１．２〕後記の第１表に示す原料を同表に示す割合で配合し、こ
の配合物をミキシシグロール機（ロール温度１００゜Ｃ
）でＩＯ分間溶融混練を行い、冷却固化後粉砕して目的
とする微粉末状のエポキシ樹脂組威物を得た。

〔実施例７〕予めノボラツク型フェノール樹脂とピロガロールとをホ
ルムアルデヒドを介し常法にしたがって反応生戒物を得
た。それ以外は実施例１と同様にして目的とする微粉末
状のエポキシ樹脂ｍ戒物を得た。

（以下余白）つぎに、上記実施例および比較例により得られた微粉末
状のエポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子をトランス
ファーモールドすることにより半導体装置を得た。この
ようにして得られた半導体装置について、室温下での曲
げ試験，ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定し、さらに１２
１゜ＣＸ２気圧の条件下で１０■の電荷を印加してプレ
ッシャークツカーバイアステスト（Ｐ（ＢＴテスト）を
行い、その結果を下記の第２表に示した。

（以下余白）第２表の結果から、実施例品は、特にＰ（ＢＴテストに
おける腐食寿命が著しく長くなっており、比較例品に比
べて耐湿信頼性が向上していることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するエポキシ樹
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）フェノール樹脂。（Ｃ）オルト位にＯＨ基を有するフェノールを基本骨格
とする化合物。
（２）（Ｃ）成分が、カテコール、ピロガロール、没食
子酸からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物で
ある請求項（１）記載の半導体装置。
（３）下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する半導体封止
用エポキシ樹脂組成物。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）オルト位にＯＨ基を有するフェノールを基本骨格
とする化合物。