JPH04275323A - 半導体封止用樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用樹脂組成物Info
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- JPH04275323A JPH04275323A JP5821391A JP5821391A JPH04275323A JP H04275323 A JPH04275323 A JP H04275323A JP 5821391 A JP5821391 A JP 5821391A JP 5821391 A JP5821391 A JP 5821391A JP H04275323 A JPH04275323 A JP H04275323A
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、はんだ耐熱性に優れた
、低応力で成形性に優れた半導体封止用樹脂組成物に関
する。
、低応力で成形性に優れた半導体封止用樹脂組成物に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化が急速に進
められており、素子サイズの大型化と配線幅の微細化が
著しく進展している。これらは高集積化された半導体装
置も含め、半導体装置は現在ほとんどが樹脂封止されて
いる。これは信頼性の高い優れた性能を有する封止用樹
脂の開発によるところが大きい。
められており、素子サイズの大型化と配線幅の微細化が
著しく進展している。これらは高集積化された半導体装
置も含め、半導体装置は現在ほとんどが樹脂封止されて
いる。これは信頼性の高い優れた性能を有する封止用樹
脂の開発によるところが大きい。
【０００３】一方、近年はプリント基板への部品実装に
おいては、高密度実装、作業性合理化のため、挿入型パ
ッケージであるＤＩＰパッケージから、表面実装型パッ
ケージであるＳＯＰパッケージに変化してきた。これに
ともない、エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹
脂を使用する方法が提案されている（特開昭５８−３９
６７７号公報、特開昭６１−４７７２５号公報、特開昭
６１−２５９５５２号公報）。
おいては、高密度実装、作業性合理化のため、挿入型パ
ッケージであるＤＩＰパッケージから、表面実装型パッ
ケージであるＳＯＰパッケージに変化してきた。これに
ともない、エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹
脂を使用する方法が提案されている（特開昭５８−３９
６７７号公報、特開昭６１−４７７２５号公報、特開昭
６１−２５９５５２号公報）。
【０００４】また、近年では、より高密度実装化のため
、表面実装素子第一世代であるＳＯＰ、ＱＦＰパッケー
ジから、薄型化が進められたＴＳＯＰ、ＴＱＦＰパッケ
ージに移行しつつある。
、表面実装素子第一世代であるＳＯＰ、ＱＦＰパッケー
ジから、薄型化が進められたＴＳＯＰ、ＴＱＦＰパッケ
ージに移行しつつある。
【０００５】パッケージの薄型化にともない、チップ上
面の樹脂厚が非常に薄くなってきている。このため、実
装時における加熱による樹脂部分のクラックがより深刻
な問題となっている。はんだ付け工程におけるクラック
発生は、後硬化させてから実装工程までの間に吸湿され
た水分が、はんだ付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨張
することに起因すると言われており、その対策として、
後硬化したのち完全に乾燥し、防湿梱包させて出荷する
方法が採られている。
面の樹脂厚が非常に薄くなってきている。このため、実
装時における加熱による樹脂部分のクラックがより深刻
な問題となっている。はんだ付け工程におけるクラック
発生は、後硬化させてから実装工程までの間に吸湿され
た水分が、はんだ付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨張
することに起因すると言われており、その対策として、
後硬化したのち完全に乾燥し、防湿梱包させて出荷する
方法が採られている。
【０００６】また、封止用樹脂の改良も検討されてきた
。たとえば、封止用樹脂にゴム成分を配合し、内部応力
を低下させる方法、新構造樹脂を使用する方法、充填剤
を高充填し線膨張係数を低下させる方法等がある（特開
昭６３−１８９４２１号公報、特開昭６３−１６４４５
１号公報）。
。たとえば、封止用樹脂にゴム成分を配合し、内部応力
を低下させる方法、新構造樹脂を使用する方法、充填剤
を高充填し線膨張係数を低下させる方法等がある（特開
昭６３−１８９４２１号公報、特開昭６３−１６４４５
１号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
、防湿梱包方式は製品の取り扱い作業が煩雑となり、製
造コストが上昇する。
、防湿梱包方式は製品の取り扱い作業が煩雑となり、製
造コストが上昇する。
【０００８】また、各種方法で改良された樹脂も、それ
ぞれ少しずつ効果をあげてきているが、実装技術の進歩
にともなうより高度な要求に応えるには十分でない。例
えば、ゴム成分を配合する方法では曲げ強度の低下を招
き、また、破砕シリカ高充填には流動性の点で限界があ
り、流動性改良のための球状シリカの使用は強度低下を
招くといった欠点がある。具体的にはこれらの従来の方
法で封止された半導体装置を吸湿処理後、例えば８５℃
／８５％ＲＨ処理７２時間後にはんだ浸漬を行うと、パ
ッケージダイパット裏面に、ふくれ又はクラックが発生
する。すなわち、はんだ付け時のクラックを完全に防止
した封止用樹脂は得られておらず、よりはんだ耐熱性に
優れた封止用樹脂の開発が望まれている。
ぞれ少しずつ効果をあげてきているが、実装技術の進歩
にともなうより高度な要求に応えるには十分でない。例
えば、ゴム成分を配合する方法では曲げ強度の低下を招
き、また、破砕シリカ高充填には流動性の点で限界があ
り、流動性改良のための球状シリカの使用は強度低下を
招くといった欠点がある。具体的にはこれらの従来の方
法で封止された半導体装置を吸湿処理後、例えば８５℃
／８５％ＲＨ処理７２時間後にはんだ浸漬を行うと、パ
ッケージダイパット裏面に、ふくれ又はクラックが発生
する。すなわち、はんだ付け時のクラックを完全に防止
した封止用樹脂は得られておらず、よりはんだ耐熱性に
優れた封止用樹脂の開発が望まれている。
【０００９】したがって、本発明の目的は上記問題点を
解決し、はんだ耐熱性に優れ、低応力で成形性に優れた
半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
解決し、はんだ耐熱性に優れ、低応力で成形性に優れた
半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決するために鋭意研究を行った結果、溶融粘度が１
Ｐ以下のエポキシ樹脂に粒径１０μｍ以上の球状シリカ
、粒径１０μｍ以下の破砕シリカを高密度に充填させる
ことにより、上記問題点を解決できるという知見に基づ
き本発明を完成するに到った。
を解決するために鋭意研究を行った結果、溶融粘度が１
Ｐ以下のエポキシ樹脂に粒径１０μｍ以上の球状シリカ
、粒径１０μｍ以下の破砕シリカを高密度に充填させる
ことにより、上記問題点を解決できるという知見に基づ
き本発明を完成するに到った。
【００１１】すなわち本発明は、
（ａ）１５０℃での溶融粘度が１Ｐ以下のエポキシ樹脂
又はこれを３０重量％以上含有するエポキシ樹脂１００
重量部に対して、 （ｂ）粒径１０μｍ以上の破砕シリカ２００〜１０００
重量部 （ｃ）粒径１０μｍ以下の球状シリカ２００〜１０００
重量部 （ｄ）硬化剤２０〜１００重量部 を必須の成分として配合してなる半導体封止用樹脂組成
物であり、好ましくは、硬化剤として下記一般式（１）
又はこれを３０重量％以上含有するエポキシ樹脂１００
重量部に対して、 （ｂ）粒径１０μｍ以上の破砕シリカ２００〜１０００
重量部 （ｃ）粒径１０μｍ以下の球状シリカ２００〜１０００
重量部 （ｄ）硬化剤２０〜１００重量部 を必須の成分として配合してなる半導体封止用樹脂組成
物であり、好ましくは、硬化剤として下記一般式（１）
【化２】
で表される少なくとも２個のフェノール性水酸基を有す
る多価フェノールを用いることを特徴とする半導体封止
用樹脂組成物である。
る多価フェノールを用いることを特徴とする半導体封止
用樹脂組成物である。
【００１２】１００以上での溶融粘度が１Ｐ以下のエポ
キシ樹脂を使用し、粒径１０μｍ以上の破砕シリカと、
粒径１０μｍ以下の球状シリカを組み合わせることで、
破砕シリカによる強度を維持した上で、流動性を改良し
、シリカの充填量を高め、線膨張率を低下させ、低応力
で耐はんだ性に優れた硬化物とすることができる。
キシ樹脂を使用し、粒径１０μｍ以上の破砕シリカと、
粒径１０μｍ以下の球状シリカを組み合わせることで、
破砕シリカによる強度を維持した上で、流動性を改良し
、シリカの充填量を高め、線膨張率を低下させ、低応力
で耐はんだ性に優れた硬化物とすることができる。
【００１３】本発明による効果を最大限に引き出すため
には、粒径１０μｍ以上の破砕シリカと粒径１０μｍ以
下の球状シリカの合計が、エポキシ樹脂１００重量部に
対して、４００重量部以上添加することが好ましい。ま
た、粒径１０μｍ以下の球状シリカは全充填量の２０〜
６０重量％の範囲が望ましい。この範囲より少ないと流
動性改良効果が得られず、また、多いと強度が低下し、
はんだ耐熱性が悪化する。
には、粒径１０μｍ以上の破砕シリカと粒径１０μｍ以
下の球状シリカの合計が、エポキシ樹脂１００重量部に
対して、４００重量部以上添加することが好ましい。ま
た、粒径１０μｍ以下の球状シリカは全充填量の２０〜
６０重量％の範囲が望ましい。この範囲より少ないと流
動性改良効果が得られず、また、多いと強度が低下し、
はんだ耐熱性が悪化する。
【００１４】エポキシ樹脂としては、溶融粘度が１Ｐ以
下のエポキシ樹脂を用いることではんだ耐熱性に優れた
硬化物を得ることができる。本発明で用いるエポキシ樹
脂は、１００℃以上で溶融するエポキシ樹脂であり、特
に１５０℃前後での溶融粘度が１Ｐ以下のエポキシ樹脂
である。このようなエポキシ樹脂の代表的な例としては
ビフェニル型エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂の全量
をビフェニル型エポキシ樹脂のような溶融粘度が１Ｐ以
下のエポキシ樹脂とすることが好ましいが、他のエポキ
シ樹脂と混合使用することもできる。ビフェニル型エポ
キシ樹脂のような溶融粘度が１Ｐ以下のエポキシ樹脂と
併用できる他のエポキシ樹脂としては、ｏ−クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂等公知のものを用いることができる。この際ビフ
ェニル型エポキシ樹脂のような溶融粘度が１Ｐ以下のエ
ポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の全量の３０重量％以上用
いる。これより少ないと、はんだ耐熱性が悪化する。
下のエポキシ樹脂を用いることではんだ耐熱性に優れた
硬化物を得ることができる。本発明で用いるエポキシ樹
脂は、１００℃以上で溶融するエポキシ樹脂であり、特
に１５０℃前後での溶融粘度が１Ｐ以下のエポキシ樹脂
である。このようなエポキシ樹脂の代表的な例としては
ビフェニル型エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂の全量
をビフェニル型エポキシ樹脂のような溶融粘度が１Ｐ以
下のエポキシ樹脂とすることが好ましいが、他のエポキ
シ樹脂と混合使用することもできる。ビフェニル型エポ
キシ樹脂のような溶融粘度が１Ｐ以下のエポキシ樹脂と
併用できる他のエポキシ樹脂としては、ｏ−クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂等公知のものを用いることができる。この際ビフ
ェニル型エポキシ樹脂のような溶融粘度が１Ｐ以下のエ
ポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の全量の３０重量％以上用
いる。これより少ないと、はんだ耐熱性が悪化する。
【００１５】硬化剤はエポキシ樹脂１００重量部に対し
て好ましくは２０〜１００重量部、より好ましくは３０
〜７０重量部を添加する。硬化剤として特に好ましいも
のとしては、下記一般式（１）
て好ましくは２０〜１００重量部、より好ましくは３０
〜７０重量部を添加する。硬化剤として特に好ましいも
のとしては、下記一般式（１）
【化３】
で表される少なくとも２個のフェノール性水酸基を有す
る多価フェノールである。これを用いることで、はんだ
耐熱性に優れた硬化物を得ることができる。上記一般式
（１）で表される硬化剤は単独で用いることが好ましい
が、他の硬化剤と併用することもできる。この場合、上
記一般式（１）で表される硬化剤は硬化剤の全量に対し
て３０重量％以上用いることが望ましい。これより少な
いと、強度が低下しはんだ耐熱性が低下する。
る多価フェノールである。これを用いることで、はんだ
耐熱性に優れた硬化物を得ることができる。上記一般式
（１）で表される硬化剤は単独で用いることが好ましい
が、他の硬化剤と併用することもできる。この場合、上
記一般式（１）で表される硬化剤は硬化剤の全量に対し
て３０重量％以上用いることが望ましい。これより少な
いと、強度が低下しはんだ耐熱性が低下する。
【００１６】本発明においては、エポキシ樹脂の硬化剤
の他に硬化促進剤を配合することができる。硬化促進剤
としては公知のものが使用できるが、好適な硬化促進剤
としては、例えばトリフェニルフォスフィン、イミダゾ
ール、１，８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕ウンデセ
ン−１などがある。添加量は用いる硬化促進剤により異
なり、例えばトリフェニルフォスフィンでは、エポキシ
樹脂１００重量部に対して０．２〜５重量部の範囲が好
ましい。
の他に硬化促進剤を配合することができる。硬化促進剤
としては公知のものが使用できるが、好適な硬化促進剤
としては、例えばトリフェニルフォスフィン、イミダゾ
ール、１，８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕ウンデセ
ン−１などがある。添加量は用いる硬化促進剤により異
なり、例えばトリフェニルフォスフィンでは、エポキシ
樹脂１００重量部に対して０．２〜５重量部の範囲が好
ましい。
【００１７】また本発明の半導体封止用樹脂組成物には
、必要に応じてＯＰワックス、カルバナワックスなどの
離型剤、γ−グリトキシプロピルトリメトキシシランな
どのカップリング剤、カーボンブラックなどの着色剤、
三酸化アンチモンなどの難燃剤を添加することもできる
。
、必要に応じてＯＰワックス、カルバナワックスなどの
離型剤、γ−グリトキシプロピルトリメトキシシランな
どのカップリング剤、カーボンブラックなどの着色剤、
三酸化アンチモンなどの難燃剤を添加することもできる
。
【００１８】本発明の半導体封止用樹脂組成物は、従来
公知の方法にしたがって混合、混練され、粉砕されたの
ち、加熱成形することによって半導体素子を封止した半
導体装置とすることができる。
公知の方法にしたがって混合、混練され、粉砕されたの
ち、加熱成形することによって半導体素子を封止した半
導体装置とすることができる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明をさら
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
【００２０】実施例１
溶融粘度０．２Ｐ（１５０℃）のビフェニル型エポキシ
樹脂（油化シェル社製、ＹＸ−４０００）、硬化剤（テ
トラフェノールエタン）、平均粒径１７μｍの破砕溶融
シリカ粉末、平均粒径５μｍの球状溶融シリカ粉末、硬
化促進剤（トリフェニルフォスフィン）、その他の添加
剤を表１に示す割合で混合したのち、ミキシングロール
を用い、１１０℃で４分間混練し、冷却後粉砕し、封止
用樹脂組成物を調整した。これらの封止用樹脂組成物を
用いて、スパイラルフローを測定した。また、同じ封止
用樹脂組成物を用いて８４ｐｉｎＩＣを成形し、ポスト
キュア後、８５℃、８５％の恒温恒湿器中で吸湿を２４
時間、４８時間、及び７２時間行った後、２６０℃のは
んだ浴に１０秒間浸漬させ、パッケージのクラックを観
察した。これらの結果を表１に示す。
樹脂（油化シェル社製、ＹＸ−４０００）、硬化剤（テ
トラフェノールエタン）、平均粒径１７μｍの破砕溶融
シリカ粉末、平均粒径５μｍの球状溶融シリカ粉末、硬
化促進剤（トリフェニルフォスフィン）、その他の添加
剤を表１に示す割合で混合したのち、ミキシングロール
を用い、１１０℃で４分間混練し、冷却後粉砕し、封止
用樹脂組成物を調整した。これらの封止用樹脂組成物を
用いて、スパイラルフローを測定した。また、同じ封止
用樹脂組成物を用いて８４ｐｉｎＩＣを成形し、ポスト
キュア後、８５℃、８５％の恒温恒湿器中で吸湿を２４
時間、４８時間、及び７２時間行った後、２６０℃のは
んだ浴に１０秒間浸漬させ、パッケージのクラックを観
察した。これらの結果を表１に示す。
【００２１】表１に示した結果より、本発明の半導体封
止用樹脂組成物は、流動性、強度、はんだ耐熱性に優れ
ていることがわかる。
止用樹脂組成物は、流動性、強度、はんだ耐熱性に優れ
ていることがわかる。
【００２２】実施例２
溶融粘度０．２Ｐ（１５０℃）のビフェニル型エポキシ
樹脂（油化シェル社製、ＹＸ−４０００）、硬化剤（フ
ェノールノボラック樹脂、軟化点１００℃）、平均粒径
１７μｍの破砕溶融シリカ粉末、平均粒径５μｍの球状
溶融シリカ粉末、硬化促進剤（トリフェニルフォスフィ
ン）、その他の添加剤を表１に示す割合で混合したのち
、実施例１と同様にして各物性を測定した。
樹脂（油化シェル社製、ＹＸ−４０００）、硬化剤（フ
ェノールノボラック樹脂、軟化点１００℃）、平均粒径
１７μｍの破砕溶融シリカ粉末、平均粒径５μｍの球状
溶融シリカ粉末、硬化促進剤（トリフェニルフォスフィ
ン）、その他の添加剤を表１に示す割合で混合したのち
、実施例１と同様にして各物性を測定した。
【００２３】表１に示した結果より、本発明の半導体封
止用樹脂組成物は、流動性、強度、はんだ耐熱性に優れ
ていることがわかる。
止用樹脂組成物は、流動性、強度、はんだ耐熱性に優れ
ていることがわかる。
【００２４】比較例１
充填剤として、平均粒径１７μｍの破砕溶融シリカ粉末
のみを用いて表１に示す割合で混合し、実施例１と同様
にして各物性を測定した。結果を表１に示す。
のみを用いて表１に示す割合で混合し、実施例１と同様
にして各物性を測定した。結果を表１に示す。
【００２５】比較例２
充填剤として、平均粒径５μｍの球状溶融シリカ粉末の
みを用いて表１に示す割合で混合し、実施例１と同様に
して各物性を測定した。結果を表１に示す。
みを用いて表１に示す割合で混合し、実施例１と同様に
して各物性を測定した。結果を表１に示す。
【表１】
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明の樹脂組成物を使用
すれば、強度を維持した上ではんだ耐熱性に優れた硬化
物を得ることができるので、これを用いることによりク
ラックの発生しない良好な半導体を得ることができる。
すれば、強度を維持した上ではんだ耐熱性に優れた硬化
物を得ることができるので、これを用いることによりク
ラックの発生しない良好な半導体を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 （ａ）１５０℃での溶融粘度が１Ｐ以
下のエポキシ樹脂又はこれを３０重量％以上含有するエ
ポキシ樹脂１００重量部に対して、 （ｂ）粒径１０μｍ以上の破砕シリカ２００〜１０００
重量部 （ｃ）粒径１０μｍ以下の球状シリカ２００〜１０００
重量部 （ｄ）硬化剤２０〜１００重量部 を必須の成分として配合してなる半導体封止用樹脂組成
物。 - 【請求項２】 硬化剤が下記一般式（１）【化１】 で表される少なくとも２個のフェノール性水酸基を有す
る多価フェノールであることを特徴とする請求項１記載
の半導体封止用樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5821391A JPH04275323A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5821391A JPH04275323A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04275323A true JPH04275323A (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=13077777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5821391A Withdrawn JPH04275323A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04275323A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015040239A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 信越化学工業株式会社 | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物、光半導体素子用反射部材及び光半導体装置 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP5821391A patent/JPH04275323A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015040239A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 信越化学工業株式会社 | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物、光半導体素子用反射部材及び光半導体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |