JPH0567699A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0567699A
JPH0567699A JP12260591A JP12260591A JPH0567699A JP H0567699 A JPH0567699 A JP H0567699A JP 12260591 A JP12260591 A JP 12260591A JP 12260591 A JP12260591 A JP 12260591A JP H0567699 A JPH0567699 A JP H0567699A
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司 ▲吉▼田
Tsukasa Yoshida
Shinya Akizuki
伸也 秋月
Yoshinobu Nakamura
吉伸 中村
Satoshi Tanigawa
聡 谷川
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 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いる。 (A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。 【化1】 〔上記一般式(1)において、Rは水素原子または炭素
数6以下のアルキル基であり、相互に同じであつても異
なつていてもよい。〕 (B)フエノール樹脂。 (C)無機質充填剤。 【効果】 TCTテストで評価される特性が向上して長
寿命になる。また、半田溶融液に浸漬した場合において
もパツケージクラツクの発生が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、信頼性に優れた半導
体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トランジスター,IC,LSI等の半導
体素子は、従来セラミツクパツケージ等によつて封止さ
れ、半導体装置化されていたが、最近では、コスト,量
産性の観点から、プラスチツクパツケージを用いた樹脂
封止が主流になつている。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成績を収めて
いる。しかしながら、半導体分野の技術革新によつて集
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,薄形化する傾向にあり、
これに伴つて封止材料に対してより以上の信頼性(得ら
れる半導体装置の熱応力の低減,耐湿信頼性,耐熱衝撃
試験に対する信頼性等)の向上が要望されている。特
に、近年、半導体素子サイズは益々大形化する傾向にあ
り、半導体封止樹脂の性能を評価する加速試験である熱
サイクル試験(TCTテスト)に対するより以上の性能
の向上が要求されている。また、半導体パツケージの実
装方法として表面実装が主流となつてきており、このた
めに半導体パツケージを吸湿させたうえで半田溶融液に
浸漬してもパツケージにクラツクやふくれが発生しない
という特性が要求されている。
【0003】これに関して、従来からTCTテストで評
価される各特性の向上のためにシリコーン化合物でエポ
キシ樹脂を変性して熱応力を低減させることが検討され
ており、また半田浸漬時の耐クラツク性の向上のために
リードフレームとの密着性の向上等が検討されてきた
が、その効果は未だ充分ではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、これま
での封止用エポキシ樹脂組成物はTCTテストの結果や
半田浸漬時の耐クラツク性の特性が充分でなかつた。こ
のために、上記の技術革新による半導体素子サイズの大
形化や表面実装化に対応できるように、上記両特性の向
上が強く望まれている。
【0005】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、TCTテストで評価される各特性の向上およ
び半田溶融液に浸漬時の耐クラツク性に優れた半導体装
置の提供をその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は半導体装置は、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)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。
【化5】 〔上記式(1)において、Rは水素原子または炭素数6
以下のアルキル基であり、相互に同じであつても異なつ
ていてもよい。〕 (B)フエノール樹脂。 (C)無機質充填剤。
【0007】
【作用】すなわち、本発明者らは、TCTテストで評価
される各特性の向上および半田溶融液に浸漬した際の耐
クラツク性の向上を実現するために一連の研究を重ね
た。その結果、上記一般式(1)で表される特殊な骨格
構造を有するフエノール樹脂を用いると、得られる半導
体装置が、TCTテストおよび吸水後に半田溶融液に浸
漬した際の耐クラツク性の双方に優れるようになること
を見出しこの発明に到達した。
【0008】つぎに、この発明について詳しく説明す
る。
【0009】この発明に用いられる半導体装置は、特殊
なエポキシ樹脂(A成分)と、フエノール樹脂(B成
分)と、無機質充填剤(C成分)とを用いて得られるも
のであり、通常、粉末状もしくはこれを打錠したタブレ
ツト状になつている。
【0010】上記特殊なエポキシ樹脂(A成分)として
は、下記の一般式(1)で表されるものが用いられる。
【化6】 〔上記式(1)において、Rは水素原子または炭素数6
以下のアルキル基であり、相互に同じであつても異なつ
ていてもよい。〕
【0011】上記式(1)において、置換基Rとして
は、特に水素原子,メチル基が好ましく、相互に同じで
あつても異なつていてもよい。
【0012】さらに、エポキシ樹脂成分として、上記一
般式(1)で表されるエポキシ樹脂以外に、通常用いら
れるエポキシ樹脂を併用してもよい。上記通常用いられ
るエポキシ樹脂としては、少なくとも2個以上のエポキ
シ基を有するものであれば特に分子量、構造等に制限を
有するものではなく、例えば、ビスフエノールA型,フ
エノールノボラツク型,クレゾールノボラツク型エポキ
シ樹脂等があげられる。上記通常用いられるエポキシ樹
脂を併用する場合は、エポキシ樹脂成分全体の50重量
%(以下「%」と略す)以下に設定するのが好ましい。
【0013】上記エポキシ樹脂(A成分)とともに用い
られるフエノール樹脂(B成分)は、エポキシ樹脂(A
成分)の硬化剤として作用するものであり、少なくとも
2個以上の水酸基を有するものであれば特に分子量,分
子構造等を制限するものではない。例えば、フエノール
ノボラツク,クレゾールノボラツク樹脂等が好適に用い
られる。これらノボラツク樹脂は、軟化点が50〜11
0℃、水酸基当量が70〜150のものを用いることが
好ましい。特に、上記ノボラツク樹脂のなかでもクレゾ
ールノボラツクを用いることが好結果をもたらす。
【0014】上記エポキシ樹脂(A成分)と特殊なフエ
ノール樹脂(B成分)との配合割合は、エポキシ樹脂中
のエポキシ基1当量あたりフエ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まし
い。
【0015】上記特殊なエポキシ樹脂(A成分)および
フエノール樹脂(B成分)とともに用いられる無機質充
填剤(C成分)としては、特に限定するものではなく、
一般に用いられている石英ガラス粉末,タルク,シリカ
粉末,アルミナ粉末,炭酸カルシウム,カーボンブラツ
ク粉末等があげられる。特にシリカ粉末が好適である。
このような無機質充填剤(C成分)の含有量は、例えば
シリカ粉末の場合、エポキシ樹脂組成物全体の50%以
上に設定するのが好ましい。特に好ましくは80%以上
である。すなわち、含有量が50%を下回ると、充填剤
としての効果が大幅に低下する傾向がみられるからであ
る。
【0016】また、上記エポキシ樹脂(A成分),特殊
なフエノール樹脂(B成分)および無機質充填剤(C成
分)とともに、下記の一般式(2)で表されるシリコー
ン化合物および(3)で表されるシリコーン化合物を用
いてもよい。これらは単独でもしくは併せて用いられ
る。
【0017】
【化7】 このようなシリコーン化合物の配合量は、シリコーン化
合物がエポキシ樹脂組成物全体の5%以下になるように
設定するのが好ましい。特に好ましくは0.5〜3.0
%の範囲内である。すなわち、配合量が5%以上では耐
熱性等の特性が低下する傾向がみられるからである。
【0018】なお、この発明に用いられるエポキシ樹脂
組成物には、上記A〜C成分およびシリコーン化合物以
外に必要に応じて、硬化促進剤として従来公知の三級ア
ミン,四級アンモニウム塩,イミダゾール類およびホウ
素化合物を単独でもしくは併せて用いることができる。
さらに、三酸化アンチモン,リン系化合物等の難燃剤
や、カーボンブラツクや酸化チタン等の顔料、パラフイ
ンや脂肪族エステル等の離型剤、シランカツプリング剤
等のカツプリング剤を用いることができる。
【0019】この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物
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、A〜C成分、またはこれらとシリコーン化合物
および必要に応じて硬化促進剤,難燃剤,顔料,離型剤
およびカツプリング剤を所定の割合で配合する。つい
で、これらの混合物をミキシングロール機等の混練機を
用いて加熱状態で溶融混練して、これを室温に冷却した
後、公知の手段によつて粉砕し、必要に応じて打錠する
という一連の工程によつて目的とするエポキシ樹脂組成
物を得ることができる。
【0020】このようなエポキシ樹脂組成物を用いての
半導体素子の封止は、特に限定するものではなく、通常
のトランスフアー成形等の公知のモールド方法によつて
行うことができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明の半導体装置
は、特殊なエポキシ樹脂(A成分)を含有する特殊なエ
ポキシ樹脂組成物を用いて樹脂封止されているため、T
CTテストで評価される特性が向上して長寿命になる。
また、吸湿後、半田溶融液に浸漬した場合においてもパ
ツケージクラツクの発生が抑制される。さらに、このよ
うな特殊なエポキシ樹脂組成物にシリコーン化合物を併
用すると一層効果的である。したがつて、このようなエ
ポキシ樹脂組成物を用いての封止により、8ピン以上、
特に16ピン以上の、もしくは半導体素子の長辺が4mm
以上の大形の半導体装置において、上記のような高信頼
性が得られるようになり、これが大きな特徴である。
【0022】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0023】まず、実施例に先立つて、下記に示す2種
類のエポキシ樹脂A,B、3種類のフエノール樹脂C〜
E、さらに6種類のシリコーン化合物a〜fを準備し
た。
【0024】〔エポキシ樹脂A〕
【化8】 エポキシ当量(g/eq):272、軟化点(℃):5
5 〔エポキシ樹脂B〕
【化9】 エポキシ当量(g/eq):196、軟化点(℃):6
9 なお、上記エポキシ樹脂A,Bの構造式中、Gは下記の
式である。
【化10】
【0025】〔フエノール樹脂C〕
【化11】 水酸基当量(g/eq):106、軟化点(℃):80 〔フエノール樹脂D〕
【化12】 水酸基当量(g/eq):170、軟化点(℃):11
2 〔フエノール樹脂E〕
【化13】 水酸基当量(g/eq):140、軟化点(℃):11
【0026】〔シリコーン化合物a〕
【化14】 エポキシ当量(g/eq):1800 〔シリコーン化合物b〕
【化15】 エポキシ当量(g/eq):3000 〔シリコーン化合物c〕
【化16】 エポキシ当量(g/eq):10000 〔シリコーン化合物d〕
【化17】 エポキシ当量(g/eq):7000 〔シリコーン化合物e〕
【化18】 アミン当量:3800 〔シリコーン化合物f〕
【化19】 カルボキシル当量:3300
【0027】なお、上記シリコーン化合物a〜fにおい
て、nの値は、シリコーン化合物aでは40、シリコー
ン化合物bでは60、シリコーン化合物cでは9、シリ
コーン化合物dでは29、シリコーン化合物fでは87
である。mの値は、シリコーン化合物cでは9である。
Xの値は、シリコーン化合物cでは156、シリコーン
化合物dでは152、シリコーン化合物eでは148で
ある。Yの値は、シリコーン化合物cでは2、シリコー
ン化合物dでは3、シリコーン化合物eでは3である。
Zの値は、シリコーン化合物cでは4、シリコーン化合
物dでは5である。
【0028】
【実施例1〜21】上記エポキシ樹脂A,B、フエノー
ル樹脂C〜Eおよびシリコーン化合物a〜fを用いて、
これら各成分を後記の表1〜表4にしたがつて配合し、
ミキシングロール機(温度100℃)で3分間溶融混練
を行い、冷却固化した。この後、粉砕し目的とする粉末
状エポキシ樹脂組成物を得た。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】
【比較例1〜3】下記の表5に示す各成分を用いた。そ
れ以外は実施例1と同様にして目的とする粉末状エポキ
シ樹脂組成物を得た。
【0034】
【表5】
【0035】以上の実施例および比較例によつて得られ
たエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子をトランス
フアー成形(条件:175℃×2分、175℃×5時間
後硬化)することにより半導体装置を得た。このパツケ
ージは、80ピン四方向フラツトパツケージ(QFP)
(サイズ:20×14×厚み2mm)であり、ダイパツド
サイズは8×8mmである。
【0036】このようにして得られた半導体装置につい
て、−50℃/5分(液相)〜150℃/5分(液相)
のTCTテストを行つた。また、85℃/85%相対湿
度の恒温槽中に放置して吸湿させた後に、260℃の半
田溶融液に10秒間浸漬する試験を行つた。この結果を
下記の表6〜表9に示した。
【0037】
【表6】
【0038】
【表7】
【0039】
【表8】
【0040】
【表9】
【0041】上記表6〜表9の結果から、実施例品のT
CTテストおよび半田溶融液への浸漬時の耐クラツク性
が比較例品に比べて著しく優れていることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 聡 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。 【化1】 〔上記式(1)において、Rは水素原子または炭素数6
    以下のアルキル基であり、相互に同じであつても異なつ
    ていてもよい。〕 (B)フエノール樹脂。 (C)無機質充填剤。
  2. 【請求項2】 上記(A)〜(C)成分とともに下記の
    一般式(2)で表されるシリコーン化合物および(3)
    で表されるシリコーン化合物の少なくとも一方が含有さ
    れている請求項1記載の半導体装置。 【化2】
  3. 【請求項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)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。 【化3】 〔上記式(1)において、Rは水素原子または炭素数6
    以下のアルキル基であり、相互に同じであつても異なつ
    ていてもよい。〕 (B)フエノール樹脂。 (C)無機質充填剤。
  4. 【請求項4】 上記(A)〜(C)成分とともに下記の
    一般式(2)で表されるシリコーン化合物および(3)
    で表されるシリコーン化合物の少なくとも一方が含有さ
    れている請求項3記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
    物。 【化4】
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7770428B2 (en) 2006-07-13 2010-08-10 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Hot bend pipe and a process for its manufacture
WO2017038979A1 (ja) * 2015-09-03 2017-03-09 三菱瓦斯化学株式会社 化合物及びその製造方法、並びに、組成物、光学部品形成用組成物、リソグラフィー用膜形成組成物、レジスト組成物、レジストパターンの形成方法、感放射線性組成物、アモルファス膜の製造方法、リソグラフィー用下層膜形成材料、リソグラフィー用下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜の製造方法、レジストパターン形成方法、回路パターン形成方法、及び、精製方法
WO2018016615A1 (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、組成物並びにレジストパターン形成方法及び回路パターン形成方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7770428B2 (en) 2006-07-13 2010-08-10 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Hot bend pipe and a process for its manufacture
WO2017038979A1 (ja) * 2015-09-03 2017-03-09 三菱瓦斯化学株式会社 化合物及びその製造方法、並びに、組成物、光学部品形成用組成物、リソグラフィー用膜形成組成物、レジスト組成物、レジストパターンの形成方法、感放射線性組成物、アモルファス膜の製造方法、リソグラフィー用下層膜形成材料、リソグラフィー用下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜の製造方法、レジストパターン形成方法、回路パターン形成方法、及び、精製方法
CN108349860A (zh) * 2015-09-03 2018-07-31 三菱瓦斯化学株式会社 化合物及其制造方法、组合物、光学部件形成用组合物、光刻用膜形成组合物、抗蚀剂组合物、抗蚀图案形成方法、辐射敏感组合物、非晶膜制造方法、光刻用下层膜形成材料、光刻用下层膜形成用组合物、光刻用下层膜制造方法、抗蚀图案形成方法、电路图案形成方法、纯化方法
JPWO2017038979A1 (ja) * 2015-09-03 2018-08-16 三菱瓦斯化学株式会社 化合物及びその製造方法、並びに、組成物、光学部品形成用組成物、リソグラフィー用膜形成組成物、レジスト組成物、レジストパターンの形成方法、感放射線性組成物、アモルファス膜の製造方法、リソグラフィー用下層膜形成材料、リソグラフィー用下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜の製造方法、レジストパターン形成方法、回路パターン形成方法、及び、精製方法
EP3345889A4 (en) * 2015-09-03 2019-04-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, COMPOSITION, COMPOSITION FOR FORMING OPTICAL COMPONENT, COMPOSITION FOR FORMING LITHOGRAPHIC FILM, RESIST COMPOSITION, METHOD FOR FORMING RESIST PATTERN, RADIATION-SENSITIVE COMPOSITION, PROCESS FOR PRODUCING FILM AMORPHOUS, MATERIAL FOR FORMING LITHOGRAPHIC UNDERLAY FILM, COMPOSITION FOR FORMING LITHOGRAPHIC UNDERLAYER FILM, PROCESS FOR PRODUCING LITHOGRAPHIC UNDERLAYER FILM, METHOD FOR FORMING CIRCUIT PATTERN, AND METHOD FOR PURIFICATION
US11067889B2 (en) 2015-09-03 2021-07-20 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Compound, composition, and method for producing same, underlayer film forming material for lithography, composition for underlayer film formation for lithography, and purification method
WO2018016615A1 (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、組成物並びにレジストパターン形成方法及び回路パターン形成方法
JPWO2018016615A1 (ja) * 2016-07-21 2019-05-09 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、組成物並びにレジストパターン形成方法及び回路パターン形成方法

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