JPH0610248B2 - 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
- Publication number
- JPH0610248B2 JPH0610248B2 JP62309656A JP30965687A JPH0610248B2 JP H0610248 B2 JPH0610248 B2 JP H0610248B2 JP 62309656 A JP62309656 A JP 62309656A JP 30965687 A JP30965687 A JP 30965687A JP H0610248 B2 JPH0610248 B2 JP H0610248B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- resin
- semiconductor encapsulation
- aromatic diamine
- epoxy resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体封止用樹脂組成物に関するものであ
り、更に詳しくは半導体を湿度より保護すること、詳し
くは水分の侵入により半導体表面のアルミ配線が腐食す
るのを防止することを、目的とする封止用液状樹脂に関
するものである。
り、更に詳しくは半導体を湿度より保護すること、詳し
くは水分の侵入により半導体表面のアルミ配線が腐食す
るのを防止することを、目的とする封止用液状樹脂に関
するものである。
従来の半導体封止用液状樹脂としては、主にシリコーン
樹脂、エポキシ樹脂等が用いられてきた。
樹脂、エポキシ樹脂等が用いられてきた。
シリコーン樹脂はそれ自体の耐湿性は優れているが、硬
度に乏しくこのため外圧の影響を受け易く、金線で半導
体チップと外部リードを接続している場合この金線が破
断し易いという問題がある。一方、エポキシ樹脂として
は、低粘度で作業性に優れるという特徴から、主にエポ
キシ樹脂／酸無水物硬化剤系が用いられてきた。しかし
ながら、これらの硬化物は樹脂自体の吸水性が大きく、
又界面において水の侵入を受け易い為、半導体素子で通
常行なわれているプレッシャークッカーテスト（以下、
ＰＣＴという）の条件（１２５℃ ２．３atm１００％
ＲＨ）で１０時間程度でアルミ配線の腐食が発生し、通
常１００時間以上を要求されている点からみて、不十分
であった。この要求も年々高くなり、５００時間以上を
要求される素子も出始めている。この不良の原因として
は主に、硬化反応が完結しておらず、未硬化という欠陥
部分を持っていることが挙げられる。
度に乏しくこのため外圧の影響を受け易く、金線で半導
体チップと外部リードを接続している場合この金線が破
断し易いという問題がある。一方、エポキシ樹脂として
は、低粘度で作業性に優れるという特徴から、主にエポ
キシ樹脂／酸無水物硬化剤系が用いられてきた。しかし
ながら、これらの硬化物は樹脂自体の吸水性が大きく、
又界面において水の侵入を受け易い為、半導体素子で通
常行なわれているプレッシャークッカーテスト（以下、
ＰＣＴという）の条件（１２５℃ ２．３atm１００％
ＲＨ）で１０時間程度でアルミ配線の腐食が発生し、通
常１００時間以上を要求されている点からみて、不十分
であった。この要求も年々高くなり、５００時間以上を
要求される素子も出始めている。この不良の原因として
は主に、硬化反応が完結しておらず、未硬化という欠陥
部分を持っていることが挙げられる。
本発明は、前述のような問題を解決すると共に、よりシ
ビアーな要求に応えることのできる樹脂材料を供給する
ことを目的としたものである。即ち、通常のエポキシ樹
脂は前述の様に吸水性が大きいこと、又界面の密着力が
不十分であること、尚且つ熱変形温度が低いことが前述
の問題の原因であり、さらにその直接的な原因が未硬化
という欠陥部分を持っていることにあると知見を得て、
鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
ビアーな要求に応えることのできる樹脂材料を供給する
ことを目的としたものである。即ち、通常のエポキシ樹
脂は前述の様に吸水性が大きいこと、又界面の密着力が
不十分であること、尚且つ熱変形温度が低いことが前述
の問題の原因であり、さらにその直接的な原因が未硬化
という欠陥部分を持っていることにあると知見を得て、
鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
即ち本発明は、１分子中に２ケ以上のエポキシ基を有す
る液状エポキシ樹脂と、p,p'の位置にアミノ基を有する
芳香族ジアミン（以下、p,p'−芳香族ジアミンという）
とを必須成分とし、該芳香族ジアミン中のｐもしくはp'
以外の位置にアミノ基を有する異性体の含有量が０．１
％以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物
である。
る液状エポキシ樹脂と、p,p'の位置にアミノ基を有する
芳香族ジアミン（以下、p,p'−芳香族ジアミンという）
とを必須成分とし、該芳香族ジアミン中のｐもしくはp'
以外の位置にアミノ基を有する異性体の含有量が０．１
％以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物
である。
本発明者らは先に、芳香族ジアミン類が、半導体封止用
樹脂の耐湿性向上に有効であることを見出し、特願昭62
−212698号に開示したが、更に検討を進めて、通常工業
的に得られるp,p'−芳香族ジアミンの中に、アミノ基の
位置がo,o'−あるいはm,m'−である異性体が含まれ、こ
れら異性体はp,p'−のものに較べエポキシ樹脂との反応
性が劣る為、硬化反応が完結せず未硬化という欠陥部分
を持つことを見出した。その結果、これらの異性体を除
去した高純度のp,p'−芳香族ジアミンを使用することに
より飛躍的に耐湿性が向上することを見出し本発明を完
成するに至ったものである。
樹脂の耐湿性向上に有効であることを見出し、特願昭62
−212698号に開示したが、更に検討を進めて、通常工業
的に得られるp,p'−芳香族ジアミンの中に、アミノ基の
位置がo,o'−あるいはm,m'−である異性体が含まれ、こ
れら異性体はp,p'−のものに較べエポキシ樹脂との反応
性が劣る為、硬化反応が完結せず未硬化という欠陥部分
を持つことを見出した。その結果、これらの異性体を除
去した高純度のp,p'−芳香族ジアミンを使用することに
より飛躍的に耐湿性が向上することを見出し本発明を完
成するに至ったものである。
以下、本発明の詳細について記載する。
本発明で用いられるエポキシ樹脂は、特に限定しない
が、エポキシ基を１分子当り２ケ以上含み、且つ室温で
は液状で、粘度も１０００ps以下のものが好ましい。即
ち、エポキシ基が２ケ未満であると硬化物の耐熱性が不
十分である為、本発明の主用途である半導体製品のよう
に、ヒートショックを繰り返し、且つ長時間にわたって
受けるものには適さない。さらには前述の如くＰＣＴの
処理温度よりも高い熱変形温度の硬化物が得られず、前
述の理由で同様に適さない。又、粘度が高すぎると封止
作業が困難になり、通常のディスペンサー等の塗布機を
使う場合、１０００ps以下であることが望ましい。
が、エポキシ基を１分子当り２ケ以上含み、且つ室温で
は液状で、粘度も１０００ps以下のものが好ましい。即
ち、エポキシ基が２ケ未満であると硬化物の耐熱性が不
十分である為、本発明の主用途である半導体製品のよう
に、ヒートショックを繰り返し、且つ長時間にわたって
受けるものには適さない。さらには前述の如くＰＣＴの
処理温度よりも高い熱変形温度の硬化物が得られず、前
述の理由で同様に適さない。又、粘度が高すぎると封止
作業が困難になり、通常のディスペンサー等の塗布機を
使う場合、１０００ps以下であることが望ましい。
芳香族ジアミンとしては、ジアミノジフェニルメタン、
ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエー
テル及びこれらの変成物等の芳香環を有するものが望ま
しく、これらの２種以上を混合して用いることもでき
る。即ち、他の芳香環を有さないジアミン類は耐熱性に
乏しく、耐熱性が不足するという理由で本発明の目的に
は適さない。又、これらの芳香族アミンの中では、ジア
ミノジフェニルスルホンを使用した硬化物が特に高い熱
変形温度を示し、ＰＣＴでも優れた結果を与える。
ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエー
テル及びこれらの変成物等の芳香環を有するものが望ま
しく、これらの２種以上を混合して用いることもでき
る。即ち、他の芳香環を有さないジアミン類は耐熱性に
乏しく、耐熱性が不足するという理由で本発明の目的に
は適さない。又、これらの芳香族アミンの中では、ジア
ミノジフェニルスルホンを使用した硬化物が特に高い熱
変形温度を示し、ＰＣＴでも優れた結果を与える。
なお、本発明で用いられるエポキシ樹脂と芳香族ジアミ
ンは、いずれも塩素含有量がなるべく少ないほうが望ま
しい。塩素量があまり多いと樹脂中より抽出された塩素
イオンが半導体チップ表面のアルミ配線の腐食を引き起
こすため、塩素量は５００ppm以下であることが望まし
く、より好ましくは１００ppm以下である。
ンは、いずれも塩素含有量がなるべく少ないほうが望ま
しい。塩素量があまり多いと樹脂中より抽出された塩素
イオンが半導体チップ表面のアルミ配線の腐食を引き起
こすため、塩素量は５００ppm以下であることが望まし
く、より好ましくは１００ppm以下である。
又、アミノ基の位置がp,p'−のものが構造的安定であ
り、最も高い耐熱性を示し、これが１００％であること
が望ましいことはいうまでもない。しかし通常工業的に
得られるp,p'−芳香族ジアミン中には、アミノ基の位置
がｐもしくはp'以外である異性体が含まれているため、
反応速度の違いから異性体部分が未反応のまま取り残さ
れる結果、ＰＣＴによりその部分から水分の侵入を受け
る。その異性体の含有量は０．１％以下であることが望
ましい。即ち、通常は数％含まれる異性体の含有量を減
らしながら、ＰＣＴによる不良発生時間との関係を調べ
た結果、０．１％近辺から著しく不良発生時間が延びる
ことが判明した為である。
り、最も高い耐熱性を示し、これが１００％であること
が望ましいことはいうまでもない。しかし通常工業的に
得られるp,p'−芳香族ジアミン中には、アミノ基の位置
がｐもしくはp'以外である異性体が含まれているため、
反応速度の違いから異性体部分が未反応のまま取り残さ
れる結果、ＰＣＴによりその部分から水分の侵入を受け
る。その異性体の含有量は０．１％以下であることが望
ましい。即ち、通常は数％含まれる異性体の含有量を減
らしながら、ＰＣＴによる不良発生時間との関係を調べ
た結果、０．１％近辺から著しく不良発生時間が延びる
ことが判明した為である。
本発明の封止用樹脂組成物を用いることにより半導体の
ＡＩ配線のの腐食による不良の発生時間がＰＣＴで８０
０時間以上、中でもジアミン成分としてジアミノジフェ
ニルスルホンを用いた場合には１２００時間以上とする
ことも可能となり、半導体製品の信頼性が著しく向上で
きる。最近のエレクトロニクス業界のニーズは、従来の
トランスファーモールドタイプの樹脂ばかりでなく、液
状樹脂の要求が益々大きくなって来ている。それはトラ
ンスファーモールドタイプの樹脂に比べ、半導体製品の
小型化、軽量化、低コスト化が実現し易いことに加え、
今後大いに発展が望まれるテープキャリア、ピングリッ
ドアレイ用の封止には、その製法上液状樹脂が要望され
ていることによるもので、本発明はそのような要望に合
致した価値の高いものである。
ＡＩ配線のの腐食による不良の発生時間がＰＣＴで８０
０時間以上、中でもジアミン成分としてジアミノジフェ
ニルスルホンを用いた場合には１２００時間以上とする
ことも可能となり、半導体製品の信頼性が著しく向上で
きる。最近のエレクトロニクス業界のニーズは、従来の
トランスファーモールドタイプの樹脂ばかりでなく、液
状樹脂の要求が益々大きくなって来ている。それはトラ
ンスファーモールドタイプの樹脂に比べ、半導体製品の
小型化、軽量化、低コスト化が実現し易いことに加え、
今後大いに発展が望まれるテープキャリア、ピングリッ
ドアレイ用の封止には、その製法上液状樹脂が要望され
ていることによるもので、本発明はそのような要望に合
致した価値の高いものである。
〔実施例１〕 異性体の含有量が１．２％のp,p'−ジアミノジフェニル
メタン（以下、ＤＤＭと記す）（活性水素当量５０）を
精製して、異性体含有量が０．２％、０．１％および２
００ppmのＤＤＭを調製した。この４種類のＤＤＭ各１
００部に、それぞれ液状のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（当量１９０）２５０部を加え、更にシリカ粉末
（平均粒径２０μｍ）３８０部を加え、３０分撹拌後、
最後に３本ロールを通して均質な液状樹脂を得た。
メタン（以下、ＤＤＭと記す）（活性水素当量５０）を
精製して、異性体含有量が０．２％、０．１％および２
００ppmのＤＤＭを調製した。この４種類のＤＤＭ各１
００部に、それぞれ液状のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（当量１９０）２５０部を加え、更にシリカ粉末
（平均粒径２０μｍ）３８０部を加え、３０分撹拌後、
最後に３本ロールを通して均質な液状樹脂を得た。
これを模擬素子にドロッピングし、第１表に示した条件
に従って加熱硬化させた。これを１２５℃、２．３ａｔ
ｍ、１００％ＲＨの条件の雰囲気中で処理し（この処理
をＰＣＴ試験という）、アルミ腐食の発生時間（アルミ
配線の導通を電気チェックし、断線が発生する時間）を
調べた。
に従って加熱硬化させた。これを１２５℃、２．３ａｔ
ｍ、１００％ＲＨの条件の雰囲気中で処理し（この処理
をＰＣＴ試験という）、アルミ腐食の発生時間（アルミ
配線の導通を電気チェックし、断線が発生する時間）を
調べた。
尚、模擬素子は、５mm角のシリコンウエハ上に線間／線
巾が５μｍ／５μｍのクシ形パターンにＡｌを蒸着した
チップを基板に接着し、２５μｍ金線でボンディングし
たものである。
巾が５μｍ／５μｍのクシ形パターンにＡｌを蒸着した
チップを基板に接着し、２５μｍ金線でボンディングし
たものである。
〔実施例２〕 異性体の含有量が１．３％のp,p'−ジアミノジフェニル
スルホン（以下、ＤＤＳと記す）（活性水素当量６５
部）を精製して異性体含有量が０．２％、０．１％及び
１９０ppmのＤＤＳを調製した。この４種類のＤＤＳ各
１３０部にそれぞれ液状のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（当量１９０）２８０部を加え、更にシリカ粉末
（平均粒径２０μｍ）４１０部を加え、３０分撹拌後、
最後に３本ロールを通して均質な液状樹脂を得た。
スルホン（以下、ＤＤＳと記す）（活性水素当量６５
部）を精製して異性体含有量が０．２％、０．１％及び
１９０ppmのＤＤＳを調製した。この４種類のＤＤＳ各
１３０部にそれぞれ液状のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（当量１９０）２８０部を加え、更にシリカ粉末
（平均粒径２０μｍ）４１０部を加え、３０分撹拌後、
最後に３本ロールを通して均質な液状樹脂を得た。
これを実施例１の模擬素子にドロッピングし、第１表に
示した条件に従って加熱硬化させ、実施例１と同一条件
でＰＣＴ処理し、アルミ腐食の発生時間を調べた。
示した条件に従って加熱硬化させ、実施例１と同一条件
でＰＣＴ処理し、アルミ腐食の発生時間を調べた。
Claims (2)
- 【請求項１】１分子中に、２ケ以上のエポキシ基を有す
る液状エポキシ樹脂と、p,p'の位置にアミノ基を有する
芳香族ジアミンとを必須成分とし、該芳香族ジアミン中
のｐもしくはp'以外の位置にアミノ基を有する異性体の
含有量が０．１％以下であることを特徴とする半導体封
止用樹脂組成物。 - 【請求項２】液状エポキシ樹脂および芳香族ジアミン
が、共に塩素含有量が５００ppm以下であることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項記載の半導体封止用樹脂
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309656A JPH0610248B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309656A JPH0610248B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152120A JPH01152120A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH0610248B2 true JPH0610248B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17995679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309656A Expired - Lifetime JPH0610248B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610248B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102049024B1 (ko) * | 2017-03-22 | 2019-11-26 | 주식회사 엘지화학 | 반도체 패키지용 수지 조성물과 이를 이용한 프리프레그 및 금속박 적층판 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1464045A (en) * | 1974-11-07 | 1977-02-09 | Ciba Geigy Ag | Curable epoxide resin compositions |
| US4554342A (en) * | 1984-07-30 | 1985-11-19 | Shell Oil Company | Heat-curable compositions comprising an epoxy resin, an amine and a sulfonium salt |
| JPS627721A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-14 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止材料 |
| JPS6225116A (ja) * | 1986-07-17 | 1987-02-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 新規ポリグリシジルエ−テルから得られる樹脂 |
-
1987
- 1987-12-09 JP JP62309656A patent/JPH0610248B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152120A (ja) | 1989-06-14 |
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