JPH06204360A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH06204360A JPH06204360A JP4348901A JP34890192A JPH06204360A JP H06204360 A JPH06204360 A JP H06204360A JP 4348901 A JP4348901 A JP 4348901A JP 34890192 A JP34890192 A JP 34890192A JP H06204360 A JPH06204360 A JP H06204360A
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- semiconductor device
- resin composition
- component
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01L2224/48091—Arched
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- 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】
【目的】 電子機器への実装に際して前処理を要するこ
となく、しかも半田実装時の加熱によるパッケージクラ
ックの発生や耐湿信頼性の低下を防止すことのできる半
導体装置を提供する。 【構成】 少なくとも一部が下記の一般式（１）で表さ
れるエポキシ樹脂からなる主剤成分と、少なくとも一部
が下記の一般式（２）で表される繰り返し単位をもつフ
ェノール樹脂からなる硬化剤成分と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。 【化１】 【化２】
となく、しかも半田実装時の加熱によるパッケージクラ
ックの発生や耐湿信頼性の低下を防止すことのできる半
導体装置を提供する。 【構成】 少なくとも一部が下記の一般式（１）で表さ
れるエポキシ樹脂からなる主剤成分と、少なくとも一部
が下記の一般式（２）で表される繰り返し単位をもつフ
ェノール樹脂からなる硬化剤成分と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。 【化１】 【化２】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、表面実装時での半田
による熱衝撃に対する信頼性および耐湿信頼性の双方に
優れた半導体装置に関するものである。
による熱衝撃に対する信頼性および耐湿信頼性の双方に
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，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体
素子は、外部環境からの保護の観点および素子のハンド
リングを可能にする観点から、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。この種のパ
ッケージの代表例としては、デュアルインラインパッケ
ージ（ＤＩＰ）がある。このＤＩＰは、ピン挿入型のも
のであり、実装基板に対してピンを挿入することにより
半導体装置を取り付けるようになっている。
素子は、外部環境からの保護の観点および素子のハンド
リングを可能にする観点から、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。この種のパ
ッケージの代表例としては、デュアルインラインパッケ
ージ（ＤＩＰ）がある。このＤＩＰは、ピン挿入型のも
のであり、実装基板に対してピンを挿入することにより
半導体装置を取り付けるようになっている。
【０００３】最近は、ＬＳＩチップ等の半導体装置の高
集積化と高速化が進んでおり、加えて電子装置を小形で
高機能にする要求から、実装の高密度化が進んでいる。
このような観点からＤＩＰのようなピン挿入型のパッケ
ージに代えて、表面実装用パッケージが主流になってき
ている。この種のパッケージを用いた半導体装置におい
ては、平面的にピンを取り出し、これを実装基板表面に
直接半田等によって固定するようになっている。このよ
うな表面実装型半導体装置は、平面的にピンが取り出せ
るようになっており、薄い，軽い，小さいという利点を
備えており、したがって実装基板に対する占有面積が小
さくてすむという利点を備えている他、基板に対する両
面実装も可能であるという長所をも有している。
集積化と高速化が進んでおり、加えて電子装置を小形で
高機能にする要求から、実装の高密度化が進んでいる。
このような観点からＤＩＰのようなピン挿入型のパッケ
ージに代えて、表面実装用パッケージが主流になってき
ている。この種のパッケージを用いた半導体装置におい
ては、平面的にピンを取り出し、これを実装基板表面に
直接半田等によって固定するようになっている。このよ
うな表面実装型半導体装置は、平面的にピンが取り出せ
るようになっており、薄い，軽い，小さいという利点を
備えており、したがって実装基板に対する占有面積が小
さくてすむという利点を備えている他、基板に対する両
面実装も可能であるという長所をも有している。
【０００４】一方、メモリー素子やマイクロプロセッサ
ーに代表されるように、半導体素子の集積度は年々向上
しているが、これは半導体素子のパターンの微細化なら
びに素子の大形化により達成されている。その結果、封
止するパッケージの小形化と素子の大形化という相反す
る問題が発生し、必然的に封止樹脂部分が薄くなってき
ている。
ーに代表されるように、半導体素子の集積度は年々向上
しているが、これは半導体素子のパターンの微細化なら
びに素子の大形化により達成されている。その結果、封
止するパッケージの小形化と素子の大形化という相反す
る問題が発生し、必然的に封止樹脂部分が薄くなってき
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な表面実装用パッケージを用いた半導体装置において表
面実装前にパッケージ自体が吸湿している場合には、半
田実装時に水分が蒸気圧によって、パッケージにクラッ
クが生じるという問題がある。すなわち、図１に示すよ
うな表面実装型半導体装置において、水分は矢印Ａのよ
うに封止樹脂１を通って、パッケージ３内に浸入し、主
としてＳｉ−チップ７の表面やダイボンドパッド４の裏
面に滞溜する。そして、ＩＲリフロー等の半田表面実装
を行う際に、上記滞溜水分が、上記半田実装における加
熱により気化し、その蒸気圧により、図２に示すよう
に、ダイボンドパッド４の裏面の樹脂部分を下方に押し
やり、そこに空隙５を形成すると同時にパッケージ３に
クラック６を生じさせる。図１および図２において、２
はリードフレームであり、８はボンディングワイヤーで
ある。
な表面実装用パッケージを用いた半導体装置において表
面実装前にパッケージ自体が吸湿している場合には、半
田実装時に水分が蒸気圧によって、パッケージにクラッ
クが生じるという問題がある。すなわち、図１に示すよ
うな表面実装型半導体装置において、水分は矢印Ａのよ
うに封止樹脂１を通って、パッケージ３内に浸入し、主
としてＳｉ−チップ７の表面やダイボンドパッド４の裏
面に滞溜する。そして、ＩＲリフロー等の半田表面実装
を行う際に、上記滞溜水分が、上記半田実装における加
熱により気化し、その蒸気圧により、図２に示すよう
に、ダイボンドパッド４の裏面の樹脂部分を下方に押し
やり、そこに空隙５を形成すると同時にパッケージ３に
クラック６を生じさせる。図１および図２において、２
はリードフレームであり、８はボンディングワイヤーで
ある。
【０００６】このような問題に対する解決策として、半
導体素子をパッケージで封止した後、得られる半導体装
置全体を防湿梱包し、表面実装の直前に開封して使用す
る方法や、表面実装の直前に上記半導体装置を１００℃
で２４時間乾燥させ、その後半田実装を行うという方法
が提案され、すでに実施されている。しかしながら、こ
のような前処理方法によれば、製造工程が長くなる上、
手間がかかるという問題がある。
導体素子をパッケージで封止した後、得られる半導体装
置全体を防湿梱包し、表面実装の直前に開封して使用す
る方法や、表面実装の直前に上記半導体装置を１００℃
で２４時間乾燥させ、その後半田実装を行うという方法
が提案され、すでに実施されている。しかしながら、こ
のような前処理方法によれば、製造工程が長くなる上、
手間がかかるという問題がある。
【０００７】一方、半導体素子の大形化に伴い、パッシ
ベーションクラックやアルミスライドの発生といった熱
応力に起因する問題が生じている。このような問題を解
決するため、通常、ゴムやシリコーンのような柔軟な物
質を樹脂組成物に分散させ、これを用いて樹脂封止し、
低応力化を図っている。しかし、上記手法をとると、樹
脂組成物の水蒸気拡散係数が増大するため、先に述べた
半田実装時のパッケージクラックの発生という観点から
不利となる。
ベーションクラックやアルミスライドの発生といった熱
応力に起因する問題が生じている。このような問題を解
決するため、通常、ゴムやシリコーンのような柔軟な物
質を樹脂組成物に分散させ、これを用いて樹脂封止し、
低応力化を図っている。しかし、上記手法をとると、樹
脂組成物の水蒸気拡散係数が増大するため、先に述べた
半田実装時のパッケージクラックの発生という観点から
不利となる。
【０００８】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、電子機器への実装に際して前処理を要するこ
となく、しかも半田実装時の加熱によるパッケージクラ
ックの発生や耐湿信頼性の低下を防止すことのできる半
導体装置の提供をその目的とする。
たもので、電子機器への実装に際して前処理を要するこ
となく、しかも半田実装時の加熱によるパッケージクラ
ックの発生や耐湿信頼性の低下を防止すことのできる半
導体装置の提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の半導体装置は、少なくとも一部が下記の
一般式（１）で表されるエポキシ樹脂からなる主剤成分
と、少なくとも一部が下記の一般式（２）で表される繰
り返し単位をもつフェノール樹脂からなる硬化剤成分と
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。
め、この発明の半導体装置は、少なくとも一部が下記の
一般式（１）で表されるエポキシ樹脂からなる主剤成分
と、少なくとも一部が下記の一般式（２）で表される繰
り返し単位をもつフェノール樹脂からなる硬化剤成分と
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。
【化５】
【化６】
【００１０】
【作用】パッケージクラックの発生を防止する方法とし
ては、封止樹脂に対する吸湿を抑制する、ダイボン
ドパッド裏面および半導体素子の表面と、封止樹脂との
間の接着力を高める、封止樹脂自体の強度を高めると
いう三つの方法が考えられる。この発明は、上記の方
法にもとづき、封止樹脂の吸水率を大幅に低減させ封止
樹脂に対する吸湿を抑制させるようにするとともに、上
記の方法にもとづき半導体素子の表面と封止樹脂との
間の接着力を高めるようにすることによりパッケージ自
体の耐湿性の向上および封止樹脂の接着強度の向上を意
図するものである。このため、この発明は、上記一般式
（１）で表される特殊なエポキシ樹脂と、上記一般式
（２）で表される特殊な繰り返し単位を有するフェノー
ル樹脂を用いるものであり、これにより、半田実装にお
けるような高温下（２１５〜２６０℃）での封止樹脂の
耐パッケージクラック性と耐湿信頼性の大幅な向上を実
現できる。
ては、封止樹脂に対する吸湿を抑制する、ダイボン
ドパッド裏面および半導体素子の表面と、封止樹脂との
間の接着力を高める、封止樹脂自体の強度を高めると
いう三つの方法が考えられる。この発明は、上記の方
法にもとづき、封止樹脂の吸水率を大幅に低減させ封止
樹脂に対する吸湿を抑制させるようにするとともに、上
記の方法にもとづき半導体素子の表面と封止樹脂との
間の接着力を高めるようにすることによりパッケージ自
体の耐湿性の向上および封止樹脂の接着強度の向上を意
図するものである。このため、この発明は、上記一般式
（１）で表される特殊なエポキシ樹脂と、上記一般式
（２）で表される特殊な繰り返し単位を有するフェノー
ル樹脂を用いるものであり、これにより、半田実装にお
けるような高温下（２１５〜２６０℃）での封止樹脂の
耐パッケージクラック性と耐湿信頼性の大幅な向上を実
現できる。
【００１１】この発明について詳しく説明する。
【００１２】この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、
全部もしくは一部が前記一般式（１）で表される特殊な
エポキシ樹脂からなる主剤成分（Ａ成分）と、全部もし
くは一部が前記一般式（２）で表される繰り返し単位と
する特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤成分（Ｂ成
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。
全部もしくは一部が前記一般式（１）で表される特殊な
エポキシ樹脂からなる主剤成分（Ａ成分）と、全部もし
くは一部が前記一般式（２）で表される繰り返し単位と
する特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤成分（Ｂ成
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。
【００１３】上記特殊なエポキシ樹脂からなる主剤（Ａ
成分）には、下記の一般式（１）で表されるエポキシ樹
脂がそのまま、もしくは他の通常用いられるエポキシ樹
脂とともに使用される。
成分）には、下記の一般式（１）で表されるエポキシ樹
脂がそのまま、もしくは他の通常用いられるエポキシ樹
脂とともに使用される。
【００１４】
【化７】
【００１５】この特殊なエポキシ樹脂として、エポキシ
当量１７５〜２００のものを用いることが好ましい。こ
のような分子構造を有する特殊なエポキシ樹脂を用いる
ことで、耐熱衝撃性はもちろん耐湿性にも優れた封止樹
脂を得ることができる。上記特殊なエポキシ樹脂は、そ
れ自体でエポキシ樹脂主剤成分を構成してもよいし、先
に述べたように、通常用いられるその他のエポキシ樹脂
と併用してもよい。上記その他のエポキシ樹脂として
は、特に限定するものではなく、通常用いられるエポキ
シ樹脂，例えばクレゾールノボラック型，フェノールノ
ボラック型およびビスフェノールＡ型等の各種のエポキ
シ樹脂があげられる。これらのエポキシ樹脂のなかで
も、融点が室温を超えており、室温下では固形状もしく
は高粘度の液体状を呈するものを用いることが好結果を
もたらす。上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、通
常、エポキシ当量１５０〜２５０，軟化点５０〜１３０
℃のものが用いられ、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂としては、エポキシ当量１８０〜２１０，軟化点６
０〜１１０℃のものが一般に用いられる。このように上
記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂と通常用いられ
るエポキシ樹脂の両者を併用する場合における両者の配
合割合は、前者１００重量部（以下「部」と略す）に対
して後者０〜１００部の範囲内に設定することが効果の
点から好ましい。すなわち、通常用いられるエポキシ樹
脂の配合割合が上記範囲を超えると低吸湿性に優れた封
止樹脂が得られなくなるからである。
当量１７５〜２００のものを用いることが好ましい。こ
のような分子構造を有する特殊なエポキシ樹脂を用いる
ことで、耐熱衝撃性はもちろん耐湿性にも優れた封止樹
脂を得ることができる。上記特殊なエポキシ樹脂は、そ
れ自体でエポキシ樹脂主剤成分を構成してもよいし、先
に述べたように、通常用いられるその他のエポキシ樹脂
と併用してもよい。上記その他のエポキシ樹脂として
は、特に限定するものではなく、通常用いられるエポキ
シ樹脂，例えばクレゾールノボラック型，フェノールノ
ボラック型およびビスフェノールＡ型等の各種のエポキ
シ樹脂があげられる。これらのエポキシ樹脂のなかで
も、融点が室温を超えており、室温下では固形状もしく
は高粘度の液体状を呈するものを用いることが好結果を
もたらす。上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、通
常、エポキシ当量１５０〜２５０，軟化点５０〜１３０
℃のものが用いられ、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂としては、エポキシ当量１８０〜２１０，軟化点６
０〜１１０℃のものが一般に用いられる。このように上
記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂と通常用いられ
るエポキシ樹脂の両者を併用する場合における両者の配
合割合は、前者１００重量部（以下「部」と略す）に対
して後者０〜１００部の範囲内に設定することが効果の
点から好ましい。すなわち、通常用いられるエポキシ樹
脂の配合割合が上記範囲を超えると低吸湿性に優れた封
止樹脂が得られなくなるからである。
【００１６】上記特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤
（Ｂ成分）には、下記の一般式（２）で表される繰り返
し単位を有するフェノール樹脂がそのまま、もしくは他
の通常用いられるフェノール樹脂とともに使用される。
（Ｂ成分）には、下記の一般式（２）で表される繰り返
し単位を有するフェノール樹脂がそのまま、もしくは他
の通常用いられるフェノール樹脂とともに使用される。
【００１７】
【化８】
【００１８】なお、上記一般式（２）において、繰り返
し数ｎ中のナフトール環に結合する置換基の位置は下記
に示す二通りの態様（ａ）および（ｂ）がある。
し数ｎ中のナフトール環に結合する置換基の位置は下記
に示す二通りの態様（ａ）および（ｂ）がある。
【００１９】
【化９】
【００２０】
【化１０】
【００２１】上記特殊なフェノール樹脂は、例えば、ナ
フトールおよびキシレンをアルデヒド（ホルマリン等）
とともに、酸性触媒下で反応させることにより得られ
る。そして、上記一般式（２）において、繰り返し単位
ｎと繰り返し単位ｍの重合態様は、交互共重合であって
も、ブロック共重合であっても、またランダム共重合で
あってもよい。上記特殊なフェノール樹脂は、それ自体
で硬化剤成分を構成してもよいし、先に述べたように、
通常用いられるその他のフェノール樹脂と併用してもよ
い。上記その他のフェノール樹脂としては、フェノール
ノボラック型，クレゾールノボラック型等のフェノール
樹脂があげられ、これらフェノール樹脂は単独でもしく
は併せて用いられる。これらノボラック型フェノール樹
脂としては、軟化点が５０〜１１０℃，水酸基当量が７
０〜１５０のものを用いることが好ましい。特に上記ノ
ボラック型フェノール樹脂のなかでも、クレゾールノボ
ラックを用いることが好結果をもたらす。このように上
記一般式（２）で表されるフェノール樹脂と通常用いら
れるフェノール樹脂の両者を併用する場合における両者
の配合割合は、前者１００部に対して後者０〜１００部
の範囲内に設定することが効果の点から好ましい。すな
わち、通常用いられるフェノール樹脂の配合割合が上記
範囲を超えると低吸湿性に優れた封止樹脂が得られなく
なるからである。
フトールおよびキシレンをアルデヒド（ホルマリン等）
とともに、酸性触媒下で反応させることにより得られ
る。そして、上記一般式（２）において、繰り返し単位
ｎと繰り返し単位ｍの重合態様は、交互共重合であって
も、ブロック共重合であっても、またランダム共重合で
あってもよい。上記特殊なフェノール樹脂は、それ自体
で硬化剤成分を構成してもよいし、先に述べたように、
通常用いられるその他のフェノール樹脂と併用してもよ
い。上記その他のフェノール樹脂としては、フェノール
ノボラック型，クレゾールノボラック型等のフェノール
樹脂があげられ、これらフェノール樹脂は単独でもしく
は併せて用いられる。これらノボラック型フェノール樹
脂としては、軟化点が５０〜１１０℃，水酸基当量が７
０〜１５０のものを用いることが好ましい。特に上記ノ
ボラック型フェノール樹脂のなかでも、クレゾールノボ
ラックを用いることが好結果をもたらす。このように上
記一般式（２）で表されるフェノール樹脂と通常用いら
れるフェノール樹脂の両者を併用する場合における両者
の配合割合は、前者１００部に対して後者０〜１００部
の範囲内に設定することが効果の点から好ましい。すな
わち、通常用いられるフェノール樹脂の配合割合が上記
範囲を超えると低吸湿性に優れた封止樹脂が得られなく
なるからである。
【００２２】そして、上記特殊なエポキシ樹脂からなる
主剤成分（Ａ成分）と上記特殊なフェノール樹脂からな
る硬化剤成分（Ｂ成分）との配合比は、上記Ａ成分中の
エポキシ基１当量当たりＢ成分中の水酸基が０．５〜
２．０当量となるように配合することが好適である。よ
り好適なのは０．８〜１．２当量である。
主剤成分（Ａ成分）と上記特殊なフェノール樹脂からな
る硬化剤成分（Ｂ成分）との配合比は、上記Ａ成分中の
エポキシ基１当量当たりＢ成分中の水酸基が０．５〜
２．０当量となるように配合することが好適である。よ
り好適なのは０．８〜１．２当量である。
【００２３】また、この発明に用いられるエポキシ樹脂
組成物には、上記Ａ成分およびＢ成分とともに、通常、
無機質充填剤が用いられる。上記無機質充填剤として
は、結晶性および溶融性シリカ粉末があげられる。そし
て、これ以外にアルミナ粉末，酸化ベリリウム粉末，炭
化珪素粉末等を使用することができる。これらは単独で
もしくは併せて用いられる。このような無機質充填剤の
配合量は、エポキシ樹脂組成物全体の４０〜９２重量％
（以下「％」と略す）の範囲に設定することが好まし
い。
組成物には、上記Ａ成分およびＢ成分とともに、通常、
無機質充填剤が用いられる。上記無機質充填剤として
は、結晶性および溶融性シリカ粉末があげられる。そし
て、これ以外にアルミナ粉末，酸化ベリリウム粉末，炭
化珪素粉末等を使用することができる。これらは単独で
もしくは併せて用いられる。このような無機質充填剤の
配合量は、エポキシ樹脂組成物全体の４０〜９２重量％
（以下「％」と略す）の範囲に設定することが好まし
い。
【００２４】なお、この発明に用いるエポキシ樹脂組成
物には、上記特殊なエポキシ樹脂からなる主剤成分（Ａ
成分），特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤成分（Ｂ
成分）そして無機質充填剤以外に、必要に応じて難燃
剤，カップリング剤，硬化促進剤，ワックス，低応力化
剤等のその他の添加剤を用いることができる。
物には、上記特殊なエポキシ樹脂からなる主剤成分（Ａ
成分），特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤成分（Ｂ
成分）そして無機質充填剤以外に、必要に応じて難燃
剤，カップリング剤，硬化促進剤，ワックス，低応力化
剤等のその他の添加剤を用いることができる。
【００２５】上記難燃剤としては、ノボラック型ブロム
化エポキシ樹脂もしくはブロム化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、三酸化アンチモンおよび五酸化アンチモン
等の化合物を適宜単独でもしくは併せて使用することが
行われる。
化エポキシ樹脂もしくはブロム化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂、三酸化アンチモンおよび五酸化アンチモン
等の化合物を適宜単独でもしくは併せて使用することが
行われる。
【００２６】上記カップリング剤としては、グリシジル
エーテルタイプ，アミンタイプ，チオシアンタイプ等の
メトキシないしはエトキシシランが、適宜に単独でもし
くは併せて用いられる。その使用方法としては、充填剤
に対して、ドライブレンドしたり、もしくは予備加熱反
応させたり、さらには有機成分原料に対して予備混合し
たり自由に使用することができる。
エーテルタイプ，アミンタイプ，チオシアンタイプ等の
メトキシないしはエトキシシランが、適宜に単独でもし
くは併せて用いられる。その使用方法としては、充填剤
に対して、ドライブレンドしたり、もしくは予備加熱反
応させたり、さらには有機成分原料に対して予備混合し
たり自由に使用することができる。
【００２７】上記硬化促進剤しとては、アミン系，リン
系，ホウ素系等の硬化促進剤があげられ、単独でもしく
は併せて使用される。
系，ホウ素系等の硬化促進剤があげられ、単独でもしく
は併せて使用される。
【００２８】上記ワックスとしては、高級脂肪酸，高級
脂肪酸エステル，高級脂肪酸カルシウム等の化合物があ
げられ、単独でもしくは併せて使用される。
脂肪酸エステル，高級脂肪酸カルシウム等の化合物があ
げられ、単独でもしくは併せて使用される。
【００２９】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、上記Ａ成分，Ｂ成分および無機質充填剤、さら
に必要に応じて他の添加剤を適宜配合し予備混合した
後、ミキシングロール機等の混練機にかけ加熱状態で混
練して溶融混合し、これを室温に冷却した後、公知の手
段によって粉砕し、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。また、上記各成分原
料の配合に先立って、予め特殊なエポキシ樹脂からなる
主剤および特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤の少な
くとも一方と、上記低応力化剤を予備反応させて変性樹
脂を作製し、これに残りの成分原料を配合した後、上記
同様の製法に従って製造することもできる。
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、上記Ａ成分，Ｂ成分および無機質充填剤、さら
に必要に応じて他の添加剤を適宜配合し予備混合した
後、ミキシングロール機等の混練機にかけ加熱状態で混
練して溶融混合し、これを室温に冷却した後、公知の手
段によって粉砕し、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。また、上記各成分原
料の配合に先立って、予め特殊なエポキシ樹脂からなる
主剤および特殊なフェノール樹脂からなる硬化剤の少な
くとも一方と、上記低応力化剤を予備反応させて変性樹
脂を作製し、これに残りの成分原料を配合した後、上記
同様の製法に従って製造することもできる。
【００３０】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
のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行
うことができる。
半導体素子の封止は、特に限定するものではなく、通常
のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行
うことができる。
【００３１】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前記一般式（１）で表さ
れる特殊なエポキシ樹脂（Ａ成分）と前記一般式（２）
で表される繰り返し単位を有するフェノール樹脂（Ｂ成
分）の作用により、封止樹脂自体の低吸湿化が実現され
ており、また半導体素子と封止樹脂との接着強度も向上
しているため、耐熱衝撃信頼性および耐湿信頼性の双方
に優れ、半田実装に際してもパッケージクラック等を生
ずることがない。
ポキシ樹脂組成物中に含まれる前記一般式（１）で表さ
れる特殊なエポキシ樹脂（Ａ成分）と前記一般式（２）
で表される繰り返し単位を有するフェノール樹脂（Ｂ成
分）の作用により、封止樹脂自体の低吸湿化が実現され
ており、また半導体素子と封止樹脂との接着強度も向上
しているため、耐熱衝撃信頼性および耐湿信頼性の双方
に優れ、半田実装に際してもパッケージクラック等を生
ずることがない。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、この発明の半導体装置
は、前記一般式（１）で表される特殊なエポキシ樹脂お
よび前記一般式（２）で表される繰り返し単位を有する
特殊なフェノール樹脂を含有する特殊なエポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を樹脂封止して構成されている
ため、半導体素子と封止樹脂との接着強度に優れ、半田
実装におけるような過酷な条件下においてもパッケージ
クラックが生ずることがなく、優れた耐熱衝撃信頼性お
よび耐湿信頼性を備えている。
は、前記一般式（１）で表される特殊なエポキシ樹脂お
よび前記一般式（２）で表される繰り返し単位を有する
特殊なフェノール樹脂を含有する特殊なエポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を樹脂封止して構成されている
ため、半導体素子と封止樹脂との接着強度に優れ、半田
実装におけるような過酷な条件下においてもパッケージ
クラックが生ずることがなく、優れた耐熱衝撃信頼性お
よび耐湿信頼性を備えている。
【００３３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
明する。
【００３４】まず、実施例に先立って、下記の表１に示
す成分を準備した。
す成分を準備した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【実施例１〜６、比較例１〜４】上記表１に示す各成分
および下記の表２および表３に示す各成分を用い、これ
らを下記の表２および表３に示す割合で配合し、９０〜
１１０℃に加熱したロール混練機にかけて３分間溶融混
練した。ついで、得られた混練物を冷却後粉砕して、さ
らに打錠を行いタブレット状のエポキシ樹脂組成物を得
た。
および下記の表２および表３に示す各成分を用い、これ
らを下記の表２および表３に示す割合で配合し、９０〜
１１０℃に加熱したロール混練機にかけて３分間溶融混
練した。ついで、得られた混練物を冷却後粉砕して、さ
らに打錠を行いタブレット状のエポキシ樹脂組成物を得
た。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】つぎに、実施例１〜６および比較例１〜４
で得られたタブレット状の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でモールドするこ
とにより半導体装置を得た。上記半導体装置は、１６０
ピンクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）（２８ｍｍ
×２８ｍｍ×厚み３．０ｍｍ）で、１２ｍｍ×１２ｍｍ
のチップを有するものである。
で得られたタブレット状の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でモールドするこ
とにより半導体装置を得た。上記半導体装置は、１６０
ピンクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）（２８ｍｍ
×２８ｍｍ×厚み３．０ｍｍ）で、１２ｍｍ×１２ｍｍ
のチップを有するものである。
【００４０】このようにして得られた半導体装置につい
て、８５℃／８５％ＲＨ下で３３６時間吸湿した後、Ｉ
Ｒリフロー炉（最大２４０℃）に３０秒間かけたときの
パッケージクラックの発生数を測定し、その結果を下記
の表４および表５に示した。また、上記エポキシ樹脂組
成物を用いて直径５０ｍｍ×厚み１ｍｍの円板状硬化体
を作製し、これの８５℃／８５％ＲＨ下で３００時間後
の吸水率を測定した。その結果を下記の表４および表５
に併せて示した。
て、８５℃／８５％ＲＨ下で３３６時間吸湿した後、Ｉ
Ｒリフロー炉（最大２４０℃）に３０秒間かけたときの
パッケージクラックの発生数を測定し、その結果を下記
の表４および表５に示した。また、上記エポキシ樹脂組
成物を用いて直径５０ｍｍ×厚み１ｍｍの円板状硬化体
を作製し、これの８５℃／８５％ＲＨ下で３００時間後
の吸水率を測定した。その結果を下記の表４および表５
に併せて示した。
【００４１】さらに、上記半田クラック試験後の半導体
装置を用いて、１２１℃／１００％ＲＨのプレッシャー
クッカー試験（以下「ＰＣＴテスト」と略す）を行い、
５００時間後の不良発生素子数をカウントした（初期の
素子数は４０個である）。この結果を下記の表４および
表５に併せて示した。
装置を用いて、１２１℃／１００％ＲＨのプレッシャー
クッカー試験（以下「ＰＣＴテスト」と略す）を行い、
５００時間後の不良発生素子数をカウントした（初期の
素子数は４０個である）。この結果を下記の表４および
表５に併せて示した。
【００４２】
【表４】
【００４３】
【表５】 上記表４および表５の結果から、比較例品に比べて実施
例品は、吸水率が低く、その結果ＩＲ後のパッケージク
ラックは殆ど生じていない。また、耐湿信頼性に関して
も比較例品に比べて実施例品は大幅に向上しており、高
い信頼性を備えていることがわかる。
例品は、吸水率が低く、その結果ＩＲ後のパッケージク
ラックは殆ど生じていない。また、耐湿信頼性に関して
も比較例品に比べて実施例品は大幅に向上しており、高
い信頼性を備えていることがわかる。
【図１】従来の半導体装置におけるパッケージクラック
の発生状況を説明する縦断面図である。
の発生状況を説明する縦断面図である。
【図２】従来の半導体装置におけるパッケージクラック
の発生状況を説明する縦断面図である。
の発生状況を説明する縦断面図である。
フロントページの続き (72)発明者 秋月 伸也 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 (72)発明者 東條 泰久 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 (72)発明者 執行 ひとみ 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 (2)
- 【請求項１】 少なくとも一部が下記の一般式（１）で
表されるエポキシ樹脂からなる主剤成分と、少なくとも
一部が下記の一般式（２）で表される繰り返し単位をも
つフェノール樹脂からなる硬化剤成分とを含有するエポ
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。 【化１】 【化２】 - 【請求項２】 少なくとも一部が下記の一般式（１）で
表されるエポキシ樹脂からなる主剤成分と、少なくとも
一部が下記の一般式（２）で表される繰り返し単位をも
つフェノール樹脂からなる硬化剤成分とを含有する半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化３】 【化４】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348901A JPH06204360A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348901A JPH06204360A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204360A true JPH06204360A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18400153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4348901A Pending JPH06204360A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204360A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034185A (en) * | 1997-04-09 | 2000-03-07 | Chang Chun Plastics Co., Ltd. | Epoxy resin composition containing polyalkyl phenol resins and/or polyalkyl phenol epoxy resins |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4348901A patent/JPH06204360A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034185A (en) * | 1997-04-09 | 2000-03-07 | Chang Chun Plastics Co., Ltd. | Epoxy resin composition containing polyalkyl phenol resins and/or polyalkyl phenol epoxy resins |
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