JPH06239976A - エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置

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JPH06239976A
JPH06239976A JP5006893A JP5006893A JPH06239976A JP H06239976 A JPH06239976 A JP H06239976A JP 5006893 A JP5006893 A JP 5006893A JP 5006893 A JP5006893 A JP 5006893A JP H06239976 A JPH06239976 A JP H06239976A
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JP
Japan
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resin
epoxy resin
inorganic filler
resin composition
epoxy
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JP5006893A
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English (en)
Inventor
Koichi Ibuki
浩一 伊吹
Kazuhiro Sawai
和弘 沢井
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、(A)エポキシ樹脂および(B)
(a )フェノール樹脂に(b )配合すべき無機質充填剤
の一部又は全部を均一に分散混合した樹脂[(a )+
(b )]を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、
前記(B)樹脂[(a )+(b )]を30〜95重量%、ま
た(b )無機質充填剤を25〜90重量%の割合で含有して
なるエポキシ樹脂組成物およびその製造方法である。ま
た、このエポキシ樹脂組成物の硬化物で、半導体チップ
を封止した半導体封止装置である。 【効果】 本発明によれば、樹脂と無機質充填剤の界面
の濡れ性を向上させ、無機質充填剤を均一に分散させる
ことにより吸湿性が少なく、耐湿性、成形性、流動性が
優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐湿性、成形性等に優
れ、電子又は電気部品の封止等に好適なエポキシ樹脂組
成物、その製造方法および半導体封止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品を、熱硬化性樹脂を用いて封止する方
法が行われてきた。この封止方法は、ガラス、金属、セ
ラミックを用いたハーメチックシール方式に比較して経
済的に有利なため、広く実用化されている。封止樹脂と
しては、熱硬化性樹脂の中でも信頼性および価格の点か
ら、エポキシ樹脂が最も一般的に用いられている。エポ
キシ樹脂には、酸無水物、芳香族アミン、ノボラック型
フェノール樹脂等の硬化剤が用いられるが、これらの中
でもノボラック型フェノール樹脂を硬化剤としたエポキ
シ樹脂は、他の硬化剤を利用したものに比べて、成形
性、耐湿性に優れ、毒性がなく、かつ安価であるため、
半導体封止用樹脂として広く使用されている。また、充
填剤としては、一般的に溶融シリカ粉末や結晶性シリカ
粉末が前述の硬化剤と共に使用されている。
【0003】近年、微細な無機質充填剤の多用および無
機質充填剤の高充填により、充填剤の表面が大きくなっ
ている。そのため充填剤界面の濡れが不十分になってお
り、また、微細な充填剤の多用から充填剤の凝集物を造
りやすく、均一な分散ができず封止樹脂中に凝集物が生
じ、流動性が悪くなり、吸湿性が高くなり、またバリ等
のため成形性に劣る欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、樹脂と無機質充填剤
の界面の濡れ性を向上させ、無機質充填剤を均一に分散
させることにより吸湿性を少なくし、耐湿性、成形性、
流動性の優れた信頼性の高いエポキシ樹脂組成物および
半導体封止装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、フェノール樹
脂中に無機質充填剤を均一に分散させた樹脂を用いるこ
とによって、上記目的が達成できることを見いだし、本
発明を完成させたものである。
【0006】すなわち、本発明は、(A)エポキシ樹脂
および(B)(a )フェノール樹脂に(b )配合すべき
無機質充填剤の一部又は全部を均一に分散混合した樹脂
[(a )+(b )]を必須成分とし、全体の樹脂組成物
に対して、前記(B)樹脂[(a )+(b )]を30〜95
重量%、また(b )無機質充填剤を25〜90重量%の割合
で含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物お
よびその製造方法である。また、このエポキシ樹脂組成
物の硬化物で、半導体チップが封止されてなることを特
徴とする半導体封止装置である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂として
は、その分子中にエポキシ基を少なくとも 2個有する化
合物である限り、分子構造、分子量等に制限されること
なく、一般に使用されているものを広く使用することが
できる。例えば、ビスフェノール型の芳香族、シクロヘ
クサン誘導体等の脂環族系、さらに次の一般式で示され
るエポキシノボラック系等の樹脂が挙げられる。
【0009】
【化1】 (但し、式中R1 は水素原子、ハロゲン原子又はアルキ
ル基を、R2 は水素原子又はアルキル基を、n は 1以上
の整数を表す) これらのエポキシ樹脂は単独又は混合して使用すること
ができる。
【0010】本発明に用いる(B)樹脂としては、(a
)フェノール樹脂に(b )配合すべき無機質充填剤の
一部又は全部を均一に分散混合した樹脂である。ここで
用いる(a )フェノール樹脂としては、フェノール、ア
ルキルフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド
あるいはパラホルムアルデヒドとを反応させて得られる
ノボラック型フェノール樹脂およびこれらの変性樹脂、
例えばエポキシ化もしくはブチル化ノボラック型フェノ
ール樹脂が挙げられ、これらは単独又は混合して使用す
ることができる。フェノール樹脂の配合割合は、前記
(A)エポキシ樹脂のエポキシ基(x )と樹脂(B)中
の(a )のフェノール樹脂のフェノール性水酸基(y )
とのモル比[(x )/(y )]が 0.1〜10の範囲内であ
ることが望ましい。モル比が 0.1未満もしくは10を超え
ると耐湿性、成形作業性および硬化物の電気特性が悪く
なり、いずれの場合も好ましくない。
【0011】またここで用いる(b )無機質充填剤とし
ては、一般に使用されているものが広く使用される。こ
れらの無機質充填剤としては、例えば、シリカ粉末、ア
ルミナ、三酸化アンチモン、タルク、炭酸カルシウム、
チタンホワイト、クレー、ベンガラ、ガラス繊維、炭素
繊維等が挙げられ、特にシリカ粉末およびアルミナが好
ましく用いられる。無機質充填剤の配合割合は、全体の
樹脂組成物に対して25〜90重量%含有するように配合す
ることが好ましい。その割合が25重量%未満では樹脂組
成物の耐湿性、耐熱性、機械的特性および成形性に劣
り、また90重量%を超えると極端に流動性が悪くなり、
成形性に劣り好ましくない。この樹脂の配合割合は、全
体の樹脂組成物に対して30〜95重量%含有することが望
ましい。
【0012】この(B)樹脂は、(a )フェノール樹脂
を融点以上に加熱して完全に溶融し、次に(b )無機質
充填剤を加えて20分以上攪拌して、無機質充填剤を均一
に分散混合させてつくる。この場合に無機質充填剤はそ
の全部でもまたその一部でもよい。この配合が30重量%
未満では樹脂組成物の吸湿性が高く耐湿性に劣り、また
95重量%を超えると流動性が悪くなり成形性に劣るので
好ましくない。
【0013】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)エ
ポキシ樹脂および(B)(a )フェノール樹脂に(b )
配合すべき無機質充填剤の一部又は全部を均一に分散混
合した樹脂[(a )+(b )]を必須成分とするが、本
発明の目的に反しない限度において、また必要に応じ
て、例えば天然ワックス、合成ワックス、直鎖脂肪酸の
金属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィン類等の離
型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン、ヘキサブロ
ムベンゼン、三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブ
ラック、ベンガラ等の着色剤、種々の硬化剤等を適宜、
添加配合することができる。
【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物の成形材料と
しての製造方法は、無機質充填剤をフェノール樹脂中に
加熱混合し、均一に分散混合させた樹脂を使用すればよ
く、特にその製造方法に限定されるものではない。しか
し、通常次のようにして製造する。フェノール樹脂の融
点以上の温度に加温できる装置(容器)、例えば、強力
ニーダ、加熱反応釜、押出機、加熱ロール等を使用し、
この中にフェノール樹脂を仕込み融点以上に加温して完
全に溶融させた後、フェノール樹脂に対して25〜90重量
%の無機質充填剤の一部を投入し、好ましくは 100℃以
上で20分間攪拌して、均一に分散混合させた樹脂をつく
る。この樹脂とエポキシ樹脂とを粉砕し、残りの無機質
充填剤およびその他の成分を所定の組成比に選択した原
料組成分をミキサー等によって十分均一に混合した後、
更に熱ロール、押出機、又はニーダ等によって加熱混練
処理を行い、冷却固化するのを待って適当な大きさに粉
砕して成形材料を製造する。ここでは、フェノール樹脂
中に無機質充填剤を分散混合し、次いでエポキシ樹脂と
その他の成分を配合する方法を説明したが、フェノール
樹脂製造工程において無機質充填剤を均一に分散混合し
た樹脂を作っておき、必要に応じて必要量および他成分
と配合混練してもよい。製造方法として重要なことは、
フェノール樹脂中に無機質充填剤を均一に分散混合して
樹脂を得る工程と、その樹脂とエポキシ樹脂およびその
他の成分を配合混練する工程を具備することである。こ
うして得られた成形材料は半導体装置をはじめとする電
子部品あるいは電気部品の封止、被覆、絶縁等に適用す
れば、優れた特性と信頼性を付与させることができる。
【0015】本発明の半導体封止装置は、上述したエポ
キシ樹脂組成物を用いて、半導体チップを封止すること
により容易に製造することができる。封止を行う半導体
チップとしては、例えば、集積回路、大規模集積回路、
トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等で特に限定さ
れるものではない。封止の最も一般的な方法としては、
低圧トランスファー成形法があるが、射出成形、圧縮成
形、注形等による封止も可能である。エポキシ樹脂組成
物は封止の際に加熱して硬化させ、最終的にはこの組成
物によって封止された半導体封止装置が得られる。加熱
による硬化は、150 ℃以上に加熱して硬化させることが
望ましい。
【0016】
【作用】本発明のエポキシ樹脂組成物において、フェノ
ール樹脂中に無機質充填剤を均一に分散混合することに
よって凝集物の生成を少なくし、無機質充填剤と樹脂と
の界面の濡れ性および流動性を向上させ、また成形性を
向上させ吸湿量を低減させることができた。
【0017】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例よって限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例において「%」とは「重量%」
を意味する。
【0018】[樹脂の製造]ノボラック型フェノール樹
脂(フェノール当量107 )20%を押出機に入れて 120℃
に加熱する。ノボラック型フェノール樹脂が完全に溶融
した後、無機質充填剤80%を加えて20分間加熱混練し
て、無機質充填剤を均一に分散した樹脂(E−F樹脂と
いう)をつくった。
【0019】実施例1 0-クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量21
5 )20%と、E−F樹脂50%をφ2mm 程度に粉砕し、溶
融シリカ粉末25%およびその他の成分 5%を常温で混合
し、更に90〜100 ℃で混練冷却して成形材料を製造し
た。
【0020】実施例2 0-クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量21
5 )15%と、E−F樹脂40%をφ2mm 程度に粉砕し、溶
融シリカ粉末40%およびその他の成分 5%を常温で混合
し、更に90〜100 ℃で混練冷却した後粉砕して成形材料
を製造した。
【0021】比較例1 0-クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量 2
15)20%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール
当量 107))10%、溶融シリカ粉末65%およびその他の
成分 5%を常温で混合し、更に90〜100 ℃で混練冷却し
て成形材料を製造した。
【0022】比較例2 0-クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量 2
15)15%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール
当量 107) 8%、溶融シリカ粉末72%およびその他の成
分 5%を常温で混合し、更に90〜 100℃で混練冷却した
後粉砕して成形材料を製造した。
【0023】実施例1〜2及び比較例1〜2で製造した
成形材料を用いて 175℃に加熱した金型内にトランスフ
ァー成形して半導体チップを封止し、加熱硬化させて半
導体封止装置を製造した。成形材料及び半導体封止装置
について、諸試験を行ったのでその結果を表1に示し
た。本発明のエポキシ樹脂組成物及び半導体封止装置
は、耐湿性、成形性に優れており、本発明の効果を確認
することができた。
【0024】
【表1】 *1 :トランスファー成形により直径50mm、厚さ3mm の
成形品をつくり、これを127℃, 2.5気圧の飽和水蒸気
中に24時間放置し、増加した重量によって測定した。 *2 :吸水率の場合と同様な成形品をつくり、175 ℃で
8時間後硬化を行い、適当な大きさの試験片とし、熱機
械分析装置を用いて測定した。 *3 :JIS−K−6911により測定した。 *4 :成形材料を用いて、 2本のアルミニウム配線を有
する半導体チップを、通常の42アロイフレームに接着
し、170 ℃で 3分間の条件でトランスファー成形した
後、さらに 180℃, 8時間エイジングさせた。こうして
得た成形品の 100個について、120 ℃の高圧水蒸気中で
PCTを行い、アルミニウム腐食による50%断線(不良
発生)の起こる時間を評価した。 *5 :30×25×5mm の成形品の底面に25×25×3mm の銅
板を埋め込み、−40℃と+200 ℃の恒温槽へ各30分間ず
つ入れ15サイクル繰り返した後、樹脂クラックを調査し
た。
【0025】
【発明の効果】以上の説明及び表1から明らかなよう
に、本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法によれば、
樹脂と無機質充填剤の界面の濡れ性を向上させ、無機質
充填剤を均一に分散させることにより吸湿性を少なく
し、耐湿性、成形性、流動性の優れたエポキシ樹脂組成
物が得られ、この組成物を用いることによって信頼性の
高い半導体封止装置が製造できたものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂および(B)(a )
    フェノール樹脂に(b )配合すべき無機質充填剤の一部
    又は全部を均一に分散混合した樹脂[(a )+(b )]
    を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記
    (B)樹脂[(a )+(b )]を30〜95重量%、また
    (b )無機質充填剤を25〜90重量%の割合で含有してな
    ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (A)エポキシ樹脂および(B)(a )
    フェノール樹脂に(b )配合すべき無機質充填剤の一部
    又は全部を均一に分散混合した樹脂[(a )+(b )]
    を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記
    (B)樹脂[(a )+(b )]を30〜95重量%、また
    (b )無機質充填剤を25〜90重量%の割合で含有するエ
    ポキシ樹脂組成物の硬化物で、半導体チップが封止され
    てなることを特徴とする半導体封止装置。
  3. 【請求項3】 (B)(a )フェノール樹脂を溶融し
    (b )配合すべき無機質充填剤の一部又は全部を加えて
    均一に分散混合した樹脂[(a )+(b )]とする工程
    と、前記樹脂[(a )+(b )]と(A)エポキシ樹脂
    を混合混練する工程を有することを特徴とするエポキシ
    樹脂組成物の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316660A (ja) * 1994-12-07 1996-11-29 Ngk Insulators Ltd 電極構造および通電発熱式ヒーター
US11040932B2 (en) 2018-10-10 2021-06-22 Treehouse Biotech, Inc. Synthesis of cannabigerol
US11084770B2 (en) 2016-12-07 2021-08-10 Treehouse Biotech, Inc. Cannabis extracts
US11202771B2 (en) 2018-01-31 2021-12-21 Treehouse Biotech, Inc. Hemp powder

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316660A (ja) * 1994-12-07 1996-11-29 Ngk Insulators Ltd 電極構造および通電発熱式ヒーター
US6031213A (en) * 1994-12-07 2000-02-29 Ngk Insulators, Ltd. Electrode structure and electric heater comprising the same
US11084770B2 (en) 2016-12-07 2021-08-10 Treehouse Biotech, Inc. Cannabis extracts
US11202771B2 (en) 2018-01-31 2021-12-21 Treehouse Biotech, Inc. Hemp powder
US11040932B2 (en) 2018-10-10 2021-06-22 Treehouse Biotech, Inc. Synthesis of cannabigerol

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