JPH0668061B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂成形材料Info
- Publication number
- JPH0668061B2 JPH0668061B2 JP1010425A JP1042589A JPH0668061B2 JP H0668061 B2 JPH0668061 B2 JP H0668061B2 JP 1010425 A JP1010425 A JP 1010425A JP 1042589 A JP1042589 A JP 1042589A JP H0668061 B2 JPH0668061 B2 JP H0668061B2
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- Japan
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- epoxy resin
- molding material
- particle size
- semiconductor encapsulation
- semiconductor
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、低応力
性、およびヒートサイクル性を著しく向上させた半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料に関するものである。
るものである。さらに詳しくは、この発明は、低応力
性、およびヒートサイクル性を著しく向上させた半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料に関するものである。
（従来の技術） 半導体素子の封止用成形材料としては、従来より耐湿
性、耐熱性等の性能や、価格などの点においてエポキシ
樹脂を主成分とするものが広く使用されているが、近年
では半導体素子の高密度、高集積化に伴い、素子の発熱
による熱疲労を低減すべく熱放射性を向上させること、
半導体素子と封止用樹脂との間に発生する熱応力を低減
させること、および成形性や耐湿性を向上させることが
要求されている。
性、耐熱性等の性能や、価格などの点においてエポキシ
樹脂を主成分とするものが広く使用されているが、近年
では半導体素子の高密度、高集積化に伴い、素子の発熱
による熱疲労を低減すべく熱放射性を向上させること、
半導体素子と封止用樹脂との間に発生する熱応力を低減
させること、および成形性や耐湿性を向上させることが
要求されている。
このような半導体素子の封止の熱放散性、低応力性を向
上させるために、一般には、結晶性シリカやアルミナ等
のフィラーをエポキシ樹脂等の封止用樹脂組成物に配合
することがなされており、フィラーの種類や配合方法に
ついて種々の試みが提案されている。さらに、シリコン
系改質剤等の低応力改質剤を添加するなどの試みも提案
されている。
上させるために、一般には、結晶性シリカやアルミナ等
のフィラーをエポキシ樹脂等の封止用樹脂組成物に配合
することがなされており、フィラーの種類や配合方法に
ついて種々の試みが提案されている。さらに、シリコン
系改質剤等の低応力改質剤を添加するなどの試みも提案
されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これまでに知られている低応力改質剤を
使用した場合には低応力性の向上に限界があり、特に、
曲げ弾性率と線膨張係数（α１）の双方を向上させるこ
とが困難であった。
使用した場合には低応力性の向上に限界があり、特に、
曲げ弾性率と線膨張係数（α１）の双方を向上させるこ
とが困難であった。
また、曲げ弾性率を低下させて低応力性の向上を図ろう
とすると曲げ強さが大幅に低下してパッケージクラック
が多発するようになり、かえってヒートサイクル性が低
下するという逆効果が生じていた。これらの欠点は、樹
脂封止の超大型ペレット化への対応を困難としてもい
た。
とすると曲げ強さが大幅に低下してパッケージクラック
が多発するようになり、かえってヒートサイクル性が低
下するという逆効果が生じていた。これらの欠点は、樹
脂封止の超大型ペレット化への対応を困難としてもい
た。
この発明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであ
り、従来の半導体素子封止用の成形材料の欠点を改善
し、超大型ペレット化への対応も容易な、良好な低応力
性を実現し、かつ、ヒートサイクル性も著しく向上させ
ることのできる半導体封止用成形材料を提供することを
目的としている。
り、従来の半導体素子封止用の成形材料の欠点を改善
し、超大型ペレット化への対応も容易な、良好な低応力
性を実現し、かつ、ヒートサイクル性も著しく向上させ
ることのできる半導体封止用成形材料を提供することを
目的としている。
（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、エポキ
シ樹脂に、表面にエポキシ基またはアミノ基を有する平
均粒径が１〜５μｍで最大粒径が10μｍ以下のシリコン
ゴムを低応力改質剤として配合してなることを特徴とす
る半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を提供する。
シ樹脂に、表面にエポキシ基またはアミノ基を有する平
均粒径が１〜５μｍで最大粒径が10μｍ以下のシリコン
ゴムを低応力改質剤として配合してなることを特徴とす
る半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を提供する。
この発明においては、このような低応力改質剤として平
均粒径が１〜５μｍのシリコンゴムを使用するが、平均
粒径が１μｍ未満のものを使用するとバリ流出が大きく
なり、成形性が低下し、一方、平均粒径が５μｍを超え
るものを使用すると曲げ強さが低下して低応力性を十分
に向上させることが困難となり、ヒートサイクル性を高
めることができない。また、シリコンゴムの粒径として
は、最大粒径を10μｍ以下とする。これ以上の場合に
は、同様に低応力化は実現できない。
均粒径が１〜５μｍのシリコンゴムを使用するが、平均
粒径が１μｍ未満のものを使用するとバリ流出が大きく
なり、成形性が低下し、一方、平均粒径が５μｍを超え
るものを使用すると曲げ強さが低下して低応力性を十分
に向上させることが困難となり、ヒートサイクル性を高
めることができない。また、シリコンゴムの粒径として
は、最大粒径を10μｍ以下とする。これ以上の場合に
は、同様に低応力化は実現できない。
シリコンゴムの種類としては、表面に有機官能基として
エポキシ基またはアミノ基を単独で、もしくは共存させ
て有するものを用いる。これにより成形材料のエポキシ
樹脂中へのシリコンゴムの分散性や均一性を向上させる
ことができる。有機官能基は、従来公知の方法等によっ
て、その含有量をシリコンゴムに対して0.1〜10wt％程
度とするのが好ましい。
エポキシ基またはアミノ基を単独で、もしくは共存させ
て有するものを用いる。これにより成形材料のエポキシ
樹脂中へのシリコンゴムの分散性や均一性を向上させる
ことができる。有機官能基は、従来公知の方法等によっ
て、その含有量をシリコンゴムに対して0.1〜10wt％程
度とするのが好ましい。
このような特定の極めて限定された粒径の特定の官能基
により修飾したシリコンゴムのベース樹脂としてのエポ
キシ樹脂材料への添加量は、成形材料100重量部に対し
て、0.05〜15重量部程度とするのが好ましい。0.05重量
部未満の場合には低応力化の効果が低く、一方、15重量
部を超えて添加しても大きな効果はなく不経済となる。
により修飾したシリコンゴムのベース樹脂としてのエポ
キシ樹脂材料への添加量は、成形材料100重量部に対し
て、0.05〜15重量部程度とするのが好ましい。0.05重量
部未満の場合には低応力化の効果が低く、一方、15重量
部を超えて添加しても大きな効果はなく不経済となる。
シリコンゴムを配合するベース樹脂としては、耐湿性、
耐熱性等の性能の良好なものとして知られている従来公
知のエポキシ樹脂等を適宜使用することができる。この
ようなエポキシ樹脂としては、たとえば、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、ビス
フェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハ
ロゲン化エポキシ樹脂などを例示することができる。
耐熱性等の性能の良好なものとして知られている従来公
知のエポキシ樹脂等を適宜使用することができる。この
ようなエポキシ樹脂としては、たとえば、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、ビス
フェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハ
ロゲン化エポキシ樹脂などを例示することができる。
また、硬化剤としてもノボラック型フェノール樹脂など
従来より使用されているものを用いることができる。特
に、ノボラック型フェノール樹脂としては、１分子中に
２個以上のフェノール性水酸基を有するものを好適な硬
化剤として例示することができる。
従来より使用されているものを用いることができる。特
に、ノボラック型フェノール樹脂としては、１分子中に
２個以上のフェノール性水酸基を有するものを好適な硬
化剤として例示することができる。
以上のように、この発明の半導体封止用成形材料は、従
来のエポキシ樹脂等を樹脂成分とする半導体封止用組成
物において、低応力改質剤として特定粒径の官能性基含
有のシリコンゴムを配合してなるものであるが、さらに
封止用樹脂としての特性を損なわない限り他の種々の充
填剤や添加剤を含有することができる。たとえば、結晶
性シリカ充填剤、シリコンオイル系改質剤、難燃剤、硬
化促進剤、離型剤、着色剤などを半導体素子の種類、用
途に応じて適宜配合することができる。
来のエポキシ樹脂等を樹脂成分とする半導体封止用組成
物において、低応力改質剤として特定粒径の官能性基含
有のシリコンゴムを配合してなるものであるが、さらに
封止用樹脂としての特性を損なわない限り他の種々の充
填剤や添加剤を含有することができる。たとえば、結晶
性シリカ充填剤、シリコンオイル系改質剤、難燃剤、硬
化促進剤、離型剤、着色剤などを半導体素子の種類、用
途に応じて適宜配合することができる。
また、この発明の半導体封止用成形材料を用いて半導体
を封止する方法としては、従来と同様の方法を、封止す
る半導体素子等に応じて適宜採用することができる。
を封止する方法としては、従来と同様の方法を、封止す
る半導体素子等に応じて適宜採用することができる。
（作 用） この発明においては、低応力改質剤として、平均粒径が
１〜５μｍで最大粒径が10μｍ以下の、エポキシ基また
はアミノ基含有シリコンゴムを配合することにより、半
導体の封止を飛躍的に低応力化し、ヒートサイクル性を
著しく向上させることができる。超大型ペレット化への
対応を容易ともする。
１〜５μｍで最大粒径が10μｍ以下の、エポキシ基また
はアミノ基含有シリコンゴムを配合することにより、半
導体の封止を飛躍的に低応力化し、ヒートサイクル性を
著しく向上させることができる。超大型ペレット化への
対応を容易ともする。
（実施例） 以下、実施例を示して、この発明の半導体封止用成形材
料をさらに詳しく説明する。
料をさらに詳しく説明する。
実施例１ クレゾールノボラック型エポキシ樹脂にフェノールノボ
ラック系硬化剤と結晶シリカを配合し、これに低応力改
質剤として、平均粒径が１μｍ（最大粒径５μｍ）で表
面にエポキシ基を有するシリコンゴム（東レダウコーニ
ングシリコン株式会社製：トレフィルE601）を３重量部
添加して半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を製造し
た。
ラック系硬化剤と結晶シリカを配合し、これに低応力改
質剤として、平均粒径が１μｍ（最大粒径５μｍ）で表
面にエポキシ基を有するシリコンゴム（東レダウコーニ
ングシリコン株式会社製：トレフィルE601）を３重量部
添加して半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を製造し
た。
得られた半導体封止用エポキシ樹脂成形材料により半導
体素子を封止し、その封止の曲げ強さ、曲げ弾性率、ヒ
ートサイクル性（パッケージクラック）、耐湿性（PCT:
5atm、151℃、100RH％）、成形性について評価した。
体素子を封止し、その封止の曲げ強さ、曲げ弾性率、ヒ
ートサイクル性（パッケージクラック）、耐湿性（PCT:
5atm、151℃、100RH％）、成形性について評価した。
また、成形性は、10μｍ、20μｍ、30μｍのスリットを
用いたバリ特性について評価した。これらの評価結果は
表１に示す通りであった。後述の比較例との対比から明
らかなように、この実施例の封止は、これまでにない低
い曲げ弾性率を達成し、しかも十分な曲げ強さを有し、
高いヒートサイクル性を示した。また、耐湿性、バリ特
性についても優れた性質を示した。
用いたバリ特性について評価した。これらの評価結果は
表１に示す通りであった。後述の比較例との対比から明
らかなように、この実施例の封止は、これまでにない低
い曲げ弾性率を達成し、しかも十分な曲げ強さを有し、
高いヒートサイクル性を示した。また、耐湿性、バリ特
性についても優れた性質を示した。
実施例２ 低応力改質剤として、平均粒径が３μｍ（最大粒径６μ
ｍ）で表面にエポキシ基を有するシリコンゴム（東レダ
ウコーニングシリコン株式会社製：トレフィルE601）を
５重量部添加して実施例１と同様に半導体封止用エポキ
シ樹脂成形材料を製造し、半導体素子を封止してその性
質を評価した。
ｍ）で表面にエポキシ基を有するシリコンゴム（東レダ
ウコーニングシリコン株式会社製：トレフィルE601）を
５重量部添加して実施例１と同様に半導体封止用エポキ
シ樹脂成形材料を製造し、半導体素子を封止してその性
質を評価した。
結果を表１に示す。
この実施例の封止においても、実施例１と同様に、極め
て低い曲げ弾性率を達成し、かつ十分な曲げ強さ、優れ
たヒートサイクル性、耐湿性、バリ特性を示した。
て低い曲げ弾性率を達成し、かつ十分な曲げ強さ、優れ
たヒートサイクル性、耐湿性、バリ特性を示した。
実施例３ 低応力改質剤として、平均粒径が３μｍ（最大粒径７μ
ｍ）で表面にエポキシ基とアミノ基を有するシリコンゴ
ム（東レダウコーニングシリコン株式会社製：トレフィ
ルE602）を３重量部添加して、実施例１と同様に半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料を製造し、半導体素子を封
止してその性質を評価した。
ｍ）で表面にエポキシ基とアミノ基を有するシリコンゴ
ム（東レダウコーニングシリコン株式会社製：トレフィ
ルE602）を３重量部添加して、実施例１と同様に半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料を製造し、半導体素子を封
止してその性質を評価した。
結果を表１に示す。
この実施例の封止においても、上記実施例と同様に、極
めて低い曲げ弾性率を達成し、かつ十分な曲げ強さ、優
れたヒートサイクル性、耐湿性、バリ特性を示した。
めて低い曲げ弾性率を達成し、かつ十分な曲げ強さ、優
れたヒートサイクル性、耐湿性、バリ特性を示した。
比較例１ 低応力改質剤として、平均粒径が20μｍ（最大粒径30μ
ｍ）で表面に有機官能基をもたないシリコンゴムを３重
量部添加して、実施例１と同様に半導体封止用エポキシ
樹脂成形材料を製造し、半導体素子を封止してその性質
を評価した。
ｍ）で表面に有機官能基をもたないシリコンゴムを３重
量部添加して、実施例１と同様に半導体封止用エポキシ
樹脂成形材料を製造し、半導体素子を封止してその性質
を評価した。
結果を表１に示す。
この比較例の封止においては、実施例の場合よりも高い
曲げ弾性率を示したが、曲げ強さが低下しており、ヒー
トサイクル性が著しく劣っていた。また、耐湿性がバリ
特性も十分なものではなかった。
曲げ弾性率を示したが、曲げ強さが低下しており、ヒー
トサイクル性が著しく劣っていた。また、耐湿性がバリ
特性も十分なものではなかった。
比較例２ 低応力改質剤として、平均粒径が20μｍ（最大粒径30μ
ｍ）で表面にエポキシ基を有するシリコンゴムを３重量
部添加して、実施例１と同様に半導体封止用エポキシ樹
脂成形材料を製造し、半導体素子を封止してその性質を
評価した。
ｍ）で表面にエポキシ基を有するシリコンゴムを３重量
部添加して、実施例１と同様に半導体封止用エポキシ樹
脂成形材料を製造し、半導体素子を封止してその性質を
評価した。
結果を表１に示す。
この比較例の封止においても高い弾性率と低い曲げ強さ
を示し、ヒートサイクル性、耐湿性、バリ特性が劣って
いた。
を示し、ヒートサイクル性、耐湿性、バリ特性が劣って
いた。
比較例３ 平均粒径が100μｍ（最大粒径130μｍ）のアミノ基含有
シリコンゴムを３重量部配合して実施例１と同様にして
成形材料を製造し、半導体素子を封止した。
シリコンゴムを３重量部配合して実施例１と同様にして
成形材料を製造し、半導体素子を封止した。
得られた性能は、著しく劣っていた。
（発明の効果） この発明により、半導体封止樹脂の低応力性を向上さ
せ、ヒートサイクル性も向上させることができる。この
ため、この発明の半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を
用いることにより、超大型ペレット化に対応することも
容易となる。
せ、ヒートサイクル性も向上させることができる。この
ため、この発明の半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を
用いることにより、超大型ペレット化に対応することも
容易となる。
Claims (1)
- 【請求項１】エポキシ樹脂に、低応力改質剤として表面
にエポキシ基またはアミノ基を有する平均粒径が１〜５
μｍで最大粒径が10μｍ以下のシリコンゴムを配合して
なることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010425A JPH0668061B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010425A JPH0668061B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02189357A JPH02189357A (ja) | 1990-07-25 |
| JPH0668061B2 true JPH0668061B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=11749799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010425A Expired - Lifetime JPH0668061B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668061B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05132609A (ja) * | 1991-11-11 | 1993-05-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| WO2005054331A1 (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-16 | Matsushita Electric Works, Ltd. | エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
| WO2007066763A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 電子部品用液状樹脂組成物及び電子部品装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834824A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及びその製造方法 |
| JPS5996122A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-02 | Toray Silicone Co Ltd | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物 |
| JPS61133223A (ja) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 |
| JPS6262811A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-19 | Nippon Zeon Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0796623B2 (ja) * | 1987-04-22 | 1995-10-18 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | シリコーンゴム粒状物およびその製造方法 |
| JPH0655805B2 (ja) * | 1987-06-26 | 1994-07-27 | 信越化学工業株式会社 | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物 |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP1010425A patent/JPH0668061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02189357A (ja) | 1990-07-25 |
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Legal Events
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