JPH07238147A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
- Publication number
- JPH07238147A JPH07238147A JP5311094A JP5311094A JPH07238147A JP H07238147 A JPH07238147 A JP H07238147A JP 5311094 A JP5311094 A JP 5311094A JP 5311094 A JP5311094 A JP 5311094A JP H07238147 A JPH07238147 A JP H07238147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- group
- resin composition
- composition
- semiconductor device
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流動性が良好であると共に膨張係数が小さ
く、かつ低応力であり、ガラス転移温度が高い上に低吸
湿性の硬化物を与え、これで封止後の半導体製品が高い
信頼性を有するエポキシ樹脂組成物を得る。 【構成】 エポキシ樹脂と、硬化剤として下記一般式
（１）で示されるフェノール樹脂と、無機質充填剤とを
配合する。 【化１】 （但し、式中Ｒ1はフェニル基、ジフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部が炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、Ｒ2は
水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。）このエポキシ樹脂組成物の硬化物で半導体装
置を封止する。 【効果】 このエポキシ樹脂組成物は、パワ−トランジ
スタ−、パワ−ＩＣ等の半導体素子の封止材等として好
適である。
く、かつ低応力であり、ガラス転移温度が高い上に低吸
湿性の硬化物を与え、これで封止後の半導体製品が高い
信頼性を有するエポキシ樹脂組成物を得る。 【構成】 エポキシ樹脂と、硬化剤として下記一般式
（１）で示されるフェノール樹脂と、無機質充填剤とを
配合する。 【化１】 （但し、式中Ｒ1はフェニル基、ジフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部が炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、Ｒ2は
水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。）このエポキシ樹脂組成物の硬化物で半導体装
置を封止する。 【効果】 このエポキシ樹脂組成物は、パワ−トランジ
スタ−、パワ−ＩＣ等の半導体素子の封止材等として好
適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動性が良好であると
共に膨張係数が小さく、機械的強度に優れ、かつ高いガ
ラス転移温度を有しながら低吸湿性の硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂組成物及びその硬化物で封止された半導体装
置に関する。
共に膨張係数が小さく、機械的強度に優れ、かつ高いガ
ラス転移温度を有しながら低吸湿性の硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂組成物及びその硬化物で封止された半導体装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
半導体産業の中では樹脂封止型のダイオード、トランジ
スター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流となっており、
中でもエポキシ樹脂は、一般に他の熱硬化性樹脂に比べ
成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れ
ているため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止す
ることが多く行われているが、最近においてこれらの半
導体装置は集積度が益々大きくなり、これに応じてチッ
プ寸法も大きくなりつつある。一方、これに対しパッケ
ージ外形寸法は電子機器の小型化、軽量化の要求に伴
い、小型化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を
回路基板へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化
や基板の薄型化のため、半導体部品の表面実装が幅広く
行われるようになってきた。
半導体産業の中では樹脂封止型のダイオード、トランジ
スター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流となっており、
中でもエポキシ樹脂は、一般に他の熱硬化性樹脂に比べ
成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れ
ているため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止す
ることが多く行われているが、最近においてこれらの半
導体装置は集積度が益々大きくなり、これに応じてチッ
プ寸法も大きくなりつつある。一方、これに対しパッケ
ージ外形寸法は電子機器の小型化、軽量化の要求に伴
い、小型化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を
回路基板へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化
や基板の薄型化のため、半導体部品の表面実装が幅広く
行われるようになってきた。
【０００３】しかしながら、半導体装置を表面実装する
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じてしまう。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼
性が大きく損なわれる場合がある。従って、これら問題
点の解決が望まれる。
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じてしまう。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼
性が大きく損なわれる場合がある。従って、これら問題
点の解決が望まれる。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、流動性が良好であると共に低膨張係数、低応力、高
いガラス転移温度を有し、しかも低吸湿性の硬化物を与
えるエポキシ樹脂組成物及びこのエポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された表面実装時の熱衝撃後においても高
い信頼性を有する半導体装置を提供することを目的とす
る。
で、流動性が良好であると共に低膨張係数、低応力、高
いガラス転移温度を有し、しかも低吸湿性の硬化物を与
えるエポキシ樹脂組成物及びこのエポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された表面実装時の熱衝撃後においても高
い信頼性を有する半導体装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹
脂、硬化剤、無機質充填剤等を配合してなるエポキシ樹
脂組成物に、硬化剤として下記一般式（１）で示される
フェノール樹脂を使用した場合、流動性が良好であると
共に、高いガラス転移温度を有しながら低吸湿性の硬化
物を与えるエポキシ樹脂組成物が得られることを見出し
た。
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹
脂、硬化剤、無機質充填剤等を配合してなるエポキシ樹
脂組成物に、硬化剤として下記一般式（１）で示される
フェノール樹脂を使用した場合、流動性が良好であると
共に、高いガラス転移温度を有しながら低吸湿性の硬化
物を与えるエポキシ樹脂組成物が得られることを見出し
た。
【０００６】即ち、従来の低吸湿化の手法で得られるエ
ポキシ樹脂組成物は、ガラス転移温度の低下や樹脂強度
の不足などの欠点を合わせ持つものであったが、これに
比べて本発明のエポキシ樹脂組成物は、低吸湿性であり
ながらガラス転移温度の低下がない上、良好な樹脂強度
を有するなど従来のエポキシ樹脂組成物では得られなか
った優れた特性を有する硬化物を与えること、また、か
かる硬化物で封止された半導体装置は表面実装時の熱衝
撃後においても高い信頼性を有し、このため上記エポキ
シ樹脂組成物は、ＳＯＰ、ＳＯＪ、ＴＳＯＰ、ＴＱＦＰ
などの半導体装置に使用でき、特に表面実装用半導体装
置の封止材として非常に優れた特性を有することを知見
し、本発明をなすに至ったものである。
ポキシ樹脂組成物は、ガラス転移温度の低下や樹脂強度
の不足などの欠点を合わせ持つものであったが、これに
比べて本発明のエポキシ樹脂組成物は、低吸湿性であり
ながらガラス転移温度の低下がない上、良好な樹脂強度
を有するなど従来のエポキシ樹脂組成物では得られなか
った優れた特性を有する硬化物を与えること、また、か
かる硬化物で封止された半導体装置は表面実装時の熱衝
撃後においても高い信頼性を有し、このため上記エポキ
シ樹脂組成物は、ＳＯＰ、ＳＯＪ、ＴＳＯＰ、ＴＱＦＰ
などの半導体装置に使用でき、特に表面実装用半導体装
置の封止材として非常に優れた特性を有することを知見
し、本発明をなすに至ったものである。
【０００７】
【化３】 （但し、式中Ｒ1はフェニル基、ジフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部が炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、Ｒ2は
水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。）
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部が炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、Ｒ2は
水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。）
【０００８】従って、本発明は、 （ａ）エポキシ樹脂 （ｂ）硬化剤として上記一般式（１）で示されるフェノ
ール樹脂 （ｃ）無機質充填剤 を配合してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物、
及びこのエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導
体装置を提供する。
ール樹脂 （ｃ）無機質充填剤 を配合してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物、
及びこのエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導
体装置を提供する。
【０００９】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明のエポキシ樹脂組成物は、上述したようにエ
ポキシ樹脂、硬化剤として特定の構造を有するフェノー
ル樹脂、無機質充填剤等を配合してなるものである。
と、本発明のエポキシ樹脂組成物は、上述したようにエ
ポキシ樹脂、硬化剤として特定の構造を有するフェノー
ル樹脂、無機質充填剤等を配合してなるものである。
【００１０】ここで、第一必須成分のエポキシ樹脂とし
ては、１分子中にエポキシ基を少なくとも２個以上有す
るエポキシ樹脂を配合することができ、具体的にはビス
フェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、フェノ−ルノボラック型
エポキシ樹脂、アリルフェノ−ルノボラック型エポキシ
樹脂、トリフェノ−ルアルカン型エポキシ樹脂及びその
重合体、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂、フェノ−ルアラルキル型エポキシ
樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂
等を例示することができる。
ては、１分子中にエポキシ基を少なくとも２個以上有す
るエポキシ樹脂を配合することができ、具体的にはビス
フェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、フェノ−ルノボラック型
エポキシ樹脂、アリルフェノ−ルノボラック型エポキシ
樹脂、トリフェノ−ルアルカン型エポキシ樹脂及びその
重合体、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂、フェノ−ルアラルキル型エポキシ
樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂
等を例示することができる。
【００１１】本発明では、エポキシ樹脂として特に低粘
度のエポキシ樹脂、とりわけメタクレゾールへの溶解状
態（２５℃、３０重量％メタクレゾール中）において粘
度が８０センチポイズ（ｃｐ）以下、特に３０〜７５ｃ
ｐであり、かつ室温で結晶性を有するエポキシ樹脂を使
用することが組成物の性能向上の点で好ましい。上記エ
ポキシ樹脂において溶融状態が８０ｃｐ以下であると、
シリカの高充填化が可能で組成物が低吸水率、低線膨張
係数となり得るもので、８０ｃｐを超えると上記特性が
十分得られない場合があり、また溶融状態が８０ｃｐ以
下であっても室温で結晶性をもたないものは、作業性や
他成分との分散性に劣る場合がある。このようなエポキ
シ樹脂として具体的には、下記化合物を挙げることがで
きる。
度のエポキシ樹脂、とりわけメタクレゾールへの溶解状
態（２５℃、３０重量％メタクレゾール中）において粘
度が８０センチポイズ（ｃｐ）以下、特に３０〜７５ｃ
ｐであり、かつ室温で結晶性を有するエポキシ樹脂を使
用することが組成物の性能向上の点で好ましい。上記エ
ポキシ樹脂において溶融状態が８０ｃｐ以下であると、
シリカの高充填化が可能で組成物が低吸水率、低線膨張
係数となり得るもので、８０ｃｐを超えると上記特性が
十分得られない場合があり、また溶融状態が８０ｃｐ以
下であっても室温で結晶性をもたないものは、作業性や
他成分との分散性に劣る場合がある。このようなエポキ
シ樹脂として具体的には、下記化合物を挙げることがで
きる。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【化４】
【００１４】これらの中では、エポキシ樹脂として更に
下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂
を使用することが望ましい。
下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂
を使用することが望ましい。
【００１５】
【化５】 （但し、式中Ｒ3は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数
１〜５のアルキル基、ｑは０〜５の整数である。）
１〜５のアルキル基、ｑは０〜５の整数である。）
【００１６】上記式（２）のビフェニル型エポキシ樹脂
の配合割合は、組成物中のエポキシ樹脂全体の２０〜９
５％、特に４０〜９０％の範囲とすることが好ましい。
式（２）のビフェニル型エポキシ樹脂の配合量が２０％
に満たないと低吸湿化が得にくく、吸湿後の熱衝撃時の
耐クラック性が十分改善されない上、高流動性が得られ
ないため、成形性、硬化特性等に劣る場合があり、９５
％を超えるとガラス転移温度や樹脂強度が低下して不利
となる場合がある。
の配合割合は、組成物中のエポキシ樹脂全体の２０〜９
５％、特に４０〜９０％の範囲とすることが好ましい。
式（２）のビフェニル型エポキシ樹脂の配合量が２０％
に満たないと低吸湿化が得にくく、吸湿後の熱衝撃時の
耐クラック性が十分改善されない上、高流動性が得られ
ないため、成形性、硬化特性等に劣る場合があり、９５
％を超えるとガラス転移温度や樹脂強度が低下して不利
となる場合がある。
【００１７】次に、本発明組成物には、第二必須成分の
硬化剤として下記一般式（１）で示されるフェノール樹
脂を配合する。
硬化剤として下記一般式（１）で示されるフェノール樹
脂を配合する。
【００１８】
【化６】 （但し、式中Ｒ1はフェニル基、ジフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペン
チル基等の炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、
Ｒ2は水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。）
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペン
チル基等の炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、
Ｒ2は水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。）
【００１９】ここで、上記式（１）のフェノール樹脂と
して具体的には、下記化合物を例示することができる。
して具体的には、下記化合物を例示することができる。
【００２０】
【化７】
【００２１】また、フェノール樹脂として上記式（１）
のフェノール樹脂に加えて上記以外の従来から公知のフ
ェノール樹脂、例えばノボラック型フェノ−ル樹脂、レ
ゾ−ル型フェノ−ル樹脂、トリフェノ−ルアルカン型樹
脂、多官能型フェノ−ル樹脂、ジシクロペンタジエン型
フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノ−ル樹脂、フ
ェノ−ルアラルキル樹脂等を使用し得、これらの中でも
ナフタレン環含有フェノ−ル樹脂、フェノ−ルアラルキ
ル樹脂が好適に使用される。
のフェノール樹脂に加えて上記以外の従来から公知のフ
ェノール樹脂、例えばノボラック型フェノ−ル樹脂、レ
ゾ−ル型フェノ−ル樹脂、トリフェノ−ルアルカン型樹
脂、多官能型フェノ−ル樹脂、ジシクロペンタジエン型
フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノ−ル樹脂、フ
ェノ−ルアラルキル樹脂等を使用し得、これらの中でも
ナフタレン環含有フェノ−ル樹脂、フェノ−ルアラルキ
ル樹脂が好適に使用される。
【００２２】ナフタレン環含有フェノ−ル樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂としては、それぞれ下記化合物を挙
げることができる。
ールアラルキル樹脂としては、それぞれ下記化合物を挙
げることができる。
【００２３】
【化８】 （但し、Ｒ1，ｍはそれぞれ前記と同じ意味を示し、ｋ
及びｇは０又は１以上の整数、ｐは１以上の整数であ
る。）
及びｇは０又は１以上の整数、ｐは１以上の整数であ
る。）
【００２４】
【化９】
【００２５】本発明においては、上記エポキシ樹脂とフ
ェノ−ル樹脂とをエポキシ樹脂中のエポキシ基の量
（ａ）とフェノ−ル樹脂中のフェノ−ル性水酸基の量
（ｂ1）とアミン基の量（ｂ2）との比がａ／（ｂ1＋
ｂ2）＝０．５〜１．５、特に０．８〜１．２で、かつ
ｂ2／ｂ1＝０．１〜０．７、特に０．１〜０．５となる
範囲で配合することが好ましく、配合比が上記範囲外に
なると硬化性、耐クラック性、吸湿性に劣る場合があ
る。
ェノ−ル樹脂とをエポキシ樹脂中のエポキシ基の量
（ａ）とフェノ−ル樹脂中のフェノ−ル性水酸基の量
（ｂ1）とアミン基の量（ｂ2）との比がａ／（ｂ1＋
ｂ2）＝０．５〜１．５、特に０．８〜１．２で、かつ
ｂ2／ｂ1＝０．１〜０．７、特に０．１〜０．５となる
範囲で配合することが好ましく、配合比が上記範囲外に
なると硬化性、耐クラック性、吸湿性に劣る場合があ
る。
【００２６】なお、上記式（１）のフェノール樹脂の配
合量は、上記範囲内でフェノール樹脂全体の１０〜６０
％、特に２５〜５０％が好適であり、１０％に満たない
と充分な硬化性が得られず、ゲート残りが起こる場合が
あり、９０％を超えると充分な流動性が得られない場合
がある。
合量は、上記範囲内でフェノール樹脂全体の１０〜６０
％、特に２５〜５０％が好適であり、１０％に満たない
と充分な硬化性が得られず、ゲート残りが起こる場合が
あり、９０％を超えると充分な流動性が得られない場合
がある。
【００２７】また、ナフタレン環含有フェノール樹脂、
フェノールアラルキル樹脂の配合量は、上記範囲内でフ
ェノール樹脂全体の１０〜９０％、特に２０〜７０％が
好適であり、１０％に満たないと低吸湿性の特性が得ら
れない場合があり、９０％を超えるとＴｇの低下や耐熱
性が悪くなる場合がある。
フェノールアラルキル樹脂の配合量は、上記範囲内でフ
ェノール樹脂全体の１０〜９０％、特に２０〜７０％が
好適であり、１０％に満たないと低吸湿性の特性が得ら
れない場合があり、９０％を超えるとＴｇの低下や耐熱
性が悪くなる場合がある。
【００２８】なお、本発明では上記フェノ−ル樹脂と共
にアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤等のその他の硬化
剤を本発明の目的を妨げない範囲で併用することもでき
る。本発明において、第三必須成分の無機質充填剤とし
ては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用
することができる。具体的には、溶融シリカ、結晶性シ
リカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ、
ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維等が挙げ
られ、中でも溶融シリカが好適である。
にアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤等のその他の硬化
剤を本発明の目的を妨げない範囲で併用することもでき
る。本発明において、第三必須成分の無機質充填剤とし
ては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用
することができる。具体的には、溶融シリカ、結晶性シ
リカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ、
ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維等が挙げ
られ、中でも溶融シリカが好適である。
【００２９】これら無機質充填剤の平均粒径や形状は特
に限定されないが、溶融シリカとしては、平均粒径が３
〜１５μｍであるものが好ましく、また高充填化やチッ
プ表面に対する応力を小さくするため球状のものが好ま
しく使用される。なお、無機質充填剤は樹脂とその表面
の結合強度を強くするため、予めシランカップリング剤
などで表面処理したものを使用することが好ましい。更
に微細シリカ（平均粒径０．５〜３μｍ）を少量添加す
ると樹脂強度を更に向上させることもできる。
に限定されないが、溶融シリカとしては、平均粒径が３
〜１５μｍであるものが好ましく、また高充填化やチッ
プ表面に対する応力を小さくするため球状のものが好ま
しく使用される。なお、無機質充填剤は樹脂とその表面
の結合強度を強くするため、予めシランカップリング剤
などで表面処理したものを使用することが好ましい。更
に微細シリカ（平均粒径０．５〜３μｍ）を少量添加す
ると樹脂強度を更に向上させることもできる。
【００３０】上記無機質充填剤は１種類を単独で使用し
ても２種類以上を併用してもよく、その配合量は特に制
限されないが、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計
量１００部（重量部、以下同様）に対して１００〜１３
００部、特に２００〜９００部の範囲とすることが好ま
しい。
ても２種類以上を併用してもよく、その配合量は特に制
限されないが、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計
量１００部（重量部、以下同様）に対して１００〜１３
００部、特に２００〜９００部の範囲とすることが好ま
しい。
【００３１】更に本発明組成物には、硬化触媒を配合す
ることができる。硬化触媒としては、例えばイミダゾ−
ル化合物、三級アミン化合物、リン系化合物等が挙げら
れるが、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデ
セン−７とトリフェニルホスフィンとを重量比で０：１
〜１：１、特に０．０１：１〜０．５：１の範囲で使用
して併用触媒とすることが好ましい。上記併用触媒にお
いて、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセ
ン−７の比率が上記範囲より高くなるとガラス転移温度
が低くなる場合がある。
ることができる。硬化触媒としては、例えばイミダゾ−
ル化合物、三級アミン化合物、リン系化合物等が挙げら
れるが、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデ
セン−７とトリフェニルホスフィンとを重量比で０：１
〜１：１、特に０．０１：１〜０．５：１の範囲で使用
して併用触媒とすることが好ましい。上記併用触媒にお
いて、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセ
ン−７の比率が上記範囲より高くなるとガラス転移温度
が低くなる場合がある。
【００３２】硬化触媒の配合量は特に制限されないが、
エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計量１００部に対
して０．２〜２部、特に０．４〜１．２部とすることが
好ましい。
エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計量１００部に対
して０．２〜２部、特に０．４〜１．２部とすることが
好ましい。
【００３３】本発明の組成物には、更に必要に応じてそ
の他の各種添加剤を配合することができる。例えば熱可
塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリ
コーン系等の低応力剤、カルナバワックス等のワックス
類、ステアリン酸等の脂肪酸及びその金属塩などの離型
剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、三酸化ア
ンチモン、ハロゲン化合物等の難燃化剤、グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング
剤、アルキルチタネート類等の表面処理剤、老化防止
剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を配合することがで
きる。
の他の各種添加剤を配合することができる。例えば熱可
塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリ
コーン系等の低応力剤、カルナバワックス等のワックス
類、ステアリン酸等の脂肪酸及びその金属塩などの離型
剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、三酸化ア
ンチモン、ハロゲン化合物等の難燃化剤、グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング
剤、アルキルチタネート類等の表面処理剤、老化防止
剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を配合することがで
きる。
【００３４】本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造
に際して上述した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、
予め７０〜９５℃に加熱してあるニーダー、ロール、エ
クストルーダーなどにより混練、冷却し、粉砕するなど
の方法で得ることができる。ここで、成分の配合順序に
特に制限はない。
に際して上述した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、
予め７０〜９５℃に加熱してあるニーダー、ロール、エ
クストルーダーなどにより混練、冷却し、粉砕するなど
の方法で得ることができる。ここで、成分の配合順序に
特に制限はない。
【００３５】このようにして得られる本発明のエポキシ
樹脂組成物はＳＯＰ、ＳＯＪ、ＴＳＯＰ、ＴＱＦＰなど
の半導体装置の封止用に有効に使用でき、この場合、成
形は従来より採用されている成形法、例えばトランスフ
ァー成形、インジェクション成形、注型法などを採用し
て行うことができる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成
物の成形温度は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、ポ
ストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うこ
とが望ましい。
樹脂組成物はＳＯＰ、ＳＯＪ、ＴＳＯＰ、ＴＱＦＰなど
の半導体装置の封止用に有効に使用でき、この場合、成
形は従来より採用されている成形法、例えばトランスフ
ァー成形、インジェクション成形、注型法などを採用し
て行うことができる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成
物の成形温度は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、ポ
ストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うこ
とが望ましい。
【００３６】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、流動性
が良好であると共に低弾性率であり、特にガラス転移以
上の温度で弾性率が低下し、線膨張係数が小さく、低応
力でありながらガラス転移温度が高く、しかも低吸湿性
の硬化物を与える。それ故、本発明組成物でパワ−トラ
ンジスタ−、パワ−ＩＣ等のフルモ−ルドパッケ−ジを
封止しすると充填などの不具合がなく、熱放散性に優れ
た信頼性の高い半導体製品を生産性良く製造することが
できる。
が良好であると共に低弾性率であり、特にガラス転移以
上の温度で弾性率が低下し、線膨張係数が小さく、低応
力でありながらガラス転移温度が高く、しかも低吸湿性
の硬化物を与える。それ故、本発明組成物でパワ−トラ
ンジスタ−、パワ−ＩＣ等のフルモ−ルドパッケ−ジを
封止しすると充填などの不具合がなく、熱放散性に優れ
た信頼性の高い半導体製品を生産性良く製造することが
できる。
【００３７】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
【００３８】また、各例については次の諸試験を行っ
た。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１８０℃、７０ｋ
ｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）曲げ強さ及び曲げ弾性率 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ
2、成形時間２分の条件で１０×４×１００ｍｍの曲げ
試験片を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした
ものについて２１５℃で測定した。 （ハ）膨張係数、ガラス転移温度 直径４ｍｍ、長さ１５ｍｍの試験片を用いて、ＴＭＡ法
により毎分５℃の速さで昇温したときの値を測定した。 （ニ）吸湿後の耐半田クラック性 ２×４×０．４ｍｍの大きさのシリコーンチップを４×
１２×１．８ｍｍの大きさのＳＯパッケージ用リードフ
レーム（４２アロイ）に接着し、これにエポキシ樹脂組
成物を成形条件１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間
２分で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした。
これを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気に２４時間及び４８
時間放置した後、２５０℃の半田浴に１０秒間浸漬し、
パッケージクラック数／総数を測定した。 （ホ）耐湿性 ４ＭＲＡＭチップを２０ピンのＳＯＪフレームに接着
し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃、７
０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分で成形し、１８０℃で４
時間ポストキュアーした。これを１２１℃／１００％Ｒ
Ｈの雰囲気に２４時間放置して吸湿させた後、２６０℃
の半田浴に１０秒間浸漬し、更に１２１℃／１００％Ｒ
Ｈ雰囲気中に３００時間放置したときのアルミニウム配
線断線数／総数を測定した。 （ヘ）吸水率 成形時間１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の
条件で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした直
径５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板を１２１℃／１００％Ｒ
Ｈの雰囲気に２４時間放置し、吸水率を測定した。
た。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１８０℃、７０ｋ
ｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）曲げ強さ及び曲げ弾性率 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ
2、成形時間２分の条件で１０×４×１００ｍｍの曲げ
試験片を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした
ものについて２１５℃で測定した。 （ハ）膨張係数、ガラス転移温度 直径４ｍｍ、長さ１５ｍｍの試験片を用いて、ＴＭＡ法
により毎分５℃の速さで昇温したときの値を測定した。 （ニ）吸湿後の耐半田クラック性 ２×４×０．４ｍｍの大きさのシリコーンチップを４×
１２×１．８ｍｍの大きさのＳＯパッケージ用リードフ
レーム（４２アロイ）に接着し、これにエポキシ樹脂組
成物を成形条件１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間
２分で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした。
これを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気に２４時間及び４８
時間放置した後、２５０℃の半田浴に１０秒間浸漬し、
パッケージクラック数／総数を測定した。 （ホ）耐湿性 ４ＭＲＡＭチップを２０ピンのＳＯＪフレームに接着
し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃、７
０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分で成形し、１８０℃で４
時間ポストキュアーした。これを１２１℃／１００％Ｒ
Ｈの雰囲気に２４時間放置して吸湿させた後、２６０℃
の半田浴に１０秒間浸漬し、更に１２１℃／１００％Ｒ
Ｈ雰囲気中に３００時間放置したときのアルミニウム配
線断線数／総数を測定した。 （ヘ）吸水率 成形時間１８０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の
条件で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした直
径５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板を１２１℃／１００％Ｒ
Ｈの雰囲気に２４時間放置し、吸水率を測定した。
【００３９】〔実施例、比較例〕下記に示すエポキシ樹
脂及びフェノ−ル樹脂を表１に示す割合で使用し、硬化
触媒として下記に示す１，８−ジアザビシクロ（５．
４．０）ウンデセン−７を０．６部、トリフェニルホス
フィン０．５部、下記に示す溶融球状シリカ（Ｉ）２５
０部、溶融球状シリカ（ＩＩ）２５０部、溶融球状シリ
カ（ＩＩＩ）７０部、三酸化アンチモン８部、カ−ボン
ブラック１．５部、カルナバワックス１部及びγーグリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン３部を熱２本ロ−
ルで均一に溶融混合し、冷却、粉砕して８種類のエポキ
シ樹脂組成物（実施例１〜５、比較例１〜３）を得た。
脂及びフェノ−ル樹脂を表１に示す割合で使用し、硬化
触媒として下記に示す１，８−ジアザビシクロ（５．
４．０）ウンデセン−７を０．６部、トリフェニルホス
フィン０．５部、下記に示す溶融球状シリカ（Ｉ）２５
０部、溶融球状シリカ（ＩＩ）２５０部、溶融球状シリ
カ（ＩＩＩ）７０部、三酸化アンチモン８部、カ−ボン
ブラック１．５部、カルナバワックス１部及びγーグリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン３部を熱２本ロ−
ルで均一に溶融混合し、冷却、粉砕して８種類のエポキ
シ樹脂組成物（実施例１〜５、比較例１〜３）を得た。
【００４０】得られたエポキシ樹脂組成物について上記
諸試験を行った。結果を表１に示す。
諸試験を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
【化１０】
【００４２】硬化触媒：１，８−ジアザビシクロ（５．
４．０）ウンデセン−７とフェノールノボラック樹脂
（ＴＤ２１３１ 大日本インキ社製）とを重量比で２０
／８０の割合で混合し、１３０℃で３０分間加熱溶融し
た後、５０ミクロン以下に粉砕したもの。 溶融球状シリカ： （Ｉ）比表面積１．４ｍ2／ｇ，平均粒径１５μｍの球
状シリカ （ＩＩ）比表面積２．５ｍ2／ｇ，平均粒径１０μｍの
球状シリカ （ＩＩＩ）比表面積１０ｍ2／ｇ，平均粒径１．０μｍ
の球状シリカ 表２の結果より、エポキシ樹脂組成物（実施例１〜５）
は、流動性が良好であると共に膨張係数が小さく、かつ
低応力でガラス転移温度が高い上に低吸湿性の硬化物を
与えることが確認された。
４．０）ウンデセン−７とフェノールノボラック樹脂
（ＴＤ２１３１ 大日本インキ社製）とを重量比で２０
／８０の割合で混合し、１３０℃で３０分間加熱溶融し
た後、５０ミクロン以下に粉砕したもの。 溶融球状シリカ： （Ｉ）比表面積１．４ｍ2／ｇ，平均粒径１５μｍの球
状シリカ （ＩＩ）比表面積２．５ｍ2／ｇ，平均粒径１０μｍの
球状シリカ （ＩＩＩ）比表面積１０ｍ2／ｇ，平均粒径１．０μｍ
の球状シリカ 表２の結果より、エポキシ樹脂組成物（実施例１〜５）
は、流動性が良好であると共に膨張係数が小さく、かつ
低応力でガラス転移温度が高い上に低吸湿性の硬化物を
与えることが確認された。
【００４３】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31 (72)発明者 塩原 利夫 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 （ａ）エポキシ樹脂 （ｂ）硬化剤として下記一般式（１）で示されるフェノ
ール樹脂 【化１】 （但し、式中Ｒ1はフェニル基、ジフェニル基、ジフェ
ニルエーテル基又はこれらの基の水素原子の一部又は全
部が炭素数１〜５のアルキル基で置換したもの、Ｒ2は
水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは−ＯＨ基
又は−ＮＨ2基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜５の整数
である。） （ｃ）無機質充填剤 を配合してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 フェノール樹脂中の−ＮＨ2基／−ＯＨ
基の割合がモル比として０．１〜０．７の範囲である請
求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 エポキシ樹脂として、結晶性を持ち、か
つ、メタクレゾールに３０重量％の濃度で溶解させた場
合の２５℃の粘度が８０ｃｐ以下であるものを用いた請
求項１又は２記載の組成物。 - 【請求項４】 エポキシ樹脂として、下記一般式（２）
で示されるものを用いた請求項３記載の組成物。 【化２】 （但し、式中Ｒ3は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数
１〜５のアルキル基、ｑは０〜５の整数である。） - 【請求項５】 請求項１乃至４いずれか１項記載のエポ
キシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5311094A JPH07238147A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5311094A JPH07238147A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238147A true JPH07238147A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12933666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5311094A Pending JPH07238147A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07238147A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10265550A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| KR101114470B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2012-02-24 | 주식회사 케이씨씨 | 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 |
| JP2012062448A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Kyocera Chemical Corp | 半導体封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP5311094A patent/JPH07238147A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10265550A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| KR101114470B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2012-02-24 | 주식회사 케이씨씨 | 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 |
| JP2012062448A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Kyocera Chemical Corp | 半導体封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2526747B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| KR0181716B1 (ko) | 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 | |
| JP4692885B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH06102714B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH06102715B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3334998B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP3240861B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3479812B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH0597969A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2658755B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2658752B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH07238147A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH11130936A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3206317B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物の製造法及びエポキシ樹脂組成物 | |
| JPH04300915A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3225745B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3611002B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物、その製造方法及び半導体装置 | |
| JP2783116B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2862777B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2843247B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH0952940A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3279084B2 (ja) | 封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH05206332A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 | |
| JP2003176399A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH10158361A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |