JPH07258386A - 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置 - Google Patents

封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置

Info

Publication number
JPH07258386A
JPH07258386A JP4896594A JP4896594A JPH07258386A JP H07258386 A JPH07258386 A JP H07258386A JP 4896594 A JP4896594 A JP 4896594A JP 4896594 A JP4896594 A JP 4896594A JP H07258386 A JPH07258386 A JP H07258386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
curing agent
semiconductor device
resin composition
composition
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
Application number
JP4896594A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuyoshi Wada
辰佳 和田
Masayuki Kiyougaku
正之 教学
Takashi Toyama
貴志 外山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP4896594A priority Critical patent/JPH07258386A/ja
Publication of JPH07258386A publication Critical patent/JPH07258386A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】 吸湿率が小さく、吸湿半田クラック性及び耐
湿信頼性の良好な半導体装置が得られる封止用エポキシ
樹脂組成物及びその組成物を使用した吸湿半田クラック
性及び耐湿信頼性が改善された半導体装置を提供する。 【構成】 エポキシ樹脂に、硬化剤、充填剤及び硬化促
進剤を添加してなる封止用エポキシ樹脂組成物におい
て、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂と
ナフトール系樹脂硬化剤とを含む。また、半導体装置
が、上記封止用エポキシ樹脂組成物を使用して半導体素
子を封止してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気部品、電子部品、
半導体素子等を封止するための封止用エポキシ樹脂組成
物及びその組成物を使用した半導体装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスター、集
積回路等の電気・電子部品や半導体装置等の封止方法と
して、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等による樹
脂封止方法や、ガラス、金属、セラミックス等を用いた
ハーメチックシール法が採用されてきているが、近年で
は、信頼性の向上とともに大量生産やコストの面でメリ
ットのあるエポキシ樹脂を用いる封止法においては、ク
レゾールノボラック型樹脂を樹脂成分とし、かつ、フェ
ノールノボラック型樹脂を硬化剤成分とする組成物から
なる成形材料が最も一般的に使用されている。
【0003】しかしながら、IC、LSI、VLSI等
の電子部品や半導体装置の高密度化、高集積化にともな
って、モールド樹脂の薄肉化が進んでおり、これまでの
エポキシ樹脂組成物では、必ずしも満足に対応すること
ができなくなっている。例えば、表面実装用デバイスに
おいては、実装時にデバイス自身が半田に直接浸漬され
る等、急激に高温苛酷環境下にさらされるため、パッケ
−ジクラックの発生が避けられない事情となっている。
すなわち、成形後の保管中に吸湿した水分が、高温にさ
らされる際に急激に気化膨張し封止樹脂がこれに耐えき
れずに半導体装置のパッケージにクラックが生じる。
【0004】封止用樹脂組成物については、耐熱性、密
着性の向上等の検討がなされているが、これら特性、殊
に吸湿性の低減、吸湿半田クラック性及び耐湿信頼性の
改善については、いまだ満足できる状況にはない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、吸湿
率が小さく、吸湿半田クラック性及び耐湿信頼性の良好
な半導体装置が得られる封止用エポキシ樹脂組成物及び
その組成物を使用した吸湿半田クラック性及び耐湿信頼
性が改善された半導体装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂に、硬化剤、充填
剤及び硬化促進剤を添加してなる封止用エポキシ樹脂組
成物において、下記の一般式で示されるジシクロペン
タジエン骨格を有するエポキシ樹脂と下記の一般式で
示されるナフトール系樹脂硬化剤とを含むことを特徴と
する封止用エポキシ樹脂組成物。
【0007】
【化3】
【0008】
【化4】
【0009】本発明の請求項2に係るエポキシ樹脂組成
物は、上記の一般式で示されるジシクロペンタジエン
骨格を有するエポキシ樹脂をエポキシ樹脂の全量に対し
て30〜100重量%含有することを特徴とする。
【0010】本発明の請求項3に係るエポキシ樹脂組成
物は、上記の一般式で示されるナフトール系樹脂硬化
剤を硬化剤の全量に対して20〜100重量%含有する
ことを特徴とする。
【0011】本発明の請求項4に係る半導体装置は、請
求項1乃至請求項3記載の封止用エポキシ樹脂組成物を
使用して半導体素子を封止してなることを特徴とする。
【0012】以下、本発明を詳述する。本発明に用いる
エポキシ樹脂は、上記一般式で示されるエポキシ樹脂
を必須成分とする。
【0013】上記一般式の中の繰り返し単位数nは、
0を含む正数であり、平均値で0〜5であることが好ま
しい。この理由は、上記繰り返し単位数nが平均値で5
を越えると粘度が高くなり過ぎるためである。また、上
記の一般式で示されるジシクロペンタジエン骨格を有
するエポキシ樹脂をエポキシ樹脂の全量に対して30〜
100重量%含有するのが好ましい。この理由は、上記
の一般式で示されるジシクロペンタジエン骨格を有す
るエポキシ樹脂がエポキシ樹脂の全量に対して30重量
%未満のときには、吸湿半田クラック性の改善効果が低
くなってしまうためである。
【0014】上記の一般式で示されるジシクロペンタ
ジエン骨格を有するエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂で
本発明に用いることができる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個有するエポキシ樹
脂であれば、いずれのエポキシ樹脂でも用いることがで
き、例えば、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、ノボラック型エポキシ樹
脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル
型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂及
びブロム含有エポキシ樹脂等がある。
【0015】また、本発明に用いる硬化剤は、上記の一
般式で示されるナフトール系樹脂硬化剤を必須成分と
する。
【0016】上記一般式の中の繰り返し単位数mは、
正数であり、平均値で1〜5であることが好ましい。こ
の理由は、上記繰り返し単位数mが平均値で5を越える
と粘度が高くなり過ぎるためである。また、上記の一般
式で示されるナフトール系樹脂硬化剤を硬化剤の全量
に対して20〜100重量%含有するのが好ましい。こ
の理由は、上記の一般式で示されるナフトール系樹脂
硬化剤が硬化剤の全量に対して20重量%未満のときに
は、吸湿半田クラック性の改善効果が低くなってしま
う。
【0017】上記の一般式で示されるナフトール系樹
脂硬化剤以外の硬化剤で本発明に用いることができる硬
化剤としては、1分子中にフェノール性水酸基を少なく
とも2個有するフェノール樹脂等の硬化剤であれば、い
ずれの硬化剤でも用いることができ、例えば、フェノー
ルノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂及び多官
能フェノール樹脂等がある。
【0018】そして、充填材として、溶融シリカ、結晶
シリカ、アルミナ及び窒化ケイ素等を用いることがで
き、硬化促進剤として、ジアザビシクロウンデセン、ト
リフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム、
テトラフェニルボレート、イミダゾール及び3級アミン
等を用いることができる。また、必要に応じてエポキシ
シラン等のカップリング剤、ブロム化エポキシ樹脂及び
三酸化アンチモン等の難燃剤、シリコーン可撓剤、ワッ
クス等の離型剤並びにカーボンブラック等の顔料等を用
いることができる。
【0019】このようにして、上記材料を配合、混合、
混練、粉砕し更に必要に応じて造粒して封止用エポキシ
樹脂組成物を得る。さらに、この封止用エポキシ樹脂組
成物を使用して、圧縮成形、トランスファー成形、射出
成形等で半導体素子を封止して半導体装置を得るもので
ある。
【0020】以上の組成により、吸湿率が小さく、吸湿
半田クラック性及び耐湿信頼性が改善された封止用エポ
キシ樹脂組成物及びその組成物を使用した半導体装置を
得ることができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。
【0022】実施例1〜5及び比較例1〜3の配合成分
については、封止用エポキシ樹脂組成物の全量に対し
て、充填剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランでカップリング処理した溶融シリカを77.2
重量%、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンを
0.15重量%、難燃剤としてエポキシ当量400のブ
ロム化エポキシ樹脂1.4重量%及び三酸化アンチモン
2.1重量%、離型剤としてカルナバワックス0.3重
量%並びに顔料としてカーボンブラックを0.25重量
%を含有し、その他の配合成分は、下記の物質を表1に
示したそれぞれの配合量で用いた。表1に示した数値
は、封止用エポキシ樹脂組成物の全量に対するそれぞれ
の配合成分の含有量を重量%で示したものである。
【0023】エポキシ樹脂(E1)として、エポキシ当
量257の上記の一般式で示されるジシクロペンタジ
エン骨格を有するエポキシ樹脂(EXA7200:大日
本インキ化学工業株式会社製)を用いた。
【0024】エポキシ樹脂(E2)として、エポキシ当
量192のビフェニル型エポキシ樹脂(YX4000
H:油化シェルエポキシ株式会社製)を用いた。
【0025】エポキシ樹脂(E3)として、エポキシ当
量195のオルソ−クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(ESCN195XL:住友化学工業株式会社製)を
用いた。
【0026】硬化剤(H1)として、水酸基当量215
で軟化点80℃の上記の一般式で示されるナフトール
系樹脂硬化剤を用いた。但し上記の一般式中のRが水
素原子であるものを使用した。
【0027】硬化剤(H2)として、水酸基当量104
のフェノールノボラック樹脂硬化剤(タマノール75
2:荒川化学工業株式会社製)を用いた。
【0028】上記の各実施例及び、比較例において、上
記配合成分をミキサーで3分間均一に混合分散した後、
ロール温度100〜120℃のミキシングロールで加
熱、溶融、混練した。この混練物を、冷却し、粉砕して
各封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
【0029】以上で得た各エポキシ樹脂組成物をトラン
スファー成形機を用いて金型温度175℃、成形圧力5
0kg/cm2 で半導体素子を封止成形して60QFP
TEG(テストエレメントグループ)を得た。また、
同じ成形条件で吸湿率測定用円板を得た。
【0030】吸湿率、吸湿半田クラック及び耐湿信頼性
を測定した結果、表1に示したように実施例1〜5は、
比較例1〜3より優れていることが確認できた
【0031】
【表1】
【0032】表1において記載した測定値は、次の方法
によった。 (1)吸湿率 JIS K 6911準じて作製した直径50mm、厚
み3mmの円板を温度85℃、相対湿度85%の雰囲気
に放置し、72時間後の重量変化を測定した。 (2)吸湿半田クラック 60QFP TEGを温度85℃、相対湿度85%の雰
囲気に放置し、72時間吸湿後、250℃の半田に10
秒間浸漬し、実体顕微鏡でクラックの有無を観察し、6
0QFP10個中でクラックが発生したパッケージの個
数を求めた。 (3)耐湿信頼性 60QFP TEGを温度85℃、相対湿度85%の雰
囲気に放置し、72時間吸湿後、250℃の半田に10
秒間浸漬し、PCT133℃、相対湿度100%の雰囲
気に放置し、200時間及び500時間後のオープン不
良(回路断線)の有無を観察し、60QFP10個中で
オープン不良が発生したパッケージの個数を求めた。
【0033】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記の
ように構成されているので、本発明のエポキシ樹脂組成
物によると、吸湿率が小さく、吸湿半田クラック性及び
耐湿信頼性の良好な半導体装置が得られる。
【0034】また、本発明の半導体装置は、吸湿半田ク
ラック性及び耐湿信頼性の良好であり、有用である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂に、硬化剤、充填剤及び硬
    化促進剤を添加してなる封止用エポキシ樹脂組成物にお
    いて、下記の一般式で示されるジシクロペンタジエン
    骨格を有するエポキシ樹脂と下記の一般式で示される
    ナフトール系樹脂硬化剤とを含むことを特徴とする封止
    用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 【化2】
  2. 【請求項2】 上記の一般式で示されるジシクロペン
    タジエン骨格を有するエポキシ樹脂をエポキシ樹脂の全
    量に対して30〜100重量%含有することを特徴とす
    る請求項1記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 上記の一般式で示されるナフトール系
    樹脂硬化剤を硬化剤の全量に対して20〜100重量%
    含有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
    封止用エポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3記載の封止用エポ
    キシ樹脂組成物を使用して半導体素子を封止してなる半
    導体装置。
JP4896594A 1994-03-18 1994-03-18 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置 Pending JPH07258386A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4896594A JPH07258386A (ja) 1994-03-18 1994-03-18 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4896594A JPH07258386A (ja) 1994-03-18 1994-03-18 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07258386A true JPH07258386A (ja) 1995-10-09

Family

ID=12818002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4896594A Pending JPH07258386A (ja) 1994-03-18 1994-03-18 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07258386A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05301946A (ja) * 1992-04-28 1993-11-16 Mitsui Toatsu Chem Inc エポキシ樹脂組成物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05301946A (ja) * 1992-04-28 1993-11-16 Mitsui Toatsu Chem Inc エポキシ樹脂組成物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07268186A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH05299537A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH07118366A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2985706B2 (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置
JPH09143345A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH05206331A (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JP2925905B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH0588904B2 (ja)
JPH07258386A (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置
JP3013511B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH098178A (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP3235798B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH07173253A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3093051B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3235799B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2687764B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JP3537859B2 (ja) 半導体装置およびそれに用いられるエポキシ樹脂組成物
JPH07107123B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH09118739A (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP3093050B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH05218239A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH09118740A (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP3568654B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2793449B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH06107771A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物