JPH0726120A - 半導体封止装置 - Google Patents
半導体封止装置Info
- Publication number
- JPH0726120A JPH0726120A JP25941393A JP25941393A JPH0726120A JP H0726120 A JPH0726120 A JP H0726120A JP 25941393 A JP25941393 A JP 25941393A JP 25941393 A JP25941393 A JP 25941393A JP H0726120 A JPH0726120 A JP H0726120A
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- Japan
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- epoxy resin
- powder
- crystalline epoxy
- semiconductor
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- Epoxy Resins (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】作業性のよい組成物を用いて、品質面での安定
性の優れた半導体封止装置を提供せんとすること。 【構成】結晶性エポキシ樹脂、粒径０.０５〜１００μ
ｍの無機質充填剤及び硬化剤を含有して成る組成物を用
いて被覆すること。
性の優れた半導体封止装置を提供せんとすること。 【構成】結晶性エポキシ樹脂、粒径０.０５〜１００μ
ｍの無機質充填剤及び硬化剤を含有して成る組成物を用
いて被覆すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融流動性が良くかつ
硬化速度の速い作業性の良い組成物を用いて被覆させて
得られる半導体封止装置に関する。
硬化速度の速い作業性の良い組成物を用いて被覆させて
得られる半導体封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来半導体素子を封止する手段の一つに
エポキシ樹脂粉末を所定の大きさに成形したペレット組
成物を半導体素子上に載置し、その後加熱溶融して被覆
する方法がある。この無機溶融封止を行うためには、エ
ポキシ樹脂粉末が溶融後充分に流動する必要があり、こ
のためエポキシ樹脂の反応速度を遅くする必要がある。
このために従来次の様な対策が採られている。
エポキシ樹脂粉末を所定の大きさに成形したペレット組
成物を半導体素子上に載置し、その後加熱溶融して被覆
する方法がある。この無機溶融封止を行うためには、エ
ポキシ樹脂粉末が溶融後充分に流動する必要があり、こ
のためエポキシ樹脂の反応速度を遅くする必要がある。
このために従来次の様な対策が採られている。
【０００３】（イ）反応速度の遅い硬化剤を選択使用す
る。
る。
【０００４】（ロ）反応速度が特に遅くない硬化剤を使
用する場合は、硬化剤の量を少量使用するか、又は乾式
混合する。
用する場合は、硬化剤の量を少量使用するか、又は乾式
混合する。
【０００５】しかし乍ら（イ）については硬化に長時間
を要し作業性が悪いという欠点があり、又（ロ）につい
ては硬化剤の量が少ないためエポキシ樹脂硬化物の特性
が低下し、又乾式混合の場合には分散性が悪く品質面で
の安定性に欠ける難点がある。
を要し作業性が悪いという欠点があり、又（ロ）につい
ては硬化剤の量が少ないためエポキシ樹脂硬化物の特性
が低下し、又乾式混合の場合には分散性が悪く品質面で
の安定性に欠ける難点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】本発明が解決しよう
とする問題点は上記従来方法で生ずる難点を解決し、作
業性のよい組成物を用いて、品質面での安定性の優れた
半導体封止装置を提供せんとすることである。
とする問題点は上記従来方法で生ずる難点を解決し、作
業性のよい組成物を用いて、品質面での安定性の優れた
半導体封止装置を提供せんとすることである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】上記問題点はエポキシ
樹脂として従来この種半導体封止用組成物に全く使用さ
れたことが無い結晶性エポキシ樹脂という特定のエポキ
シ樹脂を使用し、かつこれに無機質充填剤と硬化剤とを
配合した組成物を半導体素子封止用組成物として使用す
ることによって達成される。
樹脂として従来この種半導体封止用組成物に全く使用さ
れたことが無い結晶性エポキシ樹脂という特定のエポキ
シ樹脂を使用し、かつこれに無機質充填剤と硬化剤とを
配合した組成物を半導体素子封止用組成物として使用す
ることによって達成される。
【０００８】尚、ここで言う結晶性エポキシ樹脂とは、
Ｘ線回折により多数の結晶のピークが表れる固形エポキ
シ樹脂であって、物理的にはシャープな融点を示しかつ
溶融時には分子間相互作用が殆どなくなるため極端に粘
度が低下する性質を有する。
Ｘ線回折により多数の結晶のピークが表れる固形エポキ
シ樹脂であって、物理的にはシャープな融点を示しかつ
溶融時には分子間相互作用が殆どなくなるため極端に粘
度が低下する性質を有する。
【０００９】
【作用】本発明に於いて使用する結晶性エポキシ樹脂は
融点が５０〜１５０℃である固体の結晶性エポキシ樹脂
であり、従来この種分野で使用されて来た所謂結晶性エ
ポキシ樹脂が広く使用出来る。特に本発明に於いてはそ
の融点よりも１０℃高い温度での溶融粘度が５ポイズ以
下であるエポキシ樹脂が好ましい。これ等の具体例とし
ては、たとえば４，４′，−ビス（２，３−エポキシプ
ロポキシ）−３，３′，５，５′−テトラメチルビフェ
ニル、ジグリシジルテレフタレート、ジグリシジルハイ
ドロキノン等を例示出来る。更に詳しくは、たとえば下
記一般式（I）で表されるジグリシジルハイドロキノン
を代表例として説明すると、次の通りである。
融点が５０〜１５０℃である固体の結晶性エポキシ樹脂
であり、従来この種分野で使用されて来た所謂結晶性エ
ポキシ樹脂が広く使用出来る。特に本発明に於いてはそ
の融点よりも１０℃高い温度での溶融粘度が５ポイズ以
下であるエポキシ樹脂が好ましい。これ等の具体例とし
ては、たとえば４，４′，−ビス（２，３−エポキシプ
ロポキシ）−３，３′，５，５′−テトラメチルビフェ
ニル、ジグリシジルテレフタレート、ジグリシジルハイ
ドロキノン等を例示出来る。更に詳しくは、たとえば下
記一般式（I）で表されるジグリシジルハイドロキノン
を代表例として説明すると、次の通りである。
【００１０】
【００１１】ジグリシジルハイドロキノンは一般式
（I）に於いて繰り返し単位数ｎ＝０の化合物であり、
結晶性を有するものである。しかし乍ら本発明に於いて
は上記ｎが１〜５程度の化合物や、末端がエポキシ化さ
れていない化合物を２０％以下好ましくは５％以下含ん
でいても良い。
（I）に於いて繰り返し単位数ｎ＝０の化合物であり、
結晶性を有するものである。しかし乍ら本発明に於いて
は上記ｎが１〜５程度の化合物や、末端がエポキシ化さ
れていない化合物を２０％以下好ましくは５％以下含ん
でいても良い。
【００１２】特に好ましい結晶性エポキシ樹脂は、下記
構造式（II）
構造式（II）
【００１３】
【００１４】（Ｒ″はＨ、ＣＨ3又はハロゲン原子を示
す）で示されるものである。このエポキシ樹脂に於いて
ＲがＣＨ3の場合は融点は１０５〜１０７℃で、これを
溶融した場合たとえば１５０℃で０.０２ポイズ程度以
上となる非常に低い粘度を示す。
す）で示されるものである。このエポキシ樹脂に於いて
ＲがＣＨ3の場合は融点は１０５〜１０７℃で、これを
溶融した場合たとえば１５０℃で０.０２ポイズ程度以
上となる非常に低い粘度を示す。
【００１５】本発明に於いては該結晶性エポキシ樹脂と
しては上記で説明した通りその融点５０〜１５０℃のも
のを使用するが、この際５０℃に達しないものでは目的
物粉体組成物がブロッキングを生じ易く、また逆に１５
０℃よりも高くなると作業性が悪くなる傾向がある。好
ましい融点は８０〜１２０℃程度である。
しては上記で説明した通りその融点５０〜１５０℃のも
のを使用するが、この際５０℃に達しないものでは目的
物粉体組成物がブロッキングを生じ易く、また逆に１５
０℃よりも高くなると作業性が悪くなる傾向がある。好
ましい融点は８０〜１２０℃程度である。
【００１６】本発明に於いては上記結晶性エポキシ樹脂
以外のエポキシ樹脂を、該結晶性エポキシ樹脂に対し５
０重量％以下の量で使用することが出来、この際のその
他の樹脂としてたとえばビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、通常のグリシジル型エ
ポキシ樹脂等を代表例として挙げることが出来る。
以外のエポキシ樹脂を、該結晶性エポキシ樹脂に対し５
０重量％以下の量で使用することが出来、この際のその
他の樹脂としてたとえばビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、通常のグリシジル型エ
ポキシ樹脂等を代表例として挙げることが出来る。
【００１７】本発明に於いて用いられる硬化剤として
は、固形硬化剤であれば特に限定されず、たとえばジア
ミノジフェニルメタン、ジシアンジアミド、テトラヒド
ロフタリックアンハイドライド、ノボラック型フェノー
ル系樹脂等である。これ等の硬化剤は１種若しくは２種
以上の混合系で使用することも可能である。
は、固形硬化剤であれば特に限定されず、たとえばジア
ミノジフェニルメタン、ジシアンジアミド、テトラヒド
ロフタリックアンハイドライド、ノボラック型フェノー
ル系樹脂等である。これ等の硬化剤は１種若しくは２種
以上の混合系で使用することも可能である。
【００１８】エポキシ樹脂と硬化剤の配合比について
は、硬化剤の官能基の数とエポキシ樹脂のエポキシ基の
数の比が０.５〜１.５の範囲内にあるようにすることが
好ましい。この際上記範囲をはずれると反応が充分にお
こり難くなり、硬化物の特性が劣化しやすくなる傾向が
ある。
は、硬化剤の官能基の数とエポキシ樹脂のエポキシ基の
数の比が０.５〜１.５の範囲内にあるようにすることが
好ましい。この際上記範囲をはずれると反応が充分にお
こり難くなり、硬化物の特性が劣化しやすくなる傾向が
ある。
【００１９】本発明に於いては、硬化剤と併用して硬化
促進剤を使用することが出来る。具体例としては、たと
えば２−メチルイミダゾール、４−エチル−２−メチル
イミダゾール等のイミダゾール類、ベンジルジメチルア
ミン、トリエチルアミン等の三級アミン類、三弗化ホウ
素アミンコンプレックス、オクチル酸スズ、ナフテン酸
コバルト等の塩類等が例示出来る。
促進剤を使用することが出来る。具体例としては、たと
えば２−メチルイミダゾール、４−エチル−２−メチル
イミダゾール等のイミダゾール類、ベンジルジメチルア
ミン、トリエチルアミン等の三級アミン類、三弗化ホウ
素アミンコンプレックス、オクチル酸スズ、ナフテン酸
コバルト等の塩類等が例示出来る。
【００２０】本発明に於いて用いられる無機質充填剤と
しては、石英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラス繊
維、タルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシウム粉末、炭
酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、酸化チタン粉末
等であるが、これ等の中で石英ガラス粉末や、結晶性シ
リカ、アルミナ粉末が高純度と低熱膨張係数の点で最も
好ましい。これ等無機質充填剤の粒度は通常０.０５〜
１００μｍ好ましくは０.１〜３０μｍ程度であり、又
その使用量は結晶性エポキシ樹脂１００重量部に対し１
５０〜３００重量部好ましくは１５０〜２５０重量部で
ある。
しては、石英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラス繊
維、タルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシウム粉末、炭
酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、酸化チタン粉末
等であるが、これ等の中で石英ガラス粉末や、結晶性シ
リカ、アルミナ粉末が高純度と低熱膨張係数の点で最も
好ましい。これ等無機質充填剤の粒度は通常０.０５〜
１００μｍ好ましくは０.１〜３０μｍ程度であり、又
その使用量は結晶性エポキシ樹脂１００重量部に対し１
５０〜３００重量部好ましくは１５０〜２５０重量部で
ある。
【００２１】本発明に係るエポキシ樹脂組成物は必要に
応じて、例えば天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖
脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類若しくはパラ
フィン類等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シ
ランカップリング際等を適宜添加配合しても差し支えな
い。
応じて、例えば天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖
脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類若しくはパラ
フィン類等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シ
ランカップリング際等を適宜添加配合しても差し支えな
い。
【００２２】本発明に係る組成物は、所定の組成比に選
んだ原料組成分を、たとえばミキサーによって充分混合
後、更に熱ロールによる溶融混合処理、又はニーダー等
による混合処理を加えた後粉砕し、粉末の状態か若しく
はこの粉末をプレス等により任意の大きさでペレット状
に成形することによって提供される。
んだ原料組成分を、たとえばミキサーによって充分混合
後、更に熱ロールによる溶融混合処理、又はニーダー等
による混合処理を加えた後粉砕し、粉末の状態か若しく
はこの粉末をプレス等により任意の大きさでペレット状
に成形することによって提供される。
【００２３】本発明に係る組成物は、半導体のみなら
ず、コンデンサー、抵抗器等の封止用にも使用出来る
他、タブレットに成形して成形用としたり、その他接着
剤としても使用することが出来る。
ず、コンデンサー、抵抗器等の封止用にも使用出来る
他、タブレットに成形して成形用としたり、その他接着
剤としても使用することが出来る。
【００２４】以上本発明についてはその代表例として半
導体封止用ペレット組成物を用いた場合について説明し
たが、本発明に於いてはペレット組成物を使用する場合
だけでなく、粉末状の成形用組成物として封止しても良
く、またその他本発明組成物を用いて従来知られている
各種の封止手段により半導体を封止しても良い。
導体封止用ペレット組成物を用いた場合について説明し
たが、本発明に於いてはペレット組成物を使用する場合
だけでなく、粉末状の成形用組成物として封止しても良
く、またその他本発明組成物を用いて従来知られている
各種の封止手段により半導体を封止しても良い。
【００２５】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、部とあるは重量部を示すものとする。
するが、部とあるは重量部を示すものとする。
【００２６】
【実施例１】表１に示す配合割合（いずれも部）で、結
晶性エポキシ樹脂である４，４′−ビス（２″，３″−
エポキシプロピキシ）−３，３′，５，５′−テトラメ
チルビフェニル（エポキシ樹脂Ａ：エポキシ当量１８
５）１００部、溶融シリカ粉末１８０部、シランカップ
リング剤Ａ−１８６（ユニオンカーバイド製）２.５
部、カーボンブラック１部とをヘンシルミキサーで予備
混合の後、熱ロールにより９５℃〜１００℃で充分溶融
混合した後、フェノールノボラック樹脂（軟化点９８
℃、フェノール性水酸基当量１０６）５７部、２−ウン
デシルイミダゾール０.５部を加え、４分間溶融混合し
た後、冷却し、その後常法に従い粉砕分級し、４０メッ
シュパスの粉体を得た。
晶性エポキシ樹脂である４，４′−ビス（２″，３″−
エポキシプロピキシ）−３，３′，５，５′−テトラメ
チルビフェニル（エポキシ樹脂Ａ：エポキシ当量１８
５）１００部、溶融シリカ粉末１８０部、シランカップ
リング剤Ａ−１８６（ユニオンカーバイド製）２.５
部、カーボンブラック１部とをヘンシルミキサーで予備
混合の後、熱ロールにより９５℃〜１００℃で充分溶融
混合した後、フェノールノボラック樹脂（軟化点９８
℃、フェノール性水酸基当量１０６）５７部、２−ウン
デシルイミダゾール０.５部を加え、４分間溶融混合し
た後、冷却し、その後常法に従い粉砕分級し、４０メッ
シュパスの粉体を得た。
【００２７】この粉体の１５０℃におけるゲル化時間及
び硬化時間をそれぞれ１５０℃熱板上、ＤＳＣで測定し
た。更にこの粉体を完全硬化した後、ＴＭＡ（Thermal
Mechanical Analyser）によりガラス転位温度を測定し
た。それぞれの結果を表２に示した。
び硬化時間をそれぞれ１５０℃熱板上、ＤＳＣで測定し
た。更にこの粉体を完全硬化した後、ＴＭＡ（Thermal
Mechanical Analyser）によりガラス転位温度を測定し
た。それぞれの結果を表２に示した。
【００２８】この粉体を常温、１００気圧で１.５×８
×８（mm）のペレット状に成形して１.０×５×５（m
m）の鋼板上にのせ、１５０℃雰囲気下で封止して、そ
の被覆状態を評価したところ、エッジ部も含め良好な被
覆性を示した。更にこの粉体０.３５gを常温１００気圧
で直径１３mmのペレット状に作成し、１５０℃オーブン
中に設置された１０°に傾斜した脱脂したみがき鋼板
（１.０×７０×３００mm、３０分以上放置）の上に作
成した錠剤を置き、次式により流れ性を評価した。
×８（mm）のペレット状に成形して１.０×５×５（m
m）の鋼板上にのせ、１５０℃雰囲気下で封止して、そ
の被覆状態を評価したところ、エッジ部も含め良好な被
覆性を示した。更にこの粉体０.３５gを常温１００気圧
で直径１３mmのペレット状に作成し、１５０℃オーブン
中に設置された１０°に傾斜した脱脂したみがき鋼板
（１.０×７０×３００mm、３０分以上放置）の上に作
成した錠剤を置き、次式により流れ性を評価した。
【００２９】
【００３０】以上評価した結果を表２に示した。
【００３１】又得られた粉末及びペレットによりＩＣパ
ッケージ（４２ピンＤＩＰ）を封止し半導体装置を得、
１５０℃１０分と−５０℃１０分を１サイクルとする冷
熱サイクル試験を５０サイクル実施し、装置にクラック
が発生しなかったものを○、クラックが発生したものを
×とした。
ッケージ（４２ピンＤＩＰ）を封止し半導体装置を得、
１５０℃１０分と−５０℃１０分を１サイクルとする冷
熱サイクル試験を５０サイクル実施し、装置にクラック
が発生しなかったものを○、クラックが発生したものを
×とした。
【００３２】
【実施例２】表１に示した原料組成比（部）に於いて実
施例１と同様に作成、並びに評価を行った。その結果を
表２に示した。
施例１と同様に作成、並びに評価を行った。その結果を
表２に示した。
【００３３】
【比較例１】表１に示した原料組成比（部）に於いて、
非結晶性エポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（エポキシ樹脂Ｂ、エポキシ当量６５０）１００
部、溶融シリカ粉末１８０部、シランカップリング剤
（Ａ−１８６）２.５部、カーボンブラック１部とをヘ
ンシルミキサーで予備混合した後、熱ロールにより９５
℃〜１００℃で充分溶融混合した後、冷却後常法に従い
粉砕した後、２−ウンデシルイミダゾール１部を加えヘ
ンシルミキサーで乾式混合して粉体を得た。その結果を
表２に示した。
非結晶性エポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（エポキシ樹脂Ｂ、エポキシ当量６５０）１００
部、溶融シリカ粉末１８０部、シランカップリング剤
（Ａ−１８６）２.５部、カーボンブラック１部とをヘ
ンシルミキサーで予備混合した後、熱ロールにより９５
℃〜１００℃で充分溶融混合した後、冷却後常法に従い
粉砕した後、２−ウンデシルイミダゾール１部を加えヘ
ンシルミキサーで乾式混合して粉体を得た。その結果を
表２に示した。
【００３４】
【比較例２及び３】表１に示した原料組成比（部）に於
いて、実施例１と同様に作成、評価を行った。その結果
を表２に示した。
いて、実施例１と同様に作成、評価を行った。その結果
を表２に示した。
【００３５】
【表１】
【００３６】※１：三弗化硼素／エチルアミン
【００３７】
【表２】
【００３８】
【効果】上記表の結果らも明らかな通り、本発明ペレッ
ト組成物は作業性の良いかつ品質の安定したものであ
る。
ト組成物は作業性の良いかつ品質の安定したものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 潔 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 (3)
- 【請求項１】結晶性エポキシ樹脂、粒径０.０５〜１０
０μｍの無機質充填剤及び硬化剤を含有して成る組成物
により被覆されていることを特徴とする半導体封止装
置。 - 【請求項２】結晶性エポキシ樹脂１００重量部に対し、
無機質充填剤が１００〜３００重量部配合されてなる請
求項１記載の半導体封止装置。 - 【請求項３】結晶性エポキシ樹脂が、下記構造式 （但しＲはＨ又はＣＨ3を示す）で表される４，４′，
−ビス（２″，３″−エポキシプロポキシ）−３，
３′，５，５′−テトラメチルビフェニルである請求項
１又は２記載の半導体封止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25941393A JPH0726120A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25941393A JPH0726120A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 半導体封止装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60102302A Division JPS61259552A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体封止装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8028123A Division JP2922151B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 半導体封止装置 |
| JP2812496A Division JPH08239557A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 半導体封止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726120A true JPH0726120A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=17333771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25941393A Pending JPH0726120A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 半導体封止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726120A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100500067B1 (ko) * | 1997-01-24 | 2005-09-26 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 에폭시수지조성물및반도체장치 |
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| JPS5414143A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Michio Morimoto | Automatic frequency control circuit |
| JPS554952A (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-14 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPS56152861A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Epoxy resin composition |
| JPS5839677A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-08 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 新規ポリエポキシ化合物 |
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-
1993
- 1993-09-22 JP JP25941393A patent/JPH0726120A/ja active Pending
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