JPH0784512B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH0784512B2 JPH0784512B2 JP15832087A JP15832087A JPH0784512B2 JP H0784512 B2 JPH0784512 B2 JP H0784512B2 JP 15832087 A JP15832087 A JP 15832087A JP 15832087 A JP15832087 A JP 15832087A JP H0784512 B2 JPH0784512 B2 JP H0784512B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- semiconductor encapsulation
- cresol
- examples
- Prior art date
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
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組成物に関す
る。
る。
近年、半導体素子は、大型化、高集積化の傾向が高ま
り、従来のエポキシ樹脂組成物で半導体を封止した場
合、チツプやリードフレームと封止樹脂との線膨張率の
差による熱応力によりチツプにクラツクが生じたり、ボ
ンデイング線が切断されるなど、半導体部品の信頼性が
低下するという問題がある。また、半導体の実装の高集
積化に伴ない、樹脂封止半導体を溶融ハンダ中に浸漬し
て実装する方法がとられており、実装時のヒートシヨツ
クによりパツケージにクラツクが入る等の問題がある。
り、従来のエポキシ樹脂組成物で半導体を封止した場
合、チツプやリードフレームと封止樹脂との線膨張率の
差による熱応力によりチツプにクラツクが生じたり、ボ
ンデイング線が切断されるなど、半導体部品の信頼性が
低下するという問題がある。また、半導体の実装の高集
積化に伴ない、樹脂封止半導体を溶融ハンダ中に浸漬し
て実装する方法がとられており、実装時のヒートシヨツ
クによりパツケージにクラツクが入る等の問題がある。
熱応力を小さくするとともに、耐ヒートシヨツク性を高
くするには可撓化剤を添加し、弾性率を下げる方法があ
るが、従来の可撓化剤で弾性率を低下させる方法では硬
化物のガラス転移点が大きく低下し、高温時の電気特性
および耐湿性の劣化がおこり、半導体封止用樹脂組成物
としては不適当である。
くするには可撓化剤を添加し、弾性率を下げる方法があ
るが、従来の可撓化剤で弾性率を低下させる方法では硬
化物のガラス転移点が大きく低下し、高温時の電気特性
および耐湿性の劣化がおこり、半導体封止用樹脂組成物
としては不適当である。
高温時の電気特性をよくするために、耐熱性のある可撓
化剤である低弾性率のシリコーン樹脂を混合する方法も
あるが、シリコーン樹脂を用いると金属との接着性が劣
り、透湿性が大きくなるため、耐湿性の面で信頼性が欠
けるという問題点がある。
化剤である低弾性率のシリコーン樹脂を混合する方法も
あるが、シリコーン樹脂を用いると金属との接着性が劣
り、透湿性が大きくなるため、耐湿性の面で信頼性が欠
けるという問題点がある。
耐湿性およびガラス転移点の低下のない可撓化剤とし
て、両端末にカルボキシル基を有するポリブタジエンま
たは両端末にカルボキシル基を有するポリブタジエンと
アクリロニトリルとの共重合体とエポキシ樹脂とを反応
させてえられるゴム変性エポキシ可撓化剤も提案されて
いる。
て、両端末にカルボキシル基を有するポリブタジエンま
たは両端末にカルボキシル基を有するポリブタジエンと
アクリロニトリルとの共重合体とエポキシ樹脂とを反応
させてえられるゴム変性エポキシ可撓化剤も提案されて
いる。
一方、可撓化剤を用いずに弾性率を下げ、熱応力を低下
させ、耐ヒートシヨツク性を改良する方法として、一般
式特開昭61−168620号公報および特開昭61−200118号公
報に示されているように、下式 で表わされるエポキシ樹脂を用いる方法がある。
させ、耐ヒートシヨツク性を改良する方法として、一般
式特開昭61−168620号公報および特開昭61−200118号公
報に示されているように、下式 で表わされるエポキシ樹脂を用いる方法がある。
上記可撓化剤を用いた場合、高温で保持すると、ポリブ
タジエン構造中の不飽和結合が酸化され劣化し、可撓性
を消失するという問題がある。
タジエン構造中の不飽和結合が酸化され劣化し、可撓性
を消失するという問題がある。
又、可撓化剤を用いず、上記エポキシ樹脂を用いた場
合、硬化物の吸水率が大きく、実装時に溶融ハンダ中に
浸漬した場合、吸湿水分の膨張により、クラツクが入る
という問題がある。
合、硬化物の吸水率が大きく、実装時に溶融ハンダ中に
浸漬した場合、吸湿水分の膨張により、クラツクが入る
という問題がある。
この発明はかゝる問題点を解決するためになされたもの
で、高耐熱性、高耐湿性および低膨張率を保持しつつ、
しかも低弾性率で、耐ヒートシヨツク性の高い半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を得ることを目的とする。
で、高耐熱性、高耐湿性および低膨張率を保持しつつ、
しかも低弾性率で、耐ヒートシヨツク性の高い半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を得ることを目的とする。
この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、化学構
造式 で示されるクレゾール型４官能性エポキシ樹脂が、一部
又は全部であるエポキシ樹脂を含有するものである。
造式 で示されるクレゾール型４官能性エポキシ樹脂が、一部
又は全部であるエポキシ樹脂を含有するものである。
この発明は上記エポキシ樹脂を含有することにより所期
の目的を達成することができる。
の目的を達成することができる。
この発明に係わるエポキシ樹脂は、化学構造式 で示されるクレゾール型４官能性エポキシ樹脂を一部又
は全部含有するが、その配合量は、エポキシ樹脂の40重
量％以上であるのが望ましい。40重量％以下では、特に
耐熱性および弾性率が低下して実用性が乏しくなる。ク
レゾール型４官能性エポキシ樹脂は、例えば刊行物｛エ
ポキシ樹脂：垣内弘編，昭晃堂刊（昭和45年）,p73−7
4｝に示されるようにしてポリフェノールを得、このポ
リフェノールをエポキシ化して製造することができる。
は全部含有するが、その配合量は、エポキシ樹脂の40重
量％以上であるのが望ましい。40重量％以下では、特に
耐熱性および弾性率が低下して実用性が乏しくなる。ク
レゾール型４官能性エポキシ樹脂は、例えば刊行物｛エ
ポキシ樹脂：垣内弘編，昭晃堂刊（昭和45年）,p73−7
4｝に示されるようにしてポリフェノールを得、このポ
リフェノールをエポキシ化して製造することができる。
この発明に係わる上記クレゾール型４官能性エポキシ樹
脂と、例えばノボラツク型エポキシ樹脂を併用すること
は、コスト低減のため好ましく、実用に供せられる。こ
のノボラツク型エポキシ樹脂としては、たとえばクレゾ
ールノボラツク型エポキシ樹脂、フエノールノボラツク
型エポキシ樹脂、アルキルベンゼン変性フエノールノボ
ラツク型エポキシ樹脂、臭素化フエノールノボラツク型
エポキシ樹脂などがあげられるが、これらに限定される
ものではない。これら単独で用いてもよく、２種以上併
用してもよい。
脂と、例えばノボラツク型エポキシ樹脂を併用すること
は、コスト低減のため好ましく、実用に供せられる。こ
のノボラツク型エポキシ樹脂としては、たとえばクレゾ
ールノボラツク型エポキシ樹脂、フエノールノボラツク
型エポキシ樹脂、アルキルベンゼン変性フエノールノボ
ラツク型エポキシ樹脂、臭素化フエノールノボラツク型
エポキシ樹脂などがあげられるが、これらに限定される
ものではない。これら単独で用いてもよく、２種以上併
用してもよい。
この発明の実施例に用いる硬化剤としては、たとえばフ
エノールノボラツク樹脂、クレゾールノボラツク樹脂、
アルキル変性フエノールノボラツク樹脂などがあげられ
るが、これらに限定されるものではない。これらは単独
で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
エノールノボラツク樹脂、クレゾールノボラツク樹脂、
アルキル変性フエノールノボラツク樹脂などがあげられ
るが、これらに限定されるものではない。これらは単独
で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
この発明の実施例に用いる硬化促進剤は通常の触媒であ
るかぎり、とくに制限なく使用することができ、その具
体例としては、たとえばトリフエニルホスフイン、亜リ
ン酸トリフエニルなどのリン化合物、２−メチルイミダ
ゾール、２−フエニルイミダゾール、２−ウンデシルイ
ミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−エチ
ル、−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、
２−（ジメチルアミノメチル）フエノール、2,4,6−ト
リス（ジメチルアミノメチル）フエノール、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルメチルアミンのよう
な第３アミン、1,8−ジアザビシクロ（5,4,0）ウンデセ
ン−７および1,8−ジアザビシクロ（5,4,0）ウンデセン
−７の有機酸塩類などがあり、その添加量は封止用樹脂
組成物中に0.15〜1.0％（重量％、以下同様）で充分で
ある。
るかぎり、とくに制限なく使用することができ、その具
体例としては、たとえばトリフエニルホスフイン、亜リ
ン酸トリフエニルなどのリン化合物、２−メチルイミダ
ゾール、２−フエニルイミダゾール、２−ウンデシルイ
ミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−エチ
ル、−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、
２−（ジメチルアミノメチル）フエノール、2,4,6−ト
リス（ジメチルアミノメチル）フエノール、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルメチルアミンのよう
な第３アミン、1,8−ジアザビシクロ（5,4,0）ウンデセ
ン−７および1,8−ジアザビシクロ（5,4,0）ウンデセン
−７の有機酸塩類などがあり、その添加量は封止用樹脂
組成物中に0.15〜1.0％（重量％、以下同様）で充分で
ある。
この発明の実施例に用いる充填剤としては、たとえば結
晶性シリカ粉、石英ガラス粉などがあげられる。充填剤
の添加量は、半導体封止用樹脂組成物中に60％〜80％が
望ましく、80％をこえると、組成物の流動性が低くな
り、成形が難しくなり、60％未満になると線膨張率が大
きくなる傾向にある。
晶性シリカ粉、石英ガラス粉などがあげられる。充填剤
の添加量は、半導体封止用樹脂組成物中に60％〜80％が
望ましく、80％をこえると、組成物の流動性が低くな
り、成形が難しくなり、60％未満になると線膨張率が大
きくなる傾向にある。
この発明の実施例に用いる離型剤としては、たとえば天
然ワツクス、合成ワツクス、高級脂肪酸またはその金属
塩類、あるいはバラフイン類などがあげられる。
然ワツクス、合成ワツクス、高級脂肪酸またはその金属
塩類、あるいはバラフイン類などがあげられる。
この発明の実施例に用いる表面処理剤とは充填剤の表面
処理剤のことであり、公知のシランカツプリング剤が用
いられる。
処理剤のことであり、公知のシランカツプリング剤が用
いられる。
この発明に係わる、クレゾール型４官能性エポキシ樹脂
が一部又は全部であるエポキシ樹脂のエポキシ基の当量
と硬化剤中のフエノール性水酸基の当量の比（エポキシ
基／フエノール性水酸基）の値が0.8〜1.2の範囲のもの
がこの発明の目的にとつて好ましい。
が一部又は全部であるエポキシ樹脂のエポキシ基の当量
と硬化剤中のフエノール性水酸基の当量の比（エポキシ
基／フエノール性水酸基）の値が0.8〜1.2の範囲のもの
がこの発明の目的にとつて好ましい。
この発明の実施例の組成物は、必要に応じて、カーボン
のような着色剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ン、リン酸塩などの難燃剤を含有してもよい。以下、実
施例に基づき具体的にこの発明の実施例の組成物を説明
する。
のような着色剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ン、リン酸塩などの難燃剤を含有してもよい。以下、実
施例に基づき具体的にこの発明の実施例の組成物を説明
する。
実施例１ クレゾール型４官能性エポキシ樹脂（CGDAEと略す）、
臭素化フエノールノボラツク型エポキシ樹脂（商品名
BREN−Ｓ、日本化薬（株）製）、硬化剤であるフエノー
ルノボラツク樹脂（商品名 PSF427D、群栄化学（株）
製）、硬化促進剤、充填剤として溶融シリカ（商品名
RD−８、龍森社製）およびその他の材料、三酸化アンチ
モン６部、シランカツプリング剤４部、ワツクス１部、
着色剤５部）を表に示す割合で混合した後、加熱ロール
により混練後冷却し、粉砕して、成形用のこの発明の一
実施例の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を調製した。
臭素化フエノールノボラツク型エポキシ樹脂（商品名
BREN−Ｓ、日本化薬（株）製）、硬化剤であるフエノー
ルノボラツク樹脂（商品名 PSF427D、群栄化学（株）
製）、硬化促進剤、充填剤として溶融シリカ（商品名
RD−８、龍森社製）およびその他の材料、三酸化アンチ
モン６部、シランカツプリング剤４部、ワツクス１部、
着色剤５部）を表に示す割合で混合した後、加熱ロール
により混練後冷却し、粉砕して、成形用のこの発明の一
実施例の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を調製した。
得られた組成物を175℃で３分間の条件で成形し、180℃
で６時間の後硬化を行い、成形試験片を作製した。
で６時間の後硬化を行い、成形試験片を作製した。
そうして得られた試験片の曲げ弾性率（JISK6911）、ガ
ラス転移点および121℃、２気圧で500時間のプレツシヤ
ークツカーテスト前後の体積抵抗率を測定した。その結
果を表に示す。
ラス転移点および121℃、２気圧で500時間のプレツシヤ
ークツカーテスト前後の体積抵抗率を測定した。その結
果を表に示す。
さらに、模擬素子を16ビンのICフレームに取りつけた小
型IC成形品の使用し、120℃、２気 で100時間のプレツシヤークツカーテストにより吸湿後
に、液体室素と260℃の半田浴中に、各々10秒間浸漬す
る耐ヒートシヨツク試験を10サイクル行い、クラツクの
発生状況より、耐ヒートシヨツク性を調べた。ヒートシ
ヨツク性の（○）、（×）の判断基準を表中下に示す。
又膨張率は従来と同程度で２×10-5℃-1であつた。
型IC成形品の使用し、120℃、２気 で100時間のプレツシヤークツカーテストにより吸湿後
に、液体室素と260℃の半田浴中に、各々10秒間浸漬す
る耐ヒートシヨツク試験を10サイクル行い、クラツクの
発生状況より、耐ヒートシヨツク性を調べた。ヒートシ
ヨツク性の（○）、（×）の判断基準を表中下に示す。
又膨張率は従来と同程度で２×10-5℃-1であつた。
実施例２〜８ 表に示すように、ノボラツク型エポキシ樹脂を含まなか
つたり、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（EOCN10
20、日本化薬社製）をブレンドしたり、硬化剤の割合お
よび硬化促進剤の種類をかえたりする他は、実施例１と
同様にして、成形試験片と小型IC成形品を作製し、実施
例１と同様な評価を行つた。その結果を表に示す。又、
膨張率も実施例と同程度であつた。
つたり、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（EOCN10
20、日本化薬社製）をブレンドしたり、硬化剤の割合お
よび硬化促進剤の種類をかえたりする他は、実施例１と
同様にして、成形試験片と小型IC成形品を作製し、実施
例１と同様な評価を行つた。その結果を表に示す。又、
膨張率も実施例と同程度であつた。
比較例 エポキシ樹脂として、クレゾールノボラツク型エポキシ
樹脂のみを用いた他は、実施例１と同様にして、試験片
を作製し、その特性を評価した。その結果を表に示す。
樹脂のみを用いた他は、実施例１と同様にして、試験片
を作製し、その特性を評価した。その結果を表に示す。
以上説明したとおり、この発明は化学構造式 で示されるクレゾール型４官能性エポキシ樹脂が、一部
又は全部であるエポキシ樹脂を含有するものを用いるこ
とにより、高耐熱性、高耐湿性および低膨張率を保持し
つつ、しかも低弾性率で、耐ヒートシヨツク性の高い半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができる。
又は全部であるエポキシ樹脂を含有するものを用いるこ
とにより、高耐熱性、高耐湿性および低膨張率を保持し
つつ、しかも低弾性率で、耐ヒートシヨツク性の高い半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−150581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−186376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−183317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−275625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−275626（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】化学構造式 で示されるクレゾール型４官能性エポキシ樹脂が、一部
又は全部であるエポキシ樹脂を含有する半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】化学構造式 で示されるクレゾール型４官能性エポキシ樹脂が、エポ
キシ樹脂の40重量％以上である特許請求の範囲第１項記
載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】ノボラック型エポキシ樹脂を含有する特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。 - 【請求項４】硬化剤、硬化促進剤、充填剤、難燃剤、離
型剤および表面処理剤を含有する特許請求の範囲第１項
ないし第３項の何れかに記載の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15832087A JPH0784512B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15832087A JPH0784512B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS641721A JPS641721A (en) | 1989-01-06 |
| JPH011721A JPH011721A (ja) | 1989-01-06 |
| JPH0784512B2 true JPH0784512B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=15669059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15832087A Expired - Lifetime JPH0784512B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784512B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0470139B1 (en) * | 1989-04-26 | 1994-01-05 | Akzo Nobel N.V. | Thiolic compound polymerization cocatalysts |
| US5159820A (en) * | 1989-07-05 | 1992-11-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Oil separator integrally mounted on compressor |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP15832087A patent/JPH0784512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS641721A (en) | 1989-01-06 |
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