JPH08239556A - 半導体封止装置 - Google Patents
半導体封止装置Info
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- JPH08239556A JPH08239556A JP2812396A JP2812396A JPH08239556A JP H08239556 A JPH08239556 A JP H08239556A JP 2812396 A JP2812396 A JP 2812396A JP 2812396 A JP2812396 A JP 2812396A JP H08239556 A JPH08239556 A JP H08239556A
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- Japan
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- epoxy resin
- powder
- composition
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Abstract
(57)【要約】
【課題】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する。 【解決手段】結晶性エポキシ樹脂、粒径０．０５〜１０
０μｍの無機質充填剤および硬化剤を含有してなる組成
物を用いて被覆された半導体封止装置。
の優れた半導体封止装置を提供する。 【解決手段】結晶性エポキシ樹脂、粒径０．０５〜１０
０μｍの無機質充填剤および硬化剤を含有してなる組成
物を用いて被覆された半導体封止装置。
Description
【０００１】
【発明の属する利用分野】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。
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。
【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ような対策が採られている。
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よう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、または乾
式混合する。
用する場合は、硬化剤の量を少量使用するか、または乾
式混合する。
【０００５】しかしながら（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、また（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、また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。
間を要し作業性が悪いという欠点があり、また（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、また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課題】本発明が解決しようと
する課題は、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。
する課題は、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】
【課題を解決するための手段】上記課題は、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。
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、ここでい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ほとん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ほとんどなくなるため極端
に粘度が低下する性質を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明にお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きた
いわゆる結晶性エポキシ樹脂が広く使用できる。特に本
発明にお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
れらの具体例としては、たとえば４，４′ービス（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できる。さらにくわ
しくは、たとえば下記一般式（１）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、次のと
おりである。
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きた
いわゆる結晶性エポキシ樹脂が広く使用できる。特に本
発明にお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
れらの具体例としては、たとえば４，４′ービス（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できる。さらにくわ
しくは、たとえば下記一般式（１）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、次のと
おりである。
【００１０】
【化２】
【００１１】ジグリシジルハイドロキノンは一般式
（１）にお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。しかしながら本発明におい
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
んでいてもよい。
（１）にお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。しかしながら本発明におい
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
んでいてもよい。
【００１２】特に好ましい結晶性エポキシ樹脂は、下記
構造式（２）で示されるものである。このエポキシ樹脂
において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。
構造式（２）で示されるものである。このエポキシ樹脂
において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。
【００１３】
【化３】
【００１４】本発明においては、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１
５０℃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。
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１
５０℃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。
【００１５】本発明においては、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
５０重量％以下の量で使用することができ、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できる。
脂以外のエポキシ樹脂を、該結晶性エポキシ樹脂に対し
５０重量％以下の量で使用することができ、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できる。
【００１６】本発明にお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。これらの硬化剤は１種もしくは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。これらの硬化剤は１種もしくは２種
以上の混合系で使用することも可能である。
【００１７】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。
【００１８】本発明においては、硬化剤と併用して硬化
促進剤を使用することができる。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、三フッ化ホ
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できる。
促進剤を使用することができる。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、三フッ化ホ
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できる。
【００１９】本発明にお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。これら無機質充填剤の粒度は通常０．０５〜
１００μｍ好ましくは０．１〜３０μｍの範囲内であ
り、またその使用量は結晶性エポキシ樹脂１００重量部
に対し１５０〜３００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。これら無機質充填剤の粒度は通常０．０５〜
１００μｍ好ましくは０．１〜３０μｍの範囲内であ
り、またその使用量は結晶性エポキシ樹脂１００重量部
に対し１５０〜３００重量部好ましくは１５０〜２５０
重量部である。
【００２０】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、エステル類もしくはパラ
フィン類等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シ
ランカップリング剤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、エステル類もしくはパラ
フィン類等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シ
ランカップリング剤等を適宜添加配合しても差し支えな
い。
【００２１】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、さらに熱ロールによる溶融混合処理、またはニーダ
ー等による混合処理を加えた後粉砕し、粉末の状態かも
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、さらに熱ロールによる溶融混合処理、またはニーダ
ー等による混合処理を加えた後粉砕し、粉末の状態かも
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。
【００２２】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できるほ
か、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できる。
ず、コンデンサー、抵抗器等の封止用にも使用できるほ
か、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できる。
【００２３】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、本発明にお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、本発明にお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。
【００２４】
【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。
【００２５】
【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″−
エポキシプロポキシ）−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″−
エポキシプロポキシ）−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。
【００２６】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。さらにこの粉体を完全硬化した後、ＴＭＡ（Therma
l 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。さらにこの粉体を完全硬化した後、ＴＭＡ（Therma
l 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。
【００２７】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
（ｍｍ）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。さらにこの粉体０．３５ｇを常温
１００気圧で直径１３ｍｍのペレット状に作成し、１５
０℃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
（ｍｍ）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。さらにこの粉体０．３５ｇを常温
１００気圧で直径１３ｍｍのペレット状に作成し、１５
０℃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。
【００２８】
【数１】
【００２９】以上評価した結果を表２に示した。
【００３０】また、得られた粉末およびペレットにより
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。
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。
【００３１】
【実施例２】表１に示した原料組成比（部）において実
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。
【００３２】
【比較例１】表１に示した原料組成比（部）において、
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。
【００３３】
【比較例２および３】表１に示した原料組成比（部）に
おいて、実施例１と同様に作成し、評価を行った。その
結果を表２に示した。
おいて、実施例１と同様に作成し、評価を行った。その
結果を表２に示した。
【００３４】
【表１】 ＊１：三フッ化ホウ素／エチルアミン
【００３５】
【表２】
【００３６】
【発明の効果】上記表２の結果からも明らかな通り、本
発明ペレット組成物は作業性のよい、かつ品質の安定し
たものである。
発明ペレット組成物は作業性のよい、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０．０５〜１
００μｍの無機質充填剤および硬化剤を含有してなる組
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記載の半導封止装置。 - 【請求項３】 結晶性エポキシ樹脂が、下記構造式で表
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または２記載の半導体封止装置。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8028123A JP2922151B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8028123A JP2922151B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 半導体封止装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25941393A Division JPH0726120A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 半導体封止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08239556A true JPH08239556A (ja) | 1996-09-17 |
| JP2922151B2 JP2922151B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=12240024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8028123A Expired - Fee Related JP2922151B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 半導体封止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2922151B2 (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS58225120A (ja) * | 1982-06-25 | 1983-12-27 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPS5922955A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-06 | Toshiba Chem Corp | 半導体封止用樹脂組成物 |
| JPS6147725A (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-08 | Yuka Shell Epoxy Kk | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPS6198726A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物 |
-
1996
- 1996-02-15 JP JP8028123A patent/JP2922151B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPS5922955A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-06 | Toshiba Chem Corp | 半導体封止用樹脂組成物 |
| JPS6147725A (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-08 | Yuka Shell Epoxy Kk | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPS6198726A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2922151B2 (ja) | 1999-07-19 |
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