JPH08337635A - 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
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- JPH08337635A JPH08337635A JP14442195A JP14442195A JPH08337635A JP H08337635 A JPH08337635 A JP H08337635A JP 14442195 A JP14442195 A JP 14442195A JP 14442195 A JP14442195 A JP 14442195A JP H08337635 A JPH08337635 A JP H08337635A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化
促進剤、下記式（１）及び/又は下記式（５）で示され
るシリコーンオイル及び無機充填材からなり、かつ全組
成物中に該無機充填材を６５〜９４重量％含むエポキシ
樹脂組成物において、全組成物中の揮発成分量が０．１
０重量％以下である半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 【化２】 【効果】 ボイドが少なく奇麗な外観で信頼性が高く、
かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置を得ることが
でき、ドライパックが不要となり工数削減、コスト削減
に大きな効果がある。
促進剤、下記式（１）及び/又は下記式（５）で示され
るシリコーンオイル及び無機充填材からなり、かつ全組
成物中に該無機充填材を６５〜９４重量％含むエポキシ
樹脂組成物において、全組成物中の揮発成分量が０．１
０重量％以下である半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 【化２】 【効果】 ボイドが少なく奇麗な外観で信頼性が高く、
かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置を得ることが
でき、ドライパックが不要となり工数削減、コスト削減
に大きな効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部及び外部ボイドが
少なく、かつ耐半田クラック性、耐湿信頼性に優れた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
少なく、かつ耐半田クラック性、耐湿信頼性に優れた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ本体を機械的、化学的作用から保護
するために、エポキシ樹脂系半導体封止用樹脂組成物が
開発、生産されてきた。ＩＣに必要な特性を満足させる
ために、半導体封止用樹脂組成物には各種の性能が要求
されている。近年の要求項目としては、耐半田クラック
特性の向上がある。耐半田クラック特性を向上させるた
めに封止樹脂の吸水率を低減する必要があるが、そのた
めには無機充填材の配合量を従来以上に増加させる必要
がある。あまり多く配合すると、結果として成形時に発
生する気泡によって、成形品にボイドが入りやすくなる
傾向にある。発生するボイドを低減するために、粘度が
高い樹脂を用いたり、無機充填材の粒度分布を変更する
など、各種の手法が試みられた。ボイドの低減に効果の
あるものとして、ポリエチレンオキサイドとポリプロピ
レンオキサイドのブロックコポリマーをシリコーン主鎖
にグラフト又はブロック共重合させた構造のシリコーン
オイルの添加が挙げられる（特公平２−３６１４８号公
報）。しかし、この手法は現在の表面実装材に適用した
場合、ボイド低減効果が十分には発現しなかった。更
に、これらのシリコーンオイルの添加によって、耐半田
クラック性の低下が引き起こされることも問題であっ
た。また、樹脂組成物中の揮発成分の除去もボイド低減
に有効な手段であることが示されているが（特公昭６１
−１３８６２号公報、特公昭６１−２６１３１６号公
報）、無機充填材を多く含む樹脂組成物では、揮発成分
量を単に低減するだけではボイド低減の効果は十分では
なかった。
するために、エポキシ樹脂系半導体封止用樹脂組成物が
開発、生産されてきた。ＩＣに必要な特性を満足させる
ために、半導体封止用樹脂組成物には各種の性能が要求
されている。近年の要求項目としては、耐半田クラック
特性の向上がある。耐半田クラック特性を向上させるた
めに封止樹脂の吸水率を低減する必要があるが、そのた
めには無機充填材の配合量を従来以上に増加させる必要
がある。あまり多く配合すると、結果として成形時に発
生する気泡によって、成形品にボイドが入りやすくなる
傾向にある。発生するボイドを低減するために、粘度が
高い樹脂を用いたり、無機充填材の粒度分布を変更する
など、各種の手法が試みられた。ボイドの低減に効果の
あるものとして、ポリエチレンオキサイドとポリプロピ
レンオキサイドのブロックコポリマーをシリコーン主鎖
にグラフト又はブロック共重合させた構造のシリコーン
オイルの添加が挙げられる（特公平２−３６１４８号公
報）。しかし、この手法は現在の表面実装材に適用した
場合、ボイド低減効果が十分には発現しなかった。更
に、これらのシリコーンオイルの添加によって、耐半田
クラック性の低下が引き起こされることも問題であっ
た。また、樹脂組成物中の揮発成分の除去もボイド低減
に有効な手段であることが示されているが（特公昭６１
−１３８６２号公報、特公昭６１−２６１３１６号公
報）、無機充填材を多く含む樹脂組成物では、揮発成分
量を単に低減するだけではボイド低減の効果は十分では
なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解決するために鋭意研究をした結果、流動中の樹脂が
不均一である場合流動先端は非常に不均一となり、成形
品中に空隙ができ易く、空隙がボイドへと変化するこ
と、更に樹脂組成物中に少量含まれている揮発成分が成
形中に加熱され蒸発膨張し発泡剤のような作用をするこ
とに注目し、内部、外部ボイドの発生が少なく、且つ耐
半田クラック性に優れたエポキシ樹脂組成物を提供する
ものである。
を解決するために鋭意研究をした結果、流動中の樹脂が
不均一である場合流動先端は非常に不均一となり、成形
品中に空隙ができ易く、空隙がボイドへと変化するこ
と、更に樹脂組成物中に少量含まれている揮発成分が成
形中に加熱され蒸発膨張し発泡剤のような作用をするこ
とに注目し、内部、外部ボイドの発生が少なく、且つ耐
半田クラック性に優れたエポキシ樹脂組成物を提供する
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、式（１）及び
/又は式（５）で示されるシリコーンオイル及び無機充
填材からなり、かつ全組成物中に該無機充填材を６５〜
９４重量％含むエポキシ樹脂組成物において、全組成物
中の揮発成分量が０．１０重量％以下である半導体封止
用エポキシ樹脂組成物である。
脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、式（１）及び
/又は式（５）で示されるシリコーンオイル及び無機充
填材からなり、かつ全組成物中に該無機充填材を６５〜
９４重量％含むエポキシ樹脂組成物において、全組成物
中の揮発成分量が０．１０重量％以下である半導体封止
用エポキシ樹脂組成物である。
【０００５】
【化３】
【０００６】
【化４】
【０００７】以下に各成分について説明する。本発明で
用いられるエポキシ樹脂は、分子中に２個以上のエポキ
シ基を有するものならば特に限定するものではないが、
好ましいものとしては、例えばオルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ア
ルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えな
い。エポキシ当量や軟化点に関しても特に限定するもの
ではない。
用いられるエポキシ樹脂は、分子中に２個以上のエポキ
シ基を有するものならば特に限定するものではないが、
好ましいものとしては、例えばオルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ア
ルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えな
い。エポキシ当量や軟化点に関しても特に限定するもの
ではない。
【０００８】本発明で用いられるフェノール樹脂硬化剤
は、分子中に水酸基を有するものならば特に限定するも
のではないが、好ましいものとしては、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、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシリレン
変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等が
挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支え
ない。更に水酸基当量や軟化点、オルソ／パラ比に関し
ても特に限定するものではない。本発明に用いられる硬
化促進剤は、エポキシ基と水酸基の硬化反応を促進させ
るものならばよく、一般に封止樹脂組成物に使用されて
いるものを広く利用することができる。例えば、１，８
−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フォニウム・テトラフェニルボ
レート、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾ
ール等が挙げられ、単独でも混合して用いても差し支え
ない。
は、分子中に水酸基を有するものならば特に限定するも
のではないが、好ましいものとしては、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、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシリレン
変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等が
挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支え
ない。更に水酸基当量や軟化点、オルソ／パラ比に関し
ても特に限定するものではない。本発明に用いられる硬
化促進剤は、エポキシ基と水酸基の硬化反応を促進させ
るものならばよく、一般に封止樹脂組成物に使用されて
いるものを広く利用することができる。例えば、１，８
−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フォニウム・テトラフェニルボ
レート、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾ
ール等が挙げられ、単独でも混合して用いても差し支え
ない。
【０００９】本発明に用いられる式（１）、式（５）の
シリコーンオイルについて詳細に説明する。式（１）及
び式（５）のいずれのシリコーンオイルも、ポリジメチ
ルシロキサン構造が主鎖となっており、ポリジメチルシ
ロキサンに特有な表面張力の低下の効果を封止樹脂組成
物に付与し、消泡効果が発現するのでボイド低減に効果
がある。式（１）にはポリカプロラクトン部が、式
（５）にはポリエチレンオキサイド部、ポリプロピレン
オキサイド／ポリアルキレン部が親水基となっており、
疎水基のポリジメチルシロキサン部と相まって高分子界
面活性剤の構造を有している。従って、エポキシ樹脂に
対して良好な相溶性を示す。界面活性剤がエポキシ樹脂
に良好に相溶すると樹脂内部での均一性、分散性が改善
されボイド低減に効果がある。又、式（１）のポリカプ
ロラクトン部、式（５）のポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド／ポリアルキレン部が親水基と
なっており、これらの親水基は確かに親水性ではあるも
のの、例えばポリエチレンオキサイドやポリエチレンオ
キサイド／ポリプロピレンオキサイドのコポリマーのシ
リコーン系オイル（特公平２−３６１４８号公報）と比
較すると遥かに水溶性が低い。従って、式（１）、式
（５）のシリコーンオイルを配合した樹脂組成物は、ポ
リエチレンオキサイド等を親水基とするシリコーンオイ
ルを配合した樹脂組成物に比べ、吸水率が顕著に低下
し、耐半田クラック性も向上する。式（１）、式（５）
のシリコーンオイルは、樹脂との親和性が強く封止樹脂
の表面にブリードアウトすることは少なく、封止樹脂／
リードフレーム界面での密着性の低下を最小限に押さえ
ることができ耐半田クラック性を向上できる。
シリコーンオイルについて詳細に説明する。式（１）及
び式（５）のいずれのシリコーンオイルも、ポリジメチ
ルシロキサン構造が主鎖となっており、ポリジメチルシ
ロキサンに特有な表面張力の低下の効果を封止樹脂組成
物に付与し、消泡効果が発現するのでボイド低減に効果
がある。式（１）にはポリカプロラクトン部が、式
（５）にはポリエチレンオキサイド部、ポリプロピレン
オキサイド／ポリアルキレン部が親水基となっており、
疎水基のポリジメチルシロキサン部と相まって高分子界
面活性剤の構造を有している。従って、エポキシ樹脂に
対して良好な相溶性を示す。界面活性剤がエポキシ樹脂
に良好に相溶すると樹脂内部での均一性、分散性が改善
されボイド低減に効果がある。又、式（１）のポリカプ
ロラクトン部、式（５）のポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド／ポリアルキレン部が親水基と
なっており、これらの親水基は確かに親水性ではあるも
のの、例えばポリエチレンオキサイドやポリエチレンオ
キサイド／ポリプロピレンオキサイドのコポリマーのシ
リコーン系オイル（特公平２−３６１４８号公報）と比
較すると遥かに水溶性が低い。従って、式（１）、式
（５）のシリコーンオイルを配合した樹脂組成物は、ポ
リエチレンオキサイド等を親水基とするシリコーンオイ
ルを配合した樹脂組成物に比べ、吸水率が顕著に低下
し、耐半田クラック性も向上する。式（１）、式（５）
のシリコーンオイルは、樹脂との親和性が強く封止樹脂
の表面にブリードアウトすることは少なく、封止樹脂／
リードフレーム界面での密着性の低下を最小限に押さえ
ることができ耐半田クラック性を向上できる。
【００１０】式（１）中のＲ1は、エポキシ基含有有機
置換基であり、好ましいものとしては、式（２）のグリ
シドキシアルキレン基及び式（３）のエポキシシクロヘ
キシルアルキレン基が挙げられる。
置換基であり、好ましいものとしては、式（２）のグリ
シドキシアルキレン基及び式（３）のエポキシシクロヘ
キシルアルキレン基が挙げられる。
【００１１】
【化５】
【００１２】Ｒ2は、前記した式（４）のポリカプロラ
クトン基を示す。Ｒ3はメチル基、Ｒ 1、Ｒ2のいずれか
を表す。ａ、ｂ、ｃはいずれも０以上の数であるが、ｂ
が０の場合はＲ3の少なくとも１つがＲ1で、ｃが０の場
合はＲ3の少なくとも１つがＲ2である。また、Ｎ（＝２
＋ａ＋ｂ＋ｃ）は特には限定しないが、好ましくは１０
≦Ｎ≦３００である。Ｎが１０未満であれば、エポキシ
含有基およびポリカプロラクトン基が導入されていない
シリコーン分子の割合が多くなり、これを用いた樹脂組
成物は、エポキシ樹脂に対する相溶性が低減し、ボイド
の発生を起こす可能性が高いので好ましくない。またＮ
が３００を越えると、シリコーンオイルの粘度が高くな
り過ぎ、これを用いると樹脂組成物の粘度が高くなり、
成形性に問題を生じ、更にエポキシ樹脂に相溶しなくな
るので、やはりボイドの発生を引き起こすので好ましく
ない。
クトン基を示す。Ｒ3はメチル基、Ｒ 1、Ｒ2のいずれか
を表す。ａ、ｂ、ｃはいずれも０以上の数であるが、ｂ
が０の場合はＲ3の少なくとも１つがＲ1で、ｃが０の場
合はＲ3の少なくとも１つがＲ2である。また、Ｎ（＝２
＋ａ＋ｂ＋ｃ）は特には限定しないが、好ましくは１０
≦Ｎ≦３００である。Ｎが１０未満であれば、エポキシ
含有基およびポリカプロラクトン基が導入されていない
シリコーン分子の割合が多くなり、これを用いた樹脂組
成物は、エポキシ樹脂に対する相溶性が低減し、ボイド
の発生を起こす可能性が高いので好ましくない。またＮ
が３００を越えると、シリコーンオイルの粘度が高くな
り過ぎ、これを用いると樹脂組成物の粘度が高くなり、
成形性に問題を生じ、更にエポキシ樹脂に相溶しなくな
るので、やはりボイドの発生を引き起こすので好ましく
ない。
【００１３】式（５）中のＲ4は、前記した式（１）の
Ｒ1で定義したエポキシ基含有有機置換基を示す。Ｒ5は
式（６）のポリアルキレンオキサイド基とアルキルフェ
ニル基を含む有機置換基を示す。
Ｒ1で定義したエポキシ基含有有機置換基を示す。Ｒ5は
式（６）のポリアルキレンオキサイド基とアルキルフェ
ニル基を含む有機置換基を示す。
【００１４】Ｒは、炭素数１〜１８のアルキレン基を表
し、Ｒ7は、炭素数７〜３２のアルキル基を表す。炭素
数が７未満だと封止樹脂の吸水率が増加し耐半田クラッ
ク性が低下する。炭素数が３２を越えるとエポキシ樹脂
に対する相溶性が低下し、ボイドの発生を起こす場合が
あるので好ましくない。またｍ＋ｎは１以上である。Ｒ
6はメチル基、Ｒ4、Ｒ5のいずれかを表す。ｄ，ｅ、ｆ
は０以上であるがｆが０の場合は、Ｒ6の少なくとも１
ヶはＲ5である。Ｎ（＝２＋ｄ＋ｅ＋ｆ）は特には限定
しないが、好ましいのは１０≦Ｎ≦３００である。Ｎが
１０未満だとポリアルキレンオキサイド基およびアルキ
ルフェニル基が導入されていないシリコーン分子の割合
が多くなり、これを用いた樹脂組成物は、エポキシ樹脂
に対する相溶性が低下し、ボイドの発生を起こす場合が
あるので好ましくない。またＮが３００を越えると、シ
リコーンオイルの粘度が高くなり過ぎ、これを用いると
樹脂組成物の粘度が高くなり、成形性に問題を生じ、更
にエポキシ樹脂に相溶しなくなるので、やはりボイドの
発生を引き起こすので好ましくない。
し、Ｒ7は、炭素数７〜３２のアルキル基を表す。炭素
数が７未満だと封止樹脂の吸水率が増加し耐半田クラッ
ク性が低下する。炭素数が３２を越えるとエポキシ樹脂
に対する相溶性が低下し、ボイドの発生を起こす場合が
あるので好ましくない。またｍ＋ｎは１以上である。Ｒ
6はメチル基、Ｒ4、Ｒ5のいずれかを表す。ｄ，ｅ、ｆ
は０以上であるがｆが０の場合は、Ｒ6の少なくとも１
ヶはＲ5である。Ｎ（＝２＋ｄ＋ｅ＋ｆ）は特には限定
しないが、好ましいのは１０≦Ｎ≦３００である。Ｎが
１０未満だとポリアルキレンオキサイド基およびアルキ
ルフェニル基が導入されていないシリコーン分子の割合
が多くなり、これを用いた樹脂組成物は、エポキシ樹脂
に対する相溶性が低下し、ボイドの発生を起こす場合が
あるので好ましくない。またＮが３００を越えると、シ
リコーンオイルの粘度が高くなり過ぎ、これを用いると
樹脂組成物の粘度が高くなり、成形性に問題を生じ、更
にエポキシ樹脂に相溶しなくなるので、やはりボイドの
発生を引き起こすので好ましくない。
【００１５】式（１）、式（５）のシリコーンオイルの
全樹脂組成物中に配合する量は、特に限定するものでは
ないが、０．０２〜３．０重量％が好ましい。０．０２
重量％未満だとシリコーンオイルの効果が発現せず、添
加しない場合と同様に多量のボイドが発生する。３．０
重量％を越えると、相溶性のよいオイルとはいえエポキ
シ樹脂に十分に溶けず、ブリードアウトし成形品のリー
ドフレームに対する密着力を低減させ、耐半田クラック
性を低減させる。式（１）、式（５）のシリコーンオイ
ルは、単独でも併用しても差し支えない。又、他の種類
のシリコーンオイルと併用してもよい。併用する他のシ
リコーンオイルが、全シリコーンオイルの５０重量％を
越えるとボイドの発生と耐半田クラック性の低下等が生
じるので好ましくない。
全樹脂組成物中に配合する量は、特に限定するものでは
ないが、０．０２〜３．０重量％が好ましい。０．０２
重量％未満だとシリコーンオイルの効果が発現せず、添
加しない場合と同様に多量のボイドが発生する。３．０
重量％を越えると、相溶性のよいオイルとはいえエポキ
シ樹脂に十分に溶けず、ブリードアウトし成形品のリー
ドフレームに対する密着力を低減させ、耐半田クラック
性を低減させる。式（１）、式（５）のシリコーンオイ
ルは、単独でも併用しても差し支えない。又、他の種類
のシリコーンオイルと併用してもよい。併用する他のシ
リコーンオイルが、全シリコーンオイルの５０重量％を
越えるとボイドの発生と耐半田クラック性の低下等が生
じるので好ましくない。
【００１６】本発明で用いられる無機充填材としては、
溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２
次凝集シリカ粉末、アルミナ等が挙げられ、特に封止樹
脂組成物の流動性の向上の点から、球状シリカ粉末が望
ましい。球状シリカ粉末の形状は、流動性改善のため
に、粒子自体の形状は限りなく真球状であることが望ま
しく、更に粒度分布がブロードで有ることが望ましい。
又、無機充填材の配合量としては、耐半田クラック性か
ら全樹脂組成物中に６５〜９４重量％が望ましい。無機
充填材が６５重量％未満であると、低吸水率が発現せ
ず、耐半田クラック性が低くなる。９４重量％を越える
と高粘度化により半導体パッケージ内部の金線変形を引
き起こす。
溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２
次凝集シリカ粉末、アルミナ等が挙げられ、特に封止樹
脂組成物の流動性の向上の点から、球状シリカ粉末が望
ましい。球状シリカ粉末の形状は、流動性改善のため
に、粒子自体の形状は限りなく真球状であることが望ま
しく、更に粒度分布がブロードで有ることが望ましい。
又、無機充填材の配合量としては、耐半田クラック性か
ら全樹脂組成物中に６５〜９４重量％が望ましい。無機
充填材が６５重量％未満であると、低吸水率が発現せ
ず、耐半田クラック性が低くなる。９４重量％を越える
と高粘度化により半導体パッケージ内部の金線変形を引
き起こす。
【００１７】本発明に於ける樹脂組成物中の揮発成分の
量は、０．１０％以下であることが好ましい。ボイドの
重要要因の一つに、揮発成分量がある。式（１）及び／
又は式（５）のシリコーンオイルを用いることにより、
従来のシリコーンオイルに較べボイドを十分に低減でき
ることが判明したが、完全にボイドをなくすには揮発成
分を除去する必要がある。揮発成分の主な除去方法とし
ては以下の３通りがある。 混練時に減圧装置に接続し、混練しながら揮発成分
を除去する。 混練後に乾燥空気によって乾燥させる。 揮発成分を予め除去した原料を用いて樹脂組成物を
得る。 いずれの方法でも、又はこれら以外の方法でも問題ない
が、本発明のシリコーンオイルを用いた樹脂組成物の揮
発成分量を０．１０重量％以下にすれば、ボイドは殆ど
なくなることが判明した。更に、揮発成分の低減は有効
な方法であるが、揮発成分を低減することのみでボイド
をなくすことはできない。例えば、特公昭６１−１３８
６２号公報や特公昭６１−２６１３１６号公報では、単
に樹脂組成物中の揮発成分量の低減のみを対象にしてい
るが、耐半田クラック対応材のように無機充填材量の多
い配合となると、この手法だけではボイドを十分に低減
できない。即ち、エポキシ樹脂に十分に相溶する本発明
のシリコーンオイルを用いることにより、シリコーンオ
イルによる消泡効果、樹脂均一化効果が発現し、ボイド
を完全になくすことができる。
量は、０．１０％以下であることが好ましい。ボイドの
重要要因の一つに、揮発成分量がある。式（１）及び／
又は式（５）のシリコーンオイルを用いることにより、
従来のシリコーンオイルに較べボイドを十分に低減でき
ることが判明したが、完全にボイドをなくすには揮発成
分を除去する必要がある。揮発成分の主な除去方法とし
ては以下の３通りがある。 混練時に減圧装置に接続し、混練しながら揮発成分
を除去する。 混練後に乾燥空気によって乾燥させる。 揮発成分を予め除去した原料を用いて樹脂組成物を
得る。 いずれの方法でも、又はこれら以外の方法でも問題ない
が、本発明のシリコーンオイルを用いた樹脂組成物の揮
発成分量を０．１０重量％以下にすれば、ボイドは殆ど
なくなることが判明した。更に、揮発成分の低減は有効
な方法であるが、揮発成分を低減することのみでボイド
をなくすことはできない。例えば、特公昭６１−１３８
６２号公報や特公昭６１−２６１３１６号公報では、単
に樹脂組成物中の揮発成分量の低減のみを対象にしてい
るが、耐半田クラック対応材のように無機充填材量の多
い配合となると、この手法だけではボイドを十分に低減
できない。即ち、エポキシ樹脂に十分に相溶する本発明
のシリコーンオイルを用いることにより、シリコーンオ
イルによる消泡効果、樹脂均一化効果が発現し、ボイド
を完全になくすことができる。
【００１８】揮発成分量の測定方法には、以下の２種類
がある。 樹脂組成物を１７５℃で１時間処理した後の重量減
少分を揮発成分量とする。 樹脂組成物を五酸化燐の入ったデシケータ（０気圧
に減圧）に入れて４８時間処理した後の重量減少分を揮
発成分量とする。 測定法が異なると揮発成分の種類も異なる。の測定法
では、アルコール、トルエン等の有機成分及び水が揮発
成分として測定されるのに対して、の測定法の場合、
測定される揮発成分は主に水であり有機成分は少ない。
揮発成分の内どの成分が最もボイド発現に悪影響を及ぼ
すかについては、定かでないが水あるいは揮発性の有機
成分が存在することによってボイドが発生し易くなるこ
とは本発明の検討からも明らかであり、これらの成分を
除去することがボイドの低減に重要であることが分かっ
ている。揮発成分量測定法において、両方の測定法共に
０．１０重量％以下であることがボイド量の低減に必要
であることが判明した。仮に、一方の測定法で揮発成分
量が０．１重量％以下でも、片方の測定法で０．１重量
％を越えるとボイドの低減効果は十分ではないことが判
明した。
がある。 樹脂組成物を１７５℃で１時間処理した後の重量減
少分を揮発成分量とする。 樹脂組成物を五酸化燐の入ったデシケータ（０気圧
に減圧）に入れて４８時間処理した後の重量減少分を揮
発成分量とする。 測定法が異なると揮発成分の種類も異なる。の測定法
では、アルコール、トルエン等の有機成分及び水が揮発
成分として測定されるのに対して、の測定法の場合、
測定される揮発成分は主に水であり有機成分は少ない。
揮発成分の内どの成分が最もボイド発現に悪影響を及ぼ
すかについては、定かでないが水あるいは揮発性の有機
成分が存在することによってボイドが発生し易くなるこ
とは本発明の検討からも明らかであり、これらの成分を
除去することがボイドの低減に重要であることが分かっ
ている。揮発成分量測定法において、両方の測定法共に
０．１０重量％以下であることがボイド量の低減に必要
であることが判明した。仮に、一方の測定法で揮発成分
量が０．１重量％以下でも、片方の測定法で０．１重量
％を越えるとボイドの低減効果は十分ではないことが判
明した。
【００１９】本発明の樹脂組成物には、必要に応じてカ
ーボンブラック等の着色剤、ブロム化エポキシ樹脂、三
酸化アンチモン等の難燃剤、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン等のカップリング剤、ゴム等の低応
力成分を添加することができる。本発明の樹脂組成物
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進
剤、シリコーンオイル、無機充填材、その他添加剤をミ
キサーにて常温混合し、ロール、押し出し機等の一般混
練機にて混練し、冷却後粉砕し成形材料とする。
ーボンブラック等の着色剤、ブロム化エポキシ樹脂、三
酸化アンチモン等の難燃剤、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン等のカップリング剤、ゴム等の低応
力成分を添加することができる。本発明の樹脂組成物
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進
剤、シリコーンオイル、無機充填材、その他添加剤をミ
キサーにて常温混合し、ロール、押し出し機等の一般混
練機にて混練し、冷却後粉砕し成形材料とする。
【００２０】以下本発明を実施例にて具体的に説明す
る。 実施例１ 下記組成物 ビフェニル型エポキシ樹脂（Ｅ−１） ７．１重量部 フエノールノボラック樹脂（Ｈ−１） ３．９重量部 球状シリカ（平均粒径１５μｍ） ８６．３重量部 トリフェニルホスフィン ０．２重量部 カーボンブラック ０．２重量部 カルナバワックス ０．３重量部 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂 ０．５重量部 三酸化アンチモン ０．５重量部 シリコーンオイル（Ｓ−１） １．０重量部 を、ミキサーにて常温混合し、１００℃で二軸ロールに
て混練し、冷却後粉砕し成形材料とし、得られた材料を
ドライエアーで乾燥させて材料化を完了させた。成形材
料のスパイラルフロー、揮発成分量、ボイド、耐半田ク
ラック性の評価を行った。
る。 実施例１ 下記組成物 ビフェニル型エポキシ樹脂（Ｅ−１） ７．１重量部 フエノールノボラック樹脂（Ｈ−１） ３．９重量部 球状シリカ（平均粒径１５μｍ） ８６．３重量部 トリフェニルホスフィン ０．２重量部 カーボンブラック ０．２重量部 カルナバワックス ０．３重量部 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂 ０．５重量部 三酸化アンチモン ０．５重量部 シリコーンオイル（Ｓ−１） １．０重量部 を、ミキサーにて常温混合し、１００℃で二軸ロールに
て混練し、冷却後粉砕し成形材料とし、得られた材料を
ドライエアーで乾燥させて材料化を完了させた。成形材
料のスパイラルフロー、揮発成分量、ボイド、耐半田ク
ラック性の評価を行った。
【００２１】評価方法 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定。 揮発成分量の測定：樹脂組成物を１０ｇ前後精秤し、
１７５℃、１時間処理後の重量を測定し、重量減少分を
揮発成分量とする。 揮発成分量の測定：樹脂組成物を１０ｇ前後精秤し、
五酸化燐のデシケータに入れ、０気圧に減圧して４８時
間処理後の重量を測定し、重量減少分を揮発成分量とす
る。 ボイドの評価：１６０ｐＱＦＰ（２８×２８ｍｍボディ
サイズ）を下記条件で成形した。 成形温度：１７５℃、注入時間：１５秒、硬化時間：１
２０秒（注入時間を含む）、予熱時間：８０℃。 成形品の外部ボイドの数を目視で確認した。更に、成形
品の内部ボイドの数を超音波探傷機により確認した。４
個のパッケージ中の外部および内部のボイド数を合計
し、１パッケージ当たりに換算してボイド数とする。 耐半田クラック性評価：８０ｐＱＦＰ（厚み１．５ｍ
ｍ）を成形し、ポストキュア後、恒温恒室槽中で８５℃
／８５％で１６８時間処理する。処理直後、ＩＲリフロ
ー炉によって２４０℃、１０秒の処理を行い、リフロー
処理の後、外部クラックを目視で観察し、８パッケージ
中に何パッケージにクラックが発生しているかを評価す
る。 実施例２〜６ 表２の処方に従って配合し、実施例１と同様にして成形
材料を得、同様に評価した。但し実施例２、５は、混練
中に脱気処理した。実施例３、６は、前乾燥した原料を
使用して混練した。 比較例１〜１３ 表３、４の処方に従って配合し、実施例１と同様にして
成形材料を得、同様に評価した。但し比較例４は、乾燥
処理せず、比較例７、９〜１２は混練中に脱気処理し
た。比較例８は、前乾燥した原料を使用して混練した。
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定。 揮発成分量の測定：樹脂組成物を１０ｇ前後精秤し、
１７５℃、１時間処理後の重量を測定し、重量減少分を
揮発成分量とする。 揮発成分量の測定：樹脂組成物を１０ｇ前後精秤し、
五酸化燐のデシケータに入れ、０気圧に減圧して４８時
間処理後の重量を測定し、重量減少分を揮発成分量とす
る。 ボイドの評価：１６０ｐＱＦＰ（２８×２８ｍｍボディ
サイズ）を下記条件で成形した。 成形温度：１７５℃、注入時間：１５秒、硬化時間：１
２０秒（注入時間を含む）、予熱時間：８０℃。 成形品の外部ボイドの数を目視で確認した。更に、成形
品の内部ボイドの数を超音波探傷機により確認した。４
個のパッケージ中の外部および内部のボイド数を合計
し、１パッケージ当たりに換算してボイド数とする。 耐半田クラック性評価：８０ｐＱＦＰ（厚み１．５ｍ
ｍ）を成形し、ポストキュア後、恒温恒室槽中で８５℃
／８５％で１６８時間処理する。処理直後、ＩＲリフロ
ー炉によって２４０℃、１０秒の処理を行い、リフロー
処理の後、外部クラックを目視で観察し、８パッケージ
中に何パッケージにクラックが発生しているかを評価す
る。 実施例２〜６ 表２の処方に従って配合し、実施例１と同様にして成形
材料を得、同様に評価した。但し実施例２、５は、混練
中に脱気処理した。実施例３、６は、前乾燥した原料を
使用して混練した。 比較例１〜１３ 表３、４の処方に従って配合し、実施例１と同様にして
成形材料を得、同様に評価した。但し比較例４は、乾燥
処理せず、比較例７、９〜１２は混練中に脱気処理し
た。比較例８は、前乾燥した原料を使用して混練した。
【００２２】実施例、比較例に用いたエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂硬化剤の構造式について下記に示す。エポ
キシ樹脂（Ｅ−１）〜（Ｅ−４）は、下記式のとおりで
ある。
ェノール樹脂硬化剤の構造式について下記に示す。エポ
キシ樹脂（Ｅ−１）〜（Ｅ−４）は、下記式のとおりで
ある。
【化６】
【００２３】フェノール樹脂硬化剤（Ｈ−１）、（Ｈ−
２）は、下記式のとおりである。
２）は、下記式のとおりである。
【化７】
【００２４】シリコーンオイル（Ｓ−１）〜（Ｓ−
３）、（Ｓ−７）及び（Ｓ−８）の基本構造は、下記式
のとおりであり、ａ、ｂ、ｃ、Ｒ2、ｎ及びＲ3について
は表１に示す。
３）、（Ｓ−７）及び（Ｓ−８）の基本構造は、下記式
のとおりであり、ａ、ｂ、ｃ、Ｒ2、ｎ及びＲ3について
は表１に示す。
【化８】
【００２５】Ｒ2、Ｒ3の置換基である式（７）を下記に
示す。
示す。
【化９】
【００２６】シリコーンオイル（Ｓ−４）、（Ｓ−
５）、（Ｓ−９）及び（Ｓ−１０）の基本構造は、下記
式のとおりであり、ｄ、ｅ、ｆ、Ｒ6及びｍについては
表１に示す。
５）、（Ｓ−９）及び（Ｓ−１０）の基本構造は、下記
式のとおりであり、ｄ、ｅ、ｆ、Ｒ6及びｍについては
表１に示す。
【化１０】
【００２７】シリコーンオイル（Ｓ−６）は、下記の式
（８）である。
（８）である。
【化１１】
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物を用いて半導体素子
を封止することにより、ボイドが少なく奇麗な外観で信
頼性が高く、かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置
を得ることができる。従って、ドライパックが不要とな
り工数削減、コスト削減に大きな効果がある。
を封止することにより、ボイドが少なく奇麗な外観で信
頼性が高く、かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置
を得ることができる。従って、ドライパックが不要とな
り工数削減、コスト削減に大きな効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、式（１）及び/又は式（５）で示されるシ
リコーンオイル及び無機充填材からなり、かつ全組成物
中に該無機充填材を６５〜９４重量％含むエポキシ樹脂
組成物において、全組成物中の揮発成分量が０．１０重
量％以下であることを特徴とする半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。 【化１】 【化２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14442195A JPH08337635A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP14442195A JPH08337635A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08337635A true JPH08337635A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15361794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14442195A Pending JPH08337635A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08337635A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001080302A1 (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Namics Corporation | Flip chip mounting method |
| JP2005281401A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Kyocera Chemical Corp | 半導体封止材料とその製造方法、製造装置 |
| JP2008127455A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物、封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
| WO2008143016A1 (ja) * | 2007-05-10 | 2008-11-27 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置 |
| JP2009179772A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP14442195A patent/JPH08337635A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001080302A1 (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Namics Corporation | Flip chip mounting method |
| JP2002313841A (ja) * | 2000-04-14 | 2002-10-25 | Namics Corp | フリップチップ実装方法 |
| US6841415B2 (en) | 2000-04-14 | 2005-01-11 | Namics Corporation | Flip chip mounting method which avoids void formation between a semiconductor chip and a substrate |
| JP2005281401A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Kyocera Chemical Corp | 半導体封止材料とその製造方法、製造装置 |
| JP4647223B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2011-03-09 | 京セラケミカル株式会社 | 半導体封止材料の製造方法、製造装置 |
| JP2008127455A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物、封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
| WO2008143016A1 (ja) * | 2007-05-10 | 2008-11-27 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置 |
| JP2008303385A (ja) * | 2007-05-10 | 2008-12-18 | Hitachi Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた電子部品装置 |
| JP2009179772A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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