JPH09202820A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH09202820A JPH09202820A JP1125396A JP1125396A JPH09202820A JP H09202820 A JPH09202820 A JP H09202820A JP 1125396 A JP1125396 A JP 1125396A JP 1125396 A JP1125396 A JP 1125396A JP H09202820 A JPH09202820 A JP H09202820A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エポキシ樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤
を構成材料とする封止用エポキシ樹脂組成物であって、
吸湿率が小さく、吸湿後の半田クラック防止及び耐湿信
頼性の良好な組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂として、４−４’−ジヒド
ロキシ−テトラメチルビフェニルエポキシ樹脂で例示さ
れる樹脂、及び、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキ
シ樹脂を含有し、且つ、硬化剤として、下式〔３〕、及
び、下式〔４〕で表される硬化剤を共に含む。なお、式
中Ｒ5 〜Ｒ13は水素又はアルキル基、ａは平均値で０か
ら７を示す。 【化１】 【化２】
を構成材料とする封止用エポキシ樹脂組成物であって、
吸湿率が小さく、吸湿後の半田クラック防止及び耐湿信
頼性の良好な組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂として、４−４’−ジヒド
ロキシ−テトラメチルビフェニルエポキシ樹脂で例示さ
れる樹脂、及び、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキ
シ樹脂を含有し、且つ、硬化剤として、下式〔３〕、及
び、下式〔４〕で表される硬化剤を共に含む。なお、式
中Ｒ5 〜Ｒ13は水素又はアルキル基、ａは平均値で０か
ら７を示す。 【化１】 【化２】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品、半導体素
子等を封止する封止用エポキシ樹脂組成物、及び、その
組成物を用いた半導体装置に関するものである。
子等を封止する封止用エポキシ樹脂組成物、及び、その
組成物を用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品、半導体素子を物理的、化学的
に保護し、且つ固着するための封止材料として、エポキ
シ樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤を構成材料とする
エポキシ樹脂組成物が知られている。近年、電子部品、
半導体装置の高密度化に伴って、信頼性の向上が求めら
れている。例えば、実装の際に、半田に直接浸漬される
など、急激に高温下にさらされ、さらに長期間保管され
ると、オープン不良（回路断線）が発生し易い事態とな
っている。このため、耐熱性、密着性の向上、特に、吸
湿率の低下、吸湿後の半田クラック防止及び耐湿信頼性
の向上がもとめられている。
に保護し、且つ固着するための封止材料として、エポキ
シ樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤を構成材料とする
エポキシ樹脂組成物が知られている。近年、電子部品、
半導体装置の高密度化に伴って、信頼性の向上が求めら
れている。例えば、実装の際に、半田に直接浸漬される
など、急激に高温下にさらされ、さらに長期間保管され
ると、オープン不良（回路断線）が発生し易い事態とな
っている。このため、耐熱性、密着性の向上、特に、吸
湿率の低下、吸湿後の半田クラック防止及び耐湿信頼性
の向上がもとめられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事実に
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、吸湿後の半田クラック防止及び耐湿信頼性
の良好な封止用エポキシ樹脂組成物、及び、この封止用
エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置を提供すること
にある。
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、吸湿後の半田クラック防止及び耐湿信頼性
の良好な封止用エポキシ樹脂組成物、及び、この封止用
エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、
及び、無機質充填剤を構成材料とする封止用エポキシ樹
脂組成物であって、上記エポキシ樹脂として、下式
〔１〕、及び、下式〔２〕で表されるエポキシ樹脂を共
に含み、且つ、上記硬化剤として、下式〔３〕、及び、
下式〔４〕で表される硬化剤を共に含むことを特徴とす
る。
封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、
及び、無機質充填剤を構成材料とする封止用エポキシ樹
脂組成物であって、上記エポキシ樹脂として、下式
〔１〕、及び、下式〔２〕で表されるエポキシ樹脂を共
に含み、且つ、上記硬化剤として、下式〔３〕、及び、
下式〔４〕で表される硬化剤を共に含むことを特徴とす
る。
【０００５】
【化５】
【０００６】〔式中、Ｒ1 〜Ｒ4 は水素あるいはアルキ
ル基を示す。〕
ル基を示す。〕
【０００７】
【化６】
【０００８】〔式中、ｎは平均値が０から５を示す。〕
【０００９】
【化７】
【００１０】〔式中、Ｒ5 は水素あるいはＣ1 〜Ｃ5 の
アルキル基を示す。〕
アルキル基を示す。〕
【００１１】
【化８】
【００１２】〔式中、Ｒ6 〜Ｒ13は水素あるいはアルキ
ル基を示し、ａは平均値で０から７を示す。〕 本発明の請求項２に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、
請求項１記載の封止用エポキシ樹脂組成物において、上
記〔１〕で表されるエポキシ樹脂の配合量が、エポキシ
樹脂全量に対し２５〜７５重量％の範囲であることを特
徴とする。
ル基を示し、ａは平均値で０から７を示す。〕 本発明の請求項２に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、
請求項１記載の封止用エポキシ樹脂組成物において、上
記〔１〕で表されるエポキシ樹脂の配合量が、エポキシ
樹脂全量に対し２５〜７５重量％の範囲であることを特
徴とする。
【００１３】本発明の請求項３に係る封止用エポキシ樹
脂組成物は、請求項１又は請求項２記載の封止用エポキ
シ樹脂組成物において、上記〔２〕で表されるエポキシ
樹脂の配合量が、エポキシ樹脂全量に対し２５〜７５重
量％の範囲であることを特徴とする。
脂組成物は、請求項１又は請求項２記載の封止用エポキ
シ樹脂組成物において、上記〔２〕で表されるエポキシ
樹脂の配合量が、エポキシ樹脂全量に対し２５〜７５重
量％の範囲であることを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項４に係る封止用エポキシ樹
脂組成物は、請求項１乃至請求項３いずれか記載の封止
用エポキシ樹脂組成物において、上記〔３〕で表される
硬化剤の配合量が、硬化剤全量に対し、２５〜７５重量
％の範囲であることを特徴とする。
脂組成物は、請求項１乃至請求項３いずれか記載の封止
用エポキシ樹脂組成物において、上記〔３〕で表される
硬化剤の配合量が、硬化剤全量に対し、２５〜７５重量
％の範囲であることを特徴とする。
【００１５】本発明の請求項５に係る封止用エポキシ樹
脂組成物は、請求項１乃至請求項４いずれか記載の封止
用エポキシ樹脂組成物において、上記〔４〕で表される
硬化剤の配合量が、硬化剤全量に対し、２５〜７５重量
％の範囲であることを特徴とする。
脂組成物は、請求項１乃至請求項４いずれか記載の封止
用エポキシ樹脂組成物において、上記〔４〕で表される
硬化剤の配合量が、硬化剤全量に対し、２５〜７５重量
％の範囲であることを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項６に係る封止用エポキシ樹
脂組成物は、請求項１乃至請求項５いずれか記載の封止
用エポキシ樹脂組成物において、上記組成物がイオン捕
捉剤を構成材料とすることを特徴とする。
脂組成物は、請求項１乃至請求項５いずれか記載の封止
用エポキシ樹脂組成物において、上記組成物がイオン捕
捉剤を構成材料とすることを特徴とする。
【００１７】本発明の請求項７に係る半導体装置は、請
求項１乃至請求項６いずれか記載の封止用エポキシ樹脂
組成物で封止されてなることを特徴とする。
求項１乃至請求項６いずれか記載の封止用エポキシ樹脂
組成物で封止されてなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１９】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤を構成材料と
する。
ポキシ樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤を構成材料と
する。
【００２０】上記エポキシ樹脂としては、前式〔１〕、
及び、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂を必須成分と
する。これらエポキシ樹脂を構成材料とすると、組成物
の硬化物は吸湿率が小さくなり、耐湿信頼性が良好とな
る。エポキシ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全量に対
し、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表されるエポキシ
樹脂の総量が４５重量％以上であることが好ましい。さ
らに、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表されるエポキ
シ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全量に対し、前式
〔１〕で表されるエポキシ樹脂は１５〜８５重量％が好
ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範囲であ
り、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂も１５〜８５重
量％が好ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範
囲である。上記エポキシ樹脂は、前式〔１〕、及び、前
式〔２〕で表されるエポキシ樹脂と共に、例えば、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、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、ト
リフェノールメタン型エポキシ樹脂、難燃性の高いブロ
ム化エポキシ樹脂等を併用することができる。
及び、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂を必須成分と
する。これらエポキシ樹脂を構成材料とすると、組成物
の硬化物は吸湿率が小さくなり、耐湿信頼性が良好とな
る。エポキシ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全量に対
し、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表されるエポキシ
樹脂の総量が４５重量％以上であることが好ましい。さ
らに、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表されるエポキ
シ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全量に対し、前式
〔１〕で表されるエポキシ樹脂は１５〜８５重量％が好
ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範囲であ
り、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂も１５〜８５重
量％が好ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範
囲である。上記エポキシ樹脂は、前式〔１〕、及び、前
式〔２〕で表されるエポキシ樹脂と共に、例えば、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、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、ト
リフェノールメタン型エポキシ樹脂、難燃性の高いブロ
ム化エポキシ樹脂等を併用することができる。
【００２１】上記硬化剤としては、前式〔３〕、及び、
前式〔４〕で表される硬化剤を必須成分とする。上記硬
化剤を構成材料とすると、硬化する際の流動性を良好と
し密着を良くするため、組成物の硬化物は吸湿率が小さ
くなり、耐湿信頼性が良好となる。硬化剤の配合量は、
硬化剤の全量に対し、前式〔３〕、及び、前式〔４〕で
表される硬化剤の総量が５０重量％以上であることが好
ましい。さらに、前式〔３〕、及び、前式〔４〕で表さ
れる硬化剤の配合量は、硬化剤の全量に対し、各々とも
１５〜８５重量％が好ましく、より好ましくは２５〜７
５重量％の範囲である。なお、硬化剤に、前式〔３〕、
及び、前式〔４〕で表される硬化剤と共に、他の硬化剤
を併用することができる。他の硬化剤としては、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、多価
フェノール化合物等の１分子中にフェノール性水酸基を
少なくとも２個以上有するフェノール樹脂硬化剤が挙げ
られる。
前式〔４〕で表される硬化剤を必須成分とする。上記硬
化剤を構成材料とすると、硬化する際の流動性を良好と
し密着を良くするため、組成物の硬化物は吸湿率が小さ
くなり、耐湿信頼性が良好となる。硬化剤の配合量は、
硬化剤の全量に対し、前式〔３〕、及び、前式〔４〕で
表される硬化剤の総量が５０重量％以上であることが好
ましい。さらに、前式〔３〕、及び、前式〔４〕で表さ
れる硬化剤の配合量は、硬化剤の全量に対し、各々とも
１５〜８５重量％が好ましく、より好ましくは２５〜７
５重量％の範囲である。なお、硬化剤に、前式〔３〕、
及び、前式〔４〕で表される硬化剤と共に、他の硬化剤
を併用することができる。他の硬化剤としては、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、多価
フェノール化合物等の１分子中にフェノール性水酸基を
少なくとも２個以上有するフェノール樹脂硬化剤が挙げ
られる。
【００２２】上記エポキシ樹脂に対する硬化剤の配合比
率は、当量比で０．５〜１．５の範囲が好ましく、当量
比で０．８〜１．２の範囲がより好ましい。
率は、当量比で０．５〜１．５の範囲が好ましく、当量
比で０．８〜１．２の範囲がより好ましい。
【００２３】上記無機質充填剤としては、例えば、溶融
シリカ、結晶シリカ、アルミナ、チッ化珪素等が挙げら
れる。これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用
される。なかでも、溶融シリカが好ましい。
シリカ、結晶シリカ、アルミナ、チッ化珪素等が挙げら
れる。これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用
される。なかでも、溶融シリカが好ましい。
【００２４】上記無機質充填剤は、γ−グルシドキシプ
ロピルメトキシシラン等のエポキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラ
ン、ビニルシラン、アミノシラン等のカップリング剤で
表面処理を施していると、より耐湿信頼性が向上するの
で、好ましい。
ロピルメトキシシラン等のエポキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラ
ン、ビニルシラン、アミノシラン等のカップリング剤で
表面処理を施していると、より耐湿信頼性が向上するの
で、好ましい。
【００２５】さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂組成
物はイオン捕捉剤を構成材料とすることが好ましい。上
記イオン捕捉剤を含有していると組成物中に混入するＣ
ｌ-、Ｎａ+ 等のイオンを捕捉して、組成物中のイオン
量を減少させるため耐湿性をさらに向上することができ
る。上記イオン捕捉剤としては、下式〔５〕で表せる化
合物が挙げられる。
物はイオン捕捉剤を構成材料とすることが好ましい。上
記イオン捕捉剤を含有していると組成物中に混入するＣ
ｌ-、Ｎａ+ 等のイオンを捕捉して、組成物中のイオン
量を減少させるため耐湿性をさらに向上することができ
る。上記イオン捕捉剤としては、下式〔５〕で表せる化
合物が挙げられる。
【００２６】
【化９】
【００２７】〔式中、ｖ＝０〜０．３、ｗ＝０．５〜
２．０、ｘ＝３．０〜５．０、ｙ＝０．４〜２．０、ｚ
＝０．１〜０．５、ｎ＝１〜２を示す。〕 本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は上記材料以外に、
必要に応じて、硬化促進剤、難燃剤、離型剤、着色剤を
適宜配合する。上記硬化促進剤として、例えば、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、３級アミン等が挙げられる。上記難燃剤とし
ては三酸化アンチモン等が挙げられ、上記離型剤として
はカルナバワックス等が挙げられ、上記着色剤としては
カーボンブラック等が挙げられる。
２．０、ｘ＝３．０〜５．０、ｙ＝０．４〜２．０、ｚ
＝０．１〜０．５、ｎ＝１〜２を示す。〕 本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は上記材料以外に、
必要に応じて、硬化促進剤、難燃剤、離型剤、着色剤を
適宜配合する。上記硬化促進剤として、例えば、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、３級アミン等が挙げられる。上記難燃剤とし
ては三酸化アンチモン等が挙げられ、上記離型剤として
はカルナバワックス等が挙げられ、上記着色剤としては
カーボンブラック等が挙げられる。
【００２８】上述の配合成分をミキサ、ブレンダー等を
用いて均一に混合した後に、ニーダー、ロール等を用い
て混練して封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。な
お、混練した後に、必要に応じて冷却固化し、粉砕して
粉状としたり、粒状にして用いられる。
用いて均一に混合した後に、ニーダー、ロール等を用い
て混練して封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。な
お、混練した後に、必要に応じて冷却固化し、粉砕して
粉状としたり、粒状にして用いられる。
【００２９】上記封止用エポキシ樹脂組成物を用い、圧
縮成形、トランスファー成形、射出成形等により、半導
体素子を封止し、半導体装置が得られる。
縮成形、トランスファー成形、射出成形等により、半導
体素子を封止し、半導体装置が得られる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を挙げる。
【００３１】エポキシ樹脂に、前式〔１〕で表されるエ
ポキシ樹脂として４，４’− ジヒドロキシ−テトラメ
チルビフェニルエポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式
会社製：ＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量１９２）、前式
〔２〕で表されるエポキシ樹脂としてエポキシ当量２５
０のジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂（大日
本インキ化学工業株式会社製：ＥＰ７２００）、及び、
ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学工
業株式会社製：ＥＳＣＮ１９５ＸＬ、エポキシ当量１９
５）を用いた。難燃性エポキシ樹脂にブロム化エポキシ
樹脂（住友化学工業株式会社製：ＥＳＢ４００、エポキ
シ当量４００）を用いた。
ポキシ樹脂として４，４’− ジヒドロキシ−テトラメ
チルビフェニルエポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式
会社製：ＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量１９２）、前式
〔２〕で表されるエポキシ樹脂としてエポキシ当量２５
０のジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂（大日
本インキ化学工業株式会社製：ＥＰ７２００）、及び、
ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学工
業株式会社製：ＥＳＣＮ１９５ＸＬ、エポキシ当量１９
５）を用いた。難燃性エポキシ樹脂にブロム化エポキシ
樹脂（住友化学工業株式会社製：ＥＳＢ４００、エポキ
シ当量４００）を用いた。
【００３２】硬化剤として、水酸基当量１４０の前式
〔３〕で表される硬化剤（日本化薬株式会社製：カヤハ
ードＮＨＮ）、水酸基当量１９０の前式〔４〕で表され
る硬化剤（大日本インキ化学工業株式会社製：ＣＺ−２
５６Ａ）、及び、水酸基当量１０５のフェノールノボラ
ック樹脂（荒川化学株式会社製：タマノール７５２）を
用いた。
〔３〕で表される硬化剤（日本化薬株式会社製：カヤハ
ードＮＨＮ）、水酸基当量１９０の前式〔４〕で表され
る硬化剤（大日本インキ化学工業株式会社製：ＣＺ−２
５６Ａ）、及び、水酸基当量１０５のフェノールノボラ
ック樹脂（荒川化学株式会社製：タマノール７５２）を
用いた。
【００３３】無機質充填剤として、カップリング剤であ
るγ−グルシドキシプロピルトリメトキシシランで表面
処理した溶融シリカを用いた。
るγ−グルシドキシプロピルトリメトキシシランで表面
処理した溶融シリカを用いた。
【００３４】さらに、難燃化剤として三酸化アンチモ
ン、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン、離型剤
としてカルナバワックス、着色剤としてカーボンブラッ
クを用いた。また、イオン捕捉剤として前式〔５〕で表
せる化合物（東亜合成化学工業株式会社製：ＩＸＥ−６
３３）を用いた。
ン、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン、離型剤
としてカルナバワックス、着色剤としてカーボンブラッ
クを用いた。また、イオン捕捉剤として前式〔５〕で表
せる化合物（東亜合成化学工業株式会社製：ＩＸＥ−６
３３）を用いた。
【００３５】（実施例１）溶融シリカ６６８重量部（以
下部と記す）をカップリング剤４部で表面処理したもの
に、４，４’− ジヒドロキシ−テトラメチルビフェニ
ルエポキシ樹脂を５２部、ジシクロペンタジエン骨格含
有エポキシ樹脂５２部、ブロム化エポキシ樹脂を１４
部、前式〔３〕で表される硬化剤を４１部、前式〔４〕
で表される硬化剤を４１部、三酸化アンチモンを２１
部、トリフェニルホスフィンを１．５部、カルナバワッ
クスを３部、カーボンブラックを２．５部、イオン捕捉
剤を５部ミキサーで均一に混合した。なお、エポキシ樹
脂全量に対し、４，４’− ジヒドロキシ−テトラメチ
ルビフェニルエポキシ樹脂は４４重量％、ジシクロペン
タジエン骨格含有エポキシ樹脂は４４重量％であった。
硬化剤全量に対し、前式〔３〕で表される硬化剤は５０
重量％、前式〔４〕で表される硬化剤は５０重量％であ
った。その後、１００〜１２０℃のミキシングロールで
混練した。この混練物を冷却し、粉砕して、封止用エポ
キシ樹脂組成物を得た。
下部と記す）をカップリング剤４部で表面処理したもの
に、４，４’− ジヒドロキシ−テトラメチルビフェニ
ルエポキシ樹脂を５２部、ジシクロペンタジエン骨格含
有エポキシ樹脂５２部、ブロム化エポキシ樹脂を１４
部、前式〔３〕で表される硬化剤を４１部、前式〔４〕
で表される硬化剤を４１部、三酸化アンチモンを２１
部、トリフェニルホスフィンを１．５部、カルナバワッ
クスを３部、カーボンブラックを２．５部、イオン捕捉
剤を５部ミキサーで均一に混合した。なお、エポキシ樹
脂全量に対し、４，４’− ジヒドロキシ−テトラメチ
ルビフェニルエポキシ樹脂は４４重量％、ジシクロペン
タジエン骨格含有エポキシ樹脂は４４重量％であった。
硬化剤全量に対し、前式〔３〕で表される硬化剤は５０
重量％、前式〔４〕で表される硬化剤は５０重量％であ
った。その後、１００〜１２０℃のミキシングロールで
混練した。この混練物を冷却し、粉砕して、封止用エポ
キシ樹脂組成物を得た。
【００３６】（実施例２〜７、及び、比較例１〜２）表
１及び表２に示す配合比率で、実施例１と同様に上記材
料を配合し、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
１及び表２に示す配合比率で、実施例１と同様に上記材
料を配合し、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】（評価）得られた実施例１〜７、及び、比
較例１〜２の封止用エポキシ樹脂組成物の吸湿率、吸湿
後の半田クラック性、及び、耐湿信頼性を評価した。
較例１〜２の封止用エポキシ樹脂組成物の吸湿率、吸湿
後の半田クラック性、及び、耐湿信頼性を評価した。
【００４０】上記吸湿率は、得られた封止用エポキシ樹
脂組成物を、金型温度１７５℃、成形圧力５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 で成形し、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板の試料
を得た。これら試料を、温度８５℃、相対湿度８５％で
７２時間放置した。測定の前後の重量変化から吸湿率を
求めた。
脂組成物を、金型温度１７５℃、成形圧力５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 で成形し、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板の試料
を得た。これら試料を、温度８５℃、相対湿度８５％で
７２時間放置した。測定の前後の重量変化から吸湿率を
求めた。
【００４１】上記吸湿後の半田クラック性は、得られた
封止用エポキシ樹脂組成物を、トランスファー成形機を
用い、金型温度１７５℃、成形圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 の
条件で半導体素子を封止成形し、評価用サンプルを得
た。評価用サンプルは、櫛形状のアルミニウム配線回路
をシリコンチップ表面に配設した評価用の半導体素子を
４２アロイ製の６０ＱＦＰリードフレームに搭載したも
のを使って封止成形した、６０ＱＦＰ成形品を用いた。
これらサンプルを、８５℃８５％相対湿度で７２時間吸
湿した後に、２５０℃の半田槽に１０秒間浸漬した。半
田浸漬した後に、実体顕微鏡でクラックの発生の有無を
観察した。６０ＱＦＰ成形品１０個中で不良となった個
数を求めた。
封止用エポキシ樹脂組成物を、トランスファー成形機を
用い、金型温度１７５℃、成形圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 の
条件で半導体素子を封止成形し、評価用サンプルを得
た。評価用サンプルは、櫛形状のアルミニウム配線回路
をシリコンチップ表面に配設した評価用の半導体素子を
４２アロイ製の６０ＱＦＰリードフレームに搭載したも
のを使って封止成形した、６０ＱＦＰ成形品を用いた。
これらサンプルを、８５℃８５％相対湿度で７２時間吸
湿した後に、２５０℃の半田槽に１０秒間浸漬した。半
田浸漬した後に、実体顕微鏡でクラックの発生の有無を
観察した。６０ＱＦＰ成形品１０個中で不良となった個
数を求めた。
【００４２】上記耐湿信頼性は、上記吸湿後の半田クラ
ック性の評価と同様に、評価用サンプルを８５℃８５％
相対湿度で７２時間吸湿した後に、２５０℃の半田槽に
１０秒間浸漬し、さらに、ＰＣＴで１３３℃、相対湿度
１００％雰囲気に放置し、２００時間後、及び、５００
時間後に、実装した半導体素子のオープン不良（回路の
断線）の有無を検査した。６０ＱＦＰ成形品１０個中で
不良となった個数を求めた。
ック性の評価と同様に、評価用サンプルを８５℃８５％
相対湿度で７２時間吸湿した後に、２５０℃の半田槽に
１０秒間浸漬し、さらに、ＰＣＴで１３３℃、相対湿度
１００％雰囲気に放置し、２００時間後、及び、５００
時間後に、実装した半導体素子のオープン不良（回路の
断線）の有無を検査した。６０ＱＦＰ成形品１０個中で
不良となった個数を求めた。
【００４３】結果は表３に示すとおり、実施例１〜７は
いずれも、比較例１〜２に比べ吸湿率は小さく、且つ、
吸湿後の半田クラック性及び耐湿信頼性が向上している
ことが確認できた。
いずれも、比較例１〜２に比べ吸湿率は小さく、且つ、
吸湿後の半田クラック性及び耐湿信頼性が向上している
ことが確認できた。
【００４４】
【表３】
【００４５】
【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項６いずれか
に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、上記構成により、
吸湿率は小さく、且つ、吸湿後の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。
に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、上記構成により、
吸湿率は小さく、且つ、吸湿後の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。
【００４６】本発明の請求項７に係る半導体装置は、上
記封止用エポキシ樹脂組成物を用いるので、吸湿率は小
さく、且つ、吸湿後の半田クラック性及び耐湿信頼性が
良好である。
記封止用エポキシ樹脂組成物を用いるので、吸湿率は小
さく、且つ、吸湿後の半田クラック性及び耐湿信頼性が
良好である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年４月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】電子部品、半導体素子を物理的、化学的に
保護し、且つ固着するための封止材料として、エポキシ
樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤を構成材料とするエ
ポキシ樹脂組成物が知られている。近年、電子部品、半
導体装置の高密度化に伴って、信頼性の向上が求められ
ている。例えば、実装の際に、保管中に吸湿した半導体
装置が半田に直接浸漬されることにより、この半導体装
置にクラックが発生し、これに起因したオープン不良
（回路断線）が発生し易い事態となっている。このた
め、耐熱性、密着性の向上、特に、吸湿率の低下、吸湿
後の半田クラック防止及び耐湿信頼性の向上がもとめら
れている。
保護し、且つ固着するための封止材料として、エポキシ
樹脂、硬化剤、及び、無機質充填剤を構成材料とするエ
ポキシ樹脂組成物が知られている。近年、電子部品、半
導体装置の高密度化に伴って、信頼性の向上が求められ
ている。例えば、実装の際に、保管中に吸湿した半導体
装置が半田に直接浸漬されることにより、この半導体装
置にクラックが発生し、これに起因したオープン不良
（回路断線）が発生し易い事態となっている。このた
め、耐熱性、密着性の向上、特に、吸湿率の低下、吸湿
後の半田クラック防止及び耐湿信頼性の向上がもとめら
れている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】上記エポキシ樹脂としては、前式〔１〕、
及び、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂を必須成分と
する。これらエポキシ樹脂を構成材料とすると、組成物
の硬化物は吸湿率が小さくなり、半田後の耐湿信頼性が
良好となる。エポキシ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全
量に対し、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表されるエ
ポキシ樹脂の総量が４５重量％以上であることが好まし
い。さらに、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表される
エポキシ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全量に対し、前
式〔１〕で表されるエポキシ樹脂は１５〜８５重量％が
好ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範囲であ
り、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂も１５〜８５重
量％が好ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範
囲である。上記エポキシ樹脂は、前式〔１〕、及び、前
式〔２〕で表されるエポキシ樹脂と共に、例えば、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、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、ト
リフェノールメタン型エポキシ樹脂、難燃性の高いブロ
ム化エポキシ樹脂等を併用することができる。
及び、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂を必須成分と
する。これらエポキシ樹脂を構成材料とすると、組成物
の硬化物は吸湿率が小さくなり、半田後の耐湿信頼性が
良好となる。エポキシ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全
量に対し、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表されるエ
ポキシ樹脂の総量が４５重量％以上であることが好まし
い。さらに、前式〔１〕、及び、前式〔２〕で表される
エポキシ樹脂の配合量は、エポキシ樹脂全量に対し、前
式〔１〕で表されるエポキシ樹脂は１５〜８５重量％が
好ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範囲であ
り、前式〔２〕で表されるエポキシ樹脂も１５〜８５重
量％が好ましく、より好ましくは２５〜７５重量％の範
囲である。上記エポキシ樹脂は、前式〔１〕、及び、前
式〔２〕で表されるエポキシ樹脂と共に、例えば、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、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、ト
リフェノールメタン型エポキシ樹脂、難燃性の高いブロ
ム化エポキシ樹脂等を併用することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】上記硬化剤としては、前式〔３〕、及び、
前式〔４〕で表される硬化剤を必須成分とする。上記硬
化剤を構成材料とすると、硬化する際の流動性を良好と
し密着を良くするため、組成物の硬化物は吸湿率が小さ
くなり、半田後の耐湿信頼性が良好となる。硬化剤の配
合量は、硬化剤の全量に対し、前式〔３〕、及び、前式
〔４〕で表される硬化剤の総量が５０重量％以上である
ことが好ましい。さらに、前式〔３〕、及び、前式
〔４〕で表される硬化剤の配合量は、硬化剤の全量に対
し、各々とも１５〜８５重量％が好ましく、より好まし
くは２５〜７５重量％の範囲である。なお、硬化剤に、
前式〔３〕、及び、前式〔４〕で表される硬化剤と共
に、他の硬化剤を併用することができる。他の硬化剤と
しては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラ
ック樹脂、多価フェノール化合物等の１分子中にフェノ
ール性水酸基を少なくとも２個以上有するフェノール樹
脂硬化剤が挙げられる。
前式〔４〕で表される硬化剤を必須成分とする。上記硬
化剤を構成材料とすると、硬化する際の流動性を良好と
し密着を良くするため、組成物の硬化物は吸湿率が小さ
くなり、半田後の耐湿信頼性が良好となる。硬化剤の配
合量は、硬化剤の全量に対し、前式〔３〕、及び、前式
〔４〕で表される硬化剤の総量が５０重量％以上である
ことが好ましい。さらに、前式〔３〕、及び、前式
〔４〕で表される硬化剤の配合量は、硬化剤の全量に対
し、各々とも１５〜８５重量％が好ましく、より好まし
くは２５〜７５重量％の範囲である。なお、硬化剤に、
前式〔３〕、及び、前式〔４〕で表される硬化剤と共
に、他の硬化剤を併用することができる。他の硬化剤と
しては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラ
ック樹脂、多価フェノール化合物等の１分子中にフェノ
ール性水酸基を少なくとも２個以上有するフェノール樹
脂硬化剤が挙げられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】硬化剤として、水酸基当量１４０の前式
〔３〕で表される硬化剤（日本化薬株式会社製：カヤハ
ードＮＨＮ）、水酸基当量１９０の前式〔４〕で表され
る硬化剤（大日本インキ化学工業株式会社製）、及び、
水酸基当量１０５のフェノールノボラック樹脂（荒川化
学株式会社製：タマノール７５２）を用いた。
〔３〕で表される硬化剤（日本化薬株式会社製：カヤハ
ードＮＨＮ）、水酸基当量１９０の前式〔４〕で表され
る硬化剤（大日本インキ化学工業株式会社製）、及び、
水酸基当量１０５のフェノールノボラック樹脂（荒川化
学株式会社製：タマノール７５２）を用いた。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (7)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、及び、無機質充
填剤を構成材料とする封止用エポキシ樹脂組成物であっ
て、上記エポキシ樹脂として、下式〔１〕、及び、下式
〔２〕で表されるエポキシ樹脂を共に含み、且つ、上記
硬化剤として、下式〔３〕、及び、下式〔４〕で表され
る硬化剤を共に含むことを特徴とする封止用エポキシ樹
脂組成物。 【化１】 〔式中、Ｒ1 〜Ｒ4 は水素あるいはアルキル基を示
す。〕 【化２】 〔式中、ｎは平均値が０から５を示す。〕 【化３】 〔式中、Ｒ5 は水素あるいはＣ1 〜Ｃ5 のアルキル基を
示す。〕 【化４】 〔式中、Ｒ6 〜Ｒ13は水素あるいはアルキル基を示し、
ａは平均値で０から７を示す。〕 - 【請求項２】 上記〔１〕で表されるエポキシ樹脂の配
合量が、エポキシ樹脂全量に対し２５〜７５重量％の範
囲であ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。 - 【請求項３】 上記〔２〕で表されるエポキシ樹脂の配
合量が、エポキシ樹脂全量に対し２５〜７５重量％の範
囲であ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。 - 【請求項４】 上記〔３〕で表される硬化剤の配合量
が、硬化剤全量に対し、２５〜７５重量％の範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の
封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項５】 上記〔４〕で表される硬化剤の配合量
が、硬化剤全量に対し、２５〜７５重量％の範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の
封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項６】 上記組成物がイオン捕捉剤を構成材料と
することを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか記
載の封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６いずれか記載の封
止用エポキシ樹脂組成物で封止されてなることを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125396A JPH09202820A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125396A JPH09202820A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202820A true JPH09202820A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11772782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1125396A Pending JPH09202820A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09202820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201987A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
-
1996
- 1996-01-25 JP JP1125396A patent/JPH09202820A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201987A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Works 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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