JPH09202850A

JPH09202850A - 封止用エポキシ樹脂組成物、それを用いた半導体装置、及びその封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法

Info

Publication number: JPH09202850A
Application number: JP15673196A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamamoto; 広志山本; Kamio Yonemoto; 神夫米本; Yoshihide Sawa; 佳秀澤; Eiichiro Saito; 英一郎斉藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】半田リフロー等の高温に曝された際に、クラ
ックが発生することのない封止層が得られる封止用エポ
キシ樹脂組成物、それを用いた半導体装置、及びその封
止用エポキシ樹脂組成物の製造方法を提供する。【解決手段】封止用エポキシ樹脂組成物は、構成材料
としてビフェニル型エポキシ樹脂を４５重量％以上含有
したエポキシ樹脂、数平均分子量が１０００〜３０００
の範囲であるポリフェニレンエーテル樹脂、硬化剤、及
び、無機充填剤を含有する。半導体装置は、この封止用
エポキシ樹脂組成物で封止されてなる。製造方法は、数
平均分子量が１０００〜３０００の範囲にポリフェニレ
ンエーテル樹脂を調製した溶液に、硬化剤であるフェノ
ール化合物を加え混合し、上記溶液中の溶媒を除去した
後に、エポキシ樹脂、無機充填剤を配合し、加熱混練
し、冷却固化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体等の電子部品
を封止する封止用エポキシ樹脂組成物、それを用いた半
導体装置、及びその封止用エポキシ樹脂組成物の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体等の電子部品を封止した半導体装
置にはエポキシ樹脂組成物が汎用されている。上記エポ
キシ樹脂組成物は、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂等各種エポキシ樹脂、その硬化剤、無機充填
剤、必要に応じて硬化促進剤、カップリング剤、離型
剤、着色剤等から構成されている。

【０００３】近年の小型化、薄型化の要求に伴って、上
記電子部品の作製が、従来のピン挿入方式（ＤＩＰ：デ
ュアル・インライン・パッケージ等）から表面実装方式
（ＳＯＰ：スモール・アウトライン・パッケージ、ＱＦ
Ｐ：クオッド・フラット・パッケージ等）へと移行しつ
つある。表面実装方式の場合、上記半導体装置は実装の
際に半田リフロー等高温（例えば２１０℃〜２６０℃）
で処理されるため、半導体装置全体に高温の熱が加わ
る。その際、上記エポキシ樹脂組成物で封止した封止層
にクラックが発生したり、大幅に耐湿性が低下したりす
る問題が生じ易かった。

【０００４】この対策として、取扱いとして半導体装置
を防湿容器に収納したり、封止用エポキシ樹脂組成物の
改良として、例えば特開平１−１０８２５６号公報にビ
フェニル型エポキシ樹脂を用いた封止材が開示され、特
開昭６４−２４８２５号公報にエポキシ樹脂とポリフェ
ニレンエーテル系樹脂を併用する封止材が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら封止材
でも、例えば、厚み２．０ｍｍ以下の薄い封止層の場合
は半田リフローの際にクラックが発生し易い等より一層
の向上が求められている。また、チップ回路の信号伝達
速度の向上から、より低誘電率の封止層で封止すること
が求められている。

【０００６】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、半田リフロー等の高温に
曝された際に、クラックが発生することのない封止層が
得られる封止用エポキシ樹脂組成物、それを用いた半導
体装置、及びその封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法
を提供することにある。

【０００７】また、他の目的とするところは、上記目的
に加えて、低誘電率の封止層が得られる封止用エポキシ
樹脂組成物、それを用いた半導体装置、及びその封止用
エポキシ樹脂組成物の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【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、構成材料として下式
〔１〕で表されるビフェニル型エポキシ樹脂を４５重量
％以上含有したエポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル
樹脂、硬化剤、及び、無機充填剤を含有した封止用エポ
キシ樹脂組成物であって、上記ポリフェニレンエーテル
樹脂の数平均分子量が１０００〜３０００の範囲である
ことを特徴とする封止用エポキシ樹脂組成物。

【０００９】

【化２】

【００１０】〔式中、Ｒは水素またはメチル基を示し、
ｎは０〜６の整数を示す。〕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
記ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が、上記エポキ
シ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、及び、硬化剤の
合計量に対し１〜６０重量％の範囲であることを特徴と
する。

【００１１】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、上記硬化剤がフェノール化合物
であることを特徴とする。

【００１２】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、上記無機充填剤の含有
量が、上記エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂、硬化剤、及び、無機充填剤の合計量に対し７０〜９
５重量％の範囲であることを特徴とする。

【００１３】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、構成材料に、硬化助剤
としてトリフェニルホスフィンを含有したことを特徴と
する。

【００１４】本発明の請求項６に係る半導体装置は、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
組成物で封止されてなることを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項７に係る封止用エポキシ樹
脂組成物の製造方法は、数平均分子量が１０００〜３０
００の範囲にポリフェニレンエーテル樹脂を調製した溶
液に、硬化剤であるフェノール化合物を加え混合し、上
記溶液中の溶媒を除去した後に、エポキシ樹脂、無機充
填剤を配合し、加熱混練し、冷却固化することを特徴と
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。

【００１７】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ樹脂
と記す）、硬化剤、及び、無機充填剤を含有する。

【００１８】上記エポキシ樹脂は、前記〔１〕で示され
るビフェニル型エポキシ樹脂を４５重量％以上含有す
る。上記ビフェニル型エポキシ樹脂は封止用エポキシ樹
脂組成物で汎用されるクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂に比較し低粘度であり、ポリフェニレンエーテル樹
脂と併用しても、４５重量％以上含有することで、樹脂
組成物の溶融粘度を小さくすることができる。上記樹脂
組成物の溶融粘度が小さいと、封止成形の際に樹脂の流
動性が良くボイドと称する気泡の発生がなく、成形性が
良好となる。上記エポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキ
シ樹脂単独でも、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、あ
るいはこれらの臭素化された難燃性エポキシ樹脂等との
混合でもよい。上記ビフェニル型エポキシ樹脂は市販の
ものとして、具体的には、ＹＸ４０００Ｈ、ＹＬ６１２
１（油化シェル株式会社商品名）が挙げられる。

【００１９】本発明に特徴的に用いられるポリフェニレ
ンエーテル樹脂は、数平均分子量が１０００〜３０００
の範囲に制限される。上記数平均分子量が３０００を超
えると樹脂組成物の溶融粘度が増大し、上記数平均分子
量が１０００未満であると機械的強度や耐熱性が低下す
る。上記ポリフェニレンエーテル樹脂とエポキシ樹脂を
併用することで、樹脂組成物の接着性が良好で、且つ、
封止層の熱時強度が高くなるので、半田等高温に曝され
た際に、クラックの発生を防ぐことができる。

【００２０】さらに、ポリフェニレンエーテル樹脂は低
誘電率の材料であるため、低誘電率の封止層を形成する
ことができる。上記ポリフェニレンエーテル樹脂として
は、例えば、下式〔２〕で表される構造単位で構成され
るものである。具体的には、ポリ（２，６−ジメチル−
１，４−フェニレンオキサイド等が挙げられる。

【００２１】

【化３】

【００２２】〔式中、ｎは正の整数を示し、Ｒ₁，
Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は水素又は炭素数１〜３の炭化水素基
を示し、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は同じでも、異なって
いてもよい。〕通常ポリフェニレンエーテル樹脂は、例えば、米国特許
第４０５９５６８号等に開示されている方法で作製する
ことができるが、これら方法で得られるポリフェニレン
エーテル樹脂は数平均分子量が１００００〜３００００
でありる。本発明の構成材料である数平均分子量が１０
００〜３０００の範囲のポリフェニレンエーテル樹脂
は、上述の数平均分子量が多い市販のものを用い、数平
均分子量を上記範囲に調製する。上記ポリフェニレンエ
ーテル樹脂の分子量の調製は、例えば、学術文献「Ｊｏ
ｕｒａｌｏｆｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒ
ｙ，３４，２９７〜３０３（１９６８）」に示す如く、
数平均分子量が多いポリフェニレンエーテル樹脂をラジ
カル開始剤の存在下で、ビスフェノールＡ、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック等のポリフェノール
性化合物と反応させて、上記ポリフェニレンエーテル樹
脂の再分配反応を行い分子量を低下させ、数平均分子量
が１０００〜３０００の範囲のポリフェニレンエーテル
樹脂を得ることができる。上記ラジカル開始剤として
は、ジクミルパーオキサイド、tert−ブチルクミルパー
オキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、２・５
−ジメチル２・５−ジ−tert−ブチルクミルパーオキシ
ヘキシン−３、２・５−ジメチル２・５−ジ−tert−ブ
チルパーオキシヘキサン、α・α’−ビス（tert−ブチ
ルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン〔１・４
（または１・３）−ビス（tert−ブチルパーオキシイソ
プロピル）ベンゼンともいう〕、過酸化ベンゾイル等の
過酸化物が挙げられる。また、開始剤として過酸化物で
はないが、市販の開始剤である日本油脂（株）製の商品
名「ビスクミル」（１分半減温度３３０℃）を使用する
こともできる。

【００２３】上記方法で調製する場合、数平均分子量が
多いポリフェニレンエーテル樹脂１００重量部に対し過
酸化ベンゾイルの量は３〜１０重量部、ビスフェノール
Ａは３〜２０重量部が適当である。過酸化ベンゾイルの
量やビスフェノールＡの量が多過ぎるとポリフェニレン
エーテル樹脂の数平均分子量が低下し、少な過ぎると数
平均分子量の低下が起きない。上記反応条件は温度８０
〜１２０℃、時間１０〜１００分程度であり、溶媒にト
ルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭素系溶媒を使
用することが好ましい。

【００２４】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物におい
ては、上記ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量が、上
記エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、及び、
硬化剤の合計量に対し１〜６０重量％の範囲であること
が好ましい。より好ましくは５〜５０重量％である。上
記含有量が１重量％未満では封止層にクラックが発生し
易く、含有量が６０重量％を超えると封止成形の際に溶
融粘度が高くなり、ボイドが生じ成形性が低下する。

【００２５】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物の構成
材料である硬化剤は、フェノール化合物を硬化剤とする
と、封止層の吸湿率を低くするのに好ましい。上記フェ
ノール化合物としては、下式〔３〕で表されるナフタレ
ン型フェノール樹脂化合物や、下式〔４〕で表されるｐ
−キシリレン・フェノール共重合体が挙げられる。上記
硬化剤にフェノール化合物を用いる場合、上記エポキシ
樹脂のエポキシ基に対するフェノール基の水酸基とのモ
ル比は０．１〜１０の範囲が好ましい。

【００２６】

【化４】

【００２７】

【化５】

【００２８】〔式中、ｍは０以上の整数である。〕本発明の封止用エポキシ樹脂組成物の構成材料である無
機充填剤は、例えば、シリカ、アルミナ等の無機粉末が
挙げられる。上記無機充填剤の含有量は、上記エポキシ
樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、硬化剤、及び、無
機充填剤の合計量に対し７０〜９５重量％の範囲が好ま
しく、より好ましくは７５〜９０重量％である。上記無
機充填剤の含有量が７０重量％未満では封止層の吸湿率
が低下し、クラックが発生し易く、含有量が９５重量％
を超えると封止成形の際に溶融粘度が高くなり、ボイド
が生じ成形性が低下する。

【００２９】上記無機充填剤はエポキシ樹脂とのなじみ
を良くするため、カップリング剤で表面処理することが
好ましい。上記カップリング剤としては、例えば、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング
剤が挙げられる。

【００３０】上記封止用エポキシ樹脂組成物は、上述の
エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、硬化剤、
及び、無機充填剤と共に、必要に応じて、硬化促進剤、
離型剤、着色剤、難燃剤、低応力剤等を適宜含有したも
のでもよい。上記硬化促進剤としては、例えば、１，８
−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ト
リエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級
アミン類、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−
メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−
フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール
類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等
の有機ホスフィン類等が挙げられる。なかでも、トリフ
ェニルホスフィンは封止層の電気特性を良好とするの
で、好ましい。上記離型剤は、例えば、カルナバワック
ス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポ
リオレフィン等が挙げられ、上記着色剤は、例えば、カ
ーボンブラック等が挙げられ、上記難燃剤は、例えば、
三酸化アンチモンが挙げられ、上記低応力剤は、例え
ば、シリコーンゲル、シリコーンゴム、シリコーンオイ
ル等が挙げられる。

【００３１】次に、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物
の製造方法として、硬化剤にフェノール化合物を用いた
場合について、説明する。上述の如くして、数平均分子
量が多いポリフェニレンエーテル樹脂、過酸化ベンゾイ
ル、ビスフェノールＡ、及び、溶媒を用い、数平均分子
量が１０００〜３０００の範囲にポリフェニレンエーテ
ル樹脂を調製する。得た溶液にフェノール化合物を加え
混合し、上記溶液中の溶媒を除去する。その後、混合物
を粉砕し、この混合物にエポキシ樹脂、表面処理した無
機充填剤等の構成材料を配合し、加熱ロール、ニーダー
等を用いて混練する。さらに、混練した後に、冷却固化
し、粉砕して粉状にしたり、粒状にして用いる。上記の
如く、数平均分子量を調製したポリフェニレンエーテル
樹脂は末端にＯＨ基を有してしるので、先にフェノール
化合物を加え、これら混合物にエポキシ樹脂を配合す
る。これは、先にエポキシ樹脂を加えるとエポキシ樹脂
とポリフェニレンエーテル樹脂が先に反応し、分子量が
大きくなり、封止の際に樹脂の流動性が低下し、ボイド
が発生し易い。本発明の製造方法によると、成形性が良
好で、高温に曝されても、クラックが発生することのな
い封止層を形成する封止用エポキシ樹脂組成物が得られ
る。

【００３２】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、射出成形等のより、半導
体素子等を封止し、半導体装置が得られる。上記半導体
装置は、上記封止用エポキシ樹脂組成物で封止されてな
るので、半田リフロー等の高温に曝された際に、クラッ
クが発生することがない。また、低誘電率の封止層を形
成するので、チップ回路の信号伝達速度が優れる。特
に、厚み２．０ｍｍ以下の薄い封止層を形成する場合
に、効果が顕著に現れる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を挙げる。

【００３４】封止用エポキシ樹脂組成物は以下に示す原
料を用いた。エポキシ樹脂は、前記〔１〕で表されるビ
フェニル型エポキシ樹脂としてＹＸ４０００Ｈ（油化シ
ェル株式会社製：エポキシ当量１９５）を、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂として１９５ＸＬ（住友化学
工業株式会社：エポキシ当量１９５）を、難燃性のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂としてＥＢＳ４００Ｔ（住
友化学株式会社製：エポキシ当量４００）を用いた。硬
化剤は、前記〔３〕で表されるナフタレン型フェノール
樹脂化合物としてカヤハードＮＨＮ（日本化薬株式会社
製：ＯＨ当量１４０）を、前記〔４〕で表されるｐ−キ
シリレン・フェノール共重合体としてミレックス２２５
−３Ｌ（三井東圧株式会社製：ＯＨ当量１７３）を用い
た。無機充填剤は溶融シリカ粉末を用い、カップリング
剤は、γ- グリシドキシプロピルトリメトキシシランを
用い、上記無機充填剤は表１に示す配合比率でカップリ
ング剤と表面処理を行った。硬化促進剤はトリフェニル
フォスフィン（北興化学社製）を、離型剤は天然のカル
ナバを、着色剤はカーボンブラックを、難燃剤は三酸化
アンチモンを用いた。

【００３５】（ポリフェニレンエーテル樹脂の数平均分
子量の調製）数平均分子量（Ｍｎと記す）が１０００〜
３０００の範囲のポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ
樹脂）は次のように３種類調製した。

【００３６】市販のポリフェニレンエーテル樹脂（日本
Ｇ．Ｅ．プラスチック株式会社製：Ｍｎ＝２００００）
１００重量部（以下部と記す）、過酸化ベンゾイル（試
薬）６部、ビスフェノールＡ（試薬）６部にトルエン１
００部を添加し、９０℃で６０分攪拌した。得られたＰ
ＰＥ含有溶液をゲル浸透クロマトグラフ（カラム構成：
東ソー株式会社製ＴＳＫｇｅｌ，ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ
（１本）＋ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（１本））にて分子量分
布を測定した結果、数平均分子量は２３００であった。

【００３７】また、上記ポリフェニレンエーテル樹脂１
００部、過酸化ベンゾイル（試薬）４部、ビスフェノー
ルＡ（試薬）４部にトルエン１００部を添加し、９０℃
で６０分攪拌した。得られたＰＰＥ含有溶液を上記と同
様にゲル浸透クロマトグラフにて分子量分布を測定した
結果、数平均分子量は２８００であった。

【００３８】さらに、上記ポリフェニレンエーテル樹脂
１００部、過酸化ベンゾイル（試薬）１０部、ビスフェ
ノールＡ（試薬）１０部にトルエン１００部を添加し、
９０℃で６０分攪拌した。得られたＰＰＥ含有溶液を上
記と同様にしてゲル浸透クロマトグラフにて分子量分布
を測定した結果、数平均分子量は１３００であった。

【００３９】他に、市販のポリフェニレンエーテル樹脂
（日本Ｇ．Ｅ．プラスチック株式会社製：Ｍｎ＝２００
００）１００部、過酸化ベンゾイル（試薬）１部、ビス
フェノールＡ（試薬）１部にトルエン１００部を添加
し、９０℃で６０分攪拌した。得られたＰＰＥ含有溶液
の分子量分布を測定した結果、数平均分子量は１７００
０であった。

【００４０】また、上記ポリフェニレンエーテル樹脂１
００部、過酸化ベンゾイル（試薬）３０部、ビスフェノ
ールＡ（試薬）３０部にトルエン１００部を添加し、９
０℃で６０分攪拌した。得られたＰＰＥ含有溶液を上記
と同様にしてゲル浸透クロマトグラフにて分子量分布を
測定した結果、数平均分子量は７００であった。

【００４１】さらに、上記ポリフェニレンエーテル樹脂
１００部、過酸化ベンゾイル（試薬）２部、ビスフェノ
ールＡ（試薬）２部にトルエン１００部を添加し、９０
℃で６０分攪拌した。得られたＰＰＥ含有溶液を上記と
同様にゲル浸透クロマトグラフにて分子量分布を測定し
た結果、数平均分子量は３４００であった。

【００４２】上記ポリフェニレンエーテル樹脂の数平均
分子量の調製により得られる変性ＰＰＥ生成物の配合を
表５に示す。

【００４３】（実施例１）前記〔１〕で表されるビフェ
ニル型エポキシ樹脂を２１．６０部、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂を２１．６０部、難燃性エポキシ樹
脂を３．７８部、Ｍｎ＝２３００のポリフェニレンエー
テル樹脂を７．８８部、前記〔３〕で表されるナフタレ
ン型フェノール樹脂化合物を１５．９３部、前記〔４〕
で表されるｐ−キシリレン・フェノール共重合体を１
５．９３部、溶融シリカ粉末３５２．４９部をカップリ
ング剤２．１３部で処理したもの、硬化促進剤を０．９
５部、離型剤を１．３６部、着色剤を０．９９部、難燃
剤を５．４０部用いた。

【００４４】先ず、上述の方法で調製し、Ｍｎ＝２３０
０のポリフェニレンエーテル樹脂が７．８８部配合され
たＰＰＥ含有溶液に、上記フェノール化合物とトルエン
を加え、濃度３０重量％の均一なトルエンの溶液を得
た。このトルエンの溶液からトルエンを除去し、フェノ
ール化合物とポリフェニレンエーテル樹脂の混合物を得
た。この混合物を粉砕し、さらに、他の構成材料を加
え、加熱ロールを使用し温度８５℃で約５分混練した。
その後、直径５ｍｍ程度に粉砕し、封止用エポキシ樹脂
組成物を得た。なお、エポキシ樹脂中の前記〔１〕で表
されるビフェニル型エポキシ樹脂の含有量は４６重量
％、上記エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、
及び、硬化剤の合計量に対するＭｎ＝２３００のポリフ
ェニレンエーテル樹脂の含有量は９．１重量％、上記エ
ポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、硬化剤、及
び、無機充填剤の合計量に対する無機充填剤の含有量は
８０重量％であった。また、エポキシ樹脂のエポキシ基
に対するフェノール基の水酸基のモル比は１．１２であ
った。

【００４５】（実施例２〜１０、及び、比較例１〜７）
表１及び表２に示す配合割合で配合した以外は実施例１
と同様にして、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。な
お、実施例２〜実施例６及び実施例９、実施例１０は実
施例１と同様、Ｍｎ＝２３００のポリフェニレンエーテ
ル樹脂を用いた。なお、実施例７はＭｎ＝２８００のポ
リフェニレンエーテル樹脂を用い、実施例８はＭｎ＝１
３００のポリフェニレンエーテル樹脂を用いた。

【００４６】また、比較例１、比較例２、比較例７は実
施例１と同様、Ｍｎ＝２３００のポリフェニレンエーテ
ル樹脂を用いた。比較例３はＭｎ＝１７０００のポリフ
ェニレンエーテル樹脂を用い、比較例５はＭｎ＝７００
のポリフェニレンエーテル樹脂を、さらに、比較例６は
Ｍｎ＝３４００のポリフェニレンエーテル樹脂を用い
た。比較例４はポリフェニレンエーテル樹脂を用いなか
ったので、ＰＰＥ含有溶液作成操作は行わなかった。

【００４７】上記ビフェニル型エポキシ樹脂の含有量、
変性ポリフェニレンエーテル樹脂の含有量、及び、無機
充填剤の含有量を上記同様に表１及び表２に記す。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】（評価）得られた実施例１〜１０、及び、
比較例１〜７の封止用エポキシ樹脂組成物を用い、半田
耐熱試験、及び、誘電率の評価を行った。また、樹脂組
成物の溶融粘度、硬化物の曲げ強度、及び、封止の際の
成形性も測定した。

【００５１】上記成形性及び半田耐熱試験は次の条件で
行った。７．６ｍｍ×７．６ｍｍ×厚み０．４ｍｍの半
導体チップをダイパッド寸法８．２ｍｍ×８．２ｍｍの
アロイリードフレームに銀ペーストで実装し、外形寸法
１９ｍｍ×１５ｍｍ×厚み１．８ｍｍの６０ピンフラッ
ドパッケージ成形金型を用いて成形し、試験片を得た。
得た試験片の封止層中のボイドの有無を、超音波探査装
置で検査した。ボイドが無ければ成形性合格（○と表
示）とし、ボイドが発生していれば成形性不合格（×と
表示）とした。さらに、上記試験片を各８個準備し、８
５℃、８５％ＲＨで７２時間吸湿した後、温度が２６０
℃の半田に１０秒間浸漬する操作を２回繰り返した。半
田後、封止層にクラックが発生しているかを超音波探査
装置で観察し、クラックの発生しているものを不良と判
定した。結果は表３及び表４に示した。実施例１〜１０
はいずれも成形性は合格であり、クラックは発生せず、
比較例に比べ良好であることが確認できた。

【００５２】上記誘電率はＪＩＳ−Ｋ−６９１１の成形
品の測定方法に基づいて測定した。結果は表３及び表４
に示した。数平均分子量が１０００〜３０００の範囲の
ポリフェニレンエーテル樹脂を用いなかった比較例３乃
至比較例６に比べ、実施例１〜９は、低誘電率又は同等
であることが確認できた。

【００５３】上記硬化物の曲げ強度は、得た封止用エポ
キシ樹脂組成物を硬化させ、１０ｍｍ×４ｍｍ×１００
ｍｍの試験片を作製し、この試験片を支点間距離６．４
ｍｍ、クロスヘッドスピード２ｍｍ／分の条件で３点曲
げ強度を圧縮試験機を用い測定した。常温と２４０℃の
熱時を測定した。結果は表３及び表４に示した。数平均
分子量が１０００〜３０００の範囲のポリフェニレンエ
ーテル樹脂を用いなかった比較例１乃至比較例７に比
べ、実施例１〜１０は曲げ強度が高いことが確認でき
た。

【００５４】上記樹脂組成物の溶融粘度は、高化式フロ
ーテスタを用い、１７５℃の溶融粘度を測定した。結果
は表３及び表４に示した。

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】

【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項５いずれか
に係る封止用エポキシ樹脂組成物を用いると、半田リフ
ロー等の高温に曝された際に、クラックが発生すること
のない封止層が得られる。また、低誘電率の封止層が得
られる。特に、厚み２．０ｍｍ以下の薄い封止層を形成
する場合に、効果が顕著に現れる。

【００５８】本発明の請求項６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、半田リフロー
等の高温に曝された際に、クラックが発生することがな
い。また、低誘電率の封止層を有するので、チップ回路
の信号伝達速度が優れる。

【００５９】本発明の請求項７係る封止用エポキシ樹脂
組成物の製造方法で得られた封止用エポキシ樹脂組成物
は、成形性が良好で、高温に曝されても、クラックが発
生することのない封止層を形成する。また、低誘電率の
封止層が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤英一郎大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構成材料として下式〔１〕で表されるビ
フェニル型エポキシ樹脂を４５重量％以上含有したエポ
キシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、硬化剤、及
び、無機充填剤を含有した封止用エポキシ樹脂組成物で
あって、上記ポリフェニレンエーテル樹脂の数平均分子
量が１０００〜３０００の範囲であることを特徴とする
封止用エポキシ樹脂組成物。【化１】〔式中、Ｒは水素またはメチル基を示し、ｎは０〜６の
整数を示す。〕
【請求項２】上記ポリフェニレンエーテル樹脂の含有
量が、上記エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂、及び、硬化剤の合計量に対し１〜６０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】上記硬化剤がフェノール化合物であるこ
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】上記無機充填剤の含有量が、上記エポキ
シ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、硬化剤、及び、
無機充填剤の合計量に対し７０〜９５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】構成材料に、硬化助剤としてトリフェニ
ルホスフィンを含有した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】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で封止されてなることを特徴と
する半導体装置。
【請求項７】数平均分子量が１０００〜３０００の範
囲にポリフェニレンエーテル樹脂を調製した溶液に、硬
化剤であるフェノール化合物を加え混合し、上記溶液中
の溶媒を除去した後に、エポキシ樹脂、無機充填剤を配
合し、加熱混練し、冷却固化することを特徴とする封止
用エポキシ樹脂組成物の製造方法。