JPH0959348A - 一液性エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 - Google Patents
一液性エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置Info
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- JPH0959348A JPH0959348A JP23781695A JP23781695A JPH0959348A JP H0959348 A JPH0959348 A JP H0959348A JP 23781695 A JP23781695 A JP 23781695A JP 23781695 A JP23781695 A JP 23781695A JP H0959348 A JPH0959348 A JP H0959348A
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- Japan
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- epoxy resin
- silica powder
- type epoxy
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 （Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物系
硬化剤、（Ｃ）シリカ粉末として（a ）平均粒径 0.1〜
1.0μm のシリカ粉末 5〜20％、（c ）平均粒径 3.0〜
10μm のシリカ粉末30〜50％、および（c ）平均粒径20
〜40μm のシリカ粉末50〜65％の混合シリカ粉末を必須
成分としてなることを特徴とする一液性エポキシ樹脂組
成物であり、また、この一液性エポキシ樹脂組成物の硬
化物で、いわゆるＣＯＢのチップが封止されてなること
を特徴とする半導体封止装置である。 【効果】 本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、無機
質充填剤の添加量が多いにもかかわらず、低粘度で作業
性に優れ、樹脂封止後のパッケージの反りが小さく、信
頼性の高いＣＯＢ半導体封止装置を製造することができ
る。
硬化剤、（Ｃ）シリカ粉末として（a ）平均粒径 0.1〜
1.0μm のシリカ粉末 5〜20％、（c ）平均粒径 3.0〜
10μm のシリカ粉末30〜50％、および（c ）平均粒径20
〜40μm のシリカ粉末50〜65％の混合シリカ粉末を必須
成分としてなることを特徴とする一液性エポキシ樹脂組
成物であり、また、この一液性エポキシ樹脂組成物の硬
化物で、いわゆるＣＯＢのチップが封止されてなること
を特徴とする半導体封止装置である。 【効果】 本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、無機
質充填剤の添加量が多いにもかかわらず、低粘度で作業
性に優れ、樹脂封止後のパッケージの反りが小さく、信
頼性の高いＣＯＢ半導体封止装置を製造することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＰＧＡ（プラスチッ
クピングリッドアレイ）やＢＧＡ（ボールグリッドアレ
イ）等を含むＣＯＢ（チップオンボード）の封止に使用
される作業性、保存安定性、特にこれらパッケージの基
板反りの低減に寄与する一液性エポキシ樹脂組成物およ
び半導体封止装置に関する。
クピングリッドアレイ）やＢＧＡ（ボールグリッドアレ
イ）等を含むＣＯＢ（チップオンボード）の封止に使用
される作業性、保存安定性、特にこれらパッケージの基
板反りの低減に寄与する一液性エポキシ樹脂組成物およ
び半導体封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＰＧＡ、ＢＧＡ等を含むＣＯＢの封止
には、エポキシ樹脂組成物等の液状樹脂封止材が使用さ
れている。近年パッケージの薄型化が進み、このためＣ
ＯＢに使用される基板もこれらに伴い薄くなってきた。
には、エポキシ樹脂組成物等の液状樹脂封止材が使用さ
れている。近年パッケージの薄型化が進み、このためＣ
ＯＢに使用される基板もこれらに伴い薄くなってきた。
【０００３】ＣＯＢ用の液状封止材には、従来から、エ
ポキシ樹脂に、酸無水物あるいはフェノール樹脂といっ
た硬化剤、半導体チップや基板と樹脂との熱膨脹係数の
差から生じる応力歪みを低下させるため、シリカ粉末を
代表とする無機質充填剤が配合されている。また、半導
体チップと基板の回路パターンをつなぐリードワイヤー
を完全に覆うため、硬化後の樹脂体積の減少を少なくす
るような溶剤は使用されていない。近年の薄型パッケー
ジに対応して、樹脂封止後の基板の反りを少なくする方
法としては、上記無機質充填剤の添加量を多くすればよ
いことが知られている。
ポキシ樹脂に、酸無水物あるいはフェノール樹脂といっ
た硬化剤、半導体チップや基板と樹脂との熱膨脹係数の
差から生じる応力歪みを低下させるため、シリカ粉末を
代表とする無機質充填剤が配合されている。また、半導
体チップと基板の回路パターンをつなぐリードワイヤー
を完全に覆うため、硬化後の樹脂体積の減少を少なくす
るような溶剤は使用されていない。近年の薄型パッケー
ジに対応して、樹脂封止後の基板の反りを少なくする方
法としては、上記無機質充填剤の添加量を多くすればよ
いことが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＯＢ
用の液状封止剤では溶剤を用いて粘度を低下調整するこ
とができないため、単純に無機質充填剤の添加量を多く
すると、粘度が高くなり、作業性が悪いという欠点があ
った。このため、低粘度で作業性に優れるとともに、封
止後のパッケージ基板の反りが小さくできる液状封止材
の開発が要望されていた。
用の液状封止剤では溶剤を用いて粘度を低下調整するこ
とができないため、単純に無機質充填剤の添加量を多く
すると、粘度が高くなり、作業性が悪いという欠点があ
った。このため、低粘度で作業性に優れるとともに、封
止後のパッケージ基板の反りが小さくできる液状封止材
の開発が要望されていた。
【０００５】本発明は、上記の欠点を解消するためにな
されたもので、無機質充填剤の添加量を多くしながら
も、低粘度で作業性に優れ、樹脂封止後のパッケージ基
板の反りが小さく、信頼性の高いＣＯＢパッケージを与
える一液性エポキシ樹脂組成物およびこの樹脂組成物で
封止した半導体封止装置を提供しようとするものであ
る。
されたもので、無機質充填剤の添加量を多くしながら
も、低粘度で作業性に優れ、樹脂封止後のパッケージ基
板の反りが小さく、信頼性の高いＣＯＢパッケージを与
える一液性エポキシ樹脂組成物およびこの樹脂組成物で
封止した半導体封止装置を提供しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
樹脂組成物およびそれを使用した半導体封止装置が、上
記の目的を達成できることを見いだし、本発明を完成し
たものである。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
樹脂組成物およびそれを使用した半導体封止装置が、上
記の目的を達成できることを見いだし、本発明を完成し
たものである。
【０００７】即ち、本発明は、 （Ａ）液状エポキシ樹脂、 （Ｂ）酸無水物系硬化剤および （Ｃ）次の（a ）ないし（c ）に示されるものの混合シ
リカ粉末 （a ）平均粒径 0.1〜 1.0μm のシリカ粉末、混合シリ
カ粉末に対して 5〜20重量％ （b ）平均粒径 3.0〜10μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して30〜50重量％ （c ）平均粒径 20〜40μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して50〜65重量％ を必須成分としてなることを特徴とする一液性エポキシ
樹脂組成物である。また、この一液性エポキシ樹脂組成
物の硬化物で、半導体チップが封止されてなることを特
徴とする半導体封止装置である。
リカ粉末 （a ）平均粒径 0.1〜 1.0μm のシリカ粉末、混合シリ
カ粉末に対して 5〜20重量％ （b ）平均粒径 3.0〜10μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して30〜50重量％ （c ）平均粒径 20〜40μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して50〜65重量％ を必須成分としてなることを特徴とする一液性エポキシ
樹脂組成物である。また、この一液性エポキシ樹脂組成
物の硬化物で、半導体チップが封止されてなることを特
徴とする半導体封止装置である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明に用いる（Ａ）液状エポキシ樹脂と
しては、1 分子中に 2個以上のエポキシ基を有する硬化
可能な液状エポキシ樹脂であるならばよく、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、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらはクロルイオン
やナトリウムイオンの少ないものが好ましい。そして、
これらは単独又は2 種以上の混合して液状として使用す
ることができる。このエポキシ樹脂の他に、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、含複素環エポキシ樹脂、水添型ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、芳香族、
脂肪族もしくは脂環式のカルボン酸とエピクロルヒドリ
ンとの反応によって得られるエポキシ樹脂、スピロ環含
有エポキシ樹脂等を適宜併用して液状を呈せしめること
もできる。
しては、1 分子中に 2個以上のエポキシ基を有する硬化
可能な液状エポキシ樹脂であるならばよく、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、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらはクロルイオン
やナトリウムイオンの少ないものが好ましい。そして、
これらは単独又は2 種以上の混合して液状として使用す
ることができる。このエポキシ樹脂の他に、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、含複素環エポキシ樹脂、水添型ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、芳香族、
脂肪族もしくは脂環式のカルボン酸とエピクロルヒドリ
ンとの反応によって得られるエポキシ樹脂、スピロ環含
有エポキシ樹脂等を適宜併用して液状を呈せしめること
もできる。
【００１０】本発明に用いる（Ｂ）酸無水物系硬化剤と
しては、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテ
トラヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸タイプの誘導
体、無水メチルナジック酸等が挙げられ、これらは単独
又は 2種以上の混合して使用することができる。
しては、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテ
トラヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸タイプの誘導
体、無水メチルナジック酸等が挙げられ、これらは単独
又は 2種以上の混合して使用することができる。
【００１１】本発明に用いる（Ｃ）混合シリカ粉末とし
ては、一般に使用されているシリカ粉末を広く使用する
ことができるが、それらの中でも不純物濃度の低いもの
が望ましい。使用するシリカ粉末の粒径が（a ）平均粒
径 0.1〜 1.0μm のシリカ粉末 5〜20重量％、（b ）平
均粒径 3.0〜10μm のシリカ粉末重量30〜50％、（c）
平均粒径20〜40μm のシリカ粉末50〜65重量％合計で 1
00重量％となるように混合することが望ましい。このシ
リカ粉末の平均粒径や配合割合がこの範囲から外れる
と、樹脂粘度が増加し好ましくない。
ては、一般に使用されているシリカ粉末を広く使用する
ことができるが、それらの中でも不純物濃度の低いもの
が望ましい。使用するシリカ粉末の粒径が（a ）平均粒
径 0.1〜 1.0μm のシリカ粉末 5〜20重量％、（b ）平
均粒径 3.0〜10μm のシリカ粉末重量30〜50％、（c）
平均粒径20〜40μm のシリカ粉末50〜65重量％合計で 1
00重量％となるように混合することが望ましい。このシ
リカ粉末の平均粒径や配合割合がこの範囲から外れる
と、樹脂粘度が増加し好ましくない。
【００１２】本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、上
述した液状エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、混合シリ
カ粉末を必須成分とするが、本発明の目的に反しない限
り、また、必要に応じて着色剤、応力緩和剤、消泡剤、
レベリング剤、カップリング剤、難燃剤、硬化促進剤、
その他の添加剤を適宜添加配合することができる。
述した液状エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、混合シリ
カ粉末を必須成分とするが、本発明の目的に反しない限
り、また、必要に応じて着色剤、応力緩和剤、消泡剤、
レベリング剤、カップリング剤、難燃剤、硬化促進剤、
その他の添加剤を適宜添加配合することができる。
【００１３】本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、常
法に従い上述した各成分を十分混合攪拌した後、さらに
例えば、三本ロールにより混練処理を行い、その後減圧
脱泡して製造することができる。こうして製造された一
液性エポキシ樹脂組成物は、シリンジに充填しディスペ
ンサーを用いてマウントした半導体チップ上に吐出して
加熱硬化させ、液状樹脂封止材の硬化物で封止された半
導体封止装置を製造することができる。
法に従い上述した各成分を十分混合攪拌した後、さらに
例えば、三本ロールにより混練処理を行い、その後減圧
脱泡して製造することができる。こうして製造された一
液性エポキシ樹脂組成物は、シリンジに充填しディスペ
ンサーを用いてマウントした半導体チップ上に吐出して
加熱硬化させ、液状樹脂封止材の硬化物で封止された半
導体封止装置を製造することができる。
【００１４】
【作用】本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、使用す
るシリカ粉末の平均粒径およびその配合割合を調整した
ことによって、無機質充填剤としてのシリカ粉末を多く
配合したにもかかわらず、低粘度で作業性に優れ、樹脂
封止後のパッケージの基板の反りが小さく、信頼性の高
い一液性エポキシ樹脂組成物とし、また、それを使用し
た信頼性の高い半導体封止装置の製造を可能にしたもの
である。
るシリカ粉末の平均粒径およびその配合割合を調整した
ことによって、無機質充填剤としてのシリカ粉末を多く
配合したにもかかわらず、低粘度で作業性に優れ、樹脂
封止後のパッケージの基板の反りが小さく、信頼性の高
い一液性エポキシ樹脂組成物とし、また、それを使用し
た信頼性の高い半導体封止装置の製造を可能にしたもの
である。
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例において「部」と
は特に説明のない限り「重量部」を意味する。
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例において「部」と
は特に説明のない限り「重量部」を意味する。
【００１６】実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 100部に対し、硬化剤
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、混
合シリカ粉末［（a ）平均粒径 1.0μm のシリカ粉末50
部（b ）平均粒径 5.0μm のシリカ粉末230 部、（c ）
平均粒径30μmのシリカ粉末 290部］の570 部を混合
し、さらに硬化促進剤として、ノバキュアーＨＸ３７４
１（旭化成社製、商品名）6 部を加えて均一に混合し、
脱泡処理して一液性エポキシ樹脂組成物を製造した。
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、混
合シリカ粉末［（a ）平均粒径 1.0μm のシリカ粉末50
部（b ）平均粒径 5.0μm のシリカ粉末230 部、（c ）
平均粒径30μmのシリカ粉末 290部］の570 部を混合
し、さらに硬化促進剤として、ノバキュアーＨＸ３７４
１（旭化成社製、商品名）6 部を加えて均一に混合し、
脱泡処理して一液性エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００１７】比較例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂100 部に対し、硬化剤
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、平
均粒径30μm のシリカ粉末570 部を配合し、さらに硬化
促進剤として、ノバキュアーＨＸ３７４１（旭化成社
製、商品名）6 部を加えて均一に混合し、脱泡処理して
一液性エポキシ樹脂組成物を製造した。
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、平
均粒径30μm のシリカ粉末570 部を配合し、さらに硬化
促進剤として、ノバキュアーＨＸ３７４１（旭化成社
製、商品名）6 部を加えて均一に混合し、脱泡処理して
一液性エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００１８】比較例２ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂100 部に対し、硬化剤
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、平
均粒径 5.0μm のシリカ粉末220 部、平均粒径30μm の
シリカ粉末350 部を配合し、さらに硬化促進剤として、
ノバキュアーＨＸ３７４１（旭化成社製、商品名）6 部
を加えて均一に混合し、脱泡処理して一液性エポキシ樹
脂組成物を製造した。
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、平
均粒径 5.0μm のシリカ粉末220 部、平均粒径30μm の
シリカ粉末350 部を配合し、さらに硬化促進剤として、
ノバキュアーＨＸ３７４１（旭化成社製、商品名）6 部
を加えて均一に混合し、脱泡処理して一液性エポキシ樹
脂組成物を製造した。
【００１９】比較例３ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂100 部に対し、硬化剤
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、平
均粒径30μm のシリカ粉末350 部を配合し、さらに硬化
促進剤として、ノバキュアーＨＸ３７４１（旭化成社
製、商品名）6 部を加えて均一に混合し、脱泡処理して
一液性エポキシ樹脂組成物を製造した。
としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸90部を加え、平
均粒径30μm のシリカ粉末350 部を配合し、さらに硬化
促進剤として、ノバキュアーＨＸ３７４１（旭化成社
製、商品名）6 部を加えて均一に混合し、脱泡処理して
一液性エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００２０】実施例１および比較例１〜３で得た一液性
エポキシ樹脂組成物を用いて、ＣＯＢの半導体部分を封
止し加熱硬化させて半導体封止装置を製造した。これら
について、基板の反り、サーマルサイクルテスト（ＴＣ
Ｔ）等の試験を行った。これらの結果を表１に示した
が、いずれも本発明が優れており、本発明の顕著な効果
が認めれた。
エポキシ樹脂組成物を用いて、ＣＯＢの半導体部分を封
止し加熱硬化させて半導体封止装置を製造した。これら
について、基板の反り、サーマルサイクルテスト（ＴＣ
Ｔ）等の試験を行った。これらの結果を表１に示した
が、いずれも本発明が優れており、本発明の顕著な効果
が認めれた。
【００２１】
【表１】 ＊1 ：ＥＨＤ粘度計、 1”34′コーン、 0.5rpm で測定した。 ＊2 ： 0.5rpm ／ 2.5rpm で測定した。 ＊3 ：○印…良好、×印…不良。 ＊4 ：ガラス転移点以下の線膨脹係数。 ＊5 ：ガラス転移点以上の線膨脹係数。 ＊6 ：基板サイズ 2× 2× 0.5mm ＊7 ： -30℃×30分、120 ℃×30分を 200サイクル行った時の合格数／試料数を 測定した。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、無機質充填
剤の添加量が多いにもかかわらず、低粘度で作業性に優
れ、樹脂封止後のパッケージの反りが小さいもので、Ｃ
ＯＢ等における信頼性の高い半導体封止装置を製造する
ことができる。
に、本発明の一液性エポキシ樹脂組成物は、無機質充填
剤の添加量が多いにもかかわらず、低粘度で作業性に優
れ、樹脂封止後のパッケージの反りが小さいもので、Ｃ
ＯＢ等における信頼性の高い半導体封止装置を製造する
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）液状エポキシ樹脂、 （Ｂ）酸無水物系硬化剤および （Ｃ）次の（a ）ないし（c ）に示されるものの混合シ
リカ粉末 （a ）平均粒径 0.1〜 1.0μm のシリカ粉末、混合シリ
カ粉末に対して 5〜20重量％ （b ）平均粒径 3.0〜10μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して30〜50重量％ （c ）平均粒径 20〜40μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して50〜65重量％ を必須成分としてなることを特徴とする一液性エポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項２】 （Ａ）液状エポキシ樹脂、 （Ｂ）酸無水物系硬化剤および （Ｃ）次の（a ）ないし（c ）に示されるものの混合シ
リカ粉末 （a ）平均粒径 0.1〜 1.0μm のシリカ粉末、混合シリ
カ粉末に対して 5〜20重量％ （b ）平均粒径 3.0〜10μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して30〜50重量％ （c ）平均粒径 20〜40μm のシリカ粉末、混合シリカ
粉末に対して50〜65重量％ を必須成分する一液性エポキシ樹脂組成物の硬化物で、
半導体チップが封止されてなることを特徴とする半導体
封止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23781695A JPH0959348A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 一液性エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23781695A JPH0959348A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 一液性エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959348A true JPH0959348A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=17020834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23781695A Pending JPH0959348A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 一液性エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959348A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479860B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2005-03-30 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 언더필용 액상 에폭시 수지 조성물 |
| KR100679490B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2007-02-07 | 주식회사 케이씨씨 | 반도체 패키징용 에폭시 수지 조성물 |
| WO2009142065A1 (ja) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | ナガセケムテックス株式会社 | 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP23781695A patent/JPH0959348A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100679490B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2007-02-07 | 주식회사 케이씨씨 | 반도체 패키징용 에폭시 수지 조성물 |
| KR100479860B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2005-03-30 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 언더필용 액상 에폭시 수지 조성물 |
| WO2009142065A1 (ja) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | ナガセケムテックス株式会社 | 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物 |
| US20110105646A1 (en) * | 2008-05-21 | 2011-05-05 | Nagase Chemtex Corporation | Epoxy resin composition for encapsulating electronic part |
| JP5574237B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2014-08-20 | ナガセケムテックス株式会社 | 電子部品封止用エポキシ樹脂組成物 |
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