JPH10209188A - 半導体封止用エポキシ樹脂タブレット - Google Patents

半導体封止用エポキシ樹脂タブレット

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JPH10209188A
JPH10209188A JP2198897A JP2198897A JPH10209188A JP H10209188 A JPH10209188 A JP H10209188A JP 2198897 A JP2198897 A JP 2198897A JP 2198897 A JP2198897 A JP 2198897A JP H10209188 A JPH10209188 A JP H10209188A
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JP
Japan
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epoxy resin
tablet
resin composition
semiconductor
present
Prior art date
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Pending
Application number
JP2198897A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Ohashi
宏之 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Chemical Corp filed Critical Toshiba Chemical Corp
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Publication of JPH10209188A publication Critical patent/JPH10209188A/ja
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスファー成形法で封止して製造される
樹脂封止型半導体装置の内部あるいは外部に「巣」が発
生しにくいエポキシ樹脂組成物のタブレットを提供す
る。 【解決手段】 エポキシ樹脂組成物の粉砕粒子を圧縮賦
形してつくられる半導体封止用のタブレットにおいて、
上記圧縮賦形前の粉砕粒子の粒径分布を整えるとともに
タブレットの組成物充填密度を90%以上とする半導体封
止用エポキシ樹脂タブレットであり、また前記エポキシ
樹脂組成物がビフェニル型エポキシ樹脂を含むエポキシ
樹脂組成物である半導体封止用エポキシ樹脂タブレット
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形性に優れた半
導体封止用のエポキシ樹脂タブレットに関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂封止型半導体装置は、一般にタブレ
ット状の封止材料を、加熱した金型のポットに投入し、
半導体チップおよびフレームがあらかじめセットされた
キャビティ部に移送注入するトランスファー成形法で封
止して製造されている。
【0003】しかしながら、封止樹脂タブレットは、通
常、最大粒子の粒径、いわゆるトップ径を固定して粉砕
しただけの樹脂組成物を金型を用いて圧縮賦形して製造
されるため、必然的にある量の気体(空気)成分を含ん
でいる。この気体成分は、樹脂が溶融してキャビティ部
に流れ込むとき同時にキャビティ部内に入り込み、パッ
ケージ内部あるいは外部(外観表面)に発生する「巣」
の原因となる。このような内外部巣は、外観上問題であ
るばかりでなく、耐湿信頼性や、耐熱衝撃性等の特性に
影響があり、半導体装置の信頼性に大きく影響する。
【0004】近年の半導体パッケージの大型化、薄型化
にともない、この「巣」の問題は一層深刻になってきて
いる。特に、高信頼性封止樹脂として最近多く検討され
ているビフェニル型エポキシ樹脂を用いた封止材料にお
いては、上記の「巣」が特に発生しやすいという欠点が
あった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、トランスファー成形
法で封止して製造される樹脂封止型半導体装置の内部あ
るいは外部に「巣」が発生しにくいエポキシ樹脂組成物
のタブレット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、粉砕粒子の粒
度を整えた封止樹脂タブレットを用いて成形すると、
「巣」が発生しやすいビフェニル型エポキシ樹脂を用い
た封止材料においても、「巣」の発生が激減することを
見いだし、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明は、エポキシ樹脂組成物の粉
砕粒子を圧縮賦形してつくられる半導体封止用のタブレ
ットにおいて、上記圧縮賦形前の粉砕粒子の粒径分布を
整えるとともにタブレットの組成物充填密度を90%以上
とすることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂タブ
レットであり、また前記エポキシ樹脂組成物がビフェニ
ル型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物である半導
体封止用エポキシ樹脂タブレットである。以下、本発明
を詳細に説明する。
【0008】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、ト
ランスファー成形用タブレットに使用できるものであれ
ば如何なるものであってもよい。好ましくは、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂硬化剤、および無機質充填剤を主
成分とするものである。
【0009】本発明に用いる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ものであれば特
に限定されない。具体的な例として、例えば、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、ナフトールのノボラック型エポキシ樹
脂、ビスフェノールAのグリシジルエーテル、トリス
(ヒドロキシフェニル)アルカンのエポキシ化物、テト
ラキス(ヒドロキシフェニル)アルカンのエポキシ化
物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、各種臭
素化エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0010】特に好ましくは、エポキシ樹脂の全部又は
一部が下記構造のビフェニル型エポキシ樹脂のものであ
る。
【0011】
【化2】
【0012】本発明のエポキシ樹脂組成物に用いるフェ
ノール樹脂硬化剤としては、分子中にフェノール性水酸
基を有するものであれば如何なるものであってもよく、
フェノールあるいはアルキルフェノール類とヒドロキシ
ベンズアルデヒドとの縮合によって得られる化合物、例
えばトリス(ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(ヒ
ドロキシメチルフェニル)メタン、トリス(ヒドロキシ
フェニル)プロパン、トリス(ヒドロキシフェニル)メ
チルメタン等のほか、各種ノボラックタイプのフェノー
ル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノー
ル樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、ナフト
ール樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、信頼性を確
保するために、樹脂中に含まれるフリーのフェノール類
濃度が、1 重量%以下であることが好ましい。
【0013】これらのエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬
化剤との配合比は、硬化剤であるフェノール樹脂のフェ
ノール性水酸基数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比
(フェノール性水酸基数/エポキシ基数)が0.1 〜2.5
の範囲になるように配合することが望ましい。上記基数
比が0.1 未満では、硬化反応が十分に起こりにくくな
り、また、上記基数比が2.5 を超えると、硬化物の特
性、特に耐湿性が劣化しやすくなるためである。
【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物に用いる無機
質充填剤は、一般に樹脂と複合されるものであれば如何
なるものであってもよく、例えば、溶融シリカ、結晶性
シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミ等が挙げら
れる。
【0015】また、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化
反応を促進するため、硬化触媒を用いてもよい。硬化触
媒は特に限定されないが、例えば、2-メチルイミダゾー
ル、2-ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール類、
ジアザビシクロウンデセン等のジアザビシクロアルケン
類やその塩類、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフ
ィン類、その他有機金属化合物等が挙げられる。
【0016】本発明のエポキシ樹脂組成物を構成する成
分としては、上記の必須成分の他にも、三酸化アンチモ
ン等の難燃助剤;天然ワックス類、合成ワックス類、直
鎖脂肪酸やその金属塩、酸アミド類、エステル類、パラ
フィン等の離型剤;カーボンブラック、二酸化チタン等
の顔料;シリコーンオイル、シリコーンゴム、各種プラ
スチックス粉末、各種エンジニアリングプラスチックス
粉末、ABS樹脂やMBS樹脂の粉末等の低応力化剤等
を適宜添加してもよい。
【0017】本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法
は、前記原料成分を例えばヘンシェルミキサー等のミキ
サー等によって十分混合し、さらに熱ロールによる溶融
処理または二軸の押出機などによる溶融混合処理を加え
た後、冷却することにより容易に製造できる。
【0018】本発明でいう、半導体封止用エポキシ樹脂
タブレットは、上記エポキシ樹脂組成物の粉砕粒子を加
圧して圧縮賦形させたものである。
【0019】半導体封止用のタブレットを圧縮賦形する
前のエポキシ樹脂組成物の粉砕粒子は、その粒径分布を
0.5 mm以下が25重量%以下、0.5 mmを超え1.0 mm
以下が25〜40重量%、1.0 mmを超え1.5 mm以下が25
〜40重量%、1.5 mmを超え2.0 mm以下が25重量%以
下、2.0 mmを超えるもの0 重量%以下に整えることが
望ましい。特に、0 mm〜0.5 mmが10±5 重量%、0.
5 mm〜1.0 mmが40±5 重量%、1.0 mm〜1.5 mm
が40±5 重量%、1.5 mm〜2.0 mmが10±5重量%と
なるように、整えることが好ましい。
【0020】粉砕粒径の範囲が上記範囲外の場合は、タ
ブレット内に残存する空気が原因となって、半導体パッ
ケージに「巣」が発生してしまう。「巣」の発生が抑え
られるメカニズムは今のところ明らかではないが、粉砕
粒径の分布を整えることにより、タブレット内に残存す
る高圧の空気のかたまりが大気中に均一に拡散されるた
めではないかと考えられる。
【0021】タブレットの組成物充填密度は90%以上で
あること、好ましくは95%以上であることが望ましい。
組成物充填率が90%未満である場合には、たとえ粉砕粒
径を整えても「巣」に対して十分な効果をあげることが
できない場合がある。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基づいて
具体的に説明する。以下の実施例及び比較例の記載にお
いて、「部」とあるのは「重量部」を示す。
【0023】実施例1 まず、ヘンシェルミキサー中に、ビフェニル型エポキシ
樹脂(エポキシ当量193 ) 4.9部、ビスフェノールA型
臭素化エポキシ樹脂(エポキシ当量460 ) 2.0部、フェ
ノールノボラック樹脂(水酸基当量104 ) 3.1部、硬化
促進剤のトリフェニルホスフィン0.45部、離型剤のカル
ナバワックス0.3 部、充填剤の球状溶融シリカ(平均粒
径20μm)87.0部、顔料のカーボンブラック 0.3部、難
燃助剤の三酸化アンチモン2.0 部、およびカップリング
剤のエポキシシラン0.4 部を配合、混合し、さらに60〜
130 ℃の加熱ロールで混練し、冷却した後、粉砕するこ
とにより、エポキシ樹脂組成物を得た。
【0024】次いで、この粉砕されたエポキシ樹脂組成
物を、表1に示すような実施例1の粉砕粒径に整え、圧
縮プレスにて充填密度95%のエポキシ樹脂タブレット
(直径約30mmの円柱状)を賦形した。このエポキシ樹
脂タブレットを180 ℃に加熱したトランスファ金型のポ
ットに投入し、金型キャビティ内にトランスファ注入
し、15mmのダミーチップを搭載したボディサイズ32m
m(3.5 mm厚)のQFPを成形した。。
【0025】実施例2〜3、比較例1〜2 実施例1において粉砕されたエポキシ樹脂組成物を、表
1に示すような実施例2〜3、比較例1〜2の粉砕粒径
に整えてエポキシ樹脂タブレットを得、実施例1と同様
にしてQFPを成形した。
【0026】これら実施例1〜3、比較例1〜2のQF
Pパッケージについて、外観および研磨による内部巣の
観察を行った。結果を表1に示す。表1に示されるよう
に、実施例1〜3のエポキシ樹脂タブレットは、比較例
1〜2の樹脂組成物タブレットに比べ巣の発生割合が極
めて低い。
【0027】
【表1】 *:ボディサイズ32mmQFPを少しづつ研磨してφ0.3 以上の巣をカウント し、外部(外観表面)と内部の1 PKG(パッケージ)あたりの巣の数を換算し た。
【0028】
【発明の効果】以上の説明および表1より明らかなよう
に、本発明のエポキシ樹脂タブレットは、半製品の粉砕
粒子の粒度調整を行うことにより、巣の発生しやすい大
型パッケージにおいても良好な成形性を維持することが
できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂組成物の粉砕粒子を圧縮賦
    形してつくられる半導体封止用のタブレットにおいて、
    上記圧縮賦形前の粉砕粒子の粒径分布を整えるとともに
    タブレットの組成物充填密度を90%以上とすることを特
    徴とする半導体封止用エポキシ樹脂タブレット。
  2. 【請求項2】 前記エポキシ樹脂組成物が下記構造式の
    ビフェニル型エポキシ樹脂 【化1】 を含むエポキシ樹脂組成物である請求項1記載の半導体
    封止用エポキシ樹脂タブレット。
JP2198897A 1997-01-21 1997-01-21 半導体封止用エポキシ樹脂タブレット Pending JPH10209188A (ja)

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JP2198897A JPH10209188A (ja) 1997-01-21 1997-01-21 半導体封止用エポキシ樹脂タブレット

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JP2198897A Pending JPH10209188A (ja) 1997-01-21 1997-01-21 半導体封止用エポキシ樹脂タブレット

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018179438A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 日立化成株式会社 エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018179438A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 日立化成株式会社 エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置
JPWO2018179438A1 (ja) * 2017-03-31 2020-02-27 日立化成株式会社 エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置

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