JPH10330461A

JPH10330461A - 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品

Info

Publication number: JPH10330461A
Application number: JP10848297A
Authority: JP
Inventors: Fumio Furusawa; 文夫古沢; Seiichi Akagi; 清一赤城; Shinsuke Hagiwara; 伸介萩原
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性、成形性に優れ、耐リフロークラック性
を向上させた電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料を提
供する。【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノ−ル類
と縮合多環芳香族炭化水素とアルデヒド類を反応させて
得られる変性フェノ−ル樹脂を含む硬化剤、（Ｃ）イン
デン系オリゴマー、および（Ｄ）無機充填剤を必須成分
とする成形材料であって、（Ａ）成分の平均エポキシ基
数が２．３〜１０、（Ｂ）成分中の変性フェノール樹脂
の１５０℃における溶融粘度が０．３〜５ポイズでかつ
水酸基当量が１１０〜１５０、（Ｄ）成分の無機充填剤
の含有量が成形材料全体に対して８０〜９３重量％であ
り、かつ、（Ａ）成分のエポキシ基数と（Ｂ）成分の水
酸基数との比が０．８〜１．２であることを特徴とする
電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品封止用エ
ポキシ樹脂成形材料、特に表面実装型半導体の封止に好
適な成形材料及びその成形材料で素子を封止した電子部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子
部品の素子封止の分野ではエポキシ樹脂成形材料が広く
用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が成
形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサー
ト品との接着性等の諸特性にバランスがとれているため
である。特に、オルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂とフェノールノボラック硬化剤の組み合わせは、こ
れら特性バランスに優れており、電子部品封止用成形材
料のベース樹脂として広範囲に使用されている。

【０００３】近年、電子部品のプリント配線板への高密
度実装化が進むに伴い、電子部品パッケ−ジは従来のＤ
ＩＰ（ＤｕａｌＩｎ−ｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）等
のピン挿入型のパッケージが減少し、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ
ＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ
Ｏｕｔ−ｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）、ＴＱＦＰ（Ｔｈ
ｉｎＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯ
Ｐ（ＴｈｉｎＳｍａｌｌＯｕｔ−ｌｉｎｅＰａｃ
ｋａｇｅ）等の小型薄型の表面実装型のパッケージが増
加している。表面実装型パッケージは従来のピン挿入型
のものと実装方法が異なり、配線板表面に仮止めされた
後、はんだバスやリフロー装置等ではんだ付け処理され
るため、パッケ−ジ全体がはんだ付け温度にさらされ
る。この結果、半導体パッケージが吸湿している場合、
はんだ付け時に吸湿水分が急激に気化膨張し、接着界面
の剥離やパッケージクラックが発生するという現象が表
面実装型パッケージの最大の問題点となっている。一
方、半導体パッケージの成形方式については、省人化の
点から自動化が進んでおり、成形材料に対する要求とし
て、成形性（離型性や熱時硬度）が重要な特性項目にな
っている。

【０００４】以上のような動向に対処するため、成形材
料の改良が活発に進められてきた。リフロ−時のパッケ
−ジクラックを改良するため、成形材料の樹脂成分であ
るエポキシ樹脂や硬化剤の見直しが行われた結果、従来
のオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂より吸湿
性及び接着性に優れたビフェニル骨格型エポキシ樹脂を
配合した各種の成形材料が提案されている（特開昭６４
−６５１１６号公報、特開平３−２０７７１４号公報な
ど）。現在、このビフェニル型エポキシ樹脂を配合した
成形材料が表面実装型パッケ−ジの封止用として実用化
され始めており、表面実装型パッケージの耐リフロー性
向上に大きく貢献している。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】上記のビフェニル型エポキシ樹脂を配合し
た成形材料は、従来のオルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂を配合した成形材料に比べて耐リフロー性は
格段に優れているものの、成形性（離型性や熱時硬度）
の点で劣っており、改良が望まれている。また、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂は、２官能性のモノマ−を主体とし
たエポキシ樹脂であるため、成形後の熱時硬度が低い
（柔らかい）。この結果、金型からの脱型がしにくい、
また、パッケージが変形し易いためインサートである半
導体素子がクラックするという問題点もある。

【０００６】以上のような背景から、ビフェニル型エポ
キシ樹脂を配合した材料と同等の耐リフロー性を有し、
成形性は従来のオルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂と同等に優れた成形材料が強く求められている。

【課題を解決するための手段】

【０００７】本発明者らは、上記の課題を解決するた
め、熱時硬度が高く成形性の良い成形材料でありながら
耐リフロー性、流動性にも優れる材料を見いだすべく鋭
意研究を重ねた結果、特定の硬化剤と特定のオリゴマー
成分の組合せ及び特定の配合組成により、上記の要求を
満足する成形材料が得られることを見いだし、本発明を
完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、（１）（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）フェノ−ル類と縮合多環芳香族炭化水素
とアルデヒド類を反応させて得られる変性フェノ−ル樹
脂を含む硬化剤、（Ｃ）インデン系オリゴマー、および
（Ｄ）無機充填剤を必須成分とする成形材料であって、
（Ａ）成分の平均エポキシ基数が２．３〜１０、（Ｂ）
成分中の変性フェノール樹脂の１５０℃における溶融粘
度が０．３〜５ポイズでかつ水酸基当量が１１０〜１５
０、（Ｄ）成分の無機充填剤の含有量が成形材料全体に
対して８０〜９３重量％であり、かつ、（Ａ）成分のエ
ポキシ基数と（Ｂ）成分の水酸基数との比が０．８〜
１．２であることを特徴とする電子部品封止用エポキシ
樹脂成形材料、（２）（Ｂ）のアルデヒド類がホルムア
ルデヒド源またはホルムアルデヒドであることを特徴と
する上記（１）記載の電子部品封止用エポキシ樹脂成形
材料、（３）上記（１）または（２）記載の成形材料に
より素子を封止して得られる電子部品、である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる（Ａ）
成分のエポキシ樹脂は、電子部品封止用エポキシ樹脂成
形材料で一般に使用されているもので特に限定はない
が、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノ−ルＡノボラック型エポキシ樹脂をはじめとするフェ
ノール類とアルデヒド類から合成されるノボラック樹脂
をエポキシ化したエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦ、ビスフェノールＳ、アルキル置換ビフ
ェノールなどのジグリシジルエーテル、ジアミノジフェ
ニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミンとエピク
ロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンとフェノ−ル類の
共縮合樹脂のエポキシ化物、ナフタレン環を有するエポ
キシ樹脂、ナフトールアラルキル樹脂のエポキシ化物、
トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、テルペン変性
エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸などの過酸で酸
化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環族エ
ポキシ樹脂などがあり、これらを単独又は２種類以上併
用して使用することができる。また、これらエポキシ樹
脂のエポキシ基数は、成形性、作業性に優れる成形材料
を得るために（Ａ）成分全体の平均エポキシ基数が２．
３〜１０であることが必要である。この場合、２．３未
満のエポキシ樹脂も（Ａ）成分全体の平均エポキシ基数
が２．３以上となる割合であれば使用できる。一分子中
の平均エポキシ基数を正確に求めることは困難である
が、ここでは、テトラヒドロフランを溶離液とするゲル
パーミュエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によ
って求めた数平均分子量と一般構造式より求めた値であ
る。

【００１０】本発明において用いられる（Ｂ）成分中に
含まれる変性フェノ−ル樹脂は、フェノ−ル類と縮合多
環芳香族炭化水素とアルデヒド類を酸触媒下で反応させ
て得られるものである。

【００１１】フェノ−ル類としては、フェノ−ル、オル
ソクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、キシ
レノール、レゾルシン、カテコール、ヒドロキノン、ビ
スフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＦ、αーナフトール、
βーナフトール等のフェノ−ル系化合物等を挙げること
ができ、単独又は２種類以上併用して原料フェノ−ル類
として使用することができるが、成形材料の硬化性（熱
時硬度）点から、フェノ−ルが最も適している。フェノ
−ル類のモル数は、前記石油系重質油類またはピッチ類
の平均分子量より算出される値１モルに対して０．３〜
１０モルが好ましく、より好ましくは０．５〜５モルで
ある。添加量が０．３モル未満の場合には最終的に得ら
れる硬化物の機械的強度が低くなる傾向がある。一方、
１０モルを超える場合には、得られる変性フェノ−ル樹
脂の改質効果が小さく好ましくない。

【００１２】縮合多環芳香族炭化水素は、石油系重質油
類またはピッチ類に含まれる成分であり、合成原料とし
てこれらの石油系重質油類またはピッチ類を用いてもよ
い。石油系重質油類またはピッチ類は、原油の蒸留残
油、水添分解残油、接触分解残油、ナフサまたはＬＰＧ
の熱分解残油及びこれら残油の減圧蒸留物、溶剤抽出に
よるエキストラクト或いは熱処理物として得られるもの
であり、これらの中から芳香族炭化水素分率ｆａ値及び
芳香族水素量Ｈａ値の適当なものを選んで使用する。本
発明に適する石油系重質油類またはピッチ類は、ｆａ値
が０．４０〜０．９５、Ｈａ値が０．２〜０．８となる
ものである。なお、ｆａ値及びＨａ値は、次の式で計算
される値であり、ｆａ値は、１３Ｃ−ＮＭＲから、Ｈａ
値は１Ｈ−ＮＭＲによって求めることができる。ｆａ値
＝油またはピッチ中の芳香族炭素数／油またはピッチ中
の全炭素数Ｈａ値＝油またはピッチ中の芳香族水素数／
油またはピッチ中の全水素数ｆａ値が０．４０より小さ
くなると、芳香族分が少なくなるため、硬化物の低吸湿
化に対する効果が小さい。０．９５より大きいと、アル
デヒド成分との反応性が低くなり好ましくない。Ｈａ値
については、０．２より小さくなると、アルデヒド成分
と反応する芳香族水素分が少なくなり反応性が低下する
ため、好ましくない。０．８より大きい場合は硬化物の
強度が低くなる傾向があるため、好ましくない。

【００１３】また、石油系重質油類またはピッチ類を構
成する芳香族炭化水素の縮合環数は、特に限定されない
が、２〜４環の縮合多環芳香族炭化水素であることが好
ましい。石油系重質油類またはピッチ類が５環以上の縮
合多環芳香族炭化水素を多く含む場合は、得られる変性
フェノ〜ル樹脂の粘度が高くなる傾向や水酸基当量が大
きくなるため、本発明には適しない。また、石油系重質
油類またはピッチ類が主に単環芳香族炭化水素である場
合には、アルデヒド成分との反応性が低いため、得られ
る変性フェノ−ル樹脂の改質効果が十分でない。

【００１４】アルデヒド類としては特に限定はないが、
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒ
ド、プロピオンアルデヒド、バレルアルデヒド、アクリ
ルアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒ
ド、シンナムアルデヒド、ホルムアルデヒド源等を用い
ることができる。なかでも樹脂の溶融粘度を下げる観点
からはホルムアルデヒドが好ましい。このようなホルム
アルデヒドにかえて、パラホルムアルデヒド、ポリオキ
シメチレン、トリオキサン等のホルムアルデヒド源を用
いることもできる。石油系重質油類またはピッチ類とア
ルデヒド類の混合比は、石油系重質油類またはピッチ類
の平均分子量より算出される値１モルに対して、アルデ
ヒド類中のアルデヒド基のモル数が１〜１５の範囲とな
るよう設定することが好ましく、より好ましくは３〜１
１である。１未満の場合は、得られる変性フェノ−ル樹
脂の強度が低いので好ましくない。一方、１５より大き
い場合は、得られる変性フェノ−ル樹脂の性能及び収量
共にほとんど変わらないため、無駄になる。

【００１５】酸触媒の具体例としては、ブレンステッド
酸、ルイス酸等が挙げられるが、ブレンステッド酸が好
ましい。ブレンステッド酸としては、ｐ−トルエンスル
ホン酸、塩酸、硫酸、ギ酸等が使用できるが、ｐ−トル
エンスルホン酸、塩酸が特に好ましい。酸触媒の使用量
は、石油系重質油類またはピッチ類とアルデヒド類との
合計量に対して、０．１〜３０重量％、好ましくは１〜
１０重量％である。酸触媒の使用量が少ない場合は反応
時間が長くなり、また、多すぎてもその割には反応速度
が速くならないため、コスト的に不利になる。

【００１６】（Ｂ）成分中の変性フェノ−ル樹脂を得る
ための反応は、無溶媒でも溶媒を使用しても行うことが
できる。使用できる溶媒の具体例としてはトルエン、キ
シレンのような芳香族炭化水素、メチルイソブチルケト
ンのようなケトン類、クロルベンゼンのようなハロゲン
化芳香族炭化水素、ニトロベンゼンのようなニトロ化芳
香族炭化水素、ニトロエタン、ニトロプロパンのような
ニトロ化脂肪族炭化水素、パークレン、トリクレン、四
塩化炭素のようなハロゲン化脂肪族炭化水素が挙げられ
る。反応終了後は、中和処理あるいは水洗処理を行っ
て、反応系のｐＨ値を３〜７に調節しておくことが好ま
しく、さらに好ましくは５〜７である。中和処理を行う
場合は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカ
リ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ムなどのアルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、アニリ
ン、フェニレンジアミンなどの有機アミン類を中和剤と
して使用することができる。また、水洗処理の場合は常
法にしたがって行えばよい。例えば、反応系中に上記中
和剤を溶解した水を加えて分液抽出操作を繰り返えせば
良い。中和処理を行った後、溶剤を使用した場合は減圧
加熱下で溶剤を留去し濃縮操作を行い、目的とする変性
フェノ−ル樹脂を得ることができる。

【００１７】（Ｂ）成分中の変性フェノ−ル樹脂はすな
わち、樹脂骨格中に次の成分（Ｉ）及び成分（II）を含
むものである。

【化１】

【化２】ここで、Ｒは水素、炭素数６以下の脂肪族の基または芳
香族の基を示す。Ｐｈはフェノール類を示し、たとえば
先に例示したもの等が挙げられ、異なるフェノール類を
用いた成分（Ｉ）が樹脂中に２種以上含まれていてもよ
い。ＰＣは縮合多環芳香族炭化水素を示し、たとえばナ
フタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ベ
ンズアントラセン、ベンゾピレン等及びこれらに炭素数
１〜５のアルキル基が付加してなる化合物等が挙げら
れ、異なる縮合多環芳香族炭化水素を用いた成分（II）
が樹脂中に２種以上含まれていてもよい。アルデヒド類
としてホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド源を用
いた場合には、成分（Ｉ）及び成分（II）はそれぞれ次
の（III）、（IV）となる。 −Ｐｈ−ＣＨ₂− ‥‥‥ （III） −ＰＣ−ＣＨ₂− ‥‥‥ （IV）

【００１８】以上の変性フェノ−ル樹脂の一例として、
特開平７−２５２３３９号公報に開示がある。この変性
フェノ−ル樹脂は、鹿島石油株式会社製のＰＰＦ樹脂と
して入手できる。

【００１９】変性フェノ−ル樹脂の性状は、製造条件に
よって様々であるが、１５０℃における溶融粘度が０．
３〜５ポイズであり、かつ水酸基当量が１１０〜１５０
であることが必要である。１５０℃における溶融粘度が
５ポイズを超える場合は、成形材料の粘度が高くなりす
ぎ、半導体装置を成形にて製造する際、未充填不良や金
線曲がり等の成形不良を発生し易くなる。０．３未満で
は樹脂の軟化点が低くなり作業性が悪くなりがちであ
る。また、水酸基当量が１５０を超える場合は、組み合
わせるエポキシ樹脂の種類にもよるが、硬化物の架橋密
度が不足するため熱時硬度が低くなり、１１０未満では
硬化物の耐湿性が低下しやすい。

【００２０】本発明において用いられる（Ｂ）成分は、
（Ａ）成分であるエポキシ樹脂の硬化剤として作用する
ものであるが、上記変性フェノ−ル樹脂を単独で使用し
ても良いし、他の従来公知の硬化剤を併用しても良い。
併用できる硬化剤としては、フェノール、クレゾール、
レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェ
ノールＦ等のフェノール類又はα−ナフトール、β−ナ
フトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類と
ホルムアルデヒド等のアルデヒド類とを酸性触媒下で縮
合又は共縮合させて得られる樹脂、フェノール・アラル
キル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等があり、単独
又は２種類以上併用してもよい。上記変性フェノ−ル樹
脂の含有量は特に限定はないが、（Ｂ）成分の硬化剤全
量に対して５０重量％以上であることが好ましく、さら
に好ましくは７０重量％以上である。

【００２１】また、（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）
成分の硬化剤の当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエ
ポキシ基数／硬化剤中の水酸基数の比は、０．８〜１．
２の範囲に設定することが必要である。これ以外の範囲
では、良好な成形性を得ることができない。

【００２２】本発明に用いられる（Ｃ）成分のインデン
系オリゴマーは、インデン、アルキルインデン等のイン
デン類とスチレン、アルキルスチレン等のスチレン類と
フェノ−ル類の共重合樹脂であり、これらのモノマ−を
ルイス酸、ブレンステッド酸、固体酸を触媒として、カ
チオン重合して得られる。インデン類の割合は共重合樹
脂成分全体に対して６０重量％以上であることが好まし
く、他の構成モノマ−として、クマロン等の芳香族オレ
フィンを含有しても良い。インデン系オリゴマーとして
は特に限定はないが、数平均分子量が３００〜１００
０、軟化点が５０〜１６０℃のものが特に好ましい。こ
れらの具体例としては、新日鉄化学株式会社製の商品名
Ｉ−１００、Ｉ−１２０、ＩＰ−１００、ＩＰ−１２０
等が挙げられる。インデン系オリゴマーの配合量は特に
限定はないが、（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部
に対して１〜２０重量部であることが好ましい。

【００２３】また、充填剤としては、吸湿性の低減、機
械強度の向上及び線膨張係数の低減のために無機充填剤
を用いることが必要である。本発明における（Ｄ）成分
の無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、
炭化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコ
ニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、チタン
酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ等の単結晶
繊維、ガラス繊維等を１種類以上配合して用いることが
できる。さらに、難燃効果のある無機充填剤としては水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛など
が挙げられ、これらを単独または併用して用いることも
できる。上記の無機充填剤の中で、線膨張係数低減の観
点からは溶融シリカが、高熱伝導性の観点からはアルミ
ナが好ましく、充填剤形状は成形時の流動性及び金型摩
耗性の点から球形もしくは球状に近い形が好ましい。

【００２４】充填剤（Ｄ）の配合量は、８０〜９３重量
％であることが必要である。８０重量％未満では吸水率
が大きくなって耐リフロー性が十分でなく、９３重量％
を超える場合には成形材料の流動性が不足しがちであ
る。

【００２５】本発明の成形材料には、上記（Ａ）〜
（Ｄ）成分以外に硬化促進剤を使用することができる。
例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウン
デセン−７、１，５−ジアザ−ビシクロ（４，３，０）
ノネン、５、６−ヂブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビ
シクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベンジルジメチ
ルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタ
ノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等
の３級アミン類及びこれらの誘導体、２−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及びこれらの
誘導体、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホス
フィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィ
ン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類及びこれ
らのホスフィン類に無水マレイン酸、ベンゾキノン、ジ
アゾフェニルメタン等のπ結合をもつ化合物を付加して
なる分子内分極を有するリン化合物、テトラフェニルホ
スホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホス
フィンテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾールテトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモ
リホリンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボ
ロン塩及びこれらの誘導体等があげられる。これらは、
単独でも２種以上併用して用いても良い。

【００２６】さらに、その他の添加剤として、シランカ
ップリング剤等の表面処理剤、ブロム化エポキシ樹脂や
三酸化アンチモン、リン酸エステル、メラミン樹脂をは
じめとする含窒素化合物等の難燃剤、天然ワックス、合
成ワックス、酸化または非酸化のポリオレフィン等の離
型剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル
やシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤等を必要に応じて
用いることができる。

【００２７】本発明における成形材料は、各種原材料を
均一に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用い
ても調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量
の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシ
ングロール、押出機等によって溶融混練した後、冷却、
粉砕する方法を挙げることができる。成形条件に合うよ
うな寸法及び重量でタブレット化すると使いやすい。

【００２８】リードフレーム、配線済みのテープキャリ
ア、配線板、ガラス、シリコンウエハなどの支持部材
に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリ
スタなどの能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイルなど
の受動素子等の素子を搭載し、必要な部分を本発明の封
止用成形材料で封止して、電子部品を製造することがで
きる。このような電子部品としては、たとえば、テープ
キャリアにバンプで接続した半導体チップを、本発明の
成形材料で封止したＴＣＰを挙げることができる。ま
た、配線板やガラス上に形成した配線に、ワイヤーボン
ディング、フリップチップボンディング、はんだなどで
接続した半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サ
イリスタなどの能動素子及び／又はコンデンサ、抵抗
体、コイルなどの受動素子を、本発明の成形材料で封止
したＣＯＢモジュール、ハイブリッドＩＣ、マルチチッ
プモジュールなどを挙げることができる。電子部品を封
止する方法としては、低圧トランスファー成形法が最も
一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法
等を用いてもよい。

【００２９】

【実施例】次に本発明の実施例を示すが、本発明の範囲
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００３０】実施例１〜８、比較例１〜８表１に示すエポキシ樹脂及び表２に示す硬化剤のほか、
インデン系オリゴマーとして新日鉄化学株式会社製の商
品名Ｉ−１００、硬化促進剤として１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）のフェノ
−ルノボラック樹脂塩（ＤＢＵ含有量：３０重量％）、
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、カップリング剤として３−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、充填剤として平均粒径が１６
μｍの球形溶融シリカ粉を用いて、実施例１〜８は表
３、比較例１〜８は表４に示す配合組成で、各原材料を
インテグラルブレンドで混合した後、１０インチ径の加
熱ロールを使用して、混練温度８０〜９０℃、混練時間
１１〜１３分の条件で混練し、シ−ト状の混練物を冷
却、粉砕することにより実施例１〜８及び比較例１〜８
の成形材料を作製した。

【００３１】なお、表２に示した硬化剤１〜４は、平均
分子量２７０（蒸気圧浸透法による値）、沸点２４２〜
４６７℃、芳香族炭化水素分率（ｆａ値）０．６４、芳
香族水素量（Ｈａ値）０．２９の原料油と、パラホルム
アルデヒド、ｐ−トルエンスルホン酸及びフェノ−ルを
用いて作製した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】作製した合計１６種類の成形材料を次に示
す方法で評価した。（１）流動性（スパイラルフロー：ＳＦ）ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金
型を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃ
ｍ²、硬化時間９０秒の条件で成形し、流動距離を求め
た。（２）熱時硬度成形温度１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃｍ²、硬化時
間９０秒の条件で、直径５０ｍｍ、厚み３ｍｍの円板状
の成形品を成形し、金型開き直後の成形品硬度をショア
−Ｄ型硬度計を用いて測定した。（３）耐リフロークラック性各成形材料を用い、寸法２０×１４×２ｍｍ、ピン数８
０のＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ、チッ
プサイズ：８×１０ｍｍ）を成形し、１７５℃、６時
間、後硬化することにより試験用パッケージを作製し
た。このパッケージを恒温恒湿槽を用い、８５℃／８５
％ＲＨの条件下、一定時間加湿した後、直ちにベ−パ−
フェイズリフロ−装置を用い、２１５℃／９０秒の条件
で加熱した。室温に冷却した後、実体顕微鏡あるい超音
波探査装置を用いてクラックの有無を観察した。評価結
果を表５及び表６に示す。

【００３７】

【表５】

【００３８】

【表６】

【００３９】本発明における（Ｂ）成分中の変性フェノ
ール樹脂を含有しない比較例１及び（Ｃ）成分を含有し
ない比較例２では耐リフロー性が劣っている。（Ｂ）成
分中の変性フェノール樹脂の性状が本発明の限定からは
ずれる比較例でも目標値をクリアしていない。すなわ
ち、溶融粘度が高い比較例３では流動性が低く、水酸基
当量が１５０を超えている比較例４では熱時硬度が劣っ
ている。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の当量比が０．８〜
１．２の範囲にない比較例５、６は熱時硬度と耐リフロ
ー性がともに悪い。（Ａ）成分の平均エポキシ基数の少
ない比較例７では成形性（熱時硬度）が劣り、（Ｄ）成
分の含有量の少ない比較例８は、耐リフロー性が劣って
いる。

【００４０】これに対して、（Ａ）〜（Ｄ）成分を全て
含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の当量比、（Ａ）成分の
平均エポキシ基数、（Ｂ）成分中の変性フェノール樹脂
の性状、（Ｄ）成分の含有量も本発明の限定を満たす実
施例１〜８は、流動性、熱時硬度、耐リフロー性のいず
れも良好である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によって得られる半導体封止用エ
ポキシ樹脂成形材料は、流動性、成形性に優れているた
め、半導体の高生産性に寄与し、また、これを用いて作
製した半導体装置は、実施例で示したように耐リフロー
性に優れているため、その工業的価値は大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノ−ル類
と縮合多環芳香族炭化水素とアルデヒド類を反応させて
得られる変性フェノ−ル樹脂を含む硬化剤、（Ｃ）イン
デン系オリゴマー、および（Ｄ）無機充填剤を必須成分
とする成形材料であって、（Ａ）成分の平均エポキシ基
数が２．３〜１０、（Ｂ）成分中の変性フェノール樹脂
の１５０℃における溶融粘度が０．３〜５ポイズでかつ
水酸基当量が１１０〜１５０、（Ｄ）成分の無機充填剤
の含有量が成形材料全体に対して８０〜９３重量％であ
り、かつ、（Ａ）成分のエポキシ基数と（Ｂ）成分の水
酸基数との比が０．８〜１．２であることを特徴とする
電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項２】（Ｂ）のアルデヒド類がホルムアルデヒド
またはホルムアルデヒド源であることを特徴とする請求
項１記載の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の成形材料に
より素子を封止して得られる電子部品。