JPH11241002A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

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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JPH11241002A
JPH11241002A JP4266998A JP4266998A JPH11241002A JP H11241002 A JPH11241002 A JP H11241002A JP 4266998 A JP4266998 A JP 4266998A JP 4266998 A JP4266998 A JP 4266998A JP H11241002 A JPH11241002 A JP H11241002A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
ethoxylated alcohol
semiconductor
mold
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Pending
Application number
JP4266998A
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English (en)
Inventor
Hironori Ikeda
博則 池田
Ikuo Nakasuji
郁雄 中筋
Hiroshi Yamanaka
浩史 山中
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームとの密着性と金型からの良好
な離型性を維持しつつ、金型汚れを低減し、連続成形性
に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂とエトキシ化アルコールと
を含んで成る。エトキシ化アルコールの配合割合が、半
導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対して5重量%以
下である。この半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用い
て半導体装置を製造する場合、半導体封止用エポキシ樹
脂組成物のトランスファー成形にて形成された封止樹脂
とリードフレームとの間の密着性及び金型と封止樹脂と
の離型性が良好であり、かつ金型汚れが低減して金型の
クリーニングの周期が格段に伸長し、連続成形性が向上
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、電気部品、電子部
品、半導体素子等を封止するための半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及び半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来ダイオード、トランジスター、集積
回路等の電気・電子部品や半導体装置等の封止方法とし
て、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等による樹脂
封止方法や、ガラス、金属、セラミックス等を用いたハ
ーメチックシール法が採用されてきたが、近年では、信
頼性の向上と共に、大量生産やコストの面でメリットの
あるエポキシ樹脂を用いる樹脂法が用いられてきてい
る。このエポキシ樹脂を用いる樹脂法においては、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂を封止成分とし、かつ
フェノールノボラック型樹脂を硬化剤成分とする組成物
から成る成形材料を使用する方法が最も一般的に用いら
れている。
【0003】一方半導体装置の世界的な価格低下傾向に
伴い、半導体製造工程では様々な合理化手段が望まれて
いる。例えば半導体封止の生産性を上げること、すなわ
ち成形性不良がなく、連続成形性に優れた半導体封止用
樹脂成形材料が望まれているものである。半導体封止用
樹脂成形材料とは、前記したエポキシ樹脂、硬化剤、無
機充填剤等の主成分の他、シランカップリング剤、有機
ゴム等の改質材、離型剤、着色材等から成る複合物であ
る。このなかでも特に離型剤は、金型との離型性に関与
するのみならず、リードフレームとの密着性、更には金
型汚れ等の連続成形性に大きく関与していることが判っ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、リードフレームとの密着性と
金型からの良好な離型性を維持しつつ、金型汚れを低減
し、連続成形性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成
物及びそれにより封止された半導体装置を提供すること
を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と
エトキシ化アルコールとを含んで成り、エトキシ化アル
コールの配合割合が、半導体封止用エポキシ樹脂組成物
全量に対して5重量%以下であることを特徴とするもの
である。
【0006】また本発明の請求項2に記載の半導体封止
用エポキシ樹脂組成物は、請求項1の構成に加えて、エ
トキシ化アルコールの数平均分子量が、300〜300
0であることを特徴とするものである。また本発明の請
求項3に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請
求項1又は2の構成に加えて、エトキシ化アルコールの
エトキシ基含有率が、10重量%以上であることを特徴
とするものである。
【0007】また本発明の請求項4に記載の半導体封止
用エポキシ樹脂組成物は、請求項1乃至3のいずれかの
構成に加えて、硬化剤及び無機充填剤を含むことを特徴
とするものである。また本発明の請求項5に記載の半導
体装置は、請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物にて封止されて成ることを特徴
とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。エポキシ樹脂としては、o−クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシク
ロペンタジエン型エポキシ樹脂、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、ブロム
含有エポキシ樹脂等を用いることができる。エポキシ樹
脂の配合割合は、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物全量に対して7〜35重量%の範囲とすることが好
ましい。
【0009】硬化剤としては、フェノールノボラック、
クレゾールノボラック、フェノールアラルキル、ナフト
ールアラルキル等の各種多価フェノール化合物やナフト
ール化合物を用いることができる。ここで硬化剤の配合
割合は、エポキシ樹脂に対する硬化剤の当量比が0.5
〜1.5、好ましくは0.8〜1.2となるようにする
ものである。
【0010】硬化促進剤としては、トリフェニルホスフ
ィン等の有機ホスフィン類、ジアザビシクロウンデセン
等の三級アミン類、2−メチルイミダゾール等のイミダ
ゾール類等を用いることができる。無機充填材として
は、結晶シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等を用いること
ができる。無機充填材の配合割合は、本発明の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物全量に対して60〜93重量%
とすることが好ましい。
【0011】離型剤としては、エトキシ化アルコールを
用いるものである。このエトキシ化アルコールとして
は、下記の一般式(A)で示されるものを用いることが
できる。 CH3 CH2 (CH2 CH2 X (OCH2 CH2 Y OH (A) ここで式中のXは8〜30の整数、Yは1〜50の整数
を示す。このエトキシ化アルコールを半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物全量に対して、5重量%以下含有させる
と、この半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導
体装置を製造する場合、半導体封止用エポキシ樹脂組成
物のトランスファー成形にて形成された封止樹脂とリー
ドフレームとの間の密着性及び金型と封止樹脂との離型
性が良好であり、かつ金型汚れが低減して金型のクリー
ニングの周期が格段に伸長し、連続成形性が向上するも
のである。ここでこのような効果を奏するためには、半
導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対するエトキシ化
アルコールの配合割合を0.05重量%以上とすること
が好ましいものである。
【0012】このエトキシ化アルコールとしては、その
数平均分子量が300〜3000のものを用いるのが好
ましく、300に満たないと封止樹脂の成形時にエトキ
シ化アルコールがブリードアウトしやすくなると共に封
止樹脂の金型離型性が低くなるおそれがあり、また30
00を超えると半導体封止用エポキシ樹脂組成物中での
分散性が低下して離型効果を損なうおそれがあって好ま
しくない。
【0013】またこのエトキシ化アルコール中のエトキ
シ基の含有率が10重量%以上のものを用いるのが好ま
しく、10重量%に満たないと樹脂に対する分散性が低
下して離型効果を損なうおそれがあって好ましくない。
このエトキシ化アルコール中のエトキシ基の含有率の上
限は特に設定するものではないが、一般的に用いられて
いるエトキシ化アルコール中のエトキシ基の含有率の上
限は80重量%であり、実質的には80重量%が上限と
なる。
【0014】また離型剤として、このエトキシ化アルコ
ールと共に、カルナバワックス、各種酸ワックス、酸ア
ミド、カルボキシル基含有ポリオレフィン等を併用する
ことができる。またその他必要に応じて、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、
難燃剤、着色剤、各種改質剤等を用いることができる。
【0015】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
を製造する際は、上記の各成分を所定の割合で配合し、
ミキサーやブレンダー等で均一に混合した後、ニーダー
やロール等で加熱・混練した後冷却固化したものを粉砕
して粉末状の樹脂組成物を得るものである。このように
して得られた本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
を用いて半導体装置の製造を行う際には、先ず金属のリ
ードフレーム上に半導体チップをダイボンディングした
後、Au等の細線ワイヤを用いたワイヤボンディング法
等で結線して形成したものを、半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を用いてトランスファ成形により樹脂封止し、
チップ、ワイヤ、及びその接合部を電気的、機械的に外
部環境から保護すると共に、ユーザーが使い易いように
するものである。
【0016】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
を用いると、上記のようにして半導体装置を製造する場
合、半導体封止用エポキシ樹脂組成物のトランスファー
成形にて形成された封止樹脂とリードフレームとの間の
密着性及び金型と封止樹脂との離型性が良好であり、か
つ金型汚れが低減して金型のクリーニングの周期が格段
に伸長し、連続成形性が向上するものである。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 (実施例1乃至9、比較例1乃至3)表1に示す各成分
を、各実施例及び比較例について表1に示す割合で配合
し、ブレンダーにて30分間混合し、更に加熱ロールに
て90℃で混練した後冷却固化したものを粉砕して粉末
状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。ここで表
中のo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂は住友化
学社製「ESCN−195XL」(エポキシ当量19
5)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂は群栄化学
社製「PSM6200」(OH当量104)、ブロム化
エポキシ樹脂は日本化薬社製「BREN−S」(エポキ
シ当量280)、エトキシ化アルコールは東洋オレトロ
ライト社製「ユニトックス750」である。 (連続成形性評価)TOP−3F型(大型フルモールド
ディスクリートパッケージ)を、各実施例及び比較例の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物にて、175℃、12
0秒の条件でトランスファー成形を行って形成した。こ
のような条件で連続成形を行い、目視にて観察して金型
のクリーニングを必要とする程度の金型汚れが発生した
ショット数を判定した。 (密着性評価)上記のようにして形成したTOP−3F
型について、封止樹脂のリードフレームに対する密着性
が低い場合に生じる裏面のふくれ現象を観察し、分母に
観察対象としたパッケージ数、分子に裏面ふくれ現象が
発生したパッケージ数を表して評価した。 (離型性評価)パッケージを形成した際に金型に付着し
たバリを、5mmφのノズルを有するエアーガンで5k
gf・cm-2のエアー圧で吹き飛ばし、バリがほとんど
飛び切ったものを○、成形機のタイバー周辺等に一部バ
リが残る場合を△、バリがほとんど飛ばなかったものを
×として評価した。
【0018】以上の結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1から判るように、比較例1乃至3のも
のでは実施例1乃至9ものと比べて密着性が同等以下で
あり、またエトキシ化アルコールの含有量が5重量%に
満たない比較例1のものでは連続成形性が悪化してお
り、またエトキシ化アルコールを含有しない比較例1及
び2のものでは、連続成形性はやや向上しているが実施
例1乃至9ほどではなく、かつ離型性が悪化している。
それに対して実施例1乃至9のもので密着性が比較例1
乃至3のものと同等以上であり、かつ比較例1乃至3の
ものよりも離型性及び連続成形性が良好であることが確
認できた。
【0021】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に記載の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂とエ
トキシ化アルコールとを含んで成り、エトキシ化アルコ
ールの配合割合が、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全
量に対して5重量%以下であるため、この本発明の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置を製造
する場合、半導体封止用エポキシ樹脂組成物のトランス
ファー成形にて形成された封止樹脂とリードフレームと
の間の密着性及び金型と封止樹脂との離型性が良好であ
り、かつ金型汚れが低減して金型のクリーニングの周期
が格段に伸長し、連続成形性が向上するものである。
【0022】また本発明の請求項2に記載の半導体封止
用エポキシ樹脂組成物は、請求項1の構成に加えて、エ
トキシ化アルコールの数平均分子量が、300〜300
0であるため、金型と封止樹脂との離型性を更に向上す
ることができるものである。また本発明の請求項3に記
載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請求項1又は
2の構成に加えて、エトキシ化アルコールのエトキシ基
含有率が、10重量%以上であるため、金型と封止樹脂
との離型性を更に向上することができるものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂とエトキシ化アルコールと
    を含んで成り、エトキシ化アルコールの配合割合が、半
    導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対して5重量%以
    下であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組
    成物。
  2. 【請求項2】 エトキシ化アルコールの数平均分子量
    が、300〜3000であることを特徴とする請求項1
    に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 エトキシ化アルコールのエトキシ基含有
    率が、10重量%以上であることを特徴とする請求項1
    又は2に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 硬化剤及び無機充填剤を含むことを特徴
    とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体封止用
    エポキシ樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導
    体封止用エポキシ樹脂組成物にて封止されて成ることを
    特徴とする半導体装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001098143A (ja) * 1999-09-27 2001-04-10 Matsushita Electric Works Ltd 光半導体用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
JP2005133029A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Sumitomo Bakelite Co Ltd 透明複合シートおよびこれを利用した表示素子
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JP2013035992A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Nitto Denko Corp 光半導体装置用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた光半導体装置

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