JPH1180509A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JPH1180509A JPH1180509A JP23818797A JP23818797A JPH1180509A JP H1180509 A JPH1180509 A JP H1180509A JP 23818797 A JP23818797 A JP 23818797A JP 23818797 A JP23818797 A JP 23818797A JP H1180509 A JPH1180509 A JP H1180509A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱放散性に優れかつ成形性、さらには半田耐
熱性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、（Ｄ）アミン系硬化促
進剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物において、
（Ａ）エポキシ樹脂が下記式（１）で示されるビフェニ
ル型エポキシ樹脂を主成分とし、（Ｃ）無機充填材が含
窒素無機化合物５５〜８５重量％及び溶融シリカ１５〜
４５重量％からなり、全樹脂組成物中７５〜９０重量％
含有し、かつ該エポキシ樹脂組成物の１７５℃での高化
式粘度が３０〜３００Poiseであるエポキシ樹脂組成物
である。 【化１】 ［式中のＲは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜１
２のアルキル基を示し、互いに同一でも異なっていても
よい。］
熱性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、（Ｄ）アミン系硬化促
進剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物において、
（Ａ）エポキシ樹脂が下記式（１）で示されるビフェニ
ル型エポキシ樹脂を主成分とし、（Ｃ）無機充填材が含
窒素無機化合物５５〜８５重量％及び溶融シリカ１５〜
４５重量％からなり、全樹脂組成物中７５〜９０重量％
含有し、かつ該エポキシ樹脂組成物の１７５℃での高化
式粘度が３０〜３００Poiseであるエポキシ樹脂組成物
である。 【化１】 ［式中のＲは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜１
２のアルキル基を示し、互いに同一でも異なっていても
よい。］
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱放散性に優れ、
かつ厚さ１．５ｍｍ以下の薄型パッケージでの成形性、
更には半田耐熱性に優れた低粘度の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及びそれによって半導体素子を封止してな
る半導体装置に関するものである。
かつ厚さ１．５ｍｍ以下の薄型パッケージでの成形性、
更には半田耐熱性に優れた低粘度の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及びそれによって半導体素子を封止してな
る半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣ、ＬＳＩなどのプラスチック
封止された半導体デバイスは、チップの発熱容量の増加
によりプラスチックパッケージにおいてリードフレーム
からの熱放散のみならず、ヒートシンク、ヒートスプレ
ッダと呼ばれる熱放散性に優れる金属類をパッケージに
挿入したりしているが、製造工程が複雑になったり、ヒ
ートシンク、ヒートスプレッダのコストが高い等の問題
を有していた。一方封止樹脂組成物自身の熱放散性を高
めヒートシンク、ヒートスプレッダを取り除く試みも行
われているが、成形性が劣ったり、半田耐熱性が低下し
問題になっていた。特に厚さ１．５ｍｍ以下程度のＴＳ
ＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ等の薄型パッケージではパ
ッケージ厚さが薄い為にヒートシンク、ヒートスプレッ
ダをパッケージに挿入することが困難であったり、歩留
まりが低下するなど大きな問題になっていた。しかし、
従来の熱放散性の良い封止樹脂組成物は粘度が高く、薄
型パッケージでの成形性に問題があるばかりではなく、
半田耐熱性でも薄型構造に対応できずに問題になってい
た。
封止された半導体デバイスは、チップの発熱容量の増加
によりプラスチックパッケージにおいてリードフレーム
からの熱放散のみならず、ヒートシンク、ヒートスプレ
ッダと呼ばれる熱放散性に優れる金属類をパッケージに
挿入したりしているが、製造工程が複雑になったり、ヒ
ートシンク、ヒートスプレッダのコストが高い等の問題
を有していた。一方封止樹脂組成物自身の熱放散性を高
めヒートシンク、ヒートスプレッダを取り除く試みも行
われているが、成形性が劣ったり、半田耐熱性が低下し
問題になっていた。特に厚さ１．５ｍｍ以下程度のＴＳ
ＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ等の薄型パッケージではパ
ッケージ厚さが薄い為にヒートシンク、ヒートスプレッ
ダをパッケージに挿入することが困難であったり、歩留
まりが低下するなど大きな問題になっていた。しかし、
従来の熱放散性の良い封止樹脂組成物は粘度が高く、薄
型パッケージでの成形性に問題があるばかりではなく、
半田耐熱性でも薄型構造に対応できずに問題になってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するため種々の検討を行い、特定の構造を有す
る無機充填材の組み合わせにより熱放散性に優れかつ成
形性、さらには半田耐熱性に優れる半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及びそれによって半導体素子を封止してな
る半導体装置を提供するものである。
点を解決するため種々の検討を行い、特定の構造を有す
る無機充填材の組み合わせにより熱放散性に優れかつ成
形性、さらには半田耐熱性に優れる半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物及びそれによって半導体素子を封止してな
る半導体装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填
材、（Ｄ）アミン系硬化促進剤を主成分とするエポキシ
樹脂組成物において、（Ａ）エポキシ樹脂が下記式
（１）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂を主成分と
し、（Ｃ）無機充填材が含窒素無機化合物５５〜８５重
量％及び溶融シリカ１５〜４５重量％からなり、全樹脂
組成物中７５〜９０重量％含有し、かつ該エポキシ樹脂
組成物の１７５℃での高化式粘度が３０〜３００Poise
であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物であり、好
ましくは（Ｃ）無機充填材中の含窒素無機化合物が、Ｓ
ｉＮ、ＡｌＮ又はＢＮから選ばれた１種以上からなり、
かつ溶融シリカで被覆されている上記記載のエポキシ樹
脂組成物であり、更に好ましくは（Ｃ）無機充填材中の
溶融シリカが、平均粒径が０．２５〜２５μｍの球状溶
融シリカである上記記載のエポキシ樹脂組成物である。
又それによって半導体素子を封止してなる半導体装置で
ある。
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填
材、（Ｄ）アミン系硬化促進剤を主成分とするエポキシ
樹脂組成物において、（Ａ）エポキシ樹脂が下記式
（１）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂を主成分と
し、（Ｃ）無機充填材が含窒素無機化合物５５〜８５重
量％及び溶融シリカ１５〜４５重量％からなり、全樹脂
組成物中７５〜９０重量％含有し、かつ該エポキシ樹脂
組成物の１７５℃での高化式粘度が３０〜３００Poise
であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物であり、好
ましくは（Ｃ）無機充填材中の含窒素無機化合物が、Ｓ
ｉＮ、ＡｌＮ又はＢＮから選ばれた１種以上からなり、
かつ溶融シリカで被覆されている上記記載のエポキシ樹
脂組成物であり、更に好ましくは（Ｃ）無機充填材中の
溶融シリカが、平均粒径が０．２５〜２５μｍの球状溶
融シリカである上記記載のエポキシ樹脂組成物である。
又それによって半導体素子を封止してなる半導体装置で
ある。
【０００５】
【化２】 ［式中のＲは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜１
２のアルキル基を示し、互いに同一でも異なっていても
よい。］
２のアルキル基を示し、互いに同一でも異なっていても
よい。］
【０００６】本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂は、上
記式（１）に示されるビフェニル型エポキシ樹脂であ
る。ビフェニル型エポキシ樹脂は、溶融時の粘度が低粘
度のために無機充填材を高充填することができ、薄型パ
ッケージでの成形性かつ半田耐熱性に優れている。また
その疎水性から密着性等の信頼性、高結晶性からの易作
業性など優れた性能を併せ有している。実際には樹脂組
成物の耐湿性向上のために、ビフェニル型エポキシ樹脂
を精製し、塩素イオン、ナトリウムイオン等の不純物イ
オンが極力少ないこと好ましい。更には、ビフェニル型
エポキシ樹脂の特性を損なわない範囲で、ビフェニル型
エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、例えばフエノールノ
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、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェ
ノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキ
シ樹脂等を併用し、硬化性等を調整するようにしても構
わない。
記式（１）に示されるビフェニル型エポキシ樹脂であ
る。ビフェニル型エポキシ樹脂は、溶融時の粘度が低粘
度のために無機充填材を高充填することができ、薄型パ
ッケージでの成形性かつ半田耐熱性に優れている。また
その疎水性から密着性等の信頼性、高結晶性からの易作
業性など優れた性能を併せ有している。実際には樹脂組
成物の耐湿性向上のために、ビフェニル型エポキシ樹脂
を精製し、塩素イオン、ナトリウムイオン等の不純物イ
オンが極力少ないこと好ましい。更には、ビフェニル型
エポキシ樹脂の特性を損なわない範囲で、ビフェニル型
エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、例えばフエノールノ
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、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェ
ノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキ
シ樹脂等を併用し、硬化性等を調整するようにしても構
わない。
【０００７】本発明に用いる（Ｂ）フェノール樹脂硬化
剤は、分子中にフェノール性水酸基を有するものならば
特に限定するものではない。例えば、フェノールノボラ
ック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、
キシリレン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン
型樹脂、及びこれらの変性樹脂が挙げられる。樹脂組成
物として適正な硬化性を得るためには水酸基当量が８０
〜２５０であることが好ましい。
剤は、分子中にフェノール性水酸基を有するものならば
特に限定するものではない。例えば、フェノールノボラ
ック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、
キシリレン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン
型樹脂、及びこれらの変性樹脂が挙げられる。樹脂組成
物として適正な硬化性を得るためには水酸基当量が８０
〜２５０であることが好ましい。
【０００８】本発明に用いる（Ｃ）無機充填材は、含窒
素無機化合物５５〜８５重量％及び溶融シリカ１５〜４
５重量％からなり、全樹脂組成物中７５〜９０重量％含
有しているものである。含窒素無機化合物が配合された
樹脂組成物は熱伝導性及び流動特性に優れている。他の
無機充填材を使用すると、熱伝導性が優れているもので
は流動特性が劣り、流動特性が優れているものでは熱放
散性が劣り、熱放散性と流動特性が共に優れている無機
充填材は他には見いだされていない。含窒素無機化合物
にはＳｉＮ（シリコンナイトライド）、ＡｌＮ（アルミ
ニウムナイトライド）、ＢＮ（ボロンナイトライド）等
が挙げられるがこれらに限定されるものではない。更に
含窒素無機化合物の化学的安定性を高める為に、含窒素
無機化合物が溶融シリカ等の安定な皮膜で被覆されてい
るとより好ましい。含窒素無機化合物として熱放散性を
損なわずに化学的安定性を高める為には溶融シリカの皮
膜の厚さは１μｍ以下であることが好ましい。ここにい
う化学的安定性とは例えば、含窒素無機化合物を高温高
湿下で処理すると加水分解して、アンモニア等を発生す
る場合があるが、これらの現象を抑えることをいう。含
窒素無機化合物の添加量は無機充填材中５５〜８５重量
％が好ましく、５５重量％未満では熱放散性が低下し、
８５重量％を越えると薄型パッケージでの成形性が低下
するために好ましくない。
素無機化合物５５〜８５重量％及び溶融シリカ１５〜４
５重量％からなり、全樹脂組成物中７５〜９０重量％含
有しているものである。含窒素無機化合物が配合された
樹脂組成物は熱伝導性及び流動特性に優れている。他の
無機充填材を使用すると、熱伝導性が優れているもので
は流動特性が劣り、流動特性が優れているものでは熱放
散性が劣り、熱放散性と流動特性が共に優れている無機
充填材は他には見いだされていない。含窒素無機化合物
にはＳｉＮ（シリコンナイトライド）、ＡｌＮ（アルミ
ニウムナイトライド）、ＢＮ（ボロンナイトライド）等
が挙げられるがこれらに限定されるものではない。更に
含窒素無機化合物の化学的安定性を高める為に、含窒素
無機化合物が溶融シリカ等の安定な皮膜で被覆されてい
るとより好ましい。含窒素無機化合物として熱放散性を
損なわずに化学的安定性を高める為には溶融シリカの皮
膜の厚さは１μｍ以下であることが好ましい。ここにい
う化学的安定性とは例えば、含窒素無機化合物を高温高
湿下で処理すると加水分解して、アンモニア等を発生す
る場合があるが、これらの現象を抑えることをいう。含
窒素無機化合物の添加量は無機充填材中５５〜８５重量
％が好ましく、５５重量％未満では熱放散性が低下し、
８５重量％を越えると薄型パッケージでの成形性が低下
するために好ましくない。
【０００９】更に、無機充填材中の溶融シリカは、樹脂
流動性、充填性を調節するために用いる。溶融シリカは
平均粒径が０．２５〜２５μｍのものが好ましい。平均
粒径が０．２５μｍ未満では流動性が損なわれ、２５μ
ｍを越えると樹脂流動性及び熱放散性が損なわれるので
好ましくない。さらに溶融シリカの形状は限定されない
ものではないが球状であることがより好ましい。無機充
填材量は全樹脂組成物中７５〜９０重量％が好ましく、
７５重量％未満では熱放散性が低下するばかりではな
く、耐湿信頼性も低下し、９０重量％を越えると薄型パ
ッケージでの成形性が低下するために好ましくない。
流動性、充填性を調節するために用いる。溶融シリカは
平均粒径が０．２５〜２５μｍのものが好ましい。平均
粒径が０．２５μｍ未満では流動性が損なわれ、２５μ
ｍを越えると樹脂流動性及び熱放散性が損なわれるので
好ましくない。さらに溶融シリカの形状は限定されない
ものではないが球状であることがより好ましい。無機充
填材量は全樹脂組成物中７５〜９０重量％が好ましく、
７５重量％未満では熱放散性が低下するばかりではな
く、耐湿信頼性も低下し、９０重量％を越えると薄型パ
ッケージでの成形性が低下するために好ましくない。
【００１０】本発明に用いる硬化促進剤は、エポキシ樹
脂のエポキシ基とフェノール樹脂硬化剤のフェノール性
水酸基との反応を促進するもので、含窒素無機化合物を
使用するためアミン系硬化促進剤の使用が必須である。
アミン系硬化促進剤としては、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、２−メチルイミダゾール等が挙げられ、これらは
単独でも併用してもよい。また、アミン系硬化促進剤の
作用を補足する為にトリフェニルホスフィン等を併用し
ても構わない。
脂のエポキシ基とフェノール樹脂硬化剤のフェノール性
水酸基との反応を促進するもので、含窒素無機化合物を
使用するためアミン系硬化促進剤の使用が必須である。
アミン系硬化促進剤としては、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、２−メチルイミダゾール等が挙げられ、これらは
単独でも併用してもよい。また、アミン系硬化促進剤の
作用を補足する為にトリフェニルホスフィン等を併用し
ても構わない。
【００１１】本発明のエポキシ樹脂組成物は、高化式粘
度測定装置での１７５℃での高化式粘度が３０〜３００
Poise である。高化式粘度は(株)島津製作所製ＣＦＴ５
００にて荷重１０ｋｇ、ノズル径０．５ｍｍφ、長さ１
ｍｍのノズルを使用して１７５℃で測定した時の最低粘
度の値である。高化式粘度が３０Poise未満では、成形
時に気泡を取り込みボイドが発生する為好ましくない。
また高化式粘度が３００Poiseを越えると、充填時に金
ワイヤーが流れ、不良が発生する為に好ましくない。
度測定装置での１７５℃での高化式粘度が３０〜３００
Poise である。高化式粘度は(株)島津製作所製ＣＦＴ５
００にて荷重１０ｋｇ、ノズル径０．５ｍｍφ、長さ１
ｍｍのノズルを使用して１７５℃で測定した時の最低粘
度の値である。高化式粘度が３０Poise未満では、成形
時に気泡を取り込みボイドが発生する為好ましくない。
また高化式粘度が３００Poiseを越えると、充填時に金
ワイヤーが流れ、不良が発生する為に好ましくない。
【００１２】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）の
他に、必要に応じてシランカップリング剤等のカップリ
ング剤、酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック
等の着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤等
の種々の添加剤を適宜配合しても差し支えない。本発明
の樹脂組成物を成形材料として製造するには、（Ａ）〜
（Ｄ）、その他の添加剤をミキサー等によって十分に均
一に常温混合した後、更に熱ロール、又はニーダー等で
溶融混練し、冷却後粉砕して封止材料とすることができ
る。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体等の
電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラン
スファーモールド、コンプレッションモールド、インジ
ェクッションモールド等の従来からの成形方法で硬化成
形すればよい。
他に、必要に応じてシランカップリング剤等のカップリ
ング剤、酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック
等の着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤等
の種々の添加剤を適宜配合しても差し支えない。本発明
の樹脂組成物を成形材料として製造するには、（Ａ）〜
（Ｄ）、その他の添加剤をミキサー等によって十分に均
一に常温混合した後、更に熱ロール、又はニーダー等で
溶融混練し、冷却後粉砕して封止材料とすることができ
る。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体等の
電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラン
スファーモールド、コンプレッションモールド、インジ
ェクッションモールド等の従来からの成形方法で硬化成
形すればよい。
【００１３】
【実施例】以下本発明を実施例にて具体的に説明する。
実施例、比較例に用いた原料は以下のとおりである。 （Ａ）エポキシ樹脂 ・Ａ−１：ビフェニル型エポキシ樹脂［油化シェルエポ
キシ(株) ＹＸ４０００Ｈ融点１０５℃、エポキシ当量
１９０］ ・Ａ−２：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
［住友化学工業(株)、ＥＳＣＮ−１９５Ｌ軟化点７０
℃、エポキシ当量２００］ （Ｂ）フェノール樹脂硬化剤 ・Ｂ−１：フエノールノボラック樹脂［軟化点９５℃、
水酸基当量１０５］ ・Ｂ−２：パラキシリレン変性フェノール樹脂［軟化点
６５℃、水酸基当量１７０］
実施例、比較例に用いた原料は以下のとおりである。 （Ａ）エポキシ樹脂 ・Ａ−１：ビフェニル型エポキシ樹脂［油化シェルエポ
キシ(株) ＹＸ４０００Ｈ融点１０５℃、エポキシ当量
１９０］ ・Ａ−２：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
［住友化学工業(株)、ＥＳＣＮ−１９５Ｌ軟化点７０
℃、エポキシ当量２００］ （Ｂ）フェノール樹脂硬化剤 ・Ｂ−１：フエノールノボラック樹脂［軟化点９５℃、
水酸基当量１０５］ ・Ｂ−２：パラキシリレン変性フェノール樹脂［軟化点
６５℃、水酸基当量１７０］
【００１４】（Ｃ）無機充填材 ・Ｃ−１：シリコンナイトライド粉末 ・Ｃ−２：アルミニウムナイトライド粉末 ・Ｃ−３：ボロンナイトライド粉末 ・Ｃ−４：シリコンナイトライド粉末（シリカ溶融皮膜
付き） ・Ｃ−５：アルミニウムナイトライド粉末（シリカ溶融
皮膜付き） ・Ｃ−Ｆ６：溶融球状シリカ粉末（平均粒径 ０．５μ
m) ・Ｃ−Ｆ７：溶融球状シリカ粉末（平均粒径 ３μｍ） ・Ｃ−Ｆ８：溶融球状シリカ粉末（平均粒径 １５μ
ｍ） ・Ｃ−９：アルミナ粉末
付き） ・Ｃ−５：アルミニウムナイトライド粉末（シリカ溶融
皮膜付き） ・Ｃ−Ｆ６：溶融球状シリカ粉末（平均粒径 ０．５μ
m) ・Ｃ−Ｆ７：溶融球状シリカ粉末（平均粒径 ３μｍ） ・Ｃ−Ｆ８：溶融球状シリカ粉末（平均粒径 １５μ
ｍ） ・Ｃ−９：アルミナ粉末
【００１５】（Ｄ）硬化促進剤 ・Ｄ−１：１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウン
デセン−７ ・Ｄ−２：２−メチルイミダゾール ・Ｄ−３：トリフェニルホスフィン （Ｅ）その他の添加物 ・シリコーンオイル［信越化学工業(株)、ＫＥ−１０
２］ ・シランカップリング剤［信越化学工業(株)、ＫＢＭ−
４０３］ ・三酸化アンチモン ・臭素化エポキシ樹脂 ・カルナバワックス ・カーボンブラック
デセン−７ ・Ｄ−２：２−メチルイミダゾール ・Ｄ−３：トリフェニルホスフィン （Ｅ）その他の添加物 ・シリコーンオイル［信越化学工業(株)、ＫＥ−１０
２］ ・シランカップリング剤［信越化学工業(株)、ＫＢＭ−
４０３］ ・三酸化アンチモン ・臭素化エポキシ樹脂 ・カルナバワックス ・カーボンブラック
【００１６】 《基本配合処方》 （Ａ）エポキシ樹脂（Ａ−１） ９．０重量部 （Ｂ）フェノール樹脂硬化剤（Ｂ−１） ５．０重量部 （Ｃ）無機充填材 ８２．３重量部 含窒素無機化合物（Ｃ−５） （７０重量％） 溶融球状シリカ(平均粒径は１２．５μｍ) （３０重量％） ［Ｃ−Ｆ７：Ｃ−Ｆ８＝１：４の割合で配合］ （Ｄ）硬化促進剤（Ｄ−１） ０．２重量部 シリコーンオイル ０．５重量部 シランカップリング剤 ０．５重量部 三酸化アンチモン ０．５重量部 臭素化エポキシ樹脂 １．０重量部 カルナバワックス ０．５重量部 カーボンブラック ０．５重量部 上記の配合処方のものをヘンシェルミキサーにて混合
し、７０〜１００℃で二軸ロールにて混練し、冷却後粉
砕しエポキシ樹脂組成物とした。得られたエポキシ樹脂
組成物は下記の測定方法に従い評価した。
し、７０〜１００℃で二軸ロールにて混練し、冷却後粉
砕しエポキシ樹脂組成物とした。得られたエポキシ樹脂
組成物は下記の測定方法に従い評価した。
【００１７】・熱放散性：成形で得られたカルを使用し
て熱伝導率（10-1cal／sec・cm・℃）を熱伝導率計［(株)
昭和電工製・ＱＴＭ−ＭＤ２］により測定し熱放散性を
評価した。数値の高い方が好ましく、実用上４０以上の
数値が必要である。 ・粘度：(株)島津製作所・ＣＦＴ５００にて荷重１０ｋ
ｇ、ノズル径０．５ｍｍφ、長さ１ｍｍのノズルを使用
して高化式粘度を測定した。３０〜３００ Poiseがよ
い。 ・成形性 上記の成形品の外観を評価した。外観に異常がないもの
がよい。 ・半田耐熱性：エポキシ樹脂組成物をタブレット化し、
低圧トランスファー成形機にて１７５℃、７０ｋｇ／ｍ
ｍ2 、１２０秒の条件で１４４ピンＴＱＦＰ（２０ｍｍ
×２０ｍｍ×１．４ｍｍ）を成形し、更にポストモール
ドキュアとして１７５℃で、８時間の処理を行い、成形
品を得た。この成形品を３０℃、相対湿度６０％の雰囲
気で１９２時間吸湿後、ＩＲリフロー（２２０℃）での
半田クラック試験を行い不良率を測定し、半田耐熱性を
評価した。不良がないことが必要である。
て熱伝導率（10-1cal／sec・cm・℃）を熱伝導率計［(株)
昭和電工製・ＱＴＭ−ＭＤ２］により測定し熱放散性を
評価した。数値の高い方が好ましく、実用上４０以上の
数値が必要である。 ・粘度：(株)島津製作所・ＣＦＴ５００にて荷重１０ｋ
ｇ、ノズル径０．５ｍｍφ、長さ１ｍｍのノズルを使用
して高化式粘度を測定した。３０〜３００ Poiseがよ
い。 ・成形性 上記の成形品の外観を評価した。外観に異常がないもの
がよい。 ・半田耐熱性：エポキシ樹脂組成物をタブレット化し、
低圧トランスファー成形機にて１７５℃、７０ｋｇ／ｍ
ｍ2 、１２０秒の条件で１４４ピンＴＱＦＰ（２０ｍｍ
×２０ｍｍ×１．４ｍｍ）を成形し、更にポストモール
ドキュアとして１７５℃で、８時間の処理を行い、成形
品を得た。この成形品を３０℃、相対湿度６０％の雰囲
気で１９２時間吸湿後、ＩＲリフロー（２２０℃）での
半田クラック試験を行い不良率を測定し、半田耐熱性を
評価した。不良がないことが必要である。
【００１８】《実施例１〜５、比較例１》基本配合処方
を実施例５とし、無機充填材のうち含窒素無機化合物の
種類を表１のとおり変えてエポキシ樹脂組成物を得、こ
れらについて比較評価した。これらの無機充填材の種類
及び評価結果を表１に示す。 《実施例６、比較例２、３》基本配合処方において、無
機充填材の添加量を表２のとおり変えてエポキシ樹脂組
成物を得、これらについて比較評価した。その結果を表
２に示す。 《実施例７〜９、比較例４〜６》基本配合処方におい
て、フェノール樹脂硬化剤をパラキシリレン変性フェノ
ール樹脂［Ｂ−２］に変えて使用し、［Ａ−１］を７．
４重量部、［Ｂ−２］を６．６重量部の配合割合に変
え、無機充填材の含窒素無機化合物の添加率を表３のと
おり変えてエポキシ樹脂組成物を得、これらについて比
較評価した。その評価結果を表３に示す。
を実施例５とし、無機充填材のうち含窒素無機化合物の
種類を表１のとおり変えてエポキシ樹脂組成物を得、こ
れらについて比較評価した。これらの無機充填材の種類
及び評価結果を表１に示す。 《実施例６、比較例２、３》基本配合処方において、無
機充填材の添加量を表２のとおり変えてエポキシ樹脂組
成物を得、これらについて比較評価した。その結果を表
２に示す。 《実施例７〜９、比較例４〜６》基本配合処方におい
て、フェノール樹脂硬化剤をパラキシリレン変性フェノ
ール樹脂［Ｂ−２］に変えて使用し、［Ａ−１］を７．
４重量部、［Ｂ−２］を６．６重量部の配合割合に変
え、無機充填材の含窒素無機化合物の添加率を表３のと
おり変えてエポキシ樹脂組成物を得、これらについて比
較評価した。その評価結果を表３に示す。
【００１９】《実施例10〜12、比較例７、８》基本配合
処方において、下記の点を変えてエポキシ樹脂組成物を
得、これらについて比較評価した。その評価結果を表４
に示す。 ・実施例10：球状溶融シリカ粉末をＣ−Ｆ６とＣ−Ｆ８
の混合物（Ｃ−Ｆ６：Ｃ−Ｆ８＝１：４の割合で配合、
平均粒径１２．０μｍ）に変えたエポキシ樹脂組成物 ・実施例11：球状溶融シリカ粉末をＣ−Ｆ６とＣ−Ｆ８
の混合物（Ｃ−Ｆ６：Ｃ−Ｆ８＝１：４の割合で配合、
平均粒径１２．０μｍ）に、無機充填材の添加量を７８
重量％とし、含窒素無機化合物（Ｃ−５）の添加率を８
２重量％に変えたエポキシ樹脂組成物 ・比較例７：エポキシ樹脂をＡ−２に変えたエポキシ樹
脂組成物 ・実施例12：硬化促進剤をＤ−２に変えたエポキシ樹脂
組成物 ・比較例８：硬化促進剤をＤ−３に変えたエポキシ樹脂
組成物
処方において、下記の点を変えてエポキシ樹脂組成物を
得、これらについて比較評価した。その評価結果を表４
に示す。 ・実施例10：球状溶融シリカ粉末をＣ−Ｆ６とＣ−Ｆ８
の混合物（Ｃ−Ｆ６：Ｃ−Ｆ８＝１：４の割合で配合、
平均粒径１２．０μｍ）に変えたエポキシ樹脂組成物 ・実施例11：球状溶融シリカ粉末をＣ−Ｆ６とＣ−Ｆ８
の混合物（Ｃ−Ｆ６：Ｃ−Ｆ８＝１：４の割合で配合、
平均粒径１２．０μｍ）に、無機充填材の添加量を７８
重量％とし、含窒素無機化合物（Ｃ−５）の添加率を８
２重量％に変えたエポキシ樹脂組成物 ・比較例７：エポキシ樹脂をＡ−２に変えたエポキシ樹
脂組成物 ・実施例12：硬化促進剤をＤ−２に変えたエポキシ樹脂
組成物 ・比較例８：硬化促進剤をＤ−３に変えたエポキシ樹脂
組成物
【００２０】 表 １ 実 施 例 比較例 １ ２ ３ ４ ５ １ 含窒素無機化合物の種類 Ｃ−１ Ｃ−２ Ｃ−３ Ｃ−４ Ｃ−５ Ｃ−９ 特性 熱伝導率 65 60 65 60 60 35 (10-1cal／sec・cm・℃) 粘度（poise） 100 85 120 80 70 35 成形性 良好 良好 良好 良好 良好 バリ 半田耐熱性（％） ０ ０ ０ ０ ０ ０
【００２１】 表 ２ 実 施 例 比 較 例 ５ ６ ２ ３ 無機充填材量（重量％） 82.3 87.0 72.0 92.0 特性 ∧ 熱伝導率 60 80 30 成 (10-1cal／sec・cm・℃) 形 粘度（poise） 70 250 15 不 成形性 良好 良好 ボイド 能 半田耐熱性（％） ０ ０ 100 ∨
【００２２】 表 ３ 実 施 例 比 較 例 ７ ８ ９ ４ ５ ６ フェノール樹脂の種類 Ｂ−２ Ｂ−２ Ｂ−２ Ｂ−２ Ｂ−２ Ｂ−２ 含窒素無機化合物の種類 Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ 〃 の添加率(重量％) 58 70 83 40 95 100 特性 熱伝導率 50 60 70 35 85 不能 (10-1cal／sec・cm・℃) 粘度（poise） 40 50 175 30 480 不能 成形性 良好 良好 良好 ボイド パッド パッド 半田耐熱性（％） ０ ０ ０ ０ 不能 不能
【００２３】 表 ４ 実 施 例 比 較 例 ５ 10 11 12 ７ ８ エポキシ樹脂の種類 Ａ−１ Ａ−１ Ａ−１ Ａ−１ Ａ−２ Ａ−１ 含窒素無機化合物の種類 Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ Ｃ−５ 〃 の添加率(重量％) 70 70 82 70 70 70 球状溶融シリカの種類 C-F7 C-F6 CF-6 CF-7 CF-7 CF-7 C-F8 C-F8 CF-8 CF-8 CF-8 CF-8 無機充填材量（重量％） 82.3 82.3 78.0 82.3 82.3 82.3 硬化促進剤の種類 Ｄ−１ Ｄ−１ Ｄ−１ Ｄ−２ Ｄ−１ Ｄ−３ 特性 ∧ 熱伝導率 60 60 45 55 65 硬 (10-1cal／sec・cm・℃) 化 粘度（poise） 70 85 35 150 450 せ 成形性 良好 良好 良好 良好 パッド ず 半田耐熱性（％） ０ ０ ０ ０ 不能 ∨
【００２４】
【発明の効果】本発明では、熱放散性が必要な薄型パッ
ケージに必要な成形性、半田耐熱性の優れた信頼性の高
いエポキシ樹脂組成物が得られ、ＩＣ、ＬＳＩ高密度化
に対応するＴＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ等の薄型パ
ッケージの高信頼性要求に対して広範囲に適用できる。
ケージに必要な成形性、半田耐熱性の優れた信頼性の高
いエポキシ樹脂組成物が得られ、ＩＣ、ＬＳＩ高密度化
に対応するＴＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ等の薄型パ
ッケージの高信頼性要求に対して広範囲に適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/28 Ｃ０８Ｋ 3/28 3/36 3/36 9/02 9/02 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31
Claims (4)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、（Ｄ）アミン系硬化促
進剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物において、
（Ａ）エポキシ樹脂が下記式（１）で示されるビフェニ
ル型エポキシ樹脂を主成分とし、（Ｃ）無機充填材が含
窒素無機化合物５５〜８５重量％及び溶融シリカ１５〜
４５重量％からなり、全樹脂組成物中７５〜９０重量％
含有し、かつ該エポキシ樹脂組成物の１７５℃での高化
式粘度が３０〜３００Poiseであることを特徴とするエ
ポキシ樹脂組成物。 【化１】 ［式中のＲは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜１
２のアルキル基を示し、互いに同一でも異なっていても
よい。］ - 【請求項２】 （Ｃ）無機充填材中の含窒素無機化合物
が、ＳｉＮ、ＡｌＮ又はＢＮから選ばれた１種以上から
なり、かつ溶融シリカで被覆されている請求項１記載の
エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 （Ｃ）無機充填材中の溶融シリカが、平
均粒径が０．２５〜２５μｍの球状溶融シリカである請
求項１又は２記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載のエポキシ樹脂
組成物で半導体素子を封止してなることを特徴とする半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23818797A JPH1180509A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23818797A JPH1180509A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180509A true JPH1180509A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17026468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23818797A Pending JPH1180509A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180509A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479853B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2005-03-30 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조방법 및 그조성물 |
| JP2019026715A (ja) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 住友ベークライト株式会社 | 一括封止用エポキシ樹脂組成物、電子装置およびその製造方法 |
| WO2019124147A1 (ja) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 昭和電工株式会社 | ガラス被覆窒化アルミニウム粒子、その製造方法およびそれを含む放熱性樹脂組成物 |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP23818797A patent/JPH1180509A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479853B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2005-03-30 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조방법 및 그조성물 |
| JP2019026715A (ja) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 住友ベークライト株式会社 | 一括封止用エポキシ樹脂組成物、電子装置およびその製造方法 |
| WO2019124147A1 (ja) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 昭和電工株式会社 | ガラス被覆窒化アルミニウム粒子、その製造方法およびそれを含む放熱性樹脂組成物 |
| JPWO2019124147A1 (ja) * | 2017-12-21 | 2020-08-20 | 昭和電工株式会社 | ガラス被覆窒化アルミニウム粒子、その製造方法およびそれを含む放熱性樹脂組成物 |
| US11254572B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-02-22 | Showa Denko K.K. | Glass-coated aluminum nitride particles, method for producing same, and heat dissipating resin composition containing same |
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