JPS582322A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイオード、トランジスター、ｌ０１ＬＳＩな
どの半導体素子な封止するために使用する半等体封止用
エポキシ樹脂組成物に関するものである。

近年、ダイオード、トランジスター、ＩＱ。

ＬＳＩなどのいわゆる半導体を、安価に封止するために
、セラミック対重やキャン封止に代り、レジン封止が行
なわれるようになった。また、使用されるレジンも経済
性および特性の曲より、エポキシ樹脂が、最も多く用い
られている。

このような半導体対＋ｈ用エポキシ樹脂としては、従来
、クレゾールノボラックエポキシ樹１階、ビスフェノー
ルエポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂とフェノール樹脂
、酸無水物、アミン等を配合してなるものがよく用いら
れている。しかし、これらエポキシ樹脂もその適用機種
や使用条件によっては使用不可能な場合がある。

特に最近では、半導体封止体を回ｗｔ基板に実装する際
に２７０〜３００℃程度の半田浴に長時間さらされるた
め、半導体素子の特性変動や半導体素子の破壊、封止樹
脂の破壊などを起こすことが、重大な問題となっており
、従来技術の封止用樹脂ではこのような要求に対処でき
ないものであった。

本発明者達は、上記した従来の樹脂組成物の欠を改良し
緒特性が良好であり、かつ半田を処した時も半導体素子
との適倉性の艮好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
鋭意検討した栢果本発明に到達した。即ち本発明は ｆａ）軟１ヒ点６５℃以上、ナトリウムイオン含有量１
０ＰＰｔｖｉＩ杖Ｆ、クロルイオン含有門１１０ＰＰ思
干、エポキシ当１ｄ２０５１ｄ下好ましくは１８０〜２
００のフェノールノボラックエポキシ樹脂と、 （１））軟化点６５℃以上、水酸基当［１１０以下好ま
しくは１０５〜１０７、ナトリウムイオン含有量１１０
ＰＰ［下、クロルイオン含有１ｔｌｏｐｐＭ以下、フリ
−フェノール１２ｃｆｉ６重を以下のフェノールノボラ
ックを 上記エポキシ樹脂のエポキシ基１当檄に対し、フェノー
ルノボラックの水酸基０．７〜１．３当敞の割合で倉荷
してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するもの
である。

本発明により得られる組成物は、通常微粉末状として提
供され、好ましくはトランスファーモールドにより半導
体素子な封止することができる。

本発明において、フェノールノボラックエポキシ樹脂の
軟化点を６５℃以上０ｊｌｉ常上；長鎖は９０℃）と限
定し、またフェノールノボラックの１文化点を６５℃以
上（上限値は通常１２５℃）と限定した理由は、６５℃
以下のものを使用するとこの尭明により得ら肚る組成物
を用いて半導体素子をモールドし、半導体対正体とした
とき、この対重体の半田時の耐熱性に劣るからである、
。

またフェノールノボラックエポキシ樹脂およびフェノー
ルノボランクのナトリウムイオン含有量なＩＯＰＰＭ以
下と限定し、クロルイオン含有量を１０Ｐ１０ＰＰ下と
限定すると共にフェノールノボラックのフリーフェノー
ル量を２重Ｌ％以Ｆと１我定した理由は、これら以外で
は得ら１する組成・物を用いて半導体素子を封止すると
、該素子が劣化し、高温時のバイアス特性等電気的特１
生が劣化するからである。

さらにフェノールノボラックエポキシ樹脂のエポキシ当
量を２０５以下と限定した理由は、２０５以上のエポキ
シ樹脂を用いると半田耐熱性に劣るようになるからであ
る。

本発明において用いられるフェノールノボラックエボキ
シｉｌｌ指のエポキシ通掛の下Ｉ涙１直は通常１７０と
される２゜ 本発明において用いられるフェノールノボラックの水、
唆基当ｔ’ｔｔｔｏ＋ユ下と１ａ定した理由は、１１０
嵐トのもの４・用いると半田時の耐熱１生が低下するか
らである。

フェノールノボラックの水酸基当量の上限値は通常１０
２とされる。

また本発明において用いられるフェノールノボラックＤ
分子量は通常２０４〜１，０００程度である。

本発明において、フェノールノボラックエポキシ樹脂に
配合されるフェノールノボラックの蝋をエボキン基】当
量に対し、水酸基０．７〜！、３当置と限定１．た理由
は、この範囲？はす１Ｌると半田時の耐熱性が低下する
からである。

本発明においてフェノールノボラックエポキシ樹脂とフ
ェノールノボラックより樹脂組成物を製造するには、た
とえば両者を攪拌肩付あるいはミキシングロールにより
混合し、必要により公知の粉砕機を用いて微粉末状とす
ればよい。

また本発明においては、組成物中に公知の添加剤を添加
することができる。たとえば硬化促進剤、好ましくは２
・４・６−ジメチルアミノメチルフェノール、２−フェ
ニルイミタソール、１．８−ジアザ−ビンクロ（５・４
・０）クンデセン−７を単独もしくは混合して全組成物
基準で０．３〜０．５重量％添加することができる。

離型剤、好ましくはモンタン酸エチレンジアミドな全組
成物基準で０，３〜０．５ｇｇ％含有させるこ、とがで
きる。

線膨張率を小さくする目的で、たとえばジルコン粉、シ
リカ粉、石英ガラス粉、アルミナ粉、タルク粉、ケイ酸
カルＶニーム粉、炭酸カルシニーム粉、マグネシア粉、
好ましくは溶融シリカ粉、結晶シリカ粉の如きフィラー
を全組成物基準で６０〜８０重量％の範囲で含有させる
ことができこのときフィラーの粒径は１４９ｆｉ以上０
゜５直置％）伏下、４６声以下４０〜９０重社％とし、
且つカトリウムイオン含有；辻、クロルイオ含有量を各
々１０Ｐ　Ｐ　ｌｖｌ　Ｉｄ下とするのが好ましい。

また難燃剤好ましくは二酸化アンチモンとブロム化エポ
キシ樹脂の混合＠（混合物中に占める三酸化アンチモン
の量的割合は一般に４０〜６０重に％）を全組成物基準
で２〜７重量％含有させることができる。

さらにシランカップリング剤、好ましくはエポキシシラ
ン（ユニオンカーバイド辻製へ−１８６、Ａ−１８７等
）を全組成物基準でＯ６３〜０．５重、Ｉｔ％含有させ
ることができる。

なお本発明において上記添加剤を組成物に含有させる場
會、組成物中のエポキシ樹脂とフェノールノボラックの
合ｉｔ瀘は、全組成物１基準で通常１５重社％以上とさ
れる。

本発明において上記したイオン含有量は次の手段により
測定できる。

ナトリウムイオン含有１は、試料をクロロホルムで溶解
もしくは抽出し、さらに純水を加えて分離させ、次いで
分離した水１一部を炎光分光分析することにより測定で
きる。

またクロルイオン含有量は、試料をアセトンで溶解もし
くは抽出し、次いで硝酸銀溶液にて電位差滴定すること
により求めることができる。

本発明は以上のように構成したので１本発明により得ら
れる組成物を用いて半導体を封止したとき得られる半導
体封止物は各種特性、特に耐半田特性に優れる。

以下本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

実施例中の部は重置部である。

実施例１〜６および比較例１〜１１ 実施例および比較例で用いるエポキシ樹ｉ旧の種類を、
各物性値と共に下記第１表に記載する。

第　　　１　　　表 ０ 実施例および比較例で扇いるフェノールノボラックの物
性値を下記第２表に記載する。

第２表 下記−３辰に示す如き配合物を８０℃のミキシングロー
゛ルにて１０分間“混練し、ンート状にした後粉砕して
６メツシーパスの半導体封止用エポキシ樹脂組成物粉末
を得た。

このようにして得られた樹脂粉末を用い、低圧トランス
ファーモールド成形機により、圧カフ０ψｊ温度１７５
℃、３分間の条件で１４リードリニアーＩ（３を封止成
形し、さらＶｃ１８０℃で６時間アフターキーアーして
半導体素子封止物を得た。

得られた封ｔｈｅの初期リーク特性？評価し、さらに、
この封止物を３００℃の半田浴に３０秒間浸漬した後再
びリーク特性を評価した。

半田浴浸漬後のリーク特性が初期値に比べて１０％以上
変動したものを不良とした。

テストサンプル４０ケ中の不良個数を第３表に併記した
。

第３辰より、本発明の組成物を用いて半導体素子を封止
して得らｎた封止物は耐半田性に優れていることがわか
る。

特許出願人 日東電気工業株式会社 代表者土方三部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）軟化点６５℃以上、ナトリウムイオン含有量１１
   ０ＰＰ以下、クロルイオン含有量１１０ＰＰ以下、エポ
   キシ当量２０５１ａ下のフェノールノボラックエポキシ
   樹脂と、 （ｂ）軟化点６５℃以上、水酸基当量１１０以下、ナト
   リクムイオン含有１１１ｏｐｐＭ以下、クロルイオン含
   有量１１０ＰＰ以下、フリーフェノール量２重量％以下
   のフェノールノボラックを、上記エポキシ樹脂のエポキ
   シ基１当皺に対し、フェノールノボラックの水酸基０．
   ７〜１．３当量の割合で含有してなる半導体封止用エポ
   キシ樹脂組成物。