JPS5922955A - 半導体封止用樹脂組成物 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は成形時のパリが少なく、耐クラツク性の良好な
半導体封止用樹脂組成物に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来より半導体封止用に使用するエポキシ樹脂組成物と
しては、エポキシ樹脂にフェノールｍ　ＪＩｆ７、酸無
水物、アミン等の硬化剤を配合し、さらに充填剤としで
シリカやクレー等を配合したものが知られている。

このようなエポキシ樹脂組成物は、従来の、例えばフェ
ノール樹脂組成物等の一般的な熱砂化性樹脂組成物に比
較して、溶融時の粘度が極めて低くて流動性がよいため
、ＩＣやトランジスタの微細なパターンやワイヤの損傷
を最少限に抑えるのに有効であり、また耐湿性を特徴と
する特性が良好であるという利点がある。

しかしながらこの良好な流動性のために封止成形時にＩ
Ｃやトランジスタのリード端子となるリードフレームの
部分に樹脂パリが（４着し易く、後のめつぎ工程に支障
をきたし、またパリ取りの工程を設けなければならない
という欠点があった。

また、最近ではパッケージ形状がより小形化、薄形化す
る傾向にあり、成形時の樹脂パリが極め（少ない材料が
要求されＣいるとともに、使用条件がより厳しいもので
あってもそれに適合りる、より信頼性の高い材料が必要
となつ−Ｃぎている。

このパリ対策として、リードフレーム側に種々のパリ止
めのための加工を施したり、原料樹脂の粘度を調整した
り、充填剤への処理方法を種々倹約する等の方法が採用
されてきたが、それぞれ耐湿性、耐クラツク性との調和
がとれていない等の欠点があった。

［発明の目的］ 本発明者らはこのような欠点を解消リベく鋭意研究を進
めた結果、充填剤としＣ用いるシリカの結晶性と溶融性
並びにその平均粒径どを調整づることにより耐湿性、耐
クラツク性および成形性の優れたバランスのよい半導体
封止用樹脂組成物が得られることを見出した。

本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、耐
湿性、耐クラツク性および成形性に優れた半導体封止用
樹脂組成物を提供Ｊることを目的とする。

［発明の概要］ すなわち本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
と充填剤とを主成分とする半導体封止用樹脂組成物にお
いで、充填剤が平均粒径２５〜３５μ（最大粒径８０μ
以下）の溶融シリカ（シリカ△）と平均粒径１０〜２０
μの溶融シリカ（シリカＢ）と平均粒径５μ以下の結晶
性シリカ（シリカＣ）とからなり、シリカＡとシリカＢ
の比率が４：１〜３：２でシリカＣの割合が充填剤中１
５〜３０ｖｏ１％を占めるものであることを特徴とする
ものである。

本発明に使用するエポキシ樹脂としては、特に制限され
るものではないが、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノ
ボラック型エポキシ樹脂等があげられ、これらは酸無水
物、フェノール樹脂、各種アミン類およびこれらの混合
物を硬化剤として用いる。またエポキシ樹脂に他の熱硬
化性樹脂を混合することもできる。

本発明においては硬化促進剤として通常用いられる、例
えばイミダゾール、第３級アミンを用いることかＣ゛ぎ
る。

本発明に使用する充填剤としては、平均粒径２５〜３５
μ（最大粒径８０μ以下）の溶融シリカ（シリカＡ）と
平均粒径１０〜２０μの溶融シリカ（シリカＢ）と平均
粒径５μ以下の結晶性シリカ（シリノＪＣ）とを混合し
て使用する。シリカ八とシリカＢの比率は４：１〜３：
２が適しており、シリカＡがこの比率より大きいと粘度
が低すぎるために樹脂パリが多くなり耐クラツク性も悪
くなる また、シリカＡがこの比率より小さいと封止材料として
粘度が高くなりずきＣ特にフラン１〜ノ＼ツケージのよ
うなゲートの隣接距離が小さいもの（こ使用する場合は
、ワイヤ流れが多く信頼性を落すので好ましくない。

シリカＡとシリカＢの比率が上述の範囲にある場合にの
みパッケージ形状の小形化、薄形化に伴うゲート寸法の
縮少傾向による流れの促進と、高集積化に伴うピン数の
増加のためのリードフレームの合理化による材料の流れ
過ぎを防止することができる。特にシリカＢとしＣ１湿
式粉砕法にＪ：る溶融シリカを使用した場合には、同じ
平均粒径のものでも粒子のかどが取れたいわば球に近い
多面体になつ“Ｃいるため通常の乾式粉砕物とは異なり
、配合量を増大しても比較的粘度が低くなるという利点
がある。

本発明においてシリカＣの配合割合は充填剤中１５〜３
Ｑｖｏ１％を占める量が適しており、その理由は、１５
ｖｏ１％未満では樹脂パリ／Ｊ）多くなり形成以後の工
程が多くなって実用上好ましくなし八ためであり、３Ｑ
ＶＯ１％を越えると耐クラツク性が悪くなり、クラック
の発生率が増大の傾向を示すことによる。

本発明においてはエポキシ樹脂、充填剤および硬化剤、
硬化促進剤をロール等により混練し、混線後冷却して粉
砕し使用に供される。

［発明の実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。

実施例１ クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エボキシ当聞２
１５、軟化点７０℃）１００重ω部、フ」−ノールノボ
ラック樹脂（軟化点８５℃）５０重量部、２メチルイミ
ダゾール１．２重量部、カルナウバワックス２．５重量
部、充填剤としてシリアＪを表１の割合で配合しＩＣも
のを合ム１茄で３８０重量部とを約９０’Ｃのロール氾
練機で充分混練（）た後冷却しＣ粉砕し、４部φ以下の
成形材料を得た。

得られた成形材お１について溶融粘度、ワイヤ流れ、ス
パイラルフロー長、樹脂パリ長さ、耐クラツク性を試験
した。得られた結果を同表中に示す。

なお表中の比較例の１〜３はシリカＣの比率が本発明の
範囲外のものであり、比較例の４は平均粒径が３０μで
あるが、最大粒径が８０μ以上のものを５％含む溶融シ
リカ（シリカ１つ）を使用した例であり、比較例の５と
６はシリカＢを配合しない例である。

（以ト余白） 第　　　１　　　表 ※１　　ＥＭＭＩのスパイラルフロー長を測定※２　溶
融時の最低１ヘルクをラボブラストミルく島津製作所製
）により求めた。

※３１６ビンＤＩＰのモデル金型によりモールドしたワ
イ（７１４本のＸ線写真からそれらの平均流れ距離をΔ
１鋒し、０．５ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、１．０ｍｍ
以下、１．０部以上の場合を順に１．２．３．４と採点
した。

※４　パリの長さは成形材料を＋１１１０　ａ、１０μ
厚のすぎまおよび１−１１０陳、２０μ厚のづきまに注
型した場合、各々１．０ＩＩＩＩ以上のハリ長さであれ
ば実用上問題がない。

※５　成形材料を３０關Ｘ　２５　ｍｍ　Ｘ　５關の金
型に注型し、２５部Ｘ２５１１屈Ｘ　３　ｍｍの銅版を
埋め込んで成形し１７５℃で４時間加熱硬化させた後、
−４０’Ｃと２００℃の各恒温槽中に各々３０分ずつ入
れることを７回または１５回繰り返して熱衝撃を与えた
後のクラック発生状況をチェックした。

第１表の試験結果かられかるように、平均粒径５μ以下
の結晶性シリカをシリカの全量のうち３Ｑｖｏド％を越
えで使用するとスパイラルフロー長は極め゛て小さくな
ると同時に、クラックの５１生率は極めて大ぎくなるこ
とがわかる。また１５ｖｏ１％未満ではクランク発生は
少ないがパリが多く、実使用時には種々の問題が発生ず
る。

また比較例の４〜６のものは、いずれも実施例に比較し
て溶融粘度は低いがその割にワイＶ流れが大きくなり、
パリが長くなることがわかる。

実施例２ シリカＣの配合割合は実施例１の号ンブルと同じように
固定し、シリカＡとシリカＢとの配合割合のみ表２のよ
うに変えて同様にテストしＩＬ　０結果を同表中に示す
。

（以下余白） 第　　２　　表 第２表から明らかなように、シリカＡの配合割合が大き
いと溶融粘度が低くなるがパリが多くなり、逆にシリカ
Ｂが多すぎると粘度が高くなりすぎ、ワイヤ流れが大き
くなりすぎて実用的ではない。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明の半導体封止用樹脂組成物は
、成形し易いうえにパリの発生が少なく、また耐クラツ
ク性にも優れている。

代理人弁理士　　　須　山　佐　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂と充填剤とを主成分とする半導体封
   止用樹脂組成物において、充填剤が平均粒径２５〜３５
   μ（最大粒径８０μ以下）の溶融シリカ（シリカＡ）と
   平均粒径１０〜２０μの溶融シリカ（シリカＢ）と平均
   粒径５　ｔノ以下の結晶性シリカ（シリカＣ）とからな
   り、シリカＡとシリカＢの比率が４＝１〜３：２でシリ
   カＣの割合が充填剤中１５〜３０ｖｏ１％を占めるもの
   であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
2. （２）シリカＢの溶融シリカは湿式粉砕法によりｊｑら
   れるものである特許請求の範Ｉｌｌ第１項記載の半導体
   封止用樹脂組成物。