JPS5942984B2 - 樹脂封止半導体装置の製造法 - Google Patents

樹脂封止半導体装置の製造法

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JPS5942984B2
JPS5942984B2 JP6037979A JP6037979A JPS5942984B2 JP S5942984 B2 JPS5942984 B2 JP S5942984B2 JP 6037979 A JP6037979 A JP 6037979A JP 6037979 A JP6037979 A JP 6037979A JP S5942984 B2 JPS5942984 B2 JP S5942984B2
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tetra
epoxy resin
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resin
resin composition
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允宏 北村
宏 鈴木
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Hitachi Ltd
Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エポキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止半導体
装置の製造法に関するもので、その目的とするところは
、速硬化で、かつ耐湿性のすぐれた樹脂封止半導体装置
を提供するところにある。
最近の半導体装置例えば、ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスタ
、ダイオード等は、セラミック、キヤン封止タイプに比
べて大量生産性、生産工程の合理化の面で有利で、かつ
低コストな製品が得られる樹脂封止方式で生産されてい
る。しかしながら、樹脂封止型半導体装置は、セラミッ
ク、キヤン封止タイプに比べ気密性に若干劣り、事実樹
脂封止型半導体製品（ＴＲＳ、ＩＣ、ＬＳＩ等）におい
て、耐湿不良の問題が起つている。そこで、このような
樹脂封止半導体製品の耐湿不良を防ぐために、いろいろ
な改良が所々方々でなされている。それら改良方法につ
いて例を挙げて言うと、半導体素子そのものをシリコー
ン樹脂、ポリイミド樹脂等の有機化合物でアンダーコー
トしてから樹脂封止する方法、耐湿不良の原因の一つと
考えられる封止材中のイオン性物質を除去したり、イオ
ン性物質をトラップするような添加剤を加えたりまた、
封止材そのものの耐湿性、透湿、吸湿性を少なくするた
めに金属の酸化物を添加するなどの方法等がある。この
他にも種々の改良方向が考えられ、検討がなされている
。本発明者らは、速硬化を持ち、かつ耐湿性の良好な樹
脂封止型半導体製品を得るために封止材であるエポキシ
樹脂組成物について耐湿性改良の検討を行つた。
まず、封止材の耐湿性を改良する手段としては前述した
ことのほかに一般にカップリング剤を用いることが知ら
れている。そこで、われわれは、種々なカップリング剤
の中でも特にシランカップリング剤について検討した。
そしてエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を必須成分と
するエポキシ樹脂組成物に各種シランカップリング剤を
添加し、それらの材料で半導体装置（ＭＯＳ型１Ｃ）を
トランスフアーモールドし、その製品についても耐湿性
を調べた。その結果、シランカツプリング剤の中で、エ
ポキシ基を有したシランカツプリング剤とメルカプト基
を有したシランカツプリング剤を併用したエポキシ樹脂
組成物は、シランカツプリング剤を単独及び併用添加し
て調整した材料でモールドしたＭＯＳ型１Ｃより耐湿性
が著しく向上することがわかつた。本発明は、半導体装
置をエポキシ樹脂組成物でモールドし、かつこれを硬化
する樹脂封止半導体装置の製造法において、前記エポキ
シ樹脂組成物が、分子内に２個以上のオキシラン環を有
するエポキシ樹脂と分子内に２個以上の水酸基を有する
フエノールノボラツク系樹脂とテトラ置換ホスホニウム
・テトラ置換ボレート、テトラ置換アンモニウム・テト
ラ置換ボレート、テトラ置換アルソニウム・テトラ置換
ボレート及び各種イミダゾール類のボレート化合物とを
加熱溶融混合処理を施して得られる硬化剤を用い、かつ
シランカツプリング剤にエポキシシランとメルカプトシ
ランを前者１に対して後者を０．０１〜１の範囲で併用
したエポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とする。
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、特に限定されたも
のではなく、公知のエポキシ化合物が広く使用できる。
例えば、ビスフエノールＡ１ビスフエノールＦ１レゾル
シノール、フエノールノボラツク、クレゾールノボラツ
クなどのフエノール類のグリシジルエーテル、ブタンジ
オール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コールなどのアルコール類のグリシジルエーテル、フタ
ル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのカル
ボン酸類のグリシジルエステル、アニリン、イソシアヌ
ール酸などの窒素原子に結合した活性水素をグリシジル
基で置換したものなどのグリシジル型（メチルグリシジ
ル型を含む）エポキシ樹脂、分子内のオレフイン結合を
過酸等でエポキシ化して得られるビニルシクロヘキセン
ジエポキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル
−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、
２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−５，５−ス
ピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキサンーｍ−ジオキ
サンなどのいわゆる脂環型エポキシドなどが用いられる
。また、硬化剤としては、分子内（こ２個以上の水酸基
を有するフエノールノボラツク系樹脂、たとえばフエノ
ールノボラツク樹脂、クレゾールノボラツク樹脂、キシ
レノールノボラツク樹脂などから選ばれる一種とテトラ
置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、テトラ置換ア
ンモニウム・テトラ置換ボレート、テトラ置換アルソニ
ウム・テトラ置換ボレート及び各種イミダゾール類のボ
レート化合物などから選ばれる一種又は二種とを加熱溶
融混合処理を行なつて得られる組成物が用いられる。そ
れらの加熱溶融混合処理条件は、フエノールノボラツク
系樹脂の融点以上の温度で、混合時間は５〜３０分程度
で良い。本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、硬
化促進剤を併用してもかまわない。硬化促進剤は、公知
のエポキシ樹脂用硬化促進剤が全て有効である。また、
この他に無機充填剤、離型剤、着色剤、顔料、染料、難
燃剤などを配合してもよい。無機充填剤としては、例え
ば、炭酸カルシウム、シリカ粉、ケイ酸ジルコニウム、
ケイ酸カルシウム、石英ガラス粉、タルク、クレー マ
イカ粉、ガラス繊維粉などがある。これらは、必要に応
じて２種以上併用してもかまわない。離型剤としては、
ステアリン酸、ラウリン酸などの高級脂肪酸類、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸
の金属塩類、カルナバワツクスなど天然ワツタス及び人
工合成ワツクス等がある。これらも必要に応じて２種以
上併用して用いてもかまわない。本発明に用いられるエ
ポキシ樹脂組成物は、成形材料に調整するに当つては、
固状の成分材料をそれぞれ粉砕し、ついで所望の割合で
十分に混合する。
混合には、ミキシングロール機、コニーダ、ボールミル
など慣用の混合機械を使用できる。得られた混合物は、
そのままトランスフア成形に適用できる。以下、本発明
について実施例、比較例を用いて具体的に説明する。
実施例 １ １５分間加熱溶融混合させて得た硬化剤 （γ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランとγ
−メルカプトプロピルトリメトキシランとの併用割合が
１：０．２５）実施例 ２ 組成 ａ）エポキシ樹脂ＥＣＮｌ２８ＯｌＯＯ重量部ｂ）分子
量約８００のフエノールノボラツクレジン１００ｇとト
リエチルアンモニウム・テトラフエニルボレート１０ｇ
とを１４０℃、１８分間加熱溶融混合させて得た硬化剤
５０重量部ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）は実施例１と同じ
実施例 ３ 組成 ａ）フエノールノボラツタ型エポキシ樹脂（日本化薬製
ＥＰＰＮｌエポキシ当量１８０）１００重量部 ｂ）分子量約９００のクレゾールノボラツクレジン１０
０ｇとテトラフエニルアルソニウム・テトラフエニルボ
レート５ｇとを１６０℃，２０分間加熱溶融混合させて
得た硬化剤４０重量部ｃ）、ｄ）、ｅ）．ｆ）は実施例
１と同じ実施例 ４ 組成 ａ）エポキシ樹脂ＥＰＰＮｌＯＯ重量部 ｂ）分子量約９００のクレゾールノボラツクレジン１０
０ｇと２−メチル−４−エチルイミダゾールのテトラフ
エニルボレート化合物５ｇとを１２０℃，３０分間加熱
溶融混合して得た硬化剤
４３重量部ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）は実施例１と同
じ実施例 ５〜８ 実施例１〜４のシラン男ツプリング剤がγ−グリシドオ
キシプロピルトリメトキシシランとγ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシランとの併用割合が１：１で配合量
が４重量部比較例 １，２ 実施例１のシランカツプリング剤にγ−グリシドオキシ
プロピルメトキシシラン及びγ−メルカプトプロピルト
リメトキシシランを２．５重量部それぞれ単独に配合し
た。
比較例 ３〜６ 実施例１の組成でシランカツプリング剤をγ−グリシド
オキシプロピルトリメトキシシラン０．５重量部、表１
に示したシランカツプリング剤２．０重量部の割合に配
合した。
実施例１〜８、比較例１〜６の各成分を６０〜９０℃に
加熱した８インチのミキシングロールで、１０〜１２分
間溶融混練し、その後冷却し、かつ粉砕してエポキシ樹
脂組成物を調整した。
実施例１〜８、比較例１〜６のそれぞれについて成形性
を調べた。
またＭＯＳＩＣをトランスフアモールドし、そのモール
ド品の耐湿性を調べた。また、モールドの時に、モール
ド品の表面の硬さをバーコル硬度計（滝９３５）で測定
した。それらの結果を表２に示す。ＭＯＳＩＣのモール
ド条件は、１７０℃，５０ｋｇ／ＣＩＬ、１．５分であ
る。
モールド品の表面の硬さは、型開き直後、直に硬度計を
硬化物の表面にのせて測定した。表２より、本発明は、
速硬化性を示しかつモールド品の耐湿性が非常にすぐれ
ていることがわかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 半導体装置をエポキシ樹脂組成物でモールドし、か
    つこれを硬化する樹脂封止半導体装置の製造法において
    、前記エポキシ樹脂組成物が、分子内に２個以上のオキ
    シラン環を有するエポキシ樹脂と分子内に２個以上の水
    酸基を有するフェノールノボラック系樹脂とテトラ置換
    ホスホニウム・テトラ置換ボレート、テトラ置換アンモ
    ニウム・テトラ置換ボレート、テトラ置換アルソニウム
    ・テトラ置換ボレート及び各種イミダゾール類のボレー
    ト化合物とを加熱溶融混合処理を施して得られる硬化剤
    を用い、かつシランカップリング剤にエポキシシランと
    メルカプトシランを前者１に対して後者０．０１〜１の
    範囲で併用したエポキシ樹脂組成物を用いることを特徴
    とする樹脂封止半導体装置の製造法。
JP6037979A 1979-05-18 1979-05-18 樹脂封止半導体装置の製造法 Expired JPS5942984B2 (ja)

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JPS55153358A JPS55153358A (en) 1980-11-29
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JPS61204954A (ja) * 1985-03-08 1986-09-11 Hitachi Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP7241311B2 (ja) * 2018-10-15 2023-03-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 封止用樹脂組成物及び半導体パッケージ

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