JPS60147141A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPS60147141A
JPS60147141A JP59001981A JP198184A JPS60147141A JP S60147141 A JPS60147141 A JP S60147141A JP 59001981 A JP59001981 A JP 59001981A JP 198184 A JP198184 A JP 198184A JP S60147141 A JPS60147141 A JP S60147141A
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JP
Japan
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resin
semiconductor device
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epoxy
compound
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JP59001981A
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Akio Nishikawa
西川 昭夫
Masaji Ogata
正次 尾形
Masanori Segawa
正則 瀬川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/291Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は高温高湿下に於いて、長時間に亘って信頼性の
高い動作が可能な樹脂封止型半導体装置に関する。
〔発明の背景〕
現在、半導体装置の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂
をノボラック型フェノール樹脂で硬化させる系が主流を
占めている。しか(7、該組成物に用いられているエポ
キシ樹脂やフェノール樹脂中には、加水分解性塩完全は
じめ各種のイオン性不純物が含まれており、樹脂封止型
半導体装置が高温高湿下に放置された場合には、樹脂バ
ルク中や、樹脂とリード線、素子との隙間を通じて外部
の水分が、パッケージ内に浸入し、前記イオン性不純物
との相互作用により、素子上のAt配線、ポンディング
パッド部のAlが腐食し断線する問題がある。
この対策として、樹脂バルクの疎水化、素子表面のカッ
プリング剤処理、あるいけ樹脂硬化物の低応力化などの
パンケージ内部への水分の浸入阻止方策、あるいは素材
の高純度化によるイオン性不純物の低減などが図られて
きた。
しかしながら、半導体装置は近年、高密度、高信頼度化
のニーズは益々大きくなってきており、樹脂封止型半導
体装置においても、更にすぐれた信頼性の付与がめられ
ている。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、本
発明の目的は高温高湿下に於いて、長時間に亘って信頼
性の高い動作が可能な樹脂封止型半導体装置全提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するだめの、本発明の費旨は、少なくと
も、一般式〔I〕 〔M、′ユMS”(OH)m)”・XR−・nH2O〔
1’:1〔式中、M”V!M:”、zs”、N%”、M
”V!kA”。
Fi Z C,3+、R−はC1−、NOs 、ClO
4、C0W−2S o: −、F −(CN) g−1
Xはl/6.<X<、1/3.m、nは正の整毅で表わ
される〕で表わされるノ・イドロタルサイド類化合物を
含む樹脂組成物により、少なくとも半導体素子及びリー
ドフレームの一部を封止してなることを特徴とする樹脂
封止型半導体装置である。また、前記樹脂組成物が多官
能エポキシ化合物とノボラック型フェノール樹脂である
場合には特に、本発明の効果が発揮される。
本発明において、一般式(1)で表わされるハイドロタ
ルサイト類化合物の例として、最も代表的な化合物は、
Mt6A、t2(OHLoCOs ・4H20でおり、
天然に産出される。また、 Mg2.s At2 (OH)13cO3・3.5 l
−120があり、協和化学工業社よりDHT−4Aなど
の高品名で市販きれている。
上記、ハイドロタルサイト類化合物は、層状化合物でh
す、C01−はCt−をはじめF−、N0ff 。
soニー、bるいはギ酸、酢敵などのカルボキシルなど
のアニオンによってイオン交換する作用を有する。この
ため、エポキシ樹脂、あるいはフェノール樹脂中の加水
分解性CtW始め、シラン系カンプリング剤などより生
成する有機酸の捕促に極めて有効であり、1soc以下
では捕捉イオンを解離しない。このため、Alの腐食に
大きな影響ケ及ぼす封止樹脂組成物中のイオン性不純物
の挙動ケ大巾に規制す′尋が可能となり・高温高湿下 
?に於ける樹脂封止型半導体装置の@頼性向上に大きな
効果を発揮する。
本発明において、半導体装置の封止用樹脂組成物のベー
ス樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂
、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹
脂、付加型イミド樹脂、ホリサルファイド樹脂、ポリブ
タジェンm脂などが挙げられる。
上記の中でも、特に多官能エポキシ化合物をノボランク
型フェノール樹脂で硬化して得られる樹脂組成物系は、
本発明の効果全発揮する上で有効である。
本発明において多官能エポキシ化合物としては、例えば
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ブタジエン
ジェポキサイド、3.4−エボキシシクロヘキシルメテ
ルー(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレ
ート、ビニルシクロヘキサンジオキシド、4,4′−ジ
(l、2−エポキシエチル)ジフェニルエーテル、4.
4’ −(1,2−エポキシエチル)ビフェニル、2,
2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパノ
、レソルシンのグリシジルエーテル、フロログルシンの
ジグリシジルエーテル、メチルフロログルシンのジグリ
シジルエーテル、ビス−(2゜3−エポキシシクロベン
チル)エーテル、2−(3,4−エポキシ)シクロヘキ
サン−5,5−スビロ(3,4−エポキシ)−シクロヘ
キサン−m−ジオキサン、ビス−(384−エポキシ−
6−lfルシクロヘキシル)アジベー)、N、N’−m
−フェニレンビス(4,5−エポキシ−1゜2−シクロ
ヘキサン)ジカルボキシイミドなどの2官能のエポキシ
化合物、パラアミノフェノールのトリグリシジルエーテ
ル、ポリアリルグリシジルエーテル、i、3.5−)す
(1,2−エポキシエチル)ベンゼン、2.2’ 、4
.4’−テトシグリシドキシベンゾフエノン、テトラグ
リシドキシテトラフェニルエタン、フェノールホルムア
ルデヒドノボラックのポリグリシジルエーテル、グリセ
リンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパ
ンのトリグリシジルエーテルなど3官能以上のエポキシ
化合物が用いられる。
次に、フェノールとアルデヒドとの縮合反応物としては
、各種のフェノール系化合物とアルデヒド系化合物と金
、酸性もしくは塩基性触媒の存在において、付加縮合反
応させることにより生成される樹脂類が使用され、特に
フェノール、クレゾールなどとホルムアルデヒドとを用
いて、酸性触媒反応によって合成されるノボラック樹脂
が有用でろ乞。
さらに、本発明においては、前記3成分を含む組成物の
硬化反応を促進する目的で各種の触媒を添加することが
でき、この触媒としては、例えばトリエタノールアミン
、テトラメチルブタンジアミン、テトラメチルペンタン
ジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチレ
ンジアミン及びジメチルアニリン等の第3級アミン、ジ
メチルアミンエタノール及びジメチルアミノペンタノー
ル等のオキシアルキルアミンならびにトリス(ジメチル
アミノメチル)フェノール及びメチルモルホリン等のア
ミン類を適用することができる。
又、同じ目的で、触媒として、例えばセチルトリメチル
アンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロ2イド、ドデシルトリメチルアンモニウムアイオ
ダイド、トリメテルドデシルアンモニクムクロライド、
ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロライド
、ベンジルメチルパルミチルアンモニウムクロライド、
アリルドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベ
ンジルジメチルステアリルアンモニウムブロマイド、ス
テアリルトリメチルアンモニウムクロライド及びベンジ
ルジメチルテトラデシルアンモニウムアセテート等の第
4級アンモニウム塩を適用することができ、更には、2
−ウンデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、
2−エチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾー
ル、2−メチル−4−エチルイミダゾール、l−ブチル
イミダゾール、l−プロピル−2−メチルイミダゾール
、l−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−yアノ
”テ″−2−メチ″イミタ゛シー″副 ?−シアノエチ
ルー2−ウンデシルイミダゾール、1−シアンエチル−
2−フェニルイミダゾール、l−アジン−2−メチルイ
ミダゾール及びl−アジン−2−ワンデシルイミダゾー
ル等のイミダゾール化合物あるいは又、トリフェニルホ
スフィンテトラフェニルボレート、トリエチルアミンテ
トラフェニルボレート、N−メチルモルホリンテトラフ
ェニルボレート、ピリジンテトラフェニルボレート2−
エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレー
ト及び2−エチル−1,4−ジメチル、イミダゾールテ
トラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が
有用である。
上記の触媒はその2種以上?併用することもでき、その
量は、多官能エポキシ化合物(A)100に対して、重
量比で、0.01〜20の範囲で用いればよい。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、その用途、使
用目的に応じて、例えば炭酸カルシウム、シリカ、アル
ミナ、チタニア、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニ
ウム、ケイ酸ジルコニウム、ジルコン、ガラス、メルク
、マイカ、黒鉛、アルミニウム、銅、鉄などの粉末や短
繊維状充填剤、脂肪酸及びワックス類等の離型剤、エポ
キシシラン、ビニルシラン、ボラン系化合物及びアルキ
ルチタネート系化合物等のカンプリング剤、そしてさら
に、アンチモンやリンの化合物及びハロゲン含有化合物
のような難燃剤ケ加えることができる。
本発明の樹脂組成物は、上記した成分をロール、ニーグ
ー、コニーダ−1tたはヘンシェルミキサー等を用いて
加熱(約70〜80C)混練することによって調製され
る。また、成分化合物が固体である場合には、微粉化し
た後混合するトライブレンド法によって配合することも
できる。得られた組成物は約150〜200Cの温度で
短時間に硬化できる。
〔発明の実施例〕
実施例 1〜4 多官能エポキシ化合物として、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂ECN1273(テハ社製:エボキシ尚量
:225)100部、ノボラック型フェノール樹脂HP
607N(日立化成社製)55部に、ハイドロタルサイ
ト類化合物として、Mg4.sA4 (OH)+a C
Os・3.5HzO(協和化学工業社製:商品名i D
HT−4A)を、第1表に示した所定量をそれぞれ別個
に配合した4種類の配合組成物を作った。
これらにそれぞれ、促進剤としてトリエチルアミンテト
ラフェニルボレー) (TEA−K)2部、カンプリン
グ剤としてエポキシシランK B M 303(信越化
学社製)2部、フィシとして耐融石英ガラス粉480部
、離型剤としてステアリン酸カルシウム2部、着色剤と
してカーボンブラック1部、難燃剤として付加型イミド
コート赤リン4部を添加した。
上記、種類の配合物ケ、それぞれ別個に8インチ径の2
本ロールで、70〜80C,7分間混練した後、冷却粗
粉砕して半導体封止用樹脂組成物?得た。
該組成物金剛いて、64にビットメモリ用D・RAML
 S I k、18 QC,70k g/cm2.1,
5分の条件でトランスファ成形して、目的の樹脂封止型
半導体装置(メモリ用LSI)Thそれぞれ100個ず
つ作成した。
次いで、上記樹脂封止型メモリ用LS i、121c、
2気圧過飽和水蒸気中に放置した。所定時間釜に取り出
し、LSIがA7配線の腐食により断線していないかど
うかチェックした。第1表に、断線故障率の結果ケ示し
た。比較例として、上記封止用樹脂組成物よIll、D
H’l’−4Ak除いた場合の結果を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも、一般式(1) %式%() 〔式中、M” ” tj: M2f”L Z ”m Z
     N”l ”% M” 囃A l ” ”。 F:+、C9+、R−はC1−、NOi、C1O;、C
    O±−9S O: −、F −(CN)g −、XはI
    /6 くX< 1/3、m、nは正一つ堅組で表わされ
    る〕で表わされるハイドロタルサイト類化合物倉吉む樹
    脂組成物によシ、少なくとも半導体素子及びリードフレ
    ームの一部を封止してなることを特徴とする樹脂封止型
    半導体装置。
JP59001981A 1984-01-11 1984-01-11 樹脂封止型半導体装置 Pending JPS60147141A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01206656A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH01206655A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置およびそれに用いるエポキシ樹脂組成物
JPH0286148A (ja) * 1988-09-21 1990-03-27 Nitto Denko Corp 半導体装置
WO2019106810A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 日立化成株式会社 コンパウンド粉

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