JPS60226147A - 電子部品 - Google Patents
電子部品Info
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- JPS60226147A JPS60226147A JP59081832A JP8183284A JPS60226147A JP S60226147 A JPS60226147 A JP S60226147A JP 59081832 A JP59081832 A JP 59081832A JP 8183284 A JP8183284 A JP 8183284A JP S60226147 A JPS60226147 A JP S60226147A
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- resin composition
- inorganic ion
- blended
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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。
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〕
本発明は信頼性、特に高温高湿下での信頼性に優れた樹
脂封止型電子部品に関する。
脂封止型電子部品に関する。
［発明の背景］
近年、ダイオード、サイリスタ、トランジスタ、集積回
路、大規模集積回路あるいはこれら各種半導体装置を搭
載した電子部品等のパッケージングには経済性の優れた
プラスチック材料が広く利用されている。
路、大規模集積回路あるいはこれら各種半導体装置を搭
載した電子部品等のパッケージングには経済性の優れた
プラスチック材料が広く利用されている。
しかし、一般のプラスチック材料は燃焼性を有するため
、上記各種電子部品のパッケージングに用いるプラスチ
ック材料には各種のハロゲン化化合物、リン化合物、酸
化アンチモンあるいは無機水酸化物等を配合し材料を難
燃化して電子部品の故障時における燃焼に対する安全性
を高めている。
、上記各種電子部品のパッケージングに用いるプラスチ
ック材料には各種のハロゲン化化合物、リン化合物、酸
化アンチモンあるいは無機水酸化物等を配合し材料を難
燃化して電子部品の故障時における燃焼に対する安全性
を高めている。
特に、高度な信頼性が要求される半導体装置のパッケー
ジングには通常エポキシ樹脂系の組成物が用いられるが
、その難燃化は一般にハロゲン化エポキシ樹脂と酸化ア
ンチモンを併用することによってなされている。
ジングには通常エポキシ樹脂系の組成物が用いられるが
、その難燃化は一般にハロゲン化エポキシ樹脂と酸化ア
ンチモンを併用することによってなされている。
ところで、一般の半導体装置は湿気や化学的汚染などに
対して非常に敏感であり、特に配線にアルミニウムやア
ルミニウム合金を用いた半導体装置においては、パッケ
ージ材料に含まれる微量の汚染物質及びパッケージ外部
から浸入する水分などの相互作用により配線部分が腐食
して断線を生じたり異常なリーク電流を発生する。この
傾向はパッケージ材料に難燃性樹脂組成物を用いた場合
には特に顕著となる。
対して非常に敏感であり、特に配線にアルミニウムやア
ルミニウム合金を用いた半導体装置においては、パッケ
ージ材料に含まれる微量の汚染物質及びパッケージ外部
から浸入する水分などの相互作用により配線部分が腐食
して断線を生じたり異常なリーク電流を発生する。この
傾向はパッケージ材料に難燃性樹脂組成物を用いた場合
には特に顕著となる。
このような問題を解決するため、これまで各種素材を精
製して汚染物質を少なくしたり、水分の浸入を防止する
ためパッケージ材料の透湿率を下げたりあるいは素子、
リード線、リードフレームなどとパッケージ材料との密
着あるいは接着性を高めるなど種類の努力が払われてき
たが、ハーメチックシール品に比べるとプラスチックパ
ッケージ品の耐湿性はかなり劣るという問題点がある。
製して汚染物質を少なくしたり、水分の浸入を防止する
ためパッケージ材料の透湿率を下げたりあるいは素子、
リード線、リードフレームなどとパッケージ材料との密
着あるいは接着性を高めるなど種類の努力が払われてき
たが、ハーメチックシール品に比べるとプラスチックパ
ッケージ品の耐湿性はかなり劣るという問題点がある。
本発明の目的は上記従来技術の欠点を改良し、特に高温
高湿下での信頼性に優れた樹脂封止型電子部品を提供す
ることにある。
高湿下での信頼性に優れた樹脂封止型電子部品を提供す
ることにある。
本発明は難燃剤として二酸化ニアンチモンを配合した難
燃性樹脂組成物で電子部品を封止する方法において、該
組成物にアンチモンおよび／あるいはビスマス系無機イ
オン交換体を配合することを特徴とする。
燃性樹脂組成物で電子部品を封止する方法において、該
組成物にアンチモンおよび／あるいはビスマス系無機イ
オン交換体を配合することを特徴とする。
本発明者等は上記目的を達成するため樹脂封止電子部品
、特に電極及び配線部材にアルミニウムやアルミニウム
合金を用いた半導体装置の電極及び配線部分の腐食機構
について詳細な検討を行つた。その結果、これら金属素
材の高温高湿下における腐食には前述の湿気、汚染物質
以外に封止品のはんだ処理工程あるいは高温高湿試験条
件下で付着あるいは分解生成するハロゲン及び有機酸系
化合物等が関係し、しかも、これらの金属素材特にアル
ミニウムやアルミニウム合金に対する腐食性は樹脂組成
物に難燃剤成分として使用する二酸化ニアンチモンによ
って著しく増強されることを見出した。
、特に電極及び配線部材にアルミニウムやアルミニウム
合金を用いた半導体装置の電極及び配線部分の腐食機構
について詳細な検討を行つた。その結果、これら金属素
材の高温高湿下における腐食には前述の湿気、汚染物質
以外に封止品のはんだ処理工程あるいは高温高湿試験条
件下で付着あるいは分解生成するハロゲン及び有機酸系
化合物等が関係し、しかも、これらの金属素材特にアル
ミニウムやアルミニウム合金に対する腐食性は樹脂組成
物に難燃剤成分として使用する二酸化ニアンチモンによ
って著しく増強されることを見出した。
しかし、現在の技術レベルでは樹脂封止型電子部品の内
部への水の浸入を防止したり、材料の高純度化、腐食性
物質の付着や生成等を減少するには限界があり、また、
樹脂組成物においても硬化時の諸特性のバランスを考え
ると難燃剤成分の一つである二酸化ニアンチモンの使用
を止めるわけにはいかないし適当な代替品も見当らない
。
部への水の浸入を防止したり、材料の高純度化、腐食性
物質の付着や生成等を減少するには限界があり、また、
樹脂組成物においても硬化時の諸特性のバランスを考え
ると難燃剤成分の一つである二酸化ニアンチモンの使用
を止めるわけにはいかないし適当な代替品も見当らない
。
そこで、本発明者等はこのような状況下においてもアル
ミニウムやアルミニウム合金などの金属素材の腐食を抑
制出来る防食方法について種々検討を行った。、その結
果、アンチモンおよび／あるいはビスマスを含む無機イ
オン交換体を樹脂組成物に配合することによって顕著な
防食効果が得られることを見出し本発明に至った。従来
このような防食方法としては、カルシウム、バリウムま
たはマグネシウムの酸化物またはその塩の如き無機化合
物、有機酸または有機過酸化物、メタリン酸およびその
金属塩、シュウ酸またはシュウ酸塩、ホウ酸またはホウ
酸塩などを添加する方法などが公知である。これら公知
の方法はいずれもアルミニウムやアルミニウム合金など
の電極及び配線部材に対しかなりの防食効果が得られる
。しかし、添加物の種類によっては樹脂組成物の吸湿時
あるいは高温での電気特性の低下をもたらし半導体の素
子特性に悪影響を及ぼす場合があった。また、近年、樹
脂封止型電子部品は小型、薄型化が望まれそのため封止
用樹脂組成物に対する耐湿信頼性の要求は厳しくなる一
方であり、このような要求に応えるためには樹脂組成物
の金属素材に耐する腐食性をさらに低減する必要があっ
た。本発明のアンチモンおよびあるいはビスマス系無機
イオン交換体を添加した樹脂組成物は吸湿あるいは高温
での電気特性が良好であり、しかも、高温高湿下での金
属素材に対する腐食性は極めて小さいために該組成物で
封止した電子部品は各種特性が非常に優れている。
ミニウムやアルミニウム合金などの金属素材の腐食を抑
制出来る防食方法について種々検討を行った。、その結
果、アンチモンおよび／あるいはビスマスを含む無機イ
オン交換体を樹脂組成物に配合することによって顕著な
防食効果が得られることを見出し本発明に至った。従来
このような防食方法としては、カルシウム、バリウムま
たはマグネシウムの酸化物またはその塩の如き無機化合
物、有機酸または有機過酸化物、メタリン酸およびその
金属塩、シュウ酸またはシュウ酸塩、ホウ酸またはホウ
酸塩などを添加する方法などが公知である。これら公知
の方法はいずれもアルミニウムやアルミニウム合金など
の電極及び配線部材に対しかなりの防食効果が得られる
。しかし、添加物の種類によっては樹脂組成物の吸湿時
あるいは高温での電気特性の低下をもたらし半導体の素
子特性に悪影響を及ぼす場合があった。また、近年、樹
脂封止型電子部品は小型、薄型化が望まれそのため封止
用樹脂組成物に対する耐湿信頼性の要求は厳しくなる一
方であり、このような要求に応えるためには樹脂組成物
の金属素材に耐する腐食性をさらに低減する必要があっ
た。本発明のアンチモンおよびあるいはビスマス系無機
イオン交換体を添加した樹脂組成物は吸湿あるいは高温
での電気特性が良好であり、しかも、高温高湿下での金
属素材に対する腐食性は極めて小さいために該組成物で
封止した電子部品は各種特性が非常に優れている。
本発明に用いるアンチモンおよび／あるいはビスマス系
無機イオン交換体とは具体的にはアンチモンおよびビス
マスの水酸化物、含水酸化物、リンアンチモン酸、アン
チモン酸ジルコニウム、アンチモン酸チタン、アンチモ
ン酸スズ、アンチモン酸クロム、アンチモン酸タンタル
などである。
無機イオン交換体とは具体的にはアンチモンおよびビス
マスの水酸化物、含水酸化物、リンアンチモン酸、アン
チモン酸ジルコニウム、アンチモン酸チタン、アンチモ
ン酸スズ、アンチモン酸クロム、アンチモン酸タンタル
などである。
これら無機イオン交換体は粒径が細かい程イオン吸着速
度が速く樹脂組成物に配合した場合の防食効果が大きい
。それゆえ、一般には４４μ以下の微粉末を用いるのが
望ましい。また、難燃性樹脂組成物に対する無機イオン
交換体の配合量は該組成物で封止した電子部品の電極あ
るいは配線部材近傍に集まってくる腐食性物質の量と関
係し、配合量は特に限定されないが、一般には樹脂組成
物全体に対し０．Ｏ１〜５．０重量％、好ましくは０．
１〜１重量％の範囲である。０．０１重量％以下では防
食効果が不充分であり、また５、０重量％以上では防食
効果はほぼ一定になる。これらの無機イオン交換体は比
較的高価であり、樹脂組成物の経済性を考えると配合量
を５．０重量％以上にするのは実用的でない。
度が速く樹脂組成物に配合した場合の防食効果が大きい
。それゆえ、一般には４４μ以下の微粉末を用いるのが
望ましい。また、難燃性樹脂組成物に対する無機イオン
交換体の配合量は該組成物で封止した電子部品の電極あ
るいは配線部材近傍に集まってくる腐食性物質の量と関
係し、配合量は特に限定されないが、一般には樹脂組成
物全体に対し０．Ｏ１〜５．０重量％、好ましくは０．
１〜１重量％の範囲である。０．０１重量％以下では防
食効果が不充分であり、また５、０重量％以上では防食
効果はほぼ一定になる。これらの無機イオン交換体は比
較的高価であり、樹脂組成物の経済性を考えると配合量
を５．０重量％以上にするのは実用的でない。
本発明に使用する難燃性樹脂組成物とは、一般には難燃
剤としてブロム化エポキシ樹脂と二酸化ニアンチモンを
用いたフェノール樹脂、酸無水物、アミン化合物などを
硬化剤とするエポキシ樹脂が用いられるが、エポキシ樹
脂以外にも必要に応じてビニルエステル系樹脂、不飽和
ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系
樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンサルファイド
。
剤としてブロム化エポキシ樹脂と二酸化ニアンチモンを
用いたフェノール樹脂、酸無水物、アミン化合物などを
硬化剤とするエポキシ樹脂が用いられるが、エポキシ樹
脂以外にも必要に応じてビニルエステル系樹脂、不飽和
ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系
樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンサルファイド
。
ポリスルフォンのような熱可塑性樹脂などを用いること
も出来る。また、難燃剤も上記以外のハロゲン化化合物
、リン化合物、窒素化合物等を用いることも出来る。さ
らに、該組成物には必要に応じて公知の硬化促進剤、シ
リカ、アルミナ、ガラス繊維のごとき充填剤、可撓化剤
、カップリング剤、離型剤、着色剤などが配合出来る。
も出来る。また、難燃剤も上記以外のハロゲン化化合物
、リン化合物、窒素化合物等を用いることも出来る。さ
らに、該組成物には必要に応じて公知の硬化促進剤、シ
リカ、アルミナ、ガラス繊維のごとき充填剤、可撓化剤
、カップリング剤、離型剤、着色剤などが配合出来る。
なお、本発明の樹脂封止型半導体装置においても組成物
中に汚染物質が多量に存在すると電極及び配線部材の腐
食が促進される。そのため、組成物中の汚染物質はなる
べく少ないことが望ましく、例えば、樹脂組成物１０ｇ
を１００ｃｃの純水で１２０℃、１００時間程度の抽出
を行った場合、抽出水の電気伝導度は２００μｖ ／
ｃｍ以下であることが望ましい。
中に汚染物質が多量に存在すると電極及び配線部材の腐
食が促進される。そのため、組成物中の汚染物質はなる
べく少ないことが望ましく、例えば、樹脂組成物１０ｇ
を１００ｃｃの純水で１２０℃、１００時間程度の抽出
を行った場合、抽出水の電気伝導度は２００μｖ ／
ｃｍ以下であることが望ましい。
このようにして得られる樹脂封止型電子部としては、樹
脂封止型半導体装置、樹脂封止型モータや小型トランス
等が挙げられるが、従来の電子部品に比べると特に高温
高湿下での信頼性が極めて高い。
脂封止型半導体装置、樹脂封止型モータや小型トランス
等が挙げられるが、従来の電子部品に比べると特に高温
高湿下での信頼性が極めて高い。
以下実施例によって本発明を更に詳細に説明する。なお
、各例中各種素材の配合量を部と表示したのは重量部を
意味する。
、各例中各種素材の配合量を部と表示したのは重量部を
意味する。
〔実施例１〕
アンチモン系無機イオン交換体として、ＡＫ−３００（
東亜合成化学に、に、製）を用い、第１表に示す組成物
を８０℃前後に加熱したミキシングロールで約１０分間
混練し成形材料を作製した。
東亜合成化学に、に、製）を用い、第１表に示す組成物
を８０℃前後に加熱したミキシングロールで約１０分間
混練し成形材料を作製した。
〔実施例２〕
ビスマス系無機イオン交換体としてＨＫ−５００（東亜
合成化学に、に、）を用い、第１表に示す組成の成形材
料を上記同様の方法で作製した。
合成化学に、に、）を用い、第１表に示す組成の成形材
料を上記同様の方法で作製した。
〔実施例３〕
アンチモン及びビスマス混合系無機イオン交換体ＡＨＫ
−６００（東亜合成化学に、に、）を用い。
−６００（東亜合成化学に、に、）を用い。
第１表に示す組成の成形材料を上記同様の方法で作製し
た。
た。
〔比較例１〜３〕
従来材料として半導体素子の電極及び配線部材の腐食防
止を目的として特殊添加剤を用いない場合〔比較例１〕
、炭酸カルシウム〔比較例２〕及びハイドロタルサイト
〔比較例３〕を用いた場合について第１表に示す組成の
成形材料を上記同様の方法で作製した。
止を目的として特殊添加剤を用いない場合〔比較例１〕
、炭酸カルシウム〔比較例２〕及びハイドロタルサイト
〔比較例３〕を用いた場合について第１表に示す組成の
成形材料を上記同様の方法で作製した。
次に上記各成形材料を用いてシリコンウェハの熱酸化膜
上に厚さ約１μｍ、幅１０μｍのアルミニウムのジグザ
グ並列配線パターンを形成した半導体装置をトランスフ
ァ成形機でモールドした。
上に厚さ約１μｍ、幅１０μｍのアルミニウムのジグザ
グ並列配線パターンを形成した半導体装置をトランスフ
ァ成形機でモールドした。
モールドは１８０°Ｃで１．５分の間に行い、次いで、
１８０℃、５時間の後硬化を行った。
１８０℃、５時間の後硬化を行った。
上記樹脂封止半導体装置について１２０°Ｃ１２気圧の
水蒸気中で並列配線間にＤＣＩＯＶを印加し、アルミニ
ウム配線部分が腐食断線に至るまでの時間を測定した。
水蒸気中で並列配線間にＤＣＩＯＶを印加し、アルミニ
ウム配線部分が腐食断線に至るまでの時間を測定した。
以上の結果から明らかなように、本発明の樹脂封止型電
子部品は、特に高温高湿下での電極及び配線部材の腐食
が起りにくく耐湿信頼性が飛羅的に向上出来る。
子部品は、特に高温高湿下での電極及び配線部材の腐食
が起りにくく耐湿信頼性が飛羅的に向上出来る。
代理人 弁理士 高橋明夫
第１頁の続き
０発 明 者 金 城 徳 幸 日立市幸町所内
Claims (1)
- １、難燃剤として二酸化ニアンチモンを配合した難燃性
樹脂組成物で封止する電子部品において、該組成物がア
ンチモンおよび／あるいはビスマス系無機イオン交換体
を含む難燃性樹脂組成物であることを特徴とする電子部
品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081832A JPS60226147A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081832A JPS60226147A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226147A true JPS60226147A (ja) | 1985-11-11 |
Family
ID=13757444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59081832A Pending JPS60226147A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226147A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215715A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 難燃性エポキシ樹脂組成物 |
| JPS63245949A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPS6473749A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Nitto Denko Corp | Semiconductor device |
| JPH01101658A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH0294654A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH0320008A (ja) * | 1989-03-10 | 1991-01-29 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサの素子固定構造体 |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP59081832A patent/JPS60226147A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215715A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 難燃性エポキシ樹脂組成物 |
| JPS63245949A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPS6473749A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Nitto Denko Corp | Semiconductor device |
| JPH01101658A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH0294654A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH0320008A (ja) * | 1989-03-10 | 1991-01-29 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサの素子固定構造体 |
| JPH0576169B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1993-10-22 | Nippon Chemicon |
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