JPS6112051A - 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 - 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〕 本発明は半導体封止用エポキシ樹脂成形材料に関し、特
に高い耐湿性耐腐食性及び耐クラツク性を有する半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、電子部品の小型化や薄層化への指向及び集積度の
増大にともない高い耐湿性、耐腐食性。

耐クラック性、電気特性のバランスのとれたモールド用
樹脂の開発が望まれている。

従来、電子部品のそ−ルド用樹脂としては、フェノール
ノボラック樹脂を硬化剤として含有するエポキシ樹脂成
形材料が使用されてきた。しかし、この樹脂組成物はモ
ールド用樹脂として要求される前記特性を満たしていな
かった。このため、上記組成の他にシリコーン系化合物
を添加した半導体封止用エポキシ樹脂成形材料が使用さ
れるに至った。しかしこの成形材料を用いて素子封止を
行った場合、充分な耐湿性、耐腐食性、耐クラツク、性
が得られず、またボンディングワイヤー流れを生ずる成
形時の金型からの離型性が悪いなど種々の問題点があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明はモールド用樹脂として要求される高い耐湿性、
耐腐食性、耐クラツク性を有し、素子封止を行った場合
のワイヤー流れ性及び金型からの離型性の優れた半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料を提供する。ことを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明の半導体用エポキシ樹脂成形材料としては、エポ
キシ樹脂、フェノールノボラック樹脂。

無機質充填剤を必須成分としてなる組成物にオルガノシ
ロキサンを０．１〜５重量％混合するエポキシ樹脂成形
材料において、エポキシ樹脂又は、フェノール樹脂とオ
ルガノシロキサンを予備混練し、−さらに残りの材料と
混合することを特徴とする。

本発明に用いるエポキシ樹脂は一分子中に二個以上のエ
ポキシ基を有するものであればその種類には制限はなく
、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フ
ェノールノボラック型、タレゾールノボラック型等のエ
ポキシ樹脂及びこれらの樹脂に塩素原子もしくは臭素原
子等のハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂等が例示さ
れる。

これらは単独で又は混合系で使用される。

本発明におけるフェノールノボラック樹脂は、１分子中
に２個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば
いかなるものであってもよく、その具体例としては、フ
ェノールノボラック樹脂。

オルソクレゾールノボラック樹脂及びメタクレゾールノ
ボラック樹脂等が例示される。これらは単独で又は混合
系で使用される。その配合量は多官能エポキシ化合物１
００重量部に対して、１０〜８０重量部、好ましくは２
０〜６０重量部の範囲である。

本発明における無機質充填剤には、本発明樹脂組成物の
目的及び用途等に応じて各種の充填剤が使用される。そ
の具体例としては、溶融シリカ。

結晶系シリカ、タルク、マイカ、クレー、カオリン、炭
酸カルシウム、アルミナ、亜鉛華、ガラス繊維、水酸化
アルミニウム、アスベスト、酸化チタン等が例示される
。これらは単独で又は混合系で使用される。

このような無機充填剤の配合量を増すと樹脂封止体の線
膨張係数は小さくなり熱伝導度が大きくなって好ましい
が過度に配合すると樹脂組成物の成形時の流動性が、低
下して半導体素子のボンディングワイヤーの切断を起す
恐れが生じるため好しくない。無機質充填剤の配合量と
しては６５〜８２重量％の範囲で選択すると、樹脂封止
体の線膨張係数はかなり小さく、熱伝導度は大きく維持
しつつ、低圧トランスファー成形法に適する成形時の流
動性も得ることができる。また素子の信頼性を維持する
ためには樹脂を低歪化することが望ましく、かかる観点
からすると、無機充填剤としては、結晶性シリカ粉及び
溶融シリカ粉が特に好まし１）。

本発明におけるオルガノシロキサンは、素子の信頼性に
悪影響を及はさない化合物であれば、いかなるものも使
用可能である。また、一般にシリコーンオイルと称呼さ
れているものが作業性の点で良く、その具体例としては
ジメチル系シリコーンオイルメチルフェニル系シリコー
ンオイル、メチルクロ四フェニルシリコーンオイル、フ
ロロシリコーンオイルアルキル変性シリコーンオイル、
高級脂肪酸変性シリコーンオイル、メチルノーイドロジ
エンシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイルな
どが挙げられるがこのうちジメチル系シリコーンオイル
、メチルフェニル系シリコーンオイルが好ましい。これ
らは単独で又は混合系で使用される。その配合量は成形
材料に対し０，１〜５重量パーセントの範囲で使用され
、好しくは０．２〜２重景パーセントで０．１重量パー
セント以下では充分な耐クラツク性及び素子信頼性が得
られず５重量パーセント以上では成形性の低下が著しい
。

本発明においてエポキシ樹脂又はフェノールノボラック
樹脂とシリコーンオイルを予備混合することにより、素
子のボンディングワイヤー流れが改良される。また素子
の信頼性、耐腐食性及び耐クラツク性が向上された成形
材料が得られる。混合方法としては、エポキシ樹脂及び
フェノールノボラック樹脂の軟化点以上の温度での混合
方法であれば良く、攪はん機、ロール、ニーダ−あるい
はスクリュ一式連続混練機等により均一に混合できる。

本発明では更に、硬化促進剤を配合させてもよい。硬化
促進剤としては、通常イミダゾール類。

三級アミン類、フ壬ノール類、有機金属化合物等が用い
られるが、耐湿性及び電気特性の点からはトリフェニル
ホスフィン等の有機ホスフィン類が好ましい。また、こ
の他にも用途、目的に応じて、本発明の目的が阻害され
ない範囲内で種々の添加剤を配合することができる。こ
のような添加剤としては、例えば、ステアリン酸などの
脂肪酸、ワックス類等の離型′剤、カーボンブラック等
の着色剤、エポキシシラン、ビニルシラン、ボラン系化
合物、アルキルチタネート等のカップリング剤、及びア
ンチモン、リン化合物等の難燃剤があげられる。

本発明組成物は、ロール、ニーダ−又はスクリュ一式連
続混線機等を用いて、ドライ混練、溶融混練等により、
再度均一に混合された後、コンプレッション、トランス
ファー又はインジェクション成型に供される。また、液
状、溶液もしくは粉体コーテイング材及びボツチング材
等にも利用される。

〔発明の効果〕

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂成形材料はモールド
用樹脂として要求される、特に高い耐湿性、耐腐食性及
び耐クラツク性が優れており、しかもモールド時の成形
性が優れており、低応力化、高ガラス転移点という特徴
を有する。したがってその工業的価値は極めて大である
。

〔発明の実施例〕

実施例１〜５および比較例１〜２ タレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当Ｉｔ
２００、軟化点７４℃）　１６．５部にＴ８Ｆ　−４５
１（東芝シリコーン社製ジメチルシリコーンオイル）を
１．０部を混合機を用いて予備混合を行い次いでフェノ
ールノボラックエポキシ樹脂８．２部トリフェニルホス
フィン０．２　部シランカップリング剤０．４部離型剤
ヘキストＥ（商品名へキストジャバン社製）０．４部、
溶融シリカ粉７０部をヘンシェルミキサーで混合後６０
〜１００℃の二軸ロールで混練し冷却後粉砕してエポキ
シ樹脂成形材料を得た。

同様にＸＦ−４０、Ｆ８Ｆ−４１０、ＸＦ　−３８０２
、ＸＦ−４２（以上東芝シリコーン社製シリコーンオイ
ル）を用いて実施例２〜４を得た。比較例としては、上
記組成と同様のシリコーンオイル無添加品及びジメチル
シリコーンオイルを予備混合せずに二軸ロールを用いて
混練りを行った。比較例−１は、シリコーンオイル無添
加品、比較比−２はジメチルシリコーンオイルを予備混
合せずに成形材料を作った組成である。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、無機質充
   填剤を必須成分としてなる組成物にオルガノシロキサン
   を０．１〜５重量％混合するエポキシ樹脂成形材料にお
   いて、エポキシ樹脂又は、フェノール樹脂とオルガノシ
   ロキサンを予備混練しさらに残りの材料と混合すること
   を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂成形材料。