JPS61204220A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS61204220A JPS61204220A JP4581085A JP4581085A JPS61204220A JP S61204220 A JPS61204220 A JP S61204220A JP 4581085 A JP4581085 A JP 4581085A JP 4581085 A JP4581085 A JP 4581085A JP S61204220 A JPS61204220 A JP S61204220A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin
- composition
- resin composition
- coupling agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
樹脂モールドタイプの半導体素子において樹脂の必要条
件は低応力性と耐湿性に優れていることである。
件は低応力性と耐湿性に優れていることである。
本発明はチタネートカップリング剤の添加によりこの必
要条件を満たすものである。
要条件を満たすものである。
本発明は低応力性と耐湿性に優れた半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物に関する。
シ樹脂組成物に関する。
トランジスタ、 ＩＣなど半導体素子の外装法として高
信頼度が必要な用途に対して当初は金属ケースとガラス
端子を使用するハーメチックシールタイプが使われてい
たが、封止用樹脂組成物の改良によって広い用途に使用
されるようになった。
信頼度が必要な用途に対して当初は金属ケースとガラス
端子を使用するハーメチックシールタイプが使われてい
たが、封止用樹脂組成物の改良によって広い用途に使用
されるようになった。
然し、ＬＳＩ、ＶＬＳＩと高集積化が進み、またチップ
サイズが大きくなるに従って更に応力低下と耐湿性の向
上が必要になった。
サイズが大きくなるに従って更に応力低下と耐湿性の向
上が必要になった。
すなわち封止樹脂と半導体基板との熱膨張係数の違いと
樹脂の弾性率が高いことが原因で半導体基板上のパッシ
ベーション層にクラックを生じて耐湿性を低下させると
か、半導体基板上に形成されている微細パターンを変形
させるなどの問題を生じており、これを解決する方法と
して樹脂の低応力化と樹脂自体の耐湿性を更に向上する
ことが必要となった。
樹脂の弾性率が高いことが原因で半導体基板上のパッシ
ベーション層にクラックを生じて耐湿性を低下させると
か、半導体基板上に形成されている微細パターンを変形
させるなどの問題を生じており、これを解決する方法と
して樹脂の低応力化と樹脂自体の耐湿性を更に向上する
ことが必要となった。
半導体対土用エポキシ樹脂組成物はノボラック型エポキ
シ樹脂、オルソノボラック型フェノール樹脂、無機質充
填剤、硬化促進剤、離型剤２着色剤などからなり、低圧
トランスファ成形法を用いてモールド成形されている。
シ樹脂、オルソノボラック型フェノール樹脂、無機質充
填剤、硬化促進剤、離型剤２着色剤などからなり、低圧
トランスファ成形法を用いてモールド成形されている。
ここでノボラック型エポキシ樹脂は例えばクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂であり、オルソノボラック型フェノール樹脂は
例えばオルソフェノールノボラック樹脂、クレゾールノ
ボラック樹脂などである。
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂であり、オルソノボラック型フェノール樹脂は
例えばオルソフェノールノボラック樹脂、クレゾールノ
ボラック樹脂などである。
また無機質充填剤は結晶性シリカ粉末９右英ガラス粉末
、アルミナ粉末、炭酸カルシウムなど、また硬化促進剤
はイミダゾール類、第三級アミン。
、アルミナ粉末、炭酸カルシウムなど、また硬化促進剤
はイミダゾール類、第三級アミン。
有機燐酸化合物などが用いられている。
また離型剤としてはカルナバワックスやエステルワック
スが、また着色剤としてカーボンブラックなどの顔料が
使用されている。
スが、また着色剤としてカーボンブラックなどの顔料が
使用されている。
かかるエポキシ樹脂組成物において従来は低応力化を実
現する方法として組成物の構成材料として可撓性付与剤
例えばブタジェンゴム、シリコーン樹脂などのゴム類の
粉末或いはポリブタジェン変成エポキシ樹脂などの粉末
を添加することが行われている。
現する方法として組成物の構成材料として可撓性付与剤
例えばブタジェンゴム、シリコーン樹脂などのゴム類の
粉末或いはポリブタジェン変成エポキシ樹脂などの粉末
を添加することが行われている。
然し、このような可撓性付与剤の添加はガラス転移温度
を下げ、特性を劣化させると云う問題があるので、添加
量には自ずから制限があり、期待するような低応力化を
実現できないと云う問題がある。
を下げ、特性を劣化させると云う問題があるので、添加
量には自ずから制限があり、期待するような低応力化を
実現できないと云う問題がある。
また耐湿性の向上法としてシランカップリング剤例えば
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどを樹
脂組成物に加えることが行われている。
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどを樹
脂組成物に加えることが行われている。
この場合シランカップリング剤は組成物の６０〜７０％
を占める無機質充填材料とエポキシ樹脂とのカップリン
グ作用をして密着性を向上させており、耐湿性の向上に
は有効である。
を占める無機質充填材料とエポキシ樹脂とのカップリン
グ作用をして密着性を向上させており、耐湿性の向上に
は有効である。
然し樹脂と半導体基板とは熱膨張係数が異なるために硬
化収縮時に生ずる応力や使用中の温度サイクルによる応
力によって先に記したようにバ・ノシベーション膜の破
壊や微細パターンの変形や断線を生じ、対策が必要であ
った。
化収縮時に生ずる応力や使用中の温度サイクルによる応
力によって先に記したようにバ・ノシベーション膜の破
壊や微細パターンの変形や断線を生じ、対策が必要であ
った。
半導体素子の樹脂封止に使用する樹脂の必要条件として
低応力化の実現と耐湿性の向上と云う問題があり、それ
ぞれ対策が講じられてはいるが添加剤の添加はガラス転
移点を低下させると云う問題があり、充分な効果を挙げ
ていないことが問題である。
低応力化の実現と耐湿性の向上と云う問題があり、それ
ぞれ対策が講じられてはいるが添加剤の添加はガラス転
移点を低下させると云う問題があり、充分な効果を挙げ
ていないことが問題である。
上記の問題はノボラック型エポキシ樹脂、オルソノボラ
ック型フェノール樹脂、無機質充填剤および硬化促進剤
を主な構成材料とするエポキシ樹脂において、更にチタ
ネート力・ノブリング剤を必須構成材料として含むこと
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物により解
決することができる。
ック型フェノール樹脂、無機質充填剤および硬化促進剤
を主な構成材料とするエポキシ樹脂において、更にチタ
ネート力・ノブリング剤を必須構成材料として含むこと
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物により解
決することができる。
本発明はシランカップリング剤に代わってチタネートカ
ップリング剤を加えることにより低応力化と耐湿性の向
上とが同時に実現できることを見いだしたことによりな
されたものである。
ップリング剤を加えることにより低応力化と耐湿性の向
上とが同時に実現できることを見いだしたことによりな
されたものである。
すなわち澄水性が強く、可撓性のチタン化合物を樹脂組
成物の中に加えると、これが無機質充填剤とエポキシ樹
脂とのカンプリング作用をして応力緩和層となると共に
水分の侵入を防止する作用をする。
成物の中に加えると、これが無機質充填剤とエポキシ樹
脂とのカンプリング作用をして応力緩和層となると共に
水分の侵入を防止する作用をする。
本発明に使用するチタネートカップリング剤とは例えば
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート イソプ
ロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イ
ソプロビルトリスジオクチルバイロホルフェートチタネ
ート、テトライソプロピルビスジオクチルホスファイト
チタネート、テトラオクチルビスジトリデシルホスファ
イトチタネート、ビスジオクチルパイロホスフェートオ
キシアセテートチタネート、ビスジオクチルパイロホス
フェートエチレンチタネートなどを挙げることができる
。
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート イソプ
ロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イ
ソプロビルトリスジオクチルバイロホルフェートチタネ
ート、テトライソプロピルビスジオクチルホスファイト
チタネート、テトラオクチルビスジトリデシルホスファ
イトチタネート、ビスジオクチルパイロホスフェートオ
キシアセテートチタネート、ビスジオクチルパイロホス
フェートエチレンチタネートなどを挙げることができる
。
なお添加量としては組成物に対して０．５〜２．５重量
％使用することが必要である。
％使用することが必要である。
この理由は添加量が０．５％未満だと応力低下の効果が
少なく、また密着性の向上に欠け、一方添加量が２．５
％を越えると樹脂のガラス転移点が低下したり、耐湿性
が低下するなどの障害が現れてくることによる。
少なく、また密着性の向上に欠け、一方添加量が２．５
％を越えると樹脂のガラス転移点が低下したり、耐湿性
が低下するなどの障害が現れてくることによる。
なお本発明の実施に際しては従来のように離型剤１着色
剤、難燃剤などを適宜加えても差支えない。
剤、難燃剤などを適宜加えても差支えない。
実施例１：
エポキシ当量２００のタレゾールノボラック型エポキシ
樹脂１００部、水酸基当量１０３のフェノールノボラッ
ク硬化剤５０部、シリカ粉末４００部、キエアゾール２
ＭＺ−ＡＺ（硬化促進剤）３部、テトラオクチルビスジ
トリデシルホスファイトチタネート（チタネートカップ
リング剤）２部、エステルワックス（離型剤）２部、カ
ーボンブランク（着色剤）２部をミキサーによる混合と
加熱ロールによる混練を行うことによってエポキシ樹脂
組成物を得た。
樹脂１００部、水酸基当量１０３のフェノールノボラッ
ク硬化剤５０部、シリカ粉末４００部、キエアゾール２
ＭＺ−ＡＺ（硬化促進剤）３部、テトラオクチルビスジ
トリデシルホスファイトチタネート（チタネートカップ
リング剤）２部、エステルワックス（離型剤）２部、カ
ーボンブランク（着色剤）２部をミキサーによる混合と
加熱ロールによる混練を行うことによってエポキシ樹脂
組成物を得た。
この組成物を用いたエポキシ樹脂の曲げ弾性率は１２０
０Ｋｇ／ ｍｍ２． ピエゾ抵抗による応力は−９０
０にｇ／ｃｍ−、またこのエポキシ樹脂を用いてＭＯＳ
ＩＣをモールド成形した試料について、１２１℃で９
５ＲＨでのプレッシャクツカーテスト（以後略称ｒ’ｃ
Ｔ）では１０００時間まで不良が発生しなかった。
０Ｋｇ／ ｍｍ２． ピエゾ抵抗による応力は−９０
０にｇ／ｃｍ−、またこのエポキシ樹脂を用いてＭＯＳ
ＩＣをモールド成形した試料について、１２１℃で９
５ＲＨでのプレッシャクツカーテスト（以後略称ｒ’ｃ
Ｔ）では１０００時間まで不良が発生しなかった。
また−６５℃〜１５０°Ｃの繰返し６００回のヒートシ
ョックテストの結果、不良数は４０個中２個であった。
ョックテストの結果、不良数は４０個中２個であった。
実施例２：
実施例１に挙げた材料のうち、チタネートカップリング
剤をビスジオクチルパイロホスフェートオキシアセテー
トチタネートに換え、エポキシ樹脂組成物を得た。
剤をビスジオクチルパイロホスフェートオキシアセテー
トチタネートに換え、エポキシ樹脂組成物を得た。
この組成物を用いた半導体製品の曲げ弾性率は１２５０
Ｋｇ／ ｍｍ２． ピエゾ抵抗による応力は一１００
０Ｋｇ／ｃｍ 、ＰＣＴでは１０５０時間まで不良発生
がなかった。
Ｋｇ／ ｍｍ２． ピエゾ抵抗による応力は一１００
０Ｋｇ／ｃｍ 、ＰＣＴでは１０５０時間まで不良発生
がなかった。
また−６５℃〜１５０℃の繰返し６００回のヒートショ
ックテストの結果、不良数は４０個中１個であった。
ックテストの結果、不良数は４０個中１個であった。
比較例１：
チタネートカップリング剤を含まない以外は実施例と同
じ材料を用いて通常のエポキシ樹脂組成物を得た。
じ材料を用いて通常のエポキシ樹脂組成物を得た。
この組成物を用いた半導体製品の曲げ弾性率は１６００
Ｋｇ／ ｍｍ２． ピエゾ抵抗による応力は一１６０
０Ｋｇ／ＣＩＩ＋と高く、またＰＣＴでは５００時間で
不良が発生した。
Ｋｇ／ ｍｍ２． ピエゾ抵抗による応力は一１６０
０Ｋｇ／ＣＩＩ＋と高く、またＰＣＴでは５００時間で
不良が発生した。
また−６５℃〜１５０℃の繰返し６００回のヒートジョ
ンクチストの結果、４０個中１８個の不良発生が＆Ｌめ
られた。
ンクチストの結果、４０個中１８個の不良発生が＆Ｌめ
られた。
以上説明したように本発明の実施により封止樹脂の低応
力化が行われると共に耐湿性も向上し、それにより集積
度の高い半導体素子についても信頼度の高い樹脂封止が
可能となる。
力化が行われると共に耐湿性も向上し、それにより集積
度の高い半導体素子についても信頼度の高い樹脂封止が
可能となる。
Claims (1)
- ノボラック型エポキシ樹脂、オルソノボラック型フェノ
ール樹脂、無機質充填剤および硬化促進剤を主な構成材
料とするエポキシ樹脂において、更にチタネートカップ
リング剤を必須構成材料として含むことを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4581085A JPS61204220A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4581085A JPS61204220A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204220A true JPS61204220A (ja) | 1986-09-10 |
Family
ID=12729607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4581085A Pending JPS61204220A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61204220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07268187A (ja) * | 1994-04-04 | 1995-10-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP4581085A patent/JPS61204220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07268187A (ja) * | 1994-04-04 | 1995-10-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
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