JPS6182438A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は１酎湿性の良好な半導体装置の製造方法に関す
るものである。

〈従来技術とその欠点〉 工Ｃ，ＬＳＩ等の半導体素子を樹脂封止するためにエポ
キシ樹脂成形材料を用いることは広く知られている。

しかしながらこのようにして得られた半導体装置では、
高温高湿下で使用されるとき、素子上に形成されたアル
ミニュームの如き金属パターン等を腐食劣化させ装置と
しての耐温性に劣る欠点を有していた。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、このような欠点を改良してなるもので、（Ａ
）エポキシ樹脂１００重量部、（ロ）フェノール樹脂４
０〜８０重量部、（Ｑアμコキシ基を一分子中に少なく
とも１ケ有するエポキシシランカップリング剤１．０〜
５．０重量部およびｑ適量のアミン系触媒を溶融混合し
てなる成形材料を用いて半導体素子を封止し、半導体装
置を製造する方法に於て、予め上記（Ｂ）の一部又は全
部と上記（Ｃ）および場合により上記ｑ成分を溶融混合
しておくことを特徴とする半導体装置の製造方法に関す
るものである。

本発明においては、フェノール樹脂と前記カップリング
剤を予め溶融混合（好ましくは反応させる）してなる材
料より前記成形材料を調整し、この材料を用いて半導体
素子を封止するため、耐湿性にすぐれる半導体装置が得
られるものと考えられる。

本発明において用いられるエポキシ樹脂として好ましい
のは、ノボラック型エポキシ樹脂である。

ノボラック型エポキシ樹脂としては、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂およびフェノールノボラック型エポ
キシ樹脂を挙げることができる。

ノボラック型エポキシ樹脂としては、通常エポキシ当量
１６０〜２５０、軟化点５０〜１３０℃のものが用いら
れる。

さらにクレゾールノボラック型エボキン樹脂では、好適
にはエポキシ当量１８０〜２１０１軟化点６０〜１１０
℃のものが用いられる。

フェノ−ｐノボラック型エポキシ樹脂では、好適には、
エポキシ当量１６０〜２００１軟化点６０〜１１０℃の
ものが用いられる。

本発明において用いられるフェノール樹脂としては、フ
ェノール性水酸基を少なくとも２ケ有するフェノ−μ樹
脂が好適であり、水酸基当量９０〜１２０、軟化点６０
〜１００　のものが一般的に使用される。フェノ−ｐ樹
脂としては好ましくはノボラック型フェノ−μ系樹脂が
好適に用いられる。

ノボラック型フェノール系樹脂としては、フェノールノ
ボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂あるいはビス
フェノ−Ａ／Ａノボラック樹脂を挙げることができ、通
常、軟化点５０〜１３０℃のものを用いる。

この種ノボラック樹脂は、フェノ−μ、フレジー！、ビ
スフェノ−Ａ／Ａの如きフェノ−μ類トホ７みｐデヒド
等のアルデヒド類を酸性触媒下で縮合することによシ得
ることができる。

アルコキシ基（代表的にはメトキシ基もしくはエトキシ
基）を−分子中に少なくとも１ケ（通常−分子中に３ケ
まで有する）有するエポキシ７ランカツプリング剤とし
ては、好ましくは分子量が１５０〜５００程度のものを
用いることができ、その例としては、ガンマ−グリシド
キンプロピルトリメトキンシラン、ガンマーグリシドキ
シデロピｐメｆ−ルジエ１１ジシラン、ベーターエポキ
シシクロヘキシルエチルトリメトキシシランることがで
きる。

前記エポキシ７ランカツプリング剤として好ましいのは
、−分子中に２〜３ケのアルコキシ基を有する化合物で
ある。

本発明において用いるアミン系触媒としては、分子量８
０〜８００程度の第３級アミン、第３級アミン塩、イミ
ダゾ−ｐ類を挙げることができる。

アミン系触媒の使用量は、用いるエポキシ樹脂の０、１
〜３重量％とするのが好ましい。

それらの具体例としては、たとえばベンジμジメチルア
ミン、αーメチルベンジルジメチμアミン、２・４・６
−トリス（ジメチルアミノメチ／Ｖ）フェノ−／Ｉ／（
するいはそのトリー２−エチルヘキシｐ酸＠）、１・８
−ジアザ−ビシクロ（５・４・０）ーウンデセン−７（
あるいはそのフェノ−／ｌ’塩、２−エ千μヘキサン塩
）、２−メチルイミダソーμ、２−エチル−４−メチル
イミダゾールを挙げることができる。

本発明においては、前記フェノ−μ樹脂の一部又は全部
と前記エポキシシランカップリング剤の全量を予め溶融
混合し、好ましくは反応を進行させておくが、この時の
溶融混合条件は１２０℃〜１８０℃で１０〜６０分程度
行なう。

フェノール樹脂の一部を予めの溶融混合に使用する場合
は、用いるフェノ−ｐ樹脂全体量の２０重量％以上とさ
れる。

本発明においては、前記フェノール樹脂とカップリング
の溶融混合に際し、アミン系触媒の一部又は全部を添加
しておくこともできる。

このようにして得られた溶融混合物は、次いでエポキシ
樹脂他の残余成分と共に７０℃〜１２０℃で０．５分〜
２．０分程度溶融混練され、本発明で用いられる成形材
料とされる。

この成形材料は、一般的には室温で同形なので、通常は
、室温まで冷却して後、粉末化することにより後の使用
に供せられる。

本発明で用いられる成形材料を調整するとき、予備の溶
融混合段階あるいは最終の溶融混練の際に、必要に応じ
上記各成分にさらにシリカ扮、クレー、タルりの如き無
機質充填剤、酸化アンチモン、ハロゲン化物のような難
燃剤、離型剤、顔料等の各種添加剤を添加しておくこと
もできる。

無機質充填剤を使用するとき、その使用量は、用いる成
形材料中の５０〜８０重量％とするのが一般的である。

本発明においてエポキシ樹脂１００重量部に対して、フ
ェノール樹脂使用量を４０〜８０　重量部と限定し、エ
ポキシシランカップリング剤使用量を１．０〜５．０重
量部と限定した理由は、この数値範囲外では、得られる
半導体装置の耐湿性に劣るからである。

本発明に於て、成形材料を用いて半導体素子を封止する
には、従来公知のトランスファー成形、マルチプランジ
ャー（ランナーレス）成形等の手段を挙げることができ
る。

〈実施例〉 以下本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例中の部は重量部である。

実施例１ フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１１０、軟化点
７５’Ｃ）　２８部、エポキシシランカップリング剤（
ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）０
．５部および力ｌノナ３フフ２フ２．５部を混合釜にて
１３０℃〜１５０℃で３０分間溶溶融金して予備混合物
を製造した。

次いで、この予備混合物全量、フェノ−μノボラックエ
ポキシ樹脂（エポキＶ当ｔ１９０、軟化点８０℃）１０
０部、溶融シリカ粉（１２０メツシュパス品）４６０部
、フェノールノボラック樹脂１５部およびアミン系触媒
（ベンジルジメチルアミン）１．２部を１００℃で１〜
２分間混練して後、　冷却し、粉砕して６メツシユパス
の成形材料とした。

実施例２〜７ 下記第１表の配合にて、実施例１と同様の要領により粉
末状の成形材料を得た。

第　　　　　１　　　　　表 （注）第１表中の数字は“部“を示す。

実施例２〜７で用いた原材料の詳細は下記第２表の通９
である。

第　　　　　２　　　　　表 比較例１〜５ 下記第３表の配合にて実施例１と同様の要領によシ粉末
状の成形材料を得た。

第　　　　　３　　　　　表 （注）第３表中の数値は“部“を示す。

比較例１〜５で用いた原材料の詳細は下記の通りである
。

即ち、フェノ−ｐノボランク樹脂としては水酸基当量１
０５、軟化点８０のものを用い、エポキシシランカップ
リング剤としてはガンマ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシランを用い、アミン系触媒としてはベンジμジ
メチμアミンを用い、フェノールノボラックエポキシ樹
脂としてはエポキシ当量１８０、軟化点９０℃のものを
用い、無機質充填剤としては溶融シリカ粉を用い、離型
剤と粉末を用い、パワーエＣを圧カフ　０　’Ｑ／ｃａ
、　温度１８０℃、２分間の条件でトランスファーモー
ルドし、半導体装置を得た。

得られた半導体装置を用いてプレッシャクツカーテスト
を行なった。

その結果を下記第４表に記載する。

第　　　　　４　　　　　表 プレッシャークツカーテストは次の要領で行なった。

即ち、得られた半導体装置の各々３２ケを１２１’ｃ１
２’気圧の水蒸気下に５００時間放置し、ＩＣ上のアル
ミニューム配線の抵抗値が１５０を球えたものを不良と
し、その不良個数で信頼性を評価した。

第４表に於て分母は試料個数、分子は不良個数を示す。

〈発明の効果〉 上記の結果から明らかなように、本発明により得られた
半導体装置は耐湿性にすぐれる効果を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （Ａ）エポキシ樹脂１００重量部、（Ｂ）フェノール樹
   脂４０〜８０重量部、（Ｃ）アルコキシ基を一分子中に
   少なくとも１ケ有するエポキシシランカップリング剤１
   ．０〜５．０重量部および（Ｄ）適量のアミン系触媒を
   溶融混合してなる成形材料を用いて半導体素子を封止し
   、半導体装置を製造する方法に於て、予め上記（Ｂ）の
   一部又は全部と上記（Ｃ）および場合により上記（Ｄ）
   成分を溶融混合しておくことを特徴とする半導体装置の
   製造方法。