JPS6210159A - 半導体封止用樹脂組成物 - Google Patents

半導体封止用樹脂組成物

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JPS6210159A
JPS6210159A JP60148501A JP14850185A JPS6210159A JP S6210159 A JPS6210159 A JP S6210159A JP 60148501 A JP60148501 A JP 60148501A JP 14850185 A JP14850185 A JP 14850185A JP S6210159 A JPS6210159 A JP S6210159A
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JP
Japan
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filler
particle size
epoxy resin
resin composition
surface area
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JP60148501A
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Inventor
Shigeki Ichimura
茂樹 市村
Shinsuke Hagiwara
伸介 萩原
Michito Igarashi
五十嵐 未知人
Fumio Furusawa
文夫 古沢
Etsuji Kubo
久保 悦司
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co 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
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • 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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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、信頼性及び成形性に優れた半導体封止用樹脂
組成物(以下封止材と略す)に関するものである。
(従来の技術) 封止材を用いたトランスファ成形法によるTR5,IC
,LSI等、半導体装置の樹脂封止は、その生産性の良
さから封止法の主流を占めている。さらに封止材の信頼
性向上に伴い、その適用範囲もメモリ、マイコン等のV
LS Iまで拡大してきた。特に最近では集積度の向上
が著しく、これに対応してたとえばダイナミックメモリ
を例にとるとアルミ配線巾が16にビットでは約5μm
、64にビットでは約6μm1256にビットでは約2
μmと微細化す傾向にある。また素子サイズも16にビ
ットでは約20TMP、64にビットでは約50w、2
56ビツトでは約40afと大型化している。こnvc
伴い封止材にはよシ一層の信頼性向上を要求されるよう
になってきた。従来、耐湿性の向上については素材の高
純度化などを行なってきた。また、素子サイズの大型化
に対しては、刺止材と素子との膨張率の差によシ発生す
る熱応力を低減するため、封止材の膨張率を小さくした
9、さらvcは封止材の弾性率を低下させる処決が用い
られてきた。しかし、膨張″4を下げるために充填材の
闇を増すことは封止材の流動性を低下させる。また弾性
率を小さくすることはガラス転移温度の低下など高温特
性を損う他、耐湿性も損う傾向にあり、いずれの方法に
も限界がある。
(発明が解決しようとする間勉点) 本発明はか〜る状況に′t4みなされたものであってそ
の目的はガラス転移温度や耐湿性などの信頼性に優れ、
かつ成形作業性も良い、産業上有用な封止材を提供する
ことにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、粒子径150μm以上を含まず149〜11
05aの含有量が0.2wt%、1451−44μmの
含有量が6〜30wt%、′N:lIt平均粒子径が2
5〜5μm1かつ比表面積が2〜40rn’/−である
充填材からなること全特徴とする封止材である。
本発明者等が樹脂封止半導体装置の代表例として64に
ビットメモリ金と9あけ、120℃のプレッシャークッ
カーテス)Kおける不良モードを検討した結果、次のこ
とがわかった。(1)素子周辺部のアルミパッド部の腐
食が最も多く発生するが、発生時間は長い。(2)素子
の周辺部以外(素子中央部付近)rcもアルミ配蜘腐食
が発生する。発生数は少ないが、発生に至る時1■は比
較的短い。従来技術である素材の高純度化や低応力化の
手法は、アルミパッド部腐食の改善には有効であったが
、素子周辺部以外で発生するアルミ配線腐食の改善vc
!′;cはとんど効果がなかった。その原因は、アルミ
配線腐食が、素子上のパッシベーシヨン膜の欠陥Kj5
発生しているためとわかった。そこで、バッシペーシッ
ン膜の欠陥と封止材の関係について鋭意検討した結果、
粗い充填材t−減らすことVCエリ欠陥が発生しにくく
なシ、こnに伴い耐湿性不良が大巾に低減することを見
い出し、本発明に至ったものである。
一般的に、封止材は最大粒径149μm以下、平均粒径
10〜20μmのシリカ系充填材t−50〜70 vo
1%含有している。そこで、105μm、74μm、6
4μm、44μmの順に粗い充填材を除いた充填材を作
製し、これを用いて耐湿性の評価を行っ友ところ、10
5μm以上の粗い充填材を除くことにより、素子中央部
付近のアルミ配線腐食が発生しないことが明らかになっ
た。実際上は149〜105μmの充填材が、充填材総
量のα2wt%以下であれば不良はほとんど発生しない
しかし、105μm以上の充填材を除いた場合、成形作
業性で大きな問題が発生した。すなわち、金型の40μ
m以上の隙から封止材が流出しくパリが発生し)作業性
を゛著しく損う。この問題についてさらに検討した結果
40μm以上の厚いパリを止めるためvcは、149〜
44μmの充填材含有量が6wt%以上、平均粒径が5
μm以上、かつ比表面積が40m工/g以下の粗さが必
要であることがわかった。また充填材が粗くなると、金
型の10μm以下の薄いパリも発生しやすくなり、作業
性全署しく損うため単純に粗くすることはできない。薄
いパリを止めるためTlcは149〜44μmの含有量
が30wt%以下、平均粒径が25μm以下、比表面積
か2 m”/an”以上の細かさ金有する充填材を用い
ることが必要である。
本発明で用いることができる充填材としては、溶融シリ
カ、結晶性シリカ、アルミナ、ガラス、ジルコン、マイ
カ、クレー、アスベスト等があげられるが、耐湿性や熱
伝導性の点から、シリカ、アルミナが好適である。また
、充填材の形状は特に限定されないが、球形(完全な球
である必要はないが、角状の形状を持たないもの]であ
ることが好ましい。
さらに充填材の量は封止材全体に対して45〜75 v
o1%、好ましく!ff50〜70 vo1%あること
が必要であり、鯖が多いと流動性が者しく低下し、量が
少ないと信頼性が低下する。
なお、本発明における充填材の粒度は、混練後の封止材
もしくは半導体封止装置の硬化し友封止材部分を、70
0±20℃で5時間以上かけ、完全焼却した灰分の粒度
1/(よシ規定されるものとする。105μm、74μ
m、44amの粒度は、上記灰分をJISZ8801の
gi準篩を用いて分粒測定した値とする。また平均粒径
は、CILAS社製のGranu Iometerモデ
ル715型で測定した1量平均粒径とする。比表面積は
、湯浅アイオニクス■製カンタンープ表面積測定装置を
用い、BET一点法で測定した値とする。
本発明に用いることができるエポキシ樹脂トしては、た
とえばビスフェノでルA、ビスフェノールF、レゾルシ
ノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック
などのフェノール類のグリシジルエーテル、ブタンジオ
ール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどのアルコール類のグリシジルエーテル、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル
酸などのカルボンM類のグリシジルエステル、アニリン
、インシア汐−ル酸などの窒素原子に結合した活性水素
をグリシジル基て置換したものなどのグリシジル型エポ
キシ樹脂、分子内のオレフィン結合を過酸等でエポキシ
化して得られるいわゆる脂環型エポキシドなどがあげら
れる。中でもエポキシ当量180〜205の0−クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂が耐湿性及びガラス転移
温度など耐熱性に優れており、最も好適である。
また、硬化剤としては特に制約はないが、ノボラック型
フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂などのフ
ェノール樹脂、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ピロメ
リット酸などの酸無水物、ジアミノジフェニルメタン、
ジアミノジフェニルスルフオルなどのアミン類、アジピ
ン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドなどの2
塩基酸ジヒドラジド類などを用いることができ、エポキ
シ基に対する当量比I]、5〜1゜5の範囲で、単独も
しくf12a以上併用してもかまわない。
硬化促進剤としては、たとえば、2−メチルイミダゾー
ル、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−7エニ
ルー4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、ベ
ンジルジメチルアミン、また1、8−ジアザビシクロ(
5,4,0)ウンデセン−7(DBUと略す)、DBU
のフェノール塩、ノボラック樹脂塩、カリボール塩など
のDBo銹導体類、トリブチルアミンなどのアミン類、
トリブチルホスフィンやトリフェニルホスフィン、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレートなど
の有機リン化付物などを用いることができる。さらに可
撓剤としてポリブタジェン、アクリロニトリル−ブタジ
ェン共重合体などのゴム類およびこれらの末端カルボキ
シ、ヒドロキシ、内部エポキシなどを有する変性ゴム類
、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーンゲル
、各種官能基、有機基を有するシリコーン化合物などの
オルガノポリシロキサン類、テフロン、フッソゴムなど
のフッソ化合物などを用いることができる。また公知の
可塑剤として7タル酸ジエステル、脂肪族二塩基酸エス
テル、リン酸トリエステル、ダリコールエステルなどを
用いることができる。
その他層色剤、離型剤、難燃剤、カップリング剤などを
必gに応じて用いることができる。
本発明の半導体装置封止用エポキシ樹脂成形材料の農道
方法としては、ミキシングロールや押出機を用いた溶融
混合法が好適であシ、これら方法によシ所望の流動性の
組成物を製造することができる。
以下実施例に基き具体的に説明する。
〔実施例〕
実施例1〜8及び比較例1〜4 軟化点82℃エポキシ当1198の0−クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂80重量部。
軟化点65℃、エポキシ当量400、Br化率48%の
Br化ビスフェノールA型エポキシ樹脂20重量部。軟
化点80℃の2工ノールノボラツク樹脂50重量部。2
フェニル−4−メチルイミダゾール13tj量部。三酸
化アンチモン10重量部。カルナバワックス2重量部。
カーボンブラック1.51jL!1部。エポキシシラン
5重量部。以下をペースに、表1に示すように溶融シリ
カ、結晶シリカ、アルミナなどf 60 vo1%配仕
した。さらに配付した組成物を常法に従い80℃のミキ
シングロールで5分間溶融混付した後、シート状で取出
し、冷却後粉砕して封止材を作製した。
表−1充填材のsi類と使用量(vo1%)ここで表2
に示した特性の試験方法を説明する。
(1)パリ長:50μm110μmなど所定厚みのスリ
ットを持つ金型を用い、180 ±3℃成形圧70kg/arpで流動長を測定した。
(2)ガラス転移温度=170℃で6時間アフター硬化
させ次テストピースを用い、熱 膨張曲線の転移点ニジ求めた。
(5)耐湿性:最小配想巾3μm、チップサイズ26−
の素子を用い、16 pin −DIP型半導体装置で
評価した。プレッシ ャクツカーテストは、120℃、1 00%RHMで1000時間行ない、 耐湿性不良数を数えた。
比較例1は従来作られた標準的封止材を用いた例であり
、耐湿性が実施例と比べて悪い他には特に欠点のない材
料である。比較例2は105μm以上の粗い充填材が十
分に除かれていないため、耐湿性向上効果が小さい。ま
た比較例3は、105μm以上の粗い充填材が除かれて
いるため耐湿性は向上したが、平均粒径などが粗い方に
か念よりすぎているため、パリ量が増加している。比較
例4は充填材が細かすぎるために、50μmでのパリ量
が増えている。こ八に対し、実施例1〜8に示した本発
明による例では、耐湿性が著しく向上しており、またガ
ラス転移温度も低下しておらず、さらにパリ発生が少な
く成形性も良いことがわかる。
(発明の効果) 以上詳述したごとく本発明によれば耐湿性に優れ、かつ
高温特性や成形作業性にも優れた封止材を提供すること
が可能となった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、エポキシ樹脂と充填材とを主成分とする半導体封止
    用樹脂組成物において、充填材が粒子径150μm以上
    を含まず、149〜105μmの含有量が0.2重量%
    以下、149〜44μmの含有量が6〜30重量%、平
    均粒子径が25〜5μm、かつ比表面積が2〜40m^
    2/cm^2である充填材からなることを特徴とする半
    導体封止用樹脂組成物。 2、エポキシ樹脂がエポキシ当量180〜205である
    0−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂である特許請
    求の範囲第1項記載の半導体封止用樹脂組成物。 3、充填材が溶融シリカ、結晶シリカまたはアルミナの
    中から選ばれたものである特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の半導体封止用樹脂組成物。
JP60148501A 1985-07-05 1985-07-05 半導体封止用樹脂組成物 Pending JPS6210159A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484739A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Nitto Denko Corp Resin sealed semiconductor device
JPH01190748A (ja) * 1988-01-26 1989-07-31 Shin Etsu Chem Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH01204456A (ja) * 1988-02-09 1989-08-17 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH01206656A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH0276247A (ja) * 1988-09-12 1990-03-15 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH02140959A (ja) * 1988-11-22 1990-05-30 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH02247236A (ja) * 1989-03-20 1990-10-03 Nippon Chem Ind Co Ltd 微細溶融球状シリカ及びこれを用いた封止用樹脂組成物
JP2002275355A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484739A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Nitto Denko Corp Resin sealed semiconductor device
JPH01190748A (ja) * 1988-01-26 1989-07-31 Shin Etsu Chem Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH01204456A (ja) * 1988-02-09 1989-08-17 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH01206656A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH0276247A (ja) * 1988-09-12 1990-03-15 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH02140959A (ja) * 1988-11-22 1990-05-30 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH02247236A (ja) * 1989-03-20 1990-10-03 Nippon Chem Ind Co Ltd 微細溶融球状シリカ及びこれを用いた封止用樹脂組成物
JP2002275355A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

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