JPS63245426A - 樹脂封止半導体装置 - Google Patents
樹脂封止半導体装置Info
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- JPS63245426A JPS63245426A JP62078649A JP7864987A JPS63245426A JP S63245426 A JPS63245426 A JP S63245426A JP 62078649 A JP62078649 A JP 62078649A JP 7864987 A JP7864987 A JP 7864987A JP S63245426 A JPS63245426 A JP S63245426A
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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】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
この発明はエポキシ樹脂組成物および樹脂封止半導体装
置に関する。
置に関する。
(従来の技術〕
エポキシ樹脂は、電気絶縁特性1機械特性、耐湿性など
に優れているため、信頼性の高い絶縁材料として半導体
装置、電子部品、 E%部品。封止や含浸などに広く用
いられている。特K、半導体装置の封正については、こ
れまでおこなわれてきたラミックや金属を用いたハーメ
チック方式に比べて安価で大証生産ができることから、
樹脂特に工zjl’キシ樹脂による封止が主流となって
きている。
に優れているため、信頼性の高い絶縁材料として半導体
装置、電子部品、 E%部品。封止や含浸などに広く用
いられている。特K、半導体装置の封正については、こ
れまでおこなわれてきたラミックや金属を用いたハーメ
チック方式に比べて安価で大証生産ができることから、
樹脂特に工zjl’キシ樹脂による封止が主流となって
きている。
半導体封止材料として樹脂に要求される特性は、半導体
素子上の金属(特にアルミニウム)配線を腐食による断
線不良から防止できるように耐腐食性が高いこと、およ
び半導体素子とフレームとを接続する金ワイヤを熱衝撃
による断線不良から防止できるように耐熱衝撃性が高い
ことが主なものである。最近、半導体素子の高#!積化
に伴ない、アルミニウム配線はよシ微細化し、半導体チ
ップサイズも大型化してきておシ、樹脂バンケーソの小
型化、薄肉化も急激に進んできている。このよ5な小型
化、薄肉化した樹JJVIパッケーソ(いわゆるフラノ
トパッケーソ)を半導体素子に実装する場合、パッケー
ジは、260℃の半田に5〜10秒間耐える必要がある
。しかし、フラットノゞツケージは、半導体素子上下に
おける厚さが薄く、260℃の半田に浸漬するとパッケ
ージ材料である樹脂にクラックが生じたシ、あるいはそ
の耐湿性が低下する・これらの問題に対処する手法とし
て、樹脂材料の内部応力を下げることが挙げられる。内
部応力を下げるために、エポキシ樹脂に例えは天然ゴム
を添加することがおこなわれているが、そのような変性
樹脂は、耐湿性が低いという欠点がある。
素子上の金属(特にアルミニウム)配線を腐食による断
線不良から防止できるように耐腐食性が高いこと、およ
び半導体素子とフレームとを接続する金ワイヤを熱衝撃
による断線不良から防止できるように耐熱衝撃性が高い
ことが主なものである。最近、半導体素子の高#!積化
に伴ない、アルミニウム配線はよシ微細化し、半導体チ
ップサイズも大型化してきておシ、樹脂バンケーソの小
型化、薄肉化も急激に進んできている。このよ5な小型
化、薄肉化した樹JJVIパッケーソ(いわゆるフラノ
トパッケーソ)を半導体素子に実装する場合、パッケー
ジは、260℃の半田に5〜10秒間耐える必要がある
。しかし、フラットノゞツケージは、半導体素子上下に
おける厚さが薄く、260℃の半田に浸漬するとパッケ
ージ材料である樹脂にクラックが生じたシ、あるいはそ
の耐湿性が低下する・これらの問題に対処する手法とし
て、樹脂材料の内部応力を下げることが挙げられる。内
部応力を下げるために、エポキシ樹脂に例えは天然ゴム
を添加することがおこなわれているが、そのような変性
樹脂は、耐湿性が低いという欠点がある。
C@明が解決しようとする問題点〕
いずれにしろ、従来のエポキシ樹脂組成物は。
内部応力が大きく、そのため、大ノ;す素子を封止した
場合、熱Ii7撃により半導体素子の金ワイヤが破断し
たり、樹脂自体にクラックを生じやすい。また、牛田浸
漬処朋によシ(かI脂がフレームと容易に剥離し、樹脂
クラックや耐湿性低下のような不良発生の原因となる。
場合、熱Ii7撃により半導体素子の金ワイヤが破断し
たり、樹脂自体にクラックを生じやすい。また、牛田浸
漬処朋によシ(かI脂がフレームと容易に剥離し、樹脂
クラックや耐湿性低下のような不良発生の原因となる。
この発明の主目的は、従来のエポキシ樹脂組成物の難点
を改善し、低応力であり、フレーム木材に対する密着性
が良好であり、かつ耐湿性が高い工yl?キシ樹脂組成
物を提供することにあシ、また信頼性の高い樹脂封止半
導体装置を提供することにある。
を改善し、低応力であり、フレーム木材に対する密着性
が良好であり、かつ耐湿性が高い工yl?キシ樹脂組成
物を提供することにあシ、また信頼性の高い樹脂封止半
導体装置を提供することにある。
また、この発明、α線量が低く、メモリ素子に適用して
ソフトエラーを防止できるエポキシ樹脂組成物を提供す
ることも目的とする。
ソフトエラーを防止できるエポキシ樹脂組成物を提供す
ることも目的とする。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
この発明のエポキシ樹脂組成物は、
仏)エフJビキシ樹脂100重量部。
(13)フェノール樹脂30ないし75重針部、(C)
(i)シランカップリング剤0.05ないし1.00重
量%。
(i)シランカップリング剤0.05ないし1.00重
量%。
(B)シリコーン系界面活性剤0.05ないし1、oO
ffii%および (B)熱硬化性シリコーンゴム0. l 5 すいしa
、ooi量チ によって常温で表面処理されたシリカ粉末320ないし
570重社部、並びに 0)スチレン−ブタノエン−メタクリル酸メチル共重合
体2ないし30重油部 を含むものである。また、この発明の樹脂封止型半導体
装1dは、半導体装置を前記工ij?キシ樹脂組成物の
硬化物で封止したものである。
ffii%および (B)熱硬化性シリコーンゴム0. l 5 すいしa
、ooi量チ によって常温で表面処理されたシリカ粉末320ないし
570重社部、並びに 0)スチレン−ブタノエン−メタクリル酸メチル共重合
体2ないし30重油部 を含むものである。また、この発明の樹脂封止型半導体
装1dは、半導体装置を前記工ij?キシ樹脂組成物の
硬化物で封止したものである。
この発明のエポキシ樹脂は、4独の成分囚〜億)を必須
成分として含むものである。成分(A)はエポキシ樹脂
であり、それ自体知られているどのようなものを用いて
もよい。その例を昂げると、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、フェノールノlぎう′ツク型工4Mキシ樹脂、
クレゾール77にラック型エポキシ樹脂→のグリシツル
エーテル型エポキシ4t(脂、グリシツルエステル アミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族工1バキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、複累環型エポキシ樹脂,〕10rン
化二2j?キシ樹脂等−分子中にエポキシ基を2個以上
有する工+l?キシ樹脂である。これらエポキシ樹脂は
、2種以上の混合物の形態で用いてもよい。
成分として含むものである。成分(A)はエポキシ樹脂
であり、それ自体知られているどのようなものを用いて
もよい。その例を昂げると、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、フェノールノlぎう′ツク型工4Mキシ樹脂、
クレゾール77にラック型エポキシ樹脂→のグリシツル
エーテル型エポキシ4t(脂、グリシツルエステル アミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族工1バキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、複累環型エポキシ樹脂,〕10rン
化二2j?キシ樹脂等−分子中にエポキシ基を2個以上
有する工+l?キシ樹脂である。これらエポキシ樹脂は
、2種以上の混合物の形態で用いてもよい。
この発明に用いるエポキシ樹脂は,半導体装置のワイヤ
等金属材料の腐食を低減するために,好1しくは、塩素
イオンの含有量がl O ppm以下であり,また加水
分解性塩素の含有量が0.1重量%以下であることが好
ましい。さらに、工iI?キシ樹脂トしては、グリシツ
ルエーテル型工・」曾ギシ樹脂が最も適しており、特に
エダキシ当世170〜3000ノボラック型エポキシ樹
脂を用いた場合に特に優れた特性が得られる。
等金属材料の腐食を低減するために,好1しくは、塩素
イオンの含有量がl O ppm以下であり,また加水
分解性塩素の含有量が0.1重量%以下であることが好
ましい。さらに、工iI?キシ樹脂トしては、グリシツ
ルエーテル型工・」曾ギシ樹脂が最も適しており、特に
エダキシ当世170〜3000ノボラック型エポキシ樹
脂を用いた場合に特に優れた特性が得られる。
成分(0)は、エポキシ樹脂成分囚の硬化削として作用
するフェノール樹脂である。フェノール樹脂の例を挙げ
ると,フェノールノボラック樹脂、クレゾールノゲラッ
ク樹脂, tart−ブチルフェノール7Mラック樹
脂、ノニルフェノールノ)ぎラック樹脂などの7ボラツ
ク型フエノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ビス
フェノールA 84 脂、フェノールアラルキル樹脂、
ソノクロペンタツエンフェノール樹脂,その他各種変注
フェノール樹脂である。これら樹脂は,2種以上の混合
物の形態で用いることができる。例えば、フェノールノ
ビラック樹脂の10〜70重ffi%をフェノールアラ
ルキル樹脂で置換すると,半導体装置と・のf1M層性
がよ多肉上し,耐半田浸漬性が改善される。
するフェノール樹脂である。フェノール樹脂の例を挙げ
ると,フェノールノボラック樹脂、クレゾールノゲラッ
ク樹脂, tart−ブチルフェノール7Mラック樹
脂、ノニルフェノールノ)ぎラック樹脂などの7ボラツ
ク型フエノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ビス
フェノールA 84 脂、フェノールアラルキル樹脂、
ソノクロペンタツエンフェノール樹脂,その他各種変注
フェノール樹脂である。これら樹脂は,2種以上の混合
物の形態で用いることができる。例えば、フェノールノ
ビラック樹脂の10〜70重ffi%をフェノールアラ
ルキル樹脂で置換すると,半導体装置と・のf1M層性
がよ多肉上し,耐半田浸漬性が改善される。
エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂(B)との配合比
率は、エポキシ樹脂のエポキシ自蛋と7エノール樹脂の
フェノール性水酸基当祉との当量比(工IJ?キシ当1
10H当量)が0.5〜1. 5となるようなものであ
ることが好ましい。この当量比がこの範囲から逸脱する
と,硬化後のエポキシ樹脂組成物の強度が低下する。
率は、エポキシ樹脂のエポキシ自蛋と7エノール樹脂の
フェノール性水酸基当祉との当量比(工IJ?キシ当1
10H当量)が0.5〜1. 5となるようなものであ
ることが好ましい。この当量比がこの範囲から逸脱する
と,硬化後のエポキシ樹脂組成物の強度が低下する。
この発明のエポキシ樹脂組成物の成分(C)は、(i)
シランカップリング剤、(B)シリコーン系界面活性剤
および仙)熱硬化性シリコーンゴムによって常温で処理
されたシリカ粉末である。シリカ粉末としては、溶融シ
リカや結晶性シリカの粉末を用いることができる。この
シリカ粉末eま,破砕状、球状。
シランカップリング剤、(B)シリコーン系界面活性剤
および仙)熱硬化性シリコーンゴムによって常温で処理
されたシリカ粉末である。シリカ粉末としては、溶融シ
リカや結晶性シリカの粉末を用いることができる。この
シリカ粉末eま,破砕状、球状。
繊維状のいずれの形態にあってもよい。−また、半導体
装置の損傷を防止し、成形性,低応力性を付与するため
に、200メツシユや300メツシユなど適当な粒径で
粗シリカをカットしたシリカ粉末を用いることが好まし
い。さらに、メモリー素子等の半導体装置を封止する場
合には、ンントエラーを軽減するために、シリカ粉末と
してウランおよびトリウムの含有量が1.Oppb以下
の溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。
装置の損傷を防止し、成形性,低応力性を付与するため
に、200メツシユや300メツシユなど適当な粒径で
粗シリカをカットしたシリカ粉末を用いることが好まし
い。さらに、メモリー素子等の半導体装置を封止する場
合には、ンントエラーを軽減するために、シリカ粉末と
してウランおよびトリウムの含有量が1.Oppb以下
の溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。
このシリカ粉末を処理するために用いるシランカップリ
ング剤り(1)には、ビニルトリス(βーメトキシエト
キシ〕シラン、r−メタクリロキシゾロビルトリメトキ
シシラン、β−(3.4−エポキシシクロヘキシル)エ
チル−トリメトキシシラン。
ング剤り(1)には、ビニルトリス(βーメトキシエト
キシ〕シラン、r−メタクリロキシゾロビルトリメトキ
シシラン、β−(3.4−エポキシシクロヘキシル)エ
チル−トリメトキシシラン。
ト
r−メルヵf駿グロピルトリメトキシシラン、rーアミ
ノグロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチ
ル〕−r−アミノゾロピルトリメトキシシラン、r−ウ
リイドプロピルトリエトジキシランなどが含まれる。こ
れらの内、β−(3。
ノグロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチ
ル〕−r−アミノゾロピルトリメトキシシラン、r−ウ
リイドプロピルトリエトジキシランなどが含まれる。こ
れらの内、β−(3。
4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、およびr−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンが最も好ましい。これらシランカップリング剤は,2
独以上組合せて用いてもよい。
ン、およびr−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンが最も好ましい。これらシランカップリング剤は,2
独以上組合せて用いてもよい。
シリカ粉末を処理するために用いるM2の成分01)は
、シリコーン系界面活性剤である。シリコーン系界面活
性剤としては、シリコーン系非イオン界面活性剤が好凍
しい・その例を挙げると、5H−3749(東しシリコ
ーン(株〕製、粘度1300cp )、5F−8410
(東しシリコーン(株)裂、粘度2900cst)、S
F’−8421(東しシリコーンC株)製、粘度350
0 cst)などである。
、シリコーン系界面活性剤である。シリコーン系界面活
性剤としては、シリコーン系非イオン界面活性剤が好凍
しい・その例を挙げると、5H−3749(東しシリコ
ーン(株〕製、粘度1300cp )、5F−8410
(東しシリコーン(株)裂、粘度2900cst)、S
F’−8421(東しシリコーンC株)製、粘度350
0 cst)などである。
この内、エポキシ樹脂組成物の成形性の観点から、5F
−8421が特に好ましい。このシリコーン系非イオン
界面活性剤5F−8421は、エポキシ基含有エーテル
変性シリコーンオイルでl)、式 (ここで、R′はアルキル基、およびPOAは、ポリエ
チレングリコール、/+)fロビレングリコール、エチ
レングリコールーグロピレングリコール共重合体等のポ
リエーテル)で示される。その他、[有機合成化学J4
0巻、6号、p576に記載されたポリエーテル変性シ
リコーンオイルを使用することもできる。
−8421が特に好ましい。このシリコーン系非イオン
界面活性剤5F−8421は、エポキシ基含有エーテル
変性シリコーンオイルでl)、式 (ここで、R′はアルキル基、およびPOAは、ポリエ
チレングリコール、/+)fロビレングリコール、エチ
レングリコールーグロピレングリコール共重合体等のポ
リエーテル)で示される。その他、[有機合成化学J4
0巻、6号、p576に記載されたポリエーテル変性シ
リコーンオイルを使用することもできる。
この発明に用いるシリカ粉末を処理する第3成分(BD
は熱硬化性シリコーンゴムである。この熱硬化性シリコ
ーンゴムは、常温で流動性を有し、一般に液状シリコー
ンゴムと称されるものであればいかなるものであっても
よい。この発明においては、液状シリコーンゴムとして
、常温硬化性のものでは危く、硬化推奨温度が100℃
以上のものが好ましい。これらの液状シリコーンゴムは
、一般に以下の式に従って硬化する。
は熱硬化性シリコーンゴムである。この熱硬化性シリコ
ーンゴムは、常温で流動性を有し、一般に液状シリコー
ンゴムと称されるものであればいかなるものであっても
よい。この発明においては、液状シリコーンゴムとして
、常温硬化性のものでは危く、硬化推奨温度が100℃
以上のものが好ましい。これらの液状シリコーンゴムは
、一般に以下の式に従って硬化する。
上記A液はビニル基を持つシリコーンオイルであり、B
液はΣ8に−H基を有するシリコーンオイルである。両
者は、通常、白金触媒を用いて硬化させる。このような
液状シリコーンオイルの例を挙げると、 TSJ −3
150(東芝シリコーン(株)製、25Cにおける粘度
1100 cp 、硬化推奨温度150℃)、TSJ〜
3151(東芝シリコーン〔株〕製、25℃における粘
度2300cp、硬化推奨温度150℃)、 ’rsJ
−,3175(東芝シリコーン(株)H125℃におけ
る粘度3100ep、硬化推奨温度150℃)、TSJ
−3130(東芝シリコーン(株)製、25℃におけ
る粘度3800”P %硬化推奨温度150℃)、TS
E −3051(東芝シリコーン(株)製、25℃にお
ける粘度700cp、硬化推奨温度125℃)などであ
る。
液はΣ8に−H基を有するシリコーンオイルである。両
者は、通常、白金触媒を用いて硬化させる。このような
液状シリコーンオイルの例を挙げると、 TSJ −3
150(東芝シリコーン(株)製、25Cにおける粘度
1100 cp 、硬化推奨温度150℃)、TSJ〜
3151(東芝シリコーン〔株〕製、25℃における粘
度2300cp、硬化推奨温度150℃)、 ’rsJ
−,3175(東芝シリコーン(株)H125℃におけ
る粘度3100ep、硬化推奨温度150℃)、TSJ
−3130(東芝シリコーン(株)製、25℃におけ
る粘度3800”P %硬化推奨温度150℃)、TS
E −3051(東芝シリコーン(株)製、25℃にお
ける粘度700cp、硬化推奨温度125℃)などであ
る。
これらの内、′電気特性等の観点から、TSJ −31
51およびTSE −3051が好ましい。
51およびTSE −3051が好ましい。
これら処理剤成分(1ン〜(Bンにより7リカ粉末を処
理するには、常W(10℃ないし35℃〕において、シ
リカ粉末を処理剤成分(1)〜(fillとともに、ヘ
ンシェルミキサー、ボールミル、V型ブレンダー等の混
合機で、数分間混合すればよい。この場合、成分(1)
は、シリカ粉末Nkの0.05tLt%ないし1.00
0重量%割合で用いられる。そのR1が0.05チ未満
では、充分な耐湿性が得られず、また1、00重蓋チを
越えると、充分なり!it度が得られない。成分(+)
の配合量は、好ましくは、0.3〜0.7重量%である
。成分(II)の配合割合は、シリカ粉末の重量のo、
osiiチないしi、ooxfJk%である。その量が
0.05重f−未満では、半導体装置のフレーム素材な
どに対する充分な密着性が得られず、゛また1、00重
量%を越えると、光分な電気絶縁特性が得られない。成
分(B)の配合量は0.3ないし0.7inチであるこ
とが好゛ましい。また、成分O10の配合割合は、シリ
カ粉末の重量の0.15本上協ないし3.00重量%で
ある。その量が0.15重1lltチ未満では、半導体
装置のフレーム素材などに対する光分な密着性が得られ
ず、゛また3、00真jllt%を越えると、良好な成
形性が得られない。好ましい配合量は0.6ないし1.
8 m麓チである・この発明のエン背キシ樹脂組成物の
第4の必須成分の)は、スチレン−ブタノエン−メタク
リル酸メチル共重合体である。この成分■は、上記表面
処理シリカ粉末(C)と組合せた場合K、シリコーンゴ
ムによる最終成形品の表面のくもりを低減し、また最終
製品の低応力化に寄与するものである。成分■)は、通
常Mis樹脂と称されるビニル共重合タイプのゴム粉末
、であり、例えば、以下の方法によって合成される。
理するには、常W(10℃ないし35℃〕において、シ
リカ粉末を処理剤成分(1)〜(fillとともに、ヘ
ンシェルミキサー、ボールミル、V型ブレンダー等の混
合機で、数分間混合すればよい。この場合、成分(1)
は、シリカ粉末Nkの0.05tLt%ないし1.00
0重量%割合で用いられる。そのR1が0.05チ未満
では、充分な耐湿性が得られず、また1、00重蓋チを
越えると、充分なり!it度が得られない。成分(+)
の配合量は、好ましくは、0.3〜0.7重量%である
。成分(II)の配合割合は、シリカ粉末の重量のo、
osiiチないしi、ooxfJk%である。その量が
0.05重f−未満では、半導体装置のフレーム素材な
どに対する充分な密着性が得られず、゛また1、00重
量%を越えると、光分な電気絶縁特性が得られない。成
分(B)の配合量は0.3ないし0.7inチであるこ
とが好゛ましい。また、成分O10の配合割合は、シリ
カ粉末の重量の0.15本上協ないし3.00重量%で
ある。その量が0.15重1lltチ未満では、半導体
装置のフレーム素材などに対する光分な密着性が得られ
ず、゛また3、00真jllt%を越えると、良好な成
形性が得られない。好ましい配合量は0.6ないし1.
8 m麓チである・この発明のエン背キシ樹脂組成物の
第4の必須成分の)は、スチレン−ブタノエン−メタク
リル酸メチル共重合体である。この成分■は、上記表面
処理シリカ粉末(C)と組合せた場合K、シリコーンゴ
ムによる最終成形品の表面のくもりを低減し、また最終
製品の低応力化に寄与するものである。成分■)は、通
常Mis樹脂と称されるビニル共重合タイプのゴム粉末
、であり、例えば、以下の方法によって合成される。
ブタツエン75チとスチレン25チとからなるH径o、
iμInのスチレン−ブタノエンゴム(5OIL )4
0重量部を含むラテックス100重ML部と水t50t
kiftNとの混合物に、ナトリウムスルホキシレート
ホルムアルデヒド0.15 重jJk 部、スf L’
733重量部、およびクメンヒドロペルオキシド0.2
1慧部を添加する。得られた混合物を密閉容器に仕込み
、60℃で5時間攪拌して5IIRラテツクスに仕込ん
だスチレンのほぼ全量を重合させる。
iμInのスチレン−ブタノエンゴム(5OIL )4
0重量部を含むラテックス100重ML部と水t50t
kiftNとの混合物に、ナトリウムスルホキシレート
ホルムアルデヒド0.15 重jJk 部、スf L’
733重量部、およびクメンヒドロペルオキシド0.2
1慧部を添加する。得られた混合物を密閉容器に仕込み
、60℃で5時間攪拌して5IIRラテツクスに仕込ん
だスチレンのほぼ全量を重合させる。
ついで、これにメタクリル酸メチル27重量部とクメン
ヒドロペルオキシド0.2重量部を加え、同様に4時間
重合させる。こうして得たグラフトラテックスを凝固、
ろ過、洗浄、乾燥してMBS樹脂を得る。
ヒドロペルオキシド0.2重量部を加え、同様に4時間
重合させる。こうして得たグラフトラテックスを凝固、
ろ過、洗浄、乾燥してMBS樹脂を得る。
この方法に準じて、通常40重ffi%ないし70重4
i%のブタツエン単位を含むMBS樹J]uを合成する
ことができ、これをこの発明の成分(D)として用いる
ことができる。このようなMBS樹脂は市販されており
、例えば、カネエースB−22(鐘v1)1化学工業(
株〕製、ゲタツエン含有量約45%)。
i%のブタツエン単位を含むMBS樹J]uを合成する
ことができ、これをこの発明の成分(D)として用いる
ことができる。このようなMBS樹脂は市販されており
、例えば、カネエースB−22(鐘v1)1化学工業(
株〕製、ゲタツエン含有量約45%)。
カネエースB−28(鐘淵化学工業(株)製、ブタノエ
ン含有世約45%)、カネエースB−56(鐘淵化学工
業(株)製、ブタノエン含有倣約65チ)、JSIL
MBS 66 (日本合成ゴム(株)製、ブタソエ/含
有量約60%)、JSRMBS 67 (日本合成ゴム
(株)製、ブタノエン含有量約60%)、JSRMBS
68 (日本合成コ゛ム(株)喪、/タヅエン含有量
約60%)などがある。これらの内、ブタノエン含有量
の多いJSRMBS 66.67および68、並びにカ
ネエースB−56が好ましい・なお・MBS樹脂は、エ
ポキシ樹脂組成物中に均一に分散されるためには、粒径
が350肉以下の粉末の形態にあることが好ましい・ さて、この発明のエポキシ樹脂組成物は、上記成分(4
)〜■)を、例えばミキサーによって充分に混合した後
、さらに熱ロールによる溶融混合処理またはニーダ−な
どによる混合処理をおこなうことにより均一に混合する
ことによって準備される。
ン含有世約45%)、カネエースB−56(鐘淵化学工
業(株)製、ブタノエン含有倣約65チ)、JSIL
MBS 66 (日本合成ゴム(株)製、ブタソエ/含
有量約60%)、JSRMBS 67 (日本合成ゴム
(株)製、ブタノエン含有量約60%)、JSRMBS
68 (日本合成コ゛ム(株)喪、/タヅエン含有量
約60%)などがある。これらの内、ブタノエン含有量
の多いJSRMBS 66.67および68、並びにカ
ネエースB−56が好ましい・なお・MBS樹脂は、エ
ポキシ樹脂組成物中に均一に分散されるためには、粒径
が350肉以下の粉末の形態にあることが好ましい・ さて、この発明のエポキシ樹脂組成物は、上記成分(4
)〜■)を、例えばミキサーによって充分に混合した後
、さらに熱ロールによる溶融混合処理またはニーダ−な
どによる混合処理をおこなうことにより均一に混合する
ことによって準備される。
各成分の配合割合は、エポキシ樹脂成分(A)100重
量部に対し、フェノール樹脂成分(B) 30〜75重
量部、表面処理シリカ粉末成分(0320〜570Tf
X量部およびMBS樹脂成分a))2〜30亘量部であ
ることが望ましい。フェノール樹脂の割合が30重1よ
部未満では、充分な硬化物強度が得られず、その割合が
75重量部を越えると、吸湿性が工・a加し、絶縁性能
が低下し、半導体装置を封止した場合に、半導体装置上
の配線(特にアルミニウム配線)の腐食が加速され、不
良が多発する。シリカ粉末成分(Qの旦が320重世部
未満では、熱衝撃による半導体素子の金ワイヤの断線不
良が多発し、570血量部を越えると、樹脂の粘度が増
大し、成形性が悪くなる。またMBS樹脂成分(r))
の量が2重量部未満では、十分な耐熱衝撃性が得られず
。
量部に対し、フェノール樹脂成分(B) 30〜75重
量部、表面処理シリカ粉末成分(0320〜570Tf
X量部およびMBS樹脂成分a))2〜30亘量部であ
ることが望ましい。フェノール樹脂の割合が30重1よ
部未満では、充分な硬化物強度が得られず、その割合が
75重量部を越えると、吸湿性が工・a加し、絶縁性能
が低下し、半導体装置を封止した場合に、半導体装置上
の配線(特にアルミニウム配線)の腐食が加速され、不
良が多発する。シリカ粉末成分(Qの旦が320重世部
未満では、熱衝撃による半導体素子の金ワイヤの断線不
良が多発し、570血量部を越えると、樹脂の粘度が増
大し、成形性が悪くなる。またMBS樹脂成分(r))
の量が2重量部未満では、十分な耐熱衝撃性が得られず
。
30 M低部を越えると、 l(脂の成形性が悪くなる
。
。
なお、この発明のニア1?ギシ樹脂組成物は、上記必須
成分囚〜(鴎に加えて、イミダゾールもしくはその誘導
体、第三アミン誘導体、ホスフィンもしくはその誘導体
等の硬化剤;天然ワックス、合成ワックス、直鎖脂肪酸
の金属塩、酸アミドもしくFi:I−スfル、パラフィ
ン等の離型剤;フロモトルエン、ヘキサブロモベンゼン
、三酸化アンチモン等〕難燃剤;カーボンブラック等の
着色剤4ど、通常用いられている添加剤を効果址配合し
てもよい。
成分囚〜(鴎に加えて、イミダゾールもしくはその誘導
体、第三アミン誘導体、ホスフィンもしくはその誘導体
等の硬化剤;天然ワックス、合成ワックス、直鎖脂肪酸
の金属塩、酸アミドもしくFi:I−スfル、パラフィ
ン等の離型剤;フロモトルエン、ヘキサブロモベンゼン
、三酸化アンチモン等〕難燃剤;カーボンブラック等の
着色剤4ど、通常用いられている添加剤を効果址配合し
てもよい。
この発明の工7バキシ樹脂組成物は、これを圧縮成形、
トランスファー成形あるいはインソエクシ璽ン成形等に
よシ成形した後、硬化させることによって所望の成形品
を得ることができる。
トランスファー成形あるいはインソエクシ璽ン成形等に
よシ成形した後、硬化させることによって所望の成形品
を得ることができる。
この発明のエポキシ樹脂組成物を用いだ半導体装置の封
止には、最も一般的には低圧トランスファー成形を用い
ることができるが、インソエクシ目ン成形、圧縮成形、
注凰などによって封止をおこなうこともできる。封止後
、エポキシ樹脂組成物を加熱硬化させる。硬化は、エポ
キシ樹脂組成物を150℃以上の温度に加熱しておこな
うことが特に好ましい。
止には、最も一般的には低圧トランスファー成形を用い
ることができるが、インソエクシ目ン成形、圧縮成形、
注凰などによって封止をおこなうこともできる。封止後
、エポキシ樹脂組成物を加熱硬化させる。硬化は、エポ
キシ樹脂組成物を150℃以上の温度に加熱しておこな
うことが特に好ましい。
この発明のエポキシ樹脂組成物によって封止される半導
体装置には、集積回路装置、大規模集積装置i&、)ラ
ンノスタ装置、サイリスタ装置、グイオード装置、メモ
リ装置等が會まれるが、これらに限定されるものではな
い。
体装置には、集積回路装置、大規模集積装置i&、)ラ
ンノスタ装置、サイリスタ装置、グイオード装置、メモ
リ装置等が會まれるが、これらに限定されるものではな
い。
添付の図は、フラットパッケージの一例を示す斜視図で
あり、硬化したこの発明のエポキシ樹脂組成物からなる
パッケージlが示されている。ε照符合2は、パッケー
ジ1内に封止された半導体装置から専用された外部リー
ドである。
あり、硬化したこの発明のエポキシ樹脂組成物からなる
パッケージlが示されている。ε照符合2は、パッケー
ジ1内に封止された半導体装置から専用された外部リー
ドである。
(実施例)
以下、この発明を実施例によりさらに具体的に説明する
。
。
実施例1〜20および比較例1〜9
表1に示す各成分を同表に示す割合で用いた。
まず、充填材粉末(溶融シリカ粉末に三酸化アンチモン
粉末およびカー+Nンブラノク粉末を加えたもの)をヘ
ンシェルミキサー中で混合した後、シランカップリング
剤、シリコーン系界面活性剤および熱硬化性シリコーン
ゴムを加え、常温で充分に攪拌して充填材粉末表面を処
理した。この表面処理充填材粉末に残りの成分を添加し
て充分に混合した後、75℃〜110℃の二軸加熱ロー
ルで混練し、20種類の工zlt’キシ樹脂組成物を調
製し六(実施例1〜20〕。
粉末およびカー+Nンブラノク粉末を加えたもの)をヘ
ンシェルミキサー中で混合した後、シランカップリング
剤、シリコーン系界面活性剤および熱硬化性シリコーン
ゴムを加え、常温で充分に攪拌して充填材粉末表面を処
理した。この表面処理充填材粉末に残りの成分を添加し
て充分に混合した後、75℃〜110℃の二軸加熱ロー
ルで混練し、20種類の工zlt’キシ樹脂組成物を調
製し六(実施例1〜20〕。
同様に1表2に示す各成分を用いて9柚類の工d?キシ
樹脂組成物を調製した(比較例1〜9)。
樹脂組成物を調製した(比較例1〜9)。
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、175許℃。
3分の条件でトランスファー成形によ〃試験片を作シ、
180℃で4時間アフターキュアーした。
180℃で4時間アフターキュアーした。
この試験片について、体積抵抗率、熱膨張率、曲げ強さ
、曲げ弾性率のdllJ定をおこなった。また、7レ一
人材料に対するW層性を調べるために、上記各エポキシ
樹脂組成物を、半導体装置のフレーム材料である鉄−ニ
ッケル合金(N142To)の板の上に適用し、硬化さ
せた。この板に垂直方向に荷1kを加え、硬化樹脂が剥
離する時の荷重を測定した。これらの結果を表3に示す
。
、曲げ弾性率のdllJ定をおこなった。また、7レ一
人材料に対するW層性を調べるために、上記各エポキシ
樹脂組成物を、半導体装置のフレーム材料である鉄−ニ
ッケル合金(N142To)の板の上に適用し、硬化さ
せた。この板に垂直方向に荷1kを加え、硬化樹脂が剥
離する時の荷重を測定した。これらの結果を表3に示す
。
また、耐半田浸漬性をil+、lべるために、上記各エ
フ1”キシ樹脂組成物を用いて、175℃、3分の条件
で、アルミニウム配線腐食チェック用の耐湿性試験用半
導体装置を厚さ2m+のフラットパッケージに封止し、
180℃で4時間アフターキュアーをおこなった。つい
で、このパッケージを85℃、相対湿度80%の雰囲気
中72時間放置して吸湿処理をおこなった後、これを2
60℃の半田浴に5秒間浸漬した。しかる後、この半田
浸漬パッケージを127℃の飽和水蒸気雰囲気中に所定
時間放置し、不良発生率を調べた(耐湿性試験)。結果
を衣4に示す。
フ1”キシ樹脂組成物を用いて、175℃、3分の条件
で、アルミニウム配線腐食チェック用の耐湿性試験用半
導体装置を厚さ2m+のフラットパッケージに封止し、
180℃で4時間アフターキュアーをおこなった。つい
で、このパッケージを85℃、相対湿度80%の雰囲気
中72時間放置して吸湿処理をおこなった後、これを2
60℃の半田浴に5秒間浸漬した。しかる後、この半田
浸漬パッケージを127℃の飽和水蒸気雰囲気中に所定
時間放置し、不良発生率を調べた(耐湿性試験)。結果
を衣4に示す。
さらに、上記各エポキシ樹脂組成物を用い、上記と同様
、大型の耐熱衝撃性試験用デバイス(8朋X 8 mm
)を封止した後、−65℃→至温→150℃の冷熱サ
イクルに供し、デバイスの動作特性チェックにより不良
発生率をiU、’4べた(耐熱衝撃性試験)。結果を表
5に示す。
、大型の耐熱衝撃性試験用デバイス(8朋X 8 mm
)を封止した後、−65℃→至温→150℃の冷熱サ
イクルに供し、デバイスの動作特性チェックにより不良
発生率をiU、’4べた(耐熱衝撃性試験)。結果を表
5に示す。
表3〜5に示されるように、この発明のエポキシIff
j脂組成物は、従来のエポキシ樹脂組成物に比べ、フレ
ーム材への密着性が良好で、低弾性化されておシ、信頼
性の高い低応力高密着性樹脂として、電子部品、電気部
品の封止および含浸用イヒ(脂として好適であることが
わかる。
j脂組成物は、従来のエポキシ樹脂組成物に比べ、フレ
ーム材への密着性が良好で、低弾性化されておシ、信頼
性の高い低応力高密着性樹脂として、電子部品、電気部
品の封止および含浸用イヒ(脂として好適であることが
わかる。
−また、この発明のエポキシ樹脂組成物は樹脂封止型半
導体装置に用いて好適なものであり、高い耐湿性を有し
、フレーム−樹脂密着性が良好であることから、特に半
田浸漬に供されるフラットパッケージ用(台1月旨とし
て適していることがわかる。
導体装置に用いて好適なものであり、高い耐湿性を有し
、フレーム−樹脂密着性が良好であることから、特に半
田浸漬に供されるフラットパッケージ用(台1月旨とし
て適していることがわかる。
[発明の効果]
以上述べたように、この発明の工、J?キシ樹脂組成物
は、耐湿性、耐半田浸漬性、耐熱衝!I3性等の特性に
優れ、電子部品、電気部品の封正に用いて好適である。
は、耐湿性、耐半田浸漬性、耐熱衝!I3性等の特性に
優れ、電子部品、電気部品の封正に用いて好適である。
また、この発明の樹脂封止型半導体装置は、このような
二4?キシ樹脂組成物を用いていることから、高湿、高
温、熱衝撃下でも信頼性の高いものとなる。
二4?キシ樹脂組成物を用いていることから、高湿、高
温、熱衝撃下でも信頼性の高いものとなる。
添付の図面は、半導体装1uのフラットパッケージを示
す斜視図。
す斜視図。
Claims (6)
- (1)(A)エポキシ樹脂100重量部、 (B)フェノール樹脂30ないし75重量部、 (C)(i)シランカップリング剤0.05ないし1.
00重量%、 (ii)シリコーン系界面活性剤0.05ないし1.0
0重量%および (iii)熱硬化性シリコーンゴム0.15ないし3.
00重量% によって常温で表面処理されたシリカ粉末320ないし
570重量部、並びに (D)スチレン−ブタジエン−メタクリル酸メチル共重
合体2ないし30重量部 を含んでなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - (2)フェノール樹脂(B)が、10ないし70重量%
のフェノールアラルキル樹脂を含有するノボラック型フ
ェノール樹脂である特許請求の範囲第1項記載のエポキ
シ樹脂組成物。 - (3)シリカ粉末が溶融シリカからなり、ウランおよび
トリウムの合計含有量が1.0重量ppb以下である特
許請求の範囲第1項または第2項記載のエポキシ樹脂組
成物。 - (4)エポキシ樹脂組成物によって封止された樹脂封止
半導体装置であって、該エポキシ樹脂が、 (A)エポキシ樹脂100重量部、 (B)フェノール樹脂30ないし75重量部、 (C)(i)シランカップリング剤0.05ないし1.
00重量%、 (ii)シリコーン系界面活性剤0.05ないし1.0
0重量%および (iii)熱硬化性シリコーンゴム0.15ないし3.
00重量% によって常温で表面処理されたシリカ粉末320ないし
570重量部、並びに (D)スチレン−ブタジエン−メタクリル酸メチル共重
合体2ないし30重量部 を含んでなることを特徴とする樹脂封止半導体装置。 - (5)フェノール樹脂(B)が、10ないし70重量%
のフェノールアラルキル樹脂を含有するノボラック型フ
ェノール樹脂である特許請求の範囲第4項記載の樹脂封
止半導体装置。 - (6)シリカ粉末が溶融シリカからなり、ウランおよび
トリウムの合計含有量が1.0重量ppb以下である特
許請求の範囲第4項または第5項記載の樹脂封止半導体
装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62078649A JPH0791446B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 樹脂封止半導体装置 |
KR1019880003522A KR910004645B1 (ko) | 1987-03-31 | 1988-03-30 | 에폭시 수지조성물과 그 조성물로 밀봉된 수지밀봉형 반도체장치 |
US07/175,225 US5043211A (en) | 1987-03-31 | 1988-03-30 | Epoxy resin composition and a resin-sealed semiconductor device |
DE88302968T DE3884648T2 (de) | 1987-03-31 | 1988-03-31 | Epoxyharz-Zusammensetzung und eine harzumhüllte Halbleiteranordnung. |
EP88302968A EP0285450B1 (en) | 1987-03-31 | 1988-03-31 | Epoxy resin composition and a resin-sealed semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62078649A JPH0791446B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 樹脂封止半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63245426A true JPS63245426A (ja) | 1988-10-12 |
JPH0791446B2 JPH0791446B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=13667711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62078649A Expired - Lifetime JPH0791446B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 樹脂封止半導体装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5043211A (ja) |
EP (1) | EP0285450B1 (ja) |
JP (1) | JPH0791446B2 (ja) |
KR (1) | KR910004645B1 (ja) |
DE (1) | DE3884648T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009067988A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-04-02 | Hitachi Chem Co Ltd | 高耐熱性樹脂組成物及びそれを用いたプリプレグ |
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DE3118130A1 (de) * | 1981-05-07 | 1982-12-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektrisch isolierende einkapselungsmasse fuer halbleiteranordnungen |
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-
1987
- 1987-03-31 JP JP62078649A patent/JPH0791446B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-30 KR KR1019880003522A patent/KR910004645B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-03-30 US US07/175,225 patent/US5043211A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-31 DE DE88302968T patent/DE3884648T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-31 EP EP88302968A patent/EP0285450B1/en not_active Expired - Lifetime
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JP2009067988A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-04-02 | Hitachi Chem Co Ltd | 高耐熱性樹脂組成物及びそれを用いたプリプレグ |
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---|---|
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US5043211A (en) | 1991-08-27 |
EP0285450A3 (en) | 1989-06-28 |
KR910004645B1 (ko) | 1991-07-09 |
DE3884648T2 (de) | 1994-02-24 |
KR880011271A (ko) | 1988-10-27 |
EP0285450A2 (en) | 1988-10-05 |
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