JP2000273288A - 封止樹脂組成物 - Google Patents
封止樹脂組成物Info
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の封止樹脂組成物には着色剤としてカー
ボンブラックを添加しているが、カーボンブラック自体
に導電性があり、添加量が多くなると封止樹脂組成物の
絶縁性を低下させる恐れがある。そのため絶縁性と遮光
性を充分兼ね備えることができなかった。 【解決手段】 本発明の封止樹脂組成物では、封止樹脂
組成物中に含有するカーボンブラックの物性が、平均粒
子径が２０〜４０ｎｍとし、かつ揮発量が１０重量％以
上となるカーボンブラックを含有し、その含有量を全封
止樹脂組成物に対し０．３〜１．０重量％にすることで
絶縁性と遮光性を兼ね備えた封止樹脂組成物を得ること
ができる。
ボンブラックを添加しているが、カーボンブラック自体
に導電性があり、添加量が多くなると封止樹脂組成物の
絶縁性を低下させる恐れがある。そのため絶縁性と遮光
性を充分兼ね備えることができなかった。 【解決手段】 本発明の封止樹脂組成物では、封止樹脂
組成物中に含有するカーボンブラックの物性が、平均粒
子径が２０〜４０ｎｍとし、かつ揮発量が１０重量％以
上となるカーボンブラックを含有し、その含有量を全封
止樹脂組成物に対し０．３〜１．０重量％にすることで
絶縁性と遮光性を兼ね備えた封止樹脂組成物を得ること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は絶縁性と遮光性に優
れた半導体チップ用封止樹脂組成物に関するものであ
る。
れた半導体チップ用封止樹脂組成物に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子回路の高機能化にともなっ
て、多数の電極端子を有する半導体装置が開発されてい
る。その代表的なものとして、フリップチップ実装があ
る。
て、多数の電極端子を有する半導体装置が開発されてい
る。その代表的なものとして、フリップチップ実装があ
る。
【０００３】図８は従来例のフリップチップ実装を示す
断面図である。図８に記載するように、半導体チップ１
上に形成した突起電極２と、基板５上に形成した接続電
極４と、接続電極４と突起電極２とを接続するための導
電接着剤またはハンダなどの接続材料３と、半導体チッ
プ１と基板５との間に封止樹脂組成物６を有する構造と
なっている。
断面図である。図８に記載するように、半導体チップ１
上に形成した突起電極２と、基板５上に形成した接続電
極４と、接続電極４と突起電極２とを接続するための導
電接着剤またはハンダなどの接続材料３と、半導体チッ
プ１と基板５との間に封止樹脂組成物６を有する構造と
なっている。
【０００４】半導体チップ１はダイオードやトランジス
タの集合体であり、光が照射されると光電効果により光
エネルギーが電気エネルギーに変換され、半導体チップ
を正常に駆動することができなくなる。 そのため、封
止樹脂組成物６には着色剤としてカーボンブラックを添
加し、遮光性を持たせているが、カーボンブラック自体
に導電性があるため、遮光性を高めるために添加量を多
くすると封止樹脂組成物６の絶縁性を低下させる恐れが
ある。封止樹脂組成物６の絶縁性が低下すると、リーク
電流の原因となり、本来使用する以上の電力を消費して
しまったり、半導体チップ１の誤動作を引き起こす原因
となる。
タの集合体であり、光が照射されると光電効果により光
エネルギーが電気エネルギーに変換され、半導体チップ
を正常に駆動することができなくなる。 そのため、封
止樹脂組成物６には着色剤としてカーボンブラックを添
加し、遮光性を持たせているが、カーボンブラック自体
に導電性があるため、遮光性を高めるために添加量を多
くすると封止樹脂組成物６の絶縁性を低下させる恐れが
ある。封止樹脂組成物６の絶縁性が低下すると、リーク
電流の原因となり、本来使用する以上の電力を消費して
しまったり、半導体チップ１の誤動作を引き起こす原因
となる。
【０００５】また、カーボンブラック以外の着色剤とし
てフタロシアニンやキナクリドンなどの顔料を用いる場
合、顔料の色により吸収する光の波長や反射する光の波
長があり、光電効果を発生させる光の波長を全て遮蔽す
ることができない。特に赤外波長ではカーボンブラック
と比較して遮光性が劣っている。
てフタロシアニンやキナクリドンなどの顔料を用いる場
合、顔料の色により吸収する光の波長や反射する光の波
長があり、光電効果を発生させる光の波長を全て遮蔽す
ることができない。特に赤外波長ではカーボンブラック
と比較して遮光性が劣っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の封止樹脂組成物
では、光を遮蔽するためにカーボンブラックや顔料を着
色剤として添加していたが、カーボンブラックを着色剤
として使用した場合、遮光性と絶縁性の両方を充分に満
足することはできなかった。また、顔料を着色剤として
使用した場合は、光電効果による半導体チップの誤動作
を防ぐ遮光性が得られないという課題を有していた。
では、光を遮蔽するためにカーボンブラックや顔料を着
色剤として添加していたが、カーボンブラックを着色剤
として使用した場合、遮光性と絶縁性の両方を充分に満
足することはできなかった。また、顔料を着色剤として
使用した場合は、光電効果による半導体チップの誤動作
を防ぐ遮光性が得られないという課題を有していた。
【０００７】本発明の目的は、上記課題を解決して遮光
性と絶縁性を兼ね備え、半導体チップ用として最適な特
性を有する封止樹脂組成物を提供することにある。
性と絶縁性を兼ね備え、半導体チップ用として最適な特
性を有する封止樹脂組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明における封止樹脂組成物は、下記記載の構
成を採用する。
めに、本発明における封止樹脂組成物は、下記記載の構
成を採用する。
【０００９】本発明の封止樹脂組成物は、エポキシ樹脂
主剤、硬化剤、硬化促進剤を主成分とする封止樹脂１０
０重量％中に、平均粒子径が２０〜４０ｎｍであり、か
つ窒素雰囲気中、９５０℃で７分間加熱し、加熱前後の
重量変化、つまり揮発量が１０重量％以上であるカーボ
ンブラックを０．３〜１．０重量％含有することを特徴
としている。
主剤、硬化剤、硬化促進剤を主成分とする封止樹脂１０
０重量％中に、平均粒子径が２０〜４０ｎｍであり、か
つ窒素雰囲気中、９５０℃で７分間加熱し、加熱前後の
重量変化、つまり揮発量が１０重量％以上であるカーボ
ンブラックを０．３〜１．０重量％含有することを特徴
としている。
【００１０】本発明の封止樹脂組成物は、エポキシ樹脂
主剤、硬化剤、硬化促進剤を主成分とする封止樹脂１０
０重量％中に、平均粒子径が２０〜４０ｎｍであり、か
つ揮発量が１０重量％以上であるカーボンブラックを
０．３〜１．０重量％含有し、硬化物の光の透過量が０
％で、かつ絶縁抵抗値が１０15Ω以上となる硬化条件で
硬化することを特徴としている。
主剤、硬化剤、硬化促進剤を主成分とする封止樹脂１０
０重量％中に、平均粒子径が２０〜４０ｎｍであり、か
つ揮発量が１０重量％以上であるカーボンブラックを
０．３〜１．０重量％含有し、硬化物の光の透過量が０
％で、かつ絶縁抵抗値が１０15Ω以上となる硬化条件で
硬化することを特徴としている。
【００１１】本発明の封止樹脂組成物は、エポキシ樹脂
主剤、硬化剤、硬化促進剤を主成分とする封止樹脂１０
０重量％中に、平均粒子径が２０〜４０ｎｍであり、か
つ揮発量が１０重量％以上であるカーボンブラックを
０．３〜１．０重量％含有し、８０℃２時間と１５０℃
１時間の２段階で硬化することを特徴としている。
主剤、硬化剤、硬化促進剤を主成分とする封止樹脂１０
０重量％中に、平均粒子径が２０〜４０ｎｍであり、か
つ揮発量が１０重量％以上であるカーボンブラックを
０．３〜１．０重量％含有し、８０℃２時間と１５０℃
１時間の２段階で硬化することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は遮光性と絶縁性を兼ね備
え、半導体チップ用として最適な特性を有する封止樹脂
組成物を得るため、封止樹脂中に含有させるカーボンブ
ラックの平均粒子径の最適範囲および、カーボンブラッ
クの分散性についての検討を行った。カーボンブラック
の分散性については、酸化処理によってカーボンブラッ
クの表面に形成する極性基の含有量に着目し、さらに絶
縁抵抗値と光の透過率との関係を検討した。これら検討
結果から、カーボンブラックの物性値は封止樹脂組成物
の遮光性と絶縁性に影響していることが明らかとなり、
良好な遮光性と絶縁性とを兼ね備えた封止樹脂組成物を
得るためには、カーボンブラックの物性値を最適な範囲
で制御することが必要であることがわかった。
え、半導体チップ用として最適な特性を有する封止樹脂
組成物を得るため、封止樹脂中に含有させるカーボンブ
ラックの平均粒子径の最適範囲および、カーボンブラッ
クの分散性についての検討を行った。カーボンブラック
の分散性については、酸化処理によってカーボンブラッ
クの表面に形成する極性基の含有量に着目し、さらに絶
縁抵抗値と光の透過率との関係を検討した。これら検討
結果から、カーボンブラックの物性値は封止樹脂組成物
の遮光性と絶縁性に影響していることが明らかとなり、
良好な遮光性と絶縁性とを兼ね備えた封止樹脂組成物を
得るためには、カーボンブラックの物性値を最適な範囲
で制御することが必要であることがわかった。
【００１３】また、封止樹脂組成物の硬化条件と光の透
過率の関係を調べたところ、硬化物の絶縁抵抗値と光の
透過率には、硬化条件が影響していることがわかった。
硬化条件を最適化することによって、遮光性と絶縁性を
兼ね備える封止樹脂組成物が得られた。最適なカーボン
ブラックの物性と硬化条件を組み合わせることで、さら
に遮光性と絶縁性に優れた封止樹脂組成物を得ることが
可能となった。
過率の関係を調べたところ、硬化物の絶縁抵抗値と光の
透過率には、硬化条件が影響していることがわかった。
硬化条件を最適化することによって、遮光性と絶縁性を
兼ね備える封止樹脂組成物が得られた。最適なカーボン
ブラックの物性と硬化条件を組み合わせることで、さら
に遮光性と絶縁性に優れた封止樹脂組成物を得ることが
可能となった。
【００１４】
【実施例】以下、本発明である封止樹脂組成物を具体的
に説明する。半導体チップ用封止樹脂中に含有するカー
ボンブラックの最適な物性を調べるため、まずカーボン
ブラックの粒子径と、カーボンブラックを封止樹脂中に
含有した場合の絶縁抵抗値、および光の透過率の関係に
ついて調べたところ、図１に示す結果となった。
に説明する。半導体チップ用封止樹脂中に含有するカー
ボンブラックの最適な物性を調べるため、まずカーボン
ブラックの粒子径と、カーボンブラックを封止樹脂中に
含有した場合の絶縁抵抗値、および光の透過率の関係に
ついて調べたところ、図１に示す結果となった。
【００１５】このとき用いた封止樹脂は、主剤として液
状エポキシ樹脂であるビスフェノールＦ型エポキシを用
い、硬化剤として無水メチルナジック酸（以下ＭＮＡと
記載）を用い、硬化促進剤として２−フェニル−４−メ
チル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（以下２Ｐ４
ＭＨＺと記載）を用い、ＳｉＯ2 充填材を５０重量％含
有させたものを使用した。硬化剤であるＭＮＡの添加量
は酸無水物の分子量／エポキシ当量の値を用いて、主剤
であるビスフェノールＦ型エポキシ１００重量部に対し
て、ＭＮＡ１０５重量部とし、硬化促進剤である２Ｐ４
ＭＨＺの添加量は主剤１００重量部に対し、１重量部と
なるように配合した。
状エポキシ樹脂であるビスフェノールＦ型エポキシを用
い、硬化剤として無水メチルナジック酸（以下ＭＮＡと
記載）を用い、硬化促進剤として２−フェニル−４−メ
チル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（以下２Ｐ４
ＭＨＺと記載）を用い、ＳｉＯ2 充填材を５０重量％含
有させたものを使用した。硬化剤であるＭＮＡの添加量
は酸無水物の分子量／エポキシ当量の値を用いて、主剤
であるビスフェノールＦ型エポキシ１００重量部に対し
て、ＭＮＡ１０５重量部とし、硬化促進剤である２Ｐ４
ＭＨＺの添加量は主剤１００重量部に対し、１重量部と
なるように配合した。
【００１６】カーボンブラックの粒子径は平均で１３、
１７、２０、２５、２９、３４、３８、４５、６０ｎｍ
のものを使用し、エポキシ樹脂主剤、硬化剤、硬化促進
剤、充填剤、そしてカーボンブラックを混合した全封止
樹脂組成物に対して、カーボンブラックの重量が０．３
重量％となるように含有し、１３０℃２時間で硬化した
封止樹脂組成物の絶縁抵抗値と光の透過率を測定した。
１７、２０、２５、２９、３４、３８、４５、６０ｎｍ
のものを使用し、エポキシ樹脂主剤、硬化剤、硬化促進
剤、充填剤、そしてカーボンブラックを混合した全封止
樹脂組成物に対して、カーボンブラックの重量が０．３
重量％となるように含有し、１３０℃２時間で硬化した
封止樹脂組成物の絶縁抵抗値と光の透過率を測定した。
【００１７】絶縁抵抗値は図２に示すフリップチップ実
装における、突起電極２間ａに１００Ｖの電圧を１分間
加えたときの電流値を読みとり、オームの法則により算
出した。また、光の透過率は図３に記載するように、ガ
ラス板７を両面テープ８により張り合わせ、約１００μ
ｍの隙間ｂを形成したものに、封止樹脂組成物を流し込
み加熱硬化したのち、可視光波長と近赤外波長が含まれ
る３００〜１０００ｎｍの波長範囲で、光の透過率を測
定し、波長に関わらず最大の値を用いた。
装における、突起電極２間ａに１００Ｖの電圧を１分間
加えたときの電流値を読みとり、オームの法則により算
出した。また、光の透過率は図３に記載するように、ガ
ラス板７を両面テープ８により張り合わせ、約１００μ
ｍの隙間ｂを形成したものに、封止樹脂組成物を流し込
み加熱硬化したのち、可視光波長と近赤外波長が含まれ
る３００〜１０００ｎｍの波長範囲で、光の透過率を測
定し、波長に関わらず最大の値を用いた。
【００１８】図１に示すように、カーボンブラックの平
均粒子径と光の透過率の関係は平均粒子径が大きくなる
ほど光を透過しやすくなり、カーボンブラックの平均粒
子径と絶縁抵抗値の関係は、平均粒子径が小さくなるほ
ど導電性が高くなる傾向にあることがわかった。光の透
過率は、カーボンブラックの平均粒子径が４０ｎｍ未満
の場合、透過率は０．５％以下であるが、４０ｎｍ以上
になると透過率が上昇し、絶縁抵抗値はカーボンブラッ
クの平均粒子径が２０ｎｍ以上の場合１０13Ω台を示し
ているが、２０ｎｍ未満になると絶縁抵抗値が低下して
いる。以上のことから、絶縁性と遮光性とを兼ね備え
た、半導体チップ用封止樹脂組成物に最適なカーボンブ
ラックの平均粒子径は２０〜４０ｎｍであることがわか
った。
均粒子径と光の透過率の関係は平均粒子径が大きくなる
ほど光を透過しやすくなり、カーボンブラックの平均粒
子径と絶縁抵抗値の関係は、平均粒子径が小さくなるほ
ど導電性が高くなる傾向にあることがわかった。光の透
過率は、カーボンブラックの平均粒子径が４０ｎｍ未満
の場合、透過率は０．５％以下であるが、４０ｎｍ以上
になると透過率が上昇し、絶縁抵抗値はカーボンブラッ
クの平均粒子径が２０ｎｍ以上の場合１０13Ω台を示し
ているが、２０ｎｍ未満になると絶縁抵抗値が低下して
いる。以上のことから、絶縁性と遮光性とを兼ね備え
た、半導体チップ用封止樹脂組成物に最適なカーボンブ
ラックの平均粒子径は２０〜４０ｎｍであることがわか
った。
【００１９】つぎに、カーボンブラックの揮発量と、カ
ーボンブラックを封止樹脂組成物中に含有した場合の絶
縁抵抗値との関係について調べた。この結果を図４に示
す。このとき用いた封止樹脂は前述した封止樹脂と同材
料のものを用いた。
ーボンブラックを封止樹脂組成物中に含有した場合の絶
縁抵抗値との関係について調べた。この結果を図４に示
す。このとき用いた封止樹脂は前述した封止樹脂と同材
料のものを用いた。
【００２０】カーボンブラックの揮発量とは、カーボン
ブラックを９５０℃で７分間、窒素雰囲気下で加熱し、
加熱前後のカーボンブラック自体の重量変化とした。カ
ーボンブラック自体はその分散性を向上させるため、有
機化合物などの分散剤が混合されている。分散剤を多く
含有している場合には、カーボンブラックの表面に形成
された極性基が多くなり、加熱によって揮発量が増大す
る。つまり加熱前後で重量変化が大きい場合には、この
カーボンブラックの粒子は極性基を多く有していること
を意味し、加熱前のカーボンブラックの粒子は小さい凝
集体を形成していると推察される。
ブラックを９５０℃で７分間、窒素雰囲気下で加熱し、
加熱前後のカーボンブラック自体の重量変化とした。カ
ーボンブラック自体はその分散性を向上させるため、有
機化合物などの分散剤が混合されている。分散剤を多く
含有している場合には、カーボンブラックの表面に形成
された極性基が多くなり、加熱によって揮発量が増大す
る。つまり加熱前後で重量変化が大きい場合には、この
カーボンブラックの粒子は極性基を多く有していること
を意味し、加熱前のカーボンブラックの粒子は小さい凝
集体を形成していると推察される。
【００２１】逆に揮発量、つまり重量変化が小さい場合
には、カーボンブラックの表面に形成された極性基が少
なく、カーボンブラック粒子同士の凝集または結合が起
こりやすくなっており、加熱前のカーボンブラックの粒
子は大きな凝集体を形成していると推察される。
には、カーボンブラックの表面に形成された極性基が少
なく、カーボンブラック粒子同士の凝集または結合が起
こりやすくなっており、加熱前のカーボンブラックの粒
子は大きな凝集体を形成していると推察される。
【００２２】カーボンブラックの平均粒子径は２５ｎｍ
で、揮発量が１、２、５、９、１０、１５、２０重量％
となるものを使用し、封止樹脂組成物中に０．３重量％
となるように含有し、１３０℃２時間で硬化したもの
の、絶縁抵抗値を測定した。絶縁抵抗値は前述した方法
で測定した。
で、揮発量が１、２、５、９、１０、１５、２０重量％
となるものを使用し、封止樹脂組成物中に０．３重量％
となるように含有し、１３０℃２時間で硬化したもの
の、絶縁抵抗値を測定した。絶縁抵抗値は前述した方法
で測定した。
【００２３】図４に示すように、カーボンブラックの揮
発量が１０重量％以上のものを使用した場合、絶縁抵抗
値は１０13Ω台を示しているが、揮発量が１０重量％未
満のものを使用した場合、絶縁抵抗値が低下することが
わかった。これらの結果により、カーボンブラックの揮
発量が少ないもの、つまりカーボンブラックの粒子が大
きな凝集体であるものを使用すると、封止樹脂組成物の
絶縁性が低下し、揮発量が多いもの、つまりカーボンブ
ラックの粒子が小さな凝集体であるものを使用すると、
絶縁性が高くなる傾向にあることがわかった。以上のこ
とから、半導体チップ用封止樹脂組成物に最適なカーボ
ンブラックは前述した加熱条件で、揮発量１０重量％以
上を示すもの、当然ながら未加熱のものを使用すること
が最適と判断された。
発量が１０重量％以上のものを使用した場合、絶縁抵抗
値は１０13Ω台を示しているが、揮発量が１０重量％未
満のものを使用した場合、絶縁抵抗値が低下することが
わかった。これらの結果により、カーボンブラックの揮
発量が少ないもの、つまりカーボンブラックの粒子が大
きな凝集体であるものを使用すると、封止樹脂組成物の
絶縁性が低下し、揮発量が多いもの、つまりカーボンブ
ラックの粒子が小さな凝集体であるものを使用すると、
絶縁性が高くなる傾向にあることがわかった。以上のこ
とから、半導体チップ用封止樹脂組成物に最適なカーボ
ンブラックは前述した加熱条件で、揮発量１０重量％以
上を示すもの、当然ながら未加熱のものを使用すること
が最適と判断された。
【００２４】カーボンブラックの含有量と、カーボンブ
ラックを封止樹脂組成物中に含有した場合の、絶縁抵抗
値および光の透過率の関係について調べたところ、図５
に示す結果となった。このとき用いた封止樹脂組成物
は、上記に記載した封止樹脂組成物と同じものを用い
た。カーボンブラックの平均粒子径は２５ｎｍで、揮発
量が１０重量％のものを使用し、封止樹脂組成物中に
０、０．２、０．３、０．５、１．０、１．１、１．
２、１．５重量％となるように含有し、絶縁抵抗値と光
の透過率を測定した。絶縁抵抗値および光の透過率は上
記に記載した方法で測定した。
ラックを封止樹脂組成物中に含有した場合の、絶縁抵抗
値および光の透過率の関係について調べたところ、図５
に示す結果となった。このとき用いた封止樹脂組成物
は、上記に記載した封止樹脂組成物と同じものを用い
た。カーボンブラックの平均粒子径は２５ｎｍで、揮発
量が１０重量％のものを使用し、封止樹脂組成物中に
０、０．２、０．３、０．５、１．０、１．１、１．
２、１．５重量％となるように含有し、絶縁抵抗値と光
の透過率を測定した。絶縁抵抗値および光の透過率は上
記に記載した方法で測定した。
【００２５】図５に示すように、カーボンブラックの含
有量と光の透過率の関係は含有量が少なくなるほど光を
透過しやすくなり、カーボンブラックの含有量と絶縁抵
抗値の関係は含有量が多くなるほど導電性が高くなる傾
向にあることがわかった。光の透過率はカーボンブラッ
クの含有量が０．３重量％以上の場合、０．５％以下で
あるが、０．３重量％未満になると上昇した。絶縁抵抗
値はカーボンブラックの含有量が１重量％以下の場合１
０13Ω台を示しているが、１重量％以上になると絶縁抵
抗値が低下している。以上のことから、絶縁性と遮光性
を兼ね備える半導体チップ用封止樹脂組成物に、最適な
カーボンブラックの含有量は０．３〜１．０重量％が最
適であることがわかった。
有量と光の透過率の関係は含有量が少なくなるほど光を
透過しやすくなり、カーボンブラックの含有量と絶縁抵
抗値の関係は含有量が多くなるほど導電性が高くなる傾
向にあることがわかった。光の透過率はカーボンブラッ
クの含有量が０．３重量％以上の場合、０．５％以下で
あるが、０．３重量％未満になると上昇した。絶縁抵抗
値はカーボンブラックの含有量が１重量％以下の場合１
０13Ω台を示しているが、１重量％以上になると絶縁抵
抗値が低下している。以上のことから、絶縁性と遮光性
を兼ね備える半導体チップ用封止樹脂組成物に、最適な
カーボンブラックの含有量は０．３〜１．０重量％が最
適であることがわかった。
【００２６】上記の実験により封止樹脂組成物中に含有
するカーボンブラックの最適な物性を解明することがで
きたが、光の透過率が０．５％であることと、カーボン
ブラックを封止樹脂組成物中に含有しない場合の絶縁抵
抗値は１０15Ω台を示していることから、まだ改善の余
地が残されている。
するカーボンブラックの最適な物性を解明することがで
きたが、光の透過率が０．５％であることと、カーボン
ブラックを封止樹脂組成物中に含有しない場合の絶縁抵
抗値は１０15Ω台を示していることから、まだ改善の余
地が残されている。
【００２７】カーボンブラックを含有した封止樹脂組成
物の硬化条件と、絶縁抵抗値および光の透過率との関係
について調べた結果、図６示す結果となった。このとき
用いた封止樹脂組成物は、前述した封止樹脂組成物と同
材料のものを用いた。封止樹脂組成物中に含有するカー
ボンブラックは、平均粒子径が２５ｎｍ、揮発量が１０
重量％のものを全封止樹脂組成物に対し０．３重量％と
なるように含有した。封止樹脂組成物の硬化条件はＤＳ
Ｃ法から推定し、８０℃２０時間、９０℃１２時間、１
００℃５時間、１３０℃２時間、１５０℃１時間で硬化
した。絶縁抵抗値および光の透過率は上記に記載した方
法で測定した。
物の硬化条件と、絶縁抵抗値および光の透過率との関係
について調べた結果、図６示す結果となった。このとき
用いた封止樹脂組成物は、前述した封止樹脂組成物と同
材料のものを用いた。封止樹脂組成物中に含有するカー
ボンブラックは、平均粒子径が２５ｎｍ、揮発量が１０
重量％のものを全封止樹脂組成物に対し０．３重量％と
なるように含有した。封止樹脂組成物の硬化条件はＤＳ
Ｃ法から推定し、８０℃２０時間、９０℃１２時間、１
００℃５時間、１３０℃２時間、１５０℃１時間で硬化
した。絶縁抵抗値および光の透過率は上記に記載した方
法で測定した。
【００２８】図６示すように、絶縁抵抗値は１５０℃、
１時間で硬化したものが一番低く、１０10Ω台を示して
おり、硬化温度が低くなるほど絶縁抵抗値が高くなる傾
向にあり、８０℃２０時間で硬化したものは１０15Ω台
を示すことがわかった。１５０℃１時間の硬化条件で
は、硬化温度と硬化反応時の発熱により硬化剤や硬化促
進剤が揮発し、封止樹脂組成物中のカーボンブラック濃
度が上昇するためと、硬化剤や硬化促進剤が揮発するこ
とによる体積収縮がカーボンブラック同士の凝集を促進
しているためである。また、光の透過率は８０℃２０時
間で硬化したもは０％であるが、それ以外の条件では光
を透過していることがわかった。
１時間で硬化したものが一番低く、１０10Ω台を示して
おり、硬化温度が低くなるほど絶縁抵抗値が高くなる傾
向にあり、８０℃２０時間で硬化したものは１０15Ω台
を示すことがわかった。１５０℃１時間の硬化条件で
は、硬化温度と硬化反応時の発熱により硬化剤や硬化促
進剤が揮発し、封止樹脂組成物中のカーボンブラック濃
度が上昇するためと、硬化剤や硬化促進剤が揮発するこ
とによる体積収縮がカーボンブラック同士の凝集を促進
しているためである。また、光の透過率は８０℃２０時
間で硬化したもは０％であるが、それ以外の条件では光
を透過していることがわかった。
【００２９】しかし、８０℃２０時間の硬化条件では時
間がかかりすぎ、作業性の面で問題である。そこで、カ
ーボンブラックが流動しない程度にゲル化または半硬化
させ、そののち高温で硬化する２段階硬化を検討したと
ころ、図７に示す結果となった。このとき用いた封止樹
脂組成物は、上記に記載した封止樹脂組成物と同じもの
を用いた。封止樹脂組成物の硬化条件は、８０℃１時間
＋１５０℃１時間、８０℃１．５時間＋１５０℃時間、
８０℃２時間＋１５０℃１時間、８０℃３時間＋１５０
℃１時間で硬化した。絶縁抵抗値および光の透過率は上
記に記載した方法で測定した。
間がかかりすぎ、作業性の面で問題である。そこで、カ
ーボンブラックが流動しない程度にゲル化または半硬化
させ、そののち高温で硬化する２段階硬化を検討したと
ころ、図７に示す結果となった。このとき用いた封止樹
脂組成物は、上記に記載した封止樹脂組成物と同じもの
を用いた。封止樹脂組成物の硬化条件は、８０℃１時間
＋１５０℃１時間、８０℃１．５時間＋１５０℃時間、
８０℃２時間＋１５０℃１時間、８０℃３時間＋１５０
℃１時間で硬化した。絶縁抵抗値および光の透過率は上
記に記載した方法で測定した。
【００３０】図７に示すように、封止樹脂組成物の第１
の硬化条件が、８０℃２時間未満では封止樹脂組成物を
ゲル化または半硬化させるには不十分であり、絶縁抵抗
値が低下している。８０℃２時間以上では、絶縁抵抗値
が１０15Ω台を示し、半導体チップ用封止樹脂組成物と
しては充分な絶縁性を有することがわかった。また、光
の透過率についても封止樹脂組成物の第１の硬化条件が
８０℃２時間以上では０％となるが、それ以下では光を
透過してしまうことがわかった。
の硬化条件が、８０℃２時間未満では封止樹脂組成物を
ゲル化または半硬化させるには不十分であり、絶縁抵抗
値が低下している。８０℃２時間以上では、絶縁抵抗値
が１０15Ω台を示し、半導体チップ用封止樹脂組成物と
しては充分な絶縁性を有することがわかった。また、光
の透過率についても封止樹脂組成物の第１の硬化条件が
８０℃２時間以上では０％となるが、それ以下では光を
透過してしまうことがわかった。
【００３１】硬化剤として沸点のあまり高くない無水メ
チルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフ
タル酸、無水テトラプロペニルコハク酸などの液体酸無
水物類を使用した場合でも、同様の効果が得られた。そ
のほかにも液体アミン類などを硬化剤として使用した場
合でも、同様の効果が得られることがわかった。
チルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフ
タル酸、無水テトラプロペニルコハク酸などの液体酸無
水物類を使用した場合でも、同様の効果が得られた。そ
のほかにも液体アミン類などを硬化剤として使用した場
合でも、同様の効果が得られることがわかった。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、封止樹脂
組成物中に含有するカーボンブラックの物性を、平均粒
子径が２０〜４０ｎｍであり、かつ揮発量が１０重量％
以上、封樹脂組成物中に含有するカーボンブラックの含
有量を全封止樹脂組成物に対し、０．３〜１．０重量％
にすることで絶縁性と遮光性を兼ね備えた封止樹脂組成
物を得ることができる。
組成物中に含有するカーボンブラックの物性を、平均粒
子径が２０〜４０ｎｍであり、かつ揮発量が１０重量％
以上、封樹脂組成物中に含有するカーボンブラックの含
有量を全封止樹脂組成物に対し、０．３〜１．０重量％
にすることで絶縁性と遮光性を兼ね備えた封止樹脂組成
物を得ることができる。
【００３３】また、沸点のあまり高くない硬化剤を用い
る場合、封止樹脂組成物の硬化条件は８０℃２時間＋１
５０℃１時間とすることで絶縁性と遮光性を兼ね備えた
封止樹脂組成物を得ることができる。
る場合、封止樹脂組成物の硬化条件は８０℃２時間＋１
５０℃１時間とすることで絶縁性と遮光性を兼ね備えた
封止樹脂組成物を得ることができる。
【図１】本発明の実施例における、カーボンブラックの
平均粒子径と絶縁抵抗値および光の透過率の関係を示す
グラフである。
平均粒子径と絶縁抵抗値および光の透過率の関係を示す
グラフである。
【図２】本発明の実施例における絶縁抵抗値を測定する
位置を示す断面図である。
位置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例における光の透過率を測定する
サンプルを示す断面図である。
サンプルを示す断面図である。
【図４】本発明の実施例におけるカーボンブラックの揮
発量と絶縁抵抗値の関係を示すグラフである。
発量と絶縁抵抗値の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例における封止樹脂組成物中のカ
ーボンブラック含有量と絶縁抵抗値および光の透過率の
関係を示すグラフである。
ーボンブラック含有量と絶縁抵抗値および光の透過率の
関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例における封止樹脂組成物の硬化
条件と絶縁抵抗値および光の透過率の関係を示すグラフ
である。
条件と絶縁抵抗値および光の透過率の関係を示すグラフ
である。
【図７】本発明の実施例における封止樹脂組成物の硬化
条件と絶縁抵抗値および光の透過率の関係を示すグラフ
である。
条件と絶縁抵抗値および光の透過率の関係を示すグラフ
である。
【図８】従来例におけるフリップチップ実装の構造を示
す断面図である。
す断面図である。
１ 半導体チップ ２ 突起電極 ３ 接続材料 ４ 接続電極 ５ 基板 ６ 封止樹脂組成物 ７ ガラス板 ８ 両面テープ
Claims (3)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂主剤、硬化剤、硬化促進剤
を主成分とする封止樹脂に対して、平均粒子径が２０〜
４０ｎｍであり、窒素雰囲気中、９５０℃で７分間加熱
し、加熱前後の重量変化が１０重量％以上であるカーボ
ンブラックを、封止樹脂組成物１００重量％中に０．３
〜１．０重量％含有することを特徴とする封止樹脂組成
物。 - 【請求項２】 請求項１に記載の封止樹脂組成物におい
て、封止樹脂組成物硬化後の光の透過率がほぼ０％であ
り、かつ絶縁抵抗値が１０15Ω以上となる硬化条件で硬
化することを特徴とする封止樹脂組成物。 - 【請求項３】 請求項１に記載の封止樹脂組成物におい
て、８０℃２時間以上と１５０℃１時間以上の２段階で
硬化することを特徴とする封止樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11085696A JP2000273288A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 封止樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11085696A JP2000273288A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 封止樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273288A true JP2000273288A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13866005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11085696A Pending JP2000273288A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 封止樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000273288A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317121A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-10-31 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 埋め込み樹脂 |
| JP2003152317A (ja) * | 2000-12-25 | 2003-05-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板 |
| JP2004134646A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Seiko Epson Corp | バンプ付き半導体素子の実装構造、バンプ付き半導体素子の実装方法、及び電気光学装置、並びに電子機器 |
| JP2004331728A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 電子部品被覆用接着性フィルム |
| JP2005206621A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Tokai Carbon Co Ltd | 半導体封止材用カーボンブラック着色剤およびその製造方法 |
| JP2014232890A (ja) * | 2009-03-06 | 2014-12-11 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 電子回路用途の多層フィルム |
| US8986567B2 (en) | 2012-05-21 | 2015-03-24 | Ricoh Company, Ltd. | Magnetic body composition and a magnetic body product |
| JP2018162351A (ja) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 住友ベークライト株式会社 | 封止用樹脂組成物および半導体装置 |
| KR20220084267A (ko) | 2019-10-16 | 2022-06-21 | 나믹스 가부시끼가이샤 | 수지 조성물 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11085696A patent/JP2000273288A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8986567B2 (en) | 2012-05-21 | 2015-03-24 | Ricoh Company, Ltd. | Magnetic body composition and a magnetic body product |
| JP2018162351A (ja) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 住友ベークライト株式会社 | 封止用樹脂組成物および半導体装置 |
| KR20220084267A (ko) | 2019-10-16 | 2022-06-21 | 나믹스 가부시끼가이샤 | 수지 조성물 |
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