JP3142059B2 - 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 - Google Patents

封止用樹脂組成物および半導体封止装置

Info

Publication number
JP3142059B2
JP3142059B2 JP11188304A JP18830499A JP3142059B2 JP 3142059 B2 JP3142059 B2 JP 3142059B2 JP 11188304 A JP11188304 A JP 11188304A JP 18830499 A JP18830499 A JP 18830499A JP 3142059 B2 JP3142059 B2 JP 3142059B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
resin
semiconductor
inorganic filler
curing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11188304A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001011161A (ja
Inventor
譲 和田
Original Assignee
東芝ケミカル株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東芝ケミカル株式会社 filed Critical 東芝ケミカル株式会社
Priority to JP11188304A priority Critical patent/JP3142059B2/ja
Publication of JP2001011161A publication Critical patent/JP2001011161A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3142059B2 publication Critical patent/JP3142059B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密着性、高強
度、高流動性を有し、低吸水で成形性、半田耐熱性に優
れた封止用樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路などを機械的、化学的作
用から保護するために、封止用樹脂組成物が開発されて
きた。近年、ICは高集積化に伴う大型化、多極化が進
む一方で、パッケージの外径寸法は小型化している。そ
のため、市場に大きなニーズのある表面実装対応デバイ
ス用には高い半田耐熱性が要求される。半田耐熱性に対
して重要なことは、パッケージ内部の各種の部材に対す
る密着力と、樹脂組成物の強度の向上である。そこで封
止用樹脂組成物は問題解決のために高密着化、高強度
化、低吸水化のために無機質充填剤の高充填化、密着付
与剤の添加等を行ってきた。しかし、反面、成形時にお
ける不具合を生じる結果が起きてきた。また、薄型化に
伴いパッケージの反りが問題となっている。反りの解消
のためには、ガラス移転温度の高い樹脂が有効である
が、吸水量が大きく、無機質充填剤の高充填化が難しい
ため、半田耐熱性の要求を満たすことができなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、高いガラス移転温度
を維持し、且つ、無機質充填剤の高充填化が可能で、高
い半田耐熱性、低いパッケージの反り性、高流動性とい
う特徴を持った封止用樹脂組成物を提供しようとするも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定のフェノー
ル樹脂を用いることによって、高いガラス移転温度を維
持し、且つ、流動性が高く、成形性に優れ、また、実装
時の半田耐熱性に優れ、樹脂クラックの発生がなく、接
着性も良好であり、さらに、低いパッケージの反り性が
得られる樹脂組成物を見出し、本発明を完成したもので
ある。
【0005】即ち、本発明は、(A)次式で示される、
水酸基を固定するためにアリル基変性をした多官能型フ
ェノール樹脂硬化剤、
【化3】 (但し、式中、nは1以上の整数を表す。) (B)エポキシ樹脂、(C)無機質充填剤および(D)
硬化促進剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記
(C)無機質充填剤を70〜95重量%の割合で含有し
てなることを特徴とする封止用樹脂組成物。また別の本
発明は、この封止用樹脂組成物の硬化物で、半導体チッ
プが封止されいなることを特徴とする半導体封止装置で
ある。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明に用いる(A)アリル基変性をした
多官能型フェノール樹脂硬化剤としては、前記の一般式
化3で示されたものが使用される。また、この変性フェ
ノール樹脂には、ノボラック系フェノール樹脂や多官能
系フェノール樹脂、その他の一般公知のフェノール樹脂
を併用できる。
【0008】本発明に用いる(B)エポキシ樹脂として
は、ノボラック系エポキシ樹脂や多官能系エポキシ樹
脂、その他の公知のエポキシ樹脂を併用できる。
【0009】本発明に用いる(C)無機質充填剤として
は、一般に公知されているものが広く使用されるが、そ
れらの中でも不純物濃度が低く、平均粒径30μm以下
のシリカ粉末が好ましく使用することができる。平均粒
径が30μmを超えると耐湿性および成形性が劣り好ま
しくない。無機質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組成
物に対して70〜95重量%の割合で含有することが望
ましい。その割合が70重量%未満では、樹脂組成物の
吸湿率が大きくなり、はんだ浸漬後の耐湿性に劣り、ま
た、95重量%を超えると極端に流動性が悪くなり、成
形性に劣り好ましくない。
【0010】本発明に用いる(D)硬化促進剤として
は、DBU系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾ
ール系硬化促進剤、その他の硬化促進剤等が広く使用さ
れる。これらは単独又は2種以上併用することができ
る。硬化促進剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対し
て0.01〜5重量%含有するように配合することが望
ましい。その割合が0.01重量%未満では、樹脂組成
物のゲルタイムが長く、硬化特性も悪くなり、また、5
重量%を超えると極端に流動性が悪くなって成形性に劣
り、さらに電気特性も悪くなり耐湿性に劣り好ましくな
い。
【0011】本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述した
特定のフェノール樹脂硬化剤、エポキシ樹脂、無機質充
填剤および硬化促進剤を必須成分とするが、本発明の目
的に反しない限度において、また必要に応じて、例えば
天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属
塩、酸アミド類、エステル類、パラフィン類等の離型
剤、三酸化アンチモン等の難燃材、カーボンブラック、
ベンガラ等の着色剤、シランカップリング剤、ゴム系や
シリコーン系の低応力付与剤等を適宜、添加配合するこ
とができる。
【0012】本発明の封止用樹脂組成物を成形材料とし
て調製する場合の一般的な方法としては、前述した特定
のフェノール樹脂硬化剤、エポキシ樹脂、無機質充填剤
および硬化促進剤その他の成分を所定の組成比に選択し
た原料成分を配合し、ミキサー等によって十分均一に混
合した後、さらに熱ロールによる溶融混合処理又はニー
ダ等による混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当
な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。こう
して得られた成形材料は、半導体装置をはじめとする電
子部品あるいは電気部品の、被覆、絶縁等に適用すれ
ば、優れた特性と信頼性を付与させることがてきる。
【0013】本発明の半導体封止装置は、上述した成形
材料を用いて、半導体チップを封止することにより容易
に製造することができる。封止を行う半導体チップとし
ては、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジス
タ、サイリスタ、ダイオード等で特に限定されるもので
はない。封止の最も一般的な方法としては、低圧トラン
スファー成形法があるが、射出成形、圧縮成形、注型等
による封止も可能である。成形材料は封止の際に加熱し
て硬化させ、最終的にはこの硬化物によって封止された
半導体封止装置が得られる。加熱による硬化は、150
℃以上に加熱して硬化させるのが望ましい。チップを搭
載する基板としては、セラミックス、プラスティック、
ポリイミドフィルム、リードフレームなどであるがこれ
らに限定されるものではない。
【0014】
【作用】本発明の封止用樹脂組成物および半導体封止装
置は、前述した特定のフェノール樹脂を用いたことによ
り、樹脂組成物のガラス移転温度を高くし、且つ、無機
質充填剤を高充填化しても高流動性を兼ね備えることに
よって、熱機械特性が向上して、半田浸漬、半田リフロ
ー後の樹脂クラックの発生がなくなり、耐湿性劣化が少
なくなるものである。
【0015】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例及び比較例においとて「%」とは「重
量%」を意味する。
【0016】実施例1 前述した化3のフェノール樹脂でn=1のものとn=2
のものとの混合物(HEX800A−1、住金ケミカル
社製)4.0%、官能エポキシ樹5.0%、リカ
粉末90%、硬化促進0.2%、エステルワック
0.3%及びシランカップリング0.5%を常温で混
合し、さらに90〜95℃で混練してこれを冷却固化し
て成形材料(A)を製造した。
【0017】実施例2 実施例1で用いたと同じ化3のフェノール樹脂(HEX
800A−1、住金ケミカル社製)4.0%、ノボラッ
クエポキシ樹5.0%、リカ粉末90%、硬化促進
0.2%、エステルワック0.3%及びシランカッ
プリング0.5%を常温で混合し、さらに90〜95
℃で混練してこれを冷却固化して成形材料(B)を製造
した。
【0018】実施例3 実施例1で用いたと同じ化3のフェノール樹脂(HEX
800A−1、住金ケミカル社製)3.0%、官能エ
ポキシ樹4.0%、リカ粉末92%、硬化促進
0.2%、エステルワック0.3%及びシランカップ
リング0.5%を常温で混合し、さらに90〜95℃
で混練してこれを冷却固化して成形材料(C)を製造し
た。
【0019】比較例1 トリフェニルメタン型多官能フェノール樹4.0%、
官能エポキシ樹5.0%、リカ粉末90%、硬化
促進0.2%、エステルワック0.3%及びシラン
カップリング0.5%を常温で混合し、さらに90〜
95℃で混練してこれを冷却固化して成形材料(D)を
製造した。
【0020】比較例2 トリフェニルメタン型多官能フェノール樹3.0%、
官能エポキシ樹4.0%、リカ粉末92%、硬化
促進0.2%、エステルワック0.3%及びシラン
カップリング0.5%を常温で混合し、さらに90〜
95℃で混練してこれを冷却固化して成形材料(E)を
製造した。
【0021】比較例3 フェノールノボラック樹3.0%、ノボラックエポキ
シ樹4.0%、リカ粉末92%、硬化促進0.2
%、エステルワック0.3%及びシランカップリング
0.5%を常温で混合し、さらに90〜95℃で混練
してこれを冷却固化して成形材料(F)を製造した。
【0022】こうして製造した成形材料(A)〜(F)
を用いて、180℃に加熱した金型内にトランスファー
注入し、硬化させて半導体チップを封止して半導体封止
装置を製造した。これらの半導体封止装置について、諸
試験を行ったのでその結果を表1に示したが、本発明の
エポキシ樹脂組成物及び半導体封止装置は、パッケージ
の反りが少なく、流動性、耐湿性、半田耐熱性に優れて
おり、本発明の顕著な効果を確認することができた。
【0023】
【表1】 *1:トランスファー成形によって直径50mm、厚さ
3mmの成形品を作り、これを127℃,2.5気圧の
飽和水蒸気中に24時間放置し、増加した重量によって
測定した。
【0024】*2:吸水率の場合と同様な成形品を作
り、175℃で8時間の後硬化を行い、適当な大きさの
試験片とし、熱機械分析装置を用いて測定した。
【0025】*3:EMMI1−66に準じて試験し
た。
【0026】*4:成形材料を用いて、2本のアルミニ
ウム配線を有するシリコン製チップを、通常のQFP用
フレームに接着し、180℃で1分間トランスファー成
形した後、175℃で8時間の後硬化を行った。こうし
て得た成形品を127℃,2.5気圧の飽和水蒸気中で
耐湿試験を行い、アルミニウム腐食による50%断線
(不良発生)の起こる時間を評価した。
【0027】*5:6.0×6.0mmダミーチップを
QFP(10×10×1.0mm)パッケージに納め、
成形材料を用いて、180℃で1分間トランスファー成
形した後、175℃で8時間の後硬化を行った。こうし
て製造した半導体封止装置を30℃,60%,192時
間の吸湿処理をした後、240℃のIRリフローを30
秒間行い、パッケージクラックの発生の有無を評価し
た。
【0028】*6:10×10mmダミーチップをBG
A(30×30×1.2mm)パッケージに納め、成形
材料を用いて、180℃で1分間トランスファー成形し
た後、175℃で8時間の後硬化を行った。こうして製
造した半導体封止装置の反り量を非接触レーザー測定機
により測定した。
【0029】
【発明の効果】以上の説明及び表1から明らかなよう
に、本発明の封止用樹脂組成物及び半導体封止装置は、
高いガラス転移温度を有し、パッケージの反りが少な
く、かつ、流動性が良好で、成形性に優れ、また、実装
時の半田耐熱性に優れ、樹脂クラックもなく、接着性も
良好であり、また、実装後の耐湿性に優れ、しかも長期
間の信頼性を保証することができる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/62 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)次式で示される、水酸基を固定す
    るためにアリル基変性をした多官能型フェノール樹脂硬
    化剤、 【化1】 (但し、式中、nは1以上の整数を表す。) (B)エポキシ樹脂、(C)無機質充填剤および(D)
    硬化促進剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記
    (C)無機質充填剤を70〜95重量%の割合で含有す
    ることを特徴とする封止用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (A)次式で示される、水酸基を固定す
    るためにアリル基変性をした多官能型フェノール樹脂硬
    化剤、 【化2】 (但し、式中、nは1以上の整数を表す。)、(B)エ
    ポキシ樹脂 (C)無機質充填剤および(D)硬化促進剤を必須成分
    とし、樹脂組成物に対して前記(C)無機質充填剤を7
    0〜95重量%の割合で含有する封止用樹脂組成物の硬
    化物で、半導体チップが封止されてなることを特徴とす
    る半導体封止装置。
JP11188304A 1999-07-02 1999-07-02 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 Expired - Fee Related JP3142059B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11188304A JP3142059B2 (ja) 1999-07-02 1999-07-02 封止用樹脂組成物および半導体封止装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11188304A JP3142059B2 (ja) 1999-07-02 1999-07-02 封止用樹脂組成物および半導体封止装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001011161A JP2001011161A (ja) 2001-01-16
JP3142059B2 true JP3142059B2 (ja) 2001-03-07

Family

ID=16221280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11188304A Expired - Fee Related JP3142059B2 (ja) 1999-07-02 1999-07-02 封止用樹脂組成物および半導体封止装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3142059B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5364050B2 (ja) 2010-07-08 2013-12-11 日東電工株式会社 熱硬化性樹脂組成物硬化体の製法およびそれにより得られた硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001011161A (ja) 2001-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH093161A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP3142059B2 (ja) 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
JP2002060466A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP2003277590A (ja) 封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置
JP3421375B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH11147940A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP3441102B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH1171502A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH08134183A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH07242733A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP3862936B2 (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH1171445A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP2001206933A (ja) 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
JPH0753667A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH11130944A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH0753669A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH11106476A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH10204264A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH09124907A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH10231350A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP2000302842A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP2002069158A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH06239968A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH06239971A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JPH10231352A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees