JPH01152120A - 半導体封止用樹脂組成物 - 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、半導体封止用樹脂組成物に関するものであり
、更に詳しくは半導体を湿度より保護すること、詳しく
は水分の侵入により半導体表面のアルミ配線が腐食する
のを防止することを、目的とする封止用液状樹脂に関す
るものである。

〔従来技術〕

従来の半導体封止用液状樹脂としては、主にシリコーン
樹脂、エポキシ樹脂等が用いられてきた。

シリコーン樹脂はそれ自体の対湿性は優れているが、硬
度に乏しくこのため外圧の影響を受は易く、金線で半導
体チップと外部リードを接続している場合この金線が破
断し易いという問題がある。

一方、エポキシ樹脂としては、低粘度で作業性に優れる
という特徴から、主にエポキシ樹脂／酸無水物硬化剤系
が用いられてきた。しかしながら、これらの硬化物は樹
脂自体の吸水性が大きく、又界面において水の侵入を受
は易い為、半導体素子で通常行なわれているプレッシャ
ークツカーテスト（以下、ＰＣＴという）の条件（１２
５℃２、３ａｔｍ　１００％ＲＨ）で１０時間程度でア
ルミ配線の腐食が発生し、通常１００時間以上を要求さ
れている点からみて、不十分であった。この要求も年々
高くなり、５００時間以上を要求される素子も出始めて
いる。この不良の原因としては主に、硬化反応が完結し
ておらず、未硬化という欠陥部分を持っていることが挙
げられる。

〔発明の目的〕

本発明は、前述のような問題を解決すると共に、よりシ
ビアーな要求に応えることのできる樹脂材料を供給する
ことを目的としたものである。

即ち、通常のエポキシ樹脂は前述の様に吸水性が大きい
こと、又界面の密着力が不十分であること、尚且つ熱変
形温度が低いことが前述の問題の原因であり、さらにそ
の直接的な原因が未硬化という欠陥部分を持っているこ
とにあるとの知見を得て、鋭意検討した結果、本発明に
到達したものである。

〔発明の構成〕

即ち本発明は、１分子中に２ヶ以上のエポキシ基を有す
る液状エポキシ樹脂と、ｐ、ｐ’の位置にアミノ基を有
する芳香族ジアミン（以下、ｐ、　ｐ’　−１芳香族ジ
アミンという）とを必須成分とし、該芳香族ジアミン中
のｐもしくはｐ°以外の位置にアミノ基を有する異性体
の含有量が０．１％以下であることを特徴とする半導体
封止用樹脂組成物である。

出し、特願昭６２−２１２６９８号に開示したが、更に
検討を進めて、通常工業的に得られるｐ、ｐ’−芳香族
ジアミンの中に、アミノ基の位置がｏ、ｏ’−あるいは
ｍ、ｍ’−である異性体が含まれ、これらの異性体はり
、９’−のものに較ベエボキシ樹脂との反応性が劣る為
、硬化反応が完結せず未硬化という欠陥部分を持つこと
を見出した。その結果、これらの異とを見出し本発明を
完成するに至ったものである。

以下、本発明の詳細について記載する。

本発明で用いられるエポキシ樹脂は、特に限定しないが
、エポキシ基を１分子当り２ヶ以上含み、且つ室温では
液状で、粘度も１０００ｐｓ以下のものが好ましい。即
ち、エポキシ基が２ケ以下であると硬化物の耐熱性が不
十分である為、本発明の主用途である半導体製品のよう
に、ヒートショックを繰り返し、且つ長時間にわたって
受けるものには適さない。ざらには前述の如＜ＰＣＴの
処理温度よりも高い熱変形温度の硬化物が得られず、前
述の理由で同様に適さない。又、粘度が高すぎると封止
作業が困難になり、通常のデイスペンサー等の塗布機を
使う場合、１０００ｐｓ以下であることが望ましい。

芳香族ジアミンとしては、ジアミノジフェニルメタン、
ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエー
テル及びこれらの変成物等の芳香環を有するものが望ま
しく、これらの２種以上を混合して用いることもできる
。即ち、他の芳香環を有さないジアミン類は耐熱性に乏
しく、耐熱性が不足するという理由で本発明の目的には
適さない。又、これらの芳香族アミンの中では、ジアミ
ノジフェニルスルホンを使用した硬化物が特に高い熱変
形温度を示し、ＰＯＴでも優れた結果を与える。

なお、本発明で用いられるエポキシ樹脂と芳香族ジアミ
ンは、いずれも塩素含有量がなるべく少ないほうが望ま
しい。塩素」があまり多いと樹脂中より抽出された塩素
イオンが半導体チップ表面のアルミ配線の腐食を引き起
こすため、塩素量は５００　ｐｐｍ以下であることが望
ましく、より好ましくは’＋ｏｏｐｐｍ以下である。

又、アミノ基の位置がｐ、ｐ’−のものが構造的安定で
あり、最も高い耐熱性を示し、これが１００％であるこ
とが望ましいことはいうまでもない。

しかし通矯工業的に得られるｐ、ｐ’−芳香族ジアミン
中には、アミノ基の位置がｐもしくはｐ°以外である異
性体が含まれているため、反応速度の違いから異性体部
分が未反応のまま取り残される結果、ＰＣＴによりその
部分から水分の侵入を受ける。

その異性体の含有量は０．１％以下でおることが望まし
い。即ち、通常は数％含まれる異性体の含有量を減らし
ながら、ＰＣＴによる不良発生時間との関係を調べた結
果、０．１％近辺から著しく不良発生時間が延びること
が判明した為である。

り半導体のＡＩ配線のの腐食による不良の発生時間がＰ
ＣＴで８００時間以上、中でもジアミン成分としてジア
ミノジフェニルスルホンを用いた場合には１２００時間
以上とすることも可能となり、半導体製品の信頼性が著
しく向上できる。最近のエレクトロニクス幕界のニーズ
は、従来のトランスファーモールドタイプの樹脂ばかり
でなく、液状樹脂の要求が益々大きくなって来ている。

それはトランスファーモールドタイプの樹脂に比べ、半
導体製品の小型化、軽量化、低コスト化が実現し易いこ
とに加え、今後大いに発展が望まれるテープキャリア、
ビングリッドアレイ用の封止には、その製法上液状樹脂
が要望されていることによるもので、本発明はそのよう
な要望に合致した価値の高いものである。

〔実施例１〕 異性体の含有量が１．２％のｐ、ｐ’−ジアミノジフェ
ニルメタン（以下、ＤＤＭと記す）（活性水素当量５０
）を精製して、異性体含有量が０゜２％、０．１％およ
び２００　ｐｐｍのＤＤＭを調製した。この４種類のＤ
ＤＭ各１００部に、それぞれ液状のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（当量１９０）２５０部を加え、更にシリ
カ粉末（平均粒径２０μｍ＞３８０部を加え、３０分攪
拌後、最後に３本ロールを通して均質な液状樹脂を得た
。

これを模擬素子にドロッピングし、第１表に示した条件
に従って加熱硬化させた。これを１２５’Ｃ２，３ａｔ
ｍ　１００％Ｒ）−１の条件でＰＣＴ処理し、アルミ腐
食の発生時間（アルミ配線の導通を電気線間／線巾が５
μｍ１５μｍのクシ形パターンにＡＩを蒸着したチップ
を基板に接着し、２５μｍ金線でボンディングしたもの
である。

〔実施例２〕 異性体の含有量が１．３％のｐ、ｐ’−ジアミノジフェ
ニルスルホン（以下、ＤＤＳと記す）　（活性水素当量
６５部）を精製して異性体含有量が０゜２％、０．１％
及び１９０ｐｐｍのＤＤＳを調製した。この４種類のＤ
ＤＳ各１３０部にそれぞれ液状のビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂（当量１９０）２８０部を加え、更にシリカ
粉末（平均粒径２０μＴｒｔ）４１０部を加え、３０分
攪拌後、最後に３本ロールを通して均質な液状樹脂を得
た。

これを実施例１９模擬素子にドロッピングし、第１表に
示した条件に従って加熱硬化させ、実施例１と同一条件
でＰＣＴ処理し、アルミ腐食の発生時間を調べた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１分子中に２ケ以上のエポキシ基を有する液状エ
   ポキシ樹脂と、ｐ、ｐ′の位置にアミノ基を有する芳香
   族ジアミンとを必須成分とし、該芳香族ジアミン中のｐ
   もしくはｐ′以外の位置にアミノ基を有する異性体の含
   有量が０．１％以下であることを特徴とする半導体封止
   用樹脂組成物。
2. （２）液状エポキシ樹脂および芳香族ジアミンが、共に
   塩素含有量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項記載の半導体封止用樹脂組成物
   。