JPH0286648A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - 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） この発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、密着力を改
善し、耐湿性を向上させることのできる半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に関するものである。

（従来の技術） 半導体素子の封止用樹脂としては、従来より耐湿性、耐
熱性等の性質や価格などの点からエポキシ樹脂が広く使
用されているが、近年では半導体素子の高密度実装化、
表面実装方式の採用に伴うバラゲージの小型、薄型化の
なめ、封止用樹脂に対する耐湿性、耐クラツク性、耐熱
性などの要求がより厳しくなってきている。さらに、パ
ラゲージを直接半田浴に浸漬する実装方法を採用する場
合も多くなっており、半田処理後の耐湿性の向上が封止
用樹脂の重要な課題となっている。

この半田処理後の耐湿性を向上させるためには、半導体
素子と封止用樹脂との密着性を向上させることが必要で
ある。そこで従来より高い密着性を得るための種々の方
法が試みられてきた。

たとえば、封止樹脂組成物中の離型剤の量を減少させた
り、あるいはリードフレームの表面をブラスト加工する
などしてその表面積を増加させ、機械的に密着性を向上
させる等の方法が行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、封止樹脂組成物中の離型剤の量を減少さ
せることにより密着性の向上を図る場合には、封止成形
時に金型からの離型性が悪くなり、金型クリーニングを
必要とする場合も生じ、封止成形の作業性の低下を余儀
なくさせていた。

また、ブラスト加工などによりリードフレームの表面積
を機械的に増加させる場合には、リードフレームへ金線
をワイヤボンディングする際の金線の圧着強度が低下し
、ボンディングの信頼性を低下させていたのが実状であ
る。

この発明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであ
り、良好な封止成形の作業性とボンディング性を保持し
つつ封止樹脂の密着力を改善し、耐湿性、特に半田処理
後の耐湿性を向上させ、高密度実装および表面実装に対
応することのできる半導体封止用樹脂組成物を提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するなめに、シリカに対
して０．１〜５重量部のシランカップリング剤で処理し
、５０〜２００℃の温度で１〜２０時間熱処理したシリ
カを配合することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を提供する。

この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキ
シ樹脂をベース樹脂とし、これにシランカップリング剤
で処理したシリカを配合したものである。シリカ自体は
半導体封止用樹脂に低応力性や耐熱性を付与する充填剤
として従来より広く用いられているものであるが、この
発明においてはそれをシランカップリング剤で処理した
後に配合することにより、樹脂の密着性を改善すること
を可能としている。

この発明においては、より具体的にはエポキシシラン、
メルカプトシランまたはアミノシラン等のシランカップ
リング剤で処理したシリカを例示することができる。

またこのようなシランカップリング剤は、シリカに対し
て０．１〜５重量部使用するのが好ましく、また、その
処理後さらに５０〜２００°Ｃで１〜２０時間熱処理し
たものが好適である。これによりシリカの表面反応が進
行し、封止樹脂の密着性をより優れたものにすることが
できる。

なお、シランカップリング剤で処理するシリカ自体とし
ては、従来より封止用樹脂組成物の充填剤として用いら
れている平均粒径が５〜５０μｍ程度の結晶シリカ、溶
融シリカ等を使用することができる。

この発明のエポキシ樹脂組成物は、上記のようなシラン
カップリング剤で処理したシリカを含有するものである
かぎり、ベース樹脂とするエポキシ樹脂あるいは硬化剤
の種類に特に制限はない。

たとえば、エポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハロゲン
化エポキシ樹脂などを用いることができる。

また、硬化剤としても、エポキシ樹脂を耐湿性の優れな
封止樹脂とするものとして従来より知られているフェノ
ールノボラック系硬化剤を用いることができる。この場
合、フェノールノボラック系硬化剤としては、１分子中
に２個以上のフェノール性水酸基を有するノボラック系
硬化剤を使用することが好ましい。

さらにこの発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、
封止樹脂としての性質を損なわない限り種々の添加剤を
含有することができる。たとえば、低応力付与剤、難燃
剤、硬化促進剤、離型剤、着色剤などを半導体素子の種
類、用途等に応じて適宜含有することができる。

また、この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用
いて封止する方法としては、従来と同様の方法を採用す
ることができる。

（作用） この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、充填剤
としてシランカップリング剤で処理したシリカを用いる
ので、封止成形時の離型性、作業性およびボンディング
性を良好に保持しつつ密着力を改善することができ、耐
湿性、特に半田処理後の耐湿性を著しく向上させる。

（実施例） 以下、実施例を示して、この発明のエポキシ樹脂組成物
を具体的に説明する。

実施例１ クレーゾールノボラック型エポキシ樹脂１７０重量部、
フェノールノボラック樹脂９５重量部、ブロム化エポキ
シ樹脂１５重量部、三酸化アンチモン２５重量部、カー
ボンブラック３重量部、カルナバワックス３重量部、ト
リフェニルフォスフイン２重量部、およびエポキシシラ
ン７重量部で処理して熱処理した溶融シリカ６８０重量
部を配合し、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を調製し
な。

この場合、溶融シリカの熱処理は、エポキシシランを添
加後１００°Ｃで１０時間とした。

次に、得られたエポキシ樹脂組成物を密着性および耐湿
性について評価した。

この場合、密着性の評価は、１８ＳＯＰを２８０℃で１
０秒間処理した後ダイパッド裏面を超音波観察した際の
剥離発生数により行い、また、耐湿性の評価は、１８Ｓ
ＯＰの半田後のＰＣＴ（２ａｔｍ、２００時間）におけ
る不良数を測定することにより行った。

この結果を表１に示した。

後述の比較例との対比からも明らかなように、この実施
例の樹脂組成物は良好な密着性と耐湿性を達成していた
。

実施例２〜３ メルカプトシラン（実施例２）あるいはエポキシシラン
（実施例３）で１００℃、１０時間熱処理した溶融シリ
カを用いて、実施例１と同様にして表１に示す組成のエ
ポキシ樹脂組成物を調製し、その密着性と耐湿性を評価
した。結果を表１に示した。

これらの実施例の樹脂組成物も密着性、耐湿性の双方に
優れていた。

比較例１ 溶融シリカを予めエポキシシランで熱処理することなく
各々別個に配合して表１に示す組成のエポキシ樹脂組成
物を調製し、その密着性と耐湿性を評価した。結果を表
１に示した。

この比較例の樹脂組成物は、密着性、耐湿性ともに著し
く劣っていた。

表１ （発明の効果） この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、封止成
形時の離型性、作業性およびボンディング性を良好に保
持しつつ密着力を改善することができ、耐湿性、特に半
田処理後の耐湿性を著しく向上させることができる。こ
のため、高密度実装、表面実装に対応できる樹脂封止を
することが可能となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリカに対して０．１〜５重量部のシランカップ
   リング剤で処理し、５０〜２００℃の温度で１〜２０時
   間熱処理したシリカを配合することを特徴とする半導体
   封止用エポキシ樹脂組成物。
2. （２）シリカをエポキシシラン、メルカプトシランおよ
   びアミノシランの１種または２種以上で処理した請求項
   （１）記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. （３）フェノールノボラック系硬化剤を配合する請求項
   （１）記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。