JPH03192150A - 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、良好な成形
性等を有するとともに半田処理後の耐湿性にも優れた半
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
熱性等の性能や、価格などの点を考慮してエポキシ樹脂
を主成分とするものが広く使用されてきているが、近年
では半導体関連機器の小型化とともに半導体素子の高密
度、高集積化が進み、表面実装時のパッケージ、すなわ
ちディスクリートにおけるミニモールド、スーパーミニ
モールドのパッケージ形態や、ＩＣ，ＬＳＩにおけるＳ
ＯＰ、ＱＦＰ化が急速に進んでいる。このような動向に
ともなって、素子の発熱による熱疲労を低減すべく熱放
散性を向上させること、半導体素子と封止用樹脂との間
に発生する熱応力を低減させること、および耐湿性を向
上させることが要求されている。　このような半導体素
子の封止の熟放散性、低応力性を向上させるために、一
般には、結晶性シリカやアルミナ等のフィラーをエポキ
シ樹脂等の封止用樹脂組成物に配合することが行われて
れきてており、フィラーの種類や配合方法についても種
々の試みが提案されてきている。また、低応力付与剤を
添加するなどの試みも提案されており、−たとえば、オ
ルガノポリシロキサン（シリコーンオイル）やシリコー
ンパウダー、あるいはアミノシラン、エポキシシランな
どのシランカップリング剤を使用することが提案されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これまでに知られている半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物の場合には、パッケージの小型化にと
もなって、パッケージ全体が実装時に半田浸漬などの高
い熱ストレスを受け、耐湿性が大幅に低下するという問
題が発生していた。

また、組立工程においては、通常、外装メツキを半田浸
漬などにより行なうが、その際、リード部にパリがある
と半田不良を発生し、製品の外観上問題となる。しかし
、これまでのものではこのパリ発生の抑制は充分ではな
かった。

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、従来の半導体素子封止用の樹脂成形材料の欠点を改
善し、半田浸漬後の耐湿性に優れ、しかもパリ発生の少
ない作業性の良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
礎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ものとしてエポキシ
樹脂に、次の一般式 （Ｘは、ＨまたはＨ２Ｎ　ＣＨｘ　ＣＨ２−を示す）で
表わされる多官能シランカップリング剤を配合すること
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。

また、この発明は、この多官能シランカップリング剤と
シランカップリング剤とを併用して配合することを好ま
しい態様の一つとしてもいる。併用することのできるシ
ランカップリング剤としては、一般式 ％式％ （Ｙは有機官能基、Ｒはアルキル基、Ｘは加水分解基−
ＯＣＨｓ　、ＯＣ２Ｈｓ等を示す）で表わされる公知の
ものを使用することができる。

たとえば、エポキシシラン、アミノシラン、アリルシラ
ンなどを例示することができる。

上記一般式で表わされる多官能シランについては、封止
用エポキシ樹脂に配合する無機充填剤１００重量部に対
して、一般的にはＯ，ＯＳ〜５重量部、より好ましくは
０．１〜１重量部配合する。

０．０５重量部以下の配合では、半田処理後の耐湿性向
上の効果に乏しく、また、５重量部以上のでは、成形品
外観がパリの発生によって好ましくない、増粘による粘
度上昇にともない流れ性が大幅に低下する。

この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物のベース樹
脂としては従来公知のエポキシ樹脂等を適宜使用する。

このようなエポキシ樹脂としては、その分子中にエポキ
シ基を２１１有する化合物を好ましく用いることができ
る０分子構造、分子量などに格別Ｍ限されることなく、
たとえば、ノボラック型エポキシ樹脂、あるいはその変
性樹脂、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の広い範囲のものを用いることがで
きる。

また、硬化剤としては、フェノール性水酸基を有するノ
ボラック型フェノール樹脂およびその変性樹脂を好まし
く使用することができる。

さらに、この発明の樹脂組成物は封止用樹脂組成物とし
ての特性を実現するために種々の充填剤や添加剤を含有
することができる。たとえば、シリカ粉末等の充填剤、
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、用途に応じて適宜配合することができる。

添加配合の方法としては、この発明においては、従来よ
りシランカップリング剤使用時に採用されているもの、
たとえばインテグラルブレンド法などの任意の方法を用
いることができる。

また、この発明の樹脂組成物を用いて半導体を封止する
方法としては、従来と同様にして、封止する半導体素子
等に応じて適宜なもの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、特定の
化学構造を有する多官能シランカップリング剤を配合す
ることにより、半田浸漬後の耐湿性も大きく向上させる
ことができる。リードフレーム、特に銅、銅−ニッケル
メッキ、銅−銀メツキへの密着性が大幅に向上し、半田
浸漬後でも優れた耐湿性が得られる。しかもパリの低減
が図られる。

耐湿性の劣化の少ない高信頼性封止成形材料が得られる
。

（実施例） 以下、実施例を示し、この発明の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物を具体的に説明する。

実施例１〜５ クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２
２０、軟化点６４℃）にノボラック型フェノール樹脂（
ＯＨ当量１１０、軟化点８０℃）、多官能シランカップ
リング剤等を表１の通りに配合し、均一混合および分散
し、９０〜１００℃で混練、さらに冷却、粉砕した。

なお、多官能シランカップリング剤やシランカップリン
グ剤は、溶融シリカに対してインテグラルブレンド法に
より添加混合した。このようにして半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を製造した。

得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物により半導体
素子を封止した。

評価用パッケージとしては、１７５℃±５℃、６０　ｓ
ｅｃ硬化させた３　ｐｉｎミニモールドバッゲージを使
用した。

チップとしてはｌＸ１ｍのシリコン表面を酸化した上に
５μｍのＡ１配線を行ったＴＥＧを使用した。

なお、アフターキュアは１７５℃で５時間実施した。

このパッケージを用い、半田処理後の耐湿性をＡｊ腐食
により評価した。また半田後のリード密着力およびパリ
抑制についても評価した。その結果を表２に示しな。

多官能シランカップリング剤を配合しない比較例との対
比からも明らかなように、半田処理後のｉｔ湿性、密着
力、パリ抑制は極めて優れていることがわかる。

比較例１〜２ 多官能シランカップリング剤を配合することなく、公知
のシランカップリング剤のみを配合した樹脂組成物につ
いても、実施例１〜５と同様にして耐湿性を評価した。

表２にその結果を示したように、実施例１〜５に比べて
、その特性は著しく劣っていた。

表 ２ （発明の効果） この発明により、以上詳しく説明した通り、ノクりの発
生を押え、作業性に優れ、かつ、半田浸漬後の耐湿性を
大幅に向上させることのできる半導体封止用エポキシ樹
脂組成物が実現される。

（注） 半田処理：２６０℃／　１０　ｓｅｃ　４ｆ１．その後
ＰｃＴ　（３ａｔ１１．１３３℃、１００ＸＲＨ）を行
い、Ａｊ腐食評価 リード密着カニ半田処月ｍ看灸て■ Ａ−極めて良好 Ｂ−良好 Ｃ−不良 パリ卿１評価：封止時のリード部パリ出を目視評価Ａ−
勧て良好 Ｂ−良好 Ｃ−不良

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂に、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｘは、ＨまたはＨ＿２ＮＣＨ＿２ＣＨ＿２−を示す）
   で表わされる多官能シランカップリング剤を配合してな
   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）多官能シランカップリング剤とシランカップリン
   グ剤とを併用して配合する請求項（１）記載の半導体封
   止用エポキシ樹脂組成物。
3. （３）無機充填剤を配合し、この無機充填剤１００重量
   部に対して０．０５〜５重量部の多官能シランカップリ
   ング剤を配合する請求項（１）または（２）記載の半導
   体封止用エポキシ樹脂組成物。