JPH0343784B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0343784B2 JPH0343784B2 JP57046611A JP4661182A JPH0343784B2 JP H0343784 B2 JPH0343784 B2 JP H0343784B2 JP 57046611 A JP57046611 A JP 57046611A JP 4661182 A JP4661182 A JP 4661182A JP H0343784 B2 JPH0343784 B2 JP H0343784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- less
- particle size
- silica powder
- powder
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/40—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
- H10W74/47—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins
- H10W74/473—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins containing a filler
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
この発明は成形時の流動性が良好でかつバリの
出方が少なく、しかも金型摩耗の少ない半導体封
止用樹脂組成物に関する。 近年、半導体素子の封止は、量産性、経済性に
すぐれているトランスフアー成形が主流になつて
いるが、適用素子の拡大や高信頼性への追求とと
もに、成形樹脂への要求特性も一段と厳しくなつ
ている。とくに、ICの集積度の向上とともにチ
ツプサイズの拡大とパワーアツプに対する樹脂の
改良が望まれている。 このような要求特性にこたえる封止材料のひと
つとして、熱膨脹率の小さい溶融性シリカと熱伝
導性の高い結晶性シリカとを充填剤として併用し
た、つまりエポキシ樹脂などに上記両シリカを共
に含ませてなるものが知られている。この種の封
止材料によれば、チツプに対する熱的歪が小さく
なつてチツプクラツクや樹脂クラツクが抑えら
れ、しかもチツプから発生する熱が効率よく外部
に放散されてチツプの温度上昇が抑えられるた
め、半導体の信頼性を大きく向上させることがで
きる。 ところが、かかる混合シリカを用いた封止材料
にあつては、成形時の流動性が充分でなかつた
り、逆に流動しすぎてバリが発生しやすくなつた
り、また金型の摩耗が著るしくなる場合があるな
ど、成形作業性の面で必らずしも満足できるもの
とはいえなかつた。 この発明者らは、上記の原因につき鋭意検討を
重ねたた結果、上述の如き問題が主として使用す
る溶融性シリカ粉末と結晶性シリカ粉末の粒子径
に起因するものであることを知り、この粒子径を
特定範囲に設定してかつ両シリカの混合比率およ
び組成物全体に占める混合シリカの含有量を特定
することにより、流動性、バリおよび金型摩耗の
面でいずれも好結果が得られることを知り、この
発明を完成するに至つたものである。 すなわち、この発明は、(A)粒度が46μ以上30重
量％以上、149μ以上１重量％以下の溶融性シリ
カ粉末と、(B)粒度が46μ以上１重量％以下、10μ
以下60重量％以上の結晶性シリカ粉末とからな
り、かつＡ／（Ａ＋Ｂ）が0.3〜0.7である充填剤
粉末を60〜85重量％含むことを特徴とする半導体
封止用樹脂組成物に係るものである。 この発明において用いる上記ふたつのシリカ粉
末の粒子径につき詳述すると、まず、粒度が46μ
以上30重量％以上の溶融性シリカ粉末を使用する
一方粒度が46μ以上１重量％以下の結晶性シリカ
粉末を使用することによつて、つまりは粒度の粗
いものとして溶融性シリカ粉末を用いることによ
り、金型摩耗を減少できる効果が得られる。ま
た、粒子径の小さくされた上記結晶性シリカ粉末
は、これが10μ以下60重量％以上とされているこ
とによつて、混合粉末全体の粒子径のバンス特性
に好結果を与えて、流動性とバリ特性とを共に満
足させる。さらに、溶融性シリカの粒度が149μ
以上１重量％以下とされていることにより、成形
時のゲートつまりが防止される。 この発明において、Ａ／（Ａ＋Ｂ）、つまり溶
融性シリカ粉末と結晶性シリカ粉末との合計量に
対する溶融性シリカの比率を0.3〜0.7に設定した
のは、この範囲によつてのみ流動性とバリ特性と
を共に満足させることができるからである。すな
わち、上記比率が0.3に満たないときは、流動性
が低下し、逆に上記比率が0.7より大きくなると
バリが発生しやすい。 溶融性シリカ粉末と結晶性シリカ粉末とからな
る混合シリカの組成物全体に占める割合は、60〜
85重量％とすべきであり、60重量％より少ないと
熱膨脹係数が大きくなりすぎたり熱伝導性が悪く
なるし、また85重量％より多くなると流動性が極
端に悪くなつたり、キヤビテイーへの樹脂の回り
込みが悪くなつて成形性が損なわれる。 この発明において使用する上記両シリカは、高
純度である必要があり、例えばシリカ１ｇに対し
純水10ｇで煮沸した際の抽出液の電気伝導度が
10μν／cm以下、Naが5ppm以下、clが5ppm以下
のものが望ましい。 この発明において用いられる樹脂分としては、
熱硬化性樹脂であれば広く包含されるが、特にエ
ポキシ樹脂、例えばフエノールノボラツク型エポ
キシ樹脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹
脂、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、脂環型エ
ポキシ樹脂が好適である。また、硬化剤は公知の
もの、例えばフエノール樹脂、アミン、酸無水
物、イソシアネートなど、特に制限なく使用が可
能である。 この発明の半導体封止用樹脂組成物には、この
発明の目的の範囲内で、他の添加剤例えば着色
剤、難燃剤、離型剤、カツプリング剤、硬化促進
剤などを配合することができる。特に、硬化性を
早めるため、硬化促進剤として、イミダゾール
類、イミダゾリン類、３級アミンなどの単独ある
いは２種以上を配合することが好ましい。 この発明の半導体封止用樹脂組成物の調製に当
たつての混練もしくは混合は、加熱ロールによる
溶融混練、釜による溶融混練、押出機による溶融
混練など、またそれらの組合せを適宜選択でき
る。 次に、この発明の実施例を記載する。 実施例 エポキシ当量220、軟化点75℃のクレゾールノ
ボラツクエポキシ樹脂16部、エポキシ当量275、
軟化点79℃の難燃化エポキシ樹脂2.5部、水酸基
当量105、軟化点76℃のフエノールノボラツク樹
脂8.0部、２−メチルイミダゾール0.4部、カルナ
バワツクス0.3部、シランカツプリング剤0.5部、
三酸化アンチモン1.8部およびカーボンブツク0.3
部のほかに、第１表に示すような粒度を持つシリ
カ粉末を第２表に示す組成比（重量部）で使用
し、つぎの如き手法にて、比較例を含め８種の半
導体封止用樹脂組成物を製造した。 ななわち、まず、充填剤および三酸化アンチモ
ンをカツプリング剤で混合処理し、その後残余の
材料を加え、さらに粉砕混合し、次に80℃に加熱
したミキシングロールにて10分間混練した後シー
ト状にした。これを冷却粉砕して半導体封止用樹
脂組成物粉末を得た。
出方が少なく、しかも金型摩耗の少ない半導体封
止用樹脂組成物に関する。 近年、半導体素子の封止は、量産性、経済性に
すぐれているトランスフアー成形が主流になつて
いるが、適用素子の拡大や高信頼性への追求とと
もに、成形樹脂への要求特性も一段と厳しくなつ
ている。とくに、ICの集積度の向上とともにチ
ツプサイズの拡大とパワーアツプに対する樹脂の
改良が望まれている。 このような要求特性にこたえる封止材料のひと
つとして、熱膨脹率の小さい溶融性シリカと熱伝
導性の高い結晶性シリカとを充填剤として併用し
た、つまりエポキシ樹脂などに上記両シリカを共
に含ませてなるものが知られている。この種の封
止材料によれば、チツプに対する熱的歪が小さく
なつてチツプクラツクや樹脂クラツクが抑えら
れ、しかもチツプから発生する熱が効率よく外部
に放散されてチツプの温度上昇が抑えられるた
め、半導体の信頼性を大きく向上させることがで
きる。 ところが、かかる混合シリカを用いた封止材料
にあつては、成形時の流動性が充分でなかつた
り、逆に流動しすぎてバリが発生しやすくなつた
り、また金型の摩耗が著るしくなる場合があるな
ど、成形作業性の面で必らずしも満足できるもの
とはいえなかつた。 この発明者らは、上記の原因につき鋭意検討を
重ねたた結果、上述の如き問題が主として使用す
る溶融性シリカ粉末と結晶性シリカ粉末の粒子径
に起因するものであることを知り、この粒子径を
特定範囲に設定してかつ両シリカの混合比率およ
び組成物全体に占める混合シリカの含有量を特定
することにより、流動性、バリおよび金型摩耗の
面でいずれも好結果が得られることを知り、この
発明を完成するに至つたものである。 すなわち、この発明は、(A)粒度が46μ以上30重
量％以上、149μ以上１重量％以下の溶融性シリ
カ粉末と、(B)粒度が46μ以上１重量％以下、10μ
以下60重量％以上の結晶性シリカ粉末とからな
り、かつＡ／（Ａ＋Ｂ）が0.3〜0.7である充填剤
粉末を60〜85重量％含むことを特徴とする半導体
封止用樹脂組成物に係るものである。 この発明において用いる上記ふたつのシリカ粉
末の粒子径につき詳述すると、まず、粒度が46μ
以上30重量％以上の溶融性シリカ粉末を使用する
一方粒度が46μ以上１重量％以下の結晶性シリカ
粉末を使用することによつて、つまりは粒度の粗
いものとして溶融性シリカ粉末を用いることによ
り、金型摩耗を減少できる効果が得られる。ま
た、粒子径の小さくされた上記結晶性シリカ粉末
は、これが10μ以下60重量％以上とされているこ
とによつて、混合粉末全体の粒子径のバンス特性
に好結果を与えて、流動性とバリ特性とを共に満
足させる。さらに、溶融性シリカの粒度が149μ
以上１重量％以下とされていることにより、成形
時のゲートつまりが防止される。 この発明において、Ａ／（Ａ＋Ｂ）、つまり溶
融性シリカ粉末と結晶性シリカ粉末との合計量に
対する溶融性シリカの比率を0.3〜0.7に設定した
のは、この範囲によつてのみ流動性とバリ特性と
を共に満足させることができるからである。すな
わち、上記比率が0.3に満たないときは、流動性
が低下し、逆に上記比率が0.7より大きくなると
バリが発生しやすい。 溶融性シリカ粉末と結晶性シリカ粉末とからな
る混合シリカの組成物全体に占める割合は、60〜
85重量％とすべきであり、60重量％より少ないと
熱膨脹係数が大きくなりすぎたり熱伝導性が悪く
なるし、また85重量％より多くなると流動性が極
端に悪くなつたり、キヤビテイーへの樹脂の回り
込みが悪くなつて成形性が損なわれる。 この発明において使用する上記両シリカは、高
純度である必要があり、例えばシリカ１ｇに対し
純水10ｇで煮沸した際の抽出液の電気伝導度が
10μν／cm以下、Naが5ppm以下、clが5ppm以下
のものが望ましい。 この発明において用いられる樹脂分としては、
熱硬化性樹脂であれば広く包含されるが、特にエ
ポキシ樹脂、例えばフエノールノボラツク型エポ
キシ樹脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹
脂、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、脂環型エ
ポキシ樹脂が好適である。また、硬化剤は公知の
もの、例えばフエノール樹脂、アミン、酸無水
物、イソシアネートなど、特に制限なく使用が可
能である。 この発明の半導体封止用樹脂組成物には、この
発明の目的の範囲内で、他の添加剤例えば着色
剤、難燃剤、離型剤、カツプリング剤、硬化促進
剤などを配合することができる。特に、硬化性を
早めるため、硬化促進剤として、イミダゾール
類、イミダゾリン類、３級アミンなどの単独ある
いは２種以上を配合することが好ましい。 この発明の半導体封止用樹脂組成物の調製に当
たつての混練もしくは混合は、加熱ロールによる
溶融混練、釜による溶融混練、押出機による溶融
混練など、またそれらの組合せを適宜選択でき
る。 次に、この発明の実施例を記載する。 実施例 エポキシ当量220、軟化点75℃のクレゾールノ
ボラツクエポキシ樹脂16部、エポキシ当量275、
軟化点79℃の難燃化エポキシ樹脂2.5部、水酸基
当量105、軟化点76℃のフエノールノボラツク樹
脂8.0部、２−メチルイミダゾール0.4部、カルナ
バワツクス0.3部、シランカツプリング剤0.5部、
三酸化アンチモン1.8部およびカーボンブツク0.3
部のほかに、第１表に示すような粒度を持つシリ
カ粉末を第２表に示す組成比（重量部）で使用
し、つぎの如き手法にて、比較例を含め８種の半
導体封止用樹脂組成物を製造した。 ななわち、まず、充填剤および三酸化アンチモ
ンをカツプリング剤で混合処理し、その後残余の
材料を加え、さらに粉砕混合し、次に80℃に加熱
したミキシングロールにて10分間混練した後シー
ト状にした。これを冷却粉砕して半導体封止用樹
脂組成物粉末を得た。
【表】
得られた樹脂組成物粉末につき、流動性の指
針としてEMMI−Ｉ−66に準じてスパイラルフ
ローを測定した。バリの出方を調べるため、
5μの隙間を設けた金型でトランスフアー成形
（175℃、５分）し、隙間から出るバリの長さを評
価した。金型の摩耗性を調べるため、焼き入れ
しない型を用い成形した後のゲート部の摩耗度を
評価した。これらの結果はつぎの第２表に示され
るとおりであつた。
針としてEMMI−Ｉ−66に準じてスパイラルフ
ローを測定した。バリの出方を調べるため、
5μの隙間を設けた金型でトランスフアー成形
（175℃、５分）し、隙間から出るバリの長さを評
価した。金型の摩耗性を調べるため、焼き入れ
しない型を用い成形した後のゲート部の摩耗度を
評価した。これらの結果はつぎの第２表に示され
るとおりであつた。
【表】
上記の結果から明らかなように、この発明の半
導体封止用樹脂組成物は、流動性とバリ特性とを
共に満足してしかも金型摩耗性も少ないというす
ぐれた特徴を有しており、溶融性シリカと結晶性
シリカとの併用による熱膨脹率および熱伝導性の
本来の特性を活かしうる工業的有用な樹脂組成物
を提供できるものであることがわかる。
導体封止用樹脂組成物は、流動性とバリ特性とを
共に満足してしかも金型摩耗性も少ないというす
ぐれた特徴を有しており、溶融性シリカと結晶性
シリカとの併用による熱膨脹率および熱伝導性の
本来の特性を活かしうる工業的有用な樹脂組成物
を提供できるものであることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (A) 粒度が46μ以上30重量％以上、149μ以上
１重量％以下の溶融性シリカ粉末と、 (B) 粒度が46μ以上１重量％以下、10μ以下60重
量％以上の結晶性シリカ粉末とからなり、かつ
Ａ／（Ａ＋Ｂ）が0.3〜0.7である充填剤粉末を
60〜85重量％含むことを特徴とする半導体封止
用樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046611A JPS58164250A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046611A JPS58164250A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164250A JPS58164250A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH0343784B2 true JPH0343784B2 (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=12752093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57046611A Granted JPS58164250A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164250A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6181422A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-25 | Toshiba Corp | 注型用エポキシ樹脂組成物 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610947A (en) * | 1979-07-10 | 1981-02-03 | Toshiba Corp | Semiconductor sealing resin composition |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP57046611A patent/JPS58164250A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58164250A (ja) | 1983-09-29 |
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