JPH0379370B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0379370B2 JPH0379370B2 JP57177613A JP17761382A JPH0379370B2 JP H0379370 B2 JPH0379370 B2 JP H0379370B2 JP 57177613 A JP57177613 A JP 57177613A JP 17761382 A JP17761382 A JP 17761382A JP H0379370 B2 JPH0379370 B2 JP H0379370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- epoxy resin
- epoxy
- phenol
- sealing
- 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
Links
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
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
［発明の属する技術分野］
本発明は、封止用エポキシ樹脂組成物及びこれ
を用いた樹脂封止型半導体装置に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 樹脂封止型半導体装置は、例えば、集積回路
（IC）、大規模集積回路（LSI）、トランジスタ、
ダイオード等の半導体素子を、外部雰囲気や機械
的衝撃から保護するために、熱硬化性樹脂を用い
て封止して成るものである。 半導体素子の封止技術として、従来は、金属や
セラミツクス等を用いるハーメチツク封止が採用
されていたが、最近では、経済的に有利であると
いう理由から、樹脂封止が主流を占めている。 かかる半導体封止用樹脂としては、大量生産に
適する低圧トランスフア成形法に使用可能な、低
圧成形用エポキシ樹脂組成物が一般に広く使用さ
れている。しかしながら、例えば、エポキシ樹
脂、ノボラツク型フエノール樹脂硬化剤、イミダ
ゾール酸化促進剤等から成るエポキシ樹脂組成物
を、トランスフア成形して得られる従来の樹脂封
止型半導体装置には次のような欠点がある。即
ち、 (1) 耐湿性が劣るために、アルミニウム電極など
が腐食劣化すること、 (2) 高温時における電気特性が劣り、特にリーク
電流が増加するために、半導体素子の機能が低
下すること、 である。これらのうち(1)について説明すると、樹
脂封止型半導体装置は高温高湿雰囲気下で使用ま
たは保存することがあるので、そのような条件下
においても信頼性を保証しなければならない。耐
湿性の品質保証のための信頼性評価試験として
は、85℃または120℃の飽和水蒸気中に暴露する
加速評価法が行なわれている。最近では電圧を印
加して更に加速性を高めたバイアス印加型の評価
試験も実施されている。 しかしエポキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止型
半導体装置では、封止樹脂が吸湿性を有するため
に、水分が外部雰囲気から封止樹脂層を介して、
或いは封止樹脂とリードフレームの界面を通つて
内部に侵入し、半導体素子の表面にまで到達す
る。この水分と封止樹脂内に存在する不純物等の
作用の結果として樹脂封止型半導体装置はアルミ
ニウム電極、配線等の腐食による不良を発生す
る。またバイアス電圧を印加した場合には、その
電気化学的作用によつてアルミニウム電極、配線
の腐食による不良が特に著しく多発する。 次に(2)について説明すると、樹脂封止型半導体
装置は高温条件下で使用することがあるので、そ
のような条件においても信頼性を保証しなければ
ならない。そのための評価試験としては80℃〜
150℃でバイアス電圧を印加して信頼性を評価す
る加速試験が一般的である。 このような試験において例えば、半導体表面が
外部電荷に鋭敏なMOS構造を有する素子や、逆
バイアスが印加されたPN接合を有する素子等に
特に著しく多発する不良として、チヤネリングに
よるリーク電流の増加する現象がある。この現象
は、電圧が印加された素子の表面に接している封
止樹脂層に電界が作用することにより発生するも
のと考えられる。 従来の樹脂封止型半導体装置は上記欠点を有す
るものであるために、その改良が求められてい
た。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、このような従来の樹脂封止型
半導体装置の欠点を改良することにあり、優れた
耐湿性と高温な電気特性を有する高信頼性の封止
用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止
型半導体装置を提供することにある。 ［発明の概要］ 上記目的を達成するために本発明者らが鋭意研
究を重ねた結果、次に示すエポキシ樹脂組成物が
半導体装置の封止用樹脂として、従来のエポキシ
樹脂組成物に較べ優れた特性を有することを見出
し、さらにこれを用いることによつて耐湿性およ
び高温電気特性に優れた樹脂封止型半導体装置が
得られることを見出した。 すなわち本発明は、 (a) エポキシ樹脂 (b) フエノールアラルキル樹脂および (c) 有機ホスフイン化合物 を含むことを特徴とする封止用樹脂組成物であ
る。 また本発明は 半導体装置をエポキシ樹脂組成物で封止して成
る樹脂封止型半導体装置において、該エポキシ樹
脂組成物が、 (a) エポキシ樹脂 (b) フエノールアラルキル樹脂および (c) 有機ホスフイン化合物 を含むことを特徴とする樹脂封止型半導体装置で
ある。 本発明において用いられるエポキシ樹脂は通常
知られているものであり、特に限定されない。例
えばビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、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などグリシジルエーテル型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹
脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪
族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型
エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂など一分
子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂
が挙げられる。しかしてこれらエポキシ樹脂は１
種もしくは２種以上の混合系で用いてもよい。 本発明において用いられる更に好ましいエポキ
シ樹脂は、エポキシ当量170〜300のノボラツク型
エポキシ樹脂であつて、たと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、ハロゲン化フエノールノボラツク
型エポキシ樹脂などである。これらエポキシ樹脂
は、塩素イオンの含有量が10ppm以下、加水分解
性塩素の含有量が0.1重量％以下のものが望まし
い。その理由は10ppmを超える塩素イオンあるい
は0.1重量％を超える加水分解塩素が含まれると、
封止された半導体素子のアルミニウム電極が腐食
されやすくなるためである。 本発明においてエポキシ樹脂の硬化剤として用
いられるフエノールアラルキル樹脂は一般式
［］で示すことができる。 ただしｎは１以上の整数である。上記フエノー
ルアラルキル樹脂は、一般的にフエノールとα，
α′−ジメトキシパラキシレンとをフリーデルクラ
フツ反応により縮合させることによつて得ること
ができる。またザイロツクという商品名で市販さ
れているので容易に入手することができる。上記
［］式において、好ましいｎの値、または好ま
しい平均のｎの値はｎ＝２〜20である。 エポキシ樹脂とフエノールアラルキル樹脂の配
合比については、エポキシ樹脂のエポキシ基１に
対し、フエノールアラルキル樹脂のフエノール性
水酸基の数が0.5〜15であるように配合すること
が望ましい。上記範囲外では特性劣化をまねきや
すくなるためである。 このフエノールアラルキル樹脂は、エポキシ樹
脂の硬化剤として単独で使用してもよいが、他の
硬化剤と併用することもできる。こうした他の硬
化剤としては、１分子中に２個以上のフエノール
性水酸基を有するフエノール化合物、酸無水物お
よびアミン系化合物等、エポキシ樹脂の硬化剤と
して知られているものを使用できる。これらの中
でも１分子中に２個以上のフエノール性水酸基を
有するフエノール化合物が好ましい。 １分子中に２個以上のフエノール性水酸基を有
するフエノール化合物としては、フエノール、ク
レゾール、キシレノール、ヒドロキノン、レゾル
シン、カテコール、ビスフエノールＡ、ビスフエ
ノールＦなどのフエノール類とアルデヒド類を縮
合反応させて得られるノボラツク型フエノール樹
脂、レゾール型フエノール樹脂、ポリヒドロキシ
スチレン、トリス（ヒドロキシフエニル）メタ
ン、テトラキス（ヒドロキシフエニル）エタン、
ビスフエノールＡ、ビスフエノールＡ、ビスフエ
ノールＦなどが挙げられる。 このフエノール化合物の配合比については、エ
ポキシ樹脂のエポキシ基の数１に対し、フエノー
ルアラルキル樹脂およびフエノール化合物のフエ
ノール性水酸基の総和が0.5〜1.5となるように配
合することが好ましい。上記範囲外では特性劣化
をまねきやすくなるためである。またフエノール
アラルキル樹脂とフエノール化合物の配合比は、
フエノールアラルキル樹脂１重量部に対し、フエ
ノール化合物が0.01〜100重量部の範囲内にある
ように配合することが望ましい。0.01未満ではフ
エノール化合物の添加の効果が認め難く、100重
量部以上ではフエノールアラルキル樹脂の効果が
減殺されるためである。フエノールアラルキル樹
脂とフエノール化合物を効果的に混合するため
に、前もつて両者の溶融混合物をつくり、これを
用いてもよい。 一方本発明においては、硬化促進剤として有機
ホスフイン化合物を用いることによつて、従来の
イミダゾールやアミン等の硬化促進剤を用いた場
合に比較して、樹脂封止型半導体装置の耐湿性や
高温電気特性を著しく改善することができる。 本発明において用いられる有機ホスフイン化合
物としては、式［］： においてR1〜R3がすべて有機基である第３ホス
フイン化合物、R3のみ水素である第２ホスフイ
ン化合物、R2，R3がともに水素である第１ホス
フイン化合物がある。具体的にはトリフエニルホ
スフイン、トリブチルホスフイン、トリシクロヘ
キシルホスフイン、メチルジフエニルホスフイ
ン、ブチルフエニルホスフイン、ジフエニルホス
フイン、フエニルホスフイン、オクチルホスフイ
ンなどである。またR1が有機ホスフインを含む
有機基であつてもよい。たとえば１，２−ビス
（ジフエニルホスフイノ）エタン，ビス（ジフエ
ニルホスフイノ）メタンなどがある。これらの中
でもアリールホスフインが好ましく、特にトリフ
エニルホスフイン等のトリアリールホスフインが
好ましい。またこれらの有機ホスフイン化合物は
１種もしくは２種以上の混合系で用いてもよい。 しかしてこの有機ホスフイン化合物の配合量は
一般に樹脂成分（エポキシ樹脂と硬化剤）の
0.001〜20重量％の範囲内でよいが特に好ましい
特性は0.01〜５重量％の範囲内で得られる。有機
ホスフイン化合物の配合量を特にこの範囲とする
ことにより、優れた特性の封止用エポキシ樹脂組
成物を得ることができる。配合量が0.001重量％
未満では添加の効果が認めがたく、エポキシ樹脂
組成物の硬化を長時間を要する欠点があり、20重
量％を越えると品質に悪影響を及ぼす。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物には、必要に
応じて無機質充てん剤を配合することができる
が、特に集積回路やトランジスタなどの半導体素
子をトランスフア成形する用途の場合には、無機
質充てん剤を配合することが好ましい。その理由
は、ひとつには成形性を改善するため、また他の
理由として素子やボンデイングワイヤやリードフ
レーム等の封止される部分と封止樹脂の熱膨張係
数の差を小さくし、たとえばボンデイングワイヤ
切れのような熱膨張係数の差が大きいために発生
する不良を少なくするためである。 本発明において用いられる無機質充てん剤とし
ては、石英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラ
ス繊維、タルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシウ
ム粉末、炭酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉
末、マグネシア粉末などであるが、これらの中で
石英ガラス粉末や、結晶性シリカ粉末が、高純度
と低熱膨張係数の点で最も好ましい。しかしてこ
れら無機質充てん剤の配合量はエポキシ樹脂、硬
化剤および無機質充てん剤の種類によつても異る
が、たとえばトランスフア成形に用いる場合には
エポキシ樹脂と硬化剤の総量に対して重量比で
1.5倍〜４倍程度でよい。無機質充てん剤の粒度
分布については、粗い粒子と細い粒子を組み合せ
て分布を均一にすることによつて成形性を改善す
ることができる。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は必要に応じ
て、例えば天然ワツクス類、合成ワツクス類、直
鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類もし
くはパラフイン類などの離型剤、塩素化パラフイ
ン、ブロムトルエン、ヘキサムブロムベンゼン、
三酸化アンチモンなどの難燃剤、カーボンブラツ
クなどの着色剤、シランカツプリング剤などを適
宜0.01〜10重量％程度添加配合しても差しつかえ
ない。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物を成形材料と
して調整する場合の一般的な方法としては、所定
の組成比に選んだ原料組成分を例えばミキサーに
よつて充分混合後、さらに熱ロールによる溶融混
合処理、またはニーダーなどによる混合処理を加
えることにより容易にエポキシ樹脂成形材料を得
ることができる。 本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記エポキ
シ樹脂組成物または成形材料を用いて半導体装置
を封止することにより容易に製造することができ
る。封止の最も一般的な方法としては、低圧トラ
ンスフア成形法があるが、インジエクシヨン成
形、圧縮成形、注型などによる封止も可能であ
る。特殊な封止法としては溶剤型あるいは非溶剤
型の組成物を用いて半導体表面を被覆する方法
や、いわゆるジヤンクシヨンコーテイングとして
の局部的な封止の用途にも用いることができる。
またダイボンデイング用の樹脂組成物として用い
ることもできる。 エポキシ樹脂組成物または成形材料は封止の際
に加熱して硬化させ、最終的にはこの組成物また
は成形材料の硬化物によつて封止された樹脂封止
型半導体装置を得ることができる。硬化に際して
は150℃以上に加熱することが望ましい。 本発明でいう半導体装置とは集積回路、大規模
集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオー
ドなどであつて特に限定されるものではない。 ［発明の実施例］ 次に本発明の合成例を記載する。 合成例 １ 水酸基当量174のフエノールアラルキル樹脂、
水酸基当量104のフエノールノボラツク樹脂を各
100重量部混合し、160℃に加熱して相溶させ、溶
融混合物を得た。これを冷却して粉砕してエポキ
シ樹脂組成物の原料とした。 次に本発明の実施例を説明する。 実施例 １〜５ エポキシ当量220のクレゾールノボラツク型エ
ポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ）、エポキシ当量290
の臭素過エポキシノボラツク樹脂（エポキシ樹脂
Ｂ）、水酸基当量174のフエノールアラルキル樹
脂、フエノール化合物Ａとして水酸基当量104の
フエノールノボラツク樹脂、合成例１の溶融混合
物、トリフエニルホスフイン、２−メチルイミダ
ゾール、ジメチルアミノメチルフエノール、石英
ガラス粉末、三酸化アンチモン、カルナバワツク
ス、カーボンブラツク、シランカツプリング剤
（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
を第１表に示す組成（重量部）に選び、各組成物
をミキサーによる混合、加熱ロールによる混練を
行うことによつて、比較例を含め10種のトランス
フア成形材料を調整した。
を用いた樹脂封止型半導体装置に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 樹脂封止型半導体装置は、例えば、集積回路
（IC）、大規模集積回路（LSI）、トランジスタ、
ダイオード等の半導体素子を、外部雰囲気や機械
的衝撃から保護するために、熱硬化性樹脂を用い
て封止して成るものである。 半導体素子の封止技術として、従来は、金属や
セラミツクス等を用いるハーメチツク封止が採用
されていたが、最近では、経済的に有利であると
いう理由から、樹脂封止が主流を占めている。 かかる半導体封止用樹脂としては、大量生産に
適する低圧トランスフア成形法に使用可能な、低
圧成形用エポキシ樹脂組成物が一般に広く使用さ
れている。しかしながら、例えば、エポキシ樹
脂、ノボラツク型フエノール樹脂硬化剤、イミダ
ゾール酸化促進剤等から成るエポキシ樹脂組成物
を、トランスフア成形して得られる従来の樹脂封
止型半導体装置には次のような欠点がある。即
ち、 (1) 耐湿性が劣るために、アルミニウム電極など
が腐食劣化すること、 (2) 高温時における電気特性が劣り、特にリーク
電流が増加するために、半導体素子の機能が低
下すること、 である。これらのうち(1)について説明すると、樹
脂封止型半導体装置は高温高湿雰囲気下で使用ま
たは保存することがあるので、そのような条件下
においても信頼性を保証しなければならない。耐
湿性の品質保証のための信頼性評価試験として
は、85℃または120℃の飽和水蒸気中に暴露する
加速評価法が行なわれている。最近では電圧を印
加して更に加速性を高めたバイアス印加型の評価
試験も実施されている。 しかしエポキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止型
半導体装置では、封止樹脂が吸湿性を有するため
に、水分が外部雰囲気から封止樹脂層を介して、
或いは封止樹脂とリードフレームの界面を通つて
内部に侵入し、半導体素子の表面にまで到達す
る。この水分と封止樹脂内に存在する不純物等の
作用の結果として樹脂封止型半導体装置はアルミ
ニウム電極、配線等の腐食による不良を発生す
る。またバイアス電圧を印加した場合には、その
電気化学的作用によつてアルミニウム電極、配線
の腐食による不良が特に著しく多発する。 次に(2)について説明すると、樹脂封止型半導体
装置は高温条件下で使用することがあるので、そ
のような条件においても信頼性を保証しなければ
ならない。そのための評価試験としては80℃〜
150℃でバイアス電圧を印加して信頼性を評価す
る加速試験が一般的である。 このような試験において例えば、半導体表面が
外部電荷に鋭敏なMOS構造を有する素子や、逆
バイアスが印加されたPN接合を有する素子等に
特に著しく多発する不良として、チヤネリングに
よるリーク電流の増加する現象がある。この現象
は、電圧が印加された素子の表面に接している封
止樹脂層に電界が作用することにより発生するも
のと考えられる。 従来の樹脂封止型半導体装置は上記欠点を有す
るものであるために、その改良が求められてい
た。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、このような従来の樹脂封止型
半導体装置の欠点を改良することにあり、優れた
耐湿性と高温な電気特性を有する高信頼性の封止
用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止
型半導体装置を提供することにある。 ［発明の概要］ 上記目的を達成するために本発明者らが鋭意研
究を重ねた結果、次に示すエポキシ樹脂組成物が
半導体装置の封止用樹脂として、従来のエポキシ
樹脂組成物に較べ優れた特性を有することを見出
し、さらにこれを用いることによつて耐湿性およ
び高温電気特性に優れた樹脂封止型半導体装置が
得られることを見出した。 すなわち本発明は、 (a) エポキシ樹脂 (b) フエノールアラルキル樹脂および (c) 有機ホスフイン化合物 を含むことを特徴とする封止用樹脂組成物であ
る。 また本発明は 半導体装置をエポキシ樹脂組成物で封止して成
る樹脂封止型半導体装置において、該エポキシ樹
脂組成物が、 (a) エポキシ樹脂 (b) フエノールアラルキル樹脂および (c) 有機ホスフイン化合物 を含むことを特徴とする樹脂封止型半導体装置で
ある。 本発明において用いられるエポキシ樹脂は通常
知られているものであり、特に限定されない。例
えばビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、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などグリシジルエーテル型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹
脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪
族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型
エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂など一分
子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂
が挙げられる。しかしてこれらエポキシ樹脂は１
種もしくは２種以上の混合系で用いてもよい。 本発明において用いられる更に好ましいエポキ
シ樹脂は、エポキシ当量170〜300のノボラツク型
エポキシ樹脂であつて、たと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、ハロゲン化フエノールノボラツク
型エポキシ樹脂などである。これらエポキシ樹脂
は、塩素イオンの含有量が10ppm以下、加水分解
性塩素の含有量が0.1重量％以下のものが望まし
い。その理由は10ppmを超える塩素イオンあるい
は0.1重量％を超える加水分解塩素が含まれると、
封止された半導体素子のアルミニウム電極が腐食
されやすくなるためである。 本発明においてエポキシ樹脂の硬化剤として用
いられるフエノールアラルキル樹脂は一般式
［］で示すことができる。 ただしｎは１以上の整数である。上記フエノー
ルアラルキル樹脂は、一般的にフエノールとα，
α′−ジメトキシパラキシレンとをフリーデルクラ
フツ反応により縮合させることによつて得ること
ができる。またザイロツクという商品名で市販さ
れているので容易に入手することができる。上記
［］式において、好ましいｎの値、または好ま
しい平均のｎの値はｎ＝２〜20である。 エポキシ樹脂とフエノールアラルキル樹脂の配
合比については、エポキシ樹脂のエポキシ基１に
対し、フエノールアラルキル樹脂のフエノール性
水酸基の数が0.5〜15であるように配合すること
が望ましい。上記範囲外では特性劣化をまねきや
すくなるためである。 このフエノールアラルキル樹脂は、エポキシ樹
脂の硬化剤として単独で使用してもよいが、他の
硬化剤と併用することもできる。こうした他の硬
化剤としては、１分子中に２個以上のフエノール
性水酸基を有するフエノール化合物、酸無水物お
よびアミン系化合物等、エポキシ樹脂の硬化剤と
して知られているものを使用できる。これらの中
でも１分子中に２個以上のフエノール性水酸基を
有するフエノール化合物が好ましい。 １分子中に２個以上のフエノール性水酸基を有
するフエノール化合物としては、フエノール、ク
レゾール、キシレノール、ヒドロキノン、レゾル
シン、カテコール、ビスフエノールＡ、ビスフエ
ノールＦなどのフエノール類とアルデヒド類を縮
合反応させて得られるノボラツク型フエノール樹
脂、レゾール型フエノール樹脂、ポリヒドロキシ
スチレン、トリス（ヒドロキシフエニル）メタ
ン、テトラキス（ヒドロキシフエニル）エタン、
ビスフエノールＡ、ビスフエノールＡ、ビスフエ
ノールＦなどが挙げられる。 このフエノール化合物の配合比については、エ
ポキシ樹脂のエポキシ基の数１に対し、フエノー
ルアラルキル樹脂およびフエノール化合物のフエ
ノール性水酸基の総和が0.5〜1.5となるように配
合することが好ましい。上記範囲外では特性劣化
をまねきやすくなるためである。またフエノール
アラルキル樹脂とフエノール化合物の配合比は、
フエノールアラルキル樹脂１重量部に対し、フエ
ノール化合物が0.01〜100重量部の範囲内にある
ように配合することが望ましい。0.01未満ではフ
エノール化合物の添加の効果が認め難く、100重
量部以上ではフエノールアラルキル樹脂の効果が
減殺されるためである。フエノールアラルキル樹
脂とフエノール化合物を効果的に混合するため
に、前もつて両者の溶融混合物をつくり、これを
用いてもよい。 一方本発明においては、硬化促進剤として有機
ホスフイン化合物を用いることによつて、従来の
イミダゾールやアミン等の硬化促進剤を用いた場
合に比較して、樹脂封止型半導体装置の耐湿性や
高温電気特性を著しく改善することができる。 本発明において用いられる有機ホスフイン化合
物としては、式［］： においてR1〜R3がすべて有機基である第３ホス
フイン化合物、R3のみ水素である第２ホスフイ
ン化合物、R2，R3がともに水素である第１ホス
フイン化合物がある。具体的にはトリフエニルホ
スフイン、トリブチルホスフイン、トリシクロヘ
キシルホスフイン、メチルジフエニルホスフイ
ン、ブチルフエニルホスフイン、ジフエニルホス
フイン、フエニルホスフイン、オクチルホスフイ
ンなどである。またR1が有機ホスフインを含む
有機基であつてもよい。たとえば１，２−ビス
（ジフエニルホスフイノ）エタン，ビス（ジフエ
ニルホスフイノ）メタンなどがある。これらの中
でもアリールホスフインが好ましく、特にトリフ
エニルホスフイン等のトリアリールホスフインが
好ましい。またこれらの有機ホスフイン化合物は
１種もしくは２種以上の混合系で用いてもよい。 しかしてこの有機ホスフイン化合物の配合量は
一般に樹脂成分（エポキシ樹脂と硬化剤）の
0.001〜20重量％の範囲内でよいが特に好ましい
特性は0.01〜５重量％の範囲内で得られる。有機
ホスフイン化合物の配合量を特にこの範囲とする
ことにより、優れた特性の封止用エポキシ樹脂組
成物を得ることができる。配合量が0.001重量％
未満では添加の効果が認めがたく、エポキシ樹脂
組成物の硬化を長時間を要する欠点があり、20重
量％を越えると品質に悪影響を及ぼす。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物には、必要に
応じて無機質充てん剤を配合することができる
が、特に集積回路やトランジスタなどの半導体素
子をトランスフア成形する用途の場合には、無機
質充てん剤を配合することが好ましい。その理由
は、ひとつには成形性を改善するため、また他の
理由として素子やボンデイングワイヤやリードフ
レーム等の封止される部分と封止樹脂の熱膨張係
数の差を小さくし、たとえばボンデイングワイヤ
切れのような熱膨張係数の差が大きいために発生
する不良を少なくするためである。 本発明において用いられる無機質充てん剤とし
ては、石英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラ
ス繊維、タルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシウ
ム粉末、炭酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉
末、マグネシア粉末などであるが、これらの中で
石英ガラス粉末や、結晶性シリカ粉末が、高純度
と低熱膨張係数の点で最も好ましい。しかしてこ
れら無機質充てん剤の配合量はエポキシ樹脂、硬
化剤および無機質充てん剤の種類によつても異る
が、たとえばトランスフア成形に用いる場合には
エポキシ樹脂と硬化剤の総量に対して重量比で
1.5倍〜４倍程度でよい。無機質充てん剤の粒度
分布については、粗い粒子と細い粒子を組み合せ
て分布を均一にすることによつて成形性を改善す
ることができる。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は必要に応じ
て、例えば天然ワツクス類、合成ワツクス類、直
鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類もし
くはパラフイン類などの離型剤、塩素化パラフイ
ン、ブロムトルエン、ヘキサムブロムベンゼン、
三酸化アンチモンなどの難燃剤、カーボンブラツ
クなどの着色剤、シランカツプリング剤などを適
宜0.01〜10重量％程度添加配合しても差しつかえ
ない。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物を成形材料と
して調整する場合の一般的な方法としては、所定
の組成比に選んだ原料組成分を例えばミキサーに
よつて充分混合後、さらに熱ロールによる溶融混
合処理、またはニーダーなどによる混合処理を加
えることにより容易にエポキシ樹脂成形材料を得
ることができる。 本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記エポキ
シ樹脂組成物または成形材料を用いて半導体装置
を封止することにより容易に製造することができ
る。封止の最も一般的な方法としては、低圧トラ
ンスフア成形法があるが、インジエクシヨン成
形、圧縮成形、注型などによる封止も可能であ
る。特殊な封止法としては溶剤型あるいは非溶剤
型の組成物を用いて半導体表面を被覆する方法
や、いわゆるジヤンクシヨンコーテイングとして
の局部的な封止の用途にも用いることができる。
またダイボンデイング用の樹脂組成物として用い
ることもできる。 エポキシ樹脂組成物または成形材料は封止の際
に加熱して硬化させ、最終的にはこの組成物また
は成形材料の硬化物によつて封止された樹脂封止
型半導体装置を得ることができる。硬化に際して
は150℃以上に加熱することが望ましい。 本発明でいう半導体装置とは集積回路、大規模
集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオー
ドなどであつて特に限定されるものではない。 ［発明の実施例］ 次に本発明の合成例を記載する。 合成例 １ 水酸基当量174のフエノールアラルキル樹脂、
水酸基当量104のフエノールノボラツク樹脂を各
100重量部混合し、160℃に加熱して相溶させ、溶
融混合物を得た。これを冷却して粉砕してエポキ
シ樹脂組成物の原料とした。 次に本発明の実施例を説明する。 実施例 １〜５ エポキシ当量220のクレゾールノボラツク型エ
ポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ）、エポキシ当量290
の臭素過エポキシノボラツク樹脂（エポキシ樹脂
Ｂ）、水酸基当量174のフエノールアラルキル樹
脂、フエノール化合物Ａとして水酸基当量104の
フエノールノボラツク樹脂、合成例１の溶融混合
物、トリフエニルホスフイン、２−メチルイミダ
ゾール、ジメチルアミノメチルフエノール、石英
ガラス粉末、三酸化アンチモン、カルナバワツク
ス、カーボンブラツク、シランカツプリング剤
（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
を第１表に示す組成（重量部）に選び、各組成物
をミキサーによる混合、加熱ロールによる混練を
行うことによつて、比較例を含め10種のトランス
フア成形材料を調整した。
【表】
このようにして得た成形材料を用いてトランス
フア成形することにより、MOS型集積回路を樹
脂封止した。封止は高周波予熱器で90℃に加熱し
た成形材料を175℃で２分間モールドし、更に200
℃で８時間アフタキユアすることにより行つた。
上記樹脂封止型半導体装置各100個について次の
試験を行つた。 (1) 120℃、２気圧の水蒸気中で10V印加してア
ルミニウム配線の腐食による断線不良を調べる
耐湿試験（バイアスPCT）を行い、その結果
を第２表に示した。 (2) 100℃のオーブン中でオフセツトゲート
MOSFET回路にドレイン電圧5V、オフセツト
ゲート電圧5Vを印加して電気特性の劣化によ
るリーク電流不良を調べる試験（MOS−BT試
験）を行い、リーク電流が初期値の100倍以上
に増加した場合を不良と判定してその結果を第
３表に示した。
フア成形することにより、MOS型集積回路を樹
脂封止した。封止は高周波予熱器で90℃に加熱し
た成形材料を175℃で２分間モールドし、更に200
℃で８時間アフタキユアすることにより行つた。
上記樹脂封止型半導体装置各100個について次の
試験を行つた。 (1) 120℃、２気圧の水蒸気中で10V印加してア
ルミニウム配線の腐食による断線不良を調べる
耐湿試験（バイアスPCT）を行い、その結果
を第２表に示した。 (2) 100℃のオーブン中でオフセツトゲート
MOSFET回路にドレイン電圧5V、オフセツト
ゲート電圧5Vを印加して電気特性の劣化によ
るリーク電流不良を調べる試験（MOS−BT試
験）を行い、リーク電流が初期値の100倍以上
に増加した場合を不良と判定してその結果を第
３表に示した。
【表】
【表】
【表】
実施例 ６〜８
エポキシ樹脂として次式で表わされる化合物
（エポキシ樹脂Ｃ）、 （ただしｎ＝２、エポキシ当量160） フエノール化合物としてビスフエノールＡとアル
デヒドの縮合反応によるノボラツク型フエノール
樹脂（フエノール化合物Ｂ、水酸基当量120）、ト
リス（ヒドロキシフエニル）メタン（フエノール
化合物Ｃ、水酸基当量98）、ポリヒドロキシスチ
レン（フエノール化合物Ｄ、水酸基当量120）を
用いた他は実施例１〜５と同様の原料を用いて第
４表に示す組成（重量部）の組成物を形成した。
（エポキシ樹脂Ｃ）、 （ただしｎ＝２、エポキシ当量160） フエノール化合物としてビスフエノールＡとアル
デヒドの縮合反応によるノボラツク型フエノール
樹脂（フエノール化合物Ｂ、水酸基当量120）、ト
リス（ヒドロキシフエニル）メタン（フエノール
化合物Ｃ、水酸基当量98）、ポリヒドロキシスチ
レン（フエノール化合物Ｄ、水酸基当量120）を
用いた他は実施例１〜５と同様の原料を用いて第
４表に示す組成（重量部）の組成物を形成した。
【表】
【表】
これらの組成物を用いて、実施例１〜５と同様
な方法で樹脂封止型半導体装置の評価試験を行つ
た。その結果を第５表及び第６表に示した。
な方法で樹脂封止型半導体装置の評価試験を行つ
た。その結果を第５表及び第６表に示した。
【表】
【表】
［発明の効果］
上記本発明の目的、概要の記載および実施例に
おいて明らかなように、本発明のエポキシ樹脂組
成物を用いて、半導体を封止して成る樹脂封止型
半導体装置は、バイアスPCTにおいて水分によ
るアルミニウム配線の腐食断線が著しく低いこと
に示されるように耐湿性に優れ、またMOS−BT
試験において、リーク電流が著しく低いことに示
されるように高温電気特性に優れている。従つて
本発明によつて高信頼性の樹脂封止型半導体装置
を得ることができる。
おいて明らかなように、本発明のエポキシ樹脂組
成物を用いて、半導体を封止して成る樹脂封止型
半導体装置は、バイアスPCTにおいて水分によ
るアルミニウム配線の腐食断線が著しく低いこと
に示されるように耐湿性に優れ、またMOS−BT
試験において、リーク電流が著しく低いことに示
されるように高温電気特性に優れている。従つて
本発明によつて高信頼性の樹脂封止型半導体装置
を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) エポキシ樹脂 (b) フエノールアラルキル樹脂および (c) 有機ホスフイン化合物 を含むことを特徴とする封止用エポキシ樹脂組成
物。 ２ 半導体装置をエポキシ樹脂組成物で封止して
成る樹脂封止型半導体装置において、該エポキシ
樹脂組成物が、 (a) エポキシ樹脂 (b) フエノールアラルキル樹脂および (c) 有機ホスフイン化合物 を含むことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177613A JPS5967660A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177613A JPS5967660A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7180550A Division JP2654376B2 (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967660A JPS5967660A (ja) | 1984-04-17 |
| JPH0379370B2 true JPH0379370B2 (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=16034063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177613A Granted JPS5967660A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967660A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105018A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Toshiba Chem Corp | 封止用樹脂組成物 |
| JPS59105019A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Toshiba Chem Corp | 封止用樹脂組成物 |
| JPH0791523B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1995-10-04 | エヌオーケー株式会社 | 加硫接着剤配合物 |
| JPH04300914A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-23 | Shin Etsu Chem Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2654376B2 (ja) * | 1995-06-26 | 1997-09-17 | 株式会社東芝 | 封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
| JP4327756B2 (ja) | 2005-03-22 | 2009-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 油圧回路装置及びそれを用いたハイブリッド駆動装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328197B2 (ja) * | 1974-03-08 | 1978-08-12 | ||
| JPS51132267A (en) * | 1975-04-18 | 1976-11-17 | Hitachi Ltd | An epoxy resin composition for sealing semi-conductor elements |
| JPS52132100A (en) * | 1976-04-28 | 1977-11-05 | Hitachi Ltd | Epoxy resin molding materials for sealing semiconductors |
| JPS5458795A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-11 | Hitachi Ltd | Preparation of curing agent for epoxy resin |
| JPS6056172B2 (ja) * | 1978-02-17 | 1985-12-09 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置封止用エポキシ樹脂組成物 |
| ES8105009A2 (es) * | 1979-08-08 | 1981-05-16 | M & T Chemicals Inc | Un metodo para preparar un silano |
| JPS5659841A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-23 | Hitachi Ltd | Epoxy resin composition |
| JPS5684717A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-10 | Hitachi Ltd | Epoxy resin molding material |
| JPS57153022A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-21 | Toshiba Corp | Resin-sealed semiconductor device |
| JPS572329A (en) * | 1980-06-05 | 1982-01-07 | Toshiba Corp | Epoxy resin type composition and semiconductor device of resin sealing type |
| JPS57153454A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Toshiba Corp | Resin molded type semiconductor device |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57177613A patent/JPS5967660A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967660A (ja) | 1984-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0445982B2 (ja) | ||
| JPS6153321A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置 | |
| CN101223207B (zh) | 环氧树脂组合物和半导体装置 | |
| JPH0379370B2 (ja) | ||
| JP2004067717A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPS6219066B2 (ja) | ||
| JPS6181426A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH0520447B2 (ja) | ||
| JP2626377B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPS583382B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JPH07107091B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2654376B2 (ja) | 封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 | |
| JPS6219070B2 (ja) | ||
| JPS61221220A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JPS61151234A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2002053732A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPS6054458A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JP2576726B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPS58119655A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JP2004339292A (ja) | 封止用樹脂組成物および半導体装置 | |
| JPH0549696B2 (ja) | ||
| JP2991847B2 (ja) | 半導体封止用樹脂組成物 | |
| KR930008189B1 (ko) | 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 | |
| JPH0319707B2 (ja) | ||
| JPS6219069B2 (ja) |