JPH0459332B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体素子の封止などに用いられ
る液状エポキシ樹脂封止材に関する。 〔従来の技術〕 IC、LSIを始めとする半導体実装における低コ
スト化、高集積化の流れは、従来のトランスフア
ー成形によるDIP（デユアルインラインパツケー
ジ）から、HIC（ハイブリツドIC）、COB（チツプ
オンボード）、PPGA（プラスチツクピングリツド
アレイ）等の、樹脂によるスポツト封止を必要と
する実装形態へと移行している。これら新たな実
装形態においては、耐湿信頼性や耐電気腐食性等
の樹脂封止材自身の性能により、封止される素子
の信頼性が大きな影響を受ける。 最近では、上記のような実装形態が高級素子に
使用される機会が増え、前記耐湿信頼性や耐電気
腐食性等が充分であることを前提とした上に、さ
らに、トランスフアー成形品と同等の非常に高い
耐ヒートサイクル性が、樹脂封止材に対して求め
られるようになつてきた。 他方、半導体素子のボンデイングも、従来の主
流であつたワイヤボンデイングに代わつて、ワイ
ヤレスボンデイングが増えてきている。ワイヤレ
スボンデイングは、たとえば、ギヤングボンデイ
ングあるいはフリツプチツプと呼ばれる、バンプ
（突起電極）により半導体素子と基板とを電気的
に接合するものである。 バンプによる接合、特にはんだバンプによる接
合では、無封止の場合、ヒートサイクル試験でバ
ンプに欠陥が生じる。これを防ぐため、たとえ
ば、下記〜など種々の試みがなされている
〔畑田：ワイヤレスボンデイングの最新技術動向
「月刊Semiconductor World」第６巻、第10号
（1987.9）、第84〜92頁〕。 半導体素子のパツド部とはんだバンプとの
間、および／または、はんだバンプと基板のパ
ツド部との間に導電性ゴムや導電性接着剤を介
在させて、応力を吸収する。 バンプを複数個重ねて応力を吸収する。 バンプ周辺のみを樹脂で補強する。 光硬化性樹脂で半導体素子の回路面と基板回
路面との間を充填して硬化させ、この硬化によ
る収縮応力で半導体素子の電極と基板の電極と
をバンプを介して圧接する（接着ではなく）。 〔発明が解決しようとする課題〕 アミン系硬化剤を用いた従来のエポキシ樹脂組
成物は、吸湿性が高くて耐湿信頼性に劣り、耐電
気腐食性を得ることも困難であつた。 そこで、上記の様々な市場ニーズに対応すべ
く、種々の樹脂封止材料が開発されてきたが、要
求を満たしていなかつた。たとえば、硬化剤とし
て、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸
（MHHPA）に代表される、１分子中に１個の酸
無水物基を有する化合物を用いたエポキシ樹脂組
成物では、非常に高い耐電気腐食性を得ることが
できる反面、トランスフアー成形品レベルの耐ヒ
ートサイクル性を得ることはできなかつた。 他方、上記〜などのようにワイヤレスボン
デイングした場合、耐湿信頼性を向上させたり、
不純イオンの侵入を防いだりするために、半導体
素子全体を封止したり、あるいは、密閉したりす
る必要がある。 これに対し、第３図にみるように、半導体素子
１の回路面と基板２の回路面の間を液状エポキシ
樹脂封止材５で完全に充填し、封止する方法が提
案されている。この封止方法だと、樹脂補強によ
りバンプ３への集中応力を分散することもでき
る。このような封止を行うには、たとえば、第４
図ａおよびｂにみるように、半導体素子１の１組
の対辺の横に液状エポキシ樹脂封止材５を送り出
し、素子１と基板２との間に封止材５を侵入させ
充填している。この封止方法に用いる液状樹脂封
止材は、高信頼性を実現することができ、低粘度
で、たとえば、数十μｍ程度の狭い空間への侵入
性が良好である必要がある。基板２としては、た
とえば、ポリイミドフイルムなどのフイルム、有
機プリント配線板、金属板、セラミツク基板など
が用いられる。 この発明は、以上のことに鑑みて、スポツト封
止に使用することができ、耐湿信頼性、耐電気腐
食性に優れ、しかも、耐ヒートサイクル性にも優
れた液状エポキシ樹脂封止材を提供することを課
題とする。 〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するため、この発明にかかる液
状エポキシ樹脂封止材は、下記の成分(a)、(b)、(c)
および(d)を必須成分として含み、成分(a)中のエポ
キシ基と成分(b)中の全酸無水物基とのモル比が
10／６〜10／９であることを特徴とするものであ
る。 (a) エポキシ当量が175以下のビスフエノールＡ
型エポキシ樹脂。 (b) メチルテトラヒドロフタル酸無水物および／
またはメチルヘキサヒドロフタル酸無水物から
なる単官能酸無水物と、５−（２，５−ジオキ
ソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル
−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水
物および／またはグリセロールトリスアンヒド
ロトリメリテートからなる多官能酸無水物とが
併用されてなる硬化剤であつて、前記単官能酸
無水物中の酸無水物基と前記多官能酸無水物中
の酸無水物基とのモル比が４／６〜８／２であ
る酸無水物系硬化剤。 (c) 硬化促進剤。 (d) 充填材。 〔作用〕 この発明の液状エポキシ樹脂封止材は、硬化剤
として、単官能酸無水物と多官能酸無水物とが併
用されているので、多官能酸無水物による粘度増
分を単官能酸無水物が、いわば、希釈剤として働
いて抑制し、単官能酸無水物の耐ヒートサイクル
性の不足分を多官能酸水物が引き上げて、耐ヒー
トサイクル性に優れた液状エポキシ樹脂封止材が
得られるものと考えられる。 〔実施例〕 この発明に用いるエポキシ樹脂は、封止材の粘
度を低減させたり、不純イオンを低減させたりす
るために、エポキシ当量が175以下のビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂である。その中でも、ビス
フエノールＡのジグリシジルエーテルを主成分と
するものが好ましい。この発明に用いる単官能酸
無水物は、メチルテトラヒドロフタル酸無水物
（MTHPA）およびメチルヘキサヒドロフタル酸
無水物（MHHPA）のうちの少なくとも１種で
ある。 この発明に用いる多官能酸無水物は、封止材の
耐ヒートサイクル性を向上させるために、下記式
（）： で表される５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ
−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキ
セン−１，２−ジカルボン酸無水物〔以下、「化
合物（）と記す〕および下記式（）： で表されるグリセロールトリスアンヒドロトリメ
リテート〔以下、「化合物（）」と記す〕のうち
の少なくとも１種である。これは、耐ヒートサイ
クル性が、樹脂の耐熱性だけでなく、硬化後の硬
度によつても左右されるからであると考えられる
が、明らかではない。また、上記２つの化合物
（）および（）の中でも、化合物（）の方
が、耐湿信頼性が良く、特に好ましい。これは、
化合物（）では、分子中のエステル基が加水分
解を受けやすいためであると考えられる。 また、樹脂封止材には、耐湿信頼性、耐電気腐
食性および耐ヒートサイクル性の他にも、たとえ
ば、工程コストに繋がる工程管理特性、すなわ
ち、液状で扱い易く、かつ、長い硬化時間を必要
としないという特性も求められることがある。硬
化剤として、多官能酸無水物のみを用いたエポキ
シ樹脂封止材では、優れた耐ヒートサイクル性を
実現できるが、この化合物は常温で固体であり、
そのため、得られるエポキシ樹脂封止材は、常温
では非常に粘度が高く、もはや、液状とは言い難
いものとなつてしまうため、そのような要求に応
えることがむずかしい。しかし、この発明では、
硬化剤として単官能酸無水物と多官能酸無水物を
併用しているので、そのような要求に応じること
が容易である。 上記単官能酸無水物と多官能酸無水物との配合
比率は、下記の点を考慮して、両者の酸無水物基
のモル比が、単官能酸無水物の酸無水物基モル
数：多官能酸無水物の酸無水物基モル数＝４：６
〜８：２の範囲内になるように両者を配合する。
このモル比の範囲よりも多官能酸無水物が少なく
なると、硬化物の耐熱温度が充分高くならず、多
官能酸無水物による耐ヒートサイクル性の効果が
薄れることがある。逆に、そのモル比の範囲より
も多官能酸無水物が過剰になると、封止材粘度が
上昇して液状材料とするのに不適当となる恐れが
ある。特に、後述のように、単官能酸無水物に多
官能酸無水物を溶解させる場合、多官能酸無水物
が過剰になると、封止材が狭部への侵入充填に適
さなくなるほど粘度が高くなるうえ、保存中に多
官能酸無水物が固体として析出する恐れもある。 なお、酸無水物基（酸無水基）は、下式で示さ
れる。 これら単官能酸無水物と多官能酸無水物の、上
記エポキシ樹脂に対する配合比率については、耐
ヒートサイクル性のみに着目して考えるなら、化
学量論の面からは、エポキシ樹脂中のエポキシ基
モル数：全酸無水物の酸無水物基モル数＝約１：
１（モル比）であることが理想的である。しかし、
封止材として、耐湿信頼性等にも配慮した場合、
エポキシ樹脂中のエポキシ基モル数：全酸無水物
の酸無水物基モル数＝10：６〜10：９の範囲内で
ある。また、特に限定する趣旨ではないが、上記
範囲の中でも、10：７〜10：８の範囲が特に好ま
しい。なぜなら、10：６よりも酸無水物基のモル
比率が下回ると、硬化物のガラス転移温度（Tg）
が著しく低下して、耐熱温度が低下し、耐ヒート
サイクル性の劣化はもとより、耐湿信頼性にも悪
影響を及ぼす恐れがある。また、10：９よりも酸
無水物基のモル比率が上回ると、耐湿信頼性が極
端に悪化する恐れがある。これは、硬化物中に残
存するフリーのカルボキシル基に原因すると考え
られるが、明らかではない。 多官能酸無水物は、単官能酸無水物と混合した
状態でエポキシ樹脂に配合されるようであつても
よく、別々にエポキシ樹脂に配合されるようであ
つてもよい。多官能酸無水物と単官能酸無水物と
を別々に配合する場合、固体である多官能酸無水
物は、粉体として成分中に分散させるようにすれ
ばよい。 この発明の液状エポキシ樹脂封止材では、狭い
間隙に侵入充填させるため、材料中の粉体などの
固体をできるだけ少なくするという点から、多官
能酸無水物を液状である単官能酸無水物に溶解さ
せて使用することが好ましい。このような液状の
単官能酸無水物としては、室温付近で液状の
MTHPAおよびMHHPAの一方または両方を用
いる。多官能酸無水物も、特に限定はないが、た
とえば、エポキシ樹脂組成物の硬化物が耐湿性に
優れていること、その硬化物のガラス転移温度
（Tg）が高いこと、その硬化物が耐ヒートサイク
ル性に優れていること、の３つの理由から、化合
物（）を用いることが好ましい。 この発明の液状エポキシ樹脂封止材は、後述す
る硬化促進剤が１液用か、２液用かによつて、そ
れ自体１液性、あるいは、２液性になる。エポキ
シ樹脂封止材が１液性である場合、多官能酸無水
物を単官能酸無水物に溶解してエポキシ樹脂に配
合したのでは、材料粘度が極めて高くなるととも
に、そのポツトライフが著しく短くなるという問
題が発生する。したがつて、１液性の場合には、
多官能酸無水物を前述したように粉体として成分
中に分散させることが好ましい。 エポキシ樹脂封止材が２液性である場合には、
酸無水物とエポキシ樹脂とは別々に供給され、そ
のような問題は回避できるので、多官能酸無水物
と単官能酸無水物との配合形態は、上記２つのい
ずれであつても構わない。 なお、この発明では、単官能酸無水物として
MTHPAおよびMHHPAの少なくとも一方を用
い、多官能三無水物として化合物（）を用い、
後者を前者に溶解させる場合には、２液型組成物
とせざるを得ない。すなわち、エポキシ樹脂の入
つた主剤と、化合物（）をMTHPAおよび／
またはMHHPAで溶解してなる硬化剤とに分け
ておき、使用する直前に所定の比率で混合するの
である。これは、化合物（）をMTHPAおよ
び／またはMHHPAに溶解させて、エポキシ樹
脂に混合すると、硬化促進剤がなくても混合物の
粘度が経時的に上昇してしまうからである。 この発明において、組成物を２液型とする場
合、エポキシ樹脂としてエポキシ当量175以下の
高純度エポキシを用いると、分子量分布が狭いた
め、結晶化しやすいことがある。この結晶化を防
止するため、単官能酸無水物の少なくとも１種を
主剤に加えることが好ましい。この場合、上述の
理由から単官能酸無水物には多官能酸無水物を溶
解させないようにする。 以上のような、酸無水物系化合物によるエポキ
シ樹脂の硬化反応を助ける硬化促進剤の種類も、
この発明では特に限定されず、通常、上記硬化反
応に使用される化合物を用いることができる。す
なわち、第３級アミン類もしくはその塩、トリア
ゾール類もしくはその塩、イミダゾール類もしく
はその塩、有機金属錯塩、有機酸金属塩、第４級
アンモニウム塩、ホスフイン類、ホスホニウム
塩、ジアザビシクロアルケン類もしくはその塩
等、公知のものが、単独で、または、２種以上混
合して使用される。これら硬化促進剤は、前述し
たように、通常、１液タイプ、または、２液タイ
プで供給されるが、そのいずれのタイプを用いる
ようであつてもよい。なお、耐湿性が優れている
という点からは、硬化促進剤として、ジアザビシ
クロウンデセン（DBU）塩を用いるのが好まし
い。DBU塩としては、DBUカチオンおよび対ア
ニオンからなるものであれば、特に限定はなく、
たとえば、DBU−フエノールノボラツク樹脂塩、
DBU−オクチル酸塩、DBU−ホウ酸塩、DBU
−フタル酸塩、DBU−トルエンスルフオン酸塩
等をはじめ種々の塩が上市されている。これらの
DBU塩を１種のみ単独で使用してもよく、もし
くは、２種以上を併用してもよく、または、
DBU塩とそれ以外の硬化促進剤とを併用しても
よい。 充填材の種類についても同様であつて、エポキ
シ樹脂に使用される一般的な充填材を用いること
ができる。すなわち、溶融シリカ、結晶シリカ、
タルク、炭酸カルシウム等を用いることができる
のである。これらの充填材についても、それぞ
れ、単独で、あるいは、複数混合して使用するこ
とができる。また耐湿信頼性に悪影響を与える遊
離イオンや加水分解性ハロゲンの含有量が少ない
ものであれば、これら以外の充填材も用いること
ができる。 なお、この発明では、充填材は、平均粒径が
10μｍ以下であり、かつ、50μｍ以上の粒径の粒
子が全充填材中に１重量％以下しか含まれていな
いものを使用し、液状エポキシ樹脂封止材の充填
材含量は、10〜60重量％とすることが好ましい。
充填材の平均粒径が10μｍよりも大きいか、また
は、50μｍ以上の粒径の粒子が全充填材中に１重
量％よりも多いと、狭い間隙に侵入させるのに不
都合となる。液状エポキシ樹脂封止材の充填材含
量が、60重量％を越えると材料粘度が高くなりす
ぎ、狭い間隙に侵入させるのに不都合となり、10
重量％未満だと材料の線膨張率、吸湿率が大きく
なつて、半導体素子の封止に適さなくなる。 この発明の液状エポキシ樹脂封止材は、第３図
にみるように、ギヤングボンド型の半導体素子１
などを封止するのに適している。素子１と基板２
との間隔Ａは、たとえば、20〜100μｍ程度であ
り、このような間隙にも侵入充填できる。基板２
としては、たとえば、上記のものが用いられる。 この発明の液状エポキシ樹脂封止材は、最終的
に上述した各必須成分が混合、分散、または、混
練された状態となるのであれば、一液性組成物、
二液性組成物等、供給される形態は特に限定され
ない。 この発明では、通常液状エポキシ樹脂封止材に
添加される各種の添加剤のうち、この発明の目的
に反しない物質については、作用効果を阻害しな
い量であれば、配合することもできる。そのよう
な添加剤としては、たとえば、顔料、希釈剤、カ
ツプリング剤、レベリング剤、消泡剤、イオント
ラツプ剤等が挙げられる。顔料としては、たとえ
ば、カーボンブラツク、ベンガラ、チタンホワイ
ト等の一般に使用されるものが挙げられる。希釈
剤としては、たとえば、フエニルグリシジルエー
テル等が挙げられる。カツプリング剤としては、
たとえば、シランカツプリング剤等が挙げられ
る。 なお、この発明では、顔料は、組成物を狭い間
隙に侵入充填させるため、平均粒径1μｍ以下で
あつて、エポキシ樹脂中に分散されている状態が
好ましい。 つぎに、この発明の具体的な実施例を比較例と
あわせて説明する。なお、以下の実施例ならびに
比較例において、硬化促進剤が１液性である場合
には、必要な各成分をホモデイスパー（特殊機化
工業株式会社製）を用いて分散、混合させて使用
した。また、硬化促進剤が２液性である場合に
は、硬化促進剤と酸無水物とをホモデイスパーを
用いて分散、混合させてＢ液とし、エポキシ樹脂
と残りの成分を分散、混合させてＡ液とした後、
封止直前にＡ，Ｂ両液を必要な比率で、ホモデイ
スパーを用いて混合し、使用した。 実施例１〜３、比較例１、２ エポキシ樹脂としてビスフエノールＡ型エポキ
シ樹脂（東都化成(株)製YD8125、エポキシ当量
175）を、充填材として溶融シリカ〔(株)龍森扱い
Ｙ−40、平均粒径8μｍ〕を、そして、硬化促進
剤として２液性硬化促進剤たるジアザビシクロウ
ンデセンオクチル酸塩〔サンアプロ(株)製Ｕ−
CAT SA102〕を、それぞれ使用し、硬化剤とし
て第１表に示した酸無水物を用いて、２液性の液
状エポキシ樹脂封止材を調製した。各成分の配合
比率は、エポキシ樹脂中のエポキシ基モル数：全
酸無水物の酸無水物基モル数＝10：８となるよう
にエポキシ樹脂と酸無水物を用い、硬化促進剤が
1PHR（エポキシ樹脂100重量部に対し１重量部の
割合）、充填材が組成物全量の60重量％であつた。 なお、第１表の略号は、下記の各酸無水物を表
している。 MHHPA：メチルヘキサヒドロフタル酸無水物
〔大日本インキ化学(株)製エピクロンＢ−650、酸
無水物当量168〕 MTHPA：メチルテトラヒドロフタル酸無水物
〔大日本インキ化学(株)製エピクロンＢ−570、酸
無水物当量166〕 B4400：５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−
３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキ
セン−１，２−ジカルボン酸無水物〔大日本イ
ンキ化学(株)製エピクロンＢ−4400、酸無水物当
量132〕 TMTA−Ｃ：グリセロールトリスアンヒドロト
リメリテート〔新日本理化(株)製TMTA−Ｃ、
酸無水物当量205〕 第１図にみるように、PPGA基板２上に実装さ
れた、半導体素子〔Ｃ−MOS、2000ゲートLSI
（４mm角）〕１を、各例の液状エポキシ樹脂封止材
５で封止し、120℃で１時間＋160℃で３時間の硬
化条件で硬化し、試料とした。 ＜耐ヒートサイクル性試験＞ この試料に対し、−65℃雰囲気に30分間→室温
に５分間→150℃雰囲気に30分間→室温に５分間
のヒートサイクルを加え、所定のサイクル数終了
時の良品素子数（全試料10個中）を調べた。結果
を第１表に示す。

【表】 (注) 〓％〓は〓重量％〓である。
第１表の結果から、この発明のエポキシ樹脂組
成物である実施例１〜３は、いずれも、比較例
１、２に比べて耐ヒートサイクル性が向上してい
ることがわかつた。 実施例 ４〜11 第２表に示した成分配合で液状エポキシ樹脂封
止材を調製し、先の実施例ならびに比較例と同様
にして第１図のように素子を封止し、試料とし
た。得られた試料に対し、耐湿信頼性試験、耐電
気腐食性試験、ならびに、前述した耐ヒートサイ
クル性試験を行い、樹脂封止材の評価を行つた。
また、これらエポキシ樹脂封止材を120℃で１時
間＋160℃で３時間硬化させたものを、粘弾性ス
ペクトロメータによつて測定して、tanδピークの
温度をもつてガラス転移温度（Tg）とした。な
お、上記耐湿信頼性試験ならびに耐電気腐食性試
験は、以下のように行つた。 ＜耐湿信頼性試験＞ 2atm、121℃の飽和水蒸気雰囲気中に各試料を
放置する、いわゆるプレツシヤークツカーテスト
（PCT）を行い、所定時間後の良品素子数（全試
料10個中）を調べた。 ＜耐電気腐食性試験＞ 85℃、相対湿度85％の雰囲気中に素子駆動電圧
を印加した素子を放置する、いわゆるTHB試験
を行い、所定時間後の良品素子数（全試料10個
中）を調べた。 以上の結果を第３表に示す。 なお、第２表中の各略号は先の第１表に準じ、
第１表に示されていなかつた略号は下記化合物を
表している。充填材は実施例１〜３と同じものを
使用した。 2MA−OK：２，４−ジアミノ−６〔2′−メチル
イミダゾリル−（1′）〕エチル−ｓ−トリアジン
イソシアヌル酸付加物〔１液性硬化促進剤、四
国化成工業(株)製2MA−OK〕

【表】

【表】 第３表の結果から、実施例４〜11は、いずれ
も、高い耐ヒートサイクル性を有していることが
わかる。また、これら実施例の中でも、多官能酸
無水物の配合比が、酸無水物基のモル数の比率で
多官能酸無水物／単官能酸無水物＝２／８以上の
ものでは、さらに耐ヒートサイクル性に優れてい
ることもわかる。 エポキシ基に対する酸無水物基のモル比を表す
対エポキシ当量（酸無水物基モル数／エポキシ基
モル数）をみると、対エポキシ当量0.9以下で耐
湿信頼性が高く、0.6以上で耐ヒートサイクル性
に優れたものが得られている。したがつて、対エ
ポキシ当量0.9〜0.6の範囲が、この２つの発明に
好ましい範囲であることがわかる。 実施例 12 エポキシ樹脂としてビスフエノールＡ型エポキ
シ樹脂〔東都化成(株)製YD8125、エポキシ当量
175〕を、充填材として溶融シリカ〔(株)龍森扱い
Ｙ−40、平均粒径8μｍ〕を、そして、硬化促進
剤としてアミン系硬化促進剤〔味の素(株)製PN−
23〕を、それぞれ使用し、硬化剤たるMHHPA
（単官能酸無水物）とＢ−4400（多官能酸無水物）
の比率を変化させて液状エポキシ樹脂封止材を調
製した。各成分の配合比率は、エポキシ樹脂中の
エポキシ基と酸無水物中の酸無水物基との比がモ
ル比で10：８、硬化促進剤が3PHR（エポキシ樹
脂100重量部に対し３重量部の割合）、充填材が組
成物全量の60重量％であつた。得られた液状エポ
キシ樹脂封止材の材料粘度と、硬化物のガラス転
移温度（Tg）を測定した。結果を第２図に示し
た。 第２図に示す結果から、単官能酸無水物と多官
能酸無水物との比を表す当量比（＝MHHPA当
量／Ｂ−4400当量）が４／６より小さくなると材
料粘度が100万cpを大きく越え、液状材料として
使用しにくいものとなつたことがわかつた。ま
た、硬化物のガラス転移温度は、当量比４／６で
185℃と半導体封止用途の材料としては充分な耐
熱温度であることもわかつた。 実施例 13〜19 第４表に示す配合で各成分を混合し、液状エポ
キシ樹脂封止材を得た。 エポキシ樹脂としてビスフエノールＡ型エポキ
シ樹脂〔東都化成(株)製YD8125、エポキシ当量
172〕を、単官能酸無水物として上述のエピクロ
ンＢ−570およびエピクロンＢ−650を、多官能酸
無水物として上述のエピクロンＢ−4400を、硬化
促進剤として上述のＵ−CATSA102を、それぞ
れ用いた。 充填材は、溶融シリカ〔(株)龍森扱いRD−８、
平均粒径15μｍ、50μｍ以上の粒子の割合７重量
％〕、溶融シリカ〔(株)龍森扱いＹ−40、平均粒径
8μｍ、50μｍ以上の粒子の割合0.9重量％〕およ
び、溶融シリカ〔(株)龍森扱いZA−30、平均粒径
5μｍ、50μｍ以上の粒子の割合0.5重量％〕を所定
の粒径分布になるように分級し、適宜混合して用
いた。 各エポキシ樹脂封止材を用い、狭部侵入性およ
び粘度を下記のようにして調べ、結果を第４表に
示した。 ＜狭部侵入性＞ 第５図にみるように、20μｍ厚のステンレス箔
１４をスライドガラス１２上に適当な間隔をおい
て設け、この間にまたがるようにカバーガラス１
１を置いて粘着テープ１６で固定した。カバーガ
ラス１１とスライドガラス１２との間の20μｍ厚
の隙間の片方に液状エポキシ樹脂封止材を塗布
し、100℃で１時間加熱した後に侵入程度を目視
観察した。その程度を良…○、やや不良…△、不
良…×の３段階で評価し、第４表に示した。 各液状エポキシ樹脂封止材の粘度（主剤と硬化
剤とを混合した後の粘度）は、ブルツクフイール
ド社のＢ型粘度計で、SCローターを用い、25℃
で50rpmで測定した。

【表】

【表】 第４表にみるように、多官能酸無水物が単官能
酸無水物に溶解されていて、充填材が平均粒径
10μｍ以下、かつ、充填材中の50μｍ以上の粒径
の粒子が１重量％以下のとき、狭部侵入性が良好
であることがわかる。また、全充填材の割合が、
封止材全体の60重量％を越えると、粘度が高す
ぎ、狭部侵入性が悪くなる。 実施例 20〜26 第５表に示す配合で各成分を混合し、実施例13
〜19と同様にして、液状エポキシ樹脂封止材を得
た。 エポキシ樹脂、酸無水物および硬化促進剤は、
いずれも、実施例13〜19で用いたものと同じもの
を用いた。充填材は、上述のZA−30を組成物全
体に対して50重量％の割合で使用した。 各液状エポキシ樹脂封止材の粘度および狭部侵
入性を実施例13〜19と同様にして調べ、結果を第
５表に示した。また、各エポキシ樹脂封止材を用
い、下記の耐湿信頼性試験を行い、結果を第５表
に示した。 ＜耐湿信頼性試験＞ 第６図にみるように、半導体素子（Ｃ−MOS、
2000ゲートの４mm角LSIチツプ）１をプラスチツ
クPGA基板２２のキヤビテイー２９の底に実装
した。その後、半導体素子１を液状エポキシ樹脂
組成物５で覆い、100℃で１時間＋160℃で３時間
の条件で硬化して封止を行い、試料とした。な
お、２７は、ボンデイングワイヤである。 各試料を2atmの飽和水蒸気圧のPCTにかけて、
処理時間の経過による累積不良数を調べた。各エ
ポキシ樹脂封止材について、サンプル数10個ずつ
とした。

【表】

〔発明の効果〕

この発明にかかる液状エポキシ樹脂封止材は、
硬化剤として、単官能酸無水物と多官能酸無水物
とが併用されているので、スポツト封止に使用す
ることができ、耐湿信頼性、耐電気腐食性に優
れ、しかも、耐ヒートサイクル性にも優れたもの
となつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の効果を知るため、実
施例ならびに比較例で使用されるテスト用素子の
封止状態を説明する説明図、第２図は単官能酸無
水物と多官能酸無水物の比率とエポキシ樹脂封止
材における粘度ならびに硬化物におけるガラス転
移温度との関係を表すグラフ、第３図はバンプボ
ンデイングされた半導体素子と基板との間を封止
した状態を表す一部分の側断面図、第４図ａおよ
びｂはエポキシ樹脂封止材を充填させる直前の一
部分の状態を表し、図ａは側断面図、図ｂは平面
図、第５図は狭部侵入性を調べるために用いた器
具の斜視図、第６図はワイヤボンデイングされた
半導体素子を封止した状態を表す一部断面側面図
である。 ５……液状エポキシ樹脂封止材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の成分(a)、(b)、(c)および(d)を必須成分と
   して含み、成分(a)中のエポキシ基と成分(b)中の全
   酸無水物基とのモル比が10／６〜10／９であるこ
   とを特徴とする液状エポキシ樹脂封止材。 (a) エポキシ当量が175以下のビスフエノールＡ
   型エポキシ樹脂。 (b) メチルテトラヒドロフタル酸無水物および／
   またはメチルヘキサヒドロフタル酸無水物から
   なる単官能酸無水物と、５−（２，５−ジオキ
   ソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル
   −シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水
   物および／またはグリセロールトリスアンヒド
   ロトリメリテートからなる多官能酸無水物とが
   併用されてなる硬化剤であつて、前記単官能酸
   無水物中の酸無水物基と前記多官能酸無水物中
   の酸無水物基とのモル比が４／６〜８／２であ
   る酸無水物系硬化剤。 (c) 硬化促進剤。 (d) 充填材。 ２ 酸無水物系硬化剤が単官能酸無水物に多官能
   酸無水物が溶解されて固形分を含まない状態の混
   合物となつており、充填材がシリカ充填材であつ
   て封止材全体の10〜60重量％を占めるとともに、
   シリカ充填材中に占める粒径50μｍ以上の粒子の
   割合が１重量％以下であり、かつ、シリカ充填材
   の平均粒径が10μｍ以下である請求項１記載の液
   状エポキシ樹脂封止材。