JPH0525367A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

半導体封止用エポキシ樹脂組成物

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JPH0525367A
JPH0525367A JP3182716A JP18271691A JPH0525367A JP H0525367 A JPH0525367 A JP H0525367A JP 3182716 A JP3182716 A JP 3182716A JP 18271691 A JP18271691 A JP 18271691A JP H0525367 A JPH0525367 A JP H0525367A
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epoxy resin
resin composition
coupling agent
semiconductor encapsulation
silica powder
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JP3182716A
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Hirohiko Kagawa
裕彦 香川
Yoshihiro Miyatani
至洋 宮谷
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂硬
化剤および充填材シリカ粉末を含有するエポキシ樹脂組
成物において、次式 (R1 )nC6 H4 −NH−R2−Si(OR3 )3 (式中のRは、(R4 )3 Sio−またはHを、R2 は
低級アルキレン基を、また、R3 およびR4 は、各々、
低級アルキル基を示し、nは1〜3の数を示す)で表わ
される芳香族アミノシラン系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 【効果】 銅フレームとの密着性を向上させ、耐湿性を
従来のものの約2倍以上にまで向上させることができ
る。また、流動性を低下させることなく、バリの発生を
従来のものの1/2 以下に低減できるなどの優れた成形性
が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、銅フレームとの密着性の向上によって耐湿性
を高め、良好な成形性を可能とすることのできる改善さ
れた半導体封止用のエポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年の電気・電子機器の小型化にともな
って、半導体パッケージはより高密度な実装がなされる
ようになってきている。このため、小型、薄膜化した表
面実装パッケージが主流になりつつある。また、リード
フレーム材料についても、コスト的にも有利で、かつ、
小型化した場合にもその熱伝導性が良好で、しかも加工
しやすいとの特徴のある銅フレームが従来のいわゆる4
2合金に代わって主流になりつつある。
【0003】このような半導体パッケージの新しい動向
とともに、特に、半田処理後の耐湿性の低下、さらには
バリの発生等の成形性の不良によって半田付け不良など
の後加工性の低下が大きな問題になってきている。そこ
で、この耐湿性の低下に対応するために、低応力化剤を
添加して、熱応力の低減化を図り、密着性の低下を防止
する方法が検討されてきている。しかしながら、この低
応力化剤の場合には、バリの発生、金型汚れの増大、マ
ーキング性の低下などの、特に成形性が重要視されるデ
ィスクリートの面実装パッケージ(ミニ、スーパーミ
ニ、パワーミニ等)においては、その成形性の面におい
て多くの欠点があり、技術的手法としては確立されてい
ないのが実情である。
【0004】このような状況において、強制的な低応力
化手法ではなく、カップリング剤を含めた化学的表面効
果によってリードフレームとの密着性を向上させ、耐湿
性の向上を図ることが有力な手段として考えられてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな化学的表面効果の実現のために使用されいるカップ
リング剤の場合にも、依然として、耐湿性の向上と成形
性とを両立させることは充分にできていない。実際、た
とえば、 R−C3 H6 −Si(OCH3 )3 (Rはエポキシ、アミノ、メルカプトまたはビニル基)
で表わされる脂肪族系シランカップリング剤を使用する
場合にも、得られる効果には特徴があるものの、優れた
耐湿性と良好な成形性とを両立させることはできていな
い。
【0006】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであって、従来のカップリング剤の使用によ
っては充分なものとなっていない銅フレームとの密着性
を改善して耐湿性を向上させ、しかも、流動性を低下さ
せることなくバリの発生を低減する等の良好な成形性と
を両立して実現することのできる、新しい半導体封止用
エポキシ樹脂組成物を提供することを目的としている。
【0007】
【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、フェノールノボ
ラック樹脂硬化剤および充填剤シリカ粉末を含有するエ
ポキシ樹脂組成物において、次式 (R1 )nC6 H4 −NH−R2−Si(OR3 )3 (式中のR1 は、(R4 )3 SiO−またはHを、R2
は低級アルキレン基を、R3 およびR4 は、各々、低級
アルキル基を示し、nは1〜3の数を示す)で表わされ
る芳香族アミノシラン系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を提
供する。
【0008】この組成物の樹脂成分としてのエポキシ樹
脂については、従来公知のものをはじめとして、各種の
ものが使用でき、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾール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、脂環式エポキシ樹脂、さらには
ハロゲン化エポキシ樹脂等の適宜なものが使用される。
このエポキシ樹脂としては、たとえば、そのエポキシ当
量が100〜350程度のものが使用される。
【0009】このエポキシ樹脂とともに、この発明にお
いては、硬化剤としてのフェノールノボラック樹脂を使
用する。そのフェノールノボラック樹脂硬化剤は、OH
当量が約80〜200程度のものが好適に用いられ、エ
ポキシ樹脂との配合比(重量比)は、エポキシ樹脂/フ
ェノールノボラック樹脂硬化剤が、5/1 〜1/1 程度とす
るのが好ましい。
【0010】また、この発明の組成物には、シリカ粉末
を配合する。このシリカ粉末は、その平均粒径として5
0μm以下、より好ましくは20μm以下のものが使用
される。その配合割合は、前記エポキシ樹脂100重量
部に対して400〜700程度とするのが好ましい。少
過ぎる場合には、封止樹脂の強度、硬度、耐熱性に問題
が生じ、多過ぎる場合には、成形性は著しく悪くなる。
【0011】このような成分に加え、この発明の半導体
封止用エポキシ樹脂には、さらに必要に応じて難燃剤、
着色剤、増粘剤、粘度調整剤等の各種の添加成分を適宜
に配合することができる。そして、この発明の組成物に
おいては、前記の通りの一般式 (R1 )nC6 H4 −NH−R2−Si(OR3 )3 (式中のR1 は、(R4 )3 SiO−またはHを、R2
は、低級アルキル基を、R3 およびR4 は、各々、低級
アルキル基を示し、nは1〜3の数を示す。)で表わさ
れる芳香族アミノシラン系カップリング剤を配合する。
【0012】このカップリング剤としては、R2 のアル
キレン基が、C1 〜C5 程度の、メチレン、エチレン、
プロピレン、ブチレン基等からなるものを、R3 および
R4 の低級アルキル基としては、メチル、エチル、プロ
ピル等のアルキル基からなるものを使用することができ
る。このようなカップリング剤の具体例として、たとえ
ば、 (CH3 )3 SiO−C6 H4 NH−C3 H6 Si(OCH3 )3 (CH3 )3 SiO−C6 H4 NH−C3 H6 Si(OC2 H5 )3 (CH3 )3 SiO−C6 H4 NH−C2 H5 Si(OCH3 )3 H−C6 H4 NH−C2 H5 Si(OCH3 )3 H−C6 H4 NH−C3 H6 Si(OCH3 )3 (CH3 )3 SiO−C6 H4 NH−C3 H6 Si(OC3 H7 )3 等の芳香族アミノシラン系カップリング剤が示される。
これらのカップリング剤の添加配合量については、一般
的には、シリカ粉末100重量部に対して0.01〜2重量
部、さらに好ましくは、0.1 〜1重量部程度とする。0.
01重量部未満の場合には、発明の所期効果が充分に得ら
れず、また2重量部以上では、効果の向上が期待でき
ず、コスト的にも不利となる。そして、芳香族アミノシ
ラン系カップリング剤は、このものを単独で、もしくは
そのうちの複数種のものを使用してもよいし、あるい
は、従来公知のエポキシシラン、アミノシラン、メルカ
プトシラン、ビニルシラン等のカップリング剤と併用し
てもよい。
【0013】カップリング剤の配合については、その方
法に特段の限定はなく、従来同様のシリカ粉末に対する
噴霧混合等によって配合し、さらにこれをエポキシ樹脂
等に混合するなどの方法を採用することができる。
【0014】
【作用】この発明の芳香族アミノシラン系カップリング
剤を配合するこの発明の組成物によって、銅フレームと
の密着性の向上により、半田耐湿性を含めて大幅に耐湿
性を向上させることができる。また、同時に、流動性を
低下させることなく、バリの発生を低減するなどの成形
性も良好とすることができる。
【0015】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の構成と作用効果について説明する。
【0016】
【実施例】
実施例1〜6 (比較例1〜3)表1に示した成分組成のエポキシ樹脂
組成物を製造した。カップリング剤a〜eとして次のも
のを使用した。
【0017】
【化1】
【0018】なお、カップリング剤は、予めシリカ粉末
(溶融シリカ)に対して噴霧し、ヘンシェルミキサーを
用いて一次混合し、その後、予め粉砕しておいたエポキ
シ樹脂、フェノールノボラック樹脂、難燃剤、さらには
離型剤、硬化助剤、顔料を添加し、二次混合した。よく
混合された粉体を、2軸ロールを用い、前ロール45〜
65℃、後ロール100〜120℃の温度条件で、ロー
ルピッチ1mmで20回混練した。
【0019】得られたシートをナラ式粉砕機で粉砕し、
グランコールを性能評価用試料とした。性能の評価は、
金型温度175〜180℃、注入時間6秒、硬化時間3
5秒で成形し、175℃×6時間ポストキュアして作製
したミニパッケージを用いて行った。
【0020】評価の仕様は次の通りとした。 1)密着力 半田処理(260℃/10秒浸漬)または吸湿(85
℃、85%RH、72時間)および半田処理(260℃
/10秒浸漬)したものを超音波顕微鏡により観察し、
リードフレームとの密着性を評価した。
【0021】2)耐湿性 半田処理およびPCT(2atm 、200H リーク電流バ
ラツキ)として、MOS・TEGにより評価した。 3)成形性 バリ評価金型によるバリ評価と、実成形による評価を行
った。
【0022】これらの評価結果を示したものが表2であ
る。評価結果は、次のランク表示としている。 A…極めて良好 B…良好 C…やや不良 D…極めて不良 この表2の結果により明らかなように、この発明の組成
物の場合には、耐湿性、密着性とともに、成形性も良好
なことがわかる。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、銅フレームとの密着性を向上させ、耐湿性を従来の
ものの約2倍以上にまで向上させることができる。ま
た、流動性を低下させることなく、バリの発生を従来の
ものの1/2以下に低減できるなどの優れた成形性が実現
される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
    脂硬化剤および充填材シリカ粉末を含有するエポキシ樹
    脂組成物において、次式 (R1 )nC6 H4 −NH−R2−Si(OR3 )3 (式中のR1 は、(R4 )3 SiO−またはHを、R2
    は低級アルキレン基を、また、R3 およびR4 は、各
    々、低級アルキル基を示し、nは1〜3の数を示す)で
    表わされる芳香族アミノシラン系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. 【請求項2】 シリカ粉末100重量部に対して芳香族
    アミノシラン系カップリング剤を0.01〜2重量部配合し
    てなる請求項1のエポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 脂肪族アミノシラン、エポキシシラン、
    メルカプトシランおよび/またはビニルシラン系カップ
    リング剤を併用する請求項1または2のエポキシ樹脂組
    成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100608839B1 (ko) * 2006-05-10 2006-08-08 (주)다인엔지니어링컨설턴트 공동주택용 다기능 적산전력계의 전력차단 봉인장치
WO2020113507A1 (zh) * 2018-12-06 2020-06-11 浙江华飞电子基材有限公司 一种用于超高压器件的液态浇注树脂组合物
JP2021080471A (ja) * 2016-03-28 2021-05-27 味の素株式会社 樹脂組成物

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CN111684010B (zh) * 2018-12-06 2023-08-04 浙江华飞电子基材有限公司 一种用于超高压器件的液态浇注树脂组合物

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