JPH0682764B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0682764B2 JPH0682764B2 JP60269131A JP26913185A JPH0682764B2 JP H0682764 B2 JPH0682764 B2 JP H0682764B2 JP 60269131 A JP60269131 A JP 60269131A JP 26913185 A JP26913185 A JP 26913185A JP H0682764 B2 JPH0682764 B2 JP H0682764B2
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- JP
- Japan
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- epoxy resin
- group
- component
- semiconductor device
- silicone
- Prior art date
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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
- H10W74/476—Organic materials comprising silicon
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信頼性の優れた半導体装置に関するもので
ある。
ある。
トランジスタ,IC,LSI等の半導体素子は、通常セラミツ
クパツケージもしくはプラスチツクパツケージ等により
封止され、半導体装置化されている。上記セラミツクパ
ツケージは、構成材料そのものが耐熱性を有し、耐湿性
にも優れているため、温度，湿度に対して強く、しかも
中空パツケージのため機械的強度も高く信頼性の高い封
止が可能である。しかしながら、構成材料が比較的高価
なものであることと、量産性に劣る欠点があるため、最
近では上記プラスチツクパツケージを用いた樹脂封止が
主流になつている。この種の樹脂封止には、従来からエ
ポキシ樹脂組成物が使用されており、良好な成績を収め
ている。
クパツケージもしくはプラスチツクパツケージ等により
封止され、半導体装置化されている。上記セラミツクパ
ツケージは、構成材料そのものが耐熱性を有し、耐湿性
にも優れているため、温度，湿度に対して強く、しかも
中空パツケージのため機械的強度も高く信頼性の高い封
止が可能である。しかしながら、構成材料が比較的高価
なものであることと、量産性に劣る欠点があるため、最
近では上記プラスチツクパツケージを用いた樹脂封止が
主流になつている。この種の樹脂封止には、従来からエ
ポキシ樹脂組成物が使用されており、良好な成績を収め
ている。
上記エポキシ樹脂組成物としては、特に、ｏ−クレゾー
ルノボラツクエポキシ樹脂と、硬化剤としてのフエノー
ルノボラツク樹脂、その他、硬化促進剤としての第三級
アミン化合物，無機充填剤としての溶融シリカ等で構成
されるものが、封止作業性（特にトランスフアー成形時
の作業性）に優れているとして賞用されている。
ルノボラツクエポキシ樹脂と、硬化剤としてのフエノー
ルノボラツク樹脂、その他、硬化促進剤としての第三級
アミン化合物，無機充填剤としての溶融シリカ等で構成
されるものが、封止作業性（特にトランスフアー成形時
の作業性）に優れているとして賞用されている。
しかしながら、半導体分野の技術革新はめざましく、最
近では、集積度の向上とともに、素子サイズの大形化，
配線の微細化が進む反面、パツケージ形状の小形化，薄
形化が進むようになつており、これに伴つて、半導体素
子の封止材料においても、従来以上の低応力性，耐熱
性，耐湿性が要求されるようになつている。これまでの
封止用エポキシ樹脂組成物では、IC,LSI等の半導体素子
の封止材料としては充分優れているが、例えば８ピン以
上特に16ピン以上のような大形半導体装置の封止材料と
しては、素子に加わる収縮応力が大きくなりすぎて、耐
熱衝撃性の低下や残留応力の増加を招く傾向がある。
近では、集積度の向上とともに、素子サイズの大形化，
配線の微細化が進む反面、パツケージ形状の小形化，薄
形化が進むようになつており、これに伴つて、半導体素
子の封止材料においても、従来以上の低応力性，耐熱
性，耐湿性が要求されるようになつている。これまでの
封止用エポキシ樹脂組成物では、IC,LSI等の半導体素子
の封止材料としては充分優れているが、例えば８ピン以
上特に16ピン以上のような大形半導体装置の封止材料と
しては、素子に加わる収縮応力が大きくなりすぎて、耐
熱衝撃性の低下や残留応力の増加を招く傾向がある。
これらの欠点は、特に冷熱試験を行うと顕著に判明す
る。すなわち、上記従来の大形半導体装置について冷熱
試験を行うと、封止樹脂や素子の保護膜であるパツシベ
ーシヨン膜に水分侵入路となるクラツクが発生する。こ
のように冷熱試験でクラツクを生じるような装置は、通
常の使用状態においてもクラツクを生じやすいものであ
り、耐湿性等の諸特性が劣り、半導体装置としての信頼
性にいまひとつ欠ける。
る。すなわち、上記従来の大形半導体装置について冷熱
試験を行うと、封止樹脂や素子の保護膜であるパツシベ
ーシヨン膜に水分侵入路となるクラツクが発生する。こ
のように冷熱試験でクラツクを生じるような装置は、通
常の使用状態においてもクラツクを生じやすいものであ
り、耐湿性等の諸特性が劣り、半導体装置としての信頼
性にいまひとつ欠ける。
このため，封止樹脂にシリコーンオイルを添加して低応
力化を図ること等が提案されているが、シリコーンオイ
ルを添加すると、得られる半導体装置の封止樹脂部にマ
ーク表示をする場合の捺印性が悪くなる等の問題が生じ
る。
力化を図ること等が提案されているが、シリコーンオイ
ルを添加すると、得られる半導体装置の封止樹脂部にマ
ーク表示をする場合の捺印性が悪くなる等の問題が生じ
る。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、樹
脂封止に用いるエポキシ樹脂組成物として特殊な成分組
成のものを用いることにより、大形半導体装置等の封止
に充分対応でき、低応力性，捺印性，耐湿性等の特性に
著しく優れた半導体装置を提供することをその目的とす
るものである。
脂封止に用いるエポキシ樹脂組成物として特殊な成分組
成のものを用いることにより、大形半導体装置等の封止
に充分対応でき、低応力性，捺印性，耐湿性等の特性に
著しく優れた半導体装置を提供することをその目的とす
るものである。
上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置は、
下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有するエポキシ樹脂組成
物を用いて半導体素子を封止するという構成をとる。
下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有するエポキシ樹脂組成
物を用いて半導体素子を封止するという構成をとる。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）つぎの式で示されるシリコーンパウダー。
（RSiO3/2）n 〔但し、Ｒは一価の有機基である。〕 （Ｄ）エポキシ基，アミノ基，水酸基，メルカプト基お
よびカルボキシル基からなる群から選ばれた少なくとも
一つの官能基を有するシリコーンオイル。
よびカルボキシル基からなる群から選ばれた少なくとも
一つの官能基を有するシリコーンオイル。
すなわち、本発明者らは、半導体装置の捺印性を阻害す
ることなく低応力性の向上を図るために、特にエポキシ
樹脂組成物に使用するシリコーン系材料を中心に一連の
研究を重ねた結果、一般式（RSiO3/2）nで示されるシリ
コーンパウダーと、特定のシリコーンオイルを併用する
と、所期の目的を達成しうることを見いだしこの発明に
到達したのである。
ることなく低応力性の向上を図るために、特にエポキシ
樹脂組成物に使用するシリコーン系材料を中心に一連の
研究を重ねた結果、一般式（RSiO3/2）nで示されるシリ
コーンパウダーと、特定のシリコーンオイルを併用する
と、所期の目的を達成しうることを見いだしこの発明に
到達したのである。
この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
（Ａ成分）と、硬化剤（Ｂ成分）と、上記一般式で示さ
れるシリコーンパウダー（Ｃ成分）と、特定のシリコー
ンオイル（Ｄ成分）とを用いて得られるものであつて、
通常、粉末状もしくはそれを打錠したタブレツト状にな
つている。
（Ａ成分）と、硬化剤（Ｂ成分）と、上記一般式で示さ
れるシリコーンパウダー（Ｃ成分）と、特定のシリコー
ンオイル（Ｄ成分）とを用いて得られるものであつて、
通常、粉末状もしくはそれを打錠したタブレツト状にな
つている。
このようなエポキシ樹脂組成物は、特に上記Ｃ成分の使
用により、低応力性，捺印性および耐湿性に優れたプラ
スチツクパツケージになりうるものであり、信頼度の高
い半導体装置を実現しうるのである。
用により、低応力性，捺印性および耐湿性に優れたプラ
スチツクパツケージになりうるものであり、信頼度の高
い半導体装置を実現しうるのである。
上記エポキシ樹脂組成物のＡ成分となるエポキシ樹脂
は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ
化合物であれば特に制限するものではない。すなわち、
従来から半導体装置の封止樹脂として用いられている各
種のエポキシ樹脂が好適であり、その他、ビスフエノー
ルＡのジグリシジルエーテルやその多量体であるエピビ
ス型エポキシ樹脂，ビスフエノールＦ型エポキシ樹脂，
レゾルシン型エポキシ樹脂，脂環式エポキシ樹脂等も好
適なエポキシ樹脂として使用可能である。
は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ
化合物であれば特に制限するものではない。すなわち、
従来から半導体装置の封止樹脂として用いられている各
種のエポキシ樹脂が好適であり、その他、ビスフエノー
ルＡのジグリシジルエーテルやその多量体であるエピビ
ス型エポキシ樹脂，ビスフエノールＦ型エポキシ樹脂，
レゾルシン型エポキシ樹脂，脂環式エポキシ樹脂等も好
適なエポキシ樹脂として使用可能である。
ノボラツク型エポキシ樹脂としては、通常エポキシ当量
160〜250,軟化点50〜130℃のものが用いられ、このう
ち、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂としては、エ
ポキシ当量180〜210,軟化点60〜110℃のものが一般に用
いられる。また、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂
としては、エポキシ当量160〜200℃，軟化点60〜110℃
のものが一般に用いられる。
160〜250,軟化点50〜130℃のものが用いられ、このう
ち、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂としては、エ
ポキシ当量180〜210,軟化点60〜110℃のものが一般に用
いられる。また、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂
としては、エポキシ当量160〜200℃，軟化点60〜110℃
のものが一般に用いられる。
上記エポキシ樹脂と共に用いられるＢ成分の硬化剤とし
てはノボラツク型フエノール樹脂，酸無水物またはアミ
ンを好適な例としてあげることができ、これらは単独
で、あるいは併用して使用できる。
てはノボラツク型フエノール樹脂，酸無水物またはアミ
ンを好適な例としてあげることができ、これらは単独
で、あるいは併用して使用できる。
上記ノボラツク型フエノール樹脂としては、フエノー
ル，クレゾール，ビスフエノールＡ等のフエノール類と
ホルアルデヒド等のアルデヒド類を酸性触媒下で縮合す
ることにより得られるフエノールノボラツク樹脂，クレ
ゾールノボラツク樹脂，ビスフエノールＡノボラツク樹
脂等をあげることができ、特に軟化点50〜130℃のもの
が好ましい。
ル，クレゾール，ビスフエノールＡ等のフエノール類と
ホルアルデヒド等のアルデヒド類を酸性触媒下で縮合す
ることにより得られるフエノールノボラツク樹脂，クレ
ゾールノボラツク樹脂，ビスフエノールＡノボラツク樹
脂等をあげることができ、特に軟化点50〜130℃のもの
が好ましい。
上記酸無水物としては、無水フタル酸、無水マレイン
酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水テトラヒド
ロフタル酸、無水トリメリツト酸、無水メチルエンドメ
チレンテトラヒドロフタル酸、シクロヘキサン−1,2−
ジカルボン酸無水物、シクロヘキサン−3,4−ジカルボ
ン酸無水物、トリメリツト酸無水物のエチレングリコー
ルエステル等をあげることができる。
酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水テトラヒド
ロフタル酸、無水トリメリツト酸、無水メチルエンドメ
チレンテトラヒドロフタル酸、シクロヘキサン−1,2−
ジカルボン酸無水物、シクロヘキサン−3,4−ジカルボ
ン酸無水物、トリメリツト酸無水物のエチレングリコー
ルエステル等をあげることができる。
またアミンとしては、ｍ−フエニレンジアミン、ｐ−フ
エニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフエニルメタ
ン、4,4′−ジアミノジフエニルスルフイド、1,5−ジア
ミノナフタリン、2,4−ビス（β−アミノ−１−ブチ
ル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−１−ブチルフエ
ニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−ｏ−アミノフ
エニル）ベンゼン、1,3−ジアミノ−４−イソブロピル
ベンゼン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジ
アミン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエ
ン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、３−メ
チルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメ
チレンジアミン、オクタメチレンジアミン、2,5−ジメ
チルヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメ
チレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、
1,4−シクロヘキサンジアミン等をあげることができ
る。
エニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフエニルメタ
ン、4,4′−ジアミノジフエニルスルフイド、1,5−ジア
ミノナフタリン、2,4−ビス（β−アミノ−１−ブチ
ル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−１−ブチルフエ
ニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−ｏ−アミノフ
エニル）ベンゼン、1,3−ジアミノ−４−イソブロピル
ベンゼン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジ
アミン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエ
ン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、３−メ
チルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメ
チレンジアミン、オクタメチレンジアミン、2,5−ジメ
チルヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメ
チレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、
1,4−シクロヘキサンジアミン等をあげることができ
る。
この発明に用いるＣ成分のシリコーンパウダーは、従来
知られている線状高分子、あるいはゴム状であるシリコ
ーンゴム、さらにはシリコーンオイル等のシリコーン化
合物とは異なり、一般式（RSiO3/2）nで示されるところ
の、緻密な三次元網目構造を有するオルガノポリシロキ
サンの粉体である。すなわち、このシリコーンパウダー
は、例えば下記の構造 を有し、点線で囲まれた部分を繰り返し単位とするもの
である。
知られている線状高分子、あるいはゴム状であるシリコ
ーンゴム、さらにはシリコーンオイル等のシリコーン化
合物とは異なり、一般式（RSiO3/2）nで示されるところ
の、緻密な三次元網目構造を有するオルガノポリシロキ
サンの粉体である。すなわち、このシリコーンパウダー
は、例えば下記の構造 を有し、点線で囲まれた部分を繰り返し単位とするもの
である。
このシリコーンパウダーは、粒径が小さければ小さい程
耐熱衝撃性おより残留応力の低下に対してより好ましい
効果を与えるため、この観点から少なくとも200μｍ以
下の粒径のものを使用することが好ましい。特に、この
ことは、この発明のエポキシ樹脂組成物をトランスフア
ーモールドに供する場合におけるゲート詰まり等の問題
の点からもいいうることであり、粒径は小さければ小さ
い程よい。
耐熱衝撃性おより残留応力の低下に対してより好ましい
効果を与えるため、この観点から少なくとも200μｍ以
下の粒径のものを使用することが好ましい。特に、この
ことは、この発明のエポキシ樹脂組成物をトランスフア
ーモールドに供する場合におけるゲート詰まり等の問題
の点からもいいうることであり、粒径は小さければ小さ
い程よい。
また、このシリコーンパウダーの粒子形状は球状である
方が分散性に優れ、前記半導体装置の耐熱衝撃性および
残留応力の低下に対しより有効性をもつため好ましい。
方が分散性に優れ、前記半導体装置の耐熱衝撃性および
残留応力の低下に対しより有効性をもつため好ましい。
なお、前記のシリコーンパウダーの式において、すでに
述べたようにＲは一価の有機基であるが、それを具体的
に例示すると、メチル基，エチル基，プロピル基，ブチ
ル基，シクロアルキル基等のアルキル基，ビニル基，ア
リル基等のアルケニル基、フエニル基，キシリル基等の
アリール基、フエニルエチル基等のアラルキル基、ある
いはエポキシ基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基もしくはメルカプト基を有する一
価の有機置換基があげられる。
述べたようにＲは一価の有機基であるが、それを具体的
に例示すると、メチル基，エチル基，プロピル基，ブチ
ル基，シクロアルキル基等のアルキル基，ビニル基，ア
リル基等のアルケニル基、フエニル基，キシリル基等の
アリール基、フエニルエチル基等のアラルキル基、ある
いはエポキシ基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基もしくはメルカプト基を有する一
価の有機置換基があげられる。
この発明に用いるシリコーンパウダーは、Ｒが上記有機
基のいずれか１種のみであるホモポリマーによるもので
あつても、またＲが上記有機置換基の２種以上であるコ
ポリマーによるものであつてもよい。
基のいずれか１種のみであるホモポリマーによるもので
あつても、またＲが上記有機置換基の２種以上であるコ
ポリマーによるものであつてもよい。
また、この発明に用いるＤ成分のシリコーンオイルは、
エポキシ樹脂，硬化剤のような樹脂系の変性剤としての
作用を有するものであつてエポキシ基、アミノ基、水酸
基、メルカプト基、カルボキシル基からなる群から選ば
れた少なくとも一つの官能基を有するシリコーンオイル
より構成される。このオイルは単独で用いてもよいし、
数種を併用してもよい。そして、官能基以外の部分の化
学構造は、ポリジメチルシロキサンが好ましいが、一部
がメチル基に代えてフエニル基で置換されていてもよ
い。
エポキシ樹脂，硬化剤のような樹脂系の変性剤としての
作用を有するものであつてエポキシ基、アミノ基、水酸
基、メルカプト基、カルボキシル基からなる群から選ば
れた少なくとも一つの官能基を有するシリコーンオイル
より構成される。このオイルは単独で用いてもよいし、
数種を併用してもよい。そして、官能基以外の部分の化
学構造は、ポリジメチルシロキサンが好ましいが、一部
がメチル基に代えてフエニル基で置換されていてもよ
い。
上記官能基は、シリコーン分子末端に結合していても、
側鎖として結合していてもよい。
側鎖として結合していてもよい。
このようなシリコーンオイルの分子量は、100以上10000
0以下が好ましい。すなわち、分子量が100未満ではシリ
コーン分子が、硬化樹脂の骨格の可塑剤として作用して
半導体装置の信頼性を低下させ、逆に、分子量が100000
を超えると、シリコーン分子が樹脂系に対して親和性を
示さず、実質的に樹脂系と化学反応、すなわち、変性す
ることが困難となり、この発明の効果が小さくなる。
0以下が好ましい。すなわち、分子量が100未満ではシリ
コーン分子が、硬化樹脂の骨格の可塑剤として作用して
半導体装置の信頼性を低下させ、逆に、分子量が100000
を超えると、シリコーン分子が樹脂系に対して親和性を
示さず、実質的に樹脂系と化学反応、すなわち、変性す
ることが困難となり、この発明の効果が小さくなる。
また、官能基当たりの当量は100以上100000以下である
ことが好ましい。これは上記と同じ理由によるものであ
る。
ことが好ましい。これは上記と同じ理由によるものであ
る。
なお、この発明のシリコーンオイルは予めＡ成分である
エポキシ樹脂およびＢ成分である硬化剤の少なくとも一
方と反応させてから他の原料と混合することが好まし
い。
エポキシ樹脂およびＢ成分である硬化剤の少なくとも一
方と反応させてから他の原料と混合することが好まし
い。
また、この発明では、上記Ａ成分,B成分,C成分およびＤ
成分以外に必要に応じて硬化促進剤，充填剤，離型剤等
のその他の原料を用いることができる。硬化促進剤とし
ては、フエノール硬化エポキシ樹脂の硬化反応の触媒と
なるものは全て用いることができ、例えば、2,4,6−ト
リ（ジメチルアミノメチル）フエノール、２−メチルイ
ミダゾール、トリフエニルホスフイン等をあげることが
できる。充填剤としては、石英ガラス粉，珪石粉，タル
ク等を用いることができる。離型剤としては、従来公知
のステアリン酸，パルミチン酸等の長鎖カルボン酸，ス
テアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウム等の長鎖カル
ボン酸の金属塩、カルナバワツクス，エステル系ワツク
ス類等を用いることができる。
成分以外に必要に応じて硬化促進剤，充填剤，離型剤等
のその他の原料を用いることができる。硬化促進剤とし
ては、フエノール硬化エポキシ樹脂の硬化反応の触媒と
なるものは全て用いることができ、例えば、2,4,6−ト
リ（ジメチルアミノメチル）フエノール、２−メチルイ
ミダゾール、トリフエニルホスフイン等をあげることが
できる。充填剤としては、石英ガラス粉，珪石粉，タル
ク等を用いることができる。離型剤としては、従来公知
のステアリン酸，パルミチン酸等の長鎖カルボン酸，ス
テアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウム等の長鎖カル
ボン酸の金属塩、カルナバワツクス，エステル系ワツク
ス類等を用いることができる。
この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、例えばＢ成分
である硬化促進剤としてノボラツク型フエノール樹脂あ
るいは酸無水物を用いた場合、つぎのようにして製造す
ることができる。すなわち、まず前記エポキシ樹脂（Ａ
成分）と硬化剤（Ｂ成分）の少なくとも一方をシリコー
ンオイル（Ｄ成分）で変性し、この変性物とシリコーン
パウダー（Ｃ成分）および必要に応じて硬化促進剤，離
型剤，充填剤等のその他の原料を混合し、80〜120℃で
数分間混練することにより製造することができる。な
お、硬化促進剤を用いる場合には、通常、得られるエポ
キシ樹脂組成物の150℃でのゲル化時間が30〜90秒とな
るようにその添加量を調整して使用することが行われ
る。一方、硬化剤としてアミン系硬化剤を用いたとき
は、シリコーンパウダーをエポキシ樹脂あるいは該硬化
剤と前もつて溶融混練物、微粉砕しておき、全成分をド
ライブレンドするのが好ましい。
である硬化促進剤としてノボラツク型フエノール樹脂あ
るいは酸無水物を用いた場合、つぎのようにして製造す
ることができる。すなわち、まず前記エポキシ樹脂（Ａ
成分）と硬化剤（Ｂ成分）の少なくとも一方をシリコー
ンオイル（Ｄ成分）で変性し、この変性物とシリコーン
パウダー（Ｃ成分）および必要に応じて硬化促進剤，離
型剤，充填剤等のその他の原料を混合し、80〜120℃で
数分間混練することにより製造することができる。な
お、硬化促進剤を用いる場合には、通常、得られるエポ
キシ樹脂組成物の150℃でのゲル化時間が30〜90秒とな
るようにその添加量を調整して使用することが行われ
る。一方、硬化剤としてアミン系硬化剤を用いたとき
は、シリコーンパウダーをエポキシ樹脂あるいは該硬化
剤と前もつて溶融混練物、微粉砕しておき、全成分をド
ライブレンドするのが好ましい。
この発明において、上記硬化剤（Ｂ成分）の含有量は、
エポキシ樹脂（Ａ成分）を硬化させることができる充分
な量、すなわち、前記エポキシ樹脂の１エポキシ当量当
たり、0.4〜2.0当量、好ましくは0.6〜1.5当量用いるこ
とが好ましい。
エポキシ樹脂（Ａ成分）を硬化させることができる充分
な量、すなわち、前記エポキシ樹脂の１エポキシ当量当
たり、0.4〜2.0当量、好ましくは0.6〜1.5当量用いるこ
とが好ましい。
より具体的には、前記エポキシ樹脂の１エポキシ当量に
対して硬化剤としてノボラツク型フエノール樹脂を用い
た場合には、0.5〜2.0当量、好ましくは0.8〜1.5当量、
また硬化剤として酸無水物を使用した場合では0.4〜1.2
当量、好ましくは0.6〜1.0当量、さらに硬化剤としてア
ミンを用いた場合には0.5〜2.0当量、好ましくは0.8〜
1.5当量とすることが望ましい。
対して硬化剤としてノボラツク型フエノール樹脂を用い
た場合には、0.5〜2.0当量、好ましくは0.8〜1.5当量、
また硬化剤として酸無水物を使用した場合では0.4〜1.2
当量、好ましくは0.6〜1.0当量、さらに硬化剤としてア
ミンを用いた場合には0.5〜2.0当量、好ましくは0.8〜
1.5当量とすることが望ましい。
また、シリコーンパウダー（Ｃ成分）の含有量は、エポ
キシ樹脂組成物全体に対して２重量％（以下「％」と略
す）以上で、かつ無機成分と合わせた添加量が80％以下
になることが好ましい。すなわち、２％未満では低応力
性を改良するためにシリコーンオイルを多く添加しなけ
ればならなくなり得られる半導体装置の捺印性が悪くな
るからである。また、シリコーンパウダーと無機成分の
合計添加量が80％を超えると封止樹脂組成物の分散性や
流動性に問題が生じ、得られる半導体装置が封止樹脂未
充填のため欠陥品となるからである。
キシ樹脂組成物全体に対して２重量％（以下「％」と略
す）以上で、かつ無機成分と合わせた添加量が80％以下
になることが好ましい。すなわち、２％未満では低応力
性を改良するためにシリコーンオイルを多く添加しなけ
ればならなくなり得られる半導体装置の捺印性が悪くな
るからである。また、シリコーンパウダーと無機成分の
合計添加量が80％を超えると封止樹脂組成物の分散性や
流動性に問題が生じ、得られる半導体装置が封止樹脂未
充填のため欠陥品となるからである。
さらに、シリコーンオイル（Ｄ成分）の含有量は、硬化
促進剤や充填剤等の添加成分を除いたエポキシ樹脂組成
物（Ａ成分＋Ｂ成分＋Ｃ成分＋Ｄ成分）に対して15％以
下とすることが好ましい。15％を超えると、得られる半
導体装置の捺印性に問題が生じやすいからである。
促進剤や充填剤等の添加成分を除いたエポキシ樹脂組成
物（Ａ成分＋Ｂ成分＋Ｃ成分＋Ｄ成分）に対して15％以
下とすることが好ましい。15％を超えると、得られる半
導体装置の捺印性に問題が生じやすいからである。
このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体素子の
封止は特に限定するものではなく、通常の方法、例えば
トランスフアー成形等の公知のモールド方法により行う
ことができる。
封止は特に限定するものではなく、通常の方法、例えば
トランスフアー成形等の公知のモールド方法により行う
ことができる。
このようにして得られる半導体装置は、極めて低応力
性，捺印性，耐湿性に優れている。
性，捺印性，耐湿性に優れている。
〔発明の効果〕 以上のように、この発明の半導体装置は、シリコーンパ
ウダー（Ｃ成分）とシリコーンオイル（Ｄ成分）を含む
特殊なエポキシ樹脂組成物を用いて封止されており、そ
の封止プラスチツクパツケージが、従来のエポキシ樹脂
組成物製のものとは異なるため、捺印性を確保したまま
で低応力化が実現されており、耐湿性に優れ、信頼度が
高くなつている。特に、上記特殊なエポキシ樹脂組成物
による封止により、超LSI等の封止に充分対応でき、素
子サイズが16mm2以上の大形半導体装置において、上記
のような高信頼度が得られるようになるのであり、これ
が最大の特徴である。
ウダー（Ｃ成分）とシリコーンオイル（Ｄ成分）を含む
特殊なエポキシ樹脂組成物を用いて封止されており、そ
の封止プラスチツクパツケージが、従来のエポキシ樹脂
組成物製のものとは異なるため、捺印性を確保したまま
で低応力化が実現されており、耐湿性に優れ、信頼度が
高くなつている。特に、上記特殊なエポキシ樹脂組成物
による封止により、超LSI等の封止に充分対応でき、素
子サイズが16mm2以上の大形半導体装置において、上記
のような高信頼度が得られるようになるのであり、これ
が最大の特徴である。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
まず、つぎのようにしてエポキシ樹脂組成物をつくつ
た。
た。
〔実施例１〕 攪拌機付セパラブルフラスコ中でｏ−クレゾールノボラ
ツクエポキシ樹脂（エポキシ当量220,軟化点80℃）56重
量部（以下「部」と略す）加熱溶融し、この中に両末端
アミノプロピルポリジメチルシロキサン（アミン当量10
000）15部を投入し、170℃で４時間攪拌混合した。得ら
れた変性物の全量とフエノールノボラツクエポキシ樹脂
（水酸基当量110,軟化点80℃）28部，（CH3RSiO3/2）n
で表されるオルガノシリコーンパウダー（平均粒径50
μ）50部、溶融性シリカ粉末345部、シランカツプリン
グ剤（日本ユニカー社製,A−186）２部、カーボンブラ
ツク２部、硬化促進剤（2,4,6−トリスジメチルアミノ
メチルフエノール）0.45部および離型剤カルナバワツク
ス2.5部を80〜100℃の熱ロールで３分間溶融混練して冷
却したのち粉砕し、10メツシユパス粉体とし、半導体素
子封止用のエポキシ樹脂組成物を得た。
ツクエポキシ樹脂（エポキシ当量220,軟化点80℃）56重
量部（以下「部」と略す）加熱溶融し、この中に両末端
アミノプロピルポリジメチルシロキサン（アミン当量10
000）15部を投入し、170℃で４時間攪拌混合した。得ら
れた変性物の全量とフエノールノボラツクエポキシ樹脂
（水酸基当量110,軟化点80℃）28部，（CH3RSiO3/2）n
で表されるオルガノシリコーンパウダー（平均粒径50
μ）50部、溶融性シリカ粉末345部、シランカツプリン
グ剤（日本ユニカー社製,A−186）２部、カーボンブラ
ツク２部、硬化促進剤（2,4,6−トリスジメチルアミノ
メチルフエノール）0.45部および離型剤カルナバワツク
ス2.5部を80〜100℃の熱ロールで３分間溶融混練して冷
却したのち粉砕し、10メツシユパス粉体とし、半導体素
子封止用のエポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例2,4,6〕 後記の第１表に示す配合で各原料を用い、シリコーンパ
ウダーとシリコーンオイルの種類を代えた。それ以外は
全て実施例１と同様にして目的とするエポキシ樹脂組成
物を得た。なお、用いたシリコーンパウダーの種類を第
２表に、シリコーンオイルの種類を第３表に示した。
ウダーとシリコーンオイルの種類を代えた。それ以外は
全て実施例１と同様にして目的とするエポキシ樹脂組成
物を得た。なお、用いたシリコーンパウダーの種類を第
２表に、シリコーンオイルの種類を第３表に示した。
〔実施例3,5、比較例１〜３〕 第１表に示す量のフエノール樹脂およびシリコーンオイ
ルを攪拌機付セパラブルフラスコ中で溶融混合し、この
中に第１表に示す量の硬化促進剤を添加し、170℃で４
時間攪拌混合した。得られた変性物の全量と第１表に示
す他の原料を80〜100℃の熱ロールで３分間溶融混練し
て冷却したのち粉砕し、10メツシユパス粉体とし、半導
体素子封止用のエポキシ樹脂組成物を得た。用いたシリ
コーンパウダーとシリコーンオイルの種類を第２表，第
３表に示した。
ルを攪拌機付セパラブルフラスコ中で溶融混合し、この
中に第１表に示す量の硬化促進剤を添加し、170℃で４
時間攪拌混合した。得られた変性物の全量と第１表に示
す他の原料を80〜100℃の熱ロールで３分間溶融混練し
て冷却したのち粉砕し、10メツシユパス粉体とし、半導
体素子封止用のエポキシ樹脂組成物を得た。用いたシリ
コーンパウダーとシリコーンオイルの種類を第２表，第
３表に示した。
つぎに、以上の実施例および比較例によつて得られた粉
末状のエポキシ樹脂組成物を用い、充填性と捺印性を調
べるため、48個取り金型で42ピンDIPを成形した。モー
ルドは、低圧トランスフアー成形法を用いた。すなわ
ち、高周波加熱装置を用いて90℃に予め熱したタブレツ
トを175℃の金型に設定注入時間20秒で注入し、成形時
間２分で成形した。
末状のエポキシ樹脂組成物を用い、充填性と捺印性を調
べるため、48個取り金型で42ピンDIPを成形した。モー
ルドは、低圧トランスフアー成形法を用いた。すなわ
ち、高周波加熱装置を用いて90℃に予め熱したタブレツ
トを175℃の金型に設定注入時間20秒で注入し、成形時
間２分で成形した。
このようにして得られた42ピンDIPの成形物表面にボン
マークＣ銀を捺印し、175℃で５時間ポストキユアした
のち、トリクロロエチレンをしみ込ませた綿棒で荷重50
0gをかけ、完全に消えるまでの往復回数を求めて評価し
た。
マークＣ銀を捺印し、175℃で５時間ポストキユアした
のち、トリクロロエチレンをしみ込ませた綿棒で荷重50
0gをかけ、完全に消えるまでの往復回数を求めて評価し
た。
耐熱衝撃試験は、耐熱衝撃試験用素子を同様にしてモー
ルドしたのち175℃で５時間ポストキユアしたものを40
個用意した。この試料を150℃と−80℃のシリコーンオ
イルに５分間ごとに交互に浸漬することを500サイクル
を行い、その後パツケージを発煙硝酸によつて加熱溶解
除去し、素子表面の保護膜である窒化珪素膜にクラツク
の認められたものの個数を求めて評価した。その結果を
下記の第４表に示した。
ルドしたのち175℃で５時間ポストキユアしたものを40
個用意した。この試料を150℃と−80℃のシリコーンオ
イルに５分間ごとに交互に浸漬することを500サイクル
を行い、その後パツケージを発煙硝酸によつて加熱溶解
除去し、素子表面の保護膜である窒化珪素膜にクラツク
の認められたものの個数を求めて評価した。その結果を
下記の第４表に示した。
第４表の結果から、実施例品は耐熱衝撃性，充填性，捺
印性の全てに優れており、バランスのとれた信頼性の高
い半導体装置を実現しうることがわかる。
印性の全てに優れており、バランスのとれた信頼性の高
い半導体装置を実現しうることがわかる。
これに対し、比較例品は、シリコーンパウダーを入れな
いものは捺印性が悪く、シリコーンオイルを入れないも
のは充填性が悪く、両方とも入れないものは耐熱衝撃性
が悪い。
いものは捺印性が悪く、シリコーンオイルを入れないも
のは充填性が悪く、両方とも入れないものは耐熱衝撃性
が悪い。
Claims (1)
- 【請求項１】下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有するエポ
キシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる半導
体装置。 （Ａ）エポキシ樹脂。 （Ｂ）硬化剤。 （Ｃ）つぎの式で示されるシリコーンパウダー。 （RSiO3/2）n 〔但し、Ｒは一価の有機基である。〕 （Ｄ）エポキシ基，アミノ基，水酸基，メルカプト基お
よびカルボキシル基からなる群から選ばれた少なくとも
一つの官能基を有するシリコーンオイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269131A JPH0682764B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269131A JPH0682764B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7294490A Division JP2710921B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128162A JPS62128162A (ja) | 1987-06-10 |
| JPH0682764B2 true JPH0682764B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17468122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269131A Expired - Lifetime JPH0682764B2 (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682764B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6800373B2 (en) * | 2002-10-07 | 2004-10-05 | General Electric Company | Epoxy resin compositions, solid state devices encapsulated therewith and method |
| JP4015613B2 (ja) * | 2003-12-15 | 2007-11-28 | 三洋化成工業株式会社 | 注型用樹脂組成物 |
| JP4133783B2 (ja) * | 2003-12-15 | 2008-08-13 | 株式会社金陽社 | カレンダー用樹脂ロール |
| JP6749653B2 (ja) | 2015-08-03 | 2020-09-02 | ナミックス株式会社 | 高性能熱伝導性表面実装（ダイアタッチ）接着剤 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5952893B2 (ja) * | 1979-12-05 | 1984-12-21 | 松下電器産業株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS6056171B2 (ja) * | 1980-03-17 | 1985-12-09 | 信越化学工業株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS6018145B2 (ja) * | 1980-09-22 | 1985-05-09 | 株式会社日立製作所 | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPS6011973B2 (ja) * | 1981-10-21 | 1985-03-29 | ト−レ・シリコ−ン株式会社 | 成形用エポキシ樹脂組成物 |
| JPS59129252A (ja) * | 1983-01-14 | 1984-07-25 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂成形材料 |
| JPS6058425A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-04 | Hitachi Chem Co Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS6250325A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-05 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子部品封止用エポキシ成形材料 |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP60269131A patent/JPH0682764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62128162A (ja) | 1987-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |