JPH07242731A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３，３’，５，５’−テトラメチルビフェノ
ールジグリシジルエーテルを総エポキシ樹脂量中に５０
％以上、下記式で示されるフェノール樹脂硬化剤を総フ
ェノール樹脂量中に５０％以上、総エポキシ樹脂組成物
中に７０〜９４重量％の無機質充填剤、硬化促進剤、シ
ランカップリング剤を必須とするエポキシ樹脂組成物に
おいて、総エポキシ樹脂組成物を１５０℃〜２００℃で
熱処理を行った際の重量減少率が２０００ｐｐｍ以下で
ある半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 【効果】 成形品パッケージ中にピンホール・ボイドが
殆ど発生せず、さらにリードフレームやチップと封止材
料との界面の濡れ性が向上し、これら界面の接着性が向
上するため、半田浸漬時の耐パッケージクラック性や耐
湿信頼性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形性、半田耐熱性、耐
湿信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子の封止方法
としてエポキシ樹脂のトランスファー成形による方法が
低コスト、大量生産に適した方法として採用され、信頼
性の面でもエポキシ樹脂や硬化剤であるフェノール樹脂
の改良により向上が図られてきた。しかし、近年の電子
機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向において、
半導体の高集積化も年々進み、また半導体パッケージの
表面実装化が促進されるなかで、半導体封止材料への要
求は益々厳しいものとなってきている。このため、従来
の封止材料では解決できない問題点もでてきている。

【０００３】１番目の問題としては、パッケージの薄型
化に伴い、パッケージ中に占める半導体封止材料の厚み
が一段と薄くなってきたことであり、例えば１ｍｍ厚の
ＴＳＯＰ等の場合、チップの上面に形成される封止材料
の厚みは０．２〜０．３ｍｍ程度となる。このために、
半導体封止材料中にピンホールやボイド（空洞）が存在
すると耐湿信頼性、電気絶縁性が著しく低下してしま
う。ピンホール・ボイドに関しては従来より、タブレッ
ト変形や流動樹脂の乱流による成形時のエアーの巻き込
み、あるいはタブレット中に含まれる水分が原因として
考えられてきた（特開昭６３−２３７９１０号公報、特
開昭６４−６１０２８号公報、特開平１−１２９４２４
号公報等）。しかし、エアーの巻き込み防止やタブレッ
ト吸湿の防止等の従来の手法では、確かにピンホール・
ボイドを低減できる効果があるが、皆無とならず、特に
薄型パッケージで問題となる０．２ｍｍ以下のピンホー
ル・ボイドを発生させないための更なる改良が望まれて
いる。

【０００４】２番目の問題点としては、半導体パッケー
ジの表面実装の採用によりパッケージが半田浸漬、ある
いはリフロー工程で急激に２００℃以上の高温にさらさ
れ、このためにパッケージが割れたり、チップと封止樹
脂との界面剥離が生じて耐湿性が低下したりするという
半田耐熱性がある。この半田耐熱性の向上に関しては耐
熱エポキシ樹脂の使用、半田浸漬時の応力低減やリード
フレーム、チップとの接着性向上のための可撓性樹脂の
使用、接着性付与成分の添加、熱膨張係数を小さくする
ための無機質充填材の配合量の増量、あるいはシリカへ
のシランカップリング剤の処理条件の改良等数多くの提
案がなされてきている。しかし、パッケージクラックや
チップと封止樹脂との界面剥離はいずれも封止樹脂とリ
ードフレーム、または封止樹脂とチップとの接着力の低
いことが原因であり、しかもこの接着力の低さは成形時
の封止樹脂のチップ、リードフレーム界面への濡れ性の
低下も要因の一つと考えられる。根本的に濡れ性の低下
を改良しなければ、上記諸提案の効果が十分に得ること
ができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体パッケージ成形
時のピンホール・ボイドの発生及びチップ・リードフレ
ーム界面での接着力の低下の原因につき種々の検討を行
った結果、半田浸漬時に発生する熱応力を効果的に低減
できる樹脂組成物において、さらに封止樹脂組成物に含
まれる揮発成分をある一定量以下にすることで、飛躍的
に特性が向上することを見いだした。即ち本発明は、ピ
ンホールやボイドの発生及び表面実装化における半田処
理工程での信頼性低下の両者のいずれをも防止すること
ができる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）式
（１）で示されるエポキシ樹脂を総エポキシ樹脂量中に
５０重量％以上含むエポキシ樹脂、

【０００７】

【化３】 （Ｒ₁は水素、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原
子の群から選択される同一もしくは異なる原子または
基、ｌは０、または１以上、５以下の整数）

【０００８】（Ｂ）式（２）で表されるフェノール樹脂
硬化剤を総フェノール樹脂硬化剤量中に５０重量％以上
含むフェノール樹脂硬化剤、

【０００９】

【化４】 （Ｒ₂は水素、炭素数１〜５のアルキル基の群から選択
される同一もしくは異なる原子または基、ｍおよびｎは
０、または１以上の整数であり、かつｍ＋ｎは１以上、
６以下の整数）

【００１０】（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）総樹脂組成物中
に７０〜９４重量％含む無機質充填材、（Ｅ）シランカ
ップリング剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物にお
いて、総エポキシ樹脂組成物を１５０〜２００℃で熱処
理を行った際の重量減少率が２０００重量ｐｐｍ以下で
あることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物
である。

【００１１】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる式（１）のエポキシ樹脂は１分子中にビフェ
ニル構造と２個のエポキシ基を有する２官能性エポキシ
樹脂で、硬化物の半田浸漬温度での弾性率が従来の多官
能性エポキシ樹脂に比べ著しく低く、また溶融粘度が低
いため、無機質充填材を多く配合することができる。こ
のため低吸水化、低応力化が図られ、耐半田ストレス性
に優れるエポキシ樹脂組成物を得ることができる。この
ビフェニルエポキシ樹脂の使用量は、これを調節するこ
とにより耐半田ストレス性を最大限に引きだすことがで
きる。耐半田ストレス性の効果をだすためには、式
（１）で示されるビフェニルエポキシ樹脂を総エポキシ
樹脂量の５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上の
使用が望ましい。５０重量％未満では半田浸漬時の熱応
力の低減が不充分である。

【００１２】式（１）のＲ₁は水素、炭素数１〜５のア
ルキル基、ハロゲン原子の群から選択される同一もしく
は異なる原子または基、ｌは０、または１以上、５以下
の整数である。Ｒ₁としては、メチル基が好ましい。炭
素数が５を越えるアルキル基だと硬化性が劣る傾向にあ
る。また、ｌの値は０、または１以上、５以下の整数で
あり、かつその混合物であるが、ｌの値が０である成分
の割合が９０重量％以上であることが流動性の点から好
ましい。式（１）のビフェニルエポキシ樹脂と併用可能
なエポキシ樹脂とはエポキシ基を有するモノマー、オリ
ゴマー、ポリマー全般を指し、例えばビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、オルソクレゾール型エポキシ樹脂、ナ
フタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポ
キシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。また、これら
のエポキシ樹脂は単独もしくは併用しても差し支えな
い。

【００１３】本発明の式（２）で示されるフェノール樹
脂硬化剤はｐ−および／またはｍ−キシリレン構造を含
む樹脂であり、通常はフェノール類とｐ−キシリレング
リコールジメチルエーテルおよび／またはｍ−キシリレ
ングリコールジメチルエーテルとの重縮合反応により合
成される。この構造のフェノール樹脂は通常のフェノー
ルノボラック樹脂に比べ、熱時の低弾性率化、基材との
高密着性、低吸水などの特長を有し、半田浸漬時の熱応
力の低減とパッケージクラック発生の防止に効果的であ
る。このキシリレン変性フェノール樹脂硬化剤の使用量
は、これを調整することにより半田耐熱性を最大限に引
きだすことができる。このためには式（２）で示される
フェノール樹脂硬化剤を５０重量％以上、好ましくは７
０重量％以上の使用が望ましい。Ｒ₂は水素、炭素数１
〜５のアルキル基の群から選択される同一もしくは異な
る原子または基、ｍおよびｎは０、または１以上の整数
であり、かつｍ＋ｎは１以上、６以下の整数であり、Ｒ
₂は、水素が好ましい。炭素数が５を越えるアルキル基
だと硬化性が劣る傾向にある。

【００１４】また、ｐ−キシリレン構造とｍ−キシリレ
ン構造の比率は特に限定されるもではなく、ｐ−キシリ
レン構造、ｍ−キシリレン構造のそれぞれの単独の樹脂
であっても、あるいはそれぞれ単独の樹脂の併用であっ
ても、または１分子中にｐ−キシリレン構造とｍ−キシ
リレン構造とが共存していてもなんら差し支えない。ｍ
＋ｎの値は１以上、６以下で、６を越えると流動性が低
下し、成形性が悪くなる。

【００１５】式（２）で示されるフェノール樹脂硬化剤
と併用可能なフェノール樹脂硬化剤としては、エポキシ
樹脂と硬化反応を行い架橋構造を形成することができる
フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポ
リマー全般を指し、具体的には、フェノールノボラック
樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジ
エン変性フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、トリフェ
ノールメタンなどが例示されるが、これらに限定される
ものではない。これらのフェノール樹脂硬化剤も単独も
しくは併用しても差し支えない。

【００１６】本発明の硬化促進剤は、前記エポキシ樹脂
とフェノール樹脂硬化剤との架橋反応をそくしんするも
のを指し、具体的には１，８−ジアザビシクロウンデセ
ン等のアミン系化合物、トリフェニルホスフィン等の有
機ホスフィン化合物、２−メチルイミダゾール等のイミ
ダゾール化合物等が例示できる。これらの硬化促進剤は
単独であっても、また併用であっても差し支えない。

【００１７】本発明の無機質充填材は、溶融シリカ粉
末、結晶シリカ粉末、アルミナ、窒化珪素等が挙げられ
る。これら無機質充填材の配合量は成形性と半田耐熱性
とのバランスから総エポキシ樹脂組成物中に７０から９
４重量％、好ましくは８０から９４重量％含むものが望
ましい。特に充填材量の多い配合では、球状の溶融シリ
カを用いるのが一般的である。

【００１８】本発明のシランカップリング剤は、具体的
にはγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等
が挙げられるが、これに限定するものでなく、またこれ
らの単独、併用のどちらでも差し支えない。本発明のエ
ポキシ樹脂組成物は式（１）のエポキシ樹脂、式（２）
のフェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機質充填材及
びシランカップリング剤を必須成分とするが、これ以外
にも必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモ
ン等の難燃剤、カーボンブラックに代表される着色剤、
天然ワックス及び合成ワックス等の離型剤、シリコーン
オイル等の低応力添加剤を適宜配合しても差し支えな
い。成形材料化するに際しては、加熱ニーダーや熱ロー
ルにより全成分を加熱混練し、続いて冷却、粉砕するこ
とで目的とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得ら
れる。この粉状の組成物をタブレットに打錠する。本発
明ではタブレットの形状は特に限定するものではない。
本発明はタブレットで保管した場合の揮発分が２０００
重量ｐｐｍ以下であることが必要である。

【００１９】本発明の重要な点は、半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を１５０〜２００℃の温度範囲で熱処理し
た際の重量減少率を総エポキシ樹脂組成物に対して２０
００重量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０００重量ｐ
ｐｍ以下に抑えることである。一般に半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物の原料の有機成分であるエポキシ樹脂、
フェノール樹脂硬化剤、シランカップリング剤等は、そ
の製造工程、保管工程で空気中の水分を吸湿しており、
さらにこれら原料と無機質充填材等とを加熱混練して製
造されるエポキシ樹脂組成物においても、その製造工
程、保管工程において水分を吸湿する。

【００２０】この吸湿水分が成形性や半田耐熱性の低下
の原因となることは既に多くの報告がある。そしてその
対策として、露点−１０℃以下の乾燥空気中で乾燥させ
る、密閉された保管場所で減圧処理を施し水分を気化、
乾燥させる、あるいはシリカゲル、五酸化燐等の乾燥剤
を用いて水分を乾燥剤に吸着させる等、多くの提案がな
されており、これらの方法により封止材組成物中に残存
する水分の量を実質的に殆どゼロとすることが可能であ
る。これにより成形時の揮発成分が顕著に減少するた
め、成形品中のピンホール・ボイドの数を減少させた
り、あるいは揮発ガスの発生による樹脂組成物とチッ
プ、リードフレームとの界面の濡れ性が低下することに
起因する密着性低下を改善するのに効果は認められる。
しかしながら、先に述べたように最近の半導体パッケー
ジの薄型化及び苛酷な半田処理条件においてはこれだけ
では不十分となってきていることも事実である。

【００２１】この原因としてはエポキシ樹脂組成物中に
含まれる揮発性有機成分が、先に述べたような水分除去
の方法では殆ど除去できないためであり、このため成形
温度において気化・揮発する有機成分によってピンホー
ル・ボイドの生成やチップ・リードフレームと封止材料
界面の濡れ性、延いては接着力の低下を起こしているた
めである。ここでいうエポキシ樹脂組成物中に含まれる
揮発性有機成分とは、成形時に気化、揮発する有機化合
物を指し、さらに詳しく言えば、１５０〜２００℃の温
度範囲において熱処理することにより揮発する有機成分
のことである。

【００２２】これらの揮発性有機成分は主に以下の二つ
の理由によりエポキシ樹脂組成物中に残存すると考えら
れる。 （１）エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂硬化剤成分の製造工程で使用した沸点２５０℃以
下の有機物成分が除去しきれずに残存したもの。揮発性
有機成分の例としては、トルエン（沸点１１０℃）、ア
セトン（沸点５６℃）、メチルエチルケトン（沸点８０
℃）、メチルイソブチルケトン（沸点１１７℃）、ジメ
チルスルフォキシド（沸点１８９℃）、ｏ−クレゾール
（沸点１９１℃）、フェノール（沸点１８２℃）等が挙
げられる。 （２）エポキシ樹脂組成物の製造工程中および保管中に
無機質充填材の水酸基とシランカップリング剤のアルコ
キシ基とが反応することにより生成するアルコール成
分。（代表的なものとしてはメタノール、エタノールが
挙げられる。）

【００２３】これら揮発性有機成分を低減し、さらに同
時に原料中に吸湿により含まれた水分を低減する方法と
して、以下の三つの方法が工業的には重要である。 使用する原料のエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化
剤等を予め減圧下加熱することで、残存する有機揮発成
分及び原料中に吸湿している水分を除去する方法。この
場合、加熱温度は樹脂の軟化温度以上の温度、好ましく
は１５０〜２５０℃の温度とし、真空度５０ｍｍＨｇ以
下で攪拌しながら処理することで効果が得られる。 無機質充填材を予めシランカップリング剤で被覆処
理した後、加熱することで両者の反応を完結させるとと
もに、反応生成物であるアルコールを除去する。また、
同時に原料の無機質充填材に吸湿されていた水分を除去
する。このシランカップリング剤処理無機質充填材をエ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤等と加
熱混練することでエポキシ樹脂組成物とする方法。従来
より、シリカに代表される無機質充填材とシランカップ
リング剤とを予め被覆、反応させる方法は提案されては
いるが、この場合重要なのはその反応させるための温度
と時間である。本発明の１５０〜２００℃の範囲での揮
発成分の量を２０００重量ｐｐｍ以下に抑えるために
は、シランカップリング剤被覆無機質充填材の加熱処理
条件を２００℃では３０分以上、１５０℃では８時間以
上、１００℃では２４時間以上が望ましい。

【００２４】 成形材料化に際して行う加熱混練工程
において、ニーダー等の混練機を真空ポンプにより脱気
し、減圧状態とすることでエポキシ樹脂組成物の加熱溶
融混練と同時に水分や低沸点の揮発性有機成分を除去す
る方法。この場合、通常加熱混練されるエポキシ樹脂組
成物の溶融混練時の温度は８０〜１５０℃の範囲とし、
その際に脱気による減圧度は２００ｍｍＨｇ以下とする
ことが望ましい。本発明の、１５０〜２００℃での熱処
理においての重量減少率を２０００重量ｐｐｍ以下に抑
えるためには、先に述べた吸湿水分を低減させるための
諸方法や、揮発性有機物質及び吸湿水分を低減させる
からまでの方法を適宜組み合わせることが必要であ
る。１５０〜２００℃での熱処理においての重量減少率
を２０００重量ｐｐｍ以下に抑えることにより、揮発成
分に起因するピンホール・ボイドの発生を低減すると共
に、更にリードフレームやチップとの接着力の低下も防
止することができ、半田浸漬時の熱応力によるパッケー
ジクラックや耐湿性等の信頼性の低下を防止することが
できる。

【００２５】なお、重量減少率の測定温度範囲を１５０
〜２００℃としたのは、本発明のエポキシ樹脂組成物の
成形温度が実質的にこの温度範囲内であり、成形時の揮
発成分と成形性、信頼性とに大きな相関があるからであ
る。２００℃より高い温度での揮発成分には樹脂成分の
分解物や原料中の高沸点成分などが含まれるため、通常
この温度での揮発成分量は成形時の揮発成分量よりも多
いが、成形性、信頼性と相関は認められない。また一
方、１５０℃未満の温度範囲での揮発成分量では、成形
温度の揮発分量を充分に予測することができない。エポ
キシ樹脂組成物の１５０〜２００℃での温度範囲におけ
る重量減少率は、タブレット状の成形材料を再度粉砕
し、３ｍｍφのスクリーンで篩分けを行いスクリーンを
通過した粉砕粒子１００ｇをガラス製のシャーレに厚み
が３ｍｍ以下となるように敷き詰め、一定温度のオーブ
ン中で一定時間放置した後、その処理前後での重量変化
を測定することで簡単に求めることができる。通常揮発
分の測定のために要するオーブン中での熱処理時間は３
０分間から３時間で充分である。また、エポキシ樹脂組
成物中に残存する揮発性有機物質のみを定量しようとす
る場合は、種々の方法があるが、比較的簡便なものとし
てはガスクローマススペクトル法、熱重量天秤−マスス
ペクトル法が挙げられる。これらはエポキシ樹脂組成物
の試料を１５０〜２００℃の温度に加熱し、発生する揮
発成分をマススペクトルにて同定、定量する測定方法で
ある。

【００２６】以下本発明を実施例で具体的に説明する。
実施例１ ３，３’，５，５’−テトラメチルビフェノールジグリシジルエーテル（融点 １０３℃、エポキシ基当量１９５） ４．２重量部 式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤（軟化温度７０℃、水酸基当量１７ ５） ４．３重量部

【００２７】

【化５】 （ここで、ｍ／ｎは１／１、かつｍ＋ｎ＝１を１とした
ときに、ｍ＋ｎ＝２は４．５、ｍ＋ｎ＝３は０．８、ｍ
＋ｎ＝４は０．２、ｍ＋ｎ＝５は０．１、ｍ＋ｎ≧６は
０の割合で含まれる混合物である）

【００２８】 トリフェニルホスフィン ０．２重量部 溶融シリカ粉末 ８６．０重量部 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン ０．５重量部 三酸化アンチモン １．０重量部 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 １．０重量部 カルナバワックス ０．５重量部 カーボンブラック ０．３重量部 上記配合でエポキシ樹脂組成物を製造するにあたって、
予め３，３’，５，５’−テトラメチルビフェノールジ
グリシジルエーテル、式（３）のフェノール樹脂硬化剤
をそれぞれ別々に１５０℃に加熱し、２０ｍｍＨｇ減圧
下３０分間攪拌し、揮発成分を除去した。また、予めミ
キサーで溶融シリカ粉末とγ−アミノプロピルトリエト
キシシランとを１０分間混合後、これを１５０℃で８時
間加熱処理を行った。次に全配合原料をミキサーにより
混合した後、バレル温度１００℃で、真空ポンプにより
１５０ｍｍＨｇの減圧条件下の２軸ニーダーで加熱混練
を行った。混練物をシーティングロールで２ｍｍ厚のシ
ート状にし、さらに冷却後粉砕して封止材料とした。得
られたエポキシ樹脂組成物をタブレット打錠した後、露
点−１０℃の乾燥空気で２４時間処理し、この処理され
たタブレット１０ｋｇ及び包装されたシリカゲル２０ｇ
をポリエチレン製の袋に密閉して保管した。

【００２９】実施例２ 実施例１と全く同様の配合で、かつ実施例１と全く同様
の製造条件で封止材料を製造した。得られたエポキシ樹
脂組成物をタブレット打錠した後、乾燥空気では処理せ
ず、タブレット１０ｋｇ及び包装されたシリカゲル２０
ｇをポリエチレン製の袋に密閉して保管した。 実施例３ 実施例１の配合において、予めミキサーで溶融シリカ粉
末とγ−アミノプロピルトリエトキシシランとを１０分
間混合後、これを１００℃で２４時間加熱処理を行っ
た。この処理シリカと実施例１の他の配合物とをミキサ
ーで混合した後、バレル温度１００℃の２軸ニーダーに
て加熱混練した。このとき２軸ニーダーの減圧脱気は行
わなかった。混練物を実施例１同様シート化、粉砕して
封止材料を得た。実施例１と同様に、タブレット打錠、
乾燥空気による水分除去、密閉包装を行い保管した。

【００３０】実施例４〜６ 表１に示す配合で実施例１と同様、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂硬化剤をそれぞれ別々に１５０℃に加熱し、
２０ｍｍＨｇ減圧下３０分間攪拌し、揮発成分を除去し
た。また、予めミキサーで溶融シリカ粉末と、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランとを１０分間混合後、こ
れを１５０℃で８時間加熱処理を行った。次に全配合原
料をミキサーにより混合した後、バレル温度１００℃
で、真空ポンプにより１５０ｍｍＨｇの減圧条件下の２
軸ニーダーで加熱混練を行った。混練物をシーティング
ロールで２ｍｍ厚のシート状にし、さらに冷却後粉砕し
て、封止材料とした。得られたエポキシ樹脂組成物をタ
ブレットに打錠した後、露点−１０℃の乾燥空気で２４
時間処理し、この処理されたタブレット１０ｋｇ及び包
装されたシリカゲル２０ｇをポリエチレン製の袋に密閉
して保管した。

【００３１】比較例１ 表２の配合で、全配合原料をミキサーで混合した後、バ
レル温度１００℃の２軸ニーダーにて加熱混練した。こ
のとき２軸ニーダーの減圧脱気を行わなかった。混練物
を実施例１同様シート化、粉砕して封止材料を得た。実
施例１と同様に、タブレット打錠、乾燥空気による水分
除去、密閉包装を行い保管した。 比較例２ 表２の配合で、実施例３と全く同様の製造条件で封止材
料を製造した。得られたエポキシ樹脂組成物をタブレッ
ト打錠した後、乾燥空気では処理せず、タブレット１０
ｋｇをポリエチレン製の袋に密閉して保管する際にもシ
リカゲルを使用しなかった。

【００３２】比較例３〜５ 表２に示す配合で実施例１と同様に、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂硬化剤をそれぞれ別々に１５０℃に加熱
し、２０ｍｍＨｇ減圧下３０分間攪拌し、揮発成分を除
去した。また予めミキサーで溶融シリカ粉末とγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランとを十分混合後、これを
１５０℃で８時間加熱処理を行った。全配合原料をミキ
サーにより混合した後、実施例１と同様バレル温度１０
０℃で、真空ポンプにより１５０ｍｍＨｇの減圧条件下
の２軸ニーダーで加熱混練を行い、さらに混練物をシー
ティングロールで２ｍｍ厚のシート状にし、さらに冷却
後粉砕して、封止材料とした。得られたエポキシ樹脂組
成物をタブレットに打錠した後、露点−１０℃の乾燥空
気で２４時間処理し、この処理されたタブレット１０ｋ
ｇ及び包装されたシリカゲル２０ｇをポリエチレン製の
袋に密閉して保管した。上記実施例及び比較例の各成形
材料のタブレットを２週間保管後、以下の評価を実施し
た。タブレットを粉砕し、３ｍｍφのスクリーンで篩分
けを行った。スクリーンを通過した粉砕粒子１００ｇを
ガラス製のシャーレに厚みが３ｍｍ以下となるように敷
き詰め、このシャーレを１７５℃のオーブン中に２時間
放置し、熱処理前後の重量変化を測定し、全エポキシ樹
脂組成物に対する比率で重量減少率を表した。なお、参
考までに１７５℃で３０分間熱処理した際に発生する揮
発性有機成分の同定と定量をガススペクトルー質量分析
装置を用いて行った。

【００３３】また、上記各成形材料を用いて８０ｐＱＦ
Ｐパッケージ（パッケージサイズは１４×２０ｍｍ、厚
み１．５ｍｍ、チップサイズは９×９ｍｍ）を１７５℃
の金型温度、７５ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で２分間成形
し、さらに１７５℃で８時間の後硬化を行った。 ボイド数：上記の成形品パッケージを超音波探傷装置を
用いて観察し、０．１ｍｍφ以上の内部のボイド数（個
数／パッケージ）で表現した。 半田クラック数：上記の成形品パッケージを８５℃、８
５％ＲＨの環境下で１６８時間放置し、その後２６０℃
の半田槽に１０秒間浸漬した。顕微鏡でパッケージを観
察し、外部クラック数（クラック発生パッケージ数／全
パッケージ数）で表現した。 耐湿信頼性：上記の成形品パッケージを８５℃、８５％
ＲＨの環境下で２４時間放置し、その後２６０℃の半田
槽に１０秒間浸漬した。次にこのパッケージに１２５
℃、２．３気圧のＰＣＴ処理を行い、不良率が５０％と
なる迄のＰＣＴ処理時間を耐湿信頼性として表現した。
これらの結果を表１、表２に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【発明の効果】本発明に従うと、特定のエポキシ樹脂と
特定のフェノール樹脂硬化剤とを組み合わせて、半田処
理時の熱応力を低減することで半田クラックを向上する
ことができる。さらに、半導体封止用エポキシ樹脂組成
物中に含まれる水分及び揮発性有機物質の量を非常に少
ないレベルにすることにより、半導体封止を目的とする
成形の際に発生する揮発分が極めて少ない。このため、
成形品パッケージ中にピンホール・ボイドが殆ど発生せ
ず、さらにリードフレームやチップと封止材料との界面
の濡れ性が向上することにより、これら界面の接着性が
向上するため、半田浸漬時の耐パッケージクラック性や
耐湿信頼性を向上できる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 63/00 ＮＫＸ Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）式（１）で示されるエポキシ樹脂
   を総エポキシ樹脂量中に５０重量％以上含むエポキシ樹
   脂、 【化１】 （Ｒ₁は水素、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原
   子の群から選択される同一もしくは異なる原子または
   基、ｌは０、または１以上、５以下の整数） （Ｂ）式（２）で表されるフェノール樹脂硬化剤を総フ
   ェノール樹脂硬化剤量中に５０重量％以上含むフェノー
   ル樹脂硬化剤、 【化２】 （Ｒ₂は水素、炭素数１〜５のアルキル基の群から選択
   される同一もしくは異なる原子または基、ｍおよびｎは
   ０、または１以上の整数であり、かつｍ＋ｎは１以上、
   ６以下の整数） （Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）総樹脂組成物中に７０〜９４
   重量％含む無機質充填材、（Ｅ）シランカップリング剤
   を必須成分とするエポキシ樹脂組成物において、総エポ
   キシ樹脂組成物を１５０〜２００℃で熱処理を行った際
   の重量減少率が２０００重量ｐｐｍ以下であることを特
   徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。