JPH08253555A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

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JPH08253555A
JPH08253555A JP638296A JP638296A JPH08253555A JP H08253555 A JPH08253555 A JP H08253555A JP 638296 A JP638296 A JP 638296A JP 638296 A JP638296 A JP 638296A JP H08253555 A JPH08253555 A JP H08253555A
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resin composition
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康章 堤
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正幸 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半田耐熱性、難燃性、高温信頼性に優れ、かつ
成形性のバランスがとれた半導体封止用樹脂組成物を得
ること。 【解決手段】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)および
充填剤(C)を必須成分としてなる樹脂組成物であっ
て、前記エポキシ樹脂(A)が4,4´−ジヒドロキシ
ビフェニルグリシジルエーテルの化学構造を有し、ビフ
ェニル骨格に結合している水素原子のうち平均0.8〜
3.2個が炭化水素基によって置換されているエポキシ
樹脂(A´)を含有し、充填剤(C)を組成物全体の8
7〜98重量%含有し、ブロム化合物が組成物全体の
0.3重量%以下であり、アンチモン化合物が組成物全
体の0.3重量%以下である半導体封止用エポキシ樹脂
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半田耐熱性、難燃性、
高温信頼性に優れ、かつ成形性のバランスがとれた半導
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】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性、接着性などに優れており、さらに配合処方により種
々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材
料など工業材料として利用されている。
【0003】たとえば、半導体装置などの電子回路部品
の封止方法として従来より金属やセラミックスによるハ
ーメチックシールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、
エポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されている。し
かし、経済性、生産性、物性のバランスの点からエポキ
シ樹脂による樹脂封止が中心になっている。
【0004】近年、プリント基板への部品実装において
も高密度化、自動化が進められており、従来のリードピ
ンを基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代わり、基
板表面に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛んに
なってきた。それに伴いパッケ−ジも従来のDIP(デ
ュアル・インライン・パッケ−ジ)から高密度実装、表
面実装に適した薄型のFPP(フラット・プラスチック
・パッケ−ジ)に移行しつつある。
【0005】表面実装方式への移行に伴い、従来あまり
問題にならなかった半田付け工程が大きな問題になって
きた。従来のピン挿入実装方式では、半田付け工程はリ
ード部が部分的に加熱されるだけであったが、表面実装
方式ではパッケージ全体が加熱される。表面実装方式に
おける半田付け方法としては半田浴浸漬、不活性ガスの
飽和蒸気による加熱(ベーパーフェイズ法)や赤外線リ
フロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケ
ージ全体が210〜270℃の高温に加熱されることに
なる。そのため、従来の封止樹脂で封止したパッケージ
は、半田付け時に樹脂部分にクラックが発生したり、チ
ップと樹脂の間に剥離が生じたりして、信頼性が低下し
て製品として使用できないという問題がおきる。
【0006】半田付け工程におけるクラックの発生は、
後硬化してから実装工程の間までに吸湿した水分が半田
付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨張することに起因す
るといわれており、その対策として後硬化したパッケー
ジを完全に乾燥し密封した容器に収納して出荷する方法
が用いられている。
【0007】一方、半導体などの電子部品は安全性確保
のためUL規格により難燃性の付与が義務づけられてい
る。このため封止用樹脂には通常、ブロム化合物および
三酸化アンチモンなどの難燃剤が添加されている。
【0008】しかし、難燃性を付与する目的で添加され
てきたブロム化合物およびアンチモン化合物などの難燃
剤は、150〜200℃の高温環境下で半導体が使用さ
れた場合の信頼性、すなわち高温信頼性を低下する原因
になる。
【0009】封止樹脂の改良も種々検討されている。た
とえば、半田耐熱性を改良する目的で、マトリックス樹
脂にノボラック型エポキシ樹脂とフェノ−ルアラルキル
樹脂を配合する方法(特開昭53−299号公報、特開
昭59−67660号公報)、マトリックス樹脂にビフ
ェニル型エポキシ樹脂とフェノ−ルアラルキル樹脂を用
い充填剤を80〜85重量%配合する方法(特開平3−
207714号公報、特開平4−48759号公報、特
開平4−55423号公報)などが提案されている。
【0010】また、封止樹脂の耐湿性や耐熱性を改良す
るため、ハイドロタルサイト系化合物(特開昭61−1
9625号公報)、四酸化アンチモンの添加(特開昭5
7−32506号公報、特開平2−175747号公
報)が提案されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかるに乾燥パッケー
ジを容器に封入する方法は、製造工程および製品の取扱
い作業が繁雑になるうえ、製品価格が高価になる欠点が
ある。
【0012】また、種々の方法で改良された樹脂も、そ
れぞれ効果を挙げてきているが、まだ十分ではない。マ
トリックス樹脂にノボラック型エポキシ樹脂とフェノ−
ルアラルキル樹脂を配合する方法(特開昭53−299
号公報、特開昭59−67660号公報)、マトリック
ス樹脂にビフェニル型エポキシ樹脂とフェノ−ルアラル
キル樹脂を用い破砕系充填剤を60〜85重量%配合す
る方法(特開平3−207714号公報、特開平4−4
8759号公報、特開平4−55423号公報)は、マ
トリックス樹脂の溶融粘度が高く充填性に問題があるば
かりか、半田付け工程における樹脂部分のクラック防止
においても十分なレベルではなかった。
【0013】また、マトリックス樹脂に3,3´,5,
5´−テトラメチル−4,4´−ジヒドロキシビフェニ
ルグリシジルエーテルと4,4´−ジヒドロキシビフェ
ニルグリシジルエーテルの混合物をもちいた方法(特開
平5−63114号公報、特開平5−206329号公
報、特開平5−206331号公報)が提案されている
が充填剤の充填量が83重量%までと低いために十分な
半田耐熱性が達成されていなかった。
【0014】高温信頼性は150〜200℃の高温環境
下での半導体の機能を保証するもので、発熱量の大きい
半導体や自動車のエンジンまわりで使用する半導体など
では必須の性能であり、難燃性を付与するために添加し
ているブロム化合物およびアンチモン化合物などの難燃
剤の分解が主原因で低下することが分かっている。
【0015】このため、難燃性および高温信頼性ともに
優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物は得られなかっ
た。
【0016】一方、封止樹脂の耐湿性を改良するため
に、ハイドロ化合物を添加する方法(特開昭61−19
625号公報)は、高温信頼性の向上に有効であるが、
十分ではなく、さらに向上することが望まれていた。
【0017】また、封止樹脂の耐湿性や耐熱性を改良す
るために、四酸化アンチモンを添加する方法(特公昭5
7−32506号公報、特開平2−175747号公
報)は、高温信頼性の向上効果が不十分であった。
【0018】本発明の目的は、難燃性および高温信頼性
ともに優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
ることにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、マトリッ
クス樹脂に3,3´,5,5´−テトラメチル−4,4
´−ジヒドロキシビフェニルグリシジルエーテルと4,
4´−ジヒドロキシビフェニルグリシジルエーテルの混
合物を用いるなどの方法により、ビフェニル骨格に適度
な炭化水素基を導入したエポキシ樹脂を用い、充填剤を
87〜98重量%添加することに加えて、ブロム化合物
やアンチモン化合物の添加量を低減することによって、
上記の課題を解決しうる半導体封止用エポキシ樹脂組成
物が得られることを見出だし、本発明に達した。
【0020】すなわち、本発明は「エポキシ樹脂
(A)、硬化剤(B)および充填剤(C)を必須成分と
してなる樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A)
が4,4´−ジヒドロキシビフェニルグリシジルエーテ
ルの化学構造を有し、ビフェニル骨格に結合している水
素原子のうち平均0.8〜3.2個が炭化水素基によっ
て置換されているエポキシ樹脂(A´)を含有し、充填
剤(C)を組成物全体の87〜98重量%含有し、ブロ
ム化合物が組成物全体の0.3重量%以下であり、アン
チモン化合物が組成物全体の0.3重量%以下である半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。」、「エポキシ樹脂
(A)、硬化剤(B)および充填剤(C)を必須成分と
してなる樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A)
が下記式(I)で表されるエポキシ樹脂(a)と下記式
(II)で表されるエポキシ樹脂(b)の重量比(a)/
(b)=80/20〜20/80の混合物のエポキシ樹
脂(A´)を含有し、充填剤(C)を組成物全体の87
〜98重量%含有し、ブロム化合物が組成物全体の0.
3重量%以下であり、アンチモン化合物が組成物全体の
0.3重量%以下である半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。
【化3】 」「エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)および充填剤
(C)を必須成分としてなる樹脂組成物であって、前記
エポキシ樹脂(A)が4,4´−ジヒドロキシビフェニ
ルグリシジルエーテルの化学構造を有し、ビフェニル骨
格に結合している水素原子のうち平均0.8〜3.2個
が炭化水素基によって置換されているエポキシ樹脂(A
´)を含有し、充填剤(C)を組成物全体の87〜98
重量%含有し、臭素原子が組成物全体の0.2重量%以
下であり、アンチモン原子が組成物全体の0.25重量
%以下である半導体封止用エポキシ樹脂組成物。」およ
び「エポキシ樹脂(A)が下記式(I)で表されるエポ
キシ樹脂(a)と下記式(II)で表されるエポキシ樹脂
(b)の重量比(a)/(b)=80/20〜20/8
0の混合物であるエポキシ樹脂(A´)を含有し、充填
剤(C)を組成物全体の87〜98重量%含有し、臭素
原子が組成物全体の0.2重量%以下であり、アンチモ
ン原子が組成物全体の0.25重量%以下である半導体
封止用エポキシ樹脂組成物。
【化4】 」からなる。これらの発明は、ビフェニル型エポキシ樹
脂に置換されたメチル基の量ならびに、組成物中に含有
する臭素原子およびアンチモン原子の量を特定している
点で共通の技術思想をもつものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
【0022】本発明においてエポキシ樹脂(A)は、
4,4´−ジヒドロキシビフェニルグリシジルエーテル
のビフェニル骨格の水素原子8個のうち、平均0.8〜
3.2個、好ましくは1.2〜3.2個が炭化水素基、
望ましくは、炭素数1〜4のアルキル基、さらに望まし
くはメチル基で置換しているエポキシ樹脂(A´)を含
有する。この場合、単一化合物であっても、置換基の数
が異なる複数の種類のものの混合物でも構わないが、後
者のほうが課題を解決するために好ましく使用される。
さらに無置換の4,4´−ジヒドロキシビフェニルグリ
シジルエーテルを必須成分とする混合物であることが好
ましい。
【0023】または、本発明ではエポキシ樹脂(A)と
して、下記式(I)で表されるエポキシ樹脂(a)と上
記式(II)で表されるエポキシ樹脂(b)を重量比
(a)/(b)が20/80〜80/20で含有するエ
ポキシ樹脂(A´)を含有する。(a)〜(b)の比率
としては、さらに30/70〜80/20、特に40/
60から80/20の範囲が好ましい。
【0024】
【化5】
【0025】エポキシ樹脂(A´)において、ビフェニ
ル骨格に置換されている炭化水素基の量が多いと成形性
(成形サイクル、硬化性、充填性)が悪化し、少ないと
成形性(流動性、充填性)が悪化する傾向がある。
【0026】本発明におけるエポキシ樹脂(A)は上記
のエポキシ樹脂(A´)の他のエポキシ樹脂をも併用し
て含有することができる。
【0027】併用できる他のエポキシ樹脂としては、た
とえば、クレゾ−ルノボラック型エポキシ樹脂、フェノ
−ルノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ルAやレ
ゾルシンなどから合成される各種ノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、線状脂肪族エ
ポキシ樹脂、脂還式エポキシ樹脂、複素還式エポキシ樹
脂、ナフタレン型エポキシ樹脂などがあげられる。
【0028】エポキシ樹脂(A)中に含有されるエポキ
シ樹脂(A´)の量は、流動性の点から、エポキシ樹脂
(A)中に通常70重量%以上、好ましくは90重量%
以上含有せしめる。
【0029】本発明における硬化剤(B)は、エポキシ
樹脂(A)と反応して硬化させるものであれば特に限定
されず、それらの具体例としては、たとえばフェノ−ル
ノボラック樹脂、クレゾ−ルノボラック樹脂、下記一般
式(III)で表されるフェノ−ル化合物、
【化6】 (ただし、Rは炭素数1〜4のアルキル基、nは0以上
の整数を示す。) ビスフェノ−ルAやレゾルシンから合成される各種ノボ
ラック樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン、ジ
ヒドロキシビフェニルなどの多種多価フェノ−ル化合
物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット
酸などの酸無水物およびメタフェニレンジアミン、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンな
どの芳香族アミンなどがあげられる。半導体封止用とし
ては、耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノ−
ル系硬化剤が好ましく用いられ、用途によっては2種類
以上の硬化剤を併用してもよい。
【0030】本発明において、硬化剤(B)の配合量は
通常0.5〜7重量%、好ましくは0.5〜5重量%で
ある。さらには、エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)の
配合比は、機械的性質および耐湿信頼性の点から(A)
に対する(B)の化学当量比が0.5〜1.5、特に
0.8〜1.2の範囲にあることが好ましい。
【0031】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化促進剤を
用いてもよい。硬化促進剤は硬化反応を促進するものな
らば特に限定されず、たとえば2−メチルイミダゾー
ル、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−
メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−
フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシル
イミダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルア
ミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジ
メチルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェ
ノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデ
セン−7などの3級アミン化合物、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラ
キス(アセチルアセトナト)ジルコニウム、トリ(アセ
チルアセトナト)アルミニウムなどの有機金属化合物お
よびトリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、
トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ
(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェ
ニル)ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げら
れる。なかでも耐湿性の点から、有機ホスフィン化合物
が好ましく、トリフェニルホスフィンが特に好ましく用
いられる。これらの硬化促進剤は、用途によっては二種
以上を併用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂
(A)100重量部に対して0.01〜10重量部の範
囲が好ましい。
【0032】本発明における充填剤(C)としては、溶
融シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ
酸カルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベス
ト、ガラス繊維などが挙げられるが、なかでも溶融シリ
カは線膨張係数を低下させる効果が大きく、低応力化に
有効なため好ましく用いられる。
【0033】ここでいう溶融シリカは真比重2.3以下
の非晶性シリカを意味する。その製造は必ずしも溶融状
態を経る必要はなく、任意の製造法を用いることができ
る。たとえば、結晶性シリカを溶融する方法、各種原料
から合成する方法などが挙げられる。
【0034】溶融シリカの形状および粒径は特に限定さ
れないが、平均粒径5μm以上30μm以下の球状溶融
シリカ99〜50重量%と平均粒径1μm以下の球状溶
融シリカ1〜50重量%からなる溶融シリカ(c)を充
填剤(C)中に40重量%以上、好ましくは60重量%
以上、さらに好ましくは90重量%以上含有することが
流動性の点から好ましい。
【0035】ここでいう平均粒径は、累積重量50%に
なる粒径(メジアン径)を意味する。 本発明におい
て、充填剤(C)の割合は成形性および低応力性の点か
ら全体の87〜98重量%、好ましくは89〜98重量
%である。
【0036】本発明において、充填剤をシランカップリ
ング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング
剤であらかじめ表面処理することが、信頼性の点で好ま
しい。カップリング剤としてエポキシシラン、アミノシ
ラン、メルカプトシランなどのシランカップリング剤が
好ましく用いられる。
【0037】本発明の組成物では、必須成分ではない
が、ブロム化合物が配合できる。通常半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に難燃剤として添加されるもので、特に
限定されず、公知のものであってよい。
【0038】存在するブロム化合物の好ましい具体例と
しては、ブロム化ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、ブ
ロム化フェノ−ルノボラック型エポキシ樹脂などのブロ
ム化エポキシ樹脂、ブロム化ポリカ−ボネ−ト樹脂、ブ
ロム化ポリスチレン樹脂、ブロム化ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、テトラブロモビスフェノ−ルA、デカブロ
モジフェニルエ−テルなどがあげられ、なかでも、ブロ
ム化ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、ブロム化フェノ
−ルノボラック型エポキシ樹脂などのブロム化エポキシ
樹脂が、成形性の点から特に好まい。
【0039】本発明組成物中に存在するブロム化合物の
量は、0.3重量%以下が難燃性および高温信頼性の点
で好ましい。特に好ましくは0.1重量以下%、さらに
好ましくは0.05重量%以下である。ブロム原子に換
算すると、ブロム原子が全体の0.2重量%以下、特に
好ましくは0.07重量%以下である。
【0040】本発明では必須成分ではないが、アンチモ
ン化合物を配合することができる。通常半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に難燃助剤として添加されるもので、
特に限定されず、公知のものであってよい。 アンチモ
ン化合物の好ましい具体例としては、三酸化アンチモ
ン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモンがあげられ
る。
【0041】本発明組成物中に存在するアンチモン化合
物の量は、全体の0.3重量%以下が難燃性および高温
信頼性の点で好ましい。特に好ましくは0.1重量%以
下、さらに好ましくは0.05重量%以下である。また
アンチモン原子に換算するとアンチモン原子が全体の
0.25重量%以下、特に好ましくは0.75重量%以
下、さらに好ましくは0.0375重量%以下である。
【0042】酸素指数は難燃性の点から40%以上であ
ることが望ましい。
【0043】ここで酸素指数はJIS K7201に従
って、燃焼限界点における各ガス体積濃度を求めた値か
ら次式に従って算出したものをいう。 酸素指数(%)=[酸素]/([酸素]+[窒素])×100
【0044】本発明のエポキシ樹脂組成物には、カーボ
ンブラック、酸化鉄などの着色剤、ハイドロタルサイト
などのイオン捕捉剤、シリコ−ンゴム、オレフィン系共
重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブタジエンゴム、
変性シリコ−ンオイルなどのエラストマ−、ポリエチレ
ンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属
塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミド、パラ
フィンワックスなどの離型剤および有機過酸化物などの
架橋剤を任意に添加することができる。
【0045】本発明のエポキシ樹脂組成物は溶融混練す
ることが好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニー
ダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニー
ダーなどの公知の混練方法を用いて溶融混練することに
より製造される。
【0046】本発明の半導体装置は本発明のエポキシ樹
脂組成物で封止することによって得られる。
【0047】また、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されるものではなく、従来より
採用されている成形法、例えばトランスファ成形、イン
ジェクション成形、注型法などを採用して行なうことが
できる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は1
50〜180℃、ポストキュアーは150〜180℃で
2〜16時間行なうことが好ましい。
【0048】ここで、本発明の半導体装置としては、D
IP型、フラットバック型、PLCC型、SO型等、さ
らにプリント配線板あるいはヒートシンクに半導体素子
が直接固着されたもの、ハイブリッドのICのフルモー
ドタイプの半導体装置などが挙げられる。なお、プリン
ト基板の材質としては、特に制限はなく、例示すると金
属酸化物、ガラス系の無機絶縁物、フェノール、エポキ
シ、ポリイミド、ポリエステルなどの紙基材、ガラス布
基材,ガラスマット基材、ポリサルフォン、テフロン、
ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルムなどの有機
絶縁物、金属ベース基板、メタルコア基板、ホーロー引
き鉄板などの金属系基板があげられる。また、ヒートシ
ンク材料としては、銅系、鉄系の金属材料があげられ
る。
【0049】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0050】実施例1〜14、比較例1〜16 表1に示した成分を、表2及び表3に示した組成比でミ
キサーによりドライブレンドした。これを、ロール表面
温度90℃のミキシングロールを用いて5分間加熱混練
後、冷却・粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
製造した。この組成物を用い、低圧トランスファー成形
法により175℃で所定時間かけて成形し、180℃×
5時間の条件でポストキュアして成型物とした。
【0051】この組成物または成型物を用い、ゲル化時
間、スパイラルフロー、熱時硬度、成形サイクル、半田
耐熱性、高温信頼性、酸素指数およびパッケージ充填性
を以下の方法により測定した。結果を表2に示す。
【0052】ゲル化時間:175℃の熱板上で硬化時間
を測定した。
【0053】スパイラルフロー:175℃、トランスフ
ァ圧力70kg/cm2の条件で、EMMI型評価用金
型を用いて測定した。
【0054】熱時硬度:金型温度175℃、キュアー時
間180秒、トランスファ圧力70kg/cm2 の条件
で、160PinQFPを成形し、パッケージ表面の熱
時硬度をショアーD硬度計を用いて測定した。
【0055】成形サイクル:175℃、トランスファ圧
力70kg/cm2 の条件で、160PinQFPの成
形可能なキュアー時間(ショアーDの値が70以上に到
達する時間)を測定した。
【0056】半田耐熱性:表面にAl蒸着した模擬半導
体素子を搭載したチップサイズ12×12mmの160
pinQFP 20個を成形し、85℃/85%RHで
50時間加湿後、最高温度245℃のIRリフロー炉で
加熱処理し、外部クラックの発生数を調べ不良とした。
【0057】高温信頼性:模擬素子を搭載した16pi
nDIPを用い、200℃で高温信頼性を評価し、累積
故障率63%になる時間を求め高温特性寿命とした。
【0058】酸素指数:6.5×3.2×120mmの
試験片を成形、ポストキュアーし、JIS K7201
に従って、燃焼限界点における各ガス体積濃度を求め、
次式にしたがって算出した。 酸素指数(%)=[酸素]/([酸素]+[窒素])×100
【0059】パッケージ充填性:半田耐熱試験に用いる
160pinQFPを、成形後に目視および顕微鏡を用
いて観察し、未充填、ピンホ−ルの有無を調べた。
【0060】
【表1】 注)使用した三酸化アンチモンは83.5重量%のアン
チモン原子を含有する。
【0061】
【表2】
【0062】
【表3】
【0063】表2に示したように実施例では、特定の化
学構造を持ったエポキシ樹脂を特定比率で併用すること
で、充填剤を高充填してもパッケージの充填性は良好で
あった。更に驚くことに半田耐熱性が飛躍的に向上し、
難燃剤の添加量を減少させることに成功した。
【0064】それに対し比較例1〜4、6、8、10は
ビフェニル型エポキシ樹脂の骨格へのアルキル基の置換
の割合が特定範囲からはずれたためにパッケージ充填性
に劣る。比較例5、11、12は全エポキシ樹脂中に特
定構造を持ったエポキシ樹脂が含まれず、成形性(流動
性)が劣り、パッケージ充填性が悪い。充填材の含有量
が増加すると成形が不可能になる。更に半田耐熱性にも
劣る。比較例9、12〜15では高温信頼性に劣る。
【0065】
【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物及びその半導体装置は、エポキシ樹脂に特定の化学構
造を持ったものを使用することにより半田耐熱性、難燃
性、高温信頼性に優れ、かつ成形性のバランスがとれて
いる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 23/31

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)およ
    び充填剤(C)を必須成分としてなる樹脂組成物であっ
    て、前記エポキシ樹脂(A)が4,4´−ジヒドロキシ
    ビフェニルグリシジルエーテルの化学構造を有し、ビフ
    ェニル骨格に結合している水素原子のうち平均0.8〜
    3.2個が炭化水素基によって置換されているエポキシ
    樹脂(A´)を含有し、充填剤(C)を組成物全体の8
    7〜98重量%含有し、ブロム化合物が組成物全体の
    0.3重量%以下であり、アンチモン化合物が組成物全
    体の0.3重量%以下である半導体封止用エポキシ樹脂
    組成物。
  2. 【請求項2】 エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)およ
    び充填剤(C)を必須成分としてなる樹脂組成物であっ
    て、前記エポキシ樹脂(A)が下記式(I)で表される
    エポキシ樹脂(a)と下記式(II)で表されるエポキシ
    樹脂(b)の重量比(a)/(b)=80/20〜20
    /80の混合物のエポキシ樹脂(A´)を含有し、充填
    剤(C)を組成物全体の87〜98重量%含有し、ブロ
    ム化合物が組成物全体の0.3重量%以下であり、アン
    チモン化合物が組成物全体の0.3重量%以下である半
    導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化1】
  3. 【請求項3】 酸素指数が40%以上である請求項2記
    載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 充填剤(C)を組成物全体の89〜98
    重量%を含有し、ブロム化合物が組成物全体の0.05
    重量%以下であり、アンチモン化合物が組成物全体の
    0.05重量%以下である請求項2または3に記載の半
    導体封止用エポキシ樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)およ
    び充填剤(C)を必須成分としてなる樹脂組成物であっ
    て、前記エポキシ樹脂(A)が4,4´−ジヒドロキシ
    ビフェニルグリシジルエーテルの化学構造を有し、ビフ
    ェニル骨格に結合している水素原子のうち平均0.8〜
    3.2個が炭化水素基によって置換されているエポキシ
    樹脂(A´)を含有し、充填剤(C)を組成物全体の8
    7〜98重量%含有し、臭素原子が組成物全体の0.2
    重量%以下であり、アンチモン原子が組成物全体の0.
    25重量%以下である半導体封止用エポキシ樹脂組成
    物。
  6. 【請求項6】 エポキシ樹脂(A)が下記式(I)で表
    されるエポキシ樹脂(a)と下記式(II)で表されるエ
    ポキシ樹脂(b)の重量比(a)/(b)=80/20
    〜20/80の混合物であるエポキシ樹脂(A´)を含
    有し、充填剤(C)を組成物全体の87〜98重量%含
    有し、臭素原子が組成物全体の0.2重量%以下であ
    り、アンチモン原子が組成物全体の0.25重量%以下
    である半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化2】
  7. 【請求項7】 請求項1〜6いずれかに記載のエポキシ
    樹脂組成物で封止してなる半導体装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08325357A (ja) * 1995-03-28 1996-12-10 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
US7098276B1 (en) * 1998-10-21 2006-08-29 Nec Corporation Flame-retardant epoxy resin composition and semiconductor device made using the same
US7723444B2 (en) 2005-01-20 2010-05-25 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Epoxy resin composition, process for providing latency to the composition and a semiconductor device
JP2024100861A (ja) * 2019-02-21 2024-07-26 株式会社レゾナック 硬化性樹脂組成物及び電子部品装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08325357A (ja) * 1995-03-28 1996-12-10 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
US7098276B1 (en) * 1998-10-21 2006-08-29 Nec Corporation Flame-retardant epoxy resin composition and semiconductor device made using the same
US7799852B2 (en) 1998-10-21 2010-09-21 Nec Corporation Composition of biphenyl epoxy resin, phenolbiphenylaralkyl resin and filler
US7723444B2 (en) 2005-01-20 2010-05-25 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Epoxy resin composition, process for providing latency to the composition and a semiconductor device
JP2024100861A (ja) * 2019-02-21 2024-07-26 株式会社レゾナック 硬化性樹脂組成物及び電子部品装置

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