JPH11209581A - 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 - Google Patents
封止用樹脂組成物および半導体封止装置Info
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- JPH11209581A JPH11209581A JP10029122A JP2912298A JPH11209581A JP H11209581 A JPH11209581 A JP H11209581A JP 10029122 A JP10029122 A JP 10029122A JP 2912298 A JP2912298 A JP 2912298A JP H11209581 A JPH11209581 A JP H11209581A
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- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
グフレームと、樹脂組成物との接着力を向上させ、半導
体封止装置の耐リフロー性を向上させ、リフロー後の耐
湿劣化を防止し、信頼性の高い半導体封止装置を提供す
る。 【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)ノボラック型
フェノール樹脂、(C)2-メルカプトイミダゾリンおよ
び(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対
して、前記(C)の2-メルカプトイミダゾリンを0.01
〜0.5 重量%、また前記(D)の無機質充填剤を25〜95
重量%の割合で含有してなる封止用樹脂組成物であり、
また、該組成物によって半導体チップが封止された半導
体封止装置である。
Description
メッキを施したフレームを用いた半導体パッケージにお
いて、耐リフロークラック性等の信頼性に優れたエポキ
シ樹脂組成物および半導体封止装置に関する。
えて、PdやPd−Au等のプレプレーティングを施し
たフレームを採用した半導体パッケージが増加してい
る。
ール樹脂及び無機質充填剤からなる樹脂組成物によって
封止したPdやPd−Auのプレプレーティングフレー
ムを採用した半導体装置は、該プレプレーティングフレ
ームと封止樹脂との接着性が著しく悪いという欠点があ
った。特に吸湿した半導体装置を赤外線(IR)リフロ
ー方式で表面実装すると、封止樹脂とリードフレーム、
あるいは封止樹脂と半導体チップとの間の剥がれが生じ
て著しい耐湿劣化を起こし、電極の腐食による断線や水
分によるリーク電流を生じ、その結果、半導体装置は、
長期間の信頼性を保証することができないという欠点が
あった。このため、耐湿性の影響が少なく、半導体装置
全体のIRリフローによる表面実装を行っても耐湿劣化
の少ない成形性のよい材料の開発が強く要望されてい
た。
を解消し、上記要望に応えるためになされたもので、P
d、Pd−Au等のプレプレーティングフレームとの接
着性が高く、特に耐リフロー性とリフロー後の信頼性に
優れた、成形性のよい、封止用樹脂組成物および半導体
封止装置を提供しようとするものである。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物に2-
メルカプトイミダゾリンを配合することによって、P
d、Pd−Au等のプレプレーティングフレームとの接
着性を大幅に向上し、上記目的が達成されることを見い
だし、本発明を完成したものである。
(B)ノボラック型フェノール樹脂、(C)2-メルカプ
トイミダゾリンおよび(D)無機質充填剤を必須成分と
し、樹脂組成物に対して、前記(C)の2-メルカプトイ
ミダゾリンを0.01〜0.5 重量%、また前記(D)の無機
質充填剤を25〜95重量%の割合で含有してなることを特
徴とする封止用樹脂組成物である。またこの封止用樹脂
組成物の硬化物によって、半導体チップを封止してなる
ことを特徴とする半導体封止装置である。
は、その分子中にエポキシ基を少なくとも2 個有する化
合物である限り、分子構造、分子量など特に制限はな
く、一般に封止用材料として使用されているものを広く
包含することができる。例えば、ビフェニル型、ビスフ
ェノール型の芳香族系、シクロヘキサン誘導体等脂肪族
系、また、次の一般式で示されるエポキシノボラック系
のエポキシ樹脂等が挙げられる。
キル基を、R2 は水素原子又はアルキル基を、nは1 以
上の整数をそれぞれ表す) これらのエポキシ樹脂は、単独もしくは2 種以上混合し
て用いることができる。本発明に用いる(B)ノボラッ
ク型フェノール樹脂としては、フェノール、アルキルフ
ェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド等のアルデヒド類とを反応させて得られ
るノボラック型フェノール樹脂およびこれらの変性樹
脂、例えばエポキシ化もしくはブチル化ノボラック型フ
ェノール樹脂等が挙げられ、これらの樹脂は、単独もし
くは2 種以上混合して用いる。ノボラック型フェノール
樹脂の配合割合は、前述したエポキシ樹脂のエポキシ基
(a)とノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水
酸基(b)との当量比[(a)/(b)]が0.1 〜10の
範囲内であることが望ましい。当量比が0.1 未満もしく
は10を超えると、耐熱性、耐湿性、成形作業性および硬
化物の電気特性が悪くなり、いずれの場合も好ましくな
い。従って上記の範囲内に限定するのが良い。本発明に
用いる(C)2-メルカプトイミダゾリンとしては、次の
構造式に示される。
進剤と酸化亜鉛、酸化マグネシウムを併用することもで
きる。
全体の樹脂組成物に対して0.01〜0.5 重量%含有するこ
とが望ましい。この割合が0.01重量%未満では、Pd、
Pd−Au、等のプレプレーティングフレームとの接着
力の向上に効果なく、また、0.5 重量%を超えると、封
止樹脂の硬化等に悪影響を与え、実用に適さず好ましく
ない。
は、シリカ粉末、アルミナ粉末、三酸化アンチモン、タ
ルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、クレー、マイ
カ、ベンガラ、ガラス繊維等が挙げられ、これらは単独
又は2 種以上混合して使用することができる。これらの
中でも特にシリカ粉末やアルミナ粉末が好ましく、よく
使用される。無機質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組
成物に対して25〜95重量%の割合で含有することが望ま
しい。その割合が25重量%未満では、耐熱性、耐湿性、
半田耐熱性、機械的特性および成形性が悪くなり、ま
た、95重量%を超えるとカサバリが大きくなり、成形性
に劣り実用に適さない。
脂、ノボラック型フェノール樹脂、2-メルカプトイミダ
ゾリンおよび無機質充填剤を必須成分とするが、本発明
の目的に反しない限度において、また必要に応じて、例
えば天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金
属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィン類等の離型
剤、塩素化パラフィン、ブロム化トルエン、ヘキサブロ
ムベンゼン、三酸化アンチモン等の難燃剤、エラストマ
ー等の低応力成分、カーボンブラック、ベンガラ等の着
色剤、種々の硬化促進剤等を適宜、添加配合することが
できる。
て調製する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂、2-メルカプトイミダ
ゾリン、無機質充填剤およびその他の成分を配合し、ミ
キサー等によって十分均一に混合した後、さらに熱ロー
ルによる溶融混合処理又はニーダ等による混合処理を行
い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形
材料とすることができる。こうして得られた成形材料
は、半導体装置をはじめとする電子部品あるいは電気部
品の封止、被覆、絶縁等に適用すれば、優れた特性と信
頼性を付与させることができる。
して得られた封止用樹脂を用いて、半導体チップを封止
することにより容易に製造することができる。封止の最
も一般的な方法としては、低圧トランスファー成形法が
あるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止も可能
である。封止用樹脂組成物を封止の際に加熱して硬化さ
せ、最終的にはこの組成物の硬化物によって封止された
半導体封止装置が得られる。加熱による硬化は、150 ℃
以上に加熱して硬化させることが望ましい。封止を行う
半導体装置としては、例えば集積回路、大規模集積回
路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等で特に限
定されるものではない。
置は、樹脂組成物成分として2-メルカプトイミダゾリン
を用いたことによって、目的とする特性が得られるもの
である。即ち、MBIは樹脂組成物のPd、Pd−Au
等のプレプレーティングフレームとの接着力を向上さ
せ、半導体パッケージにおいて耐リフロークラック性等
の信頼性を向上させることができる。
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。以下の実施例及び比較例において「%」と
は「重量%」を意味する。
)19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール
当量107 )9 %、次の化3に示した2-メルカプトイミダ
ゾリン0.05%、
を配合し、常温で混合し、さらに90〜95℃で混練してこ
れを冷却粉砕して成形材料を製造した。この成形材料を
170 ℃に加熱した金型内にトランスファー注入し、硬化
させて成形品(封止品)をつくった。この成形品につい
てPdとPd−Auのプレプレーティングフレームに対
する接着力、耐湿性を試験したので、その結果を表1に
示した。特に接着力において本発明の顕著な効果が認め
られた。
に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール当量107
)8 %、前記した化3の2-メルカプトイミダゾリン0.0
6%、シリカ粉末74%およびエステル系ワックス類 0.3
%を実施例1と同様に混合、混練、粉砕して成形材料を
製造した。また、実施例1と同様にして成形品をつく
り、PdとPd−Auのプレプレーティングフレームに
対する接着力、耐湿性の特性試験を行ったのでその結果
を表1に示した。特に接着力において本発明の顕著な効
果が認められた。
)19%に、ノボラック型フェノールアラルキル樹脂
(フェノール当量107 )9 %、前記した化3の2-メルカ
プトイミダゾリン0.06%、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン0.2 %、シリカ粉末71%およびエステ
ル系ワックス0.3 %を実施例1と同様に混合、混練、粉
砕して成形材料を製造した。また、実施例1と同様にし
て成形品をつくり、PdとPd−Auのプレプレーティ
ングフレームに対する接着力、耐湿性を試験したので、
その結果を表1に示した。特に接着力において本発明の
顕著な効果が認められた。
5 )19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール
当量107 )9 %、シリカ粉末71%、硬化促進剤0.3 %、
エステル系ワックス類 0.3%およびシラン系カップリン
グ剤 0.4%を混合し、実施例1と同様にして成形材料を
製造した。この成形材料を用いて成形品とし、成形品の
諸特性について実施例1と同様にして試験を行い、その
結果を表1に示した。
に、本発明の封止用樹脂組成物および半導体封止装置
は、Pd、Pd−Auメッキをしたインサートとの接着
性に優れ、IRリフロー後においても剥離することな
く、耐湿性に優れ、その結果、電極の腐食による断線や
水分によるリーク電流の発生等を著しく低減することが
でき、しかも長期間にわたって信頼性を保証することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)ノボラック
型フェノール樹脂、(C)2-メルカプトイミダゾリンお
よび(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に
対して、前記(C)の2-メルカプトイミダゾリンを0.01
〜0.5 重量%、また前記(D)の無機質充填剤を25〜95
重量%の割合で含有してなることを特徴とする封止用樹
脂組成物。 - 【請求項2】 (A)エポキシ樹脂、(B)ノボラック
型フェノール樹脂、(C)2-メルカプトイミダゾリンお
よび(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に
対して、前記(C)の2-メルカプトイミダゾリンを0.01
〜0.5 重量%、また前記(D)の無機質充填剤を25〜95
重量%の割合で含有した封止用樹脂組成物の硬化物によ
って、半導体チップを封止してなることを特徴とする半
導体封止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02912298A JP3649893B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02912298A JP3649893B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH11209581A true JPH11209581A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3649893B2 JP3649893B2 (ja) | 2005-05-18 |
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| JP02912298A Expired - Fee Related JP3649893B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3649893B2 (ja) |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP02912298A patent/JP3649893B2/ja not_active Expired - Fee Related
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