JPH11236490A - 封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐吸湿半田クラック性の向上した封止用エポ
キシ樹脂組成物と、これを用いた半導体装置を提供する
こと。 【解決手段】 封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂と硬化剤と硬化促進剤と充填材とを必須成分とし、
前記エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂を少なくとも含有し、前記硬化剤としてジシクロ
ペンタジエン型フェノール樹脂を少なくとも含有し、前
記充填材の配合量が、真比重換算で、エポキシ樹脂組成
物全体に対し、８４〜９３重量％の割合である。半導体
装置は、半導体素子を上記エポキシ樹脂組成物で封止し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオード、トラ
ンジスター、集積回路等の電気・電子部品や半導体装置
等の保護、封止に使用されるエポキシ樹脂組成物と、こ
れを用いた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイオード、トランジスター、集積回路
等の電気・電子部品や半導体装置などの封止方法として
は、たとえば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等による封
止方法や、ガラス、金属、セラミック等を用いたハーメ
チックシール法が採用されているが、近年では、信頼性
の向上とともに大量生産が可能であり、かつ、コストの
面でメリットのあるエポキシ樹脂を用いた低圧トランス
ファー成形による樹脂封止が主流を占めている。

【０００３】このエポキシ樹脂を用いる封止法において
は、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を基体樹
脂成分とし、その硬化剤としてフェノールノボラック樹
脂を用いたエポキシ樹脂組成物からなる成形材料が一般
的に使用されている。しかしながら、ＩＣ、ＬＳＩ、Ｖ
ＬＳＩ等の電子部品や半導体装置の高密度化、高集積化
に伴って、モールド樹脂の薄肉化のためには、従来のエ
ポキシ樹脂組成物では必ずしも満足に対応することがで
きなくなっている。

【０００４】たとえば、表面実装用デバイスにおいて
は、実装時にデバイス自身が半田に直接浸漬される等、
急激に高温過酷な環境下にさらされるため、パッケージ
クラック等の発生が避けられない事態となっている。す
なわち、成形後の保管中に吸湿された水分が高温にさら
される際に急激に気化膨張し、封止樹脂がこれに耐えき
れずにパッケージにクラックが生じる。

【０００５】このような問題点を解消するため、封止用
エポキシ樹脂組成物については、耐熱性、密着性等の向
上等の検討がなされ、実際に、これらの特性の改良がな
されてきてはいるが、これらの特性、特に低応力性とと
もに、上記吸湿半田クラックに対する耐性（耐吸湿半田
クラック性）の向上については、未だ満足できる状況に
はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、耐吸
湿半田クラック性の向上した封止用エポキシ樹脂組成物
と、これを用いた半導体装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記２つの
ことを見出し、本発明を完成するに至った。第１に、エ
ポキシ樹脂および硬化剤として、ジシクロペンタジエン
環を有する下記特定の樹脂を用いると、これらの樹脂が
低吸湿性かつ高密着性であるため、吸湿リフロー後のパ
ッケージクラックおよび剥離の発生が防止される。

【０００８】第２に、充填材をエポキシ樹脂組成物に下
記特定の割合で高充填すれば、該組成物の吸湿率が低減
されるため、吸湿リフロー後のパッケージクラックおよ
び剥離の発生がさらに防止されるということである。す
なわち、本発明にかかる封止用エポキシ樹脂組成物は、
エポキシ樹脂と硬化剤と硬化促進剤と充填材とを必須成
分とする封止用エポキシ樹脂組成物において、前記エポ
キシ樹脂として下記化学式（Ａ）で示されるジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂を少なくとも含有し、前記硬
化剤として下記化学式（Ｂ）で示されるジシクロペンタ
ジエン型フェノール樹脂を少なくとも含有し、前記充填
材の配合量が、真比重換算で、エポキシ樹脂組成物全体
に対し、８４〜９３重量％の割合であることを特徴とす
る。

【０００９】

【化２】

【００１０】（式（Ａ）中、ｎは０〜６の整数；式
（Ｂ）中、１≦ｌ＋ｎ≦４０、１≦ｍ≦１５、１≦ｋ≦
１０、Ｒ＝Ｈ、ＣＨ₃ またはＯＨ。） 本発明にかかる半導体装置は、半導体素子を本発明の封
止用エポキシ樹脂組成物で封止してなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】（エポキシ樹脂組成物）エポキシ
樹脂としては、低吸湿化および高密着化のために前記化
学式（Ａ）で示されるジシクロペンタジエン型エポキシ
樹脂が必ず使用されるが、これ以外のエポキシ樹脂を併
用しても良い。

【００１２】ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂と併
用可能なエポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキ
シ基を持っていれば特に制限はないが、光半導体の封止
に用いる場合は、比較的着色の少ないものが好ましい。
好ましい例としては、クレゾール（ノボラック）型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール
型（Ａ型、Ｆ型、Ｓ型等）エポキシ樹脂、トリフェニル
メタン型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、ナフ
タレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリ
グリシジルイソシアヌレート、脂肪族系エポキシ樹脂等
が挙げられ、これらの中から１種のみまたは２種以上選
んで使用できる。

【００１３】前記化学式（Ａ）で示されるジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂は、たとえば、大日本インキ化
学工業（株）ＥＸＡ７２００の他、日本化薬（株）から
市販されている。前記ジシクロペンタジエン型エポキシ
樹脂の使用量は、エポキシ樹脂組成物中の全エポキシ樹
脂に対し、４０〜１００重量％の割合であることが好ま
しい。４０重量％を下回ると、低吸湿化、高密着化等の
効果が低くなる傾向がある。

【００１４】硬化剤としては、低吸湿化および高密着化
のために前記化学式（Ｂ）で示されるジシクロペンタジ
エン型フェノール樹脂が必ず使用されるが、これ以外の
硬化剤を併用しても良い。前記ジシクロペンタジエン型
フェノール樹脂と併用可能な硬化剤としては、エポキシ
樹脂と反応するものであれば特に制限はないが、光半導
体封止のためには比較的着色の少ないものが好ましい。
好ましい例としては、１分子中にフェノール性水酸基を
２個以上有するもの、たとえば、フェノールノボラッ
ク、クレゾールノボラック、フェノールアラルキル、ナ
フトールアラルキル、トリフェニルメタン型フェノー
ル、その他の各種多価フェノール化合物などを１種また
は２種以上用いることができる。

【００１５】上記の他にアミン系硬化剤も挙げられる
が、硬化時の変色が大きいため使用する際は添加量等に
注意を要する。使用硬化剤全体に対する前記ジシクロペ
ンタジエン型フェノール樹脂の使用割合は、４０〜１０
０重量％であることが好ましい。４０重量％を下回る
と、低吸湿化、高密着化等の効果が低くなる傾向があ
る。

【００１６】エポキシ樹脂組成物中、硬化剤の配合割合
は、エポキシ樹脂１当量に対して硬化剤の当量を０．５
〜１．５の範囲に設定することが好ましく、特に好まし
くは０．８〜１．２である。硬化剤の当量が０．５未満
であれば離型性が悪く、１．５を超えると吸湿が増加
し、信頼性が悪くなる傾向がある。なお、本発明の封止
用エポキシ樹脂組成物では、吸湿率低減のために充填材
が高充填されているが、充填材が高充填されると、エポ
キシ樹脂組成物の粘度上昇およびそれに伴う成形性低下
が起き、バッケージ外観不良、内部ボイド、ワイヤース
イープ、ダイシフト等の成形不良が発生する場合があ
る。これを防止するために、エポキシ樹脂と硬化剤から
なる樹脂成分の１５０℃における粘度は１ポイズ以下で
あることが好ましい。

【００１７】硬化促進剤としては、エポキシ樹脂と硬化
剤の反応を促進させる作用があるものであれば特に制限
はないが、比較的着色の少ないものが好ましい。好まし
い例としては、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホ
スフィン等の有機ホスフィン類等の有機リン化合物；２
−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等のイミダゾール
系化合物；１，８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕ウン
デセン−７（「ＤＢＵ」とも言う）、ジアザビシクロノ
ナン（「ＤＢＮ」とも言う）、トリエタノールアミン、
ベンジルジメチルアミン等の３級アミン化合物；テトラ
フェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等の有
機塩類等を用いることができる。これらは１種のみ用い
てもよいし２種以上併用してもよい。

【００１８】ここで、本発明のエポキシ樹脂組成物のよ
うに、ジシクロペンタジエン環を有する樹脂成分を含む
組成物は、一般に、ジシクロペンタジエン環の持つ立体
障害のために反応性が低下する場合がある。この反応性
低下を抑えるためには、エポキシ樹脂間の自重合を促進
できる反応性に優れた硬化促進剤の使用が好ましい。そ
のような硬化促進剤としては、上に例示した硬化促進剤
の中でも、３級アミン化合物およびイミダゾール系化合
物からなる群の中から選ばれた少なくとも１種の使用が
好ましい。この硬化促進剤は、潜在性を有するため、エ
ポキシ樹脂組成物を低粘度化するので、この潜在性硬化
促進剤を使用すると、エポキシ樹脂組成物に充填材を高
充填しても、成形性が良好となり前記成形不良の発生を
防止することができる点でさらに好ましい。上記潜在性
硬化促進剤の使用量は、全硬化促進剤に対し、１０〜１
００重量％であることが好ましい。

【００１９】なお、上記３級アミン化合物の中でもＤＢ
Ｕおよび／またはＤＢＮの使用が好ましく、上記イミダ
ゾール系化合物の中でも２−メチルイミダゾールおよび
／または２−フェニルイミダゾールの使用が好ましい。
本発明で用いられる硬化促進剤の配合割合は、エポキシ
樹脂組成物全体に対して０．２５〜５重量％であること
が好ましい。硬化促進剤の配合量が０．２５重量％未満
では、ゲル化時間が遅くなり、硬化不足により作業性を
著しく低下させる傾向がみられ、逆に５重量％を超える
と、硬化が急速に進み、その結果、発熱が大きくなって
クラックや発泡、成形トラブルを生じる恐れがあるから
である。

【００２０】本発明にかかるエポキシ樹脂組成物には、
増量効果を発揮させたり、樹脂硬化物の吸湿率を低減し
てクラックを生じにくくさせたりするために、充填材が
配合される。充填材としては、特に限定する訳ではない
が、たとえば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒
化珪素等の無機充填材等を１種または２種以上用いるこ
とができる。これらの中でも溶融シリカが、低線膨張率
化、高耐湿信頼性化、低吸湿率化等の点で好ましい。

【００２１】充填材の配合量は、真比重換算で、エポキ
シ樹脂組成物全体に対し、８４〜９３重量％の割合であ
る。特に、線膨張係数が１．１〜５（×１０^-5／℃）に
入るよう、配合量を決定するのが好ましい。充填材の配
合量が８４重量％未満だと吸湿率低減効果が不充分にな
り、９３重量％を超えるとエポキシ樹脂組成物の粘度が
上昇し、それに伴う前述の成形不良の問題が発生する傾
向がある。

【００２２】充填材の高充填によるエポキシ樹脂組成物
の粘度上昇を抑え、前述の成形不良の発生を防止するた
めには、充填材として、圧縮成形前の充填材の平均粒径
が圧縮成形後も保持される圧力で充填材を圧縮成形して
得られる成形体の見かけ体積に占める充填材の正味体積
百分率φが８３％以上であるものを用いることが好まし
い。

【００２３】また、充填材の高充填によるエポキシ樹脂
組成物の粘度上昇を抑え、前述の成形不良の発生を防止
するためには、炭素数が２８以下である脂肪酸および／
またはその誘導体を、エポキシ樹脂組成物全体に対し、
０．０５〜２重量％の割合でさらに含ませることが好ま
しく、０．０５〜１重量％の割合でさらに含ませること
がより好ましい。上記脂肪酸および／またはその誘導体
は、エポキシ樹脂組成物中で、樹脂成分との相溶性を示
し、可塑剤としても作用するため、エポキシ樹脂組成物
全体の低粘度化に寄与して、充填材高充填の場合に起こ
りやすい前述の成形不良の発生を抑制する。上記脂肪酸
および／またはその誘導体の配合量が０．０５重量％未
満だと低粘度化の効果が得られなくなり、２重量％を超
えると、成形時に上記脂肪酸および／またはその誘導体
がエポキシ樹脂組成物の成形体とリードフレームおよび
チップとの界面にブリードアウトしてしまい、密着性を
低下させる不具合が生じる傾向がある。なお、上記脂肪
酸および／またはその誘導体を添加しても、エポキシ樹
脂組成物全体の信頼性に対して悪影響を及ぼさないので
好ましい。

【００２４】上記脂肪酸および／またはその誘導体とし
ては、炭素数が２８以下のものであれば特に限定はされ
ないが、たとえば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレ
イン酸およびそれらのアマイド誘導体等が挙げられ、１
種のみまたは２種以上使用できる。エポキシ樹脂組成物
による樹脂封止は金型を用いて行うのが、普通であり、
脱型を容易にするために、本発明にかかるエポキシ樹脂
組成物でも離型剤を配合しておくことが好ましい。離型
剤としては、例えば、天然カルナバ系、高級脂肪酸、ポ
リエチレン系ワックスなどを用いることができ、１種の
み用いても２種以上併用してもよい。具体的には、カル
ナバワックス、ステアリン酸、ステアリン酸誘導体、モ
ンタン酸、モンタン酸誘導体、カルボキシル基含有ポリ
オレフイン等が好ましく用いられる。これらは１種のみ
使用されるほか、２種以上が併用されることもある。離
型剤の配合割合は組成物全体の０．０５〜１．５重量％
であることが好ましい。

【００２５】本発明にかかる封止用エポキシ樹脂組成物
には、必要に応じて、着色剤、低応力化剤、難燃剤、カ
ップリング剤等が適宜量添加されていてもよい。着色剤
としては、例えばカーボンブラック、酸化チタン等の顔
料や、ジアゾ系化合物等の染料等が挙げられる。低応力
化剤としては、例えば、シリコーンゲル、シリコーンゴ
ム、シリコーンオイル等が挙げられる。難燃剤として
は、例えば、三酸化アンチモン、ハロゲン化合物、リン
化合物等が挙げられる。カップリング剤としては、例え
ば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカ
ップリング剤等が挙げられる。前記着色剤、低応力化
剤、難燃剤、カップリング剤等はそれぞれ２種類以上を
併用することもできる。

【００２６】本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述した
各成分をミキサー、ブレンダー等によって均一に混合し
たのち、ロール、ニーダー等によって混練することで製
造することができる。成分の配合順序は特に制限はな
い。本発明のエポキシ樹脂組成物は、より具体的には、
例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填材、
さらには必要に応じてその他の配合成分を溶解混合又は
溶融混合した後、３本ロール等で溶融混練し、この混練
物を冷却・固化した後、粉砕し、必要ならタブレット状
に打錠することにより製造することができる。性状が室
温で液状の場合は、溶解混合又は溶融混練までで製造す
ることができる。 （半導体装置の封止）このようにして得られたエポキシ
樹脂組成物は、金型を用い、固形の場合はタブレットを
トランスファー成形することにより、また、液状の場合
はキャスティングやポッティング、印刷等の方式で注
型、硬化させることにより、光半導体装置等の半導体装
置のリードフレームや積層板等に搭載した半導体素子を
封止することができる。

【００２７】上記リードフレームとしては、電気伝導性
および熱伝導性（より高機能の素子および大型素子は発
熱量がより多い）の点で銅や銅合金製のリードフレーム
が、また、熱膨張率の点で４２アロイ合金製のリードフ
レームが一般に使用される。これらのリードフレーム
は、金線等のボンディングワイヤーとの接着性が低いた
め、リードフレームのボンディングワイヤーと接続しよ
うとする部分にあらかじめ銀メッキや金メッキを行った
後、ボンディングワイヤーと接続し、接続の信頼性を改
良するようにしている。銅系のリードフレームではニッ
ケルや銀、金のメッキ処理を行うことが多い。

【００２８】なお、前記銅製リードフレームとは、純粋
な銅を用いたものばかりでなく、１９４合金、ＥＦＴＥ
Ｃ６４Ｔ等の銅合金材質のものも含まれる。リードフレ
ームの材質は、上記のものに限らない。たとえば、Ｃｕ
合金をＮｉおよびＰｄで順にメッキしてなるフレーム、
Ｃｕ合金をＮｉ、ＰｄおよびＡｕで順にメッキしてなる
フレーム（これらは「ｓ−Ｐｄメッキフレーム」とも呼
ばれる）等も使用可能である。

【００２９】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、４
２合金製のリードフレームに対しても、エポキシ樹脂お
よび硬化剤として用いられるジシクロペンタジエン型樹
脂本来の高密着性および充填材の高充填化等により、良
好な密着性を有する。他方、Ｃｕ合金フレームと上記ｓ
−Ｐｄメッキフレームについては、従来の封止用エポキ
シ樹脂組成物では密着性の低下が著しかったが、本発明
の封止用エポキシ樹脂組成物を用いると、それに含まれ
るジシクロペンタジエン型樹脂固有の金属に対する高密
着力および充填材の高充填化等により、これらのフレー
ムに対しても密着性の低下を抑制できる。すなわち、本
発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、特に、Ｃｕ合金フ
レームまたは上記ｓ−Ｐｄメッキフレームを使用した半
導体装置の封止に適用した場合に、従来の封止用エポキ
シ樹脂組成物と比べて顕著な密着性向上効果を示す。

【００３０】

【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を詳
細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されな
い。 ＜実施例１〜１１および比較例１〜５＞表１〜３に示す
配合（配合量の単位は重量基準）でエポキシ樹脂組成物
を製造し、半導体装置の封止を行った。表中、各成分の
詳細は下記の通り。

【００３１】充填材Ｓ１：非晶質シリカ（（株）トクヤ
マ製、真比重２．２、平均粒径４０μｍ、比表面積０．
５ｍ² ／ｇ）。 充填材Ｓ２：非晶質シリカ粉（（株）トクヤマ製、真比
重２．２、平均粒径８μｍ、比表面積１．５ｍ² ／
ｇ）。 充填材Ｓ３：非晶質シリカ粉（（株）トクヤマ製、真比
重２．２、平均粒径０．３μｍ、比表面積１５ｍ² ／
ｇ）。

【００３２】カップリング剤：エポキシシラン系カップ
リング剤（日本ユニカー（株）製、品番Ａ−１８７）。 エポキシ樹脂Ａ：２官能ビフェニル型エポキシ樹脂（油
化シェルエポキシ（株）製、エポキシ当量１９５、１５
０℃での溶融粘度０．１ポイズ、品番ＹＸ４０００
Ｈ）。

【００３３】エポキシ樹脂Ｂ：前記化学式（Ａ）のジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学
（株）製、エポキシ当量２６４、１５０℃での溶融粘度
０．７ポイズ、品番ＨＰ７２００）。 エポキシ樹脂Ｃ：前記化学式（Ａ）のジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学（株）製、エポ
キシ当量２６０、１５０℃での溶融粘度０．３ポイズ、
品番ＥＸＡ７２００Ｌ）。

【００３４】エポキシ樹脂Ｄ：ブロム化エポキシ樹脂
（住友化学（株）製、エポキシ当量４００、品番ＥＳＢ
４００Ｔ）。 硬化剤Ａ：フェノールアラルキル型硬化剤（三井東圧
（株）製、水酸基当量１７５、１５０℃での溶融粘度２
ポイズ、品番ＸＬ２２５−３Ｌ）。 硬化剤Ｂ：前記化学式（Ｂ）のジシクロペンタジエン型
フェノール樹脂（日本石油化学（株）製、水酸基当量１
７０、１５０℃での溶融粘度２ポイズ、品番ＤＰＰ−
Ｍ）。

【００３５】硬化剤Ｃ：前記化学式（Ｂ）のジシクロペ
ンタジエン型フェノール樹脂（日本石油化学（株）製、
水酸基当量１６８、１５０℃での溶融粘度１．４ポイ
ズ、品番ＤＰＰ−Ｌ）。 硬化剤Ｄ：フェノールノボラック型硬化剤（群栄化学
（株）製、水酸基当量１０５、１５０℃での溶融粘度２
ポイズ、品番ＰＳＭ６２００）。

【００３６】硬化促進剤Ａ：トリフェニルホスフィン
（北興化学（株）製、ＴＰＰ）。 硬化促進剤Ｂ：２−フェニルイミダゾール（四国化成工
業（株）製、２ＰＺ）。 難燃剤：三酸化二アンチモン（三菱マテリアル（株）
製、品番Ｓｂ２０３−ＮＴ）。

【００３７】離型剤：天然カルナバワックス。 顔料：カーボンブラック（三菱マテリアル（株）製、品
番７５０−Ｂ）。 脂肪酸：ステアリン酸（日本油脂（株）製、品番ＮＡＡ
−１７４）。 なお、充填材の正味体積百分率φは、以下のようにして
求めた。 （充填材の正味体積百分率φの算出方法）：充填材を圧
縮圧力１００ＭＰａで単軸加圧することにより円筒状の
成形体を得、得られた成形体を解砕して圧縮成形後の充
填材の平均粒径を測定した結果、成形前の充填材の平均
粒径と同じであった。それゆえ、圧縮圧力１００ＭＰａ
では圧縮成形による充填材粒子の破壊は生じていないと
言える。したがって、この圧縮圧力での成形体における
混合充填材粉末の正味の圧縮体積百分率φは、成形体の
直径と厚みから算出される成形体の見かけ体積Ｖと重量
Ｗおよび充填材の真比重ｄから、下式で算出した。

【００３８】充填材の圧縮成形体積百分率φ（％）＝Ｗ
／（ｄ・Ｖ）×１００ エポキシ樹脂組成物の製造条件は以下のとおりであっ
た。 （エポキシ樹脂組成物の製造条件）：各成分をミキサ
ー、ブレンダー等によって３０分間均一に混合した後、
ロール、ニーダー等によって温度８５℃で処理し、次い
で冷却固化した。その後、粉砕機で所定粒度に粉砕する
ことにより、粒状封止材料を得た。

【００３９】得られた各エポキシ樹脂組成物およびその
成形品について、以下の方法で特性評価試験を行った。 （ゲルタイム）：（株）オリエンテック製キュラストメ
ーターＶ型を用い、１７５℃で測定した。 （スパイラルフロー）：ＥＭＭＩ規格に準じたスパイラ
ルフロー専用金型を使用し、金型温度１７０℃でのトラ
ンスファー成形時の試料の流れ長さを測定した。 （成形性）：成形性の評価は、成形したパッケージ内に
生じるボイドの多少を求めることにより行った。性能評
価用パッケージは、口径２８ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの１
６０ＱＦＰ用の金型を用い、金型温度１７５±５℃、注
入時間（スピード）１０秒、加圧（キュアー）時間９０
秒、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ² の成形条件で材料をトラ
ンスファー成形し、得られた成形品を１７５℃で６時間
アフターキュアーすることにより作製した。パッケージ
内部ボイドは、ＱＦＰパッケージの表裏両面を超音波探
査装置Ｍ−７００II（（株）キャノン製）で観察して得
たチャート中で直径０．２ｍｍ以上のボイド像の数を数
えた。また、表面ピンホールおよび未充填については、
実体顕微鏡での観察により、直径０．１ｍｍ以上のもの
を不良とした。 （耐湿リフロー性）：４２合金リードフレーム、Ｃｕ合
金リードフレーム、および、Ｃｕ合金の上にＮｉ、Ｐ
ｄ、Ａｕを順にメッキしてなるｓ−Ｐｄメッキリードフ
レームの各々（いずれもシリコンチップを搭載）に、口
径２８ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの１６０ＱＦＰ用の金型を
用いてトランスファー成形した。成形条件は、金型温度
１７５±５℃、注入時間（スピード）１０秒、加圧（キ
ュアー）時間９０秒、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ² であ
る。得られた成形品を１７５℃で６時間アフターキュア
ーすることにより、性能評価用パッケージを４つ得た。
これらのパッケージを８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下に
１６８時間放置して吸湿させた後、２６０℃の半田浴に
１０秒間浸し、エポキシ樹脂組成物の成形体とチップ、
フレーム、ダイパッドとの剥離を生じたパッケージ数、
さらには、エポキシ樹脂組成物の成形体にクラックを生
じたパッケージ数を数えて評価した。

【００４０】結果を表１〜３に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【発明の効果】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、
エポキシ樹脂および硬化剤として、低吸湿性かつ高密着
性のジシクロペンタジエン環を有する前記特定の樹脂を
含むとともに、充填材が前記特定の割合で高充填されて
いて該組成物の吸湿率が低減されるため、耐吸湿半田ク
ラック性に優れ、吸湿リフロー後のパッケージクラック
および剥離を生じにくく、耐湿信頼性が高い。

【００４５】本発明の半導体装置は、半導体素子を上記
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物で封止してなるもの
であるため、耐吸湿半田クラック性に優れ、吸湿リフロ
ー後のパッケージクラックおよび剥離を生じにくく、耐
湿信頼性が高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/09 Ｃ０８Ｋ 5/09 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｄ 23/31 23/30 Ｒ 23/50

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂と硬化剤と硬化促進剤と充填
   材とを必須成分とする封止用エポキシ樹脂組成物におい
   て、前記エポキシ樹脂として下記化学式（Ａ）で示され
   るジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を少なくとも含
   有し、前記硬化剤として下記化学式（Ｂ）で示されるジ
   シクロペンタジエン型フェノール樹脂を少なくとも含有
   し、前記充填材の配合量が、真比重換算で、エポキシ樹
   脂組成物全体に対し、８４〜９３重量％の割合であるこ
   とを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 （式（Ａ）中、ｎは０〜６の整数；式（Ｂ）中、１≦ｌ
   ＋ｎ≦４０、１≦ｍ≦１５、１≦ｋ≦１０、Ｒ＝Ｈ、Ｃ
   Ｈ₃ またはＯＨ。）
2. 【請求項２】前記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂
   は、エポキシ樹脂組成物中の全エポキシ樹脂に対し、４
   ０〜１００重量％の割合で含有されており、前記ジシク
   ロペンタジエン型フェノール樹脂は、エポキシ樹脂組成
   物中の全硬化剤に対し、４０〜１００重量％の割合で含
   有されている、請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組
   成物。
3. 【請求項３】圧縮成形前の前記充填材の平均粒径が圧縮
   成形後も保持される圧力で前記充填材を圧縮成形して得
   られる成形体の見かけ体積に占める前記充填材の正味体
   積百分率φが８３％以上である、請求項１または２に記
   載の封止用エポキシ樹脂組成物。
4. 【請求項４】前記エポキシ樹脂と前記硬化剤からなる樹
   脂成分の１５０℃における粘度が１ポイズ以下である、
   請求項１から３までのいずれかに記載の封止用エポキシ
   樹脂組成物。
5. 【請求項５】前記硬化促進剤は、３級アミン化合物およ
   びイミダゾール系化合物からなる群の中から選ばれた少
   なくとも１種を含む、請求項１から４までのいずれかに
   記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
6. 【請求項６】炭素数が２８以下である脂肪酸および／ま
   たはその誘導体を、エポキシ樹脂組成物全体に対し、
   ０．０５〜２重量％の割合でさらに含む、請求項１から
   ５までのいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
7. 【請求項７】半導体素子を請求項１から６までのいずれ
   かに記載の封止用エポキシ樹脂組成物で封止してなる半
   導体装置。
8. 【請求項８】前記半導体素子はリードフレームに搭載さ
   れていて、前記リードフレームは、Ｃｕ合金フレーム
   と、Ｃｕ合金をＮｉおよびＰｄで順にメッキしてなるフ
   レームと、Ｃｕ合金をＮｉ、ＰｄおよびＡｕで順にメッ
   キしてなるフレームとからなる群の中から選ばれてい
   る、請求項７に記載の半導体装置。