JPH1149934A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
- Publication number
- JPH1149934A JPH1149934A JP21032997A JP21032997A JPH1149934A JP H1149934 A JPH1149934 A JP H1149934A JP 21032997 A JP21032997 A JP 21032997A JP 21032997 A JP21032997 A JP 21032997A JP H1149934 A JPH1149934 A JP H1149934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- group
- resin composition
- inorganic filler
- represented
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流動性、成形性、耐パッケージクラック性に
優れたエポキシ樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置
を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、一般式
（１）で示される硬化促進剤、無機充填材、及び下記式
から選ばれる１種以上のシランカップリング剤を必須成
分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （ここで、Ｒ1はフェニル基、又はナフチル基であ
る。） 【化２】 （ここで、Ｒ2はメチル基、又はエチル基である。）
優れたエポキシ樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置
を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、一般式
（１）で示される硬化促進剤、無機充填材、及び下記式
から選ばれる１種以上のシランカップリング剤を必須成
分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （ここで、Ｒ1はフェニル基、又はナフチル基であ
る。） 【化２】 （ここで、Ｒ2はメチル基、又はエチル基である。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動性、成形性、
耐パッケージクラック性に優れるエポキシ樹脂組成物、
及びこれを用いた半導体装置に関するものである。
耐パッケージクラック性に優れるエポキシ樹脂組成物、
及びこれを用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子製品の軽薄短小化、高密度化及び高
機能化のため、半導体パッケージは種々の形態をとるよ
うになってきている。特に近年は表面実装化のため、半
導体素子を封止するエポキシ樹脂組成物（以下、樹脂組
成物という）に関しても種々の検討がなされている。特
に上記のような表面実装対応のためには、パッケージク
ラックの防止が大きな問題となっている。このパッケー
ジクラック防止のために、樹脂組成物の硬化物を低吸湿
化する必要があり、樹脂組成物の主成分のひとつである
無機充填材の配合量は、約９０重量％まで増加してきて
いる。この無機充填材の高充填の手法としては、無機充
填材の粒度分布や形状の変更、エポキシ樹脂及びフェノ
ール樹脂の粘度の低減等があるが、これらの手法を併用
する場合が殆どである。しかし、無機充填材が多くなる
と、各成分の加熱混練時に樹脂成分と無機充填材が均一
に分散しにくくなってくる。その結果、混練が不十分で
ある樹脂組成物を用いて半導体素子を封止すると、成形
品にボイドが生じてしまう。更に、比較的低温でも触媒
活性を有する、例えばトリフェニルホスフィンや１，８
−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の硬
化促進剤を単独で使用した場合、加熱混練時に、エポキ
シ樹脂とフェノール樹脂の架橋反応が進行してしまうた
め、所定の流動性が発現しなくなる。その結果、流動性
に劣る樹脂組成物で半導体素子を封止すると、成形品内
部の金線に変形が生じたり、充填不良が生じたりしてし
まう。
機能化のため、半導体パッケージは種々の形態をとるよ
うになってきている。特に近年は表面実装化のため、半
導体素子を封止するエポキシ樹脂組成物（以下、樹脂組
成物という）に関しても種々の検討がなされている。特
に上記のような表面実装対応のためには、パッケージク
ラックの防止が大きな問題となっている。このパッケー
ジクラック防止のために、樹脂組成物の硬化物を低吸湿
化する必要があり、樹脂組成物の主成分のひとつである
無機充填材の配合量は、約９０重量％まで増加してきて
いる。この無機充填材の高充填の手法としては、無機充
填材の粒度分布や形状の変更、エポキシ樹脂及びフェノ
ール樹脂の粘度の低減等があるが、これらの手法を併用
する場合が殆どである。しかし、無機充填材が多くなる
と、各成分の加熱混練時に樹脂成分と無機充填材が均一
に分散しにくくなってくる。その結果、混練が不十分で
ある樹脂組成物を用いて半導体素子を封止すると、成形
品にボイドが生じてしまう。更に、比較的低温でも触媒
活性を有する、例えばトリフェニルホスフィンや１，８
−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の硬
化促進剤を単独で使用した場合、加熱混練時に、エポキ
シ樹脂とフェノール樹脂の架橋反応が進行してしまうた
め、所定の流動性が発現しなくなる。その結果、流動性
に劣る樹脂組成物で半導体素子を封止すると、成形品内
部の金線に変形が生じたり、充填不良が生じたりしてし
まう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、流動性、成
形性、耐パッケージクラック性に優れるエポキシ樹脂組
成物及びこれを用いた半導体装置を提供するものであ
る。
形性、耐パッケージクラック性に優れるエポキシ樹脂組
成物及びこれを用いた半導体装置を提供するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の通りであ
る。 ［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、
（Ｃ）一般式（１）で示される硬化促進剤、（Ｄ）無機
充填材、及び（Ｅ）下記式から選ばれる１種以上のシラ
ンカップリング剤を必須成分とすることを特徴とするエ
ポキシ樹脂組成物、
る。 ［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、
（Ｃ）一般式（１）で示される硬化促進剤、（Ｄ）無機
充填材、及び（Ｅ）下記式から選ばれる１種以上のシラ
ンカップリング剤を必須成分とすることを特徴とするエ
ポキシ樹脂組成物、
【化７】 （ここで、Ｒ1はフェニル基、又はナフチル基であ
る。）
る。）
【０００５】
【化８】 （ここで、Ｒ2はメチル基、又はエチル基である。） ［２］ （Ｅ）式から選ばれる１種以上のシランカップ
リング剤で予め表面処理された無機充填材である［１］
記載のエポキシ樹脂組成物、
リング剤で予め表面処理された無機充填材である［１］
記載のエポキシ樹脂組成物、
【０００６】［３］ エポキシ樹脂（Ａ）が、融点５０
〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂である［１］、又は
［２］記載のエポキシ樹脂組成物、 ［４］ 融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂が、
一般式（２）及び一般式（３）から選ばれる１種以上、
一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂、又
は一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂と
一般式（５）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂との
混合物である［３］記載のエポキシ樹脂組成物、
〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂である［１］、又は
［２］記載のエポキシ樹脂組成物、 ［４］ 融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂が、
一般式（２）及び一般式（３）から選ばれる１種以上、
一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂、又
は一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂と
一般式（５）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂との
混合物である［３］記載のエポキシ樹脂組成物、
【化９】 （ここで、Ｒ3は、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状ア
ルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択される基
又は原子であり、それらは互いに同じであっても異なっ
ていても良い。）
ルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択される基
又は原子であり、それらは互いに同じであっても異なっ
ていても良い。）
【０００７】
【化１０】 （ここで、Ｒ4は、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状ア
ルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択される基
又は原子であり、それらは互いに同じであっても異なっ
ていても良い。）
ルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択される基
又は原子であり、それらは互いに同じであっても異なっ
ていても良い。）
【０００８】
【化１１】 （ここで、Ｒ5〜Ｒ12は、それぞれ独立に、水素原子、
炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、又はハロ
ゲンの中から選択される基又は原子を示す。炭素−炭素
二重結合に結合している２個のアリール基は互いに異な
る。）
炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、又はハロ
ゲンの中から選択される基又は原子を示す。炭素−炭素
二重結合に結合している２個のアリール基は互いに異な
る。）
【０００９】
【化１２】 （ここで、 Ｒ13〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原
子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、又は
ハロゲンの中から選択される基又は原子を示す。炭素−
炭素二重結合に結合している２個のアリール基は互いに
同じである。） ［５］ ［１］、［２］、［３］、又は［４］記載のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて封止してなることを特徴とす
る半導体装置である。
子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、又は
ハロゲンの中から選択される基又は原子を示す。炭素−
炭素二重結合に結合している２個のアリール基は互いに
同じである。） ［５］ ［１］、［２］、［３］、又は［４］記載のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて封止してなることを特徴とす
る半導体装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるエポキシ樹脂（Ａ）は、１分子中に
２個以上のエポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、
及びポリマー全般を言う。例えば、オルソクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アル
キル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリア
ジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、
ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ
樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても
良い。これらのエポキシ樹脂の内では、融点が５０〜１
５０℃の結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結
晶性エポキシ樹脂は、ビフェニル骨格、ビスフェノール
骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比
較的低分子であるために、結晶性を示すものである。結
晶性エポキシ樹脂は、常温では結晶化している固体であ
るが、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液
状に変化するものである。結晶性エポキシ樹脂の融点
は、示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／
分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点の温度を示
す。これらの条件を満たす結晶性エポキシ樹脂として
は、一般式（２）及び一般式（３）から選ばれる１種以
上、一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂、又は一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ
樹脂と一般式（５）で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂との混合物が好ましい。一般式（２）で示されるビフ
ェニル型エポキシ樹脂の置換基Ｒ3、及び一般式（３）
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂の置換基Ｒ4
としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、塩素原子、
臭素原子等が挙げられ、特にメチル基が好ましい。一般
式（４）、及び一般式（５）で示されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂の置換基Ｒ5〜Ｒ16としては、例えば、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ア
ミル基、ヘキシル基（各異性体を含む）、シクロヘキシ
ル基、塩素原子、及び臭素原子等が挙げられ、特に、樹
脂の溶融粘度の低さから、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、又はブチル基が好ましい。このエポキシ樹脂は、
一般式（４）のスチルベン型エポキシ樹脂、又は一般式
（４）のスチルベン型エポキシ樹脂と一般式（５）のス
チルベン型エポキシ樹脂との混合物である。又、一般式
（４）のスチルベン型エポキシ樹脂、及び一般式（５）
のスチルベン型エポキシ樹脂には、共に置換基の種類等
により種々の構造のものがあり、一般式（４）及び一般
式（５）の各々のスチルベン型エポキシ樹脂は、一種類
の構造のものでも、二種類以上の構造のものの混合物で
もかまわない。一般式（４）のスチルベン型エポキシ樹
脂と一般式（５）のスチルベン型エポキシ樹脂との混合
は、両方の化合物を混合することにより融点が低くなれ
ば良く、混合方法については特に限定しない。例えば、
スチルベン型エポキシ樹脂の原料であるスチルベン型フ
ェノール類をグリシジルエーテル化する前に混合してお
いたり、両方のスチルベン型エポキシ樹脂を溶融混合す
る方法等があるが、いずれの場合においても融点は５０
〜１５０℃となるように調整する。一般式（４）のスチ
ルベン型エポキシ樹脂としては、入手のし易さ、性能、
原料価格の点から、5-ターシャリブチル-4,4'-ジヒドロ
キシ-2,3',5'-トリメチルスチルベン、3-ターシャリブ
チル-4,4'-ジヒドロキシ-3',5,5'-トリメチルスチルベ
ンのグリシジルエーテル化物が特に好ましい。一般式
（５）のスチルベン型エポキシ樹脂としては、性能、原
料価格の点から、4,4'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラ
メチルスチルベン、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシ
ャリブチル-6,6'-ジメチルスチルベン、4,4'-ジヒドロ
キシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-5,5'-ジメチルスチル
ベンのグリシジルエーテル化物が特に好ましい。
本発明に用いられるエポキシ樹脂（Ａ）は、１分子中に
２個以上のエポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、
及びポリマー全般を言う。例えば、オルソクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アル
キル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリア
ジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、
ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ
樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても
良い。これらのエポキシ樹脂の内では、融点が５０〜１
５０℃の結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結
晶性エポキシ樹脂は、ビフェニル骨格、ビスフェノール
骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比
較的低分子であるために、結晶性を示すものである。結
晶性エポキシ樹脂は、常温では結晶化している固体であ
るが、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液
状に変化するものである。結晶性エポキシ樹脂の融点
は、示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／
分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点の温度を示
す。これらの条件を満たす結晶性エポキシ樹脂として
は、一般式（２）及び一般式（３）から選ばれる１種以
上、一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂、又は一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ
樹脂と一般式（５）で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂との混合物が好ましい。一般式（２）で示されるビフ
ェニル型エポキシ樹脂の置換基Ｒ3、及び一般式（３）
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂の置換基Ｒ4
としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、塩素原子、
臭素原子等が挙げられ、特にメチル基が好ましい。一般
式（４）、及び一般式（５）で示されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂の置換基Ｒ5〜Ｒ16としては、例えば、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ア
ミル基、ヘキシル基（各異性体を含む）、シクロヘキシ
ル基、塩素原子、及び臭素原子等が挙げられ、特に、樹
脂の溶融粘度の低さから、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、又はブチル基が好ましい。このエポキシ樹脂は、
一般式（４）のスチルベン型エポキシ樹脂、又は一般式
（４）のスチルベン型エポキシ樹脂と一般式（５）のス
チルベン型エポキシ樹脂との混合物である。又、一般式
（４）のスチルベン型エポキシ樹脂、及び一般式（５）
のスチルベン型エポキシ樹脂には、共に置換基の種類等
により種々の構造のものがあり、一般式（４）及び一般
式（５）の各々のスチルベン型エポキシ樹脂は、一種類
の構造のものでも、二種類以上の構造のものの混合物で
もかまわない。一般式（４）のスチルベン型エポキシ樹
脂と一般式（５）のスチルベン型エポキシ樹脂との混合
は、両方の化合物を混合することにより融点が低くなれ
ば良く、混合方法については特に限定しない。例えば、
スチルベン型エポキシ樹脂の原料であるスチルベン型フ
ェノール類をグリシジルエーテル化する前に混合してお
いたり、両方のスチルベン型エポキシ樹脂を溶融混合す
る方法等があるが、いずれの場合においても融点は５０
〜１５０℃となるように調整する。一般式（４）のスチ
ルベン型エポキシ樹脂としては、入手のし易さ、性能、
原料価格の点から、5-ターシャリブチル-4,4'-ジヒドロ
キシ-2,3',5'-トリメチルスチルベン、3-ターシャリブ
チル-4,4'-ジヒドロキシ-3',5,5'-トリメチルスチルベ
ンのグリシジルエーテル化物が特に好ましい。一般式
（５）のスチルベン型エポキシ樹脂としては、性能、原
料価格の点から、4,4'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラ
メチルスチルベン、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシ
ャリブチル-6,6'-ジメチルスチルベン、4,4'-ジヒドロ
キシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-5,5'-ジメチルスチル
ベンのグリシジルエーテル化物が特に好ましい。
【００１１】本発明に用いられるフェノール樹脂（Ｂ）
は、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する
モノマー、オリゴマー、及びポリマー全般を言う。例え
ば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック
樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、パラキシリ
レン・メタキシリレン変性フェノール樹脂、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
ル樹脂等が挙げられ、これらは単独又は混合して用いて
も良い。これらのフェノール樹脂は、分子量、軟化点、
水酸基当量等に制限なく使用することができる。本発明
に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノー
ル樹脂のフェノール性水酸基の当量比は、好ましくは
０．５〜２、特に好ましくは０．７〜１．５である。
０．５〜２の範囲を外れると、硬化性、耐湿性等が低下
するので好ましくない。
は、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する
モノマー、オリゴマー、及びポリマー全般を言う。例え
ば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック
樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、パラキシリ
レン・メタキシリレン変性フェノール樹脂、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
ル樹脂等が挙げられ、これらは単独又は混合して用いて
も良い。これらのフェノール樹脂は、分子量、軟化点、
水酸基当量等に制限なく使用することができる。本発明
に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノー
ル樹脂のフェノール性水酸基の当量比は、好ましくは
０．５〜２、特に好ましくは０．７〜１．５である。
０．５〜２の範囲を外れると、硬化性、耐湿性等が低下
するので好ましくない。
【００１２】本発明に用いられる一般式（１）で示され
る硬化促進剤（Ｃ）は、潜伏性を有するものである。こ
の硬化促進剤は、比較的低温域においては触媒活性を示
さないので、樹脂組成物の硬化反応が進むことがない。
即ち、各成分の加熱混練時に、一部の架橋反応が速やか
に進むことがなく所定の流動性を保持し、又、同じ理由
から樹脂組成物の常温保存性にも優れる。しかも成形時
の高温域では従来の硬化促進剤よりも強い触媒活性を示
し、樹脂組成物を高度に硬化させる。本発明に用いられ
る硬化促進剤の配合量としては、全エポキシ樹脂と全フ
ェノール樹脂の合計量１００重量部あたり０．４〜２０
重量部が好ましく、通常７０〜１５０℃で混合すること
ができる。配合量が０．４重量部未満だと、加熱成形時
に充分な硬化性が得られないおそれがあり、一方、２０
重量部を越えると、硬化が速すぎて成形時に流動性の低
下による充填不良等を生じるおそれがあるので好ましく
ない。又、この硬化促進剤の特性を損なわない範囲で、
トリフェニルホスフィン、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等の他の硬化促進剤と併
用しても何ら問題はない。
る硬化促進剤（Ｃ）は、潜伏性を有するものである。こ
の硬化促進剤は、比較的低温域においては触媒活性を示
さないので、樹脂組成物の硬化反応が進むことがない。
即ち、各成分の加熱混練時に、一部の架橋反応が速やか
に進むことがなく所定の流動性を保持し、又、同じ理由
から樹脂組成物の常温保存性にも優れる。しかも成形時
の高温域では従来の硬化促進剤よりも強い触媒活性を示
し、樹脂組成物を高度に硬化させる。本発明に用いられ
る硬化促進剤の配合量としては、全エポキシ樹脂と全フ
ェノール樹脂の合計量１００重量部あたり０．４〜２０
重量部が好ましく、通常７０〜１５０℃で混合すること
ができる。配合量が０．４重量部未満だと、加熱成形時
に充分な硬化性が得られないおそれがあり、一方、２０
重量部を越えると、硬化が速すぎて成形時に流動性の低
下による充填不良等を生じるおそれがあるので好ましく
ない。又、この硬化促進剤の特性を損なわない範囲で、
トリフェニルホスフィン、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等の他の硬化促進剤と併
用しても何ら問題はない。
【００１３】本発明に用いられる無機充填材（Ｄ）の種
類については特に制限はなく、一般に封止材料に用いら
れているものを使用することができる。例えば、溶融破
砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、
２次凝集シリカ粉末、アルミナ、チタンホワイト、水酸
化アルミニウム、タルク、クレー、ガラス繊維等が挙げ
られ、特に溶融球状シリカ粉末が好ましい。形状は限り
なく真球状であることが好ましく、又、粒子の大きさの
異なるものを混合することにより充填量を多くすること
ができる。この無機充填材の配合量としては、全エポキ
シ樹脂と全フェノール樹脂の合計量１００重量部あたり
２００〜２４００重量部が好ましい。２００重量部未満
だと、無機充填材による補強効果が充分に発現しないお
それがあり、２４００重量部を越えると、樹脂組成物の
流動性が低下し成形時に充填不良等が生じるおそれがあ
るので好ましくない。特に無機充填材の配合量が全エポ
キシ樹脂と全フェノール樹脂の合計量１００重量部あた
り２５０〜１４００重量部であれば、樹脂組成物の硬化
物の吸湿率が低く、パッケージクラックの発生を防止す
ることができ、更に溶融時の樹脂組成物の粘度が低くな
るため、半導体パッケージ内部の金線変形を引き起こす
おそれがなく、より好ましい。又、無機充填材は、予め
充分混合しておくことが好ましい。
類については特に制限はなく、一般に封止材料に用いら
れているものを使用することができる。例えば、溶融破
砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、
２次凝集シリカ粉末、アルミナ、チタンホワイト、水酸
化アルミニウム、タルク、クレー、ガラス繊維等が挙げ
られ、特に溶融球状シリカ粉末が好ましい。形状は限り
なく真球状であることが好ましく、又、粒子の大きさの
異なるものを混合することにより充填量を多くすること
ができる。この無機充填材の配合量としては、全エポキ
シ樹脂と全フェノール樹脂の合計量１００重量部あたり
２００〜２４００重量部が好ましい。２００重量部未満
だと、無機充填材による補強効果が充分に発現しないお
それがあり、２４００重量部を越えると、樹脂組成物の
流動性が低下し成形時に充填不良等が生じるおそれがあ
るので好ましくない。特に無機充填材の配合量が全エポ
キシ樹脂と全フェノール樹脂の合計量１００重量部あた
り２５０〜１４００重量部であれば、樹脂組成物の硬化
物の吸湿率が低く、パッケージクラックの発生を防止す
ることができ、更に溶融時の樹脂組成物の粘度が低くな
るため、半導体パッケージ内部の金線変形を引き起こす
おそれがなく、より好ましい。又、無機充填材は、予め
充分混合しておくことが好ましい。
【００１４】本発明に用いられるシランカップリング剤
（Ｅ）は、単独でも、混合して用いても良い。無機充填
材の配合量が多くなると、各成分の加熱混練時に樹脂成
分と無機充填材とが均一に分散しにくくなるため、混練
が不十分となり、このような樹脂組成物で半導体素子を
封止すると、成形品にボイドが生じてしまう。しかし、
これらのシランカップリング剤は無機充填材と樹脂成分
とのなじみ性の向上に優れているため、該シランカップ
リング剤を添加しない系と比べ、加熱混練時に材料が均
一となるので、この樹脂組成物を用いると成形品のボイ
ドが低減する。シランカップリング剤の配合量は、無機
充填材１００重量部に対し０．０１〜５重量部が好まし
い。０．０１重量部未満だと、カップリング剤としての
添加効果が少なく、ボイドの低減効果が小さいので好ま
しくない。５重量部を越えると、硬化物の吸湿率が増加
して、耐パッケージクラック性が著しく低下するので好
ましくない。又、本発明に用いられるシランカップリン
グ剤は、無機充填材と樹脂成分とのなじみ性を向上させ
るために、特に無機充填材表面に存在することが好まし
く、そのために無機充填材をシランカップリング剤で予
め処理する手法が有効である。処理の方法としては、溶
剤を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無
機充填材に添加し混合機を用いて処理する方法等が挙げ
られ、その処理は加熱・非加熱のいずれであっても問題
ない。
（Ｅ）は、単独でも、混合して用いても良い。無機充填
材の配合量が多くなると、各成分の加熱混練時に樹脂成
分と無機充填材とが均一に分散しにくくなるため、混練
が不十分となり、このような樹脂組成物で半導体素子を
封止すると、成形品にボイドが生じてしまう。しかし、
これらのシランカップリング剤は無機充填材と樹脂成分
とのなじみ性の向上に優れているため、該シランカップ
リング剤を添加しない系と比べ、加熱混練時に材料が均
一となるので、この樹脂組成物を用いると成形品のボイ
ドが低減する。シランカップリング剤の配合量は、無機
充填材１００重量部に対し０．０１〜５重量部が好まし
い。０．０１重量部未満だと、カップリング剤としての
添加効果が少なく、ボイドの低減効果が小さいので好ま
しくない。５重量部を越えると、硬化物の吸湿率が増加
して、耐パッケージクラック性が著しく低下するので好
ましくない。又、本発明に用いられるシランカップリン
グ剤は、無機充填材と樹脂成分とのなじみ性を向上させ
るために、特に無機充填材表面に存在することが好まし
く、そのために無機充填材をシランカップリング剤で予
め処理する手法が有効である。処理の方法としては、溶
剤を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無
機充填材に添加し混合機を用いて処理する方法等が挙げ
られ、その処理は加熱・非加熱のいずれであっても問題
ない。
【００１５】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成
分の他、必要に応じてカーボンブラック等の着色剤、臭
素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難
燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成
分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその
金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等
の各種添加剤を配合することができる。本発明の樹脂組
成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成分、及びその他の添加剤等を
ミキサーを用いて常温混合し、ロール、押出機等の混練
機で混練し、冷却後粉砕して得られる。本発明の樹脂組
成物を用いて、半導体等の電子部品を封止し、半導体装
置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレ
ッションモールド、インジェクションモールド等の成形
方法で硬化成形すればよい。
分の他、必要に応じてカーボンブラック等の着色剤、臭
素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難
燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成
分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその
金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等
の各種添加剤を配合することができる。本発明の樹脂組
成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成分、及びその他の添加剤等を
ミキサーを用いて常温混合し、ロール、押出機等の混練
機で混練し、冷却後粉砕して得られる。本発明の樹脂組
成物を用いて、半導体等の電子部品を封止し、半導体装
置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレ
ッションモールド、インジェクションモールド等の成形
方法で硬化成形すればよい。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。配合単位は重量部とす
る。実施例及び比較例において使用した硬化促進剤の略
号及び構造を、以下に示す。
れらに限定されるものではない。配合単位は重量部とす
る。実施例及び比較例において使用した硬化促進剤の略
号及び構造を、以下に示す。
【化１３】 ＴＰＰＫ−ＮＡ
【００１７】
【化１４】 ＴＰＰＫ−ＢＡ
【００１８】 実施例１ 式（６）の結晶性エポキシ樹脂（融点１０５℃） ５０．３重量部
【化１５】
【００１９】 式（７）のフェノール樹脂（軟化点７３℃） ４９．７重量部
【化１６】
【００２０】 ＴＰＰＫ−ＮＡ ５．０重量部 溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ） ８３０重量部 式（８）のシランカップリング剤 ３．０重量部
【化１７】 カーボンブラック ２．０重量部 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂 １．７重量部 カルナバワックス ２．８重量部 を常温でミキサーを用いて混合した後、１００℃で二軸
ロールを用いて混練し、冷却後粉砕し、樹脂組成物を得
た。得られた樹脂組成物を以下の方法で評価した。結果
を表１に示す。
ロールを用いて混練し、冷却後粉砕し、樹脂組成物を得
た。得られた樹脂組成物を以下の方法で評価した。結果
を表１に示す。
【００２１】評価方法 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定した。ス
パイラルフローは流動性のパラメータであり、数値が大
きい方が流動性が良好である。単位ｃｍ。 ボイド：低圧トランスファー成形機を用いて、１７５
℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で１６０ｐＱ
ＦＰを成形し、パッケージのボイドを超音波探傷機を用
いて観察した。評価は、○、△、×の３段階で評価し
た。 耐パッケージクラック性：低圧トランスファー成形機を
用いて、１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２
分で８０ｐＱＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を成形し、１７５
℃、８時間の後硬化を行い、８個のパッケージを得た。
８５℃、相対湿度８５％で１６８時間吸湿させた後、２
４０℃のＩＲリフロー処理を１０秒で２回行い、パッケ
ージクラック個数を目視で観察し、クラックの生じたパ
ッケージがｎ個であるとき、ｎ／８と表示した。
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定した。ス
パイラルフローは流動性のパラメータであり、数値が大
きい方が流動性が良好である。単位ｃｍ。 ボイド：低圧トランスファー成形機を用いて、１７５
℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で１６０ｐＱ
ＦＰを成形し、パッケージのボイドを超音波探傷機を用
いて観察した。評価は、○、△、×の３段階で評価し
た。 耐パッケージクラック性：低圧トランスファー成形機を
用いて、１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２
分で８０ｐＱＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を成形し、１７５
℃、８時間の後硬化を行い、８個のパッケージを得た。
８５℃、相対湿度８５％で１６８時間吸湿させた後、２
４０℃のＩＲリフロー処理を１０秒で２回行い、パッケ
ージクラック個数を目視で観察し、クラックの生じたパ
ッケージがｎ個であるとき、ｎ／８と表示した。
【００２２】実施例２〜６ 表１の処方に従って配合し、実施例１と同様にして樹脂
組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１に示す。なお、実施例２に使用した式（９）のシラン
カップリング剤、実施例５に使用した式（１０）の結晶
性エポキシ樹脂（融点８０℃）を以下に示す。実施例６
に使用した結晶性エポキシ樹脂Ｘは、4,4'-ビス(2,3-エ
ポキシプロポキシ)-3,3',5,5'-テトラメチルスチルベン
６０重量％と4,4'-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-5-タ
ーシャリブチル-2,3',5'-トリメチルスチルベン４０重
量％の混合物を主成分とするものである（融点１２０
℃）。実施例４〜６に使用した処理シリカは、溶融球状
シリカ（平均粒径１５μｍ）８３０重量部と式（８）の
シランカップリング剤３．０重量部とをアルミバットに
入れ、１２５℃で４時間処理したものである。
組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１に示す。なお、実施例２に使用した式（９）のシラン
カップリング剤、実施例５に使用した式（１０）の結晶
性エポキシ樹脂（融点８０℃）を以下に示す。実施例６
に使用した結晶性エポキシ樹脂Ｘは、4,4'-ビス(2,3-エ
ポキシプロポキシ)-3,3',5,5'-テトラメチルスチルベン
６０重量％と4,4'-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-5-タ
ーシャリブチル-2,3',5'-トリメチルスチルベン４０重
量％の混合物を主成分とするものである（融点１２０
℃）。実施例４〜６に使用した処理シリカは、溶融球状
シリカ（平均粒径１５μｍ）８３０重量部と式（８）の
シランカップリング剤３．０重量部とをアルミバットに
入れ、１２５℃で４時間処理したものである。
【化１８】
【００２３】
【化１９】
【００２４】比較例１〜２ 表１の処方に従って配合し、実施例１と同様にして樹脂
組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１に示す。
組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１に示す。
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物を用いるこ
とにより、流動性に優れ、ボイドが少なく、耐パッケー
ジクラック性に優れた信頼性の高い半導体装置を得るこ
とができる。
とにより、流動性に優れ、ボイドが少なく、耐パッケー
ジクラック性に優れた信頼性の高い半導体装置を得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (5)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）一般式（１）で示される硬化促進剤、
（Ｄ）無機充填材、及び（Ｅ）下記式から選ばれる１種
以上のシランカップリング剤を必須成分とすることを特
徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （ここで、Ｒ1はフェニル基、又はナフチル基であ
る。） 【化２】 （ここで、Ｒ2はメチル基、又はエチル基である。） - 【請求項２】 （Ｅ）式から選ばれる１種以上のシラン
カップリング剤で予め表面処理された無機充填材である
請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 エポキシ樹脂（Ａ）が、融点５０〜１５
０℃の結晶性エポキシ樹脂である請求項１、又は２記載
のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹
脂が、一般式（２）及び一般式（３）から選ばれる１種
以上、一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂、又は一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ
樹脂と一般式（５）で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂との混合物である請求項３記載のエポキシ樹脂組成
物。 【化３】 （ここで、Ｒ3は、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状ア
ルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択される基
又は原子であり、それらは互いに同じであっても異なっ
ていても良い。） 【化４】 （ここで、Ｒ4は、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状ア
ルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択される基
又は原子であり、それらは互いに同じであっても異なっ
ていても良い。） 【化５】 （ここで、Ｒ5〜Ｒ12は、それぞれ独立に、水素原子、
炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、又はハロ
ゲンの中から選択される基又は原子を示す。炭素−炭素
二重結合に結合している２個のアリール基は互いに異な
る。） 【化６】 （ここで、 Ｒ13〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原
子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、又は
ハロゲンの中から選択される基又は原子を示す。炭素−
炭素二重結合に結合している２個のアリール基は互いに
同じである。） - 【請求項５】 請求項１、２、３、又は４記載のエポキ
シ樹脂組成物を用いて封止してなることを特徴とする半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21032997A JP3434676B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21032997A JP3434676B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1149934A true JPH1149934A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3434676B2 JP3434676B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=16587626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21032997A Expired - Fee Related JP3434676B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434676B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001081284A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製法およびそれにより得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物ならびに半導体装置 |
| JP2001234031A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001261782A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002322346A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP21032997A patent/JP3434676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001081284A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製法およびそれにより得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物ならびに半導体装置 |
| JP2001234031A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001261782A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002322346A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3434676B2 (ja) | 2003-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1138602A (zh) | 半导体密封用环氧树脂组合物以及用它密封的半导体部件 | |
| JP3434676B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3883146B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3056667B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH1121426A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JP3585615B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2000273155A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた半導体装置 | |
| JP4014311B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2000212395A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2593503B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置 | |
| JP4706089B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH11116775A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法 | |
| JPH111543A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH1121425A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JPS5918724A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物 | |
| JP2001064362A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP4724947B2 (ja) | エポキシ樹脂成形材料の製造方法及び半導体装置 | |
| JP2000086866A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH11181238A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH1180321A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH1171442A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH04139256A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び硬化物 | |
| JP2004018786A (ja) | 封止用樹脂組成物および電子部品封止装置 | |
| JP2000309678A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2000212394A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100530 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130530 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130530 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140530 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |