JPS5943017A - エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置Info
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- JPS5943017A JPS5943017A JP15255782A JP15255782A JPS5943017A JP S5943017 A JPS5943017 A JP S5943017A JP 15255782 A JP15255782 A JP 15255782A JP 15255782 A JP15255782 A JP 15255782A JP S5943017 A JPS5943017 A JP S5943017A
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- Japan
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- epoxy
- epoxy resin
- resin composition
- resin
- phenolic hydroxyl
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- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の属する技術分野?ユ?・″?一本廃明は、:エ
ボ謔ジ樹脂組・放物および樹脂封止型半導体?装置に関
・し・、更に?静′L2′???くば、耐湿性、高温電
気特性お工び耐熱&”ti”m”’tmに:)れたーボ
キレト“・・・:.?・■.::.1.一 樹脂組成惣および樹脂封止型平一体装置に関する。
ボ謔ジ樹脂組・放物および樹脂封止型半導体?装置に関
・し・、更に?静′L2′???くば、耐湿性、高温電
気特性お工び耐熱&”ti”m”’tmに:)れたーボ
キレト“・・・:.?・■.::.1.一 樹脂組成惣および樹脂封止型平一体装置に関する。
1?。赫術。オiヤあ蔽?晶一.?
樹脂封止型半導体装置は、例えば、集積回路(rc),
大規模集積回路(LSI)、トランジスタ、ダイオード
等の牛導体素子を、外部雰囲気や機械的衝撃から保護す
るために、熱硬化性樹脂を用いて封止1−で成るもので
ある。
大規模集積回路(LSI)、トランジスタ、ダイオード
等の牛導体素子を、外部雰囲気や機械的衝撃から保護す
るために、熱硬化性樹脂を用いて封止1−で成るもので
ある。
半導体素子の封止技術として、従来は、金属やセラミッ
クス等を用いるハーメチック封止が採用?・.:.・・ されていたが、最近では,経済的に有利であると1’:
l’IIφ1両か?ら、樹脂封止が主流を占めている。
クス等を用いるハーメチック封止が採用?・.:.・・ されていたが、最近では,経済的に有利であると1’:
l’IIφ1両か?ら、樹脂封止が主流を占めている。
...叩゛かる半導り止用樹脂としては・...岑量生
産に埠する低圧トランスファ成形..法に徳用可?能な
、低圧成形用エボ:奔シ樹脂組成物カ一般k広゛く使用
さ.れ:ている。I一かしながら、伸1.真..ば、工
;赫キシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂硬化剤、イ
ミダゾール硬化促進?剤擲から成′不玉ポ?ギシ樹fJ
′#紹成物を、t:ランスファ成形して得ら?れる1来
の樹脂?封止型′1 半導体装置には次のような欠点がある6″即ち、■耐湿
性が劣るために、ア.ルミニウム電極などが一″■?.
. 腐食劣イ−.す:るこ..生、.....■高温時にお
ける電ネ:特性pS劣.シ、特に,リーク電流が増加す
るために、半導体素子の機能が低下すること、 ■半導体素子と封止樹脂の熱膨張係数が異るととたら,
熱変化に対する信頼性が低く,半導体素子のクラックや
ボンディングワイヤのオーブン不良等を起すこと、 である。これらのうち■について説明すると、樹脂封止
壓半・導体装置は高温高湿雰囲気下で使用または保存す
ることがあるので、そのような条件下に.おいても.品
質を保証?レなけ.れば?ならない。耐湿性の品質保証
のだめの信頼性評価試験としては、85’Otたは12
0℃の飽和水蒸気中に暴路する加速評価法が行なわれて
いる0最近では電圧を印加して更に加速性を高めたパイ
.アス印加型の評価試験も実施されている。.・′: しかしエボキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止型半導体装
置では、封止樹脂が吸湿性を有するために、水分が外部
雰囲気かち封止樹脂層を介して、或いは封止樹脂とリー
ドフレームの界面を通らて内部に浸入し、半導体素子の
表面にまで到達する。
産に埠する低圧トランスファ成形..法に徳用可?能な
、低圧成形用エボ:奔シ樹脂組成物カ一般k広゛く使用
さ.れ:ている。I一かしながら、伸1.真..ば、工
;赫キシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂硬化剤、イ
ミダゾール硬化促進?剤擲から成′不玉ポ?ギシ樹fJ
′#紹成物を、t:ランスファ成形して得ら?れる1来
の樹脂?封止型′1 半導体装置には次のような欠点がある6″即ち、■耐湿
性が劣るために、ア.ルミニウム電極などが一″■?.
. 腐食劣イ−.す:るこ..生、.....■高温時にお
ける電ネ:特性pS劣.シ、特に,リーク電流が増加す
るために、半導体素子の機能が低下すること、 ■半導体素子と封止樹脂の熱膨張係数が異るととたら,
熱変化に対する信頼性が低く,半導体素子のクラックや
ボンディングワイヤのオーブン不良等を起すこと、 である。これらのうち■について説明すると、樹脂封止
壓半・導体装置は高温高湿雰囲気下で使用または保存す
ることがあるので、そのような条件下に.おいても.品
質を保証?レなけ.れば?ならない。耐湿性の品質保証
のだめの信頼性評価試験としては、85’Otたは12
0℃の飽和水蒸気中に暴路する加速評価法が行なわれて
いる0最近では電圧を印加して更に加速性を高めたパイ
.アス印加型の評価試験も実施されている。.・′: しかしエボキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止型半導体装
置では、封止樹脂が吸湿性を有するために、水分が外部
雰囲気かち封止樹脂層を介して、或いは封止樹脂とリー
ドフレームの界面を通らて内部に浸入し、半導体素子の
表面にまで到達する。
この水分と封止樹脂中に存在する不・純物等の作用の結
果を・して樹脂封止型半導.体装置“は.アルミニウム
電極.、配線等の腐食による不良を発生する。またパ.
イ・アス電圧を印加した場合式は、その電.気化学的作
用によってアルミニウム電極、配線の腐食による不良?
が特に著:シく多発する′6・・■次に■について説明
すると、樹脂封止型半導体装置は高温争件下で使用する
ことがある.ので、そのような?条件におかても品質を
保:証し表ければならない。そのだめの評価試験として
は80℃−7150℃でバイアス電圧を印加して信頼性
を評価する加速試験が一般的である。? このような試験において例えば、半導体表面が外部電荷
に鋭敏なMO8構造を有する素子や、逆バイアスが印加
されたPN接合を有する素子等K特に著しく多発する不
良として、チャネリングによる・リーグ電流の増加する
現象がある0この現象は電圧が印加された素子の表面に
接している封止樹脂層に電界が作用することにより発生
するものと考えられる?. 次に■Kついて説朋すると、樹脂封止型半導体装置は様
々.な温度条件下で使用されると・とがあるのヤ、急激
身温度変化においても品質を保証しなければならない?
そのだ・め:の評価試験と.して.紘、たとえば−60
・゜Cと”+200℃の雰囲気下に、樹脂封止型半導体
:装置を・交互に曝す加速試験が実・施される。
果を・して樹脂封止型半導.体装置“は.アルミニウム
電極.、配線等の腐食による不良を発生する。またパ.
イ・アス電圧を印加した場合式は、その電.気化学的作
用によってアルミニウム電極、配線の腐食による不良?
が特に著:シく多発する′6・・■次に■について説明
すると、樹脂封止型半導体装置は高温争件下で使用する
ことがある.ので、そのような?条件におかても品質を
保:証し表ければならない。そのだめの評価試験として
は80℃−7150℃でバイアス電圧を印加して信頼性
を評価する加速試験が一般的である。? このような試験において例えば、半導体表面が外部電荷
に鋭敏なMO8構造を有する素子や、逆バイアスが印加
されたPN接合を有する素子等K特に著しく多発する不
良として、チャネリングによる・リーグ電流の増加する
現象がある0この現象は電圧が印加された素子の表面に
接している封止樹脂層に電界が作用することにより発生
するものと考えられる?. 次に■Kついて説朋すると、樹脂封止型半導体装置は様
々.な温度条件下で使用されると・とがあるのヤ、急激
身温度変化においても品質を保証しなければならない?
そのだ・め:の評価試験と.して.紘、たとえば−60
・゜Cと”+200℃の雰囲気下に、樹脂封止型半導体
:装置を・交互に曝す加速試験が実・施される。
この.ような試験において、従来1の樹脂封止1(ν半
導・体装置は約百回権度の繰シ返し試験によって、ボ.
ンディングワイヤのオ.−ブン不良やチップクラック等
を発生するとい.う欠点があった。
導・体装置は約百回権度の繰シ返し試験によって、ボ.
ンディングワイヤのオ.−ブン不良やチップクラック等
を発生するとい.う欠点があった。
従来の樹脂封止型半導体装置は、上記欠点を・有するも
のであるために、その改良が求められていた。
のであるために、その改良が求められていた。
[発明の目的コ
本発明の目的は、このような従来の樹脂封止型半導体装
置およびエボキシ樹脂組成物の欠点を改良することにあ
シ、優れた耐湿性、高温電気特性および耐熱変化特性を
有する高信頼性の樹脂封止型半導体装置およびエボキシ
樹脂組成物を提供することにある。
置およびエボキシ樹脂組成物の欠点を改良することにあ
シ、優れた耐湿性、高温電気特性および耐熱変化特性を
有する高信頼性の樹脂封止型半導体装置およびエボキシ
樹脂組成物を提供することにある。
「発明の概要」
上記目的を達成するために、本発明者が鋭意研究を重ね
た結果一次に示すエボキシ樹脂組成物が半導体用封止樹
脂として、従来のエボキシ樹脂組成物に較べ優れた特性
を.有することを見出し、これを用いることによって、
耐湿性、高暉電気特性および耐熱変化特性に優れた樹脂
封止型半導体装.置が得られることを見出した。.・ すなわち本発明は、. (a)エボキシ樹脂、.. (b)フェノール性水酸基を有する重合体物質とエボキ
シ化合物の溶融混合物および、 (C)有機ホスフィン化合物、 を必須成分として成ることを特徴とするエボキシ樹脂組
成物であシ、また本発明は上記エボギシ樹脂組成物を用
いて半導体を封止して成ることを特・徴とする樹脂封止
型半導体装置である。
た結果一次に示すエボキシ樹脂組成物が半導体用封止樹
脂として、従来のエボキシ樹脂組成物に較べ優れた特性
を.有することを見出し、これを用いることによって、
耐湿性、高暉電気特性および耐熱変化特性に優れた樹脂
封止型半導体装.置が得られることを見出した。.・ すなわち本発明は、. (a)エボキシ樹脂、.. (b)フェノール性水酸基を有する重合体物質とエボキ
シ化合物の溶融混合物および、 (C)有機ホスフィン化合物、 を必須成分として成ることを特徴とするエボキシ樹脂組
成物であシ、また本発明は上記エボギシ樹脂組成物を用
いて半導体を封止して成ることを特・徴とする樹脂封止
型半導体装置である。
本発明において用いられるエボキシ樹脂は、一般にエボ
キシ樹脂として使用されている.ものであれば、いかな
るものでもよい。
キシ樹脂として使用されている.ものであれば、いかな
るものでもよい。
かかるエボキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール
A型エボキシ樹脂、フェノールノボラック型エボキシ樹
脂,クレゾールノボラック型エボキシ樹脂等のグリシジ
.ルエーテル型エボキシtH脂iグリシジルエステル型
エボキシ樹脂;グリシジルアミン型エホキシ樹脂;綿状
脂肪族エボキシ樹脂;脂環式エボキシ樹脂;複素環型エ
ボキシ樹脂;ハロゲン化エボキシ樹脂等の一分子中に千
ボキS/基を2個以上有するエボキシ樹脂が挙げられ,
これから成る群より選ばれる1種もしくは2種以上のも
のが用いられる。上記エボキシ樹脂は、塩素イオンの含
有量カ月oppm以下で加水分解性塩素の含有量が0.
1j@J%以下のものであることが好ましい。
A型エボキシ樹脂、フェノールノボラック型エボキシ樹
脂,クレゾールノボラック型エボキシ樹脂等のグリシジ
.ルエーテル型エボキシtH脂iグリシジルエステル型
エボキシ樹脂;グリシジルアミン型エホキシ樹脂;綿状
脂肪族エボキシ樹脂;脂環式エボキシ樹脂;複素環型エ
ボキシ樹脂;ハロゲン化エボキシ樹脂等の一分子中に千
ボキS/基を2個以上有するエボキシ樹脂が挙げられ,
これから成る群より選ばれる1種もしくは2種以上のも
のが用いられる。上記エボキシ樹脂は、塩素イオンの含
有量カ月oppm以下で加水分解性塩素の含有量が0.
1j@J%以下のものであることが好ましい。
またエポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル型エボ
キシ樹脂を用いること.が好ましく、とりわけ、エボキ
シ当量170〜300を有するノ・ボラック型エボキシ
樹脂を用いることが、優.れな特性を有する硬化物が得
られることから、最も好ましい。
キシ樹脂を用いること.が好ましく、とりわけ、エボキ
シ当量170〜300を有するノ・ボラック型エボキシ
樹脂を用いることが、優.れな特性を有する硬化物が得
られることから、最も好ましい。
本発明において硬化剤として用いられるフェノール性水
酸基を有する重合体物質とエボキシ化合物の溶融混合物
は、フェ/−ル性水酸基を有する重合体物質とエボキシ
化合物を混合し、加熱して相溶させることによって得る
ことができる。上記溶融混合物に.おいて,7エノール
性水酸基とエボキシ基は必ずしも反応していなく.でも
よいが,場合によっては反応させてもよく、むしろその
方が好ましい?反応を?促進するために、加熱のほか、
反応促進剤を添加することができるが、反応促進剤とし
ては一般の硬化促進剤を用いてもよいが、有機ホスフィ
ン化合物が断然好ましい。このときに有機ホスフィン化
合物を加えておくと、エボキシ樹脂との反応の際・に再
び硬化促進剤として利用できる。・ フェノール性水酸基を有する重合体物質とエポキシ化合
物の配合量はフェノール性水酸基の数を100としたと
きに、.・エボキシ基・の数が0.001〜50とな石
ように両者を配合することが好ましい。そ?の理由は0
.001未満ではエボキシ化合物添加の効果が認葡難く
、また・閏を超えると機械的な強度が不?充分で、エボ
キグ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置に悪影響を
与えやすくなるためである。
酸基を有する重合体物質とエボキシ化合物の溶融混合物
は、フェ/−ル性水酸基を有する重合体物質とエボキシ
化合物を混合し、加熱して相溶させることによって得る
ことができる。上記溶融混合物に.おいて,7エノール
性水酸基とエボキシ基は必ずしも反応していなく.でも
よいが,場合によっては反応させてもよく、むしろその
方が好ましい?反応を?促進するために、加熱のほか、
反応促進剤を添加することができるが、反応促進剤とし
ては一般の硬化促進剤を用いてもよいが、有機ホスフィ
ン化合物が断然好ましい。このときに有機ホスフィン化
合物を加えておくと、エボキシ樹脂との反応の際・に再
び硬化促進剤として利用できる。・ フェノール性水酸基を有する重合体物質とエポキシ化合
物の配合量はフェノール性水酸基の数を100としたと
きに、.・エボキシ基・の数が0.001〜50とな石
ように両者を配合することが好ましい。そ?の理由は0
.001未満ではエボキシ化合物添加の効果が認葡難く
、また・閏を超えると機械的な強度が不?充分で、エボ
キグ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置に悪影響を
与えやすくなるためである。
反応促進剤の添加量は溶融混?合物100:1量部に対
し0〜10重量部?がよい。ただし有機ホスフィン化合
物以外め反応促進剤を用・いる場合には、添加量を必要
最小限にとどめることが肝要である。上記条件外?では
悪影響を与えやすくなることに注意すべきである。′ 本発明において用いられる7臣ノール性水酸基を有する
重合体物質とはフェノール樹脂及びフェノール性重合体
であって、具体的に例示するとフェノール・ノボラック
樹脂、.クレゾールノボラック樹脂,tert−プチル
フェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラッ
ク樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型
フェノール樹脂、ポリバラオキシヌチレンなどのフェノ
ール性重合1体々どが挙げられる。これらのフェノール
性水酸基を有する重合体物質の分子はハiゲン原子を結
合していてもよい。これらのフェノール性水酸基を有す
る重合体の中でも、ノボラック型フェノール樹脂および
ポリパラオキシスチレンが最も好ましい。またこれら重
合体は1種もしくは2種以上の混合系で使用することが
できる。
し0〜10重量部?がよい。ただし有機ホスフィン化合
物以外め反応促進剤を用・いる場合には、添加量を必要
最小限にとどめることが肝要である。上記条件外?では
悪影響を与えやすくなることに注意すべきである。′ 本発明において用いられる7臣ノール性水酸基を有する
重合体物質とはフェノール樹脂及びフェノール性重合体
であって、具体的に例示するとフェノール・ノボラック
樹脂、.クレゾールノボラック樹脂,tert−プチル
フェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラッ
ク樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型
フェノール樹脂、ポリバラオキシヌチレンなどのフェノ
ール性重合1体々どが挙げられる。これらのフェノール
性水酸基を有する重合体物質の分子はハiゲン原子を結
合していてもよい。これらのフェノール性水酸基を有す
る重合体の中でも、ノボラック型フェノール樹脂および
ポリパラオキシスチレンが最も好ましい。またこれら重
合体は1種もしくは2種以上の混合系で使用することが
できる。
本発明において用いられるエボキシ化合物は,エボキシ
基を有する化合物であればいかなるものでもよいが、好
ましくはアリファティックな性質を有し、かつエボキシ
基を有する化合物があげられ、ま:1た特に好まLく仕
エボキシ′:基を有す不ゴムである6王ポ÷シ基を有?
する?ゴムは常温ま・た好まレくは0℃以下で弾性を示
し、またガラス転移点がO″C以下であ不ことか好寸し
いふ具体的にはアタリ・)レ系Jブタジ一・ン糺、?ク
・6ロブレン系、ウレタン?系・等の重?合体jたは共
重合体の分子内にエポキシ基を有する化合物である。エ
ボキシ基を有するゴムおよびその製造法については特幽
項56一・122867号公報に開禾されている。また
同公報に、フェノニ?ル・性水酸1基キ有する重1合体
物質とエボキシ基を有するゴムとの溶融混合物について
・め開示がある″6童た三井東圧化学(株)社の商品治
ミレッ・ク亥N.kジ」ノーズの名で市販含れそいる?
上記溶融混合物がある。
基を有する化合物であればいかなるものでもよいが、好
ましくはアリファティックな性質を有し、かつエボキシ
基を有する化合物があげられ、ま:1た特に好まLく仕
エボキシ′:基を有す不ゴムである6王ポ÷シ基を有?
する?ゴムは常温ま・た好まレくは0℃以下で弾性を示
し、またガラス転移点がO″C以下であ不ことか好寸し
いふ具体的にはアタリ・)レ系Jブタジ一・ン糺、?ク
・6ロブレン系、ウレタン?系・等の重?合体jたは共
重合体の分子内にエポキシ基を有する化合物である。エ
ボキシ基を有するゴムおよびその製造法については特幽
項56一・122867号公報に開禾されている。また
同公報に、フェノニ?ル・性水酸1基キ有する重1合体
物質とエボキシ基を有するゴムとの溶融混合物について
・め開示がある″6童た三井東圧化学(株)社の商品治
ミレッ・ク亥N.kジ」ノーズの名で市販含れそいる?
上記溶融混合物がある。
また本発明のエボキシ樹脂組成物はラエ冫ール性水酸基
を有する重合体物質と?ヱボキシ化合物の溶融混合物め
ほかに、一般のノボラレク型シェノール樹脂等のフェノ
ール性水酸基を有す1重谷体を硬化剤として併用干るこ
とができ名。エボ岑シ樹脂組成物中に配合された一般の
フェノ]ル性水酸基を有する重合体量を適宜選択するこ
とによりて、溶融混合物中のフェノール性水酸基を有す
る重合体の配合量を変化させた場合と類似の効果を得る
・ことができる。
を有する重合体物質と?ヱボキシ化合物の溶融混合物め
ほかに、一般のノボラレク型シェノール樹脂等のフェノ
ール性水酸基を有す1重谷体を硬化剤として併用干るこ
とができ名。エボ岑シ樹脂組成物中に配合された一般の
フェノ]ル性水酸基を有する重合体量を適宜選択するこ
とによりて、溶融混合物中のフェノール性水酸基を有す
る重合体の配合量を変化させた場合と類似の効果を得る
・ことができる。
エボキシ樹脂と、フェノール性水酸基を有する化合物と
エボキシ化合物の溶融.混合物の配合比については、フ
ェノール性水酸基数と総エボキシ基数(エポキシ樹脂と
エボキシ化合物中のエボキシ基数の和)の比が0.5〜
1,5の.範囲内にあるように配合することが望ましい
。一般のフェノール性水酸基を有する重合体を併用し.
た場合には、総フェノール性水酸基数(溶融混合物およ
び併用し.九重合体中の7工/−ル性水酸基数の和)と
総エボキシ基数の比が0.5〜1.5の範囲内にあるこ
とが望ましい。上記範囲外では反.応が・充分・に起・
シに<.〈なり、硬化物の特性・.が劣化しゃ:す・く
なる。
エボキシ化合物の溶融.混合物の配合比については、フ
ェノール性水酸基数と総エボキシ基数(エポキシ樹脂と
エボキシ化合物中のエボキシ基数の和)の比が0.5〜
1,5の.範囲内にあるように配合することが望ましい
。一般のフェノール性水酸基を有する重合体を併用し.
た場合には、総フェノール性水酸基数(溶融混合物およ
び併用し.九重合体中の7工/−ル性水酸基数の和)と
総エボキシ基数の比が0.5〜1.5の範囲内にあるこ
とが望ましい。上記範囲外では反.応が・充分・に起・
シに<.〈なり、硬化物の特性・.が劣化しゃ:す・く
なる。
本発明において用いられる酸無水.物は、脂肪族、脂環
族または芳香族の無水カルボン酸もしくはこれらの置換
無水カルボン酸であれば、いかなるものでも使用可能で
ある。かかる酸無水物としては、例えば、無水マレイン
酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフ
タル酸、無水へキサヒドロフタル酸?、無水トリメリッ
ト酸、無水ピロメリッ1ト酸、・熱水ナジレク酸(3.
6−エンドメチレン−1’,2’,3’;6−テトラヒ
:ドロ無水フタル酸)、無水メチルナジ多夕酸、・3.
3’,4.4’−ベンゾフェノンテトラ漬ルボン酸?無
水物、無水テトラブロムフタル酸,無水クロレンディッ
ク酸等があげられ、とれらから成る酵?より選ばれる1
種もしくは2種以上のものが用・いられる。′?. 酸無氷物の配合1は王ボキシ樹.脂硬化剤a誉の印重量
嘩以下であることが好まレい。その理由は50重量・俤
を趙えで配合す▲とエボキシ樹脂組成物の耐湿性が劣化
:す4+めである。また酸無水物の配合量は:硬化剤の
フェノール性水酸?基と無水カルg%シル基?の総数1
工示キシ樹脂のエボ?キシ基数の比、′? [(フェラール?性水酸基数+無水カルボキシル基数)
/エボキシ基数]が0.5〜1.5の範囲内にあるよう
に配合することが好ましい。その理由は上記範囲外で硅
エボキシ樹脂組成物や耐!性が劣イヒするためである。
族または芳香族の無水カルボン酸もしくはこれらの置換
無水カルボン酸であれば、いかなるものでも使用可能で
ある。かかる酸無水物としては、例えば、無水マレイン
酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフ
タル酸、無水へキサヒドロフタル酸?、無水トリメリッ
ト酸、無水ピロメリッ1ト酸、・熱水ナジレク酸(3.
6−エンドメチレン−1’,2’,3’;6−テトラヒ
:ドロ無水フタル酸)、無水メチルナジ多夕酸、・3.
3’,4.4’−ベンゾフェノンテトラ漬ルボン酸?無
水物、無水テトラブロムフタル酸,無水クロレンディッ
ク酸等があげられ、とれらから成る酵?より選ばれる1
種もしくは2種以上のものが用・いられる。′?. 酸無氷物の配合1は王ボキシ樹.脂硬化剤a誉の印重量
嘩以下であることが好まレい。その理由は50重量・俤
を趙えで配合す▲とエボキシ樹脂組成物の耐湿性が劣化
:す4+めである。また酸無水物の配合量は:硬化剤の
フェノール性水酸?基と無水カルg%シル基?の総数1
工示キシ樹脂のエボ?キシ基数の比、′? [(フェラール?性水酸基数+無水カルボキシル基数)
/エボキシ基数]が0.5〜1.5の範囲内にあるよう
に配合することが好ましい。その理由は上記範囲外で硅
エボキシ樹脂組成物や耐!性が劣イヒするためである。
..本発明において使用され!事機ホ子フトンイ.ヒ合
物は、硬化促進剤としての機能を有するものであり、か
かや化合物を配合せ.レめる供.とに本.り、..樹脂
封止型半導体装置の耐湿性および高郷電気特性の向.上
がもたらされる。. このような有機ホスフィン化合物は、次記一般〔式中、
R,,R2およo−R3は,同=でもμなっていてもよ
く、水素原子、アルキル基、フェラル基、トリル基等の
アリール基、シクロヘキシル基等のシクロアルキク奉等
で示される基を表わす。
物は、硬化促進剤としての機能を有するものであり、か
かや化合物を配合せ.レめる供.とに本.り、..樹脂
封止型半導体装置の耐湿性および高郷電気特性の向.上
がもたらされる。. このような有機ホスフィン化合物は、次記一般〔式中、
R,,R2およo−R3は,同=でもμなっていてもよ
く、水素原子、アルキル基、フェラル基、トリル基等の
アリール基、シクロヘキシル基等のシクロアルキク奉等
で示される基を表わす。
C式中、Rはアルカンを表わし,R,’七呵びR′は四
ニで驚異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、フ
エニル基、トリル基等のアリール基シクロヘキシル基等
の冫クPアルキ.ル基ヲ表わす.。た.だし.些′粋.
..よび几〃が1水素原子の場合を防.く。).で少.
される基のよ...うに有機ホスフィンを含む有機基で
塾ってもよい6ただしQR1+R’:2お夷び几.がす
べで水素原子である場合を除く。〕で示されるもQであ
り、例えば、.トリフエニルホスフイン、トリブチル中
.スン・イン,トリシクロヘキシルホスフィン、メチル
ジフェニルホスフィン等の第3ホスフィン化合物、プチ
ルフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2
ホスフィン化合物、フエニルホスフィン、オクチルホス
フィン等の第1ホ.スフィン化合物、およびビス(ジイ
エニルホスフィン)メタン、1,2−ビス(ジフェニル
ホス?イン)エタン等.の第3ビスホスフィイ.化合物
が挙げられ、これらから成る群より選ばれる1種もしく
は2種以上のものが使用される。
ニで驚異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、フ
エニル基、トリル基等のアリール基シクロヘキシル基等
の冫クPアルキ.ル基ヲ表わす.。た.だし.些′粋.
..よび几〃が1水素原子の場合を防.く。).で少.
される基のよ...うに有機ホスフィンを含む有機基で
塾ってもよい6ただしQR1+R’:2お夷び几.がす
べで水素原子である場合を除く。〕で示されるもQであ
り、例えば、.トリフエニルホスフイン、トリブチル中
.スン・イン,トリシクロヘキシルホスフィン、メチル
ジフェニルホスフィン等の第3ホスフィン化合物、プチ
ルフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2
ホスフィン化合物、フエニルホスフィン、オクチルホス
フィン等の第1ホ.スフィン化合物、およびビス(ジイ
エニルホスフィン)メタン、1,2−ビス(ジフェニル
ホス?イン)エタン等.の第3ビスホスフィイ.化合物
が挙げられ、これらから成る群より選ばれる1種もしく
は2種以上のものが使用される。
.:.これらの中でも、.アリールホスフィン化合物を
使用.することが好ましく、とりわけ、トリフェニルホ
スフィンナトのトリアリールホスフインカ最も好まし,
い。
使用.することが好ましく、とりわけ、トリフェニルホ
スフィンナトのトリアリールホスフインカ最も好まし,
い。
かかる有機ホスフィン化合物は、エボキシ樹脂および硬
化剤の総量に対してo.ogi〜.20重fl:%の量
で配合することが好ましく、特に好ましくは、0.01
〜5重′!kチである..。...本発明において必要
に応じて用いら些る無瞬質充てん剤としては、石英ガラ
ス粉末、結晶性シリ力粉末、ガラス繊維5タルク、アル
ミナ粉末、ケイ酸カルシウム粉末、炭酸カルシウム粉末
、硫酸バリウム粉末、マグネシア粉末などであるが、こ
れらの中で石英ガラス粉末や、結晶性シリカ粉末が、高
純度と低熱膨張係数の点で最も好ましい。
化剤の総量に対してo.ogi〜.20重fl:%の量
で配合することが好ましく、特に好ましくは、0.01
〜5重′!kチである..。...本発明において必要
に応じて用いら些る無瞬質充てん剤としては、石英ガラ
ス粉末、結晶性シリ力粉末、ガラス繊維5タルク、アル
ミナ粉末、ケイ酸カルシウム粉末、炭酸カルシウム粉末
、硫酸バリウム粉末、マグネシア粉末などであるが、こ
れらの中で石英ガラス粉末や、結晶性シリカ粉末が、高
純度と低熱膨張係数の点で最も好ましい。
しかしてこれら無機質充てん剤の配合量はエボキシ樹脂
、硬化剤および無機質充てん剤の種類によっても異るが
、たとえばトランスファ成形に用いる場合にはエポキシ
樹脂と硬化剤の総量に対し重量比で1.5倍〜4倍程度
でよい。無機質充てん剤の粒度分布については、粗い粒
子と細い粒子を組み合せて分布を均一にすることによっ
て成形性を改善することができる。
、硬化剤および無機質充てん剤の種類によっても異るが
、たとえばトランスファ成形に用いる場合にはエポキシ
樹脂と硬化剤の総量に対し重量比で1.5倍〜4倍程度
でよい。無機質充てん剤の粒度分布については、粗い粒
子と細い粒子を組み合せて分布を均一にすることによっ
て成形性を改善することができる。
本発明に係るエボキシ樹脂組成物は必要に応じて、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、エステル類もしくはパラフィン.類な
どの離型剤、塩素化バラフィン、フアムトルエン、.ヘ
キサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃剤、
カーボンプラックなどの着色剤、シランカップリング剤
などを適宜添加配合しても差しつかえない。
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、エステル類もしくはパラフィン.類な
どの離型剤、塩素化バラフィン、フアムトルエン、.ヘ
キサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃剤、
カーボンプラックなどの着色剤、シランカップリング剤
などを適宜添加配合しても差しつかえない。
本発明に係るエボキシ樹脂組成物を成形材料として調製
する場合の一般的な方法としては、所定の組成に節んだ
原料組成分を例えばミキサーにより..て充分混合後、
さらに熱ロールによる溶融混合処理、ま・たは二−ダ←
などによる混合処理を加えることにより容易にエボキシ
樹脂成形材料を得ることができる。
する場合の一般的な方法としては、所定の組成に節んだ
原料組成分を例えばミキサーにより..て充分混合後、
さらに熱ロールによる溶融混合処理、ま・たは二−ダ←
などによる混合処理を加えることにより容易にエボキシ
樹脂成形材料を得ることができる。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記エボキシ樹脂組
成物乃至成形材料を用いて半導体装置を封止することに
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成形法があるが、イン
ジェクシ冒ン成形、圧縮成形、注型、ディッピング、コ
ーティングなどによる封止も可能である。
成物乃至成形材料を用いて半導体装置を封止することに
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成形法があるが、イン
ジェクシ冒ン成形、圧縮成形、注型、ディッピング、コ
ーティングなどによる封止も可能である。
?エボキシ樹脂組成物乃至成形材料は封止の際に加熱し
て硬化?させ、最終的にはこの組成物乃至成形材料の硬
化物によって封止された樹脂封止型半導体装置を得名こ
とができる。硬化に?際しては、150゜C以上に加熱
することが特に望★しいI。′本発明でいう半導体装置
とは集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリ
スタ、ダイオードなどであって特に限定されるものでは
なー。
て硬化?させ、最終的にはこの組成物乃至成形材料の硬
化物によって封止された樹脂封止型半導体装置を得名こ
とができる。硬化に?際しては、150゜C以上に加熱
することが特に望★しいI。′本発明でいう半導体装置
とは集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリ
スタ、ダイオードなどであって特に限定されるものでは
なー。
[発明の効果]′
上記本発明の目的、概要の記載および下記実施例におい
て明らかなように、本発明の王ボ岑シ樹脂組成物および
該エボキシ樹脂を用いて半導体を封止して成る樹脂封止
型半導体装置は、バイアスPC’l”Kkいて水分によ
るアルミニウム配線の腐食断線が著しく低いことに示さ
れるように耐湿性に優れ,またMOS−BT試験におい
て、リーク電流の発生が著しく低いことに示されるよう
に高温電気特性に優れ、また熱サイクル試験において不
良の発生が著しく低いことに示されるように耐熱変化特
性(え優れている。従って本発1によって鴬信頼性の樹
脂封止型年i体一置を得ることができうみ?.・・一・
■・・?霞? 1上妃の上りに本発明の11キレ樹脂は、最も高品質?
、′挑{i?i性カS顧求含れる去ナる牛導体の封止樹
脂として用いた場合に、?最矢の効果を抛律するあであ
?るが、半導抹用ほどの高島讐が珈求されない一般の電
子部品や電気部品の封止、被覆、絶縁などに適用した場
合でも優れた効果が得られる。
て明らかなように、本発明の王ボ岑シ樹脂組成物および
該エボキシ樹脂を用いて半導体を封止して成る樹脂封止
型半導体装置は、バイアスPC’l”Kkいて水分によ
るアルミニウム配線の腐食断線が著しく低いことに示さ
れるように耐湿性に優れ,またMOS−BT試験におい
て、リーク電流の発生が著しく低いことに示されるよう
に高温電気特性に優れ、また熱サイクル試験において不
良の発生が著しく低いことに示されるように耐熱変化特
性(え優れている。従って本発1によって鴬信頼性の樹
脂封止型年i体一置を得ることができうみ?.・・一・
■・・?霞? 1上妃の上りに本発明の11キレ樹脂は、最も高品質?
、′挑{i?i性カS顧求含れる去ナる牛導体の封止樹
脂として用いた場合に、?最矢の効果を抛律するあであ
?るが、半導抹用ほどの高島讐が珈求されない一般の電
子部品や電気部品の封止、被覆、絶縁などに適用した場
合でも優れた効果が得られる。
[発明の実施例]
?次に本尭明の実施例を説明する計
実施例1〜5″″
?元ボキシ当量220のクレゾール?ノボラッレ型エボ
ギジm脂(エボ岑シ橋脂A>、±ボキシ当量290の臭
素化エボキシノボラック樹脂(エボキシ樹脂B)、特開
昭66−122867実施例1および実施例2に記載の
方法によって得られた重合体物質(それぞ糺重各体1お
よ?び■とナる。)′、三井東圧化学@)製商品名ミレ
ック東pqn’−231oc重合体■とす之)、分−i
4sooあフエ〉−ルノボラック樹脂硬化剤、ナジック
酸無水物、トリフエニルホスフィン、2−メチルイミダ
ゾール、ジメチルアミノメチルフェノール、石英ガラス
粉末、三酸化アンチモン、カルナパワックス、カーボン
ブラック、ンランカップリング剤(γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキジシラン)を第1表に示す組成(垂祉
部)に選び、各組成物をミキサーによる混・合,加熱ロ
ールによる混練を行うことによって、比較例を含め10
種のトランスファ成形材料を調製した。
ギジm脂(エボ岑シ橋脂A>、±ボキシ当量290の臭
素化エボキシノボラック樹脂(エボキシ樹脂B)、特開
昭66−122867実施例1および実施例2に記載の
方法によって得られた重合体物質(それぞ糺重各体1お
よ?び■とナる。)′、三井東圧化学@)製商品名ミレ
ック東pqn’−231oc重合体■とす之)、分−i
4sooあフエ〉−ルノボラック樹脂硬化剤、ナジック
酸無水物、トリフエニルホスフィン、2−メチルイミダ
ゾール、ジメチルアミノメチルフェノール、石英ガラス
粉末、三酸化アンチモン、カルナパワックス、カーボン
ブラック、ンランカップリング剤(γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキジシラン)を第1表に示す組成(垂祉
部)に選び、各組成物をミキサーによる混・合,加熱ロ
ールによる混練を行うことによって、比較例を含め10
種のトランスファ成形材料を調製した。
このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
することにより、MOS型集積画路を樹脂封止した。封
止は高周波予熱器で90′0に加熱した成形材料を?1
75゜Cで2分間モールドし、更に180゜Cで3時間
アフタキュアすることにより行った。
することにより、MOS型集積画路を樹脂封止した。封
止は高周波予熱器で90′0に加熱した成形材料を?1
75゜Cで2分間モールドし、更に180゜Cで3時間
アフタキュアすることにより行った。
上記樹脂封止型半導体装置各100個につい?で次の試
験を行った。
験を行った。
(1)120’O、2気圧の水蒸気中で10V印加して
アルミニウム配線の腐食による断線不良を調べる耐.湿
試験(バイアスPCT)を行い、その結果を第2表に示
した。
アルミニウム配線の腐食による断線不良を調べる耐.湿
試験(バイアスPCT)を行い、その結果を第2表に示
した。
(2)100゜0のオーブン沖でオフセットゲートλf
08FErp’伸l・1路にドレイ?ン電圧5v,:オ
フ讐ツ?トゲート電圧5′v′を印加して電気特性の劣
化によるリーク電流不良を調べる試験(”MO?s−n
T試験)を′行い、1ノ1−ク電流カivJ’m?値の
100倍?以上に増加した場谷を不良と判定じで、その
結果を第3表K示じだ。′? (3)+200゜Cと−65゜0の2つの恒温槽を用意
し、上記樹脂封止型半導体装置を+200’Oの恒温槽
に入れて鵠分間放置した。その後取り出して常温中に5
分間放置し、次に−65゜0の恒温槽に(資)分間放置
した。その後取シ出して再び常温中に5分間放置した。
08FErp’伸l・1路にドレイ?ン電圧5v,:オ
フ讐ツ?トゲート電圧5′v′を印加して電気特性の劣
化によるリーク電流不良を調べる試験(”MO?s−n
T試験)を′行い、1ノ1−ク電流カivJ’m?値の
100倍?以上に増加した場谷を不良と判定じで、その
結果を第3表K示じだ。′? (3)+200゜Cと−65゜0の2つの恒温槽を用意
し、上記樹脂封止型半導体装置を+200’Oの恒温槽
に入れて鵠分間放置した。その後取り出して常温中に5
分間放置し、次に−65゜0の恒温槽に(資)分間放置
した。その後取シ出して再び常温中に5分間放置した。
.以上の操作を1ザイクルとし、連続的に熱サイクル試
験を夷施しだ。熱サイク1ル試験の経過に従って随時サ
イクルを中断し、樹脂封止型半導体装置の特性をテスタ
ーを用いて測定し、不良の発生を調べた。その結果を第
4表に示した。
験を夷施しだ。熱サイク1ル試験の経過に従って随時サ
イクルを中断し、樹脂封止型半導体装置の特性をテスタ
ーを用いて測定し、不良の発生を調べた。その結果を第
4表に示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)(a)エボキシ樹脂・.?・ (b)フェノール性水酸基を有する重合体物質とエボキ
シ化合物の溶融混合物および (e)有iホスフイシ化合物?. を必須成分として成ることを特徴とするエボキシ樹脂組
成物。・?・ (2)エボキシ樹脂が、エボキジ当量1’70〜300
0ノボラッタ型エボキシ樹脂である特許請求の.範囲第
1項記載の工ボキジ樹脂組・成物。一′:1(3)フェ
ノール性水酸基を有する重合体物質とエボキシ化合.物
の溶融混合物が,フェノール性水酸基の数が100に対
し、エボキシ基の数が0.001〜(資)となるように
混合されて成る特許請求の範囲第1項記載のエボキシ樹
脂組成物。・ ・(4).・フェノール性水:′酸基を有する重合体物
質がノボラック型ダ.エノール樹脂である特許請求の範
囲第1項記載のエボキシ樹脂組成物。 (5)フ?エ・ノー.ル性水酸基を有する重合体物質と
溶融混合物をつくるエボキシ化?合物がエボキシ基を含
有するゴムである特許請求の範囲第1項記載の工・ボキ
シ樹脂組成物。・. (6)フェノール性水酸基を有する重合体物質とエボキ
シ化合“物の溶融混合物が、フェノール性水酸基と工京
キ・シ・基・の反応混合物である特許請求の範囲第1項
記載のエボキシ樹脂組成物。 (7)フ.一ツiル性水酸基を有する重合体物質とエボ
キシ化.金物の混.合物中に、フェノール性水酸基とエ
ボキシ基の?反応促進剤が含まれている特許請求の範囲
第′1項または第6項記載のエボキシ樹脂組成物。・.
.・・: (8)反応・促進剤が有機ホスフィレ化合物である特許
請?求の範囲?・第.7項.記載・のエボキシ樹脂組成
物。 (9)更に:ノボラック型フェノール樹脂を含んで成る
′特許請求の範囲第1項記載のエボキシ樹脂組成物。・
.:.・.′ Q[1更に酸無水物を含んで成る特許請求の範囲第1項
記載のエポキシ樹脂組成物。 (I])更k無7漬充てん′!4含んで成る特許?一求
訂?::範囲第1”..項爬:載p工?ボ木叱樹脂組成
物6:.11:一.?02特許請求の艷囲管、門項〜f
d511戸のいずれかに記載のエボキシ樹脂組成物を用
いて、半導体を封止して成ることを特徴・とす見樹?・
脂封止型半導体装:1。・:.′1.■
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15255782A JPS5943017A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15255782A JPS5943017A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943017A true JPS5943017A (ja) | 1984-03-09 |
Family
ID=15543070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15255782A Pending JPS5943017A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943017A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352599A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-13 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Flexible epoxy resin composition |
| JPS56122867A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-26 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Phenolic resin composition |
| JPS56130953A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-14 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Epoxy resin composition for sealing semiconductor device |
| JPS5724553A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-09 | Toshiba Corp | Resin sealed semiconductor device |
| JPS5740963A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Toshiba Corp | Resin-sealed semiconductor device |
| JPS57131223A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-14 | Hitachi Ltd | Resin composition |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15255782A patent/JPS5943017A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352599A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-13 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Flexible epoxy resin composition |
| JPS56122867A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-26 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Phenolic resin composition |
| JPS56130953A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-14 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Epoxy resin composition for sealing semiconductor device |
| JPS5724553A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-09 | Toshiba Corp | Resin sealed semiconductor device |
| JPS5740963A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Toshiba Corp | Resin-sealed semiconductor device |
| JPS57131223A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-14 | Hitachi Ltd | Resin composition |
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