JPS61259552A - 半導体封止装置 - Google Patents
半導体封止装置Info
- Publication number
- JPS61259552A JPS61259552A JP60102302A JP10230285A JPS61259552A JP S61259552 A JPS61259552 A JP S61259552A JP 60102302 A JP60102302 A JP 60102302A JP 10230285 A JP10230285 A JP 10230285A JP S61259552 A JPS61259552 A JP S61259552A
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- JP
- Japan
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- epoxy resin
- powder
- crystalline
- composition
- hardener
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/40—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
- H10W74/47—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins
- H10W74/473—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins containing a filler
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (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】
〔産業上の利用分野〕
不発萌は、溶融流動性が良く且つ硬化速度の速い作業性
の良い組成物を用いて被覆させて得られる半導体封止装
置に関する。
の良い組成物を用いて被覆させて得られる半導体封止装
置に関する。
従来半導体素子を封止する手段の一つにエポキシ樹脂粉
末を所定の大きさに成形したペレット組成物を半導体素
子上に載置し、その後加熱溶融して被覆する方法がある
。この無機溶融封止を行うためには、エポキシ樹脂粉末
が溶融後充分に流動する必要があり、このためエポキシ
樹脂の反応速度を遅くする必要がある。このために従来
次の様な対策が採られている。
末を所定の大きさに成形したペレット組成物を半導体素
子上に載置し、その後加熱溶融して被覆する方法がある
。この無機溶融封止を行うためには、エポキシ樹脂粉末
が溶融後充分に流動する必要があり、このためエポキシ
樹脂の反応速度を遅くする必要がある。このために従来
次の様な対策が採られている。
■反応速度の遅い硬化剤を選択使用する。
＠反応速度が特に遅くない硬化剤を使用する場合は、硬
化剤の量を少量使用するか、または乾式混合する。
化剤の量を少量使用するか、または乾式混合する。
しかしながら■については硬化に長時間を要し作業性が
悪いという欠点があり、また■については硬化剤の量が
少ないためエポキシ樹脂硬化物の特性が低下し、また乾
式混合の場合には分散性が悪く品質面での安定性に欠け
る難点がある。
悪いという欠点があり、また■については硬化剤の量が
少ないためエポキシ樹脂硬化物の特性が低下し、また乾
式混合の場合には分散性が悪く品質面での安定性に欠け
る難点がある。
本発明が解決しようとする問題点は上記従来方法で生ず
る難点を解決し、作業性の良い組成物を用いて、品質面
での安定性の優れた半導体封止装置を提供せんとするこ
とである。
る難点を解決し、作業性の良い組成物を用いて、品質面
での安定性の優れた半導体封止装置を提供せんとするこ
とである。
上記問題点はエポキシ樹脂として従来この種半導体封止
用組成物に全く使用されたことが無い結晶性エポキシ樹
脂という特定のエポキシ樹脂を使用し、且つこれに無機
質充填剤と硬化剤とを配合した組成物を半導体素子封止
用組成物として使用することによって達成される。
用組成物に全く使用されたことが無い結晶性エポキシ樹
脂という特定のエポキシ樹脂を使用し、且つこれに無機
質充填剤と硬化剤とを配合した組成物を半導体素子封止
用組成物として使用することによって達成される。
尚、ここで言う結晶性エポキシ樹脂とは、Ｘ線回折によ
り多数の結晶のピークが表われる固形エポキシ樹脂であ
って、物理的にはシャープな融点を示し且つ溶融時には
分子間相互作用が殆んどなくなるため極端に粘度が低下
する性質を有する。
り多数の結晶のピークが表われる固形エポキシ樹脂であ
って、物理的にはシャープな融点を示し且つ溶融時には
分子間相互作用が殆んどなくなるため極端に粘度が低下
する性質を有する。
本発明に於いて使用する結晶性エポキシ樹脂は融点が５
０〜１５０°Ｃである固体の結晶性エポキシ樹脂であり
、従来この種分野で使用されて来た所謂結晶性エポキシ
樹脂が広く使用出来る。特に本発明に於いてはその融点
よりも１０℃高い温度での熔融粘度が５ポイズ以下であ
るエポキシ樹脂が好ましい。これ等の具体例としては、
たとえば４．４’、−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）−３，３’、 ５． ５’−テトラメチルビフェ
ニル、ジグリシジルテレフタレート、ジグリシジルハイ
ドロキノン等を例示出来る。更に詳しくは、たとえば下
記一般式（１）で表わされるジグリシジルハイドロキノ
ンを代表例として説明すると、次の通りである。
０〜１５０°Ｃである固体の結晶性エポキシ樹脂であり
、従来この種分野で使用されて来た所謂結晶性エポキシ
樹脂が広く使用出来る。特に本発明に於いてはその融点
よりも１０℃高い温度での熔融粘度が５ポイズ以下であ
るエポキシ樹脂が好ましい。これ等の具体例としては、
たとえば４．４’、−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）−３，３’、 ５． ５’−テトラメチルビフェ
ニル、ジグリシジルテレフタレート、ジグリシジルハイ
ドロキノン等を例示出来る。更に詳しくは、たとえば下
記一般式（１）で表わされるジグリシジルハイドロキノ
ンを代表例として説明すると、次の通りである。
、、、、、、（１）
ジグリシジルハイドロキノンは式（Ｉ）において繰り返
し単位数ｎ＝ｏの化合物であり、結晶性を有するもので
ある。しかしながら本発明に於いては上記ｎが１〜５程
度の化合物や、末端がエポキシ化されていない化合物を
２０％以下好ましくは５％以下含んでいても良い。
し単位数ｎ＝ｏの化合物であり、結晶性を有するもので
ある。しかしながら本発明に於いては上記ｎが１〜５程
度の化合物や、末端がエポキシ化されていない化合物を
２０％以下好ましくは５％以下含んでいても良い。
特に好ましい結晶性エポキシ樹脂は、下記構造式（ＩＩ
） （Ｒ″は旧 ＣＨ３またはハロゲン原子を示す）で示さ
れるものである。このエポキシ樹脂に於（、ｓてＲがＣ
Ｈ３の場合は融点は１０５〜１０７℃で、これを溶融し
た場合たとえば１５０℃で０．０２ポイズ程度以上とな
る非常に低い粘度を示す。
） （Ｒ″は旧 ＣＨ３またはハロゲン原子を示す）で示さ
れるものである。このエポキシ樹脂に於（、ｓてＲがＣ
Ｈ３の場合は融点は１０５〜１０７℃で、これを溶融し
た場合たとえば１５０℃で０．０２ポイズ程度以上とな
る非常に低い粘度を示す。
本発明に於いては該結晶性エポキシ樹脂としては上記で
説明した通りその融点５０〜１５０°Ｃのものを使用す
るが、この際５０℃に達しないものでは目的物粉体組成
物がブロッキングを生じ易く、また逆に１５０℃よりも
高くなると作業性が悪くなる傾向がある。好ましい融点
は８０〜１２０℃程度である。
説明した通りその融点５０〜１５０°Ｃのものを使用す
るが、この際５０℃に達しないものでは目的物粉体組成
物がブロッキングを生じ易く、また逆に１５０℃よりも
高くなると作業性が悪くなる傾向がある。好ましい融点
は８０〜１２０℃程度である。
本発明に於いては上記結晶性エポキシ樹脂以外のエポキ
シ樹脂を、該結晶性エポキシ樹脂に対し５０重量％以下
の量で使用することが出来、この際のその他の樹脂とし
てたとえばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型エポキシ樹脂、通富のグリシジル型エポキシ樹脂等
を代表例として挙げることが出来る。
シ樹脂を、該結晶性エポキシ樹脂に対し５０重量％以下
の量で使用することが出来、この際のその他の樹脂とし
てたとえばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型エポキシ樹脂、通富のグリシジル型エポキシ樹脂等
を代表例として挙げることが出来る。
本発明に於いて用いられる硬化剤としては固形硬化剤で
あれば特に限定されず、たとえばジアミノジフェニルメ
タン、ジシアンジアミド、テトラヒドロフタリックアン
ハイドライド、ノボラック型フェノール系樹脂等である
。これ等の硬化剤は１種若しくは２種以上の混合系で使
用することも可能である。
あれば特に限定されず、たとえばジアミノジフェニルメ
タン、ジシアンジアミド、テトラヒドロフタリックアン
ハイドライド、ノボラック型フェノール系樹脂等である
。これ等の硬化剤は１種若しくは２種以上の混合系で使
用することも可能である。
エポキシ樹脂と硬化剤の配舎比については、硬化剤の官
能基の数とエポキシ樹脂のエポキシ基の数の比が０．５
〜１．５の範囲内にあるようにすることが好ましい。こ
の際上記範囲をはずれると反応が充分におこり難くなり
、硬化物の特性が劣化しやすくなる傾向がある。
能基の数とエポキシ樹脂のエポキシ基の数の比が０．５
〜１．５の範囲内にあるようにすることが好ましい。こ
の際上記範囲をはずれると反応が充分におこり難くなり
、硬化物の特性が劣化しやすくなる傾向がある。
本発明に於いて用いられる硬化剤と併用して硬 ・化
促進剤を使用することが出来る。具体例としては、たと
えば２−メチルイミダゾール、４−エチル−２−メチル
イミダゾール等のイミダゾール類、ベンジルジメチルア
ミン、トリエチルアミン等の三級アミン類、三弗化ホウ
素アミンコンプレックス、オクチル酸スズ、ナフテン酸
コバルト等の塩類等が例示出来る。
促進剤を使用することが出来る。具体例としては、たと
えば２−メチルイミダゾール、４−エチル−２−メチル
イミダゾール等のイミダゾール類、ベンジルジメチルア
ミン、トリエチルアミン等の三級アミン類、三弗化ホウ
素アミンコンプレックス、オクチル酸スズ、ナフテン酸
コバルト等の塩類等が例示出来る。
本発明に於いて用いられる無機質充填剤としては、石英
ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラス繊維、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、酸化チタン粉末等であるが、
これ等の中で石英ガラス粉末や、結晶性シリカ、アルミ
ナ粉末が高純度と低熱膨張係数の点で最も好ましい。こ
れ等無機質充填剤の粒度は通常０．０５〜１００μｍ好
ましくは０．１〜３０μｍ程度であり、またその使用量
は結晶性エポキシ樹脂１００重量部に対し１５０〜３０
０重量部好ましくは１５０〜２５０重量部である。
ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラス繊維、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、酸化チタン粉末等であるが、
これ等の中で石英ガラス粉末や、結晶性シリカ、アルミ
ナ粉末が高純度と低熱膨張係数の点で最も好ましい。こ
れ等無機質充填剤の粒度は通常０．０５〜１００μｍ好
ましくは０．１〜３０μｍ程度であり、またその使用量
は結晶性エポキシ樹脂１００重量部に対し１５０〜３０
０重量部好ましくは１５０〜２５０重量部である。
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は必要に応じて、たと
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、エステル類若しくはパラフィン類等
の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シランカップ
リング際等を適宜添加配合しても差し支えない。
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、エステル類若しくはパラフィン類等
の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シランカップ
リング際等を適宜添加配合しても差し支えない。
本発明に係る組成物は、所定の組成比に選んだ原料組成
分をたとえばミキサーによって充分混合後、更に熱ロー
ルによる熔融混合処理、又はニーダ−等による混合処理
を加えた後粉砕し、粉末の状態か若しくほこの粉末をプ
レス等により任意の大きさでペレット状に成形すること
によって提供される。
分をたとえばミキサーによって充分混合後、更に熱ロー
ルによる熔融混合処理、又はニーダ−等による混合処理
を加えた後粉砕し、粉末の状態か若しくほこの粉末をプ
レス等により任意の大きさでペレット状に成形すること
によって提供される。
本発明に係る組成物は、半導体のみならず、コンデンサ
ー、抵抗器等の封止用にも使用出来る他、タブレットに
成形して成形用としたり、その他接着剤としても使用す
ることが出来る。 ′ □以上本発明については
その代表例として単導体４封止用ペレット組成物を用い
た場合について説明したが、本発明に於いては□ペレッ
ト組成物を使用 □する場合だけでなく、粉末状の成形
用組成物として封止しても良く、またその信奉発明組成
物を用いて従来知られている各種の封止手段により半導
体を封止しても良い。
ー、抵抗器等の封止用にも使用出来る他、タブレットに
成形して成形用としたり、その他接着剤としても使用す
ることが出来る。 ′ □以上本発明については
その代表例として単導体４封止用ペレット組成物を用い
た場合について説明したが、本発明に於いては□ペレッ
ト組成物を使用 □する場合だけでなく、粉末状の成形
用組成物として封止しても良く、またその信奉発明組成
物を用いて従来知られている各種の封止手段により半導
体を封止しても良い。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、部
とあるは重量部を示すものとする。
とあるは重量部を示すものとする。
実施例１
゛ 第１表に示す配合割合（いずれも部）で、結晶、１
性エポキシ樹脂である４、４′−ビス（２ｊ、 ３４
−エポキシプロポキシ＞ −３，３’、 ５． ５’
−テトラメチルビフェニル（エポキシ樹脂Ａ：エポキシ
当量１８５）１００部、溶融シリカ粉末１８０部、シラ
ンカップリング剤Ａ−１８６（ユニオンカーバイド製）
２．５部、カッボンブラック１部とをヘンシルミキサー
で予備部゛合の後、熱ロールにより９５℃〜１００℃で
充分溶融混合した後、フェノールノボラック樹脂（軟化
点９８℃、フェノール性水酸基当量１０６）５７部、２
−ウンデシルイミダゾール０．５部を加え、４分熔融混
合した後、冷却後常法に従い粉砕分級し、４０メツシユ
パスΦ粉蜂を得た。この粉体の１５０℃におけるゲル□
化時間及び硬化時間を、それぞれ１５０℃熱板上、ＤＳ
Ｃで測定した。更にこの粉体を完全硬化した１
・ 後、ＴＭＡ （Ｔｈｅｒｍａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ａｎａｌｙｓｅｒ）によリガラス転位温度を測定した
。それ獣れの結果を第２表に示した。
−エポキシプロポキシ＞ −３，３’、 ５． ５’
−テトラメチルビフェニル（エポキシ樹脂Ａ：エポキシ
当量１８５）１００部、溶融シリカ粉末１８０部、シラ
ンカップリング剤Ａ−１８６（ユニオンカーバイド製）
２．５部、カッボンブラック１部とをヘンシルミキサー
で予備部゛合の後、熱ロールにより９５℃〜１００℃で
充分溶融混合した後、フェノールノボラック樹脂（軟化
点９８℃、フェノール性水酸基当量１０６）５７部、２
−ウンデシルイミダゾール０．５部を加え、４分熔融混
合した後、冷却後常法に従い粉砕分級し、４０メツシユ
パスΦ粉蜂を得た。この粉体の１５０℃におけるゲル□
化時間及び硬化時間を、それぞれ１５０℃熱板上、ＤＳ
Ｃで測定した。更にこの粉体を完全硬化した１
・ 後、ＴＭＡ （Ｔｈｅｒｍａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ａｎａｌｙｓｅｒ）によリガラス転位温度を測定した
。それ獣れの結果を第２表に示した。
この粉体を常温、１００気圧で１．５ Ｘ ８ Ｘ ８
（Ｉｌｌ）のペレット状に成形して１．ＯＸ ５ Ｘ
５ （ｍｍ）の鋼板上にのせ、１５０℃雰囲気下で封止
してその被覆状態を評価したところ、エツジ部も含め良
好な被覆性を示した。更にこの粉体０．３５ ｇを常温
１００気圧で直径１３＋＋ｍのペレット状に作成し、１
５０℃オーブン中に設置された１０°に傾斜した脱脂し
たみがき鋼板（１，０Ｘ７０Ｘ３００龍、３０分以上放
置）の上に作成した錠剤を置き、次式により流れ性を評
価した。
（Ｉｌｌ）のペレット状に成形して１．ＯＸ ５ Ｘ
５ （ｍｍ）の鋼板上にのせ、１５０℃雰囲気下で封止
してその被覆状態を評価したところ、エツジ部も含め良
好な被覆性を示した。更にこの粉体０．３５ ｇを常温
１００気圧で直径１３＋＋ｍのペレット状に作成し、１
５０℃オーブン中に設置された１０°に傾斜した脱脂し
たみがき鋼板（１，０Ｘ７０Ｘ３００龍、３０分以上放
置）の上に作成した錠剤を置き、次式により流れ性を評
価した。
錠剤の厚み（酊）
以上評価した結果を第２表に示した。
また得られた粉末及びペレットによりＩＣパッケージ（
４２ピンＤＩＰ＞を封止し半導体装置を得、１５０℃１
０分と一５０℃１０分を１サイクルとする冷熱サイクル
試験を５０サイクル実施し、装置にクランクが発生しな
かったものをＯ、クラックが発生したものを×とした。
４２ピンＤＩＰ＞を封止し半導体装置を得、１５０℃１
０分と一５０℃１０分を１サイクルとする冷熱サイクル
試験を５０サイクル実施し、装置にクランクが発生しな
かったものをＯ、クラックが発生したものを×とした。
実施例２
第１表に示した原料組成比（部）に於いて実施例１と同
様に作成、並びに評価を行った。その結果を第２表に示
した。
様に作成、並びに評価を行った。その結果を第２表に示
した。
比較例１
第１表に示した原料組成比（部）に於いて、非結晶性エ
ポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エ
ポキシ樹脂Ｂ、エポキシ当量６５０）１００部、熔融シ
リカ粉末１８０部、シランカップリング剤（Ａ−１８６
） ２．５部、カーボンブランク１部とをヘンシルミキ
サーで予備混合した後、熱ロールにより９５℃〜１００
℃で充分溶融混合した後、冷却後常法に従い粉砕した後
、２−ウンデシルイミダゾール１部を加えヘンシルミキ
サーで乾式混合して粉体を得た。その結果を第２表に示
した。
ポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エ
ポキシ樹脂Ｂ、エポキシ当量６５０）１００部、熔融シ
リカ粉末１８０部、シランカップリング剤（Ａ−１８６
） ２．５部、カーボンブランク１部とをヘンシルミキ
サーで予備混合した後、熱ロールにより９５℃〜１００
℃で充分溶融混合した後、冷却後常法に従い粉砕した後
、２−ウンデシルイミダゾール１部を加えヘンシルミキ
サーで乾式混合して粉体を得た。その結果を第２表に示
した。
比較例２及び３
第１表に示した原料組成比（部）に於いて、実施例１と
同様に作成、評価を行った。その結果を第２表に示した
。
同様に作成、評価を行った。その結果を第２表に示した
。
第１表
※１：三弗化硼素／エチルアミン
第２表
〔効果〕
上記表の結果からも明らかな通り、本発明ペレット組成
物は作業性の良い且つ品質の安定したものである。
物は作業性の良い且つ品質の安定したものである。
（以上）
Claims (5)
- （１）結晶性エポキシ樹脂、無機質充填剤及び硬化剤を
含有して成る組成物により被覆されていることを特徴と
する半導体封止装置。 - （２）結晶性エポキシ樹脂１００重量部に対し、無機質
充填剤が１００〜３００重量部の配合されてなる特許請
求の範囲第１項記載の半導体封止装置。 - （３）結晶性エポキシ樹脂が、下記構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但しＲはＨまたはＣＨ＿３を示す） で表わせる４、４′、−ビス（２″、３″−エポキシプ
ロポキシ）−３、３′、５、５′−テトラメチルビフェ
ニルである特許請求の範囲第１、２項記載の半導体封止
装置。 - （４）被覆前の組成物が粉末状であることを特徴とする
特許請求の範囲第１〜３項記載の半導体被覆装置。 - （５）被覆前の組成物がペレット状であることを特徴と
する特許請求の範囲第１〜３項記載の半導体被覆装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102302A JPS61259552A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102302A JPS61259552A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体封止装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25941393A Division JPH0726120A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 半導体封止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259552A true JPS61259552A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14323810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60102302A Pending JPS61259552A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体封止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259552A (ja) |
Cited By (13)
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| JPS6487616A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Toray Industries | Resin composition for sealing semiconductor |
| JPH01230619A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-14 | Yuka Shell Epoxy Kk | 封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0291965A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH0290680A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Nec Corp | デュアルゲートヘテロ接合バイポーラトランジスタ |
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| JPH02101761A (ja) * | 1988-10-08 | 1990-04-13 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH02258829A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-19 | Toray Ind Inc | エポキシ系樹脂組成物 |
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-
1985
- 1985-05-14 JP JP60102302A patent/JPS61259552A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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