JPS62100523A - 半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS62100523A JPS62100523A JP24246685A JP24246685A JPS62100523A JP S62100523 A JPS62100523 A JP S62100523A JP 24246685 A JP24246685 A JP 24246685A JP 24246685 A JP24246685 A JP 24246685A JP S62100523 A JPS62100523 A JP S62100523A
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- epoxy resin
- resin composition
- softening point
- water repellent
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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］
この発明は、耐湿信頼性の優れたプラスチックパッケー
ジに形成することができる半侭体；÷；子封止用エポキ
シ樹脂組成物に関するものである。
ジに形成することができる半侭体；÷；子封止用エポキ
シ樹脂組成物に関するものである。
トランジスタ、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体：、普子は、機
械的強度、耐湿性等の点から、セラミックスや樹脂を用
い、これらでバッゲーｇ、’するご、とにより封止され
ている。上記セラミックパッケージは、構成材料の耐熱
性、耐透湿性が良好なため、極めて信頼性の高い封止が
＝Ｊ能である。しかし７、構成材料が比１校的高価であ
ることと、Ｖ産性Ｓこ劣る欠点により、近年では樹脂に
よる封止が王流乙こなっている。
械的強度、耐湿性等の点から、セラミックスや樹脂を用
い、これらでバッゲーｇ、’するご、とにより封止され
ている。上記セラミックパッケージは、構成材料の耐熱
性、耐透湿性が良好なため、極めて信頼性の高い封止が
＝Ｊ能である。しかし７、構成材料が比１校的高価であ
ることと、Ｖ産性Ｓこ劣る欠点により、近年では樹脂に
よる封止が王流乙こなっている。
なかでもエポキシ樹脂組成物が多用されているが、近年
のパッケージの小形化、薄形化によりパッケージ中への
水分の侵入が容易になっている。
のパッケージの小形化、薄形化によりパッケージ中への
水分の侵入が容易になっている。
また、パッケージ実装時に、表面実装が行われるように
なってパッケージ全体がハンダ浸漬されたり、ハンダリ
フロー炉により赤外線加熱さね、たりして、大きな熱衝
撃を受６するよう乙、二なり、バ′シゲ−ジとリードフ
レームとの界面に隙間ができそこからの水分の侵入も無
視し得なくなっている。このような水分の侵入に伴い、
封止樹脂中の不純物イオンが活性化され、半導体素子表
面の配線部に腐食を生じさせるようになっており、樹脂
封止半導体の耐湿性をさらに向上させる必要が生じてい
る。
なってパッケージ全体がハンダ浸漬されたり、ハンダリ
フロー炉により赤外線加熱さね、たりして、大きな熱衝
撃を受６するよう乙、二なり、バ′シゲ−ジとリードフ
レームとの界面に隙間ができそこからの水分の侵入も無
視し得なくなっている。このような水分の侵入に伴い、
封止樹脂中の不純物イオンが活性化され、半導体素子表
面の配線部に腐食を生じさせるようになっており、樹脂
封止半導体の耐湿性をさらに向上させる必要が生じてい
る。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、一
層耐湿性に冨む封止をなしうる半導体素子封止用エポキ
シ樹脂組成物の提供をその目的とする。
層耐湿性に冨む封止をなしうる半導体素子封止用エポキ
シ樹脂組成物の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の半導体素子封止
用エポキシ樹脂組成物は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を
含有するエポキシ樹脂組成物であって、下記（Ｃ）成分
として分子１１００００以上のポリエチレンを主成分と
する撥水剤を用いるという構成をとる。
用エポキシ樹脂組成物は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を
含有するエポキシ樹脂組成物であって、下記（Ｃ）成分
として分子１１００００以上のポリエチレンを主成分と
する撥水剤を用いるという構成をとる。
（Ａ）軟化点５０〜１３０℃のノボラック型エポキシ樹
脂。
脂。
（Ｂ）軟化点５０−１３０℃の７ノボラツク型フエノー
ル樹脂。
ル樹脂。
（Ｃ）撥水剤。
すなわら、この発明者らは、上記樹脂材１：半導体の耐
湿信頼性向上の要望に応えるため、一連の研究を重ねた
結果、ｉＧ水剤として特に分子量１００００以上のポリ
エチレンを主成分とするものを用い、これと、上記特定
の軟化点をもつノボラック型エポキシ樹脂およびノボラ
ック型フェノール樹脂を組み合わせると、得られる封止
用エポキシ樹脂組成物硬化体の半導体素子に対する密着
性が著しく高くなって熱衝撃等を受けてもパッケージと
リードフレームとの界面に隙間を生じず、仮に隙間を生
じても、素子封止時の加熱によって上記組成物中のポリ
エチレン撥水剤が予め素子全体を被覆し保護した状態に
なっているため、その撥水作用により水分の侵入が防１
Ｆ、され、その結果、半導体装置の耐湿性が著しく向上
することを見いだしこの発明に到達した。
湿信頼性向上の要望に応えるため、一連の研究を重ねた
結果、ｉＧ水剤として特に分子量１００００以上のポリ
エチレンを主成分とするものを用い、これと、上記特定
の軟化点をもつノボラック型エポキシ樹脂およびノボラ
ック型フェノール樹脂を組み合わせると、得られる封止
用エポキシ樹脂組成物硬化体の半導体素子に対する密着
性が著しく高くなって熱衝撃等を受けてもパッケージと
リードフレームとの界面に隙間を生じず、仮に隙間を生
じても、素子封止時の加熱によって上記組成物中のポリ
エチレン撥水剤が予め素子全体を被覆し保護した状態に
なっているため、その撥水作用により水分の侵入が防１
Ｆ、され、その結果、半導体装置の耐湿性が著しく向上
することを見いだしこの発明に到達した。
この発明のエポキシ樹脂組成物は、軟化点５０〜１３０
℃のノボラック型エポキシ樹脂（Ａ成分）と、軟化点５
０〜１３０℃のノボラック型フェノール樹脂（Ｂ成分）
と、分子１ｉｏｏｏｏ以上のポリエチレンを主成分とす
るｔａ水剤（Ｃ成分）を用いて得られるものであり、通
常、粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状になっ
ている。
℃のノボラック型エポキシ樹脂（Ａ成分）と、軟化点５
０〜１３０℃のノボラック型フェノール樹脂（Ｂ成分）
と、分子１ｉｏｏｏｏ以上のポリエチレンを主成分とす
るｔａ水剤（Ｃ成分）を用いて得られるものであり、通
常、粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状になっ
ている。
上記Ａ成分となるノボラック型エポキシ樹脂は、軟化点
５０〜１３０℃のものであれば特に制限するものではな
く、クレゾールノボラック、フェノールノボラック等を
適宜に選択使用することができる。しかし、好適なのは
クレゾールノボラック系のものである。これらのものは
エポキシ当量が１８０〜２５０の範囲内のものが好適で
ある。
５０〜１３０℃のものであれば特に制限するものではな
く、クレゾールノボラック、フェノールノボラック等を
適宜に選択使用することができる。しかし、好適なのは
クレゾールノボラック系のものである。これらのものは
エポキシ当量が１８０〜２５０の範囲内のものが好適で
ある。
上記エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるＢ成分のノ
ボラック型フェノール樹脂は、軟化点が５０〜１３０
”Ｃのフェノールノボラック、クレゾールノボラックが
好適である。
ボラック型フェノール樹脂は、軟化点が５０〜１３０
”Ｃのフェノールノボラック、クレゾールノボラックが
好適である。
Ｃ成分としての撥水剤は、分子１１００００以上のポリ
エチレンを主成分とするものであり、特に、分子量が１
００００〜１００ｏｏｏのポリエチレンを主成分とする
ＩΩ水剤が好結果をもたらす。ここで主成分とするとは
、全体が主成分からなる場合も含める趣旨である。分子
１１００００以上のポリエチレンを主成分とするもので
は、樹脂封止半導体の耐湿性が充分向上せず、この発明
の目的を達成することができない。ごこで、上記分子量
は、ポリスチレンを基準物質とし、展開溶媒としてテト
ラヒドロフランを用いるゲルパーミェーションクロマト
グラフィーにより求めた重量平均分子量を示している。
エチレンを主成分とするものであり、特に、分子量が１
００００〜１００ｏｏｏのポリエチレンを主成分とする
ＩΩ水剤が好結果をもたらす。ここで主成分とするとは
、全体が主成分からなる場合も含める趣旨である。分子
１１００００以上のポリエチレンを主成分とするもので
は、樹脂封止半導体の耐湿性が充分向上せず、この発明
の目的を達成することができない。ごこで、上記分子量
は、ポリスチレンを基準物質とし、展開溶媒としてテト
ラヒドロフランを用いるゲルパーミェーションクロマト
グラフィーにより求めた重量平均分子量を示している。
」二足Ｃ成分としての撥水剤の使用量は、エポキシ樹脂
組成物全体の０．１〜１．５重量％（以ド［−％」と略
す）に設定することが好適であり、より好適なのは０．
３〜０．７％の範囲内である。ｔΩ水剤の使用量が０．
１％未満になると、樹脂封１Ｆ半ｍ体の耐湿性が充分向
上せず、逆に１．５％を超えると樹脂封止体の外観が悪
くなると同時に表面印捺がしにくくなる１頃向力（みら
れる力）らである。
組成物全体の０．１〜１．５重量％（以ド［−％」と略
す）に設定することが好適であり、より好適なのは０．
３〜０．７％の範囲内である。ｔΩ水剤の使用量が０．
１％未満になると、樹脂封１Ｆ半ｍ体の耐湿性が充分向
上せず、逆に１．５％を超えると樹脂封止体の外観が悪
くなると同時に表面印捺がしにくくなる１頃向力（みら
れる力）らである。
なお、この発明のエポキシ樹脂３、■酸物には、通ｒ′
６、上記成分以外に、従来から用いられている各種の硬
化促進剤が単独でもしくは併せて用いられる。この種の
硬化促進剤として１．下記の三級アミン、四級アンモニ
ウム塩、イミダゾール類、およびホウ素化合物を好適な
例としてあげることができる。
６、上記成分以外に、従来から用いられている各種の硬
化促進剤が単独でもしくは併せて用いられる。この種の
硬化促進剤として１．下記の三級アミン、四級アンモニ
ウム塩、イミダゾール類、およびホウ素化合物を好適な
例としてあげることができる。
三級アミン
トリエタノールアミン、テトラメチルヘキサンジアミン
、トリエチレンジアミン、ジメチルアニリン、ジメチル
アミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、２，４
．６− （ジメチルアミノメチル）フェノール、Ｎ、Ｎ
’−ジメチルピペラジン、ピリジン、ピコリン、１．８
−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベ
ンジルジメチルアミン、２− （ジメチルアミノ）メチ
ルフェノール四級アンモニウム塩 トープジルトリメチルアンモニウムアイオダイド、セチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘンシルジメチ
ルテトラブチルアンモニウムクロライド、ステアリルト
リメチルアンモニラムク１コライド 一イミダゾール頌 ２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール
、２−エチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチル
イミダゾール、■−シアノエチルー２−ウンデシルイミ
ダゾールホウ素化合物 テトラフェニルボロン１、テトラフェニルボレート、Ｎ
−メチルモルホリンテトラフェニルボレー１・ また、必要に応じて、−［−記の成分原料以外に、。
、トリエチレンジアミン、ジメチルアニリン、ジメチル
アミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、２，４
．６− （ジメチルアミノメチル）フェノール、Ｎ、Ｎ
’−ジメチルピペラジン、ピリジン、ピコリン、１．８
−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベ
ンジルジメチルアミン、２− （ジメチルアミノ）メチ
ルフェノール四級アンモニウム塩 トープジルトリメチルアンモニウムアイオダイド、セチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘンシルジメチ
ルテトラブチルアンモニウムクロライド、ステアリルト
リメチルアンモニラムク１コライド 一イミダゾール頌 ２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール
、２−エチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチル
イミダゾール、■−シアノエチルー２−ウンデシルイミ
ダゾールホウ素化合物 テトラフェニルボロン１、テトラフェニルボレート、Ｎ
−メチルモルホリンテトラフェニルボレー１・ また、必要に応じて、−［−記の成分原料以外に、。
無機質充填材、三酸化アンチモン、リン系化合物等の難
燃剤や顔料、シランカップリング剤等のカップリング剤
を用いることができる。９上記無機質充填材としては特
に限定するものではなく、一般に用いられる石英ガラス
粉末、タルク、シリカ粉末、アルミナ粉末等が適宜に用
いられる。
燃剤や顔料、シランカップリング剤等のカップリング剤
を用いることができる。９上記無機質充填材としては特
に限定するものではなく、一般に用いられる石英ガラス
粉末、タルク、シリカ粉末、アルミナ粉末等が適宜に用
いられる。
この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、従来公知の方
法で製造しうるちのであり、これについてより詳しく述
べると、ノボラック型エポキシ樹脂と、ノボラック型フ
ェノール樹脂と、撥水剤と、場合により無機質充填剤、
顔料、カップリング剤、離型剤等その他の添加剤を適宜
配合し、この配合物をミキシングロール機等の混練機に
かけて加熱状態で混練して半硬化状の樹脂組成物とし、
これを室温に冷却したのち公知の手段によって粉砕し、
必要に応じて打錠することにより得ることができる。
法で製造しうるちのであり、これについてより詳しく述
べると、ノボラック型エポキシ樹脂と、ノボラック型フ
ェノール樹脂と、撥水剤と、場合により無機質充填剤、
顔料、カップリング剤、離型剤等その他の添加剤を適宜
配合し、この配合物をミキシングロール機等の混練機に
かけて加熱状態で混練して半硬化状の樹脂組成物とし、
これを室温に冷却したのち公知の手段によって粉砕し、
必要に応じて打錠することにより得ることができる。
このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体素子の
封止ば特に限定するものではなく、通常の方法、例えば
トランスファー成形等の公知のモールド方法により行う
ことができる。
封止ば特に限定するものではなく、通常の方法、例えば
トランスファー成形等の公知のモールド方法により行う
ことができる。
このようにして得られる半導体装置は１．優れた耐湿信
頼性を備えている。
頼性を備えている。
この発明の半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物は、１
合水剤として特に分子１１００００以上のポリエチレン
を主成分とするものを用い、これと、特定の軟化点を有
するノボラック型エポキシ樹脂およびノボラック型フェ
ノール樹脂を組み合わせているため、先に述べたよ・：
）にその硬化物の半導体素子に対する密着性が著しく向
上する。しまたがって、熱衝撃等を受けても、上記組成
物の硬化によって得られるプラスチックパッケージと素
子との界面剥離を生じない。そのうえ、組成物中の上記
ポリエチレン撥水剤が樹脂封止時の加熱によって溶融し
素子表面を被覆保護した状態になるため、仮にパッケー
ジと素子との間に隙間が生じても、撥水剤の１８水硬化
によって水分の侵入が■市される。すなわち、この発明
のエポキシ樹脂組成物は、上記の効果により、半導体素
子を１゛、■止した際の耐湿信頼性を極めて高くなしう
るのであり、プラスチックパッケージの小形・薄形化な
Ｃ）びにパッケージの表面実装の際の熱衝撃等に充分対
応しうるのである。
合水剤として特に分子１１００００以上のポリエチレン
を主成分とするものを用い、これと、特定の軟化点を有
するノボラック型エポキシ樹脂およびノボラック型フェ
ノール樹脂を組み合わせているため、先に述べたよ・：
）にその硬化物の半導体素子に対する密着性が著しく向
上する。しまたがって、熱衝撃等を受けても、上記組成
物の硬化によって得られるプラスチックパッケージと素
子との界面剥離を生じない。そのうえ、組成物中の上記
ポリエチレン撥水剤が樹脂封止時の加熱によって溶融し
素子表面を被覆保護した状態になるため、仮にパッケー
ジと素子との間に隙間が生じても、撥水剤の１８水硬化
によって水分の侵入が■市される。すなわち、この発明
のエポキシ樹脂組成物は、上記の効果により、半導体素
子を１゛、■止した際の耐湿信頼性を極めて高くなしう
るのであり、プラスチックパッケージの小形・薄形化な
Ｃ）びにパッケージの表面実装の際の熱衝撃等に充分対
応しうるのである。
つぎに、実施例について比較例と併−（Ｊて説明する。
〔実施例１〜４、比較例１〜３〕
まず、各原料を下記の第１表に示す組成で配合し、この
配合物を１２０℃の熱ロールで５分間混練したのち冷却
後粉砕し、粉末状組成物とした。
配合物を１２０℃の熱ロールで５分間混練したのち冷却
後粉砕し、粉末状組成物とした。
ついで、得られた粉末状組成物を用い、表面にアルミニ
ウム配線が芸着されているシリコンチップからなる半導
体素子を、圧カフ ０ ｋｇ／ｃＪ、温度１８０℃１時
間２分の条件でトランスファー成形し、半導体装置を得
た。
ウム配線が芸着されているシリコンチップからなる半導
体素子を、圧カフ ０ ｋｇ／ｃＪ、温度１８０℃１時
間２分の条件でトランスファー成形し、半導体装置を得
た。
（以下余白）
〔試験〕
このようにして得られた実施例１〜４および比較例１〜
３の半導体装置を各５０個用意し、つぎのような方法で
耐湿性試験を行った。すなわち、まず上記半導体装置の
チップ上のアルミ配線の抵抗値を測定し、つぎにこの半
導体装置を１２１℃。
３の半導体装置を各５０個用意し、つぎのような方法で
耐湿性試験を行った。すなわち、まず上記半導体装置の
チップ上のアルミ配線の抵抗値を測定し、つぎにこの半
導体装置を１２１℃。
２気圧の加圧水蒸気密閉容器内に一定時間放置したのら
取り出し、再度１．に記アルミ配線の抵抗を測定した。
取り出し、再度１．に記アルミ配線の抵抗を測定した。
放置後の抵抗値が、放置前の抵抗値の１５０％以上にな
っているものを不良品とし、試料５０個に対する不良品
個数を耐湿性の目安とした。この結果を第２表に示す。
っているものを不良品とし、試料５０個に対する不良品
個数を耐湿性の目安とした。この結果を第２表に示す。
（以下余白）
ｌ−２−−−−人
第２表の結果から、実施例のエポキシ樹脂組成物によれ
ば、耐湿性の優れた樹脂対ｌ：ができることがわかる。
ば、耐湿性の優れた樹脂対ｌ：ができることがわかる。
上記実施例に対し、比較例１．２は、この発明の範囲外
である分子量の小さいポリエチレン（θ水剤を用いてい
るため、成績がいまひとつよ（ない。また、比較例３は
、ポリエチレン１０水剤を用いていす、最も成績が悪く
なっている。
である分子量の小さいポリエチレン（θ水剤を用いてい
るため、成績がいまひとつよ（ない。また、比較例３は
、ポリエチレン１０水剤を用いていす、最も成績が悪く
なっている。
（余 白 ）
Claims (2)
- （１）下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するエポキシ樹
脂組成物であつて、下記（Ｃ）成分として、分子量１０
０００以上のポリエチレンを主成分とする撥水剤が用い
られていることを特徴とする半導体素子封止用エポキシ
樹脂組成物。 （Ａ）軟化点５０〜１３０℃のノボラック型エポキシ樹
脂。 （Ｂ）軟化点５０〜１３０℃のノボラック型フェノール
樹脂。 （Ｃ）撥水剤。 - （２）ポリエチレンが、分子量１００００〜１００００
０のものである特許請求の範囲第１項記載の半導体素子
封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24246685A JPS62100523A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24246685A JPS62100523A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100523A true JPS62100523A (ja) | 1987-05-11 |
Family
ID=17089499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24246685A Pending JPS62100523A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62100523A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9456513B2 (en) | 2009-02-25 | 2016-09-27 | 3M Innovative Properties Company | Article with gasket having moisture transmission resistivity and method |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP24246685A patent/JPS62100523A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9456513B2 (en) | 2009-02-25 | 2016-09-27 | 3M Innovative Properties Company | Article with gasket having moisture transmission resistivity and method |
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