JPS6219068B2 - - Google Patents

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JPS6219068B2
JPS6219068B2 JP56172922A JP17292281A JPS6219068B2 JP S6219068 B2 JPS6219068 B2 JP S6219068B2 JP 56172922 A JP56172922 A JP 56172922A JP 17292281 A JP17292281 A JP 17292281A JP S6219068 B2 JPS6219068 B2 JP S6219068B2
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JP
Japan
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resin
phosphoric acid
semiconductor device
organic
organic phosphoric
Prior art date
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Application number
JP56172922A
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English (en)
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JPS5875855A (ja
Inventor
Hirotoshi Iketani
Akiko Hatanaka
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP56172922A priority Critical patent/JPS5875855A/ja
Publication of JPS5875855A publication Critical patent/JPS5875855A/ja
Publication of JPS6219068B2 publication Critical patent/JPS6219068B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、樹脂封止型半導体装置に関し、更に
詳しくは、耐湿性および高温電気特性に優れた樹
脂封止型半導体装置に関する。 樹脂封止型半導体装置は、例えば、集積回路
(IC)、大規模集積回路(LSI)、トランジスタ、
ダイオード等の半導体素子を、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
て封止して成るものである。 半導体素子の封止技術として、従来は、金属や
セラミツクス等を用いるハーメチツク封止が採用
されていたが、最近では、経済的に有利であると
いう理由から、樹脂封止が主流を占めている。 かかる半導体封止用樹脂としては、大量生産に
適する低圧トランスフア成形法に使用可能な、低
圧成形用ポキシ樹脂組成物が一般に広く使用され
ている。しかしながら、例えば、エポキシ樹脂、
ノボラツク型フエノール樹脂硬化剤、イミダゾー
ル硬化促進剤等から成るエポキシ樹脂組成物を、
トランスフア成形して得られる従来の樹脂封止型
半導体装置には次のような欠点がある。即ち、 (1) 耐湿性が劣るために、アルミニウム電極など
が腐食劣化すること、 (2) 高温時における電気特性が劣り、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、 である。これらのうち(1)について説明すると、樹
脂封止型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
においても信頼性を保証しなければならない。耐
湿性の品質保証のための信頼性評価試験として
は、85℃または120℃の飽和水蒸気中に暴露する
加速評価法が行なわれている。最近では電圧を印
加して更に加速性を高めたバイアス印加型の評価
試験も実施されている。 しかしエポ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ら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つて
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
作用の結果と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。またバイアス電圧を印加した場合には、その
電気化学的作用によつてアルミニウム電極、配線
の腐食による不良が特に著しく多発する。 次に(2)について説明すると、樹脂封止型半導体
装置は高温条件下で使用することがあるので、そ
のような条件においても信頼性を保証しなければ
ならない。そのための評価試験としては80℃〜
150℃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MOS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に
特に著しく多発する不良として、チヤネリングに
よるリーク電流の増加する現象がある。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。 従来の樹脂封止型半導体装置は上記した欠点を
有するものであるために、その改良が求められて
いた。本発明は、かかる欠点を解消せんとしてな
されたものであり、その目的は、優れた耐湿性お
よび高温電気特性を有する樹脂封止型半導体装置
を提供するにある。 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究
を重ねた結果、イミダゾール等の硬化促進剤が上
記欠点を形成する主要因であることを解明した。
そして、半導体を封止する樹脂体の成形材料とし
て、次に示すエポキシ樹脂組成物を使用すること
により、半導体装置の耐湿性および高温電気特性
が向上することを見出し、本発明を完成するに到
つた。 即ち、本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導
体素子と該半導体素子を被覆する樹脂封止体とを
具備して成る樹脂封止型半導体装置において、前
記樹脂封止体が、 (a) エポキシ当量170〜300を有するノボラツク型
エポキシ樹脂、 (b) ノボラツク型フエノール樹脂、 (c) 有機ホスフイン化合物、 および (d) 有機リン酸化合物 を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物であることを
特徴とするものである。 以下において、本発明を更に詳しく説明する。 本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、次のもの
から成る。 本発明において使用されるエポキシ樹脂は、エ
ポキシ当量が170〜300の値を有するノボラツク型
エポキシ樹脂であれば、いかなるものでも使用可
能であり、例えば、フエノールノボラツク型エポ
キシ樹脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹
脂、ハロゲン化フエノールノボラツク型エポキシ
樹脂等が挙げられる。かかるエポキシ樹脂は、1
種もしくは2種以上のものを混合して用いること
ができ、更に、これらに他のエポキシ樹脂を混合
して用いてもよい。他のエポキシ樹脂としては、
例えば、ビスフエノールA型エポキシ樹脂等のグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポ
キシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エ
ポキシ樹脂等が挙げられ、これらから選ばれた1
種もしくは2種以上のものを、ノボラツク型エポ
キシ脂肪に対し、50重量%以下の量で配合するこ
とができる。また、本発明において使用されるエ
ポキシ樹脂は、樹脂中に残存する塩素がアルミニ
ウム電極等の腐食劣化の原因のひとつとなるため
に、含有される塩素イオンは10ppm以下、加水
分解性塩素は0.1重量%以下のものであることが
望ましい。 本発明において硬化剤として使用されるノボラ
ツク型フエノール樹脂としては、例えば、フエノ
ールノボラツク樹脂、クレゾールノボラツク樹
脂、tert−ブチルフエノールノボラツク樹脂、ノ
ニルフエノールノボラツク樹脂等が挙げられ、こ
れらから選ばれた1種もしくは2種以上のものが
使用される。かかるノボラツク型フエノール樹脂
は、成形時における流動性等の作業性を考慮する
と、その軟化点が60〜120℃の範囲内にあること
が好ましく、また、低分子量のフエノール成分は
樹脂特性劣化の原因となることから、常温におけ
る水可溶性のフエノール樹脂成分量が3重量%以
下であることが好ましい。 ノボラツク型フエノール樹脂の配合量は、エポ
キシ樹脂中のエポキシ基の量との関係から適宜選
択することが望ましく、フエノール樹脂のフエノ
ール性水酸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の範囲にあることが望ましい。
フエノール性水酸基数/エポキシ基数の比が0.5
未満、或いは1.5を超えると、反応が充分に進行
せず、硬化物の特性が低下する。 本発明において使用される有機ホスフイン化合
物は、硬化促進剤としての機能を有するものであ
り、かかる化合物を配合せしめることにより、半
導体装置の耐湿性および高温電気特性の向上がも
たらされる。 このような有機ホスフイン化合物は、次記一般
式〔〕 〔式中、R1、R2およびR3は、同一でも異なつても
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シク
ロアルキル基等で示される基を表わす。また式 (式中、Rはアルカンを表わし、R′およびR″は、
同一でも異なつていてもよく、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シクロアルキル基を表わす。
ただし、R′およびR″が水素原子の場合を除く。) で示される基のように有機ホスフインを含む有機
基であつてもよい。ただし、R1、R2およびR3が
すべて水素原子である場合を除く。〕 で示されるものであり、例えば、トリフエニルホ
スフイン、トリブチルホスフイン、トリシクロヘ
キシルホスフイン、メチルジフエニルホスフイン
等の第3ホスフイン化合物、ブチルフエニルホス
フイン、ジフエニルホスフイン等の第2ホスフイ
ン化合物、フエニルホスフイン、オクチルホスフ
イン等の第1ホスフイン化合物、およびビス(ジ
フエニルホスフイノ)メタン、1・2−ビス(ジ
フエニルホスフイノ)エタン等の第3ビスホスフ
イン化合物が挙げられ、これから成る群より選ば
れる1種もしくは2種以上のものが使用される。
これらの中でも、アリールホスフイン化合物を使
用することが好ましく、とりわけ、トリフエニル
ホスフインなどのトリアリールホスフインが最も
好ましい。 かかる有機ホスフイン化合物は、エポキシ樹脂
およびフエノール樹脂の総量に対して0.001〜20
重量%の量で配合することが好ましく、特に好ま
しくは、0.01〜5重量%である。 本発明において使用される有機リン酸化合物
は、分子内にリン原子に直接結合する酸素原子を
有するもの、または、前記酸素原子の一部または
全部が、イオウ、セレン、およびテルルから成る
群より選ばれる1種もしくは2種以上の原子によ
り置換されたものを有する有機リン酸化合物であ
ればいかなるものでも使用可能であり、これらと
しては、例えば、有機リン酸、有機リン酸エステ
ル、有機リン酸アミド、有機リン酸イミド、有機
リン酸塩等のモノリン酸化合物や、1分子内に2
個以上のリン原子を有するポリリン酸化合物等が
挙げられる。これらの有機リン酸化合物は、有機
ホスフイン化合物との相互作用によつて、有機ホ
スフイン化合物単独使用の場合より半導体装置の
耐湿性および高温電気特性をより一層改善するこ
とを目的として添加されるものである。 上記有機リン酸化合物のうち、有機リン酸は、
リン原子に直接結合する水酸基を有するものであ
り、これらとしては、例えば、エチルホスホン
酸、フエニルホスホン酸、(4−エチルフエニ
ル)ホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、メ
チレンビスホスホン酸、エチリデンビスホスホン
酸、ジブチルホスフイン酸、ジフエニルホスフイ
ン酸、ブチルホスフイナス酸、フエニルホスフイ
ナス酸、ジエチルホスフイナス酸、ジフエニルホ
スフイナス酸等が挙げられる。 有機リン酸エステル化合物は、リン原子に直接
結合する水酸基の水素原子の少なくとも1つが、
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基等で
置換されたものであり、これらとしては、例え
ば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン
酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリ
フエニル、リン酸トリクレシル、リン酸クレシル
ジフエニル、リン酸オクチルジフエニル、リン酸
トリメタクリロキシプロピル、リン酸トリアリ
ル、トリポリオキシエチレンアルキルエーテルリ
ン酸エステル等のリン酸トリエステル化合物;リ
ン酸ジメチル、リン酸ジブチル、リン酸ジオクチ
ル、リン酸ジフエニル、リン酸ジクレシル、リン
酸オクチルフエニル、リン酸ジアクリロキシエチ
ル等のリン酸ジエステル化合物;リン酸エチル、
リン酸ブチル、リン酸オクチル、リン酸ドデシ
ル、リン酸オクタデシル、リン酸オレイル、リン
酸フエニル、リン酸メタクリロキシプロピル等の
リン酸モノエステル化合物;亜リン酸トリエチ
ル、亜リン酸トリイソプロピル、亜リン酸トリオ
レイル、亜リン酸トリフエニル、亜リン酸トリク
レシル、亜リン酸トリステアリル、亜リン酸アリ
ルジブチル等の亜リン酸トリエステル化合物;亜
リン酸ジイソプロピル、亜リン酸ジドデシル、亜
リン酸ジオレイル、亜リン酸ジフエニル、亜リン
酸ブチルフエニル等の亜リン酸ジエステル化合
物;亜リン酸ブチル、亜リン酸オレイル、亜リン
酸ステアリル、亜リン酸フエニル等の亜リン酸モ
ノエステル化合物;次亜リン酸ジブチル、次亜リ
ン酸ジフエニル、次亜リン酸オクチル、次亜リン
酸フエニル等の次亜リン酸エステル化合物;エチ
ルホスホン酸ジメチル、フエニルホスホン酸ジエ
チル、フエニルホスホン酸ジフエニル、フエニル
ホスホン酸メチル、フエニルホスホン酸フエニル
等のホスホン酸エステル化合物;ジエチルホスフ
イン酸メチル、ジフエニルホスフイン酸エチル、
ジフエニルホスフイン酸フエニル、エチルホスフ
イン酸フエニル、フエニルホスフイン酸フエニル
等のホスフイン酸エステル化合物;ブチルホスホ
ナス酸ジエチル、フエニルホスホナス酸ジブチ
ル、フエニルホスホナス酸ジフエニル等のホスホ
ナス酸エステル化合物;ジエチルホスフイナス酸
プロピル、ジフエニルホスフイナス酸フエニル、
フエニルホスフイナス酸フエニル、ブチルホスフ
イナス酸エチル、フエニルホスフイナス酸ブチ
ル、ホスフイナス酸オクタデシル、ホスフイナス
酸フエニル等のホスフイナス酸エステル化合物等
が挙げられる。 リン酸アミド化合物は、上記リン酸エステル化
合物のエステル結合部位の一部または全部をアミ
ド基に置換したものであり、これらとしては、例
えば、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ヘキサブ
チルリン酸トリアミド、N″−シクロヘキシル−
N・N・N′・N′−テトラエチルリン酸トリアミ
ド、ヘキサキス(2−ヒドロキシエチル)リン酸
アミド、N・N′・N″・N−テトライソプロピ
ルピロリン酸アミド、ヘキサエチル亜リン酸トリ
アミド、ヘキサメチル亜リン酸トリアミド、フエ
ニルホスホナス酸テトラメチルジアミド、N・
N′−ジフエニルジアミドリン酸フエニルエステ
ル、N・N′−ジシクロヘキシルジアミドリン酸
エチルエステル、N−ジブチルアミドリン酸、
N・N′−ジフエニルジアミドリン酸、N−ジエ
チルアミドリン酸モノブチルエステル等が挙げら
れる。 リン酸イミド化合物は、上記リン酸アミド化合
物のアミド結合部位がイミド基であるものであ
り、これらとしては、例えば、フエニルイミドリ
ン酸トリエチルエステル、フエニルイミドリン酸
トリブチルエステル等が挙げられる。 有機リン酸塩化合物は、前記有機リン酸及び有
機リン酸エステル化合物等のカルシウム塩、バリ
ウム塩、アルミニウム塩、コバルト塩、鉄塩、亜
鉛塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩、アンモニ
ウム塩等であり、これらとしては、例えば、フエ
ニルホスホン酸カルシウム、ドデシルホスホン酸
バリウム、ジオクチルホスフイン酸ナトリウム等
が挙げられる。 また、本発明の有機リン酸化合物は、上記した
有機リン酸化合物において、リン原子に直接結合
している酸素原子の一部または全部が、イオウ、
セレンおよびテルルから成る群より選ばれる1種
もしくは2種以上の原子により置換されたもので
あつてもよい。かかる有機リン酸化合物として
は、例えば、フエニルチオホスホン酸、フエニル
ジチオホスホン酸、フエニルセレノホスホン酸、
ブチルテルノホスホン酸、ジフエニルチオホスフ
イン酸、フエニルチオホスフイナス酸等の有機リ
ン酸類;チオリン酸トリブチル、チオリン酸トリ
オクチル、チオリン酸トリフエニル、チオリン酸
トリクレシル、チオリン酸ジオクチル、チオリン
酸ジフエニル、チオリン酸オクタデシル、チオリ
ン酸フエニル、チオ亜リン酸トリオレイル、チオ
亜リン酸トリフエニル、チオ亜リン酸ジドデシ
ル、チオ亜リン酸ジフエニル、チオ亜リン酸オレ
イル、チオ亜リン酸ステアリル、フエニルチオホ
スホン酸ジエチル、フエニルチオホスホン酸ジフ
エニル、フエニルチオホスホン酸フエニル、チオ
次亜リン酸ジフエニル、ジフエニルチオホスフイ
ン酸フエニル等の有機リン酸エステル類;ヘキサ
メチルチオリン酸トリアミド、ヘキサエチルチオ
亜リン酸トリアミド等の有機リン酸アミド類等が
挙げられる。 更に、本発明の有機リン酸化合物は、1分子中
にリン原子を2個以上有する有機ポリリン酸化合
物であつてもよい。かかる有機ポリリン酸化合物
としては、次記一般式〔〕 (式中、R4〜R7は、同一でも異なつていてもよ
く、水素原子、水酸基、炭素原子数1〜40を有す
るアルキル基、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シクロアルキル基、
リン酸エステル残基、リン酸アミド残基、リン酸
塩残基を表わし、R8は、酸素原子、炭素原子数
1〜40を有するアルキレン基、フエニレン基、ト
リレン基等のアリーレン基、シクロヘキシレン基
等のシクロアルキレン基を表わし、R5及びR8
は、ユニツト毎に同一でも異なつていてもよい。
また、nは1以上の整数である。ただし、R4〜
R8の少なくとも1つは有機基である。) で示される化合物、または次記一般式〔〕 (式中、R9、R10は、同一でも異なつていてもよ
く、またR10は、ユニツト毎に同一でも異なつて
いてもよく、水素原子、水酸基、炭素原子数1〜
40を有するアルキル基、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シクロアル
キル基、リン酸エステル残基、リン酸アミド残
基、リン酸塩残基を表わし、R11、R12は、同一で
も異なつていてもよく、またR12はユニツト毎に
同一でも異つていてもよく、酸素原子、炭素原子
数1〜40を有するアルキレン基、フエニレン基、
トリレン基等のアリーレン基、シクロヘキシレン
基等のシクロアルキレン基を表わし、mは2以上
の整数である。ただし、R9〜R12の少なくとも1
つは有機基である。) で示される環状ポリリン酸化合物が挙げられる。 本発明において使用される有機リン酸化合物
は、上記した有機リン酸化合物から成る群より選
ばれる1種もしくは2種以上のものが使用され
る。 かかる有機リン酸化合物は、エポキシ樹脂およ
びフエノール樹脂の総量に対して0.001〜10重量
%の量で配合することが好ましい。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記した成分
の他に、無機質充填剤および各種添加剤を含むも
のであつてよい。 上記無機質充填剤としては、例えば、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、マグネシア
粉末等が挙げられ、これから成る群より選ばれる
1種もしくは2種以上のものが使用される。これ
らのうちで、石英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末
を用いることが、高純度および低熱膨張係数を有
することから好ましい。 かかる無機質充填剤の配合量は、使用するエポ
キシ樹脂、フエノール樹脂および無機質充填剤の
種類によつて適宜選択する必要があるが、例え
ば、トランスフア成形に使用する場合には、エポ
キシ樹脂およびフエノール樹脂の総量に対し、重
量比で1.5〜4倍程度が好ましい。また、無機質
充填剤の粒径は、適宜選択して使用すればよく、
粒子の粗いものと細かいものを組み合わせて混合
することにより、成形性を改善することができ
る。 また、各種添加剤としては、例えば、天然ワツ
クス類、合成ワツクス類、直鎖脂肪族の金属塩、
酸アミド類、エステル類、パラフイン類等の離型
剤、塩素化パラフイン、ブロムトルエン、ヘキサ
ブロムベンゼン、三酸化アンチモン等の難燃剤、
カーボンブラツク等の着色剤、およびシランカツ
プリング剤等を、目的に応じ、適宜添加配合した
ものであつてよい。 以上の組成から成るエポキシ樹脂組成物を、半
導体封止用成形材料として調製するには、通常の
方法を用いればよく、例えば、所定の配合量の原
料混合物を、ミキサー等によつて充分混合後、更
に熱ロール等による溶融混合処理を施すか、また
はニーダー等による混合処理を施すことにより、
容易にエポキシ樹脂組成物から成る成形材料を得
ることができる。 本発明にかかるエポキシ樹脂組成物を混合する
には、それぞれ秤量した各成分を同時に混合して
もよいが、一部の成分を予め混合しておき、かか
る混合物に残りの成分を加えたものでもよい。後
者の場合には、2種もしくはそれ以上の成分を、
粉末状態で混合するか、或いは加熱溶融して混合
してもよい。本発明においては、有機ホスフイン
化合物と有機リン酸化合物を予め溶融混合したも
のを使用することができる。有機リン酸化合物が
エポキシ樹脂および硬化剤に分散しにくい場合ま
たは有機リン酸化合物の配合量が少ない場合に
は、有機ホスフイン化合物と有機リン酸化合物を
予め混合しておくことが好ましい。 本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記エポキ
シ樹脂組成物から成る成形材料を用いて、例え
ば、IC、LSI、トランジスタ、サイリスタ、ダイ
オード等の半導体装置を封止することにより製造
することができる。かかる封止方法は、一般に採
用されている方法でよく、例えば、低圧トランス
フア成形法、インジエクシヨン成形法、圧縮成形
法、注型法等が挙げられ、なかでも、低圧トラン
スフア成形法を用いることが好ましい。更に、特
殊な封止法である、溶剤型または非溶剤型組成物
を用いて半導体表面を被覆する封止法や、所謂ジ
ヤンクシヨンコーテイングとしての局部的な封止
法によることも可能である。尚、封止樹脂の硬化
に際しては、150℃以上の温度において硬化せし
めることが好ましい。 以下において、実施例を掲げ、本発明を更に詳
しく説明する。 実施例 1〜7 エポキシ樹脂としてエポキシ当量220を有する
クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂を用い、硬
化剤として分子量800を有するフエノールノボラ
ツク樹脂を用い、有機ホスフイン化合物としてト
リフエニルホスフインを用い、有機リン酸化合物
としてフエニルホスホン酸、リン酸トリフエニ
ル、亜リン酸トリステアリル、亜リン酸ジフエニ
ル、リン酸オクデシルカルシウム塩、トリポリオ
キシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、
チオリン酸トリフエニルを用い、他に、石英ガラ
ス粉末(無機質充填剤)、三酸化アンチモン(難
燃剤)、カルナバワツクス(離型剤)、カーボンブ
ラツク(着色剤)およびγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン(シランカツプリング剤)
を用いて、表−1に示すような配合(重量部)で
エポキシ樹脂組成物(実施例1〜7)を調製し
た。同時に、比較例として、有機ホスフイン化合
物または有機リン酸化合物を用いなかつたもの、
或いは硬化促進剤としてイミダゾール化合物(2
−メチルイミダゾール)を用いたもの(比較例1
〜5)をそれぞれ調製した。
【表】 かかるエポキシ樹脂組成物を、それぞれミキサ
ーにより混合し、次いで加熱ロールにより混練し
て成形材料を得た。 このようにして得た成形材料を用いて、トラン
スフア成形を行ない、MOS型集積回路を樹脂封
止した。封止は、高周波予熱器で90℃に加熱した
成形材料を175℃で2分間モールドし、更に、180
℃で3時間アフタキユアすることにより行なつ
た。 上記方法により、それぞれのエポキシ樹脂組成
物を用いて、100個宛樹脂封止型半導体装置を作
製し、次の試験を行なつた。 (1) 耐湿試験(バイアスPCT):120℃、2気圧
の水蒸気中において10V印加し、腐食によりア
ルミニウム配線の断線が発生した不良品の累積
不良率(%)を経時的に調べた。 (2) MOS−BT試験:100℃のオーブン中におい
て、オフセツトゲートMOS FET回路にドレイ
ン電圧5V、オフセツトゲート電圧5Vを印加し
て、リーク電流値が初期値の100倍以上に増加
した時点を不良と見做し、発生した不良品の累
積不良率(%)を経時的に調べた。 耐湿試験の結果を表−2に、高温電気特性を調
べるためのMOS−BT試験の結果を表−3にそれ
ぞれ示す。 尚、比較例3および4は硬化速度が遅いため成
形できなかつた。
【表】
【表】 表から明らかなように、本発明に係わるエポキ
シ樹脂組成物を用いて封止した樹脂封止型半導体
装置は、アルミニウム配線等の腐食が大きく低減
され、リーク電流の増加による半導体素子の機能
低下もなく、耐湿性および高温電気特性が極めて
優れたものであることが確認された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体素子と該半導体素子を被覆する樹脂封
    止体とを具備して成る樹脂封止型半導体装置にお
    いて、前記樹脂封止体が、 (a) エポキシ当量170〜300を有するノボラツク型
    エポキシ樹脂、 (b) ノボラツク型フエノール樹脂、 (c) 有機ホスフイン化合物、 および (d) 有機リン酸化合物 を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物であることを
    特徴とする樹脂封止型半導体装置。 2 有機リン酸化合物が、有機リン酸、有機リン
    酸エステル、有機リン酸アミド、有機リン酸イミ
    ドおよび有機リン酸塩から成る群より選ばれる1
    種もしくは2種以上のものである特許請求の範囲
    第1項記載の樹脂封止型半導体装置。 3 有機リン酸化合物がリン原子に直接結合する
    酸素原子を有するものである特許請求の範囲第1
    項記載の樹脂封止型半導体装置。 4 有機リン酸化合物が、リン原子に直接結合す
    る酸素原子の一部または全部が、イオウ、セレン
    およびテルルから成る群より選ばれる1種もしく
    は2種以上の原子により置換されたものである特
    許請求の範囲第3項記載の樹脂封止型半導体装
    置。 5 有機ホスフイン化合物が、エポキシ樹脂およ
    びフエノール樹脂の総量に対し0.001〜20重量%
    配合されて成る特許請求の範囲第1項記載の樹脂
    封止型半導体装置。 6 有機リン酸化合物が、エポキシ樹脂およびフ
    エノール樹脂の総量に対し0.001〜10重量%配合
    されて成る特許請求の範囲第1項記載の樹脂封止
    型半導体装置。 7 エポキシ樹脂組成物として、有機ホスフイン
    化合物と有機リン酸化合物とを予め粉体混合また
    は溶融混合して成る混合物を用いる特許請求の範
    囲第1項記載の樹脂封止型半導体装置。 8 エポキシ樹脂組成物が、更に、無機質充填剤
    を含んで成る特許請求の範囲第1項記載の樹脂封
    止型半導体装置。
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