JP2001011289A - 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の封止樹脂を成形するにあたり、
封止樹脂と熱膨張係数の差があるリードフレームを用い
る場合においてもリードフレームとの良好な密着性を有
すると共に吸湿リフローのような吸湿加熱時におけるパ
ッケージクラックの発生が抑制された封止樹脂を成形す
ることができるエポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂成分、硬化剤及び無機充填
材を含有するエポキシ樹脂組成物である。メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシランを含有する。
封止樹脂と熱膨張係数の差があるリードフレームを用い
る場合においてもリードフレームとの良好な密着性を有
すると共に吸湿リフローのような吸湿加熱時におけるパ
ッケージクラックの発生が抑制された封止樹脂を成形す
ることができるエポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂成分、硬化剤及び無機充填
材を含有するエポキシ樹脂組成物である。メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシランを含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂組成
物及びこのエポキシ樹脂組成物にて封止された半導体装
置に関するものである。
物及びこのエポキシ樹脂組成物にて封止された半導体装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体封止用として用いられるエポキシ
樹脂組成物には、エポキシ樹脂組成物からなる封止樹脂
とリードフレームとの密着性を高める等の目的のために
シランカップリング剤が配合されている。このシランカ
ップリング剤として、従来は主にγ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランが用いられてきた。
樹脂組成物には、エポキシ樹脂組成物からなる封止樹脂
とリードフレームとの密着性を高める等の目的のために
シランカップリング剤が配合されている。このシランカ
ップリング剤として、従来は主にγ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランが用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし封止樹脂とリー
ドフレームとの密着性の向上は未だ不十分であり、更な
る密着性の向上が求められていた。特に封止樹脂と熱膨
脹係数の差がある銅製のリードフレームを用いる場合は
封止樹脂とリードフレームとの剥離が生じやすいもので
あった。
ドフレームとの密着性の向上は未だ不十分であり、更な
る密着性の向上が求められていた。特に封止樹脂と熱膨
脹係数の差がある銅製のリードフレームを用いる場合は
封止樹脂とリードフレームとの剥離が生じやすいもので
あった。
【０００４】また信頼性の高い半導体装置を得るために
は、吸湿性が低く、半導体装置の吸湿リフロー時におけ
るパッケージクラックの発生を抑制することができる封
止樹脂が求められていた。
は、吸湿性が低く、半導体装置の吸湿リフロー時におけ
るパッケージクラックの発生を抑制することができる封
止樹脂が求められていた。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、半導体装置の封止樹脂を成形するにあたり、封止
樹脂と熱膨張係数の差があるリードフレームを用いる場
合においてもリードフレームとの良好な密着性を有する
と共に吸湿リフローのような吸湿加熱時におけるパッケ
ージクラックの発生が抑制された封止樹脂を成形するこ
とができるエポキシ樹脂組成物及びこのエポキシ樹脂組
成物にて封止された半導体装置を提供することを目的と
するものである。
あり、半導体装置の封止樹脂を成形するにあたり、封止
樹脂と熱膨張係数の差があるリードフレームを用いる場
合においてもリードフレームとの良好な密着性を有する
と共に吸湿リフローのような吸湿加熱時におけるパッケ
ージクラックの発生が抑制された封止樹脂を成形するこ
とができるエポキシ樹脂組成物及びこのエポキシ樹脂組
成物にて封止された半導体装置を提供することを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂成分、硬化剤及び
無機充填材を含有するエポキシ樹脂組成物であって、メ
ルカプトプロピルメチルジメトキシシランを含有して成
ることを特徴とするものである。
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂成分、硬化剤及び
無機充填材を含有するエポキシ樹脂組成物であって、メ
ルカプトプロピルメチルジメトキシシランを含有して成
ることを特徴とするものである。
【０００７】また本発明の請求項２に係るエポキシ樹脂
組成物は、請求項１の構成に加えて、メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシランの含有量を０．０５〜２．０
０重量％として成ることを特徴とするものである。
組成物は、請求項１の構成に加えて、メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシランの含有量を０．０５〜２．０
０重量％として成ることを特徴とするものである。
【０００８】また本発明の請求項３に係るエポキシ樹脂
組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、ジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂成分全量に対
して３０〜１００重量％の割合で含有して成ることを特
徴とするものである。
組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、ジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂成分全量に対
して３０〜１００重量％の割合で含有して成ることを特
徴とするものである。
【０００９】また本発明の請求項４に係るエポキシ樹脂
組成物は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、
無機充填材を７０〜９３重量％の割合で含有して成るこ
とを特徴とするものである。
組成物は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、
無機充填材を７０〜９３重量％の割合で含有して成るこ
とを特徴とするものである。
【００１０】また本発明の請求項５に係る半導体装置
は、請求項１乃至４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物にて封止されて成ることを特徴とするものである。
は、請求項１乃至４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物にて封止されて成ることを特徴とするものである。
【００１１】また本発明の請求項６に係る半導体装置
は、請求項５の構成に加えて、銅製のリードフレームを
用いて作製されて成ることを特徴とするものである。
は、請求項５の構成に加えて、銅製のリードフレームを
用いて作製されて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。尚、本明細書においては、エポキシ樹脂組成物の
加熱硬化成形物を硬化成形体と呼称することがあり、半
導体装置等における封止材として成形された硬化成形体
を封止樹脂と呼称することがある。
する。尚、本明細書においては、エポキシ樹脂組成物の
加熱硬化成形物を硬化成形体と呼称することがあり、半
導体装置等における封止材として成形された硬化成形体
を封止樹脂と呼称することがある。
【００１３】エポキシ樹脂成分としては、例えばオルソ
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシク
ロペンタジエン型エポキシ樹脂、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等が挙
げられ、これらを単独で用いても、２種類以上を併用し
てもよい。特にジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を
エポキシ樹脂成分全量に対して３０〜１００重量％の割
合で含有させると、封止樹脂とリードフレームとの密着
性の向上及び吸湿性の低減に著しく寄与し、封止樹脂と
リードフレームとの剥離や封止樹脂のパッケージクラッ
クの改善効果が著しくなる。
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシク
ロペンタジエン型エポキシ樹脂、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等が挙
げられ、これらを単独で用いても、２種類以上を併用し
てもよい。特にジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を
エポキシ樹脂成分全量に対して３０〜１００重量％の割
合で含有させると、封止樹脂とリードフレームとの密着
性の向上及び吸湿性の低減に著しく寄与し、封止樹脂と
リードフレームとの剥離や封止樹脂のパッケージクラッ
クの改善効果が著しくなる。
【００１４】また、このエポキシ樹脂成分の硬化剤とし
ては、例えばフェノールノボラック樹脂及びその誘導
体、クレゾールノボラック樹脂及びその誘導体、モノま
たはジヒドロキシナフタレンノボラック樹脂及びその誘
導体、フェノール類やナフトール類とｐ−キシレンの縮
合体、ジシクロペンタジエンとフェノールの共重合体等
のフェノール系硬化剤や、アミン系硬化剤や、酸無水物
等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いても、
２種類以上を併用してもよい。なお、フェノールノボラ
ック樹脂を用いた場合、樹脂硬化物の吸湿率を低下する
ことができ好ましい。その配合量としては、通常エポキ
シ樹脂成分に対して、当量比で０．１〜１０の範囲で配
合される。
ては、例えばフェノールノボラック樹脂及びその誘導
体、クレゾールノボラック樹脂及びその誘導体、モノま
たはジヒドロキシナフタレンノボラック樹脂及びその誘
導体、フェノール類やナフトール類とｐ−キシレンの縮
合体、ジシクロペンタジエンとフェノールの共重合体等
のフェノール系硬化剤や、アミン系硬化剤や、酸無水物
等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いても、
２種類以上を併用してもよい。なお、フェノールノボラ
ック樹脂を用いた場合、樹脂硬化物の吸湿率を低下する
ことができ好ましい。その配合量としては、通常エポキ
シ樹脂成分に対して、当量比で０．１〜１０の範囲で配
合される。
【００１５】また、硬化促進剤としては、例えば、１，
８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、
トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等の三
級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−エチル
−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾー
ル、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダ
ゾール化合物、トリフェニルホスフィン、トリブチルホ
スフィン等の有機ホスフィン化合物等が挙げられる。
８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、
トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等の三
級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−エチル
−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾー
ル、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダ
ゾール化合物、トリフェニルホスフィン、トリブチルホ
スフィン等の有機ホスフィン化合物等が挙げられる。
【００１６】また、シランカップリング剤としては、メ
ルカプトプロピルメチルジメトキシシラン（γ−メルカ
プトプロピルメチルジメトキシシラン）を配合するもの
であり、そのため封止樹脂とリードフレームとの密着性
を向上して、リードフレームが銅製の場合のようにリー
ドフレームと封止樹脂との熱膨張率の差が大きい場合で
あっても、リードフレームと封止樹脂との間の剥離の発
生を抑制することができるものである。また硬化成形体
の吸湿性を低減して、吸湿リフロー後の封止樹脂のパッ
ケージクラックの発生を抑制することができると共に半
導体装置の耐湿信頼性を向上することができるものであ
る。特にメルカプトプロピルメチルジメトキシシランの
配合量をエポキシ樹脂組成物全量に対して０．０５〜
２．００重量％とすると、封止樹脂とリードフレームと
の密着性の向上及び吸湿性の低減に著しく寄与し、封止
樹脂とリードフレームとの剥離や封止樹脂のパッケージ
クラックの改善効果が著しくなる。
ルカプトプロピルメチルジメトキシシラン（γ−メルカ
プトプロピルメチルジメトキシシラン）を配合するもの
であり、そのため封止樹脂とリードフレームとの密着性
を向上して、リードフレームが銅製の場合のようにリー
ドフレームと封止樹脂との熱膨張率の差が大きい場合で
あっても、リードフレームと封止樹脂との間の剥離の発
生を抑制することができるものである。また硬化成形体
の吸湿性を低減して、吸湿リフロー後の封止樹脂のパッ
ケージクラックの発生を抑制することができると共に半
導体装置の耐湿信頼性を向上することができるものであ
る。特にメルカプトプロピルメチルジメトキシシランの
配合量をエポキシ樹脂組成物全量に対して０．０５〜
２．００重量％とすると、封止樹脂とリードフレームと
の密着性の向上及び吸湿性の低減に著しく寄与し、封止
樹脂とリードフレームとの剥離や封止樹脂のパッケージ
クラックの改善効果が著しくなる。
【００１７】また、離型剤としては、ステアリン酸、モ
ンタン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸等の
脂肪酸、その脂肪酸のカルシウム塩、マグネシウム塩、
アルミニウム塩、亜鉛塩等の塩、その脂肪酸のアミド、
リン酸エステル、ポリエチレン、ビスアマイド、カルボ
キシル基含有ポリオレフィン及び天然カルナバ等が挙げ
られる。このような離型剤を配合すると、封止しようと
する半導体素子やリードフレームとの密着性の高いエポ
キシ樹脂を使用した場合であっても、トランスファー成
形時、樹脂硬化物とプランジャーや金型との離型性が優
れるため作業性が向上し、好ましい。
ンタン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸等の
脂肪酸、その脂肪酸のカルシウム塩、マグネシウム塩、
アルミニウム塩、亜鉛塩等の塩、その脂肪酸のアミド、
リン酸エステル、ポリエチレン、ビスアマイド、カルボ
キシル基含有ポリオレフィン及び天然カルナバ等が挙げ
られる。このような離型剤を配合すると、封止しようと
する半導体素子やリードフレームとの密着性の高いエポ
キシ樹脂を使用した場合であっても、トランスファー成
形時、樹脂硬化物とプランジャーや金型との離型性が優
れるため作業性が向上し、好ましい。
【００１８】また着色剤としては、例えば、カーボンブ
ラック、酸化チタン等が挙げられる。また、樹脂成分に
含有することができる低応力化剤としては、例えば、シ
リコーンゲル、シリコーンゴム、シリコーンオイル等が
挙げられる。また界面活性剤としては例えば、ポリエチ
レングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル、脂肪酸モノグリセリド等が挙げられる。また難燃
剤としては、例えば、三酸化アンチモン、ハロゲン化合
物、リン化合物等が挙げられる。
ラック、酸化チタン等が挙げられる。また、樹脂成分に
含有することができる低応力化剤としては、例えば、シ
リコーンゲル、シリコーンゴム、シリコーンオイル等が
挙げられる。また界面活性剤としては例えば、ポリエチ
レングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル、脂肪酸モノグリセリド等が挙げられる。また難燃
剤としては、例えば、三酸化アンチモン、ハロゲン化合
物、リン化合物等が挙げられる。
【００１９】これらの硬化促進剤、シランカップリング
剤、離型剤、着色剤、低応力化剤、界面活性剤及び難燃
剤等は２種類以上を併用することもできる。
剤、離型剤、着色剤、低応力化剤、界面活性剤及び難燃
剤等は２種類以上を併用することもできる。
【００２０】また無機充填材としては特に限定するもの
ではなく、例えば結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、
マグネシア、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、窒化ケイ素、タルク、ケイ酸カルシウム等の粉
末が挙げられる。上記無機充填材は、単独で用いても、
２種類以上を併用してもよい。また無機充填材は、エポ
キシ樹脂組成物全量に対して７０〜９３重量％の割合で
配合することが好ましく、この場合、硬化成形体の吸湿
量が低下し、吸湿リフロー性が優れ好ましい。ここで無
機充填材の配合量がこの範囲に満たないと、硬化成形体
の熱膨脹率及び吸水率が大きくなって吸湿リフロー性が
低下するおそれがあり、この範囲を超えると硬化成形体
の成形時におけるエポキシ樹脂組成物の流動性が低減
し、特に半導体装置の封止樹脂成形時にダイパット変位
やワイヤスイープ等の不良の発生や、硬化成形体内部に
おけるボイドの発生のおそれがある。
ではなく、例えば結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、
マグネシア、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、窒化ケイ素、タルク、ケイ酸カルシウム等の粉
末が挙げられる。上記無機充填材は、単独で用いても、
２種類以上を併用してもよい。また無機充填材は、エポ
キシ樹脂組成物全量に対して７０〜９３重量％の割合で
配合することが好ましく、この場合、硬化成形体の吸湿
量が低下し、吸湿リフロー性が優れ好ましい。ここで無
機充填材の配合量がこの範囲に満たないと、硬化成形体
の熱膨脹率及び吸水率が大きくなって吸湿リフロー性が
低下するおそれがあり、この範囲を超えると硬化成形体
の成形時におけるエポキシ樹脂組成物の流動性が低減
し、特に半導体装置の封止樹脂成形時にダイパット変位
やワイヤスイープ等の不良の発生や、硬化成形体内部に
おけるボイドの発生のおそれがある。
【００２１】本発明のエポキシ樹脂組成物を調製するに
あたっては、調製されるエポキシ樹脂組成物の性状が液
体状である場合は上記の各成分を所望の割合で配合した
ものを溶解混合し、又は溶融混合した後３本ロール等で
溶融混練して液体状のエポキシ樹脂組成物を得ることが
できる。また調製されるエポキシ樹脂組成物の性状が固
体状である場合は上記の各成分を所望の割合で配合した
ものをミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後、ニ
ーダーやロール等で加熱・混練することにより、目的と
する樹脂組成物を得ることができる。また必要に応じて
冷却固化した後粉砕して粉末状の樹脂組成物を得ること
もできる。
あたっては、調製されるエポキシ樹脂組成物の性状が液
体状である場合は上記の各成分を所望の割合で配合した
ものを溶解混合し、又は溶融混合した後３本ロール等で
溶融混練して液体状のエポキシ樹脂組成物を得ることが
できる。また調製されるエポキシ樹脂組成物の性状が固
体状である場合は上記の各成分を所望の割合で配合した
ものをミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後、ニ
ーダーやロール等で加熱・混練することにより、目的と
する樹脂組成物を得ることができる。また必要に応じて
冷却固化した後粉砕して粉末状の樹脂組成物を得ること
もできる。
【００２２】このようにして得られたエポキシ樹脂組成
物を用いて半導体装置の製造を行う際には、例えば先ず
４２アロイや銅等の金属製のリードフレーム上に、半導
体素子をダイボンディングする。次にＡｕ等の細線ワイ
ヤを用いたワイヤボンディング法等でリードフレームと
半導体素子を結線する。次に本発明のエポキシ樹脂組成
物を用いてトランスファー成形等により封止樹脂を成形
し、半導体素子とワイヤを封止するものである。
物を用いて半導体装置の製造を行う際には、例えば先ず
４２アロイや銅等の金属製のリードフレーム上に、半導
体素子をダイボンディングする。次にＡｕ等の細線ワイ
ヤを用いたワイヤボンディング法等でリードフレームと
半導体素子を結線する。次に本発明のエポキシ樹脂組成
物を用いてトランスファー成形等により封止樹脂を成形
し、半導体素子とワイヤを封止するものである。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。
【００２４】（実施例１乃至４及び比較例１、２）各実
施例及び比較例について、各成分を表１に示す割合にて
配合したものをミキサーで均一に混合した後、ニーダー
で加熱・混練し、更に冷却固化した後粉砕して粉末状の
エポキシ樹脂組成物を得た。
施例及び比較例について、各成分を表１に示す割合にて
配合したものをミキサーで均一に混合した後、ニーダー
で加熱・混練し、更に冷却固化した後粉砕して粉末状の
エポキシ樹脂組成物を得た。
【００２５】ここで表１中に示す各成分の詳細は次の通
りである。 ・エポキシ樹脂Ａ ： 下記の式（１）に示す繰り返し
構造を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、大
日本インキ化学工業株式会社製、品番「ＨＰ７２００」 ・エポキシ樹脂Ｂ ： 下記の式（２）に示す繰り返し
構造を有するクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、住
友化学工業株式会社製、品番「ＥＳＣＮ １９５ＸＬ−
３」 ・フェノール樹脂Ｃ ： 下記の式（３）に示す繰り返
し構造を有するフェノールアラルキル樹脂、住友ケミカ
ル株式会社製、品番「ＨＥ１００Ｃ−１５」 ・フェノール樹脂Ｄ ： ノボラック型フェノール樹
脂、群栄化学工業株式会社製、品番「ＰＳＭ６２００」 ・ブロム化エポキシ樹脂 ： 住友化学工業株式会社
製、品番「ＥＳＢ４００Ｔ」 ・離型剤 ： 天然カルナバワックス、大日本化学工業
株式会社、品番「ＦＩ−１００」 ・シランカップリング剤Ｅ ： 下記の式（４）に示さ
れるγ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、
東レ・ダウコーニング・エポキシ株式会社製、品番
「ＡＹ４３−０６２」 ・シランカップリング剤Ｆ ： 下記の式（５）に示さ
れるγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、東芝
シリコーン株式会社製、品番「ＴＳＬ８３８０Ｅ」 ・無機充填材Ｓ１ ： 真比重２．２、平均粒径１５μ
ｍ、比表面積０．８ｍ2／ｇの非晶質シリカ粉末、株式
会社トクヤマ製 ・無機充填材Ｓ２ ： 真比重２．２、平均粒径８μ
ｍ、比表面積１．５ｍ2／ｇの非晶質シリカ粉末、株式
会社トクヤマ製 ・無機充填材Ｓ３ ： 真比重２．２、平均粒径０．３
μｍ、比表面積１５ｍ2／ｇの非晶質シリカ粉末、株式
会社トクヤマ製
りである。 ・エポキシ樹脂Ａ ： 下記の式（１）に示す繰り返し
構造を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、大
日本インキ化学工業株式会社製、品番「ＨＰ７２００」 ・エポキシ樹脂Ｂ ： 下記の式（２）に示す繰り返し
構造を有するクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、住
友化学工業株式会社製、品番「ＥＳＣＮ １９５ＸＬ−
３」 ・フェノール樹脂Ｃ ： 下記の式（３）に示す繰り返
し構造を有するフェノールアラルキル樹脂、住友ケミカ
ル株式会社製、品番「ＨＥ１００Ｃ−１５」 ・フェノール樹脂Ｄ ： ノボラック型フェノール樹
脂、群栄化学工業株式会社製、品番「ＰＳＭ６２００」 ・ブロム化エポキシ樹脂 ： 住友化学工業株式会社
製、品番「ＥＳＢ４００Ｔ」 ・離型剤 ： 天然カルナバワックス、大日本化学工業
株式会社、品番「ＦＩ−１００」 ・シランカップリング剤Ｅ ： 下記の式（４）に示さ
れるγ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、
東レ・ダウコーニング・エポキシ株式会社製、品番
「ＡＹ４３−０６２」 ・シランカップリング剤Ｆ ： 下記の式（５）に示さ
れるγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、東芝
シリコーン株式会社製、品番「ＴＳＬ８３８０Ｅ」 ・無機充填材Ｓ１ ： 真比重２．２、平均粒径１５μ
ｍ、比表面積０．８ｍ2／ｇの非晶質シリカ粉末、株式
会社トクヤマ製 ・無機充填材Ｓ２ ： 真比重２．２、平均粒径８μ
ｍ、比表面積１．５ｍ2／ｇの非晶質シリカ粉末、株式
会社トクヤマ製 ・無機充填材Ｓ３ ： 真比重２．２、平均粒径０．３
μｍ、比表面積１５ｍ2／ｇの非晶質シリカ粉末、株式
会社トクヤマ製
【００２６】
【化１】
【００２７】
【化２】
【００２８】
【化３】
【００２９】
【化４】
【００３０】
【化５】
【００３１】ここで表中のエポキシ樹脂の欄のＡ／Ｂ
は、エポキシ樹脂成分中におけるエポキシ樹脂Ａとエポ
キシ樹脂Ｂとの配合重量比を示す。またシランカップリ
ング剤及び無機充填材の欄の重量割合は、それぞれのエ
ポキシ樹脂組成物全量に対する重量割合を示す。また無
機充填材の欄のＳ１／Ｓ２／Ｓ３は、無機充填材Ｓ１、
無機充填材Ｓ２及び無機充填材Ｓ３の配合重量比を示
す。他の欄は各成分の配合量を重量部で示すものであ
る。
は、エポキシ樹脂成分中におけるエポキシ樹脂Ａとエポ
キシ樹脂Ｂとの配合重量比を示す。またシランカップリ
ング剤及び無機充填材の欄の重量割合は、それぞれのエ
ポキシ樹脂組成物全量に対する重量割合を示す。また無
機充填材の欄のＳ１／Ｓ２／Ｓ３は、無機充填材Ｓ１、
無機充填材Ｓ２及び無機充填材Ｓ３の配合重量比を示
す。他の欄は各成分の配合量を重量部で示すものであ
る。
【００３２】
【表１】
【００３３】（評価試験１）銅製の、リード端子が四方
に延出したリードフレーム上に、半導体素子として評価
用ＴＥＧ（ｔｅｓｔ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）を
ダイボンディングし、ワイヤボンディング法にてリード
フレームと接続した。次に各実施例及び比較例のエポキ
シ樹脂組成物を用いてトランスファー成形により封止樹
脂を成形して半導体素子とワイヤを封止し、更に１７５
℃、６時間の条件下でアフターキュアーを行って、パッ
ケージサイズ２８ｍｍ×２８ｍｍ×３．２ｍｍの評価用
の１６０ＱＦＰ（ｑｕａｄ ｆｌａｔ ｐａｃｋａｇ
ｅ）を作製した。
に延出したリードフレーム上に、半導体素子として評価
用ＴＥＧ（ｔｅｓｔ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）を
ダイボンディングし、ワイヤボンディング法にてリード
フレームと接続した。次に各実施例及び比較例のエポキ
シ樹脂組成物を用いてトランスファー成形により封止樹
脂を成形して半導体素子とワイヤを封止し、更に１７５
℃、６時間の条件下でアフターキュアーを行って、パッ
ケージサイズ２８ｍｍ×２８ｍｍ×３．２ｍｍの評価用
の１６０ＱＦＰ（ｑｕａｄ ｆｌａｔ ｐａｃｋａｇ
ｅ）を作製した。
【００３４】ここで封止樹脂の成形条件は、注入圧力１
００ｋｇ／ｃｍ2、金型温度１７５℃、保持時間７０秒
間とした。
００ｋｇ／ｃｍ2、金型温度１７５℃、保持時間７０秒
間とした。
【００３５】このようにして得られたパッケージを、８
５℃／８５％ＲＨの条件下で１６８時間吸湿させた後、
ピーク温度が２６０℃のはんだリフロー装置で処理し
た。処理後のパッケージを観察し、次の評価を行った。
５℃／８５％ＲＨの条件下で１６８時間吸湿させた後、
ピーク温度が２６０℃のはんだリフロー装置で処理し
た。処理後のパッケージを観察し、次の評価を行った。
【００３６】・外部クラック評価 パッケージ外面に開口するクラックの有無を観察し、ク
ラックの発生したものを不良とした。
ラックの発生したものを不良とした。
【００３７】・内部クラック評価 パッケージ内部のクラックの有無を観察し、クラックの
発生したものを不良とした。
発生したものを不良とした。
【００３８】・リード剥離評価 封止樹脂とリードフレームの剥離の有無を観察し、剥離
が発生したものを不良とした。
が発生したものを不良とした。
【００３９】・チップ剥離評価 封止樹脂とチップとの剥離の有無を観察し、剥離が発生
したものを不良とした。
したものを不良とした。
【００４０】・ダイ剥離評価 封止樹脂とリードフレームダイパットとの剥離の有無を
観察し、剥離が発生したものを不良とした。
観察し、剥離が発生したものを不良とした。
【００４１】・内部ボイド評価 封止樹脂中におけるボイドの発生の有無を観察し、ボイ
ドが発生したものを不良とした。
ドが発生したものを不良とした。
【００４２】以上の評価結果を表２に示す。ここで分母
はサンプル数、分子は不良発生数を示す。
はサンプル数、分子は不良発生数を示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】表２から明らかなように、シランカップリ
ング剤の種類以外の配合組成を同一とした実施例１と比
較例１、あるいは実施例３と比較例２とを比較すると、
実施例１及び実施例３において、各評価項目についてよ
り優れた評価結果が得られた。
ング剤の種類以外の配合組成を同一とした実施例１と比
較例１、あるいは実施例３と比較例２とを比較すると、
実施例１及び実施例３において、各評価項目についてよ
り優れた評価結果が得られた。
【００４５】また実施例１乃至４のうち、ジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂を用いた実施例２乃至４におい
て、剥離及びクラックの発生が更に抑制された。
タジエン型エポキシ樹脂を用いた実施例２乃至４におい
て、剥離及びクラックの発生が更に抑制された。
【００４６】（評価試験２）銅製の、リード端子が二方
に延出したリードフレーム上に、評価用ＴＥＧ（ｔｅｓ
ｔ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）をダイボンディング
し、ワイヤボンディング法にてリードフレームと接続し
た。次に各実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を用
いてトランスファー成形により封止樹脂を成形して半導
体素子とワイヤを封止し、更に１７５℃、６時間の条件
下でアフターキュアーを行って、パッケージサイズ４０
０ｍｉｌの評価用の２８ＳＯＰ（ｓｍａｌｌ ｏｕｔｌ
ｉｎｅｐａｃｋａｇｅ）を作製した。
に延出したリードフレーム上に、評価用ＴＥＧ（ｔｅｓ
ｔ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）をダイボンディング
し、ワイヤボンディング法にてリードフレームと接続し
た。次に各実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を用
いてトランスファー成形により封止樹脂を成形して半導
体素子とワイヤを封止し、更に１７５℃、６時間の条件
下でアフターキュアーを行って、パッケージサイズ４０
０ｍｉｌの評価用の２８ＳＯＰ（ｓｍａｌｌ ｏｕｔｌ
ｉｎｅｐａｃｋａｇｅ）を作製した。
【００４７】ここで封止樹脂の成形条件は、注入圧力１
００ｋｇ／ｃｍ2、金型温度１７５℃、保持時間７０秒
間とした。
００ｋｇ／ｃｍ2、金型温度１７５℃、保持時間７０秒
間とした。
【００４８】得られたパッケージについて、評価試験１
と同様に、外部クラック評価、内部クラック評価、リー
ド剥離評価、チップ剥離評価及びダイ剥離評価を行っ
た。
と同様に、外部クラック評価、内部クラック評価、リー
ド剥離評価、チップ剥離評価及びダイ剥離評価を行っ
た。
【００４９】この結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】表３から明らかなように、シランカップリ
ング剤の種類以外の配合組成を同一とした実施例１と比
較例１、あるいは実施例３と比較例２とを比較すると、
実施例１及び実施例３において、各評価項目についてよ
り優れた評価結果が得られた。
ング剤の種類以外の配合組成を同一とした実施例１と比
較例１、あるいは実施例３と比較例２とを比較すると、
実施例１及び実施例３において、各評価項目についてよ
り優れた評価結果が得られた。
【００５２】また実施例１乃至４のうち、ジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂を用いた実施例２乃至４におい
て、剥離及びクラックの発生が更に抑制された。 （評価試験３）４２アロイ製のリードフレームを用いた
以外は評価試験２と同様にして、実施例３及び比較例２
のエポキシ樹脂組成物を用いて評価用の２８ＳＯＰを作
製した。
タジエン型エポキシ樹脂を用いた実施例２乃至４におい
て、剥離及びクラックの発生が更に抑制された。 （評価試験３）４２アロイ製のリードフレームを用いた
以外は評価試験２と同様にして、実施例３及び比較例２
のエポキシ樹脂組成物を用いて評価用の２８ＳＯＰを作
製した。
【００５３】得られたパッケージについて、評価試験１
と同様に、外部クラック評価、内部クラック評価、リー
ド剥離評価、チップ剥離評価及びダイ剥離評価を行っ
た。
と同様に、外部クラック評価、内部クラック評価、リー
ド剥離評価、チップ剥離評価及びダイ剥離評価を行っ
た。
【００５４】この結果を表４に示す。
【００５５】
【表４】
【００５６】表４から明らかなように、シランカップリ
ング剤の種類以外の配合組成を同一とした実施例３と比
較例２とを比較すると、実施例３において、より優れた
評価結果が得られた。
ング剤の種類以外の配合組成を同一とした実施例３と比
較例２とを比較すると、実施例３において、より優れた
評価結果が得られた。
【００５７】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係るエ
ポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂成分、硬化剤及び無
機充填材を含有するエポキシ樹脂組成物であって、メル
カプトプロピルメチルジメトキシシランを含有するもの
であり、エポキシ樹脂組成物から形成される硬化成形体
とリードフレームとの密着性を向上すると共に吸湿性を
低減することができ、硬化成形体を半導体装置の封止樹
脂として成形した場合、封止樹脂との熱膨張率の差が大
きい銅製のリードフレームを用いても、リードフレーム
と封止樹脂との剥離を抑制すると共にパッケージクラッ
クの発生を抑制し、信頼性の高い半導体装置を得ること
ができるものである。
ポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂成分、硬化剤及び無
機充填材を含有するエポキシ樹脂組成物であって、メル
カプトプロピルメチルジメトキシシランを含有するもの
であり、エポキシ樹脂組成物から形成される硬化成形体
とリードフレームとの密着性を向上すると共に吸湿性を
低減することができ、硬化成形体を半導体装置の封止樹
脂として成形した場合、封止樹脂との熱膨張率の差が大
きい銅製のリードフレームを用いても、リードフレーム
と封止樹脂との剥離を抑制すると共にパッケージクラッ
クの発生を抑制し、信頼性の高い半導体装置を得ること
ができるものである。
【００５８】また本発明の請求項２に係るエポキシ樹脂
組成物は、請求項１の構成に加えて、メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシランの含有量を０．０５〜２．０
０重量％としたものであり、封止樹脂とリードフレーム
との剥離やパッケージクラックの発生を更に抑制すると
共に、封止樹脂の内部ボイドの発生を抑制、更に信頼性
の高い半導体装置を得ることができるものである。
組成物は、請求項１の構成に加えて、メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシランの含有量を０．０５〜２．０
０重量％としたものであり、封止樹脂とリードフレーム
との剥離やパッケージクラックの発生を更に抑制すると
共に、封止樹脂の内部ボイドの発生を抑制、更に信頼性
の高い半導体装置を得ることができるものである。
【００５９】また本発明の請求項３に係るエポキシ樹脂
組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、ジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂成分全量に対
して３０〜１００重量％の割合で含有するものであり、
硬化成形体のリードフレームとの密着性を更に向上する
と共に吸湿性を低減することができ、封止樹脂とリード
フレームとの剥離やパッケージクラックの発生を更に抑
制し、更に信頼性の高い半導体装置を得ることができる
ものである。
組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、ジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂成分全量に対
して３０〜１００重量％の割合で含有するものであり、
硬化成形体のリードフレームとの密着性を更に向上する
と共に吸湿性を低減することができ、封止樹脂とリード
フレームとの剥離やパッケージクラックの発生を更に抑
制し、更に信頼性の高い半導体装置を得ることができる
ものである。
【００６０】また本発明の請求項４に係るエポキシ樹脂
組成物は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、
無機充填材を７０〜９３重量％の割合で含有するもので
あり、エポキシ樹脂組成物の粘度の増加を抑制すると共
に硬化成形体の熱膨張率及び吸湿性の増大を抑制するこ
とができ、封止樹脂とリードフレームとの剥離やパッケ
ージクラックの発生を更に抑制し、更に信頼性の高い半
導体装置を得ることができるものである。
組成物は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、
無機充填材を７０〜９３重量％の割合で含有するもので
あり、エポキシ樹脂組成物の粘度の増加を抑制すると共
に硬化成形体の熱膨張率及び吸湿性の増大を抑制するこ
とができ、封止樹脂とリードフレームとの剥離やパッケ
ージクラックの発生を更に抑制し、更に信頼性の高い半
導体装置を得ることができるものである。
【００６１】また本発明の請求項５に係る半導体装置
は、請求項１乃至３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物にて封止されたものであり、リードフレームと封止
樹脂との剥離を抑制すると共にパッケージクラックの発
生を抑制し、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
るものである。
は、請求項１乃至３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物にて封止されたものであり、リードフレームと封止
樹脂との剥離を抑制すると共にパッケージクラックの発
生を抑制し、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
るものである。
【００６２】また本発明の請求項６に係る半導体装置
は、請求項５の構成に加えて、銅製のリードフレームを
用いて作製されたものであり、封止樹脂との熱膨張率の
差が大きい銅製のリードフレームを用いても、リードフ
レームと封止樹脂との剥離を抑制すると共にパッケージ
クラックの発生を抑制し、信頼性の高い半導体装置を得
ることができるものである。
は、請求項５の構成に加えて、銅製のリードフレームを
用いて作製されたものであり、封止樹脂との熱膨張率の
差が大きい銅製のリードフレームを用いても、リードフ
レームと封止樹脂との剥離を抑制すると共にパッケージ
クラックの発生を抑制し、信頼性の高い半導体装置を得
ることができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 小畑 洋介 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 市川 貴之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CC042 CC052 CC122 CD011 CD021 CD051 CD061 CD141 CD181 DE078 DE138 DE148 DE238 DJ008 DJ018 DJ048 EN036 EN056 EU116 EU136 EW146 EX087 FD142 FD147 FD148 FD156 FD160 4J036 AC07 AC08 AF06 DA01 FA01 FA13 JA07 4M109 EA02 EA03 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB19 EC01 EC03 EC09
Claims (6)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂成分、硬化剤及び無機充填
材を含有するエポキシ樹脂組成物であって、メルカプト
プロピルメチルジメトキシシランを含有して成ることを
特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 メルカプトプロピルメチルジメトキシシ
ランの含有量を０．０５〜２．００重量％として成るこ
とを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を
エポキシ樹脂成分全量に対して３０〜１００重量％の割
合で含有して成ることを特徴とする請求項１又は２に記
載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 無機充填材を７０〜９３重量％の割合で
含有して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のエポ
キシ樹脂組成物にて封止されて成ることを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項６】 銅製のリードフレームを用いて作製され
て成ることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18020199A JP3591377B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP18020199A JP3591377B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001011289A true JP2001011289A (ja) | 2001-01-16 |
| JP3591377B2 JP3591377B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=16079176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18020199A Expired - Fee Related JP3591377B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3591377B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002249643A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JP2009149820A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | アンダーフィル用液状熱硬化性樹脂組成物とそれを用いた半導体装置 |
| KR20180012959A (ko) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 에스지생활안전 주식회사 | Ｄｃｐｄ를 함유하는 에폭시 복합재료 조성물의 제조방법 |
| KR20180012958A (ko) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 에스지생활안전 주식회사 | Ｄｃｐｄ를 함유하는 에폭시 수지 조성물의 제조방법 |
-
1999
- 1999-06-25 JP JP18020199A patent/JP3591377B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002249643A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JP4734731B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2011-07-27 | パナソニック電工株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
| JP2009149820A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | アンダーフィル用液状熱硬化性樹脂組成物とそれを用いた半導体装置 |
| KR20180012959A (ko) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 에스지생활안전 주식회사 | Ｄｃｐｄ를 함유하는 에폭시 복합재료 조성물의 제조방법 |
| KR20180012958A (ko) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 에스지생활안전 주식회사 | Ｄｃｐｄ를 함유하는 에폭시 수지 조성물의 제조방법 |
| KR101871688B1 (ko) * | 2016-07-28 | 2018-06-27 | 에스지생활안전 주식회사 | Ｄｃｐｄ를 함유하는 에폭시 복합재료 조성물의 제조방법 |
| KR101871687B1 (ko) * | 2016-07-28 | 2018-06-27 | 에스지생활안전 주식회사 | Ｄｃｐｄ를 함유하는 에폭시 수지 조성물의 제조방법 |
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| JP3591377B2 (ja) | 2004-11-17 |
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