JP2672871B2 - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置の製造方法Info
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- JP2672871B2 JP2672871B2 JP33635689A JP33635689A JP2672871B2 JP 2672871 B2 JP2672871 B2 JP 2672871B2 JP 33635689 A JP33635689 A JP 33635689A JP 33635689 A JP33635689 A JP 33635689A JP 2672871 B2 JP2672871 B2 JP 2672871B2
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- epoxy resin
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- resin
- curing agent
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 耐半田ストレス性に優れた樹脂封止型半導体装置の製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
（従来の技術） 半導体関連技術は近年の軽薄短小傾向により実装密度
を向上させる方向で進んできた。そのためにメモリーの
集積度の向上や、実装方法のスルーホール実装から表面
実装への移行が進んでいる。
を向上させる方向で進んできた。そのためにメモリーの
集積度の向上や、実装方法のスルーホール実装から表面
実装への移行が進んでいる。
従ってパッケージは従来のDIPタイプから表面実装用
として小型薄型のフラットパッケージ、SOP,SOJ,PLCCに
変わってきており、応力によるパッケージクラックの発
生、これらのクラックによる耐湿性の低下等の問題があ
る。
として小型薄型のフラットパッケージ、SOP,SOJ,PLCCに
変わってきており、応力によるパッケージクラックの発
生、これらのクラックによる耐湿性の低下等の問題があ
る。
特に表面実装工程でのリードの半田付け時にパッケー
ジは急激な温度変化を受け、このためにパッケージにク
ラックが生じる問題が大きくスローズアップされてい
る。
ジは急激な温度変化を受け、このためにパッケージにク
ラックが生じる問題が大きくスローズアップされてい
る。
これらの問題を解決するために半田付け時の熱衝撃を
緩和することを架橋密度を上げる２つの方法がある。
緩和することを架橋密度を上げる２つの方法がある。
半田付け時の熱衝撃を緩和する目的で、熱可塑性オ
リゴマーの添加（特開昭62−115849号公報）や各種シリ
コーン化合物の添加（特開昭62−115850号公報,62−116
654号公報,62−128162号公報）などの手法で対応してい
るがいずれも半田付け時にクラックが生じてしまい信頼
性の優れた樹脂封止型半導体装置を得るまでには至らな
かった。
リゴマーの添加（特開昭62−115849号公報）や各種シリ
コーン化合物の添加（特開昭62−115850号公報,62−116
654号公報,62−128162号公報）などの手法で対応してい
るがいずれも半田付け時にクラックが生じてしまい信頼
性の優れた樹脂封止型半導体装置を得るまでには至らな
かった。
樹脂封止型半導体装置は半導体素子を搭載したリー
ドフレームにエポキシ樹脂組成物をトランスファー成形
した後、樹脂本来の特性を最大限に発揮させるために、
温度160〜190℃、２〜10時間の条件で後硬化している。
ドフレームにエポキシ樹脂組成物をトランスファー成形
した後、樹脂本来の特性を最大限に発揮させるために、
温度160〜190℃、２〜10時間の条件で後硬化している。
半導体装置の耐熱性を高め、耐半田ストレス性を向上
する目的で従来用いられてきたオルソノボラックエポキ
シ樹脂及びフェノール硬化剤では、上記条件で後硬化を
行うと、ある程度の架橋密度が得られるが、耐熱性が不
十分なため耐半田ストレス性に充分な硬化が得られなか
った。
する目的で従来用いられてきたオルソノボラックエポキ
シ樹脂及びフェノール硬化剤では、上記条件で後硬化を
行うと、ある程度の架橋密度が得られるが、耐熱性が不
十分なため耐半田ストレス性に充分な硬化が得られなか
った。
又、更に架橋密度を上げるべく、上記の後硬化条件よ
り高い温度、あるいは長時間後硬化を行うと、成形物の
熱分解による劣化が起こり、耐半田ストレス性に充分な
効果が得られなかった。
り高い温度、あるいは長時間後硬化を行うと、成形物の
熱分解による劣化が起こり、耐半田ストレス性に充分な
効果が得られなかった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような問題に対して、多官能エポキシ樹
脂と３官能フェノール硬化剤を用いて後硬化することに
より、優れた耐半田ストレス性を有し、長期の信頼性を
有する樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供すること
にある。
脂と３官能フェノール硬化剤を用いて後硬化することに
より、優れた耐半田ストレス性を有し、長期の信頼性を
有する樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 本発明は（Ａ）式（Ｉ）の化学構造で示される多官能
エポキシ樹脂 を総エポキシ樹脂量に対して50〜100重量％を含むエポ
キシ樹脂 （Ｂ）式（II）の化学構造で示される３官能硬化剤 を総硬化剤量に対して50〜100重量％を含む硬化剤 （Ｃ）無機充填剤 （Ｄ）硬化促進剤 を必須成分とし、トランスファー成形後得られた成形物
を後工程で195〜235℃、８〜24時間で後硬化を行うこと
を特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
エポキシ樹脂 を総エポキシ樹脂量に対して50〜100重量％を含むエポ
キシ樹脂 （Ｂ）式（II）の化学構造で示される３官能硬化剤 を総硬化剤量に対して50〜100重量％を含む硬化剤 （Ｃ）無機充填剤 （Ｄ）硬化促進剤 を必須成分とし、トランスファー成形後得られた成形物
を後工程で195〜235℃、８〜24時間で後硬化を行うこと
を特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法である。
（作 用） 本発明に用いられる式（Ｉ）の多官能エポキシ樹脂は
多官能性であり、架橋密度の向上が図れ、耐熱性が優れ
ている。
多官能性であり、架橋密度の向上が図れ、耐熱性が優れ
ている。
ｎの値は、１〜10の範囲が好ましい。この場合ｎの値
が１より小さい場合、硬化性が低下し、成形性が悪くな
る傾向があり、またｎの値が10より大きい場合流動性が
低下し、成形性が悪くなる傾向がある。多官能エポキシ
樹脂の使用量は総エポキシ量に対して50〜100重量％含
むものであり、50％未満だと耐熱性の向上が図れず、耐
半田ストレス性が不充分である。
が１より小さい場合、硬化性が低下し、成形性が悪くな
る傾向があり、またｎの値が10より大きい場合流動性が
低下し、成形性が悪くなる傾向がある。多官能エポキシ
樹脂の使用量は総エポキシ量に対して50〜100重量％含
むものであり、50％未満だと耐熱性の向上が図れず、耐
半田ストレス性が不充分である。
式（Ｉ）で示される多官能エポキシ樹脂と併用するエ
ポキシ樹脂とはエポキシ基を有するもの全般をいう。例
えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、３官能型エポキ
シ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等のことをい
う。
ポキシ樹脂とはエポキシ基を有するもの全般をいう。例
えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、３官能型エポキ
シ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等のことをい
う。
式（II）の硬化剤は３官能であり、架橋密度の向上が
図れ、耐熱性が優れている。３官能硬化剤の使用量は総
硬化剤量に対して50〜100重量％を含むものであり、50
％未満だと架橋密度が上がらず、耐半田ストレス性が不
充分である。式（II）で示される３官能硬化剤と併用す
るフェノール樹脂硬化剤としてはフェノール性水酸機を
有するもの全般をいい、例えばフェノールノボラック樹
脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂とフェノールノボラック及びクレゾールノボラ
ック樹脂との共重合物、パラキシレン変性フェノール樹
脂等のことをいう。
図れ、耐熱性が優れている。３官能硬化剤の使用量は総
硬化剤量に対して50〜100重量％を含むものであり、50
％未満だと架橋密度が上がらず、耐半田ストレス性が不
充分である。式（II）で示される３官能硬化剤と併用す
るフェノール樹脂硬化剤としてはフェノール性水酸機を
有するもの全般をいい、例えばフェノールノボラック樹
脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂とフェノールノボラック及びクレゾールノボラ
ック樹脂との共重合物、パラキシレン変性フェノール樹
脂等のことをいう。
本発明で用いる無機充填材としては、溶融シリカ粉
末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ
粉末、多孔質シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末または多
孔質シリカ粉末を粉砕したシリカ粉末、アルミナ等が挙
げられ、特に溶融シリカ粉末が好ましい。
末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ
粉末、多孔質シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末または多
孔質シリカ粉末を粉砕したシリカ粉末、アルミナ等が挙
げられ、特に溶融シリカ粉末が好ましい。
本発明で使用される硬化促進剤はエポキシ基とフェノ
ール性水酸基との反応を促進させるものであればよく一
般に封止用材料に使用されているものを広く使用するこ
とができ、例えばジアザビシクロウデセン（DBU）、ト
リフェニルホスフィン（TPP）、ジメチルベンジルアミ
ン（BDMA）や２メチルイミダゾール（2MZ）等が単独も
しくは２種類以上混合して用いられる。
ール性水酸基との反応を促進させるものであればよく一
般に封止用材料に使用されているものを広く使用するこ
とができ、例えばジアザビシクロウデセン（DBU）、ト
リフェニルホスフィン（TPP）、ジメチルベンジルアミ
ン（BDMA）や２メチルイミダゾール（2MZ）等が単独も
しくは２種類以上混合して用いられる。
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂、
硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とする
が、これ以外に必要に応じてシランカップリング剤、ブ
ロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロム
ベンゼン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の
着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシ
リコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加
剤を適宜配合しても差し支えがない。
硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とする
が、これ以外に必要に応じてシランカップリング剤、ブ
ロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロム
ベンゼン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の
着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシ
リコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加
剤を適宜配合しても差し支えがない。
又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を成形材料と
して製造するには、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進
剤、充填剤、その他の添加剤をミキサー等によって十分
に均一に混合した後、さらに熱ロールまたはニーダー等
で溶融混練し、冷却後粉砕して成形材料することができ
る。これらの成形材料は電子部品あるいは電気部品の封
止、被覆、絶縁等に適応することができる。
して製造するには、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進
剤、充填剤、その他の添加剤をミキサー等によって十分
に均一に混合した後、さらに熱ロールまたはニーダー等
で溶融混練し、冷却後粉砕して成形材料することができ
る。これらの成形材料は電子部品あるいは電気部品の封
止、被覆、絶縁等に適応することができる。
本発明の必須成分からなる組成物をトランスファー成
形後、得られた成形物を195〜235℃、８〜24時間の条件
で後硬化することにより架橋密度が向上し、耐半田スト
レス性に優れた樹脂封止型半導体装置が得られる。195
℃未満では架橋密度が低く耐半田ストレス性が不充分で
ある。また235℃を超えると成形物の熱分解による劣化
が起こり、半田ストレス性に充分な効果が認められな
い。後硬化の時間は、８〜24時間が望ましく、８時間未
満であると架橋密度が不充分であり耐半田ストレス性に
充分な効果が得られない。また24時間を超えると成形物
の熱分解による劣化が起こり耐半田ストレス性が不充分
である。即ち、本発明の必須成分からなる組成物を用い
て得られた成形物を195〜235℃、８〜24時間の条件で後
硬化することにより、樹脂及び硬化剤の本来の性質を最
大限に発揮することができ、従来では得られなかった優
れた耐半田ストレス性を得ることができる。
形後、得られた成形物を195〜235℃、８〜24時間の条件
で後硬化することにより架橋密度が向上し、耐半田スト
レス性に優れた樹脂封止型半導体装置が得られる。195
℃未満では架橋密度が低く耐半田ストレス性が不充分で
ある。また235℃を超えると成形物の熱分解による劣化
が起こり、半田ストレス性に充分な効果が認められな
い。後硬化の時間は、８〜24時間が望ましく、８時間未
満であると架橋密度が不充分であり耐半田ストレス性に
充分な効果が得られない。また24時間を超えると成形物
の熱分解による劣化が起こり耐半田ストレス性が不充分
である。即ち、本発明の必須成分からなる組成物を用い
て得られた成形物を195〜235℃、８〜24時間の条件で後
硬化することにより、樹脂及び硬化剤の本来の性質を最
大限に発揮することができ、従来では得られなかった優
れた耐半田ストレス性を得ることができる。
（実施例） 実施例１ 下記組成物 式（III）で示されるトリス（ヒドロキシアルキルフ
ェニル）メタントリグリシジエーテル 20重量部 式（IV）で示される３官能硬化剤 溶融シリカ粉末 68.7重量部 トリフェニルホスフィン 0.3重量部 カーボンブラック 0.5重量部 カルナバワックス 0.5重量部 をミキサーで混合し、70〜100℃で２軸ロールにより混
練し、冷却後粉砕し成形材料とした。
ェニル）メタントリグリシジエーテル 20重量部 式（IV）で示される３官能硬化剤 溶融シリカ粉末 68.7重量部 トリフェニルホスフィン 0.3重量部 カーボンブラック 0.5重量部 カルナバワックス 0.5重量部 をミキサーで混合し、70〜100℃で２軸ロールにより混
練し、冷却後粉砕し成形材料とした。
得られた成形材料をタブレット化して、低圧トランス
ファー成形機にて175℃、70kg/cm2、120秒の条件で半田
クラック試験用として６×6mmのチップを52pパッケージ
に封入した。
ファー成形機にて175℃、70kg/cm2、120秒の条件で半田
クラック試験用として６×6mmのチップを52pパッケージ
に封入した。
成形したパッケージを乾燥機によって230℃、10時
間、後硬化を行った。
間、後硬化を行った。
半田クラック試験：封止したテスト用素子を85℃、85％
RHの環境下で48Hr、72Hr処理し、その後240℃の半田槽
に10秒間浸漬後、顕微鏡で外部クラックを観察した。
RHの環境下で48Hr、72Hr処理し、その後240℃の半田槽
に10秒間浸漬後、顕微鏡で外部クラックを観察した。
実施例2,3 実験例１の処方に従って配合し、成形材料を得た。こ
の成形材料で試験用封止した成形品を得、表１の後硬化
条件に従って後硬化を行った。
の成形材料で試験用封止した成形品を得、表１の後硬化
条件に従って後硬化を行った。
この成形品を用いて実験例１と同様に半田クラック試
験を行った。試験結果を第１表に示す。
験を行った。試験結果を第１表に示す。
比較例1,2,3,4,5 第１表の処方に従って配合し実施例１と同様にして成
形材料を得た。
形材料を得た。
この材料を第１表の後硬化条件に従って、後硬化を行
った。この成形品を用いて実施例１と同様に半田クラッ
ク試験を行った。
った。この成形品を用いて実施例１と同様に半田クラッ
ク試験を行った。
試験結果を第１表に示す。
（発明の効果） 本発明に従うと、従来技術では得ることのできなかっ
た耐熱性を有する樹脂封止型半導体装置を得ることがで
きる。そして半田付け工程による急激な温度変化による
熱ストレスを受けたときの耐クラック性に非常に優れる
ことから、特に表面実装用のパッケージに好適である。
た耐熱性を有する樹脂封止型半導体装置を得ることがで
きる。そして半田付け工程による急激な温度変化による
熱ストレスを受けたときの耐クラック性に非常に優れる
ことから、特に表面実装用のパッケージに好適である。
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）式（Ｉ）の化学構造で示される多官
能エポキシ樹脂 を総エポキシ樹脂量に対して50〜100重量％を含むエポ
キシ樹脂 （Ｂ）式（II）の化学構造で示される３官能硬化剤 を総硬化剤量に対して50〜100重量％を含む硬化剤 （Ｃ）無機充填剤 （Ｄ）硬化促進剤 を必須成分とし、トランスファー成形後得られた成形物
を後工程で195〜235℃、８〜24時間で後硬化を行うこと
を特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33635689A JP2672871B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33635689A JP2672871B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03198353A JPH03198353A (ja) | 1991-08-29 |
| JP2672871B2 true JP2672871B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=18298283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33635689A Expired - Fee Related JP2672871B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672871B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5272199B2 (ja) * | 2010-11-10 | 2013-08-28 | 日立化成株式会社 | 半導体装置の製法 |
| KR200481780Y1 (ko) * | 2016-01-26 | 2016-11-08 | 윤성현 | 지압용 좌식 시트 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33635689A patent/JP2672871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03198353A (ja) | 1991-08-29 |
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| JPH0577688B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |