JP3375835B2 - 液状封止樹脂組成物及びこの液状封止樹脂組成物を用いた半導体製品 - Google Patents

液状封止樹脂組成物及びこの液状封止樹脂組成物を用いた半導体製品

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JP3375835B2 JP28485296A JP28485296A JP3375835B2 JP 3375835 B2 JP3375835 B2 JP 3375835B2 JP 28485296 A JP28485296 A JP 28485296A JP 28485296 A JP28485296 A JP 28485296A JP 3375835 B2 JP3375835 B2 JP 3375835B2
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光 大久保
竜一 村山
豊 松田
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC、LSI等の
半導体素子を、外部からの化学的及び物理的な作用から
保護する液状封止樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のエレクトロニクス産業の発展に伴
い、トランジスタ、IC、LSI、超LSI等の半導体
製品の性能も著しく向上し、パッケージの形態もDI
P、SOICといった少ピンのものから、QFP等の多
ピンのものへ推移してきている。特に多ピンの製品にお
いては、ピン数が300ピンを越えてくると、ピン間隔
が必然的に狭くなり、基板へのマウントが困難になって
きている。これに対し、ピングリッドアレイ(PGA)
或いはボールグリッドアレイ(BGA)といったパッケ
ージは、ピンの配列が2次元なので、同じピン数、同じ
パッケージサイズでもピン間隔を広くとることが可能な
ため、マウントが容易である。更に、グリッドアレイタ
イプのパッケージは、従来からセラミック基板を使用し
て生産されていたが、近年では、コスト削減、高周波数
の製品の場合は電気的な損失が少ないこと等の理由で、
プラスチック化が進んできている。このプラスチックピ
ングリッドアレイ(PPGA)或いはプラスチックボー
ルグリッドアレイ(PBGA)においては、成形材料を
用いトランスファーモールドにより封止するタイプのパ
ッケージと、液状の樹脂組成物をポッティングし封止す
るタイプのパッケージとに二分されるが、金型が不必要
で、設計変更及び製品化が容易である点で液状封止樹脂
組成物が有利であるため、近年急速に開発が進んでい
る。ここで、従来の液状封止樹脂組成物は、液状のエポ
キシ樹脂にシリカなどの無機充填材を分散させたものが
主流であるが、例えば、シリカの場合、真比重が約2.
2でありエポキシ樹脂等の液状樹脂の真比重1.0〜
1.2に比較して重いため、室温保管時及び/或いは加
熱硬化時にシリカの沈降が生じやすく、硬化物中でシリ
カが不均一となることがあった。室温保管時の沈降を防
ぐには、室温での粘度を高くするか、或いはチキソ性を
高くすればよいが、どちらの対策も塗布性及び広がり性
の悪化の原因となり、欠点がある。一方、硬化時の沈降
を防ぐには、硬化性を高めることで、加熱時に粘度の低
くなる時間を短くすればよいが、ポットライフが短くな
るという欠点がある。以上の様に、優れた作業性、ポッ
トライフ、及び硬化物中のフィラーの均一分散性をすべ
て満たす液状封止樹脂組成物はこれまでなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、本発明は、
塗布作業性、広がり性に優れ、且つ硬化物中のフィラー
の均一分散性に優れた半導体用液状封止樹脂組成物及び
この液状封止樹脂組成物を用いた半導体製品提供するも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)液状エ
ポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)微粒状のフェノール
樹脂を700℃以上で炭化処理したフィラー、及び
(D)無機充填材からなる液状封止樹脂組成物におい
て、全樹脂組成物中に(C)成分を10〜80重量%含
むことを特徴とする液状封止樹脂組成物である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明で使用する液状エポキシ樹
脂としては、例えば、フェノール樹脂をグリシジルエー
テル化したもの、脂環式エポキシ、グリシジルエステル
型、グリシジルアミン型等が挙げられるが、構造につい
ては特に限定しない。又、ナトリウム、カリウム、塩素
等のイオン性不純物は極力少ないことが望ましい。本発
明で使用する硬化剤としては、例えば、フェノール系化
合物、有機酸無水物、アミン化合物等が挙げられるが、
構造については特に限定しない。又、エポキシ樹脂と同
様、イオン性不純物は極力少ないことが望ましい。
【0006】本発明で使用する微粒状のフェノール樹脂
を700℃以上で炭化処理したフィラーの真比重は、通
常のシリカより小さく、液状樹脂に配合した場合、通常
のシリカより沈降が起こりにくいという特徴がある。こ
のフィラーは、全液状封止樹脂組成物中に10〜80重
量%含まれることが好ましい。10重量%未満だと、沈
降防止の効果が得られない。80重量%を越えると、液
状封止樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎ、塗布性、広が
り性が悪化するため好ましくない。又、微粒状のフェノ
ール樹脂を700℃以上で炭化処理したフィラーの平均
粒径は、3〜30μmが好ましい。3μm未満だと、液
状封止樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎ、塗布性、広が
り性が悪化する。30μmを越えると、塗布時のノズル
詰まり、或いは金線下部のボイドの原因となるので好ま
しくない。微粒状のフェノール樹脂を700℃以上で炭
化処理したフィラーは、例えば、鐘紡(株)等から容易
に入手できる。
【0007】本発明で使用する無機充填材としては、特
に限定しないが、例えば、球状シリカ、破砕シリカ等が
挙げられる。本発明の液状封止樹脂組成物は、(A)〜
(D)成分の他、必要に応じて、アミン系、リン系等の
硬化促進剤、カップリング剤、レベリング剤、消泡剤、
低応力剤等の添加剤を加え、万能混合機で混合し、真空
チャンバー内で脱泡して製造することができる。
【0008】
【実施例】
実施例1〜4 市販のビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量
=185、加水分解性塩素量=20ppm以下、25℃
での粘度130CPS、以下、エポキシAという)、メ
チルテトラヒドロ無水フタル酸(水酸基当量=166、
25℃での粘度40CPS、以下、MTHPAとい
う)、硬化促進剤、微粒状のフェノール樹脂を2000
℃で炭化処理したもの(平均粒径=18μm、以下、フ
ィラーAという)、球状シリカ(真比重=2.2、平均
粒径=11μm、以下、シリカという)、及び他の成分
を表1に示す割合で配合し、万能混合機を用いて混練
後、真空チャンバー内で脱泡し液状封止樹脂組成物を
得、以下の様に評価した。なお実施例4では、硬化促進
剤として、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニ
ルボレート(以下、TPP−Kという)を使用した。
【0009】評価方法 1.粘度:E型粘度計(3度コーン)を用いて、25
℃、2.5rpmでの値を測定した。 2.保存性:25℃で24時間放置後、上記の粘度測定
法に準じて粘度を測定し、初期値と比較して変化率が1
20%以下のものを合格とした。 3.ゲルタイム:液状封止樹脂組成物0.5ccを150
℃の熱板上に滴下し、ゲルタイムを測定した。 4.フィラー(炭化フェノール樹脂+球状シリカ)沈降
性:液状封止樹脂組成物を試験管(内径=約10mm)
に高さ50mmになるように取り、 A:25℃で24時間放置後、又は、 B:150℃で2時間加熱硬化後、 最上部及び最下部から試料を採取し、熱天秤(セイコー
電子工業(株)・製、TG/DTA220)を用いて7
50℃まで昇温し、恒量になるまで加熱して、フィラー
含有率(重量%)を求めた。最上部及び最下部のフィラ
ー含有率の差が1%以内のものを合格とした。5.硬化
物外観:液状封止樹脂組成物を直径約50mmのアルミ
カップに深さ約5mmになるように採取し、150℃で
2時間加熱硬化後、目視で表面の凹凸、均一性等を確認
した。
【0010】実施例5 実施例1のフィラーAに代えて、微粒状のフェノール樹
脂を800℃で炭化処理したもの(平均粒径=18μ
m、以下、フィラーBという)を使用した他は、実施例
1〜4と同様に液状封止樹脂組成物を作製し、評価し
た。 実施例6 実施例1のフィラーAに代えて、微粒状のフェノール樹
脂を2000℃で炭化処理したもの(平均粒径=6μ
m、以下、フィラーCという)を使用した他は、実施例
1〜4と同様に液状封止樹脂組成物を作製し、評価し
た。
【0011】比較例1〜4 表2に示す配合で、実施例と同様に液状封止樹脂組成物
を作製し、評価した。なお比較例4では、硬化促進剤と
して2−フェニル−4−メチルイミダゾール(以下、2
P4MZという)を使用した。 比較例5 エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂
(エポキシ当量=185、加水分解性塩素量=20pp
m以下、25℃での粘度200CPS、以下、エポキシ
Bという)を使用した他は、実施例と同様に液状封止樹
脂組成物を作製し、評価した。 比較例6 実施例1のフィラーAに代えて、微粒状のフェノール樹
脂(未炭化処理品、平均粒径=18μm、以下、フィラ
ーDという)を使用した他は、実施例と同様に液状封止
樹脂組成物を作製し、評価した。結果を表1、表2に示
す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【発明の効果】本発明の液状封止樹脂組成物は、広がり
性に優れ、且つ硬化物中のフィラーの均一分散性に優れ
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 H01L 23/31 (56)参考文献 特開 平6−96843(JP,A) 特開 平8−198938(JP,A) 特開 平8−67805(JP,A) 特開 平4−68019(JP,A) 特開 平2−311520(JP,A) 特開 昭63−129006(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C01B 31/02 C08K 3/04 H01L 23/29

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)液状エポキシ樹脂、(B)硬化
    剤、(C)微粒状のフェノール樹脂を700℃以上で炭
    化処理したフィラー、及び(D)無機充填材からなる液
    状封止樹脂組成物において、全樹脂組成物中に(C)成
    分を10〜80重量%含むことを特徴とする液状封止樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】 微粒状のフェノール樹脂を700℃以上
    で炭化処理したフィラーの平均粒径が3〜30μmであ
    る請求項1記載の液状封止樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1、又は2記載の液状封止樹脂組
    成物を用いたことを特徴とする半導体製品。
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TWI709607B (zh) * 2019-05-07 2020-11-11 長春人造樹脂廠股份有限公司 樹脂組合物及其應用

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