JP3463615B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を封止
するために用いられるエポキシ樹脂組成物及びこのエポ
キシ樹脂組成物を用いて封止した表面実装用パッケージ
であるＳＯＰ、ＱＦＰ等の半導体装置に関するものであ
る。
するために用いられるエポキシ樹脂組成物及びこのエポ
キシ樹脂組成物を用いて封止した表面実装用パッケージ
であるＳＯＰ、ＱＦＰ等の半導体装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ダイオード、トランジスタ
ー、集積回路等の電気・電子部品や、半導体装置等の封
止方法として、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等に
よる封止方法や、ガラス、金属、セラミック等を用いた
ハーメチックシール法が採用されているが、近年では信
頼性の向上と共に大量生産が可能であり、またコストメ
リットのあるエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランス
ファー成形による樹脂封止が主流を占めている。
ー、集積回路等の電気・電子部品や、半導体装置等の封
止方法として、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等に
よる封止方法や、ガラス、金属、セラミック等を用いた
ハーメチックシール法が採用されているが、近年では信
頼性の向上と共に大量生産が可能であり、またコストメ
リットのあるエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランス
ファー成形による樹脂封止が主流を占めている。
【０００３】そしてこのエポキシ樹脂を用いる封止法に
おいては、エポキシ樹脂としてｏ−クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、硬化剤としてフェノールノボラック
樹脂、硬化促進剤として有機リン化合物、三級アミン
類、イミダゾール類等を主成分とするエポキシ樹脂組成
物からなる成形材料が一般的に使用されている。
おいては、エポキシ樹脂としてｏ−クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、硬化剤としてフェノールノボラック
樹脂、硬化促進剤として有機リン化合物、三級アミン
類、イミダゾール類等を主成分とするエポキシ樹脂組成
物からなる成形材料が一般的に使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣ、
ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の電子部品や半導体装置の高密度
化、高集積化に伴って、モールド樹脂の薄肉化のために
は、これまでのエポキシ樹脂組成物では必ずしもこれに
満足に対応することができなくなっている。
ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の電子部品や半導体装置の高密度
化、高集積化に伴って、モールド樹脂の薄肉化のために
は、これまでのエポキシ樹脂組成物では必ずしもこれに
満足に対応することができなくなっている。
【０００５】例えば、表面実装デバイスにおいては、実
装時にデバイス自身が半田に直接浸漬されるなど急激に
高温過酷な環境下にさらされるため、パッケージクラッ
ク等の発生が避けられない事態となっている。すなわ
ち、半導体素子を封止樹脂で封止成形した後、封止樹脂
が保管中に吸湿した水分が、ＩＲリフロー等で高温にさ
らされる際に急激に気化膨張し、封止樹脂がこれに耐え
切れずにパッケージクラックが発生するものである。
装時にデバイス自身が半田に直接浸漬されるなど急激に
高温過酷な環境下にさらされるため、パッケージクラッ
ク等の発生が避けられない事態となっている。すなわ
ち、半導体素子を封止樹脂で封止成形した後、封止樹脂
が保管中に吸湿した水分が、ＩＲリフロー等で高温にさ
らされる際に急激に気化膨張し、封止樹脂がこれに耐え
切れずにパッケージクラックが発生するものである。
【０００６】そこで、封止用エポキシ樹脂組成物におい
ては、耐熱性や密着性の向上等が従来から検討されてお
り、実際にこれらの特性の改良がなされてきている。例
えば、耐熱骨格を有するエポキシ樹脂の検討が行われて
いるが、上記のような耐吸湿半田性を高めてパッケージ
クラックの発生を十分に低減できる水準には至っていな
い。
ては、耐熱性や密着性の向上等が従来から検討されてお
り、実際にこれらの特性の改良がなされてきている。例
えば、耐熱骨格を有するエポキシ樹脂の検討が行われて
いるが、上記のような耐吸湿半田性を高めてパッケージ
クラックの発生を十分に低減できる水準には至っていな
い。
【０００７】一方で、最近の環境問題の対応から、鉛フ
リー技術が積極的に取り入れられてきている。その一つ
として、Ｐｄ又はＰｄ／Ａｕ層を有するリードフレーム
（Ｐｄ／ＡｕとはＰｄを材質とするリードフレーム上に
Ａｕメッキを施したもの）の採用が挙げられる。しか
し、これらのリードフレームを採用した樹脂封止半導体
装置においては、封止樹脂とリードフレームの密着性の
低下や、耐ＩＲリフロー性の悪化が著しく、これらの改
善が望まれていた。
リー技術が積極的に取り入れられてきている。その一つ
として、Ｐｄ又はＰｄ／Ａｕ層を有するリードフレーム
（Ｐｄ／ＡｕとはＰｄを材質とするリードフレーム上に
Ａｕメッキを施したもの）の採用が挙げられる。しか
し、これらのリードフレームを採用した樹脂封止半導体
装置においては、封止樹脂とリードフレームの密着性の
低下や、耐ＩＲリフロー性の悪化が著しく、これらの改
善が望まれていた。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、パッケージクラックを低減することができる半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とす
るものであり、またパッケージクラック等の不良の少な
い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、パッケージクラックを低減することができる半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とす
るものであり、またパッケージクラック等の不良の少な
い半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
半導体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、硬化促進剤、難燃剤を必須成分とし
て含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
無機充填材を半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量中、
８０〜９３重量％含有する半導体封止用エポキシ樹脂組
成物において、エポキシ樹脂として下記式（１）のエポ
キシ樹脂と下記式（２）のエポキシ樹脂とをこれらのエ
ポキシ樹脂の総量がエポキシ樹脂全量に対して２０〜１
００重量％の範囲となるように配合し、且つ、硬化成形
品の２４０℃での弾性率が０．６ＧＰａ以下であること
を特徴とするものである。
半導体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、硬化促進剤、難燃剤を必須成分とし
て含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
無機充填材を半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量中、
８０〜９３重量％含有する半導体封止用エポキシ樹脂組
成物において、エポキシ樹脂として下記式（１）のエポ
キシ樹脂と下記式（２）のエポキシ樹脂とをこれらのエ
ポキシ樹脂の総量がエポキシ樹脂全量に対して２０〜１
００重量％の範囲となるように配合し、且つ、硬化成形
品の２４０℃での弾性率が０．６ＧＰａ以下であること
を特徴とするものである。
【００１０】
【化３】
【００１１】
【００１２】また請求項２の発明は、硬化剤として下記
式（３）のフェノールアラルキル樹脂を配合して成るこ
とを特徴とするものである。
式（３）のフェノールアラルキル樹脂を配合して成るこ
とを特徴とするものである。
【００１３】
【化４】
【００１４】また請求項３の発明は、難燃剤として無機
リン化合物を含有することを特徴とするものである。
リン化合物を含有することを特徴とするものである。
【００１５】また請求項４の発明は、硬化促進剤として
有機リン化合物を含有することを特徴とするものであ
る。
有機リン化合物を含有することを特徴とするものであ
る。
【００１６】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半導体封止用エポキシ
樹脂組成物で半導体素子が封止されて成ることを特徴と
するものである。
求項１乃至４のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物で半導体素子が封止されて成ることを特徴と
するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１８】本発明においてエポキシ樹脂としては、上
記式（１）の骨格を有するものと、上記式（２）の骨格
を有するものの２成分を少なくとも用いるようにしてあ
るが、この式（１）及び式（２）のエポキシ樹脂以外
に、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシク
ロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型
エポキシ樹脂、ブロム含有型エポキシ樹脂、ナフタレン
環を有するエポキシ樹脂等を用いることができる。ま
た、式（１）及び式（２）のエポキシ樹脂の配合量は、
エポキシ樹脂全量に対して、式（１）及び式（２）のエ
ポキシ樹脂の総量が、２０〜１００重量％の範囲となる
ように設定する。
記式（１）の骨格を有するものと、上記式（２）の骨格
を有するものの２成分を少なくとも用いるようにしてあ
るが、この式（１）及び式（２）のエポキシ樹脂以外
に、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシク
ロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型
エポキシ樹脂、ブロム含有型エポキシ樹脂、ナフタレン
環を有するエポキシ樹脂等を用いることができる。ま
た、式（１）及び式（２）のエポキシ樹脂の配合量は、
エポキシ樹脂全量に対して、式（１）及び式（２）のエ
ポキシ樹脂の総量が、２０〜１００重量％の範囲となる
ように設定する。
【００１９】また無機充填材としては、溶融シリカ、結
晶シリカ、アルミナ、窒化珪素等を用いることができる
ものであり、これらのなかでも溶融シリカが好ましい。
この無機充填材の配合量は、エポキシ樹脂組成物全量に
対して８０〜９３重量％の範囲に設定されるものであ
り、特に８２〜９１重量％の範囲が好ましい。無機充填
材の配合量が８０重量％未満であると、エポキシ樹脂組
成物の吸湿量が多くなり、封止樹脂の耐吸湿耐熱性等の
信頼性が低下し、逆に無機充填材の配合量が９３重量％
を超えると、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が上昇し、
成形性が低下する。
晶シリカ、アルミナ、窒化珪素等を用いることができる
ものであり、これらのなかでも溶融シリカが好ましい。
この無機充填材の配合量は、エポキシ樹脂組成物全量に
対して８０〜９３重量％の範囲に設定されるものであ
り、特に８２〜９１重量％の範囲が好ましい。無機充填
材の配合量が８０重量％未満であると、エポキシ樹脂組
成物の吸湿量が多くなり、封止樹脂の耐吸湿耐熱性等の
信頼性が低下し、逆に無機充填材の配合量が９３重量％
を超えると、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が上昇し、
成形性が低下する。
【００２０】また硬化剤としては、上記式（３）の骨格
を有するフェノールアラルキル樹脂を用いることができ
るが、これのみに限定されるものではなく、このフェノ
ールアラルキル樹脂以外の硬化剤としては、１分子中に
２個以上のフェノール性水酸基を有するものであればい
ずれのものでもよく、例えばフェノールノボラック樹
脂、ナフトール樹脂等を用いることができる。
を有するフェノールアラルキル樹脂を用いることができ
るが、これのみに限定されるものではなく、このフェノ
ールアラルキル樹脂以外の硬化剤としては、１分子中に
２個以上のフェノール性水酸基を有するものであればい
ずれのものでもよく、例えばフェノールノボラック樹
脂、ナフトール樹脂等を用いることができる。
【００２１】また難燃剤としては、無機リン化合物を用
いることができるが、これのみに限定されるものではな
く、例えばブロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、
窒素系難燃剤、金属水和物等を用いることができる。難
燃剤の配合量は、エポキシ樹脂組成物全量に対して、
０．１〜５重量％となるように設定するのが好ましい。
いることができるが、これのみに限定されるものではな
く、例えばブロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、
窒素系難燃剤、金属水和物等を用いることができる。難
燃剤の配合量は、エポキシ樹脂組成物全量に対して、
０．１〜５重量％となるように設定するのが好ましい。
【００２２】また硬化促進剤としては、トリフェニルホ
スフィン等の有機リン化合物を用いることができるが、
これのみに限定されるものではなく、例えば１，８−ジ
アザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）
等の三級アミン、２−フェニルイミダゾール（２ＰＺ）
等のイミダゾール類等を用いることができる。吸湿を低
減してパッケージクラックの発生を抑制するためには有
機リン化合物を用いるのが好ましい。硬化促進剤の配合
量は、組成物中の樹脂全量に対して、０．３〜２．０ｐ
ｈｒとなるように設定するのが好ましい。
スフィン等の有機リン化合物を用いることができるが、
これのみに限定されるものではなく、例えば１，８−ジ
アザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）
等の三級アミン、２−フェニルイミダゾール（２ＰＺ）
等のイミダゾール類等を用いることができる。吸湿を低
減してパッケージクラックの発生を抑制するためには有
機リン化合物を用いるのが好ましい。硬化促進剤の配合
量は、組成物中の樹脂全量に対して、０．３〜２．０ｐ
ｈｒとなるように設定するのが好ましい。
【００２３】本発明に係る封止用エポキシ樹脂組成物
は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、硬化促
進剤、難燃剤を必須成分とし、さらに必要に応じてカッ
プリング剤、シリコーン可撓剤等を配合し、これをミキ
サーやブレンダー等で均一に混合した後に、ニーダーや
ロールで加熱混練することによって調製することができ
るものである。そしてこの混練物を必要に応じて冷却固
化し、粉砕して粉状等にして使用するようにしてもよ
い。
は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、硬化促
進剤、難燃剤を必須成分とし、さらに必要に応じてカッ
プリング剤、シリコーン可撓剤等を配合し、これをミキ
サーやブレンダー等で均一に混合した後に、ニーダーや
ロールで加熱混練することによって調製することができ
るものである。そしてこの混練物を必要に応じて冷却固
化し、粉砕して粉状等にして使用するようにしてもよ
い。
【００２４】そして上記のようにして調製したエポキシ
樹脂組成物を用いて封止成形することによって、半導体
装置を作製することができる。例えば、ＩＣ等の半導体
素子を搭載したリードフレームをトランスファー成形金
型にセットし、トランスファー成形を行うことによっ
て、半導体素子をエポキシ樹脂組成物による封止樹脂で
封止した半導体装置を作製することができるものであ
る。このようにして作製される半導体装置にあって、封
止樹脂は式（１）及び式（２）の骨格を有するエポキシ
樹脂を併用し、且つ、硬化成形品の２４０℃における弾
性率を０．６ＧＰａ以下にしてあるので、低吸湿性、高
密着性を実現でき、耐リフロー性等の信頼性を向上させ
てパッケージクラックの発生を防止することができるも
のである。特にリードフレームとしてＰｄで作製したも
のやＰｄ／Ａｕで作製したものの場合において、このよ
うな効果を有効に得ることができるものである。また、
硬化成形品の２４０℃における弾性率は０．２ＧＰａを
超えることが好ましい。他方、硬化成形品の２４０℃に
おける弾性率が０．６ＧＰａを超えると、チップに及ぼ
す封止樹脂からの熱応力低減が不十分となり、耐リフロ
ー性及び耐湿信頼性は悪化する。
樹脂組成物を用いて封止成形することによって、半導体
装置を作製することができる。例えば、ＩＣ等の半導体
素子を搭載したリードフレームをトランスファー成形金
型にセットし、トランスファー成形を行うことによっ
て、半導体素子をエポキシ樹脂組成物による封止樹脂で
封止した半導体装置を作製することができるものであ
る。このようにして作製される半導体装置にあって、封
止樹脂は式（１）及び式（２）の骨格を有するエポキシ
樹脂を併用し、且つ、硬化成形品の２４０℃における弾
性率を０．６ＧＰａ以下にしてあるので、低吸湿性、高
密着性を実現でき、耐リフロー性等の信頼性を向上させ
てパッケージクラックの発生を防止することができるも
のである。特にリードフレームとしてＰｄで作製したも
のやＰｄ／Ａｕで作製したものの場合において、このよ
うな効果を有効に得ることができるものである。また、
硬化成形品の２４０℃における弾性率は０．２ＧＰａを
超えることが好ましい。他方、硬化成形品の２４０℃に
おける弾性率が０．６ＧＰａを超えると、チップに及ぼ
す封止樹脂からの熱応力低減が不十分となり、耐リフロ
ー性及び耐湿信頼性は悪化する。
【００２５】
【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。
る。
【００２６】表１〜表３の配合物をミキサーで均一に混
合した後、ニーダーで加熱混練することによって、実施
例１〜１０及び比較例１〜５の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を得た。
合した後、ニーダーで加熱混練することによって、実施
例１〜１０及び比較例１〜５の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を得た。
【００２７】ここで表１〜表３において、式（１）のエ
ポキシ樹脂として、新日鉄化学社製「ＥＳＬＶ８０Ｘ
Ｙ」（エポキシ当量１９５）を、式（２）のエポキシ樹
脂として、大日本インキ化学工業社製「ＨＰ７２００」
（エポキシ当量２６４）を、オルソクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂として、住友化学工業社製「ＥＳＣＮ
１９５ＸＬ」（エポキシ当量１９５）を、式（３）のフ
ェノールアラルキル樹脂として、住金ケミカル社製「Ｈ
Ｅ１００Ｃ」（水酸基当量１６９）を、フェノールノボ
ラック樹脂として、荒川化学社製「タマノール７５２」
（水酸基当量１０５）を用いた。また無機充填材として
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで処理し
た溶融シリカを用いた。
ポキシ樹脂として、新日鉄化学社製「ＥＳＬＶ８０Ｘ
Ｙ」（エポキシ当量１９５）を、式（２）のエポキシ樹
脂として、大日本インキ化学工業社製「ＨＰ７２００」
（エポキシ当量２６４）を、オルソクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂として、住友化学工業社製「ＥＳＣＮ
１９５ＸＬ」（エポキシ当量１９５）を、式（３）のフ
ェノールアラルキル樹脂として、住金ケミカル社製「Ｈ
Ｅ１００Ｃ」（水酸基当量１６９）を、フェノールノボ
ラック樹脂として、荒川化学社製「タマノール７５２」
（水酸基当量１０５）を用いた。また無機充填材として
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで処理し
た溶融シリカを用いた。
【００２８】上記のようにして得たエポキシ樹脂組成物
の硬化成形品について、熱時における曲げ弾性率を測定
した。曲げ弾性率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準
拠し、熱時における曲げ弾性率を求めるため、測定は２
４０℃の恒温機内にて行った。すなわち、恒温機内に上
記の成形品を試験片として設置し、この試験片に弾性限
度内の荷重をかけていき、随時たわみを計測した。この
結果得られた荷重とたわみの関係から、荷重−たわみ曲
線を作図し、これに基づき曲げ弾性率を算出した。測定
は各成形品について２回ずつ行った。結果を表１〜表３
に示す。
の硬化成形品について、熱時における曲げ弾性率を測定
した。曲げ弾性率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準
拠し、熱時における曲げ弾性率を求めるため、測定は２
４０℃の恒温機内にて行った。すなわち、恒温機内に上
記の成形品を試験片として設置し、この試験片に弾性限
度内の荷重をかけていき、随時たわみを計測した。この
結果得られた荷重とたわみの関係から、荷重−たわみ曲
線を作図し、これに基づき曲げ弾性率を算出した。測定
は各成形品について２回ずつ行った。結果を表１〜表３
に示す。
【００２９】また、上記のようにして得たエポキシ樹脂
組成物について、吸湿率を測定した。吸湿率の測定は、
エポキシ樹脂組成物を成形して、直径５０ｍｍ、厚み
３．０ｍｍのテストピースを作製し、このテストピース
を８５℃、８５％ＲＨ、７２時間の条件で吸湿させ、重
量増加を計測することによって行った。結果を表１〜表
３に示す。
組成物について、吸湿率を測定した。吸湿率の測定は、
エポキシ樹脂組成物を成形して、直径５０ｍｍ、厚み
３．０ｍｍのテストピースを作製し、このテストピース
を８５℃、８５％ＲＨ、７２時間の条件で吸湿させ、重
量増加を計測することによって行った。結果を表１〜表
３に示す。
【００３０】また、上記のようにして得たエポキシ樹脂
組成物を用いて封止成形を行い、リードフレームとして
Ｐｄ／Ａｕを用いた１５ｍｍ×１９ｍｍ×厚み２．４ｍ
ｍの８０ピンＱＦＰのＴＥＧ（テストエレメントグルー
プ）パッケージを作製し、耐リフロー性を測定した。耐
リフロー性の測定は、このパッケージを８５℃、８５％
ＲＨ、７２時間の条件で吸湿させた後、ＩＲリフロー処
理（ＥＩＡＪ規格）を行い、実体顕微鏡でクラックの発
生の有無を観察することによって行った。結果を表１〜
表３に、１０個のサンプル（分母）中の不良個数（分
子）で示す。
組成物を用いて封止成形を行い、リードフレームとして
Ｐｄ／Ａｕを用いた１５ｍｍ×１９ｍｍ×厚み２．４ｍ
ｍの８０ピンＱＦＰのＴＥＧ（テストエレメントグルー
プ）パッケージを作製し、耐リフロー性を測定した。耐
リフロー性の測定は、このパッケージを８５℃、８５％
ＲＨ、７２時間の条件で吸湿させた後、ＩＲリフロー処
理（ＥＩＡＪ規格）を行い、実体顕微鏡でクラックの発
生の有無を観察することによって行った。結果を表１〜
表３に、１０個のサンプル（分母）中の不良個数（分
子）で示す。
【００３１】また、この耐リフロー性測定のための吸湿
処理を行ったパッケージについてＰＣＴ試験を行った。
試験は、１３３℃、１００％ＲＨの条件下にて５００時
間処理したパッケージについて、オープン不良発生数を
測定することにより行った。結果を表１〜表３に、１０
個のサンプル（分母）中の不良個数（分子）で示す。
処理を行ったパッケージについてＰＣＴ試験を行った。
試験は、１３３℃、１００％ＲＨの条件下にて５００時
間処理したパッケージについて、オープン不良発生数を
測定することにより行った。結果を表１〜表３に、１０
個のサンプル（分母）中の不良個数（分子）で示す。
【００３２】さらに高温放置特性を評価するために、上
記にようにして得たエポキシ樹脂組成物を用いて封止成
形を行い、４端子法の測定のできるＴＥＧ（テストエレ
メントグループ）を実装した１６ピンのＤＩＰパッケー
ジを作製し、このパッケージを１７５℃の条件下にて５
００時間処理して、オープン不良発生数を測定した。結
果を表１〜表３に、１０個のサンプル（分母）中の不良
個数（分子）で示す。
記にようにして得たエポキシ樹脂組成物を用いて封止成
形を行い、４端子法の測定のできるＴＥＧ（テストエレ
メントグループ）を実装した１６ピンのＤＩＰパッケー
ジを作製し、このパッケージを１７５℃の条件下にて５
００時間処理して、オープン不良発生数を測定した。結
果を表１〜表３に、１０個のサンプル（分母）中の不良
個数（分子）で示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】表１〜表３にみられるように、式（２）の
エポキシ樹脂を含有しない比較例２、式（１）及び式
（２）のエポキシ樹脂の両方を含有しない比較例３は、
いずれも吸湿率が高く、耐リフロー性及び耐湿信頼性に
乏しいものであった。他方、式（１）及び式（２）のエ
ポキシ樹脂を併用した比較例１であっても、その硬化成
形品の２４０℃における弾性率が０．６ＧＰａを超える
と、耐リフロー性及び耐湿信頼性は悪化するものであっ
た。
エポキシ樹脂を含有しない比較例２、式（１）及び式
（２）のエポキシ樹脂の両方を含有しない比較例３は、
いずれも吸湿率が高く、耐リフロー性及び耐湿信頼性に
乏しいものであった。他方、式（１）及び式（２）のエ
ポキシ樹脂を併用した比較例１であっても、その硬化成
形品の２４０℃における弾性率が０．６ＧＰａを超える
と、耐リフロー性及び耐湿信頼性は悪化するものであっ
た。
【００３７】また無機充填材の配合量が８０重量％未満
である比較例４及び比較例５では、エポキシ樹脂組成物
の吸湿量が多くなり、封止樹脂の耐吸湿耐熱性等の信頼
性が低下した。
である比較例４及び比較例５では、エポキシ樹脂組成物
の吸湿量が多くなり、封止樹脂の耐吸湿耐熱性等の信頼
性が低下した。
【００３８】また硬化剤として式（３）のフェノールア
ラルキル樹脂を含有する実施例７は、例えば実施例２と
比較すると、より吸湿率が低下し、耐リフロー性及び耐
湿信頼性が向上するものであった。
ラルキル樹脂を含有する実施例７は、例えば実施例２と
比較すると、より吸湿率が低下し、耐リフロー性及び耐
湿信頼性が向上するものであった。
【００３９】また難燃剤として無機リン化合物を含有す
る実施例８は、吸湿率、耐リフロー性及び耐湿信頼性は
満足できる水準に達しており、さらに高温放置特性が他
の実施例及び比較例と比較して著しく向上した。
る実施例８は、吸湿率、耐リフロー性及び耐湿信頼性は
満足できる水準に達しており、さらに高温放置特性が他
の実施例及び比較例と比較して著しく向上した。
【００４０】さらに硬化促進剤以外は同一組成を有する
実施例２、実施例９及び実施例１０を比較することによ
り、硬化促進剤として１，８−ジアザビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）や２−フェニルイミ
ダゾール（２ＰＺ）を使用するよりは、吸湿率、耐リフ
ロー性及び耐湿信頼性の観点から、トリフェニルホスフ
ィンを使用する方が好ましいことが確認された。
実施例２、実施例９及び実施例１０を比較することによ
り、硬化促進剤として１，８−ジアザビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）や２−フェニルイミ
ダゾール（２ＰＺ）を使用するよりは、吸湿率、耐リフ
ロー性及び耐湿信頼性の観点から、トリフェニルホスフ
ィンを使用する方が好ましいことが確認された。
【００４１】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る半
導体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、硬化促進剤、難燃剤を必須成分として
含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エ
ポキシ樹脂として上記式（１）のエポキシ樹脂と上記式
（２）のエポキシ樹脂とをこれらのエポキシ樹脂の総量
がエポキシ樹脂全量に対して２０〜１００重量％の範囲
となるように配合し、且つ、硬化成形品の２４０℃にお
ける弾性率が０．６ＧＰａ以下となるようにしたので、
低吸湿性、高密着性を得ることができ、耐リフロー性等
の信頼性を向上させてパッケージクラックの発生を防止
することができるものである。
導体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、硬化促進剤、難燃剤を必須成分として
含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エ
ポキシ樹脂として上記式（１）のエポキシ樹脂と上記式
（２）のエポキシ樹脂とをこれらのエポキシ樹脂の総量
がエポキシ樹脂全量に対して２０〜１００重量％の範囲
となるように配合し、且つ、硬化成形品の２４０℃にお
ける弾性率が０．６ＧＰａ以下となるようにしたので、
低吸湿性、高密着性を得ることができ、耐リフロー性等
の信頼性を向上させてパッケージクラックの発生を防止
することができるものである。
【００４２】しかも、無機充填材を半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物全量中に８０〜９３重量％含有するように
したので、良好な成形性を保持しつつ耐リフロー性を向
上させてパッケージクラックの発生を防止することがで
きるものである。
シ樹脂組成物全量中に８０〜９３重量％含有するように
したので、良好な成形性を保持しつつ耐リフロー性を向
上させてパッケージクラックの発生を防止することがで
きるものである。
【００４３】また請求項２の発明は、硬化剤として上記
式（３）のフェノールアラルキル樹脂を配合するように
したので、吸湿を低減してパッケージクラックの発生を
防止する効果を高く得ることができるものである。
式（３）のフェノールアラルキル樹脂を配合するように
したので、吸湿を低減してパッケージクラックの発生を
防止する効果を高く得ることができるものである。
【００４４】また請求項３の発明は、難燃剤として無機
リン化合物を含有するので、高温放置特性を著しく向上
させることができるものである。
リン化合物を含有するので、高温放置特性を著しく向上
させることができるものである。
【００４５】また請求項４の発明は、硬化促進剤として
有機リン化合物を含有するので、吸湿を低減してパッケ
ージクラックの発生を防止する効果を高く得ることがで
きるものである。そして本発明の請求項５に係る半導体
装置は、上記の請求項１乃至４のいずれかに記載の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体が封止されている
ので、封止樹脂が吸湿することを抑制することができ、
半田リフロー時等の高温の作用によってパッケージクラ
ックが発生することを低減することができるものであ
る。
有機リン化合物を含有するので、吸湿を低減してパッケ
ージクラックの発生を防止する効果を高く得ることがで
きるものである。そして本発明の請求項５に係る半導体
装置は、上記の請求項１乃至４のいずれかに記載の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体が封止されている
ので、封止樹脂が吸湿することを抑制することができ、
半田リフロー時等の高温の作用によってパッケージクラ
ックが発生することを低減す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
Ｈ０１Ｌ 23/31
(56)参考文献 特開 平10−114853（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−235451（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−216059（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−97435（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−77389（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−176279（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−227765（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 63/00 - 63/04
C08G 59/20 - 59/32
C08G 59/62
H01L 23/29
Claims (5)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、硬
化促進剤、難燃剤を必須成分として含有する半導体封止
用エポキシ樹脂組成物であって、無機充填材を半導体封
止用エポキシ樹脂組成物全量中、８０〜９３重量％含有
する半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エポキ
シ樹脂として下記式（１）のエポキシ樹脂と下記式
（２）のエポキシ樹脂とをこれらのエポキシ樹脂の総量
がエポキシ樹脂全量に対して２０〜１００重量％の範囲
となるように配合し、且つ、半導体封止用エポキシ樹脂
組成物の硬化成形品の２４０℃での弾性率が０．６ＧＰ
ａ以下であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物。 【化１】 - 【請求項２】 硬化剤として下記式（３）のフェノール
アラルキル樹脂を配合して成ることを特徴とする請求項
１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化２】 - 【請求項３】 難燃剤として無機リン化合物を含有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体封止用
エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 硬化促進剤として有機リン化合物を含有
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の半導体封止用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半導
体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体が封止されて成る
ことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21190399A JP3463615B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21190399A JP3463615B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001040178A JP2001040178A (ja) | 2001-02-13 |
| JP3463615B2 true JP3463615B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=16613567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21190399A Expired - Fee Related JP3463615B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463615B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5246760B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-07-24 | 日本化薬株式会社 | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
-
1999
- 1999-07-27 JP JP21190399A patent/JP3463615B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001040178A (ja) | 2001-02-13 |
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