JP4560871B2 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エリア実装型半導体装置での成形後や半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の小型化、軽量化、高機能化の市場動向において、半導体の高集積化が年々進み、又半導体装置の表面実装化が促進されるなかで、新規にエリア実装型の半導体装置が開発され、従来構造の半導体装置から移行し始めている。
エリア実装型半導体装置としてはボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという）、あるいは更に小型化を追求したチップサイズパッケージ（以下、ＣＳＰという）が代表的であるが、これらは、従来のＱＦＰ、ＳＯＰに代表される表面実装型半導体装置では限界に近づいている多ピン化・高速化への要求に対応するために開発されたものである。構造としては、ビスマレイミド・トリアジン（以下、ＢＴという）樹脂／銅箔回路基板に代表される硬質回路基板、あるいはポリイミド樹脂フィルム／銅箔回路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半導体素子を搭載し、その半導体素子搭載面、即ち基板の片面のみがエポキシ樹脂組成物等で成形・封止されている。又基板の半導体素子搭載面の反対面には半田ボールを２次元的に並列して形成し、半導体装置を実装する回路基板との接合を行う特徴を有している。更に、半導体素子を搭載する基板としては、上記有機回路基板以外にもリードフレーム等の金属基板を用いる構造も考案されている。
【０００３】
これらエリア実装型半導体装置の構造は基板の半導体素子搭載面のみを樹脂組成物で封止し、半田ボール形成面側は封止しないという片面封止の形態をとっている。ごく希に、リードフレーム等の金属基板等では、半田ボール形成面でも数十μｍ程度の封止樹脂層が存在することもあるが、半導体素子搭載面では数百μｍから数ｍｍ程度の封止樹脂層が形成されるため、実質的に片面封止となっている。このため、有機基板や金属基板と樹脂組成物の硬化物との間での熱膨張・熱収縮の不整合、あるいは樹脂組成物の成形・硬化時の硬化収縮による影響により、これらの半導体装置では成形直後から反りが発生しやすい。又これらの半導体装置を実装する回路基板上に半田接合を行う場合、２００℃以上の加熱工程を経るが、この際に半導体装置の反りが発生し、多数の半田ボールが平坦とならず、半導体装置を実装する回路基板から浮き上がってしまい、電気的接合信頼性が低下する問題も起こる。
【０００４】
基板上の実質的に片面のみを樹脂組成物で封止した半導体装置において、反りを低減するには、基板の線膨張係数と樹脂組成物の硬化物の線膨張係数を近づけること、及び樹脂組成物の硬化収縮を小さくする二つの方法が重要である。
基板としては有機基板では、ＢＴ樹脂やポリイミド樹脂のような高いガラス転移温度（以下、Ｔｇという）の樹脂が広く用いられており、これらは樹脂組成物の成形温度である１７０℃近辺よりも高いＴｇを有する。従って、成形温度から室温までの冷却過程では有機基板のα１の領域のみで収縮するので、樹脂組成物もＴｇが高く、かつα１が回路基板と同じであり、更に硬化収縮がゼロであれば反りはほぼゼロであると考えられる。このため、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂とトリフェノールメタン型フェノール樹脂との組合せによりＴｇを高くし、無機充填材の配合量でα１を合わせる手法が既に提案されている。
【０００５】
又赤外線リフロー、ベーパーフェイズソルダリング、半田浸漬等の手段での半田処理による半田接合を行う場合、樹脂組成物の硬化物並びに有機基板からの吸湿により半導体装置内部に存在する水分が高温で急激に気化することによる応力で半導体装置にクラックが発生したり、基板の半導体素子搭載面と樹脂組成物の硬化物との界面で剥離が発生することもあり、硬化物の高強度化、低応力化、低吸湿化とともに、基板との高密着も求められる。
従来のＢＧＡやＣＳＰ等のエリア実装型半導体装置には、反りの低減のためにトリフェノールメタン型エポキシ樹脂とトリフェノールメタン型フェノール樹脂を樹脂成分とする樹脂組成物が用いられてきた。この樹脂組成物の硬化物は、Ｔｇが高く、硬化性、熱時曲げ強度に優れた特性を有しているが、硬化物の吸水率が高く、又樹脂組成物の溶融粘度が比較的高く、無機充填材の高充填化には限界があり、低吸湿化が不十分で、耐半田クラック性には問題があった。
【０００６】
一方、従来のＱＦＰやＳＯＰ等の表面実装型半導体装置では、半田実装時のクラックや各素材界面での剥離防止のために、ビフェニル型エポキシ樹脂に代表されるような結晶性エポキシ樹脂を使用しているが、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用いた樹脂組成物の硬化物と比較して熱時曲げ強度が低く、かつ硬化が遅いのが問題であった。そこで、反りが小さく、硬化性、熱時曲げ強度に優れ、かつ低吸湿、耐半田クラック性に優れる樹脂組成物を得るため、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂と結晶性エポキシ樹脂の特徴を生かすべく、樹脂組成物の製造時に両方のエポキシ樹脂を適正量併用したり、予め両方のエポキシ樹脂を溶融混合したものを用いても、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用いた時の反りが小さく、硬化性、熱時曲げ強度に優れるという特徴と、結晶性エポキシ樹脂を用いた時の低吸湿、耐半田クラック性に優れるという特徴を両立することはできておらず、不十分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、エリア実装型半導体装置での成形後や半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び半導体装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］ （Ａ）一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と、結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）とを混合しグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂を総エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％含むエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で示される樹脂硬化剤を総樹脂硬化剤中に３０〜１００重量％含む樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とし、前記一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）が、一般式（１）において無置換で、２つの水酸基がｐ−配向である４、４’−ジヒドロキシビスフェノールであり、（ａ）と（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）が０．１〜１９、総エポキシ樹脂のエポキシ基と総樹脂硬化剤のフェノール性水酸基の当量比が０．５〜２であり、無機充填材(Ｃ)の含有量が、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり２５０〜１４００重量部で、硬化促進剤の含有量が、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり０．４〜２０重量部であることを特徴とする半導体用エポキシ樹脂組成物、
【化３】
（ただし、式中のＲ１は炭素数１〜６のアルキル基を表し、それらは互いに同一であっても異なってもよい。ｎは０〜４の整数）
【０００９】
【化４】
（ただし、ｎは平均値で、１〜１０の正数）
［２］ 基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみが第［１］項記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されてなることを特徴とする半導体装置、
を提供するものであり、エリア実装型半導体素子での成形後や半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、低粘度・低分子量のビスフェノールＦ類（ａ）と結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）を０．１〜１９とした混合物（以下、混合フェノールという）をグリシジルエーテル化した樹脂で、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に由来する低粘度化が図られており、従来のビフェニル型エポキシ樹脂より、更に加熱時の溶融粘度の低い樹脂となるため、ビフェニル型エポキシ樹脂を主として用いた樹脂組成物よりも流動性が向上し、無機充填材をより高充填化することができ、ひいてはエポキシ樹脂組成物の低吸湿化が可能となるため、耐半田クラック性の向上に寄与する。又高い結晶性を持つエポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類と共にグリシジルエーテル化させることによって、常温で固体として取り扱うことができるようになる。
【００１１】
一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）としては、特に分子量、粘度を制限するものはないが、できるだけ低分子量であることが望ましく、より好ましいのは一般式（１）において無置換で、２つの水酸基がｐ−配向である４、４’−ジヒドロキシビスフェノールである。これにより低粘度化への寄与が大きくなり、かつ無置換ゆえにグリシジルエーテル化した場合、高い反応性を有するエポキシ樹脂を得ることができる。
結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）としては、例えば、一般式（３）のビフェニル型フェノール類、一般式（４）のスチルベン型フェノール類等が挙げられる。
【化５】
（ただし、式中のＲ2は炭素数１〜６のアルキル基で、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｍは０〜４の整数。）
【００１２】
【化６】
（ただし、式中のＲ3は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基で、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ4は炭素数１〜６のアルキル基で、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。ｍは０〜４の整数。）
【００１３】
一般式（３）のビフェニル型フェノール類としては、例えば、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルビフェニル、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラターシャリブチルビフェニル等（置換位置の異なる異性体を含む）が挙げられる。
【００１４】
一般式（４）のスチルベン型フェノール類としては、例えば、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−５，３’−ジメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，６−ジメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−２，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’−トリメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラターシャリブチルスチルベン等（置換位置の異なる異性体を含む）が挙げられる。
【００１５】
これらの内では、入手のし易さ、性能、原料価格等の点から、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、（以上２種のフェノール類を、以下ａ群という）、３−ターシャリブチル−２，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’−トリメチルスチルベン（以上３種のフェノール類を、以下ｂ群という）、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、又は４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジメチルスチルベン（以上６種のフェノール類を、以下ｃ群という）から選択される１種以上が好ましい。
特にビフェニル型フェノール類では、低粘度化効果が大きく、かつ反応性に富む４，４’−ジヒドロキシビフェニルが含まれていることが好ましい。又スチルベン型フェノール類では、ｂ群、ｃ群それぞれ単独ではその結晶性の高さから融点が高くなる傾向にあるが、それぞれから選択される１種以上の混合物にすることにより、グリシジルエーテル化物の融点を低下させる効果があるので混合物にすることが好ましい。これらの混合比、混合方法は限定しない。
【００１６】
一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）との混合方法は特に限定しないが、溶剤による溶解や加熱による溶融混合等の方法により、均一に混合することが好ましい。これは、不均一に混合されたものをグリシジルエーテル化しても、それぞれ単独にグリシジルエーテル化したものの混合物と同様の性状になるため、期待する低粘度化や常温での固形化がはかれないためである。
一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）との混合比は、重量比（ａ／ｂ）で０．１〜１９が好ましく、より好ましくは０．５〜９である。０．１未満だと、一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類に由来する低粘度化効果が薄いため好ましくない。又、１９を越えると、結晶性エポキシ樹脂による作業性の向上が見られないので好ましくない。
【００１７】
本発明のエポキシ樹脂の合成方法については特に限定しないが、例えば、混合フェノールを過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下で５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃で１〜１０時間反応させる方法が挙げられる。反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することにより目的のエポキシ樹脂を得ることができる。生成したエポキシ樹脂の塩素イオン、ナトリウムイオン、その他フリーのイオンは極力少ないことが望ましい。
【００１８】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、その配合量を調整することによりその特性を最大限引き出すことができる。配合量としては、総エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％で、３０重量％未満では半田処理時に反りが大きくなり、又流動性が低下するため好ましくない。併用できるエポキシ樹脂としては、特には限定しないが、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
【００１９】
本発明に用いられる一般式（２）で示される樹脂硬化剤は、剛直なナフトール骨格を１分子中少なくとも２個以上有するため、樹脂組成物の硬化物の吸水率が低いという特性を有している。更に、β−ナフトール骨格の樹脂硬化剤と比較して、硬化時の樹脂組成物の成形収縮率が小さく、硬化物のＴｇの低下等が生じにくい特徴を有しているため樹脂組成物の硬化物の反りが小さい。更に疎水性の芳香族環を有しているため吸水率が比較的低く、従って本発明の樹脂組成物を用いた半導体装置は、実装時の半田処理下でも高い信頼性を得ることができる。
本発明に用いられる一般式（２）の樹脂硬化剤は、その配合量を調整することによりその特性を最大限引き出すことができる。配合量としては、総樹脂硬化剤中に３０〜１００重量％で、３０％未満だと半田処理時に反りが大きくなり、耐湿信頼性が低下するため好ましくない。併用できる樹脂硬化剤としては、特には限定しないが、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、フェノールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン化合物等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
更に、エポキシ樹脂のエポキシ基と樹脂硬化剤のフェノール性水酸基の当量比が０．５〜２であり、当量比が０．５未満であっても、２を越えても、樹脂組成物の硬化性、耐湿信頼性あるいは硬化物のＴｇの低下等が生じるので好ましくない。
【００２０】
本発明に用いられる無機充填材の種類については特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム等が挙げられ、特に溶融球状シリカが好ましい。球状シリカの形状としては、流動性改善のために限りなく真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。無機充填材の含有量としては、成形性と信頼性のバランスから、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり２５０〜１４００重量部が好ましい。２５０重量部未満だと難燃性が得られず、１４００重量部を越えると成形性の問題が生じ好ましくない。
本発明で用いる無機充填材は、予め十分に混合しておくことが好ましい。又必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶剤を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。
【００２１】
本発明で用いる硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるものであればよく、一般に封止材料に用いられているものを広く用いることができる。例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等を単独でも混合して用いてもよい。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤を総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部あたり０．４〜２０重量部含有する。０．４重量部未満であると、加熱成形時において十分な硬化性が得られないおそれがある。一方、２０重量部を越えると、硬化が速すぎて成形時に流動性の低下により充填不良などが生ずるおそれがある。
【００２２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分の他、必要に応じて酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力化成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合しても差し支えない。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ロール、ニーダー、押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。 本発明の樹脂組成物を用いて、半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で硬化成形すればよい。
【００２３】
【実施例】
以下に、実施例で本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いたエポキシ樹脂、樹脂硬化剤の略号及び構造を、まとめて以下に示す。
実施例及び比較例のエポキシ樹脂Ａ〜Ｄの合成に使用したビスフェノールＦの構造式（５）、及び結晶性エポキシ樹脂前駆体であるフェノールの構造式（６）を示す。式（５）と式（６）を表１の配合割合で常法によりグリシジルエーテル化して得た。その特性を表１に示す。
【化７】
【００２４】
【化８】
【００２５】
【表１】
【００２６】
・エポキシ樹脂１：式（７）を主成分とするエポキシ樹脂（融点：１０５℃、エポキシ当量：１９１ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂２：式（８）のエポキシ樹脂（軟化点：５９℃、エポキシ当量：１７１ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂１：式（９）のフェノール樹脂（軟化点：８７℃、水酸基当量：２１０ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂２：式（10）のフェノール樹脂（軟化点：１１０℃、水酸基当量：９８ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂３：式（１１）のフェノール樹脂（軟化点：７０℃、水酸基当量：１７０ｇ／ｅｑ）
【化９】
【００２７】
【化１０】
【００２８】
を常温においてミキサーで混合し、９０℃と４５℃の２本のロールを用いて混練し、冷却後粉砕して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を以下の方法で評価した。
【００２９】
・スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定した。単位はｃｍ。
・吸水率：トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力７５ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの成形品を成形し、１７５℃、８時間で後硬化し、得られた成形品を８５℃、相対湿度６０％の環境下で１６８時間放置し、重量変化を測定して吸水率を求めた。単位は重量％。
・パッケージ反り量：トランスファー成形機を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７５ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍ、ビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板、パッケージサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとを２５μｍ径の金線でボンディングしている。）を成形した。更に１７５℃、８時間で後硬化した。
室温に冷却後パッケージのゲートから対角線方向に、表面粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。単位はμｍ。
・ 耐半田クラック性：トランスファー成形機を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７５ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍ、ビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板、パッケージサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとを２５μｍ径の金線でボンディングしている。）を成形した。更に１７５℃、８時間で後硬化したパッケージ１０個を、６０℃、相対湿度６０％で１２０時間、及び８５℃、相対湿度６０％で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー処理（２４０℃）を別々に行った。処理後の内部の剥離、及びクラックの有無を超音波探傷機で観察し、不良パッケージの個数を数えた。不良パッケージの個数がｎ個であるとき、ｎ／１０と表示する。
【００３０】
実施例２〜５、比較例１〜６
実施例１と同様にして、表２、表３の組成に従って配合して得られた樹脂組成物について評価した。評価結果を表２、表３に示す。なお、実施例４に用いるオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ当量は１９６ｇ／ｅｑ、実施例５に用いるフェノールノボラック樹脂の水酸基当量は１０４ｇ／ｅｑである。
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【発明の効果】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形後及び半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる特性を有しており、これで封止された半導体装置は信頼性に優れている。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エリア実装型半導体装置での成形後や半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の小型化、軽量化、高機能化の市場動向において、半導体の高集積化が年々進み、又半導体装置の表面実装化が促進されるなかで、新規にエリア実装型の半導体装置が開発され、従来構造の半導体装置から移行し始めている。
エリア実装型半導体装置としてはボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという）、あるいは更に小型化を追求したチップサイズパッケージ（以下、ＣＳＰという）が代表的であるが、これらは、従来のＱＦＰ、ＳＯＰに代表される表面実装型半導体装置では限界に近づいている多ピン化・高速化への要求に対応するために開発されたものである。構造としては、ビスマレイミド・トリアジン（以下、ＢＴという）樹脂／銅箔回路基板に代表される硬質回路基板、あるいはポリイミド樹脂フィルム／銅箔回路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半導体素子を搭載し、その半導体素子搭載面、即ち基板の片面のみがエポキシ樹脂組成物等で成形・封止されている。又基板の半導体素子搭載面の反対面には半田ボールを２次元的に並列して形成し、半導体装置を実装する回路基板との接合を行う特徴を有している。更に、半導体素子を搭載する基板としては、上記有機回路基板以外にもリードフレーム等の金属基板を用いる構造も考案されている。
【０００３】
これらエリア実装型半導体装置の構造は基板の半導体素子搭載面のみを樹脂組成物で封止し、半田ボール形成面側は封止しないという片面封止の形態をとっている。ごく希に、リードフレーム等の金属基板等では、半田ボール形成面でも数十μｍ程度の封止樹脂層が存在することもあるが、半導体素子搭載面では数百μｍから数ｍｍ程度の封止樹脂層が形成されるため、実質的に片面封止となっている。このため、有機基板や金属基板と樹脂組成物の硬化物との間での熱膨張・熱収縮の不整合、あるいは樹脂組成物の成形・硬化時の硬化収縮による影響により、これらの半導体装置では成形直後から反りが発生しやすい。又これらの半導体装置を実装する回路基板上に半田接合を行う場合、２００℃以上の加熱工程を経るが、この際に半導体装置の反りが発生し、多数の半田ボールが平坦とならず、半導体装置を実装する回路基板から浮き上がってしまい、電気的接合信頼性が低下する問題も起こる。
【０００４】
基板上の実質的に片面のみを樹脂組成物で封止した半導体装置において、反りを低減するには、基板の線膨張係数と樹脂組成物の硬化物の線膨張係数を近づけること、及び樹脂組成物の硬化収縮を小さくする二つの方法が重要である。
基板としては有機基板では、ＢＴ樹脂やポリイミド樹脂のような高いガラス転移温度（以下、Ｔｇという）の樹脂が広く用いられており、これらは樹脂組成物の成形温度である１７０℃近辺よりも高いＴｇを有する。従って、成形温度から室温までの冷却過程では有機基板のα１の領域のみで収縮するので、樹脂組成物もＴｇが高く、かつα１が回路基板と同じであり、更に硬化収縮がゼロであれば反りはほぼゼロであると考えられる。このため、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂とトリフェノールメタン型フェノール樹脂との組合せによりＴｇを高くし、無機充填材の配合量でα１を合わせる手法が既に提案されている。
【０００５】
又赤外線リフロー、ベーパーフェイズソルダリング、半田浸漬等の手段での半田処理による半田接合を行う場合、樹脂組成物の硬化物並びに有機基板からの吸湿により半導体装置内部に存在する水分が高温で急激に気化することによる応力で半導体装置にクラックが発生したり、基板の半導体素子搭載面と樹脂組成物の硬化物との界面で剥離が発生することもあり、硬化物の高強度化、低応力化、低吸湿化とともに、基板との高密着も求められる。
従来のＢＧＡやＣＳＰ等のエリア実装型半導体装置には、反りの低減のためにトリフェノールメタン型エポキシ樹脂とトリフェノールメタン型フェノール樹脂を樹脂成分とする樹脂組成物が用いられてきた。この樹脂組成物の硬化物は、Ｔｇが高く、硬化性、熱時曲げ強度に優れた特性を有しているが、硬化物の吸水率が高く、又樹脂組成物の溶融粘度が比較的高く、無機充填材の高充填化には限界があり、低吸湿化が不十分で、耐半田クラック性には問題があった。
【０００６】
一方、従来のＱＦＰやＳＯＰ等の表面実装型半導体装置では、半田実装時のクラックや各素材界面での剥離防止のために、ビフェニル型エポキシ樹脂に代表されるような結晶性エポキシ樹脂を使用しているが、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用いた樹脂組成物の硬化物と比較して熱時曲げ強度が低く、かつ硬化が遅いのが問題であった。そこで、反りが小さく、硬化性、熱時曲げ強度に優れ、かつ低吸湿、耐半田クラック性に優れる樹脂組成物を得るため、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂と結晶性エポキシ樹脂の特徴を生かすべく、樹脂組成物の製造時に両方のエポキシ樹脂を適正量併用したり、予め両方のエポキシ樹脂を溶融混合したものを用いても、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用いた時の反りが小さく、硬化性、熱時曲げ強度に優れるという特徴と、結晶性エポキシ樹脂を用いた時の低吸湿、耐半田クラック性に優れるという特徴を両立することはできておらず、不十分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、エリア実装型半導体装置での成形後や半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び半導体装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］ （Ａ）一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と、結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）とを混合しグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂を総エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％含むエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で示される樹脂硬化剤を総樹脂硬化剤中に３０〜１００重量％含む樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とし、前記一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）が、一般式（１）において無置換で、２つの水酸基がｐ−配向である４、４’−ジヒドロキシビスフェノールであり、（ａ）と（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）が０．１〜１９、総エポキシ樹脂のエポキシ基と総樹脂硬化剤のフェノール性水酸基の当量比が０．５〜２であり、無機充填材(Ｃ)の含有量が、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり２５０〜１４００重量部で、硬化促進剤の含有量が、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり０．４〜２０重量部であることを特徴とする半導体用エポキシ樹脂組成物、
【化３】
【０００９】
【化４】
［２］ 基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみが第［１］項記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されてなることを特徴とする半導体装置、
を提供するものであり、エリア実装型半導体素子での成形後や半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、低粘度・低分子量のビスフェノールＦ類（ａ）と結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）を０．１〜１９とした混合物（以下、混合フェノールという）をグリシジルエーテル化した樹脂で、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に由来する低粘度化が図られており、従来のビフェニル型エポキシ樹脂より、更に加熱時の溶融粘度の低い樹脂となるため、ビフェニル型エポキシ樹脂を主として用いた樹脂組成物よりも流動性が向上し、無機充填材をより高充填化することができ、ひいてはエポキシ樹脂組成物の低吸湿化が可能となるため、耐半田クラック性の向上に寄与する。又高い結晶性を持つエポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類と共にグリシジルエーテル化させることによって、常温で固体として取り扱うことができるようになる。
【００１１】
一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）としては、特に分子量、粘度を制限するものはないが、できるだけ低分子量であることが望ましく、より好ましいのは一般式（１）において無置換で、２つの水酸基がｐ−配向である４、４’−ジヒドロキシビスフェノールである。これにより低粘度化への寄与が大きくなり、かつ無置換ゆえにグリシジルエーテル化した場合、高い反応性を有するエポキシ樹脂を得ることができる。
結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）としては、例えば、一般式（３）のビフェニル型フェノール類、一般式（４）のスチルベン型フェノール類等が挙げられる。
【化５】
【００１２】
【化６】
【００１３】
一般式（３）のビフェニル型フェノール類としては、例えば、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルビフェニル、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラターシャリブチルビフェニル等（置換位置の異なる異性体を含む）が挙げられる。
【００１４】
一般式（４）のスチルベン型フェノール類としては、例えば、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−５，３’−ジメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，６−ジメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−２，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’−トリメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラターシャリブチルスチルベン等（置換位置の異なる異性体を含む）が挙げられる。
【００１５】
これらの内では、入手のし易さ、性能、原料価格等の点から、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、（以上２種のフェノール類を、以下ａ群という）、３−ターシャリブチル−２，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’−トリメチルスチルベン（以上３種のフェノール類を、以下ｂ群という）、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、又は４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジメチルスチルベン（以上６種のフェノール類を、以下ｃ群という）から選択される１種以上が好ましい。
特にビフェニル型フェノール類では、低粘度化効果が大きく、かつ反応性に富む４，４’−ジヒドロキシビフェニルが含まれていることが好ましい。又スチルベン型フェノール類では、ｂ群、ｃ群それぞれ単独ではその結晶性の高さから融点が高くなる傾向にあるが、それぞれから選択される１種以上の混合物にすることにより、グリシジルエーテル化物の融点を低下させる効果があるので混合物にすることが好ましい。これらの混合比、混合方法は限定しない。
【００１６】
一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）との混合方法は特に限定しないが、溶剤による溶解や加熱による溶融混合等の方法により、均一に混合することが好ましい。これは、不均一に混合されたものをグリシジルエーテル化しても、それぞれ単独にグリシジルエーテル化したものの混合物と同様の性状になるため、期待する低粘度化や常温での固形化がはかれないためである。
一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）との混合比は、重量比（ａ／ｂ）で０．１〜１９が好ましく、より好ましくは０．５〜９である。０．１未満だと、一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類に由来する低粘度化効果が薄いため好ましくない。又、１９を越えると、結晶性エポキシ樹脂による作業性の向上が見られないので好ましくない。
【００１７】
本発明のエポキシ樹脂の合成方法については特に限定しないが、例えば、混合フェノールを過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下で５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃で１〜１０時間反応させる方法が挙げられる。反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することにより目的のエポキシ樹脂を得ることができる。生成したエポキシ樹脂の塩素イオン、ナトリウムイオン、その他フリーのイオンは極力少ないことが望ましい。
【００１８】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、その配合量を調整することによりその特性を最大限引き出すことができる。配合量としては、総エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％で、３０重量％未満では半田処理時に反りが大きくなり、又流動性が低下するため好ましくない。併用できるエポキシ樹脂としては、特には限定しないが、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
【００１９】
本発明に用いられる一般式（２）で示される樹脂硬化剤は、剛直なナフトール骨格を１分子中少なくとも２個以上有するため、樹脂組成物の硬化物の吸水率が低いという特性を有している。更に、β−ナフトール骨格の樹脂硬化剤と比較して、硬化時の樹脂組成物の成形収縮率が小さく、硬化物のＴｇの低下等が生じにくい特徴を有しているため樹脂組成物の硬化物の反りが小さい。更に疎水性の芳香族環を有しているため吸水率が比較的低く、従って本発明の樹脂組成物を用いた半導体装置は、実装時の半田処理下でも高い信頼性を得ることができる。
本発明に用いられる一般式（２）の樹脂硬化剤は、その配合量を調整することによりその特性を最大限引き出すことができる。配合量としては、総樹脂硬化剤中に３０〜１００重量％で、３０％未満だと半田処理時に反りが大きくなり、耐湿信頼性が低下するため好ましくない。併用できる樹脂硬化剤としては、特には限定しないが、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、フェノールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン化合物等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
更に、エポキシ樹脂のエポキシ基と樹脂硬化剤のフェノール性水酸基の当量比が０．５〜２であり、当量比が０．５未満であっても、２を越えても、樹脂組成物の硬化性、耐湿信頼性あるいは硬化物のＴｇの低下等が生じるので好ましくない。
【００２０】
本発明に用いられる無機充填材の種類については特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム等が挙げられ、特に溶融球状シリカが好ましい。球状シリカの形状としては、流動性改善のために限りなく真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。無機充填材の含有量としては、成形性と信頼性のバランスから、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり２５０〜１４００重量部が好ましい。２５０重量部未満だと難燃性が得られず、１４００重量部を越えると成形性の問題が生じ好ましくない。
本発明で用いる無機充填材は、予め十分に混合しておくことが好ましい。又必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶剤を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。
【００２１】
本発明で用いる硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるものであればよく、一般に封止材料に用いられているものを広く用いることができる。例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等を単独でも混合して用いてもよい。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤を総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部あたり０．４〜２０重量部含有する。０．４重量部未満であると、加熱成形時において十分な硬化性が得られないおそれがある。一方、２０重量部を越えると、硬化が速すぎて成形時に流動性の低下により充填不良などが生ずるおそれがある。
【００２２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分の他、必要に応じて酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力化成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合しても差し支えない。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ロール、ニーダー、押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。 本発明の樹脂組成物を用いて、半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で硬化成形すればよい。
【００２３】
【実施例】
以下に、実施例で本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いたエポキシ樹脂、樹脂硬化剤の略号及び構造を、まとめて以下に示す。
実施例及び比較例のエポキシ樹脂Ａ〜Ｄの合成に使用したビスフェノールＦの構造式（５）、及び結晶性エポキシ樹脂前駆体であるフェノールの構造式（６）を示す。式（５）と式（６）を表１の配合割合で常法によりグリシジルエーテル化して得た。その特性を表１に示す。
【化７】
【化８】
【表１】
・エポキシ樹脂１：式（７）を主成分とするエポキシ樹脂（融点：１０５℃、エポキシ当量：１９１ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂２：式（８）のエポキシ樹脂（軟化点：５９℃、エポキシ当量：１７１ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂１：式（９）のフェノール樹脂（軟化点：８７℃、水酸基当量：２１０ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂２：式（10）のフェノール樹脂（軟化点：１１０℃、水酸基当量：９８ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂３：式（１１）のフェノール樹脂（軟化点：７０℃、水酸基当量：１７０ｇ／ｅｑ）
【化９】
【化１０】
【００２９】
・スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定した。単位はｃｍ。
・吸水率：トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力７５ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの成形品を成形し、１７５℃、８時間で後硬化し、得られた成形品を８５℃、相対湿度６０％の環境下で１６８時間放置し、重量変化を測定して吸水率を求めた。単位は重量％。
・パッケージ反り量：トランスファー成形機を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７５ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍ、ビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板、パッケージサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとを２５μｍ径の金線でボンディングしている。）を成形した。更に１７５℃、８時間で後硬化した。
室温に冷却後パッケージのゲートから対角線方向に、表面粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。単位はμｍ。
・ 耐半田クラック性：トランスファー成形機を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７５ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍ、ビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板、パッケージサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとを２５μｍ径の金線でボンディングしている。）を成形した。更に１７５℃、８時間で後硬化したパッケージ１０個を、６０℃、相対湿度６０％で１２０時間、及び８５℃、相対湿度６０％で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー処理（２４０℃）を別々に行った。処理後の内部の剥離、及びクラックの有無を超音波探傷機で観察し、不良パッケージの個数を数えた。不良パッケージの個数がｎ個であるとき、ｎ／１０と表示する。
【００３０】
実施例２〜５、比較例１〜６
実施例１と同様にして、表２、表３の組成に従って配合して得られた樹脂組成物について評価した。評価結果を表２、表３に示す。なお、実施例４に用いるオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ当量は１９６ｇ／ｅｑ、実施例５に用いるフェノールノボラック樹脂の水酸基当量は１０４ｇ／ｅｑである。
【００３１】
【表２】
【表３】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形後及び半田処理時の反りが小さく、耐半田クラック性に優れる特性を有しており、これで封止された半導体装置は信頼性に優れている。
Claims (2)
- （Ａ）一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）と、結晶性エポキシ樹脂の前駆体であるフェノール類（ｂ）とを混合しグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂を総エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％含むエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で示される樹脂硬化剤を総樹脂硬化剤中に３０〜１００重量％含む樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とし、前記一般式（１）で示されるビスフェノールＦ類（ａ）が、一般式（１）において無置換で、２つの水酸基がｐ−配向である４、４’−ジヒドロキシビスフェノールであり、（ａ）と（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）が０．１〜１９、総エポキシ樹脂のエポキシ基と総樹脂硬化剤のフェノール性水酸基の当量比が０．５〜２であり、無機充填材(Ｃ)の含有量が、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり２５０〜１４００重量部で、硬化促進剤の含有量が、総エポキシ樹脂と総樹脂硬化剤の合計量１００重量部当たり０．４〜２０重量部であることを特徴とする半導体用エポキシ樹脂組成物。
- 基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみが請求項１記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されてなることを特徴とする半導体装置。
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