JPH06200121A - 半導体封止用低圧トランスファ成形材料 - Google Patents
半導体封止用低圧トランスファ成形材料Info
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- JPH06200121A JPH06200121A JP1673993A JP1673993A JPH06200121A JP H06200121 A JPH06200121 A JP H06200121A JP 1673993 A JP1673993 A JP 1673993A JP 1673993 A JP1673993 A JP 1673993A JP H06200121 A JPH06200121 A JP H06200121A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低吸湿性で、はんだ耐熱性の良好な、成形性
に優れた半導体封止用低圧トランスファ成形材料を提供
することにある。 【構成】 （ａ）エポキシ、（ｂ）硬化剤、（ｃ）硬化
促進剤、（ｄ）充填剤を必須成分とし、（ａ）エポキシ
の全部または一部が、下記式（１） 【化１】 で示されるジフェニルエーテル骨格を含有するエポキ
シ、及び分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少
なくとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有す
るナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシの
混合物である半導体封止用低圧トランスファ成形材料
に優れた半導体封止用低圧トランスファ成形材料を提供
することにある。 【構成】 （ａ）エポキシ、（ｂ）硬化剤、（ｃ）硬化
促進剤、（ｄ）充填剤を必須成分とし、（ａ）エポキシ
の全部または一部が、下記式（１） 【化１】 で示されるジフェニルエーテル骨格を含有するエポキ
シ、及び分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少
なくとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有す
るナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシの
混合物である半導体封止用低圧トランスファ成形材料
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に使用される
エポキシ封止半導体装置が回路基板への表面実装時に受
けるはんだ付けのための熱衝撃を低減し、優れた信頼性
を与えることが可能な、成形性に優れた半導体封止用低
圧トランスファ成形材料に関するものである。
エポキシ封止半導体装置が回路基板への表面実装時に受
けるはんだ付けのための熱衝撃を低減し、優れた信頼性
を与えることが可能な、成形性に優れた半導体封止用低
圧トランスファ成形材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、コイル、コンデンサ、トラン
ジスタ、ＩＣ等の電子部品の封止用途では、機械的強度
等の材料特性面での要求を満たし、生産性にも優れてい
ることから、エポキシ成形材料による、低圧トランスフ
ァ成形が広範に行われている。このエポキシ成形材料
は、エポキシ、硬化剤、硬化促進剤、充填剤を主成分と
し、着色剤、難燃剤、離型剤、カップリング剤等の他、
応力特性、耐湿性、密着性等を改善するための各種添加
剤を含んでいる。
ジスタ、ＩＣ等の電子部品の封止用途では、機械的強度
等の材料特性面での要求を満たし、生産性にも優れてい
ることから、エポキシ成形材料による、低圧トランスフ
ァ成形が広範に行われている。このエポキシ成形材料
は、エポキシ、硬化剤、硬化促進剤、充填剤を主成分と
し、着色剤、難燃剤、離型剤、カップリング剤等の他、
応力特性、耐湿性、密着性等を改善するための各種添加
剤を含んでいる。
【０００３】この用途では、硬化性、耐熱性、耐湿性と
いった観点から、フェノール硬化型エポキシが樹脂成分
として使用されている。広く用いられている主なエポキ
シはオルソクレゾールノボラックのグリシジルエーテル
であり、最近、ビフェニル骨格やナフタレン骨格を有す
るエポキシが一部使用されるようになってきた。
いった観点から、フェノール硬化型エポキシが樹脂成分
として使用されている。広く用いられている主なエポキ
シはオルソクレゾールノボラックのグリシジルエーテル
であり、最近、ビフェニル骨格やナフタレン骨格を有す
るエポキシが一部使用されるようになってきた。
【０００４】硬化剤としては、フェノール性ＯＨ基を有
するものが広く使用されており、フェノールノボラック
が最も一般的である他、ナフトール等を分子中に有する
ものや、各種改質用途にテルペン骨格、ジシクロペンタ
ジエン骨格を有するものが提案されている。
するものが広く使用されており、フェノールノボラック
が最も一般的である他、ナフトール等を分子中に有する
ものや、各種改質用途にテルペン骨格、ジシクロペンタ
ジエン骨格を有するものが提案されている。
【０００５】一方で、充填剤の高充填により機械的強度
の向上や吸湿性改善が検討されてきた。これまで充填剤
の高充填化のために検討された技術としては、ビフェニ
ル骨格を有する２官能性の低粘度エポキシを用いる技
術、ガラス転移温度を高く保つため、剛直なナフタレン
骨格を有するエポキシを用いる技術等がある。充填剤の
添加量は成形材料の機械的強度が充分発揮され、かつ、
成形性が損なわれない範囲で混合されるが、従来の技術
では、全組成物の７ないし８割混合されている。
の向上や吸湿性改善が検討されてきた。これまで充填剤
の高充填化のために検討された技術としては、ビフェニ
ル骨格を有する２官能性の低粘度エポキシを用いる技
術、ガラス転移温度を高く保つため、剛直なナフタレン
骨格を有するエポキシを用いる技術等がある。充填剤の
添加量は成形材料の機械的強度が充分発揮され、かつ、
成形性が損なわれない範囲で混合されるが、従来の技術
では、全組成物の７ないし８割混合されている。
【０００６】ナフタレン骨格を有するエポキシには粘度
が高いという欠点があり、ビフェニル骨格を有する２官
能性の低粘度エポキシを用いる技術、充填剤の主成分と
して球状シリカを用いる技術、充填剤の粒度分布を最適
化する技術などを併用して充填剤の高充填化が図られて
きた。しかし、いずれの技術を用いても、優れた成形性
を維持したまま、全組成物の８５重量％以上の高充填を
達成できた例は無かった。
が高いという欠点があり、ビフェニル骨格を有する２官
能性の低粘度エポキシを用いる技術、充填剤の主成分と
して球状シリカを用いる技術、充填剤の粒度分布を最適
化する技術などを併用して充填剤の高充填化が図られて
きた。しかし、いずれの技術を用いても、優れた成形性
を維持したまま、全組成物の８５重量％以上の高充填を
達成できた例は無かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年電子機器の軽薄短
小化は、急激に進展し、電子部品の回路基板に対する実
装は、従来の挿入方式から表面実装方式へ急速に移行し
つつある。表面実装方式では、はんだ実装面に電子部品
本体が実装されるため、フローはんだ、リフローはんだ
のいずれのはんだ付け方法においても、２００℃以上、
最大約２６０℃という非常な高温に、電子部品本体が晒
される。
小化は、急激に進展し、電子部品の回路基板に対する実
装は、従来の挿入方式から表面実装方式へ急速に移行し
つつある。表面実装方式では、はんだ実装面に電子部品
本体が実装されるため、フローはんだ、リフローはんだ
のいずれのはんだ付け方法においても、２００℃以上、
最大約２６０℃という非常な高温に、電子部品本体が晒
される。
【０００８】特にエポキシ封止半導体装置には、この熱
衝撃のために、パッケージの樹脂硬化物中の吸湿水分が
急激に装置内で膨張し、クラックを発生したり、界面剥
離を生じさせ信頼性を悪化させるという重大問題、所謂
はんだ耐熱性の問題がある。
衝撃のために、パッケージの樹脂硬化物中の吸湿水分が
急激に装置内で膨張し、クラックを発生したり、界面剥
離を生じさせ信頼性を悪化させるという重大問題、所謂
はんだ耐熱性の問題がある。
【０００９】本発明は、かかる問題を解決するために、
成されたものであり、低吸湿性であるために、はんだ耐
熱性の良好な、成形性に優れた半導体封止用低圧トラン
スファ成形材料を提供することを目的とする。
成されたものであり、低吸湿性であるために、はんだ耐
熱性の良好な、成形性に優れた半導体封止用低圧トラン
スファ成形材料を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、超低粘度の
ジフェニルエーテル骨格を含有するエポキシと、耐熱性
（高ガラス転移温度）と低吸湿性の特徴を併せ持つナフ
トール類又はその誘導体のグリシジルエーテルであるエ
ポキシを併用することにより、エポキシ封止半導体装置
の吸湿を極小に抑さえて、はんだ耐熱性を向上できるこ
とを見い出し、発明を完成するに至ったものである。特
に、本発明のエポキシを用いると、耐熱性のナフタレン
骨格を含む半導体封止用低圧トランスファ成形材料にお
いて、５００ポイズ以下に粘度の上昇を抑さえたまま、
８５重量％以上の溶融シリカ高充填化を達成することが
可能であり、最大限の効果が期待できることを明らかに
した。
ジフェニルエーテル骨格を含有するエポキシと、耐熱性
（高ガラス転移温度）と低吸湿性の特徴を併せ持つナフ
トール類又はその誘導体のグリシジルエーテルであるエ
ポキシを併用することにより、エポキシ封止半導体装置
の吸湿を極小に抑さえて、はんだ耐熱性を向上できるこ
とを見い出し、発明を完成するに至ったものである。特
に、本発明のエポキシを用いると、耐熱性のナフタレン
骨格を含む半導体封止用低圧トランスファ成形材料にお
いて、５００ポイズ以下に粘度の上昇を抑さえたまま、
８５重量％以上の溶融シリカ高充填化を達成することが
可能であり、最大限の効果が期待できることを明らかに
した。
【００１１】すなわち本発明は、（ａ）エポキシ、
（ｂ）硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）充填剤を必須
成分とし、（ａ）エポキシの全部または一部が、下記式
（１）
（ｂ）硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）充填剤を必須
成分とし、（ａ）エポキシの全部または一部が、下記式
（１）
【化４】 で示されるジフェニルエーテル骨格を含有するエポキ
シ、及び分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少
なくとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有す
るナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシの
混合物であることを特徴とする半導体封止用低圧トラン
スファ成形材料である。
シ、及び分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少
なくとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有す
るナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシの
混合物であることを特徴とする半導体封止用低圧トラン
スファ成形材料である。
【００１２】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
用いられる（ａ）エポキシとしては、下記式（１）
用いられる（ａ）エポキシとしては、下記式（１）
【化５】 で表される、ジフェニルエーテル骨格を含有するエポキ
シと、分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少な
くとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有する
ナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシを、
必須の成分として配合し、エポキシ全量の７割以上の相
当量用いることが、本発明の効果を発揮させる上で最も
好ましい。
シと、分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少な
くとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有する
ナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシを、
必須の成分として配合し、エポキシ全量の７割以上の相
当量用いることが、本発明の効果を発揮させる上で最も
好ましい。
【００１３】前記式（１）で表されるエポキシ樹脂とし
ては、４，４’−ジヒドロキシビフェニルエーテル、
４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルビフェニ
ルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，
５’−テトラメチルビフェニルエーテルのジグリシジル
エーテル類などがある。
ては、４，４’−ジヒドロキシビフェニルエーテル、
４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルビフェニ
ルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，
５’−テトラメチルビフェニルエーテルのジグリシジル
エーテル類などがある。
【００１４】また、１個のナフタレン骨格と少なくとも
１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有するナフト
ール類のグリシジルエーテルであるエポキシとしては、
１−ナフトール、２−ナフトール、１，５−ナフトー
ル，１，６−ナフトール、２，６−ナフトール、ビスナ
フトール、ナフトールノボラック等のグリシジルエーテ
ル類があり、好ましくは下記式（３）
１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有するナフト
ール類のグリシジルエーテルであるエポキシとしては、
１−ナフトール、２−ナフトール、１，５−ナフトー
ル，１，６−ナフトール、２，６−ナフトール、ビスナ
フトール、ナフトールノボラック等のグリシジルエーテ
ル類があり、好ましくは下記式（３）
【化６】 で表されるランダム共縮合構造物のグリシジルエーテル
である。このようなランダム共縮合構造物は、ナフトー
ルとジメチロールフェノール、ｐ−キシリレングリコー
ル等とのランダム共縮合により容易に得ることができ
る。
である。このようなランダム共縮合構造物は、ナフトー
ルとジメチロールフェノール、ｐ−キシリレングリコー
ル等とのランダム共縮合により容易に得ることができ
る。
【００１５】また、前記必須のエポキシと併用可能なそ
の他のエポキシとしては、１分子中にエポキシ基を有す
るものであればいかなるものでもよく、例えば、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、
ビフェニル型エポキシ等や、フェノール、クレゾール、
ビスフェノールＡ等と、アルデヒド類、キシレングリコ
ール類等を酸性触媒下で、単独または共縮合して得られ
る樹脂を原料として、エピクロルヒドリンでグリシジル
エーテル化するなどしてエポキシ化したものが用いられ
る。また、難燃性付与の目的で、エポキシの一部に上述
のエポキシの臭素化物を含むことが可能である。
の他のエポキシとしては、１分子中にエポキシ基を有す
るものであればいかなるものでもよく、例えば、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、
ビフェニル型エポキシ等や、フェノール、クレゾール、
ビスフェノールＡ等と、アルデヒド類、キシレングリコ
ール類等を酸性触媒下で、単独または共縮合して得られ
る樹脂を原料として、エピクロルヒドリンでグリシジル
エーテル化するなどしてエポキシ化したものが用いられ
る。また、難燃性付与の目的で、エポキシの一部に上述
のエポキシの臭素化物を含むことが可能である。
【００１６】本発明で用いられる（ｂ）硬化剤として
は、フェノール性ＯＨ基を有するものを広く使用するこ
とができ、その他、酸無水物、アミン類、チオール類等
を用いることもできる。フェノール硬化型では、例えば
フェノール、クレゾール、ビスフェノールＡ、ナフトー
ル等と、アルデヒド類、キシレングリコール類等を酸性
触媒下で、単独または共縮合して得られる樹脂や、テル
ペンジフェノール、フェノール類のジシクロペンタジエ
ン縮合物や、その誘導体が用いられる。硬化剤のエポキ
シに対する配合量は、１エポキシ当量に対して、０．５
〜１．２当量が望ましく、それ以外では成形性に重大な
欠陥を起こすことがある。
は、フェノール性ＯＨ基を有するものを広く使用するこ
とができ、その他、酸無水物、アミン類、チオール類等
を用いることもできる。フェノール硬化型では、例えば
フェノール、クレゾール、ビスフェノールＡ、ナフトー
ル等と、アルデヒド類、キシレングリコール類等を酸性
触媒下で、単独または共縮合して得られる樹脂や、テル
ペンジフェノール、フェノール類のジシクロペンタジエ
ン縮合物や、その誘導体が用いられる。硬化剤のエポキ
シに対する配合量は、１エポキシ当量に対して、０．５
〜１．２当量が望ましく、それ以外では成形性に重大な
欠陥を起こすことがある。
【００１７】本発明で用いられる（ｃ）硬化促進剤とし
ては、トリブチルアミン、１，８−シアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等のアミン類、トリフェ
ニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウムテトラ
フェニルボレート等のホスフィン類、２−メチルイミダ
ゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイ
ミダゾール類などが用いられる。
ては、トリブチルアミン、１，８−シアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等のアミン類、トリフェ
ニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウムテトラ
フェニルボレート等のホスフィン類、２−メチルイミダ
ゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイ
ミダゾール類などが用いられる。
【００１８】本発明で用いられる（ｄ）充填剤として
は、破砕状または球状のシリカ粉末を充填剤総量の９０
重量％以上用いることが好ましい。破砕状のシリカはボ
ールミル等で粉砕したものの他、摩砕方式で角を取った
形状のもの等も使用することが可能である。球状シリカ
は、溶射方式で球状に加工したものの他、シリカ金属を
直接酸化法により微粉の球状シリカとしたもの等も使用
することが可能である。溶融シリカ以外の充填剤として
は、アルミナ、窒化硅素、窒化アルミなどの無機粉末等
を使用することができる他、難燃助剤として、充填剤の
一部に三酸化アンチモンを使用することができる。充填
剤の含有量は、耐熱性の向上のためには、多いほうが効
果があるが、多すぎると成形性を損なう恐れがある。
は、破砕状または球状のシリカ粉末を充填剤総量の９０
重量％以上用いることが好ましい。破砕状のシリカはボ
ールミル等で粉砕したものの他、摩砕方式で角を取った
形状のもの等も使用することが可能である。球状シリカ
は、溶射方式で球状に加工したものの他、シリカ金属を
直接酸化法により微粉の球状シリカとしたもの等も使用
することが可能である。溶融シリカ以外の充填剤として
は、アルミナ、窒化硅素、窒化アルミなどの無機粉末等
を使用することができる他、難燃助剤として、充填剤の
一部に三酸化アンチモンを使用することができる。充填
剤の含有量は、耐熱性の向上のためには、多いほうが効
果があるが、多すぎると成形性を損なう恐れがある。
【００１９】また、本発明のトランスファ成形材料に
は、必要に応じて着色剤、難燃剤、離型剤、カップリン
グ剤等の他、応力特性、耐湿性、密着性等を改善するた
めの各種添加剤を使用することができる。
は、必要に応じて着色剤、難燃剤、離型剤、カップリン
グ剤等の他、応力特性、耐湿性、密着性等を改善するた
めの各種添加剤を使用することができる。
【００２０】着色剤としては、例えばカーボンブラッ
ク、アセチレンブラック、ベンガラ等を使用することが
できる。
ク、アセチレンブラック、ベンガラ等を使用することが
できる。
【００２１】難燃剤としては、上述の臭素化エポキシ、
三酸化アンチモンの他に、ヘキサブロモベンゼン等を使
用することができる。
三酸化アンチモンの他に、ヘキサブロモベンゼン等を使
用することができる。
【００２２】離型剤としては、カルナバなどの天然ワッ
クス、高級脂肪酸エステル類などの合成ワックス、変性
シリコーンオイル類等を使用することができる。
クス、高級脂肪酸エステル類などの合成ワックス、変性
シリコーンオイル類等を使用することができる。
【００２３】カップリング剤としては、エポキシシラ
ン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン
などのシランカップリング剤の他、チタネート系等のカ
ップリング剤を使用することができる。
ン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン
などのシランカップリング剤の他、チタネート系等のカ
ップリング剤を使用することができる。
【００２４】低応力化剤としては、固体、液体のシリコ
ーンゴム、シリコーンオイル、合成ゴム（ポリブタジエ
ン、ポリイソプレンなど）、熱可塑性エラストマ（ＳＢ
Ｓ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳなど）等やその誘導体
が用いられる。耐湿性向上剤としては、ハイドロタルサ
イト類などのイオン交換体等が用いられる。
ーンゴム、シリコーンオイル、合成ゴム（ポリブタジエ
ン、ポリイソプレンなど）、熱可塑性エラストマ（ＳＢ
Ｓ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳなど）等やその誘導体
が用いられる。耐湿性向上剤としては、ハイドロタルサ
イト類などのイオン交換体等が用いられる。
【００２５】密着性向上剤としては、液状ポリブタジエ
ンや、石油樹脂、ロジン、テルペンなどの粘着付与剤等
が用いられる。
ンや、石油樹脂、ロジン、テルペンなどの粘着付与剤等
が用いられる。
【００２６】これら添加物についても、全組成物の重量
に計算し、また、添加剤中の無機質成分は充填剤として
計算する。本発明では、これら充填剤の総量が、全組成
物中の８５重量％以上であることが、耐熱性の効果を最
大限にする意味で最も好ましい。また、この配合物の１
７５℃における最低溶融粘度は、良好な成形性を維持す
るために、５００ポイズ以下であることが最も好まし
い。
に計算し、また、添加剤中の無機質成分は充填剤として
計算する。本発明では、これら充填剤の総量が、全組成
物中の８５重量％以上であることが、耐熱性の効果を最
大限にする意味で最も好ましい。また、この配合物の１
７５℃における最低溶融粘度は、良好な成形性を維持す
るために、５００ポイズ以下であることが最も好まし
い。
【００２７】
【作用】吸湿によるクラック発生の根本原因としては、
樹脂成分が空気中の水分を吸湿し、はんだ実装時に水分
が急激に膨張し、パッケージクラックを引き起こしてい
た。このようなメカニズムで、はんだ実装時の信頼性劣
化は発生するため、根本的なはんだ耐熱対策は、エポキ
シ成形材料の低吸湿化を図ることである。また、充分な
信頼性を確保するには、半導体の使用温度（最大１５０
℃程度）域で、充分な耐熱性を示す必要があり、成形物
のガラス転移温度は充分に高く保つ必要がある。
樹脂成分が空気中の水分を吸湿し、はんだ実装時に水分
が急激に膨張し、パッケージクラックを引き起こしてい
た。このようなメカニズムで、はんだ実装時の信頼性劣
化は発生するため、根本的なはんだ耐熱対策は、エポキ
シ成形材料の低吸湿化を図ることである。また、充分な
信頼性を確保するには、半導体の使用温度（最大１５０
℃程度）域で、充分な耐熱性を示す必要があり、成形物
のガラス転移温度は充分に高く保つ必要がある。
【００２８】本発明によれば、超低粘度のジフェニルエ
ーテル骨格を含有するエポキシと、耐熱性（高ガラス転
移温度）と低吸湿性の特徴を併せ持つナフトール類のグ
リシジルエーテルであるエポキシを併用することで、高
いガラス転移温度を保ったまま、エポキシ封止半導体装
置の吸湿を極小に抑えて、はんだ耐熱性を向上すること
が可能となった。
ーテル骨格を含有するエポキシと、耐熱性（高ガラス転
移温度）と低吸湿性の特徴を併せ持つナフトール類のグ
リシジルエーテルであるエポキシを併用することで、高
いガラス転移温度を保ったまま、エポキシ封止半導体装
置の吸湿を極小に抑えて、はんだ耐熱性を向上すること
が可能となった。
【００２９】さらに、従来用いられている樹脂を使用し
て充填剤の高充填化を図った場合、低圧トランスファ成
形時における、粘度の上昇は避けがたく、未充填、金線
変形、アイランド変形、ボイドなどが発生し、成形品質
を確保することができなかった。
て充填剤の高充填化を図った場合、低圧トランスファ成
形時における、粘度の上昇は避けがたく、未充填、金線
変形、アイランド変形、ボイドなどが発生し、成形品質
を確保することができなかった。
【００３０】本発明では、溶融粘度の上昇を抑さえる方
法として、非常に低分子量であり、かつ、エーテル基と
いう屈曲構造を分子中に含むため、非常に低粘度であ
り、また、エーテル基の極性構造のため融点が高く、常
温で固体であり、低圧トランスファ成形材料用のエポキ
シとして使用可能な式（１）で示されるジフェニルエー
テル骨格を含有するエポキシを用いるという方法を発明
した。本発明では、８５重量％以上の高充填化を行って
も、１７５℃という低圧トランスファ成形温度域での溶
融粘度を５００ポイズ以下に抑さえることが可能であ
り、これらの成形品質も確保できる。
法として、非常に低分子量であり、かつ、エーテル基と
いう屈曲構造を分子中に含むため、非常に低粘度であ
り、また、エーテル基の極性構造のため融点が高く、常
温で固体であり、低圧トランスファ成形材料用のエポキ
シとして使用可能な式（１）で示されるジフェニルエー
テル骨格を含有するエポキシを用いるという方法を発明
した。本発明では、８５重量％以上の高充填化を行って
も、１７５℃という低圧トランスファ成形温度域での溶
融粘度を５００ポイズ以下に抑さえることが可能であ
り、これらの成形品質も確保できる。
【００３１】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例で用いた主要なエポキシとは次の通りであ
る。 エポキシＡ：ジフェニルエーテルジグリシジルエーテル
（エポキシ当量１７５ｇ／ｅｑ、融点８４℃、１５０℃
粘度 ４ｃｓｔ） 標準構造式
発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例で用いた主要なエポキシとは次の通りであ
る。 エポキシＡ：ジフェニルエーテルジグリシジルエーテル
（エポキシ当量１７５ｇ／ｅｑ、融点８４℃、１５０℃
粘度 ４ｃｓｔ） 標準構造式
【化７】 エポキシＢ：エポキシ化ナフトールパラキシレングリコ
ール縮合物（エポキシ当量２８０ｇ／ｅｑ、融点８５
℃、１５０℃粘度 ３．６ポイズ） 標準構造式
ール縮合物（エポキシ当量２８０ｇ／ｅｑ、融点８５
℃、１５０℃粘度 ３．６ポイズ） 標準構造式
【化８】 エポキシＣ：エポキシ化ナフタレンジオールパラキシレ
ングリコール縮合物（エポキシ当量１７０ｇ／ｅｑ、融
点６４℃、１５０℃粘度 ２．０ポイズ） 標準構造式
ングリコール縮合物（エポキシ当量１７０ｇ／ｅｑ、融
点６４℃、１５０℃粘度 ２．０ポイズ） 標準構造式
【化９】 エポキシＤ：ＥＯＣＮ−７０００−９０（日本化薬社
製、エポキシ当量２３５ｇ／ｅｑ、融点９３℃、１５０
℃粘度 １０．８ポイズ） 標準構造式
製、エポキシ当量２３５ｇ／ｅｑ、融点９３℃、１５０
℃粘度 １０．８ポイズ） 標準構造式
【化10】 エポキシＥ：ＹＸ−４０００Ｈ（油化シェルエポキシ視
社製、エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ、融点１０５℃、１
５０℃粘度 １２ｃｓｔ） 標準構造式
社製、エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ、融点１０５℃、１
５０℃粘度 １２ｃｓｔ） 標準構造式
【化11】
【００３２】実施例、比較例で用いた低圧トランスファ
成形材料の調製方法を次に示す。尚、実施例、比較例で
用いている配合量は全て重量部である。表１、２、３に
示す配合に従い、球状溶融シリカ（電気化学工業社製、
ＦＢ−４８）を表中に示す部数、三酸化アンチモン粉末
（住友金属鉱山社製）１０部に、シランカップリング剤
（日本ユニカー社製、Ａ−１８６）３部を加え、ミキサ
ーで混合した。さらにエポキシＡ〜Ｅを表中に示す部
数、臭素化エポキシ（大日本インキ社製、エピクロン−
１５２Ｓ）１０部、フェノールノボラック（群栄化学社
製、ＰＳＭ−４２６１）を表中に示す部数、硬化促進剤
のトリフェニルフォスフィン（ケーアイ化成社製、ＰＰ
−３６０）を表中に示す部数、着色剤のカーボンブラッ
ク（三菱化成社製、ＭＡ−６００）３部、離型剤（ヘキ
スト社製、ヘキストＯＰ／ヘキストＳ＝１／１）４部を
加え、混合したのち、コニーダで混練し、実施例、比較
例の低圧トランスファ成形材料を得た。
成形材料の調製方法を次に示す。尚、実施例、比較例で
用いている配合量は全て重量部である。表１、２、３に
示す配合に従い、球状溶融シリカ（電気化学工業社製、
ＦＢ−４８）を表中に示す部数、三酸化アンチモン粉末
（住友金属鉱山社製）１０部に、シランカップリング剤
（日本ユニカー社製、Ａ−１８６）３部を加え、ミキサ
ーで混合した。さらにエポキシＡ〜Ｅを表中に示す部
数、臭素化エポキシ（大日本インキ社製、エピクロン−
１５２Ｓ）１０部、フェノールノボラック（群栄化学社
製、ＰＳＭ−４２６１）を表中に示す部数、硬化促進剤
のトリフェニルフォスフィン（ケーアイ化成社製、ＰＰ
−３６０）を表中に示す部数、着色剤のカーボンブラッ
ク（三菱化成社製、ＭＡ−６００）３部、離型剤（ヘキ
スト社製、ヘキストＯＰ／ヘキストＳ＝１／１）４部を
加え、混合したのち、コニーダで混練し、実施例、比較
例の低圧トランスファ成形材料を得た。
【００３３】実施例１〜６ 表１に示す実施例１〜６では、ナフトール類のグリシジ
ルエーテルであるエポキシとして、エポキシＢを用いて
いる。実施例１〜３では、エポキシＡとＢの使用比率を
変えて配合した。実施例４〜６では、球状溶融シリカを
全組成物中の充填剤量が８５重量％以上となるように配
合した。実施例４〜６の配合でも、エポキシＡの使用に
より、溶融粘度は５００ポイズ以下であった。表１の評
価結果から判るように、実施例１〜６は、低吸水性では
んだ耐熱性に優れ、低粘度であるため高流動性であり成
形性にも優れていることが判る。
ルエーテルであるエポキシとして、エポキシＢを用いて
いる。実施例１〜３では、エポキシＡとＢの使用比率を
変えて配合した。実施例４〜６では、球状溶融シリカを
全組成物中の充填剤量が８５重量％以上となるように配
合した。実施例４〜６の配合でも、エポキシＡの使用に
より、溶融粘度は５００ポイズ以下であった。表１の評
価結果から判るように、実施例１〜６は、低吸水性では
んだ耐熱性に優れ、低粘度であるため高流動性であり成
形性にも優れていることが判る。
【００３４】比較例１〜５ 比較例１、２では、ナフトール類のグリシジルエーテル
であるエポキシを用いていないため、ガラス転移温度が
低く、比較的吸水性が高く、はんだ耐熱性に劣る。比較
例３では、エポキシＡを用いていないため、溶融粘度が
５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。比較例４、５
では、球状溶融シリカを全組成物中の充填剤量が８５重
量％以上となるように配合したが、溶融粘度が５００ポ
イズ以上であり、成形性に劣る。
であるエポキシを用いていないため、ガラス転移温度が
低く、比較的吸水性が高く、はんだ耐熱性に劣る。比較
例３では、エポキシＡを用いていないため、溶融粘度が
５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。比較例４、５
では、球状溶融シリカを全組成物中の充填剤量が８５重
量％以上となるように配合したが、溶融粘度が５００ポ
イズ以上であり、成形性に劣る。
【００３５】
【表１】
【００３６】実施例７〜１２ 表２に示す実施例７〜１２では、ナフトール類のグリシ
ジルエーテルであるエポキシとして、エポキシＣを用い
ている。実施例７〜９では、エポキシＡとＣの使用比率
を変えて配合した。実施例１０〜１２では、球状溶融シ
リカを全組成物中の充填剤量が８５重量％以上となるよ
うに配合した。実施例１０〜１２の配合でも、エポキシ
Ａの使用により、溶融粘度は５００ポイズ以下であっ
た。表２の評価結果から判るように、実施例７〜１２
は、低吸水性ではんだ耐熱性に優れ、低粘度であるため
高流動性であり成形性にも優れていることが判る。
ジルエーテルであるエポキシとして、エポキシＣを用い
ている。実施例７〜９では、エポキシＡとＣの使用比率
を変えて配合した。実施例１０〜１２では、球状溶融シ
リカを全組成物中の充填剤量が８５重量％以上となるよ
うに配合した。実施例１０〜１２の配合でも、エポキシ
Ａの使用により、溶融粘度は５００ポイズ以下であっ
た。表２の評価結果から判るように、実施例７〜１２
は、低吸水性ではんだ耐熱性に優れ、低粘度であるため
高流動性であり成形性にも優れていることが判る。
【００３７】比較例６〜８ 比較例６では、エポキシＡを用いていないため、溶融粘
度が５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。比較例
７、８では、球状溶融シリカを全組成物中の充填剤量が
８５重量％以上となるように配合したが、溶融粘度が５
００ポイズ以上であり、成形性に劣る。
度が５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。比較例
７、８では、球状溶融シリカを全組成物中の充填剤量が
８５重量％以上となるように配合したが、溶融粘度が５
００ポイズ以上であり、成形性に劣る。
【００３８】
【表２】
【００３９】実施例１３〜１８ 表３に示す実施例１３〜１８では、ナフトール類のグリ
シジルエーテルであるエポキシとして、エポキシＤを用
いている。実施例１３〜１５では、エポキシＡとＤの使
用比率を変えて配合した。実施例１６〜１８では、球状
溶融シリカを全組成物中の充填剤量が８５重量％以上と
なるように配合した。実施例１６〜１８の配合でも、エ
ポキシＡの使用により、溶融粘度は５００ポイズ以下で
あった。表３の評価結果から判るように、実施例１３〜
１８は、低吸水性ではんだ耐熱性に優れ、低粘度である
ため高流動性であり成形性にも優れていることが判る。
シジルエーテルであるエポキシとして、エポキシＤを用
いている。実施例１３〜１５では、エポキシＡとＤの使
用比率を変えて配合した。実施例１６〜１８では、球状
溶融シリカを全組成物中の充填剤量が８５重量％以上と
なるように配合した。実施例１６〜１８の配合でも、エ
ポキシＡの使用により、溶融粘度は５００ポイズ以下で
あった。表３の評価結果から判るように、実施例１３〜
１８は、低吸水性ではんだ耐熱性に優れ、低粘度である
ため高流動性であり成形性にも優れていることが判る。
【００４０】比較例９〜１１ 比較例９では、エポキシＡを用いていないため、溶融粘
度が５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。比較例１
０、１１では、球状溶融シリカを全組成物中の充填剤量
が８５重量％以上となるように配合したが、溶融粘度が
５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。
度が５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。比較例１
０、１１では、球状溶融シリカを全組成物中の充填剤量
が８５重量％以上となるように配合したが、溶融粘度が
５００ポイズ以上であり、成形性に劣る。
【００４１】
【表３】
【００４２】評価方法 溶融粘度：直径１．０ｍｍφ、長さ１０ｍｍの円管中
を、１７５℃溶融状態で流動する時の最低粘度を、高化
式フローテスタを用いて測定した。 流動性：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイラルフロー
測定用金型を用い、低圧トランスファ成形機にて、１７
５℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１２０秒の条件で、成形した
時の成形品の長さを判定した。 ガラス転移温度：低圧トランスファ成形機にて、１７５
℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１２０秒の条件で、長さ１０な
いし２０ｍｍの円筒状に成形し、１７５℃で１２時間ポ
ストキュアしたものの線膨張挙動を、ＴＭＡ法により測
定し、カーブの変曲点の温度から求めた。 吸水性：得られた成形材料をタブレット化し、低圧トラ
ンスファ成形機にて、１７５℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１
２０秒の条件で、直径５０ｍｍφ×３ｍｍの円盤に成形
し、１７５℃で１２時間ポストキュアしたものを、８５
℃８５％ＲＨの環境下１００時間放置し、吸水率を測定
した。 成形性：得られた成形材料をタブレット化し、低圧トラ
ンスファ成形機にて、１７５℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１
２０秒の条件で、１４×２０×２．２ｍｍのＱＦＰ−８
０に７×７×０．４ｍｍのアルミ配線模擬素子（ＴＥ
Ｇ）を封止した。未充填を目視で、金線変形、アイラン
ド変形、ボイドを軟Ｘ線透視装置を用いて検査し、いず
れかの不良が発生していれば不良パッケージと判定し
た。 はんだクラック性：前項の成形性試験で用いたと同じＱ
ＦＰ−８０を、１７５℃で１２時間ポストキュアし、８
５℃８５％ＲＨの環境下１００時間吸湿させた後、２６
０℃のはんだ浴に１０秒浸漬した時に発生するクラック
を目視検査し不良を判定した。 はんだ後耐湿性：前項の成形性試験で用いたと同じＱＦ
Ｐ−８０を、１７５℃で１２時間ポストキュアし、８５
℃８５％ＲＨの環境下２４時間吸湿させた後、２６０℃
のはんだ浴に１０秒浸漬し、更に、１２１℃１００％Ｒ
Ｈの環境下に３００時間放置した時に発生する回路のオ
ープンをテスタを用いて検査し不良を判定した。
を、１７５℃溶融状態で流動する時の最低粘度を、高化
式フローテスタを用いて測定した。 流動性：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイラルフロー
測定用金型を用い、低圧トランスファ成形機にて、１７
５℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１２０秒の条件で、成形した
時の成形品の長さを判定した。 ガラス転移温度：低圧トランスファ成形機にて、１７５
℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１２０秒の条件で、長さ１０な
いし２０ｍｍの円筒状に成形し、１７５℃で１２時間ポ
ストキュアしたものの線膨張挙動を、ＴＭＡ法により測
定し、カーブの変曲点の温度から求めた。 吸水性：得られた成形材料をタブレット化し、低圧トラ
ンスファ成形機にて、１７５℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１
２０秒の条件で、直径５０ｍｍφ×３ｍｍの円盤に成形
し、１７５℃で１２時間ポストキュアしたものを、８５
℃８５％ＲＨの環境下１００時間放置し、吸水率を測定
した。 成形性：得られた成形材料をタブレット化し、低圧トラ
ンスファ成形機にて、１７５℃、７０ｋｇ／ｍｍ2 、１
２０秒の条件で、１４×２０×２．２ｍｍのＱＦＰ−８
０に７×７×０．４ｍｍのアルミ配線模擬素子（ＴＥ
Ｇ）を封止した。未充填を目視で、金線変形、アイラン
ド変形、ボイドを軟Ｘ線透視装置を用いて検査し、いず
れかの不良が発生していれば不良パッケージと判定し
た。 はんだクラック性：前項の成形性試験で用いたと同じＱ
ＦＰ−８０を、１７５℃で１２時間ポストキュアし、８
５℃８５％ＲＨの環境下１００時間吸湿させた後、２６
０℃のはんだ浴に１０秒浸漬した時に発生するクラック
を目視検査し不良を判定した。 はんだ後耐湿性：前項の成形性試験で用いたと同じＱＦ
Ｐ−８０を、１７５℃で１２時間ポストキュアし、８５
℃８５％ＲＨの環境下２４時間吸湿させた後、２６０℃
のはんだ浴に１０秒浸漬し、更に、１２１℃１００％Ｒ
Ｈの環境下に３００時間放置した時に発生する回路のオ
ープンをテスタを用いて検査し不良を判定した。
【００４３】
【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、低吸水性ではんだ耐熱性に優れ、成形性
にも優れた半導体封止用低圧トランスファ成形材料を得
ることができる。本発明の半導体封止用低圧トランスフ
ァ成形材料を、半導体装置の封止に用いた場合、特に表
面実装型パッケージに搭載された高集積大型ＩＣ等の高
信頼性を必要とする半導体装置に用いた場合、電子機器
に使用されるエポキシ封止半導体装置が回路基板への表
面実装時に受けるはんだ付けのための熱衝撃を低減し、
優れた信頼性を与えることが可能となる。
できなかった、低吸水性ではんだ耐熱性に優れ、成形性
にも優れた半導体封止用低圧トランスファ成形材料を得
ることができる。本発明の半導体封止用低圧トランスフ
ァ成形材料を、半導体装置の封止に用いた場合、特に表
面実装型パッケージに搭載された高集積大型ＩＣ等の高
信頼性を必要とする半導体装置に用いた場合、電子機器
に使用されるエポキシ封止半導体装置が回路基板への表
面実装時に受けるはんだ付けのための熱衝撃を低減し、
優れた信頼性を与えることが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (4)
- 【請求項１】 （ａ）エポキシ、（ｂ）硬化剤、（ｃ）
硬化促進剤、（ｄ）充填剤を必須成分とし、（ａ）エポ
キシの全部または一部が、下記式（１） 【化１】 で示されるジフェニルエーテル骨格を含有するエポキ
シ、及び分子中に少なくとも１個のナフタレン骨格と少
なくとも１個のナフタレン骨格に結合した水酸基を有す
るナフトール類のグリシジルエーテルであるエポキシの
混合物であることを特徴とする半導体封止用低圧トラン
スファ成形材料。 - 【請求項２】 ジフェニルエーテル骨格を含有するエポ
キシが、下記式（２） 【化２】 で示されるジフェニルエーテルジグリシジルエーテルで
ある請求項１記載の半導体封止用低圧トランスファ成形
材料。 - 【請求項３】 ナフトール類のグリシジルエーテルであ
るエポキシが下記式（３） 【化３】 で示されるランダム共縮合構造物のグリシジルエーテル
である請求項１記載の半導体封止用低圧トランスファ成
形材料。 - 【請求項４】 （ｄ）充填剤中の主成分が溶融シリカ
で、全組成物中の充填剤量が８５重量％以上であり、か
つ、１７５℃における最低溶融粘度が５００ポイズ以下
である請求項１記載の半導体封止用低圧トランスファ成
形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1673993A JPH06200121A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 半導体封止用低圧トランスファ成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1673993A JPH06200121A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 半導体封止用低圧トランスファ成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200121A true JPH06200121A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11924639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1673993A Withdrawn JPH06200121A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 半導体封止用低圧トランスファ成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06200121A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08325357A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-12-10 | Toray Ind Inc | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| WO2014092400A1 (ko) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 에폭시 수지 조성물 및 인쇄 회로 기판 |
| WO2014092404A1 (ko) * | 2012-12-14 | 2014-06-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄 회로 기판 |
| US9445499B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-09-13 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition, and printed circuit board using same |
| US9462689B2 (en) | 2012-11-30 | 2016-10-04 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition and printed circuit board including insulating layer using the epoxy resin composition |
| US9468096B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-10-11 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition, and printed circuit board using same |
| US9504147B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-11-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Resin composition, and printed circuit board using same |
| WO2023032860A1 (ja) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | 株式会社レゾナック | 硬化性樹脂組成物及び電子部品装置 |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP1673993A patent/JPH06200121A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08325357A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-12-10 | Toray Ind Inc | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| US9462689B2 (en) | 2012-11-30 | 2016-10-04 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition and printed circuit board including insulating layer using the epoxy resin composition |
| WO2014092400A1 (ko) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 에폭시 수지 조성물 및 인쇄 회로 기판 |
| US9445499B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-09-13 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition, and printed circuit board using same |
| US9445498B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-09-13 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition and printed circuit board |
| US9468096B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-10-11 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition, and printed circuit board using same |
| US9504147B2 (en) | 2012-12-12 | 2016-11-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Resin composition, and printed circuit board using same |
| WO2014092404A1 (ko) * | 2012-12-14 | 2014-06-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄 회로 기판 |
| US9445500B2 (en) | 2012-12-14 | 2016-09-13 | Lg Innotek Co., Ltd. | Epoxy resin composition and printed circuit board using same |
| WO2023032860A1 (ja) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | 株式会社レゾナック | 硬化性樹脂組成物及び電子部品装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |