JPH06220168A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH06220168A JPH06220168A JP19135093A JP19135093A JPH06220168A JP H06220168 A JPH06220168 A JP H06220168A JP 19135093 A JP19135093 A JP 19135093A JP 19135093 A JP19135093 A JP 19135093A JP H06220168 A JPH06220168 A JP H06220168A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 （ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）１分子内に２個
以上のフェノール性水酸基を有する化合物よりなる硬化
剤、および（ｃ）窒化ケイ素の繊維あるいはウイスカー
を含有する樹脂組成物より封止されてなることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置。 【効果】 耐熱サイクル特性ならびに耐湿性に優れ、信
頼性が高く工業的価値が大きい。
以上のフェノール性水酸基を有する化合物よりなる硬化
剤、および（ｃ）窒化ケイ素の繊維あるいはウイスカー
を含有する樹脂組成物より封止されてなることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置。 【効果】 耐熱サイクル特性ならびに耐湿性に優れ、信
頼性が高く工業的価値が大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は封止用エポキシ樹脂組成
物を用いた樹脂封止型半導体装置に関する。
物を用いた樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エポキシ樹脂組成物は、集積回路（Ｉ
Ｃ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、トランジスタなどの
半導体装置、あるいは他の電子部品の封止材として重用
されている。
Ｃ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、トランジスタなどの
半導体装置、あるいは他の電子部品の封止材として重用
されている。
【０００３】近年、とくに半導体装置に対し、高い信頼
性が要求されるようになってきているため、それに伴な
ってかかる半導体装置の封止に使用されるエポキシ樹脂
組成物に対しても高い信頼性が求められている。
性が要求されるようになってきているため、それに伴な
ってかかる半導体装置の封止に使用されるエポキシ樹脂
組成物に対しても高い信頼性が求められている。
【０００４】このような封止用エポキシ樹脂組成物は、
まず、周囲の温度変化によって内部に封止した部品に損
傷を与えることがあってはならない。このような温度特
性は例えば、耐熱サイクル特性として評価することがで
きる。すなわち、この評価試験はエポキシ樹脂組成物に
より封止された半導体装置を高温と低温とに順次曝して
これを１サイクルとし、各サイクル毎に該半導体装置の
特性を測定して何サイクル目で特性の低下が見られたか
を評価するものである。
まず、周囲の温度変化によって内部に封止した部品に損
傷を与えることがあってはならない。このような温度特
性は例えば、耐熱サイクル特性として評価することがで
きる。すなわち、この評価試験はエポキシ樹脂組成物に
より封止された半導体装置を高温と低温とに順次曝して
これを１サイクルとし、各サイクル毎に該半導体装置の
特性を測定して何サイクル目で特性の低下が見られたか
を評価するものである。
【０００５】ところで、従来の封止用エポキシ樹脂組成
物により封止された半導体装置にあっては、上記耐熱サ
イクル特性試験の際、部品が封止樹脂体から機械的応力
を受け、甚しい場合にはこの応力に耐えられずに例えば
ボンディングワイヤーが切断または接触不良を引き起こ
すなどの不都合がある。
物により封止された半導体装置にあっては、上記耐熱サ
イクル特性試験の際、部品が封止樹脂体から機械的応力
を受け、甚しい場合にはこの応力に耐えられずに例えば
ボンディングワイヤーが切断または接触不良を引き起こ
すなどの不都合がある。
【０００６】更に、従来の樹脂封止型半導体装置にあっ
ては、高温高湿環境下において、水分が封止樹脂体を浸
透して内部の装置に達し、その結果、例えば、アルミニ
ウム配線が腐食しやすいなどの問題がある。
ては、高温高湿環境下において、水分が封止樹脂体を浸
透して内部の装置に達し、その結果、例えば、アルミニ
ウム配線が腐食しやすいなどの問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のかかる問題を解消し、エポキシ樹脂組成物によって封
止された高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供するこ
とである。
のかかる問題を解消し、エポキシ樹脂組成物によって封
止された高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく封止用エポキシ樹脂組成物の成分について種
々検討を重ねた結果、後述するようにその一成分として
窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ 4)を配合することにより上記欠点
が改良され、高信頼性の、樹脂封止型半導体装置が得ら
れることを見出した。
達成すべく封止用エポキシ樹脂組成物の成分について種
々検討を重ねた結果、後述するようにその一成分として
窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ 4)を配合することにより上記欠点
が改良され、高信頼性の、樹脂封止型半導体装置が得ら
れることを見出した。
【０００９】すなわち、本発明の封止型半導体装置は、
（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）１分子内に２個以上のフェ
ノール性水酸基を有する化合物よりなる硬化剤、および
（ｃ）窒化ケイ素の繊維あるいはウィスカーを含有する
樹脂組成物により封止されてなることを特徴とする。
（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）１分子内に２個以上のフェ
ノール性水酸基を有する化合物よりなる硬化剤、および
（ｃ）窒化ケイ素の繊維あるいはウィスカーを含有する
樹脂組成物により封止されてなることを特徴とする。
【００１０】本発明に用いる封止用エポキシ樹脂組成物
において、まず、第１の必須成分であるエポキシ樹脂と
しては、通常知られているものを使用すればよく、特に
限定されるものではない。具体例としては、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂；グリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂；線状脂肪族エポキシ樹脂；脂環式エポキシ
樹脂；複素環式エポキシ樹脂；ハロゲン化エポキシ樹脂
など１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹
脂があげられる。これらのエポキシ樹脂は単独で用いて
も、あるいは２種以上の混合系で用いてもよい。
において、まず、第１の必須成分であるエポキシ樹脂と
しては、通常知られているものを使用すればよく、特に
限定されるものではない。具体例としては、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂；グリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂；線状脂肪族エポキシ樹脂；脂環式エポキシ
樹脂；複素環式エポキシ樹脂；ハロゲン化エポキシ樹脂
など１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹
脂があげられる。これらのエポキシ樹脂は単独で用いて
も、あるいは２種以上の混合系で用いてもよい。
【００１１】なかでも、好ましいエポキシ樹脂は、エポ
キシ当量１７０〜３００のノボラック型エポキシ樹脂で
あって、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化
フェノールノボラック型エポキシ樹脂などである。
キシ当量１７０〜３００のノボラック型エポキシ樹脂で
あって、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化
フェノールノボラック型エポキシ樹脂などである。
【００１２】更に、これらのエポキシ樹脂は、塩素イオ
ンの含有量が１０ppm 以下、加水分解性塩素の含有量が
０．１重量％以下のものが望ましい。この理由は、１０
ppmを超える塩素イオンあるいは０．１重量％を超える
加水分解性塩素が含まれていると、封止された半導体装
置の例えばＡｌ電極などが腐食されやすくなるためであ
る。
ンの含有量が１０ppm 以下、加水分解性塩素の含有量が
０．１重量％以下のものが望ましい。この理由は、１０
ppmを超える塩素イオンあるいは０．１重量％を超える
加水分解性塩素が含まれていると、封止された半導体装
置の例えばＡｌ電極などが腐食されやすくなるためであ
る。
【００１３】ついで、第２の必須成分である硬化剤は、
１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する化合
物であればとくに制限されるものではなく、フェノール
樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ポリオキシスチレン
または多価フェノール化合物などを使用することができ
る。
１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する化合
物であればとくに制限されるものではなく、フェノール
樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ポリオキシスチレン
または多価フェノール化合物などを使用することができ
る。
【００１４】具体的には、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、tert−ブチルフェ
ノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹
脂などのノボラック型フェノール樹脂；レゾール型フェ
ノール樹脂；ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシ
スチレン；ビスフェノールＡ；およびこれらの化合物の
ハロゲン化物等である。このうち、ノボラック型フェノ
ール樹脂、フェノールアラルキル樹脂およびポリオキシ
スチレンはとくに好ましいものである。また、これらの
硬化剤は単独で用いても、あるいは２種以上の混合系で
用いてもよい。
ク樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェ
ノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹
脂などのノボラック型フェノール樹脂；レゾール型フェ
ノール樹脂；ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシ
スチレン；ビスフェノールＡ；およびこれらの化合物の
ハロゲン化物等である。このうち、ノボラック型フェノ
ール樹脂、フェノールアラルキル樹脂およびポリオキシ
スチレンはとくに好ましいものである。また、これらの
硬化剤は単独で用いても、あるいは２種以上の混合系で
用いてもよい。
【００１５】エポキシ樹脂と硬化剤との配合比はとくに
限定されるものではないが、反応の進行促進、および得
られる硬化物の特性の２点を勘案すると、硬化剤のフェ
ノール性水酸基数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比
（フェノール性水酸基数／エポキシ基数）が０．５〜
１．５の範囲となるように配合することが好ましい。
限定されるものではないが、反応の進行促進、および得
られる硬化物の特性の２点を勘案すると、硬化剤のフェ
ノール性水酸基数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比
（フェノール性水酸基数／エポキシ基数）が０．５〜
１．５の範囲となるように配合することが好ましい。
【００１６】更に、本発明に用いる樹脂組成物は第３の
必須成分として窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4)の繊維あるいは
ウィスカーを含有する。繊維状のＳｉ3 Ｎ4 としてはＳ
ｉ3Ｎ4 の長繊維を裁断したもので、例えば、直径が１
〜２０μm の長繊維を１mm以内の長さに裁断して用いる
ことができる。また、ウィスカーとしては、例えば直径
が０．１〜１μm 、長さが５０〜３００μm のものを用
いることができる。なお、窒化ケイ素の繊維とウィスカ
ーを併用して用いることもできる。
必須成分として窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4)の繊維あるいは
ウィスカーを含有する。繊維状のＳｉ3 Ｎ4 としてはＳ
ｉ3Ｎ4 の長繊維を裁断したもので、例えば、直径が１
〜２０μm の長繊維を１mm以内の長さに裁断して用いる
ことができる。また、ウィスカーとしては、例えば直径
が０．１〜１μm 、長さが５０〜３００μm のものを用
いることができる。なお、窒化ケイ素の繊維とウィスカ
ーを併用して用いることもできる。
【００１７】かかるＳｉ3 Ｎ4 の配合量は、とくに限定
されるものではないが、前記エポキシ樹脂と硬化剤の総
和１００重量部に対し、０．１〜１０００重量部の範囲
とすることが好ましい。この配合量が０．１重量部未満
では添加の効果が認められず、１０００重量部を超える
と樹脂組成物全体の流動性が低下するという不都合が生
じる。また、このＳｉ3 Ｎ4 はシランカップリング剤等
の表面処理剤で処理して使用することが、樹脂封止型半
導体装置の特性を更に改善する上で好ましい。
されるものではないが、前記エポキシ樹脂と硬化剤の総
和１００重量部に対し、０．１〜１０００重量部の範囲
とすることが好ましい。この配合量が０．１重量部未満
では添加の効果が認められず、１０００重量部を超える
と樹脂組成物全体の流動性が低下するという不都合が生
じる。また、このＳｉ3 Ｎ4 はシランカップリング剤等
の表面処理剤で処理して使用することが、樹脂封止型半
導体装置の特性を更に改善する上で好ましい。
【００１８】Ｓｉ3 Ｎ4 は耐熱性、化学的安定性および
電気絶縁性に優れているため、これを配合することによ
って樹脂封止型半導体装置の特性を向上させることがで
きる。
電気絶縁性に優れているため、これを配合することによ
って樹脂封止型半導体装置の特性を向上させることがで
きる。
【００１９】また、Ｓｉ3 Ｎ4 は高い熱伝導性を有する
ため、樹脂封止型半導体装置の放熱特性も向上する。こ
れを、他の熱伝導性充填材、例えば、マグネシア、アル
ミナ、炭化ケイ素を含有した封止型半導体装置と比較す
ると、本発明の封止型半導体装置は上記のものと比べて
耐湿特性あるいは電気絶縁性が格段に優れている。
ため、樹脂封止型半導体装置の放熱特性も向上する。こ
れを、他の熱伝導性充填材、例えば、マグネシア、アル
ミナ、炭化ケイ素を含有した封止型半導体装置と比較す
ると、本発明の封止型半導体装置は上記のものと比べて
耐湿特性あるいは電気絶縁性が格段に優れている。
【００２０】更に、Ｓｉ3 Ｎ4 は熱膨張係数が小さく
（炭化ケイ素の約1/2 、アルミナ、マグネシアの約1/3
〜1/4)、樹脂組成物の熱膨張係数の低下に大きく寄与す
る。
（炭化ケイ素の約1/2 、アルミナ、マグネシアの約1/3
〜1/4)、樹脂組成物の熱膨張係数の低下に大きく寄与す
る。
【００２１】本発明の樹脂封止型半導体装置に用いる樹
脂組成物にあっては、上記した必須成分に加えて、例え
ば公知の無機質充填剤、硬化促進剤を添加配合すること
が好ましい。
脂組成物にあっては、上記した必須成分に加えて、例え
ば公知の無機質充填剤、硬化促進剤を添加配合すること
が好ましい。
【００２２】無機質充填剤としては、例えば、溶融シリ
カ、結晶性シリカ、ガラス繊維、タルク、アルミナ、ケ
イ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグ
ネシア等をあげることができ、中でも、溶融シリカ、結
晶性シリカは高純度でしかも熱膨張性が低いため好まし
いものである。
カ、結晶性シリカ、ガラス繊維、タルク、アルミナ、ケ
イ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグ
ネシア等をあげることができ、中でも、溶融シリカ、結
晶性シリカは高純度でしかも熱膨張性が低いため好まし
いものである。
【００２３】とくに、これらシリカの配合量が、樹脂成
分（エポキシ樹脂と硬化剤）１００重量部に対し０．１
〜１０００重量部の範囲にあるときは、Ｓｉ3 Ｎ4 とシ
リカの長所が有効に組み合されて優れた特性の封止型半
導体装置を得ることができる。
分（エポキシ樹脂と硬化剤）１００重量部に対し０．１
〜１０００重量部の範囲にあるときは、Ｓｉ3 Ｎ4 とシ
リカの長所が有効に組み合されて優れた特性の封止型半
導体装置を得ることができる。
【００２４】一方、硬化促進剤は、樹脂の硬化時間の短
縮ならびに硬化物の特性向上のために資する成分であ
り、本発明においては、とくに有機ホスフィン化合物を
用いることが望まれる。
縮ならびに硬化物の特性向上のために資する成分であ
り、本発明においては、とくに有機ホスフィン化合物を
用いることが望まれる。
【００２５】かかる有機ホスフィン化合物の具体例とし
ては、フェニルホスフィン、オクチルホスフィン、ジフ
ェニルホスフィン、ブチルフェニルホスフィン、メチル
ジフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、
トリフェニルホスフィンオキサイド、さらには１，２−
ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、ビス（ジフェニ
ルホスフィノ）メタンなどがあげられる。これらの化合
物は封止後は酸化されてオキサイドの形で含有してもよ
い。
ては、フェニルホスフィン、オクチルホスフィン、ジフ
ェニルホスフィン、ブチルフェニルホスフィン、メチル
ジフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、
トリフェニルホスフィンオキサイド、さらには１，２−
ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、ビス（ジフェニ
ルホスフィノ）メタンなどがあげられる。これらの化合
物は封止後は酸化されてオキサイドの形で含有してもよ
い。
【００２６】これらのうち、アリールホスフィン化合
物、例えば、トリフェニルホスフィン、１，２−ビス
（ジフェニルホスフィノ）エタン、ビス（ジフェニルホ
スフィノ）メタンなどはとくに好ましいものである。こ
れらの有機ホスフィン化合物は１種もしくは２種以上の
混合系で用いてもよい。
物、例えば、トリフェニルホスフィン、１，２−ビス
（ジフェニルホスフィノ）エタン、ビス（ジフェニルホ
スフィノ）メタンなどはとくに好ましいものである。こ
れらの有機ホスフィン化合物は１種もしくは２種以上の
混合系で用いてもよい。
【００２７】なお、この有機ホスフィン化合物の組成比
は樹脂成分（エポキシ樹脂と硬化剤）の０．０１〜２０
重量％でもよいが、とくに、０．０１〜５重量％の範囲
であることが好ましい。
は樹脂成分（エポキシ樹脂と硬化剤）の０．０１〜２０
重量％でもよいが、とくに、０．０１〜５重量％の範囲
であることが好ましい。
【００２８】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、
更に必要に応じて、他の添加剤、例えば天然ワックス
類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド
類、エステル類もしくはパラフィン類などの離型剤、塩
素化パラフィン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼ
ン、三酸化アンチモンなどの難燃剤、カーボンブラック
などの着色剤、シランカップリング剤などを適宜添加配
合しても差支えない。
更に必要に応じて、他の添加剤、例えば天然ワックス
類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド
類、エステル類もしくはパラフィン類などの離型剤、塩
素化パラフィン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼ
ン、三酸化アンチモンなどの難燃剤、カーボンブラック
などの着色剤、シランカップリング剤などを適宜添加配
合しても差支えない。
【００２９】上述した封止用エポキシ樹脂組成物を成形
材料として調製するための方法はどのようなものであっ
てもよく、上記の所定の組成比に選んだ原料成分を、例
えばミキサーによって充分混合後、さらに熱ロールによ
る溶融混合処理、またはニーダーなどによる混合処理を
加えるなどの方法を適用することができる。
材料として調製するための方法はどのようなものであっ
てもよく、上記の所定の組成比に選んだ原料成分を、例
えばミキサーによって充分混合後、さらに熱ロールによ
る溶融混合処理、またはニーダーなどによる混合処理を
加えるなどの方法を適用することができる。
【００３０】一方、本発明の樹脂封止型半導体装置は、
上記封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置を封
止することにより容易に製造することができる。封止の
最も一般的な方法としては低圧トランスファ成形法があ
るが、インジェクション成形、圧縮成形、注型などによ
る封止も可能である。エポキシ樹脂組成物は封止の際に
加熱して硬化させ、最終的にはこの組成物の硬化物によ
って封止された樹脂封止型半導体装置を得ることができ
る。硬化に際しては１５０℃以上に加熱することが特に
望ましい。
上記封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置を封
止することにより容易に製造することができる。封止の
最も一般的な方法としては低圧トランスファ成形法があ
るが、インジェクション成形、圧縮成形、注型などによ
る封止も可能である。エポキシ樹脂組成物は封止の際に
加熱して硬化させ、最終的にはこの組成物の硬化物によ
って封止された樹脂封止型半導体装置を得ることができ
る。硬化に際しては１５０℃以上に加熱することが特に
望ましい。
【００３１】なお、本発明でいう半導体装置とは集積回
路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイ
オードなどであって、特に限定されるものではない。
路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイ
オードなどであって、特に限定されるものではない。
【００３２】
【実施例および比較例】以下に、本発明を実施例および
比較例によって詳細に説明する。
比較例によって詳細に説明する。
【００３３】実施例１、２および比較例１〜４ 〔Ｉ〕トランスファ成形材料の調製 （１）エポキシ当量２２０のクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ）、（２）エポキシ当量２
９０の臭素化エポキシノボラック樹脂（エポキシ樹脂
Ｂ）、（３）分子量７００のフェノールノボラック樹脂
硬化剤、（４）平均直径８μm 、平均長さ１００μm の
窒化ケイ素の繊維、（５）平均直径０．５μm 、平均長
さ１００μm の窒化ケイ素のウィスカー、（６）マグネ
シア粉末、（７）アルミナ粉末、（８）炭化ケイ素粉
末、（９）結晶性シリカ粉末、（１０）トリフェニルホ
スフィン硬化促進剤、（１１）三酸化アンチモン、（１
２）カルナバワックス、（１３）カーボンブラック、
（１４）シランカップリング剤（γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン）を表１に示す組成（重量部）
に選んだ。ただし成分（４）〜（９）の配合量に関して
は、各例中の（４）〜（９）成分の体積％の和が、いず
れも、組成物全体の約５２％になるようにして相互の比
較を行った。これらの組成物をミキサーによる混合およ
び加熱ロールによる混練を行うことによって比較例を含
め５種のトランスファ成形材料を調製した。 〔II〕樹脂による半導体装置の封止 このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してＭＯＳ型集積回路を樹脂封止した。封止は予熱機で
９０℃に加熱した成形材料を１７０℃で２分間モールド
し、更に１８０℃で４時間アフタキュアすることにより
行った。 〔III 〕耐湿試験（バイアスＰＣＴ） 上記の樹脂封止した半導体装置各５０個を、１２０℃、
２気圧の水蒸気中で１０Ｖ印加して、アルミニウム配線
の腐食による断線不良を調べる耐湿試験を行い、その結
果を表２に示した。ただし、比較例４は半導電性の炭化
ケイ素を用いたため封止樹脂の絶縁性が悪く、集積回路
が短絡不良を発生し、良品が得られなかったので試験か
ら外した。
ポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ）、（２）エポキシ当量２
９０の臭素化エポキシノボラック樹脂（エポキシ樹脂
Ｂ）、（３）分子量７００のフェノールノボラック樹脂
硬化剤、（４）平均直径８μm 、平均長さ１００μm の
窒化ケイ素の繊維、（５）平均直径０．５μm 、平均長
さ１００μm の窒化ケイ素のウィスカー、（６）マグネ
シア粉末、（７）アルミナ粉末、（８）炭化ケイ素粉
末、（９）結晶性シリカ粉末、（１０）トリフェニルホ
スフィン硬化促進剤、（１１）三酸化アンチモン、（１
２）カルナバワックス、（１３）カーボンブラック、
（１４）シランカップリング剤（γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン）を表１に示す組成（重量部）
に選んだ。ただし成分（４）〜（９）の配合量に関して
は、各例中の（４）〜（９）成分の体積％の和が、いず
れも、組成物全体の約５２％になるようにして相互の比
較を行った。これらの組成物をミキサーによる混合およ
び加熱ロールによる混練を行うことによって比較例を含
め５種のトランスファ成形材料を調製した。 〔II〕樹脂による半導体装置の封止 このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してＭＯＳ型集積回路を樹脂封止した。封止は予熱機で
９０℃に加熱した成形材料を１７０℃で２分間モールド
し、更に１８０℃で４時間アフタキュアすることにより
行った。 〔III 〕耐湿試験（バイアスＰＣＴ） 上記の樹脂封止した半導体装置各５０個を、１２０℃、
２気圧の水蒸気中で１０Ｖ印加して、アルミニウム配線
の腐食による断線不良を調べる耐湿試験を行い、その結
果を表２に示した。ただし、比較例４は半導電性の炭化
ケイ素を用いたため封止樹脂の絶縁性が悪く、集積回路
が短絡不良を発生し、良品が得られなかったので試験か
ら外した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】実施例３〜６および比較例５〜８ 〔Ｉ〕トランスファ材料の調製 実施例１、２で用いた各成分及び、（１５）ガラス繊維
（平均直径９μm 、平均長さ５００μm ）（１６）溶融
シリカ粉末を用いて表３に示す組成（重量部）から成る
組成物をつくった。各組成物をミキサーによる混合、加
熱ロールによる混練を行うことによって比較例を含め８
種のトランスファ成形材料を調製した。 〔II〕樹脂による半導体装置の封止 このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してＭＯＳ型集積回路を樹脂封止した。封止は予熱機で
９０℃に加熱した成形材料を１７０℃で２分間モールド
し、更に１８０℃で４時間アフタキュアすることにより
行った。 〔III 〕熱サイクル試験 次に、得られた樹脂封止型半導体装置各１００個につい
て、以下に記す熱サイクル試験を実施して特性評価を行
った。＋２００℃と−６５℃の２つの恒温槽を用意し、
上記樹脂封止型半導体装置を＋２００℃の恒温槽に入れ
て３０分間放置した。その後取り出して常温中に５分間
放置し、次に−６５℃の恒温槽に３０分間放置した。そ
の後取り出して再び常温中に５分間放置した。以上の操
作を１サイクルとし、連続的に熱サイクル試験を実施し
た。熱サイクル試験の経過に従って随時サイクルを中断
し、樹脂封止型半導体装置の特性をテスターを用いて測
定し、不良の発生を調べた。その結果を表４に示した。
（平均直径９μm 、平均長さ５００μm ）（１６）溶融
シリカ粉末を用いて表３に示す組成（重量部）から成る
組成物をつくった。各組成物をミキサーによる混合、加
熱ロールによる混練を行うことによって比較例を含め８
種のトランスファ成形材料を調製した。 〔II〕樹脂による半導体装置の封止 このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してＭＯＳ型集積回路を樹脂封止した。封止は予熱機で
９０℃に加熱した成形材料を１７０℃で２分間モールド
し、更に１８０℃で４時間アフタキュアすることにより
行った。 〔III 〕熱サイクル試験 次に、得られた樹脂封止型半導体装置各１００個につい
て、以下に記す熱サイクル試験を実施して特性評価を行
った。＋２００℃と−６５℃の２つの恒温槽を用意し、
上記樹脂封止型半導体装置を＋２００℃の恒温槽に入れ
て３０分間放置した。その後取り出して常温中に５分間
放置し、次に−６５℃の恒温槽に３０分間放置した。そ
の後取り出して再び常温中に５分間放置した。以上の操
作を１サイクルとし、連続的に熱サイクル試験を実施し
た。熱サイクル試験の経過に従って随時サイクルを中断
し、樹脂封止型半導体装置の特性をテスターを用いて測
定し、不良の発生を調べた。その結果を表４に示した。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、封止用
エポキシ樹脂組成物により封止された本発明の樹脂封止
型半導体装置は、耐熱サイクル特性ならびに耐湿性に優
れた信頼性の高いものであるため、その工業的価値は大
である。
エポキシ樹脂組成物により封止された本発明の樹脂封止
型半導体装置は、耐熱サイクル特性ならびに耐湿性に優
れた信頼性の高いものであるため、その工業的価値は大
である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/29 23/31
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）１分子内に
２個以上のフェノール性水酸基を有する化合物よりなる
硬化剤、および（ｃ）窒化ケイ素の繊維あるいはウィス
カーを含有する樹脂組成物により封止されてなることを
特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項２】 該エポキシ樹脂が、エポキシ当量１７０
〜３００のノボラック型エポキシ樹脂である特許請求の
範囲第１項記載の装置。 - 【請求項３】 該硬化剤が、ノボラック型フェノール樹
脂である特許請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項４】 該エポキシ樹脂と該硬化剤の配合比が、
硬化剤のフェノール性水酸基とエポキシ樹脂のエポキシ
基の当量比で０．５〜１．５の範囲である特許請求の範
囲第１項記載の装置。 - 【請求項５】 該窒化ケイ素の配合量が、エポキシ樹脂
と硬化剤との総和１００重量部に対し、０．１〜１００
０重量部の範囲である特許請求の範囲第１項記載の装
置。 - 【請求項６】 該エポキシ樹脂組成物が、さらに、溶融
シリカおよび／または結晶性シリカを含むものである特
許請求の範囲第１項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19135093A JPH085946B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19135093A JPH085946B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 樹脂封止型半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60060944A Division JPH0657744B2 (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220168A true JPH06220168A (ja) | 1994-08-09 |
| JPH085946B2 JPH085946B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=16273118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19135093A Expired - Lifetime JPH085946B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085946B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7898094B2 (en) * | 2006-01-31 | 2011-03-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices and semiconductor devices encapsulated therewith |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP19135093A patent/JPH085946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7898094B2 (en) * | 2006-01-31 | 2011-03-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices and semiconductor devices encapsulated therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085946B2 (ja) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |