JPH062808B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JPH062808B2 JPH062808B2 JP1273343A JP27334389A JPH062808B2 JP H062808 B2 JPH062808 B2 JP H062808B2 JP 1273343 A JP1273343 A JP 1273343A JP 27334389 A JP27334389 A JP 27334389A JP H062808 B2 JPH062808 B2 JP H062808B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接着性、耐湿性に優れた半導体装置を与える
半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び該組成物で封止さ
れた半導体装置に関する。
半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び該組成物で封止さ
れた半導体装置に関する。
最近の半導体装置は従来のセラミック、キャン封止型の
ものと比較した場合、大量生産性に優れ、しかも低価格
な製品が得られる樹脂封止方式のものが多くなりつつあ
る。
ものと比較した場合、大量生産性に優れ、しかも低価格
な製品が得られる樹脂封止方式のものが多くなりつつあ
る。
この封止樹脂としては、電気特性、機械物性等に優れる
エポキシ樹脂の使用が増大している。
エポキシ樹脂の使用が増大している。
しかしながら、エポキシ樹脂に代表される樹脂で封止を
行なった半導体装置は、セラミック、キャン封止型のも
のと比較して吸湿性を有し、また樹脂とフレームとの界
面を通しての水の進入も多いという問題を有する。
行なった半導体装置は、セラミック、キャン封止型のも
のと比較して吸湿性を有し、また樹脂とフレームとの界
面を通しての水の進入も多いという問題を有する。
また、封止樹脂中には加水分解性のＣｌをはじめとする
イオン性不純物が残存しており、これらは水との相互作
用により半導体装置のリーク電流を増大させたり、アル
ミニウム電極の腐食等を引き起こし、信頼性低下の多き
な原因となっている。
イオン性不純物が残存しており、これらは水との相互作
用により半導体装置のリーク電流を増大させたり、アル
ミニウム電極の腐食等を引き起こし、信頼性低下の多き
な原因となっている。
そこで、エポキシ樹脂で封止した半導体装置の上述した
耐湿性の不足に起因する不良を防止する目的で種々改良
が試みられている。例えば封止材料中のイオン性不純物
を除去したり、イオン性物質をトラップするような添加
剤を添加すること等が提案されているが、これらによっ
てもイオン性物質を完全かつ確実に除去あるいはトラッ
プすることは実質的に不可能であり、所期の目的を達成
することができないという不利がある。また封止材料の
耐湿性を改良するためにはシランカップリング剤を配合
することも知られており、半導体装置封止用エポキシ樹
脂組成物のシランカップリング剤としては、エポキシ系
シラン、メルカプト系シラン、アミン系シランあるいは
不飽和炭化水素系シラン等が用いられている。
耐湿性の不足に起因する不良を防止する目的で種々改良
が試みられている。例えば封止材料中のイオン性不純物
を除去したり、イオン性物質をトラップするような添加
剤を添加すること等が提案されているが、これらによっ
てもイオン性物質を完全かつ確実に除去あるいはトラッ
プすることは実質的に不可能であり、所期の目的を達成
することができないという不利がある。また封止材料の
耐湿性を改良するためにはシランカップリング剤を配合
することも知られており、半導体装置封止用エポキシ樹
脂組成物のシランカップリング剤としては、エポキシ系
シラン、メルカプト系シラン、アミン系シランあるいは
不飽和炭化水素系シラン等が用いられている。
この場合、メルカプト系シランとしては例えば３−メル
カプトプロピルトリメトキシシランが用いられている
が、このものは悪臭が強くて実用上問題があり、また、
アミン系シランとしては例えばＮ−（２−アミノエチ
ル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシランが使
用されているが、これを含む組成物は保存安定性が極め
て悪いという不利がある。更に、不飽和炭化水素系シラ
ンとしては例えばビニルトリエトキシシラン、３−メタ
アクリロキシプロピルトリメトキシシランが用いられて
いるが、これらはフェノール硬化性エポキシ樹脂と反応
する官能基を有しないため、カップリング剤としての機
能を十分に発揮させることは困難である。
カプトプロピルトリメトキシシランが用いられている
が、このものは悪臭が強くて実用上問題があり、また、
アミン系シランとしては例えばＮ−（２−アミノエチ
ル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシランが使
用されているが、これを含む組成物は保存安定性が極め
て悪いという不利がある。更に、不飽和炭化水素系シラ
ンとしては例えばビニルトリエトキシシラン、３−メタ
アクリロキシプロピルトリメトキシシランが用いられて
いるが、これらはフェノール硬化性エポキシ樹脂と反応
する官能基を有しないため、カップリング剤としての機
能を十分に発揮させることは困難である。
これに対し、エポキシ系シランは、例えば３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランが使用
されているが、上述した問題点はないものの、接着性、
耐湿性において十分ではないという問題がある。
キシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランが使用
されているが、上述した問題点はないものの、接着性、
耐湿性において十分ではないという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、接着性、
耐湿性、特に吸湿半田後の耐湿性に優れた半導体封止用
エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で封止された
半導体装置を提供することを目的とする。
耐湿性、特に吸湿半田後の耐湿性に優れた半導体封止用
エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で封止された
半導体装置を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、エポキシ樹脂、置換又は非置換のノボラック型フ
ェノール樹脂及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ
樹脂組成物において、カップリング剤として下記一般式
(1) （但し、Ｙはメトキシ基、エトキシ基、プロペノキシ
基、メチル基、及びエチル基から選ばれる同種又は異種
の基であるが、少なくとも１つはメトキシ基、エトキシ
基又はプロペノキシ基である。また、ｌ，ｍはそれぞれ
１〜３の整数、ｌ＋ｍ＝４、ｎは２〜１０の整数であ
る。） で示されるシランとγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランとを重量比として１：０〜１：５、好ましく
は１：０．１〜１：２の割合で配合すると共に、これに
水及び１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセ
ン−７を添加した場合、このエポキシ樹脂組成物はＤＩ
Ｐ型、ＱＦＰ型、ＳＯＪ型、ＳＯＰ型、ＰＬＣＣ型のい
ずれの型の半導体装置の封止にも有効で、封止された半
導体装置は接着性、耐湿性、特に吸湿後の半田工程の耐
湿性に著しく優れていることを見い出した。
結果、エポキシ樹脂、置換又は非置換のノボラック型フ
ェノール樹脂及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ
樹脂組成物において、カップリング剤として下記一般式
(1) （但し、Ｙはメトキシ基、エトキシ基、プロペノキシ
基、メチル基、及びエチル基から選ばれる同種又は異種
の基であるが、少なくとも１つはメトキシ基、エトキシ
基又はプロペノキシ基である。また、ｌ，ｍはそれぞれ
１〜３の整数、ｌ＋ｍ＝４、ｎは２〜１０の整数であ
る。） で示されるシランとγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランとを重量比として１：０〜１：５、好ましく
は１：０．１〜１：２の割合で配合すると共に、これに
水及び１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセ
ン−７を添加した場合、このエポキシ樹脂組成物はＤＩ
Ｐ型、ＱＦＰ型、ＳＯＪ型、ＳＯＰ型、ＰＬＣＣ型のい
ずれの型の半導体装置の封止にも有効で、封止された半
導体装置は接着性、耐湿性、特に吸湿後の半田工程の耐
湿性に著しく優れていることを見い出した。
即ち、上記一般式（１）で示されるシラン及びγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランはシランカップリ
ング剤として各々公知であり、特に上記一般式（１）で
示されるシランはアルキレン鎖中にエーテル性の酸素を
含まないため、撥水性に優れると共に、イオン性不純物
が少なく、例えばサンプル量１０ｇ／Ｈ２Ｏ ３０mlの
２時間浸とうで抽出される液の電気伝導度は２μｓ／c
m、ｐＨは５．９であり、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランの１５μｓ／cm、３．５に比べて著し
く優れており、このためエポキシ樹脂組成物に使用した
場合、耐湿性に優れる組成物が得られるものであるが、
その反面、フレーム、シリコンチップに対して接着力が
十分でないという欠点があり。これに対し、上記一般式
（１）で示されるシランにγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、更にその作用を促進するため水及び
１，８−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−７（以
下、ＤＢＵと略称する）を併用すると、これらの相乗作
用で接着力が極めて向上すると共に、優れた耐湿性が維
持されることを見い出し、本発明をなすに至ったもので
ある。
シドキシプロピルトリメトキシシランはシランカップリ
ング剤として各々公知であり、特に上記一般式（１）で
示されるシランはアルキレン鎖中にエーテル性の酸素を
含まないため、撥水性に優れると共に、イオン性不純物
が少なく、例えばサンプル量１０ｇ／Ｈ２Ｏ ３０mlの
２時間浸とうで抽出される液の電気伝導度は２μｓ／c
m、ｐＨは５．９であり、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランの１５μｓ／cm、３．５に比べて著し
く優れており、このためエポキシ樹脂組成物に使用した
場合、耐湿性に優れる組成物が得られるものであるが、
その反面、フレーム、シリコンチップに対して接着力が
十分でないという欠点があり。これに対し、上記一般式
（１）で示されるシランにγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、更にその作用を促進するため水及び
１，８−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−７（以
下、ＤＢＵと略称する）を併用すると、これらの相乗作
用で接着力が極めて向上すると共に、優れた耐湿性が維
持されることを見い出し、本発明をなすに至ったもので
ある。
従って、本発明はエポキシ樹脂、置換又は非置換のノボ
ラック型フェノール樹脂及び無機質充填剤を主成分とす
るエポキシ樹脂に、カップリング剤として上記一般式
（１）で示されるシラン及びγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランとを上述した割合で配合すると共
に、水及びＤＢＵを特定量配合したことを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物に
より封止された半導体装置を提供する。
ラック型フェノール樹脂及び無機質充填剤を主成分とす
るエポキシ樹脂に、カップリング剤として上記一般式
（１）で示されるシラン及びγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランとを上述した割合で配合すると共
に、水及びＤＢＵを特定量配合したことを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物に
より封止された半導体装置を提供する。
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂、置換又は非置換のノボラック型フェノール樹脂、
無機質充填剤を含有するものである。
樹脂、置換又は非置換のノボラック型フェノール樹脂、
無機質充填剤を含有するものである。
ここで、エポキシ樹脂としては、後述するノボラック型
フェノール樹脂によって硬化させることが可能な限り、
分子構造、分子量等に特に制限はなく、従来から知られ
ている種々のものを使用することができる。例えば、エ
ピクロルヒドリンとビスフェノールを初めとする各種ノ
ボラック樹脂から合成されるエポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、これらに塩素や臭素等のハロゲン原子を導入
したエポキシ樹脂などを挙げることができるが、エポキ
シ化クレゾールノボラック、エポキシ化フェノールノボ
ラックが好適に用いられ、例えば下記一般式 （但し、式中Ｒは水素原子又は炭素数１〜１０のアルキ
ル基を示し、ｘは１，２又は３、ｙは０〜１０の整数で
ある。） で示されるものを使用することができる。
フェノール樹脂によって硬化させることが可能な限り、
分子構造、分子量等に特に制限はなく、従来から知られ
ている種々のものを使用することができる。例えば、エ
ピクロルヒドリンとビスフェノールを初めとする各種ノ
ボラック樹脂から合成されるエポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、これらに塩素や臭素等のハロゲン原子を導入
したエポキシ樹脂などを挙げることができるが、エポキ
シ化クレゾールノボラック、エポキシ化フェノールノボ
ラックが好適に用いられ、例えば下記一般式 （但し、式中Ｒは水素原子又は炭素数１〜１０のアルキ
ル基を示し、ｘは１，２又は３、ｙは０〜１０の整数で
ある。） で示されるものを使用することができる。
次に、置換又は非置換のノボラック型フェノール樹脂、
上記エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるものであ
り、具体的には下記の化合物が例示される。
上記エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるものであ
り、具体的には下記の化合物が例示される。
（但し、式中ｐは２〜１５の正数を示し、また、ｑ，ｒ
はｑ＋ｒ＝２〜１５になるような正数である。） 上記ノボラック型フェノール樹脂はその１種を単独で又
は２種以上を混合して使用することができる。
はｑ＋ｒ＝２〜１５になるような正数である。） 上記ノボラック型フェノール樹脂はその１種を単独で又
は２種以上を混合して使用することができる。
また、無機質充填剤としては、半導体封止用エポキシ樹
脂に通常用いられているものを使用できるが、中でも石
英粉末が代表的である。この石英粉末としては結晶系シ
リカ、溶融シリカ等が使用でき、その形状は破砕品、球
状品、１μｍ以下の微粉等のいずれでもよいが、半導体
素子に与える局所応力を防止するために７５μｍ以上の
粗粉を石英粉末全体の０．３重量％以下にしたものが好
ましい。また、組成物の流動性を向上させるため、平均
粒径０．４〜２μｍの球状シリカを全石英粉末１００重
量部中５〜２０重量部用いることが望ましい。
脂に通常用いられているものを使用できるが、中でも石
英粉末が代表的である。この石英粉末としては結晶系シ
リカ、溶融シリカ等が使用でき、その形状は破砕品、球
状品、１μｍ以下の微粉等のいずれでもよいが、半導体
素子に与える局所応力を防止するために７５μｍ以上の
粗粉を石英粉末全体の０．３重量％以下にしたものが好
ましい。また、組成物の流動性を向上させるため、平均
粒径０．４〜２μｍの球状シリカを全石英粉末１００重
量部中５〜２０重量部用いることが望ましい。
なお、本発明に係る組成物の用途、目的等に応じてはシ
リカ系以外の充填剤も使用することができ、例えば、タ
ルク、マイカ、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、ア
ルミナ、亜鉛華、バライタ、ガラスバルーン、ガラス繊
維、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、アスベス
ト、酸化チタン、酸化鉄、窒化けい素等を用いることが
できる。
リカ系以外の充填剤も使用することができ、例えば、タ
ルク、マイカ、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、ア
ルミナ、亜鉛華、バライタ、ガラスバルーン、ガラス繊
維、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、アスベス
ト、酸化チタン、酸化鉄、窒化けい素等を用いることが
できる。
これらの無機質充填剤は上述したものを単独で又は２種
以上併用して上述したエポキシ樹脂及び置換又は非置換
のノボラック型フェノール樹脂の合計量１００重量部に
対し２５０〜６００重量部、特に３５０〜５５０重量部
の範囲で使用することが好ましい。この範囲より使用量
が多すぎると、分散が困難となるばかりか、加工性、低
応力、耐クラック性の物性において不利になり、一方使
用量が少なすぎると膨張係数が大きくなる場合が生じ
る。
以上併用して上述したエポキシ樹脂及び置換又は非置換
のノボラック型フェノール樹脂の合計量１００重量部に
対し２５０〜６００重量部、特に３５０〜５５０重量部
の範囲で使用することが好ましい。この範囲より使用量
が多すぎると、分散が困難となるばかりか、加工性、低
応力、耐クラック性の物性において不利になり、一方使
用量が少なすぎると膨張係数が大きくなる場合が生じ
る。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物の必須成分として使
用するカップリング剤は、下記一般式(1) （但し、Ｙはメトキシ基、エトキシ基、プロペノキシ
基、メチル基、及びエチル基から選ばれる同種又は異種
の基であるが、少なくとも１つはメトキシ基、エトキシ
基又はプロペノキシ基である。また、ｌ，ｍはそれぞれ
１〜３の整数、ｌ＋ｍ＝４、ｎは２〜１０の整数であ
る。） で示されるシランとγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランとを１：０〜１：５、より好ましくは１：
０．１〜１：２、更に好ましくは１：０．２〜１：１の
重量割合で併用し、更に、水及びＤＢＵを添加したもの
である。
用するカップリング剤は、下記一般式(1) （但し、Ｙはメトキシ基、エトキシ基、プロペノキシ
基、メチル基、及びエチル基から選ばれる同種又は異種
の基であるが、少なくとも１つはメトキシ基、エトキシ
基又はプロペノキシ基である。また、ｌ，ｍはそれぞれ
１〜３の整数、ｌ＋ｍ＝４、ｎは２〜１０の整数であ
る。） で示されるシランとγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランとを１：０〜１：５、より好ましくは１：
０．１〜１：２、更に好ましくは１：０．２〜１：１の
重量割合で併用し、更に、水及びＤＢＵを添加したもの
である。
上記一般式(1)で示されるシランとしては、具体的に次
のものが例示される。
のものが例示される。
（但し、ａ，ｂはそれぞれ０〜３の整数、ａ＋ｂ＝３で
ある）。市販品としてはプロシル（Prosil）２２１０
（ＳＣＭ社製）がある。
ある）。市販品としてはプロシル（Prosil）２２１０
（ＳＣＭ社製）がある。
なお、上記一般式（１）で示されるシランとγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランとの配合比は上述し
たように重量比で１：０〜１：５、好ましくは１：０．
１〜１：２、更に好ましくは１：０．２〜１：１とする
もので、これにより接着性と耐湿性に優れたエポキシ樹
脂を与えることができる。
ドキシプロピルトリメトキシシランとの配合比は上述し
たように重量比で１：０〜１：５、好ましくは１：０．
１〜１：２、更に好ましくは１：０．２〜１：１とする
もので、これにより接着性と耐湿性に優れたエポキシ樹
脂を与えることができる。
また、本発明においては、シランカップリング剤の作用
を促進するため、水及びＤＢＵを添加するが、この場
合、上記一般式（１）で示されるシランとγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランとの合計量１００重量
部に対し、水は１０重量部以下、好ましくは３〜８重量
部、ＤＢＵは２重量部以下、好ましくは０．５〜１重量
部の添加量とするものである。
を促進するため、水及びＤＢＵを添加するが、この場
合、上記一般式（１）で示されるシランとγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランとの合計量１００重量
部に対し、水は１０重量部以下、好ましくは３〜８重量
部、ＤＢＵは２重量部以下、好ましくは０．５〜１重量
部の添加量とするものである。
本発明に係る上述したシランカップリンク剤及び水、Ｄ
ＢＵは、その合計量が上述したエポキシ樹脂、置換又は
非置換のフェノールノボラック樹脂及び無機質充填剤の
合計量１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、特
に０．５〜３重量部となるように配合することが好まし
い。配合量が０．０５重量部未満では耐湿性の向上効果
があまりみられず、一方１０重量部を超えると硬化物の
ガラス転移点が低くなり、また硬化物表面への滲出が見
られるようになる場合がある。
ＢＵは、その合計量が上述したエポキシ樹脂、置換又は
非置換のフェノールノボラック樹脂及び無機質充填剤の
合計量１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、特
に０．５〜３重量部となるように配合することが好まし
い。配合量が０．０５重量部未満では耐湿性の向上効果
があまりみられず、一方１０重量部を超えると硬化物の
ガラス転移点が低くなり、また硬化物表面への滲出が見
られるようになる場合がある。
本発明に係るカップリング剤（上記シランカップリング
剤、水、ＤＢＵ）の添加方法は特に制限されず、例えば
インテグラルブレンド、無機質充填剤の表面に付着させ
る方法などを採用することができる。
剤、水、ＤＢＵ）の添加方法は特に制限されず、例えば
インテグラルブレンド、無機質充填剤の表面に付着させ
る方法などを採用することができる。
なお、本発明においては、上述したエポキシ樹脂と置換
又は非置換のフェノールノボラック樹脂との反応を促進
させる目的で各種硬化促進剤、例えばイミダゾールある
いはその誘導体、三級アミン系誘導体、ホスフィン系誘
導体、シクロアミジン誘導体等を併用することは何ら差
支えないが、ＤＢＵとトリフェニルホスフィンとを重量
比で０：１〜１：１の割合で含む硬化触媒を用いること
が好ましい。
又は非置換のフェノールノボラック樹脂との反応を促進
させる目的で各種硬化促進剤、例えばイミダゾールある
いはその誘導体、三級アミン系誘導体、ホスフィン系誘
導体、シクロアミジン誘導体等を併用することは何ら差
支えないが、ＤＢＵとトリフェニルホスフィンとを重量
比で０：１〜１：１の割合で含む硬化触媒を用いること
が好ましい。
また、本発明の組成物には、可撓性を付与するためオル
ガノポリシロキサン化合物を添加することが望ましい。
かかるオルガノポリシロキサン化合物としては、エポキ
シ基、アミノ基、水酸基等を有するシリコーンオイル、
シリコーンゴム、硬化型シリコーンゴム等が挙げられる
が、特にアルケニル基含有ノボラック樹脂と下記一般式 （但し、式中Ｒ’は１価の有機基を表す。また、ｃは
０．００１≦ｃ≦１，ｄは１≦ｄ≦３、１．００１≦ｃ
＋ｄ≦３である。）で示されるオルガノポリシロキサン
との付加反応により得られるブロック共重合体が好まし
い。なお、上記アルケニル基含有ノボラック樹脂とオル
ガノポリシロキサンとのブロック共重合体としては特開
昭６３−２２６９５１号公報に記載されているものを採
用することができる。この場合、ブロック共重合体の配
合量は、上記エポキシ樹脂と置換又は非置換のフェノー
ルノボラック樹脂との合計量１００重量部当たり２〜１
００重量部の範囲とすることが好ましい。ブロック共重
合体の使用量が２重量部より少ない場合には耐クラック
性向上効果が十分達成され得ない場合があり、また、１
００重量部を超える場合には、機械的な強度が低下する
場合がある。
ガノポリシロキサン化合物を添加することが望ましい。
かかるオルガノポリシロキサン化合物としては、エポキ
シ基、アミノ基、水酸基等を有するシリコーンオイル、
シリコーンゴム、硬化型シリコーンゴム等が挙げられる
が、特にアルケニル基含有ノボラック樹脂と下記一般式 （但し、式中Ｒ’は１価の有機基を表す。また、ｃは
０．００１≦ｃ≦１，ｄは１≦ｄ≦３、１．００１≦ｃ
＋ｄ≦３である。）で示されるオルガノポリシロキサン
との付加反応により得られるブロック共重合体が好まし
い。なお、上記アルケニル基含有ノボラック樹脂とオル
ガノポリシロキサンとのブロック共重合体としては特開
昭６３−２２６９５１号公報に記載されているものを採
用することができる。この場合、ブロック共重合体の配
合量は、上記エポキシ樹脂と置換又は非置換のフェノー
ルノボラック樹脂との合計量１００重量部当たり２〜１
００重量部の範囲とすることが好ましい。ブロック共重
合体の使用量が２重量部より少ない場合には耐クラック
性向上効果が十分達成され得ない場合があり、また、１
００重量部を超える場合には、機械的な強度が低下する
場合がある。
上記エポキシ樹脂、置換又は非置換のフェノールノボラ
ック樹脂及びブロック共重合体に含まれるエポキシ基の
量（ｅモル）とフェノール性水酸基の量（ｆモル）の比
はｅ／ｆ＝０．５〜１．５の範囲にあることが望まし
く、ｅ／ｆが上記範囲外にあると、硬化性、低応力性等
の物性において不利になる場合がある。
ック樹脂及びブロック共重合体に含まれるエポキシ基の
量（ｅモル）とフェノール性水酸基の量（ｆモル）の比
はｅ／ｆ＝０．５〜１．５の範囲にあることが望まし
く、ｅ／ｆが上記範囲外にあると、硬化性、低応力性等
の物性において不利になる場合がある。
本発明の組成物には、更に必要により各種の添加剤を添
加することができる。例えばワックス類、ステアリン酸
などの脂肪酸及びその金属塩等の離型剤、カーボンブラ
ック等の顔料、難燃化剤、その他の添加剤の１種又は２
種以上を配合することができる。
加することができる。例えばワックス類、ステアリン酸
などの脂肪酸及びその金属塩等の離型剤、カーボンブラ
ック等の顔料、難燃化剤、その他の添加剤の１種又は２
種以上を配合することができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際し上述し
た成分の所定量を均一に攪拌、混合し、予め７０〜９５
℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー
などにより混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得るこ
とができる。ここで、成分の配合順序に特に制限はな
い。
た成分の所定量を均一に攪拌、混合し、予め７０〜９５
℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー
などにより混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得るこ
とができる。ここで、成分の配合順序に特に制限はな
い。
かくして得られる本発明の組成物はＤＩＰ型、フラット
パック型、ＰＬＣＣ型、ＳＯ型等の半導体装置の封止用
に有効に使用でき、この場合、成形は従来より採用され
ている成形法、例えばトランスファ成形、インジェクシ
ョン成形、注型法などを採用して行なうことができる。
なお、エポキシ脂組成物の成形温度は１５０〜１８０
℃、ポストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜１６時間
行なうことが好ましい。
パック型、ＰＬＣＣ型、ＳＯ型等の半導体装置の封止用
に有効に使用でき、この場合、成形は従来より採用され
ている成形法、例えばトランスファ成形、インジェクシ
ョン成形、注型法などを採用して行なうことができる。
なお、エポキシ脂組成物の成形温度は１５０〜１８０
℃、ポストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜１６時間
行なうことが好ましい。
以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組成物は、
上述したカップリング剤を配合したことにより、フレー
ム、シリコンチップに対する接着性に優れ、耐湿性、特
に吸湿半田後の耐湿性が良好で、このため本発明のエポ
キシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は信頼
性に優れたものである。
上述したカップリング剤を配合したことにより、フレー
ム、シリコンチップに対する接着性に優れ、耐湿性、特
に吸湿半田後の耐湿性が良好で、このため本発明のエポ
キシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は信頼
性に優れたものである。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。
なお、以下の例において部はいずれも重量部である。
〔実施例１〜１１、比較例１〜４〕 第１表に示す成分を熱二本ロールにて均一に溶融混合
し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
これらの組成物につき、次の（イ）〜（ト）の諸試験を
行なった。結果を第１表に併記する。
行なった。結果を第１表に併記する。
（イ）スパイラルフロー値 ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１８０℃、７０
kg／cm2の条件で測定した。
kg／cm2の条件で測定した。
（ロ）機械的強度（曲げ強度及び曲げ弾性率） ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１８０℃、７０kg／cm2、
成形時間２分の条件で１０×４×１００mmの抗折棒を成
形し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたものについ
て測定した。
成形時間２分の条件で１０×４×１００mmの抗折棒を成
形し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたものについ
て測定した。
（ハ）膨張係数、ガラス転移温度 ４mmφ×１５mmの試験片を用いて、ディラトメーターに
より毎分５℃の速さで昇温した時の値を測定した。
より毎分５℃の速さで昇温した時の値を測定した。
（ニ）接着性（Ｉ） 図面に示すパッケージを成形条件１７５℃×２分で成形
し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、フレーム
（材質：４２アロイ、厚さ：０．２５mm）の引き抜き力
を測定した。
し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、フレーム
（材質：４２アロイ、厚さ：０．２５mm）の引き抜き力
を測定した。
なお、図面において、１はフレーム、２は封止樹脂であ
る。また、寸法はmmである。
る。また、寸法はmmである。
（ホ）耐湿性（Ｉ） ９．０×４．５×０．５mmの大きさのシリコンチップを
２０ＰＩＮのＰＬＣＣフレームに接着し、これにエポキ
シ樹脂組成物成形条件１８０℃×２分で成形し、１８０
℃で４時間ポストキュアーした。
２０ＰＩＮのＰＬＣＣフレームに接着し、これにエポキ
シ樹脂組成物成形条件１８０℃×２分で成形し、１８０
℃で４時間ポストキュアーした。
これを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中に７２時間放置し
た後、温度２６０℃の半田浴に浸漬し、次いで１３０℃
／８５％ＲＨの雰囲気中に放置し、１００時間後のＡｌ
腐食発生率を測定した。なお、Ａｌのパターン巾は５μ
ｍである。
た後、温度２６０℃の半田浴に浸漬し、次いで１３０℃
／８５％ＲＨの雰囲気中に放置し、１００時間後のＡｌ
腐食発生率を測定した。なお、Ａｌのパターン巾は５μ
ｍである。
（ヘ）耐湿性（II） ８．０×１０．０×０．５mmの大きさのシリコンチップ
を１０×１４×２．３mmの大きさのフラットパッケージ
に接着し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０
℃×２分で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーし
た。
を１０×１４×２．３mmの大きさのフラットパッケージ
に接着し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０
℃×２分で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーし
た。
これを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中に４８時間放置し
た後、温度２６０℃の半田浴に浸漬し、次いで１２１℃
／１００％ＲＨの雰囲気中に放置し、１００時間後のＡ
ｌ腐食発生率を測定した。なお、Ａｌのパターン巾は５
μｍである。
た後、温度２６０℃の半田浴に浸漬し、次いで１２１℃
／１００％ＲＨの雰囲気中に放置し、１００時間後のＡ
ｌ腐食発生率を測定した。なお、Ａｌのパターン巾は５
μｍである。
（ト）接着性（II） ９．０×４．５×０．５mmの大きさのシリコンチップを
１４ＰＩＮ−ＩＣフレーム（４２アロイ）に接着し、こ
れにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成
形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、１２１
℃／１００％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置し、次いで
２１５℃／３０秒半田浸漬を行なった。
１４ＰＩＮ−ＩＣフレーム（４２アロイ）に接着し、こ
れにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成
形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、１２１
℃／１００％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置し、次いで
２１５℃／３０秒半田浸漬を行なった。
これについて、超音波探傷装置（日立ＡＴ５０００）で
チップと封止材界面の接着性を調べ、下記の基準で評価
した。
チップと封止材界面の接着性を調べ、下記の基準で評価
した。
○：極めて良好 △：良 好 ×：不 良 （１）エポキシ樹脂（Ｉ） EOCN1020-70（日本化薬製） エポキシ当量１９６ （２）エポキシ樹脂（II） EPPN501Ｈ（日本化薬製） エポキシ当量１６２ （３）Ｂｒ化エポキシ樹脂 BREN-S（日本化薬製） エポキシ当量２８０ （４）フェノールノボラック樹脂 KH3488（大日本インキ社製） フェノール当量１１
０ （５）ブロック共重合体 と との付加反応物 〔エポキシ当量３０５，オルガノポリシロキサン分３４
重量％〕 （但し、式中の添数字は平均値を示す。） （６）石英粉末（Ｉ） 平均粒径１２μｍ，粒径７５μｍ以上の含有量０．１重
量％のシリカ。
０ （５）ブロック共重合体 と との付加反応物 〔エポキシ当量３０５，オルガノポリシロキサン分３４
重量％〕 （但し、式中の添数字は平均値を示す。） （６）石英粉末（Ｉ） 平均粒径１２μｍ，粒径７５μｍ以上の含有量０．１重
量％のシリカ。
（７）石英粉末（II） 平均粒径０．５μｍ，比表面積６m2／ｇのシリカ。
（８）カップリング剤（Ｉ） プロシル（Prosil）２２１０（ＳＣＭ社製） （９）カップリング剤（II） （10）カップリング剤（III） （11）γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
ＫＢＭ４０３Ｅ（信越化学社製）
ＫＢＭ４０３Ｅ（信越化学社製）
【図面の簡単な説明】 図面は接着性（Ｉ）試験で使用したパッケージを示す斜
視図である。
視図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)
- 【請求項１】エポキシ樹脂、置換又は非置換のノボラッ
ク型フェノール樹脂及び無機質充填剤を主成分とするエ
ポキシ樹脂組成物において、下記一般式(1) （但し、Ｙはメトキシ基、エトキシ基、プロペノキシ
基、メチル基、及びエチル基から選ばれる同種又は異種
の基であるが、少なくとも１つはメトキシ基、エトキシ
基又はプロペノキシ基である。また、ｌ，ｍはそれぞれ
１〜３の整数、ｌ＋ｍ＝４、ｎは２〜１０の整数であ
る。） で示されるシランとγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランとを重量比として１：０〜１：５の割合で配
合すると共に、水を上記両シランの合計量１００重量部
に対し１０重量部以下の割合で配合し、１，８−ジアザ
ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−７を上記両シランの合計
量１００重量部に対し２重量部以下の割合で配合してな
ることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物の硬化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273343A JPH062808B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273343A JPH062808B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134016A JPH03134016A (ja) | 1991-06-07 |
| JPH062808B2 true JPH062808B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=17526575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1273343A Expired - Fee Related JPH062808B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062808B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2643547B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1997-08-20 | 東レ株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| CA2133946C (en) * | 1993-11-12 | 2006-04-18 | Richard Barner | Silanes for the surface coating of dielectric materials |
| JP2007016094A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エポキシ樹脂組成物 |
| JP5256593B2 (ja) * | 2006-08-29 | 2013-08-07 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| KR101601920B1 (ko) * | 2014-10-31 | 2016-03-09 | 이지은 | 단열커버 기능을 갖는 테이크 아웃용 커피캐리어 |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1273343A patent/JPH062808B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03134016A (ja) | 1991-06-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |