JPH08213417A

JPH08213417A - 半導体の封止方法

Info

Publication number: JPH08213417A
Application number: JP6214877A
Authority: JP
Inventors: Isao Yamamura; 勲山村; Akihiro Inagaki; 彰宏稲垣
Original assignee: Nippon Pelnox Corp; General Instrument of Taiwan Ltd
Current assignee: Nippon Pelnox Corp; Arris Taiwan Ltd
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1996-08-20
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JP2875479B2; US5610443A; TW279255B

Abstract

(57)【要約】【構成】（Ａ）液状エポキシ樹脂またはエポキシ樹脂
含有硬化性液状混合物、（Ｂ）無機質充填剤、（Ｃ）芳
香環からのα位の炭素原子にヘテロ原子を有するオニウ
ムのヘキサフルオロアンチモン酸塩および（Ｄ）内部離
型剤を含み、硬化剤を実質的に含まない硬化性エポキシ
樹脂組成物に半導体を封入し、成形することを特徴とす
るエポキシ樹脂による半導体の封止方法；および封止さ
れた半導体部品。【効果】短い硬化時間と成形サイクルにより、タブレ
ット化の必要がなく、効率よく、かつ物質収支よく半導
体の封止ができる。硬化の際の発熱が少なく、劣化や発
泡を起こさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体の封止方法に関
し、さらに詳しくは、液状エポキシ樹脂、またはエポキ
シ樹脂と希釈剤とからなる硬化性液状混合物を含み、硬
化剤を実質的に含まない速硬性エポキシ樹脂組成物を用
いる半導体の封止方法に関する。また、本発明は、その
ようにして封止された半導体部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の封止のために、各種の樹脂が用
いられている。特に固体のエポキシ樹脂成形材料（ＥＭ
Ｃ）は、その機械的性質、密着性、湿密性、電気絶縁性
など、封止材料に適した諸性質を生かして、封止用樹脂
として広く用いられている。

【０００３】しかし、それらは固体樹脂であるため、莫
大な設備費を伴う固体用混練装置および粉砕装置が必要
なうえに、成形機によって封止層を形成するには、それ
ぞれの目的に応じて、異なるサイズのタブレットを作製
する工程が必要である。また成形の際に、一部の樹脂が
カルやランナーの部分で硬化して損失となるために、物
質収支が著しく悪い。

【０００４】これらのエポキシ樹脂を硬化させるには、
フェノールノボラックなど、フェノール樹脂系の硬化剤
が一般に用いられている。しかし、このような硬化剤を
用いた系は、反応速度が比較的低く、ある程度の改良が
されてはいるが、いまだ十分な反応速度は得られていな
い。

【０００５】また、エポキシ樹脂の硬化剤としては、ポ
リアミンなどのアミノ系化合物や、酸無水物系化合物が
用いられている。これらは人体に悪影響を与えるほか、
エポキシ樹脂に混合された後でも、空気中の水分を吸収
するので、反応速度を下げ、また硬化後のエポキシ樹脂
の電気的性質に悪影響を与える。それを防止するため
に、硬化剤を含有する未硬化のＥＭＣ組成物をプラスチ
ック袋に密封することも行われているが、このような硬
化剤を混合した系では、冷凍して保存や運搬を行う必要
があり、取扱いが煩雑である。

【０００６】一方、液状エポキシ樹脂も多く知られてい
る。しかし液状エポキシ樹脂に十分な硬化速度を制御よ
く付与することは困難で、そのため、成形の際に未硬化
の液状エポキシ樹脂が割り型の隙間から流出して多量の
バリが発生し、樹脂組成物の歩留りを圧迫する結果にな
っている。

【０００７】このようなエポキシ樹脂の作業性を改善す
るために、特殊な触媒を用いて、全成分を単一包装で保
存しうるエポキシ樹脂組成物として、各種のものが提案
されている。たとえば、室温では固体でエポキシ樹脂に
溶解しないが、融点近くまで加熱すると、エポキシ樹脂
に溶解して急激に硬化反応を起こす潜在性触媒として、
三フッ化ホウ素・アミン錯体、ジシアンジアミドおよび
その誘導体、ならびにアジピン酸ジヒドラジドのような
有機酸ヒドラジド類などが知られている。これらの系
は、室温におけるエポキシ樹脂組成物の貯蔵性に優れて
はいるが、触媒がエポキシ樹脂に溶解しないのでペース
ト化して分散させる必要があり、使用条件が制約される
ほか、熱硬化させる際に系の見掛粘度が減少して触媒の
分散が不安定となり、不均一化するなどの問題がある。
また、反応も遅い。一方、このような系を用いて、加熱
により反応速度を上げると、急速に発熱して、劣化や発
泡を起こす。

【０００８】さらに、エポキシ樹脂の硬化に、潜在性触
媒として、各種のオニウム塩を用いることが知られてい
る。たとえば、特開昭５９−１２６４３０号公報には、
エポキシ樹脂、硬化剤および無機質充填剤を主成分とす
る組成物に、触媒として２−メルカプトチアゾール類の
第四級アンモニウム塩または第四級ホスホニウム塩を用
いることが開示され、アルミニウムなどの金属電極を有
する半導体素子の封止に用いたときに、高温高湿下で使
用しても電極の腐食を抑制しうることが記載されてい
る。しかし、この系では、フェノールノボラック樹脂、
アミン化合物、または酸無水物のような硬化剤や、イミ
ダゾール類のような硬化促進剤を併用しているために、
それらに基づく毒性などの問題点は解決されていない。
また、オニウム塩によるエポキシ樹脂の硬化が速いの
で、反応が不均一になり、未反応の硬化剤の残存量が多
いという問題がある。

【０００９】特開昭５９−１７０１１６号明細書には、
液状エポキシ樹脂の硬化に芳香族ジアミンと第四級ホス
ホニウム塩との反応生成物を用いることが開示されてい
る。しかし、この硬化系では、完全な硬化物を得るため
には、さらに第三級アミン、イミダゾール類または金属
アセチルアセトナートのような硬化促進剤を併用するこ
とが必要である。

【００１０】特開昭５９−２２８７４５号公報には、半
導体装置の封止用エポキシ樹脂の硬化に、芳香族アミン
付加物と第四級ホスホニウム塩を併用して、温度１５０
℃で３０分、または２６０℃で３０秒の加熱により成形
しうることを開示しているが、この硬化速度は、まだ満
足しうるものではない。なお、第四級ホスホニウム塩の
詳細については記載されていない。

【００１１】特開昭６２−９５３１５号公報および特開
昭６２−２１２４１８号公報には、液状エポキシ樹脂
に、硬化剤として特定のイミダゾール化合物、潜在性硬
化促進剤としてホスホニウムハロゲン塩からなる、貯蔵
安定性で硬化速度の早いエポキシ樹脂組成物が開示され
ている。しかし、この組成物は、１３０℃におけるゲル
化時間が４．５分またはそれ以上であり、満足すべき硬
化速度ではない。この種のホスホニウム塩は、イミダゾ
ール化合物を併用しないと硬化速度がさらに遅く、液状
エポキシ樹脂の成形による封止には適さない。一方、イ
ミダゾール化合物を併用すると、該イミダゾール化合物
は固体で、系に均一に分散しにくいので、硬化が不均一
に生ずるばかりか、固体のイミダゾール化合物が残存
し、成形工程に支障を生ずる。そのうえ、このようなイ
ミダゾール化合物の使用により、エポキシ樹脂封止層の
耐湿性が低下する。

【００１２】特開平３−１１５４２７号公報には、ヘキ
サフルオロアンチモン酸ジアリールヨードニウム塩を、
ベンゾピナコールのようなラジカル発生性芳香族化合物
とともに、固形エポキシ樹脂の潜在性硬化触媒として用
い、半導体デバイスの封止剤として、デバイスに優れた
耐湿性を与えることが開示されている。しかし、このジ
アリールヨードニウム塩は安定性が悪く、取り扱いにく
い。

【００１３】特開平２−２２７４１９号公報には、ベン
ジルオニウム塩構造を側鎖として有する高分子化合物
が、エポキシ樹脂の潜在性硬化剤として用いられ、硬化
した樹脂組成物に可撓性や耐衝撃性を与えることが開示
されている。

【００１４】特開昭６３−１５２６１９号公報にはナフ
チルメチル基、特開昭６３−２２１１１１号公報にはα
−メチルベンジル基、特開昭６３−２２３００２号公報
には４−アルコキシベンジル基を有するスルホニウム塩
を、エポキシ樹脂の潜在性硬化触媒として用いることが
開示され、このようなエポキシ樹脂の硬化機構を、封止
材に適用しうることが記載されている。また、特開平５
−１０５６９２号公報には、ヘキサフルオロアンチモン
酸トリフェニルベンジルホスホニウムが、エポキシ樹脂
の潜在性硬化触媒として用いられ、着色や臭気の問題を
生ぜず、封止材に適用しうることを開示している。さら
に、特開平１−９６１６９号公報には、ベンジルピリジ
ニウム塩の合成法と、それがエポキシ樹脂の潜在性硬化
触媒として用いうることが開示されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、流動
性を有し、使用直前に触媒を混合する必要がなく、常温
では安定に保存でき、他に毒性や吸湿性の問題がある通
常の硬化剤を必要とせずに、しかも硬化反応に伴う発熱
が小さいエポキシ樹脂組成物を用い、量産に適した成形
法、たとえば射出成形またはトランスファー成形によ
り、比較的低温の加熱と短い成形サイクルで、物質収支
よく半導体を封止する方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために研究を重ねた結果、潜在性触媒とし
て特定のオニウム構造を有するヘキサフルオロアンチモ
ン酸のオニウム塩を用いることにより、きわめて高い硬
化速度と成形サイクルが得られ、その目的を達成しうる
ことを見出し、しかも、このようなオニウム塩化合物が
分子中にハロゲン原子を有しているにもかかわらず、封
止された半導体デバイスの特性に悪影響を及ぼさないこ
とを見出して、本発明を完成させるに至った。

【００１７】すなわち、本発明は、（Ａ）液状エポキシ樹脂、またはエポキシ樹脂と希釈剤
とからなる硬化性液状混合物；（Ｂ）無機質充填剤；（Ｃ）一般式：

【化２】（式中、ＥはＳ、ＮまたはＰを表し；Ａｒは芳香環を表
し；Ｒ¹ はａが２のとき互いに同一または異なって、置
換もしくは非置換の１価の炭化水素基、水酸基、アルコ
キシル基、ニトロ基、シアノ基またはハロゲン原子を表
し；Ｒ² およびＲ³ はそれぞれ水素原子またはメチル基
を表し；Ｒ⁴ は互いに同一または異なって、置換または
非置換の１価の炭化水素基を表し；Ｒ⁵ は置換または非
置換のピリジニウム基を表し；ａは０〜２の数、ｂはＥ
がＳのとき２、ＥがＮまたはＰのとき３である）で示さ
れるオニウム塩化合物；ならびに（Ｄ）内部離型剤を含み、硬化剤を実質的に含まない硬化性エポキシ樹脂
組成物に半導体を封入し、成形することを特徴とする半
導体の封止方法、ならびに、そのようにして封止された
半導体部品に関する。

【００１８】本発明に用いられる（Ａ）成分は、硬化性
エポキシ樹脂組成物におけるポリマー成分であり、
（１）常温で液状であるか；（２）常温で液状または固
体のものが、希釈剤によって希釈されて常温で液状を示
す硬化性液状混合物のいずれかである。ここにエポキシ
樹脂とは、１分子中に２個以上のオキシラン環を有し、
触媒ないし硬化剤の存在下に硬化して樹脂状ポリマーを
形成するものであれば、どのような分子構造のものでも
差支えない。エポキシ樹脂は、１種を単独に用いてもよ
く、２種以上を併用してもよい。ただし、前述のよう
に、本発明においては、硬化剤を実質的に用いない。

【００１９】なお、ここで常温で液状とは、２５〜４０
℃で流動性を有することをいい、いわゆる半固状のもの
を包含する。また、常温で液体のエポキシ樹脂と固体エ
ポキシ樹脂との実質的に均一な混合物で、混合後に常温
で液状のものは、ここでいう液状エポキシ樹脂に包含さ
れる。

【００２０】（１）常温で液状であるエポキシ樹脂とし
ては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の平均分子量が
約５００以下のもの；ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂の平均分子量
が約５７０以下のもの；１，２−エポキシエチル−３，
４−エポキシシクロヘキサン、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルカルボン酸−３，４−エポキシシクロヘキシル
メチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチ
ルシクロヘキシルメチル）のような脂環式エポキシ樹
脂；ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、３−メチルヘ
キサヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロテレフ
タル酸ジグリシジルのようなグリシジルエステル型エポ
キシ樹脂；ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイ
ジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、テトラ
グリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、テトラグリシジ
ルビス（アミノメチル）シクロヘキサンのようなグリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂；ならびに１，３−ジグリシ
ジル−５−メチル−５−エチルヒダントインのようなヒ
ダントイン型エポキシ樹脂が例示される。

【００２１】（２）希釈剤によって希釈された硬化性液
状組成物の主成分としては、上述の液状エポキシ樹脂の
ほかに、固体エポキシ樹脂を用いることもできる。すな
わち、用いられるエポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、
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、トリアジン型エポキシ樹脂、ヒダント
イン型エポキシ樹脂が例示される。

【００２２】希釈剤としては、エポキシ樹脂を溶解ない
しは分散させて、系が流動性を保ち得るものであれば何
でもよく、（Ｃ）成分による硬化反応にあずかる反応性
希釈剤でも、非反応性希釈剤でもよい。

【００２３】反応性希釈剤は、１分子中に１個または２
個以上のオキシラン環を有する常温で比較的低粘度のエ
ポキシ化合物であり、目的に応じて、オキシラン環以外
に、他の重合性官能基、たとえばビニル、アリルなどの
アルケニル基；またはアクリロイル、メタクリロイルな
どの不飽和カルボン酸残基を有していてもよい。このよ
うな反応性希釈剤としては、ｎ−ブチルグリシジルエー
テル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニ
ルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、
ｐ−sec −ブチルフェニルグリシジルエーテル、スチレ
ンオキシド、α−ピネンオキシドのようなモノエポキシ
ド化合物；アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸グ
リシジル、１−ビニル−３，４−エポキシシクロヘキサ
ンのような他の官能基を有するモノエポキシド化合物；
（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、
（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、
ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグ
リコールジグリシジルエーテルのようなジエポキシド化
合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエ
ポキシド化合物が例示される。

【００２４】非反応性希釈剤としては、ｐ−シメン、テ
トラリンのような高沸点芳香族炭化水素；グリセリン；
２−メチルシクロヘキサノールのような高沸点アルコー
ル；フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、リン酸ジ
ブチルベンジルのような可塑剤が例示される。希釈剤は
（２）硬化性液状組成物全体の４０重量％以下の量を用
いて差支えない。また、該（２）全体の１０重量％以
下、好ましくは２重量％以下の範囲であれば、キシレ
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのよ
うな、より低沸点の有機溶媒を用いてもよいが、このよ
うな有機溶媒の使用は、硬化の際の発泡や肉やせを生じ
やすいので、作業上の注意が必要である。

【００２５】本発明で用いられる（Ｂ）成分は、組成物
が硬化する際に収縮を小さくするとともに、硬化後の封
止材に適した機械的性質や熱伝導性を与え、膨張係数を
小さくするもので、粉砕シリカ、球状シリカを包含する
溶融シリカ、煙霧質シリカ、沈殿シリカのようなシリカ
粉末のほか；アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化ア
ンチモン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ガラ
スビーズ、窒化ホウ素、炭化アルミニウム、窒化アルミ
ニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒炭化ケイ素、炭化
チタン、窒化チタンなどの粉末が用いられ、成形された
封止層の膨張係数を小さくする効果があり、比較的高純
度のものを比較的容易に入手でき、未硬化の系の見掛粘
度の上昇が少ないことから、溶融シリカが好ましい。

【００２６】（Ｂ）成分の使用量は、（Ａ）成分中のエ
ポキシ樹脂、またはエポキシ樹脂と反応性希釈剤の合計
量１００重量部に対して、通常は５０〜１，０００重量
部が用いられ、２００〜５００重量部が好ましい。５０
重量部未満では十分な効果が得られず、１，０００重量
部を越えて配合すると、組成物の流動性が乏しくなり、
成形しにくくなる。

【００２７】本発明に用いられる（Ｃ）成分は、加熱に
よってエポキシ樹脂を硬化させ、また（Ａ）成分中に反
応性希釈剤を配合する場合は、エポキシ樹脂と反応性希
釈剤とを硬化させる触媒として機能する潜在性触媒であ
る。

【００２８】（Ｃ）成分（Ｉ）および（II）は、一般
式：

【化３】（式中、Ｅ、Ａｒ、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、ａ
およびｂは前述のとおり）で示され、ヘテロ原子Ｓ、Ｎ
またはＰに−Ｃ（Ｒ² Ｒ³)−を介して結合した芳香環Ａ
ｒを有するオニウムヘキサフルオロアンチモン酸塩であ
る。このようなＡｒとしては、ベンゼン環、ナフタレン
環、アントラセン環およびピレン環が例示され、合成が
容易なことからベンゼン環が好ましい。

【００２９】（Ｃ）成分（Ｉ）としては、たとえばベン
ジル、α−メチルベンジル、１−ナフチルメチル、２−
ナフチルメチルのようなアリールメチル基を有するスル
ホニウム、アンモニウムまたはホスホニウム；（II）と
しては同様な炭化水素基のたとえばピリジニウムの、そ
れぞれヘキサフルオロアンチモン酸塩が挙げられ、上記
の芳香環および／またはピリジニウム環に置換基があっ
てもよく、特にそれぞれに応じて特定の極性基の導入
は、大きな触媒活性が得られることから好ましい。活性
が大きくて、広範囲のＲ¹ およびＲ⁴ から適宜選択する
ことにより、目的に応じて貯蔵安定性や硬化速度を任意
に設定しうることから、スルホニウムまたはアンモニウ
ムのヘキサフルオロアンチモン酸塩が好ましい。

【００３０】芳香環Ａｒは非置換でもよく、１個または
２個のＲ¹ で置換していてもよい。Ｒ¹ としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、オクチル、
デシル、ドデシル、テトラデシルのような直鎖状または
分岐状のアルキル基；シクロヘキシルのようなシクロア
ルキル基；フェニル、ナフチルのようなアリール基；ト
リル、キシリルのようなアルカリール基；ベンジル、２
−フェニルエチルのようなアラルキル基；ビニル、アリ
ル、ブテニルのようなアルケニル基；クロロメチルのよ
うな１価の置換炭化水素基；水酸基；メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ、tert−ブトキシのようなアルコキシル
基；ニトロ基；シアノ基；ならびにフッ素、塩素、臭
素、ヨウ素のようなハロゲン原子が例示され、比較的活
性の低いホスホニウム塩およびピリジニウム塩の場合
は、Ｒ¹ が電子吸引性基またはハロゲン原子であること
が、大きい硬化速度が得られることから好ましい。Ｒ¹
が導入される位置は任意であるが、Ａｒがベンゼン環の
場合を例にとると、合成が容易なことから２−位および
／または４−位が好ましく、とくにＲ¹ がかさ高な基で
ある場合には、その立体障害による活性の低下がないこ
とから、４−位が特に好ましい。

【００３１】Ｒ² およびＲ³ は、それぞれ独立して水素
原子またはメチル基であり、合成が容易なことからは水
素原子が好ましいが、触媒活性を上げる必要がある場合
には、Ｒ² 、Ｒ³ のうち少なくとも１個はメチル基であ
ることが好ましい。

【００３２】Ｒ⁴ としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、オクチル、デシル、ドデシル、
テトラデシルのような直鎖状または分岐状のアルキル
基；シクロヘキシルのようなシクロアルキル基；フェニ
ル、ナフチルのようなアリール基；トリル、キシリルの
ようなアルカリール基；ベンジル、２−フェニルエチル
のようなアラルキル基；ビニル、アリル、ブテニルのよ
うなアルケニル基；ならびにヒドロキシフェニル、メト
キシフェニル、エトキシフェニル、シアノフェニル、ク
ロロフェニル、アセトキシフェニル、プロパノイルフェ
ニル、メトキシカルボニルフェニル、エトキシカルボニ
ルフェニルのような１価の置換炭化水素基が例示され
る。

【００３３】Ｒ⁵ としては、ピリジニウム、２−または
４−メチルピリジニウム、２，４−ジメチルピリジニウ
ム、２−または４−シアノピリジニウム、２−または４
−メトキシカルボニルピリジニウム、２−または４−エ
トキシカルボニルピリジニウムのような置換または非置
換ピリジニウム基が例示され、活性の高いことから、２
−位または４−位にシアノ基のような求核性基を有する
ことが好ましい。

【００３４】このような（Ｃ）成分の代表例としては、
ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルベンジルスルホニ
ウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチル（４−メチ
ルベンジル）スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン
酸ジメチル（４−メトキシベンジル）スルホニウム、ヘ
キサフルオロアンチモン酸ジメチル（４−エトキシベン
ジル）スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメ
チル（４−tert−ブトキシベンジル）スルホニウム、ヘ
キサフルオロアンチモン酸ジメチル（４−ニトロベンジ
ル）スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチ
ル（４−シアノベンジル）スルホニウム、ヘキサフルオ
ロアンチモン酸（４−クロロベンジル）スルホニウム、
ヘキサフルオロアンチモン酸メチルフェニルベンジルス
ルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−
ヒドロキシフェニル）ベンジルスルホニウム、ヘキサフ
ルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）ベ
ンジルスルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメ
チル（１−ナフチルメチル）スルホニウム、ヘキサフル
オロアンチモン酸メチルフェニル（１−ナフチルメチ
ル）スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル
（４−ヒドロキシフェニル）（１−ナフチルメチル）ス
ルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−
メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウ
ム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチル（α−メチル
ベンジル）スルホニウムなどのスルホニウム塩；ヘキサ
フルオロアンチモン酸トリメチルベンジルアンモニウ
ム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニルベン
ジルアンモニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチ
ルフェニル（４−ヒドロキシベンジル）アンモニウム、
ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル（２−メ
チル−４−ヒドロキシベンジル）アンモニウム、ヘキサ
フルオロアンチモン酸ジメチルフェニル（４−メトキシ
ベンジル）アンモニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸
（４−ニトロベンジル）アンモニウム、ヘキサフルオロ
アンチモン酸（４−シアノベンジル）アンモニウム、ヘ
キサフルオロアンチモン酸（４−クロロベンジル）アン
モニウムなどのアンモニウム塩；ヘキサフルオロアンチ
モン酸トリフェニルベンジル、ヘキサフルオロアンチモ
ン酸トリフェニル（４−ニトロベンジル）、ヘキサフル
オロアンチモン酸（４−クロロベンジル）などのホスホ
ニウム塩；ならびにヘキサフルオロアンチモン酸（４−
メトキシベンジル）ピリジニウム、ヘキサフルオロアン
チモン酸（４−ニトロベンジル）ピリジニウム、ヘキサ
フルオロアンチモン酸（４−クロロベンジル）ピリジニ
ウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ベンジル−４−シア
ノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸（４−メ
チルベンジル）−４−シアノピリジニウム、ヘキサフル
オロアンチモン酸（４−tert−ブチルベンジル）−４−
シアノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸（４
−メトキシベンジル）−４−シアノピリジニウム、ヘキ
サフルオロアンチモン酸（４−クロロベンジル）−４−
シアノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸（α
−メチルベンジル）−４−シアノピリジニウム、ヘキサ
フルオロアンチモン酸ベンジル−２−シアノピリジニウ
ム、ヘキサフルオロアンチモン酸（α−メチルベンジ
ル）−２−シアノピリジニウム、ヘキサフルオロアンチ
モン酸−４−メトキシカルボニルピリジニウムなどのピ
リジニウム塩が挙げられる。

【００３５】（Ｃ）成分の使用量は、（Ａ）成分中のエ
ポキシ樹脂、またはエポキシ樹脂と反応性希釈剤の合計
量１００重量部に対して、通常は０．０５〜１０重量
部、好ましくは０．５〜５重量部、さらに好ましくは
０．８〜３重量部である。０．０５重量部未満では満足
すべき硬化速度が得られず、１０重量部を越えて配合し
ても、それだけの効果が得られないばかりか、未硬化状
態における系の安定性や、硬化後の封止層の物性が低下
する。

【００３６】（Ｄ）成分は、エポキシ樹脂組成物を型に
よる成形、特に射出成形またはトランスファー成形した
後の離型を容易にするために配合するもので、シリコー
ン油、フッ素系界面活性剤、ワックス類、流動パラフィ
ン、ステアリン酸金属塩などが例示される。（Ｄ）成分
の使用量は、（Ｄ）成分の種類によっても異なるが、
（Ａ）１００重量部に対して、通常は０．０５〜１０重
量部、好ましくは０．５〜３重量部である。０．０５重
量部未満では硬化後に十分な離型性が得られず、１０重
量部を越えると、得られた半導体部品の表面が滑りやす
くなったり、マーキング性が悪くなったりする。

【００３７】前述の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および
（Ｄ）成分を含むエポキシ樹脂組成物に、必要に応じ
て、無機繊維、難燃化剤、難燃助剤、シランもしくはチ
タンカップリング剤、顔料、染料などの添加剤を配合す
ることができる。

【００３８】このエポキシ樹脂組成物には、ノボラック
フェノール樹脂、アミノ系化合物または酸無水物系化合
物のような、エポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含有しな
い。そのことによって、これらによってもたらされる硬
化の不均一性、毒性、吸水性などを排除することができ
る。

【００３９】本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物
は、（Ａ）成分が液状であるため、常温ないし４０℃以
下の僅かな加温により、ニーダーなどの撹拌装置を用い
て、各成分を均一に混合することによって容易に調製で
きる。該組成物は、触媒として働く（Ｃ）成分を含有す
るにもかかわらず、常温では安定で、長期間、たとえば
１５〜６０日間またはそれ以上保存することができる。

【００４０】本発明においては、電子部品を挿入した型
に、該電子部品を封入するように、好ましくは射出成形
またはトランスファー成形により、たとえば通常のＲＩ
Ｍ射出成形機またはトランスファー成形機を用いて、通
常１２０〜１９０℃、好ましくは１３０〜１８０℃で封
止層を成形、硬化させることができる。硬化時間は特に
限定されず、樹脂組成、封止体の寸法・形状、成形温度
に応じて任意に設定できるが、上記の成形温度における
エポキシ樹脂の硬化速度は極めて速く、ゲルタイムとし
て、温度１８０℃で２０秒以内、好ましくは１〜３秒で
あり；温度１５０℃で６０秒以内、好ましくは２０秒以
内である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によって、液状エポキシ樹脂、ま
たは希釈剤によって液状としたエポキシ樹脂含有硬化性
液状混合物を用いて、触媒などを配合して得られるエポ
キシ樹脂組成物により、比較的短時間の硬化で、半導体
を封止することが可能である。該エポキシ樹脂組成物
は、通常の液状物混合装置を用いて容易に調製でき、常
温で長期間の貯蔵に安定であり、本発明の方法により、
成形前にあらかじめタブレットを作製する必要がなく、
短い硬化時間と成形サイクルで、効率よく、かつ物質収
支よく半導体の封止ができる。また、硬化の際の発熱が
少ないので、発熱による封止層の劣化や発泡の心配がな
い。

【００４２】本発明に用いられる触媒は分子中にハロゲ
ン原子を含んではいるが、予期しないことに、これによ
って半導体の特性に影響はない。また、従来の硬化剤を
使用しないので、毒性が少なく、また残存する硬化剤に
よる吸湿はない。したがって、本発明の封止方法は、ダ
イオード、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩなど
の半導体の封止に広く適用できる。

【００４３】

【実施例】以下、本発明を、実施例および比較例によっ
てさらに詳細に説明する。本発明は、これらの実施例に
よって限定されるものではない。また、これらの実施例
および比較例において、部は重量部、組成の％は重量％
を表す。

【００４４】実施例および比較例において、（Ａ）成分
として、下記のエポキシ樹脂を用いた。Ａ−１：ビスフェノールＡ−エピクロロヒドリン系液状
エポキシ樹脂、分子量３８０；Ａ−２：ビスフェノールＡ−エピクロロヒドリン系液状
エポキシ樹脂、分子量３８０、精製品；Ａ−３：３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸−
３，４−エポキシシクロヘキシル；Ａ−４：分子量６００のフェノールノボラックエポキシ
系固体エポキシ樹脂８８％とフェニルグリシジルエーテ
ル１２％からなる硬化性液状混合物；およびＡ−５：クレゾールノボラックエポキシ固体樹脂（比較
用）。

【００４５】実施例および比較例において、（Ｃ）成分
または比較のための硬化剤および硬化触媒として、下記
のものを用いた。Ｃ−１：ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル
（４−メトキシベンジル）アンモニウムＣ−２：ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メト
キシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム、Ｃ−３：ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−ヒド
ロキシフェニル）ベンジルスルホニウム、Ｃ−４：ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニル（４
−クロロベンジル）ホスホニウム、Ｃ−５：ヘキサフルオロアンチモン酸（α−メチルベン
ジル）−２−シアノピリジニウム；ならびに比較のため
のその他の硬化剤ないし硬化触媒として、Ｃ−６：トリエチルベンジルホスホニウムクロリド、Ｃ−７：フェノールノボラック樹脂、ＭＨＨＰＡ：メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ＤＩＣＹ：ジシアンジアミド、２Ｅ４ＭＺ：２−エチル−４−メチルイミダゾール、２Ｅ４ＭＺＣＮＳ：トリメリト酸−１−シアノエチル−
２−エチル−４−メチルイミダゾリウム、および２Ｐ４ＭＨＺ：２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロ
キシメチルイミダゾール。

【００４６】実施例１〜１１、比較例１〜３表１に示す配合比により、（Ａ）成分と（Ｃ）成分を常
温で混合して、均一な混合物を得た。ただし、実施例３
では、６０℃まで加温することにより、Ｃ−２をＡ−１
に完全に溶解させた後、室温まで冷却した。このように
して得られた混合物試料について、１５０℃および１８
０℃に設定したホットプレート上でゲル化時間を測定し
た。その結果は、表１のとおりであった。

【００４７】

【表１】

【００４８】実施例１２、１３、比較例４、５表２に示す配合比によって、まずＡ−１と平均粒径３０
μm 、最大粒径１３０μm の溶融シリカとを混合し、つ
いで他の成分を添加して、均一になるまで常温で混合す
ることにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。
このようにして得られた組成物について、１８０℃に設
定したホットプレート上でゲル化時間を測定した。その
結果は表２のようであって、本発明に用いられる組成物
は、きわめて短時間で硬化した。

【００４９】

【表２】

【００５０】このうち、実施例１２と比較例４で調製し
た、それぞれ液状エポキシ樹脂Ａ−１を主成分とする組
成を用いて、半導体封止用の低圧トランスファー成形機
により、半導体の封止を試みた。すなわち、温度を１８
５℃に設定した金型のキャビティの所定部位に半導体素
子を配設し、上記のそれぞれのエポキシ樹脂組成物を、
圧力４２kg/cm²（６００psi)、成形サイクル２０秒の条
件で上記のキャビティに移送し、該サイクルタイム内で
硬化させて半導体の封止層を形成させた。

【００５１】その結果、本発明による実施例１２におい
ては、組成物は完全に硬化して優れた封止層を形成し、
バリの発生はなかった。それに対して、比較例４の組成
物は硬化せず、封止層を形成しなかった。また、未硬化
組成物が流れ出て、バリが著しく発生した。

【００５２】実施例１４、比較例６、７表３に示す配合比によって、まず（Ａ）成分と平均粒径
３０μm 、最大粒径１３０μm の溶融シリカを混合し、
ついで他の成分を添加して、均一になるまで常温で混合
することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製し
た。このようにして得られた組成物を、示差走査熱量計
を用い、２℃/minの昇温速度で加熱しながら硬化させ
て、発熱のピークを求めた。その結果は表３のようであ
って、本発明に用いられる組成物は、硬化による発熱量
が小さかった。

【００５３】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者山村勲神奈川県南足柄市岩原668番地日本ペルノックス株式会社内 (72)発明者稲垣彰宏神奈川県南足柄市岩原668番地日本ペルノックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）液状エポキシ樹脂、またはエポキ
シ樹脂と希釈剤とからなる硬化性液状混合物；（Ｂ）無機質充填剤；（Ｃ）一般式：【化１】（式中、ＥはＳ、ＮまたはＰを表し；Ａｒは芳香環を表
し；Ｒ¹ はａが２のとき互いに同一または異なって、置
換もしくは非置換の１価の炭化水素基、水酸基、アルコ
キシル基、ニトロ基、シアノ基またはハロゲン原子を表
し；Ｒ² およびＲ³ はそれぞれ水素原子またはメチル基
を表し；Ｒ⁴ は互いに同一または異なって、置換または
非置換の１価の炭化水素基を表し；Ｒ⁵ は置換または非
置換のピリジニウム基を表し；ａは０〜２の数、ｂはＥ
がＳのとき２、ＥがＮまたはＰのとき３である）で示さ
れるオニウム塩化合物；ならびに（Ｄ）内部離型剤を含み、硬化剤を実質的に含まない硬化性エポキシ樹脂
組成物に半導体を封入し、成形することを特徴とする半
導体の封止方法。
【請求項２】成形を射出成形またはトランスファー成
形で行う請求項１記載の封止方法。
【請求項３】成形を１２０〜１９０℃で行う請求項１
または請求項２記載の封止方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項に記載の封
止方法によって封止された半導体部品。