JPH0864728A - 封止用樹脂組成物、封止枠用組成物、封止枠が設けられた半導体素子搭載用基板および半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 封止用樹脂組成物、封止枠用樹脂の耐熱性、
耐熱衝撃性、耐水性を改善し、半導体装置の信頼性を向
上させる。 【構成】 未硬化の熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化
基の一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれ
る少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂との均一混合物
から成る封止用樹脂組成物および封止枠用樹脂組成物と
これらを用いて半導体素子を樹脂封止した半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子を搭載し、
この半導体素子に対して、封止用樹脂をポッティングさ
せることにより、当該半導体素子の封止を行う直接実装
方式に使用するための回路基板の封止用樹脂組成物、お
よびこのような樹脂封止を行うに際して樹脂の広がりを
抑える封止枠を形成するための封止枠用樹脂組成物、こ
のような封止枠が形成された半導体素子搭載用基板およ
びこれらを使用した半導体装置を提供する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子時計、電卓等の半導体素子を
使用した各種の電気機器では、その小型化及び薄型化が
商品としての付加価値を高めるための重要な要素となっ
ており、これらの電子機器に組み込まれた回路基板に対
してできるだけ厚さを薄くできる封止構造の開発が望ま
れている。従来このような封止構造として採用されてい
るものは、半導体素子回路基板に直接ダイボンディング
し、半導体素子のパッドと回路基板のパターンとの間を
金線等のワイヤーによって、ボンディングして、さらに
これらの上をエポキシ樹脂等の液状樹脂によってポッテ
ィング封止するものである。この封止構造においては、
エポキシ樹脂等の液状樹脂によって半導体素子をできる
だけ薄く封止し、液状樹脂の周囲への広がりを防止する
ことが重要であり、封止枠が通常設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ような封止樹脂や封止枠はエポキシ樹脂を主成分とする
ものであり、耐熱性に優れるものの、耐水性、耐熱衝撃
性、基板との密着性に劣るものであった。このため、半
導体装置の信頼性が十分確保されないという問題があっ
た。本願発明の目的は、エポキシ樹脂のような熱硬化性
樹脂あるいは感光性樹脂の耐水性、耐熱衝撃性、基板と
の密着性を改善することにある。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、前述の
如き問題点を解決すべく種々研究した結果、封止樹脂や
封止枠として、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、熱
硬化性樹脂の熱硬化基の一部を感光基に置換した樹脂、
感光性樹脂から選ばれる少なくと１種の樹脂に熱可塑性
樹脂を均一混合物とし、さらに両者を本願発明者らが新
たに提案した「疑似均一相溶構造」なる複合樹脂とする
ことにより、上記の問題を解決できることを見出した。
ところで、本願発明で述べる、均一混合物とは、混合さ
れた樹脂が相分離することなく、一つの相（単相）にて
混合された物を指す。

【０００５】

【作用】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の封止
樹脂あるいは封止枠は、未硬化の熱硬化性樹脂、感光性
樹脂、熱硬化基の一部が感光基で置換された熱硬化性樹
脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂と
の均一混合物から成ることを特徴とする。この理由は、
熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の熱硬化官能
基の一つが感光基で置換された感光性樹脂は、樹脂自身
が液状であるか、又は有機溶剤等の配合により、容易に
液状化することができ、塗膜形成が容易で作業性に優れ
るばかりでなく、熱又は光などで硬化させた後は、熱
的、化学的にも安定な硬化物とすることができる。これ
らの樹脂に熱可塑性樹脂を配合調整して樹脂複合体とす
ることにより、作業性を損なうことなく、これらの樹脂
の特に不足する特性である物理的機械強度を改善するこ
とができる。また、熱可塑性樹脂単独では融点以上に加
熱溶融して射出成形して用いる熱可塑性樹脂単独では融
点以上に加熱して射出成形して用いることが一般的であ
るが、この方法では、塗膜形成が難しいばかりでなく、
有機溶剤に溶解でき得る熱可塑性樹脂は、塗膜形成後も
有機溶媒には可溶であり、十分な耐薬品性を保証するこ
とが難しい。以上の点における有利さが樹脂混合物とす
る理由である。さらに、本願発明の封止用樹脂組成物、
封止枠用組成物では、樹脂の均一混合物であることが必
要であるが、この理由は、樹脂が均一に混合されていな
い場合は、どのように条件で硬化させても、後述する疑
似均一相溶構造を形成することができないからである。

【０００６】また、このような樹脂混合物は、相分離を
制御して硬化させることにより、「疑似均一相溶構造」
とすることができる。疑似均一相溶構造は、いわゆるＬ
ＣＳＴ型（Low Critical Solution Temperature ）の相
図を示す熱硬化性樹脂あるいは感光性樹脂と、熱可塑性
樹脂との樹脂複合体において、構成樹脂粒子の粒子径が
透過型電子顕微鏡観察による測定値で0.1 μｍ以下であ
り、動的粘弾性測定による樹脂のガラス転移温度ピーク
値が１つである状態を意味する。この状態は、樹脂の理
想的な混合状態に近いものであり、発明者が、独自に考
え出した新しい概念である。ここに、この発明における
動的粘弾性測定の条件は、振動周波数6.28 rad／sec 、
昇温速度５℃／分である。

【０００７】すなわち、この疑似均一相溶構造は、エポ
キシ樹脂などの熱硬化性樹脂あるいはアクリル樹脂など
の感光性樹脂特有の物性を維持しつつ、ポリエーテルス
ルホン（ＰＥＳ）などの熱可塑性樹脂特有の物性を越え
た導入効果を示す、より均質な構造であり、熱硬化性樹
脂あるいは感光性樹脂と、熱可塑性樹脂との相互作用が
極めて強いものである。かかる樹脂複合体の構造は、そ
れの破面を、熱可塑性樹脂を溶解させる溶媒を用いてエ
ッチングしても、その表面状態はエッチング前とほとん
ど変化が無く均質であることから判る。このような疑似
均一相溶構造を形成する樹脂複合体は、それの破壊強度
と引張り強度はいずれも、それぞれの構成樹脂単独の場
合よりも高い値を示す。このため、従来のエポキシ樹脂
などの封止樹脂や封止枠に見られた熱衝撃による劣化も
なく、ヒートサイクルによる剥離もなく、耐熱衝撃性、
密着性に優れた封止樹脂や封止枠となる。また、水分が
分子中に入り込みにくくなっており、耐水性も向上す
る。

【０００８】このような樹脂複合体の構造による効果
は、前記複合体における熱可塑性樹脂（例えば、ＰＥ
Ｓ）の含有量が固形分で15〜50wt％である場合に特に顕
著となる。この理由は、熱可塑性樹脂の含有量が15wt％
未満では、樹脂成分の網目に絡み合う熱可塑性樹脂分子
が少ないため強靱化の効果が十分に発揮されず、一方、
熱可塑性樹脂の含有量が50wt％を超えると、架橋点の減
少によって熱硬化性樹脂あるいは感光性樹脂と熱可塑性
樹脂間との相互作用が小さくなるからである。

【０００９】このような疑似均一相溶構造は、未硬化の
熱硬化性樹脂あるいは感光性樹脂と、熱可塑性樹脂を必
要に応じて溶剤に溶解して均一に混合し、その後、硬化
速度を速くすること、および／または相分離速度を遅く
することにより、構成樹脂粒子の粒子径を透過型電子顕
微鏡観察による測定値で0.1 μｍ以下にすることによ
り、形成される。

【００１０】具体的には、第１の方法として、熱硬化性
樹脂を用いる場合は、熱硬化性樹脂の硬化温度、硬化剤
の種類、および感光性付与の有無のうちから選ばれる１
種または２種以上の因子によって決定される擬似均一相
形成点を超える硬化速度で、一方、感光性樹脂を用いる
場合は、感光性樹脂の光硬化因子，例えば開始剤や増感
剤，感光性モノマー，露光条件などによって決定される
擬似均一相形成点を超える硬化速度で硬化させる方法が
ある。ここでの擬似均一相形成点とは、複合体を構成す
る樹脂粒子の粒径がＴＥＭ観察による測定値で0.1 μｍ
以下である疑似均一相溶構造を得ることができる，硬化
速度の下限値を意味する。

【００１１】また、第２の方法として、未硬化の熱硬化
性樹脂あるいは未硬化感光性樹脂の架橋密度または分子
量のいずれか１種以上の因子によって決定される擬似均
一相形成点を超えない相分離速度で硬化させる方法があ
る。ここでの擬似均一相形成点とは、複合体を構成する
樹脂粒子の粒径がＴＥＭ観察による測定値で 0.1μｍ以
下である擬似均一相溶構造を得ることができる，相分離
速度の上限値を意味する。

【００１２】さらに、第３の方法として、上記擬似均一
相形成点を超える硬化速度で、かつ上記擬似均一相形成
点を超えない相分離速度で硬化させる方法がある。これ
は、硬化速度と相分離速度を決定する因子が相互に影響
する場合の方法を意味する。

【００１３】次に、硬化速度または相分離速度を決定す
る上述した種々の因子の相互関係について説明する。ま
ず、硬化速度を決定する因子については、他の因子条件
を一定とすると、 熱硬化性樹脂の硬化温度が高いほど硬化速度は速くな
る。従って、擬似均一相形成点を超える硬化速度を得る
のに必要な硬化温度の下限値を超えて熱硬化性樹脂を硬
化すると、得られる樹脂複合体の構造は擬似均一相溶構
造となる。 ゲル化時間が短い硬化剤ほど硬化速度は速くなる。従
って、擬似均一相形成点を超える硬化速度を得るのに必
要なゲル化時間の上限値を超えないような硬化剤を用い
て熱硬化性樹脂を硬化すると、得られる樹脂複合体の構
造は擬似均一相溶構造となる。 感光性を付与するほど硬化速度は速くなる。従って、
他の因子条件が擬似均一相溶構造を形成する組み合わせ
においては、樹脂に感光性を付与することによって、得
られる樹脂複合体はより均質な擬似均一相溶構造とな
る。

【００１４】なお、感光性を付与する方法としては、熱
硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂に感光性基を導入する
方法、感光性モノマーを配合する方法があり、必要に応
じて光開始剤，光増感剤を配合してもよい。また、アク
リル系樹脂などの感光性樹脂を熱硬化性樹脂の代わりに
使用することができる。この場合は、感光性樹脂の，例
えば開始剤や増感剤，感光性モノマー，露光条件などの
光硬化因子によって決定される擬似均一相形成点を超え
る硬化速度で硬化させる必要がある。

【００１５】ただし、熱硬化性樹脂に感光性を付与する
場合や、現像の解像度を向上させるために、感光性モノ
マーを付与する場合には、未硬化の熱硬化性樹脂または
未硬化の感光性樹脂と熱可塑性樹脂との相溶性が低下
し、（図10〜12を参照）比較的低温でも相分離を起こし
てしまう。このため、熱硬化性樹脂に感光性を付与する
場合や感光性モノマーを付与する場合には、接着剤を低
温（30〜60℃）で、必要に応じて真空乾燥させ、これを
一度露光硬化させ、次いで熱硬化（80〜200 ℃）を行う
ことにより、疑似均一相溶構造を得ることができる。

【００１６】このような事実を考慮すると、熱硬化性樹
脂あるいは感光性樹脂と熱可塑性樹脂の複合化に当たっ
て上記変動因子が１種の場合は、擬似均一相形成点に対
応するその因子の値が１点決まる。それ故に、上記変動
因子が２種以上の場合には、擬似均一相形成点に対応す
るその因子の値は種々の組み合わせが考えられる。すな
わち、構成樹脂粒子の粒径がＴＥＭ観察による測定値で
0.1μｍ以下となるような硬化速度を示す組み合わせを
選定することができる。

【００１７】次に、相分離速度を決定する因子について
は、他の因子条件を一定とすると、 未硬化熱硬化性樹脂あるいは未硬化感光性樹脂の１分
子中の官能基数が多い程相分離は起きにくい（相分離速
度は遅くなる）。従って、擬似均一相形成点を超えない
相分離速度を得るのに必要な架橋密度の下限値を超える
架橋密度を有する未硬化熱硬化性樹脂あるいは未硬化感
光性樹脂を用いて硬化すると、得られる樹脂複合体の構
造は擬似均一相溶構造となる。 未硬化熱硬化性樹脂あるいは未硬化感光性樹脂の分子
量が大きいほど相分離は起きにくい（相分離速度は遅く
なる）。従って、擬似均一相形成点を超えない相分離速
度を得るのに必要な分子量の下限値を超える分子量を有
する未硬化熱硬化性樹脂あるいは未硬化感光性樹脂を用
いて硬化すると、得られる樹脂複合体の構造は擬似均一
相溶構造となる。

【００１８】このような事実を考慮すると、熱硬化性樹
脂あるいは感光性樹脂と熱可塑性樹脂の複合化に当たっ
て上記変動因子が１種の場合は、擬似均一相形成点に対
応するその因子の値が１点決まる。それ故に、上記変動
因子が２種の場合には、擬似均一相形成点に対応するそ
の因子の値は種々の組み合わせが考えられる。すなわ
ち、構成樹脂粒子の粒径がＴＥＭ観察による測定値で
0.1μｍ以下となるような相分離速度を示す組み合わせ
を選定することができる。

【００１９】このような樹脂複合体の疑似均一相溶構造
では、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いることが
できるが、このエポキシ樹脂は、エポキシ当量で100 〜
1000程度のものを使用することが望ましい。この理由
は、エポキシ当量が100 未満のエポキシ樹脂を製造する
ことは難しく、一方、1000を超える場合は、ＰＥＳなど
の熱可塑性樹脂と混合しにくく、しかも、Ｔｇ点の低下
により、硬化のために加熱すると相分離を起こし、疑似
均一相溶構造を得にくいからである。また、このエポキ
シ樹脂の分子量は、300 〜10000 が望ましい。この理由
は、エポキシ樹脂の分子量が300 未満では、架橋点間分
子量が小さすぎ、充分な耐熱性が得られないからであ
る。一方、10000 を超えると熱可塑性樹脂との相溶性が
低下してしまうからである。

【００２０】また、熱可塑性樹脂としてはＰＥＳを用い
ることができるが、このＰＥＳの分子量は、3000〜1000
00であることが望ましい。この理由は、ＰＥＳの分子量
が3000未満では、疑似均一相溶構造の靱性向上効果が得
られず、一方、100000を超えると、熱硬化性樹脂や感光
性樹脂との相溶状態が形成できないからである。

【００２１】以上説明したような方法により得られる樹
脂複合体は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が示す特
有の物性あるいはアクリル系樹脂などの感光性樹脂が示
す特有の物性を具えると共に、ＰＥＳなどの熱可塑性樹
脂本来の物性よりもさらに高い物性値を示すことができ
る。すなわち、本発明にかかるＰＥＳ変性エポキシ樹脂
やＰＥＳ変成アクリル樹脂は、ＰＥＳ単独の樹脂強度よ
りも高くなり、従来にはないエポキシ樹脂あるいはアク
リル樹脂の強靱化効果を有するものである。

【００２２】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
メラミン樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂、エポキシ樹
脂、エポキシ変成ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂などが使用できる。この理由は、これらの樹脂
が、熱的，電気的特性に優れているからである。この熱
硬化性樹脂は、部分的に熱硬化に寄与する官能基の一部
を感光基で置換したものも使用でき、例えば、エポキシ
樹脂の５〜70％アクリル化物などが好適である。

【００２３】熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスル
ホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、フェノキシ
樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスチレン、
ポリエチレン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリオキシベンゾエート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネートなどが使
用できる。この理由は、これらの熱可塑性樹脂は、耐熱
性が高く、強靱であり、しかも、溶媒を用いることによ
って熱硬化性樹脂と相溶することができるからである。

【００２４】なかでも、上述した熱硬化性樹脂および熱
可塑性樹脂は、それぞれエポキシ樹脂およびポリエーテ
ルスルホンであることが好適である。この理由は、メチ
レンクロライド、ジメチルホルムアミドやＮＭＰ等の溶
媒で樹脂マトリックスの成分であるエポキシ樹脂とＰＥ
Ｓとを混合分散させ、疑似均一相溶構造を容易に形成で
きるからである。なお、この発明では、熱硬化性樹脂な
どに感光基を付与させる代わりに、感光性樹脂を用いる
ことができる。このような感光性樹脂としては、アクリ
ロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基など
の不飽和二重結合を分子内に１〜数個持つものが使用で
き、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、ポリエーテルアクリレート、シルコンアクリレー
ト、ポリブタジエンアクリレート、ポリスチルエチルメ
タクリレート、ビニル／アクリルオリゴマー（分岐した
酸、酸無水物、ヒドロキシ基、グリシジル基を持ったモ
ノマーとビニル又はアクリルポリマーと共重合させ、次
にアクリルモノマーと反応させたもの）、ポリエチレン
／チオール（オレフィンとメルカプタンの共重合物）な
どが好適に用いられる。

【００２５】ここで、この感光性樹脂の光硬化因子とし
て重要である光開始剤としては、ベンゾイソブチルエー
テル，ベンジルジメチルケタール，ジエトキシアセトフ
ェノン，アシロキシムエステル，塩素化アセトフェノ
ン，ヒドロキシアセトフェノン等の分子内結合開裂型、
ベンゾフェノン，ミヒラーケトン，ジベンゾスベロン，
２−エチルアンスラキノン，イソブチルチオキサンソン
等の分子内水素引抜型のいずれか１種以上が好適に用い
られる。

【００２６】光開始助剤としては、トリエタノールアミ
ン，ミヒラーケトン，4,4-ジエチルアミノベンゾフェノ
ン，２−ジメチルアミノエチル安息香酸，４−ジメチル
アミノ安息香酸エチル，４−ジメチルアミノ安息香酸
（n-ブトキシ）エチル，４−ジメチルアミノ安息香酸イ
ソアミル，４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキ
シル，重合性３級アミン等のいずれか１種以上が用いら
れる。増感剤としては、ミヒラーケトンやイルガキュア
651 ，イソプロピルチオキサンソンなどが好適であり、
上記光開始剤のなかには、増感剤として作用するものも
ある。なお、上記光開始剤と増感剤の組成比は、例え
ば、感光性樹脂100 重量部に対して、 ベンゾフェノン／ミヒラーケトン＝５重量部／0.5 重量
部 イルガキュア184 ／イルガキュア651 ＝５重量部／0.5
重量部 イルガキュア907 ／イソプロピルチオキサンソン＝５重
量部／0.5 重量部 が好適である。感光性樹脂を構成する感光性モノマーあ
るいは感光性オリゴマーとしては、エポキシアクリレー
トやエポキシメタクリレート，ウレタンアクリレート，
ポリエステルアクリレート，ポリスチリルメタクリレー
トなどが好適に用いられる。

【００２７】また、この発明の樹脂マトリックスの硬化
剤としては、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる
場合は、イミダゾール系硬化剤やジアミン、ポリアミ
ン、ポリアミド、無水有機酸、ビニルフェノールなどが
使用できる。一方、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂を
使用する場合は、周知の硬化剤を使用できる。本願の封
止樹脂には、充填剤を含有してもよい。充填剤として
は、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、水酸化アルミ
ニウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、炭酸
カルシウム、タルク、酸化チタン、硫酸バリウム、マイ
カ等が挙げられる。シリカ粒子は、はっ水性を向上させ
ることができ、耐水性を改善できる。また、チキソ剤と
しては、シリカ、マグネシア、ステアリン酸アルミニウ
ム、オクタン酸アルミニウム等の金属石鹸、有機ベント
ナイトなどが挙げられる。

【００２８】本願発明の半導体素子搭載用基板について
説明する。本願発明の半導体素子搭載用基板は、基板上
に、半導体素子を搭載するための搭載部、その搭載部の
周囲に形成された導体回路、該導体回路と電気的に接続
された外部端子を有し、前記搭載部の周囲に封止枠が設
けられてなる半導体素子搭載用基板であって、前記封止
枠は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の一部が感
光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれる少なくとも
１種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似均一相溶構造
を形成してなる硬化処理された樹脂複合体からなること
を特徴とする。このような構成とすることにより、封止
樹脂を十分に広げることが可能で、また樹脂厚を薄くす
ることができる。さらに、この封止枠は、疑似均一相溶
構造を形成しているので、密着性、耐熱性、耐熱衝撃性
に優れる。ついで、本願発明の半導体装置について説明
する。本願の第１の半導体装置は、基板上に、半導体素
子を搭載した搭載部、その搭載部の周囲に該半導体素子
と電気的に接続した導体回路、該導体回路と電気的に接
続された外部端子を有し、前記搭載部が封止樹脂で封止
されてなる半導体搭載用基板であって、前記封止樹脂
は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の一部が感光
基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれる少なくとも１
種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似均一相溶構造を
形成してなる硬化処理された樹脂複合体であることを特
徴とする。

【００２９】また、本願の第２の半導体装置は、基板上
に、半導体素子を搭載した搭載部、その搭載部の周囲に
該半導体素子と電気的に接続した導体回路、該導体回路
と電気的に接続された外部端子を有し、前記搭載部の周
囲に封止枠が設けられ、その封止枠内部に樹脂が充填さ
れて、半導体素子が封止されてなる半導体装置であっ
て、前記封止枠は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化
基の一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれ
る少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似
均一相溶構造を形成してなる硬化処理された樹脂複合体
からなることを特徴とする。さらに、本願の第３の半導
体装置は、導体回路が形成された基板上に、半導体素子
が搭載され、その半導体素子が、封止樹脂により封止さ
れてなる半導体装置であって、前記封止樹脂は、熱硬化
性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の一部が感光基で置換さ
れた熱硬化性樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂と
熱可塑性樹脂からなり、疑似均一相溶構造を形成してな
る硬化処理された樹脂複合体であることを特徴とする。
この第３の半導体装置は、いわゆるフリップチップ方式
と呼ばれる搭載形態である。これら第１〜第３の半導体
装置は、半導体素子を複数搭載する所謂マルチチップパ
ッケージとしてもよい。また、半導体素子の搭載方式と
しては、フリップチップ、ワイヤボンディング、テープ
キャリアなどの方式がある。さらに、この半導体素子が
搭載される半導体搭載用基板としては、座ぐり加工され
たもの、またスルーホールを樹脂埋めするフラットプラ
グ化されたものなど種々選択できる。半導体搭載用基板
を構成する外部端子は、リードフレーム、ハンダボー
ル、ピン、ＰＬＣＣ（プラスチックリードレスチップキ
ャリア；基板にスルーホールを形成し、このスルーホー
ルを輪切りにして半田接続するもの）などがある。

【００３０】本願発明では、封止樹脂として、前述の樹
脂を使用しているため、耐熱性、耐熱衝撃特性、耐水性
に優れ、封止樹脂が剥離することもなく密着力に優れて
いるため、信頼性の高い半導体装置が得られる。また、
発熱量の大きなＩＣを封止した場合でも、ヒートサイク
ル特性が優れているため、熱疲労によるクラックや剥離
を生じない。さらに熱膨張率の大きなガラスエポキシ基
板などに直接ＩＣを搭載した場合でも、熱可塑性的性質
（かとう性）を有しているので応力が接合部に集中せ
ず、緩和されるので、信頼性が向上する。本願発明で
は、熱可塑性樹脂を配合することで熱硬化性樹脂の硬化
収縮を緩和でき、内部応力を残存させることなく、ＩＣ
と基板の間の電気的接続信頼性が向上する。なお、封止
樹脂の封止は、半導体素子を完全に覆ってしまってもよ
く、またフリップチップ実装の場合などでは、ＩＣチッ
プと基板を接続する半田ボールを覆う程度の封止であっ
てもよい。また、封止枠として、上記樹脂を使用した場
合、耐熱性、耐熱衝撃特性、耐水性に優れているため、
内部に通常のエポキシ樹脂を使用した場合でも、信頼性
を向上させることができる。さらに、封止枠自体が高い
封止信頼性を有しているため、封止領域を小さくするこ
とができ、半導体装置の高密度化に有利である。

【００３１】また、本願発明で使用される基板は、ガラ
スエポキシ基板、ポリイミド基板、メタルコア基板、無
電解めっき用接着剤を板状に硬化させた基板、セラミッ
ク基板などを使用できる。

【００３２】前記半導体素子は、ＩＣ、ＬＳＩ等の能動
部品である。前記搭載部は、半導体素子を搭載できる程
度の凹部が設けられていてもよく、また、ダイパッドが
形成されていてもよい。前記該半導体素子と電気的に接
続した導体回路は、アディティブ法、サブトラクティブ
法などの種々の方法で形成されていることが望ましい。
アディティブ法により形成する場合は、基板上に無電解
めっき用接着剤層を形成した後、これを粗化、パラジウ
ム等の核を付与し、ここにめっきレジストを露光、現像
により形成して、無電解めっきを施して導体回路を作成
する。前記無電解めっき用接着剤は、酸もしくは酸化剤
に対して難溶性の樹脂からなるマトリックス中に酸もし
くは酸化剤に対して可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂
粉末が分散してなるものが望ましく、その耐熱性樹脂粉
末は、１）平均粒径10μｍ以下、２）前記耐熱性樹脂粉
末は、平均粒径２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させ
て平均粒径２〜10μｍの大きさとした凝集粒子、３）平
均粒径２〜10μｍの耐熱性樹脂粉末と平均粒径２μｍ以
下の耐熱性樹脂粉末との混合物平均粒径２〜10μｍの耐
熱性樹脂粉末の表面に平均粒径２μｍ以下の耐熱性樹脂
粉末もしくは平均粒径２μｍ以下の無機粉末のいずれか
少なくとも１種を付着させてなる擬似粒子から選ばれる
ことが望ましい。また導体回路の表面には、ニッケル−
金めっきが施されていることが望ましい。これは、半導
体素子と導体回路の接続が金ワイヤによるためである。

【００３３】前記導体回路は、スルーホール、バイアホ
ール、あるいは直接接続により外部端子と電気的に接続
している。外部端子は、リードフレーム、ハンダボー
ル、ピンなどを指す。半導体素子搭載部は、枠体により
囲われているか、もしくはキャップにて覆われてなるこ
とが望ましい。枠体により囲まれている場合には、その
枠体は、エポキシ樹脂であることが望ましい。

【００３４】本願発明の封止用樹脂は、枠体の中に未硬
化の液状の状態で充填され、ついで硬化される。枠体が
存在することにより、樹脂が基板上に広がることがな
く、良好な封止を行う事が可能となる。

【００３５】前記キャップで覆われている場合には、樹
脂封止された搭載部に本願発明の樹脂が充填されたキャ
ップが被せられ、密閉される。キャップにより保護され
るため、耐水性、強度が十分確保される。また、封止枠
として本願発明の樹脂を使用した場合は、封止樹脂は、
エポキシ樹脂などを使用することができる。

【００３６】ついで、本願発明の半導体装置の製造方法
について説明する。本願発明の第１の半導体装置は次の
ように製造される。 １）まず、半導体搭載用基板を作成する。これは常法に
従い製造することができる。例えば、銅張り積層板を用
いて、貫通孔をあけ、無電解めっき、電解めっき、エッ
チングを行ない、両面板を形成する。ついで、スルーホ
ールに樹脂を充填して表面研磨によりフラットプラグ化
する。無電解めっき用接着剤を塗布し、これを乾燥、硬
化する。さらに、酸化剤などにより粗化し、半導体素子
搭載部を座ぐり加工する。触媒核を付与し、レジストを
形成して無電解めっきを行い、導体回路を形成する。ソ
ルダーレジストを設け、実装パッドにニッケル−金めっ
きを施し、裏面に外部接続端子として半田ボールを形成
し、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）とする。

【００３７】２）搭載部に半導体素子を搭載し、ワイア
ボンディングなどにより、半導体素子と導体回路を電気
的に接続する。 ３）この半導体搭載用基板の搭載部にエポキシ樹脂など
からなる枠体を設け、この中に本願発明の封止用樹脂を
充填する。封止樹脂の充填はスクリーン印刷やスタンプ
印刷などにより行うことが可能である。あるいは、この
封止樹脂を覆うようにキャップをかぶせてもよい。さら
に封止樹脂を硬化させ本願の半導体装置とするのであ
る。

【００３８】本願発明の半導体素子搭載用基板および第
２の半導体装置は次のように製造される。 １）まず、半導体搭載用基板を作成する。これは常法に
従い製造することができる。例えば、銅張り積層板を用
いて、貫通孔をあけ、無電解めっき、電解めっき、エッ
チングを行ない、両面板を形成する。ついで、スルーホ
ールに樹脂を充填して表面研磨によりフラットプラグ化
する。無電解めっき用接着剤を塗布し、これを乾燥、硬
化する。さらに、酸化剤などにより粗化し、半導体素子
搭載部を座ぐり加工する。触媒核を付与し、レジストを
形成して無電解めっきを行い、導体回路を形成する。ソ
ルダーレジストを設け、実装パッドにニッケル−金めっ
きを施し、裏面に外部接続端子として半田ボールを形成
し、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）とする。 ２）搭載部に半導体素子を搭載し、ワイアボンディング
などにより、半導体素子と導体回路を電気的に接続す
る。 ３）この半導体搭載用基板の搭載部に本願樹脂組成物を
印刷して枠体を設け、これを硬化して、本願発明の封止
枠が設けられた半導体素子搭載用基板を形成する。さら
に、この封止枠の中に、封止用樹脂を充填する。封止用
樹脂としては、本願発明の封止用樹脂を使用してもよ
く、公知の樹脂、例えばエポキシ樹脂を使用できる。封
止樹脂の充填はスクリーン印刷やスタンプ印刷などによ
り行うことが可能である。さらに封止樹脂を硬化させ本
願の半導体装置とするのである。

【００３９】本願発明の第３の半導体装置は次のように
製造される。 １）まず、常法に従い、導体回路が形成された基板を作
成する。 ２）基板の導体回路に半導体素子をはんだを介して搭載
する。 ３）この基板の半導体素子が搭載された部分にエポキシ
樹脂などからなる枠体を設け、この中に本願発明の封止
用樹脂を充填する。 封止樹脂の充填はスクリーン印刷やスタンプ印刷などに
より行うことが可能である。あるいは、この封止樹脂を
覆うようにキャップをかぶせてもよい。さらに封止樹脂
を硬化させ本願の半導体装置とするのである。以下に、
実施例を用いて詳述する。

【００４０】

【実施例】

実施例１ （１）エポキシ樹脂粒子（東レ製、トレパールＥＰ−
Ｂ、平均粒径０．５μｍ）を熱風乾燥機内に装入し、１
８０℃で３時間加熱処理して凝集結合させた。この凝集
結合させたエポキシ樹脂粒子を、アセトン中に分散さ
せ、ボールミルにて５時間解砕した後、風力分級機を使
用して分級し、凝集粒子を作成した。この凝集粒子は、
平均粒径が約３．５μｍであり、約６８重量％が、平均
粒径を中心として±２μｍの範囲に存在していた。

【００４１】（２）フェノールアラルキル型エポキシ樹
脂の５０％アクリル化物１００重量部、ジアリルテレフ
タレート１５重量部、２−メチル−１−〔４−（メチル
チオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパノン−１
（チバ・ガイギー製、商品名：イルガキュア−９０７）
４重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品名：
２Ｐ４ＭＨＺ）４重量部、（１）で作成された樹脂粒子
を２５重量部にジメチルセロソルブを加え、ホモディス
パー分散機で調製し、次いで３本ローラーで混練して固
形分濃度８０％の接着剤溶液を作成した。

【００４２】（３）両面銅張り積層板を用いて、スルー
ホールを持つ常法のサブトラクティブ法（昭和６１年６
月２０日 日刊工業新聞社発行の「プリント配線板技術
読本」８ページに記載の方法）により、両面配線板を製
造した。（図１のａ） このスルーホールにエポキシ樹脂３をスクリーン印刷に
より、充填して硬化、表面研磨してフラットプラグ化し
た。（図１のｂ） （４）ついで、ロールコータを用いて（２）の接着剤を
塗布して乾燥して、露光、現像して接着剤層４を作成し
た。 （図１のｃ）

【００４３】（５）前記（４）で作成した基板を、クロ
ム酸（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ）５００ｇ／リットル水溶液からなる
酸化剤に７０℃で１５分間浸漬して層間絶縁層の表面を
粗面化してから、中和溶液（シプレイ社製、ＰＮ−９５
０）に浸漬して水洗した。

【００４４】（６）層間絶縁層が粗化された基板を座く
り加工し（図１のｄ）、さらにパラジウム触媒（プレイ
社製、キャタポジット４４）を付与して、絶縁層の表面
を活性化させ、窒素雰囲気下で加熱処理を行い触媒を固
定化し、ドライフィルムフォトレジストをラミネート
し、露光現像して無電解めっき用レジスト７を形成し、
無電解銅めっき液に１１時間浸漬して、めっき膜の厚さ
２５μｍの無電解銅めっきを施して、導体回路８、キャ
ビティー９を形成した。（図１のｅ） さらに、ソルダーレジストを形成し、実装用パッドにＮ
ｉ−Ａｕめっき層１０を施した。

【００４５】（７）裏面の導体回路にスクリーン印刷に
より半田ペーストを塗布し、これを加熱溶融させて冷却
し、はんだボール１１を形成し、ＢＧＡ（ボールグリッ
ドアレイ）１２とした。（図１のｆ） （８）このＢＧＡ１２に半導体素子１５（ＩＣチップ）
を載置し、金線１４で導体回路８と接続した。

【００４６】（９）ＤＭＤＧに溶解したクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂（日本化薬製分子量４０００）の
25％アクリル化物を７０重量部、ポリエーテルスルフォ
ン（ＰＥＳ）３０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化
成製、商品名：2E4MZ-CN）４重量部、、感光製モノマー
であるカプロラクトン変成トリスイソシアヌレート（東
亜合成製、商品名；アロニックスＭ３１５）１０重量
部、光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）５
重量部、光増感剤ミヒラーケトン（関東化学製）０．５
重量部、さらにこの混合物に対してエポキシ樹脂粒子
（東レ製 トレパール 平均粒径０．５μｍ）を４０重
量部を混合した後、ＮＭＰを添加しながら混合し、ホモ
ディスパー攪拌機で粘度２５０ CPSに調整し、続いて、
３本ロールで均一に混合混練して封止樹脂液を得た。

【００４７】（１０）ＢＧＡにエポキシ樹脂をスクリー
ン印刷してこれを熱硬化して封止枠を設けた。この封止
枠に（９）の封止樹脂液を充填した。 （１１）その後、ＵＶ照射６Ｊ、８０℃／３ｈｒ、１０
０℃／ｈｒ、１５０℃／１２ｈｒ硬化を実施し、封止樹
脂を硬化させて、半導体装置とした。（図１のｇ） この半導体装置は、複数のＩＣチップを搭載してマルチ
チップパッケージとしてもよい。この封止用樹脂は、Ｐ
ＥＳを含有してなり、従来のエポキシ樹脂に比べて、Ｔ
ｇ点が高くなり、硬化度が高くなっている事より、より
吸水しにくくい封止樹脂であると言える。また、−６５
〜１２５℃の１０００サイクルのヒートサイクルでもク
ラックが発生しない。

【００４８】実施例２ （１）ＤＭＤＧに溶解したクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（日本化薬製分子量４０００）の25％アクリル
化物を７０重量部、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）
３０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品
名：2E4MZ-CN）４重量部、、感光製モノマーであるカプ
ロラクトン変成トリスイソシアヌレート（東亜合成製、
商品名；アロニックスＭ３１５）１０重量部、光開始剤
としてのベンゾフェノン（関東化学製）５重量部、光増
感剤ミヒラーケトン（関東化学製）０．５重量部、さら
にこの混合物に対してシリカ微粒子（ＮＳシリカ Ｘ−
０５ 日本触媒工業社製）を４０重量部を混合した後、
ＮＭＰを添加しながら混合し、ホモディスパー攪拌機で
粘度２５０ CPSに調整し、続いて、３本ロールで混練し
て封止樹脂液を得た。 （２）実施例１の場合と同様に、封止樹脂液を充填し
た。 （３）その後、ＵＶ照射６Ｊ、８０℃／３ｈｒ、１００
℃／ｈｒ、１２０℃／ｈｒ、１５０℃／１２ｈｒ硬化を
実施し、封止樹脂を硬化させて、半導体装置とした。

【００４９】実施例３ （１）ＤＭＤＧに溶解したクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（日本化薬製分子量４０００）の25％アクリル
化物を７０重量部、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）
３０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品
名：2E4MZ-CN）４重量部、、感光製モノマーであるカプ
ロラクトン変成トリスイソシアヌレート（東亜合成製、
商品名；アロニックスＭ３１５）１０重量部、光開始剤
としてのベンゾフェノン（関東化学製）５重量部、光増
感剤ミヒラーケトン（関東化学製）０．５重量部、さら
にこの混合物に対してエポキシ樹脂粒子（東レ製 トレ
パール 平均粒径０．５μｍ）を４０重量部を混合した
後、ＮＭＰを添加しながら混合し、ホモディスパー攪拌
機で粘度２５０ CPSに調整し、続いて、３本ロールで混
練して封止枠用の樹脂液を得た。

【００５０】（２）実施例１と同様にしてＢＧＡを得
た。 （３）（１）で得た樹脂液を通常のスクリーン印刷によ
り、ＢＧＡの半導体搭載部の周囲に印刷した。 （４）次にＵＶ照射６Ｊと１５０℃、１時間の熱硬化に
より、上記樹脂を硬化させ、封止枠を形成した。 （５）ついで、この封止枠に中に半導体素子を搭載し、
金ワイヤでワイヤボンディングした。

【００５１】（６）この封止枠にＤＭＤＧに溶解したク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製／分子
量４０００）の25％アクリル化物を充填し、ＵＶ照射６
Ｊ、１５０℃、１時間の熱硬化により、上記樹脂を硬化
させ、半導体素子を封止し、半導体装置を製造した。

【００５２】実施例４ （１）実施例１と同様にしてＢＧＡを得た後、この基板
に実施例３の（１）で製造した樹脂液をロールコータに
より、全面に塗布した。 （２）（２）で作成した塗布基板をダム形成部を白抜き
にした黒色フィルムを用い、露光し、その後現像を実施
し、半導体搭載部周囲に枠状に封止枠を形成した。

【００５３】（４）次にＵＶ照射６Ｊ、８０℃／３ｈ
ｒ、１００℃／ｈｒ、１２０℃／ｈｒ、１５０℃／１２
ｈｒ硬化を実施し、封止枠を形成した。 （５）この封止枠に半導体素子を搭載した後、金ワイヤ
でワイヤボンディングし、実施例１の封止樹脂を充填し
て、ＵＶ照射６Ｊ、８０℃／３ｈｒ、１００℃／ｈｒ、
１２０℃／ｈｒ、１５０℃／１２ｈｒ硬化を実施し、半
導体装置を得た。

【００５４】実施例５ （１）実施例１と同様にしてＢＧＡを得た。さらに、実
施例３と同様にして封止枠用樹脂液を得た。。 （２）この樹脂液を図３に示す治具に充填する。 （３）ＢＧＡ基板上に、上記治具を一定距離離し、治具
に圧力を加えて、基板上に必要量の樹脂を枠状に供給す
る。 （４）ついでＵＶ照射１２Ｊ、８０℃／３ｈｒ、１００
℃／ｈｒ、１５０℃／１２ｈｒ熱硬化を実施し、封止枠
を形成した。

【００５５】（５）この封止枠に半導体素子を搭載した
後、金ワイヤでワイヤボンディングし、実施例１の封止
樹脂を充填して、ＵＶ照射６Ｊ、８０℃／３ｈｒ、１０
０℃／ｈｒ、１２０℃／ｈｒ、１５０℃／１２ｈｒ硬化
を実施し、半導体装置を得た。

【００５６】実施例６ 基本的には、実施例１と同様であるが、樹脂組成物とし
て、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬
製、商品名：EOCN-104Sエポキシ当量 220 、分子量 2
500）65重量部、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）（Ｂ
ＡＳＦ製、商品名：Ｅ−１０１０ 分子量１７０００）
40重量部、イミダゾール系硬化剤（四国化成製、商品
名：2E4MZ-CN）５重量部およびシリカ微粉末を平均粒径
5.5 μｍのものを20重量部、平均粒径0.5 μｍのものを
10重量部を混合した後、ＮＭＰ溶剤を添加しながら、ホ
モディスパー攪拌機で粘度120CPSに調整し、続いて、３
本ロールで混練して封止樹脂液を得た。この乾燥硬化条
件は、80℃で２時間、120 ℃で５時間、150 ℃で２時間
であった。

【００５７】実施例７ 基本的には、実施例１と同様であるが、樹脂組成物とし
て、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェル
製）のエポキシ基の 100％アクリル化した感光性オリゴ
マー、ＰＥＳ、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品
名：2E4MZ-CN）、感光製モノマーであるアクリル化イソ
チオシアネート（東亜合成製、商品名；アロニックスＭ
２１５）、光開始剤（チバガイギー製、商品名：I-907
）を用い、下記組成でＮＭＰを用いて混合し、さらに
この混合物に対してシリカ微粉末を平均粒径5.5 μｍの
ものを20重量部、平均粒径0.5 μｍのものを10重量部を
混合した後、ホモディスパー攪拌機で粘度120CPSに調整
し、続いて、３本ロールで混練して封止樹脂液を得た。 樹脂組成：感光化エポキシ／ＰＥＳ／Ｍ２１５／I-907
／イミダゾール＝80／20／10／５／５

【００５８】実施例８ 基本的には、実施例３と同様であるが、封止枠形成の樹
脂組成物として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（日本化薬製、商品名：EOCN-104Sエポキシ当量 220
、分子量 5000）65重量部、ポリエーテルスルホン
（ＰＥＳ）（ＩＣＩ製、商品名：Victrex 分子量1700
0 ）40重量部、イミダゾール系硬化剤（四国化成製、商
品名：2E4MZ-CN）５重量部およびシリカ微粉末を平均粒
径5.5 μｍのものを20重量部、平均粒径0.5 μｍのもの
を10重量部を混合した後、ＮＭＰ溶剤を添加しながら、
ホモディスパー攪拌機で粘度120CPSに調整し、続いて、
３本ロールで混練して封止枠形成用の樹脂液を得た。こ
の樹脂液の印刷はスクリーン印刷により枠状に行ない、
乾燥硬化条件は、80℃で２時間、120 ℃で５時間、150
℃で２時間であった。

【００５９】実施例９ 基本的には、実施例３と同様であるが、封止枠形成の樹
脂組成物として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（油化シェル製）のエポキシ基の 100％アクリル化した
感光性オリゴマー、ＰＥＳ、イミダゾール硬化剤（四国
化成製、商品名：2E4MZ-CN）、感光製モノマーであるア
クリル化イソチオシアネート（東亜合成製、商品名；ア
ロニックスＭ２１５）、光開始剤（チバガイギー製、商
品名：I-907 ）を用い、下記組成でＮＭＰを用いて混合
し、さらにこの混合物に対してシリカ微粉末を平均粒径
5.5 μｍのものを20重量部、平均粒径0.5 μｍのものを
10重量部を混合した後、ホモディスパー攪拌機で粘度12
0CPSに調整し、続いて、３本ロールで混練して封止枠形
成用の樹脂溶液を得た。 樹脂組成：感光化エポキシ／ＰＥＳ／Ｍ２１５／I-907
／イミダゾール＝80／20／10／５／５

【００６０】実施例１０ （その１）実施例１の（１）と同様にして両面プリント
配線板を得た。このプリント配線板にはんだペーストを
スクリーン印刷し、加熱溶融し、冷却してはんだボール
を形成した。このはんだボールにＩＣチップを搭載し
て、リフローしてＩＣチップを実装した。この搭載した
ＩＣチップと基板の隙間に実施例１に示した封止用樹脂
を８０℃に加熱しながら、注入して、実施例１と同様の
条件で硬化させた。 （その２）その１において、実施例１の封止樹脂の代わ
りに実施例６の封止樹脂を使用した。 （その３）その１において、実施例１の封止樹脂の代わ
りに実施例７の封止樹脂を使用した。

【００６１】実施例１１ （１）実施例１（１）と同様にして両面スルーホール基
板を得た。（図２のａ） （２）この両面スルーホール配線板のスルーホール部に
Ｂステージのエポキシ樹脂３をスクリーン印刷により充
填させた後、熱処理を施して加熱硬化させた。表層に付
着した樹脂をバフ研磨により除去してスルーホールが充
填された両面スルーホール配線板を得た。（図２のｂ） （３）この基板に実施例１の（１）〜（２）で作成した
感光性接着剤溶液をロールコーターで塗布して、露光現
像処理し、ＵＶ硬化、熱処理により１００μｍの開口部
を持つ絶縁層４を形成した。（図２のｃ） （４）クロム酸により粗化処理を行い、絶縁層の表面に
アンカー５を形成した。 （５）全面にパラジウム触媒を付与した後、めっきレジ
スト７を形成し、無電解銅めっきを行ない、導体回路８
を形成した。 （６）ソルダーレジスト（図示せず）を形成して、半導
体搭載用基板１２とした。

【００６２】（７）はんだペーストをスクリーン印刷し
て塗布し、リフローを行ない、溶融させて接続用のはん
だバンプ１１を形成した。（図２のｄ） （８）ＩＣチップ１５を搭載した後、リフローを行な
い、基板に実装した。 （９）搭載したチップと基板の間からビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製 Ｅ−８０７）
７０重量部、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）３０重
量部、エポキシ硬化剤として、ジシアンジアミド（ＤＩ
ＣＹ）５重量部、シリカ微粒子（ＮＳシリカ Ｘ−０５
日本触媒工業）５０重量部の組成を持つ封止樹脂１６
を８０℃に加熱しながら、注入し、ＩＣチップを封止し
た。（図２のｅ）

【００６３】比較例１ 基本的に実施例１と同様であるが、封止用樹脂液とし
て、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬
製、商品名：EOCN-104S エポキシ当量 220 、分子量
5000）65重量部、イミダゾール系硬化剤（四国化成製、
商品名：2E4MZ-CN）５重量部およびシリカ微粉末を平均
粒径5.5 μｍのものを20重量部、平均粒径0.5 μｍのも
のを10重量部を混合した後、ＮＭＰ溶剤を添加しなが
ら、ホモディスパー攪拌機で粘度120CPSに調整し、続い
て、３本ロールで混練して樹脂液を得た。

【００６４】比較例２ 基本的に実施例１と同様であるが、ＤＭＤＧに溶解した
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製
分子量４０００）の25％アクリル化物を７０重量部、イ
ミダゾール硬化剤（四国化成製、商品名：2E4MZ-CN）４
重量部、、感光製モノマーであるカプロラクトン変成ト
リスイソシアヌレート（東亜合成製、商品名；アロニッ
クスＭ３１５）１０重量部、光開始剤としてのベンゾフ
ェノン（関東化学製）５重量部、光増感剤ミヒラーケト
ン（関東化学製）０．５重量部、さらにこの混合物に対
してエポキシ樹脂粒子（東レ製 トレパール 平均粒径
０．５μｍ）を４０重量部を混合した後、ＮＭＰを添加
しながら混合し、ホモディスパー攪拌機で粘度２５０ C
PSに調整し、続いて、３本ロールで混練して封止枠用の
樹脂液を得た。

【００６５】これらの実施例により得られた半導体装置
について、次の試験を行ない、結果を表１に示した。 １）ヒートサイクル試験 −６５〜１２５℃で１０００サイクルの冷熱試験を行
い、剥離、クラックが発生するまでのサイクル数を測定
した。 ２）耐水性 １２１℃、２気圧、飽和水蒸気圧で、ＩＣが誤動作を起
こすまでの時間を測定した。 通常１００〜５００時間程度が望まれる。１０００時間
を越えると非常に高性能と言える。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の半導体搭載
用基板の封止樹脂、封止枠用樹脂およびそれらを使用し
た半導体装置は、耐熱衝撃特性、耐水性、密着力に優
れ、半導体装置としての信頼性に優れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１のａ〜ｇは、本願発明の半導体装置の製造
工程図

【図２】図２のａ〜ｅは、本願発明の半導体装置の製造
工程図

【図３】図３は、本願発明の充填用治具の模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 導体回路 ３ スルーホール埋めの樹脂 ４ 層間絶縁層 ５ 粗化面 ６ 座ぐり部分 ７ めっきレジスト ８ 導体回路 ９ キャビティー １０ ニッケル−金めっき層 １１ はんだボール １２ 半導体搭載用基板（ＢＧＡ） １３ 封止枠 １３’封止枠用樹脂 １４ 金線 １５ ＩＣチップ １６ 封止樹脂 １７ 封止枠形成治具

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/28 Ｃ 6921−4Ｅ Ｋ 6921−4Ｅ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未硬化の熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱
   硬化基の一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選
   ばれる少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂との均一混
   合物から成ることを特徴とする封止用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 未硬化の熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱
   硬化基の一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選
   ばれる少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂との均一混
   合物から成ることを特徴とする封止枠用樹脂組成物。
3. 【請求項３】 基板上に、半導体素子を搭載するための
   搭載部、その搭載部の周囲に形成された導体回路、該導
   体回路と電気的に接続された外部端子を有し、前記搭載
   部の周囲に封止枠が設けられてなる半導体素子搭載用基
   板であって、 前記封止枠は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の
   一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれる少
   なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似均一
   相溶構造を形成してなる硬化処理された樹脂複合体から
   なることを特徴とする半導体素子搭載用基板。
4. 【請求項４】 基板上に、半導体素子を搭載した搭載
   部、その搭載部の周囲に形成された該半導体素子と電気
   的に接続した導体回路、該導体回路と電気的に接続され
   た外部端子を有し、前記搭載部が封止樹脂で封止されて
   なる半導体装置であって、 前記封止樹脂は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基
   の一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれる
   少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似均
   一相溶構造を形成してなる硬化処理された樹脂複合体で
   あることを特徴とする半導体装置。
5. 【請求項５】 前記搭載部は、枠体により囲われている
   か、もしくはキャップにて覆われてなる請求項４に記載
   の半導体装置。
6. 【請求項６】 導体回路が形成された基板上に、半導体
   素子が搭載され、その半導体素子が、封止樹脂により封
   止されてなる半導体装置であって、 前記封止樹脂は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基
   の一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれる
   少なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似均
   一相溶構造を形成してなる硬化処理された樹脂複合体で
   あることを特徴とする半導体装置。
7. 【請求項７】 基板上に、半導体素子を搭載した搭載
   部、その搭載部の周囲に形成された該半導体素子と電気
   的に接続した導体回路、該導体回路と電気的に接続され
   た外部端子を有し、前記搭載部の周囲に封止枠が設けら
   れ、その封止枠内部に樹脂が充填されて、半導体素子が
   封止されてなる半導体装置であって、 前記封止枠は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の
   一部が感光基で置換された熱硬化性樹脂から選ばれる少
   なくとも１種の樹脂と熱可塑性樹脂からなり、疑似均一
   相溶構造を形成してなる硬化処理された樹脂複合体から
   なることを特徴とする半導体装置。