JPH11181241A - 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 - Google Patents
封止用樹脂組成物および半導体封止装置Info
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- JPH11181241A JPH11181241A JP36589297A JP36589297A JPH11181241A JP H11181241 A JPH11181241 A JP H11181241A JP 36589297 A JP36589297 A JP 36589297A JP 36589297 A JP36589297 A JP 36589297A JP H11181241 A JPH11181241 A JP H11181241A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
グフレームと、樹脂組成物との接着力を向上させ、半導
体封止装置の耐リフロー性を向上させ、リフロー後の耐
湿劣化を防止し、信頼性の高い半導体封止装置を提供す
る。 【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)ノボラック型
フェノール樹脂、(C)ジエチルチオウレアおよび
(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対し
て、前記(C)のジエチルチオウレアを0.01〜0.5 重量
%、また前記(D)の無機質充填剤を25〜95重量%の割
合で含有してなる封止用樹脂組成物であり、また、該組
成物によって封止された、PdやPd−Au等のプレプ
レーティングフレームを用いた半導体封止装置である。
Description
等のプレプレーティングを施したフレームを用いた半導
体パッケージにおいて耐リフロークラック性等の信頼性
に優れたエポキシ樹脂組成物および半導体封止装置に関
する。
えて、PdやPd−Au等のプレプレーティングを施し
たフレームを採用した半導体パッケージが増加してい
る。
ール樹脂及び無機質充填剤からなる樹脂組成物によって
封止したPdやPd−Au等のプレプレーティングフレ
ームを採用した半導体装置は、インサートと封止樹脂の
接着性が著しく悪いという欠点があった。特に吸湿した
その半導体装置を表面実装すると、封止樹脂とリードフ
レーム、あるいは封止樹脂と半導体チップとの間の剥が
れが生じて著しい耐湿劣化を起こし、電極の腐食による
断線や水分によるリーク電流を生じ、その結果、半導体
装置は、長期間の信頼性を保証することができないとい
う欠点があった。このため、耐リフロー性に優れ、耐湿
性の影響が少なく、耐湿劣化の少ない成形性のよい材料
の開発が強く要望されていた。
を解消し、上記要望に応えるためになされたもので、P
dやPd−Au等のプレプレーティングフレームとの接
着性が高く、特に耐リフロー性とリフロー後の信頼性に
優れた、成形性のよい、封止用樹脂組成物および半導体
封止装置を提供しようとするものである。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物にジ
エチルチオウレアを配合することによって、PdやPd
−Au等のプレプレーティングフレームとの接着性を大
幅に向上し、上記目的が達成されることを見いだし、本
発明を完成したものである。
(B)ノボラック型フェノール樹脂、(C)ジエチルチ
オウレアおよび(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹
脂組成物に対して、前記(C)のジエチルチオウレアを
0.01〜0.5 重量%、また前記(D)の無機質充填剤を25
〜95重量%の割合で含有してなることを特徴とする封止
用樹脂組成物であり、またこの封止用樹脂組成物の硬化
物によって、Pd若しくはPd−Auのプレプレーティ
ングを施したフレームに搭載された半導体チップを封止
してなることを特徴とする半導体封止装置である。
は、その分子中にエポキシ基を少なくとも2 個有する化
合物である限り、分子構造、分子量など特に制限はな
く、一般に封止用材料として使用されているものを広く
包含することができる。例えば、ビフェニル型、ビスフ
ェノール型の芳香族系、シクロヘキサン誘導体等脂肪族
系、また、次の一般式で示されるエポキシノボラック系
のエポキシ樹脂等が挙げられる。
キル基を、R2 は水素原子又はアルキル基を、nは1 以
上の整数をそれぞれ表す) これらのエポキシ樹脂は、単独もしくは2 種以上混合し
て用いることができる。本発明に用いる(B)ノボラッ
ク型フェノール樹脂としては、フェノール、アルキルフ
ェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド等のアルデヒド類とを反応させて得られ
るノボラック型フェノール樹脂およびこれらの変性樹
脂、例えばエポキシ化もしくはブチル化したノボラック
型フェノール樹脂等が挙げられ、これらの樹脂は、単独
もしくは2 種以上混合して用いる。ノボラック型フェノ
ール樹脂の配合割合は、前述したエポキシ樹脂のエポキ
シ基(a)とノボラック型フェノール樹脂のフェノール
性水酸基(b)との当量比[(a)/(b)]が0.1 〜
10の範囲内であることが望ましい。当量比が0.1 未満も
しくは10を超えると、耐熱性、耐湿性、成形作業性およ
び硬化物の電気特性が悪くなり、いずれの場合も好まし
くない。従って上記の範囲内に限定するのが良い。
は、次の構造式に示されるものである。また、ジエチル
チオウレアには、更に他の加硫促進剤あるいは酸化亜
鉛、酸化マグネシウムなどを併用することもできる。
樹脂組成物に対して0.01 〜0.5 重量%含有することが
望ましい。この割合が0.01 重量%未満では、PdやP
d−Au等のプレプレーティングフレームとの接着力の
向上に効果なく、また、0.5重量%を超えると、封止樹
脂の硬化等に悪影響を与え、実用に適さず好ましくな
い。
は、シリカ粉末、アルミナ粉末、三酸化アンチモン、タ
ルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、クレー、マイ
カ、ベンガラ、ガラス繊維等が挙げられ、これらは単独
又は2 種以上混合して使用することができる。これらの
中でも特にシリカ粉末とアルミナ粉末が好ましく、よく
使用される。無機質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組
成物に対して25〜95重量%の割合で含有することが望ま
しい。その割合が25重量%未満では、耐熱性、耐湿性、
半田耐熱性、機械的特性および成形性が悪くなり、ま
た、95重量%を超えるとカサバリが大きくなり、成形性
に劣り実用に適さない。
脂、ノボラック型フェノール樹脂、ジエチルチオウレア
および無機質充填剤を必須成分とするが、本発明の目的
に反しない限度において、また必要に応じて、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、パラフィン類等の離型剤、塩
素化パラフィン、ブロム化トルエン、ヘキサブロムベン
ゼン、三酸化アンチモン等の難燃剤、エラストマー等の
低応力成分、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、
種々の硬化促進剤等を適宜、添加配合することができ
る。
て調製する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂、ジエチルチオウレ
ア、無機質充填剤およびその他の成分を配合し、ミキサ
ー等によって十分均一に混合した後、さらに熱ロールに
よる溶融混合処理又はニーダ等による混合処理を行い、
次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料
とすることができる。こうして得られた成形材料は、半
導体装置をはじめとする電子部品あるいは電気部品の封
止、被覆、絶縁等に適用すれば、優れた特性と信頼性を
付与させることができる。
して得られた封止用樹脂を用いて、半導体チップを封止
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、低圧トランスファー成形法が
あるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止も可能
である。封止用樹脂組成物を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
半導体封止装置が得られる。加熱による硬化は、150 ℃
以上に加熱して硬化させることが望ましい。封止を行う
半導体装置としては、例えば集積回路、大規模集積回
路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等で特に限
定されるものではない。
置は、樹脂成分としてジエチルチオウレアを用いたこと
によって、目的とする特性が得られるものである。即
ち、PdやPd−Au等のプレプレーティングフレーム
との接着力を向上させ、表面実装後のインサートと封止
樹脂との接着性の劣化を防止することができ、長期の信
頼性を保証することができた。
するが、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。以下の実施例及び比較例において「%」と
は「重量%」を意味する。
)12.5%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノー
ル当量104 )6.7 %、次の化3に示したジエチルチオウ
レア0.04%、
化促進剤0.19%およびシランカップリング剤0.4 %を常
温で混合し、さらに90〜95℃で混練してこれを冷却粉砕
して成形材料を製造した。この成形材料を170 ℃に加熱
した金型内にトランスファー注入し、硬化させて成形品
(封止品)をつくった。この成形品について耐湿性等の
特性を試験したので、その結果を表1に示した。特に耐
湿性において本発明の顕著な効果が認められた。
に、フェノールアラルキル樹脂(フェノール当量175 )
4.15%、前記した化3のジエチルチオウレア0.04%、シ
リカ粉末90%、エステル系ワックス類 0.2%、硬化触媒
0.14%およびシランカップリング剤0.5 %を実施例1と
同様に混合、混練、粉砕して成形材料を製造した。ま
た、実施例1と同様にして成形品をつくり、耐湿性等の
特性試験を行ったのでその結果を表1に示した。特に耐
湿性において本発明の顕著な効果が認められた。
に、フェノールアラルキル樹脂(フェノール当量175 )
4.15%、前記した化3のジエチルチオウレア0.02%、硬
化触媒0.14%、シランカップリング剤0.5 %、シリカ粉
末90%およびエステル系ワックス0.2 %を実施例1と同
様に混合、混練、粉砕して成形材料を製造した。また、
実施例1と同様にして成形品をつくり、耐湿性等の特性
試験を行ったのでその結果を表1に示した。特に耐湿性
において本発明の顕著な効果が認められた。
5 )12.5%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノー
ル当量104 ) 6.7%、シリカ粉末80%、硬化促進剤0.19
%、エステル系ワックス類 0.2%およびシラン系カップ
リング剤 0.4%を混合し、実施例1と同様にして成形材
料を製造した。この成形材料を用いて成形品とし、成形
品の諸特性について実施例1と同様にして試験を行い、
その結果を表1に示した。
成形品をつくり、これを175 ℃,8 時間の後硬化を行
い、剪断接着力を求めた。 *2 :トランスファー成形によって成形品をつくり、こ
れを175 ℃,8 時間の後硬化を行い、熱機器分析装置を
用いて測定した。 *3 :成形材料を用いて、2 本以上のアルミニウム配線
を有するシリコン製チップ(テスト用素子)をPdプレ
プレーティングフレームに接着し、175 ℃で2 分間トラ
ンスファー成形して、QFP−208P,2.8 mmt の
成形品をつくり、これを175 ℃,8 時間の後硬化を行っ
た。こうして得た成形品を予め、85℃,40%RH,168
時間の吸湿処理した後、Max240 ℃のIRリフロー炉
を4 回通した。その後、127 ℃,2.5 気圧の飽和水蒸気
中でPCTを行い、アルミニウムの腐食による断線を不
良として評価した。
に、本発明の封止用樹脂組成物および半導体封止装置
は、Pd、Pd−Auメッキのインサートとの接着性に
優れ、IRリフロー後においても剥離することなく、耐
湿性に優れ、その結果、電極の腐食による断線や水分に
よるリーク電流の発生等を著しく低減することができ、
しかも長期間にわたって信頼性を保証することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)ノボラック
型フェノール樹脂、(C)ジエチルチオウレアおよび
(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対し
て、前記(C)のジエチルチオウレアを0.01〜0.5 重量
%、また前記(D)の無機質充填剤を25〜95重量%の割
合で含有してなることを特徴とする封止用樹脂組成物。 - 【請求項2】 (A)エポキシ樹脂、(B)ノボラック
型フェノール樹脂、(C)ジエチルチオウレアおよび
(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対し
て、前記(C)のジエチルチオウレアを0.01〜0.5 重量
%、また前記(D)の無機質充填剤を25〜95重量%の割
合で含有した封止用樹脂組成物の硬化物によって、Pd
若しくはPd−Auのプレプレーティングを施したフレ
ームに搭載された半導体チップを封止してなることを特
徴とする半導体封止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36589297A JP3649887B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36589297A JP3649887B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11181241A true JPH11181241A (ja) | 1999-07-06 |
JP3649887B2 JP3649887B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=18485380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36589297A Expired - Fee Related JP3649887B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3649887B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011074120A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Dic Corp | 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び回路基板 |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP36589297A patent/JP3649887B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2011074120A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Dic Corp | 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び回路基板 |
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