JPS60199020A - 半導体封止材料 - Google Patents
半導体封止材料Info
- Publication number
- JPS60199020A JPS60199020A JP5683184A JP5683184A JPS60199020A JP S60199020 A JPS60199020 A JP S60199020A JP 5683184 A JP5683184 A JP 5683184A JP 5683184 A JP5683184 A JP 5683184A JP S60199020 A JPS60199020 A JP S60199020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- filler
- encapsulation material
- semiconductor encapsulation
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
この発明は、エポキシ樹脂組成物の製造技術の分野に属
する。詳しくは、半導体チップを温度、湿度、衝撃など
の外部ストレスから保護するために使用する樹脂封止材
に関する。さらに詳しくは、主としてハイブリットＩＣ
や、有機基板上に半導体素子を直接ボンデングしてチン
プオンボードと称されるところの、封正に使用される一
液性エポキシ樹脂組成物に関する発明である。
する。詳しくは、半導体チップを温度、湿度、衝撃など
の外部ストレスから保護するために使用する樹脂封止材
に関する。さらに詳しくは、主としてハイブリットＩＣ
や、有機基板上に半導体素子を直接ボンデングしてチン
プオンボードと称されるところの、封正に使用される一
液性エポキシ樹脂組成物に関する発明である。
［背景技術］
半導体チップの封止材料に関しては、近年エレクトロニ
クスの進展にともない、種々の封止方式に適合した材料
が市販されている。具体例を挙げると以下のようである
。
クスの進展にともない、種々の封止方式に適合した材料
が市販されている。具体例を挙げると以下のようである
。
■ エポキシ樹脂成形材料を冷間成形したペレット状の
封止材料を加熱溶融させ、かつ硬化させる方法。
封止材料を加熱溶融させ、かつ硬化させる方法。
■ 酸無水物などの硬化剤を使用した二液性エポキシ樹
脂ポツテング封止材料を熱硬化させる方法。
脂ポツテング封止材料を熱硬化させる方法。
■ −液性エポキシ樹脂ポツテング封止材料を熱硬化さ
せる方法。
せる方法。
以上の方法のうち、■および■の方法は作業性が劣り、
自動化工程にくみ入れることが出来ないと言う欠点があ
り、主として■の方法が検討されている。■の液状封止
材料を使用する方法では、ディスペンサを使用した定量
吐出によって正確に針量でき、かつ封止することができ
るので自動化工程にくみ入れるのに便利であり、有利な
方法である。
自動化工程にくみ入れることが出来ないと言う欠点があ
り、主として■の方法が検討されている。■の液状封止
材料を使用する方法では、ディスペンサを使用した定量
吐出によって正確に針量でき、かつ封止することができ
るので自動化工程にくみ入れるのに便利であり、有利な
方法である。
しかし−液性エポキシ樹脂は、概して硬化速度が遅く、
これを速くすると信頼性で評価されるところの耐湿性、
耐熱性などの性能が低下すると言う問題点があった。
これを速くすると信頼性で評価されるところの耐湿性、
耐熱性などの性能が低下すると言う問題点があった。
［発明の目的］
この発明は、以上に説明したような事情に関連してなさ
れたもので、−液性エポキシ樹脂からなり、半導体封止
用材料として必要な速硬化性を有し、ディスペンサによ
る作業が可能であり、かつクツキングテストで評価され
るところの信頼性を具備する半導体封止材料を提供する
ことを目的とする。
れたもので、−液性エポキシ樹脂からなり、半導体封止
用材料として必要な速硬化性を有し、ディスペンサによ
る作業が可能であり、かつクツキングテストで評価され
るところの信頼性を具備する半導体封止材料を提供する
ことを目的とする。
［発明の開示］
この発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填
剤を必須成分とする半導体封止材料であって、以下の特
徴を有する。
剤を必須成分とする半導体封止材料であって、以下の特
徴を有する。
■ 充填剤が、平均粒径において２０〜１００μｍで、
この粒径内に８０％以上が含まれる各種充填剤を使用す
ること、 ■ 全組成中に含まれる各種充填剤の割合が、５０〜８
０重量％となるように使用すること、以上において、半
導体封止材料としてのエポキシ樹脂中に含まれる充填剤
の平均粒径が２０μｍより小さい場合には、組成物の粘
度が高くなり、取扱いが困難になる。また、平均粒径が
１００μｍより大きい場合には、組成物の中で充填剤の
沈降が起こり、エポキシ樹脂硬化物の諸物性に悪影響を
与える。後に説明する実施例において示す第１表は、こ
の平均粒径の相違による効果を説明している。なお、前
記粒径の範囲に含まれる割合が８０％以上であることと
した理由は、この範囲に限定する実質的効果を確保する
ためであり、この範囲を外れると粒径限定の意味がない
。
この粒径内に８０％以上が含まれる各種充填剤を使用す
ること、 ■ 全組成中に含まれる各種充填剤の割合が、５０〜８
０重量％となるように使用すること、以上において、半
導体封止材料としてのエポキシ樹脂中に含まれる充填剤
の平均粒径が２０μｍより小さい場合には、組成物の粘
度が高くなり、取扱いが困難になる。また、平均粒径が
１００μｍより大きい場合には、組成物の中で充填剤の
沈降が起こり、エポキシ樹脂硬化物の諸物性に悪影響を
与える。後に説明する実施例において示す第１表は、こ
の平均粒径の相違による効果を説明している。なお、前
記粒径の範囲に含まれる割合が８０％以上であることと
した理由は、この範囲に限定する実質的効果を確保する
ためであり、この範囲を外れると粒径限定の意味がない
。
充填剤の配合割合が８０％以下であることが必要な理由
は、８０％を超えると粘度が高くなりディスペンサを使
用することが出来なくなる。また５０％未満であれば必
要な特性が確保出来ない。
は、８０％を超えると粘度が高くなりディスペンサを使
用することが出来なくなる。また５０％未満であれば必
要な特性が確保出来ない。
ここで使用される充填剤としては、特に限定する趣旨で
はないが、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、水酸化アル
ミニウム、アルミナなどの無機質充填剤、あるいはこれ
らの混合物が使用される。
はないが、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、水酸化アル
ミニウム、アルミナなどの無機質充填剤、あるいはこれ
らの混合物が使用される。
この発明においては、さらに改良された実施態様が提案
される。すなわち、充填剤がその内部または表面に保持
する、いわゆる物理吸着水を５０ｐｐｍ以下に制限する
ことにより半導体封止材料としての信頼性を向上させる
ことが出来る。５０ｐｐｍより多くなると半導体チップ
のＰＣＴ不良率が高くなり、実用性が無くなる。この点
に関する事情は第１図のグラフが良く説明している。
される。すなわち、充填剤がその内部または表面に保持
する、いわゆる物理吸着水を５０ｐｐｍ以下に制限する
ことにより半導体封止材料としての信頼性を向上させる
ことが出来る。５０ｐｐｍより多くなると半導体チップ
のＰＣＴ不良率が高くなり、実用性が無くなる。この点
に関する事情は第１図のグラフが良く説明している。
なお、ＰＣＴ信頼性とは、いわゆるプレッシャークツキ
ング試験であり、クツカー条件を３ａｔｍ、１３３℃、
２０時間として、標準半導体チップ素子の信頼性を測定
する試験法である。もっとも、必要に応じて条件、評価
基準は変更されるものである。
ング試験であり、クツカー条件を３ａｔｍ、１３３℃、
２０時間として、標準半導体チップ素子の信頼性を測定
する試験法である。もっとも、必要に応じて条件、評価
基準は変更されるものである。
充填剤の物理吸着水を５０ｐｐｍ以下にする方法は、例
えば熱処理法による。
えば熱処理法による。
この発明において、一層効果的な実施態様を示すと以下
のようになる。すなわち、使用するエポキシ樹脂として
は低分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を採用す
ること、硬化剤としては二塩基酸ヒドラジド化合物を使
用すること、硬化０進剤としてはイミダゾール系の化合
物を使用すシこと、を条件とする。
のようになる。すなわち、使用するエポキシ樹脂として
は低分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を採用す
ること、硬化剤としては二塩基酸ヒドラジド化合物を使
用すること、硬化０進剤としてはイミダゾール系の化合
物を使用すシこと、を条件とする。
なお、この発明にかかる半導体封止材料の工号キシ樹脂
に対して、反応性希釈剤を使用するこ２は自由である。
に対して、反応性希釈剤を使用するこ２は自由である。
反応性希釈剤としては、たとえ番−低粘度のフェニルグ
リシジルエーテル、グリセリン型エポキシ樹脂、ビニル
シクロヘキセンジエ寸キシなど、あるいはこれらの２種
以上の混合物力好ましい、配合量は使用するエポキシ樹
脂に対して１〜５重量％が好ましい。
リシジルエーテル、グリセリン型エポキシ樹脂、ビニル
シクロヘキセンジエ寸キシなど、あるいはこれらの２種
以上の混合物力好ましい、配合量は使用するエポキシ樹
脂に対して１〜５重量％が好ましい。
なお、以上の説明はこの発明で使用するエポキシ樹脂、
反応性希釈剤を限定する趣旨ではないことは勿論である
。また、この発明において採用するその他の条件、配合
、使用する樹脂の種類は非導体封止材料として支障のな
い限り任意に選択できるものとする。
反応性希釈剤を限定する趣旨ではないことは勿論である
。また、この発明において採用するその他の条件、配合
、使用する樹脂の種類は非導体封止材料として支障のな
い限り任意に選択できるものとする。
以下実施例および比較例により説明する。
実施例１〜３、比較例１〜３
エポキシ樹脂として、住友化学■製のＥＬＡ−１２８Ｐ
（商品名、８２８タイプ、エポキシ当量１８９）および
ＥＬＰＮ−１８０（商品名、ノボラックタイプ、エポキ
シ当量１８４）を３：１の重量割合で混合したものを使
用した。
（商品名、８２８タイプ、エポキシ当量１８９）および
ＥＬＰＮ−１８０（商品名、ノボラックタイプ、エポキ
シ当量１８４）を３：１の重量割合で混合したものを使
用した。
充填剤は溶融シリカ（電気化学■製、平均粒径は第１表
に示した）を使用した。硬化剤としてはアジピン酸ジヒ
ドラジド（半井化学■製）を使用した。ｉ１’化促進剤
としては四国化成■製の２Ｅ４ｔ ＭＺ−Ａを使用した
０以上の他、カーボンブラック（三菱化成■製、ＭＡ−
１００）、カシプリング剤（日本ユニカー■、Ａ−１８
７）を使用した、配合割合は以下の通りであった。
に示した）を使用した。硬化剤としてはアジピン酸ジヒ
ドラジド（半井化学■製）を使用した。ｉ１’化促進剤
としては四国化成■製の２Ｅ４ｔ ＭＺ−Ａを使用した
０以上の他、カーボンブラック（三菱化成■製、ＭＡ−
１００）、カシプリング剤（日本ユニカー■、Ａ−１８
７）を使用した、配合割合は以下の通りであった。
エポキシ樹脂 ３０．３＠置部
充填剤 ６０．０重量部
硬化剤 ５．６重量部
硬化促進剤 ０．２重量部
カーボンブランク ０．４重量部
カップリング剤 ０．３重量部
以上の配合のエポキシ樹脂半導体封止材料を常法により
調整し、標準半導体チップを作成し、各種試験を行った
。なお、以上で得た半導体封止材料は一液性であり、デ
ィスペンサによる作業が可能であり、半導体封止材料用
として充分な速硬化性を有するものであった。
調整し、標準半導体チップを作成し、各種試験を行った
。なお、以上で得た半導体封止材料は一液性であり、デ
ィスペンサによる作業が可能であり、半導体封止材料用
として充分な速硬化性を有するものであった。
以下に示す第１表は、充填剤の平均粒ｐｉ（Ａ欄）およ
び２０〜１００μｍのものが占める割合（Ｂ欄）が特性
に与える影響を説明するための実験の内容を示している
。
び２０〜１００μｍのものが占める割合（Ｂ欄）が特性
に与える影響を説明するための実験の内容を示している
。
実施例４〜６、比較例４〜６
実施例２の配合を基準にして、充填剤の物理吸着水の影
響を調べた。すなわち、充填剤を２００℃、２４ｈｒ乾
燥して水分量が１０ｐｐｍの充填剤を調整し、つぎにこ
れを８０℃、８５％の雰囲気中でｍ湿することにより以
下の含水量の充填剤を調整した。
響を調べた。すなわち、充填剤を２００℃、２４ｈｒ乾
燥して水分量が１０ｐｐｍの充填剤を調整し、つぎにこ
れを８０℃、８５％の雰囲気中でｍ湿することにより以
下の含水量の充填剤を調整した。
実施例４： １０ｐｐｍ
実施例５： ３０ｐｐｍ
実施例５＝ ５０ｐｐｍ
比較例４： ８０ｐｐｍ
比較例５ ： １００ｐｐｍ
比較例６：１３０ｐｐｍ
以上の充填剤を使用して、前記実施例にならってＰＣＴ
信頼性を測定し、その結果を第１図に示した。
信頼性を測定し、その結果を第１図に示した。
第１図のグラフに示される通り、充填剤の物理吸着水が
５０ｐｐｍ以下に調整された充填剤を使用することによ
り、信頼性の大幅な向上を図ることが出来る。
５０ｐｐｍ以下に調整された充填剤を使用することによ
り、信頼性の大幅な向上を図ることが出来る。
なお、溶融シリカなどの充填剤は自然状態で放置すると
３力月程度で６０〜１５０ｐｐｍの含水率となり、熱処
理が必要となるのである。
３力月程度で６０〜１５０ｐｐｍの含水率となり、熱処
理が必要となるのである。
なお、充填剤の含水率の測定は三菱化成工業■製のディ
ジタル微量水分測定装置を使用した。
ジタル微量水分測定装置を使用した。
［発明の効果］
この発明は、エポキシ樹脂半導体封止材料において、エ
ポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填剤を必須成分と
する半導体封止材料であって、充填剤が、平均粒径にお
いて２０〜１００μｍであり、かつこの粒径内に８０％
以上が含まれる各種充填剤を使用し、さらに全組成中に
含まれる充填剤の割合が５０〜８０重量％となるように
配合したことを特徴とするので信頼性の高い封止が可能
な半導体封止材料が提供できた。
ポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填剤を必須成分と
する半導体封止材料であって、充填剤が、平均粒径にお
いて２０〜１００μｍであり、かつこの粒径内に８０％
以上が含まれる各種充填剤を使用し、さらに全組成中に
含まれる充填剤の割合が５０〜８０重量％となるように
配合したことを特徴とするので信頼性の高い封止が可能
な半導体封止材料が提供できた。
第１図は、この発明の実施例に係る半導体封止材料の信
頼性の試験結果を示すグラフである。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹元敏丸（ほか２名）
頼性の試験結果を示すグラフである。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹元敏丸（ほか２名）
Claims (5)
- （１）エポキシ樹脂半導体封止材料において、エポキシ
樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填剤を必須成分とする半
導体封止材料であって、充填剤が、平均粒径において２
０〜１００μｍであり、かつこの粒径内に８０％以上が
含まれる各種充填剤を使用し、さらに全組成中に含まれ
る充填剤の割合が５０〜８０重量％となるように配合し
たことを特徴とするエポキシ樹脂半導体封止材料。 - （２）充填剤が保持する物理役着水を６０ｐｐｍ以下に
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体封止材料。 - （３）エポキシ樹脂が、主としてビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂であり、硬化剤が二塩基酸ヒドラジド化合物
であり、硬化促進剤がイミダゾール系化合物であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
半導体封止材料。 - （４）反応性希釈剤として、フェニルグリシジルエーテ
ル、グリセリン型エポキシ樹脂、ビニルシクロヘキセン
ジェポキシからなる群から選ばれたｌまたは２以上の反
応性希釈剤を含ましめたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第３項記載の半導体封止材料。 - （５）反応性希釈剤が、エポキシ樹脂に対して１〜５重
量％配合されていることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の半導体封止材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5683184A JPS60199020A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | 半導体封止材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5683184A JPS60199020A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | 半導体封止材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60199020A true JPS60199020A (ja) | 1985-10-08 |
Family
ID=13038324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5683184A Pending JPS60199020A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | 半導体封止材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60199020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7781542B2 (en) | 2004-06-02 | 2010-08-24 | Hexcel Composites, Ltd. | Cure accelerators |
| KR102103119B1 (ko) | 2019-02-27 | 2020-04-21 | 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 | 금속 산화물 입자 재료의 제조 방법 |
| KR20200074853A (ko) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 | 전자 재료용 필러 및 그 제조 방법, 전자 재료용 수지 조성물의 제조 방법, 고주파용 기판, 그리고 전자 재료용 슬러리 |
-
1984
- 1984-03-24 JP JP5683184A patent/JPS60199020A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7781542B2 (en) | 2004-06-02 | 2010-08-24 | Hexcel Composites, Ltd. | Cure accelerators |
| KR20200074853A (ko) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 | 전자 재료용 필러 및 그 제조 방법, 전자 재료용 수지 조성물의 제조 방법, 고주파용 기판, 그리고 전자 재료용 슬러리 |
| US10851246B2 (en) | 2018-12-17 | 2020-12-01 | Admatechs Co., Ltd. | Electronic material filler, high-frequency substrate, and electronic material slurry |
| US11001714B2 (en) | 2018-12-17 | 2021-05-11 | Admatechs Co., Ltd. | Production method for electronic material filler and production method for electronic material resin composition |
| KR102103119B1 (ko) | 2019-02-27 | 2020-04-21 | 가부시키가이샤 아도마텍쿠스 | 금속 산화물 입자 재료의 제조 방법 |
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