JPS61138619A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS61138619A JPS61138619A JP26031884A JP26031884A JPS61138619A JP S61138619 A JPS61138619 A JP S61138619A JP 26031884 A JP26031884 A JP 26031884A JP 26031884 A JP26031884 A JP 26031884A JP S61138619 A JPS61138619 A JP S61138619A
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- JP
- Japan
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- epoxy resin
- ion
- resin composition
- ions
- inorganic ion
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (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］
本発明は耐湿信頼性を向上した半導体灯土用エポキシ樹
脂組成物に関するものである。
脂組成物に関するものである。
［背景技術］
近年、半導体素子の高集積化、高密度化にはめざましい
ものがあり、半導体対土用エポキシ樹脂組成物に対する
要求もさらに厳しく成ってきているのが現状である。半
導体封止用エポキシ樹脂組成物の適用分野として、トラ
ンノスタ、ＩＣは勿論のこと、ＬＳＩさらには６４ＫＤ
ＲＡＭ、２５６ＫＤＲＡＭに代表されるような超ＬＳＩ
の封止も近年は上記エポキシ樹脂組成物でなされている
。
ものがあり、半導体対土用エポキシ樹脂組成物に対する
要求もさらに厳しく成ってきているのが現状である。半
導体封止用エポキシ樹脂組成物の適用分野として、トラ
ンノスタ、ＩＣは勿論のこと、ＬＳＩさらには６４ＫＤ
ＲＡＭ、２５６ＫＤＲＡＭに代表されるような超ＬＳＩ
の封止も近年は上記エポキシ樹脂組成物でなされている
。
ところが、エポキシ樹脂組成物に代表される樹脂封止の
デメリットは耐湿信頼性にあり、セラミック封止に比較
して劣るのが現状である。樹脂封止における耐湿性の低
下は、封止用樹脂連成物中に含まれているイオン成分、
待にハロゲン、アルカリのイオン化をもたらし、半導体
素子の配線材料であるアルミニウムを腐食するという問
題が生じてくろ。
デメリットは耐湿信頼性にあり、セラミック封止に比較
して劣るのが現状である。樹脂封止における耐湿性の低
下は、封止用樹脂連成物中に含まれているイオン成分、
待にハロゲン、アルカリのイオン化をもたらし、半導体
素子の配線材料であるアルミニウムを腐食するという問
題が生じてくろ。
上記問題に対して、イオンを低減する方法として次のよ
うな方法が試みられた。一つはベースｕ１脂合成の際に
副生する加水分解性イオン、待にクロルイオンを低減す
る方法である。この方法では効果は認められるが樹脂合
成の段階での低減には限界があり、充分なものとは言え
なかった。他の方法は、イオン化するイオンを無害なイ
オンに交換するイオン交換樹脂をベース樹脂に混入する
方法である。しかしながら、この方法ではイオン交換樹
脂の交換能力が低いばかりでなくイオン交換樹脂の純度
に問題があり、また耐熱性が良くないために半田衝撃な
どの熱衝撃を受けるとイオン交換能力が低下、ついには
無くなるという問題があり、共に充分な効果は得られて
いないのが現状であった。
うな方法が試みられた。一つはベースｕ１脂合成の際に
副生する加水分解性イオン、待にクロルイオンを低減す
る方法である。この方法では効果は認められるが樹脂合
成の段階での低減には限界があり、充分なものとは言え
なかった。他の方法は、イオン化するイオンを無害なイ
オンに交換するイオン交換樹脂をベース樹脂に混入する
方法である。しかしながら、この方法ではイオン交換樹
脂の交換能力が低いばかりでなくイオン交換樹脂の純度
に問題があり、また耐熱性が良くないために半田衝撃な
どの熱衝撃を受けるとイオン交換能力が低下、ついには
無くなるという問題があり、共に充分な効果は得られて
いないのが現状であった。
【発明の目的］
本発明は上記の点に鑑みで成されたものであって、耐熱
性が良く、イオン交換樹脂の純度が良く、しかもイオン
交換能力の高いイオン交換樹脂を用いてクロルイオンや
ナトリウムイオンを減少し、Ｉｗ湿信頼性を向上するこ
とができる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する
ことを目的とするものである。
性が良く、イオン交換樹脂の純度が良く、しかもイオン
交換能力の高いイオン交換樹脂を用いてクロルイオンや
ナトリウムイオンを減少し、Ｉｗ湿信頼性を向上するこ
とができる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する
ことを目的とするものである。
［発明の開示Ｊ
すなわち、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は
、一般式 ＭｙＯｖ ・Ｍ” ２０．・ｎＨｚｏ（Ｍ、
Ｍ′は３〜５価の遷移金属、ｎは０〜２）で示される金
属酸化物の１種あるいは２種以上で形成されるｓｍイオ
ン交換体がエポキシ系樹脂に配合されて成ることを特徴
とするもので、このＭ機イオン交換体を添加することに
より上記目的を達成したものである。
、一般式 ＭｙＯｖ ・Ｍ” ２０．・ｎＨｚｏ（Ｍ、
Ｍ′は３〜５価の遷移金属、ｎは０〜２）で示される金
属酸化物の１種あるいは２種以上で形成されるｓｍイオ
ン交換体がエポキシ系樹脂に配合されて成ることを特徴
とするもので、このＭ機イオン交換体を添加することに
より上記目的を達成したものである。
以下本発明の詳細な説明する１本発明に係る無機イオン
交換体は、一般式 Ｍ ２０ ”ｓ・Ｍ’ｚＯｓ・ｎ
Ｈ２０（Ｍ −Ｍ ’は３〜５価の遷移金属、ｎは０−
２）で示される金属酸化物の１種あるいは２種以上より
構成されるもので、これらの金属酸化物を溶融混合、結
晶化させたものである。ここで、Ｍ又はＭ′としては例
えば％７ンチモン、ビスマス等があり、ＭとＭ′は同じ
金属でも良いものである。また、口は整数とは限らず、
例えば０．５．１．５などでも良い、好ましい無機イオ
ン交換体の一般式を示すと５ｂ２０ａ・ＢｉｚＯｓ”０
．５ＨｚＯ’Ｃ’あｊ＋。
交換体は、一般式 Ｍ ２０ ”ｓ・Ｍ’ｚＯｓ・ｎ
Ｈ２０（Ｍ −Ｍ ’は３〜５価の遷移金属、ｎは０−
２）で示される金属酸化物の１種あるいは２種以上より
構成されるもので、これらの金属酸化物を溶融混合、結
晶化させたものである。ここで、Ｍ又はＭ′としては例
えば％７ンチモン、ビスマス等があり、ＭとＭ′は同じ
金属でも良いものである。また、口は整数とは限らず、
例えば０．５．１．５などでも良い、好ましい無機イオ
ン交換体の一般式を示すと５ｂ２０ａ・ＢｉｚＯｓ”０
．５ＨｚＯ’Ｃ’あｊ＋。
この無機イオン交換体の表面状態を観察するとＭ−ＯＨ
の構造を部分的に有しでおり、このＭ−ＯＨがイオン交
換に対して重要な役割を果たすのである。すなわち、ハ
ロゲンイオンに対しては、Ｍ−ＯＨ＋ Ｈ”＋ＣＩ−４
Ｍ−ＣＩ ＋Ｈ“ＯＨ→Ｍ−ＣＩ ＋Ｈ２０ また、アルカリイオンに対して１よ、 Ｍ−ＯＨ＋ Ｎａ” −＊Ｍ−Ｎａ ＋ＯＨ−十 Ｈ
”−ｅＭ−Ｎａ ＋ Ｈ２Ｏ このようにしてイオン交換した後のＭ−Ｎａ、Ｍ−ＣＩ
は安定であり、２次分解する恐れはないものである。＊
た、交換した後に発生するＨ”とがＯＨ−はＨ２Ｏとし
て再結合するものであり、半導体素子の配線材料である
アルミニウムを腐食させることはないものである。この
ようにイオン交換した後の生成物も非常に安定であり、
従来のイオン交換樹脂に見られない特徴を有するばかり
でなく、カチオン、７ニオン両方を単一物質でトラップ
、交換する特徴がある。また、この無はイオン交換体は
４００〜４５０℃まで安定であり、半田などの熱衝撃を
与えても交換能力は低下することはないものであろ、こ
の無機イオン交換体をエポキシ樹脂、あるいは変性エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂に添加して混合し、溶融シリ
カ等のｊ！［充填材、フェノール／ボラック樹脂陣の硬
化剤及び必要に応じてワックス、着色剤、カップリング
剤、ＩＩ燃剤等を添加して加熱混練し、その後冷却した
後粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得るので
ある。０１脂組成物に添加するｐ＠成ベイオン交換体添
加量としでは、エポキシＰ、ＦＭ脂１００重量部に対し
て１〜３０重１１部添加することができる。添加量が１
重量部未満の場合には添加効果に乏しく、また添加量が
３０重量部を超えたとしでもイオン交換能力が向上せず
経済的でないものである。また、＊ａイオン交換体の粒
度は２００μ以下が望ましい、２００μを超えるとデー
ト詰まりなどの成型性の問題を生じるばかりでなく、単
位重量当たりの表面積が小さくなるため又換能力が低下
するというｌｌｌｆｆ１がある。従って、無機イオン交
換体の粒度は１００μ以下がさらに好ましい。
の構造を部分的に有しでおり、このＭ−ＯＨがイオン交
換に対して重要な役割を果たすのである。すなわち、ハ
ロゲンイオンに対しては、Ｍ−ＯＨ＋ Ｈ”＋ＣＩ−４
Ｍ−ＣＩ ＋Ｈ“ＯＨ→Ｍ−ＣＩ ＋Ｈ２０ また、アルカリイオンに対して１よ、 Ｍ−ＯＨ＋ Ｎａ” −＊Ｍ−Ｎａ ＋ＯＨ−十 Ｈ
”−ｅＭ−Ｎａ ＋ Ｈ２Ｏ このようにしてイオン交換した後のＭ−Ｎａ、Ｍ−ＣＩ
は安定であり、２次分解する恐れはないものである。＊
た、交換した後に発生するＨ”とがＯＨ−はＨ２Ｏとし
て再結合するものであり、半導体素子の配線材料である
アルミニウムを腐食させることはないものである。この
ようにイオン交換した後の生成物も非常に安定であり、
従来のイオン交換樹脂に見られない特徴を有するばかり
でなく、カチオン、７ニオン両方を単一物質でトラップ
、交換する特徴がある。また、この無はイオン交換体は
４００〜４５０℃まで安定であり、半田などの熱衝撃を
与えても交換能力は低下することはないものであろ、こ
の無機イオン交換体をエポキシ樹脂、あるいは変性エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂に添加して混合し、溶融シリ
カ等のｊ！［充填材、フェノール／ボラック樹脂陣の硬
化剤及び必要に応じてワックス、着色剤、カップリング
剤、ＩＩ燃剤等を添加して加熱混練し、その後冷却した
後粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得るので
ある。０１脂組成物に添加するｐ＠成ベイオン交換体添
加量としでは、エポキシＰ、ＦＭ脂１００重量部に対し
て１〜３０重１１部添加することができる。添加量が１
重量部未満の場合には添加効果に乏しく、また添加量が
３０重量部を超えたとしでもイオン交換能力が向上せず
経済的でないものである。また、＊ａイオン交換体の粒
度は２００μ以下が望ましい、２００μを超えるとデー
ト詰まりなどの成型性の問題を生じるばかりでなく、単
位重量当たりの表面積が小さくなるため又換能力が低下
するというｌｌｌｆｆ１がある。従って、無機イオン交
換体の粒度は１００μ以下がさらに好ましい。
しかして、一般式 ＭｚＯｓ・Ｍ’ ｚｏｖ・ｎＨｚ。
（Ｍ、、Ｍ’は３〜５価の遷移金属、ｎは０−２）で示
される金属酸化物の１種あるいは２種以上より構成され
るＳ慨イオン交換体をエポキシ系ｆｌｆ脂に添加するこ
とにより、樹脂組成物中に存在するハロゲンイオンやナ
トリツムイオン等の各イオンと交換して水素イオン及１
水酸イオンを放出し、水素イオン及び水酸イオンが再結
合して水となり、配線材料であるアルミニウムを腐食さ
せることがないものである。Ａ体的には、抽出イオン量
としては従来の１７２以下であり、耐湿信頼性も従来の
２倍以上に向上できた。しかも、二の無機イをン交換体
は上記したように交換能力が高く、加えて金属酸化物で
あるために耐熱性にも優れており半田衝華などの熱衝撃
を受けてもイオン交換能力が低下するということがなく
複合信頼性も向上でき、また純度も高いものである。
される金属酸化物の１種あるいは２種以上より構成され
るＳ慨イオン交換体をエポキシ系ｆｌｆ脂に添加するこ
とにより、樹脂組成物中に存在するハロゲンイオンやナ
トリツムイオン等の各イオンと交換して水素イオン及１
水酸イオンを放出し、水素イオン及び水酸イオンが再結
合して水となり、配線材料であるアルミニウムを腐食さ
せることがないものである。Ａ体的には、抽出イオン量
としては従来の１７２以下であり、耐湿信頼性も従来の
２倍以上に向上できた。しかも、二の無機イをン交換体
は上記したように交換能力が高く、加えて金属酸化物で
あるために耐熱性にも優れており半田衝華などの熱衝撃
を受けてもイオン交換能力が低下するということがなく
複合信頼性も向上でき、また純度も高いものである。
以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明す１２び
表１に示す配合成分を均一に分散混合した後、熱ロール
により溶融混練し、次いで冷却後粉砕して半導体封止用
エポキシ樹脂組成物を得た。
により溶融混練し、次いで冷却後粉砕して半導体封止用
エポキシ樹脂組成物を得た。
次に、得られた樹脂組成物中のイオン量を測定すると共
に、耐湿性を測定した。なお、イオン量の測定は、樹脂
組成物の硬化物を１００メツシユに通過させた後、１５
１℃の水蒸気で５０時間抽出した後、ろ過し、ろ液をイ
オンクロマドにより測定した。ｉ！湿性試験は、アルミ
ニツムのモデル素子を１６ビンＤＩＰに封止し、二の封
止品を１５１℃・１００％ＲＨの条件に放置してアルミ
ニウムの腐食を目視にてａ祭し、封止品５０％が不良と
なるまでの時間で表した。結果をａ２及び表３に示す１
表２の結果から実施例１．２の樹脂組成物中の各イオン
が大きく減少しでいることが分かる。また、表３の結果
から実施例１，２の封止品は耐湿性に優れていることが
分かる。
に、耐湿性を測定した。なお、イオン量の測定は、樹脂
組成物の硬化物を１００メツシユに通過させた後、１５
１℃の水蒸気で５０時間抽出した後、ろ過し、ろ液をイ
オンクロマドにより測定した。ｉ！湿性試験は、アルミ
ニツムのモデル素子を１６ビンＤＩＰに封止し、二の封
止品を１５１℃・１００％ＲＨの条件に放置してアルミ
ニウムの腐食を目視にてａ祭し、封止品５０％が不良と
なるまでの時間で表した。結果をａ２及び表３に示す１
表２の結果から実施例１．２の樹脂組成物中の各イオン
が大きく減少しでいることが分かる。また、表３の結果
から実施例１，２の封止品は耐湿性に優れていることが
分かる。
表１
注１）イミグゾール系硬化促進剤
表２
表３
（発明の効果］
上記のように本発明は、一般式 Ｍ２Ｏ，・Ｍ′ｚｏ、
・ｎＨ＋ｏ（Ｍ、Ｍ’は３〜５価の遷移金属、ｎは０〜
２）で示される金属酸化物の１種あるいは２種以上で形
成される無機イオン交換体をエポキシ系樹脂に配合した
ので、ｊ１機イオン交換体が樹脂組成物中に存在するハ
ロゲンイオンやナトリウムイオン等のイオンと交換して
アルミニウムに無害な水素イオン及び水酸イオンを放出
するために、配線材料であるアルミニウムを腐食させる
ことがなく、耐湿信頼性向上することができるものであ
り、耐湿信頼性を従来の２倍以上に向上できた。
・ｎＨ＋ｏ（Ｍ、Ｍ’は３〜５価の遷移金属、ｎは０〜
２）で示される金属酸化物の１種あるいは２種以上で形
成される無機イオン交換体をエポキシ系樹脂に配合した
ので、ｊ１機イオン交換体が樹脂組成物中に存在するハ
ロゲンイオンやナトリウムイオン等のイオンと交換して
アルミニウムに無害な水素イオン及び水酸イオンを放出
するために、配線材料であるアルミニウムを腐食させる
ことがなく、耐湿信頼性向上することができるものであ
り、耐湿信頼性を従来の２倍以上に向上できた。
しかも、この無機イオン交換体は交換能力が高く、加え
て金属酸化物であるために耐熱性にも浸れており半田衝
撃などの熱衝撃を受けてもイオン交換能力が低下すると
いうことがな（複合信頼性も向上でき、また純度も高い
ものである。
て金属酸化物であるために耐熱性にも浸れており半田衝
撃などの熱衝撃を受けてもイオン交換能力が低下すると
いうことがな（複合信頼性も向上でき、また純度も高い
ものである。
代理人 弁理士 石 １）長 七
手続補正書（自発）
昭和６０年４月８日
特許汁受Ｗ殿
２、発明の名称
悴みｆＧ ｊｔ止重用エポキシ樹脂組成物３補正をする
者 π件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者 藤井１大 ４、代理人 ３便番号 ５３０ 住 所 大阪市北区梅田１丁目ＩＺ番１７号５、補正命
令の日イ・イ 自発 ６、補正により増ノｍｒる発明の数 なし７、訂正の
対象 １）明ｍｔ！ＦｆＥ２頁第１６社乃至第１７打目の１−
特にハロゲン、・・・もたらし、」を削除し、［特にハ
ロゲン、アルカリなどのイオン性不純物がイオン化し、
」を挿入します。
者 π件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者 藤井１大 ４、代理人 ３便番号 ５３０ 住 所 大阪市北区梅田１丁目ＩＺ番１７号５、補正命
令の日イ・イ 自発 ６、補正により増ノｍｒる発明の数 なし７、訂正の
対象 １）明ｍｔ！ＦｆＥ２頁第１６社乃至第１７打目の１−
特にハロゲン、・・・もたらし、」を削除し、［特にハ
ロゲン、アルカリなどのイオン性不純物がイオン化し、
」を挿入します。
２）同上第３頁ｆＪｔＪ１９行目の「クロルイオン」の
次に、「、ブロムイオン」を挿入します。
次に、「、ブロムイオン」を挿入します。
３ン同上第４頁１１８行乃至ｉ９行目の［例えば、アン
チモン・・・等があり、」を削除し、［例えば、リン、
ひ素、７ンチモン、ビスマス、アルミニウム、〃リワム
、インジウム等があり、好ましくはアンチモンとビスマ
スの組み合わせである。］を挿入します。
チモン・・・等があり、」を削除し、［例えば、リン、
ひ素、７ンチモン、ビスマス、アルミニウム、〃リワム
、インジウム等があり、好ましくはアンチモンとビスマ
スの組み合わせである。］を挿入します。
４）同上ｔｌＳＳｌＳＳ行第１行２行目の［好ましい無
代イオン・・・である。Ｊを削除します。
代イオン・・・である。Ｊを削除します。
５）同上同頁第７行乃至第１１行目の全文を削除し、以
下の文を挿入します。
下の文を挿入します。
ｒＭ−ｏＨ＋Ｈ′＋ｃ＋−→Ｍ−ＣＩ＋Ｈ”＋ＯＨ−→
Ｍ−ＣＩ ＋ Ｈ，。
Ｍ−ＣＩ ＋ Ｈ，。
また、アルカリイオンに対しては、
Ｍ ＯＨ＋Ｎａ＋−ｅＭ−ＯＮａ＋ＯＨ−＋Ｈ’４Ｍ
−０Ｎａ ＋Ｈ２０Ｊ ６）同上同頁第７行目のＦＭ−ＮａＪを「Ｍ−ＯＮａＪ
と訂正します。
−０Ｎａ ＋Ｈ２０Ｊ ６）同上同頁第７行目のＦＭ−ＮａＪを「Ｍ−ＯＮａＪ
と訂正します。
７）同上第９頁の表１中の「注２）」及び表外の［注２
）Ｓｂ、Ｏ，・Ｂｉ、Ｏ，・０．５Ｈ２０Ｊをそれぞれ
削除します。
）Ｓｂ、Ｏ，・Ｂｉ、Ｏ，・０．５Ｈ２０Ｊをそれぞれ
削除します。
Claims (3)
- （１）一般式Ｍ＿２Ｏ＿３・Ｍ′＿２Ｏ＿５・ｎＨ＿２
Ｏ（Ｍ、Ｍ′は３〜５価の遷移金属、ｎは０〜２）で示
される金属酸化物の１種あるいは２種以上で形成される
無機イオン交換体がエポキシ系樹脂に配合されて成るこ
とを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - （２）無機イオン交換体がエポキシ系樹脂１００重量部
に対して１〜３０重量部配合されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物。 - （３）無機イオン交換体の粒径が２００μ以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26031884A JPS61138619A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26031884A JPS61138619A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138619A true JPS61138619A (ja) | 1986-06-26 |
| JPS6336614B2 JPS6336614B2 (ja) | 1988-07-21 |
Family
ID=17346350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26031884A Granted JPS61138619A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138619A (ja) |
Cited By (11)
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| JPH01101658A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
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-
1984
- 1984-12-10 JP JP26031884A patent/JPS61138619A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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