JPS6119625A - 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

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JPS6119625A
JPS6119625A JP13806384A JP13806384A JPS6119625A JP S6119625 A JPS6119625 A JP S6119625A JP 13806384 A JP13806384 A JP 13806384A JP 13806384 A JP13806384 A JP 13806384A JP S6119625 A JPS6119625 A JP S6119625A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
resin
semiconductor
composition
Prior art date
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Application number
JP13806384A
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English (en)
Inventor
Hisashi Hirai
久之 平井
Naoko Kihara
尚子 木原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は半導体におけるアルミニウム配線の防食性が優
れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 近年、半導体の高集積化が進むにつれて、半導体封止剤
に対する要求も一層高まってきている。
このため、現在では、耐熱性及び耐湿性などの各種特性
が優れた封止剤として、ベース樹脂がノボラック型エポ
キシ樹脂で、硬化剤がフェノールノボラック型エポキシ
樹脂であるエポキシ樹脂組成物が主に使用されるように
なり、半導体の信頼性が大幅に向上してきている。
ところで、樹脂封止型半導体の信頼性は、該半導体に浸
入する水分と樹脂中に含まれる陰イオン性不純物との相
互作用並びに有機酸の存在に大きく依存する。即ち、外
部から浸入した水分と陰イオン性不純物とが互いに影響
し合い、更には有機酸にもよって、例えば、半導体の配
線を腐食させ、断線に至らしめることがある。このよう
な断線という事態は、配線の材質がアルミニウムである
場合に多発する(半導体素子における封止樹脂の問題、
応用物理、第49巻、第2号、 1980年参照)。し
たがって、半導体の信頼性をより高めるためには、封止
剤中に含まれる陰イオン性不純物及び有機酸に対する対
策を工夫しなければならない。
封止剤中に含まれる陰イオン性不純物としては、エポキ
シ樹脂の製造原料であるエピクロルヒドリンから離脱し
たC1−イオンが例示される。
また、ベース樹脂及び硬化剤の加水分解により陰イオン
性不純物であるCl−及びOH−が生成する。一方、硬
化反応が不完全である場合には、硬化剤中のフェノール
成分が不純物と・して残存することになる。この他にも
、封止剤における充填剤、硬化促進剤、離型剤、難燃剤
、表面処理剤及び顔料などの添加剤中には、ハロゲンイ
オン及び有機酸が混入している。そこで、かかる陰イオ
ン性不純物及び有機酸の含有量が少ない樹脂組成物を得
る必要性が生じるが、これらの不純物を完全に除去する
ことは技術的に困難であり、しかも高純度品とすること
で大幅な価格上舅が避けられなくなるため、これらには
自ずと限界があった。
[発明の目的] 本発明は、アルミニウム配線の腐食に影響を与えるおそ
れが少ない半導体封止用エポキシ樹脂組成物の提供を目
的とする。
[発明の概要] 本発明者らは、従来の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
に含まれる陰イオン性不純物及び有機酸の影響を軽減す
ることが可能な添加剤を見出し、本発明を完成するに至
った。
即ち、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、従
来の半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エポキ
シ樹脂及び該樹脂の硬化剤の総量に対し、次式: 0≦−<1.5なる関係を有し1mは整数を表わす) で示されるハイドロタルサイト系化合物を0.05〜2
0重量%添加してなることを特徴とする。
本発明の組成物においては、ベース樹脂としてのエポキ
シ樹脂、該樹脂の硬化剤及びハイドロタルサイト系化合
物のみが必須成分である。
本発明において用いられるハイドロタルサイト系化合物
とは、次式: %式%) (式中、x、y及び2はそれぞれ、0〈−≦1゜O≦−
<1.5なる関係を有し、mは整数を表わす) で示される複合金属化合物をいう。該化合物は、組成物
中のハロゲンイオン及び有機酸イオンを自己のCO?イ
オンと置換するか、あるーいはそのまま配位結合せしめ
ることにより、不純物イオンを補束し、組成物中の不純
物イオン濃度を低下させる作用を有する。該化合物の代
表例としては、例えば、 Mg4.5A文、、(OH) 13CO3・3.5H2
0(商品名[IHT−4A 。
協和化学工業■製)、 M g s A文1.5(OH)13C03・3.5H
20、Mg  A文 (OH)   ・3.5HO・・
・・・・C03のないり4.5 2  13   2 イブ等が挙げられる。これらの中では、特にDHT−4
Aが好ましく、その市販品中にはipm以下の粒子が約
95%含まれている。これらのハイドロタルサイト系化
合物は、1種もしくは2種以上の混合系で用いられ、そ
の添加量はエポキシ樹脂及びその硬化剤の総量に対して
、0.05〜20重量%、好ましくは0.1〜10重章
%の範囲内である。0.05重量%未満の場合は耐湿性
及び信頼性が向上せず。
20重量%を超えると吸湿時の絶縁抵抗が低下する。
本発明において用いうるエポキシ樹脂は、通常知られて
いるものであればいかなるものであってもよく、特に限
定されない。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型エ
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、線状脂肪族エポキシ樹脂
、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲ
ン化エポキシ樹脂などのような、−分子中にエポキシ基
を2個以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。
しかしてこれらエポキシ樹脂は1種もしくは2種以上の
混合系で用いられる。また、これらエポキシ樹脂は、塩
素イオンの含有量が10ppm以下、加水分解性塩素の
含有量が0.1重量%以下のものが望ましい、上記エポ
キシ樹脂の中でもグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が
最も好ましく、特にエポキシ当量170〜300のノボ
ラック型エポキシ樹脂を用いた場合に重合反応が行ない
易く最も優れた特性を得ることができる。
本発明において用いられる硬化剤は、通常知られている
ものであればいかなる化合物であってもよく、格別限定
されない。しかしながら、良好な半導体封止膜を得るた
めには、−分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有
するフェノール樹脂及び多価フェノール化合物が好まし
い6具体的に例示するど、フェノールノボラック樹脂、
タレゾールノボラック樹脂、 tert−ブチルフェノ
ールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂
などのノボラック型フェノール樹脂、並びにクレゾール
型フェノール樹脂、ビスフェノールAなどである。これ
らの中でもノボラック型フェノール樹脂がエポキシ樹脂
との重合反応を行なう上で最も好ましい。また樹脂の軟
化点は60℃〜 180℃の範囲内にあることが好まし
い。
上記した硬化剤は、1種もしくは2種以上の混合系で用
いられる。その添加量は、エポキシ樹脂に対して、通常
0.5〜1.5当量比、好ましくは0.8〜1.2当量
比の範囲内である。
本発明においては、上記三成分に加えて、必要に応じ、
半導体封止用エポキシ樹脂組成物に通常配合される添加
剤を加えてもよい。かかる添加剤としては、硬化促進剤
、充填剤などが例示される。
これらの添加剤の中で、硬化促進剤としては一般に金属
キレート類、三級アミン類、イミダゾール類、有機ホス
フィン化合物等がある。
無機質充填剤の具体例としては1石英ガラス粉末、結晶
性シリカ粉末、ガラス繊維、タルク、アルミナ粉、ケイ
酸カルシウム粉、炭酸カルシウム粉、硫酸バリウム粉、
マグネシア粉などがあるが、これらの中で石英ガラスや
結晶性シリカ粉が最も好ましい。
更に、本発明に係るエポキシ樹脂系組成物は必要に応じ
て、例えば天然ワックス類9合成ワックス類、直鎖脂肪
酸の金属塩、酸アミド類、エステル類もしくはパラフィ
ン類などの離型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン
、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃
剤、カーボンブラックなどの着色剤、シランカップリン
グ剤。
シリコーンオイル、界面活性剤などを適宜添加配合して
も差しつかえない。
[発明の効果] 本発明において用いられるハイドロタルサイト系化合物
は、アルミニウム腐食に最も悪影響を与えるハロゲン及
び有機酸の陰イオン性不純物を自己のC03)イオンと
置換するか、あるいはそのまま配位結合せしめる作用を
有する。このため、該化合物を添加してなる本発明組成
物によれば、樹脂中の上記陰イオン濃度を低下させるこ
とができるため、半導体素子に用いられるアルミニウム
配線を腐食させるおそれはない。したがって、該エポキ
シ樹脂組成物を用いて半導体を封止することにより、高
温高湿度中において信頼性が大幅に向上した素子が得ら
れることになるため、その工業的価値は極めて大である
と言える。
[発明の実施例] 実施例1〜5 エポキシ当量220のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポシ樹脂A)、エポキシ当量290の臭素化エ
ポキシノボラック樹脂(エポキシ樹脂B)、分子量80
0のフェノールノボラック樹脂硬化剤、ハイドロタルサ
イトDHT−4A (協和化学工業、商品名)、トリフ
ェニルホスフィン、溶融性シリカ粉末、モンタンワック
ス、カーボンブラック、シランカップリング剤を第1表
に示す組成比(重量部)に配合した。′これらの組成物
をそれぞれミキサーで十分混合し加熱ロールで混練した
ものを冷却後粉砕して、エポキシ樹脂系成形材料とした
。この成形材料を用いて直径100I、厚さ2IIII
の円板を 180℃で3分間のトランスモールド成形に
より成形し、更に 180℃で8時間加熱して硬化させ
ることにより、実施例1〜5の組成のエポキシ樹脂系組
成物の試験片とした。
一方、シリコンウェハーにアルミニウムのテストパター
ンを作成した素子を 175℃で3分間モールド成形し
、更に180℃、8時間加熱硬化させることにより、プ
レッシャークツカーおよび通電プレッシャークツカー用
信頼性評価素子とした。
以上の操作で得た円板試料については、 120℃の飽
和水蒸気中に7日間放置してから取出した後、導電塗料
を塗布して電極を作成し、該電極の絶縁抵抗を測定した
。測定結果を第1図に示した。信頼性評価用素子につい
ては、 120℃の飽和水蒸気中で通電と無通電による
評価を実施し、該素子の腐食によるアルミニウム配線の
断線の有無を電気的に検出する方法で測定した。測定結
果は、累積破壊確率として第2図に示した。
一方、成型硬化後の樹脂を再度粉砕して 180℃、2
時間の熱水抽出を行い、抽出液の導電率とpHを測定し
た。角測定値を第2表に示した。
なお、ハイドロタルサイト系化合物を添加していないこ
とを除いては、上記と同様にして比較すべき試料を作成
し、同様の試験に付した。
第1表 第2表
【図面の簡単な説明】
第1図は導電塗料を塗布した電極の各種温度下における
絶縁抵抗値を示した図、第2図は半導体素子ノアルミニ
ウム配線について、その断線力く生じる累積破壊確率を
経時的に示した図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹
    脂及び該樹脂の硬化剤の総量に対し、次式: Mg_xAl_y(OH)_2_x_+_3_y_−_
    2_z(CO_3)_z・mH_2O(式中、x、y及
    びzはそれぞれ、、0<y/x≦1、0≦z/y<1.
    5なる関係を有し、mは整数を表わす) で示されるハイドロタルサイト系化合物を0.05〜2
    0重量%添加してなることを特徴とする半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物。
JP13806384A 1984-07-05 1984-07-05 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 Pending JPS6119625A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61285245A (ja) * 1985-06-13 1986-12-16 Matsushita Electric Works Ltd エポキシ樹脂成形材料
JPH01206655A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置およびそれに用いるエポキシ樹脂組成物
JPH01206656A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置
JPH0450257A (ja) * 1990-06-18 1992-02-19 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ組成物
US5093712A (en) * 1989-11-15 1992-03-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Resin-sealed semiconductor device
JPH04264155A (ja) * 1991-02-20 1992-09-18 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
WO2007061037A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Hitachi Chemical Co., Ltd. 電子部品用液状樹脂組成物及び電子部品装置
WO2023167267A1 (ja) * 2022-03-02 2023-09-07 太陽ホールディングス株式会社 硬化性樹脂組成物、硬化物およびプリント配線板

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61285245A (ja) * 1985-06-13 1986-12-16 Matsushita Electric Works Ltd エポキシ樹脂成形材料
JPH01206655A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置およびそれに用いるエポキシ樹脂組成物
JPH01206656A (ja) * 1988-02-15 1989-08-18 Nitto Denko Corp 半導体装置
US5093712A (en) * 1989-11-15 1992-03-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Resin-sealed semiconductor device
JPH0450257A (ja) * 1990-06-18 1992-02-19 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ組成物
JPH04264155A (ja) * 1991-02-20 1992-09-18 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
WO2007061037A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Hitachi Chemical Co., Ltd. 電子部品用液状樹脂組成物及び電子部品装置
US8232355B2 (en) 2005-11-25 2012-07-31 Hitachi Chemical Co., Ltd. Liquid resin composition for electronic components and electronic component device
WO2023167267A1 (ja) * 2022-03-02 2023-09-07 太陽ホールディングス株式会社 硬化性樹脂組成物、硬化物およびプリント配線板

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