JPS61269341A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPS61269341A
JPS61269341A JP11040985A JP11040985A JPS61269341A JP S61269341 A JPS61269341 A JP S61269341A JP 11040985 A JP11040985 A JP 11040985A JP 11040985 A JP11040985 A JP 11040985A JP S61269341 A JPS61269341 A JP S61269341A
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JP
Japan
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resin composition
resin
weight
parts
semiconductor device
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JP11040985A
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English (en)
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Akio Nishikawa
西川 昭夫
Masaji Ogata
正次 尾形
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高温高湿状態の元で長時間放置しても信頼性
の高い動作を提供可能な樹脂封止型半導体装置に関する
〔発明の背景〕
レジンパッケージ型半導体装置においては、高温高湿状
態(例えば、65C195チ相対湿度中。
あるいは121tr、2気圧過飽和水蒸気中などンに長
時間、製品を放置した場合、配線At、特にパッド部の
電極Atが腐食断線する問題が生ずる。
この原因は、パッケージ内への水分(外気の水分)の浸
入に伴ない、各種の腐食要因が絡んで派生するものであ
る。しかし、このメカニズムについては、必ずしも充分
に究明されてはいない。
上記問題の対策としては、封止材料の素子に対する応力
の低減、樹脂組成物と素子界面との密着性、接着性の改
善、樹脂中に含まれているイオン性不純物の低減、樹脂
硬化物バルクの疎水化など種々の方策が講じられてき念
しかし、近年、実装方式の高密度化に伴ない、レジンパ
ッケージ型半導体装置が半田浴中にさらされる条件が苛
酷になるすう勢にラシ、パンケージ品に対する熱ストレ
スも増す傾向にある。
なお、関連する技術としては、 J、Appl。
polym、 3ci、、112029 (1967)
、 J、 kppl、 polYm。
Sci、1@ 607(1968)に記載されている。
〔発明の目的〕
本発明は、封止用の樹脂組成物にすぐれた耐熱性を付与
する目的でなされたものである。
〔発明の概要〕
本発明の要旨は、 1、少なくとも、次式 〔式中、RはH,CHsのいずれかであり、mは1〜4
である。〕で表わされる2官能工ポキシ化合物を含む樹
脂組成物で封止してなることを特徴とする樹脂封止型半
導体装置。
λ 少なくとも1次式 〔式中、RはH,CHsのいずれかであり、mは1〜4
である。〕で表わされる2官能工ポキシ化合物、多官能
エポキシ化合物とを含む樹脂組成物で封止してなること
を特徴とする樹脂封止型半導体装置。
3、 少なくとも、次式 〔式中、RはH,CHsのいずれかであシ、mは1〜4
である。〕で表わされる2官能工ポキシ化合物と、多官
能エポキシ化合物、ノボラック型フェノール樹脂とを含
む樹脂組成物で封止してなることを特徴とする樹脂封止
型半導体装置である。
本発明において、次式 で表わされる2官能工ポキシ化合物は、例えば以下の反
応によシ得られる。
本発明において多官能エポキシ化合物としては、例えば
ビスフェノール人のジグリシジルエーテル、ブタジエン
ジエボキサイド、3,4−エポキシシクロへキシルメチ
ル−(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレ
ート、ビニルンクロヘキサンジオキシド、4,4′−ジ
(1,2−エポキシエチル)ジフェニルエーテル、4.
4’ −(1゜2−エポキシエチル)ビフェニル、2,
2−ビス(3,4−エポキシンクロヘキシルンプロパン
レソルクンのグリ7ジルエーテル、70ログルシンのシ
クリシジルエーテル、メチルフロログルクンのジグリシ
ジルエーテル、ビス−(2,3−エホキシククロペンチ
ル)エーテルt 2− (3@  4−エポキシ)シク
ロヘキサン−5,5−スピロ(3,4−エポキシ)−シ
クロヘキサン−m−ジオキサン、ビス−(3,4−エポ
キシ−6−メチ/L/7クロヘキクル)アジペート、N
、N’−m−フェニレンビス(4,5−エポキシ−1,
2−7クロヘキサン)ジカルボキシイミドなどの2官能
のエポキシ化合物、バラアミノフエニノールのトリグリ
シジルエーテル、ポリアリルグリシジルエーテ/I/%
 1. 3. 5−トリ(1,2−エポキシエチル)ベ
ンゼン、2.2’、4.4’−テトラグリシドキシベン
ゾフェノ/、テトラグリシドキシテトラフェニルエタン
、フェノールホルムアルテヒドノポラツクのポリグリシ
ジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、
トリメチロールプロパ/のトリグリ7ジルエーテルなど
3官能以上のエポキシ化合物が用いられる。
また、本発明において、ノボラック型フエノール樹脂と
しては、フェノール類とアルデヒド系化合物とを、酸触
媒の存在下に縮合反応させて得られる縮合物である。こ
のようなものとしては例えば、フェノール類として、フ
ェノール、O−クレゾール、m−クレゾール、p−クレ
ゾール、2゜4−キシレノール、2,5−キシレノール
、2゜6−キシレノール、3.4−キシレノール、3゜
5−キシレノール、p−ターシャリ−ブチルフェノール
などの少なくとも1種と、ホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒドなどのアルデヒド系化合物の少なくとも1種を
、塩酸、脩酸などの酸触媒の存在下に還流状態で30〜
180分間縮合反応させて得られる。
さらに、本発明においては、前記3成分を含む組成物の
硬化反応を促進する目的で各種の触媒を添加することが
でき、この触媒としては、例えばトリエタノールアミン
、テトラメチルブタンジアミン、テトラメチルベンタン
ジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチレ
ンジアミン及びジメチルアニリン等の第3級アミン、ジ
メチルアミノエタノール及びジメチルアミノペンタノー
ル等のオキシアルキルアミンならびにトリス(ジメチル
アミノメチル)フェノール及びメチルモルホリン等のア
ミン類を適用することができる。
又、同じ目的で、触媒として、例えばセチルトリメチル
アンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムアイオ
ダイド、トリメチルドデシルアンモニウムクロライド、
ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロライド
、ペンジルメチルパルミチルアンモニウムクロライド、
アリルドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベ
ンジルシメチルステアリルアンモニウムプロマイド、ス
テアリルトリメチルアンモニウムクロライド及びペンジ
ルジメチルテトラデシルアンモニクムアセテート等の第
4級アンモニウム塩を適用することができ、更には、2
−ウンデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、
2−エチルイミダゾール、2−ヘプメデシルイミダゾー
ル、2−メチル−4−エチルイミダゾール、1−メチル
イミダゾール% 1−プロピ/l/−2−メチルイミダ
ゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール。
1−シアノエチA/−2−メチルイミダゾ−/’S 1
−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シ
アンエチル−2−フェニルイミタソール、l−アジ/−
2−メチルイミダゾール及び1−アジン−2−ウンデシ
ルイミダゾール等のイミダゾール化合物あるいは又、ト
リフェニルホスフィ/テトラフェニルボレート、トリエ
チルアミンテトラフェニルボレート、N−メチルモルポ
リ/テトラフェニルボレート、ビ替ジンテトラフェニル
ホレート2−エチ)v −4−メチルイミダゾールテト
ラフェニルボレート及び2−エチル−1,4−ジメチル
イミダゾールテトラフェニルボレート等のテトラフェニ
ルボロン塩等が有用でらる。
上記の触媒はその2種以上を併用することもでき、その
量は、多官能エポキシ化合物(A)100に対して、重
量比で、0.01〜20の範囲で用いればよい。
また、本発明の樹脂組成物には、その用途、使用目的に
応じて1例えば炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、チ
タニア、水酸化アルミニウム、ケイ酸7/I’ミニウム
、ケイ酸ジルコニウム、ジルコン、ガラス、メルク、マ
イカ、黒鉛、アルミニウム、銅、鉄などの粉末や短繊維
状充填剤、脂肪酸及びワックス類等の離型剤、エポキシ
シラン、ビニルシラン、ボラン系化合物及びアルキルチ
タネート系化合物等のカンプリング剤、そしてさらに、
アンチモンやリンの化合物及びノ・ロゲン含有化合物の
ような難燃剤を加えることができる。
本発明の樹脂組成物は、上記し次成分をロール、ニーダ
−、コニーダー、またはヘンシェルミキサー等を用いて
加熱(約70〜80C)混練することによって調製され
る。また、成分化合物が固体でおる場合には、微粉化し
た後混合するトライブレンド法によって配合することも
できる。得られ九組成物は約150〜200Cの温度で
短時間に硬化できる。
〔発明の実施例〕
実施例1〜3 2官能工ポキシ化合物として1次式で表わされる3種類 2官能工ポキシ化合物 融点(C) A        51〜53 B        102〜104 C118〜120 を、それぞれ別個に100重量部採取した。これらにそ
れぞれ、ノボランク型フェノール樹脂(日立化成社製、
軟化点78〜82C)を55重量部触媒として、イミダ
ゾール系化合物2MA−OK(四国化成社製、トリアゾ
ール置換イミダゾール・インシアヌル酸付加物)2重量
部、カンプリング剤として  コアルミネート系カンブ
リング剤APG(楠本化成社製)、2重量部、難燃材と
して赤リン3.0重量部、離型剤として、ヘキストワッ
クスE(ヘキストジャパン社梨)2型骨部フイラとして
溶融石英ガラス粉480重量部、着色剤としてカーボン
ブランクCM−800(キャボント社製)2.0重量部
を配合した。
次いで、75〜80Cに加熱された2本ロール(8イン
チ径〕で8分間混線した後、冷却、粗粉砕して半導体封
止用樹脂組成物を得た。この樹脂練成物は、175±5
G、70kg/♂、1.5分間の条件でトランスファ成
形して、レジンパッケージ型メモリ用LSI(16pi
n、256kbitD−RAMメモリLSI)に成形さ
れた。
上記のモールド品それぞれ100個を、121C12気
圧の過飽和水蒸気中(プレンシャ・クン力試験PCT)
に所定時間放置した後、素子上のパッド部At電極が腐
食して断線しているか否かをチェックした。
結果を第1衣に示した。
第   1   表 実施例4 ノボランク凰のオルソ−クレゾール・ホルムアルデヒド
樹脂とエビクロルヒドリ/との反応にょシ得られるエポ
キシ樹脂(軟化点二85〜95C、エポキシ当量195
1日本化薬社製)50重量部、2官能工ポキシ化合物と
して、実施例1中で用いたA〔融点51〜53C)を5
0重量部、硬化剤として、ノボランク型フェノール樹脂
(日立化成社製、軟化点78〜82c)を55重量部、
触媒として、トリエチルアミンテトラフェニルボレー)
 (TEA−K)1.5重畳部、トリフェニルホスフィ
ン1.0重量部、カンプリング剤としてエボキクシ27
KBM403 (信越化学社製)20重量部、難燃剤と
して赤リンzO重量部、三酸化アンチモン2.0重量部
、離型剤として、ヘキストワックスE(ヘキストジャパ
ン社製)1重量部、ステアリン酸カルシウム2重量部、
フィシとして溶融石英ガラス粉 重量部、着色剤として
カーボンブランクCM−800(キャポント社裂) 2
.0重量部、を配合した。
次いで、75〜80Cに加熱された2本ロール(8イン
チ径)で8分間混練した後、冷却、粗粉砕して半導体封
止用の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物は、180 
C,70k g/cm” 、 1.5分間の条件でトラ
ンスファ成形して、レジンパッケージ型メモリ用LS 
I (16pin、256にピントメモリLSI)に成
形された。
上記のモールド品100個を、1000%2気圧の過飽
和水蒸気中(プレンシャ・クンカ試験PCT)に所定時
間放置した後、素子上のバンド部At電極が腐食して断
線しているが否かをチェックした。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、RはH、CH_3のいずれかであり、mは1〜
    4である。〕で表わされる2官能エポキシ化合物を含む
    樹脂組成物で封止してなることを特徴とする樹脂封止型
    半導体装置。
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