JPS6343919A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐湿性に優ｎた半導体封圧用エポキシ樹脂組
成物（以下、封止材と略す）の製造法に関する。

（従来の技術） 封止材を用いたトランスファ成形法によるＴＲ５，ＩＣ
，ＬＳＩ等半導体の樹脂封止は、その生産性の良さから
封止法の主流を占めている。

しかし、樹脂封止の欠点は、プレックヤークッカーテス
ト（以下、ＰＣＴと略す）等におけろ耐湿性の低下にあ
り、基本的には充填材とエポキシ樹脂のぬｎ注を良くす
るためのカップリング剤の使用、さらには樹脂、箔加剤
等素材の高純度化により、レベル向上が図られてきた。

−力半導体の高集積度化が進むにしたがい素子サイズが
大きくなるとともにアルミ配線が微細化し、より一層の
耐湿性向上が要求さｎている。

（発明が解決しょうとする問題点） 本発明はかかる状況に鑑みなされたものであり、耐湿性
に優ｎた封止材を提供することにある。

（問題点全解決するための手段） 本発ＥＩＡは充填材とカップリング列を営むエボギシ樹
脂組成物において、０２！用するカップリング剤の３０
〜７０％であらかじめコート処理さｎた充填材を用いる
ことを特徴とする。

カップリング剤の使用方法として【ニジリカ等充填材の
他、樹脂、硬化剤、その他象加物を含む配合物に対して
後から液状カップリング剤を重加するインテグラルブレ
ンド法が知らｎており、作業工程が簡単であることから
一般的に採用さｎている。

また、カップリング剤使用の目的が、充填材と樹脂の接
着を向上させるために、あらかじめコート処理をするこ
とも公知であり、たとえばガラス繊維等においてはカッ
プリング剤処ＥＩｉをしたものが一般的に使わｎている
。

（作用） コート処理管行う方法としては、充填材にカップリング
剤を直接噴霧する方法（乾式法）や、カップリング剤を
水やメタノール浴液として充填材を処理した後乾燥する
方法（湿式法ンがあり、処理効果としては後者が優れて
いる。

しかしながら、耐湿性向上を目的にインテグラルブレン
ド法さらにコート処理について検討を行りたもののコー
ト処理に工ろ効果はなかった。なおここでいう耐湿性は
、テスト素子を封止材で封止し、ＰＣＴ処理を行った時
のアルミ配線の腐食の程度により判定する。

本発明者等はこの問題点について鋭意検討した結果、使
用するカップリング剤の３０〜７０％であらかじめコー
ト処理したシリカを用い、残りのカップリング剤のイン
テグ２／Ｌ−ブレンド法により添加することで＃ｆ湿性
が向上することを見い出し、本発明に至ったものである
。その理由は明確ではないが、樹脂中に溶けているカッ
プリング剤が、牛導体素子表面と封止材との接着にも効
いているためと考えらｎる。あらがじめコート処理を行
うカップリング剤ｆは全使用量の３０％以上であること
が必要であり、そｎより少ないと樹脂と充填材の接着が
不光分となる。また、インテグラルブレンド法に用ｉる
カップリング剤量も全便用量の３０％以上であることが
必要であり・それ以下の場合牛導体素子と樹脂の接着が
不光分となる。

本発明で使用することができるカップリング剤としては
、特に限定されないが、日本ユニカー製のＡ−１８７，
Ａ−１８６，Ａ−１６３゜Ａ−１１６０等が好ましく、
単独もしくは併用して用いることができる。全使用量は
１〜５重量部が好ましい。

また、充填材としては、溶融クリ力、結晶性シリカ、ア
ルミナ、ジルコン、ガラス、マイカ等を用いることがで
きるが、耐湿性や熱伝尋性の点から、シリカ、アルミナ
が好適である。さらに形状については配向度の小さい角
形もしくは球形のものが好ましい。さらに本発明の効果
に球形シリカに対して大きい。これは、球形シリカが溶
射法により作られ表面水酸基濃度が低いため、コート処
理の効果が大きく効くものと考えらｎる。

本発明に用いると七ができるヱポキシ樹脂としては、た
とえばビス２エノールＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシ
ノール、２エノールノボラツク、クレゾールノボラック
などのフェノール類のグリシジルエーテル、ブタンジオ
ール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどのアルコール類のグリシジルエーテル、フタル
酸、イノフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ２タル
酸などのカルボンｍ類のグリフジルエステル、アニリン
、インシアヌール酸などの窒素原子に結合した活性水素
をゲリシジル基で置換したものなどのグリシジル型エポ
キシ樹脂、分子内のオレフィン結ｏｆ過酸等でエボ牛７
化して得られるいわゆる脂環型ヱボキシドなどがあげら
れる。中でもエポキシ当量１８０へ２０５のθ−クレゾ
ールノボラック型エボキク樹脂が耐湿性及びガラス転移
温度など耐熱性に優ｎており、最も好適である。

また、硬化剤としては特に制約はないが、ノボラック型
フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂などの７
エノール樹脂、テトラヒドロ無水フタ／Ｌ−酸、無水ビ
ロメリツｌ＆などの酸無水物、ジアミノジフェニルメタ
ン、ジアミノジフェニルスルフオルなどのアミン畑、ア
ジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドなど
の２塩基酸ジヒドラジド類など金用いろことができ、エ
ポキシ基に対する当量比α５〜１゜５の範囲で、単独も
しくは２種以上併用してもかまわない。

硬化促進剤としては、たとえば、２メチルイミダゾール
、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル
−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、ベン
ジルジメチルアミン、また１、８−ジアザビシフｃＩ（
５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵと略す）、ＤＢＵ
のフェノール塩、ノボラック樹脂塩、カリボール塩など
のＤＢＵ誘導体類、トリブチルアミンなどのアミン類、
トリブチルホスフィンやトリフェニルホスフィン、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレートなど
の有機リン化曾物など全用いろことができる。さらに可
撓剤としてポリブタジェン、アクリロニトリル−ブタジ
ェン共重合体などのゴム類およびこｎらの末端カルボ千
り、ヒドロキシ、内部エボキ７などを有する変性ゴム類
、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーンゲル
、各種官能基、有機基を有するシリコーン化合物などの
オルガノポリシロキサン類、テフロン、フランゴムなど
のフッソ化合物などを用いることができろ。ｆた公知の
可塑剤としてフタル酸ジエステル、脂肪族二塩基酸エス
テル、リン酸トリエステル、グリコールエステルなどを
用いることができる。その他層色剤、離型剤、難燃剤な
どを必要に応じて用いることができろ。

本発明の半導体装電封土用エポキシ樹脂成形材料の製造
方法としては、ミキシングロールや押出機を用いた溶融
混合法が好適であり、こｎら方法にエリ所望の流動性の
組成物を人造することができろ。

以下実施例に基き具体的に説明する。なおりツブリング
剤による充填材のコート処理は次の方法で行った。充填
材に溶融シリカを用いミギサーで攪拌しながらＡ−１８
７の３％水浴液を浩加した後、１２０℃で５時間乾燥し
た。処理に用いたカップリング剤量は各実施例および比
較例に示す。

〔実施例−１〕 軟化点８２℃、エポキシ当量１９８のθ−クレゾールノ
ボラック型エポキシ側脂８０重量部。

軟化点６５℃、エポキシ当量４００、臭素化率４８％の
臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０重量部。軟
化点８０℃のフェノールノボラック樹脂５０重量部。三
酸化アンチモン１０重量部、２フェニル−４−メチルイ
ミダゾール１重口部。カルナバワックス２重量部。カー
ボンブラック１．５重量部。溶融シリカ５６０Ｍ量部（
１１１：１部のカップリング剤Ａ１８７てコート処理済
）。カップリング剤Ａ−１８７，２重量部。以上から収
る配合物を８０℃のミキシングロールで５分間溶融混合
してからシート状で取り出し、冷却後粉砕して封止材を
炸裂した。

〔実施例−２〕 溶融シリカ３６０重量部（１，５重量部のカップリング
剤Ａ−１８７で処理済）、カップリング済Ａ−１８７，
１．５重量部を用いる他は、実施例−１と同じ方法で封
止材を作成し１こ。

〔実施例−３〕 球形溶融シリカ３６０重ｉ部（１，５重量部のカップリ
ング剤Ａ−１８７で処理済）、カップリング剤Ａ−１８
７，１，５重ｉｓを用いる他に、実施例−１と同じ方法
で封止材を作成した。

〔実施例−４〕 溶融クリ力３６０少量部（２重２部のカップリング剤Ａ
−１８７て処理済）、カップリング剤Ａ−１８７１重量
部を用いる他は、実施例−１と同じ方法で封止材を作成
した。

〔比較例−１〕 溶融シリカ３６０重−１ｆｆｉ（コート処理なし）、カ
ップリング剤Ａ−１８７，３重量部を用いる他は、実施
例−１と同じ方法で封止材を作成した。

〔比較例−２〕 球形溶融シリカ３６０重量部（コート処理なし）、カッ
プリング剤Ａ−１８７３重量Ｓを用いる他は、実施例−
１と同じ方法で封止材を作成した。

〔比較例−３〕 溶融シリカ３６０重′Ｍ部（３重量部のカップリング剤
でコート処理済）、 を用いる他は、実施例＝１と同 じ方法て封止材を作成した。

実施例および比較例に示した封止材を用いてテスト素子
を封止し、耐湿性の評倫を行りた。

ＰＣＴ条件は、１２０℃、１００％ＲＩＭとし、テスト
素子のアルミ配線の腐食による断線不良をチエツクした
。結果を表１に示す。表１工り、実施例に示す封止材は
耐湿性に優ｎていることがわかる。

表１　　累積不良数（個）（ｎ＝２０）（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に工り樹脂と充填材、素子
との接：Ｍ性全向上させろことができ、冥装時の耐湿性
に優れた封止材を提供することが可能となった＠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、充填材およびカップリング剤を含むエポキシ樹脂組
   成物の製造法において、充填材を使用する全カップリン
   グ剤の３０乃至７０％の量でコート処理した後、残部の
   カップリング剤を所定の材料と共に添加混合することを
   特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造法。 ２、充填材がシリカであ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の製造法。 ３、充填材が球形溶融シリカであ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用エポキシ樹脂組成物
   の製造法。