JP2000265038A

JP2000265038A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置

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Publication number: JP2000265038A
Application number: JP7088999A
Authority: JP
Inventors: Hisataka Ito; 久貴伊藤; Masayuki Sakamoto; 正幸坂本
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP4190080B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱放散性および耐湿性の双方ともに優れた半導
体装置を得ることのできる半導体封止用エポキシ樹脂組
成物を提供する。【解決手段】エポキシ樹脂〔（Ａ）成分〕と、フェノー
ル樹脂〔（Ｂ）成分〕と、アルミナ粉末〔（Ｃ成分）〕
を含有するエポキシ樹脂組成物であって、その硬化体が
下記の特性（α）を有する半導体封止用エポキシ樹脂組
成物である。（α）エポキシ樹脂組成物硬化体の抽出水
中のナトリウムイオン含有量が５０ｐｐｍ以下、塩素イ
オン含有量が３０ｐｐｍ以下、フッ素イオン含有量が２
０ｐｐｍ以下であり、かつ抽出水の電気伝導度が１００
μＳ／ｃｍ以下。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導性および耐
湿性等に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物および
その硬化体ならびに半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタ，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体
素子は、通常、セラミックパッケージもしくはプラスチ
ックパッケージ等により封止され半導体装置化されてい
る。上記セラミックパッケージは、構成材料そのものが
耐熱性を有し、耐透湿性にも優れているため、温度，湿
度に対して強く、信頼性の高い封止が可能である。しか
しながら、構成材料が比較的高価なものであることと、
量産性に劣るという欠点があるため、最近では上記プラ
スチックパッケージを用いた樹脂封止が主流になってい
る。この種のプラスチックパッケージ材料には、従来か
らエポキシ樹脂組成物が用いられている。このようなエ
ポキシ樹脂組成物からなる封止材料に対する要求特性の
一つとして、熱放散性に優れることがあげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記優れた熱放散性の
要求に応えるために、例えば、従来から、上記エポキシ
樹脂組成物を構成する成分としてアルミナ粉末が用いら
れている。しかしながら、上記アルミナ粉末を用いるこ
とにより、熱放散性に関しては所望の良好な結果を得る
ことができるが、一方でアルミナ粉末自身に起因して耐
湿性に劣ってしまうという問題が生じる。このように、
優れた熱放散性とともに良好な耐湿性を備えた封止材料
が未だ得られていないのが実状である。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、熱放散性および耐湿性の双方ともに優れた半導
体装置を得ることのできる半導体封止用エポキシ樹脂組
成物およびその硬化体ならびに半導体装置の提供をその
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する
半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、その硬化体
が下記の特性（α）を有する半導体封止用エポキシ樹脂
組成物を第１の要旨とする。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（α）エポキシ樹脂組成物硬化体の抽出水中のナトリウ
ムイオン含有量が５０ｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が
３０ｐｐｍ以下、フッ素イオン含有量が２０ｐｐｍ以下
であり、かつ抽出水の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以
下。

【０００６】そして、上記半導体封止用エポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を第
２の要旨とする。

【０００７】なお、本発明における、上記「エポキシ樹
脂組成物硬化体の抽出水」とは、エポキシ樹脂組成物硬
化体の粉体化物とこの粉体化物の１０倍量の純水を抽出
容器に入れ、この容器を１６０℃×２０時間の条件で抽
出した抽出水をいう。

【０００８】すなわち、本発明者は、優れた熱放散性と
ともに耐湿性に関しても良好な結果を得ることのできる
封止材料を求めて鋭意検討を行った。そして、その研究
の過程で、上記耐湿性の低下を招く原因を突き止めるべ
く研究を重ねた結果、得られる封止材料の硬化物の物性
となる、不純物イオン濃度と抽出水中の電気伝導度が上
記耐湿性の低下に大きく関与することを突き止めた。そ
して、この不純物イオン濃度および電気伝導度を中心に
さらに研究を重ねた結果、エポキシ樹脂およびフェノー
ル樹脂とともにアルミナ粉末を含有するエポキシ樹脂組
成物の硬化体から抽出される抽出水中の、不純物イオン
である、ナトリウムイオン、塩素イオンおよびフッ素イ
オンの各濃度をそれぞれ特定値以下に設定するととも
に、上記抽出水の電気伝導度を特定値以下に設定する
と、この封止材料により封止して得られる半導体装置
は、熱放散性に優れるとともに、耐湿性の低下を防止す
ることができることを見出し本発明に到達した。

【０００９】そして、半導体封止用エポキシ樹脂組成物
の構成成分として、上記各成分とともにブタジエン系ゴ
ム粒子を用いることにより、一層優れた低応力性を得る
ことができるようになる。

【００１０】さらに、上記特定のアルミナ粉末のなかで
も、球状アルミナ粉末を用いることにより、良好な流動
性が得られ、かつ金型摩耗性にも優れるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１２】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂（Ａ成分）と、フェノール樹脂（Ｂ成
分）と、アルミナ粉末（Ｃ成分）を用いて得られるもの
であり、通常、粉末状もしくはこれを打錠したタブレッ
ト状になっている。

【００１３】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、特
に限定するものではなく従来公知の各種エポキシ樹脂が
用いられる。例えば、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ノボラッ
クビスＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ジシクロペンタジエン系エポキシ樹脂、ビフェニ
ル型エポキシ樹脂等があげられる。これらは単独でもし
くは２種以上併せて用いられる。

【００１４】上記Ａ成分とともに用いられるフェノール
樹脂（Ｂ成分）は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用す
るものであって、特に限定するものではなく従来公知の
各種フェノール樹脂が用いられる。例えば、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールＡ
型ノボラック、ナフトールノボラックおよびフェノール
アラルキル樹脂等があげられる。これらは単独でもしく
は２種以上併せて用いられる。

【００１５】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール
樹脂（Ｂ成分）との配合割合は、エポキシ樹脂中のエポ
キシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．８
〜１．２当量となるように配合することが好適である。
より好適なのは０．９〜１．１当量である。

【００１６】上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられ
るアルミナ粉末（Ｃ成分）は、特に限定するものではな
く通常のアルミナ粉末が用いられるが、例えば、つぎに
示す特性を有するものを用いることが耐湿性等の観点か
ら好ましい。すなわち、アルミナ粉末の抽出水中の各イ
オン（Ｎａ⁺，Ｃｌ^-，Ｆ^-）が特定値以下であるアル
ミナ粉末である。詳しく説明すると、アルミナ粉末の抽
出水中の、ナトリウムイオン濃度が５０ｐｐｍ以下、塩
素イオン濃度が０．２５ｐｐｍ以下、フッ素イオン濃度
が２０ｐｐｍ以下である。特に好ましくは、抽出水中
の、ナトリウムイオン濃度が３０ｐｐｍ以下、塩素イオ
ン濃度が０．２ｐｐｍ以下、フッ素イオン濃度が１０ｐ
ｐｍ以下である。なお、通常、抽出水中の、ナトリウム
イオン濃度は１０〜２０ｐｐｍ、塩素イオン濃度は０．
０８〜０．１２ｐｐｍ、フッ素イオン濃度は６〜１０ｐ
ｐｍである。上記のように、各イオン濃度（含有量）が
上記値以下であることにより、得られるエポキシ樹脂組
成物を用いた半導体装置が熱放散性および耐湿性の双方
ともに優れるようになる。

【００１７】上記不純物イオンの測定は、つぎのように
して行われる。すなわち、測定対象となるアルミナ粉末
の１０倍重量の純水をアルミナ粉末に加え、１６０℃×
２０時間の条件で抽出を行い、この抽出水を用いてイオ
ンクロマトグラフィーにて各イオン濃度を分析測定す
る。なお、上記イオンクロマトグラフィーには、例え
ば、ダイオネックス（ＤＩＯＮＥＸ）社製のＤＸ−１０
０が用いられる。

【００１８】そして、上記特定のアルミナ粉末のなかで
も、球状アルミナ粉末を用いることが、良好な流動性、
耐金型磨耗性という点から好ましい。上記球状アルミナ
粉末は、その球状の度合いとして、真円度が０．７〜
１．０であることが好ましい。特に好ましくは真円度が
０．８〜１．０である。上記真円度が０．７〜１．０で
あるとは、つぎに説明する真円度の定義において、０．
７〜１．０となる、より真円に近いものが用いられると
いうことである。上記真円度は、つぎのようにして算出
される。すなわち、図１に示すように、真円度の測定対
象となる対象物の投影像１〔図１（ａ）参照〕におい
て、その実面積をαとし、上記投影像１の周囲の長さを
ＰＭとした場合、上記投影像１と周囲の長さが同じＰＭ
となる真円の投影像２〔図１（ｂ）参照〕を想定する。
そして、上記投影像２の面積α′を算出する。その結
果、上記投影像１の実面積αと投影像２の面積α′の比
（α／α′）が真円度を示し、この値（α／α′）は下
記の数式（１）により算出される。したがって、真円度
が１．０とは、この定義からも明らかなように、真円で
あるといえる。そして、対象物の外周に凹凸が多ければ
多いほどその真円度は１．０よりも順次小さくなる。な
お、本発明において、上記球状アルミナ粉末の真円度と
は、測定対象となる球状アルミナ粉末から一部を抽出し
上記方法にて測定して得られる値であり、通常、平均の
真円度をいう。また、上記球状アルミナ粉末の平均粒径
は１０〜５０μｍの範囲が好ましく、特に好ましくは２
０〜４０μｍである。この平均粒径は、例えば、レーザ
ー式粒度測定機により測定できる。

【００１９】

【数１】

【００２０】上記アルミナ粉末（Ｃ成分）の含有割合
は、エポキシ樹脂組成物全体中５０〜９２重量％の範囲
に設定することが好ましく、特に好ましくは７０〜８８
重量％である。すなわち、アルミナ粉末（Ｃ成分）の含
有割合が５０重量％を下回り少な過ぎると、所望の熱放
散性を得ることが困難となり、逆に９２重量％を超え多
過ぎると、流動性が低下する傾向がみられるからであ
る。

【００２１】また、上記Ａ〜Ｃ成分とともに、ブタジエ
ン系ゴム粒子（Ｄ成分）を配合してもよい。このブタジ
エン系ゴム粒子を配合することにより、低応力化、耐熱
衝撃性の向上効果を得ることができる。上記ブタジエン
系ゴム粒子は、通常、メタクリル酸アルキル，アクリル
酸アルキル，ブタジエン，スチレン等の共重合反応によ
って得られるものが用いられる。例えば、アクリル酸メ
チル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル酸メチ
ル−ブタジエン−ビニルトルエン共重合体、ブタジエン
−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−ブタジエン
−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−ブタジエン
−ビニルトルエン共重合体、メタクリル酸メチル−アク
リル酸エチル−ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジ
エン−ビニルトルエン共重合体、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体等をあげることができる。そして、上
記共重合体のなかでも、メタクリル酸メチル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体を用いることが好ましく、特にブ
タジエンの組成比率が７０重量％以下、メタクリル酸メ
チルの組成比率が１５重量％以上のメタクリル酸メチル
−ブタジエン−スチレン共重合体が好適に用いられる。
特に好ましくはブタジエンの組成比率が４０〜７０重量
％であり、メタクリル酸メチルとスチレンの合計組成比
率が３０〜６０重量％である。この場合、メタクリル酸
メチルとスチレンの組成比率（重量比）はメタクリル酸
メチル１に対してスチレンが０．５〜２．０の範囲とな
ることが好ましい。

【００２２】さらに、上記ブタジエン系ゴム粒子（Ｄ成
分）として、コア−シェル構造を有するものが好ましく
用いられる。このコア−シェル構造を有するブタジエン
系ゴム粒子は、核となるコア部分がブタジエン系ゴム類
からなる粒子で形成され、この核を被覆するよう核の外
表面に、重合体樹脂からなるシェル部分（外層）が形成
されたゴム粒子である。上記核の形成材料であるブタジ
エン系ゴム類としては、スチレン−ブタジエン共重合体
ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ラ
テックス等があげられる。また、上記核を被覆する外層
の形成材料となる重合体樹脂としては、例えば、ガラス
転移温度が７０℃以上となる重合体樹脂があげられ、こ
の重合体樹脂は不飽和二重結合を有する不飽和単量体の
重合によって得られる。上記不飽和単量体としては、メ
タクリル酸メチル、アクリロニトリル、スチレン等があ
げられる。このようなコア−シェル構造を有するブタジ
エン系ゴム粒子は、例えば、水媒体重合法によって得ら
れる。詳しく述べると、上記核の形成材料であるブタジ
エン系ゴム類と水を配合し重合させて核となるブタジエ
ン系ゴム粒子を調製する。ついで、この水媒体中に、外
層の形成材料となる不飽和単量体を添加して上記核であ
るブタジエン系ゴム類の表面に不飽和単量体をグラフト
共重合させ、重合体樹脂を上記核の外周面上に積層形成
することによってコア−シェル構造を有するブタジエン
系ゴム粒子が得られる。このようなコア−シェル構造を
有するブタジエン系ゴム粒子としては、コア（核）部分
がスチレン−ブタジエン共重合体からなり、シェル部分
がメタクリル酸メチルあるいはメタクリル酸メチルとス
チレンからなるものが特に好ましく、その組成比は、前
述のように、ブタジエンの組成比率が７０重量％以下、
メタクリル酸メチルの組成比率が１５重量％以上のもの
が好ましい。特に好ましくはブタジエンの組成比率が４
０〜７０重量％であり、メタクリル酸メチルとスチレン
の合計組成比率が３０〜６０重量％である。この場合、
メタクリル酸メチルとスチレンの組成比率（重量比）は
メタクリル酸メチル１に対してスチレンが０．５〜２．
０の範囲となることが好ましい。

【００２３】上記ブタジエン系ゴム粒子（Ｄ成分）の配
合割合は、エポキシ樹脂組成物全体中０．１〜５重量％
の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは０．
５〜２重量％である。すなわち、ブタジエン系ゴム粒子
（Ｄ成分）の配合割合が少な過ぎると、所望の低応力効
果を得ることが困難となり、逆に多過ぎると、流動性が
低下し過ぎる傾向がみられるからである。

【００２４】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、上記Ａ〜Ｄ成分とともに、必要に応じて、上記ア
ルミナ粉末以外の無機質充填剤，シランカップリング
剤，硬化促進剤，離型剤，難燃剤，難燃助剤，カーボン
ブラック等の着色剤等の各種添加剤が適宜配合される。

【００２５】上記アルミナ粉末以外の無機質充填剤とし
ては、特に限定するものではなく従来公知のものが用い
られ、例えば、溶融シリカ粉末や結晶性シリカ粉末等の
シリカ粉末、タルク、炭酸カルシウム、窒化ホウ素、窒
化ケイ素等があげられる。これらは単独でもしくは２種
以上併せて用いられる。

【００２６】上記シランカップリング剤は、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が
あげられる。

【００２７】上記硬化促進剤は、２−メチルイミダゾー
ル等のイミダゾール類、１，８−ジアザビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）等の三級アミン類、
有機リン化合物等があげられる。

【００２８】上記離型剤は、ステアリン酸，パルミチン
酸等の長鎖カルボン酸、ステアリン酸亜鉛，ステアリン
酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の金属塩、カルナバワ
ックス，モンタンワックス等のワックス類、ポリエチレ
ン系のワックス類等があげられる。

【００２９】上記難燃剤は、ブロム化エポキシ樹脂等が
あげられる。

【００３０】上記難燃助剤は、三酸化二アンチモン，五
酸化アンチモン等があげられる。

【００３１】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、上記添加剤の他に、さらに、耐湿信頼性テストに
おける信頼性向上を目的として、ハイドロタルサイト類
等のイオントラップ剤等を配合してもよい。

【００３２】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、例えば、つぎのようにして製造することができる。
すなわち、前記エポキシ樹脂（Ａ成分），フェノール樹
脂（Ｂ成分），特定のアルミナ粉末（Ｃ成分）および場
合によりブタジエン系ゴム粒子（Ｄ成分）ならびに必要
に応じて各種の添加剤をそれぞれ適宜の割合で配合し、
予備混合する。そして、ミキシングロール機等の混練機
により加熱状態で混練して溶融混合する。ついで、これ
を室温に冷却した後、公知の手段によって粉砕し、必要
に応じて打錠するという一連の工程により製造すること
ができる。

【００３３】そして、上記のようにして得られるエポキ
シ樹脂組成物を用いてなる硬化体中の不純物イオンの含
有量は、下記に示すように設定される。すなわち、エポ
キシ樹脂組成物硬化体の抽出水中、ナトリウムイオン含
有量が５０ｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が３０ｐｐｍ
以下、フッ素イオン含有量が２０ｐｐｍ以下である。特
に好ましくは、エポキシ樹脂組成物硬化体の抽出水中、
ナトリウムイオン含有量が２０ｐｐｍ以下、塩素イオン
含有量が２０ｐｐｍ以下、フッ素イオン含有量が１５ｐ
ｐｍ以下である。さらに、抽出水の電気伝導度が１００
μＳ／ｃｍ以下である。なお、通常、抽出水中のナトリ
ウムイオン含有量は３〜１５ｐｐｍ、塩素イオン含有量
は５〜１５ｐｐｍ、フッ素イオン含有量は０．３〜１．
０ｐｐｍであり、また、抽出水の電気伝導度は４０〜６
０μＳ／ｃｍである。すなわち、エポキシ樹脂組成物硬
化体の抽出水の不純物イオン量および電気伝導度が上記
値を有することにより、得られる半導体装置は優れた耐
湿性を備えるようになる。

【００３４】上記エポキシ樹脂組成物硬化体中に含有さ
れる各不純物イオンは、つぎのようにして測定される。
すなわち、エポキシ樹脂組成物硬化体の粉体化物５ｇと
純水５０ｃｃを専用の抽出容器に入れ、この容器を１６
０℃の乾燥機内に２０時間放置して抽出水（ｐＨ６．０
〜８．０）を抽出する。そして、上記抽出水をイオンク
ロマト分析して各イオン量（α）を測定する。なお、上
記抽出水のｐＨは６．０〜８．０の範囲が好ましい。さ
らに、上記エポキシ樹脂組成物硬化体の作製にあたっ
て、その硬化体成形条件は、１７５℃×２分間で加熱硬
化による成形を行い、１７５℃×５時間の後硬化に設定
されることが好適である。また、上記抽出水のイオンク
ロマト分析の測定には、先に述べたアルミナ粉末の測定
と同様、例えば、ダイオネックス（ＤＩＯＮＥＸ）社製
のＤＸ−１００が用いられる。また、上記電気伝導度の
測定は、上記抽出水を用いＮＩＳ−ＴＭ−５２１Ｍ法に
準じ、例えば、電気伝導度計としてアドバンテック（Ａ
ＤＶＡＮＴＥＣ）社製の電気伝導度測定装置を用いて測
定することができる。

【００３５】上記製造により得られるエポキシ樹脂組成
物を用いての半導体素子の封止方法は、特に制限される
ものではなく、通常のトランスファー成形等の公知のモ
ールド法により行うことができる。

【００３６】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３７】まず、エポキシ樹脂組成物の調製に先立っ
て、下記の成分を準備した。

【００３８】〔エポキシ樹脂〕ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当
量１９５、軟化点７０℃）

【００３９】〔ブロム化エポキシ樹脂〕ブロム化エポキシ樹脂（エポキシ当量４５０、軟化点８
１℃）

【００４０】〔フェノール樹脂〕フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０５、軟化点
８３℃）

【００４１】〔ＤＢＵ〕１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７

【００４２】〔球状アルミナ粉末〕下記の表１に示す球
状アルミナ粉末ａ〜ｄを準備した。なお、球状アルミナ
粉末の各イオン性不純物濃度は、先に述べた方法に準
じ、ダイオネックス（ＤＩＯＮＥＸ）社製のＤＸ−１０
０を用いて測定した。

【００４３】

【表１】

【００４４】〔シランカップリング剤〕 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン

【００４５】〔ブタジエン系ゴム〕一次粒子の平均粒径０．２μｍのメチルメタクリレート
−ブタジエン−スチレン共重合体

【００４６】

【実施例１〜７、比較例１〜４】下記の表２〜表３に示
す原料を同表に示す割合で配合し、ミキシングロール機
を用いて１００℃で３分間混練してシート状組成物を得
た。そして、このシート状組成物を粉砕し、目的とする
粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】上記各エポキシ樹脂組成物を用いて、スパ
イラルフロー値、熱伝導率を下記の方法に従って測定し
た。その結果を後記の表４〜表５に示す。

【００５０】〔スパイラルフロー値〕スパイラルフロー
測定用金型を用い、１７５±５℃にてＥＭＭＩ１−６
６に準じてスパイラルフロー値を測定した。

【００５１】〔熱伝導率〕各エポキシ樹脂組成物を用
い、大きさ：８０×５０×２０ｍｍの硬化体を作製した
（条件：１７５℃×２分間の加熱硬化，１７５℃×５時
間の後硬化）。そして、上記硬化体の熱伝導率（λ）を
熱伝導率測定装置（京都電子工業社製、ＱＴＭ−Ｄ３）
を用いて測定した。

【００５２】さらに、得られた各エポキシ樹脂組成物の
硬化体を作製（条件：１７５℃×２分間の加熱硬化，１
７５℃×５時間の後硬化）し、その不純物イオンの含有
量を先に述べた測定方法に準じて測定した。なお、不純
物イオン含有量の測定となるイオンクロマト分析には、
ダイオネックス（ＤＩＯＮＥＸ）社製のＤＸ−１００を
用いた。また、電気伝導度の測定には、アドバンテック
（ＡＤＶＡＮＴＥＣ）社製の電気伝導度測定装置を用い
た。

【００５３】また、封止樹脂の耐湿信頼性を評価するた
めに、アルミニウム電極を蒸着した半導体素子（サイ
ズ：３ｍｍ×５ｍｍ）を、１６ピンのデュアルインライ
ンパッケージ（「ＤＩＰ−１６」と略す）用のフレーム
に組み立てて、ワイヤーボンディングを行った。つい
で、上記各エポキシ樹脂組成物を用いて樹脂封止（条
件：１７５℃×２分間の加熱硬化，１７５℃×５時間の
後硬化）することによりそれぞれ１０個の半導体装置を
得た。そして、上記半導体装置の初期の導通試験を行っ
た後、さらにその合格品を１２５℃／８５％ＲＨの高温
高湿条件下に曝してバイアス電圧３０Ｖをかけて〔プレ
ッシャークッカーバイアス試験（ＰＣＢＴ）〕、一定時
間毎にオープン不良（断線）の発生の有無を確認し、そ
の発生が生じた時間を測定した。この測定を一つのエポ
キシ樹脂組成物について１０個のパッケージを作製し、
１０個の平均時間として求めた。この結果を下記の表４
および表５に示した。

【００５４】

【表４】

【００５５】

【表５】

【００５６】上記表４〜表５より、実施例品はそのスパ
イラルフロー値が適正な値を示しており、流動性に優れ
ていることがわかる。さらに、熱伝導率も高く、かつＰ
ＣＢＴによる平均寿命時間も長いことから、優れた熱放
散性とともに良好な耐湿性を備えていることがわかる。

【００５７】これに対して、比較例品は、スパイラルフ
ロー値は適正な値を示し、熱伝導率も高いことから、流
動性および熱放散性には優れているが、ＰＣＢＴによる
平均寿命が短いことから、耐湿性に劣っていることがわ
かる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明は、エポキシ樹脂
（Ａ成分）と、フェノール樹脂（Ｂ成分）と、アルミナ
粉末（Ｃ成分）を含み、かつその硬化物特性として、不
純物イオン濃度が特定値以下で、電気伝導度が特定値以
下のとなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物である。こ
のため、これを用いて半導体素子を封止してなる半導体
装置は、熱放散性に優れるとともに、良好な耐湿性をも
有しており、高い信頼性を備えた半導体装置となる。

【００５９】そして、上記半導体封止用エポキシ樹脂組
成物として、上記各成分とともに、ブタジエン系ゴム粒
子（Ｄ成分）を用いることにより、一層優れた低応力性
を得ることができる。

【００６０】さらに、上記アルミナ粉末（Ｃ成分）のな
かでも、球状アルミナ粉末を用いることにより、高流動
性を有し、金型摩耗性に優れるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は球状アルミナ粉末の真円
度の測定方法を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 Ｆターム(参考） 4J002 AC033 CC032 CD051 CD061 CD071 CD181 DE146 FA086 FD142 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB09 EB12 EB16 EB18 EB19 EC01 EC04 EC06 EC07 EC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、その硬化体が
下記の特性（α）を有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。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（α）エポキシ樹脂組成物硬化体の抽出水中のナトリウ
ムイオン含有量が５０ｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が
３０ｐｐｍ以下、フッ素イオン含有量が２０ｐｐｍ以下
であり、かつ抽出水の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以
下。
【請求項２】上記（Ａ）〜（Ｃ）成分に加えて、下記
の（Ｄ）成分を含有する請求項１記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。（Ｄ）ブタジエン系ゴム粒子。
【請求項３】上記（Ｃ）成分であるアルミナ粉末が球
状アルミナ粉末である請求項１または２記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項に記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封
止してなる半導体装置。