JPH04198252A - 半導体用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH04198252A JPH04198252A JP32064490A JP32064490A JPH04198252A JP H04198252 A JPH04198252 A JP H04198252A JP 32064490 A JP32064490 A JP 32064490A JP 32064490 A JP32064490 A JP 32064490A JP H04198252 A JPH04198252 A JP H04198252A
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Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体用エポキシ樹脂組成物に関し、さらに詳
しくは低応力化を目的として多量の充填剤を用いても流
動性に優れる半導体用エポキシ樹脂組成物に関する。
しくは低応力化を目的として多量の充填剤を用いても流
動性に優れる半導体用エポキシ樹脂組成物に関する。
従来、エポキシ樹脂組成物は、接着性及び耐湿性に優れ
、しかも良好な電気特性と機械特性を有するため、電気
及び電子部品の絶縁封止用材料として広く使用されてい
る。
、しかも良好な電気特性と機械特性を有するため、電気
及び電子部品の絶縁封止用材料として広く使用されてい
る。
近年、電子産業分野においては、−層の小型軽量化、高
密度化が求められている。これに対応するため、半導体
素子又はチップ部品の基板への直接実装が広く行われる
ようになり、従来、主流であったＤＩＰ（デュアル・イ
ンライン・パッケージ）に代表される挿入型の実装技術
は、専用の半導体チップを直接基板に実装するＣＯＢ
（チップ・オン・ボード）と呼ばれる方法に移行しつつ
ある。
密度化が求められている。これに対応するため、半導体
素子又はチップ部品の基板への直接実装が広く行われる
ようになり、従来、主流であったＤＩＰ（デュアル・イ
ンライン・パッケージ）に代表される挿入型の実装技術
は、専用の半導体チップを直接基板に実装するＣＯＢ
（チップ・オン・ボード）と呼ばれる方法に移行しつつ
ある。
ＣＯＢ実装としては、ワイヤボンド法、ＴＡＢ（Ｔａｐ
ｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法及びフリ
ップチッブ法が提案されている。ワイヤボンド法は汎用
性及び低コストに特長があり、また、ＴＡＢ法は薄型化
及び検査性に特長がある。フリップチップ法は、パッケ
ージ化の場合、トータルコストの低減、多端子化などに
優れることにより高速論理デバイス用としても応用可能
である。
ｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法及びフリ
ップチッブ法が提案されている。ワイヤボンド法は汎用
性及び低コストに特長があり、また、ＴＡＢ法は薄型化
及び検査性に特長がある。フリップチップ法は、パッケ
ージ化の場合、トータルコストの低減、多端子化などに
優れることにより高速論理デバイス用としても応用可能
である。
一方、ディスクリート型半導体素子の封止方法としては
、樹脂封止方法が多（採用され、その樹脂として低圧ト
ランスファー成形用エポキシ樹脂が使用されている。
、樹脂封止方法が多（採用され、その樹脂として低圧ト
ランスファー成形用エポキシ樹脂が使用されている。
しかし、ＣＯＢ方式の場合には、構造的にも、また、樹
脂の硬化性などの性質の点からも、トランスファー成形
用エポキシ樹脂を適用することは極めて困難で、一般に
、半導体を液状の封止材料でボッティングし、加熱硬化
する方法が採られている。
脂の硬化性などの性質の点からも、トランスファー成形
用エポキシ樹脂を適用することは極めて困難で、一般に
、半導体を液状の封止材料でボッティングし、加熱硬化
する方法が採られている。
ハイブリッドＩＣの場合には、基板として熱膨張係数の
小さいアルミナが使用されているため、樹脂の硬化時又
はヒートサイクル時の熱収縮と熱膨張による封止樹脂と
の熱膨張係数の差による応力が発生し、基板との剥離不
良、ワイヤの断線、印刷抵抗の変化などを起こし易い。
小さいアルミナが使用されているため、樹脂の硬化時又
はヒートサイクル時の熱収縮と熱膨張による封止樹脂と
の熱膨張係数の差による応力が発生し、基板との剥離不
良、ワイヤの断線、印刷抵抗の変化などを起こし易い。
この内部応力の半導体素子への影響を少なくする方法と
して、半導体素子と樹脂との間に弾性率の小さいゲル状
のクツション剤を置く方法が採られているが、ゲル状の
クツション剤を単独で用いた場合、樹脂の吸湿率が大き
いため、耐湿性に劣り、コストアップになるなどの欠点
がある。また、他の方法として、可撓化剤を添加する方
法が知られているが、この方法では、耐熱特性及び電気
特性を著しく低下させることが多（、高圧部品等の注型
用として使用することができなかった。
して、半導体素子と樹脂との間に弾性率の小さいゲル状
のクツション剤を置く方法が採られているが、ゲル状の
クツション剤を単独で用いた場合、樹脂の吸湿率が大き
いため、耐湿性に劣り、コストアップになるなどの欠点
がある。また、他の方法として、可撓化剤を添加する方
法が知られているが、この方法では、耐熱特性及び電気
特性を著しく低下させることが多（、高圧部品等の注型
用として使用することができなかった。
さらに、充填剤を添加して硬化時の収縮率を小さくし、
線膨張係数を半導体素子に近づけ、剥離、クラック等を
防止する方法が採られているが、充填剤を多量に添加す
る必要があるため、混和剤の粘度が著しく上昇して注型
作業が困難になり、長い作業時間を要し、経済的に不利
となるだけでなく、均一に流動しにくく、気泡の巻き込
み、滞留等による硬化物の特性低下を招き、実用性に乏
しかった。また、充填剤を多量に添加し、ペレット状に
成形したＢステージの樹脂を半導体素子上に置き、加熱
硬化する方法が知られているが、樹脂の流動性がほとん
どないため、部品の薄型化には不向きである。
線膨張係数を半導体素子に近づけ、剥離、クラック等を
防止する方法が採られているが、充填剤を多量に添加す
る必要があるため、混和剤の粘度が著しく上昇して注型
作業が困難になり、長い作業時間を要し、経済的に不利
となるだけでなく、均一に流動しにくく、気泡の巻き込
み、滞留等による硬化物の特性低下を招き、実用性に乏
しかった。また、充填剤を多量に添加し、ペレット状に
成形したＢステージの樹脂を半導体素子上に置き、加熱
硬化する方法が知られているが、樹脂の流動性がほとん
どないため、部品の薄型化には不向きである。
また、フリップチップ法の場合には、信頼性向上のため
に線膨張係数をハンダバンプに合わせ、チップと基板と
の間に樹脂を充填する必要があるが、低流動性と低線膨
張係数化を両立させるのは困難であった。
に線膨張係数をハンダバンプに合わせ、チップと基板と
の間に樹脂を充填する必要があるが、低流動性と低線膨
張係数化を両立させるのは困難であった。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、低応力化を目
的として多量の充填剤を用いても流動性に優れる半導体
用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
的として多量の充填剤を用いても流動性に優れる半導体
用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
本発明は、充填剤として、特定の粒度分布を有するほぼ
球形の溶融シリカ粉末を用いることによって上記欠点を
解消したものである。すなわち、本発明は、充填剤を含
有し、その硬化物の線膨張係数を１．４〜３． ＯＸ
１０−５／℃とした半導体用エポキシ樹脂組成物におい
て、前記充填剤が、ワーデル（Ｗａｄｅｌｌ）の球形度
〔（粒子の投影面積に等しい円の直径）／（粒子の投影
像に外接する最小円の直径）〕が０．７〜１．０の値を
有する球状溶融シリカ粉末であって、粒径２μｍ以下の
粒子の含有量が１．０〜３．０重量％、粒径４．８μｍ
以下の粒子の含有量が１４．０〜８０．０重量％、粒径
１２μｍ以下の粒子の含有量が２６．０〜５０．０重量
％、粒径４３μｍ以下の粒子の含有量が８８．０〜７２
．０重量％、粒径１１０μｍ以下の粒子の含有量が７３
．０〜８５．０重量％であり、かつ、粒径１５０μｍ以
上の大型粒子の含有量が０．０５重量％以下となる粒度
分布を有することを特徴とする半導体用エポキシ樹脂組
成物に関する。
球形の溶融シリカ粉末を用いることによって上記欠点を
解消したものである。すなわち、本発明は、充填剤を含
有し、その硬化物の線膨張係数を１．４〜３． ＯＸ
１０−５／℃とした半導体用エポキシ樹脂組成物におい
て、前記充填剤が、ワーデル（Ｗａｄｅｌｌ）の球形度
〔（粒子の投影面積に等しい円の直径）／（粒子の投影
像に外接する最小円の直径）〕が０．７〜１．０の値を
有する球状溶融シリカ粉末であって、粒径２μｍ以下の
粒子の含有量が１．０〜３．０重量％、粒径４．８μｍ
以下の粒子の含有量が１４．０〜８０．０重量％、粒径
１２μｍ以下の粒子の含有量が２６．０〜５０．０重量
％、粒径４３μｍ以下の粒子の含有量が８８．０〜７２
．０重量％、粒径１１０μｍ以下の粒子の含有量が７３
．０〜８５．０重量％であり、かつ、粒径１５０μｍ以
上の大型粒子の含有量が０．０５重量％以下となる粒度
分布を有することを特徴とする半導体用エポキシ樹脂組
成物に関する。
このような粒度分布は、所定の粒径の充填剤を混合する
ことによって得られる。充填剤が上記粒度分布外、また
、上記球形度の範囲外であると、充填剤を多量に用いた
場合に、組成物の流動性が低下する。粒径１５０μｍ以
上の大型粒子の含有量が０．０５重量％より多いと、ワ
イヤボンド法ではワイヤ間等の狭い流路での流れが阻害
される。
ことによって得られる。充填剤が上記粒度分布外、また
、上記球形度の範囲外であると、充填剤を多量に用いた
場合に、組成物の流動性が低下する。粒径１５０μｍ以
上の大型粒子の含有量が０．０５重量％より多いと、ワ
イヤボンド法ではワイヤ間等の狭い流路での流れが阻害
される。
粒度分布は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置
を用いて測定することができる。
を用いて測定することができる。
本発明に用いられるエポキシ樹脂には、特に制限はな（
、ビスフェノール八とエピクロルヒドリンから誘導され
るジグリシジルエーテル及びその誘導体、ビスフェノー
ルＦとエピクロルヒドリンから誘導されるジグリシジル
エーテル及びその誘導体等の通称エピ−ビス型液状エポ
キシ樹脂、多価アルコールとエピクロルヒドリンから誘
導されるジグリシジルエーテル及びその誘導体、多塩基
酸とエピクロルヒドリンから誘導されるジグリシジルエ
ーテル及びその誘導体、水添ビスフェノールＡとエピク
ロルヒドリンから誘導されるジグリシジルエーテル及び
その誘導体、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
シルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
サンカルボキシレート、シクロペンタジェンオキサイド
、ビニルシクロヘキセンオキサイド、ビス（２，３−エ
ポキシシクロペンチル）エーテル、３，４−エポキシシ
クロヘキシルメチル（３，４−エポキシシクロヘキサン
）カルボキシレート、ビスＣ８，４−エポキシ−６−メ
チルシクロヘキシルメチル）アジペート、リモネンジオ
キサイド等の脂環式エポキシ化合物及びこれらの誘導体
、インブチレンから誘導されるメチル置換型エポキシ化
合物等が挙げられる。
、ビスフェノール八とエピクロルヒドリンから誘導され
るジグリシジルエーテル及びその誘導体、ビスフェノー
ルＦとエピクロルヒドリンから誘導されるジグリシジル
エーテル及びその誘導体等の通称エピ−ビス型液状エポ
キシ樹脂、多価アルコールとエピクロルヒドリンから誘
導されるジグリシジルエーテル及びその誘導体、多塩基
酸とエピクロルヒドリンから誘導されるジグリシジルエ
ーテル及びその誘導体、水添ビスフェノールＡとエピク
ロルヒドリンから誘導されるジグリシジルエーテル及び
その誘導体、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
シルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
サンカルボキシレート、シクロペンタジェンオキサイド
、ビニルシクロヘキセンオキサイド、ビス（２，３−エ
ポキシシクロペンチル）エーテル、３，４−エポキシシ
クロヘキシルメチル（３，４−エポキシシクロヘキサン
）カルボキシレート、ビスＣ８，４−エポキシ−６−メ
チルシクロヘキシルメチル）アジペート、リモネンジオ
キサイド等の脂環式エポキシ化合物及びこれらの誘導体
、インブチレンから誘導されるメチル置換型エポキシ化
合物等が挙げられる。
本発明の組成物には、添加剤として、硬化剤、可塑剤、
着色剤、難燃剤、カップリング剤、消泡剤などを添加す
ることができる。
着色剤、難燃剤、カップリング剤、消泡剤などを添加す
ることができる。
本発明の半導体用エポキシ樹脂組成物によってＣＯＢ、
ＴＡＢ、フリップチップ等の方式の半導体素子を封止す
ることができる。封止は、この組成物を用いて半導体素
子に滴下、含浸等の処理を行い、硬化して行われる。
ＴＡＢ、フリップチップ等の方式の半導体素子を封止す
ることができる。封止は、この組成物を用いて半導体素
子に滴下、含浸等の処理を行い、硬化して行われる。
次に、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。なお、例中、「部」
は「重量部」を意味する。
はこれに限定されるものではない。なお、例中、「部」
は「重量部」を意味する。
充填剤Ａ−Ｅの調整
第１表に示す粒径分布となるように混合して調整した。
実施例１〜４及び比較例１〜３
エポキシ樹脂（三井石油化学エポキシ社製、商品名Ｒ−
７１０）１００部、消泡剤（信越化学社製、商品名ＫＳ
−６０３）０．１部、硬化剤（四国化成工業社製、商品
名２ＭＡ−ＯＫ）４部、カーボンブラック（三菱化成社
製、商品名ＭＡ−１００）０．７部及びカップリング剤
（信越化学社製、商品名ＫＢＭ−４０３）２部に、第２
表に示す量の充填剤Ａ−Ｅをそれぞれ配合し、真空捕潰
器で５トルの減圧下に混合脱気し、エポキシ樹脂組成物
を得た。
７１０）１００部、消泡剤（信越化学社製、商品名ＫＳ
−６０３）０．１部、硬化剤（四国化成工業社製、商品
名２ＭＡ−ＯＫ）４部、カーボンブラック（三菱化成社
製、商品名ＭＡ−１００）０．７部及びカップリング剤
（信越化学社製、商品名ＫＢＭ−４０３）２部に、第２
表に示す量の充填剤Ａ−Ｅをそれぞれ配合し、真空捕潰
器で５トルの減圧下に混合脱気し、エポキシ樹脂組成物
を得た。
得られた組成物の線膨張係数、粘度及び揺変性を下記の
方法により測定し、その結果を第８表に示した。
方法により測定し、その結果を第８表に示した。
（ａ） 線膨張係数
１２０℃で２時間硬化させたテストピースを用い、熱膨
張曲線の転移点以下の領域の傾斜から求めた。
張曲線の転移点以下の領域の傾斜から求めた。
ら）粘度及び揺変性
ＢＨ型回転粘度計を用いて低速回転（４回転）粘度及び
高速回転（２００回転粘度を樹脂温度４０℃で測定する
。高速回転粘度をそのまま粘度とし、低速回転粘度／高
速回転粘度の比を揺変性とした。
高速回転（２００回転粘度を樹脂温度４０℃で測定する
。高速回転粘度をそのまま粘度とし、低速回転粘度／高
速回転粘度の比を揺変性とした。
第３表から、本発明の実施例の組成物は、低応力化を目
的として充填剤を多量に用いたにもかかわらず、粘度が
低（、かつ、流動性に優れることが分かる。
的として充填剤を多量に用いたにもかかわらず、粘度が
低（、かつ、流動性に優れることが分かる。
本発明の半導体用エポキシ樹脂組成物は、充填剤の多量
添加による粘度の上昇及び流動性の低下がな（、微細な
部位へのまわり込み性に優れている。したがって、本発
明の半導体用エポキシ樹脂組成物を用いれば、信頼性の
高い優れた半導体装置を提供することができる。
添加による粘度の上昇及び流動性の低下がな（、微細な
部位へのまわり込み性に優れている。したがって、本発
明の半導体用エポキシ樹脂組成物を用いれば、信頼性の
高い優れた半導体装置を提供することができる。
Claims (1)
- １、充填剤を含有し、その硬化物の線膨張係数を１．４
〜３．０×１０＾−＾５／℃とした半導体用エポキシ樹
脂組成物において、前記充填剤が、ワーデルの球形度が
０．７〜１．０の値を有する球状溶融シリカ粉末であっ
て、粒径２μｍ以下の粒子の含有量が１．０〜３．０重
量％、粒径４．８μｍ以下の粒子の含有量が１４．０〜
３０．０重量％、粒径１２μｍ以下の粒子の含有量が２
６．０〜５０．０重量％、粒径４３μｍ以下の粒子の含
有量が３８．０〜７２．０重量％、粒径１１０μｍ以下
の粒子の含有量が７３．０〜８５．０重量％であり、か
つ、粒径１５０μｍ以上の大型粒子の含有量が０．０５
重量％以下となる粒度分布を有することを特徴とする半
導体用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32064490A JPH04198252A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 半導体用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32064490A JPH04198252A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 半導体用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198252A true JPH04198252A (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=18123713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32064490A Pending JPH04198252A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 半導体用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04198252A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719225A (en) * | 1994-06-13 | 1998-02-17 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Filler-containing resin composition suitable for injection molding and transfer molding |
| WO1999004367A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Ic module, ic card, sealing resin for ic module, and method for manufacturing ic module |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP32064490A patent/JPH04198252A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719225A (en) * | 1994-06-13 | 1998-02-17 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Filler-containing resin composition suitable for injection molding and transfer molding |
| WO1999004367A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Ic module, ic card, sealing resin for ic module, and method for manufacturing ic module |
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