JP2638191B2

JP2638191B2 - 高純度フェノール樹脂の製法、該樹脂組成物の製法、並びに該樹脂組成物を用いた半導体装置の製法

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Publication number: JP2638191B2
Application number: JP1065623A
Authority: JP
Inventors: 正次尾形; 州志江口; 泰英菅原; 修堀江
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Resonac Corp
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPH02245011A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高純度フェノール樹脂に係り、特に成形
性、接着性、電気特性および耐熱性に優れたフエノール
樹脂組成物を与える高純度フェノール樹脂および該樹脂
組成物並びにこれを用いた半導体装置に関する。

〔従来の技術〕

電子装置や電気機器等の絶縁、接着、構造材料として
は、目的に応じてフェノール樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂
などの熱硬化性樹脂、あるいはナイロン、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポルスルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、フッ素樹脂
などの熱可塑性樹脂が用いられている。

しかし、高度な信頼性が要求される樹脂封止型半導体
装置や多層プリント回路板を例にとると、使用されてい
る樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド
樹脂がほとんどである。

特に、トランジスタ、IC,LSI,VLSI等の半導体製品の8
0％以上がエポキシ樹脂を主流とする熱硬化性樹脂を用
いてトランスフア成形した樹脂封止型である。

上記半導体製品の半導体チップは、年々その集積度が
向上し、それに伴つてチツプサイズの大型化、配線の微
細化並びに多層化等が進んでいる。

上記に伴い、半導体チツプの表面は繊細になり、封止
樹脂層は次第に薄肉化している。

また、該パツケージは、ピン挿入型から表面実装型へ
の移行に伴い、実装時にこれまでよりも高温（200℃以
上）に曝されるようになつてきている。そのため、熱的
ストレスを受けて、封止樹脂、半導体チツプあるいはパ
ツシベーシヨン膜のクラツクの発生が問題となつてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、このような樹脂を用いた電子装置および電気機
器の使用条件が厳しくなるに従って、安全性に対する要
求も一段と厳しくなり、より高度な耐熱性、難燃性およ
びおよび耐久性が要求されている。

例えば、エポキシ系樹脂の難燃化には、ハロゲン系あ
るいはりん系の化合物が難燃剤として用いられている。
しかし、これらの難燃剤は熱分解温度が比較的低いため
に、成形加工時の加熱により熱分解し、その分解生成物
によって電気特性が低下すると云う問題が発生してい
る。特に、ハロゲン系の難燃剤の分解生成物は、有害物
を含むので問題となっている。

本発明はこうした状況にかんがみて成されたもので、
その目的とするところは、成形性，接着性，電気特性，
耐湿性，耐熱性等が良好で、特に半導体装置の封止材料
として優れた特性を有する高純度フェノール樹脂の製法
および該樹脂組成物の製法並びに該樹脂組成物を用いた
半導体装置の製法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

従来、フェノール樹脂はイオン性不純物の含有量が多
く、また、硬化時あるいは硬化物が高温に曝された際
に、フリーフェノールやアンモニアガスを発生して、周
辺の金属材料を腐食させたり電気特性などを低下させる
ために電子部品用材料としては殆ど実用が不可能と考え
られていた。

本発明者らは、フエノール樹脂が難燃性に優れている
ことに着目して、その電気特性の改良、成形材料への適
用性について検討した。

その結果、意外にもレゾール型フエノール樹脂が、高
純度精製によって、前記の諸特性を改善することがで
き、特に、半導体装置の封止に用いた場合、半導体装置
のはんだ耐熱性や、高温長時間加熱しても、金線とアル
ミニウム電極の接合部の信頼性等に悪影響を及ぼさない
ことを見出し、本発明に到った。

〔１〕フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮合して
得られる式〔Ｉ〕〔式中、R₁はH,−CH₂OHまたはを（ＲはＨまたは−CH₂OH）、R₂は−CH₂−または−CH₂
−Ｏ−CH₂−を示す。但し、−CH₂−Ｏ−CH₂−は全R₂の
２割以上含み、ｎは３〜10の数を示す。〕で表されるレ
ゾール型フエノール樹脂を、有機溶剤と純水で洗浄処理
し、処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上
加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pH
が３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは
金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄
処理を繰返し行うことを特徴とする高純度フエノール樹
脂の製法。

〔２〕前記レゾール型フエノール樹脂の数平均分子量が
400以上、該樹脂中の未反応フェノールが１重量％以下
である前記〔１〕に記載の高純度フェノール樹脂の製
法。

〔３〕フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮合して
得られる前記式〔Ｉ〕で表されるレゾール型フエノール
樹脂と、該樹脂に25〜５重量％のエポキシ樹脂を配合し
て成る樹脂組成物を、有機溶剤と純水で洗浄処理し、処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上
加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pH
が３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは
金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄
処理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去することを
特徴とする高純度フエノール樹脂組成物の製法。

〔４〕半導体素子が無機質充填剤を含む樹脂組成物で封
止されて成る半導体装置の製法において、前記樹脂組成
物の樹脂成分が、フェノール化合物とホルムアルデヒド
を縮合して得られる前記式〔Ｉ〕で表されるレゾール型
フエノール樹脂と、該樹脂に25〜５重量％のエポキシ樹
脂を配合して成る樹脂組成物を、有機溶剤と純水で洗浄
処理し、処理後の該樹脂組成物を10倍量の120℃の熱水で100時
間以上加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以
下、pHが３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン
または金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前
記洗浄処理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去した
樹脂を用いることを特徴とする半導体装置の製法。

本発明のレゾール型フェノール樹脂は、各種フェノー
ルとアルデヒド類をアミンまたはアルカリ触媒や有機金
属塩等の存在下で縮合反応させることによって合成され
るものであるが、反応後、未反応の原料やイオン性の不
純物を除去するために、縮合物を一たん有機溶剤に溶解
し、更にこの溶液に多量の純水を加えて激しく撹拌し、
静置後、上澄液を除去すると云う洗浄処理を繰返すこと
によって、目的とする高純度フェノール樹脂を得ること
ができる。

純度の目安は、該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時
間以上加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以
下、pHが３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン
または金属イオン量がそれぞれ10ppm以下である。

レゾール型フェノール樹脂の高純度化は、本発明者ら
によれば、純水洗浄処理だけでも行うことができること
を確認している。

しかし、その場合には、洗浄処理の回数を２倍以上と
多くする必要がある。工業的見地からは、洗浄処理回数
は少ないほうが好ましい。

本発明は、この洗浄効果を改善するために有機溶剤を
用いた点が特徴である。これによって、純水だけを用い
た洗浄処理の場合に比べて、洗浄処理回数を約半分に減
らすことができる。

特に、フェノール樹脂の最大の欠点である硬化物の電
気絶縁特性は、純水だけを用いて洗浄した場合10¹³Ωcm
（無洗浄:10¹⁰Ωcm）オーダであるのに対して、本発明
の有機溶剤を用いた場合には、10¹⁴Ωcm以上に向上する
ことができる。

また、同時に金属塩等が除去されるので、熱劣化もし
にくく、250℃加熱による重量減少率は、純水だけを用
いて洗浄したものに比べて、20〜30％少ない。

本発明において、洗浄処理に用いる有機溶剤の具体例
としては、レゾール型フェノール樹脂を溶解できるもの
であれば特に限定されないが、水との相溶性がある溶剤
の方がよい。

有機溶剤の具体例としては、アセトン、テトラヒドロ
フラン、メチルエチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサ
ン、エチルアセテート、ジオキサン、メチルイソブチル
ケトン等が用いられる。沸点が高い溶剤は後で除去する
ことが容易でないので好ましくない。

溶剤の使用量は、樹脂の溶解に必要な量あればよい
が、樹脂と等量あるいはそれよりも少し多目に加えるの
がよい。

前記のレゾール型フエノール樹脂は、フエノールまた
はクレゾール等のフエノール類をホルマリンと、アミン
またはアルカリ触媒、有機金属塩等の触媒の存在下で縮
合反応させることによつて合成できるが、樹脂の硬化性
や流動性との関係から、分子量を数平均分子量で400以
上になるように反応条件を設定することが望ましい。

上記アミン類触媒としては、アンモニア、ジメチルア
ミン、ジエチルアミン、アニリン、ヘキサメチレンテト
ラミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが、
また、アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、
水酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等
がある。

有機金属塩としては、酢酸亜鉛、酢酸銅、酢酸鉄、酢
酸鉛、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウ
ム、酢酸ニッケル、酢酸コバルト、酢酸カドミウムのよ
うな脂肪族カルボン酸の金属塩、安息香酸亜鉛、フタル
酸亜鉛のような芳香族カルボン酸の金属塩等を挙げるこ
とができる。

なお、未反応の原料やイオン性の不純物の除去には、
酸を用いた中和処理や水蒸気蒸留を、前記洗浄処理と併
用するのが有効である。

こうして得られた本発明のレゾール型フエノール樹脂
は、分子内に反応性のメチロール基、ジメチレンエーテ
ル基および水酸基を有しているため単独でも加熱硬化す
ることができる。しかも、その反応性は硬化触媒を用い
ない場合でも、エポキシ樹脂のそれに比べるとかなり速
い。

特に、前記一般式〔Ｉ〕で示されるレゾール型フェノ
ール樹脂のうちで、R₂で示されるジメチレンエーテル
（−CH₂−Ｏ−CH₂−）結合を多く有するものが、硬化時
に縮合水の生成が少ないので、硬化物として優れた特性
のものが与える。

そのためには、一般式〔Ｉ〕において、全R₂の２割以
上が−CH₂−Ｏ−CH₂−であることが必要である。

なお、本発明の高純度レゾール型フェノール樹脂は、
該樹脂中の未反応フェノール分が１重量％以下であるこ
とが望ましい。この程度の未反応フェノールであれば、
硬化時に反応するので問題とはならない。

また、本発明の高純度フェノール樹脂は、エポキシ樹
脂やマレイミド樹脂と硬化することもできる。特に、本
発明の目的を遺憾なく達成するためには、衆知のエポキ
シ樹脂を硬化剤として用いることによって、硬化物の電
気特性を一段と向上することができる。この場合、レゾ
ール型フエノール樹脂75〜95重量％に対しエポキシ樹脂
25〜５重量％（硬化速度制御剤）配合する。エポキシ樹
脂を25重量％よりも多く配合すると、硬化物の難燃性が
低下するので好ましくない。一方、５重量％未満ではエ
ポキシ樹脂配合の効果が十分得られない。

上記エポキシ樹脂は、ビスフエノールＡやフエノール
ノボラツク樹脂とエピクロロヒドリンとの縮合反応によ
つて得られる衆知の樹脂である。該エポキシ樹脂につい
ても、未反応の原料やイオン性不純物が、充分除去され
たものでなければならないことは云うまでもない。

これらの樹脂成分に含まれるイオン性不純物は、本発
明のフェノール樹脂の場合と同様に、該樹脂を10倍量の
120℃熱水で100時間以上抽出した場合に、抽出液の電気
伝導度が100μS/cm以下、pHが３〜７、ハロゲンイオ
ン、アンモニウムイオン、または金属イオンの抽出量が
それぞれ10ppm以下でなければいけない。

本発明の前記高純度フェノール樹脂および高純度フェ
ノール樹脂組成物は、無機質充填剤を配合することがで
きる。

無機質充填材は硬化物の熱膨張係数や熱伝導率、弾性
率等の改良を目的として添加するもので、樹脂または組
成物全体に対して55〜80容量％の範囲で用いるのがよ
い。

55容量％未満では上記の特性を充分改良することがで
きず、また、80容量％を超えて添加した場合には材料の
粘度が著しく上昇し、流動性が低下するので、目的、用
途に応じて配合するのがよい。無機質充填材としては種
々のものが挙げられるが、電子部品用としては、特に熱
的，化学的に安定な充填材を用いることが重要である。
具体的には、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ等が
望ましい。

最近、工業的に量産されるようになつた球状の溶融シ
リカは、それ自体の熱膨張係数が小さい上に、樹脂に混
合した場合、該組成物の粘度上昇や流動性低下が少ない
ので有用である。

なお、前記充填材の平均粒径は１〜30μｍが望まし
い。これは、１μｍ未満であると樹脂組成物の粘度を上
昇させて流動性を著しく低下させる。また、30μｍを超
えると成形時に樹脂と充填材が分離し易く、硬化物内に
不均一層が形成されるので、硬化物の特性がばらつき、
また、狭い隙間への充填性を悪くするなどの弊害がある
ので好ましくない。

本発明の高純度フェノール樹脂または該組成物には、
必要に応じ、樹脂の硬化反応促進のための硬化触媒、硬
化物の強じん化や低弾性率化のための可とう化剤、樹脂
と充填材との接着性を高めるためのカツプリング剤、着
色のための染料や顔料、硬化成形時の金型からの離形性
を改善するための離型剤等各種添加剤を、本発明の目的
を損なわない範囲内において併用することができる。

充填剤やこれらの各種添加剤も同様に、イオン性不純
物を多量に含むと、製品の各種信頼性を著しく低下され
るので、これらの添加剤についても前記フェノール樹脂
と同様に、10倍量の120℃熱水で100時間以上の抽出を行
つた場合、抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pHが
３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン、または
金属イオンの抽出量がそれぞれ10ppm以下であることが
必要である。

なお、前記のようなイオン性不純物が、製品の各種信
頼性に及ぼす影響を低減するため、樹脂中に直接イオン
交換樹脂やイオン交換体の微粉末を配合することも有効
である。

特に、アンチモンあるいはビスマスの水酸化物、含水
酸化物、リンアンチモン酸、アンチモン酸ジルコニウ
ム、アンチモン酸チタン、アンチモン酸スズ、アンチモ
ン酸クロム、アンチモン酸タンタル等のいわゆる無機イ
オン交換体を樹脂または樹脂組成物100重量部に対して
0.01〜５重量部、好ましくは0.1〜１重量部配合するこ
とにより、樹脂封止半導体装置の耐湿試験時のアルミニ
ウム配線や、電極部の腐食断線、並びに樹脂封止型半導
体装置の高温放置試験時における金線とアルミニウム電
極との接合部の腐食断線等の防止に効果がある。

〔作用〕

本発明の高純度レゾール型フエノール樹脂の電気特性
並びにその他の特性が優れているのは、高度精製によ
り、各種のイオン性不純物が除去されたためである。ま
た、フェノール樹脂の難燃性が優れている理由は、炭素
含量の多いベンゼン環やフエノール性の水酸基の存在、
あるいは硬化樹脂の耐熱性が優れているためと考える。

次に、本発明を実施例により説明する。

実施例１（レゾール型フエノール樹脂の合成）５のフラスコにフエノール500g,30％ホルマリン550
g,硬化剤として酢酸亜鉛5gを加え、撹拌しながら徐々に
加熱し、90℃、60分間還流しながら加熱した後、フラス
コ内を20mmHgに減圧し、縮合水および未反応成分を除去
した。

次に、洗浄処理として、上記反応生成物に300gのアセ
トンを加えて溶解し、これに、イオン交換水３を加え
て50℃、30分間激しく撹拌し、室温に冷却後、上部の水
層を除去した。この洗浄処理を７回繰り返した。

各洗浄処理を行う毎に、反応生成物の一部を採取し、
減圧下、40℃で48時間加熱乾燥し未洗浄処理のもの、お
よび洗浄処理の度合いが異なる６種のレゾール型フエノ
ール樹脂を得た。

得られたレゾール型フエノール樹脂の洗浄処理回数と
溶融粘度、硬化特性並びにこのレゾール型フエノール樹
脂5gにイオン交換水50gを加え120℃で120時間加熱した
後の水のpH、電気伝導度並びに抽出されたイオン性不純
物濃度の分析結果を第１表に示す。

第１表から明らかなように、レゾール型フエノール樹
脂は、上記洗浄処理を５回行なうことのよって、抽出液
の電気伝導度が約20μS/cmとなり、イオン性不純物が極
めて少なく、洗浄効果が顕著であることが分かる。これ
に対し、純水のみで洗浄した場合には、イオン性不純物
の含有率が、有機溶剤を用いた場合に比べて高い。

実施例２〜７レゾール型フェノール樹脂として上記洗浄処理を５回
行ったもの（数平均分子量:710、軟化温度:73℃、フリ
ーフェノール含有量:0.3重量％）、およびｏ−クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂（軟化温度、75℃、エポキ
シ当量:198）に、硬化促進剤として２−フェニル−４−
メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、充填剤と
して、平均粒径15μｍの球形溶融シリカ、カップリング
剤としてエポキシシラン、離型剤としてモンタン酸エス
テルロウ、着色剤としてカーボンブラックを用い、第２
表に示す割合で配合した。

各組成物は、直径20インチの二軸ロール（ロール表面
温度約60℃）で10分間、混練した後、粉砕し成形用樹脂
組成物を作成した。

比較例１〜３未精製のレゾール型フェノール樹脂（第１表の初期
（未洗浄のもの。数平均分子量:550、軟化温度:62℃、
フリーフェノール含有量:3.2重量％）のものを用い、第
２表に示す配合割合の組成物を実施例２と同様に作成し
た。

比較例４樹脂としてｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（軟化温度:75℃、エポキシ当量195）90重量部、臭素化
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（軟化温度:65℃、エ
ポキシ当量394）10重量部、硬化剤としてフェノールノ
ボラック樹脂（軟化温度:65℃、水酸基当量:106）55重
量部、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン1.0重
量部、充填剤として平均粒径15μｍの球形の溶融シリカ
470重量部、難燃化助剤として三酸化アンチモン10重量
部、カップリング剤としてエポキシシラン3.0重量部、
離型剤としてモンタン酸エステルロウ1.0重量部、着色
剤としてカーボンブラック1.0重量部を配合した組成物
を、実施例２と同様に二軸ロールを用いて混練し、成形
用樹脂組成物を作成した。

比較例５樹脂としてｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（軟化温度:75℃、エポキシ当量195）100重量部、硬化
剤としてフェノールノボラック樹脂（軟化温度:65℃、
水酸基当量:106）58重量部、硬化促進剤としてトリフェ
ニルホスフィン1.0重量部、充填剤として平均粒径15μ
ｍの球形の溶融シリカ480重量部、難燃化助剤として三
酸化アンチモン10重量部、カップリング剤としてエポキ
シシラン3.0重量部、離型剤としてモンタン酸エステル
ロウ1.0重量部、着色剤としてカーボンブラック1.0重量
部を配合した組成物を実施例１と同様に二軸ロールを用
いて混練し、成形用樹脂組成物を作成した。

前記の実施例２〜７および比較例１〜５の各樹脂組成
物の成形性、および金型温度180℃、圧力70kg/cm²、時
間90秒で成形したものを180℃,6時間の後硬化を行った
成形品の諸特性について比較を行った。

更にまた、該成形品を100メッシュ以下に粉砕した粉
末5gに50mlのイオン交換水を加えて、120℃で120時間加
熱後の水の諸特性を比較した。結果を第２表にまとめて
示す。

第２表より、本発明の高純度レゾール型フェノール樹
脂を用いた実施例２〜７のものは、未精製のレゾール型
フェノール樹脂を用いた比較例１〜３のものに比較し
て、硬化物の電気特性が優れており、イオン性不純物の
抽出量が極めて少ないことが分かる。

また、比較例４、５に示した従来のエポキシ系樹脂の
ものと比較すると、成形性はほぼ同等であるが、硬化物
の耐熱性（ガラス転移温度、高温曲げ強度）が、極めて
優れていることが分かる。

更に、実施例２〜７に示した成形用樹脂組成物は、比
較例４のエポキシ系樹脂組成物のように、難燃化助剤が
配合されていなくとも、UL規格の難燃グレード:V−０を
満足することができる。

上記の各樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼性試
験の結果を第３表に示す。

なお、前記試験用半導体装置は、表面にアルミニウム
配線をジクザグに形成したシリコンチップを、銅系のリ
ードフレームに搭載し、更にチップ表面のアルミニウム
電極とリードフレーム間を金線（直径30μｍ）で接続
し、前記樹脂組成物で封止したものである。

第３表より、本発明の樹脂組成物を用いたものは、耐
湿信頼性、耐熱性、実装（リフロー）時のパッケージの
耐クラック性が、極めて優れていることが分かる。

次に、本発明の樹脂組成物を電子装置に用いた例につ
いて、図面を用いて具体的に説明する。

第１図は、本発明のプレーナ型トランジスタの構造を
示す断面図である。

シリコンの半導体基板１の表面層にpnp型のトランジ
スタが形成されている。該基板１の表面に形成したエミ
ッタ、ベース、コレクタ間の絶縁には二酸化珪素膜２が
形成され、さらにベース電極３、エミッタ電極４がアル
ミニウム蒸着膜により形成されている。該基板１をタブ
リード７の先端に固定し、金（またはアルミニウム）の
ワイヤ５によりボンディングし、アンダーコート６用樹
脂で被覆保護した素子を、ダブリード７の先端部も含め
て高純度フェノール樹脂組成物８によりトランスファモ
ールドした。

第２図は、集積回路を有する半導体装置の構造を示す
断面図である。

半導体集積回路11はセラミックから成るパッケージ15
上に固定され、集積回路11の周囲に設けられたボンディ
ングパッド14とパッケージの外部接続リード端子12とは
ボンディングワイヤ13で接続されている。上記集積回路
11、ボンディングワイヤ13、外部接続リード端子12並び
にボンディングパッド14を耐湿性ポリイミドでアンダー
コト９して、更にその上を高純度フェノール樹脂組成物
８で封止した。

第３図は半導体メモリー素子の構造を示す断面斜視図
である。

シリコンチップから成るメモリー素子71がチップ支持
体72に固着され、外部リード73とメモリー素子71の電極
パッド77とはボンディングワイヤ74で接続されている。
上記メモリー素子の表面はウラン、トリウムの含有量が
1ppb以下である樹脂組成物からなるα線遮蔽層76を設け
た。これを高純度フェノール樹脂組成物８でトランスフ
ァモールドした。

第４図は、半導体基板表面に２層の配線構造を有して
成る半導体装置の構造を示す断面図である。

表面に、二酸化珪素膜42を有する半導体基板41に金属
被膜を形成し、これを公知のエッチング法で不要部分の
金属被膜を除去して、所望の配線パターンを有する第１
の導体層43を設ける。該導体層43は二酸化珪素膜42の所
定の個所に設けたスルホール48を介して半導体素子と電
気的に接続される。次に、二酸化珪素膜42を化学気相成
長法（または高周波スパッタリング法などの公知の方
法）によって、層43の上に被覆した後、導体接続部の二
酸化珪素膜にスルーホール49を形成した。

次に、アミノシラン化合物の膜44を形成した。更に、
ポリイミド膜45を形成し、該ポリイミド膜の所定の部分
をエッチングして第１導体層43の一部を露出させた。こ
の上に第２導体層46を同様にして形成し、２層の配線構
造を有する半導体素子を作成した。更に該素子を高純度
フェノール樹脂組成物８でコートした。

前記本発明の電子装置はいずれも優れた耐熱性、耐湿
性および難燃性を示した。

〔発明の効果〕本発明は、高純度フェノール樹脂の精製に有機溶剤と
水を用いることによって、洗浄処理回数を約半減できる
ので、工業的に極めて優れた方法である。

また、該方法により得られた高純度フェノール樹脂ま
たは該樹脂組成物は、成形性、耐熱性、難燃性等に優れ
ており、電子部品を封止樹脂として有効である。

特に、該樹脂組成物によって封止された半導体装置は
電気特性、耐熱性、耐湿性、難燃性等に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプレーナ型トランジスタの構造を示す
断面図、第２図は集積回路を有する半導体装置の構造を
示す断面図、第３図は半導体基板表面に２層の配線構造
を有する半導体装置の構造を示す断面図、第４図は半導
体メモリー素子の構造を示す断面斜視図である。 1,11,41,71……シリコンの半導体素子基板、2,42,47…
…二酸化珪素膜、３……ベース電極、４……エミッタ電
極、5,13,74……ワイヤ、6,9……アンダーコート、７…
…タブリード、８……高純度フェノール樹脂組成物、12
……外部接続リード端子、14,77……ボンディングパッ
ド、15……セラミックパッケージ、43,46……導体層、4
4……アミノシラン化合物膜、48,49……スルホール、45
……ポリイミド膜、76……α線遮蔽層。

フロントページの続き (72)発明者江口州志茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者菅原泰英茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者堀江修茨城県結城市大字鹿窪1772番１号日立化成工業株式会社南結城工場内 (56)参考文献特開昭60−53516（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−227914（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−152725（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−227146（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−200444（ＪＰ，Ａ) 垣内弘編「新エポキシ樹脂」（昭60− ５−10）（株）昭晃堂Ｐ．416〜417

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮
合して得られる式〔Ｉ〕〔式中、R₁はH,−CH₂OHまたはを（ＲはＨまたは−CH₂OH）、R₂は−CH₂−または−CH₂
−Ｏ−CH₂−を示す。但し、−CH₂−Ｏ−CH₂−は全R₂の
２割以上含み、ｎは３〜10の数を示す。〕で表わされる
レゾール型フエノール樹脂を、有機溶剤と純水で洗浄処
理し、処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上加
熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pHが
３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは金
属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄処
理を繰返し行うことを特徴とする高純度フエノール樹脂
の製法。
【請求項２】前記レゾール型フエノール樹脂の数平均分
子量が400以上、該樹脂中の未反応フェノールが１重量
％以下である請求項１に記載の高純度フェノール樹脂の
製法。
【請求項３】フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮
合して得られる式〔Ｉ〕〔式中、R₁はH,−CH₂OHまたはを（ＲはＨまたは−CH₂OH）、R₂は−CH₂−または−CH₂
−Ｏ−CH₂−を示す。但し、−CH₂−Ｏ−CH₂−は全R₂の
２割以上含み、ｎは３〜10の数を示す。〕で表されるレ
ゾール型フエノール樹脂と、該樹脂に25〜５重量％のエ
ポキシ樹脂を配合して成る樹脂組成物を、有機溶剤と純
水で洗浄処理し、処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上加
熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pHが
３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは金
属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄処
理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去することを特
徴とする高純度フエノール樹脂組成物の製法。
【請求項４】半導体素子が無機質充填剤を含む樹脂組成
物で封止されて成る半導体装置の製法において、前記樹
脂組成物の樹脂成分が、フェノール化合物とホルムアル
デヒドを縮合して得られる式〔Ｉ〕〔式中、R₁はH,−CH₂OHまたはを（ＲはＨまたは−CH₂OH）、R₂は−CH₂−または−CH₂
−Ｏ−CH₂−を示す。但し、−CH₂−Ｏ−CH₂−は全R₂の
２割以上含み、ｎは３〜10の数を示す。〕で表されるレ
ゾール型フエノール樹脂と、該樹脂に25〜５重量％のエ
ポキシ樹脂を配合して成る樹脂組成物を、有機溶剤と純
水で洗浄処理し、処理後の該樹脂組成物を10倍量の120℃の熱水で100時間
以上加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以
下、pHが３〜７、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン
または金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前
記洗浄処理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去した
樹脂を用いることを特徴とする半導体装置の製法。