JPH065743A - 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH065743A JPH065743A JP4180496A JP18049692A JPH065743A JP H065743 A JPH065743 A JP H065743A JP 4180496 A JP4180496 A JP 4180496A JP 18049692 A JP18049692 A JP 18049692A JP H065743 A JPH065743 A JP H065743A
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Abstract
導体プラスチック封止を可能にする半導体封止用液状エ
ポキシ樹脂組成物を提供する。 【構成】 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物が、平
均粒径が1μm以上15μm未満、粒度分布において4
0μm以下の粒径の粒子が90重量%以上、及び比表面
積が10m2 /g以下の非晶質球状シリカをエポキシ樹
脂、硬化剤及び該非晶質球状シリカの合計量に対して4
0重量%以上90重量%未満含む。
Description
キシ樹脂組成物に関し、更に詳しくは、COB(chi
p on boad)あるいはTAB(tape au
tomated bonding)用の半導体のプラス
チック封止等に有用な半導体封止用液状エポキシ樹脂組
成物に関する。
体はLSI、VLSIと呼ばれる高集積化されたものに
なっている。この高集積度半導体素子はその外部環境か
ら保護すべく合成樹脂組成物で封止されている。かかる
半導体を封止するための樹脂封止材料は大きく分類する
と、移送成形用の固形封止材料と滴下成形用の液状封止
材料の二種類に分けられる。産業用には信頼性の高い固
形封止材料が主に使用されており、液状封止材料は電
卓、時計、カメラ等の民生用機器の一部に使用されてい
る。液状封止材料としては、例えばビスフェノールA型
のエポキシ樹脂、硬化剤として酸無水物、硬化触媒とし
てイミダゾール、さらに顔料、溶媒等を配合したものが
多く、かかる液状封止材料の塗布性をいかに改良するか
に焦点がおかれていた。例えば、上記の液状封止材料に
フュームドシリカ等を加えたり、沸点の異なる複数の溶
媒を入れることにより成膜性の向上を図ることがなされ
てきた。しかし、最近になって液状封止材料についても
高い半導体の信頼性が要求されるようになってきた。こ
れに対応すべく、固形封止材料用のシリカを液状封止材
料用に転用する試みがなされてきたが、この方法は本来
固形封止材料用の技術であるために、種々の問題が発生
している。例えば、COBのワイヤ部やバンプ部あるい
はTABのバンプ部やスリット部等への樹脂組成物の充
填性が低下し、その結果として、半導体の信頼性が低く
なるといったこと等が挙げられる。
い方法は封止材料の熱膨張率をできる限り半導体に近づ
けること、即ち封止材料の熱膨張率をできるだけ小さく
することである。現在、最も良い方法は非晶質のシリカ
を高充填することとされている。固形封止材料用のシリ
カの場合には、高充填を可能にするために、幅広い粒度
分布を持つ球状シリカ及び破砕状シリカを単独で、ある
いは混合して使用している。しかし、この固形封止材料
用のシリカを液状封止材料用に転用しても塗布性及び充
填性に劣り、従って半導体の信頼性の点で十分ではな
い。
問題点に鑑みてなされたものであって、半導体の信頼性
を高める半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物に関す
る。
が1μm以上15μm未満、粒度分布において40μm
以下の粒径の粒子が90重量%以上、及び比表面積が1
0m2 /g以下の非晶質球状シリカをエポキシ樹脂、硬
化剤及び該非晶質球状シリカの合計量に対して40重量
%以上90重量%未満含むことを特徴とする半導体封止
用液状エポキシ樹脂組成物である。
カである。破砕状シリカでは液状組成物として使用した
場合に、粘度が高く、高充填性に欠け、かつ粒子表面が
鋭利であるため半導体の配線を切断する可能性があり好
ましくない。また、結晶質シリカは非晶質シリカと比べ
て熱膨張率が大きく好ましくない。該非晶質球状シリカ
は、例えば、高純度天然石英粉末又は高純度合成シリカ
粉末を酸素−プロパン、酸素−水素等により火炎溶融す
る方法、あるいは乳化反応によるゾル‐ゲル法等により
製造することができる。このようにして製造した非晶質
球状シリカは、必ずしもその粒子形状が真球である必要
はなく多少楕円形の球状体が含まれていてもよい。
均粒径は1μm以上15μm未満であり、好ましくは2
μm以上8μm未満である。ここで、平均粒径はレーザ
ー回折法による寸法で表示する(D50)。該非晶質球状
シリカの平均粒径が1μm未満の場合には、半導体封止
用液状エポキシ樹脂組成物の粘度が大きく高充填が困難
となり、また、15μm以上の場合には、該エポキシ樹
脂組成物内での分級が早く均一分散性が低下するため好
ましくない。
おいて粒径が40μm以下の粒子が90重量%以上であ
り、好ましくは粒径が24μm以下の粒子が95重量%
以上がよい。40μm以下の粒子が90重量%未満の場
合には、COBのワイヤー部及びバンプ部、並びにTA
Bのバンプ部及びスリット部への充填性が低下するので
好ましくない。
0m2 /g以下であり、好ましくは5m2 /g以下がよ
い。比表面積が10m2 /gを越える場合には、半導体
封止用液状エポキシ樹脂組成物の粘度が高くなり好まし
くない。
封止用液状エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂、硬化
剤及び該非晶質球状シリカの合計量に対して40重量%
以上90重量%未満であり、好ましくは55重量%以上
80重量%未満である。該非晶質球状シリカの配合量が
40重量%未満では、硬化後の半導体封止用液状エポキ
シ樹脂組成物の線膨脹係数及び吸水率が高くなり好まし
くない。また、配合量が90重量%以上では、半導体封
止用液状エポキシ樹脂組成物の粘度が上昇し封止作業性
が悪くなる。
使用されているものでよく、例えばビスフェノールA
型、ビスフェノールF型、ビフェノール型、多官能型等
のエポキシ樹脂等が挙げられ、また、これら二種以上を
混合したものであってもよい。該エポキシ樹脂は、イオ
ン性不純物の含有量が多いと封止後の半導体の耐湿信頼
性に悪影響を及ぼすため、ナトリウムイオンや塩素イオ
ン等のイオン性不純物の含有量の極力少ないものが好ま
しい。
いるものでよく、多価フェノール類、芳香族系多塩基酸
類、芳香族ポリアミン類等が挙げられ、例えばフェノー
ルノボラック、ビフェノール型ノボラック、ビスフェノ
ールA型ノボラック等のノボラック、無水フタル酸、無
水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン
酸等の酸無水物あるいはジアミノジフェニルメタン、ジ
アミノジフェニルスルホン、メタフェニレンジアミン等
のアミン等が使用される。
上させるべく、半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物は
溶媒を含むことが好ましい。該溶媒は沸点の異なる複数
の溶媒を混合し、塗布性や成膜性の良いものを適宜使用
する。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等
のアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の炭化水素類、ジアセトンアルコー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル
アセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。該
溶媒の配合量は、半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物
中、好ましくは60重量%未満であり、特に好ましくは
5重量%以上30重量%未満である。無溶媒では該エポ
キシ樹脂組成物の粘度が高くなり作業性が悪く、また、
60重量%以上では該エポキシ樹脂組成物中の上記非晶
質球状シリカとエポキシ樹脂、硬化剤、溶媒が分離しや
すくなり好ましくない。
成物に、以上述べた成分の他に、必要に応じて通常使用
される種々の添加剤、例えば第三級アミン類や有機リン
化合物等の硬化触媒、難燃材、着色剤、シランカップリ
ング剤等を配合することができる。
成物の調製は、以上述べた成分を、例えばニーダー、ロ
ール、ミキサー等により混練することにより行うことが
できる。
て半導体を封止すると、高い充填性を有する均質で熱膨
張率の小さい半導体プラスチック封止が可能となる。産
業用の半導体封止用固形エポキシ樹脂組成物に優る信頼
性を挙げることができる。また、本発明の液状エポキシ
樹脂組成物により、半導体パッケージの小型化が可能と
なりパソコン、VTR等の民生用機器の小型化を促進す
ることができる。
詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。尚、以下の実施例、比較例中で部とある
のは全て重量部を示す。
ポキシ樹脂(RE‐410 日本化薬(株)製)及びビ
フェノール型エポキシ樹脂(YX‐4000H 油化シ
ェル(株)製)をそれぞれ7部、硬化剤としてフェノー
ルノボラック(PSM‐4261 群栄化学工業(株)
製)7部、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン
(TPP 北興化学(株)製)0.2部、顔料としてカ
ーボン(MA‐600三菱化成(株)製)0.3部、シ
ランカップリング剤としてγ‐グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン(A‐187 日本ユニカー(株)
製)を0.5部及び平均粒径2μm、最大粒径15μ
m、比表面積4m2 /gの非晶質球状シリカ79部及び
溶媒としてメチルエチルケトンとトルエンの混合物(混
合比1/1)20部を加熱ニーダーで混練し液状エポキ
シ樹脂組成物を調製した。
て、作業性、材料特性及び信頼性を評価した。その結果
を表1に示す。
平均粒径、最大粒径、比表面積を有するシリカをそれぞ
れ使用した以外は実施例1と同様にして液状エポキシ樹
脂組成物を調製し各種評価を実施した。その結果を表1
に示す。
ポキシ樹脂(RE‐410 日本化薬(株)製)及びビ
フェノール型エポキシ樹脂(YX‐4000H 油化シ
ェル(株)製)をそれぞれ18部、硬化剤としてフェノ
ールノボラック(PSM‐4261 群栄化学工業
(株)製)18部、及び表1に示す平均粒径4μm、最
大粒径20μm、比表面積2m2 /gの非晶質球状シリ
カ46部を使用した以外は実施例1と同様にして液状エ
ポキシ樹脂組成物を調製し各種評価を実施した。その結
果を表1に示す。
μm、比表面積2m2 /gの非晶質シリカであって40
μmを越える粒径の粒子を15%含むシリカを使用した
以外は実施例1と同様にして液状エポキシ樹脂組成物を
調製し各種評価を実施した。その結果を表1に示す。
平均粒径、最大粒径、比表面積を有するシリカをそれぞ
れ使用した以外は実施例1と同様にして液状エポキシ樹
脂組成物を調製し各種評価を実施した。その結果を表1
に示す。
ポキシ樹脂(RE‐410 日本化薬(株)製)及びビ
フェノール型エポキシ樹脂(YX‐4000H 油化シ
ェル(株)製)をそれぞれ23部、硬化剤としてフェノ
ールノボラック(PSM‐4261 群栄化学工業
(株)製)23部、及び表1に示す平均粒径4μm、最
大粒径20μm、比表面積2m2 /gの非晶質球状シリ
カ31部を使用した以外は実施例1と同様にして液状エ
ポキシ樹脂組成物を調製し各種評価を実施した。その結
果を表1に示す。
μm、比表面積2m2 /gの破砕状シリカ79部を使用
した以外は実施例1と同様にして液状エポキシ樹脂組成
物を調製したが、作業性が悪く封止が不可能であった。
ポキシ樹脂(RE‐410 日本化薬(株)製)及びビ
フェノール型エポキシ樹脂(YX‐4000H 油化シ
ェル(株)製)をそれぞれ18部、硬化剤としてフェノ
ールノボラック(PSM‐4261 群栄化学工業
(株)製)18部、及び比較例6で用いたと同様の性状
を有する破砕状シリカ46部を使用した以外は実施例1
と同様にして液状エポキシ樹脂組成物を調製し各種評価
を実施した。その結果を表1に示す。
塗布状態を目視観察する。
状態を目視観察する。
吸水率 信頼性 T/C:模擬ICを搭載したTAB封止品に−65℃〜
室温〜150℃の熱履歴を1000サイクル与えた後の
パッケージクラックを観察する。
湿度100%で1000時間放置後のリーク不良を観察
する。
エポキシ樹脂組成物は、高い充填性を有する均質で熱膨
張率の小さい半導体プラスチック封止を可能にする。ま
た、半導体封止用固形エポキシ樹脂組成物に優る信頼性
により、半導体パッケージの小型化を可能とし、パソコ
ン、VTR等の民生用機器の小型化を可能にする。
Claims (1)
- 【請求項1】 平均粒径が1μm以上15μm未満、粒
度分布において40μm以下の粒径の粒子が90重量%
以上、及び比表面積が10m2 /g以下の非晶質球状シ
リカをエポキシ樹脂、硬化剤及び該非晶質球状シリカの
合計量に対して40重量%以上90重量%未満含むこと
を特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4180496A JPH065743A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4180496A JPH065743A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH065743A true JPH065743A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=16084265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4180496A Pending JPH065743A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH065743A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10120878A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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JP2003234439A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Sony Chem Corp | 絶縁性樹脂組成物 |
JP2005194502A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-07-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
JP2006016431A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及びフリップチップ型半導体装置 |
JP2015211086A (ja) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 味の素株式会社 | プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4180496A patent/JPH065743A/ja active Pending
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