JP2003003044A - 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JP2003003044A JP2003003044A JP2001192578A JP2001192578A JP2003003044A JP 2003003044 A JP2003003044 A JP 2003003044A JP 2001192578 A JP2001192578 A JP 2001192578A JP 2001192578 A JP2001192578 A JP 2001192578A JP 2003003044 A JP2003003044 A JP 2003003044A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リードフレームとの接着強度を高めて密着性
を向上させることができる半導体封止用樹脂組成物を提
供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂とその硬化剤及びニッケル
錯体物を含有する。
を向上させることができる半導体封止用樹脂組成物を提
供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂とその硬化剤及びニッケル
錯体物を含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体を封止する
ための半導体封止用樹脂組成物及びこれを用いた半導体
装置に関するものであり、さらに詳しくは、熱伝導性に
優れた半導体装置などの電子部品の封止用のエポキシ樹
脂組成物に関するものである。
ための半導体封止用樹脂組成物及びこれを用いた半導体
装置に関するものであり、さらに詳しくは、熱伝導性に
優れた半導体装置などの電子部品の封止用のエポキシ樹
脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ダイオード、トランジスター
集積回路などの電気、電子部品や半導体装置などの封止
方法として、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂な
どによる封止方法やガラス、金属、セラミックなどを用
いたハーメチックシール法が採用されてきているが、近
年では、信頼性の向上とともに大量生産やコストメリッ
トのあるエポキシ樹脂を用いた低圧トランスファー成形
による樹脂封止が主流を占めている。
集積回路などの電気、電子部品や半導体装置などの封止
方法として、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂な
どによる封止方法やガラス、金属、セラミックなどを用
いたハーメチックシール法が採用されてきているが、近
年では、信頼性の向上とともに大量生産やコストメリッ
トのあるエポキシ樹脂を用いた低圧トランスファー成形
による樹脂封止が主流を占めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエポキシ樹脂による封止方法では、樹脂の金属に対
する接着力で封止されているため、リードフレームに用
いられている金属の種類によっては接着強度が弱い場合
があり、特に、パワーＩＣやパワートランジスタといっ
たパワーデバイスの分野の半導体装置では、Ｎｉリード
フレームが多く用いられているが、従来から用いられて
いる樹脂のＮｉに対する接着強度は非常に弱く、樹脂と
リードフレーム間で剥離が生じ、耐電圧などの面で歩留
まりが落ちることが問題となっている。
うなエポキシ樹脂による封止方法では、樹脂の金属に対
する接着力で封止されているため、リードフレームに用
いられている金属の種類によっては接着強度が弱い場合
があり、特に、パワーＩＣやパワートランジスタといっ
たパワーデバイスの分野の半導体装置では、Ｎｉリード
フレームが多く用いられているが、従来から用いられて
いる樹脂のＮｉに対する接着強度は非常に弱く、樹脂と
リードフレーム間で剥離が生じ、耐電圧などの面で歩留
まりが落ちることが問題となっている。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、リードフレームとの接着強度を高めて密着性を向
上させることができる半導体封止用樹脂組成物及び半導
体装置を提供することを目的とするものである。
あり、リードフレームとの接着強度を高めて密着性を向
上させることができる半導体封止用樹脂組成物及び半導
体装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂とその硬化剤
及びニッケル錯体物を含有して成ることを特徴とするも
のである。
半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂とその硬化剤
及びニッケル錯体物を含有して成ることを特徴とするも
のである。
【０００６】また、本発明の請求項２に係る半導体封止
用樹脂組成物は、請求項１の構成に加えて、下記（１）
のニッケル錯体物を含有して成ることを特徴とするもの
である。
用樹脂組成物は、請求項１の構成に加えて、下記（１）
のニッケル錯体物を含有して成ることを特徴とするもの
である。
【０００７】
【化２】
【０００８】また、本発明の請求項３に係る半導体封止
用樹脂組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、ニッ
ケル錯体物の含有率が０．０５〜１．０質量％であるこ
とを特徴とするものである。
用樹脂組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、ニッ
ケル錯体物の含有率が０．０５〜１．０質量％であるこ
とを特徴とするものである。
【０００９】本発明の請求項４に係る半導体装置は、請
求項１乃至３のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成
物で半導体を封止して成ることを特徴とするものであ
る。
求項１乃至３のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成
物で半導体を封止して成ることを特徴とするものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１１】エポキシ樹脂としては、従来から半導体装
置の封止成形に用いられているものを使用することがで
き、例えば、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、ナフタ
レン環を有するエポキシ樹脂などを挙げることができ
る。本発明ではこれらのエポキシ樹脂を単独で用いたり
複数併用したりすることができる。
置の封止成形に用いられているものを使用することがで
き、例えば、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、ナフタ
レン環を有するエポキシ樹脂などを挙げることができ
る。本発明ではこれらのエポキシ樹脂を単独で用いたり
複数併用したりすることができる。
【００１２】エポキシ樹脂の硬化剤としては、従来から
半導体装置の封止成形に用いられているものを使用する
ことができ、例えば、フェノールアラルキル、フェノー
ルノボラック、クレゾールノボラック、テルペン系骨格
を有する硬化剤、ジシクロ骨格を有する硬化剤、ナフト
ールアラルキル等、各種の多価フェノール化合物あるい
はナフトール化合物を用いることができる。本発明では
これらの硬化剤を単独で用いたり複数併用したりするこ
とができる。
半導体装置の封止成形に用いられているものを使用する
ことができ、例えば、フェノールアラルキル、フェノー
ルノボラック、クレゾールノボラック、テルペン系骨格
を有する硬化剤、ジシクロ骨格を有する硬化剤、ナフト
ールアラルキル等、各種の多価フェノール化合物あるい
はナフトール化合物を用いることができる。本発明では
これらの硬化剤を単独で用いたり複数併用したりするこ
とができる。
【００１３】ニッケル錯体物としては上記（１）の構造
式で示される[2,2'-thiobis(4-tert-octylphenolate)]-
2-ethylhexylamie nickel(II)を用いることができる。
式で示される[2,2'-thiobis(4-tert-octylphenolate)]-
2-ethylhexylamie nickel(II)を用いることができる。
【００１４】本発明では上記の成分の他に、必要に応じ
て、離型剤、カップリング剤、硬化助剤及び無機充填材
を配合することができる。離型剤としては、カルナバワ
ックス、ポリエチレンワックス、ステアリン酸、モンタ
ン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィンなどを単独で
使用したり複数併用したりすることができる。カップリ
ング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルメトキシシランなど
を単独で使用したり複数併用したりすることができる。
硬化助剤としては、トリフェニルホスフィン等の有機ホ
スフィン類、ジアザビシクロウンデセン等の三級アミン
類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類などを
単独で使用したり複数併用したりすることができる。無
機充填材としては、シリカ、アルミナ、窒化珪素などを
単独で使用したり複数併用したりすることができる。そ
の他に、難燃剤、着色剤、シリコーン可撓剤などを配合
することもできる。
て、離型剤、カップリング剤、硬化助剤及び無機充填材
を配合することができる。離型剤としては、カルナバワ
ックス、ポリエチレンワックス、ステアリン酸、モンタ
ン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィンなどを単独で
使用したり複数併用したりすることができる。カップリ
ング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルメトキシシランなど
を単独で使用したり複数併用したりすることができる。
硬化助剤としては、トリフェニルホスフィン等の有機ホ
スフィン類、ジアザビシクロウンデセン等の三級アミン
類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類などを
単独で使用したり複数併用したりすることができる。無
機充填材としては、シリカ、アルミナ、窒化珪素などを
単独で使用したり複数併用したりすることができる。そ
の他に、難燃剤、着色剤、シリコーン可撓剤などを配合
することもできる。
【００１５】本発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記
のエポキシ樹脂、硬化剤、ニッケル錯体物、無機充填材
及びその他の成分を配合し、ミキサーやブレンダー等で
均一に混合した後、ニーダーやロールで加熱、混練し、
この後、冷却固化し、粉砕して粉粒状にして得ることが
できる。
のエポキシ樹脂、硬化剤、ニッケル錯体物、無機充填材
及びその他の成分を配合し、ミキサーやブレンダー等で
均一に混合した後、ニーダーやロールで加熱、混練し、
この後、冷却固化し、粉砕して粉粒状にして得ることが
できる。
【００１６】エポキシ樹脂と硬化剤の配合割合は当量比
で、エポキシ樹脂／硬化剤＝０．５〜１．５、好ましく
は、エポキシ樹脂／硬化剤＝０．８〜１．２となるよう
に設定するのが好ましい。エポキシ樹脂と硬化剤の配合
割合がこの範囲を逸脱すると、硬化不足が生じて封止樹
脂（パッケージ）にクラックが発生する恐れがある。ま
た、ニッケル錯体物の配合量は本発明の半導体封止用樹
脂組成物の全量に対して０．０５〜１．０質量％にする
のが好ましい。ニッケル錯体物の配合量が半導体封止用
樹脂組成物の全量に対して０．０５質量％未満であれ
ば、リードフレームに対する本発明の半導体封止用樹脂
組成物の密着性を向上させることができなくなる恐れが
あり、ニッケル錯体物の配合量が半導体封止用樹脂組成
物の全量に対して１．０質量％を超えると、リードフレ
ームに対する密着性が若干低下する恐れがある。また、
無機充填材の配合量は本発明の半導体封止用樹脂組成物
の全量に対して６０〜９３質量％に設定することができ
る。その他の成分は必要に応じて適量配合することがで
きる。
で、エポキシ樹脂／硬化剤＝０．５〜１．５、好ましく
は、エポキシ樹脂／硬化剤＝０．８〜１．２となるよう
に設定するのが好ましい。エポキシ樹脂と硬化剤の配合
割合がこの範囲を逸脱すると、硬化不足が生じて封止樹
脂（パッケージ）にクラックが発生する恐れがある。ま
た、ニッケル錯体物の配合量は本発明の半導体封止用樹
脂組成物の全量に対して０．０５〜１．０質量％にする
のが好ましい。ニッケル錯体物の配合量が半導体封止用
樹脂組成物の全量に対して０．０５質量％未満であれ
ば、リードフレームに対する本発明の半導体封止用樹脂
組成物の密着性を向上させることができなくなる恐れが
あり、ニッケル錯体物の配合量が半導体封止用樹脂組成
物の全量に対して１．０質量％を超えると、リードフレ
ームに対する密着性が若干低下する恐れがある。また、
無機充填材の配合量は本発明の半導体封止用樹脂組成物
の全量に対して６０〜９３質量％に設定することができ
る。その他の成分は必要に応じて適量配合することがで
きる。
【００１７】本発明の半導体装置は、リードフレーム等
に搭載された半導体（チップ）を上記の半導体封止用樹
脂組成物で封止することによって形成することができ
る。成形方法としてはトランスファー成形などを用いる
ことができる。また、成形条件は、例えば、温度が１６
０〜２００℃、注入スピード５〜３０秒、注入圧力６．
９〜１４．７ＭＰａ、キュアタイム６０〜３００秒に設
定することができるが、半導体封止用樹脂組成物の組成
や半導体装置の大きさ等に応じて適宜設定可能である。
に搭載された半導体（チップ）を上記の半導体封止用樹
脂組成物で封止することによって形成することができ
る。成形方法としてはトランスファー成形などを用いる
ことができる。また、成形条件は、例えば、温度が１６
０〜２００℃、注入スピード５〜３０秒、注入圧力６．
９〜１４．７ＭＰａ、キュアタイム６０〜３００秒に設
定することができるが、半導体封止用樹脂組成物の組成
や半導体装置の大きさ等に応じて適宜設定可能である。
【００１８】そして、本発明ではニッケル錯体物を含有
するので、封止樹脂とリードフレームとの接着強度を高
めることができ、密着性を向上させることができるもの
である。これは、ニッケル錯体物中にニッケルに対して
配位結合しようとする手が余っているもしくは配位結合
していた手が外れて、リードフレームの表面のニッケル
と配位結合し直すために、密着性が向上すると考えられ
る。
するので、封止樹脂とリードフレームとの接着強度を高
めることができ、密着性を向上させることができるもの
である。これは、ニッケル錯体物中にニッケルに対して
配位結合しようとする手が余っているもしくは配位結合
していた手が外れて、リードフレームの表面のニッケル
と配位結合し直すために、密着性が向上すると考えられ
る。
【００１９】
【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。
る。
【００２０】（実施例１〜４及び比較例）表１に示す配
合量で各成分を配合し、ブレンダーで３０分間混合して
均一化した後、８０℃に加熱したニーダーで混練溶融さ
せて押し出し、冷却した後、粉砕機で所定の粒度に粉砕
して粉粒状の半導体封止用樹脂組成物を得た。
合量で各成分を配合し、ブレンダーで３０分間混合して
均一化した後、８０℃に加熱したニーダーで混練溶融さ
せて押し出し、冷却した後、粉砕機で所定の粒度に粉砕
して粉粒状の半導体封止用樹脂組成物を得た。
【００２１】この半導体封止用樹脂組成物を用いて接着
強度の測定を行った。接着強度の測定は、２５×２５×
０５ｍｍのＮｉめっき銅板からリードフレームを作成
し、リードフレームの表面に実施例１〜４及び比較例の
プリン型成形品を１７５℃で成形した後、せん断方向に
荷重をかけてプリン型成形品とリードフレームとが剥離
するまでの荷重を測定した。
強度の測定を行った。接着強度の測定は、２５×２５×
０５ｍｍのＮｉめっき銅板からリードフレームを作成
し、リードフレームの表面に実施例１〜４及び比較例の
プリン型成形品を１７５℃で成形した後、せん断方向に
荷重をかけてプリン型成形品とリードフレームとが剥離
するまでの荷重を測定した。
【００２２】また、上記の半導体封止用樹脂組成物を用
いて実際の半導体装置における密着性の評価を行った。
この密着性の評価は、上記と同様のＮｉめっき銅板から
作成したリードフレームを用いてＴＯＰ−３Ｄ形の半導
体装置（パッケージ）をトランスファー成形にて形成
し、成形後の半導体装置の裏面の剥離による膨れを目視
で確認した。成形条件は１７５℃成形、注入時間１０〜
１５秒、注入圧力７ＭＰａ、キュア時間１００秒とし
た。尚、この密着性の評価は１０個のサンプルで行い、
裏面剥離の発生数／１０個で表した。結果を表１に示
す。
いて実際の半導体装置における密着性の評価を行った。
この密着性の評価は、上記と同様のＮｉめっき銅板から
作成したリードフレームを用いてＴＯＰ−３Ｄ形の半導
体装置（パッケージ）をトランスファー成形にて形成
し、成形後の半導体装置の裏面の剥離による膨れを目視
で確認した。成形条件は１７５℃成形、注入時間１０〜
１５秒、注入圧力７ＭＰａ、キュア時間１００秒とし
た。尚、この密着性の評価は１０個のサンプルで行い、
裏面剥離の発生数／１０個で表した。結果を表１に示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１から明らかなように、実施例１〜４は
比較例よりも接着（密着）強度が高く、裏面の剥離も比
較例よりも実施例１〜４の方が少なくなった。特に、ニ
ッケル錯体物が０．０５〜１．０質量％である実施例
２、３は裏面の剥離が全く発生せず、密着性が高いもの
であった。
比較例よりも接着（密着）強度が高く、裏面の剥離も比
較例よりも実施例１〜４の方が少なくなった。特に、ニ
ッケル錯体物が０．０５〜１．０質量％である実施例
２、３は裏面の剥離が全く発生せず、密着性が高いもの
であった。
【００２５】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１の発明
は、エポキシ樹脂とその硬化剤及びニッケル錯体物を含
有するので、この半導体封止用樹脂組成物で金属製のリ
ードフレームに搭載された半導体を封止することによっ
て、リードフレームと封止樹脂との接着強度を高めて密
着性を向上させることができるものである。
は、エポキシ樹脂とその硬化剤及びニッケル錯体物を含
有するので、この半導体封止用樹脂組成物で金属製のリ
ードフレームに搭載された半導体を封止することによっ
て、リードフレームと封止樹脂との接着強度を高めて密
着性を向上させることができるものである。
【００２６】また、本発明の請求項２の発明は、上記
（１）のニッケル錯体物を含有するので、この半導体封
止用樹脂組成物で金属製のリードフレームに搭載された
半導体を封止することによって、リードフレームと封止
樹脂との接着強度を高めて密着性を向上させることがで
きるものである。
（１）のニッケル錯体物を含有するので、この半導体封
止用樹脂組成物で金属製のリードフレームに搭載された
半導体を封止することによって、リードフレームと封止
樹脂との接着強度を高めて密着性を向上させることがで
きるものである。
【００２７】また、本発明の請求項３の発明は、ニッケ
ル錯体物の含有率が０．０５〜１．０質量％であるの
で、リードフレームと封止樹脂との接着強度を高めて密
着性を確実に向上させることができるものである。
ル錯体物の含有率が０．０５〜１．０質量％であるの
で、リードフレームと封止樹脂との接着強度を高めて密
着性を確実に向上させることができるものである。
【００２８】本発明の請求項４の発明は、請求項１乃至
３のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物で半導体
を封止するので、リードフレームと封止樹脂との接着強
度を高めて密着性を向上させることができるものであ
る。
３のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物で半導体
を封止するので、リードフレームと封止樹脂との接着強
度を高めて密着性を向上させることができるものであ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 CC042 CC052 CD021 CD051
CD061 CD121 CE002 EZ006
FD142 FD206
4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB02
EB04 EB06 EB09 EB12 EB18
EC09 GA10
Claims (4)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂とその硬化剤及びニッケル
錯体物を含有して成ることを特徴とする半導体封止用樹
脂組成物。 - 【請求項２】 下記（１）のニッケル錯体物を含有して
成ることを特徴とする請求項１に記載の半導体封止用樹
脂組成物。 【化１】 - 【請求項３】 ニッケル錯体物の含有率が０．０５〜
１．０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に
記載の半導体封止用樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の半導
体封止用樹脂組成物で半導体を封止して成ることを特徴
とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001192578A JP3951639B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001192578A JP3951639B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003003044A true JP2003003044A (ja) | 2003-01-08 |
| JP3951639B2 JP3951639B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=19031012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001192578A Expired - Fee Related JP3951639B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3951639B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57153022A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-21 | Toshiba Corp | Resin-sealed semiconductor device |
| JPS57153454A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Toshiba Corp | Resin molded type semiconductor device |
| JPH03281539A (ja) * | 1989-03-31 | 1991-12-12 | Toshiba Corp | 有機金属樹脂組成物、有機金属重合体、エポキシ樹脂組成物、及び樹脂封止型半導体装置 |
| JPH09328668A (ja) * | 1996-06-10 | 1997-12-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 室温硬化型樹脂組成物、室温硬化型接着剤、反応性ホットメルト型接着剤及び室温硬化型粘着剤 |
| JPH1017645A (ja) * | 1996-07-04 | 1998-01-20 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2001185661A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001192578A patent/JP3951639B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3951639B2 (ja) | 2007-08-01 |
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