(57)【要約】【課題】      少なくとも従来の封止用樹脂組成物と同等のレーザーマーク性を有する、導通不良を起こす危険性のない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、フェノール樹脂、無機充填剤および０．０５〜１重量％のフラーレンを必須成分として含有する半導体封止用樹脂組成物とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤および０．０５〜１重量％のフラーレンを必須成分として含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項２】
フラーレンは、Ｃ60および／またはＣ70であることを特徴とする請求項１の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかの半導体封止用樹脂組成物によって封止されてなることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、半導体素子を封止するために用いられる半導体封止用樹脂組成物と、この半導体封止用樹脂組成物を用いて封止した半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の高速化・高集積化に伴い、パッケージ配線の微細化が進んでいる。
【０００３】
半導体装置には、通常、製造者、品名、ロット番号等がレーザーマーキングされており、半導体封止用樹脂組成物には、レーザーマーク性を高めるために、黒色顔料としてカーボンブラックが多く使用されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
しかし、カーボンブラックは導電性を有するため、微細な配線間に入り込むと、半導体装置が導通不良を起こすという問題があった。そのため、レーザーマーク性が高く、微細な配線の封止にも適用できる絶縁性の高い半導体封止用樹脂組成物の開発が急務となっている。
【特許文献１】特開２００１−１２３０４７
【特許文献２】特開２００１−２４７７４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、少なくとも従来の封止用樹脂組成物と同等のレーザーマーク性を有する、導通不良を起こす危険性のない半導体封止用樹脂組成物を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤および０．０５〜１重量％のフラーレンを必須成分として含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物を提供する。
【０００７】
また、この出願の発明は、第２には、フラーレンがＣ60および／またはＣ70である半導体封止用樹脂組成物を提供する。
【０００８】
さらに、この出願の発明は、第３には、前記いずれかの半導体封止用樹脂組成物によって封止されてなることを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤および０．０５〜１重量％のフラーレンを必須成分とするものであり、従来のカーボンブラックに代わり、導電性を有さないフラーレンを顔料として用いることより、従来どおりの高いレーザーマーク性を有し、かつ導通不良を起こす恐れのない、絶縁性および成形性に優れた半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。
【００１０】
また、この出願の発明の半導体装置は、前記の半導体封止用樹脂組成物を用いて封止成形することにより製造されるものであるため、高いレーザーマーク性が維持され、かつ配線間が微細な場合でも導通不良のないものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤および顔料としてのフラーレンを必須成分とするものであり、フラーレンの含有量が０．０５〜１重量％であることを特徴とするものである。
【００１２】
この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物において、エポキシ樹脂は、一般的に半導体封止用として使用される各種のエポキシ樹脂であってよく、とくに限定されない。例えば、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、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等を挙げることができる。これらは１種に限定されず、複数を組み合わせて使用してもよい。
【００１３】
この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール樹脂は硬化剤として含有されるものであり、一般的に半導体封止用として使用される各種のものを適用できる。具体的には、フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等のナフタレン骨格含有フェノール樹脂、多価フェノール化合物が例示される。これらは１種に限定されず、複数種を組み合わせて使用してもよい。
【００１４】
また、無機充填剤は、一般的に半導体封止用として使用されるものであればよく、その種類は特に限定されない。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。
【００１５】
さらに、この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物において必須成分として含有されるフラーレンは、グラファイトやダイアモンドと同様に、炭素原子だけからなる炭素同素体であるが、グラファイトと異なり絶縁体である。したがって、これをカーボンブラックに代わる黒色顔料として、半導体封止用樹脂組成物全量に対して０．０５〜１重量％添加することにより、従来と同等のレーザーマーク性を有し、かつ高い絶縁性を有する半導体封止用樹脂組成物が得られる。フラーレンの含有量が０．０５重量％未満の場合には、顔料として十分な着色効果が得られず、レーザーマーク性が低下するため好ましくない。また、フラーレンの含有量が１重量％より多い場合には、半導体封止用樹脂組成物の粘度が増大し、流動性が低下するためにパッケージとなる成型品への充填性が悪化するため好ましくない。
【００１６】
使用されるフラーレンの種類はとくに限定されず、Ｃ20以上の各種のもの、例えば、Ｃ20、Ｃ24、Ｃ50、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ84等が適用できる。中でも、Ｃ60とＣ70は球状化合物としての安定性が高いことが知られており、いずれも入手が比較的容易であることから、この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物における顔料として好ましく使用できる。また、フラーレンは、１種類に限定されず、Ｃ60とＣ70のように複数種の混合物であってもよい。
【００１７】
この出願の発明の半導体封止用樹脂組成物は、以上のとおり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤、および０．０５〜１重量％のフラーレンを必須成分とするものであるが、これら以外にも、一般的に半導体封止用として使用される各種の成分を含有していてもよい。例えば、効果促進剤として、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）、トリメチルホスフィン等の有機リン化合物類、２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニ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、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等、離型剤として、カルナバワックス等、難燃剤として、リン系難燃剤、ブロム化合物、三酸化アンチモン等、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エトキシシラン等が挙げられる。
【００１８】
以上のとおりのこの出願の発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤、フラーレン、さらに必要に応じて各種の成分を配合し、これをミキサーやブレンダーで均一に混合した後に、加熱ロールやニーダー等で混練することによって調製できるものである。ここで、上記の各成分の配合順序は特に限定されるものではなく、また混練物を必要に応じて冷却固化させ、粉砕してペレットやパウダーにしたり、あるいはタブレット化したりして使用することができる。
【００１９】
そして、このようにして調製した半導体封止用樹脂組成物を用いて封止成形することにより、半導体装置を作製することができる。具体的には、半導体素子を搭載したリードフレームをトランスファー成形金型にセットし、トランスファー成形を行うことによって、半導体素子を封止用樹脂組成物で封止した半導体装置が得られる。このようにして得られる半導体装置では、表面へのレーザーマーキングが可能であり、高集積化により配線間が微細となっている場合でも導通不良が生じることがない。
【００２０】
以下、実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【００２１】
＜実施例１〜３＞
（１）半導体封止用樹脂組成物の調製
ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製「ＹＸ４０００Ｈ」）、フェノールノボラック樹脂（群栄化学工業（株）製「ＰＳＭ６２００」）、溶融シリカ、フラーレンＣ60（フロンティアカーボン（株）製）、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）、カルナバワックス、およびメルカプトシランカップリング剤を、表１に示した配合量で配合し、これをブレンダーで３０分間混合、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、冷却後、粉砕機で所定の粒度に粉砕して、半導体封止用樹脂組成物を粒状材料として調製した。
【００２２】
（２）レーザーマーク性の評価
上記（１）で得られた半導体封止用樹脂組成物を用いて５０ｍｍφの成型品をトランスファー成形し、これにＹＡＧレーザーを用いてレーザーマーキングを行った。印字性が特によいものを◎、印字性が良好なものを○、印字性が悪いものを×と目視で評価した。
【００２３】
（３）導通不良の評価
１６ＤＩＰのＴＥＧにより半導体封止用樹脂組成物の絶縁性を評価した。
【００２４】
導通不良が見られず絶縁性が高いものを◎、導通不良が見られたものを×と評価した。
【００２５】
（４）流動性の評価
得られた半導体封止用樹脂組成物の流動性を２８ｍｍ角ＬＱＦＰの１個取り金型を用いた実成形により測定した。
【００２６】
流動性の高いものを◎、流動性が良好なものを○、流動性が悪いものを×と評価した。
【００２７】
以上の評価結果を表１に示した。
【００２８】
＜実施例４＞
ビフェニル型エポキシ樹脂に代わり、エポキシ樹脂としてｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学工業（株）製「ＥＳＣＬ１９５ＸＬ」）を使用し、難燃剤としてブロム化エポキシ樹脂（住友化学工業（株）製「ＥＳＢ４００」）と三酸化アンチモンを添加して、表１に示した配合量で、実施例１と同様の方法により半導体封止用樹脂組成物を調製した。
【００２９】
得られた半導体封止用樹脂組成物を実施例１と同様の方法により評価し、結果を表１に示した。
【００３０】
＜比較例１＞
フラーレンの代わりにカーボンブラックを使用した以外は、実施例１と同様の方法により半導体封止用樹脂組成物を調製し、レーザーマーク性、導通不良、および流動体を評価した。評価結果を表１に示した。
【００３１】
＜比較例２＞
フラーレンの代わりにカーボンブラックを使用した以外は、実施例４と同様の方法により半導体封止用樹脂組成物を調製し、レーザーマーク性、導通不良、および流動体を評価した。評価結果を表１に示した。
【００３２】
＜比較例３＞
フラーレンの含有量を０．０２重量％とした以外は、実施例１と同様の方法により半導体封止用樹脂組成物を調製し、レーザーマーク性、導通不良、および流動体を評価した。
【００３３】
評価結果を表１に示した。
【００３４】
＜比較例４＞
フラーレンの含有量を１．３重量％とした以外は、実施例１と同様の方法により半導体封止用樹脂組成物を調製し、レーザーマーク性、導通不良、および流動体を評価した。
【００３５】
評価結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
2005206768.tif 000002
【００３７】
表１にみられるように、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤、および０．０５〜１重量％のフラーレンを含有する半導体封止用樹脂組成物（実施例１〜４）では、高いレーザーマーク性が保持され、かつ、導通不良のない高い絶縁性が発揮されることが確認された。また、半導体封止用樹脂組成物の流動性も良好であった。
【００３８】
一方、黒色顔料としてカーボンブラックを使用した半導体封止用樹脂組成物（比較例１および２）では、導通不良が起こった。
【００３９】
また、フラーレンを黒色顔料として用いた場合でも、半導体封止用樹脂組成物における含有量が０．０５重量％未満の場合（比較例３）には、導通不良は見られず、高い流動性が維持されたものの、レーザーマーク性が低下してしまうことが明らかになった。
【００４０】
さらに、フラーレンの含有量が１重量％よりも多い半導体封止用樹脂組成物（比較例４）では、高いレーザーマーク性と絶縁性が得られたが、流動性が著しく低下し、成形性が悪化することが示された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上詳しく説明したとおり、この発明によって、高いレーザーマーク性を有し、かつ導通不良のない半導体封止用樹脂組成物が提供される。