JPH02132155A - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガラス転移点（以下Ｔｇという）が高く、デバ
イスとの接着性に優れ、かつ低応力である半導体封止用
樹脂組戊物に関する。

（従来技術） 現在半導体素子を封止する方法として、エボキシ樹脂成
形材料を用いトランスファー成形にょろり｛脂封止が一
般的に行われている。

しかしながら、半導体素子の高集積化、デバイスの大型
フラット化、封止硬化物の薄肉化、基板への搭載に際し
ての表面実装化等が進み、これに伴い封止材料に要求さ
れる性能も大幅に変わって来つつある。

特に表面実装化に伴い半田耐熱性がクローズアップされ
てきている。

これらの問題に対処するには、硬化樹脂が低応力で、か
つＴ＆が高く半田浴温度以上であることが望まれている
。

従来のエポキシ樹脂またはシリコーン変性エポキシ樹脂
ではこれらの性能を満たすことが困難である。

一方エポキシ樹脂に替わる高Ｔｇ樹脂としてビスマレイ
ミド系樹脂が注目されてきているが、この樹脂の硬化物
は弾性率が高く脆いため、ヒートサイクルテストにより
クランクを生じたり、デバイスとの密着性が悪かったり
、耐湿性に劣るという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は従来のエポキシ樹脂またはシリコーン変性エポ
キシ樹脂の欠点である半田耐熱性を改良するため鋭意検
討を行いなされたものであり、その目的とするところは
高Ｔｇであり、デバイスとの接着性に優れ、かつ低応力
性を有している半導体封止用樹脂組成物を提供するにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明はビスマレイミドおよび／またはその誘導体と芳
香族ジアミンの反応によって得られるビスマレイミド系
樹脂（Ａ）と下記式〔Ｉ〕で示されるハイドロジェンオ
ルガノボリシロキサンと（ＩＩ）で示される多官能芳香
族ボリアリル化合物とを白金系触媒存在下で反応せしめ
て得られる付加重合体ＣＢ）とエボキシ樹脂（Ｃ）及び
無機質充填材（Ｄ）を必須成分とする半導体封止用樹脂
組成物である． （式中Ｒ．，Ｒ，はアルキル基または７エニル基、ｎは
１０−２００の整数） （式中Ｒ，は水素原子，ハロゲン原子，水酸基Ｏ ＝ＳＯ，　　シー０− ｍは０〜ＩＯの整数） 本発明において用いられるビスマレイミド系樹脂は一般
式（ＩＩＩ）で示される化合物である。

？だしｎ≧Ｑ，ｍｉ（ｉは０〜ｎの整数），■．＋１，
ｍ，＋１．Ｚｉ．　　ム．，．ム．，は１またはまたは
ベンゼン核どうしが直接結合していることを示す。

Ｙ（よ　−ＣＨ２−，−０−，，ＳＯ，−，−８−　，
　−，Ｓ−Ｓ−，またはベンゼン核どうしが直接結合し
ていることを示すものであり、Ｙは上記各結合基の１種
またはそれ以上の結合基の混合でベンゼン核どうしが結
合していることを示す。

ＲはＨ，ＣＨ．またはＣ．Ｈ５を示す。

これらの化合物としては、例えば４，４′−ジアミノジ
フエニルメタン、４．４’−ジアミノジ７二二エーテル
、３．３’−ジアミノジフェニルスルホン、２．２″−
ジ（ｐ−アミノフェニル）フロパン、３．４．３’，４
’−テトラアミノージフェニルメタンとか、アニリンと
ホルムアルデヒドから得られるアニリン樹脂などの芳香
族ポリアミンをマレイミド化したものをあげることがで
きる。

本発明に用いられるポリシロキサンー芳香族ポリアリル
化合物の付加重合体は白金系触媒存在下で反応せしめて
得られる反応生成物である。

用いられるハイドロジェン才ルガノポリシロキサンは下
記式〔Ｉ〕で示されるボリシロキサンでありその重合度
は１０〜２００の範囲である。

（式中Ｒ．，Ｒよはアルキル基またはフェニル基、ｎは
ｔｏ−２００（７）ｉ数） 重合度がｌＯ以下の場合、硬化樹脂の低応力効果が低下
し、２００以上では芳香族ボリアリル化合物とのハイド
ロシリル化反応が完結し難い。

多官能芳香族ポリアリル化合物は下記式〔ＩＩ〕で示さ
れ、その重合度はＯ〜１０の範囲である。

（式中Ｒ，は水素π子，ハロゲン原子，水酸基〇 一ＳＯ、　　シ一〇一 ｍは０−１０の整数） 重合度が１０以上の場合、硬化樹脂の低応力効果が低下
する。

更にポリシロキサンへの芳香族ポリアリル化合物の付加
量はポリシロキサン中のハイドロシリル基１個に対し、
芳香族ポリアリル化合物中のアリル基が２〜１０個が好
ましい。

少なすぎると未友応のポリシロキサンが残存し、成形時
に金型曇りを起こし、また多すぎると低応力化に効果が
ない。

尚、反応方法は適宜選択が可能であり、その際の触媒は
白金系触媒が良く、特に塩素酸白金の水和物のイングロ
パノール溶液が好んで用いられる。

反応終了後は室温で液状の茶褐色の付加重合体が得られ
る。

このボリシロキサンー芳香族ポリアリル化合物の付加重
合体（Ｂ）はビスマレイミド系樹脂（Ａ）１００重量部
に対しｌＯ〜５０重量部が好ましい。

！ｏｆｆｉｉ部以下であれば低応力化に効果がなく、又
５０重量部以上であればＴｇが低下してしまう。

本発明に用いるエポキシ樹脂としては特に制約は無いが
例えばビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、４．
４’−ジ（１．２−エポキシエチル）ジフェニルエーテ
ル、４．４　’−（１．２−エボキシエチル）ジ７エニ
ルエーテル、レゾルシンのグリシジルエーテル、ブタジ
エンジエポキサイド、ビス−（２．３−エボキシシク口
ペンチル）エーテル、２．２−ビス（３．４−エポキシ
シク口ペンチル）プロパン、７口ログリシンのジグリシ
ジルエーテル、メチル７ｏロダリシンのジグリシジルエ
ーテルなどの２官能のエボキシ化合物、フェノールーホ
ルムアルデ辷ドノボラックのポリグリシジルエーテル、
トリメチロールプロバンのトリグリシジルエー・テル、
グリセリンのトリグリシジルエーテル、１．３．５−ト
リ（１，２−エポキシエチル）ヘンゼン、ポリアリルグ
リシジルエーテノ呟パラアミノフェノールのトリグリシ
ジルエーテルなどの３官能以上のエボキシ化合物が用い
られる。

これらの化合物は、単独もしくは併用して使用すること
かできる。

エポキシ樹脂の添加量はビスマレイミド系樹脂ｌＯＯ重
量部に対し５〜５０重量部が好ましい。

５重量部以下であればデバイスとの接着性に効果がなく
、又５０重量部以上であればＴｇが低下してし７まう。

本発明に用いる無機充填材としてはシリカ粉末、アルミ
ナ、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム水和物、酸
化チタン等が挙げられ、これらを単独又は２種以上混合
して用いることが可能である。

これら無機充填材のうち半厚体封止材料組成物としては
シリカ粉末が好んで用いられる。

尚、無機充填材の配合量はビスマレイミド系樹脂（Ａ）
に対して５０〜５００重量部配合することが好ましい。

５０：ｉＩｉ量部以下では硬化樹脂の性能が不十分であ
り、５００重量部以上であれば成形性が悪くなってしま
い実用に適さない。

又これらの必須成分以外のものとして成形材料化に際し
て硬化促進剤、滑剤、難燃化剤、離型剤、シランカ７プ
リング剤等を適宜配合添加することが出来る。

本発明の半導体封止用樹脂組成物を成形材料として製造
する場合の一般的な方法としては、これらの必須成分に
各種添加剤を加えて均一に混合した組成物を二−ダー、
熱ロール等により混線処理をおこない、冷却後粉砕して
成形材料とする。

得られた成形材料を半導体の封止用として用いれば高Ｔ
ｇであり、しかも低応力特性の両立化がはかれ、非常に
信頼性のある封止用樹脂組成物を得ることが出来る。

（実施例） 参考ｆｉｌ（ビスマレイミド系樹脂の合成）４．４’−
ジアミノジフエニルメタン（ＤＤＭ）２０重量部を１５
０゜Ｃで加熱融解し、これを撹拌しなからＮ，Ｎ’−４
．４’−ジ７エニルメタンビスマレイミド（ＢＭＩ）８
０重量部を徐々に添加しビスマレイミド系樹脂（Ａ）を
得た。

得られた樹脂の融点は１０３℃であった。

参考例２（付加重合体の合成） 平均重合度ｌ５０の両末端に水酸基をもつノ・イドロジ
ェンジメチルボリシロキサン（オイルＤ）　５０重量部
と平均重合度５０の両末端に水酸基をもつハイドロジエ
ンポリシロキサン（オイルＥ）５０ｆｆｉｉ＆部との混
合物に１重量％の塩化白金酸インブロパノール溶液を２
重量部を添加した後９０°Ｃに加熱した。

これにｏ，ｏ’−ジアリルビスフェノールＡ１５重合部
を１時間にわたって滴下し、その後系をｌ００゜Ｃに昇
温しで反応を３時間続けた。

冷却後粘度が２５゜Ｃで１３２００ｃｐｓの付加重合体
（Ｂ）を得た。

実施例ｌ 第１表に示す配合で、参考例１及び２によって得られた
ビスマレイミド系樹脂（Ａ）、付加重合体（Ｂ）、エボ
キシ樹脂（Ｃ）およびシリカ粉末（Ｄ）に硬化促進剤、
アミノシラン、着色剤および離型剤を配合し、熱ロール
で混練し成形材料を得た。

これをトランスファー成形により１８０℃，３分で成形
しさらに１８０℃，８時間ポスｌ・キュアーしｔこ。

その特性を第１表に示す。

比較例１．２ 実施例ｌにおいてエポキシ樹脂（Ｃ）の添加量を第１表
に示す量に替えて同様に成形して性能評価をおこなった
。その結果を第１表に示す。

比較例３ 実施例１において付加重合体（Ｂ）を添加せずに成形材
料とし、これを同様に成形して性能評価をおこなった。

その結果を第１表に示す。

（以下　余白） （発明の効果） 本発明による封止用樹脂組成物を用いた硬化樹脂は高Ｔ
ｇであるため封正体の耐半田クラツクイ８頼性に優れ、
更にデバイスとの接着性も良く、かつ低応力であり耐ヒ
ートサイクル性に優れており半導体素子封止用樹脂組成
物として非常に信頼性の高い優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）ビスマレイミドおよび／またはその誘導体
   と芳香族ジアミンとの反応により得られるビスマレイミ
   ド系樹脂 （Ｂ）下記式〔 I 〕で示されるハイドロジエンオルガ
   ノポリシロキサンと〔II〕で示される多官能芳香族ポリ
   アリル化合物とを白金系触媒存在下で反応せしめて得ら
   れる付加重合体 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 （式中Ｒ＿１、Ｒ＿２はアルキル基またはフェニル基、
   ｎは１０〜２００の整数） ▲数式、化学式、表等があります▼……〔II〕 （式中Ｒ＿３は水素原子、ハロゲン原子、水酸基または
   アルキル基、 Ｒ＿４は−Ｏ−、−ＣＨ＿２−、▲数式、化学式、表等
   があります▼、 −ＳＯ＿２−、▲数式、化学式、表等があります▼、 ｍは０〜１０の整数） （Ｃ）エポキシ樹脂 （Ｄ）無機質充填材 を必須成分とする封止用樹脂組成物。