JPH02140226A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - 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〕 本発明はトランジスタＩＣ及びＬＳＩなどのいわゆる半
導体素子類をトランスファー成形等により封止するため
に使用する半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

エポキシ樹脂組成物は他の熱硬化性樹脂組成物と比べ、
電気特性、耐湿性、機械特性、接着性等のバランスが最
も優れているため、現在半導体封止の主流となでいる。

しかし近年、素子の大型化、アルミ配線の細線化、パッ
ケージの小型薄肉化等に伴い素子上のパッシベーション
クラック、アルミ配線変形、パッケージクランク等の不
良が顕著になり、封止材の低応力化がますます重要とな
っている。封止材の低応力化には低弾性率化と低熱膨張
化があり、低弾性率化にはシリコーン樹脂等の可撓剤を
添加する方法、また低熱膨張化にはシリカ等のフィラー
を増量する手法が一般的である。しかしこれら手法はい
ずれもエポキシ組成物の流動性を低下させるため、使用
量には限界がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記観点からなされたものであり、流動性に優
れかつ弾性率の低い半導体封止用エポキシ組成物を得よ
うとするものである。

〔課題を解決するたちの手段〕

本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討を行った
結果、一般式（１）で示されるカルボキシル基含有オル
ガノシロキサン ｚ ＨＯＯＣ−Ｒ冨５ｔ−０→ｙ−Ｒ＋−ＣＯＯＨ（１）（
式中のｎは１〜３００の整数、Ｒ３は２価の炭化水素基
、Ｒ２及びＲ３はメチル基又はフェニル基でそれぞれ同
じでもことなっていてもよい。）とノボラック型フェノ
ール系樹脂とを脱水縮合させて得られるシリコーン変性
フェノール樹脂にエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及
び充填剤を配合したことを特徴とする半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を提供するものである。

より前記課題を解決できることを見出し本発明を一般式
（１）で示されるカルボキシル基含有オルガノシロキサ
ンとノボラック型フェノール系樹脂との縮合反応は脱水
剤を用い両方を溶かし得る溶媒下で加熱反応により行わ
れる。この際一般式（１）の整数ｎについてはエポキシ
樹脂組成物の流動性の点で３００以下が好ましい。また
、Ｒ＋がメチレン基等の２価の炭化水素基で、Ｒ２及び
Ｒ３がメチル基又はフェニル基であるオルガノシロキサ
ンが好ましく用いられる。

またノボラック型フェノール系樹脂としてはフェノール
、クレゾール、ビスフェノールＡなどとホルムアルデヒ
ドなどを酸性触媒で縮合させて得られる樹脂が好ましい
。

ポリオルガノシロキサンとノボラック型フェノール系樹
脂の脱水濃縮反応時の混合比は一般式（１）のカルボキ
シル基１個に対しノボラック型フェノール系樹脂のフェ
ノール性水酸基が１０個以上が最も良く１０個未満では
合成上ゲル化の点で適さない。

エポキシ樹脂組成物に対する添加量は、エポキシ樹脂１
００重量部に対し、合成したシリコーン変性フェノール
樹脂中のシリコーン部分が５〜３０重量部となるように
添加することが好ましく、５重量部未満ではエポキシ樹
脂組成物の弾性率低減効果が小さく、また３０重量部を
超えると流動性が失われる。

ここで用いるエポキシ樹脂は半導体封止用エポキシ樹脂
として用いるものであれば特に制限はないが、フェノー
ル、クレゾール、ビスフェノールＡなどとホルムアルデ
ヒドなどを酸性触媒で縮合させ得られる樹脂を原料とし
てエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化するなど
してエポキシ化したもので、エポキシ当量が１７０〜３
００、好ましくは１８０〜２００のものが硬化性の点で
優れている。

次に硬化剤としては特に限定はされないがノボラック型
フェノール樹脂が好適であり、具体的にはフェノール、
クレゾール、ビスフェノールＡなどとホルムアルデヒド
などを酸性触媒で縮合させて得られる樹脂が好ましく、
エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１個当たりフェノ
ール性水酸基が０．５〜２．０個好ましくは０．８〜１
．２個となるような割合で用いる。

本発明に用いる充填剤としてはシリカ、ガラス、ケイソ
ウ土、タルク、マイカ、アスベスト、アルミナなどを用
いることができるが、シリカ、ガラス、アルミナが電気
特性の点で優れている。充填剤の使用量は全樹脂１００
重量部に対し１００〜５００重量部が好ましく、１００
重量部未満では耐湿性に劣り、また５００重量部を超え
ると流動性が失われる。

エポキシ樹脂と硬化剤及びシリコーン変性フェノール樹
脂との反応を促進するために硬化促進剤が必要である。

具体的にはトリブチルアミン、１゜８−ジアザビシクロ
ウンデセン−７のようなアミン類、トリフェニルホスフ
ィンのような有機ホスフィン類、２−フェニルイミダゾ
ールのようなイミダゾール類が挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂組成物には必要に応して離型剤、
着色剤、難燃剤、難燃助剤、カップリング剤などを使用
することもできる。特にカップリング剤は充填剤の硬化
を有効に発揮させるために重要であり、例えばγ−グリ
シドキシプロビルトリメトキシシラン、β−（３，４−
エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン
などが用いられる。

エポキシ樹脂組成物は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、
硬化促進剤、充填剤、カップリング剤などをミキシング
ロールで加熱しながら混練する方法により製造できる。

得られたエポキシ樹脂組成物は、トランスファー成形、
注型などの方法により成形する。

〔実施例〕

以下に実施例により本発明を具体的に説明する。

まず材料の測定方法及びシリコーン変性フェノール樹脂
の製造方法を以下に示す。

（１）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を用いて１７５°Ｃ１７０ｋ
ｇ／ｃＴｉｌの条件で測定した。

（２）曲げ弾性率 ＪＩＳ−に６９１１に準じ１７５°ｃ、７０ｋｇ／ｃｍ
ｌ、成形時間９０秒の条件で試験片を作成し１７５°Ｃ
，６ｈベークしたものについて測定した。

（３）シリコーン変性フェノール樹脂の製造方法表１に
示す配合でメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）中１２
時間加熱攪拌する。反応終了後、ジシクロへキシルカル
ボジイミドと水との結晶状反応物を濾過し、濾液からＭ
ＩＢＫ溶媒を除去することでかっ色の樹脂固形物を得た
。得られた樹脂はＧＰＣ測定の結果、原料樹脂よりも高
分子側にピークがあることで、いずれも反応しているこ
とを確認した。

表１ チのミキシングロールにて前ロール２２ｒｐｍ、後ロー
ル１８ｒｐｍの条件で常法に従い６分間混練した。

得られたシート状物を粉砕して半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を得た。

帽　式（１）中のｎ ＊２　ＨＰ−８０ＯＮ（日立化成工業社製）′１３　　
脱水剤ニジシクロへキシルカルボジイミド（４）表２に
示す組成物を配合し直径１０イン表２に示すように実施
例１〜３は比較例１．２に対し、スパイラルフローが大
きく弾性率も低い。

〔発明の効果〕

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は流動性に優
れかつ硬化物の弾性率低減効果もあることから、素子の
大型化、アルミ配線の細線化、パッケージの小型薄肉化
に伴う素子上のパッシベーションクラック、ワイヤポン
ディングパッド部の、ダメージ、アルミ配線変形、パッ
ケージクランク等の不良を解消することができた。また
その他の特性においても優れており、その工業的価値は
大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．一般式（１）で示されるカルボキシル基含有オルガ
   ノシロキサン ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中のｎは１〜３００の整数、Ｒ＿１は２価の炭化水
   素基、Ｒ＿２及びＲ＿３はメチル基又はフェニル基でそ
   れぞれ同じでも異なっていてもよい。 ）とノボラック型フェノール系樹脂とを脱水縮合させて
   得られるシリコーン変性フェノール樹脂にエポキシ樹脂
   、硬化剤、硬化促進剤及び充填剤を配合したことを特徴
   とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。