JPH02302422A - 半導体封止用樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH02302422A JPH02302422A JP12275189A JP12275189A JPH02302422A JP H02302422 A JPH02302422 A JP H02302422A JP 12275189 A JP12275189 A JP 12275189A JP 12275189 A JP12275189 A JP 12275189A JP H02302422 A JPH02302422 A JP H02302422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- epoxy resin
- vinyl
- parts
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
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。
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、低弾性率、低熱膨張率で、かつ耐熱性、特に
低応力で吸湿後の半田耐熱性に優れ、高信頼性を要求さ
れる半導体等電子部品の封止用に適した半導体封止用樹
脂組成物に関する。
低応力で吸湿後の半田耐熱性に優れ、高信頼性を要求さ
れる半導体等電子部品の封止用に適した半導体封止用樹
脂組成物に関する。
[従来の技術]
近年、半導体を封止する方法として、エポキシ樹脂に代
表される熱硬化性樹脂を使用したいわゆるプラスチック
封止が、原料の低廉性、大量生産性などの経済的利点を
いかして広く実用化されている。特に多官能エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂および無機質充填剤を
主成分とした樹脂組成物が、耐熱性、成形性および電気
特性に優れる点で封止樹脂の主流となっている。
表される熱硬化性樹脂を使用したいわゆるプラスチック
封止が、原料の低廉性、大量生産性などの経済的利点を
いかして広く実用化されている。特に多官能エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂および無機質充填剤を
主成分とした樹脂組成物が、耐熱性、成形性および電気
特性に優れる点で封止樹脂の主流となっている。
[発明が解決しようとする課題]
半導体チップの高集積化が進み、それに伴ってチップサ
イズが大型化してきた。一方、パッケージの形状は基板
への高密度実装化、表面実装化に伴って、半導体チップ
の大型化とは逆にフラットパッケージに見られる如く小
型化、薄型化の傾向にある。このため従来の封止樹脂で
は見られなかった不良現象が派生するようになった。す
なわち、封止樹脂とチップとの熱膨張率の差に起因する
樹脂の応力が、チップの大型化および樹脂層の薄肉化に
伴って、熱衝撃としてパッシベーション膜のクラック5
アルミ配線のズレ、封止樹脂のクラック等の破壊現象を
惹起している。また、表面実装化に伴って、パッケージ
そのものが半田浴温度にさらされるため、パッケージ内
の水分が急激に膨張し、パッケージのクラック等の破壊
現象を引き起こし、半導体のlii′を湿性を低下させ
、ひいてはイ3頼性を低下させる原因となっている。従
って、封止樹脂としてはこの応力が小さく、吸湿後の半
田耐熱性に優れた封止樹脂の開発が望まれている。
イズが大型化してきた。一方、パッケージの形状は基板
への高密度実装化、表面実装化に伴って、半導体チップ
の大型化とは逆にフラットパッケージに見られる如く小
型化、薄型化の傾向にある。このため従来の封止樹脂で
は見られなかった不良現象が派生するようになった。す
なわち、封止樹脂とチップとの熱膨張率の差に起因する
樹脂の応力が、チップの大型化および樹脂層の薄肉化に
伴って、熱衝撃としてパッシベーション膜のクラック5
アルミ配線のズレ、封止樹脂のクラック等の破壊現象を
惹起している。また、表面実装化に伴って、パッケージ
そのものが半田浴温度にさらされるため、パッケージ内
の水分が急激に膨張し、パッケージのクラック等の破壊
現象を引き起こし、半導体のlii′を湿性を低下させ
、ひいてはイ3頼性を低下させる原因となっている。従
って、封止樹脂としてはこの応力が小さく、吸湿後の半
田耐熱性に優れた封止樹脂の開発が望まれている。
応力を小さくする方法としては、樹脂の熱膨張率を小さ
くしてチップのそれとの差を小さくする事が考えられる
が、現実には樹脂の熱膨張率とチップのそれとの差は太
き(、これを縮めるためには熱膨張率の小さい無機質充
填剤を樹脂中に多量に使用しなければならない、しかし
ながら、現在すでにかなり多量の無機質充填剤が使用さ
れていて、更にこれを増量する事は成形性の悪化の原因
となる。一方、樹脂の弾性率を下げて応力を小さくする
という目的で可塑材を添加したり、可撓性を有するエポ
キシ樹脂あるいはフェノール樹脂を用いたりする事が試
みられたが、この方法により得られた硬化物は耐熱性の
点で問題であった。
くしてチップのそれとの差を小さくする事が考えられる
が、現実には樹脂の熱膨張率とチップのそれとの差は太
き(、これを縮めるためには熱膨張率の小さい無機質充
填剤を樹脂中に多量に使用しなければならない、しかし
ながら、現在すでにかなり多量の無機質充填剤が使用さ
れていて、更にこれを増量する事は成形性の悪化の原因
となる。一方、樹脂の弾性率を下げて応力を小さくする
という目的で可塑材を添加したり、可撓性を有するエポ
キシ樹脂あるいはフェノール樹脂を用いたりする事が試
みられたが、この方法により得られた硬化物は耐熱性の
点で問題であった。
特開昭62−270617号公報および特開昭62−2
73222号公報には、エポキシ樹脂とビニルポリマー
とのグラフト重合体中にシリコーンポリマーを1.0μ
以下の平均粒子径で均一に分散させることにより、耐熱
性を保持しつつ応力を小さくする方法が開示されている
。これらの方法は低応力化に対しては有効であるが、吸
湿したパッケージが半田浴のごとく樹脂のガラス転移温
度を超える高温にさらされた際、パッケージにクラック
が生じ、吸湿後の半田耐熱性に関して未だ問題があった
。
73222号公報には、エポキシ樹脂とビニルポリマー
とのグラフト重合体中にシリコーンポリマーを1.0μ
以下の平均粒子径で均一に分散させることにより、耐熱
性を保持しつつ応力を小さくする方法が開示されている
。これらの方法は低応力化に対しては有効であるが、吸
湿したパッケージが半田浴のごとく樹脂のガラス転移温
度を超える高温にさらされた際、パッケージにクラック
が生じ、吸湿後の半田耐熱性に関して未だ問題があった
。
本発明は、高集積回路等の高い信頼性を要求される半導
体の封止用に適した、応力が小さく、耐熱衝撃性に優れ
、更に吸湿後の半田耐熱性等に優れた半導体封止用樹脂
組成物を提供することを目的とする。
体の封止用に適した、応力が小さく、耐熱衝撃性に優れ
、更に吸湿後の半田耐熱性等に優れた半導体封止用樹脂
組成物を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明者等は種々検討した結果、特定の構造を有するエ
ポキシ樹脂中にシリコーンポリマー粒子を均一に分散さ
せることにより、上記の目的が達成されることを見出し
、本発明に達した。
ポキシ樹脂中にシリコーンポリマー粒子を均一に分散さ
せることにより、上記の目的が達成されることを見出し
、本発明に達した。
即ち本発明は、
物とビニルポリマーとのグラフト重合体中にシリコーン
ポリマーが1.0μ以下の平均粒子径で均一に分散して
いる変性エポキシ樹脂 υ (式中、nは3〜16の整数を示す。)(b)硬化剤、
および (C)無機充填剤、 を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物で
ある。
ポリマーが1.0μ以下の平均粒子径で均一に分散して
いる変性エポキシ樹脂 υ (式中、nは3〜16の整数を示す。)(b)硬化剤、
および (C)無機充填剤、 を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物で
ある。
本発明において(a)成分の製造に使用される−酸物で
ある。
ある。
本発明においてlal成分の製造に使用される一般式(
I)で表されるエポキシ化合物は、下記一般式IIで表
されるジアルデヒド化合物とフェノールとを酸性触媒の
存在下に反応させることにより得られる下記一般式■■
で表されるフェノール化合物とエピクロルヒドリンとを
反応させることにより得られる。
I)で表されるエポキシ化合物は、下記一般式IIで表
されるジアルデヒド化合物とフェノールとを酸性触媒の
存在下に反応させることにより得られる下記一般式■■
で表されるフェノール化合物とエピクロルヒドリンとを
反応させることにより得られる。
■
O= C−(CLI−−C= 0
(11)(式中、nは3〜16の整数を示す、)一般
式Iのエポキシ化合物は、nが3〜16の物が使用でき
、好ましくは5〜12である。nが3に満たない場合は
可撓性が損なわれ、また16を越える場合は、Tgの上
昇が期待できない。
(11)(式中、nは3〜16の整数を示す、)一般
式Iのエポキシ化合物は、nが3〜16の物が使用でき
、好ましくは5〜12である。nが3に満たない場合は
可撓性が損なわれ、また16を越える場合は、Tgの上
昇が期待できない。
本発明におけるfal成分の変性エポキシは、特開昭6
2−270617号公報および特開昭62−27322
2号公報に開示されている方法により製造することがで
きる。すなわち、一般式(I)で表されるエポキシ化合
物とビニルポリマーとのグラフト重合体は、代表的には
、一般式(I)で表されるエポキシ化合物の存在下に前
記ビニルポリマーを生成させるべ(ビニルモノマーを重
合させる事により製造される。ここでビニルポリマーを
生成させるために用いるビニルモノマーとしては、スチ
レン、ビニルトルエン等の如きアルケニル芳香族類:メ
チルメタアクリレート、ドデシルメタアクリレート、ブ
トキシエチルメタアクリレート、グリシジルメタアクリ
レート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2
−エチルへキシルアクリレート、ヒドロキシエチルアク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等
の如きアクリルエステル類:アクリロニトリル、アクリ
ル酸、ブトキシメチルアクリルアミド、メタアクリルア
ミド等の如きエステル基を持たないアクリル化合物:ビ
ニルアセテート、ビニルラウレート、ビニルパーサテー
ト、ビニルクロライド、ヒニリデンクロライド、エチレ
ン、アリルアセテート等の如き非共役性ビニル化合物:
ブタジェン、イソプレン、クロロブレンの如き共役ジエ
ン化合物が代表的であり、その他、ビニルシリコーン、
ジブチルフマレート、モノメチルマレート、ジエチルイ
タコネート、メタクリル酸トリフロロエチル、メタクリ
ル酸テトラフロロプロピル等のメタクリル酸、アクリル
酸の弗素化合物等の如き重合性ビニル化合物を用いるこ
ともできる。この際のビニルモノマーの使用量は特に限
定されるものではないが、一般的にはエポキシ樹脂10
0重量部に対して1〜50重量部である。前記したビニ
ルモノマーを重合してビニルポリマーとするには、通常
ラジカル開始剤、例えばラウロイルパーオキサイド、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ターシャリブチルパーベンゾ
エート、ジメチルジベンゾイルバーオキシヘキサン、タ
ーシャリブチルパービバレート、ジターシャリブチルパ
ーオキサイド、1.1−ビスターシャリブチルパーオキ
シ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ジメチル
ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、ターシャリブ
チルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオ
キサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、キュメン
ハイドロパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキシ
アリルカーボネート、ジオクチルパーオキシジカーボネ
ート、ターシャリブチルパーオキシマレイン酸、琥珀酸
パーオキサイド、ターシャリブチルパーオキシイソプロ
ピルカーボネート、過酸化水素の如きパーオキサイド、
アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロ
ニトリルの如きアゾ化合物を用いてラジカル重合するの
が代表的である。これらのラジカル開始剤の使用量はビ
ニルモノマーに対して通常0.1−10重量%である。
2−270617号公報および特開昭62−27322
2号公報に開示されている方法により製造することがで
きる。すなわち、一般式(I)で表されるエポキシ化合
物とビニルポリマーとのグラフト重合体は、代表的には
、一般式(I)で表されるエポキシ化合物の存在下に前
記ビニルポリマーを生成させるべ(ビニルモノマーを重
合させる事により製造される。ここでビニルポリマーを
生成させるために用いるビニルモノマーとしては、スチ
レン、ビニルトルエン等の如きアルケニル芳香族類:メ
チルメタアクリレート、ドデシルメタアクリレート、ブ
トキシエチルメタアクリレート、グリシジルメタアクリ
レート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2
−エチルへキシルアクリレート、ヒドロキシエチルアク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等
の如きアクリルエステル類:アクリロニトリル、アクリ
ル酸、ブトキシメチルアクリルアミド、メタアクリルア
ミド等の如きエステル基を持たないアクリル化合物:ビ
ニルアセテート、ビニルラウレート、ビニルパーサテー
ト、ビニルクロライド、ヒニリデンクロライド、エチレ
ン、アリルアセテート等の如き非共役性ビニル化合物:
ブタジェン、イソプレン、クロロブレンの如き共役ジエ
ン化合物が代表的であり、その他、ビニルシリコーン、
ジブチルフマレート、モノメチルマレート、ジエチルイ
タコネート、メタクリル酸トリフロロエチル、メタクリ
ル酸テトラフロロプロピル等のメタクリル酸、アクリル
酸の弗素化合物等の如き重合性ビニル化合物を用いるこ
ともできる。この際のビニルモノマーの使用量は特に限
定されるものではないが、一般的にはエポキシ樹脂10
0重量部に対して1〜50重量部である。前記したビニ
ルモノマーを重合してビニルポリマーとするには、通常
ラジカル開始剤、例えばラウロイルパーオキサイド、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ターシャリブチルパーベンゾ
エート、ジメチルジベンゾイルバーオキシヘキサン、タ
ーシャリブチルパービバレート、ジターシャリブチルパ
ーオキサイド、1.1−ビスターシャリブチルパーオキ
シ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ジメチル
ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、ターシャリブ
チルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオ
キサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、キュメン
ハイドロパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキシ
アリルカーボネート、ジオクチルパーオキシジカーボネ
ート、ターシャリブチルパーオキシマレイン酸、琥珀酸
パーオキサイド、ターシャリブチルパーオキシイソプロ
ピルカーボネート、過酸化水素の如きパーオキサイド、
アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロ
ニトリルの如きアゾ化合物を用いてラジカル重合するの
が代表的である。これらのラジカル開始剤の使用量はビ
ニルモノマーに対して通常0.1−10重量%である。
また、必要に応じて還元剤を併用していわゆるレドック
ス重合をさせてもよく、ハイドロキノンの如き重合禁止
剤、ドデシルメルカプタンの如き連鎖移動剤を使用して
もよい。
ス重合をさせてもよく、ハイドロキノンの如き重合禁止
剤、ドデシルメルカプタンの如き連鎖移動剤を使用して
もよい。
また、グラフト化促進の為に、エポキシ樹脂に重合性二
重結合等のグラフト可能な化学結合を導入しておくこと
が有効である。重合性二重結合の導入方法としては、例
えばアクリル酸、メタアクリル酸、アクリルアミド、メ
チロールアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミ
ド、ヒドロキシエチルメタアクリレート、グリシジルメ
タアクリレート、無水マレイン酸、モノエチルイタコネ
ート、モノブチルフマレート、クロルメチルスチレン、
ホスホキシエチルメタアクリレート、クロルヒドロキシ
プロピルメタアクリレート、パラヒドロキシスチレン、
ジメチルアミノエチルメタアクリレートのように官能基
と重合性二重結合とを有する化合物を、エポキシ樹脂と
あらかじめ反応させておく方法が代表的である。官能基
と重合性二重結合とを有する化合物を使用する場合には
。
重結合等のグラフト可能な化学結合を導入しておくこと
が有効である。重合性二重結合の導入方法としては、例
えばアクリル酸、メタアクリル酸、アクリルアミド、メ
チロールアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミ
ド、ヒドロキシエチルメタアクリレート、グリシジルメ
タアクリレート、無水マレイン酸、モノエチルイタコネ
ート、モノブチルフマレート、クロルメチルスチレン、
ホスホキシエチルメタアクリレート、クロルヒドロキシ
プロピルメタアクリレート、パラヒドロキシスチレン、
ジメチルアミノエチルメタアクリレートのように官能基
と重合性二重結合とを有する化合物を、エポキシ樹脂と
あらかじめ反応させておく方法が代表的である。官能基
と重合性二重結合とを有する化合物を使用する場合には
。
その使用量はエポキシ樹脂100重量部に対して通常0
.1〜10重量部である。
.1〜10重量部である。
なお、本発明に於いて前記グラフト重合体中には前記エ
ポキシ樹脂や前記ビニルポリマーがグラフトしないでフ
リーのまま残っていてもかまわない。
ポキシ樹脂や前記ビニルポリマーがグラフトしないでフ
リーのまま残っていてもかまわない。
本発明において(a)成分として使用される変性エポキ
シ樹脂は、前記したエポキシ樹脂とビニルポリマーとの
グラフト重合体の存在下に、付加反応型のシリコーンポ
リマーを常法により付加反応させる(付加反応型シリコ
ーンゴム)か、軟質ビニル重合体を形成するモノマーを
常法により重合させる(軟質ビニル重合体)ことにより
得られる。
シ樹脂は、前記したエポキシ樹脂とビニルポリマーとの
グラフト重合体の存在下に、付加反応型のシリコーンポ
リマーを常法により付加反応させる(付加反応型シリコ
ーンゴム)か、軟質ビニル重合体を形成するモノマーを
常法により重合させる(軟質ビニル重合体)ことにより
得られる。
即ち、付加反応型シリコーンゴムは、分子内にビニル基
を有するビニル変性シリコーンポリマーと分子内に活性
水素を有するハイドロジエン変性シリコーンポリマーと
がシリル化反応による付加反応によって生成するゴムで
ある。ビニル変性シリコーンポリマーとは分子の末端あ
るいは内部にSi−CH= CH*結合の少なくとも1
個を有するポリシロキサンをいい、ハイドロジエン変性
シリコーンポリマーとは分子に末端あるいは内部に5i
−H結合を少なくとも2個もったポリシロキサンをいう
。両者は通常は組み合わせで市販されており、これらの
例としては例えば東しシリコーン■のSE−1821、
信越化学(株)のにE−1204等があげられる。
を有するビニル変性シリコーンポリマーと分子内に活性
水素を有するハイドロジエン変性シリコーンポリマーと
がシリル化反応による付加反応によって生成するゴムで
ある。ビニル変性シリコーンポリマーとは分子の末端あ
るいは内部にSi−CH= CH*結合の少なくとも1
個を有するポリシロキサンをいい、ハイドロジエン変性
シリコーンポリマーとは分子に末端あるいは内部に5i
−H結合を少なくとも2個もったポリシロキサンをいう
。両者は通常は組み合わせで市販されており、これらの
例としては例えば東しシリコーン■のSE−1821、
信越化学(株)のにE−1204等があげられる。
また軟質ビニル重合体は軟質ビニル重合体を形成する千
ツマ−を常法により重合することにより得られる。本発
明に使用される軟質ビニル重合体は、ビニル変性シリコ
ーンを主体とする重合体でなければならない。ビニル変
性シリコーンを主体とする重合体とは、ビニル変性シリ
コーンの単独重合体もしくは共重合体またはビニル変性
シリコーンと他のビニルモノマーとの共重合体をいう。
ツマ−を常法により重合することにより得られる。本発
明に使用される軟質ビニル重合体は、ビニル変性シリコ
ーンを主体とする重合体でなければならない。ビニル変
性シリコーンを主体とする重合体とは、ビニル変性シリ
コーンの単独重合体もしくは共重合体またはビニル変性
シリコーンと他のビニルモノマーとの共重合体をいう。
ビニル変性シリコーンとしては、例えばメタアクリロキ
シプロピルシロキサン、メタアクリロキシプロピルアル
コキシシラン、ビニルアルコキシシラン等があげられる
。また他のビニルモノマーとしては、前記のグラフト重
合体をつくる際に用いられる千ツマ−は総て用いること
ができる。他のビニルモノマーの使用割合は、得られる
共重合体が軟質、即ち液状ないしゴム状となりかつその
平均粒子径が1.0μ以下となる範囲であり、モノマー
の種類にもよるが通常は全モノマーの80重量%以下で
ある。
シプロピルシロキサン、メタアクリロキシプロピルアル
コキシシラン、ビニルアルコキシシラン等があげられる
。また他のビニルモノマーとしては、前記のグラフト重
合体をつくる際に用いられる千ツマ−は総て用いること
ができる。他のビニルモノマーの使用割合は、得られる
共重合体が軟質、即ち液状ないしゴム状となりかつその
平均粒子径が1.0μ以下となる範囲であり、モノマー
の種類にもよるが通常は全モノマーの80重量%以下で
ある。
本発明の目的である低応力化を果たし、耐熱衝撃性を改
良するためには、付加反応型シリコーンゴム、もしくは
軟質ビニル重合体の平均粒子径は1.0μ以下、好まし
くは0.5μ以下、更に好ましくは口、旧μ以上0.2
μ以下である。付加反応型シリコーンゴム、もしくは軟
質ビニル重合体の平均粒子径が1.0μを超えると低応
力化を果たせず、耐熱衝撃性も改良されない。付加反応
型シリコーンゴム、もしくは軟質ビニル重合体の粒径の
コントロールは、エポキシ樹脂とグラフト重合体を形成
するビニルポリマーの種類、量、付加反応型シリコーン
ゴムもしくは軟質ビニル重合体を形成する前記の特定の
ポリマーもしくはモノマー組成の選択によって可能であ
るが、エポキシ樹脂に導入する二重結合の量によっても
コントロールする事ができる。また付加反応型シリコー
ンゴムおよび軟質ビニル重合体を形成する前記の特定の
ポリマーもしくはモノマーの使用量は特に限定されるも
のではないが、−M的にはエポキシ樹脂100重量部に
対して1−100重量部である。
良するためには、付加反応型シリコーンゴム、もしくは
軟質ビニル重合体の平均粒子径は1.0μ以下、好まし
くは0.5μ以下、更に好ましくは口、旧μ以上0.2
μ以下である。付加反応型シリコーンゴム、もしくは軟
質ビニル重合体の平均粒子径が1.0μを超えると低応
力化を果たせず、耐熱衝撃性も改良されない。付加反応
型シリコーンゴム、もしくは軟質ビニル重合体の粒径の
コントロールは、エポキシ樹脂とグラフト重合体を形成
するビニルポリマーの種類、量、付加反応型シリコーン
ゴムもしくは軟質ビニル重合体を形成する前記の特定の
ポリマーもしくはモノマー組成の選択によって可能であ
るが、エポキシ樹脂に導入する二重結合の量によっても
コントロールする事ができる。また付加反応型シリコー
ンゴムおよび軟質ビニル重合体を形成する前記の特定の
ポリマーもしくはモノマーの使用量は特に限定されるも
のではないが、−M的にはエポキシ樹脂100重量部に
対して1−100重量部である。
エポキシ樹脂とビニルポリマーとのグラフト重合体中に
ビニル変性シリコーン重合体を分散させることは容易で
あるが、それ以外のエポキシ樹脂中にビニル変性シリコ
ーン重合体を分散させることは、例えばシランカップリ
ング剤、変性シリコーンオイル等を使用したとしても困
難である。
ビニル変性シリコーン重合体を分散させることは容易で
あるが、それ以外のエポキシ樹脂中にビニル変性シリコ
ーン重合体を分散させることは、例えばシランカップリ
ング剤、変性シリコーンオイル等を使用したとしても困
難である。
本発明の組成物は(a)成分である変性エポキシ樹脂を
必須成分とするが、全樹脂組成物中に占める上記付加反
応型シリコーンゴム及び/又は軟質ビニル重合体の割合
を所望の値に調整するために、所望により1種または2
種以上の未変性多官能エポキシ樹脂を含有していてもよ
い、未変性多官能エポキシ樹脂としては、1分子に2個
以上の活性水素を有する化合物1例λばビスフェノール
A、ビスヒドロキシジフェニルメタン、レゾルシン、ビ
スヒドロキシジフェニルエーテル、ビスヒキル、レゾル
シンアラルキル、臭素化ビスフェノールA5臭素化フエ
ノールノボラツク等の多価フェノール類、エチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノー
ルへ−エチレンオキサイド付加物、トリスヒドロキシエ
チルイソシアヌレート等の多価アルコール、エチレンジ
アミン、アニリン、4.4゛−ジアミノジフェニルメタ
ン等のポリアミノ化合物、アジピン酸、フタル酸、イソ
フタル酸等の多価カルボキシ化合物等と、エピクロルヒ
ドリン又は2−メチルエピクロルヒドリンとを反応させ
て得られるグリシジル型のエポキシ樹脂、ジシクロペン
タジエンジエポキサイド、ブタジェンダイマージエポキ
サイド等の如き脂肪族(脂還族を含む)のエポキシ樹脂
などを使用することが出来る。また一般式(I)で表さ
れるエポキシ化合物も使用可能である。
必須成分とするが、全樹脂組成物中に占める上記付加反
応型シリコーンゴム及び/又は軟質ビニル重合体の割合
を所望の値に調整するために、所望により1種または2
種以上の未変性多官能エポキシ樹脂を含有していてもよ
い、未変性多官能エポキシ樹脂としては、1分子に2個
以上の活性水素を有する化合物1例λばビスフェノール
A、ビスヒドロキシジフェニルメタン、レゾルシン、ビ
スヒドロキシジフェニルエーテル、ビスヒキル、レゾル
シンアラルキル、臭素化ビスフェノールA5臭素化フエ
ノールノボラツク等の多価フェノール類、エチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノー
ルへ−エチレンオキサイド付加物、トリスヒドロキシエ
チルイソシアヌレート等の多価アルコール、エチレンジ
アミン、アニリン、4.4゛−ジアミノジフェニルメタ
ン等のポリアミノ化合物、アジピン酸、フタル酸、イソ
フタル酸等の多価カルボキシ化合物等と、エピクロルヒ
ドリン又は2−メチルエピクロルヒドリンとを反応させ
て得られるグリシジル型のエポキシ樹脂、ジシクロペン
タジエンジエポキサイド、ブタジェンダイマージエポキ
サイド等の如き脂肪族(脂還族を含む)のエポキシ樹脂
などを使用することが出来る。また一般式(I)で表さ
れるエポキシ化合物も使用可能である。
(a)成分である変性エポキシ樹脂の使用量は、る。
fat成分である変性エポキシ樹脂の使用量は。
最終の封止用樹脂組成物中に所望される付加反応をシリ
コーンゴム及び/又は軟質ビニル重合体の遣と、変性エ
ポキシ樹脂中に所望される付加反応型シリコーンゴム及
び/又は軟質ビニル重合体の量に基づいて当業者が容易
に決定できる。
コーンゴム及び/又は軟質ビニル重合体の遣と、変性エ
ポキシ樹脂中に所望される付加反応型シリコーンゴム及
び/又は軟質ビニル重合体の量に基づいて当業者が容易
に決定できる。
また、付加反応によって得られるシリコーンゴム及び/
又は軟質ビニル重合体の量はta)成分と所望により使
用される未変性エポキシ樹脂と(bl成分との総量中に
1〜30重量%必要であり、特に2〜12重量%が好ま
しい、1重量%に満たない場合は低応力化が達成されな
い、また30重量%を超えると樹脂の流動性が低下し、
成形性が悪化する。
又は軟質ビニル重合体の量はta)成分と所望により使
用される未変性エポキシ樹脂と(bl成分との総量中に
1〜30重量%必要であり、特に2〜12重量%が好ま
しい、1重量%に満たない場合は低応力化が達成されな
い、また30重量%を超えると樹脂の流動性が低下し、
成形性が悪化する。
本発明に用いられる(bl成分である硬化剤としては、
フェノール、アルキルフェノール等のフェノール類のホ
ルムアルデヒドあるいはバラホルムアルデヒドとを反応
させて得られるノボラック型フェノール樹脂が一般的で
あるが、その他に変性ノボラック型フェノール樹脂、フ
ェノールアラルキル樹脂、レゾルシンアラルキル樹脂、
トリフエノールメタン、テトラフェノールエタンのごと
き多価フェノール類、前記−・般式mで表わされるフェ
ノール化合物、および一般的に用いられるアミン系硬化
剤や酸無水物を単独または混合して使用することができ
る。
フェノール、アルキルフェノール等のフェノール類のホ
ルムアルデヒドあるいはバラホルムアルデヒドとを反応
させて得られるノボラック型フェノール樹脂が一般的で
あるが、その他に変性ノボラック型フェノール樹脂、フ
ェノールアラルキル樹脂、レゾルシンアラルキル樹脂、
トリフエノールメタン、テトラフェノールエタンのごと
き多価フェノール類、前記−・般式mで表わされるフェ
ノール化合物、および一般的に用いられるアミン系硬化
剤や酸無水物を単独または混合して使用することができ
る。
硬化剤の配合量については一般的には(a)成分の変性
エポキシ樹脂および所望により使用される未変性エポキ
シ樹脂に対して当量比で1.0〜lOの範囲であり、好
ましくは0.5〜2.0である。
エポキシ樹脂および所望により使用される未変性エポキ
シ樹脂に対して当量比で1.0〜lOの範囲であり、好
ましくは0.5〜2.0である。
本発明に用いられる(c)成分である無機質充填剤とし
ては、例えば結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、タ
ルク、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、マイカ、ク
レー、チタンホワイト等の粉体、あるいはガラス繊維、
炭素繊維等の単独または混合物が挙げられるが、熱膨張
率、熱伝導率等の点から通常は結晶性、溶融性等の不定
形成いは球形シリカ粉末が用いられる。その配合量は(
a)成分と(b)成分、更に所望により使用される未変
性エポキシ樹脂を加えた総量100重量部に対して10
0〜800重量部が好ましく、100重量部未満では熱
膨張率が大きく、良好な耐熱衝撃性は得られない。また
800重量部を超えると樹脂の流動性が低下し成形性が
悪化する。
ては、例えば結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、タ
ルク、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、マイカ、ク
レー、チタンホワイト等の粉体、あるいはガラス繊維、
炭素繊維等の単独または混合物が挙げられるが、熱膨張
率、熱伝導率等の点から通常は結晶性、溶融性等の不定
形成いは球形シリカ粉末が用いられる。その配合量は(
a)成分と(b)成分、更に所望により使用される未変
性エポキシ樹脂を加えた総量100重量部に対して10
0〜800重量部が好ましく、100重量部未満では熱
膨張率が大きく、良好な耐熱衝撃性は得られない。また
800重量部を超えると樹脂の流動性が低下し成形性が
悪化する。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、(a)一般式(I
)で示されるエポキシ化合物とビニルポリマーとのグラ
フト重合体中にシリコーンポリマーか1.0μ以トの平
均粒子径で均一に分散している変性エポキシ樹脂、(b
)硬化剤及び(C)@機質充填剤を必須成分とするが、
実用に際してはイミダゾール類、三級アミン類、四級ア
ンモニウム塩、有機金属化合物類、有機ホスフィン類等
の硬化促進剤、脂肪酸アミド、脂肪酸塩、ワックス等の
離型剤、ブロム化合物、アンチモン、リン等の難燃剤、
カーボンブラック等の着色剤、シランカップリング剤、
マレイミド化合物等を適宜配合することも可能である。
)で示されるエポキシ化合物とビニルポリマーとのグラ
フト重合体中にシリコーンポリマーか1.0μ以トの平
均粒子径で均一に分散している変性エポキシ樹脂、(b
)硬化剤及び(C)@機質充填剤を必須成分とするが、
実用に際してはイミダゾール類、三級アミン類、四級ア
ンモニウム塩、有機金属化合物類、有機ホスフィン類等
の硬化促進剤、脂肪酸アミド、脂肪酸塩、ワックス等の
離型剤、ブロム化合物、アンチモン、リン等の難燃剤、
カーボンブラック等の着色剤、シランカップリング剤、
マレイミド化合物等を適宜配合することも可能である。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、ミキサー等によっ
て十分プレミックスした後、熱ロール、あるいはニーグ
ーの如き溶融混合機で混練し、次いで冷却粉砕を行なう
ことにより、成形材料として容易に得ることが出来る。
て十分プレミックスした後、熱ロール、あるいはニーグ
ーの如き溶融混合機で混練し、次いで冷却粉砕を行なう
ことにより、成形材料として容易に得ることが出来る。
[実施例]
合成例1
温度計、冷却器、滴下ロートおよび攪拌機を取り付けた
反応器に、フェノール1.0モル、オクタンジアール0
.1モルを入れ、40℃に加熱した後、濃塩酸0.2m
lを添加した。添加後、30分間50℃に保ち発熱が止
まった後、90℃まで昇温し5時間反応を行った。次い
で、5mmHg、150℃にて、揮発分を除去し、軟化
点98.9℃、フリーフェノール0.5%、水酸基当量
122のフェノール化合物を得た。
反応器に、フェノール1.0モル、オクタンジアール0
.1モルを入れ、40℃に加熱した後、濃塩酸0.2m
lを添加した。添加後、30分間50℃に保ち発熱が止
まった後、90℃まで昇温し5時間反応を行った。次い
で、5mmHg、150℃にて、揮発分を除去し、軟化
点98.9℃、フリーフェノール0.5%、水酸基当量
122のフェノール化合物を得た。
温度計、冷却器、滴下ロートおよび攪拌機を取り付けた
反応器で、得られたフェノール化合物1モルをエピクロ
ルヒドリン10モルに溶解した。
反応器で、得られたフェノール化合物1モルをエピクロ
ルヒドリン10モルに溶解した。
次いで、60℃に加熱し、40%水酸化ナトリウム水溶
液400gを2時間かけて連続的に滴下した。この間エ
ピクロルヒドリンと水とを共沸させて液化し分離管で有
機層と水層とに分離し、水層は系外に除去し有機層は系
内に循環した。反応終了後5mmHg、150℃にて未
反応のエピクロルヒドリンを除去し、反応生成物をメチ
ルイソブチルケトンに溶解した。次に副生塩を濾別した
後メチルイソブチルケトンを蒸発して除去してエポキシ
化合物を得た。この樹脂の軟化点は74.9℃、エポキ
シ当量178であった。
液400gを2時間かけて連続的に滴下した。この間エ
ピクロルヒドリンと水とを共沸させて液化し分離管で有
機層と水層とに分離し、水層は系外に除去し有機層は系
内に循環した。反応終了後5mmHg、150℃にて未
反応のエピクロルヒドリンを除去し、反応生成物をメチ
ルイソブチルケトンに溶解した。次に副生塩を濾別した
後メチルイソブチルケトンを蒸発して除去してエポキシ
化合物を得た。この樹脂の軟化点は74.9℃、エポキ
シ当量178であった。
合成例2
合成例1において、オクタンジアールをドデカンジアー
ルに変更した以外は同様にして軟化点69.2℃、フリ
ーフェノール0.5%、水酸基当量136のフェノール
化合物を得た。これを用い、合成例1と同様にしてエポ
キシ化合物(2)を得た。この樹脂の軟化点は50℃、
エポキシ当■は191であった。
ルに変更した以外は同様にして軟化点69.2℃、フリ
ーフェノール0.5%、水酸基当量136のフェノール
化合物を得た。これを用い、合成例1と同様にしてエポ
キシ化合物(2)を得た。この樹脂の軟化点は50℃、
エポキシ当■は191であった。
製造例1
合成例!で得たエポキシ樹脂(1)(エポキシ当量17
8:三井東圧化学■製)100部、トルエン10部およ
びメタクリル酸1部をテトラデシルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライドの存在下で120〜125℃で2
時間反応させた後、ブチルアクリレート5部、メタアク
リロキシプロピルシリコーンオリゴマー(信越化学■製
)10部、アゾビスイソバレロニトリル0.4部および
酢酸エチル100部を添加して75℃で4時間反応させ
た。更に付加反応型シリコーンポリマーとして、ビニル
変性ポリシロキサン15部とハイドロジエン変性ポリシ
ロキサン15部(いずれも信越化学W製、にε−120
4)を加え激しく攪拌しながら2時間反応させた。その
後更に130℃において減圧にて脱溶剤し、粒径0.2
〜0.5μのシリコーンゴムが分散した変性エポキシ樹
脂(a−1)(エポキシ当量271)を得た。
8:三井東圧化学■製)100部、トルエン10部およ
びメタクリル酸1部をテトラデシルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライドの存在下で120〜125℃で2
時間反応させた後、ブチルアクリレート5部、メタアク
リロキシプロピルシリコーンオリゴマー(信越化学■製
)10部、アゾビスイソバレロニトリル0.4部および
酢酸エチル100部を添加して75℃で4時間反応させ
た。更に付加反応型シリコーンポリマーとして、ビニル
変性ポリシロキサン15部とハイドロジエン変性ポリシ
ロキサン15部(いずれも信越化学W製、にε−120
4)を加え激しく攪拌しながら2時間反応させた。その
後更に130℃において減圧にて脱溶剤し、粒径0.2
〜0.5μのシリコーンゴムが分散した変性エポキシ樹
脂(a−1)(エポキシ当量271)を得た。
製造例2
製造例1で使用したエポキシ化合物100部、トルエン
10部及びメタクリル酸1部をテトラデシルジメチルペ
ンシルアンモニウムクロライトの存在ドで120〜12
5℃で2時間反応させた後、ブチルアクリレート 3.
6部、グリシジル、メタクリレート0.1部およびt−
ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.05
部を添加して100℃で1時間反応させた。さらにメタ
クリロキシプロピルシロキサン30部、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート 0.6部および1.1−ビス
(t−ブチルパーオキシ) −3,3,5−トリシクロ
ヘキサン0.15部を連続滴下しながら4時間、その後
更に4時間反応させた後、減圧にて脱溶剤し、粒径0.
2〜0,5μの軟質ビニル重合体が分散した変性エポキ
シ樹脂(a−2)(エポキシ当量252)を得た。
10部及びメタクリル酸1部をテトラデシルジメチルペ
ンシルアンモニウムクロライトの存在ドで120〜12
5℃で2時間反応させた後、ブチルアクリレート 3.
6部、グリシジル、メタクリレート0.1部およびt−
ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.05
部を添加して100℃で1時間反応させた。さらにメタ
クリロキシプロピルシロキサン30部、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート 0.6部および1.1−ビス
(t−ブチルパーオキシ) −3,3,5−トリシクロ
ヘキサン0.15部を連続滴下しながら4時間、その後
更に4時間反応させた後、減圧にて脱溶剤し、粒径0.
2〜0,5μの軟質ビニル重合体が分散した変性エポキ
シ樹脂(a−2)(エポキシ当量252)を得た。
製造例3
合成例2で得たエポキシ樹脂(2)100部、トルエン
10部及びメタクリル酸1部をテトラデシルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライドの存在下で120〜12
5℃で2時間反応させた後、ブチルアクリレート5部、
メタアクリロキシプロピルシリコーンオリゴマー(信越
化学■製)10部、アゾビスイソバレロニトリル0.4
部および酢酸エチル100部を添加して75℃で4時間
反応させた。川に付加反応型シリコーンポリマーとして
、ビニル変性ポリシロキサン15部とハイドロジエン変
性ポリシロキサン15部(いずれも信越化学■製、にE
−1204)を加え激しく攪拌しながら2時間反応させ
た。その後史に130℃において減圧にて脱溶剤し、粒
径0.2〜0.5μのシリコーンゴムが分散した変性エ
ポキシ樹脂(a−3)(エポキシ当量292)を得た。
10部及びメタクリル酸1部をテトラデシルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライドの存在下で120〜12
5℃で2時間反応させた後、ブチルアクリレート5部、
メタアクリロキシプロピルシリコーンオリゴマー(信越
化学■製)10部、アゾビスイソバレロニトリル0.4
部および酢酸エチル100部を添加して75℃で4時間
反応させた。川に付加反応型シリコーンポリマーとして
、ビニル変性ポリシロキサン15部とハイドロジエン変
性ポリシロキサン15部(いずれも信越化学■製、にE
−1204)を加え激しく攪拌しながら2時間反応させ
た。その後史に130℃において減圧にて脱溶剤し、粒
径0.2〜0.5μのシリコーンゴムが分散した変性エ
ポキシ樹脂(a−3)(エポキシ当量292)を得た。
比較製造例1
オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当
量200)100部、トルエン10部及びメタクリル酸
1部をテトラデシルジメチルベンジルアンモニウムの存
在tで120〜!25℃で2時間反応させた後、ブチル
アクリレート5部、メタアクリロキシプロピルシリコー
ンオリゴマー(信越化学■製)10部、アゾビスイソバ
レロニトリル0.4部および酢酸エチル100部を添加
して75℃で4時間反応させた。更に付加反応型シリコ
ーンポリマーとして、ビニル変性ポリシロキサン15部
とハイドロジエン変性ポリシロキサン15部(いずれも
信越化学■製、にE−1204)を加え激しく攪拌しな
がら2時間反応させた。その後更に130℃において減
圧にて脱溶剤し、粒径0.2〜0.5μのシリコーンゴ
ムか分散した変性エポキシ樹脂(a−4)(エポキシ当
[290)を得た。
量200)100部、トルエン10部及びメタクリル酸
1部をテトラデシルジメチルベンジルアンモニウムの存
在tで120〜!25℃で2時間反応させた後、ブチル
アクリレート5部、メタアクリロキシプロピルシリコー
ンオリゴマー(信越化学■製)10部、アゾビスイソバ
レロニトリル0.4部および酢酸エチル100部を添加
して75℃で4時間反応させた。更に付加反応型シリコ
ーンポリマーとして、ビニル変性ポリシロキサン15部
とハイドロジエン変性ポリシロキサン15部(いずれも
信越化学■製、にE−1204)を加え激しく攪拌しな
がら2時間反応させた。その後更に130℃において減
圧にて脱溶剤し、粒径0.2〜0.5μのシリコーンゴ
ムか分散した変性エポキシ樹脂(a−4)(エポキシ当
[290)を得た。
実施例1〜3および比較例1〜3
第1表に示す組成(型理部)の配合物を110〜130
℃の熱ロールにて3分間溶融混合した後、冷却粉砕し、
打錠して成形用樹脂組成物を得た。
℃の熱ロールにて3分間溶融混合した後、冷却粉砕し、
打錠して成形用樹脂組成物を得た。
こわらの組成物を用いてトランスファー成形(180℃
、30 kg/cm’、3分間)により、試験用の10
0ピンフラツトパツケージ(20mmX30mmX2.
5mm 、 10mmX l Ommの試験用素子塔
載)および物性測定用の試験片を成形し、180℃で6
時間、後硬化した。
、30 kg/cm’、3分間)により、試験用の10
0ピンフラツトパツケージ(20mmX30mmX2.
5mm 、 10mmX l Ommの試験用素子塔
載)および物性測定用の試験片を成形し、180℃で6
時間、後硬化した。
試験結果を第2表に示す。
[発明の効果]
実施例および比較例にて説明した如く、本発明による半
導体封止用樹脂組成物は、低応力に優れており、更に吸
湿後でも優れた半田耐熱性を示すことから、この樹脂組
成物を集積度の高い大型の半導体装置、あるいはフラッ
トパッケージの如き小型、薄型の半導体の封正に用いた
場合、優れた信頼性を得ることができ、工業的に有益な
発明である。
導体封止用樹脂組成物は、低応力に優れており、更に吸
湿後でも優れた半田耐熱性を示すことから、この樹脂組
成物を集積度の高い大型の半導体装置、あるいはフラッ
トパッケージの如き小型、薄型の半導体の封正に用いた
場合、優れた信頼性を得ることができ、工業的に有益な
発明である。
Claims (2)
- (1)(a)下記一般式(I)で表されるエポキシ化合
物とビニルポリマーとのグラフト重合体中にシリコーン
ポリマーが1.0μ以下の平均粒子径で均一に分散して
いる変性エポキシ樹脂 ▲数式、化学式、表等があります▼(I) (式中、nは3〜16の整数を示す。) (式中、nは3〜16の整数を示す。) (b)硬化剤、および (c)無機充填剤 を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。 - (2)シリコーンポリマーが、付加反応型のシリコーン
ポリマーが反応してなるシリコーンゴムおよび/または
ビニル変性シリコーン重合体を主体とする軟質ビニル重
合体である請求項1記載の半導体封止用樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12275189A JPH02302422A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12275189A JPH02302422A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302422A true JPH02302422A (ja) | 1990-12-14 |
Family
ID=14843702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12275189A Pending JPH02302422A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02302422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5434199A (en) * | 1991-05-01 | 1995-07-18 | Rohm And Haas Company | Epoxy molding composition for surface mount applications |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP12275189A patent/JPH02302422A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5434199A (en) * | 1991-05-01 | 1995-07-18 | Rohm And Haas Company | Epoxy molding composition for surface mount applications |
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