JPH03195723A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH03195723A JPH03195723A JP33294489A JP33294489A JPH03195723A JP H03195723 A JPH03195723 A JP H03195723A JP 33294489 A JP33294489 A JP 33294489A JP 33294489 A JP33294489 A JP 33294489A JP H03195723 A JPH03195723 A JP H03195723A
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Landscapes
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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〕
本発明は表面実装化における半田付は時でのパッケージ
に受ける耐熱ストレス性に優れた半導体封止用エポキシ
樹脂組成物に関するものである。
に受ける耐熱ストレス性に優れた半導体封止用エポキシ
樹脂組成物に関するものである。
従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等の電子部
品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特に集積回路では
耐熱性、耐湿性に優れた０−タレゾールノボラックエポ
キシ樹脂をノボラック型フェノール樹脂で硬化させたエ
ポキシ樹脂が用いられている。
品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特に集積回路では
耐熱性、耐湿性に優れた０−タレゾールノボラックエポ
キシ樹脂をノボラック型フェノール樹脂で硬化させたエ
ポキシ樹脂が用いられている。
ところが近年、集積回路の高集積化に伴いチップがだん
だん大型化し、かつパッケージは従来のＤＩＰタイプか
ら表面実装化された小型、薄型のフラットパッケージ、
ＳＯＰ、ＳＯＪ、ＰＬＣＣに変わってきている。
だん大型化し、かつパッケージは従来のＤＩＰタイプか
ら表面実装化された小型、薄型のフラットパッケージ、
ＳＯＰ、ＳＯＪ、ＰＬＣＣに変わってきている。
即ち大型チップを小型で薄いパッケージに封入すること
になり、応力によりクラック発生、これらのクシツクに
よる耐湿性の低下等の問題が大きくクローズアップされ
てきている。
になり、応力によりクラック発生、これらのクシツクに
よる耐湿性の低下等の問題が大きくクローズアップされ
てきている。
特に半田づけの工程において急激に２００°Ｃ以上の高
温にさらされることによりパッケージの割れや樹脂とチ
ップの剥離により耐湿性が劣化してしまうといった問題
点がでてきている。
温にさらされることによりパッケージの割れや樹脂とチ
ップの剥離により耐湿性が劣化してしまうといった問題
点がでてきている。
これらの大型チップを封止するのに通した、信鯨性の高
い封止用樹脂組成物の開発が望まれてきている。
い封止用樹脂組成物の開発が望まれてきている。
これらの問題を解決するために半田付は時の熱衝撃を緩
和する目的で、熱可塑性オリゴマーの添加（特開昭６２
−１１５８４９号公報）や各種シリコーン化合物の添加
（特開昭６２−１１５８５号公報、６２−１１６６５４
号公報、６２−１２８１６２号公報）、更にはシリコー
ン変性（特開昭６２−１３６８６０号公報）などの手法
で対処しているがいずれも半田付は時にパッケージにク
ランクが生じてしまい偉績性の優れた半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を得るまでには至らなかった。
和する目的で、熱可塑性オリゴマーの添加（特開昭６２
−１１５８４９号公報）や各種シリコーン化合物の添加
（特開昭６２−１１５８５号公報、６２−１１６６５４
号公報、６２−１２８１６２号公報）、更にはシリコー
ン変性（特開昭６２−１３６８６０号公報）などの手法
で対処しているがいずれも半田付は時にパッケージにク
ランクが生じてしまい偉績性の優れた半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を得るまでには至らなかった。
一方、耐半田ストレス性に優れた耐熱性エポキシ樹脂組
成物を得る為に、樹脂系としては多官能エポキシ樹脂の
使用（特開昭６１−１６８６２０号公報）等が検討され
てきたが、多官能エポキシ樹脂の使用により架橋密度が
上がり耐熱性が向上するが、特に２００°Ｃ〜３００℃
のような高温にさらされた場合においては耐半田ストレ
ス性が不充分であった。
成物を得る為に、樹脂系としては多官能エポキシ樹脂の
使用（特開昭６１−１６８６２０号公報）等が検討され
てきたが、多官能エポキシ樹脂の使用により架橋密度が
上がり耐熱性が向上するが、特に２００°Ｃ〜３００℃
のような高温にさらされた場合においては耐半田ストレ
ス性が不充分であった。
本発明は、このような問題に対してエポキシ樹脂として
分子構造の骨格中にエーテル結合を有する４官能エポキ
シ樹脂を用いることにより、半田付は時の耐熱ストレス
性が著しく優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提
供するところにある。
分子構造の骨格中にエーテル結合を有する４官能エポキ
シ樹脂を用いることにより、半田付は時の耐熱ストレス
性が著しく優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提
供するところにある。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂として下
記式（Ｉ）で示される構造の４官能エポキシ樹脂 （式中のＲ１とＲ２は水素、アルキル基の中から選択さ
れる同一もしくは異なる原子または基、Ｒ１〜Ｒ＋ａは
水素、ハロゲン、アルキル基の中から選択される同一も
しくは異なる原子または基）を総エポキシ樹脂量に対し
て４０−１００重量％を含むエポキシ樹脂とフェノール
樹脂硬化剤、無機充填材および硬化促進剤からなること
を特徴とし、従来のエポキシ樹脂組成物に比べて非常に
優れた半田付は時の耐熱ストレス性つまり、耐半田スト
レス性を有するものである。
記式（Ｉ）で示される構造の４官能エポキシ樹脂 （式中のＲ１とＲ２は水素、アルキル基の中から選択さ
れる同一もしくは異なる原子または基、Ｒ１〜Ｒ＋ａは
水素、ハロゲン、アルキル基の中から選択される同一も
しくは異なる原子または基）を総エポキシ樹脂量に対し
て４０−１００重量％を含むエポキシ樹脂とフェノール
樹脂硬化剤、無機充填材および硬化促進剤からなること
を特徴とし、従来のエポキシ樹脂組成物に比べて非常に
優れた半田付は時の耐熱ストレス性つまり、耐半田スト
レス性を有するものである。
式（１）で示される構造の４官能エポキシ樹脂は骨格中
にエーテル結合を有することから、硬化物は低弾性つま
り低応力性に優れる。また、多官能性であることから架
橋密度の向上が図れ、耐熱性にも優れる。従って、式（
りで示される構造の４官能エポキシ樹脂を用いた半導体
封止用エポキシ樹脂組成物は最近のＩＣパッケージの表
面実装化に対する耐半田ストレス性に優れるエポキシ樹
脂組成物といえる。
にエーテル結合を有することから、硬化物は低弾性つま
り低応力性に優れる。また、多官能性であることから架
橋密度の向上が図れ、耐熱性にも優れる。従って、式（
りで示される構造の４官能エポキシ樹脂を用いた半導体
封止用エポキシ樹脂組成物は最近のＩＣパッケージの表
面実装化に対する耐半田ストレス性に優れるエポキシ樹
脂組成物といえる。
式（１）で示される構造の４官能エポキシの使用量はこ
れを調整することにより、耐半田ストレス性を最大限に
引き出すことができる。耐半田ストレス性の効果を出す
ためには式（１）で示される４官能エポキシ樹脂を総エ
ポキシ樹脂量の４０重量％以上、好ましくは６０重量％
以上の使用が望ましい。４０重量％未満だと耐熱性及び
低応力性が上がらず耐半田ストレス性は不充分である。
れを調整することにより、耐半田ストレス性を最大限に
引き出すことができる。耐半田ストレス性の効果を出す
ためには式（１）で示される４官能エポキシ樹脂を総エ
ポキシ樹脂量の４０重量％以上、好ましくは６０重量％
以上の使用が望ましい。４０重量％未満だと耐熱性及び
低応力性が上がらず耐半田ストレス性は不充分である。
Ｒ１とＲｔはメチル基、またＲ１からＲ１４は水素原子
が好ましい。
が好ましい。
式（１）で示される４官能エポキシ樹脂を併用するエポ
キシ樹脂とはエポキシ基を有するもの全般をいう。たと
えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、３官能型エポ
キシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等のことをい
う。
キシ樹脂とはエポキシ基を有するもの全般をいう。たと
えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、３官能型エポ
キシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等のことをい
う。
本発明で用いるフェノール樹脂硬化剤としては、フェノ
ール性水酸基を有するもの全般をいい、例えばフェノー
ルノボラック樹脂、タレゾールノボラック樹脂、３官能
型フエノール樹脂、４官能型フエノール樹脂、ジシクロ
ペンタジェン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジェ
ン変性フェノール樹脂とフェノールノボラック及びタレ
ゾールノボラック樹脂との共重合物、バラキシレン変性
フェノール樹脂等のことをいう。
ール性水酸基を有するもの全般をいい、例えばフェノー
ルノボラック樹脂、タレゾールノボラック樹脂、３官能
型フエノール樹脂、４官能型フエノール樹脂、ジシクロ
ペンタジェン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジェ
ン変性フェノール樹脂とフェノールノボラック及びタレ
ゾールノボラック樹脂との共重合物、バラキシレン変性
フェノール樹脂等のことをいう。
本発明で用いる無機充填材としては、溶融シリカ粉末、
球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末
、多孔質シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末または多孔質
シリカ粉末を粉砕したシリカ粉末、アルミナ等が挙げら
れ、特に溶融シリカ粉末が好ましい。
球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末
、多孔質シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末または多孔質
シリカ粉末を粉砕したシリカ粉末、アルミナ等が挙げら
れ、特に溶融シリカ粉末が好ましい。
本発明で使用される硬化促進剤はエポキシ基とフェノー
ル性水酸基との反応を促進させるものであればよく、一
般に封止用材料に使用されているものを広く使用するこ
とができ、例えばジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）
、）リフェニルホスフィン（ＴＰＰ）、ジメチルベンジ
ルアミン（ＢＤＭＡ）や２メチルイミダゾール（２ＭＺ
）等が単独もしくは２種類以上混合して用いられる。
ル性水酸基との反応を促進させるものであればよく、一
般に封止用材料に使用されているものを広く使用するこ
とができ、例えばジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）
、）リフェニルホスフィン（ＴＰＰ）、ジメチルベンジ
ルアミン（ＢＤＭＡ）や２メチルイミダゾール（２ＭＺ
）等が単独もしくは２種類以上混合して用いられる。
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂、硬
化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とするが、
これ以外に必要に応じてシランカップリング剤、ブロム
化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロムベン
ゼン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色
剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシリコ
ーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤を
適宜配合しても差し支えがない。
化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とするが、
これ以外に必要に応じてシランカップリング剤、ブロム
化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロムベン
ゼン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色
剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシリコ
ーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤を
適宜配合しても差し支えがない。
又、本発明の対土用エポキシ樹脂組成物を成形材料とし
て製造するには、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、
充填剤、その他の添加剤をミキサー等によって十分に均
一に混合した後、さらに熱ロールまたはニーダ−等で溶
融混練し、冷却後粉砕して成形材料とすることができる
。これらの成形材料は電子部品あるいは電気部品の封止
、被覆、絶縁等に適用することができる。
て製造するには、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、
充填剤、その他の添加剤をミキサー等によって十分に均
一に混合した後、さらに熱ロールまたはニーダ−等で溶
融混練し、冷却後粉砕して成形材料とすることができる
。これらの成形材料は電子部品あるいは電気部品の封止
、被覆、絶縁等に適用することができる。
実施例１
下記組成物
式（ＩＩ）で示される４官能工ポキシ樹脂１６重量部
オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂４重量部
フェノールノボラック樹脂 １０重量部溶融シリカ
粉末 ６８．８重量部トリフェニルホスフ
ィン ０．２重１部カーボンブラック
０．５重量部カルナバワックス ０．
５重量部を、ミキサーで常温で混合し、７０〜１００℃
で２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕した成形材料と
した。
粉末 ６８．８重量部トリフェニルホスフ
ィン ０．２重１部カーボンブラック
０．５重量部カルナバワックス ０．
５重量部を、ミキサーで常温で混合し、７０〜１００℃
で２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕した成形材料と
した。
得られた成形材料をタブレット化し、低圧トランスファ
ー成形機にて１７５℃、７０ ｋｇ／ｃｄ、 １２０秒
の条件で半田クランク試験用として６Ｘ６１１１のチッ
プを５２ｐパツケージに封止し、又半田耐湿性試験用と
して３×６閣のチップを１６ｐＳＯＰパツケージに封止
した。
ー成形機にて１７５℃、７０ ｋｇ／ｃｄ、 １２０秒
の条件で半田クランク試験用として６Ｘ６１１１のチッ
プを５２ｐパツケージに封止し、又半田耐湿性試験用と
して３×６閣のチップを１６ｐＳＯＰパツケージに封止
した。
封止したテスト用素子について下記の半田クランク試験
及び半田耐湿性試験をおこなった。
及び半田耐湿性試験をおこなった。
半田クラック試験：封止したテスト用素子を８５℃、８
５％ＲＨの環境下で４８Ｈｒおよび７２Ｈｒ処理し、そ
の後２５０″Ｃの半田槽に１０秒間浸漬後、顕微鏡で外
部クランクを観察した。
５％ＲＨの環境下で４８Ｈｒおよび７２Ｈｒ処理し、そ
の後２５０″Ｃの半田槽に１０秒間浸漬後、顕微鏡で外
部クランクを観察した。
半田耐湿性試験：封止したテスト用素子を８５℃で、８
５％ＲＨの環境下で７２Ｈｒ処理し、その後２５０°Ｃ
の半田槽に１０秒間浸漬後、プレッシャークツカー試験
（１２５℃、１００％ＲＨ）を行い回路のオーブン不良
を測定した。
５％ＲＨの環境下で７２Ｈｒ処理し、その後２５０°Ｃ
の半田槽に１０秒間浸漬後、プレッシャークツカー試験
（１２５℃、１００％ＲＨ）を行い回路のオーブン不良
を測定した。
試験結果を第１表に示す。
実施例２〜４
第１表の処方に従って配合し、実施例１と同様にして成
形材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品
を得、この成形品を用いて実施例１と同様に半田クラン
ク試験及び半田耐湿性試験を行なった。試験結果を第１
表に示す。
形材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品
を得、この成形品を用いて実施例１と同様に半田クラン
ク試験及び半田耐湿性試験を行なった。試験結果を第１
表に示す。
比較例１〜３
第１表の処方に従って配合し、実施例１と同様にして成
形材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品
を得、この成形品を用いて実施例Ｉと同様に半田クラッ
ク試験及び半田耐湿性試験を行った。試験結果を第１表
に示す。
形材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品
を得、この成形品を用いて実施例Ｉと同様に半田クラッ
ク試験及び半田耐湿性試験を行った。試験結果を第１表
に示す。
脂組成物を得ることができるので、半田付は工程による
急激な温度変化による熱ストレスを受けたときの耐クラ
ツク性に非常に優れ、更に耐湿性が良好なことから電子
、電気部品の封止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合、
特に表面実装パッケージに搭載された高集積大型チップ
ＩＣにおいて信頼性が非常に必要とする製品について好
適である。
急激な温度変化による熱ストレスを受けたときの耐クラ
ツク性に非常に優れ、更に耐湿性が良好なことから電子
、電気部品の封止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合、
特に表面実装パッケージに搭載された高集積大型チップ
ＩＣにおいて信頼性が非常に必要とする製品について好
適である。
Claims (1)
- （１）（Ａ）下記式（ I ）で示される構造の４官能エ
ポキシ樹脂 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中のＲ＿１とＲ＿２は水素、アルキル基の中から選
択される同一もしくは異なる原子又は基、Ｒ＿３〜Ｒ＿
１＿４は水素、ハロゲン、アルキル基の中から選択され
る同一もしくは異なる原子または基） を総エポキシ樹脂量に対して４０〜１００重量％含むエ
ポキシ樹脂。 （Ｂ）フェノール樹脂硬化剤。 （Ｃ）無機充填材、および （Ｄ）硬化促進剤 を必須成分とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33294489A JP2744499B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33294489A JP2744499B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03195723A true JPH03195723A (ja) | 1991-08-27 |
| JP2744499B2 JP2744499B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=18260553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33294489A Expired - Fee Related JP2744499B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744499B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113788803A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-14 | 北京化工大学 | 一种缩水甘油醚型四官能度环氧树脂及其固化物和制备方法 |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP33294489A patent/JP2744499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113788803A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-14 | 北京化工大学 | 一种缩水甘油醚型四官能度环氧树脂及其固化物和制备方法 |
| CN113788803B (zh) * | 2021-09-13 | 2023-12-15 | 北京化工大学 | 一种缩水甘油醚型四官能度环氧树脂及其固化物和制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2744499B2 (ja) | 1998-04-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |