JPH03285909A - エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置Info
- Publication number
- JPH03285909A JPH03285909A JP8293390A JP8293390A JPH03285909A JP H03285909 A JPH03285909 A JP H03285909A JP 8293390 A JP8293390 A JP 8293390A JP 8293390 A JP8293390 A JP 8293390A JP H03285909 A JPH03285909 A JP H03285909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- curing agent
- semiconductor device
- 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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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は貯蔵安定性に優れ、かつ耐熱衝撃性に優れた硬
化物を与えるエポキシ樹脂組成物、及びこの樹脂組成物
で封止された樹脂封止型半導体装置に関する。
化物を与えるエポキシ樹脂組成物、及びこの樹脂組成物
で封止された樹脂封止型半導体装置に関する。
(従来の技術)
従来、半導体装置の封止材としては、フェノールノボラ
ック樹脂硬化のエポキシ樹脂組成物が用いられている。
ック樹脂硬化のエポキシ樹脂組成物が用いられている。
このエポキシ樹脂組成物は、その硬化物が耐湿性、高温
電気特性などに優れているため、封止用樹脂組成物の主
流となっている。
電気特性などに優れているため、封止用樹脂組成物の主
流となっている。
近年、半導体素子の高集積化の要求に応じて、素子を構
成する機能単位の細密化、半導体チップ自体の大型化が
急速に進んでいる。こうした半導体チップの変化に伴い
、従来のエポキシ樹脂組成物では耐熱衝撃性などの要求
が満足できなくなってきた。従来のエポキシ樹脂組成物
を用い、大型でかつ微細な表面構造を有する半導体チッ
プを封止した樹脂封止型半導体装置では、以下のような
問題が生している。例えば、冷熱サイクル試験を実施し
たJ’JA 合に、半導体チップ表面のAI!配線パタ
ーンを保護するためのリンケイ酸ガラス(PSG)膜や
窒化ケイ素cs i3N4 )膜にクラックが生じたり
、パッケージにクラックが生じたりする。その結果、半
導体装置の外観不良や信頼性の低下を招いている。また
、半導体装置を表面実装する場合、パッケージ全体が2
00〜260℃の高温雰囲気中に5〜90秒程度さらさ
れるという過酷な熱衝撃を受ける。この際、パッケージ
内部に取り込まれた水分の気化が主な原因となり、やは
り保護膜やパッケージにクラックが生しることがある。
成する機能単位の細密化、半導体チップ自体の大型化が
急速に進んでいる。こうした半導体チップの変化に伴い
、従来のエポキシ樹脂組成物では耐熱衝撃性などの要求
が満足できなくなってきた。従来のエポキシ樹脂組成物
を用い、大型でかつ微細な表面構造を有する半導体チッ
プを封止した樹脂封止型半導体装置では、以下のような
問題が生している。例えば、冷熱サイクル試験を実施し
たJ’JA 合に、半導体チップ表面のAI!配線パタ
ーンを保護するためのリンケイ酸ガラス(PSG)膜や
窒化ケイ素cs i3N4 )膜にクラックが生じたり
、パッケージにクラックが生じたりする。その結果、半
導体装置の外観不良や信頼性の低下を招いている。また
、半導体装置を表面実装する場合、パッケージ全体が2
00〜260℃の高温雰囲気中に5〜90秒程度さらさ
れるという過酷な熱衝撃を受ける。この際、パッケージ
内部に取り込まれた水分の気化が主な原因となり、やは
り保護膜やパッケージにクラックが生しることがある。
これらの対策として、パッケージの内部封入物(インサ
ート)に対する応力を小さくし、かつ広い温度範囲でパ
ッケージ自体を強靭化する必要がある。
ート)に対する応力を小さくし、かつ広い温度範囲でパ
ッケージ自体を強靭化する必要がある。
コノうち、パッケージの内部応力を低減するためには、
従来から樹脂マトリクス中にシリコーンオイルや合成ゴ
ムなどを細かく分散させた、いわゆる海−島構造をとる
ことが有効である。しかし、この手法は必然的にパッケ
ージ自体の強度を低下させるという欠点を有し、高温下
でのパッケージのクラックに対してはほとんどその有効
性は期待できない。
従来から樹脂マトリクス中にシリコーンオイルや合成ゴ
ムなどを細かく分散させた、いわゆる海−島構造をとる
ことが有効である。しかし、この手法は必然的にパッケ
ージ自体の強度を低下させるという欠点を有し、高温下
でのパッケージのクラックに対してはほとんどその有効
性は期待できない。
ソコテ、パッケージの耐熱衝撃性を改善するために、特
定の化学構造を有するエポキシ樹脂を含有するエポキシ
樹脂組成物が検討されている(例えば、特開昭61−4
7725号公報、特開昭64−876161号公報、特
開平1−108258号公報参照)。
定の化学構造を有するエポキシ樹脂を含有するエポキシ
樹脂組成物が検討されている(例えば、特開昭61−4
7725号公報、特開昭64−876161号公報、特
開平1−108258号公報参照)。
ところで、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノールノボ
ラック樹脂を用いた場合、通常、3級アミン、イミダゾ
ールなどの硬化触媒が併用される。
ラック樹脂を用いた場合、通常、3級アミン、イミダゾ
ールなどの硬化触媒が併用される。
これら3級アミン、イミダゾールなどの硬化触媒を用い
たエポキシ樹脂組成物は、室温での貯蔵安定性が低下す
るという欠点がある。このため、三級アミン、イミダゾ
ールなどの硬化触媒の代わりに、潜在性触媒を用いて貯
蔵安定性を改良することが試みられている。しかし、従
来のエポキシ樹脂組成物に潜在性触媒を適用しようとし
た場合、以下のような問題がある。
たエポキシ樹脂組成物は、室温での貯蔵安定性が低下す
るという欠点がある。このため、三級アミン、イミダゾ
ールなどの硬化触媒の代わりに、潜在性触媒を用いて貯
蔵安定性を改良することが試みられている。しかし、従
来のエポキシ樹脂組成物に潜在性触媒を適用しようとし
た場合、以下のような問題がある。
一般に、半導体装置の封止材は、容易に粉体化できるこ
とが要求される。このため、エポキシ樹脂及び硬化剤と
しては、軟化温度が高く、常温で固形の樹脂が用いられ
る。このように軟化温度の高いエポキシ樹脂及び硬化剤
を、無機質充填剤と混合するためには、80℃以上に加
熱して溶融する必要がある。このため、潜在性触媒が活
性となり、貯蔵安定性が低下してしまう。
とが要求される。このため、エポキシ樹脂及び硬化剤と
しては、軟化温度が高く、常温で固形の樹脂が用いられ
る。このように軟化温度の高いエポキシ樹脂及び硬化剤
を、無機質充填剤と混合するためには、80℃以上に加
熱して溶融する必要がある。このため、潜在性触媒が活
性となり、貯蔵安定性が低下してしまう。
一方、軟化温度の低いエポキシ樹脂及び硬化剤を用いた
場合には、これを溶融して無機質充填剤と混合し、冷却
して粉体化しても、室温で容易にブロッキング(粉体と
うじの結合)を起こしてしまう。
場合には、これを溶融して無機質充填剤と混合し、冷却
して粉体化しても、室温で容易にブロッキング(粉体と
うじの結合)を起こしてしまう。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、貯蔵安定性が良好で、しかも耐熱衝撃性に優
れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物、及びこのエポ
キシ樹脂組成物で封止された樹脂封止型半導体装置を提
供することを目的とする。
れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物、及びこのエポ
キシ樹脂組成物で封止された樹脂封止型半導体装置を提
供することを目的とする。
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
本発明のエポキシ樹脂組成物は、(a)一般式(1)
(1)
(ただし、Rは水素原子又はメチル基を示す。
R2R3R5R6R2″ R3−R5’R6−はそれぞ
れ、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、
フェニル基、クロル原子及びブロム原子からなる群より
選ばれる1種を示し、同−でも異なっていてもよい。n
は0〜5の整数を示す。) で表わされるエポキシ樹脂と、(b)エポキシ樹脂の硬
化剤と、(c) 80℃以上の温度で触媒活性を示す潜
在性触媒と、(d)無機質充填剤を含有することを特徴
とするものである。
れ、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、
フェニル基、クロル原子及びブロム原子からなる群より
選ばれる1種を示し、同−でも異なっていてもよい。n
は0〜5の整数を示す。) で表わされるエポキシ樹脂と、(b)エポキシ樹脂の硬
化剤と、(c) 80℃以上の温度で触媒活性を示す潜
在性触媒と、(d)無機質充填剤を含有することを特徴
とするものである。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体チップを前記
エポキシ樹脂組成物を用いて封止したことを特徴とする
ものである。
エポキシ樹脂組成物を用いて封止したことを特徴とする
ものである。
本発明において、(a)成分、すなわち一般式(1)で
表わされるエポキシ樹脂の具体例を例示すると、4.4
−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4
,4°−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3
’、5.5°−テトラメチルビフェニル、4,4ビス(
2,3−エポキシプロポキシ)−3,3’、5,5°−
テトラメチル−2−クロロビフェニル、4,4°−ビス
(2゜3−エポキシプロポキシ)−3,3°、5,5−
テトラメチル−2−ブロモビフェニル、4,4°−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3’、5.5°
−テトラエチルビフェニル、4.4−ビス(2,3−エ
ポキシプロポキシ)−3゜3°、5,5°−テトラブチ
ルビフェニル、4,4°−ビス(2,3−エポキシプロ
ポキシ)−3,3’、5.5’−テトラフェニルビフェ
ニルなどが挙げられる。
表わされるエポキシ樹脂の具体例を例示すると、4.4
−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4
,4°−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3
’、5.5°−テトラメチルビフェニル、4,4ビス(
2,3−エポキシプロポキシ)−3,3’、5,5°−
テトラメチル−2−クロロビフェニル、4,4°−ビス
(2゜3−エポキシプロポキシ)−3,3°、5,5−
テトラメチル−2−ブロモビフェニル、4,4°−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3’、5.5°
−テトラエチルビフェニル、4.4−ビス(2,3−エ
ポキシプロポキシ)−3゜3°、5,5°−テトラブチ
ルビフェニル、4,4°−ビス(2,3−エポキシプロ
ポキシ)−3,3’、5.5’−テトラフェニルビフェ
ニルなどが挙げられる。
一般式(1)で表わされるエポキシ樹脂は、加熱溶融時
の粘度が低く、80℃以下の温度でも加熱しているかぎ
りは、流動性を示す。また、これらのエポキシ樹脂は、
冷却されて固化すると結晶化するため、常温では容易に
軟化しない。したがって、後述する潜在性触媒を活性化
させることなく、無機質充填剤と溶融混合でき、しかも
冷却・固化して粉体化した樹脂組成物が常温でブロッキ
ングを起こすこともない。
の粘度が低く、80℃以下の温度でも加熱しているかぎ
りは、流動性を示す。また、これらのエポキシ樹脂は、
冷却されて固化すると結晶化するため、常温では容易に
軟化しない。したがって、後述する潜在性触媒を活性化
させることなく、無機質充填剤と溶融混合でき、しかも
冷却・固化して粉体化した樹脂組成物が常温でブロッキ
ングを起こすこともない。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、一般式(I)で表わ
されるもの以外のエポキシ樹脂組成物を併用することが
できる。併用できる他のエポキシ樹脂を例示すると、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フ
ェノール又はアルキルフェノールとヒドロキシベンズア
ルデヒドとの縮合物をエポキシ化して得られるトリス(
ヒドロキシフェニル)アルカンのエポキシ化物、テトラ
(ヒドロキシフェニル)アルカンのエポキシ化物、2.
2’、4,4°−テトラグリシドキシベンゾフェノン、
パラアミノフェノールのトリグリシジルエーテル、ポリ
アリルグリシジルエーテル、1.3.5− トリグリシ
ジルエーテルベンゼン、2,24.4−テトラグリシド
キシビフェニル、フェノールアラルキルのエポキシ化物
、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF
型エポキシ樹脂などが挙げられる。
されるもの以外のエポキシ樹脂組成物を併用することが
できる。併用できる他のエポキシ樹脂を例示すると、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フ
ェノール又はアルキルフェノールとヒドロキシベンズア
ルデヒドとの縮合物をエポキシ化して得られるトリス(
ヒドロキシフェニル)アルカンのエポキシ化物、テトラ
(ヒドロキシフェニル)アルカンのエポキシ化物、2.
2’、4,4°−テトラグリシドキシベンゾフェノン、
パラアミノフェノールのトリグリシジルエーテル、ポリ
アリルグリシジルエーテル、1.3.5− トリグリシ
ジルエーテルベンゼン、2,24.4−テトラグリシド
キシビフェニル、フェノールアラルキルのエポキシ化物
、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF
型エポキシ樹脂などが挙げられる。
本発明において、(b)成分のエポキシ樹脂の硬化剤は
、特に限定されない。例えば、フェノール樹脂、有機酸
無水物などが挙げられる。
、特に限定されない。例えば、フェノール樹脂、有機酸
無水物などが挙げられる。
エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるフェノール樹脂
を具体的に例示すると、ノボラック型フェノール樹脂、
例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラッ
ク樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、
ノニルフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールFノ
ボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ナフ
トールノボラック樹脂など;ポリオキシスチレン、例え
ばポリパラオキシスチレンなど;フェノールアラルキル
樹脂、例えば2,2°−ジメトキシ−p−キシレンとフ
ェノールモノマーとの縮合重合化合物など;下記構造式
で表わされるトリス(ヒドロキシフェニル)アルカン (式中、R1、R2は水素原子又は炭素数1〜20のア
ルキル基を示し、同一でも異なっていてもよい。R3は
単結合、又はメチレン、エチレンなどのアルキレン基を
示す。): などが挙げられる。これらのうち1種又は2種以上を用
いることができる。
を具体的に例示すると、ノボラック型フェノール樹脂、
例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラッ
ク樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、
ノニルフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールFノ
ボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ナフ
トールノボラック樹脂など;ポリオキシスチレン、例え
ばポリパラオキシスチレンなど;フェノールアラルキル
樹脂、例えば2,2°−ジメトキシ−p−キシレンとフ
ェノールモノマーとの縮合重合化合物など;下記構造式
で表わされるトリス(ヒドロキシフェニル)アルカン (式中、R1、R2は水素原子又は炭素数1〜20のア
ルキル基を示し、同一でも異なっていてもよい。R3は
単結合、又はメチレン、エチレンなどのアルキレン基を
示す。): などが挙げられる。これらのうち1種又は2種以上を用
いることができる。
エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる有機酸無水物は
、脂肪族、脂環式もしくは脂肪族の無水カルボン酸無水
物、又はこれらの誘導体であればいかなるものでもよい
。有機酸無水物を具体例に例示すると、無水マレイン酸
、無水コノ\り酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフ
タル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無
水ナジック酸(3,6−エンドメチレン−1,2,3,
6−チトラヒドロフタル酸)、無水メチルナシ・ツク酸
、3.3’、4゜4−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
無水物、無水テトラブロムフタル酸、無水クロレンデイ
ツク酸などが挙げられる。これらのうち1種又は2種以
上を用いることができる。
、脂肪族、脂環式もしくは脂肪族の無水カルボン酸無水
物、又はこれらの誘導体であればいかなるものでもよい
。有機酸無水物を具体例に例示すると、無水マレイン酸
、無水コノ\り酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフ
タル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無
水ナジック酸(3,6−エンドメチレン−1,2,3,
6−チトラヒドロフタル酸)、無水メチルナシ・ツク酸
、3.3’、4゜4−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
無水物、無水テトラブロムフタル酸、無水クロレンデイ
ツク酸などが挙げられる。これらのうち1種又は2種以
上を用いることができる。
(b)成分の硬化剤の配合量は、硬化物の耐熱性、機械
的性質、耐湿性の点から、エポキシ樹脂1当量に対して
、0.5〜1.5当量が好ましく、O,S〜1.2当量
がより好ましい。
的性質、耐湿性の点から、エポキシ樹脂1当量に対して
、0.5〜1.5当量が好ましく、O,S〜1.2当量
がより好ましい。
本発明において、(C)成分の潜在性触媒とは、触媒の
表面を物理的に処理するか、又は触媒の活性部位を化学
的に処理したものである。本発明においては、80℃以
上の温度で触媒活性を示す潜在性触媒が用いられる。潜
在性触媒は、その配合量にかかわらず、触媒活性を示し
始める温度はほぼ一定している。このような潜在性触媒
の具体例を例示すると、HX3722 (旭化成工業■
製) 、MY−24(味の素■製)などが挙げられる。
表面を物理的に処理するか、又は触媒の活性部位を化学
的に処理したものである。本発明においては、80℃以
上の温度で触媒活性を示す潜在性触媒が用いられる。潜
在性触媒は、その配合量にかかわらず、触媒活性を示し
始める温度はほぼ一定している。このような潜在性触媒
の具体例を例示すると、HX3722 (旭化成工業■
製) 、MY−24(味の素■製)などが挙げられる。
本発明において、(d)成分の無機質充填剤の材質を例
示すると、石英ガラス、結晶性シリカ、ジルコン、アル
ミナ、ケイ酸カルシウム、マグサイト、クレー、カオリ
ン、タルク、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、セラミ
ック繊維、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、チタン白、炭酸カルシウム、石コウなど
が挙げられる。
示すると、石英ガラス、結晶性シリカ、ジルコン、アル
ミナ、ケイ酸カルシウム、マグサイト、クレー、カオリ
ン、タルク、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、セラミ
ック繊維、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、チタン白、炭酸カルシウム、石コウなど
が挙げられる。
無機質充填剤の配合割合は、樹脂組成物全体の50〜8
5重量%であることが好ましい。50重量%未満では硬
化物の熱膨張率が大きくなり、耐熱衝撃性が充分でなく
なる。85重量%を超えると、組成物の流動性が低下し
、成形時にワイヤ流れ、ベツド移動などが発生する原因
となる。
5重量%であることが好ましい。50重量%未満では硬
化物の熱膨張率が大きくなり、耐熱衝撃性が充分でなく
なる。85重量%を超えると、組成物の流動性が低下し
、成形時にワイヤ流れ、ベツド移動などが発生する原因
となる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、耐熱衝撃性を向上す
るために、MBS又はABS、及び/又は熱硬化性のシ
リコーンゴム又はシリコーンゲルを配合することが好ま
しい。
るために、MBS又はABS、及び/又は熱硬化性のシ
リコーンゴム又はシリコーンゲルを配合することが好ま
しい。
MBSとはメチルメタクリレート・ブタジエン中スチレ
ン共重合体の一般名称である。MBSはラテックス状の
スチレン・ブタジェンゴム、ポリブタジェンゴムなどに
、メチルメタクリレートとスチレンを主成分とするモノ
マーをグラフト重合することにより製造される。MBS
の具体例を例示すると、B−22(鐘淵化学工業■、S
BR成分約45%) 、B−28(鐘淵化学工業■、S
BR成分約45%)、B−58(鐘淵化学工業■、SB
I?成分約65%) 、88に4(日本合成ゴム■、S
BR成分約55%) 、BTA731(県別化学工業m
) 、BTA m NX(県別化学工業■)などが挙げ
られる。これらのMBSのうちでも、ブタジェン組成が
70%vt以下、メチルメタクリレート組成か15vt
%以上のものが好ましい。この範囲外では成形品の外観
が損なわれる。
ン共重合体の一般名称である。MBSはラテックス状の
スチレン・ブタジェンゴム、ポリブタジェンゴムなどに
、メチルメタクリレートとスチレンを主成分とするモノ
マーをグラフト重合することにより製造される。MBS
の具体例を例示すると、B−22(鐘淵化学工業■、S
BR成分約45%) 、B−28(鐘淵化学工業■、S
BR成分約45%)、B−58(鐘淵化学工業■、SB
I?成分約65%) 、88に4(日本合成ゴム■、S
BR成分約55%) 、BTA731(県別化学工業m
) 、BTA m NX(県別化学工業■)などが挙げ
られる。これらのMBSのうちでも、ブタジェン組成が
70%vt以下、メチルメタクリレート組成か15vt
%以上のものが好ましい。この範囲外では成形品の外観
が損なわれる。
ABSとはアクリロニトリル・ブタジェン・スチレン共
重合体の一般名称である。ABSはゴム成分である共役
ジオレフィン(主にブタジェン)を主体とする重合体に
、アクリロニトリル及び1種もしくはそれ以上の芳香族
ビニル、又はアクリロニトリル、1種もしくはそれ以上
の芳香族ビニル及びメタクリル酸エステルをグラフト重
合させた共重合体である。例えば、ポリブタジェンラテ
ックス又はスチレン/ブタジェン共重合体ラテックスの
存在下にアクリロニトリル単量体を乳化重合し凝固・乾
燥して得られるもの、アクリロニトリル/スチレン共重
合体とアクリロニトリル/ブタジェン共重合体とを溶融
混練して得られるものがある。また、これらの共重合体
と重合可能な他の単量体を少量添加したものもABSに
含まれる。
重合体の一般名称である。ABSはゴム成分である共役
ジオレフィン(主にブタジェン)を主体とする重合体に
、アクリロニトリル及び1種もしくはそれ以上の芳香族
ビニル、又はアクリロニトリル、1種もしくはそれ以上
の芳香族ビニル及びメタクリル酸エステルをグラフト重
合させた共重合体である。例えば、ポリブタジェンラテ
ックス又はスチレン/ブタジェン共重合体ラテックスの
存在下にアクリロニトリル単量体を乳化重合し凝固・乾
燥して得られるもの、アクリロニトリル/スチレン共重
合体とアクリロニトリル/ブタジェン共重合体とを溶融
混練して得られるものがある。また、これらの共重合体
と重合可能な他の単量体を少量添加したものもABSに
含まれる。
ABSの具体例を例示すると、クララスチックに−25
40(住友ノーガタック■、比重1.01.熱変形温度
81℃、曲げ弾性率12000 kg / ctr+
2、引張強度300kg/帥2)、クララスチックに−
3125(住友ノーガタック■、比重1.OO1熱変形
温度79℃、引張り強度280kg/cm2) 、チル
アロイA−10(鐘淵化学工業観、比重1.05) 、
チルアロイA−50(鐘淵化学工業■、比重1.06)
、JSRABSIO(日本合成ゴム仲、比重1.03
、熱変形温度86℃、曲げ弾性率18000kg/cI
I+2、引張強度350kg/ cs 2) 、JSR
ABSI5(日本合成ゴム観、比重1.05、熱変形温
度89℃、曲げ弾性率27000 kg / am ’
、引張強度500kg/■2) 、JSRABS42
(日本合成ゴム■、比重1,05、熱変形温度105℃
、曲げ弾性率27000 kg / ts 2引張強度
800kg / cm 2) 、JSRABS47(日
本合成ゴム■、比重1.05、熱変形温度108℃、曲
げ弾性率27000 kg / cm 2、引張強度5
30 kg/an2) 、JSRABS55(日本合成
ゴム■、比重1.07、熱変形温度86℃、曲げ弾性率
20000)cg/工2、引張強度430kg/cI1
12)などが挙げられる。これらのうち1種又は2種以
上を用いることができる。
40(住友ノーガタック■、比重1.01.熱変形温度
81℃、曲げ弾性率12000 kg / ctr+
2、引張強度300kg/帥2)、クララスチックに−
3125(住友ノーガタック■、比重1.OO1熱変形
温度79℃、引張り強度280kg/cm2) 、チル
アロイA−10(鐘淵化学工業観、比重1.05) 、
チルアロイA−50(鐘淵化学工業■、比重1.06)
、JSRABSIO(日本合成ゴム仲、比重1.03
、熱変形温度86℃、曲げ弾性率18000kg/cI
I+2、引張強度350kg/ cs 2) 、JSR
ABSI5(日本合成ゴム観、比重1.05、熱変形温
度89℃、曲げ弾性率27000 kg / am ’
、引張強度500kg/■2) 、JSRABS42
(日本合成ゴム■、比重1,05、熱変形温度105℃
、曲げ弾性率27000 kg / ts 2引張強度
800kg / cm 2) 、JSRABS47(日
本合成ゴム■、比重1.05、熱変形温度108℃、曲
げ弾性率27000 kg / cm 2、引張強度5
30 kg/an2) 、JSRABS55(日本合成
ゴム■、比重1.07、熱変形温度86℃、曲げ弾性率
20000)cg/工2、引張強度430kg/cI1
12)などが挙げられる。これらのうち1種又は2種以
上を用いることができる。
MBS又はABSは、いずれも粒子又は粉末の形態で用
いられる。これらの平均粒径は10〇−以下であること
が好ましい。MBS又はABSの添加量は、樹脂組成物
全体に対して、0.1〜10重量%が好ましい。0.1
重量%未満では、充分な耐熱衝撃性が得られない。10
重量%を超えると、溶融粘度が高くなり、成形性が劣る
。
いられる。これらの平均粒径は10〇−以下であること
が好ましい。MBS又はABSの添加量は、樹脂組成物
全体に対して、0.1〜10重量%が好ましい。0.1
重量%未満では、充分な耐熱衝撃性が得られない。10
重量%を超えると、溶融粘度が高くなり、成形性が劣る
。
MBS又はABSは、予め加熱溶融したエポキシ樹脂又
は硬化剤に混合し、これらに分散させることが好ましい
。こうすれば、硬化物に更に良好な機械的特性を付与す
ることができる。混合方法は、フラスコ内での混合羽根
による撹拌、万能混合機による撹拌、溶融釜内でのホモ
ジナイザーによる方法などがある。
は硬化剤に混合し、これらに分散させることが好ましい
。こうすれば、硬化物に更に良好な機械的特性を付与す
ることができる。混合方法は、フラスコ内での混合羽根
による撹拌、万能混合機による撹拌、溶融釜内でのホモ
ジナイザーによる方法などがある。
熱硬化性のシリコーンゴム又はシリコーンゲルは、10
0℃以下で流動性を示し、加熱することによりゲル化す
るものであればいかなるものでもよい。シリコーンゴム
又はシリコーンゲルとしては、例えば付加型シリコーン
ゴム又はゲル、縮合型シリコーンゴム又はゲルなどが挙
げられる。シリコーンゲルの具体例を例示すると、TS
J−3150(東芝シリコーン■、25℃での粘度11
00cP) 、TSJ−3151(東芝シリコーン観、
25℃テノ粘度230GCP)、TSJ−3130(東
芝シIJ ’:l −>■、25℃テノ粘度31100
cP) 、TSJ−3175(東芝シリコーン■、25
℃での粘度3100cP) 、TSE−3504(東芝
シリコーン■、25℃ての粘度10000cP) 、T
SE−3051(東芝シリコーン銖、25℃ての粘度7
00cP) 、JCR−6101(東しシリコーン銖、
25℃での粘度6500cP)などが挙げられる。
0℃以下で流動性を示し、加熱することによりゲル化す
るものであればいかなるものでもよい。シリコーンゴム
又はシリコーンゲルとしては、例えば付加型シリコーン
ゴム又はゲル、縮合型シリコーンゴム又はゲルなどが挙
げられる。シリコーンゲルの具体例を例示すると、TS
J−3150(東芝シリコーン■、25℃での粘度11
00cP) 、TSJ−3151(東芝シリコーン観、
25℃テノ粘度230GCP)、TSJ−3130(東
芝シIJ ’:l −>■、25℃テノ粘度31100
cP) 、TSJ−3175(東芝シリコーン■、25
℃での粘度3100cP) 、TSE−3504(東芝
シリコーン■、25℃ての粘度10000cP) 、T
SE−3051(東芝シリコーン銖、25℃ての粘度7
00cP) 、JCR−6101(東しシリコーン銖、
25℃での粘度6500cP)などが挙げられる。
シリコーンゴム又はシリコーンゲルを添加する場合、樹
脂成分又は充填剤に、未硬化のシリコーンゲルを添加し
て撹拌する、いわゆるインテグラルブレンド法を用いる
ことができる。ただし、MBS、ABSの場合と同様に
、シリコーンゴム又はシリコーンゲルを、加熱溶融した
エポキシ樹脂又は硬化剤に添加した後、撹拌・混合する
方法が好ましい。このような方法を用いれば、シリコー
ンゴム又はシリコーンゲルの分散性が向上し、成形後の
シリコーン成分のブリードによる金型汚染も防止できる
。
脂成分又は充填剤に、未硬化のシリコーンゲルを添加し
て撹拌する、いわゆるインテグラルブレンド法を用いる
ことができる。ただし、MBS、ABSの場合と同様に
、シリコーンゴム又はシリコーンゲルを、加熱溶融した
エポキシ樹脂又は硬化剤に添加した後、撹拌・混合する
方法が好ましい。このような方法を用いれば、シリコー
ンゴム又はシリコーンゲルの分散性が向上し、成形後の
シリコーン成分のブリードによる金型汚染も防止できる
。
シリコーンゴム又はシリコーンゲルの配合割合は、樹脂
組成物全体の0.1〜5重量%の範囲が好ましい。0.
1重量%未満では、硬化物の内部応力を低減する効果が
少ない。5重量%を超えると、混練などの作業性が劣り
、また硬化物の強度の低下も著しい。
組成物全体の0.1〜5重量%の範囲が好ましい。0.
1重量%未満では、硬化物の内部応力を低減する効果が
少ない。5重量%を超えると、混練などの作業性が劣り
、また硬化物の強度の低下も著しい。
ただし、一般にシリコーンゴム又はシリコーンゲルは樹
脂成分との相溶性が悪い。このため、分散性を向上する
目的で、溶融した樹脂に予めシリコーン系、フッ素系な
どの各種界面活性剤を添加しておくことが好ましい。
脂成分との相溶性が悪い。このため、分散性を向上する
目的で、溶融した樹脂に予めシリコーン系、フッ素系な
どの各種界面活性剤を添加しておくことが好ましい。
界面活性剤の具体例を例示すると、シリコーン系では5
F−8419,5F−8410,5F−8421(東し
シリコーン#) 、フッ素系ではフロラードI’C43
G(住友3M■)などが挙げられる。界面活性剤の添加
量は樹脂に対し、0.1〜10重量%の範囲が好ましい
。
F−8419,5F−8410,5F−8421(東し
シリコーン#) 、フッ素系ではフロラードI’C43
G(住友3M■)などが挙げられる。界面活性剤の添加
量は樹脂に対し、0.1〜10重量%の範囲が好ましい
。
0.1重量%未満ではシリコーンゴム又はシリコーンゲ
ルの分散性を向上する効果がない。10重量%を超える
と、成形性、耐湿性が低下する。
ルの分散性を向上する効果がない。10重量%を超える
と、成形性、耐湿性が低下する。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、離型
剤、カップリング剤、難燃剤などを配合してもよい。
剤、カップリング剤、難燃剤などを配合してもよい。
離型剤の材質を例示すると、天然ワックス、合成ワック
ス、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド系、エステル系、パ
ラフィン系などが挙げられる。
ス、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド系、エステル系、パ
ラフィン系などが挙げられる。
カップリング剤の材質を例示すると、シラン系化合物、
ボラン系化合物、アルコキシチタネート系化合物、アル
ミキレート系化合物などが挙げられる。
ボラン系化合物、アルコキシチタネート系化合物、アル
ミキレート系化合物などが挙げられる。
難燃剤の材質を例示すると、アンチモン化合物、リン化
合物、ハロゲン含有化合物などが挙げられる。
合物、ハロゲン含有化合物などが挙げられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述した各成分を所定
の割合で配合し、万能混合機で加熱して溶融混合する方
法、ミキサーによって充分混合した後、加熱ロール、ニ
ーダ−などで溶融混練する方法などにより、容易に調製
することができる。
の割合で配合し、万能混合機で加熱して溶融混合する方
法、ミキサーによって充分混合した後、加熱ロール、ニ
ーダ−などで溶融混練する方法などにより、容易に調製
することができる。
ただし、(C)成分の潜在性触媒は、触媒活性が発現し
ないように、80℃未満の温度で混合することが必要で
ある。
ないように、80℃未満の温度で混合することが必要で
ある。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、前述したエポキシ樹
脂組成物を用い、常法によって容易に製造することがで
きる。樹脂封止の最も一般的な方法は、低圧トランスフ
ァー成形であるが、インジェクション成形、圧縮成形、
注型などによる樹脂封止も可能である。また、175℃
以上で後硬化することが望ましい。
脂組成物を用い、常法によって容易に製造することがで
きる。樹脂封止の最も一般的な方法は、低圧トランスフ
ァー成形であるが、インジェクション成形、圧縮成形、
注型などによる樹脂封止も可能である。また、175℃
以上で後硬化することが望ましい。
(実施例)
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。
原料として、以下に示す各成分を用いた。
エポキシ樹脂A : 4.4’−ビス(2,3−エボキ
シブロホキシ)−3,3’、5.5’−テトラメチルビ
フェニル(油化シェルエポキシ伸製商品名YX−4(1
(10H,エポキシ当1193.融点100℃) エポキシ樹f#IB:クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ当量20o、軟化点63℃)エポキシ樹
脂C:臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エ
ポキシ当量285.臭素含有tae%) 硬化剤:フェノールノボラック樹脂(昭和高分子■架間
品名BRG−558,OH当量104)潜在性触媒:
HX−3742(旭化成工業■製)硬化触媒:2−ヘプ
タデシルイミダゾール無機質充填剤:溶融シリカ粉(平
均粒径20x)MBS:(平均粒径20μ) シリコーンゴム:加熱硬化タイプ付加型シリコーンゲル 看色剤二カーボンブラック(三菱油化製商品名、CI3
# 30) 難燃助剤:三酸化アンチモン 離型剤:カルナバワックス これらの成分を第1表に示す配合割合(iliffi部
)で、以下のようにして配合し、エポキシ樹脂組成物を
調製した。なお、いずれの場合も、エポキシ樹脂と硬化
剤とは当量比でtriになるように配合されている。
シブロホキシ)−3,3’、5.5’−テトラメチルビ
フェニル(油化シェルエポキシ伸製商品名YX−4(1
(10H,エポキシ当1193.融点100℃) エポキシ樹f#IB:クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ当量20o、軟化点63℃)エポキシ樹
脂C:臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エ
ポキシ当量285.臭素含有tae%) 硬化剤:フェノールノボラック樹脂(昭和高分子■架間
品名BRG−558,OH当量104)潜在性触媒:
HX−3742(旭化成工業■製)硬化触媒:2−ヘプ
タデシルイミダゾール無機質充填剤:溶融シリカ粉(平
均粒径20x)MBS:(平均粒径20μ) シリコーンゴム:加熱硬化タイプ付加型シリコーンゲル 看色剤二カーボンブラック(三菱油化製商品名、CI3
# 30) 難燃助剤:三酸化アンチモン 離型剤:カルナバワックス これらの成分を第1表に示す配合割合(iliffi部
)で、以下のようにして配合し、エポキシ樹脂組成物を
調製した。なお、いずれの場合も、エポキシ樹脂と硬化
剤とは当量比でtriになるように配合されている。
実施例1〜3
万能混合機にエポキシ樹脂A及び硬化剤を入れて120
℃で溶融混合した後、更に無機質充填剤、着色剤及び難
燃助剤を入れて30分間混合した。これを60℃まで冷
却した後、潜在性触媒及び他の成分を入れてlO分間混
合した。これを取り出した後、粗粉砕してエポキシ樹脂
組成物を調製した。
℃で溶融混合した後、更に無機質充填剤、着色剤及び難
燃助剤を入れて30分間混合した。これを60℃まで冷
却した後、潜在性触媒及び他の成分を入れてlO分間混
合した。これを取り出した後、粗粉砕してエポキシ樹脂
組成物を調製した。
実施例4
万能混合機にエポキシ樹脂A及び硬化剤を入れて120
℃で30分間溶溶融金した後、取り出して冷却し、これ
を粉砕した。ヘンシェルミキサーにこの粉体及び他の成
分を入れて混合した後、70℃に加熱したロールで溶融
混合してシート状にして取り出した。これを冷却し、粉
砕してエポキシ樹脂組成物を調製した。
℃で30分間溶溶融金した後、取り出して冷却し、これ
を粉砕した。ヘンシェルミキサーにこの粉体及び他の成
分を入れて混合した後、70℃に加熱したロールで溶融
混合してシート状にして取り出した。これを冷却し、粉
砕してエポキシ樹脂組成物を調製した。
比較例1
潜在性触媒3重量部の代わりに、硬化触媒として2−ヘ
プタデシルイミダゾール2重量部を用いた以外は実施例
1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製した。
プタデシルイミダゾール2重量部を用いた以外は実施例
1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製した。
比較例2
エポキシ樹脂Aの代わりに、エポキシ樹脂Bを用いた以
外は実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し
た。
外は実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し
た。
これら実施例1〜4及び比較例1.2のエポキシ樹脂組
成物を用いて、下記のような試験を行った。
成物を用いて、下記のような試験を行った。
■貯蔵安定性
各エポキシ樹脂組成物について、40℃で放置した場合
の粘度の経時変化(初期及び3か列後)を調べ、貯蔵安
定性を評価した。粘度は高化式フローテスタを用い、1
75℃でIIJ定した。
の粘度の経時変化(初期及び3か列後)を調べ、貯蔵安
定性を評価した。粘度は高化式フローテスタを用い、1
75℃でIIJ定した。
■ブロッキングの有無
各エポキシ樹脂組成物の粉体を室温で保存し、ブロッキ
ングの有無を調べた。
ングの有無を調べた。
■半田浸漬後のパッケージクラックの発生率トランスフ
ァ成形機に6關xQ■嘗の評価用半導体チップをセット
し、各エポキシ樹脂組成物を用い、180℃、80kg
/ cs 2.180秒の条件で成形した。180℃で
8時間の後硬化を行い、樹脂封止型半導体装置を作製し
た。
ァ成形機に6關xQ■嘗の評価用半導体チップをセット
し、各エポキシ樹脂組成物を用い、180℃、80kg
/ cs 2.180秒の条件で成形した。180℃で
8時間の後硬化を行い、樹脂封止型半導体装置を作製し
た。
得られた樹脂封止型半導体装置を、260℃の半田に1
0秒間浸漬した後、パッケージクラックの有無を観察し
、その発生率を調べた。
0秒間浸漬した後、パッケージクラックの有無を観察し
、その発生率を調べた。
これらの結果を第1表に示す。
なお、実施例3と同一の成分をヘンシェルミキサーで混
合し、90℃の加熱ロールで溶融混合した後、シート状
に取り出し、冷却・粉砕して調製されたエポキシ樹脂組
成物については、40’Cで8が月装置すると、粘度測
定ができなかった。
合し、90℃の加熱ロールで溶融混合した後、シート状
に取り出し、冷却・粉砕して調製されたエポキシ樹脂組
成物については、40’Cで8が月装置すると、粘度測
定ができなかった。
[発明の効果コ
以上詳述したように本発明のエポキシ樹脂組成物は、貯
蔵安定性が良好で、しかも耐熱衝撃性に優れた硬化物を
与えることができる。したがって、このエポキシ樹脂組
成物で封止された樹脂封止型半導体装置は信頼性が高い
。
蔵安定性が良好で、しかも耐熱衝撃性に優れた硬化物を
与えることができる。したがって、このエポキシ樹脂組
成物で封止された樹脂封止型半導体装置は信頼性が高い
。
Claims (2)
- (1)(a)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ ( I ) (ただし、Rは水素原子又はメチル基を示す。 R^2、R^3、R^5、R^6、R^2^−、R^3
^−、R^5^−、R^6^−はそれぞれ、水素原子、
メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、ク
ロル原子及びブロム原子からなる群より選ばれる1種を
示し、同一でも異なっていてもよい。nは0〜5の整数
を示す。) で表わされるエポキシ樹脂と、 (b)エポキシ樹脂の硬化剤と、 (c)80℃以上の温度で触媒活性を示す潜在性触媒と
、 (d)無機質充填剤 を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - (2)半導体チップを請求項(1)記載のエポキシ樹脂
組成物を用いて封止したことを特徴とする樹脂封止型半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8293390A JPH03285909A (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8293390A JPH03285909A (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03285909A true JPH03285909A (ja) | 1991-12-17 |
Family
ID=13788033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8293390A Pending JPH03285909A (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03285909A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08239449A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Nippon Kayaku Co Ltd | エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 |
| JPH09227652A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Asahi Chiba Kk | 耐熱性に優れたエポキシ樹脂の硬化方法およびエポキシ樹脂硬化物 |
| JP2003064154A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物の製造法及び半導体装置 |
| JP2014162877A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Kyocera Chemical Corp | 光半導体ケース成形用樹脂組成物及び光半導体用ケース |
| JP2022080638A (ja) * | 2020-11-18 | 2022-05-30 | 信越化学工業株式会社 | シリコーンハイブリッド樹脂組成物、及び半導体装置 |
-
1990
- 1990-03-31 JP JP8293390A patent/JPH03285909A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08239449A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Nippon Kayaku Co Ltd | エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 |
| JPH09227652A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Asahi Chiba Kk | 耐熱性に優れたエポキシ樹脂の硬化方法およびエポキシ樹脂硬化物 |
| JP2003064154A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物の製造法及び半導体装置 |
| JP2014162877A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Kyocera Chemical Corp | 光半導体ケース成形用樹脂組成物及び光半導体用ケース |
| JP2022080638A (ja) * | 2020-11-18 | 2022-05-30 | 信越化学工業株式会社 | シリコーンハイブリッド樹脂組成物、及び半導体装置 |
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