JPH0366722A - 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〔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、現在半導体封止用材料の主流となっ
ている。

一方、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、パッケージクラック等の不良
が顕著になり、封止用材料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の添加量を
増量する手法が一般的である。しかし、これら手法は、
いづれもエポキシ組成物の流動性を低下させるため、可
撓剤、フィラ−の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
れかつ低応力の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得よ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

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、特定なオルガノボリレ０キサンとエポキシ樹脂と
を反応させて得られる共重合体をエポキシ樹脂組１１ｉ
、！ｌ！７Ｊに配合することにより、前記問題点を解決
することができることを見出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤
、（Ｃ）充填剤及び（Ｄ）カルボキシル基含有オルガノ
ポリシロキサンとエポキシ樹脂とを下記一般式（１）で
示される有機リン系化合物触媒により反応させて得られ
る共重合体からなる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。

Ｐ−（−Ｒ）、、−−−−−−−−・−（１）（式中の
Ｒは一価、炭化水素基） 以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において用いられる（Ｄ）のカルボキシル基含有
オルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂とを反応させて
得られる共重合体は、触媒の存在下で単純な加熱反応に
より得ることができる。

この加熱反応においては反応性の点で、溶媒を用いるこ
とが好ましく、溶媒としては具体的には、トルエン、Ｍ
ＩＢＫ、ジオキサン等が挙げられる。

本発明において用いられるカルボキシル基含有オルガノ
ポリシロキサンとしては重合度が５００以下のものが好
ましい０重合度が５００を超えると流動性が低下する。

また反応させるエポキシ樹脂としては、フェノール、ク
レゾール、ビスフェノールＡ等とホルムアルデヒドなど
を酸性触媒下で縮合させて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ニテル化するなどし
てエポキシ化したものが好ましく用いられる。またエポ
キシ樹脂はエポキシ当量が１７０〜３００のものが好ま
しく用いられ、さらに、エポキシ当量が１８０〜２００
のものが硬化性の点で優れている。

反応の際用いられる触媒としては一般的には、イミダゾ
ール、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）
ウンデセン−７）、ＢＤＭＡ等のアミン系が知られてい
るが、組成物の流動性の点で、下記一般式（１）で示さ
れる有機リン系化合物触媒が用いられる。

Ｐ　−Ｇ−Ｒ）３　　−・・〜・−一一一一・　（１）
（式中のＲは一価の炭化水素基） 前記有機リン系化合物としては、トリフェニルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリバラトリルホスフィン
等の三級ホスフィン、特にトリフェニルホスフィンが好
ましく用いられる。触媒量としてはエポキシ樹脂に対し
０．１〜２ｗｔ％用いられる。

反応時のオルガノシロキサンとエポキシ樹脂との配合比
は、カルボキシル基１個に対し、エポキシ基５個以上と
することが好ましく、５個未満ではゲル化する恐れがあ
る。

次に、（Ｂ）の硬化剤としては、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
酸性触媒下で縮合させて得られる樹脂が挙げられる。

また、（Ａ）のエポキシ樹脂としては、先に述べた共重
合体を合成する際のエポキシ樹脂が用いられる。エポキ
シ樹脂と硬化剤の配合比は、エポキシ樹脂中に含まれる
エポキシ基１個当たり硬化剤中のフェノール性水酸基等
の官能基が０．５〜２゜０個、好適には０．８〜１．２
個となるような割合で用いる。

エポキシ樹脂組成物中の共重合体の添加量は総エポキシ
樹脂１００重量部に対し、共重合体中のシロキサン量が
１０〜３０重量部となるように添加することが好ましく
、シロキサン量が１０重量部未満では低応力化の効果が
小さく、３０重量部を超える流動性が低下する。

本発明において用いられる（Ｃ）の充填剤としては、シ
リカ、ガラス、ケイソウ土、タルク、マイカ、アスベス
ト、アルミナ等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（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｄ）の合計１００重量部に
対し、１００〜５００重量部が良好であり、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。

また、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進するために
硬化促進剤さらに配合することが好ましい。硬化促進剤
としては、具体的にはトリブチルアミン、１，８−ジア
ザビシクロ（５，４，０）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リン系化合
物、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。配合量はエポキシ樹脂に対して好ましく
は０．１〜３重量％である。

本発明のエポキシ樹脂組成物に、は必要に応じて離型剤
、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効
果を有効に発揮させるために重要であり、例えばγ−グ
リシドキシブ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
ンなどがある。

本発明の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、共重合体、充填剤、カップリング
剤その他の添加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することができる。

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

〔実施例〕

以下に実施例により本発明を具体的に説明する。

なお実施例を示す前に、物性の測定方法、共重合体の製
造方法等を以下に示す。

（１）スパイラルフロー（ＳＦ） ＥＭＭＩ規格に準じた金型を用いて１７５°ｃ１６．８
６ＭＰａの条件で測定した。

（２）線膨張係数（α、） 理学電機製の熱機械分析装置ＴＭＡ標準形を用いて昇温
速度５℃／ｗｉｎ、試験片寸法１９ｍｍＸ４ａｍＸ４ｍ
で測定した。

（３）曲げ弾性率（Ｅ） Ｊ　Ｉ　Ｓ−に６９１１に準じ、成形温度１７５°Ｃ１
圧力６．８６ＭＰａ、成形時間２分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
。

（４）共重合体の製造方法 表１に示す配合比でカルボキシル基含有オルガノポリシ
ロキサンとエポキシ樹脂をトルエンに溶解し、さらに触
媒を加えたのち、トルエンの沸点で加熱攪拌した０反応
終了後、トルエンを常圧、及び減圧で除去し、共重合体
を得た。

（５）表１に示す組成物を配合し、直径１０インチのミ
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１０分間混練し
た。得られたシート状組成物を粉砕して、エポキシ樹脂
組成物を得た。

なお、表中の符号は下記のものを示す。

１′″　：０−タレゾールノボラック型エポキシ樹脂（
住友化学社製、ＥＳＣＮ−１９５−３）２″　： （重合度はいずれも平均値） ３″　： ４１　： 日立化成社製ＨＰ−８０ＯＮ １．８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７ ５°　： γ−グリシドキシブロビルトリメ トキシ シラン 以下余白 表１に示すように実施例１〜３の材料は比較例１〜４の
材料と比較し、スパイラルフローが大きく又低弾性率の
ため低応力化されていることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体を封止する
場合、流動性に優れ、且つ硬化物の低応力化効果もある
ことから、その半導体封止用材料として工業的価値は大
きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）硬化剤、 （Ｃ）充填剤及び （Ｄ）カルボキシル基含有オルガノポリシロキサンとエ
   ポキシ樹脂とを下記一般式 （１）で示される有機リン系化合物触媒 により反応させて得られる共重合体から なることを特徴とする半導体封止用エポ キシ樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
   ・・・・（１） （式中のＲは一価の炭化水素基）