JPH0468017A - 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
- JPH0468017A JPH0468017A JP2179564A JP17956490A JPH0468017A JP H0468017 A JPH0468017 A JP H0468017A JP 2179564 A JP2179564 A JP 2179564A JP 17956490 A JP17956490 A JP 17956490A JP H0468017 A JPH0468017 A JP H0468017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- resin composition
- epoxy
- semiconductor
- polymaleimide
- Prior art date
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- Pending
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- Epoxy Resins (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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]
本発明は半導体封止用樹脂組成物に関わり、特に耐熱性
、成形性および耐l兄性に優れた半導体封止用樹脂組成
物に関する。
、成形性および耐l兄性に優れた半導体封止用樹脂組成
物に関する。
電気機器、電子部品、とりわけ半導体の分野では、高市
度実装化、多機能化の傾向にありこれを封止する材料に
は、実装工程における高温半田に対して、耐熱性に優れ
た樹脂組成物の開発が強く望まれている。 従来、半導
体封止用樹脂組成物としては、0−クレゾールノボラ、
り型エボキノ樹脂に代表されるエポキシ樹脂、その硬化
剤およびンリカを主成分とする樹脂組成物が成形性、倍
額性の点で優れているため、主流となっている。
度実装化、多機能化の傾向にありこれを封止する材料に
は、実装工程における高温半田に対して、耐熱性に優れ
た樹脂組成物の開発が強く望まれている。 従来、半導
体封止用樹脂組成物としては、0−クレゾールノボラ、
り型エボキノ樹脂に代表されるエポキシ樹脂、その硬化
剤およびンリカを主成分とする樹脂組成物が成形性、倍
額性の点で優れているため、主流となっている。
〔発明が解決しようとする課題]
最近の傾向として樹脂封止型半導体装置については、前
述の高密度実装化の流れにより、表面実装型の半導体装
置に変わりつつある。
述の高密度実装化の流れにより、表面実装型の半導体装
置に変わりつつある。
このような表面実装型の半導体装置においては、従来の
挿入型半導体装置と違って、基盤への半田付は工程にお
いて半導体装置全体が200°C以上の半田付は温度に
曝される。この際、封止樹脂にクラックが発生し、半導
体装置の信顛性を大幅に低下させるという問題が生して
きた。この点から、樹脂強度の向上を目的として耐熱性
に優れたイミド系の樹脂を使用する研究が多くなされて
来たが、イミド系樹脂の硬化物は、可撓性、成形性の点
で問題があり、エポキシ樹脂と併用することにより、成
形性と耐熱性のバランスを取ることが検討されてきた。
挿入型半導体装置と違って、基盤への半田付は工程にお
いて半導体装置全体が200°C以上の半田付は温度に
曝される。この際、封止樹脂にクラックが発生し、半導
体装置の信顛性を大幅に低下させるという問題が生して
きた。この点から、樹脂強度の向上を目的として耐熱性
に優れたイミド系の樹脂を使用する研究が多くなされて
来たが、イミド系樹脂の硬化物は、可撓性、成形性の点
で問題があり、エポキシ樹脂と併用することにより、成
形性と耐熱性のバランスを取ることが検討されてきた。
しかしながら、イミド系樹脂は、離型性が悪く、脱型
時成形物が金型に付着するという問題がある。これは従
来エポキシ樹脂系に使用されていた内部離型剤が、イミ
ド樹脂系への相溶性に乏しく、樹脂組成物中への均一分
散が困難で、その結果金型への離型剤のブリードが不均
一となり、成形物が部分的に金型へ付着するためである
。
時成形物が金型に付着するという問題がある。これは従
来エポキシ樹脂系に使用されていた内部離型剤が、イミ
ド樹脂系への相溶性に乏しく、樹脂組成物中への均一分
散が困難で、その結果金型への離型剤のブリードが不均
一となり、成形物が部分的に金型へ付着するためである
。
この課題を解決するために、内部離型剤を多量に使用す
ると、半導体素子及びリードフレームとの密着性が低下
し、ひいては耐湿性が低下する原因となる。 本発明の
目的は、耐熱性、成形性および耐湿性に優れたイミド樹
脂系封止用樹脂組成物の提供にある。
ると、半導体素子及びリードフレームとの密着性が低下
し、ひいては耐湿性が低下する原因となる。 本発明の
目的は、耐熱性、成形性および耐湿性に優れたイミド樹
脂系封止用樹脂組成物の提供にある。
本発明者らは、エポキシ樹脂とイミド樹脂を併用して樹
脂組成物の耐熱性、成形性及び耐湿性を向上させる目的
で鋭意研究を重ねる中で、良好な離型性を付与するため
には、イミド樹脂に相溶する離型剤の選択が必要である
ことを知り、さらにある種の離型剤を組み合わせて使用
すれば、エポキシ樹脂とイミド樹脂を併用した場合でも
密着性を低下させることなく十分な離型性を付与するこ
とができ、良好な成形性と優れた耐熱性および耐湿性を
両立させることに成功し、本発明を完成するに至った。
脂組成物の耐熱性、成形性及び耐湿性を向上させる目的
で鋭意研究を重ねる中で、良好な離型性を付与するため
には、イミド樹脂に相溶する離型剤の選択が必要である
ことを知り、さらにある種の離型剤を組み合わせて使用
すれば、エポキシ樹脂とイミド樹脂を併用した場合でも
密着性を低下させることなく十分な離型性を付与するこ
とができ、良好な成形性と優れた耐熱性および耐湿性を
両立させることに成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)0本質的に、ポリマレイミド(A)、エポキシ樹
脂(B)、エポキシ硬化剤(C)および無機充填剤(D
)からなる樹脂組成物において、内部離型剤として、A
STM−D−1386による酸価が10〜50のエステ
ルワ・ノクス(E)及び、同酸価が100〜180の酸
ワ・ノクス(F)を含むことを特徴とする樹脂組成物、
(2)、エステルワックス(E)と酸ワツクス(F)の
合計量が、ポリマレイミド(A)、エポキシ樹脂(B)
、エポキシ硬化剤(C)の合計量100重量部に対して
0.3〜2.0重量部であり(F)/ (E)が重量比
で0.1〜0.4であることを特徴とする請求項1記載
の樹脂組成物、(3)請求項(1)記載の樹脂組成物を
、半導体の樹脂封止用に用いることを特徴とする半導体
封止用樹脂組成物、 (4)、請求項(2)記載の樹脂組成物を、半導体の樹
脂封止用に用いることを特徴とする半導体封止用樹脂組
成物、 である。
脂(B)、エポキシ硬化剤(C)および無機充填剤(D
)からなる樹脂組成物において、内部離型剤として、A
STM−D−1386による酸価が10〜50のエステ
ルワ・ノクス(E)及び、同酸価が100〜180の酸
ワ・ノクス(F)を含むことを特徴とする樹脂組成物、
(2)、エステルワックス(E)と酸ワツクス(F)の
合計量が、ポリマレイミド(A)、エポキシ樹脂(B)
、エポキシ硬化剤(C)の合計量100重量部に対して
0.3〜2.0重量部であり(F)/ (E)が重量比
で0.1〜0.4であることを特徴とする請求項1記載
の樹脂組成物、(3)請求項(1)記載の樹脂組成物を
、半導体の樹脂封止用に用いることを特徴とする半導体
封止用樹脂組成物、 (4)、請求項(2)記載の樹脂組成物を、半導体の樹
脂封止用に用いることを特徴とする半導体封止用樹脂組
成物、 である。
本発明に使用されるポリマレイミド(A)としては、例
えば、N、N’ −エチレンビスマレイミド、N、N’
−ヘキサメチレンビスマレイミド、N、N−(1,3−
フェニレン)ビスマレイミド、N、N’ −(1,4−
フェニレン)ビスマレイミド、ビス(4−マレイミドフ
ェニル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニル)エー
テル、ビス(3−10口4−マレイミドフェニル)メタ
ン、ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、ビス(
4−マレイミドメチルへキシル)メタン、1,4−ビス
(マレイミドメチル)シクロヘキサン、1.4−ビス(
マレイミドフェニル)シクロヘキサン、1,4−ビス(
マレイミドメチル)ベンゼン、ポリマレイミドフェニル
メチレン等があるが、本発明においては次の2種類のポ
リマレイミドが好ましく用いられる。
えば、N、N’ −エチレンビスマレイミド、N、N’
−ヘキサメチレンビスマレイミド、N、N−(1,3−
フェニレン)ビスマレイミド、N、N’ −(1,4−
フェニレン)ビスマレイミド、ビス(4−マレイミドフ
ェニル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニル)エー
テル、ビス(3−10口4−マレイミドフェニル)メタ
ン、ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、ビス(
4−マレイミドメチルへキシル)メタン、1,4−ビス
(マレイミドメチル)シクロヘキサン、1.4−ビス(
マレイミドフェニル)シクロヘキサン、1,4−ビス(
マレイミドメチル)ベンゼン、ポリマレイミドフェニル
メチレン等があるが、本発明においては次の2種類のポ
リマレイミドが好ましく用いられる。
第1の種類としては下記の一般式(■):よりなる2価
の基を表し、Xは直接結合、炭素数1〜10の2価の炭
化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カル
ボニル基、チオ基、スルフィニル基、スルホニル基また
はオキソ基からなる群より選ばれる基を示す。) で表されるビスマレイミドである。このようなビスマレ
イミドは、通常公知の方法により一般式(II) ・ (但し、R3は一般式(1)の場合と同し意味を示す。
の基を表し、Xは直接結合、炭素数1〜10の2価の炭
化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カル
ボニル基、チオ基、スルフィニル基、スルホニル基また
はオキソ基からなる群より選ばれる基を示す。) で表されるビスマレイミドである。このようなビスマレ
イミドは、通常公知の方法により一般式(II) ・ (但し、R3は一般式(1)の場合と同し意味を示す。
)で表されるジアミンと無水マレイン酸を縮合・脱水反
応させて容易に製造できる。
応させて容易に製造できる。
上記のビスマレイミドとして具体的には、1.3−ビス
(3−マレイミドフェノキシ)ヘンゼン、ビスC4−(
3−マレイミドフェノキシ)フェニル]メタン、1,1
−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]
エタン、1,2−ビス〔4(3−マレイミドフェノキン
)フェニル]エタン、1.2−ビス[4−(3−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4
〜(3−マレイミドフェノキン)フェニル]プロパン、
2.2ビスC4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル]ブタン、2,2−ビスC4−C3−マレイミドフェ
ノキシ)フェニル) −1,1,1,3,33,−ヘキ
サフルオロプロパン、4,4−ビス(3−マレイミドフ
ェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−マレイミドフ
ェノキシ)フェニルコケトン、ビス〔4−(3−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕スルフィト、ヒスCd−(
3−マレイミドフェノキン)フェニル〕スルホキンド、
ビスC1(3−マレイミドフェノキノ)フェニル〕スル
ホン、ビス(4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕エーテル 等が挙げられる。 第2の種類としては
、下記の一般式(■): (式中、fは平均値で0−10である。)で表されるポ
リマレイミドである。このようなポリマレイミドは一般
式(■) H2 (式中、lは平均値でO〜10である。)で表されるポ
リアミンと無水マレイン酸を縮合・脱水反応させて容易
に製造できる。これらのポリマレイミドの1種類または
2種類以上が使用される。
(3−マレイミドフェノキシ)ヘンゼン、ビスC4−(
3−マレイミドフェノキシ)フェニル]メタン、1,1
−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]
エタン、1,2−ビス〔4(3−マレイミドフェノキン
)フェニル]エタン、1.2−ビス[4−(3−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4
〜(3−マレイミドフェノキン)フェニル]プロパン、
2.2ビスC4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル]ブタン、2,2−ビスC4−C3−マレイミドフェ
ノキシ)フェニル) −1,1,1,3,33,−ヘキ
サフルオロプロパン、4,4−ビス(3−マレイミドフ
ェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−マレイミドフ
ェノキシ)フェニルコケトン、ビス〔4−(3−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕スルフィト、ヒスCd−(
3−マレイミドフェノキン)フェニル〕スルホキンド、
ビスC1(3−マレイミドフェノキノ)フェニル〕スル
ホン、ビス(4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕エーテル 等が挙げられる。 第2の種類としては
、下記の一般式(■): (式中、fは平均値で0−10である。)で表されるポ
リマレイミドである。このようなポリマレイミドは一般
式(■) H2 (式中、lは平均値でO〜10である。)で表されるポ
リアミンと無水マレイン酸を縮合・脱水反応させて容易
に製造できる。これらのポリマレイミドの1種類または
2種類以上が使用される。
エポキシ樹脂(B)は、】分子中に少なくとも2個のエ
ボキソ基を有するものであれば全て使用可能であり、そ
の具体例としては、フェノール、クレゾール、レヅルノ
ノール等のフェノール類とアルデヒド類との反応、生成
物であるノボラック樹脂から誘導されるノボラ、り型エ
ポキシ樹脂、および上記のフェノール類とアラルキルエ
ーテル順との反応生成物であるアラルキル樹脂から誘導
されるアラルキル型エポキシ樹脂か耐熱性、電気特性の
点から好まし7い。
ボキソ基を有するものであれば全て使用可能であり、そ
の具体例としては、フェノール、クレゾール、レヅルノ
ノール等のフェノール類とアルデヒド類との反応、生成
物であるノボラック樹脂から誘導されるノボラ、り型エ
ポキシ樹脂、および上記のフェノール類とアラルキルエ
ーテル順との反応生成物であるアラルキル樹脂から誘導
されるアラルキル型エポキシ樹脂か耐熱性、電気特性の
点から好まし7い。
その他、1分子中うこ2個以上の活性水素を有する化合
物から誘導されるエポキシ樹脂、例えば、ビスフェノー
ルA、ビスフェノールF、レゾルノン、ビスヒドロキノ
ジフェニルエーテル、ビスヒドコキンビフェノル、テト
ラブロムビスフェノJl/A、)リヒドロキノフェニル
メタン、テトラヒドロキシフェニルエタン、アルカンテ
トラキスフェノール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、等の多価ア
ルコール類;エチレンジアミン、アニリン、ビス(4−
アミノフェニル)メタン等のアミン類;アジピン酸、フ
タル酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸類とエピクロ
ルヒドリンまたは2−メチルエピクロルヒドリンを反応
させて得られるエポキシ樹脂があり、これらのエポキシ
樹脂の1種類または2種類以上が使用される。
物から誘導されるエポキシ樹脂、例えば、ビスフェノー
ルA、ビスフェノールF、レゾルノン、ビスヒドロキノ
ジフェニルエーテル、ビスヒドコキンビフェノル、テト
ラブロムビスフェノJl/A、)リヒドロキノフェニル
メタン、テトラヒドロキシフェニルエタン、アルカンテ
トラキスフェノール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、等の多価ア
ルコール類;エチレンジアミン、アニリン、ビス(4−
アミノフェニル)メタン等のアミン類;アジピン酸、フ
タル酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸類とエピクロ
ルヒドリンまたは2−メチルエピクロルヒドリンを反応
させて得られるエポキシ樹脂があり、これらのエポキシ
樹脂の1種類または2種類以上が使用される。
また、前記のエポキシ樹脂(B)として、オイル状、ゴ
ム状等のシリコーン化合物で変性したエポキシ樹脂を使
用することもできる。
ム状等のシリコーン化合物で変性したエポキシ樹脂を使
用することもできる。
例えば、特開昭62−270617号、特開昭62−2
73222号に開示された方法により製造されるシリコ
ーン変性エポキシ樹脂等がある。
73222号に開示された方法により製造されるシリコ
ーン変性エポキシ樹脂等がある。
エポキシ硬化剤(C)については公知のものが全て使用
できるが、特に、1分子中に2個以上のフェノール性水
酸基を有する化合物が好ましく使用される。具体的には
、フェノール、クレゾール、レゾルシノール等のフェノ
ール類とアルデヒド類との反応生成物であるノボラック
フェノール樹脂、上記のフェノール類とアラルキルエー
テル類との反応生成物であるアラルキルフェノール樹脂
トリヒドロキシフェニルメタン、テトラヒドロキシフェ
ニルエタン、アルカンテトラキスフエノル等の多価フェ
ノール類等が挙げられ、これらの1種類または2種類以
上が使用される。また、上記化合物にアミン類、酸無水
物を併用することもできる。 ポリマレイミド(A)、
エポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の配合
量はポリマレイミド(A) 100重量部に対して、エ
ポキシ樹脂(B)とエポキシ硬化剤(C)の合計量が、
10〜500重量部、好ましくは25〜300重量部で
ある。
できるが、特に、1分子中に2個以上のフェノール性水
酸基を有する化合物が好ましく使用される。具体的には
、フェノール、クレゾール、レゾルシノール等のフェノ
ール類とアルデヒド類との反応生成物であるノボラック
フェノール樹脂、上記のフェノール類とアラルキルエー
テル類との反応生成物であるアラルキルフェノール樹脂
トリヒドロキシフェニルメタン、テトラヒドロキシフェ
ニルエタン、アルカンテトラキスフエノル等の多価フェ
ノール類等が挙げられ、これらの1種類または2種類以
上が使用される。また、上記化合物にアミン類、酸無水
物を併用することもできる。 ポリマレイミド(A)、
エポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の配合
量はポリマレイミド(A) 100重量部に対して、エ
ポキシ樹脂(B)とエポキシ硬化剤(C)の合計量が、
10〜500重量部、好ましくは25〜300重量部で
ある。
また、エポキシ樹脂(B)とエポキシ硬化剤(C)の割
合は、エポキシ樹脂(B)に対してエポキシ硬化剤(C
)が当量比で0.1〜10の範囲、好ましくは0.5〜
2の範囲である。
合は、エポキシ樹脂(B)に対してエポキシ硬化剤(C
)が当量比で0.1〜10の範囲、好ましくは0.5〜
2の範囲である。
無機充填剤(D)としてはシリカ、アルミナ、窒化ケイ
素、炭化ケイ素、タルク、ケイ酸力ルシュウム、炭酸力
ルシュウム、マイカ、クレー、チタンホワイト等の粉体
;ガラス繊維、ガーボン繊維等の繊維体が例示される。
素、炭化ケイ素、タルク、ケイ酸力ルシュウム、炭酸力
ルシュウム、マイカ、クレー、チタンホワイト等の粉体
;ガラス繊維、ガーボン繊維等の繊維体が例示される。
これらの中で熱膨張率と熱伝導率の点から、結晶性ソリ
力および/または溶融性シリカが好ましい。さらに、樹
脂組成物の成形時の流動性を考えると、その形状は球形
、または球形と不定形の混合物が好ましい。
力および/または溶融性シリカが好ましい。さらに、樹
脂組成物の成形時の流動性を考えると、その形状は球形
、または球形と不定形の混合物が好ましい。
無機充填剤(D)の配合量は、ポリマレイミド(A)、
エポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の合計
量100重量部に対して100〜900重量部であるこ
とが必要であり、好ましくは200〜600重量部であ
る。
エポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の合計
量100重量部に対して100〜900重量部であるこ
とが必要であり、好ましくは200〜600重量部であ
る。
また上記の無機充填剤(D)は、機械的強度、耐熱性の
点から、樹脂との接着性向上の目的でカップリング剤を
併用することが好ましく、かかるカップリング剤として
は、シラン系、チクネート系、アルミネート系およびジ
ルコアルミネート系等のカップリング剤が使用できる。
点から、樹脂との接着性向上の目的でカップリング剤を
併用することが好ましく、かかるカップリング剤として
は、シラン系、チクネート系、アルミネート系およびジ
ルコアルミネート系等のカップリング剤が使用できる。
その中でもシラン系カップリング剤が好ましく、特に、
エポキシ樹脂、ポリマレイミドと反応する官能基を有す
るシラン系カップリング剤が最も好ましい。 かかるシ
ラン系カップリング剤の例としては、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキンシラン、N−(2−アミ
ノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキンシラン
、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン
、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−グリ
ンドキシプロビルトリメトキシンラン、3−グリシドキ
シプロビルメチルジメトキシンラン、2−(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、3
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3〜メ
ルカプトプロビルトリメトキシノラン 等を挙げること
ができ、これらの1種類または2種類以上が使用される
。
エポキシ樹脂、ポリマレイミドと反応する官能基を有す
るシラン系カップリング剤が最も好ましい。 かかるシ
ラン系カップリング剤の例としては、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキンシラン、N−(2−アミ
ノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキンシラン
、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン
、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−グリ
ンドキシプロビルトリメトキシンラン、3−グリシドキ
シプロビルメチルジメトキシンラン、2−(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、3
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3〜メ
ルカプトプロビルトリメトキシノラン 等を挙げること
ができ、これらの1種類または2種類以上が使用される
。
本発明において、樹脂組成物を硬化するにあたっては、
硬化促進剤を使用することが望ましい。
硬化促進剤を使用することが望ましい。
かかる硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、
2−メチル−4−エチルイミダゾール等のイミダゾール
類;トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N
−メチルモルホリン等のアミン類;トリブチルホスフィ
ン、トリフェニルホスフィン、トリトリルボスフィン等
の有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテト
ラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフ
ェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩類;18−
ジアザ−ビシクロ(54,0)ウンデセン−7およびそ
の誘導体がある。 上記硬化促進剤は、単独で用いても
2種類以上を併用してもよく、また、有機過酸化物やア
ブ化合物等のラジカル開始剤を併用することもできる。
2−メチル−4−エチルイミダゾール等のイミダゾール
類;トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N
−メチルモルホリン等のアミン類;トリブチルホスフィ
ン、トリフェニルホスフィン、トリトリルボスフィン等
の有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテト
ラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフ
ェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩類;18−
ジアザ−ビシクロ(54,0)ウンデセン−7およびそ
の誘導体がある。 上記硬化促進剤は、単独で用いても
2種類以上を併用してもよく、また、有機過酸化物やア
ブ化合物等のラジカル開始剤を併用することもできる。
これら硬化促進剤の配合量はポリマレイミド(A)、エ
ポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の合計量
100重量部に対して0.01〜10重量部の範囲で用
いられる。 本発明において最も重要な成分である内部
離型剤としては、2種類のワックス系の内部離型剤を必
須成分とするが、第1の種類としては、ASTM−D−
1386による酸化が10〜50のエステルワックス(
E)である。
ポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の合計量
100重量部に対して0.01〜10重量部の範囲で用
いられる。 本発明において最も重要な成分である内部
離型剤としては、2種類のワックス系の内部離型剤を必
須成分とするが、第1の種類としては、ASTM−D−
1386による酸化が10〜50のエステルワックス(
E)である。
これらの離型剤は、ヘキスト社よりヘキストワノクスE
5ヘキストワノクスKPE等として市販されている。
5ヘキストワノクスKPE等として市販されている。
第2の種類としては、ASTM−D−1386による酸
化が100〜180の酸ワツクス(F)である。 こ
れらの離型剤は、ヘキスト社よりヘキストワックスS、
ヘキストワ、クスLP等として市販されている。
化が100〜180の酸ワツクス(F)である。 こ
れらの離型剤は、ヘキスト社よりヘキストワックスS、
ヘキストワ、クスLP等として市販されている。
本発明における2種類の離型剤の配合量は、エステルワ
ックス(E)と酸ワックス(F)の合計量がポリマレイ
ミド(A)、エポキシ樹脂(B)、エポキシ硬化剤(C
)の合計量100!1部に対して0.3〜2.0重量部
であり使用量が0.3重量部未満のものは、離型性が悪
く、また使用量が2.0重量部を越えると半導体素子、
リードフレームとの密着性が低下し、ひいては耐l?性
低下の原因となる。 また、(F)/ (E)が重量比
で0.1〜0.4でなければならない、重量比が0.1
未満のものは、イミド樹脂との相溶性に乏しく 、0.
4を越えるものは、リードフレーム及び半導体素子との
密着性が悪く、特に(F)のみでは離型効果が強すぎ、
密着性とのバランスが困難であり、本発明の目的が十分
に達成されない。
ックス(E)と酸ワックス(F)の合計量がポリマレイ
ミド(A)、エポキシ樹脂(B)、エポキシ硬化剤(C
)の合計量100!1部に対して0.3〜2.0重量部
であり使用量が0.3重量部未満のものは、離型性が悪
く、また使用量が2.0重量部を越えると半導体素子、
リードフレームとの密着性が低下し、ひいては耐l?性
低下の原因となる。 また、(F)/ (E)が重量比
で0.1〜0.4でなければならない、重量比が0.1
未満のものは、イミド樹脂との相溶性に乏しく 、0.
4を越えるものは、リードフレーム及び半導体素子との
密着性が悪く、特に(F)のみでは離型効果が強すぎ、
密着性とのバランスが困難であり、本発明の目的が十分
に達成されない。
咳樹脂組成物には、上記各成分の他に、必要に応して、
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、各種シリコーンオイル等を配合し
、混合・混練し、成形材料とすることができる。
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、各種シリコーンオイル等を配合し
、混合・混練し、成形材料とすることができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
合成例1 (ポリマレイミド(1))
撹拌機、温度計を装着した反応容器に、無水マレイン酸
43.2g (0,44モル)とアセトン130gを
投入しン容解する。これに4,4゛−ビス(3−アミノ
フェノキン)ビフェニル73.6g (0,2モル)
をアセトン515gに熔解した溶液を室温で滴下し、さ
らに、23〜27°Cで3時間撹拌する。 反応終了後
、乾燥してビスマレアミド酸を黄色結晶として得た。
43.2g (0,44モル)とアセトン130gを
投入しン容解する。これに4,4゛−ビス(3−アミノ
フェノキン)ビフェニル73.6g (0,2モル)
をアセトン515gに熔解した溶液を室温で滴下し、さ
らに、23〜27°Cで3時間撹拌する。 反応終了後
、乾燥してビスマレアミド酸を黄色結晶として得た。
このビスマレアミド酸112gをアセトン300gに懸
濁させ、トリエチルアミン 9.6gを添加し、室温で
30分撹拌する。
濁させ、トリエチルアミン 9.6gを添加し、室温で
30分撹拌する。
11化マグ2、ンウム(If ) 0.4g、酸化コバ
ルト(II) ・4H200,04gを添加後、無水
酢酸52gを25°Cで30分かけて滴下し、さらに3
時間撹拌する。
ルト(II) ・4H200,04gを添加後、無水
酢酸52gを25°Cで30分かけて滴下し、さらに3
時間撹拌する。
反応終了後、生成した結晶を濾過、洗浄後、乾燥してポ
リマレイミド(1)を得た。
リマレイミド(1)を得た。
収量は84.5g 、理論収量に対する11合は80χ
、融、占、は195〜200°Cであった。
、融、占、は195〜200°Cであった。
合成例2 (ポリマレイミド(2))
撹拌機、温度計を装着した反応容器にアニリン111.
6g(1,2モル)と、α、α′−ジクロローPキルン
70.0g (′0.4モル)を装入し、窒素ガスを
通しながら昇温しな。 内温30’c位から発熱が認め
られたがそのまま昇温し、85〜100°Cて3時間一
定に保った。この後、引き続き昇温しで190〜200
“Cで20時間反応させた。 次いで、冷却して内湯を
95°Cに下げ、これに15%苛性ソーダ水溶液230
gを加え、撹拌中和を行った。 静置後、下層の水層を
分液除去し、飽和食塩水300gを加え、洗浄分液を行
った。 次に、窒素気流下で加熱脱水を行った後、加圧
濾過して無機塩等を除いた。
6g(1,2モル)と、α、α′−ジクロローPキルン
70.0g (′0.4モル)を装入し、窒素ガスを
通しながら昇温しな。 内温30’c位から発熱が認め
られたがそのまま昇温し、85〜100°Cて3時間一
定に保った。この後、引き続き昇温しで190〜200
“Cで20時間反応させた。 次いで、冷却して内湯を
95°Cに下げ、これに15%苛性ソーダ水溶液230
gを加え、撹拌中和を行った。 静置後、下層の水層を
分液除去し、飽和食塩水300gを加え、洗浄分液を行
った。 次に、窒素気流下で加熱脱水を行った後、加圧
濾過して無機塩等を除いた。
これを2〜3 Torrの真空a縮して未反応のアニリ
ンを回収した。
ンを回収した。
次に、撹拌機、温度計を装着した反応容器に無水マレイ
ン酸35.8g (0,358モル)とアセトン40
gを装入し溶解した。 上記アニリン樹脂50gをアセ
トン50gにン容解したン容laをン彦化すると結晶が
析出し、25°Cで3時間撹拌した。 その後、トリエ
チルアミン8.5gを添加後、25°Cで30分間撹拌
する。
ン酸35.8g (0,358モル)とアセトン40
gを装入し溶解した。 上記アニリン樹脂50gをアセ
トン50gにン容解したン容laをン彦化すると結晶が
析出し、25°Cで3時間撹拌した。 その後、トリエ
チルアミン8.5gを添加後、25°Cで30分間撹拌
する。
酸化マグネシウム(U ) 0.35g 、酢酸コバル
ト(II) ・、111200.035gを添加後、
無水酢酸45.5gを装入し、50〜55°Cで3時間
撹拌し、25°Cに冷却後、反応液を水11中に撹拌し
ながら滴下し、生成した結晶を濾過、水洗後、乾燥して
褐色結晶のポリマレイミド(2)を得た。 このポリ
マレイミド(2)を高速液体クロマトグラフィーにより
組成分析した結果、−能代(I[[)の2=0は25%
、!=1は23%、l’=2は17%、!≧3は35%
であった。 収量は74.2g 、理論収量に対する割
合は9881%、融点は115〜130 ’Cであった
。
ト(II) ・、111200.035gを添加後、
無水酢酸45.5gを装入し、50〜55°Cで3時間
撹拌し、25°Cに冷却後、反応液を水11中に撹拌し
ながら滴下し、生成した結晶を濾過、水洗後、乾燥して
褐色結晶のポリマレイミド(2)を得た。 このポリ
マレイミド(2)を高速液体クロマトグラフィーにより
組成分析した結果、−能代(I[[)の2=0は25%
、!=1は23%、l’=2は17%、!≧3は35%
であった。 収量は74.2g 、理論収量に対する割
合は9881%、融点は115〜130 ’Cであった
。
(カップリング剤の無機充填側表面への固定)平均粒径
18μの溶融シリカ(ヒユーズレ、クスRD−8、■ロ
シ森製)50重量部および平均粒径20μのl容器シリ
カ(ハリミック5−CO2昧マイクロン製)50重量部
に対して、N−(2−アミノエチル)3アミノメチルト
リメトキシシラン 1重量部を加え、ヘンノニルミキサ
ーにより20分間混合した。
18μの溶融シリカ(ヒユーズレ、クスRD−8、■ロ
シ森製)50重量部および平均粒径20μのl容器シリ
カ(ハリミック5−CO2昧マイクロン製)50重量部
に対して、N−(2−アミノエチル)3アミノメチルト
リメトキシシラン 1重量部を加え、ヘンノニルミキサ
ーにより20分間混合した。
次いで、この混合物をステンレス類のハントに広げ、1
10’Cで2時間乾燥し、処理シリカを得た。
10’Cで2時間乾燥し、処理シリカを得た。
実施例1〜4および比較例1.2
合成例で得られたポリマレイミド、エポキシ樹脂(0−
クレゾゾールノボラノク型エポキシ樹脂; EOCN−
1020日本化藁a(1)製)、エボキノ硬化剤(ノボ
ラックフェノール樹脂; PN−80、日本化薬味製)
および各種離型剤を第1表に示すυ1合で撹拌機付きフ
ラスコに投入し、130 ’Cで5分間溶融混合した後
、ステンレス類のハツトに広げ、急冷し混合物を得た。
クレゾゾールノボラノク型エポキシ樹脂; EOCN−
1020日本化藁a(1)製)、エボキノ硬化剤(ノボ
ラックフェノール樹脂; PN−80、日本化薬味製)
および各種離型剤を第1表に示すυ1合で撹拌機付きフ
ラスコに投入し、130 ’Cで5分間溶融混合した後
、ステンレス類のハツトに広げ、急冷し混合物を得た。
これらの混合物を130°Cに調節したホットプレート
上に置いたスライドガラスの上に少量取り、さらにカバ
ーガラスをかぶせ、〆容器させる。この後、ホットプレ
ート上よりスライドガラスを取り、室温にて徐冷し、溶
融状態を観察した。
上に置いたスライドガラスの上に少量取り、さらにカバ
ーガラスをかぶせ、〆容器させる。この後、ホットプレ
ート上よりスライドガラスを取り、室温にて徐冷し、溶
融状態を観察した。
実施例5〜10および比較例3〜6
第2表に示す組成(重量部)の配合物をヘンノニルミキ
サーで混合し、さらに100〜130°Cの熱ロールに
て3分間溶融・混練した。
サーで混合し、さらに100〜130°Cの熱ロールに
て3分間溶融・混練した。
この混合物を冷却、粉砕し、打錠して成形用樹脂組成物
を得た。 なお、第2表中で使用した原料で、合成例]
、2によるもの以外は、次のものを使用した。
を得た。 なお、第2表中で使用した原料で、合成例]
、2によるもの以外は、次のものを使用した。
エポキノ樹脂:0−タレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(EOCN−1020、日本化蘂@製)・エポキノ硬
化剖、ノボラックフェノール樹脂(PN−80、日本化
薬味製) ・硬化促進剤(1):l−リフェニルホスフィン(TP
P、北輿化学輌製) ・硬化促進剤(2);)リエチルアンモニウム・テトラ
フェニルボレート (TEA−k 、北回化学■シ) 離型剤(1);ヘキストワ7クスE、酸化17(ヘキス
トジャバン■製) ・離型剤(2)、ヘキストヮ、クス KPE酸化30(
ヘキストジ士パン株製) ・離型剤(3)、ヘキストワノクスS、d化145(ヘ
キストジ島パン■製〕 離型剤(4)、ヘキストワノクスLP、u化120(ベ
キストジ^パン昧製) 以上のように5で得られた成形用樹脂組成物を用いて、
トランスファー成形(180°C130kg/cm2.
3分間)二二より、物性測定用の試験片を成形した。
脂(EOCN−1020、日本化蘂@製)・エポキノ硬
化剖、ノボラックフェノール樹脂(PN−80、日本化
薬味製) ・硬化促進剤(1):l−リフェニルホスフィン(TP
P、北輿化学輌製) ・硬化促進剤(2);)リエチルアンモニウム・テトラ
フェニルボレート (TEA−k 、北回化学■シ) 離型剤(1);ヘキストワ7クスE、酸化17(ヘキス
トジャバン■製) ・離型剤(2)、ヘキストヮ、クス KPE酸化30(
ヘキストジ士パン株製) ・離型剤(3)、ヘキストワノクスS、d化145(ヘ
キストジ島パン■製〕 離型剤(4)、ヘキストワノクスLP、u化120(ベ
キストジ^パン昧製) 以上のように5で得られた成形用樹脂組成物を用いて、
トランスファー成形(180°C130kg/cm2.
3分間)二二より、物性測定用の試験片を成形した。
また、フラノトバノケーノ型半導体装置用リードフレー
ムの素子搭載部−二、四隅に100μX 100μ、厚
み1μのアルミニウム製ボンディングバット部とこれら
を繋ぐ、幅10μのアルミニウム配線を施した試験用素
子(10mm X 10mm角)を搭載し、金線テリー
ドフレームとボンディングバント部を繋いだ後トランス
ファー成形(180°C130kg/cm2.3分間)
により、試験用半導体装置を得た。
ムの素子搭載部−二、四隅に100μX 100μ、厚
み1μのアルミニウム製ボンディングバット部とこれら
を繋ぐ、幅10μのアルミニウム配線を施した試験用素
子(10mm X 10mm角)を搭載し、金線テリー
ドフレームとボンディングバント部を繋いだ後トランス
ファー成形(180°C130kg/cm2.3分間)
により、試験用半導体装置を得た。
これらの試験用成形物は、各試験を行う前に、180°
Cで6時間、後硬化を行った。試験結果を第3表に示す
。
Cで6時間、後硬化を行った。試験結果を第3表に示す
。
なお、試験方法は次の通りである。
・ガラス転移温度、 TMA法
・曲げ強度、 JIS K−6911離型性 ; 試
験用半導体装置を成形後、金型から試験用半導体装置を
離型する際、ランナーの変形、ゲート残りおよび金型よ
りの取り外し易さ等を定性的に判断。
験用半導体装置を成形後、金型から試験用半導体装置を
離型する際、ランナーの変形、ゲート残りおよび金型よ
りの取り外し易さ等を定性的に判断。
・v、p、sテスト: 試験用半導体装置を121°C
12気圧のプレッシャークツカーテスターに24時間放
置した後、直ちに260°Cの溶融半田浴に投入し、パ
ッケージ樹脂己こクラックの発生した半導体装置の数を
数えた。試験値を分数で示し、分子はクランクの発生し
た半導体装置の数、分母は試験に供した半導体装置の総
数である。
12気圧のプレッシャークツカーテスターに24時間放
置した後、直ちに260°Cの溶融半田浴に投入し、パ
ッケージ樹脂己こクラックの発生した半導体装置の数を
数えた。試験値を分数で示し、分子はクランクの発生し
た半導体装置の数、分母は試験に供した半導体装置の総
数である。
接着力試験 ; 50X70X0.25mmの42ア
ロイ片2枚に10mmφ厚み2mmに打錠した樹脂組成
物を挟み、加圧硬化(180’C130kg/cm2.
3分間)を行った。この試験片を引っ張り試験機で42
70イの長手方向に引っ張り、4270イ片が剥離した
時の強度を測定し、接着力とした。
ロイ片2枚に10mmφ厚み2mmに打錠した樹脂組成
物を挟み、加圧硬化(180’C130kg/cm2.
3分間)を行った。この試験片を引っ張り試験機で42
70イの長手方向に引っ張り、4270イ片が剥離した
時の強度を測定し、接着力とした。
耐湿性試験 ;試験用半導体装置を各25個づつ121
°C12気圧のプレ、シャークツカ−テスターに放置し
、一定時間毎に導通チエツクを行い、アルミニウム配線
の腐食による不良発生率が50%に達する時間を判定し
た。
°C12気圧のプレ、シャークツカ−テスターに放置し
、一定時間毎に導通チエツクを行い、アルミニウム配線
の腐食による不良発生率が50%に達する時間を判定し
た。
第1表
?容8刹犬態:○・ ・ ・透明。
×・ ・
・析出物有り
〔発明の効果〕
実施例および比較例にて説明したごとく、本発明による
半導体樹脂組成物は、イミド樹脂の耐熱性とエポキシ樹
脂の成形性を効率良く付与することのできるものである
。 さらに、この樹脂組成物でリフローおよびフロー半
田付は方法が適用される表面実装型の半導体装置を封止
した場合、優れた半田耐熱性と成形性および耐湿性を示
し、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を得ることがで
き、工業的に有用な発明である。
半導体樹脂組成物は、イミド樹脂の耐熱性とエポキシ樹
脂の成形性を効率良く付与することのできるものである
。 さらに、この樹脂組成物でリフローおよびフロー半
田付は方法が適用される表面実装型の半導体装置を封止
した場合、優れた半田耐熱性と成形性および耐湿性を示
し、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を得ることがで
き、工業的に有用な発明である。
特許出願人 三井東圧化学株式会社
Claims (4)
- (1)、本質的に、ポリマレイミド(A)、エポキシ樹
脂(B)、エポキシ硬化剤(C)および無機充填剤(D
)からなる樹脂組成物において、 内部離型剤として、ASTM−D−1386による酸価
が10〜50のエステルワックス(E)及び、同酸価が
100〜180の酸ワックス(F)を含むことを特徴と
する樹脂組成物。 - (2)、エステルワックス(E)と酸ワツクス(F)の
合計量が、ポリマレイミド(A)、エポキシ樹脂(B)
、エポキシ硬化剤(C)の合計量100重量部に対して
0.3〜2.0重量部であり (F)/(E)が重量比で0.1〜0.4であることを
特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。 - (3)、請求項(1)記載の樹脂組成物を、半導体の樹
脂封止用に用いることを特徴とする半導体封止用樹脂組
成物。 - (4)、請求項(2)記載の樹脂組成物を、半導体の樹
脂封止用に用いることを特徴とする半導体封止用樹脂組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179564A JPH0468017A (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179564A JPH0468017A (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0468017A true JPH0468017A (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=16067941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2179564A Pending JPH0468017A (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 半導体封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0468017A (ja) |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2179564A patent/JPH0468017A/ja active Pending
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