JPH06306143A

JPH06306143A - 液状エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH06306143A
Application number: JP15567693A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Hino; 裕久日野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1994-11-01
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2705519B2

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂封止層をスポット封止で形成するのに適
した液状エポキシ樹脂組成物であって、特に、耐湿性と
可撓性を付与するとともにポリイミドフィルムに対する
接着強度を高めた液状エポキシ樹脂組成物を提供するこ
とにある。【構成】マトリックス樹脂として液状エポキシ樹脂、
硬化剤として液状の酸無水物とアリル化フェノールノボ
ラックを含有し、さらに、可撓性付与剤としてエポキシ
変性ポリオルガノシロキサンを含有する液状エポキシ樹
脂組成物において、上記アリル化フェノールノボラック
を液状化合物の全量に対して１０．７〜３０．０重量％
含有し、上記エポキシ変性ポリオルガノシロキサンを液
状化合物の全量に対して５．０〜２０．０重量％含有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液状エポキシ樹脂組成物
に関し、例えば、半導体チップ等を封止する液状エポキ
シ樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スポット封止による、半導体素子の実装
形態を採用する場合、一般には、液状エポキシ樹脂組成
物が用いられる。この種の液状エポキシ樹脂組成物に
は、適度な流動性が要求されるので、組成物中に含まれ
る硬化性を有する樹脂成分は、低分子量とならざるを得
ない。したがって、樹脂成分の硬化によって得られる硬
化物の架橋密度は、金型を用いて成形する封止用エポキ
シ樹脂成形材料の硬化物と比べると低く、耐湿性に問題
がある。

【０００３】さらには、例えば、ポリイミドフィルムか
らなるフレキシブル配線板の片面に液状エポキシ樹脂組
成物をスポット封止して樹脂封止層を形成した場合に
は、折り曲げて使用されるフレキシブル配線板の特徴的
な使用態様を採用した場合、樹脂封止層がフレキシブル
配線板の折り曲げに追従しないと樹脂封止層がフレキシ
ブル配線板から剥離する問題がある。すなわち、液状エ
ポキシ樹脂組成物には、ポリイミドフィルムとの接着強
度と可撓性の改善が要求される。

【０００４】従来、この種の封止材として、特開平４−
２４９５２６号公報に開示の如く、硬化剤として酸無水
物とアリル基を有するノボラック型フェノール樹脂、さ
らに、可撓性を付与するためにポリオルガノシロキサン
を含有した液状エポキシ樹脂組成物が知られているが、
上述の問題を解消するには至っていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事実に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、樹脂
封止層をスポット封止で形成するのに適した液状エポキ
シ樹脂組成物であって、特に、耐湿性と可撓性を付与す
るとともにポリイミドフィルムに対する接着強度を高め
た液状エポキシ樹脂組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の液状エポキシ樹
脂組成物は、マトリックス樹脂として液状エポキシ樹
脂、硬化剤として液状の酸無水物とアリル化フェノール
ノボラックを含有し、さらに、可撓性付与剤としてエポ
キシ変性ポリオルガノシロキサンを含有する液状エポキ
シ樹脂組成物において、上記アリル化フェノールノボラ
ックを液状化合物の全量に対して１０．７〜３０．０重
量％含有し、上記エポキシ変性ポリオルガノシロキサン
を液状化合物の全量に対して５．０〜２０．０重量％含
有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の液状エポキシ樹脂組成物によると、マ
トリックス樹脂として液状エポキシ樹脂、硬化剤として
液状の酸無水物とアリル化フェノールノボラックを含有
し、さらに、可撓性付与剤としてエポキシ変性ポリオル
ガノシロキサンを含有する液状エポキシ樹脂組成物にお
いて、上記アリル化フェノールノボラックを液状化合物
の全量に対して１０．７〜３０．０重量％含有し、上記
エポキシ変性ポリオルガノシロキサンを液状化合物の全
量に対して５．０〜２０．０重量％含有するので、樹脂
封止層をスポット封止で形成するのに適した液状エポキ
シ樹脂組成物であって、特に、耐湿性と可撓性を付与
し、さらに、ポリイミドフィルムに対する接着強度を高
めることができる。

【０００８】以下、本発明を詳しく説明する。本発明の
液状エポキシ樹脂組成物を構成するマトリックス樹脂
は、液状エポキシ樹脂に制限される。この液状エポキシ
樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂であって、例えば、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂などが用い
られる。

【０００９】上記の液状エポキシ樹脂の硬化剤として、
液状の酸無水物とアリル化フェノールノボラックが併用
される。酸無水物には、種々の無水フタル酸系化合物が
用いられるが、液状化合物でなければならない。代表的
な化合物の一例を示すと、メチルヘキサヒドロ無水フタ
ル酸などが用いられる。

【００１０】液状の酸無水物は、液状エポキシ樹脂組成
物の流動性の高低を左右する粘度の増減に関与する。す
なわち、酸無水物を過度に増量すると、液状エポキシ樹
脂組成物の粘度が減少し、その結果、フレキシブル配線
板に液状エポキシ樹脂組成物をスポットで封止したとき
に所望の塗布域を超えて流れやすくなり、逆に粘度が増
大すると、スポットでの封止が困難となるのみならず、
硬化物中に残存する未反応の酸無水物は水和反応し、硬
化物の耐湿性を阻害する。

【００１１】さらには、ポリイミドフィルム製のフレキ
シブル配線板との接着強度を高めるために、ポリイミド
との化学的結合力が酸無水物のエステル基よりも高い水
酸基を有するフェノールノボラックを増量すると、液状
エポキシ樹脂組成物の粘度が高まる傾向を示し、その結
果、上述の如く、スポット封止の難易に影響を与える。
すなわち、硬化剤として用いられる酸無水物およびこの
酸無水物に併用される液状のアリル化フェノールノボラ
ックは、液状エポキシ樹脂組成物のスポット封止性、耐
湿性の両面から制限される。すなわち、アリル化フェノ
ールノボラックは、液状エポキシ樹脂組成物を構成する
反応性液状化合物の全量に対して、１０．７〜３０．０
重量％に制限される。その理由は、アリル化フェノール
ノボラックが、１０．７重量％に満たないと、ポリイミ
ドフィルム製のフレキシブル配線板との接着強度が弱
く、３０．０重量％を超えると、粘度を下げるために酸
無水物を増量する必要性が生じ、その結果、耐湿性が悪
化するからである。

【００１２】ここで、反応性液状化合物には、マトリッ
クス樹脂のエポキシ樹脂、硬化剤および下記の反応性を
有する可撓性付与剤を含むことはもちろん、例えば、反
応性希釈剤を含み、任意に用いられる充填剤、例えば、
シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどの無
機質粒子、または、ガラス繊維、アスベスト繊維、パル
プ繊維、合成繊維またはセラミックス繊維などの繊維質
物質の如く硬化反応に関与しない物質は除かれる。

【００１３】さらに、本発明の液状エポキシ樹脂組成物
は、硬化物に可撓性を付与するためにエポキシ基を有す
るポリオルガノシロキサンを含有する点に特徴を有す
る。このポリオルガノシロキサンは、反応性液状化合物
の全量に対して５．０〜２０．０重量％に制限して初め
て可撓性が付与される。すなわち、ポリオルガノシロキ
サンにエポキシ基を導入しないと、マトリックス樹脂の
エポキシ樹脂との相溶性に欠けるので、分離する現象を
呈し、その結果、硬化物の可撓性にばらつきが生ずる。
さらに、このエポキシ変性ポリオルガノシロキサンが
５．０重量％に満たないと、硬化物に可撓性が付与され
ず、２０．０重量％を超えると、ポリイミドに対する接
着強度、耐湿性も低下するからである。

【００１４】さらに、本発明の液状エポキシ樹脂組成物
は、上記液状エポキシ樹脂組成物において、さらに、チ
クソ性付与剤としてジメチルシロキサンで表面処理した
シリカを添加することに特徴を有する。このチクソ性付
与剤は、添加量を上記液状エポキシ樹脂組成物の全量の
０．２〜２．０重量％に制限して初めてチクソ性が付与
される。すなわち、上記の耐湿性と可撓性を付与し、さ
らに、ポリイミドフィルムに対する接着強度を保持しな
がらチクソ性を付与でき、このチクソ性の付与によって
盛り上がり性を向上できる。チクソ性付与剤が０．２重
量％に満たないと、チクソ性が付与されず、２．０重量
％を超えると、粘度または上記のポリイミドに対する接
着強度、耐湿性などの特性が低下するからである。

【００１５】チクソ性付与剤の添加については、例え
ば、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄ
ｉｎｇ）素子は、リード接続のために高流動性という封
止特性が必要であるので、ＴＡＢ素子の樹脂封止層をス
ポット封止で形成するのには、チクソ性付与剤を添加し
なくてもよいが、ＣＯＦ（ＣｈｉｐｏｎＦｉｌｍ）
素子は、ワイヤー接続のために盛り上がり性という封止
特性が必要であるので、ＣＯＦ素子の樹脂封止層をスポ
ット封止で形成するのには、チクソ性付与剤を添加する
のが好ましい。このように、チクソ性付与剤は、盛り上
がり性という封止特性の向上のために添加されるもので
ある。

【００１６】なお、他に必要に応じて、ブロム化合物、
クロロ化合物、リン化合物などの難燃剤、シリコン系化
合物などの消泡剤、カーボンブラック、酸化チタンなど
の着色剤、シランカップリング剤、チタネート系カップ
リング剤などのカップリング剤などを用いることができ
る。また、必要に応じて、充填剤表面をカップリング剤
で表面処理することもできる。

【００１７】

【実施例】

実施例１〜９および比較例１〜４表１および表２の配合表に基づいて材料を配合、混合、
混練、脱泡して液状エポキシ樹脂組成物を得た。マトリ
ックス樹脂のエポキシ樹脂としてはエポキシ当量１７
５、粘度１００００ＣＰＳの下記（化１）に示すビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた。

【００１８】

【化１】

【００１９】上記の液状エポキシ樹脂の硬化剤として、
酸無水物とアリル化フェノールノボラックを併用し、酸
無水物としては水酸基当量１６８、粘度６０００ＣＰＳ
のメチルヘキサヒドロ無水フタル酸を用い、アリル化フ
ェノールノボラックは水酸基当量１４２、粘度３０００
０ＣＰＳ、重量平均分子量６９０の下記（化２）に示す
ものを用いた。

【００２０】

【化２】

【００２１】可撓性付与剤として、オルガノシロキサン
を用い、オルガノシロキサンの中でエポキシ当量６０
０、粘度１９０ＣＰＳ、分子量３０００の側鎖にエポキ
シ基を含有する、下記（化３）に示すエポキシ変性ポリ
オルガノシロキサンを用いた。

【００２２】

【化３】

【００２３】充填剤としては、平均粒径１５μｍの球状
溶融シリカを用いた。硬化促進剤としては、イミダゾー
ル系の２，４−ジアミノ−６｛２’−メチルイミダゾリ
ル−（１）’｝エチル−ｓ−トリアジン・イソシアヌー
ル酸付加物を用いた。

【００２４】さらに、実施例６〜９で添加されるチクソ
性付与剤としては、平均粒径１５μｍで、ジメチルシロ
キサンによって下記（化４）に示すごとく表面をジメチ
ル化処理した疎水性の超微粒子シリカを用いた。

【００２５】

【化４】

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】表１および表２中で、成分組成の単位は、
重量部である。実施例１〜９および比較例１〜４の液状
エポキシ樹脂組成物の性能は、下記の表３および表４に
示す結果となった。粘度は、Ｂ型回転粘度計による２５
℃でのＰＳで示し、可撓性評価としてピール接着強度を
測定した。この測定は、２０ｍｍ幅のポリイミドフィル
ム２枚間に液状エポキシ樹脂組成物を塗布し、硬化させ
て試験片とし、試験片を構成するポリイミドフィルムの
一方を左、他方を右に引っ張った。ピール接着強度の単
位は、ｇ／２０ｍｍである。硬化物外観と流動性は、銅
箔上に樹脂１ｇを塗布し、硬化した際の広がり具合を評
価したものである。なお、硬化条件は、１５分間、１３
０℃に保った後、３時間、１６０℃に保持して硬化させ
た。◎は、銅箔上に樹脂１ｇを滴下し最も広がりが大き
いものであり、○は、◎と△の中間のものであり、△
は、広がりが小さいものであり、×は、広がりがほとん
どなかったものである。盛り上がり性は、液状エポキシ
樹脂組成物０．６ｇをポリイミドフィルム上に塗布し、
１時間、１００℃で硬化させ、盛り上がり高さを測定し
たものである。◎は、盛り上がり高さが３．０ｍｍ以上
のものであり、○は、盛り上がり高さが２．０ｍｍ以上
〜３．０ｍｍ未満のものであり、△は、盛り上がり高さ
が１．５ｍｍ以上〜２．０ｍｍ未満のものであり、×
は、盛り上がり高さが１．５ｍｍ未満のものである。耐
湿性評価としてＰＣＴ試験を行った。これは、チップ搭
載した素子を用いて、１２１℃、２気圧で加熱し、半導
体回路の切断による導通不良が発生するまでの時間を測
定した。このチップを搭載した素子は、実施例１〜５お
よび比較例１〜４においてはチップサイズ４×４ｍｍ、
リード数６１本のテスト用ＴＡＢ素子で、チップ上に５
μｍ２本、１０μｍ２本のアルミニウムパターン抵抗体
を作成し、パッシベーション無のものを用い、実施例６
〜９においてはチップサイズ２×３ｍｍのテスト用ＣＯ
Ｆ素子で、チップ上に５μｍ２本、１０μｍ２本のアル
ミニウムパターン抵抗体を作成し、パッシベーション無
のものを用いた。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】上記表３および表４に示す結果より、実施
例１〜９を比較例１〜４と比べてみると、粘度は低粘度
であり、ピール接着強度は高い数値を示し、硬化物外観
と流動性も優れた結果を示し、また、ＰＣＴ試験の結果
も良くなっていることがわかる。さらに、盛り上がり性
においては、実施例６〜９と実施例１〜５および比較例
１〜４を比べてみると、他の評価値を維持しながらチク
ソ性付与剤を添加することによって向上していることが
わかる。以上のことから、耐湿性および接着性が向上し
ており、可撓性が高いことがわかり、樹脂封止層をスポ
ット封止で形成するのに適するものであった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の液状エポキシ樹脂組成物による
と、マトリックス樹脂として液状エポキシ樹脂、硬化剤
として液状の酸無水物とアリル化フェノールノボラック
を含有し、さらに、可撓性付与剤としてエポキシ変性ポ
リオルガノシロキサンを含有する液状エポキシ樹脂組成
物において、上記アリル化フェノールノボラックを液状
化合物の全量に対して１０．７〜３０．０重量％含有
し、上記エポキシ変性ポリオルガノシロキサンを液状化
合物の全量に対して５．０〜２０．０重量％含有するの
で、樹脂封止層をスポット封止で形成するのに適した液
状エポキシ樹脂組成物であって、特に、耐湿性と可撓性
およびポリイミドフィルムからなるフレキシブル配線板
に対する接着強度を付与させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｌ 63/00 ＮＫＸ 8830−4ＪＨ０１Ｌ 23/29 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリックス樹脂として液状エポキシ樹
脂、硬化剤として液状の酸無水物とアリル化フェノール
ノボラックを含有し、さらに、可撓性付与剤としてエポ
キシ変性ポリオルガノシロキサンを含有する液状エポキ
シ樹脂組成物において、上記アリル化フェノールノボラ
ックを液状化合物の全量に対して１０．７〜３０．０重
量％含有し、上記エポキシ変性ポリオルガノシロキサン
を液状化合物の全量に対して５．０〜２０．０重量％含
有することを特徴とする液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】上記液状エポキシ樹脂組成物において、
さらに、チクソ性付与剤としてジメチルシロキサンで表
面処理したシリカを上記液状エポキシ樹脂組成物の全量
に対して０．２〜２．０重量％添加することを特徴とす
る請求項１記載の液状エポキシ樹脂組成物。