JPH07196793A - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

封止用樹脂組成物

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JPH07196793A
JPH07196793A JP33690793A JP33690793A JPH07196793A JP H07196793 A JPH07196793 A JP H07196793A JP 33690793 A JP33690793 A JP 33690793A JP 33690793 A JP33690793 A JP 33690793A JP H07196793 A JPH07196793 A JP H07196793A
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JP
Japan
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resin
phenol
modified
weight
bis
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Pending
Application number
JP33690793A
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English (en)
Inventor
Kenichi Suzuki
憲一 鈴木
Toshiro Takeda
敏郎 竹田
Hisafumi Enoki
尚史 榎
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 式(1)で示されるジシアネートエステル及
び/又はそのプレポリマーと、ビスマレイミド化合物
と、フェノール変性石油樹脂、フェノール変性石炭樹脂
及びフェノール変性ポリブタジエン樹脂からなる群より
選ばれた1種又は2種以上の変性樹脂と無機充填剤から
なる封止用樹脂組成物において、ビスマレイミド化合物
の割合が、ジシアネートエステル及び/又はそのプレポ
リマー100重量部に対して10重量部以上、100重
量部未満であることを特徴とする封止用樹脂組成物。 【化1】 【効果】 常温保管性が良好で、硬化物は高Tgであ
り、吸水率が小さくしかも靭性に優れた樹脂組成物を得
ることができ、これを半導体封止に用いた場合、封止体
の耐半田クラック性も良好である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、常温保管性に優れ、ガ
ラス転移点(以下Tgという)が高く、低吸水性で靭性
に優れた半導体封止用熱硬化性樹脂組成物に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年IC、LSI、トランジスター、ダ
イオードなどの半導体素子や電子回路等の封止には、特
性、コスト等の点からエポキシ樹脂組成物が一般的に用
いられている。しかし、電子部品の量産性指向、高集積
化や表面実装化の方向に進んで来ており、これに伴い封
止樹脂に対する要求は厳しくなってきている。特に高集
積化に伴うチップの大型化、パッケージの薄肉化や表面
実装時における半田浸漬(200〜300℃)によって
装置にクラックが発生し易くなっており、信頼性向上の
ために半導体封止用樹脂としては耐熱性、高靭性と低吸
水性が強く望まれている。
【0003】半導体封止用樹脂としては現在エポキシ樹
脂が主流である。しかし、エポキシ樹脂は、耐熱性と低
吸水性の点でまだ不十分であり、表面実装時の半田浸漬
後の信頼性の高いものが得られていない。また、常温保
管性に限界があり、低温輸送、低温保管が必要である。
エポキシ樹脂に代わる高耐熱性を有する樹脂としては、
マレイミド樹脂が注目されてきているが、吸水率が大き
く、吸湿時の半田浸漬でクラックを発生し、信頼性に乏
しい欠点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、常温保管性に優れ、高耐熱性、低吸水性で、か
つ高靭性を有し、半田浸漬後の信頼性に非常に優れた半
導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、式(1)で示
されるジシアネートエステル及び/又はそのプレポリマ
ーと、ビスマレイミド化合物と、フェノール変性石油樹
脂、フェノール変性石炭樹脂及びフェノール変性ポリブ
タジエン樹脂からなる群より選ばれた1種又は2種以上
の変性樹脂と無機充填剤からなる封止用樹脂組成物にお
いて、ビスマレイミド化合物の割合が、ジシアネートエ
ステル及び/又はそのプレポリマー100重量部に対し
て10重量部以上、100重量部未満であることを特徴
とする封止用樹脂組成物である。
【0006】
【化2】
【0007】本発明に用いられる一般式(1)で示され
るジシアネートエステル及び/又はそのプレポリマー
は、分子内に2個以上のシアネートエステル基を有する
有機化合物を意味する。本発明においては、このジシア
ネートエステル類そのもの、またはこれから誘導される
プレポリマーを用いることができる。これらの化合物
は、必要に応じて、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバル
ト、ナフテン酸銅、ナフテン酸鉛、オクチル酸亜鉛、オ
クチル酸錫、鉛アセチルアセトナート、銅アセチルアセ
トナート、ジブチル錫マレエート等の触媒を用いること
によって、シアネートエステル基を三量化し、適当に反
応を調整してプレポリマー化することができる。シアネ
ートエステル基は、三量化することによってsym−ト
リアジン環を分子内に形成し、最終的に加熱硬化するこ
とが可能である。このジシアネートエステル及び/又は
そのプレポリマーの単独の硬化物は、それ自体耐熱性に
優れ、かつ比較的低吸水率性を有するが、靭性及び接着
性の点では未だ不充分であり、フェノール変性石油樹
脂、フェノール変性石炭樹脂、フェノール変性ポリブタ
ジエン樹脂やベンゾトリアゾール化合物とを配合して加
熱硬化することによってはじめて硬化性、接着性、靭性
に優れた封止用組成物を提供できるものである。
【0008】本発明において用いられるジシアネートエ
ステル及び/又はそのプレポリマーは、式(1)で示さ
れるものである。式(1)の好ましいジシアネートエス
テル化合物の例としては、ビス(4-シアネートフェニ
ル)メタン、ビス(3-メチル-4-シアネートフェニル)メ
タン、ビス(3-エチル-4-シアネートフェニル)メタ
ン、ビス(3,5-ジメチル-4-シアネートフェニル)メタ
ン、1,1-ビス(4-シアネートフェニル)エタン、2,2
-ビス(4-シアネートフェニル)プロパン、2,2-ビス
(4-シアネートフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフ
ルオロプロパン、ジ(4-シアネートフェニル)エーテ
ル、ジ(4-シアネートフェニル)チオエーテル、4,4-
ジシアネート-ジフェニルなどが挙げられる。
【0009】本発明で用いられるビスマレイミド化合物
としては、例えば、N,N'-m-フェニレンビスマレイミ
ド、N,N'-p-フェニレンビスマレイミド、N,N'-m-
トルイレンビスマレイミド、N,N'-4,4'-ビフェニレ
ンビスマレイミド、N,N'-4,4'-[3,3'-ジメチル-
ビフェニレン]ビスマレイミド、N,N'-4,4'-[3,3'
-ジメチルジフェニルメタン]ビスマレイミド、N,N'-
4,4'-[3,3'-ジエチルジフェニルメタン]ビスマレイ
ミド、N,N'-4,4'-ジフェニルメタンビスマレイミ
ド、N,N'-4,4'-ジフェニルプロパンビスマレイミ
ド、N,N'-4,4'-ジフェニルエーテルビスマレイミ
ド、N,N'-3,3'-ジフェニルスルホンビスマレイミ
ド、N,N'-4,4'-ジフェニルスルホンビスマレイミ
ド、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニ
ル]ノナン、2,2-ビス[3-ターシャリーブチル-4-(4
-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビ
ス[3-セカンダリーブチル-4-(4-マレイミドフェノキ
シ)フェニル]プロパン、1,1-ビス[4-(4-マレイミド
フェノキシ)フェニル]デカン、1,1-ビス[2-メチル-
4-(4-マレイミドフェノキシ)-5-ターシャリーブチル
フェニル]-2-メチルプロパン、4,4'-シクロヘキシリ
デン-ビス[1-(4-マレイミドフェノキシ)-2-(1,1-
ジメチルエチル)ベンゼン]、4,4'-メチレン-ビス[1-
(4-マレイミドフェノキシ)-2,6-ビス(1,1-ジメチ
ルエチル)ベンゼン]、4,4'-メチレン-ビス[1-(4-マ
レイミドフェノキシ)-2,6-ジ-セカンダリーブチルベ
ンゼン]、4,4'-シクロヘキシリデン-ビス[1-(4-マ
レイミドフェノキシ)-2-シクロヘキシルベンゼン]、
4,4'-メチレン-ビス[1-(マレイミドフェノキシ)-2-
ノニルベンゼン]、4,4'-(1-メチルエチリデン)-ビス
[1-(マレイミドフェノキシ)-2,6-ビス(1,1-ジメチ
ルエチル)ベンゼン、4,4'-(2-エチルヘキシリデン)-
ビス[1-(マレイミドフェノキシ)-ベンゼン]、4,4'-
(1-メチルヘプチリデン)-ビス[1-(マレイミドフェノ
キシ)-ベンゼン]、4,4'-シクロヘキシリデン-ビス[1
-(マレイミドフェノキシ)-3-メチルベンゼン]、一般式
(2)で表されるビスマレイミドなどを挙げることがで
きる。これらは2種以上含まれていても何等差し支えな
い。
【0010】
【化3】
【0011】ビスマレイミド化合物は、ジシアネートエ
ステル及び/又はそのプレポリマー100重量部に対
し、10重量部以上、100重量部以下が好ましい。1
0重量部未満では常温保管性が十分ではない。また、1
00重量部以上では、成形品の吸水率が大きくなる。
【0012】本発明で用いられるフェノール変性石油樹
脂は、石油の分解油留分に含まれるジオレフィン及びモ
ノオレフィン類をフェノール類と共重合させたものであ
る。更に詳しくは、分解油留分のうち、C5留分を原料
にしたC5系(脂肪族系)石油樹脂、C9留分を原料にし
たC9系(芳香族系)石油樹脂、C59共重合石油樹
脂、又はC5留分に含まれるシクロペンタジエンを熱二
量化して得られるジシクロペンタジエンを原料にしたジ
シクロペンタジエン樹脂などに、フェノール類を付加さ
せた石油樹脂である。
【0013】本発明で用いられるフェノール変性石炭樹
脂は、石炭の分解油留分に含まれるスチレン、ビニルト
ルエン、クマロン、インデンなどをフェノール類と付加
重合させたものである。また、フェノール変性ポリブタ
ジエン樹脂は、分子量300〜2000のポリブタジエ
ンをフェノール類と付加重合させたものである。ポリブ
タジエンの分子量が300より低いと良好な靭性が得ら
れず、2000より高いと耐熱性が低下する。
【0014】フェノール類としては、フェノール、クレ
ゾール、キシレノールなどが使用される。フェノール類
の含有量は、フェノール変性樹脂中の5重量%以上、5
0重量%以下で、かつ分子当り平均1〜3個付加したも
のが好ましい。フェノール類の含有量が5重量%未満で
は、硬化性が悪く、Tgも低く、良好な靭性が得られな
い。また50重量%を越えると、成形品の吸水率が大き
くなる。
【0015】フェノール変性石油樹脂、フェノール変性
石炭樹脂又はフェノール変性ポリブタジエン樹脂は、ジ
シアネートエステル及び/又はそのプレポリマー100
重量部に対し、5重量部以上50重量部以下が好まし
い。5重量部未満では、硬化性が悪く、成形品の吸水率
も大きくなる。また50重量部を越えると、耐熱性が低
下し、良好な靭性が得られない。
【0016】ジシアネートエステル及び/又はそのプレ
ポリマーとフェノール変性石油樹脂、フェノール変性石
炭樹脂又はフェノール変性ポリブタジエン樹脂とは、1
00〜200℃に加熱して、融点が50℃以上100℃
以下になるよう、予め反応させておくこともできる。
【0017】無機充填剤としては、シリカ粉末、アルミ
ナ、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム水和物、酸
化チタン等が挙げられ、これらを単独又は2種以上混合
して用いることができる。これらの無機充填剤のうち、
半導体封止材料組成物としてはシリカ粉末が好んで用い
られる。尚、無機充填剤の配合量は、ジシアネートエス
テル及び/又はそのプレポリマー100重量部に対して
100〜1000重量部が好ましい。100重量部未満
では、成形品の線膨張係数が大きくなり、1000重量
部を越えると、成形性が低下し、実用に適さない。
【0018】また、これらの必須成分以外のものとし
て、成形材料化に際して、硬化触媒、滑剤、難燃化剤、
着色剤、シランカップリング剤等を適宜配合添加するこ
とができる。
【0019】本発明の封止用組成物を成形材料として製
造する場合の一般的な方法としては、これらの必須成分
に各種添加剤を加えて均一に混合した組成物をニーダ
ー、熱ロール等により混練処理を行い、冷却後粉砕して
成形材料とする。
【0020】
【実施例】
(実施例1〜3)表1に示す配合に従って、熱ロールで
混練し、成形材料を得た。また、成形材料の常温保管性
は良好であった。得られた成形材料を、トランスファー
成形により、175℃、90秒成形した。外観が良好な
成形品が得られた。この成形品をさらに175℃、8時
間後硬化を行い、特性を評価した。その結果を表1に示
す。実施例1〜3の成形材料は、Tgが高く、靭性(破
壊エネルギー)が大きくしかも吸水率が小さい。65℃
95%RH72時間の吸湿処理での耐半田クラック性も
良好であった。
【0021】(比較例1〜2)表1の配合に従って、実
施例1〜3と同様に成形材料を得た。比較例1、比較例
2は、成形材料の常温保管性があまり良くなかった。
【0022】
【表1】
【0023】(注) *1:フェノール変性C5系石油樹脂;フェノール含有量
23%、1分子当りフェノール2.2個 *2:フェノール変性石炭樹脂;フェノール含有量23
%、1分子当りフェノール2.2個 *3:フェノール変性ポリブタジエン樹脂;ポリブタジ
エン分子量700、フェノール含有量23%、1分子当り
フェノール2.2個 *4:三菱油化(株)製
【化4】 *5:三菱油化(株)製
【化5】 *6:ビス(3,5-ジメチル-4-シアネートフェニル)メ
タン *7:日本化薬(株)製 オルソクレゾールノボラック型
エポキシ樹脂 *8:住友デュレズ(株)製 フェノールノボラック樹脂 *9:ナフテン酸コバルト *10:トリフェニルホスフィン *11:曲げ強度試験の応力-歪み曲線から算出 *12:吸湿処理:85℃、85%RH、72時間 *13:フラットパッケージ(厚さ2.7mm)のリードフ
レーム上に6mm角の素子をマウント合成、トランスファ
ー成形した成形体10個を、吸湿処理(65℃、95%R
H、72時間)後直ちに260℃の半田浴に10秒浸漬
後の成形体表面のクラック発生個数を示す。
【0024】
【発明の効果】本発明による封止用樹脂組成物は、常温
保管性が良好で、硬化物は高Tgであり、吸水率が小さ
くしかも靭性に優れている。これを半導体封止に用いた
場合、封止体の耐半田クラック性も良好であり、半導体
封止用樹脂組成物として非常に信頼性の高い優れたもの
である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 57/02 LMJ 79/08 LRC H01L 23/29 23/31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(1)で示されるジシアネートエステ
    ル及び/又はそのプレポリマーと、ビスマレイミド化合
    物と、フェノール変性石油樹脂、フェノール変性石炭樹
    脂及びフェノール変性ポリブタジエン樹脂からなる群よ
    り選ばれた1種又は2種以上の変性樹脂と無機充填剤か
    らなる封止用樹脂組成物において、ビスマレイミド化合
    物の割合が、ジシアネートエステル及び/又はそのプレ
    ポリマー100重量部に対して10重量部以上、100
    重量部未満であることを特徴とする封止用樹脂組成物。 【化1】
JP33690793A 1993-12-28 1993-12-28 封止用樹脂組成物 Pending JPH07196793A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003055455A (ja) * 2001-08-14 2003-02-26 Asahi Kasei Corp シアネートエステル組成物
JP2006124494A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 樹脂組成物及び銅張積層板
JP2018048279A (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 日立化成株式会社 配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板及び配線板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003055455A (ja) * 2001-08-14 2003-02-26 Asahi Kasei Corp シアネートエステル組成物
JP2006124494A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 樹脂組成物及び銅張積層板
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