JPS6355532B2 - - Google Patents
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- JPS6355532B2 JPS6355532B2 JP60111557A JP11155785A JPS6355532B2 JP S6355532 B2 JPS6355532 B2 JP S6355532B2 JP 60111557 A JP60111557 A JP 60111557A JP 11155785 A JP11155785 A JP 11155785A JP S6355532 B2 JPS6355532 B2 JP S6355532B2
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- JP
- Japan
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- group
- epoxy resin
- composition
- epoxy
- organopolysiloxane
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/40—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
- H10W74/47—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は半導体封止用エポキシ樹脂組成物、特
にはIC、LSI、VLSIなどの半導体装置の封止に
好適とされる、耐湿性、寸法安定性および低応力
性にすぐれた封止剤を与えるエポキシ樹脂組成物
に関するものである。 （従来の技術） 半導体封止用樹脂についてはすでに各種のもの
が知られており、例えばエポキシ樹脂、シリコー
ン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フエノール樹
脂、ポリフエニレンサルフアイド樹脂などを主剤
とする組成物が用いられているが、これらのうち
では機械特性、電気特性、耐熱性、接着性さらに
は成形加工性などの点からエポキシ樹脂が最も広
範囲に、しかも多量に使用されている。 しかし、最近における電子部品の薄層化や小型
化への指向、さらには半導体集積度の増大によつ
てチツプの大型化が一段と進んでいることから、
パツケージ材料のクラツク、シリコンチツプのク
ラツク、パツシベーシヨンクラツク、アルミニウ
ム配線移動などの問題が大きくなつてきており、
したがつてこの種のパツケージ材料には過酷な熱
サイクルや衝撃に耐える耐クラツク性、耐湿性、
低膨張係数、低弾性率、高ガラス転位温度などの
特性をすべて満足することが望まれているが、現
在までのところこのような特殊性をすべて兼ね備
えたものは得られていない。 すなわち、現在知られている半導体封止用のエ
ポキシ樹脂材料の多くはノボラツク型エポキシ樹
脂に非結晶系または結晶系のシリカを多量に充填
し、フエノールノボラツクなどの架橋剤、硬化触
媒によつて熱硬化させるものであるが、これらは
上記したような要求特性を個々に満足することが
できるが、いずれも他の特性を犠牲しているもの
が多く、したがつてすべての特性を満足するよう
なものは得られていない。 なお、このエポキシ樹脂組成物について本発明
者らはさきにエポキシ樹脂に式 （こゝにＲは同一または異種の非置換または置換
１価炭化水素基、Ｚは２価の有機基、ｎは少なく
とも10以上の平均値、ａ、ｂはそれぞれ０〜１で
ａ＋ｂ＝１）で示されるオルガノポリシロキサン
を添加した組成物を提案した（特開昭56−129246
号公報参照）が、このオルガノポリシロキサンが
分散性のすぐれた海島構造を作りにくく、その海
島構造が変化しやすいものであるためにこの硬化
物には機械的強度の低下や透湿し易いという不利
があり、成形物表面にオルガノシロキサンが滲み
出るという問題を起しやすいという欠点のあるこ
とが判つた。 また、このエポキシ樹脂組成物についてはエポ
キシ樹脂に対してエポキシ基、アミノ基などの官
能基を有するオルガノポリシロキサンを添加した
金型汚れがなく、すぐれた離型性を示す成形用エ
ポキシ樹脂組成物も知られており（特公昭60−
11973号公報参照）、これによれば低応力化された
組成物を得ることができるし、このものはオルガ
ノポリシロキサンが、エポキシ樹脂と反応性のあ
る官能基を有するものであるためにそれが成形物
表面に滲み出にくくなるという利点をもつている
が、このものも分散性のすぐれた海島構造を作り
にくいものであるため、機械的強度の低下が起る
という問題点がある。 なお、本発明者らはさきにエポキシ樹脂に芳香
族重合体とオルガノポリシロキサンとからなるブ
ロツク共重合体を添加した、耐クラツク性のすぐ
れた組成物を提案した（特開昭58−21417号公報
参照）が、このものはブロツク共重合体の添加に
よつて組成物が低応力化され耐クラツク性が向上
するが、このブロツク共重合体のエポキシ樹脂に
対する相溶性がよすぎるために海島構造が微細に
なりすぎてしまい、厳しい条件下での耐クラツク
性が十分とは云えなくなるという不利をもつもの
であることが判つた。 （発明の構成） 本発明はこのような不利を解決した半導体封止
用エポキシ樹脂組成物に関するものであり、これ
は(1)硬化性エポキシ樹脂100重量部、(2)無機質充
填剤100〜600重量部、(3)(a)一般式
にはIC、LSI、VLSIなどの半導体装置の封止に
好適とされる、耐湿性、寸法安定性および低応力
性にすぐれた封止剤を与えるエポキシ樹脂組成物
に関するものである。 （従来の技術） 半導体封止用樹脂についてはすでに各種のもの
が知られており、例えばエポキシ樹脂、シリコー
ン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フエノール樹
脂、ポリフエニレンサルフアイド樹脂などを主剤
とする組成物が用いられているが、これらのうち
では機械特性、電気特性、耐熱性、接着性さらに
は成形加工性などの点からエポキシ樹脂が最も広
範囲に、しかも多量に使用されている。 しかし、最近における電子部品の薄層化や小型
化への指向、さらには半導体集積度の増大によつ
てチツプの大型化が一段と進んでいることから、
パツケージ材料のクラツク、シリコンチツプのク
ラツク、パツシベーシヨンクラツク、アルミニウ
ム配線移動などの問題が大きくなつてきており、
したがつてこの種のパツケージ材料には過酷な熱
サイクルや衝撃に耐える耐クラツク性、耐湿性、
低膨張係数、低弾性率、高ガラス転位温度などの
特性をすべて満足することが望まれているが、現
在までのところこのような特殊性をすべて兼ね備
えたものは得られていない。 すなわち、現在知られている半導体封止用のエ
ポキシ樹脂材料の多くはノボラツク型エポキシ樹
脂に非結晶系または結晶系のシリカを多量に充填
し、フエノールノボラツクなどの架橋剤、硬化触
媒によつて熱硬化させるものであるが、これらは
上記したような要求特性を個々に満足することが
できるが、いずれも他の特性を犠牲しているもの
が多く、したがつてすべての特性を満足するよう
なものは得られていない。 なお、このエポキシ樹脂組成物について本発明
者らはさきにエポキシ樹脂に式 （こゝにＲは同一または異種の非置換または置換
１価炭化水素基、Ｚは２価の有機基、ｎは少なく
とも10以上の平均値、ａ、ｂはそれぞれ０〜１で
ａ＋ｂ＝１）で示されるオルガノポリシロキサン
を添加した組成物を提案した（特開昭56−129246
号公報参照）が、このオルガノポリシロキサンが
分散性のすぐれた海島構造を作りにくく、その海
島構造が変化しやすいものであるためにこの硬化
物には機械的強度の低下や透湿し易いという不利
があり、成形物表面にオルガノシロキサンが滲み
出るという問題を起しやすいという欠点のあるこ
とが判つた。 また、このエポキシ樹脂組成物についてはエポ
キシ樹脂に対してエポキシ基、アミノ基などの官
能基を有するオルガノポリシロキサンを添加した
金型汚れがなく、すぐれた離型性を示す成形用エ
ポキシ樹脂組成物も知られており（特公昭60−
11973号公報参照）、これによれば低応力化された
組成物を得ることができるし、このものはオルガ
ノポリシロキサンが、エポキシ樹脂と反応性のあ
る官能基を有するものであるためにそれが成形物
表面に滲み出にくくなるという利点をもつている
が、このものも分散性のすぐれた海島構造を作り
にくいものであるため、機械的強度の低下が起る
という問題点がある。 なお、本発明者らはさきにエポキシ樹脂に芳香
族重合体とオルガノポリシロキサンとからなるブ
ロツク共重合体を添加した、耐クラツク性のすぐ
れた組成物を提案した（特開昭58−21417号公報
参照）が、このものはブロツク共重合体の添加に
よつて組成物が低応力化され耐クラツク性が向上
するが、このブロツク共重合体のエポキシ樹脂に
対する相溶性がよすぎるために海島構造が微細に
なりすぎてしまい、厳しい条件下での耐クラツク
性が十分とは云えなくなるという不利をもつもの
であることが判つた。 （発明の構成） 本発明はこのような不利を解決した半導体封止
用エポキシ樹脂組成物に関するものであり、これ
は(1)硬化性エポキシ樹脂100重量部、(2)無機質充
填剤100〜600重量部、(3)(a)一般式
【式】〔こゝにR1は水素原子、メ
チル基、エチル基、フエニル基から選択される原
子または基、R2はエポキシ基またはアミノ基を
含有する１価炭化水素基、ｋ、ｌはｋ＞０、ｌ＞
０で1.90≦ｋ＋ｌ≦2.10を満たす数〕で示される
オルガノシロキサンと、(b)フエノール性水酸基ま
たはエポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオル
ガノポリシロキサンとの共重合体とからなるオル
ガノポリシロキサン組成物１〜50重量部とからな
ることを特徴とするものである。 すなわち、本発明者らは前記したような各種の
物性を満たすエポキシ樹脂組成物について種々検
討した結果、硬化性エポキシ樹脂と充填剤とから
なる組成物に上記したような一般式を有する(a)オ
ルガノシロキサンと(b)フエノール性水酸基または
エポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオルガノ
ポリシロキサンとの共重合体とからなる、オルガ
ノポリシロキサン組成物とを添加すると、この(a)
成分としてのオルガノシロキサンが官能基をもつ
ているので成形物表面に滲み出るということがな
く、緻密な海島構造をとらせることができ、例え
ば組成物中の海島構造を確認する手段として成形
物のカツト面の電子顕微鏡写真をとり、オルガノ
ポリシロキサンセグメントの分散状態をくらべた
ところ、第３成分として(a)成分を単独使用した場
合は概ね5μ以上であり、(b)成分を単独使用した
場合には0.1μ以下となるが、(a)、(b)両成分を併用
すると0.5〜2μとなること、また、この硬化物は
機械的強度の低下が防止されるし透湿性も改善さ
れ、結果においてこの組成物から作られる硬化物
には耐クラツク性がよく、熱膨張係数、弾性率が
低く、高いガラス転位温度をもち、機械的強度や
耐湿性も良好であるという特性が与えられるとい
うことを見出し、こゝに使用される各成分の配合
比、オルガノシロキサンの種類、これを含むオル
ガノポリシロキサン組成物の種類などについての
研究を進めて本発明を完成させた。 以下本発明に係る組成物について詳細に説明す
る。 まず本発明において使用する第１成分としての
硬化性エポキシ樹脂とは、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と各種硬化剤と
からなる硬化可能なエポキシ樹脂であつて、この
エポキシ樹脂は後述するような各種硬化剤によつ
て硬化させることが可能な限り、分子構造、分子
量等に特に制限はなく従来から知られている種々
のものを使用することができ、これには例えばエ
ピクロルヒドリンとビスフエノールをはじめとす
る各種ノボラツク樹脂から合成されるエポキシ樹
脂、指環式エポキシ樹脂あるいは塩素や臭素原子
等のハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂等をあ
げることができる。 なお、上記した第１成分の使用にあたつて、モ
ノエポキシ化合物を適宜併用することは差支えな
く、このモノエポキシ化合物としてはスチレンオ
キシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオ
キシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグリ
シジルエーテル、フエニルグリシジルエーテル、
アリルグリシジルエーテル、オクチレンオキシ
ド、ドデセンオキシドなどが例示される。この第
１成分はその使用にあたつては必ずしも１種類の
みに限定されるものではなく、２種もしくはそれ
以上を混合して使用してもよい。 また、この硬化剤としてはジアミノジフエニル
メタン、ジアミノジフエニルスルホン、メタフエ
ニレンジアミン等に代表されるアミン系硬化剤、
無水フタル酸、無水ピロメリツト酸、無水ベンゾ
フエノンテトラカルボン酸等の酸無水物系硬化
剤、あるいはフエノールノボラツク、クレゾール
ノボラツク等の１分子中に２個以上の水酸基を有
するフエノールノボラツク硬化剤等が例示され
る。 さらに本発明においては、上記した硬化剤とエ
ポキシ樹脂との反応を促進させる目的で各種硬化
促進剤、例えばイミダゾールあるいはその誘導
体、三級アミン系誘導体、ホスフイン系誘導体、
シクロアミジン誘導体等を併用することは何ら差
支えない。 なお、該硬化剤は当然のことながらエポキシ樹
脂を硬化させるのに必要な量を使用することが必
須であることはいうまでもない。 つぎに本発明において使用される第２成分とし
ての無機質充填剤は公知のものでよく、これには
結晶性シリカ、非結晶性の天然シリカ、合成高純
度シリカ、合成球状シリカ、タルク、マイカ、窒
化けい素、ボロンナイトライド、アルミナなどが
例示されるが、これらは単独で使用しても２種以
上の併用であつてもよい。しかしこの充填剤は第
１成分としてのエポキシ樹脂100重量部に対し100
重量部以下では低応力、耐クラツク性の物性面で
満足すべき結果が得られず、600重量部以上とす
るとその分散が困難となるし、組成物の流動性が
わるくなるので、100〜600重量部の範囲とする必
要があるが、この好ましい範囲は250〜550重量部
である。 また、こゝに使用される第３成分としてのオル
ガノポリシロキサン組成物は前記した(a)オルガノ
ポリシロキサンと(b)フエノール性水酸基またはエ
ポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオルガノポ
リシロキサンとの共重合体とからなるものであ
る。 この(a)成分としてのオルガノポリシロキサンは
一般式
子または基、R2はエポキシ基またはアミノ基を
含有する１価炭化水素基、ｋ、ｌはｋ＞０、ｌ＞
０で1.90≦ｋ＋ｌ≦2.10を満たす数〕で示される
オルガノシロキサンと、(b)フエノール性水酸基ま
たはエポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオル
ガノポリシロキサンとの共重合体とからなるオル
ガノポリシロキサン組成物１〜50重量部とからな
ることを特徴とするものである。 すなわち、本発明者らは前記したような各種の
物性を満たすエポキシ樹脂組成物について種々検
討した結果、硬化性エポキシ樹脂と充填剤とから
なる組成物に上記したような一般式を有する(a)オ
ルガノシロキサンと(b)フエノール性水酸基または
エポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオルガノ
ポリシロキサンとの共重合体とからなる、オルガ
ノポリシロキサン組成物とを添加すると、この(a)
成分としてのオルガノシロキサンが官能基をもつ
ているので成形物表面に滲み出るということがな
く、緻密な海島構造をとらせることができ、例え
ば組成物中の海島構造を確認する手段として成形
物のカツト面の電子顕微鏡写真をとり、オルガノ
ポリシロキサンセグメントの分散状態をくらべた
ところ、第３成分として(a)成分を単独使用した場
合は概ね5μ以上であり、(b)成分を単独使用した
場合には0.1μ以下となるが、(a)、(b)両成分を併用
すると0.5〜2μとなること、また、この硬化物は
機械的強度の低下が防止されるし透湿性も改善さ
れ、結果においてこの組成物から作られる硬化物
には耐クラツク性がよく、熱膨張係数、弾性率が
低く、高いガラス転位温度をもち、機械的強度や
耐湿性も良好であるという特性が与えられるとい
うことを見出し、こゝに使用される各成分の配合
比、オルガノシロキサンの種類、これを含むオル
ガノポリシロキサン組成物の種類などについての
研究を進めて本発明を完成させた。 以下本発明に係る組成物について詳細に説明す
る。 まず本発明において使用する第１成分としての
硬化性エポキシ樹脂とは、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と各種硬化剤と
からなる硬化可能なエポキシ樹脂であつて、この
エポキシ樹脂は後述するような各種硬化剤によつ
て硬化させることが可能な限り、分子構造、分子
量等に特に制限はなく従来から知られている種々
のものを使用することができ、これには例えばエ
ピクロルヒドリンとビスフエノールをはじめとす
る各種ノボラツク樹脂から合成されるエポキシ樹
脂、指環式エポキシ樹脂あるいは塩素や臭素原子
等のハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂等をあ
げることができる。 なお、上記した第１成分の使用にあたつて、モ
ノエポキシ化合物を適宜併用することは差支えな
く、このモノエポキシ化合物としてはスチレンオ
キシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオ
キシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグリ
シジルエーテル、フエニルグリシジルエーテル、
アリルグリシジルエーテル、オクチレンオキシ
ド、ドデセンオキシドなどが例示される。この第
１成分はその使用にあたつては必ずしも１種類の
みに限定されるものではなく、２種もしくはそれ
以上を混合して使用してもよい。 また、この硬化剤としてはジアミノジフエニル
メタン、ジアミノジフエニルスルホン、メタフエ
ニレンジアミン等に代表されるアミン系硬化剤、
無水フタル酸、無水ピロメリツト酸、無水ベンゾ
フエノンテトラカルボン酸等の酸無水物系硬化
剤、あるいはフエノールノボラツク、クレゾール
ノボラツク等の１分子中に２個以上の水酸基を有
するフエノールノボラツク硬化剤等が例示され
る。 さらに本発明においては、上記した硬化剤とエ
ポキシ樹脂との反応を促進させる目的で各種硬化
促進剤、例えばイミダゾールあるいはその誘導
体、三級アミン系誘導体、ホスフイン系誘導体、
シクロアミジン誘導体等を併用することは何ら差
支えない。 なお、該硬化剤は当然のことながらエポキシ樹
脂を硬化させるのに必要な量を使用することが必
須であることはいうまでもない。 つぎに本発明において使用される第２成分とし
ての無機質充填剤は公知のものでよく、これには
結晶性シリカ、非結晶性の天然シリカ、合成高純
度シリカ、合成球状シリカ、タルク、マイカ、窒
化けい素、ボロンナイトライド、アルミナなどが
例示されるが、これらは単独で使用しても２種以
上の併用であつてもよい。しかしこの充填剤は第
１成分としてのエポキシ樹脂100重量部に対し100
重量部以下では低応力、耐クラツク性の物性面で
満足すべき結果が得られず、600重量部以上とす
るとその分散が困難となるし、組成物の流動性が
わるくなるので、100〜600重量部の範囲とする必
要があるが、この好ましい範囲は250〜550重量部
である。 また、こゝに使用される第３成分としてのオル
ガノポリシロキサン組成物は前記した(a)オルガノ
ポリシロキサンと(b)フエノール性水酸基またはエ
ポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオルガノポ
リシロキサンとの共重合体とからなるものであ
る。 この(a)成分としてのオルガノポリシロキサンは
一般式
【式】で示され、こゝにR1
は水素原子、メチル基、エチル基、フエニル基か
ら選択される原子または基、R2はエポキシ基ま
たはアミノ基を含有する１価炭化水素基、ｋ、ｌ
はｋ＞０、ｌ＞０で1.90≦ｋ＋ｌ≦2.10の条件を
満たす数とされるものであるが、このR2として
は次式
ら選択される原子または基、R2はエポキシ基ま
たはアミノ基を含有する１価炭化水素基、ｋ、ｌ
はｋ＞０、ｌ＞０で1.90≦ｋ＋ｌ≦2.10の条件を
満たす数とされるものであるが、このR2として
は次式
【式】
【式】
【式】H2N（CH2）3−、
H2NCH2CH2NH（CH2）3−、
【式】
で示されるような官能基を少なくとも１個含有す
るものとする必要がある。なお、これらは使用に
当つて１種類に限定されるものではなく、２種以
上を併用してもよい。 なお、このオルガノポリシロキサンはそれ自体
がすぐれた可撓性を有するものなのでこれを添加
したエポキシ樹脂組成物を耐クラツク性の著しく
向上されたものとし、第２成分としての無機質充
填剤の添加量を増大させても組成物の弾性率を大
きくしないという利点を与え、さらにはこのもの
がエポキシ樹脂とは相溶しないのでエポキシ樹脂
組成物のガラス転移温度を低下させることもな
い。 また、この(b)成分はフエノール性水酸基または
エポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオルガノ
ポリシロキサンとからなる共重合体とされるが、
このノボラツク樹脂は例えば式 （こゝにＸは水素原子またはグリシジル基、ｐは
正数を示す）で示されるものとすればよく、この
ものとオルガノシロキサンとの共重合体としては
次式 （こゝにｐ、ｑ、ｒ、ｍ、ｎは正数、ｘは水素原
子またはグリシジル基、Ｒは１価の炭化水素基）
で示されるものが例示される。 この(b)成分は望ましくはエポキシ樹脂やその硬
化剤と反応し得る基を少なくとも１個有するもの
であり、特にこのノボラツク樹脂がフエノール性
水酸基またはエポキシ樹脂を含んでいるので、こ
の(b)成分自体が主剤または硬化剤の一部として作
用するものである。なお、この(b)成分は(a)成分と
エポキシ樹脂または硬化剤との加熱溶融による反
応、あるいは組成物製造時の混練の際などの反応
で組成物系内で生成したものであつてもよい。 この第３成分は上記した(a)成分と(b)成分との混
合物とされるが、この(a)成分と(b)成分との配合比
については(b)成分の配合量が少なすぎると(a)成分
の第１成分への分散性が充分に果せず、これが多
すぎると本発明のエポキシ樹脂組成分物のガラス
転移温度が低下するようになるので、この(b)成分
を添加する場合にはこの(a)成分と(b)成分とを(a)／
(a)＋(b)＝0.02〜0.75（重量比）の範囲とすること
がよい。なお、この第３成分の配合量は第１成分
100重量部に対し１重量部以下とするとこの組成
物の耐クラツク性改良の目的が達成されず、50重
量部以上とするとこの組成物から得られる硬化物
の機械的強度が低下するので、１〜50重量部の範
囲とする必要があるが、この好ましい範囲は２〜
40重量部とされる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は上記した第１〜
第３成分の所定量を各種のミキサー、ニーダー、
ロール、エクストルーダーなどの混合装置を用い
て均一に混練りすることによつて得ることができ
るが、さらに必要に応じて各種の離型剤、着色
剤、酸化防止剤、難燃剤、カーボンフアンクシヨ
ナルシランなどを加えてもよい。この組成物を得
るための各成分の混合順序には特に制限はない
が、第１成分、第３成分が固形のものであるとき
には成分全部あるいはその一部を予じめ加熱溶融
してから混合することがよいし、これはまたそれ
らを溶媒中に溶解してから混合し、ついで溶剤を
ストリツプするという方法を採用してもよく、さ
らに第２成分としての無機質充填剤については予
じめその表面をカーボンフアンクシヨナルシラン
などで処理しておくという方法をとつてもよい。 このようにして得られた本発明の組成物は硬化
性エポキシ樹脂と無機質充填剤とからなる組成物
に前記したようなオルガノポリシロキサンとフエ
ノール性水酸基またはエポキシ基を含有するノボ
ラツク樹脂を含有するオルガノシリコーン共重合
体を添加したものであるので、この種のシリコー
ン化合物を添加しない組成物にくらべてこの硬化
物が耐クラツク性、機械的強度、耐湿性のすぐれ
たものとなるし、これはまた熱膨張係数、弾性率
が低く、ガラス転位温度の高いものになるので、
半導体封止用として有用とされるという有利性を
もつものである。 つぎに本発明の実施例をあげるが、例中の部は
重量部を示したものであり、この物性値は下記に
よる測定結果を示したものである。 (1) スパイラルフロー値 EMMI規格に準じた金型を使用して、160
℃、70Kg／cm2の条件で測定。 (2) 機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率） JIS K6911に準じて160℃、70Kg／cm2、成形
時間３分の条件で10×４×100mmの抗折棒を成
形し、180℃で４時間アフターキユアーしたも
のについて測定。 (3) 膨張係数、ガラス転位温度 ４mmφ×15mmの試験片を用いて、デイラトメ
ーターにより毎分５℃の速さで昇温したときの
値を測定。 (4) 耐クラツク性 9.0×4.5×0.5mmの大きさのシリコンチツプを
14PIN−ICフレーム（42アロイ）に接着し、こ
れにエポキシ樹脂組成物を160℃×３分という
成形条件で成形し、180℃で４時間アフターキ
ユアーしたのち、これに−196℃（１分）〜±
260℃（30秒）の熱サイクルを繰返して加え、
30サイクル後の樹脂クラツク発生率をしらべた
（ｎ＝50）。 (5) 吸水率 50mmφ×３mmの円板を成形し、180℃で４時
間アフターキユアーし、プレツシヤークツカー
（120℃）中に100時間放置したときの吸水量を
測定。 (6) 表面のニジミ 90mmφ×２mmの円板を成形し、その成形物の
表面を観察してニジミ状態を調べ、下記により
判定。 〇……ニジミなし、△……やゝニジミあり ×……ニジミあり 実施例１〜５、比較例１〜３ エポキシ当量200のエポキシ化クレゾールノボ
ラツク樹脂、フエノールノボラツク樹脂、次式 で示されるエポキシ基含有ジメチルポリシロキサ
ンＡ、Ｂ、次式 （こゝにP1／P2＝７／３（モル比）、ｒ＝１〜３、
ポリシロキサン／フエノールレジン＝50／50（重
量比）） で示されるフエノール性水酸基またはエポキシ基
を含有するノボラツク樹脂とオルガノシロキサン
とのブロツク共重合体Ｃ、非結晶性石英粉末、３
−グリシドキシプロピルトリラメトキシシラン、
カルナバワツクス、トリフエニルホスフイン（以
下TPPと略記する）および三酸化アンチモンを
第１表に示した割合で混合し、熱２本ロールで均
一に溶融混合して８種の成形材料を作り、これら
の物性を測定したところ第２表に示したとおりの
結果が得られた。
るものとする必要がある。なお、これらは使用に
当つて１種類に限定されるものではなく、２種以
上を併用してもよい。 なお、このオルガノポリシロキサンはそれ自体
がすぐれた可撓性を有するものなのでこれを添加
したエポキシ樹脂組成物を耐クラツク性の著しく
向上されたものとし、第２成分としての無機質充
填剤の添加量を増大させても組成物の弾性率を大
きくしないという利点を与え、さらにはこのもの
がエポキシ樹脂とは相溶しないのでエポキシ樹脂
組成物のガラス転移温度を低下させることもな
い。 また、この(b)成分はフエノール性水酸基または
エポキシ基を含有するノボラツク樹脂とオルガノ
ポリシロキサンとからなる共重合体とされるが、
このノボラツク樹脂は例えば式 （こゝにＸは水素原子またはグリシジル基、ｐは
正数を示す）で示されるものとすればよく、この
ものとオルガノシロキサンとの共重合体としては
次式 （こゝにｐ、ｑ、ｒ、ｍ、ｎは正数、ｘは水素原
子またはグリシジル基、Ｒは１価の炭化水素基）
で示されるものが例示される。 この(b)成分は望ましくはエポキシ樹脂やその硬
化剤と反応し得る基を少なくとも１個有するもの
であり、特にこのノボラツク樹脂がフエノール性
水酸基またはエポキシ樹脂を含んでいるので、こ
の(b)成分自体が主剤または硬化剤の一部として作
用するものである。なお、この(b)成分は(a)成分と
エポキシ樹脂または硬化剤との加熱溶融による反
応、あるいは組成物製造時の混練の際などの反応
で組成物系内で生成したものであつてもよい。 この第３成分は上記した(a)成分と(b)成分との混
合物とされるが、この(a)成分と(b)成分との配合比
については(b)成分の配合量が少なすぎると(a)成分
の第１成分への分散性が充分に果せず、これが多
すぎると本発明のエポキシ樹脂組成分物のガラス
転移温度が低下するようになるので、この(b)成分
を添加する場合にはこの(a)成分と(b)成分とを(a)／
(a)＋(b)＝0.02〜0.75（重量比）の範囲とすること
がよい。なお、この第３成分の配合量は第１成分
100重量部に対し１重量部以下とするとこの組成
物の耐クラツク性改良の目的が達成されず、50重
量部以上とするとこの組成物から得られる硬化物
の機械的強度が低下するので、１〜50重量部の範
囲とする必要があるが、この好ましい範囲は２〜
40重量部とされる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は上記した第１〜
第３成分の所定量を各種のミキサー、ニーダー、
ロール、エクストルーダーなどの混合装置を用い
て均一に混練りすることによつて得ることができ
るが、さらに必要に応じて各種の離型剤、着色
剤、酸化防止剤、難燃剤、カーボンフアンクシヨ
ナルシランなどを加えてもよい。この組成物を得
るための各成分の混合順序には特に制限はない
が、第１成分、第３成分が固形のものであるとき
には成分全部あるいはその一部を予じめ加熱溶融
してから混合することがよいし、これはまたそれ
らを溶媒中に溶解してから混合し、ついで溶剤を
ストリツプするという方法を採用してもよく、さ
らに第２成分としての無機質充填剤については予
じめその表面をカーボンフアンクシヨナルシラン
などで処理しておくという方法をとつてもよい。 このようにして得られた本発明の組成物は硬化
性エポキシ樹脂と無機質充填剤とからなる組成物
に前記したようなオルガノポリシロキサンとフエ
ノール性水酸基またはエポキシ基を含有するノボ
ラツク樹脂を含有するオルガノシリコーン共重合
体を添加したものであるので、この種のシリコー
ン化合物を添加しない組成物にくらべてこの硬化
物が耐クラツク性、機械的強度、耐湿性のすぐれ
たものとなるし、これはまた熱膨張係数、弾性率
が低く、ガラス転位温度の高いものになるので、
半導体封止用として有用とされるという有利性を
もつものである。 つぎに本発明の実施例をあげるが、例中の部は
重量部を示したものであり、この物性値は下記に
よる測定結果を示したものである。 (1) スパイラルフロー値 EMMI規格に準じた金型を使用して、160
℃、70Kg／cm2の条件で測定。 (2) 機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率） JIS K6911に準じて160℃、70Kg／cm2、成形
時間３分の条件で10×４×100mmの抗折棒を成
形し、180℃で４時間アフターキユアーしたも
のについて測定。 (3) 膨張係数、ガラス転位温度 ４mmφ×15mmの試験片を用いて、デイラトメ
ーターにより毎分５℃の速さで昇温したときの
値を測定。 (4) 耐クラツク性 9.0×4.5×0.5mmの大きさのシリコンチツプを
14PIN−ICフレーム（42アロイ）に接着し、こ
れにエポキシ樹脂組成物を160℃×３分という
成形条件で成形し、180℃で４時間アフターキ
ユアーしたのち、これに−196℃（１分）〜±
260℃（30秒）の熱サイクルを繰返して加え、
30サイクル後の樹脂クラツク発生率をしらべた
（ｎ＝50）。 (5) 吸水率 50mmφ×３mmの円板を成形し、180℃で４時
間アフターキユアーし、プレツシヤークツカー
（120℃）中に100時間放置したときの吸水量を
測定。 (6) 表面のニジミ 90mmφ×２mmの円板を成形し、その成形物の
表面を観察してニジミ状態を調べ、下記により
判定。 〇……ニジミなし、△……やゝニジミあり ×……ニジミあり 実施例１〜５、比較例１〜３ エポキシ当量200のエポキシ化クレゾールノボ
ラツク樹脂、フエノールノボラツク樹脂、次式 で示されるエポキシ基含有ジメチルポリシロキサ
ンＡ、Ｂ、次式 （こゝにP1／P2＝７／３（モル比）、ｒ＝１〜３、
ポリシロキサン／フエノールレジン＝50／50（重
量比）） で示されるフエノール性水酸基またはエポキシ基
を含有するノボラツク樹脂とオルガノシロキサン
とのブロツク共重合体Ｃ、非結晶性石英粉末、３
−グリシドキシプロピルトリラメトキシシラン、
カルナバワツクス、トリフエニルホスフイン（以
下TPPと略記する）および三酸化アンチモンを
第１表に示した割合で混合し、熱２本ロールで均
一に溶融混合して８種の成形材料を作り、これら
の物性を測定したところ第２表に示したとおりの
結果が得られた。
【表】
【表】
【表】
実施例５〜８、比較例５〜７
エポキシ当量220のエポキシ化クレゾールノボ
ラツク樹脂、フエノールノボラツク樹脂、臭素化
エポキシフエノールノボラツク樹脂、次式 で示されるα、ω−ビス（γ−アミノプロピル）
ジメチルポリシロキサンＤと次式 で示される化合物E1と化合物E2の各50ｇをメチ
ルイソブチルケトン200ｇに溶解させ、パラトル
エンスルホン酸１ｇを加え115℃で６時間反応さ
せ溶剤を除去して得たブロツク共重合体Ｅとの第
３表に示した配合比での溶融混合物〜、非結
晶質石英粉末、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、ヘキストワツクスＥ、カーボンブ
ラツク、１、８−ジアザビシクロ（５、４、０）
ウンデセン（以下DBUと略記する）および三酸
化アンチモンとを第４表に示した割合で混合し、
ブスコニーダーで混練りして７種の成形材料を作
り、ついでこれらの物性を測定したところ第５表
に示したとおりの結果が得られた。
ラツク樹脂、フエノールノボラツク樹脂、臭素化
エポキシフエノールノボラツク樹脂、次式 で示されるα、ω−ビス（γ−アミノプロピル）
ジメチルポリシロキサンＤと次式 で示される化合物E1と化合物E2の各50ｇをメチ
ルイソブチルケトン200ｇに溶解させ、パラトル
エンスルホン酸１ｇを加え115℃で６時間反応さ
せ溶剤を除去して得たブロツク共重合体Ｅとの第
３表に示した配合比での溶融混合物〜、非結
晶質石英粉末、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、ヘキストワツクスＥ、カーボンブ
ラツク、１、８−ジアザビシクロ（５、４、０）
ウンデセン（以下DBUと略記する）および三酸
化アンチモンとを第４表に示した割合で混合し、
ブスコニーダーで混練りして７種の成形材料を作
り、ついでこれらの物性を測定したところ第５表
に示したとおりの結果が得られた。
【表】
【表】
【表】
実施例 ９
フエノールノボラツク樹脂90ｇと実施例１で使
用したエポキシ基含有ジメチルポリシロキサン
A30ｇおよびメチルイソブチルケトン300ｇとを
１のフラスコに仕込み、115℃で５時間加熱撹
拌したのち溶剤を留去したところ、98ｇの白濁固
体が得られたが、このものはエポキシ基の定量で
反応率が31.2％であることから未反応のフエノー
ルボラツク樹脂と未反応のジメチルポリシロキサ
ンＡおよびこれらの共重合体から構成されたもの
であることが確認された。 つぎにこの白濁固体40部にエポキシ当量200の
エポキシ化クレゾールノボラツク樹脂50部、臭素
化エポキシフエノールノボラツク樹脂10部、非結
晶性シリカ260部、３−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン２部、カルナバワツクス１部、
TPP1部、カーボンブラツク１部および三酸化ア
ンチモン10部を混合し、ついで熱２本ロールでさ
らに均一に溶融混合して成形材料を作り、これら
の物性を測定したところ、つぎの結果が得られ
た。 曲げ強度 11.2Kg／mm2、 曲げ弾性率 1190Kg／mm2、 膨張係数 1.8 10-5／℃、 ガラス転移温度 163℃、 耐クラツク性 ０％ 吸水率 0.8％ 表面ニジミ 〇
用したエポキシ基含有ジメチルポリシロキサン
A30ｇおよびメチルイソブチルケトン300ｇとを
１のフラスコに仕込み、115℃で５時間加熱撹
拌したのち溶剤を留去したところ、98ｇの白濁固
体が得られたが、このものはエポキシ基の定量で
反応率が31.2％であることから未反応のフエノー
ルボラツク樹脂と未反応のジメチルポリシロキサ
ンＡおよびこれらの共重合体から構成されたもの
であることが確認された。 つぎにこの白濁固体40部にエポキシ当量200の
エポキシ化クレゾールノボラツク樹脂50部、臭素
化エポキシフエノールノボラツク樹脂10部、非結
晶性シリカ260部、３−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン２部、カルナバワツクス１部、
TPP1部、カーボンブラツク１部および三酸化ア
ンチモン10部を混合し、ついで熱２本ロールでさ
らに均一に溶融混合して成形材料を作り、これら
の物性を測定したところ、つぎの結果が得られ
た。 曲げ強度 11.2Kg／mm2、 曲げ弾性率 1190Kg／mm2、 膨張係数 1.8 10-5／℃、 ガラス転移温度 163℃、 耐クラツク性 ０％ 吸水率 0.8％ 表面ニジミ 〇
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (1) 硬化性エポキシ樹脂 100重量部 (2) 無機質充填剤 100〜600重量部 (3)(a) 一般式【式】〔こゝにR1は 水素原子、メチル基、エチル基、フエニル基
から選択される原子または基、R2はエポキ
シ基またはアミノ基を含有する１価炭化水素
基、ｋ、ｌはｋ＞０、ｌ＞０で1.90≦ｋ＋ｌ
≦2.10を満たす数〕で示されるオルガノシロ
キサンと、 (b) フエノール性水酸基またはエポキシ基を含
有するノボラツク樹脂とオルガノポリシロキ
サンとの共重合体 とからなるオルガノポリシロキサン組成物 １
〜50重量部 と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。 ２ 第３成分としてのオルガノシロキサン組成物
が(a)オルガノポリシロキサンと(b)共重合体とを
(a)／（ａ＋ｂ）＝0.02〜0.75の重量比で混合した
ものである特許請求の範囲第１項記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111557A JPS61271319A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| US06/865,416 US4701482A (en) | 1985-05-24 | 1986-05-21 | Epoxy resin composition for encapsulation of semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111557A JPS61271319A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61271319A JPS61271319A (ja) | 1986-12-01 |
| JPS6355532B2 true JPS6355532B2 (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14564404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111557A Granted JPS61271319A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4701482A (ja) |
| JP (1) | JPS61271319A (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0218228B1 (en) * | 1985-10-07 | 1993-09-15 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Epoxy resin composition |
| JPH0723425B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1995-03-15 | 株式会社東芝 | 樹脂封止型半導体装置 |
| KR910008560B1 (ko) * | 1988-02-15 | 1991-10-19 | 주식회사 럭키 | 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 |
| US5034436A (en) * | 1989-02-24 | 1991-07-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor sealing epoxy resin composition |
| US5037898A (en) * | 1990-02-27 | 1991-08-06 | Shell Oil Company | Polysiloxane-polylactone block copolymer modified thermostat compositions |
| US5284938A (en) * | 1990-02-27 | 1994-02-08 | Shell Oil Company | Polysiloxane modified thermoset compositions |
| US4999699A (en) * | 1990-03-14 | 1991-03-12 | International Business Machines Corporation | Solder interconnection structure and process for making |
| JP2723348B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1998-03-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| US5060844A (en) * | 1990-07-18 | 1991-10-29 | International Business Machines Corporation | Interconnection structure and test method |
| US5591941A (en) * | 1993-10-28 | 1997-01-07 | International Business Machines Corporation | Solder ball interconnected assembly |
| US5473814A (en) * | 1994-01-07 | 1995-12-12 | International Business Machines Corporation | Process for surface mounting flip chip carrier modules |
| MY112145A (en) * | 1994-07-11 | 2001-04-30 | Ibm | Direct attachment of heat sink attached directly to flip chip using flexible epoxy |
| DE19523897C2 (de) * | 1995-06-30 | 2002-10-24 | Bosch Gmbh Robert | Verwendung von Silicon-modifizierten Epoxidharzen als Vergußmassen für elektrotechnische oder elektronische Bauteile |
| US5847929A (en) | 1996-06-28 | 1998-12-08 | International Business Machines Corporation | Attaching heat sinks directly to flip chips and ceramic chip carriers |
| JP3957760B2 (ja) | 1996-07-10 | 2007-08-15 | 統寶光電股▲ふん▼有限公司 | 有機発光素子用のカプセル封入材としてのシロキサンおよびシロキサン誘導体 |
| US5734225A (en) * | 1996-07-10 | 1998-03-31 | International Business Machines Corporation | Encapsulation of organic light emitting devices using siloxane or siloxane derivatives |
| TW452944B (en) * | 1997-06-03 | 2001-09-01 | Hitachi Chemical Co Ltd | Phenolic resin, resin composition, molding material for encapsulation, and electronic component device |
| US6120885A (en) | 1997-07-10 | 2000-09-19 | International Business Machines Corporation | Structure, materials, and methods for socketable ball grid |
| US6337522B1 (en) | 1997-07-10 | 2002-01-08 | International Business Machines Corporation | Structure employing electrically conductive adhesives |
| US6297559B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-10-02 | International Business Machines Corporation | Structure, materials, and applications of ball grid array interconnections |
| EP1025587A4 (en) * | 1997-07-21 | 2000-10-04 | Aguila Technologies Inc | SEMICONDUCTOR FLIPCHIP PACK AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4082719A (en) * | 1976-02-23 | 1978-04-04 | Dow Corning Corporation | Silicone epoxy curable compositions |
| US4125510A (en) * | 1977-03-01 | 1978-11-14 | Dow Corning Corporation | Method of improving crack resistance of siloxane molding compositions |
| JPS6056171B2 (ja) * | 1980-03-17 | 1985-12-09 | 信越化学工業株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS56160054A (en) * | 1980-05-15 | 1981-12-09 | Toshiba Corp | Resin sealing type semiconductor device |
| JPS5821417A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 硬化性エポキシ樹脂組成物 |
| JPS5993729A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-30 | Hitachi Ltd | シリコ−ンフエノ−ル系化合物の製造方法 |
| JPS6011973A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-22 | Nec Corp | バ−コ−ド読取装置 |
| JPS6069131A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-19 | Toshiba Corp | エポキシ樹脂組成物 |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP60111557A patent/JPS61271319A/ja active Granted
-
1986
- 1986-05-21 US US06/865,416 patent/US4701482A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61271319A (ja) | 1986-12-01 |
| US4701482A (en) | 1987-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |