JP2003292572A - 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents
液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低応力性、接着性に優れた液状封止樹脂組成
物及び半導体装置を提供する。 【解決手段】 シリコーン変性液状エポキシ樹脂、液状
ポリフェノール、マイクロカプセル化イミダゾール誘導
体化合物、無機フィラーからなる液状封止樹脂組成物で
あり、シリコーン変性エポキシ樹脂が、エポキシ樹脂
（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とのモル比（ａ／ｂ）
が１〜１０で、且つエポキシ樹脂（ａ）の過剰下で加熱
反応してなる生成物である液状封止樹脂組成物である。
また、半導体素子を上記の液状封止樹脂組成物を用いて
封止した半導体装置である。
物及び半導体装置を提供する。 【解決手段】 シリコーン変性液状エポキシ樹脂、液状
ポリフェノール、マイクロカプセル化イミダゾール誘導
体化合物、無機フィラーからなる液状封止樹脂組成物で
あり、シリコーン変性エポキシ樹脂が、エポキシ樹脂
（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とのモル比（ａ／ｂ）
が１〜１０で、且つエポキシ樹脂（ａ）の過剰下で加熱
反応してなる生成物である液状封止樹脂組成物である。
また、半導体素子を上記の液状封止樹脂組成物を用いて
封止した半導体装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱衝撃性、接着
性及び低吸水性に優れた液状封止樹脂組成物に関するも
のである。
性及び低吸水性に優れた液状封止樹脂組成物に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年半導体チップの大型化、パッケージ
の多ピン化、多様化に伴い周辺材料である樹脂材料に対
する信頼性の要求は年々厳しいものとなってきている。
従来はリードフレームに半導体チップを接着しモールド
樹脂で封止したパッケージが主流であったが、多ピン化
の限界からボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）の様なパッ
ケージが増えてきている。ＢＧＡはモールド樹脂又は液
状樹脂により封止される。しかし、液状樹脂の場合、非
対称構造のため、硬化後に反りが発生し、実装時にボー
ルの接合が不十分となる可能性がある。
の多ピン化、多様化に伴い周辺材料である樹脂材料に対
する信頼性の要求は年々厳しいものとなってきている。
従来はリードフレームに半導体チップを接着しモールド
樹脂で封止したパッケージが主流であったが、多ピン化
の限界からボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）の様なパッ
ケージが増えてきている。ＢＧＡはモールド樹脂又は液
状樹脂により封止される。しかし、液状樹脂の場合、非
対称構造のため、硬化後に反りが発生し、実装時にボー
ルの接合が不十分となる可能性がある。
【０００３】これは主として、液状を維持するために無
機フィラーの添加量がモールド樹脂コンパウンドに比べ
制限され、熱収縮により反りが発生するためである。ま
たこの発生する反りのために液状樹脂硬化物内部に応力
が発生し、信頼性試験、特に熱衝撃試験においてクラッ
クが生じる恐れがある。このクラックは封止部分の面が
長方形になると顕著となる。このクラックが起こる原因
として冷却時の高い弾性率による応力増加や脆弱化が考
えられる。
機フィラーの添加量がモールド樹脂コンパウンドに比べ
制限され、熱収縮により反りが発生するためである。ま
たこの発生する反りのために液状樹脂硬化物内部に応力
が発生し、信頼性試験、特に熱衝撃試験においてクラッ
クが生じる恐れがある。このクラックは封止部分の面が
長方形になると顕著となる。このクラックが起こる原因
として冷却時の高い弾性率による応力増加や脆弱化が考
えられる。
【０００４】液状樹脂は一般的にエポキシ樹脂、シアネ
ート樹脂等が用いられるが、冷却時の弾性率、脆弱性が
大きく一般的にクラックに対して耐性が劣る。そこでこ
れらの問題点を解決する方法として、１）硬化物の架橋
密度を下げる、２）低応力材を添加する等の対策が考え
られる。しかし、１）の場合は反対に熱時特性、特に接
着性が劣り、２）に関しては作業時（塗布時）の粘性の
関係からその添加量に限界があり効果的な方法とはいえ
ない。また、樹脂側のアプローチとしてはシリコーン樹
脂が候補として挙げられるが、上記特性について改良で
きるものの、透湿性が大きいため、チップへの水蒸気拡
散により、回路部分の腐食が起こる。
ート樹脂等が用いられるが、冷却時の弾性率、脆弱性が
大きく一般的にクラックに対して耐性が劣る。そこでこ
れらの問題点を解決する方法として、１）硬化物の架橋
密度を下げる、２）低応力材を添加する等の対策が考え
られる。しかし、１）の場合は反対に熱時特性、特に接
着性が劣り、２）に関しては作業時（塗布時）の粘性の
関係からその添加量に限界があり効果的な方法とはいえ
ない。また、樹脂側のアプローチとしてはシリコーン樹
脂が候補として挙げられるが、上記特性について改良で
きるものの、透湿性が大きいため、チップへの水蒸気拡
散により、回路部分の腐食が起こる。
【０００５】そこで、特開２０００−３０２９４７号公
報に示すように、ジシロキサン構造を有するシリコーン
変性液状エポキシ樹脂と液状ポリフェノール、硬化促進
剤、無機フィラーからなる液状封止樹脂組成物によっ
て、低応力性、接着性に優れ、耐熱衝撃性を解決でき
た。しかしながら、特開２０００−３０２９４７号公報
の発明では、塗布する基材の種類によって、特にレジス
ト上、表面粗さの大きいものなどは、シリコーン変性液
状エポキシ樹脂の反応性が悪いために、硬化中に樹脂が
にじみ出し、半導体装置の接続端子を汚染することがし
ばしば起こる。
報に示すように、ジシロキサン構造を有するシリコーン
変性液状エポキシ樹脂と液状ポリフェノール、硬化促進
剤、無機フィラーからなる液状封止樹脂組成物によっ
て、低応力性、接着性に優れ、耐熱衝撃性を解決でき
た。しかしながら、特開２０００−３０２９４７号公報
の発明では、塗布する基材の種類によって、特にレジス
ト上、表面粗さの大きいものなどは、シリコーン変性液
状エポキシ樹脂の反応性が悪いために、硬化中に樹脂が
にじみ出し、半導体装置の接続端子を汚染することがし
ばしば起こる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低応力性、
接着性の優れた特性を残したまま、基材への樹脂滲み出
しを大幅に低減した液状封止樹脂組成物を提供するもの
である。それらの樹脂組成物を用いて耐熱衝撃性に優れ
た半導体装置を提供するものである。
接着性の優れた特性を残したまま、基材への樹脂滲み出
しを大幅に低減した液状封止樹脂組成物を提供するもの
である。それらの樹脂組成物を用いて耐熱衝撃性に優れ
た半導体装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、式（１）で示
されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂、式（２）で示
される液状ポリフェノール、マイクロカプセル化イミダ
ゾール誘導体エポキシ化合物、無機フィラーからなり、
該マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキシ化合
物が式（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹
脂１００重量部に対して、０．６重量部以上、１００重
量部以下である液状封止樹脂組成物である。
されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂、式（２）で示
される液状ポリフェノール、マイクロカプセル化イミダ
ゾール誘導体エポキシ化合物、無機フィラーからなり、
該マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキシ化合
物が式（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹
脂１００重量部に対して、０．６重量部以上、１００重
量部以下である液状封止樹脂組成物である。
【化３】
【化４】
また、式（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ
樹脂（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とを加熱反応によ
り生成された化合物、式（２）で示される液状ポリフェ
ノール、マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキ
シ化合物、無機フィラーからなり、該マイクロカプセル
化イミダゾール誘導体エポキシ化合物が該エポキシ樹脂
１００重量部に対して、０．６重量部以上、１００重量
部以下である液状封止樹脂組成物である。更に好ましい
形態としては、上記に記載の液状封止樹脂組成物が、ジ
シロキサン構造を有さない液状エポキシ樹脂及び／又は
結晶性エポキシ樹脂を含む液状封止樹脂組成物であり、
式（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂
（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とのモル比｛（ａ）の
エポキシ基モル数／（ｂ）の水酸基モル数｝が、１〜１
０の範囲で加熱反応により生成されたものである液状封
止樹脂組成物である。また、上記の液状封止樹脂組成物
を用いて封止された半導体装置である。
樹脂（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とを加熱反応によ
り生成された化合物、式（２）で示される液状ポリフェ
ノール、マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキ
シ化合物、無機フィラーからなり、該マイクロカプセル
化イミダゾール誘導体エポキシ化合物が該エポキシ樹脂
１００重量部に対して、０．６重量部以上、１００重量
部以下である液状封止樹脂組成物である。更に好ましい
形態としては、上記に記載の液状封止樹脂組成物が、ジ
シロキサン構造を有さない液状エポキシ樹脂及び／又は
結晶性エポキシ樹脂を含む液状封止樹脂組成物であり、
式（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂
（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とのモル比｛（ａ）の
エポキシ基モル数／（ｂ）の水酸基モル数｝が、１〜１
０の範囲で加熱反応により生成されたものである液状封
止樹脂組成物である。また、上記の液状封止樹脂組成物
を用いて封止された半導体装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明で用いられているシリコー
ン変性エポキシ樹脂としては、その骨格中にジシロキサ
ン結合を有することが必要であり、式（１）で示される
シリコーン変性液状エポキシ樹脂である。また、式
（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂と反
応しうる置換基を有する化合物と該シリコーン変性液状
樹脂とを反応して得られるもの、ビスフェノールＡやビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂のようなジシロキサン構
造を有さないエポキシ樹脂とエポキシ樹脂と反応しうる
カルボン酸、アミン、チオール等の置換基を有しかつジ
シロキサン構造を有する非エポキシ樹脂化合物とを反応
して得られるもの等が挙げられるがこの限りではない。
これらの反応はエポキシ樹脂過剰下のもとで反応を行う
のが好ましい。
ン変性エポキシ樹脂としては、その骨格中にジシロキサ
ン結合を有することが必要であり、式（１）で示される
シリコーン変性液状エポキシ樹脂である。また、式
（１）で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂と反
応しうる置換基を有する化合物と該シリコーン変性液状
樹脂とを反応して得られるもの、ビスフェノールＡやビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂のようなジシロキサン構
造を有さないエポキシ樹脂とエポキシ樹脂と反応しうる
カルボン酸、アミン、チオール等の置換基を有しかつジ
シロキサン構造を有する非エポキシ樹脂化合物とを反応
して得られるもの等が挙げられるがこの限りではない。
これらの反応はエポキシ樹脂過剰下のもとで反応を行う
のが好ましい。
【０００９】式（１）で示されるシリコーン変性エポキ
シ樹脂とビスフェノール類とを加熱反応により生成され
たものを用いることが好ましい。式（１）で示されるシ
リコーン変性エポキシ樹脂とビスフェノール類の反応と
しては、式（１）のエポキシ樹脂（ａ）とビスフェノー
ル類（ｂ）とを混合し、必要により溶媒を加え１００℃
以上の条件で反応させる。当量比｛（ａ）のエポキシ当
量／（ｂ）の水酸基当量｝としては、エポキシ基の過剰
の下での加熱反応が好ましく、（ａ）／（ｂ）が１〜１
０であることがより好ましい。これは当量比が１未満で
あるとエポキシ基が残存しないので液状フェノールを添
加してももはや反応しないためであり、１０を越えると
未反応原料のシリコーンエポキシ樹脂が残り、硬化中に
アウトガスとして周辺部材を汚染する恐れがあるからで
ある。また、本発明のポリフェノールと予め反応するこ
とも可能である。
シ樹脂とビスフェノール類とを加熱反応により生成され
たものを用いることが好ましい。式（１）で示されるシ
リコーン変性エポキシ樹脂とビスフェノール類の反応と
しては、式（１）のエポキシ樹脂（ａ）とビスフェノー
ル類（ｂ）とを混合し、必要により溶媒を加え１００℃
以上の条件で反応させる。当量比｛（ａ）のエポキシ当
量／（ｂ）の水酸基当量｝としては、エポキシ基の過剰
の下での加熱反応が好ましく、（ａ）／（ｂ）が１〜１
０であることがより好ましい。これは当量比が１未満で
あるとエポキシ基が残存しないので液状フェノールを添
加してももはや反応しないためであり、１０を越えると
未反応原料のシリコーンエポキシ樹脂が残り、硬化中に
アウトガスとして周辺部材を汚染する恐れがあるからで
ある。また、本発明のポリフェノールと予め反応するこ
とも可能である。
【００１０】ビスフェノール類の例としては、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、テト
ラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノー
ルＦ、テトラメチルビスフェノールＳ、ジヒドロキシジ
フェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−
ヒドロキシフェノール、ｍ−ヒドロキシフェノール、ｐ
−ヒドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメチル
ビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチ
リデンビス（メチルフェノール）、α−メチルベンジリ
デンビスフェノール、シクロヘキシリデンビスフェノー
ル、アリル化ビスフェノール等が挙げられ、これらは単
独でも混合して用いても良い。
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、テト
ラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノー
ルＦ、テトラメチルビスフェノールＳ、ジヒドロキシジ
フェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−
ヒドロキシフェノール、ｍ−ヒドロキシフェノール、ｐ
−ヒドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメチル
ビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチ
リデンビス（メチルフェノール）、α−メチルベンジリ
デンビスフェノール、シクロヘキシリデンビスフェノー
ル、アリル化ビスフェノール等が挙げられ、これらは単
独でも混合して用いても良い。
【００１１】また本発明の液状樹脂組成物では、既存の
ジグリシジルエーテル類、フェノールノボラックとエピ
クロルヒドリンとの反応で得られるグリシジルエーテル
で常温で液状のもの等を混合することもできる。またこ
れらの液状樹脂にジヒドロキシナフタレンのジグリシジ
ルエーテル、テトラメチルビフェノールのジグリシジル
エーテル等の結晶性のエポキシ樹脂を混合し、液状した
ものを使用することもできる。その添加量は全エポキシ
樹脂の５０重量％以下であることが好ましい。具体的な
例としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ
中に、結晶性の1,6-ジヒドロキシナフタレンのジグリシ
ジルエーテルを混合した液状化物をあげることが出来
る。
ジグリシジルエーテル類、フェノールノボラックとエピ
クロルヒドリンとの反応で得られるグリシジルエーテル
で常温で液状のもの等を混合することもできる。またこ
れらの液状樹脂にジヒドロキシナフタレンのジグリシジ
ルエーテル、テトラメチルビフェノールのジグリシジル
エーテル等の結晶性のエポキシ樹脂を混合し、液状した
ものを使用することもできる。その添加量は全エポキシ
樹脂の５０重量％以下であることが好ましい。具体的な
例としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ
中に、結晶性の1,6-ジヒドロキシナフタレンのジグリシ
ジルエーテルを混合した液状化物をあげることが出来
る。
【００１２】また、これらの液状樹脂にジヒドロキシナ
フタレンのジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェ
ノールのジグリシジルエーテル等の結晶性のエポキシ樹
脂を混合し、液状にしたものを使用することもできる。
特に、フェノールノボラック型の液状エポキシ樹脂や、
ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂が、粘度、線膨
張、密着性の最適化を行うために好ましい。その添加量
は全エポキシ樹脂（式（１）に示されたエポキシ樹脂＋
液状エポキシ樹脂）に対して、一般的には５０重量部以
下が好ましいが、用途により８０重量％以下まで添加す
ることができる。
フタレンのジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェ
ノールのジグリシジルエーテル等の結晶性のエポキシ樹
脂を混合し、液状にしたものを使用することもできる。
特に、フェノールノボラック型の液状エポキシ樹脂や、
ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂が、粘度、線膨
張、密着性の最適化を行うために好ましい。その添加量
は全エポキシ樹脂（式（１）に示されたエポキシ樹脂＋
液状エポキシ樹脂）に対して、一般的には５０重量部以
下が好ましいが、用途により８０重量％以下まで添加す
ることができる。
【００１３】次に本発明に用いられる液状のポリフェノ
ールは式（２）に示され、エポキシ樹脂の硬化剤として
働き、置換基Ｒｉ(i＝1,2,3,4,5)は炭素数３以下のアル
キル基、又はアリル基、又は水素原子であり、２５℃に
おいて、30,000cps以下の液体である。但し、液状封止
樹脂組成物として好適な粘度は２５℃で10,000cps以下
であることが好ましい。粘度は核体数ｎやベンゼン環置
換基の種類により制御することができる。全エポキシ樹
脂に対する添加量は、エポキシ基１モル数に対し0.8〜
1.2の範囲であることが好ましい。これらの範囲を超え
ると、架橋密度が減少し、特に接着強度が低下するから
である。
ールは式（２）に示され、エポキシ樹脂の硬化剤として
働き、置換基Ｒｉ(i＝1,2,3,4,5)は炭素数３以下のアル
キル基、又はアリル基、又は水素原子であり、２５℃に
おいて、30,000cps以下の液体である。但し、液状封止
樹脂組成物として好適な粘度は２５℃で10,000cps以下
であることが好ましい。粘度は核体数ｎやベンゼン環置
換基の種類により制御することができる。全エポキシ樹
脂に対する添加量は、エポキシ基１モル数に対し0.8〜
1.2の範囲であることが好ましい。これらの範囲を超え
ると、架橋密度が減少し、特に接着強度が低下するから
である。
【００１４】本発明の効果を損なわない範囲で本発明の
ポリフェノール以外の硬化剤を添加することも可能であ
る。その例としては、フェノールノボラック樹脂、オル
ソクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂、及び
イミダゾール、ジアザ化合物、ヒドラジッド化合物、ジ
シアンジアミド等のアミン系化合物等が挙げられる。そ
の添加量は全硬化剤中４０重量％以下であることが好ま
しい。
ポリフェノール以外の硬化剤を添加することも可能であ
る。その例としては、フェノールノボラック樹脂、オル
ソクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂、及び
イミダゾール、ジアザ化合物、ヒドラジッド化合物、ジ
シアンジアミド等のアミン系化合物等が挙げられる。そ
の添加量は全硬化剤中４０重量％以下であることが好ま
しい。
【００１５】本発明で用いるマイクロカプセル化イミダ
ゾール誘導体エポキシ化合物は、イミダゾール誘導体と
エポキシ化合物との反応生成物を粉末とし、イソシアネ
ート化合物を反応させ、マイクロカプセル化したもので、
市場より入手できるものである。このものは耐薬品性お
よび貯蔵安定性を高めたものも好適である。
ゾール誘導体エポキシ化合物は、イミダゾール誘導体と
エポキシ化合物との反応生成物を粉末とし、イソシアネ
ート化合物を反応させ、マイクロカプセル化したもので、
市場より入手できるものである。このものは耐薬品性お
よび貯蔵安定性を高めたものも好適である。
【００１６】ここで用いるエポキシ化合物として、例え
ば、ビスフェノールＡ、フェノールノボラック、ビスフ
ェノールＦおよびブロム化ビスフェノールＡ等のグリシ
ジルエーテル型エポキシ樹脂、ダイマー酸ジグリシジル
エステル、フタル酸ジグリシジルエステル等が挙げられ
る。また、イミダゾール誘導体としては、例えば、イミダ
ゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾ
ール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェ
ニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾ
ール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベ
ンジル−２−エチルイミダゾール、１−ベンジル−２−
エチル−５−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−
メチル−５−ヒドロキシジメチルイミダゾール等が挙げ
られる。
ば、ビスフェノールＡ、フェノールノボラック、ビスフ
ェノールＦおよびブロム化ビスフェノールＡ等のグリシ
ジルエーテル型エポキシ樹脂、ダイマー酸ジグリシジル
エステル、フタル酸ジグリシジルエステル等が挙げられ
る。また、イミダゾール誘導体としては、例えば、イミダ
ゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾ
ール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェ
ニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾ
ール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベ
ンジル−２−エチルイミダゾール、１−ベンジル−２−
エチル−５−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−
メチル−５−ヒドロキシジメチルイミダゾール等が挙げ
られる。
【００１７】マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エ
ポキシ化合物の添加量は、エポキシ樹脂１００重量部に
対して、０．６重量部以上、１００重量部以下であるこ
とが好ましい。０．６重量部未満であると硬化性が悪
く、密着性の低下、基材等へのブリードアウトが生じ、
１００重量部を越えると低応力性が劣り、本樹脂により
封止した半導体装置の反りの増大、信頼性が低下する。
ポキシ化合物の添加量は、エポキシ樹脂１００重量部に
対して、０．６重量部以上、１００重量部以下であるこ
とが好ましい。０．６重量部未満であると硬化性が悪
く、密着性の低下、基材等へのブリードアウトが生じ、
１００重量部を越えると低応力性が劣り、本樹脂により
封止した半導体装置の反りの増大、信頼性が低下する。
【００１８】本発明で用いる無機フィラーの例として
は、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、窒化アルミ等
が、導電性フィラーの例としては金、銀、銅、ニッケ
ル、アルミニウム、カーボン等が挙げられる。用途によ
りこれらを複数混合してもよいが、信頼性、コストの点
で絶縁性の場合シリカが、導電性の場合銀が好ましい。
その添加量は特に制限がないが、封止樹脂としての特性
（耐湿性、作業性等）を保つため液状封止樹脂組成物の
６０〜９０重量％であることが好ましい。６０重量％を
下回ると耐湿性が劣り、９０重量％を上回ると製品粘度
が高すぎ、作業性に支障をきたす。
は、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、窒化アルミ等
が、導電性フィラーの例としては金、銀、銅、ニッケ
ル、アルミニウム、カーボン等が挙げられる。用途によ
りこれらを複数混合してもよいが、信頼性、コストの点
で絶縁性の場合シリカが、導電性の場合銀が好ましい。
その添加量は特に制限がないが、封止樹脂としての特性
（耐湿性、作業性等）を保つため液状封止樹脂組成物の
６０〜９０重量％であることが好ましい。６０重量％を
下回ると耐湿性が劣り、９０重量％を上回ると製品粘度
が高すぎ、作業性に支障をきたす。
【００１９】本発明の液状封止樹脂組成物は、前記樹
脂、硬化剤、硬化促進剤と無機フィラー以外に、必要に
応じて顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、カップリン
グ剤等の添加剤を混合し、真空脱泡することにより製造
することができる。
脂、硬化剤、硬化促進剤と無機フィラー以外に、必要に
応じて顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、カップリン
グ剤等の添加剤を混合し、真空脱泡することにより製造
することができる。
【００２０】本発明の液状封止樹脂組成物を用いて、Ｄ
ＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の半導体素子を封止することが出来
る。本樹脂組成物は、半導体素子の中で、ＢＧＡ、ＣＳ
Ｐへの封止がより適している。樹脂組成物の封止方法は
従来の方法で良く、本樹脂組成物により封止された半導
体素子は、樹脂と半導体素子との接着性が良く、樹脂が
低吸水性であるため、熱衝撃性がよく、信頼性の高い半
導体装置となる。
ＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の半導体素子を封止することが出来
る。本樹脂組成物は、半導体素子の中で、ＢＧＡ、ＣＳ
Ｐへの封止がより適している。樹脂組成物の封止方法は
従来の方法で良く、本樹脂組成物により封止された半導
体素子は、樹脂と半導体素子との接着性が良く、樹脂が
低吸水性であるため、熱衝撃性がよく、信頼性の高い半
導体装置となる。
【００２１】
【実施例】＜シリコーン変性エポキシ樹脂の製造例（変
性樹脂−１）＞式（１）のエポキシ樹脂（エポキシ当量
１８１）１００ｇ、ビスフェノールＡ（水酸基当量１１
４）１８ｇに触媒として1,8-シ゛アサ゛ヒ゛スシクロ(5,4,0)ウンテ゛セン
１ｇを添加し、１８０℃で３時間反応させて変性樹脂−
１を得た。
性樹脂−１）＞式（１）のエポキシ樹脂（エポキシ当量
１８１）１００ｇ、ビスフェノールＡ（水酸基当量１１
４）１８ｇに触媒として1,8-シ゛アサ゛ヒ゛スシクロ(5,4,0)ウンテ゛セン
１ｇを添加し、１８０℃で３時間反応させて変性樹脂−
１を得た。
【００２２】＜反応生成物の製造例（変性樹脂−２）＞
式（３）のエポキシ樹脂（エポキシ等量：３３０）１０
０ｇ、ビフェノールＦ（水酸基当量１００）２０ｇに触
媒として1,8-ジアザビスシクロ(5,4,0)ウンデセン１ｇ
を添加し、製造例１と同様に反応を行い変性樹脂−２を
得た。
式（３）のエポキシ樹脂（エポキシ等量：３３０）１０
０ｇ、ビフェノールＦ（水酸基当量１００）２０ｇに触
媒として1,8-ジアザビスシクロ(5,4,0)ウンデセン１ｇ
を添加し、製造例１と同様に反応を行い変性樹脂−２を
得た。
【００２３】
【化５】
【００２４】＜シリコーン変性エポキシ樹脂の製造例
（変性樹脂−３）＞式（１）のエポキシ樹脂（エポキシ
当量１８１）２７０ｇ、ビスフェノールＡ（水酸基当量
１１４）１８ｇに触媒として1,8-ジアザビスシク(5,4,
0) ウンデセン３ｇを添加し、１８０℃で３時間反応さ
せて変性樹脂−１を得た。
（変性樹脂−３）＞式（１）のエポキシ樹脂（エポキシ
当量１８１）２７０ｇ、ビスフェノールＡ（水酸基当量
１１４）１８ｇに触媒として1,8-ジアザビスシク(5,4,
0) ウンデセン３ｇを添加し、１８０℃で３時間反応さ
せて変性樹脂−１を得た。
【００２５】＜実施例１−６、比較例１−６＞表１の処
方に従って秤量し、ミキサーにて混練し、真空脱泡後液
状封止樹脂組成物を作製した。次に樹脂の特性を把握す
るため以下の代用特性を評価した。
方に従って秤量し、ミキサーにて混練し、真空脱泡後液
状封止樹脂組成物を作製した。次に樹脂の特性を把握す
るため以下の代用特性を評価した。
【００２６】（１）接着強度−１：有機基板としてＢＴ
レジン製基板上に ソルダーレジスト（太陽インキ社製
ＰＳＲ−４０００／ＣＡ−４０）を形成した表面に液状
封止樹脂組成物を塗布しその上に２×２ｍｍ角のシリコ
ーンチップを載置し、１５０℃、１８０分で硬化接着さ
せ、常温における接着力をプッシュプルゲージで測定し
た。 （２）接着強度−２：金メッキされた銅製基板上に
（１）と同様にサンプルを作製し、（１）と同様に接着
強度を測定した。
レジン製基板上に ソルダーレジスト（太陽インキ社製
ＰＳＲ−４０００／ＣＡ−４０）を形成した表面に液状
封止樹脂組成物を塗布しその上に２×２ｍｍ角のシリコ
ーンチップを載置し、１５０℃、１８０分で硬化接着さ
せ、常温における接着力をプッシュプルゲージで測定し
た。 （２）接着強度−２：金メッキされた銅製基板上に
（１）と同様にサンプルを作製し、（１）と同様に接着
強度を測定した。
【００２７】（３）弾性率：５０ｍｍ×４ｍｍ×約０．
１ｍｍの試験片を注型で作製し、動的粘弾性測定装置に
て、周波数１０Hzの変位で、常態及び−６５℃における
弾性率を測定した。（常態の弾性率を弾性率１、−６５
℃における弾性率を弾性率２とする） （４）熱衝撃試験：（１）で用いた基板に評価する同じ
樹脂に超微細シリカ（商品名アエロジル）を５重量％添
加し、増粘させた材料をダム材として、１０ｍｍ×２０
ｍｍ×１ｍｍのキャビティを予め形成し、更にこのキャ
ビティに液状封止樹脂組成物を塗布し、硬化させサンプ
ルを作成した。このサンプル（ｎ＝１０）を−６５℃〜
１５０℃の熱サイクル試験にかけ１０００サイクル後の
表面クラックの有無を観察した。
１ｍｍの試験片を注型で作製し、動的粘弾性測定装置に
て、周波数１０Hzの変位で、常態及び−６５℃における
弾性率を測定した。（常態の弾性率を弾性率１、−６５
℃における弾性率を弾性率２とする） （４）熱衝撃試験：（１）で用いた基板に評価する同じ
樹脂に超微細シリカ（商品名アエロジル）を５重量％添
加し、増粘させた材料をダム材として、１０ｍｍ×２０
ｍｍ×１ｍｍのキャビティを予め形成し、更にこのキャ
ビティに液状封止樹脂組成物を塗布し、硬化させサンプ
ルを作成した。このサンプル（ｎ＝１０）を−６５℃〜
１５０℃の熱サイクル試験にかけ１０００サイクル後の
表面クラックの有無を観察した。
【００２８】（５）反り：作製したペーストを用いて１
５×６×０．３ｍｍ（厚さ）のシリコーンチップを厚さ
２５０μｍの銀めっき付銅フレームに、１５０℃、１８
０分で硬化接着させ、低応力性の尺度としてチップの長
手方向を表面粗さ計を用いて上下方向の変位の最大値を
求めた。 （６）ブリード(樹脂の滲み出し)：有機基板としてＢＴ
レジン製基板上にソルダーレジスト（太陽インキ社製Ｐ
ＳＲ−４０００／ＣＡ−４０）を形成した表面に液状封
止樹脂組成物を塗布し、その上に２×２ｍｍ角のシリコ
ーンチップを載置し１５０℃、１８０分で硬化接着さ
せ、硬化前と硬化後のフィレット部分を目視にて比較
し、ブリードの有無を観察した。
５×６×０．３ｍｍ（厚さ）のシリコーンチップを厚さ
２５０μｍの銀めっき付銅フレームに、１５０℃、１８
０分で硬化接着させ、低応力性の尺度としてチップの長
手方向を表面粗さ計を用いて上下方向の変位の最大値を
求めた。 （６）ブリード(樹脂の滲み出し)：有機基板としてＢＴ
レジン製基板上にソルダーレジスト（太陽インキ社製Ｐ
ＳＲ−４０００／ＣＡ−４０）を形成した表面に液状封
止樹脂組成物を塗布し、その上に２×２ｍｍ角のシリコ
ーンチップを載置し１５０℃、１８０分で硬化接着さ
せ、硬化前と硬化後のフィレット部分を目視にて比較
し、ブリードの有無を観察した。
【００２９】上記の測定結果を表１に示す。
【表１】
１）液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ等
量：１７０） ２）式（２）においてＲｉのいずれか一個がアリル基で
のこりが水素基であるアリルフェノール・ホルムアルデ
ヒド樹脂（水酸基等量１４１、粘度2000cps） ３）住友デュレズ社製PR-51470（水酸基等量：１０５） ４）2-フェニル-4-メチルイミダゾール ５）γ-グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン ６）ブチルセロソルブアセテート ７）平均粒径６μｍ、最大粒径６０μｍの球状シリカ ８）式（１）で示されるエポキシ当量１８１のシリコー
ン変成エポキシ樹脂
量：１７０） ２）式（２）においてＲｉのいずれか一個がアリル基で
のこりが水素基であるアリルフェノール・ホルムアルデ
ヒド樹脂（水酸基等量１４１、粘度2000cps） ３）住友デュレズ社製PR-51470（水酸基等量：１０５） ４）2-フェニル-4-メチルイミダゾール ５）γ-グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン ６）ブチルセロソルブアセテート ７）平均粒径６μｍ、最大粒径６０μｍの球状シリカ ８）式（１）で示されるエポキシ当量１８１のシリコー
ン変成エポキシ樹脂
【００３０】
【発明の効果】本発明は、シリコーン変性エポキシ樹脂
と液状フェノール樹脂の組み合わせにより、接着性、低
温域の弾性率が低い樹脂組成物が得られ、更に低温域ま
で低応力性を維持することによって、耐熱衝撃性に優れ
た樹脂組成物が得られた。それらの特性を維持しつつ、
マイクロカプセル化イミダゾールによって反応性を高
め、基材への樹脂の滲み出しによる接続端子汚染を抑え
た、信頼接続性の高い液状封止樹脂組成物である。
と液状フェノール樹脂の組み合わせにより、接着性、低
温域の弾性率が低い樹脂組成物が得られ、更に低温域ま
で低応力性を維持することによって、耐熱衝撃性に優れ
た樹脂組成物が得られた。それらの特性を維持しつつ、
マイクロカプセル化イミダゾールによって反応性を高
め、基材への樹脂の滲み出しによる接続端子汚染を抑え
た、信頼接続性の高い液状封止樹脂組成物である。
Claims (6)
- 【請求項１】 式（１）で示されるシリコーン変性液状
エポキシ樹脂、式（２）で示される液状ポリフェノー
ル、マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキシ化
合物、無機フィラーからなり、該マイクロカプセル化イ
ミダゾール誘導体エポキシ化合物が該式（１）で示され
るシリコーン変性液状エポキシ樹脂１００重量部に対し
て、０．６重量部以上、１００重量部以下であることを
特徴とする液状封止樹脂組成物。 【化１】 【化２】 - 【請求項２】 請求項１に記載の液状封止樹脂組成物
が、ジシロキサン構造を有さない液状エポキシ樹脂及び
／又は結晶性エポキシ樹脂を含む液状封止樹脂組成物。 - 【請求項３】 式（１）で示されるシリコーン変性液状
エポキシ樹脂（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とを加熱
反応により生成した化合物、式（２）で示される液状ポ
リフェノール、マイクロカプセル化イミダゾール誘導体
エポキシ化合物、無機フィラーからなり、該マイクロカ
プセル化イミダゾール誘導体エポキシ化合物が式（１）
で示されるシリコーン変性液状エポキシ樹脂１００重量
部に対して、０．６重量部以上、１００重量部以下であ
ることを特徴とする液状封止樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項３に記載の液状封止樹脂組成物
が、ジシロキサン構造を有さない液状エポキシ樹脂及び
／又は結晶性エポキシ樹脂を含む液状封止樹脂組成物。 - 【請求項５】 式（１）で示されるシリコーン変性液状
エポキシ樹脂（ａ）とビスフェノール類（ｂ）とのモル
比｛（ａ）のエポキシ基モル数／（ｂ）の水酸基モル
数｝が、１〜１０の範囲で加熱反応により生成されたも
のである請求項２記載の液状封止樹脂組成物。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の液状封
止樹脂組成物を用いて封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105698A JP2003292572A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105698A JP2003292572A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003292572A true JP2003292572A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=29243173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002105698A Pending JP2003292572A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003292572A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006199758A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用液状封止樹脂組成物及びそれを用いて封止される半導体装置 |
| KR20160124838A (ko) | 2014-03-25 | 2016-10-28 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | 액상 수지 조성물, 경화물, 배선 구조체 및 이 배선 구조체를 이용한 실장체 |
-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002105698A patent/JP2003292572A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006199758A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用液状封止樹脂組成物及びそれを用いて封止される半導体装置 |
| KR20160124838A (ko) | 2014-03-25 | 2016-10-28 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | 액상 수지 조성물, 경화물, 배선 구조체 및 이 배선 구조체를 이용한 실장체 |
| US9624369B2 (en) | 2014-03-25 | 2017-04-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Liquid resin composition, cured product, wiring structure, and package using wiring structure |
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