JP2653604B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物Info
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- JP2653604B2 JP2653604B2 JP12192492A JP12192492A JP2653604B2 JP 2653604 B2 JP2653604 B2 JP 2653604B2 JP 12192492 A JP12192492 A JP 12192492A JP 12192492 A JP12192492 A JP 12192492A JP 2653604 B2 JP2653604 B2 JP 2653604B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- phenol
- thermosetting resin
- resin composition
- water absorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- 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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス転移点（以下Ｔ
ｇ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。
ｇ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。
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
吸水性の点で改良に限界があり、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。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。この他に、エポキシ樹脂に代わる高耐熱性を有する
樹脂としては、シアネートエステル樹脂が公知である。
この樹脂は、積層板成形のように長いプレス時間をかけ
る場合には、Ｔｇが高く、比較的低吸水性の硬化物とな
る。しかし、これを封止材などの短時間成形に用いる場
合は、硬化速度が非常に遅く、金型からの離型性も悪
い。硬化性を上げるため、ノニルフェノール、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化触媒を増やす
と、Ｔｇが下がり、脆くなり、吸水率も大きくなるなど
の問題がある。
脂が主流である。しかし、エポキシ樹脂は、耐熱性と低
吸水性の点で改良に限界があり、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。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。この他に、エポキシ樹脂に代わる高耐熱性を有する
樹脂としては、シアネートエステル樹脂が公知である。
この樹脂は、積層板成形のように長いプレス時間をかけ
る場合には、Ｔｇが高く、比較的低吸水性の硬化物とな
る。しかし、これを封止材などの短時間成形に用いる場
合は、硬化速度が非常に遅く、金型からの離型性も悪
い。硬化性を上げるため、ノニルフェノール、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化触媒を増やす
と、Ｔｇが下がり、脆くなり、吸水率も大きくなるなど
の問題がある。
【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、高耐熱性、高靭性で、かつ低吸水性を有し、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。
ころは、高耐熱性、高靭性で、かつ低吸水性を有し、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化合物とフェノール変性ポ
リブタジエン樹脂とからなることを特徴とする熱硬化性
樹脂組成物である。
されるジシアネートエステル化合物とフェノール変性ポ
リブタジエン樹脂とからなることを特徴とする熱硬化性
樹脂組成物である。
【０００６】
【化１】
【０００７】
【作用】本発明において用いられるジシアネートエステ
ル化合物は、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、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。
ル化合物は、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、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。
【０００８】本発明で用いられる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、2
000より高いと耐熱性が低下する。
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、2
000より高いと耐熱性が低下する。
【０００９】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、フェノール変性ポリブタジエン樹脂中の5
重量％以上、50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、成形時の離型
性が悪く、成形品の吸水率が大きくなる。
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、フェノール変性ポリブタジエン樹脂中の5
重量％以上、50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、成形時の離型
性が悪く、成形品の吸水率が大きくなる。
【００１０】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化合物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、離型性が悪く、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。
シアネートエステル化合物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、離型性が悪く、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。
【００１１】ジシアネートエステル化合物とフェノール
変性ポリブタジエン樹脂は、100〜200℃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
くことが望ましい。
変性ポリブタジエン樹脂は、100〜200℃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
くことが望ましい。
【００１２】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化促進剤、シリカ
粉末などの無機充填材、滑剤、難燃剤、離型剤、シラン
カップリング剤、着色剤などを必要に応じて適宜配合添
加し、加熱混練することによって成形材料にすることが
できる。
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化促進剤、シリカ
粉末などの無機充填材、滑剤、難燃剤、離型剤、シラン
カップリング剤、着色剤などを必要に応じて適宜配合添
加し、加熱混練することによって成形材料にすることが
できる。
【００１３】本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いた硬化
樹脂は、誘電率、誘電正接も小さいので、低誘電率積層
板用にも好適である。
樹脂は、誘電率、誘電正接も小さいので、低誘電率積層
板用にも好適である。
【００１４】
（実施例１〜３）撹拌装置、減圧蒸留装置及び温度計を
付けた反応容器に、ジシアネートエステル化合物とフェ
ノール変性ポリブタジエン樹脂、更に実施例１では、ナ
フテン酸コバルトを表１の処方に従って入れ、加熱す
る。減圧下（約20mmHg）、150℃で融点が50〜70℃にな
るよう反応させた。生成樹脂の融点は表１に示した。
付けた反応容器に、ジシアネートエステル化合物とフェ
ノール変性ポリブタジエン樹脂、更に実施例１では、ナ
フテン酸コバルトを表１の処方に従って入れ、加熱す
る。減圧下（約20mmHg）、150℃で融点が50〜70℃にな
るよう反応させた。生成樹脂の融点は表１に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】（比較例１）ジシアネートエステル化合物
だけを、実施例１と同様に反応させた。生成樹脂の融点
は表１に示した。
だけを、実施例１と同様に反応させた。生成樹脂の融点
は表１に示した。
【００１７】（実施例４〜６）表２に示す配合に従っ
て、実施例１〜３で得た樹脂に、硬化促進剤、シリカ粉
末、エポキシシラン及び離型剤を加え、熱ロールで混練
して成形材料を得た。得られた成形材料を、トランスフ
ァー成形により、180℃３分で成形し、外観の良好な成
形品が得られた。この成形品をさらに180℃、８時間後
硬化を行い、特性を評価した。結果を表２に示す。
て、実施例１〜３で得た樹脂に、硬化促進剤、シリカ粉
末、エポキシシラン及び離型剤を加え、熱ロールで混練
して成形材料を得た。得られた成形材料を、トランスフ
ァー成形により、180℃３分で成形し、外観の良好な成
形品が得られた。この成形品をさらに180℃、８時間後
硬化を行い、特性を評価した。結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】実施例４〜６の成形材料は、Ｔｇが高く、
靭性（破断エネルギー）が大きく、しかも吸水率が小さ
い。65℃、95％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐半田クラ
ック性も良好であった。
靭性（破断エネルギー）が大きく、しかも吸水率が小さ
い。65℃、95％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐半田クラ
ック性も良好であった。
【００２０】（比較例２）比較例１のシアネートエステ
ル樹脂を用いて、実施例４と同様に成形材料化したが、
硬化不良で、離型性も悪く、成形が困難であった。
ル樹脂を用いて、実施例４と同様に成形材料化したが、
硬化不良で、離型性も悪く、成形が困難であった。
【００２１】（比較例３）比較例１のシアネートエステ
ル樹脂を用い、硬化性を上げるため、硬化触媒を増やし
て、実施例４と同様に成形材料化した。結果を表２に示
す。硬化性は向上したが、離型性は良くなかった。Ｔｇ
はエポキシ樹脂と同程度に低く、靭性も大きくない。吸
水率もエポキシ樹脂と同程度に大きい。耐半田クラック
性も良くなかった。
ル樹脂を用い、硬化性を上げるため、硬化触媒を増やし
て、実施例４と同様に成形材料化した。結果を表２に示
す。硬化性は向上したが、離型性は良くなかった。Ｔｇ
はエポキシ樹脂と同程度に低く、靭性も大きくない。吸
水率もエポキシ樹脂と同程度に大きい。耐半田クラック
性も良くなかった。
【００２２】（比較例４）エポキシ樹脂を用いて、実施
例４と同様に成形材料化した。結果を表２に示す。Ｔｇ
は実施例１〜３に比べて低く、吸水率は大きい。
例４と同様に成形材料化した。結果を表２に示す。Ｔｇ
は実施例１〜３に比べて低く、吸水率は大きい。
【００２３】
【発明の効果】本発明による熱硬化性樹脂組成物の硬化
物は高Ｔｇであり、靭性に優れ、しかも吸水率が小さ
い。これを半導体封止に用いた場合、半導体の耐半田ク
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。
物は高Ｔｇであり、靭性に優れ、しかも吸水率が小さ
い。これを半導体封止に用いた場合、半導体の耐半田ク
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。
Claims (2)
- 【請求項１】 式（１）で示されるジシアネートエス
テル化合物とフェノール変性ポリブタジエン樹脂とから
なることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 【化１】 - 【請求項２】 フェノール類がフェノール、クレゾー
ル、及びキシレノールよりなる群から選択された１種以
上のフェノール類である請求項１記載の熱硬化性樹脂組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12192492A JP2653604B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12192492A JP2653604B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05310673A JPH05310673A (ja) | 1993-11-22 |
| JP2653604B2 true JP2653604B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=14823292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12192492A Expired - Lifetime JP2653604B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653604B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3310426B2 (ja) * | 1993-12-08 | 2002-08-05 | 住友ベークライト株式会社 | 低誘電率熱硬化性樹脂組成物 |
| GB2341186A (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-08 | Fire & Vision Limited | Fire protection composition |
| FR2812297B1 (fr) * | 2000-07-28 | 2006-06-16 | D Applic Nouvelles De Procedes | Nouvelle composition elastomere thermodurcissable a base de polycyanurate modifie a tenue thermique amelioree |
| US9332637B2 (en) * | 2013-11-04 | 2016-05-03 | Novoset Llc | Ultra low loss dielectric thermosetting resin compositions and high performance laminates manufactured therefrom |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP12192492A patent/JP2653604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05310673A (ja) | 1993-11-22 |
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