JP2892343B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエポキシ樹脂組成物
に係り、特に電子部品、電気部品、とりわけ半導体装置
の封止に適したエポキシ樹脂組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】エポキシ樹脂は、電気特性、機械特性、
耐湿性などに優れているため信頼性の高い絶縁材料とし
て半導体装置、電子部品、電気部品の封止や含浸などに
広く用いられている。 【0003】特に半導体装置の封止材料としては、従来
のセラミックや金属によるハーメチックシール方式に比
べ安価で大量生産が可能なことから、近年、樹脂による
封止が半導体パッケージングの主流となってきている。 【0004】半導体封止材料として樹脂に要求される特
性は、素子上のAl配線の腐食による断線不良に対する
耐腐食性、またチップとフレームをつなぐAuワイヤー
の熱衝撃などによる断線不良に対する耐熱衝撃性などが
主なものとして挙げられる。最近においては、半導体素
子の高集積化に伴いAl配線はさらに微細化し、またチ
ップサイズも大型化してきており、一方パッケージの小
型化、薄肉化も急激に進んできている。 【0005】このような半導体封止技術の動向からして
フラットパッケージを表面実装する場合、260℃の半
田に5〜10秒耐える必要がある。フラットパッケージ
は、素子上下の樹脂厚が薄く、260℃の半田に漬ける
と樹脂のクラックや耐湿性の低下が発生する。 【0006】これらの問題の対策として、樹脂の内部応
力を下げることが一つの方法だが、普通に用いられてい
る低応力化技術、例えばゴムなどの添加による変性樹脂
を半導体封止用樹脂として用いた場合、耐湿性を低下さ
せるという欠点がある。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のエポキシ樹脂組成物は内部応力が大きく、大型素子を
封止した場合、熱衝撃によりAuワイヤーオープンや樹
脂クラックなどを生じやすい。また半田浸漬などの処理
により樹脂がフレームと容易に剥離し、不良発生の原因
となる。 【0008】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、その目的は、低応力で、フレーム素
材に対する密着性が良好であり、かつ高い耐湿信頼性の
エポキシ樹脂組成物を提供することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに本発明は請求項1の発明として、(a):エポキシ
樹脂、 (b):硬化剤としてのフェノール樹脂、
(c):硬化促進剤としての1.8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7又はその塩、(d):シ
ロキサン鎖の末端又は内部にエポキシ基を有するエポキ
シ変性シリコーン化合物、(e):無機質充填剤を必須
成分とし、かつ前記1.8−ジアザビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7又はその塩が、予め前記フェノール
樹脂に溶融混合されているエポキシ樹脂組成物を提供す
る。 【0010】また請求項2の発明として、前記エポキシ
樹脂のエポキシ当量と前記フェノール樹脂のフェノール
性水酸基当量の当量比(エポキシ当量/OH当量)が
0.5〜1.5の範囲内にある請求項1記載のエポキシ
樹脂組成物を提供する。 【0011】更に請求項3の発明として、前記エポキシ
変性シリコーン化合物が脂環式エポキシ基を有するジメ
チルシロキサン誘導体である請求項1記載のエポキシ樹
脂組成物を提供する。 【0012】また請求項4の発明としては、前記エポキ
シ変性シリコーン化合物が全樹脂組成物の0.05〜5
重量%の範囲内にある請求項1記載のエポキシ樹脂組成
物を提供する。 【0013】更に請求項5の発明として、前記エポキシ
変性シリコーン化合物が予め前記エポキシ樹脂又は前記
フェノール樹脂に溶融混合されている請求項1記載のエ
ポキシ樹脂組成物を提供する。 【0014】これらに加えて請求項6の発明として、前
記無機質充填剤の主成分が溶融シリカ及び結晶性シリカ
から選ばれる1種又は2種である請求項1記載のエポキ
シ樹脂組成物を提供する。 【0015】 【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について詳し
く説明する。 【0016】本発明において用いられるエポキシ樹脂
(a)成分は通常知られているものであって、特に限定
はされない。 【0017】用いることのできるものとしては、例えば
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキ
シ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂な
ど一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂
が挙げられる。 【0018】これらのエポキシ樹脂は2種以上を混合し
て用いてもよい。 【0019】また、これらのエポキシ樹脂は塩素イオン
の含有量が10ppm以下、加水分解性塩素の含有量
0.1重量%以下のものが望ましい。またエポキシ樹脂
としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が最も適
しており、特にエポキシ当量170〜300のノボラッ
ク型エポキシ樹脂を用いた場合に優れた特性を得ること
ができる。 【0020】本発明において用いる硬化剤としてのフェ
ノール樹脂(b)成分としては、フェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert―ブチルフ
ェノールノボラック樹脂、、ノニルフェノールノボラッ
ク樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型
フェノール樹脂、ビスフェノールAなどが挙げられる。 【0021】これらのフェノール樹脂は2種以上を混合
して用いてもよい。 【0022】また、エポキシ樹脂(a)成分とフェノー
ル樹脂(b)成分との配合比率は、エポキシ樹脂のエポ
キシ当量とフェノール樹脂のフェノール性水酸基当量と
の当量比(エポキシ当量/OH当量)が0.5〜1.5
になるようにすることが好ましい。当量比がこの範囲か
らはずれると強度が低下してしまうので好ましくない。 【0023】本発明において用いる硬化促進剤としての
1.8―ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7
(以下DBUと略記する)及びその塩(c)成分として
は、フェノール塩、2―エチルヘキサン酸塩、オレイン
酸塩、p―トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩などが挙げら
れる。 【0024】本発明において特に注目すべきことは、D
BUの使用態様である。 【0025】DBUはエポキシ樹脂系組成物の硬化促進
剤として知られているものであるが(例えば特開昭55
―5929号)、トリフェニルホスフィンなどのリン化
合物系硬化促進剤に比べて樹脂硬化物の電気的特性に劣
り、特に樹脂封止型半導体装置の封止材料として用いた
場合、耐Al配線腐食試験用素子によるバイアス−プレ
ッシャークッカー試験の耐湿信頼性において不十分なも
のである。 【0026】しかしながら、DBUは後述するエポキシ
変性シリコーン化合物(d)成分と併用すると特異性を
発現する。すなわち、DBUとエポキシ変性シリコーン
化合物とをフェノール硬化剤系エポキシ樹脂組成物に添
加すると、トリフェニルホスフィン硬化促進剤系エポキ
シ樹脂組成物には見られないフレーム材質への高い密着
性を示し、低応力でありながら、耐湿信頼性においてト
リフェニルホスフィン使用の半導体封止用樹脂組成物と
比べて何ら遜色のない樹脂組成物が得られる。 【0027】これらの特性はDBUとエポキシ変性シリ
コーン化合物とを併用した場合にのみ得られ、DBU単
独あるいはエポキシ変性シリコーン化合物と他の硬化促
進剤とを用いた場合には見られないものである。 【0028】DBUは常温で液体であり、粉末樹脂、無
機質充填剤混合物に均一に分散させるのは困難である。
また無機質充填剤に液体のまま混合すると充填剤の表面
への吸着をまぬがれることができず、添加量と触媒活性
との間に食い違いが生じてしまう。 【0029】そこで、予め硬化剤であるフェノール樹脂
にDBUを溶融混合して用いると、取り扱い易くかつ曲
げ強さ等の特性が良好な樹脂組成物が得られる。 【0030】常温で液体であるDBUの塩についても同
様の処理をして用いることができる。 【0031】本発明において用いるエポキシ変性シリコ
ーン化合物(d)成分としては、シロキサン鎖の末端又
は内部にエポキシ基を有するものであればいかなるもの
でもよい。 【0032】用いることのできるものとしては、例えば
下記一般式(1)で示されるポリグリシドキシプロピル
メチルシロキサン、下記一般式(2)で示されるポリグ
リシドキシプロピルメチル−ジメチルシロキサンコポリ
マー、下記一般式(3)で示されるポリグリシドキシプ
ロピルメチルポリエーテルメチルシロキサンコポリマ
ー、下記一般式(4)で示されるポリ(エポキシシクロ
ヘキシル)エチルメチルシロキサン、下記一般式(5)
で示されるポリエポキシシクロヘキシルエチルメチル−
ジメチルシロキサンコポリマーなどが挙げられる。 【0033】 【化1】これらのエポキシ変性シリコーン化合物は他の樹脂組成
物中に直接添加してもよいし、あるいはエポキシ樹脂又
はフェノール樹脂に予め溶融混合して用いてもよい。 【0034】また、これらのエポキシ変性シリコーン化
合物は2種以上を混合して用いてもよい。 【0035】エポキシ変性シリコーン化合物の好ましい
添加量は全樹脂組成物重量に対し0.05〜5重量%で
あり、これ以上の添加は成形性の低下を招くので好まし
くない。 【0036】本発明において用いる無機質充填剤(e)
成分としては、例えば溶融シリカ粉末、結晶性シリカ粉
末、ガラス繊維、タルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシ
ウム粉末、炭酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、マ
グネシア粉末などが挙げられ、これらの中でも溶融シリ
カ粉末や結晶性シリカ粉末が最も好ましい。 【0037】これらの無機質充填剤は2種以上を混合し
て用いてもよい。 【0038】本発明に係る(a)成分〜(e)成分を必
須成分とするエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて他の
添加成分、例えば天然ワックス類、合成ワックス類、直
鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類もしくはパ
ラフィン類などの離型剤、塩素化パラフィン、ブロムト
ルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなど
の難燃剤、カーボンブラックなどの着色剤、シランカッ
プリング剤などを適宜添加しても差し支えない。 【0039】本発明によるエポキシ樹脂組成物は、例え
ばミキサーによって十分に混合した後、さらに熱ロール
による溶融混合処理又はニーダーなどによる混合処理を
加えることにより均一に混合し、この後コンプレッショ
ン、トランスファー又はインジェクション成形に供され
る。 【0040】本発明の樹脂組成物を用いて半導体装置を
封止することにより樹脂封止型半導体装置を容易に製造
することができる。封止法の最も一般的な方法は低圧ト
ランスファ法であるが、インジェクション成形、圧縮成
形、注型などによる封止法も適用できる。 【0041】エポキシ樹脂組成物による封止に際して
は、加熱硬化をすることにより、この組成物の硬化物に
よって封止された樹脂封止型半導体装置を得ることがで
きる。硬化に際しては150℃以上に加熱することが特
に望ましい。 【0042】本発明でいう半導体装置とは集積回路、大
規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード
などであるが、特にこれらに限定されるものではない。 【0043】 【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 (実施例1〜3)エポキシ当量200のクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂(A)、分子量700のフェノー
ルノボラック樹脂(B)、DBU、下記一般式(6)で
示されるポリ(エポキシシクロヘキシル)エチルメチル
−ジメチルシロキサンコポリマー(下記式中x/y=2
0、分子量35000、以下PECSiと略記する)、
下記一般式(7)で示されるポリ(グリシドキシ)プロ
ピルメチル−ジメチルシロキサンコポリマー(下記式中
x/y=40、分子量45000、以下PGSiと略記
する)、溶融シリカ(C)、シランカップリング剤
(D)、カルナバワックス(E)を下記表1に示す配合
割合(重量部)でミキサーを用いて混合した後、ロール
で混練し冷却して、この後、粉砕して実施例1〜3のエ
ポキシ樹脂組成物とした。DBUは、フェノール樹脂中
に予め溶融混合したものを用いた。 【0044】 【化2】 【0045】 【表1】(実施例4)実施例1に示した各配合成分を上記表1に
示した割合で混合する際、エポキシ樹脂成分とPECS
i成分とを予め溶融混合したものを用いた。以後、実施
例1〜3と同様の操作を行ない実施例4のエポキシ樹脂
組成物を得た。 (実施例5)実施例1に示した各配合成分を上記表1に
示した割合で混合する際、フェノール樹脂成分とPEC
Si成分とを予め溶融混合したものを用いた。以後、実
施例1〜3と同様の操作を行ない実施例5のエポキシ樹
脂組成物を得た。 (比較例1〜3)エポキシ当量200のクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、分子量700のフェノールノボ
ラック樹脂、DBU、TPP(トリフェニルホスフィ
ン)、PECSi、ポリジメチルシロキサンを上記表1
に示した割合で配合し、実施例と同様の操作により比較
例1〜3のエポキシ樹脂組成物を得た。 【0046】上記の各エポキシ樹脂組成物を用いて18
0℃、3時間のトランスファ成形条件で試験片を作り、
体積抵抗率、曲げ強さ、曲げ弾性率の測定を行なった。
またこれらのエポキシ樹脂組成物を半導体フレーム用材
料である鉄ニッケル合金(Ni 42%)板上に成形
し、板に水平方向に力を加えて樹脂がはがれる時の荷重
を測定し、フレームに対する密着性を調べた。 【0047】結果を下記表2に示す。 【0048】 【表2】 さらに実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を用いて
180℃、3分間の条件で、耐湿性試験用の半導体素子
(アルミニウム配線腐食チェック用のテスト素子)を封
止し、得られた耐湿性試験用半導体装置を125℃の高
温高圧蒸気下で15Vの電圧を印加して耐湿性試験を行
なった(B−PCT)。 【0049】結果を下記表3に示す。 【0050】 【表3】 次に耐半田浸漬性をテストした。実施例及び比較例のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて、上記と同様の耐湿性試験用
素子を厚さ2mmのフラットパッケージに175℃、3
時間の条件で成形した後、180℃、4時間のアフター
キュアを行なった。この後85℃×85%RH、72時
間の吸湿処理を行ない、260℃の半田槽に5秒間浸漬
した。しかる後に127℃の高温高圧水蒸気下での耐湿
性試験を行ない不良発生を調べた。 【0051】結果を下記表4に示す。 【0052】 【表4】 上記表2〜表4に示されるように、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、比較例のエポキシ樹脂組成物に比べてフレ
ーム材料への密着性がよく、かつ低弾性化されており、
信頼性の高い低応力化高密着性樹脂として、電子部品、
電気部品の封止及び含浸などに適していることが分か
る。 【0053】また本発明のエポキシ樹脂組成物を樹脂封
止型半導体装置に適用した場合には、高い耐湿信頼性を
有し、フレーム−樹脂の密着性がよいことから、特に半
田浸漬用のフラットパッケージなどに適していることが
分かる。 【0054】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のエポキシ
樹脂組成物は耐湿信頼性、低い内部応力、及びフレーム
基材への高い密着性などの特性に優れ、電子部品、電気
部品の封止及び含浸などに、また樹脂封止型半導体装置
に有利に適用されるものである。
に係り、特に電子部品、電気部品、とりわけ半導体装置
の封止に適したエポキシ樹脂組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】エポキシ樹脂は、電気特性、機械特性、
耐湿性などに優れているため信頼性の高い絶縁材料とし
て半導体装置、電子部品、電気部品の封止や含浸などに
広く用いられている。 【0003】特に半導体装置の封止材料としては、従来
のセラミックや金属によるハーメチックシール方式に比
べ安価で大量生産が可能なことから、近年、樹脂による
封止が半導体パッケージングの主流となってきている。 【0004】半導体封止材料として樹脂に要求される特
性は、素子上のAl配線の腐食による断線不良に対する
耐腐食性、またチップとフレームをつなぐAuワイヤー
の熱衝撃などによる断線不良に対する耐熱衝撃性などが
主なものとして挙げられる。最近においては、半導体素
子の高集積化に伴いAl配線はさらに微細化し、またチ
ップサイズも大型化してきており、一方パッケージの小
型化、薄肉化も急激に進んできている。 【0005】このような半導体封止技術の動向からして
フラットパッケージを表面実装する場合、260℃の半
田に5〜10秒耐える必要がある。フラットパッケージ
は、素子上下の樹脂厚が薄く、260℃の半田に漬ける
と樹脂のクラックや耐湿性の低下が発生する。 【0006】これらの問題の対策として、樹脂の内部応
力を下げることが一つの方法だが、普通に用いられてい
る低応力化技術、例えばゴムなどの添加による変性樹脂
を半導体封止用樹脂として用いた場合、耐湿性を低下さ
せるという欠点がある。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のエポキシ樹脂組成物は内部応力が大きく、大型素子を
封止した場合、熱衝撃によりAuワイヤーオープンや樹
脂クラックなどを生じやすい。また半田浸漬などの処理
により樹脂がフレームと容易に剥離し、不良発生の原因
となる。 【0008】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、その目的は、低応力で、フレーム素
材に対する密着性が良好であり、かつ高い耐湿信頼性の
エポキシ樹脂組成物を提供することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに本発明は請求項1の発明として、(a):エポキシ
樹脂、 (b):硬化剤としてのフェノール樹脂、
(c):硬化促進剤としての1.8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7又はその塩、(d):シ
ロキサン鎖の末端又は内部にエポキシ基を有するエポキ
シ変性シリコーン化合物、(e):無機質充填剤を必須
成分とし、かつ前記1.8−ジアザビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7又はその塩が、予め前記フェノール
樹脂に溶融混合されているエポキシ樹脂組成物を提供す
る。 【0010】また請求項2の発明として、前記エポキシ
樹脂のエポキシ当量と前記フェノール樹脂のフェノール
性水酸基当量の当量比(エポキシ当量/OH当量)が
0.5〜1.5の範囲内にある請求項1記載のエポキシ
樹脂組成物を提供する。 【0011】更に請求項3の発明として、前記エポキシ
変性シリコーン化合物が脂環式エポキシ基を有するジメ
チルシロキサン誘導体である請求項1記載のエポキシ樹
脂組成物を提供する。 【0012】また請求項4の発明としては、前記エポキ
シ変性シリコーン化合物が全樹脂組成物の0.05〜5
重量%の範囲内にある請求項1記載のエポキシ樹脂組成
物を提供する。 【0013】更に請求項5の発明として、前記エポキシ
変性シリコーン化合物が予め前記エポキシ樹脂又は前記
フェノール樹脂に溶融混合されている請求項1記載のエ
ポキシ樹脂組成物を提供する。 【0014】これらに加えて請求項6の発明として、前
記無機質充填剤の主成分が溶融シリカ及び結晶性シリカ
から選ばれる1種又は2種である請求項1記載のエポキ
シ樹脂組成物を提供する。 【0015】 【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について詳し
く説明する。 【0016】本発明において用いられるエポキシ樹脂
(a)成分は通常知られているものであって、特に限定
はされない。 【0017】用いることのできるものとしては、例えば
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキ
シ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂な
ど一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂
が挙げられる。 【0018】これらのエポキシ樹脂は2種以上を混合し
て用いてもよい。 【0019】また、これらのエポキシ樹脂は塩素イオン
の含有量が10ppm以下、加水分解性塩素の含有量
0.1重量%以下のものが望ましい。またエポキシ樹脂
としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が最も適
しており、特にエポキシ当量170〜300のノボラッ
ク型エポキシ樹脂を用いた場合に優れた特性を得ること
ができる。 【0020】本発明において用いる硬化剤としてのフェ
ノール樹脂(b)成分としては、フェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert―ブチルフ
ェノールノボラック樹脂、、ノニルフェノールノボラッ
ク樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型
フェノール樹脂、ビスフェノールAなどが挙げられる。 【0021】これらのフェノール樹脂は2種以上を混合
して用いてもよい。 【0022】また、エポキシ樹脂(a)成分とフェノー
ル樹脂(b)成分との配合比率は、エポキシ樹脂のエポ
キシ当量とフェノール樹脂のフェノール性水酸基当量と
の当量比(エポキシ当量/OH当量)が0.5〜1.5
になるようにすることが好ましい。当量比がこの範囲か
らはずれると強度が低下してしまうので好ましくない。 【0023】本発明において用いる硬化促進剤としての
1.8―ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7
(以下DBUと略記する)及びその塩(c)成分として
は、フェノール塩、2―エチルヘキサン酸塩、オレイン
酸塩、p―トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩などが挙げら
れる。 【0024】本発明において特に注目すべきことは、D
BUの使用態様である。 【0025】DBUはエポキシ樹脂系組成物の硬化促進
剤として知られているものであるが(例えば特開昭55
―5929号)、トリフェニルホスフィンなどのリン化
合物系硬化促進剤に比べて樹脂硬化物の電気的特性に劣
り、特に樹脂封止型半導体装置の封止材料として用いた
場合、耐Al配線腐食試験用素子によるバイアス−プレ
ッシャークッカー試験の耐湿信頼性において不十分なも
のである。 【0026】しかしながら、DBUは後述するエポキシ
変性シリコーン化合物(d)成分と併用すると特異性を
発現する。すなわち、DBUとエポキシ変性シリコーン
化合物とをフェノール硬化剤系エポキシ樹脂組成物に添
加すると、トリフェニルホスフィン硬化促進剤系エポキ
シ樹脂組成物には見られないフレーム材質への高い密着
性を示し、低応力でありながら、耐湿信頼性においてト
リフェニルホスフィン使用の半導体封止用樹脂組成物と
比べて何ら遜色のない樹脂組成物が得られる。 【0027】これらの特性はDBUとエポキシ変性シリ
コーン化合物とを併用した場合にのみ得られ、DBU単
独あるいはエポキシ変性シリコーン化合物と他の硬化促
進剤とを用いた場合には見られないものである。 【0028】DBUは常温で液体であり、粉末樹脂、無
機質充填剤混合物に均一に分散させるのは困難である。
また無機質充填剤に液体のまま混合すると充填剤の表面
への吸着をまぬがれることができず、添加量と触媒活性
との間に食い違いが生じてしまう。 【0029】そこで、予め硬化剤であるフェノール樹脂
にDBUを溶融混合して用いると、取り扱い易くかつ曲
げ強さ等の特性が良好な樹脂組成物が得られる。 【0030】常温で液体であるDBUの塩についても同
様の処理をして用いることができる。 【0031】本発明において用いるエポキシ変性シリコ
ーン化合物(d)成分としては、シロキサン鎖の末端又
は内部にエポキシ基を有するものであればいかなるもの
でもよい。 【0032】用いることのできるものとしては、例えば
下記一般式(1)で示されるポリグリシドキシプロピル
メチルシロキサン、下記一般式(2)で示されるポリグ
リシドキシプロピルメチル−ジメチルシロキサンコポリ
マー、下記一般式(3)で示されるポリグリシドキシプ
ロピルメチルポリエーテルメチルシロキサンコポリマ
ー、下記一般式(4)で示されるポリ(エポキシシクロ
ヘキシル)エチルメチルシロキサン、下記一般式(5)
で示されるポリエポキシシクロヘキシルエチルメチル−
ジメチルシロキサンコポリマーなどが挙げられる。 【0033】 【化1】これらのエポキシ変性シリコーン化合物は他の樹脂組成
物中に直接添加してもよいし、あるいはエポキシ樹脂又
はフェノール樹脂に予め溶融混合して用いてもよい。 【0034】また、これらのエポキシ変性シリコーン化
合物は2種以上を混合して用いてもよい。 【0035】エポキシ変性シリコーン化合物の好ましい
添加量は全樹脂組成物重量に対し0.05〜5重量%で
あり、これ以上の添加は成形性の低下を招くので好まし
くない。 【0036】本発明において用いる無機質充填剤(e)
成分としては、例えば溶融シリカ粉末、結晶性シリカ粉
末、ガラス繊維、タルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシ
ウム粉末、炭酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、マ
グネシア粉末などが挙げられ、これらの中でも溶融シリ
カ粉末や結晶性シリカ粉末が最も好ましい。 【0037】これらの無機質充填剤は2種以上を混合し
て用いてもよい。 【0038】本発明に係る(a)成分〜(e)成分を必
須成分とするエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて他の
添加成分、例えば天然ワックス類、合成ワックス類、直
鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類もしくはパ
ラフィン類などの離型剤、塩素化パラフィン、ブロムト
ルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなど
の難燃剤、カーボンブラックなどの着色剤、シランカッ
プリング剤などを適宜添加しても差し支えない。 【0039】本発明によるエポキシ樹脂組成物は、例え
ばミキサーによって十分に混合した後、さらに熱ロール
による溶融混合処理又はニーダーなどによる混合処理を
加えることにより均一に混合し、この後コンプレッショ
ン、トランスファー又はインジェクション成形に供され
る。 【0040】本発明の樹脂組成物を用いて半導体装置を
封止することにより樹脂封止型半導体装置を容易に製造
することができる。封止法の最も一般的な方法は低圧ト
ランスファ法であるが、インジェクション成形、圧縮成
形、注型などによる封止法も適用できる。 【0041】エポキシ樹脂組成物による封止に際して
は、加熱硬化をすることにより、この組成物の硬化物に
よって封止された樹脂封止型半導体装置を得ることがで
きる。硬化に際しては150℃以上に加熱することが特
に望ましい。 【0042】本発明でいう半導体装置とは集積回路、大
規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード
などであるが、特にこれらに限定されるものではない。 【0043】 【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 (実施例1〜3)エポキシ当量200のクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂(A)、分子量700のフェノー
ルノボラック樹脂(B)、DBU、下記一般式(6)で
示されるポリ(エポキシシクロヘキシル)エチルメチル
−ジメチルシロキサンコポリマー(下記式中x/y=2
0、分子量35000、以下PECSiと略記する)、
下記一般式(7)で示されるポリ(グリシドキシ)プロ
ピルメチル−ジメチルシロキサンコポリマー(下記式中
x/y=40、分子量45000、以下PGSiと略記
する)、溶融シリカ(C)、シランカップリング剤
(D)、カルナバワックス(E)を下記表1に示す配合
割合(重量部)でミキサーを用いて混合した後、ロール
で混練し冷却して、この後、粉砕して実施例1〜3のエ
ポキシ樹脂組成物とした。DBUは、フェノール樹脂中
に予め溶融混合したものを用いた。 【0044】 【化2】 【0045】 【表1】(実施例4)実施例1に示した各配合成分を上記表1に
示した割合で混合する際、エポキシ樹脂成分とPECS
i成分とを予め溶融混合したものを用いた。以後、実施
例1〜3と同様の操作を行ない実施例4のエポキシ樹脂
組成物を得た。 (実施例5)実施例1に示した各配合成分を上記表1に
示した割合で混合する際、フェノール樹脂成分とPEC
Si成分とを予め溶融混合したものを用いた。以後、実
施例1〜3と同様の操作を行ない実施例5のエポキシ樹
脂組成物を得た。 (比較例1〜3)エポキシ当量200のクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、分子量700のフェノールノボ
ラック樹脂、DBU、TPP(トリフェニルホスフィ
ン)、PECSi、ポリジメチルシロキサンを上記表1
に示した割合で配合し、実施例と同様の操作により比較
例1〜3のエポキシ樹脂組成物を得た。 【0046】上記の各エポキシ樹脂組成物を用いて18
0℃、3時間のトランスファ成形条件で試験片を作り、
体積抵抗率、曲げ強さ、曲げ弾性率の測定を行なった。
またこれらのエポキシ樹脂組成物を半導体フレーム用材
料である鉄ニッケル合金(Ni 42%)板上に成形
し、板に水平方向に力を加えて樹脂がはがれる時の荷重
を測定し、フレームに対する密着性を調べた。 【0047】結果を下記表2に示す。 【0048】 【表2】 さらに実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を用いて
180℃、3分間の条件で、耐湿性試験用の半導体素子
(アルミニウム配線腐食チェック用のテスト素子)を封
止し、得られた耐湿性試験用半導体装置を125℃の高
温高圧蒸気下で15Vの電圧を印加して耐湿性試験を行
なった(B−PCT)。 【0049】結果を下記表3に示す。 【0050】 【表3】 次に耐半田浸漬性をテストした。実施例及び比較例のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて、上記と同様の耐湿性試験用
素子を厚さ2mmのフラットパッケージに175℃、3
時間の条件で成形した後、180℃、4時間のアフター
キュアを行なった。この後85℃×85%RH、72時
間の吸湿処理を行ない、260℃の半田槽に5秒間浸漬
した。しかる後に127℃の高温高圧水蒸気下での耐湿
性試験を行ない不良発生を調べた。 【0051】結果を下記表4に示す。 【0052】 【表4】 上記表2〜表4に示されるように、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、比較例のエポキシ樹脂組成物に比べてフレ
ーム材料への密着性がよく、かつ低弾性化されており、
信頼性の高い低応力化高密着性樹脂として、電子部品、
電気部品の封止及び含浸などに適していることが分か
る。 【0053】また本発明のエポキシ樹脂組成物を樹脂封
止型半導体装置に適用した場合には、高い耐湿信頼性を
有し、フレーム−樹脂の密着性がよいことから、特に半
田浸漬用のフラットパッケージなどに適していることが
分かる。 【0054】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のエポキシ
樹脂組成物は耐湿信頼性、低い内部応力、及びフレーム
基材への高い密着性などの特性に優れ、電子部品、電気
部品の封止及び含浸などに、また樹脂封止型半導体装置
に有利に適用されるものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
H01L 23/31
(72)発明者 内田 健
神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地
株式会社東芝 総合研究所内
(56)参考文献 特開 昭62−84147(JP,A)
特開 昭60−124617(JP,A)
特開 昭60−69131(JP,A)
特開 昭61−66713(JP,A)
特開 昭61−66712(JP,A)
特開 昭61−12724(JP,A)
特開 昭57−210647(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名)
C08G 59/20 - 59/38
C08G 59/40 - 59/66
C08L 63/00 - 63/10
H01L 23/29
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.(a):エポキシ樹脂、 (b):硬化剤としてのフェノール樹脂、 (c):硬化促進剤としての1.8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7又はその塩、 (d):シロキサン鎖の末端又は内部にエポキシ基を有
するエポキシ変性シリコーン化合物、 (e):無機質充填剤 を必須成分とし、かつ前記1.8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7又はその塩が、予め前記
フェノール樹脂に溶融混合されているエポキシ樹脂組成
物。 2.前記エポキシ樹脂のエポキシ当量と前記フェノール
樹脂のフェノール性水酸基当量の当量比(エポキシ当量
/OH当量)が0.5〜1.5の範囲内にある請求項1
記載のエポキシ樹脂組成物。 3.前記エポキシ変性シリコーン化合物が脂環式エポキ
シ基を有するジメチルシロキサン誘導体である請求項1
記載のエポキシ樹脂組成物。 4.前記エポキシ変性シリコーン化合物が全樹脂組成物
の0.05〜5重量%の範囲内にある請求項1記載のエ
ポキシ樹脂組成物。 5.前記エポキシ変性シリコーン化合物が予め前記エポ
キシ樹脂又は前記フェノール樹脂に溶融混合されている
請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。 6.前記無機質充填剤の主成分が溶融シリカ及び結晶性
シリカから選ばれる1種又は2種である請求項1記載の
エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4860798A JP2892343B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4860798A JP2892343B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | エポキシ樹脂組成物 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61163877A Division JPH0723425B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10259239A JPH10259239A (ja) | 1998-09-29 |
JP2892343B2 true JP2892343B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=12808108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4860798A Expired - Lifetime JP2892343B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2892343B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
KR100625054B1 (ko) * | 2000-05-04 | 2006-09-18 | 주식회사 코오롱 | 내열성 접착테이프 |
JP5250800B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2013-07-31 | 日立化成株式会社 | 半導体封止用樹脂組成物およびその製法、ならびにそれを用いた半導体装置 |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP4860798A patent/JP2892343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10259239A (ja) | 1998-09-29 |
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