JP6251575B2 - シート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物、樹脂封止型半導体装置、及び樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、JIS K 7236−2009に規定された方法で測定できる。
エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、樹脂成分100重量%中、好ましくは98重量%以下、より好ましくは95重量%以下である。98重量%以下であると、成型性の良好なシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物が得られる。
なお、平均粒子径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
本発明のシート状熱硬化性樹脂組成物は、例えば、つぎのようにして製造することができる。
すなわち、まず、先に述べたシート用の各材料を均一に分散混合し、樹脂組成物を調製する。そして、調製された樹脂組成物を、シート状に形成する。この形成方法としては、例えば、調製された樹脂組成物を押出成形してシート状に形成する方法(混練押出)や、調製された樹脂組成物を有機溶剤等に溶解または分散してワニスを調製し、このワニスを、ポリエステル等の基材上に塗工し乾燥させることによりシートを製造する方法(溶剤塗工)等があげられる。溶剤塗工では、得られたシート状熱硬化性樹脂組成物を必要に応じて複数積層して、所定厚みのシート状熱硬化性樹脂組成物を得る。なお、シート状熱硬化性樹脂組成物の表面には、必要に応じ、シート状熱硬化性樹脂組成物の表面を保護するためにポリエステルフィルム等の剥離シートを貼り合わせ、封止時に剥離するようにしてもよい。
混練条件として、温度は、上述の各成分の軟化点以上であることが好ましく、例えば30〜150℃、エポキシ樹脂の熱硬化性を考慮すると、好ましくは40〜140℃、さらに好ましくは60〜120℃である。時間は、例えば1〜30分間、好ましくは5〜15分間である。これによって、混練物を調製することができる。
該3点曲げ強度の上限は特に限定されないが、例えば、200MPa以下、好ましくは180MPa以下である。200MPa以下であると、硬化物の加工性に優れる。
該3点曲げ強度は、実施例に記載の方法で測定できる。なお、本明細書において、常温とは23℃である。
エポキシ樹脂:新日鐵化学社製のYSLV−80XY(ビスフェノールF型エポキシ樹脂:エポキシ当量 191、軟化点 80℃)
フェノール樹脂:明和化成社製のMEH7851SS(フェノールアラルキル樹脂:水酸基当量203、軟化点67℃)
触媒:四国化成工業社製の2PHZ−PW(イミダゾール系触媒)
球状溶融シリカ:電気化学工業社製のFB−9454(溶融球状シリカ、平均粒子径 20μm)
カーボンブラック:三菱化学社製の#20
シランカップリング剤:信越化学社製のKBM−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
エラストマー(熱可塑性樹脂):カネカ社製のSIBSTER 072T(スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体)
難燃剤A:伏見製薬所製のFP−100(ホスファゼン系難燃剤:式(4)で表される化合物)
難燃剤B:タテホ化学工業社製のZ−10(難燃剤用水酸化マグネシウム)
実施例1〜2及び比較例1〜4
表1に記載の配合比に従い、各成分を2軸混練り機により、120℃で10分間混練し、混練物を調製した。次に、上記混練物を押出成形し、厚さ0.8mmの樹脂シートを得た。
表1に記載の配合比に従い、各成分をメチルエチルケトンとトルエンを5:5で含む混合液と混合し、成分濃度90重量%の混合物を作製した。混合物を自転公転式ミキサー(シンキ―社製、あわとり練太郎)を用いて、2000rpmで10分間撹拌することで、塗工用ワニスを得た。塗工用ワニスを厚み50μmのシリコーン処理PET(三菱化学製:MRF50)上に塗工し、次いで熱風乾燥機で110℃10分間乾燥させることにより、厚さ100μmのシートを得た。8枚のシートを真空ラミネーターにより、ロール温度90℃、速度0.4m/minで積層することにより、厚さ0.8mmの樹脂シートを得た。なお、メチルエチルケトンとトルエンを含む混合液を使用したのは、エラストマーであるSIBSTAR 072Tがメチルエチルケトンに溶解しにくいためである。
得られた樹脂シートを用いて以下の評価を行った。結果を表1に示す。
図1を用いて、難燃性の測定方法について説明する。
図1は、難燃性試験の様子を示す図である。
チャンバー:無風状態の試験箱
クランプ付きリングスタンド
工業用メタンガス
乾燥脱脂綿:50.8mm × 50.8mm × 6.4mm
恒温恒湿器:23±2℃、湿度50±5%
樹脂シートから、127mm × 12.7mm × 1/32inchの試験片1を切り出した。試験片1を、恒温恒湿器(23±2℃、湿度50±5%)に48時間以上放置し、難燃性試験に用いた(前処理)。
チャンバー内に、クランプ付きリングスタンドを配置し、試験片1をクランプ2に取り付けた。また、試験片1の下方に乾燥脱脂綿3を配置した。
次いで、バーナー4を点火し、青色炎になるよう調整した。バーナー4を試験片1の下方に配置し、試験片1下部に10秒間炎5を当てた。このとき、炎5の高さ11はバーナー4の頂点から20±1mmであった。試験片1とバーナー4の頂点との距離12は10±1mmであった。試験片1と乾燥脱脂綿3との距離13は300±10mmであった。炎5を試験片1から離した後、有炎燃焼時間を測定した。
試験片1の炎が消えた後(有炎燃焼時間の測定後)、再度、試験片1下部へ10秒間接炎した。炎5を試験片1から離した後、有炎燃焼時間と赤熱時間を測定した。
難燃性規格(UL94V−0)の要求事項は以下の通りである。各例の試験片1について、全ての要求事項を満たす場合を○、満たさない場合を×とした。結果を表1に示す。
1)各有炎燃焼時間が10秒以下であること。
2)1組5個の試験片1に合計10回接炎し、合計の有炎燃焼時間が50秒以下であること。
3)有炎燃焼又は赤熱燃焼がクランプ2まで達しないこと。
4)有炎滴下物により、試験片1の下方に置かれた乾燥脱脂綿3に着火しないこと。
5)赤熱燃焼時間が30秒以内であること。
図2を用いて、樹脂強度の測定方法について説明する。
図2は、3点曲げ試験の様子を示す図である。
結果を表1に示す。
樹脂シートについて、ティーエイインスツルメント社製の粘弾性測定装置ARESを用いて、40℃及び90℃における粘度を測定した(測定条件:直径8mmのパラレルプレート、昇温速度10℃/分、周波数1Hz、歪み5%)。結果を表1に示す。
2 クランプ
3 乾燥脱脂綿
4 バーナー
5 炎
11 炎の高さ
12 試験片とバーナーの頂点との距離
13 試験片と乾燥脱脂綿との距離
21 127mm
22 12.7mm
51 試験片
52 支持体
53 押し金具
61 支点間距離
62 荷重方向
Claims (6)
- エポキシ樹脂と、
フェノール樹脂と、
ホスファゼン系難燃剤と、
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとを含み、
金属水酸化物を含んでおらず、
エポキシ樹脂として、軟化点50℃〜130℃のエポキシ樹脂のみを含み、
シリカの含有量が、シート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物全体に対して、70〜93重量%であり、
難燃性規格(UL94V−0)を満足し、
150℃で1時間加熱し硬化させた後の常温における3点曲げ強度が80MPa以上であるシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物。 - 前記シリカの平均粒子径が0.1〜30μmである請求項1に記載のシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物。
- 硬化前の粘度が90℃において5×103Pa・s以下である請求項1又は2に記載のシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物。
- 混練押出により製造される請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物を用いて得られる樹脂封止型半導体装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート状の電子部品封止用熱硬化性樹脂組成物を用いて電子部品を封止する工程を含む樹脂封止型半導体装置の製造方法。
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