JPH03177415A

JPH03177415A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03177415A
Application number: JP31618889A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kinashi; 木梨　恵市; Hiroyuki Saito; 裕之斉藤; Shinsuke Hagiwara; 伸介萩原; Seiichi Akagi; 清一赤城; Fumio Furusawa; 文夫古沢; Shigeki Ichimura; 茂樹市村
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1991-08-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、トランジスタ、ＩＣ及びＬＳＩなどのいわゆ
る半導体素子類をトランスファー底形等により封止する
ために使用する半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関す
る。

〔従来の技術〕

エポキシ樹脂組成物は、他の熱硬化性樹脂組成物と比べ
電気特性、耐湿性、機械特性、接着性等のバランスが最
も優れているため、現在半導体封止の主流となっている
。

一方、半導体の技術動向については、素子の大型化、パ
ッケージの小型薄肉化に伴い、素子上のパッシベーショ
ンクラック、アルく配線変形、パンケージクラ・ンク等
の不良が顕著になっている。

これに対し、組ｔｃ物の面ではシリコーン可撓剤を添加
し低応力化を図ることで対処している。しかし、成形品
表面にシリコーンがしみ出すため、金型汚れ性やマーキ
ング性などの低下を引き起こす。

マーキング性を改良するには、−船釣なジメチルポリシ
ロキサンのメチル基の一部を、より活性な他の有機基に
置き換える手法が、また金型汚れ性を解決するには、官
能基を有するポリシロキサンを組成物中のベース樹脂（
エポキシ樹脂、硬化剤等）と反応させ、共重合体として
用いる手法が有効である。しかし、マーキング性と金型
汚れ性の両立を図るためこれら手法を併用した場合、マ
ーキング性は良好であるが、金型汚れ性は依然不十分で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記観点からなされたものであり、金型汚れ性
及びマーキング性に優れた低応力の半導体封止用エポキ
シ樹脂ｍ酸物を得ようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討を行った
結果、エポキシ樹脂、硬化剤、充填剤及びカルボキシル
基含有オルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂とを反応
させてなる共重合体からなる半導体封止用エポキシ樹脂
組成物を用い、更に上記カルボキシル基含有オルガノポ
リシロキサンとして、重合度２０以下のジメチルポリシ
ロキサンと、特定な官能基を有するオルガノポリシロキ
サンとを併用したものを用いることにより上記問題点を
解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）充填剤及び（Ｄ）カルボキシル基含有オルガノポリシロキサンとエ
ポキシ樹脂とを反応させてなる重合体からなる半導体封
止用エポキシ樹脂組成物において、上記カルボキシル基
含有オルガノポリシロキサンが、重合度２０以下のジメ
チルポリシロキサンと、一般式（１）で表されるオルガ
ノポリシロキサン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を提供するものである。

（式中のＸはカルボキシル基を表し、Ｒはメチル基以外
のアルキル基、フェニル基又はアラルキル基を表し、ａ
、ｂ、ｃはいずれも１以上の整数を表す。）以下に本発明の詳細な説明する。

まず、（Ｄ）成分中に含まれるジメチルポリシロキサン
の重合度は２０以下のものが用いられる。

重合度が２０を超えると金型汚れが悪くなる。また一般
式（１）で表されるオルガノポリシロキサンの重合度は
、３００以下が好ましく、３００を超えると流動性及び
金型汚れ性の点で劣る。カルボキシル基濃度は、１分子
中に２個以上が良く、１個では金型汚れ性の点で十分と
はいえない。

更に、ジメチルポリシロキサンと上記一般式（１）で表
されるオルガノポリシロキサンとの混合比は、オルガノ
基の数でｒ／　（ｒ十ｍ）＝Ｏ，１〜０．３が好適であ
り、０．１以下ではマーキング性が不十分であり、０．
３以上では金型汚れ性に劣る（ここでｒはＨの数、ｍは
メチル基の数を表す。）カルボキシル基含有オルガノポ
リシロキサンとエポキシ樹脂とを反応させてなる共重合
体は、触媒下で単純な加熱により得られる。また、合成
に際しては、反応性の点で溶媒を用いることが好ましく
、具体的にはトルエン、ＭＩＢＫ、ジオキサンなどが挙
げられる。

ポリシロキサンと反応させるエポキシ樹脂としては、フ
ェノール、クレゾール、ビスフェノールＡなどとホルム
アルデヒドなどを酸性触媒下で縮合させて得られる樹脂
を原料として、エピクロルヒドリンでグリシジルエーテ
ル化するなどしてエポキシ化したもので、エポキシ当量
が１７０〜３００、好適には１８０〜２００のものが硬
化性の点で優れている。ポリシロキサンとエポキシ樹脂
の配合比は、オルガノポリシロキサン中のカルボキシル
基とエポキシ樹脂中のエポキシ基との当量比でカルボキ
シル基／エポキシ基＜０．２が良く、０．２以上ではゲ
ル化の恐れがある。

共重合体を台底する際の触媒としては、−船釣には、イ
ミダゾール類、１．８−ジアザビシクロ（５，４，Ｏ）
ウンデセン−７（ＤＢＵ）、ベンジルジメチルアミンな
どのアミン系が知られているが、トリフェニルホスフィ
ンなどの３級のリン系化合物がＭｉ或物の流動性の点で
最も良好である。

次に半導体封止用組成物におけるエポキシ樹脂としては
、通常用いられている先に述べた共重合体を台底する際
にも用いられた各種エポキシ樹脂が用いられる。硬化剤
としては、ノボラック型フェノール系樹脂が好適であり
、具体的にはフェノール、クレゾール、ビスフェノール
Ａなどとホルムアルデヒドなどを、酸性触媒下で縮合さ
せて得られる樹脂が用いられる。エポキシ樹脂と硬化剤
との配合比は、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１
個当たりフェノール性水酸基が０．５〜２．０個、好ま
しくは０．８〜１．２個となるような割合とする。

組成物中の共重合体の添加量は、総エポキシ樹脂１００
重量部に対し、共重合体中のポリシロキサン量が５〜３
０重量部が好ましく、５部以下では低応力化の効果が小
さく、３０部以上では金型汚れ性及び流動性の点で劣る
。

本発明に用いる充填剤としては、シリカ、ガラス、ケイ
ソウ土、タルク、マイカ、アスベスト、アルミナなどを
用いることができるが、シリカ、アルミナ、ガラスが電
気特性の点で優れている。

充填剤の使用量は、全樹脂１００重量部に対し、好まし
くは１００〜５００重量部、更に好ましくは１００〜１
５０重量部であり、１００重量部未満では耐湿性に劣り
、また５００重量部を超えると流動性が失われる。

組成物には必要に応じてエポキシ樹脂と硬化剤との反応
を促進するために硬化促進剤を配合してもよい。具体的
には、トリブチルアミン、１．８−ジアザビシクロ（５
，４，０）ウンデセン−７のようなアミン類、トリフェ
ニルホスフィンのような有機リン化合物、２−フェニル
イミダゾールのようなイミダゾール類が挙げられる。

組成物には必要に応じて離型剤、着色剤、難燃剤、難燃
助剤、カップリング剤などを使用することもできる。特
にカップリング剤は充填剤の効果を有効に発揮させるた
めに重要であり、例えば、Ｔ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）−エチルトリメトキシシランなどがある。

エポキシ樹脂組成物は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、
硬化促進剤、充填剤、カップリング剤などをミキシング
ロールで加熱しながら混練する方法で製造できる。得ら
れたエポキシ樹脂組成物は、トランスファー底形、注型
などの方法により底形する。

〔実施例〕以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜４、比較例１〜３実施例を示す前に共重合体の製造方法、物性の測定方法
などを以下に示す。

（１）共重合体の製造方法第１表に示す配合でカルボキシル基含有オルガノポリシ
ロキサンとエポキシ樹脂をトルエンに溶解し、更に触媒
を加えた後トルエンの沸点で加熱攪拌した。反応終了後
、常圧及び減圧下でトルエンを除去しいずれも固形の共
重合体を得た。

（２）エポキシ樹脂組成物の製造方法第２表に示す組成物を配合し、１０インチのミキシング
ロールにて前ロール２２ｒｐｍ、後ロール１８ｒｐｍの
条件で常法に従い１０分間混練した。得られたシート状
組成物を粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。

（３）スパイラルフロー（ＳＦ）ＥＭＭＩ規格に準じた金型を用いて１７５℃、６、８６
　Ｍ　Ｐ　ａの条件で測定した。

（４）ゲルタイム（ＧＴ）ＪＳＲ製キュラストメータを用い、試料３ｇ１温度１８
０″Ｃで測定し、トルク曲線の立ち上がりまでの時間を
ゲルタイムとした。

（５）金型汚れ性試料５５ｇを１００φＸ　３　ｍｍ　ｔの円板に成形し
表面を目視で観察し、しみ出しの有無を判定した。

（６）マーキング性マーキング性の指標として成形品の臨界表面張力（Ｔ、
）がよく対応する（ｒｃが大きいほどマーキング性は良
好）。そこで、Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−６７６８に準じて成形
品のＴｃを測定し、マーキング性の指標とした。

第２表により、実施例１〜４は比較例１〜３と比較し金
型汚れ性、マーキング性いずれも良好である。

〔発明の効果〕

本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体を封止する
場合、低応力で、金型汚れ性に優れ、マーキング性も良
好なことから、その工業的価値は大きい。

Claims

【特許請求の範囲】１、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）充填剤及び（Ｄ）カルボキシル基含有オルガノポリシロキサンとエ
ポキシ樹脂とを反応させてなる重合体からなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、上
記カルボキシル基含有オルガノポリシロキサンが、重合
度２０以下のジメチルポリシロキサンと、一般式（１）
で表されるオルガノポリシロキサン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。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１）（式中のＸはカルボキシル基を表し、Ｒはメチル基以外
のアルキル基、フェニル基又はアラルキル基を表し、ａ
、ｂ、ｃはいずれも１以上の整数を表す。）