JPH04218523A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH04218523A JPH04218523A JP3070887A JP7088791A JPH04218523A JP H04218523 A JPH04218523 A JP H04218523A JP 3070887 A JP3070887 A JP 3070887A JP 7088791 A JP7088791 A JP 7088791A JP H04218523 A JPH04218523 A JP H04218523A
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半田付け工程で生じる
パッケージクラックの問題を解消する、すなわち半田耐
熱性に優れるエポキシ樹脂組成物に関するものである。
パッケージクラックの問題を解消する、すなわち半田耐
熱性に優れるエポキシ樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性、接着性などに優れており、さらに配合処方により種
々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材
料など工業材料として利用されている。たとえば、半導
体装置などの電子回路部品の封止方法として従来より金
属やセラミックスによるハーメチックシールとフェノー
ル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などによる樹脂
封止が提案されている。しかし、経済性、生産性、物性
のバランスの点からエポキシ樹脂による樹脂封止が中心
になっている。
性、接着性などに優れており、さらに配合処方により種
々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材
料など工業材料として利用されている。たとえば、半導
体装置などの電子回路部品の封止方法として従来より金
属やセラミックスによるハーメチックシールとフェノー
ル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などによる樹脂
封止が提案されている。しかし、経済性、生産性、物性
のバランスの点からエポキシ樹脂による樹脂封止が中心
になっている。
【0003】一方、最近はプリント基板への部品実装に
おいても高密度化、自動化が進められており、従来のリ
ードピンを基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代り
、基板表面に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛
んになってきた。それに伴いパッケージも従来のDIP
(デュアル・インライン・パッケージ)から高密度実装
、表面実装に適した薄型のTSOP(シン・スモール・
アウトライン・パッケージ)やQFP(クワッド・フラ
ット・パッケージ)に移行しつつある。
おいても高密度化、自動化が進められており、従来のリ
ードピンを基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代り
、基板表面に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛
んになってきた。それに伴いパッケージも従来のDIP
(デュアル・インライン・パッケージ)から高密度実装
、表面実装に適した薄型のTSOP(シン・スモール・
アウトライン・パッケージ)やQFP(クワッド・フラ
ット・パッケージ)に移行しつつある。
【0004】表面実装方式への移行に伴い、従来あまり
問題にならなかった半田付け工程が大きな問題になって
きた。従来のピン挿入実装方式では半田付け工程はリー
ド部が部分的に加熱されるだけであったが、表面実装方
式ではパッケージ全体が熱媒に浸され加熱される。表面
実装方式における半田付け方法としては半田浴浸漬、不
活性液体の飽和蒸気や赤外線によって加熱する半田リフ
ロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケー
ジ全体が210〜270℃の高温に加熱されることにな
る。そのため従来の封止樹脂で封止したパッケージは、
半田付け時に樹脂部分にクラックが発生し、信頼性が低
下して製品として使用できないという問題がおきていた
。
問題にならなかった半田付け工程が大きな問題になって
きた。従来のピン挿入実装方式では半田付け工程はリー
ド部が部分的に加熱されるだけであったが、表面実装方
式ではパッケージ全体が熱媒に浸され加熱される。表面
実装方式における半田付け方法としては半田浴浸漬、不
活性液体の飽和蒸気や赤外線によって加熱する半田リフ
ロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケー
ジ全体が210〜270℃の高温に加熱されることにな
る。そのため従来の封止樹脂で封止したパッケージは、
半田付け時に樹脂部分にクラックが発生し、信頼性が低
下して製品として使用できないという問題がおきていた
。
【0005】半田付け工程におけるクラックの発生は、
後硬化してから実装工程の間までに吸湿した水分が半田
付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因す
るといわれており、その対策として封止用樹脂の改良が
種々検討されている。
後硬化してから実装工程の間までに吸湿した水分が半田
付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因す
るといわれており、その対策として封止用樹脂の改良が
種々検討されている。
【0006】従来はエポキシ樹脂にオルソクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、硬化剤にフェノールノボラッ
ク樹脂を用い、無機充填材として平均粒径10〜20μ
mの破砕状溶融シリカを用いるのが一般的であったが、
表面実装時に半田によりクラックが発生する問題を回避
できなかった。
ボラック型エポキシ樹脂、硬化剤にフェノールノボラッ
ク樹脂を用い、無機充填材として平均粒径10〜20μ
mの破砕状溶融シリカを用いるのが一般的であったが、
表面実装時に半田によりクラックが発生する問題を回避
できなかった。
【0007】そこで、エポキシ樹脂にビフェニル骨格を
有するエポキシ樹脂を用い、無機充填材として平均粒径
14μm以下の粉末状充填材を組み合わせて用いる方法
(特開昭64−87616号公報)が提案されているが
、半田耐熱性は十分とはいいがたい。
有するエポキシ樹脂を用い、無機充填材として平均粒径
14μm以下の粉末状充填材を組み合わせて用いる方法
(特開昭64−87616号公報)が提案されているが
、半田耐熱性は十分とはいいがたい。
【0008】また、半田耐熱性に関する記述は無いが、
平均粒径7〜30μmの粗粒シリカと平均粒径0.1〜
3μmの単分散球状シリカを組み合わせて用いる方法(
特開平1−263131号公報)が提案されている。 しかし、この方法では封止材の流動性が改善されるだけ
で半田耐熱性のレベルは低い。
平均粒径7〜30μmの粗粒シリカと平均粒径0.1〜
3μmの単分散球状シリカを組み合わせて用いる方法(
特開平1−263131号公報)が提案されている。 しかし、この方法では封止材の流動性が改善されるだけ
で半田耐熱性のレベルは低い。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る半田付け工程で生じるパッケージクラックの問題を解
消する、すなわち半田耐熱性に優れる半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を提供することにある。
る半田付け工程で生じるパッケージクラックの問題を解
消する、すなわち半田耐熱性に優れる半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定のエ
ポキシ樹脂と特定の粒径、形状の組み合わせからなる溶
融シリカとを使用することにより、上記の課題を解決し
、目的に合致したエポキシ樹脂組成物が得られることを
見出し本発明に到達した。
ポキシ樹脂と特定の粒径、形状の組み合わせからなる溶
融シリカとを使用することにより、上記の課題を解決し
、目的に合致したエポキシ樹脂組成物が得られることを
見出し本発明に到達した。
【0011】すなわち本発明は、エポキシ樹脂(A)、
硬化剤(B)、溶融シリカ(C)とを必須成分として含
有してなる樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A
)が次の一般式(I)
硬化剤(B)、溶融シリカ(C)とを必須成分として含
有してなる樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A
)が次の一般式(I)
【0012】
【化2】
【0013】(ただし、R1 〜R8 は水素原子、C
1 〜C4 の低級アルキル基またはハロゲン原子から
選ばれ、すべてが同一である必要はない。)で表される
エポキシ樹脂(a)を必須成分として含有するとともに
、前記溶融シリカ(C)が平均粒径10μm以下の破砕
状溶融シリカ97〜60重量%と平均粒径4μm以下の
球状溶融シリカ3〜40重量%からなり、球状溶融シリ
カの平均粒径が破砕状溶融シリカの平均粒径より小さく
、かつ溶融シリカ(C)を含む無機充填材の割合が全体
の75〜90重量%であるエポキシ樹脂組成物である。
1 〜C4 の低級アルキル基またはハロゲン原子から
選ばれ、すべてが同一である必要はない。)で表される
エポキシ樹脂(a)を必須成分として含有するとともに
、前記溶融シリカ(C)が平均粒径10μm以下の破砕
状溶融シリカ97〜60重量%と平均粒径4μm以下の
球状溶融シリカ3〜40重量%からなり、球状溶融シリ
カの平均粒径が破砕状溶融シリカの平均粒径より小さく
、かつ溶融シリカ(C)を含む無機充填材の割合が全体
の75〜90重量%であるエポキシ樹脂組成物である。
【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物が半田耐熱性
に優れる理由はまだ明確ではないが、(1)本発明に必
須のエポキシ樹脂が1分子中にエポキシ基を2個しか持
たない2官能のエポキシ樹脂であることにより、硬化物
の架橋密度が適度に低下して低吸水性を示すこと、(2
)硬化物の架橋密度がある程度低いにもかかわらずエポ
キシ樹脂が耐熱性の高いビフェニル骨格を持つため高温
において強靭性(高強度、高伸度)を示すこと、(3)
溶融シリカの小粒径化により、補強効果が増大するとと
もに応力が分散すること、(4)破砕状溶融シリカとそ
れより平均粒径の小さい球状溶融シリカを組み合わせた
ことにより、局所応力が低減されるとともにクラック伝
播が抑止されている可能性のあること、などの効果が相
乗的に働いて各々の単独の寄与からは予想し得ないほど
の優れた半田耐熱性を示すものと思われる。
に優れる理由はまだ明確ではないが、(1)本発明に必
須のエポキシ樹脂が1分子中にエポキシ基を2個しか持
たない2官能のエポキシ樹脂であることにより、硬化物
の架橋密度が適度に低下して低吸水性を示すこと、(2
)硬化物の架橋密度がある程度低いにもかかわらずエポ
キシ樹脂が耐熱性の高いビフェニル骨格を持つため高温
において強靭性(高強度、高伸度)を示すこと、(3)
溶融シリカの小粒径化により、補強効果が増大するとと
もに応力が分散すること、(4)破砕状溶融シリカとそ
れより平均粒径の小さい球状溶融シリカを組み合わせた
ことにより、局所応力が低減されるとともにクラック伝
播が抑止されている可能性のあること、などの効果が相
乗的に働いて各々の単独の寄与からは予想し得ないほど
の優れた半田耐熱性を示すものと思われる。
【0015】以下、本発明の構成を詳述する。
【0016】本発明におけるエポキシ樹脂(A)は、次
の一般式(I)
の一般式(I)
【0017】
【化3】
【0018】(ただし、R1 〜R8 は水素原子、C
1 〜C4 の低級アルキル基またはハロゲン原子から
選ばれ、すべてが同一である必要はない。)で表される
エポキシ樹脂(a)を必須成分として含有する必要があ
る。エポキシ樹脂(a)を含有しない場合は半田付け工
程におけるクラック発生防止効果は発揮されない。
1 〜C4 の低級アルキル基またはハロゲン原子から
選ばれ、すべてが同一である必要はない。)で表される
エポキシ樹脂(a)を必須成分として含有する必要があ
る。エポキシ樹脂(a)を含有しない場合は半田付け工
程におけるクラック発生防止効果は発揮されない。
【0019】本発明におけるエポキシ樹脂(a)の好ま
しい具体例としては、4,4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−
エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメ
チルビフェニル、4、4´−ビス(2,3−エポキシプ
ロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2−
クロロビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシ
プロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2
−ブロモビフェニル、4、4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラエチルビ
フェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)−3,3´,5,5´−テトラブチルビフェニルな
どがあげられ、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロ
ポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチルビ
フェニルが特に好ましい。
しい具体例としては、4,4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−
エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメ
チルビフェニル、4、4´−ビス(2,3−エポキシプ
ロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2−
クロロビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシ
プロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2
−ブロモビフェニル、4、4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラエチルビ
フェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)−3,3´,5,5´−テトラブチルビフェニルな
どがあげられ、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロ
ポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチルビ
フェニルが特に好ましい。
【0020】エポキシ樹脂(A)中に含有されるエポキ
シ樹脂(a)の割合に関しては特に制限はないが、より
十分な効果を発揮させるためにはエポキシ樹脂(a)を
エポキシ樹脂(A)中に通常50重量%以上、好ましく
は60重量%以上含有せしめる必要がある。
シ樹脂(a)の割合に関しては特に制限はないが、より
十分な効果を発揮させるためにはエポキシ樹脂(a)を
エポキシ樹脂(A)中に通常50重量%以上、好ましく
は60重量%以上含有せしめる必要がある。
【0021】また、本発明におけるエポキシ樹脂(A)
はエポキシ樹脂(a)をエポキシ樹脂(A)中に50重
量%以上含有していれば残りは特に制限されないが、好
ましい具体例としてはオルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などがあげられる
。
はエポキシ樹脂(a)をエポキシ樹脂(A)中に50重
量%以上含有していれば残りは特に制限されないが、好
ましい具体例としてはオルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などがあげられる
。
【0022】本発明において、エポキシ樹脂(A)の配
合量は通常4〜20重量%、好ましくは6〜18重量%
である。
合量は通常4〜20重量%、好ましくは6〜18重量%
である。
【0023】本発明における硬化剤(B)はエポキシ樹
脂(A)と反応して硬化させるものであれば特に制限さ
れないが、それらの具体例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、ビスフェノールA
やレゾルシンとホルムアルデヒドとから合成される各種
ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤、無水マレイ
ン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸無水
物、およびメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニ
ルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ア
ミンなどがあげられる。中でも半導体装置封止用として
は、耐熱性、耐湿性および保存性の点からフェノール系
硬化剤が好ましく用いられ、用途によっては二種以上の
硬化剤を併用してもよい。
脂(A)と反応して硬化させるものであれば特に制限さ
れないが、それらの具体例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、ビスフェノールA
やレゾルシンとホルムアルデヒドとから合成される各種
ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤、無水マレイ
ン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸無水
物、およびメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニ
ルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ア
ミンなどがあげられる。中でも半導体装置封止用として
は、耐熱性、耐湿性および保存性の点からフェノール系
硬化剤が好ましく用いられ、用途によっては二種以上の
硬化剤を併用してもよい。
【0024】本発明において硬化剤(B)の配合量は通
常3〜15重量%、好ましくは4〜10重量%である。 さらに、エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)の配合比は
機械的性質や耐湿性の点から水酸基/エポキシ基の化学
当量比が0.7〜1.3の範囲にあることが好ましく、
特に0.8〜1.2の範囲にあることが好ましい。
常3〜15重量%、好ましくは4〜10重量%である。 さらに、エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)の配合比は
機械的性質や耐湿性の点から水酸基/エポキシ基の化学
当量比が0.7〜1.3の範囲にあることが好ましく、
特に0.8〜1.2の範囲にあることが好ましい。
【0025】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、たとえば2−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、2−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミ
ダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチル
アミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、1,8−
ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの3
級アミン化合物、トリフェニルホスフィン、トリブチル
ホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、
トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホス
フィン・トリフェニルボレート、テトラフェニルホスフ
ィン・テトラフェニルボレートなどの有機ホスフィン化
合物があげられる。なかでも耐湿性の点から、有機ホス
フィン化合物が好ましく、トリフェニルホスフィンが特
に好ましく用いられる。
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、たとえば2−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、2−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミ
ダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチル
アミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、1,8−
ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの3
級アミン化合物、トリフェニルホスフィン、トリブチル
ホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、
トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホス
フィン・トリフェニルボレート、テトラフェニルホスフ
ィン・テトラフェニルボレートなどの有機ホスフィン化
合物があげられる。なかでも耐湿性の点から、有機ホス
フィン化合物が好ましく、トリフェニルホスフィンが特
に好ましく用いられる。
【0026】これらの硬化触媒は用途によっては二種以
上を併用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂(A)
100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲が好まし
い。本発明における溶融シリカ(C)は平均粒径10μ
m以下の破砕状溶融シリカ97〜60重量%と平均粒径
4μm以下の球状溶融シリカ3〜40重量%とからなり
、球状溶融シリカの平均粒径が破砕状溶融シリカの平均
粒径より小さいものである。ここで平均粒径は累積重量
50%になる粒径(メジアン径)を意味し、たとえばレ
ーザー回析式粒度分布測定装置などを用いて測定された
値である。
上を併用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂(A)
100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲が好まし
い。本発明における溶融シリカ(C)は平均粒径10μ
m以下の破砕状溶融シリカ97〜60重量%と平均粒径
4μm以下の球状溶融シリカ3〜40重量%とからなり
、球状溶融シリカの平均粒径が破砕状溶融シリカの平均
粒径より小さいものである。ここで平均粒径は累積重量
50%になる粒径(メジアン径)を意味し、たとえばレ
ーザー回析式粒度分布測定装置などを用いて測定された
値である。
【0027】破砕状溶融シリカの平均粒径は10μmを
越えると半田耐熱性が不十分になり、10μm以下であ
れば特に制限を加えるものではないが、半田耐熱性の点
から3μm以上、10μm以下のものが好ましく用いら
れ、3μm以上、7μm未満のものが特に好ましく用い
られる。ここで、破砕状溶融シリカは平均粒径が10μ
m以下になれば平均粒径が異なる2種類以上のものを併
用してもよい。
越えると半田耐熱性が不十分になり、10μm以下であ
れば特に制限を加えるものではないが、半田耐熱性の点
から3μm以上、10μm以下のものが好ましく用いら
れ、3μm以上、7μm未満のものが特に好ましく用い
られる。ここで、破砕状溶融シリカは平均粒径が10μ
m以下になれば平均粒径が異なる2種類以上のものを併
用してもよい。
【0028】また、球状溶融シリカの平均粒径は4μm
を越えると半田耐熱性が不十分になり、4μm以下であ
れば特に制限を加えるものではないが、成形性を考慮す
ると0.1μm以上、4μm以下のものが特に好ましく
用いられる。ここで、球状溶融シリカは平均粒径が4μ
m以下になれば平均粒径が異なる2種類以上のものを併
用してもよい。
を越えると半田耐熱性が不十分になり、4μm以下であ
れば特に制限を加えるものではないが、成形性を考慮す
ると0.1μm以上、4μm以下のものが特に好ましく
用いられる。ここで、球状溶融シリカは平均粒径が4μ
m以下になれば平均粒径が異なる2種類以上のものを併
用してもよい。
【0029】本発明における溶融シリカ(C)において
は、球状溶融シリカの平均粒径が破砕状溶融シリカの平
均粒径より小さいことが重要である。球状溶融シリカの
平均粒径が破砕状溶融シリカの平均粒径より大きくなる
と半田耐熱性が大きく低下する。球状溶融シリカの平均
粒径は破砕状溶融シリカの平均粒径より小さければよい
が、好ましくは球状溶融シリカの平均粒径が破砕状溶融
シリカの平均粒径の2/3以下であり、特に好ましくは
1/2以下である。さらに、破砕状溶融シリカと球状溶
融シリカの比率が上記の範囲に無い場合は半田耐熱性に
優れた硬化物が得られない。
は、球状溶融シリカの平均粒径が破砕状溶融シリカの平
均粒径より小さいことが重要である。球状溶融シリカの
平均粒径が破砕状溶融シリカの平均粒径より大きくなる
と半田耐熱性が大きく低下する。球状溶融シリカの平均
粒径は破砕状溶融シリカの平均粒径より小さければよい
が、好ましくは球状溶融シリカの平均粒径が破砕状溶融
シリカの平均粒径の2/3以下であり、特に好ましくは
1/2以下である。さらに、破砕状溶融シリカと球状溶
融シリカの比率が上記の範囲に無い場合は半田耐熱性に
優れた硬化物が得られない。
【0030】本発明において溶融シリカ(C)を含む無
機充填材の割合は全体の75〜90重量%であり、さら
に好ましくは77〜88重量%である。無機充填材の全
体に対する割合が上記の範囲に無い場合は半田耐熱性に
優れた硬化物が得られない。無機充填材中に含まれる溶
融シリカ(C)の割合に関しては特に制限はないが、よ
り十分な効果を発揮させるためには、溶融シリカ(C)
を無機充填材中に通常80重量%以上、好ましくは90
重量%以上含有せしめることが好ましい。
機充填材の割合は全体の75〜90重量%であり、さら
に好ましくは77〜88重量%である。無機充填材の全
体に対する割合が上記の範囲に無い場合は半田耐熱性に
優れた硬化物が得られない。無機充填材中に含まれる溶
融シリカ(C)の割合に関しては特に制限はないが、よ
り十分な効果を発揮させるためには、溶融シリカ(C)
を無機充填材中に通常80重量%以上、好ましくは90
重量%以上含有せしめることが好ましい。
【0031】また、本発明におけるの無機充填材は、上
記溶融シリカ(C)を無機充填材中に80重量%以上含
有していれば残りは特に限定されないが、好ましい具体
例としては結晶性シリカ、アルミナ、マグネシア、クレ
ー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アン
チモン、各種セラミックスなどがあげられる。
記溶融シリカ(C)を無機充填材中に80重量%以上含
有していれば残りは特に限定されないが、好ましい具体
例としては結晶性シリカ、アルミナ、マグネシア、クレ
ー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アン
チモン、各種セラミックスなどがあげられる。
【0032】本発明において、溶融シリカ(C)を含む
無機充填材をシランカップリング剤、チタネートカップ
リング剤などのカップリング剤であらかじめ表面処理す
ることが信頼性の点で好ましい。カップリング剤として
エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシランなど
のシランカップリング剤が好ましく用いられる。
無機充填材をシランカップリング剤、チタネートカップ
リング剤などのカップリング剤であらかじめ表面処理す
ることが信頼性の点で好ましい。カップリング剤として
エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシランなど
のシランカップリング剤が好ましく用いられる。
【0033】本発明のエポキシ樹脂組成物にはハロゲン
化エポキシ樹脂、ハロゲン化合物、リン化合物などの難
燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、カーボンブラ
ックなどの着色剤、シリコーンゴム、変性ニトリルゴム
、変性ポリブタジエンゴム、変性シリコーンオイルなど
のエラストマー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長
鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル
、パラフィンワックス、変性シリコーンオイルなどの離
型剤を任意に添加することができる。
化エポキシ樹脂、ハロゲン化合物、リン化合物などの難
燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、カーボンブラ
ックなどの着色剤、シリコーンゴム、変性ニトリルゴム
、変性ポリブタジエンゴム、変性シリコーンオイルなど
のエラストマー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長
鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル
、パラフィンワックス、変性シリコーンオイルなどの離
型剤を任意に添加することができる。
【0034】本発明のエポキシ樹脂組成物は溶融混練す
ることが好ましく、たとえばニーダー、ロール、単軸も
しくは二軸の押出機およびコニーダーなどの公知の混練
方法を用いて溶融混練することにより、製造される。
ることが好ましく、たとえばニーダー、ロール、単軸も
しくは二軸の押出機およびコニーダーなどの公知の混練
方法を用いて溶融混練することにより、製造される。
【0035】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【0036】実施例1〜12、比較例1〜9表1に示し
た配合物を、表2(実施例1〜12)および表3(比較
例1〜9)に示した組成比でミキサ−を用いてブレンド
した。これを、バレル設定温度90℃の二軸の押出機を
用いて溶融混練後、冷却・粉砕してエポキシ樹脂組成物
を製造した。
た配合物を、表2(実施例1〜12)および表3(比較
例1〜9)に示した組成比でミキサ−を用いてブレンド
した。これを、バレル設定温度90℃の二軸の押出機を
用いて溶融混練後、冷却・粉砕してエポキシ樹脂組成物
を製造した。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】
【表3】
【0040】このエポキシ樹脂組成物を用い、以下に示
した半田耐熱性試験を行った。
した半田耐熱性試験を行った。
【0041】半田耐熱性試験:80pinQFPデバイ
ス(パッケージサイズ:17×17×1.7mm、チッ
プサイズ:9×9×0.5mm)32個を低圧トランス
ファー成形機を用いて175℃×120秒の条件で成形
し、180℃で5時間硬化した。このテストデバイスを
85℃/85%RH雰囲気下で所定の時間加湿した後、
16個を260℃に加熱した半田浴に10秒間浸漬し、
残り16個を215℃に加熱したVPS(ベーパー・フ
ェーズ・ソルダー・リフロー)浴に90秒間浸漬してそ
れぞれクラックの発生したデバイスを不良とした。
ス(パッケージサイズ:17×17×1.7mm、チッ
プサイズ:9×9×0.5mm)32個を低圧トランス
ファー成形機を用いて175℃×120秒の条件で成形
し、180℃で5時間硬化した。このテストデバイスを
85℃/85%RH雰囲気下で所定の時間加湿した後、
16個を260℃に加熱した半田浴に10秒間浸漬し、
残り16個を215℃に加熱したVPS(ベーパー・フ
ェーズ・ソルダー・リフロー)浴に90秒間浸漬してそ
れぞれクラックの発生したデバイスを不良とした。
【0042】表4にみられるように、本発明のエポキシ
樹脂組成物(実施例1〜12)は半田耐熱性に優れてい
る。これに対してエポキシ樹脂(a)の含有量が本発明
の範囲外である比較例2では半田耐熱性が悪く、さらに
比較例6では溶融混練時のトルクが高くなるために良好
な組成物が得られず評価するにも至らなかった。また、
破砕状溶融シリカ、球状溶融シリカの平均粒径がそれぞ
れ本発明の範囲を外れる比較例5および比較例7、球状
溶融シリカの溶融シリカ(C)中での割合が本発明の範
囲を外れる比較例3および比較例8、球状溶融シリカの
平均粒径が破砕状溶融シリカの平均粒径より大きい比較
例4ではいずれも半田耐熱性が悪い。さらに無機充填材
の全体に対する割合が本発明の範囲より少ない比較例1
では半田耐熱性が悪く、本発明の範囲より多い比較例9
では溶融混練時のトルクが高くなるために良好な組成物
が得られず評価するにも至らなかった。
樹脂組成物(実施例1〜12)は半田耐熱性に優れてい
る。これに対してエポキシ樹脂(a)の含有量が本発明
の範囲外である比較例2では半田耐熱性が悪く、さらに
比較例6では溶融混練時のトルクが高くなるために良好
な組成物が得られず評価するにも至らなかった。また、
破砕状溶融シリカ、球状溶融シリカの平均粒径がそれぞ
れ本発明の範囲を外れる比較例5および比較例7、球状
溶融シリカの溶融シリカ(C)中での割合が本発明の範
囲を外れる比較例3および比較例8、球状溶融シリカの
平均粒径が破砕状溶融シリカの平均粒径より大きい比較
例4ではいずれも半田耐熱性が悪い。さらに無機充填材
の全体に対する割合が本発明の範囲より少ない比較例1
では半田耐熱性が悪く、本発明の範囲より多い比較例9
では溶融混練時のトルクが高くなるために良好な組成物
が得られず評価するにも至らなかった。
【0043】
【表4】
【0044】
【表5】
【0045】また、表6にみられるように、さらに加湿
条件を厳しくすると破砕状溶融シリカの平均粒径が7μ
m以上の組成物ではパッケージの一部にクラックが出始
め、破砕状溶融シリカの平均粒径が7μm未満の組成物
がさらに一段と半田耐熱性に優れていることがわかる。
条件を厳しくすると破砕状溶融シリカの平均粒径が7μ
m以上の組成物ではパッケージの一部にクラックが出始
め、破砕状溶融シリカの平均粒径が7μm未満の組成物
がさらに一段と半田耐熱性に優れていることがわかる。
【0046】
【表6】
【0047】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、特定の
エポキシ樹脂と特定の粒径、形状の組み合わせからなる
溶融シリカとを使用したことによって半導体封止用とし
て優れた半田耐熱性を有する。
エポキシ樹脂と特定の粒径、形状の組み合わせからなる
溶融シリカとを使用したことによって半導体封止用とし
て優れた半田耐熱性を有する。
Claims (1)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、
溶融シリカ(C)とを必須成分として含有してなる樹脂
組成物であって、前記エポキシ樹脂(A)が次の一般式
(I) 【化1】 (ただし、R1 〜R8 は水素原子、C1 〜C4
の低級アルキル基またはハロゲン原子から選ばれ、すべ
てが同一である必要はない。)で表されるエポキシ樹脂
(a)を必須成分として含有するとともに、前記溶融シ
リカ(C)が平均粒径10μm以下の破砕状溶融シリカ
97〜60重量%と平均粒径4μm以下の球状溶融シリ
カ3〜40重量%からなり、球状溶融シリカの平均粒径
が破砕状溶融シリカの平均粒径より小さく、かつ溶融シ
リカ(C)を含む無機充填材の割合が全体の75〜90
重量%であるエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3070887A JPH0733429B2 (ja) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-90018 | 1990-04-04 | ||
JP9001890 | 1990-04-04 | ||
JP3070887A JPH0733429B2 (ja) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04218523A true JPH04218523A (ja) | 1992-08-10 |
JPH0733429B2 JPH0733429B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=26412013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3070887A Expired - Lifetime JPH0733429B2 (ja) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0733429B2 (ja) |
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1991
- 1991-04-03 JP JP3070887A patent/JPH0733429B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0733429B2 (ja) | 1995-04-12 |
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