JPH04328117A - 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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- JPH04328117A JPH04328117A JP18838791A JP18838791A JPH04328117A JP H04328117 A JPH04328117 A JP H04328117A JP 18838791 A JP18838791 A JP 18838791A JP 18838791 A JP18838791 A JP 18838791A JP H04328117 A JPH04328117 A JP H04328117A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐冷熱衝撃性、耐熱性
および靭性に優れた新規な半導体封止用エポキシ樹脂組
成物に関するものである。
および靭性に優れた新規な半導体封止用エポキシ樹脂組
成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子をシ
リコーン樹脂またはエポキシ樹脂などを用いて封止する
樹脂封止法が広く採用され、これらのなかでもエポキシ
樹脂は比較的優れた気密性を与え、かつ安価であること
から半導体封止用樹脂として汎用されている。
リコーン樹脂またはエポキシ樹脂などを用いて封止する
樹脂封止法が広く採用され、これらのなかでもエポキシ
樹脂は比較的優れた気密性を与え、かつ安価であること
から半導体封止用樹脂として汎用されている。
【０００３】しかしながら、ＩＣ、ＬＳＩの実装方法の
多様化により樹脂封止パッケージは小型化及び薄型化さ
れる傾向にあり、従来のエポキシ系樹脂を用いて小型化
及び薄型化されたパッケージを作製した場合、エポキシ
系樹脂の高温機械強度が低いため、基板実装後、半田の
なかにディップした後に封止樹脂にクラックが発生する
。そこでこのクラックを防ぐためにエポキシ樹脂マトリ
ックス中にゴム成分やエンジニアリングプラスチック成
分を分散させたり、シリコーンオイルを添加するなどの
方法が検討されている。しかしながら、これらの方法は
組成物中に微細にかつ均一に分散させることは困難であ
り、添加量の割に効果が小さく、添加量を多くすると成
形時の流動性が著しく低下する。また、混合物であるの
でエポキシ樹脂マトリックスとドメインの界面の剥離な
どの好ましくない状態を生じ、作業性および耐クラック
性の信頼性に問題を生じる。
多様化により樹脂封止パッケージは小型化及び薄型化さ
れる傾向にあり、従来のエポキシ系樹脂を用いて小型化
及び薄型化されたパッケージを作製した場合、エポキシ
系樹脂の高温機械強度が低いため、基板実装後、半田の
なかにディップした後に封止樹脂にクラックが発生する
。そこでこのクラックを防ぐためにエポキシ樹脂マトリ
ックス中にゴム成分やエンジニアリングプラスチック成
分を分散させたり、シリコーンオイルを添加するなどの
方法が検討されている。しかしながら、これらの方法は
組成物中に微細にかつ均一に分散させることは困難であ
り、添加量の割に効果が小さく、添加量を多くすると成
形時の流動性が著しく低下する。また、混合物であるの
でエポキシ樹脂マトリックスとドメインの界面の剥離な
どの好ましくない状態を生じ、作業性および耐クラック
性の信頼性に問題を生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発朋は、かかる問題
点を解決するために為されたもので、エポキシ樹脂マト
リックスとドメインの界面で剥離などの問題が生じない
耐冷熱衝撃性、耐熱性及び靭性に優れた新規な半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を得ることを目的とする。
点を解決するために為されたもので、エポキシ樹脂マト
リックスとドメインの界面で剥離などの問題が生じない
耐冷熱衝撃性、耐熱性及び靭性に優れた新規な半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、多官能エポキ
シ化合物、フェノールノボラック樹脂、無機質フィラー
、硬化促進剤および多官能エポキシ化合物と下記一般式
シ化合物、フェノールノボラック樹脂、無機質フィラー
、硬化促進剤および多官能エポキシ化合物と下記一般式
【０００６】
【化２】
【０００７】に示される末端にアミン基またはフェノー
ル基を有するポリエーテルスルホンとを触媒下又は無触
媒下で予め反応させた予備反応物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である。
ル基を有するポリエーテルスルホンとを触媒下又は無触
媒下で予め反応させた予備反応物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である。
【０００８】本発明に用いられる多官能エポキシ化合物
としては、ノボラック系エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、脂環式系エポキシ樹脂、３，３’，
５，５’−テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂な
ど種々のタイプのエポキシ樹脂があげられる。なお、こ
れらのエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、また２種以
上を併用してもよい。
としては、ノボラック系エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、脂環式系エポキシ樹脂、３，３’，
５，５’−テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂な
ど種々のタイプのエポキシ樹脂があげられる。なお、こ
れらのエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、また２種以
上を併用してもよい。
【０００９】さらにこれらの多官能エポキシ化合物とと
もに必要に応じて臭素化ノボラック系エポキシ樹脂、臭
素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などのエポキシ樹
脂を併用してもよい。この場合、これらのエポキシ樹脂
の使用量は多官能エポキシ樹脂１００重量部に対して５
０重量部以下であるのが好ましい。
もに必要に応じて臭素化ノボラック系エポキシ樹脂、臭
素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などのエポキシ樹
脂を併用してもよい。この場合、これらのエポキシ樹脂
の使用量は多官能エポキシ樹脂１００重量部に対して５
０重量部以下であるのが好ましい。
【００１０】本発明に用いられるフェノールノボラック
樹脂とは、たとえばフェノール、クレゾール、キシレノ
ール、ビスフェノールＡ、レゾルシンなどのフェノール
系化合物とホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒ
ドを酸性触媒下で縮合反応させることにより得られたも
のであり、未反応モノマーは得られたフェノールノボラ
ック樹脂中０．５重量％以下であるのが好ましい。
樹脂とは、たとえばフェノール、クレゾール、キシレノ
ール、ビスフェノールＡ、レゾルシンなどのフェノール
系化合物とホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒ
ドを酸性触媒下で縮合反応させることにより得られたも
のであり、未反応モノマーは得られたフェノールノボラ
ック樹脂中０．５重量％以下であるのが好ましい。
【００１１】前記多官能エポキシ化合物とフェノールノ
ボラック樹脂およびアミン基またはフェノール基末端ポ
リエーテルスルホンとの配合割合は、エポキシ樹脂のエ
ポキシ基１当量あたりフェノールノボラック樹脂の水酸
基当量およびアミン基またはフェノール基末端ポリエー
テルスルホンのアミン当量または水酸基当量の合計が０
．８〜１．２当量であるのが好ましい。０．８未満であ
る場合、組成物のガラス転移温度が低くなって、耐熱性
や耐湿性が低下し、また１．２を越える場合、硬化物中
にフェノールノボラック樹脂が未反応物として多く残り
、耐湿性や耐熱性が低下してしまう。
ボラック樹脂およびアミン基またはフェノール基末端ポ
リエーテルスルホンとの配合割合は、エポキシ樹脂のエ
ポキシ基１当量あたりフェノールノボラック樹脂の水酸
基当量およびアミン基またはフェノール基末端ポリエー
テルスルホンのアミン当量または水酸基当量の合計が０
．８〜１．２当量であるのが好ましい。０．８未満であ
る場合、組成物のガラス転移温度が低くなって、耐熱性
や耐湿性が低下し、また１．２を越える場合、硬化物中
にフェノールノボラック樹脂が未反応物として多く残り
、耐湿性や耐熱性が低下してしまう。
【００１２】本発明に用いられる無機質フィラーとして
は、たとえば結晶性シリカ粉、熔融シリカ粉、アルミナ
粉、タルク、石英ガラス粉、炭酸カルシウム粉およびガ
ラス繊維などがあげられる。これらの無機質フィラーの
添加量は組成物中に５０〜８５重量％含有されるのが好
ましい。５０重量％未満では線膨張係数及び硬化収縮を
低下させる効果が小さくなり、また８５重量％を越える
と流動性が低下し、作業性が低下する傾向にあるので、
５０〜８５重量％の範囲で要求特性に応じて配合量を適
宜選択するのが好ましい。
は、たとえば結晶性シリカ粉、熔融シリカ粉、アルミナ
粉、タルク、石英ガラス粉、炭酸カルシウム粉およびガ
ラス繊維などがあげられる。これらの無機質フィラーの
添加量は組成物中に５０〜８５重量％含有されるのが好
ましい。５０重量％未満では線膨張係数及び硬化収縮を
低下させる効果が小さくなり、また８５重量％を越える
と流動性が低下し、作業性が低下する傾向にあるので、
５０〜８５重量％の範囲で要求特性に応じて配合量を適
宜選択するのが好ましい。
【００１３】本発明におけるアミン基或いはフェノール
基未端ポリエーテルスルホンは、靭性及び高温機械強度
を向上させるために配合される成分であり、多官能エポ
キシ化合物に対して、０．１〜３０重量％用いなければ
ならず、さらに１０〜２５重量％の範囲であるのが好ま
しい。０．１重量％未満では靭性および高温機械強度を
向上させる効果が小さくなり、また３０重量％を越える
場合は得られる組成物の流動性が低下し作業性を損ない
実用に適さない。
基未端ポリエーテルスルホンは、靭性及び高温機械強度
を向上させるために配合される成分であり、多官能エポ
キシ化合物に対して、０．１〜３０重量％用いなければ
ならず、さらに１０〜２５重量％の範囲であるのが好ま
しい。０．１重量％未満では靭性および高温機械強度を
向上させる効果が小さくなり、また３０重量％を越える
場合は得られる組成物の流動性が低下し作業性を損ない
実用に適さない。
【００１４】また前記ポリエーテルスルホンの分子量は
、１０００〜２５０００であり、５０００〜２００００
の範囲であるのが好ましい。１０００未満では多官能エ
ポキシ化合物との予備反応の段階で高分子量化してこれ
を用いた組成物の流動性が低下し作業性を損なうことに
なり、また靭性および高温機械強度も低下することにな
る。２５０００を越える場合は得られる組成物の流動性
が低下し作業性を損ない実用に適さない。
、１０００〜２５０００であり、５０００〜２００００
の範囲であるのが好ましい。１０００未満では多官能エ
ポキシ化合物との予備反応の段階で高分子量化してこれ
を用いた組成物の流動性が低下し作業性を損なうことに
なり、また靭性および高温機械強度も低下することにな
る。２５０００を越える場合は得られる組成物の流動性
が低下し作業性を損ない実用に適さない。
【００１５】本発明に用いられる硬化促進剤およびアミ
ン基またはフェノール基末端ポリエーテルスルホンと多
官能エポキシ化合物との反応触媒としては共通のものが
使用できる。たとえばイミダゾール系化合物；２−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチ
ル−４−メチルイミダゾールなど、第３級アミン系化合
物；トリブチルアミン、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、トリスジメチルアミノフェノール、１，
８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７など
、有機ホスフィン系化合物；トリフェニルホスフィン、
トリブチルホスフィン、トリ−４−メチルフェニルホス
フィンなどがあげられる。これらを単独で用いても、或
は２種以上を併用することも可能である。硬化促進剤お
よびアミン基或はフェノール基末端ポリエーテルスルホ
ンと多官能エポキシ化合物との反応触媒の添加量は、上
記化合物の種類によって異なるので一概に決定すること
はできず、本発明はかかる添加量によって限定されるも
のではないが、通常多官能エポキシ樹脂１００重量部に
対して０．０２〜５重量部であるのが好ましい。
ン基またはフェノール基末端ポリエーテルスルホンと多
官能エポキシ化合物との反応触媒としては共通のものが
使用できる。たとえばイミダゾール系化合物；２−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチ
ル−４−メチルイミダゾールなど、第３級アミン系化合
物；トリブチルアミン、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、トリスジメチルアミノフェノール、１，
８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７など
、有機ホスフィン系化合物；トリフェニルホスフィン、
トリブチルホスフィン、トリ−４−メチルフェニルホス
フィンなどがあげられる。これらを単独で用いても、或
は２種以上を併用することも可能である。硬化促進剤お
よびアミン基或はフェノール基末端ポリエーテルスルホ
ンと多官能エポキシ化合物との反応触媒の添加量は、上
記化合物の種類によって異なるので一概に決定すること
はできず、本発明はかかる添加量によって限定されるも
のではないが、通常多官能エポキシ樹脂１００重量部に
対して０．０２〜５重量部であるのが好ましい。
【００１６】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、必要に応じてカーボンブラックなどの着色剤、カ
ルナバワックス、ポリエチレンワックスなどの離型剤や
三酸化アンチモンなどの難燃剤、γ−グリシロキシプロ
ピルトリメトキシシランなどのカップリング剤、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム成分を該組成物中の含
有量が１０％を越えない範囲で添加してもよい。
には、必要に応じてカーボンブラックなどの着色剤、カ
ルナバワックス、ポリエチレンワックスなどの離型剤や
三酸化アンチモンなどの難燃剤、γ−グリシロキシプロ
ピルトリメトキシシランなどのカップリング剤、シリコ
ーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム成分を該組成物中の含
有量が１０％を越えない範囲で添加してもよい。
【００１７】また本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物は、一般に使用されている公知の混合装置、たとえ
ばロール、ニーダ、擂潰機、ヘンシェルミキサーなどを
用いて容易に調整することができる。
成物は、一般に使用されている公知の混合装置、たとえ
ばロール、ニーダ、擂潰機、ヘンシェルミキサーなどを
用いて容易に調整することができる。
【００１８】本発明によればエポキシ樹脂マトリックス
中にポリエーテルスルホンのドメインを導入するに当た
り、アミン基またはフェノール基末端ポリエーテルスル
ホンを用いて予め使用する多官能エポキシ化合物の一部
とを反応させておくことによりマトリックスとドメイン
との界面の馴染みを良くし、剥離などの好ましくない状
態が生じないようになり耐冷熱衝撃性、耐熱性、靭性な
どに優れた組成物を得ることが出来る。なお、アミン基
またはフェノール基未端ポリエーテルスルホンと多官能
エポキシ化合物との反応方法としては、■ポリエーテル
スルホンと多官能エポキシ化合物とを加熱熔融下反応さ
せる。反応は無触媒でも反応するが、本発明の成分とし
て例示した反応触媒を適当量使用することも、反応時間
の短縮の観点から好ましい。■ポリエーテルスルホンと
多官能エポキシ化合物との共通の良溶剤を用いて両者を
溶解し均一な溶液とする。次いで、用いた溶剤を減圧下
に留去したのち、減圧乾燥を行って均一な樹脂とし、■
と同様にして反応させる。
中にポリエーテルスルホンのドメインを導入するに当た
り、アミン基またはフェノール基末端ポリエーテルスル
ホンを用いて予め使用する多官能エポキシ化合物の一部
とを反応させておくことによりマトリックスとドメイン
との界面の馴染みを良くし、剥離などの好ましくない状
態が生じないようになり耐冷熱衝撃性、耐熱性、靭性な
どに優れた組成物を得ることが出来る。なお、アミン基
またはフェノール基未端ポリエーテルスルホンと多官能
エポキシ化合物との反応方法としては、■ポリエーテル
スルホンと多官能エポキシ化合物とを加熱熔融下反応さ
せる。反応は無触媒でも反応するが、本発明の成分とし
て例示した反応触媒を適当量使用することも、反応時間
の短縮の観点から好ましい。■ポリエーテルスルホンと
多官能エポキシ化合物との共通の良溶剤を用いて両者を
溶解し均一な溶液とする。次いで、用いた溶剤を減圧下
に留去したのち、減圧乾燥を行って均一な樹脂とし、■
と同様にして反応させる。
【００１９】また、ポリエーテルスルホンとフェノール
ノボラック樹脂とを予め溶融混合しておくことも、流れ
や分散性を良くする上で好ましいことである。さらに、
ポリエーテルスルホンと多官能エポキシ化合物との予備
反応物、ポリエーテルスルホンとフェノールノボラック
樹脂との溶融混合物をそれぞれ適宜併用して流れの調整
を図ることもできる。
ノボラック樹脂とを予め溶融混合しておくことも、流れ
や分散性を良くする上で好ましいことである。さらに、
ポリエーテルスルホンと多官能エポキシ化合物との予備
反応物、ポリエーテルスルホンとフェノールノボラック
樹脂との溶融混合物をそれぞれ適宜併用して流れの調整
を図ることもできる。
【００２０】以下、実施例および比較例を用いて本発明
をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定され
るものではない。
をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定され
るものではない。
【００２１】
【実施例】（参考例１〜４）窒素気流下、３リットルの
四つ口フラスコに表１示す原料および溶剤を仕込み、攪
拌しながら加熱を行った。トルエンとの共沸脱水により
系内の水分を除去した後、系の温度を１９０℃に保ちな
がら１０時間反応を続けた。反応後酢酸で中和し、水中
に沈澱させた後メタノールで数回洗浄した。これを減圧
乾燥して目的とするポリエーテルスルホンを得た。
四つ口フラスコに表１示す原料および溶剤を仕込み、攪
拌しながら加熱を行った。トルエンとの共沸脱水により
系内の水分を除去した後、系の温度を１９０℃に保ちな
がら１０時間反応を続けた。反応後酢酸で中和し、水中
に沈澱させた後メタノールで数回洗浄した。これを減圧
乾燥して目的とするポリエーテルスルホンを得た。
【００２２】
【表１】
【００２３】（実施例１，２，３，４，比較例１）表２
に示す組成で多官能エポキシ樹脂とポリエーテルスルホ
ンの反応物を得、表３に示す組成物を９０℃のロールで
充分混練を行った後、冷却、粉砕して封止用樹脂組成物
を得た。次にこれを１７５℃、２分間の条件でトランス
ファー成形し１７５℃、８時間の後硬化を行った後、物
性評価を行った。各特性値を表３に示す。
に示す組成で多官能エポキシ樹脂とポリエーテルスルホ
ンの反応物を得、表３に示す組成物を９０℃のロールで
充分混練を行った後、冷却、粉砕して封止用樹脂組成物
を得た。次にこれを１７５℃、２分間の条件でトランス
ファー成形し１７５℃、８時間の後硬化を行った後、物
性評価を行った。各特性値を表３に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明の半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物は、熱時の機械強度、耐衝撃性に優れ、
このため半田浴浸漬時の耐クラック性およびその後の耐
湿性にも優れることが明らかである。
キシ樹脂組成物は、熱時の機械強度、耐衝撃性に優れ、
このため半田浴浸漬時の耐クラック性およびその後の耐
湿性にも優れることが明らかである。
Claims (3)
- 【請求項１】 多官能エポキシ化合物、フェノールノ
ボラック樹脂、無機質フィラー、硬化促進剤および下記
の一般式に示される末端にアミン基またはフェノール基
を有するポリエーテルスルホン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。 【化１】 - 【請求項２】 アミン基又はフェノール基を有するポ
リエーテルスルホンの一部又は全部と多官能エポキシ化
合物とを予め反応させて予備反応物とした請求項１記載
の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 アミン基又はフェノール基を有するポ
リエーテルスルホンの一部又は全部をフェノールノボラ
ック樹脂と予め溶融混合物とした請求項１記載の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188387A JP3068896B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188387A JP3068896B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04328117A true JPH04328117A (ja) | 1992-11-17 |
| JP3068896B2 JP3068896B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16222741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188387A Expired - Fee Related JP3068896B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068896B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012131888A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノール樹脂組成物、およびフェノール樹脂成形材料 |
| JP2013503249A (ja) * | 2009-08-31 | 2013-01-31 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 高性能接着剤組成物 |
| US8927662B2 (en) * | 2000-11-21 | 2015-01-06 | Cytec Technology Corp. | Binder of reactive polyarylethersulphone and epoxy resin |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9598572B2 (en) | 2011-12-16 | 2017-03-21 | Solvay Specialty Polymers Usa, Llc. | Epoxy resin compositions |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3188387A patent/JP3068896B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8927662B2 (en) * | 2000-11-21 | 2015-01-06 | Cytec Technology Corp. | Binder of reactive polyarylethersulphone and epoxy resin |
| JP2013503249A (ja) * | 2009-08-31 | 2013-01-31 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 高性能接着剤組成物 |
| JP2012131888A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノール樹脂組成物、およびフェノール樹脂成形材料 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068896B2 (ja) | 2000-07-24 |
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