JPH05335446A - 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
- Publication number
- JPH05335446A JPH05335446A JP16164992A JP16164992A JPH05335446A JP H05335446 A JPH05335446 A JP H05335446A JP 16164992 A JP16164992 A JP 16164992A JP 16164992 A JP16164992 A JP 16164992A JP H05335446 A JPH05335446 A JP H05335446A
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- epoxy resin
- resin composition
- semiconductor
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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリカ界面に隙間のない半導体プラスチック
封止が可能で、耐湿性、半田後耐湿性に優れるエポキシ
樹脂封止により、表面実装型ICの寿命を高めることが
可能な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。 【構成】 半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、表面処
理剤の存在下に実質的に粉砕を伴うメカノケミカル反応
処理を施した表面改質シリカを含む。
封止が可能で、耐湿性、半田後耐湿性に優れるエポキシ
樹脂封止により、表面実装型ICの寿命を高めることが
可能な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。 【構成】 半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、表面処
理剤の存在下に実質的に粉砕を伴うメカノケミカル反応
処理を施した表面改質シリカを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体封止用エポキシ
樹脂組成物に関し、更に詳しくは、表面実装型半導体の
プラスチック封止等に好ましく用いられる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物に関する。
樹脂組成物に関し、更に詳しくは、表面実装型半導体の
プラスチック封止等に好ましく用いられる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の技術の進歩に伴い、現在では半導
体はLSI、VLSIと呼ばれる高集積化されたものに
なっている。この高集積度半導体素子はその外部環境か
ら保護すべく合成樹脂組成物で封止されている。この合
成樹脂組成物はエポキシ樹脂、硬化剤を主体とする有機
樹脂、シリカを主体とする無機充填剤等からなり、これ
らを単に混合、混練して半導体の封止に使用している。
この合成樹脂組成物を硬化した時に、シリカと他の成分
とは単に物理的な結合状態にある。このようにシリカと
他の成分との結合が物理的になる理由の一つとして、通
常使用されるシリカ、例えば石英を粉砕して得られる結
晶シリカあるいは石英を熔融、粉砕して得られる熔融シ
リカ等の表面には反応性官能基であるシラノールがほと
んどないために、化学的な結合が生じ得ないことが挙げ
られる。
体はLSI、VLSIと呼ばれる高集積化されたものに
なっている。この高集積度半導体素子はその外部環境か
ら保護すべく合成樹脂組成物で封止されている。この合
成樹脂組成物はエポキシ樹脂、硬化剤を主体とする有機
樹脂、シリカを主体とする無機充填剤等からなり、これ
らを単に混合、混練して半導体の封止に使用している。
この合成樹脂組成物を硬化した時に、シリカと他の成分
とは単に物理的な結合状態にある。このようにシリカと
他の成分との結合が物理的になる理由の一つとして、通
常使用されるシリカ、例えば石英を粉砕して得られる結
晶シリカあるいは石英を熔融、粉砕して得られる熔融シ
リカ等の表面には反応性官能基であるシラノールがほと
んどないために、化学的な結合が生じ得ないことが挙げ
られる。
【0003】このように従来の合成樹脂組成物を使用し
て半導体を封止した場合には、シリカと他の成分とが単
に物理的に結合しているので、シリカ界面に隙間が生じ
易く、このため容易に水が侵入し配線を腐食させる。即
ち、半導体の信頼性を低下させるという問題があった。
特に最近は高密度実装化の面から、パッケージは小型、
薄型化した表面実装の傾向にあり、したがって、水の侵
入経路が短くなったり、あるいは半田付け温度(約26
0℃)までパッケージ全体が加熱されることによりシリ
カ界面の隙間が大きくなりパッケージクラックを生じる
といった問題が増加している。
て半導体を封止した場合には、シリカと他の成分とが単
に物理的に結合しているので、シリカ界面に隙間が生じ
易く、このため容易に水が侵入し配線を腐食させる。即
ち、半導体の信頼性を低下させるという問題があった。
特に最近は高密度実装化の面から、パッケージは小型、
薄型化した表面実装の傾向にあり、したがって、水の侵
入経路が短くなったり、あるいは半田付け温度(約26
0℃)までパッケージ全体が加熱されることによりシリ
カ界面の隙間が大きくなりパッケージクラックを生じる
といった問題が増加している。
【0004】半導体への水の侵入は、また樹脂中を伝わ
っても行われるが、これは気体の水の拡散による侵入で
あり、空隙からの液体の水の侵入とは異なる。即ち、前
者の場合は侵入速度は極めて遅く又電荷移動媒体として
の作用も小さいため配線の腐食に対する影響は小さい
が、後者の場合はその影響が顕著であり、半導体の信頼
性が損なわれていた。
っても行われるが、これは気体の水の拡散による侵入で
あり、空隙からの液体の水の侵入とは異なる。即ち、前
者の場合は侵入速度は極めて遅く又電荷移動媒体として
の作用も小さいため配線の腐食に対する影響は小さい
が、後者の場合はその影響が顕著であり、半導体の信頼
性が損なわれていた。
【0005】また、特開昭62−12609号公報には
熔融球状シリカを強力剪断操作によりメカノケミカル反
応処理に付すことが記載されている。この強力剪断操作
において粉砕が実質的に生じないようにすることが必要
であり、剪断操作には注意を要するとされている(第4
頁左上欄)。
熔融球状シリカを強力剪断操作によりメカノケミカル反
応処理に付すことが記載されている。この強力剪断操作
において粉砕が実質的に生じないようにすることが必要
であり、剪断操作には注意を要するとされている(第4
頁左上欄)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたものであって、半導体への水の
侵入を防止し、半導体の信頼性を高める半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に関する。
問題点に鑑みてなされたものであって、半導体への水の
侵入を防止し、半導体の信頼性を高める半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に関する。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は表面処理
剤の存在下に実質的に粉砕を伴うメカノケミカル反応処
理を施した表面改質シリカを含むことを特徴とする半導
体封止用エポキシ樹脂組成物からなる。
剤の存在下に実質的に粉砕を伴うメカノケミカル反応処
理を施した表面改質シリカを含むことを特徴とする半導
体封止用エポキシ樹脂組成物からなる。
【0008】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、所定の表面処理剤の存在下に実質的に粉砕を伴うメ
カノケミカル反応処理を施した表面改質シリカを、エポ
キシ樹脂及び硬化剤に配合することにより製造すること
ができる。
は、所定の表面処理剤の存在下に実質的に粉砕を伴うメ
カノケミカル反応処理を施した表面改質シリカを、エポ
キシ樹脂及び硬化剤に配合することにより製造すること
ができる。
【0009】該メカノケミカル反応処理を施した表面改
質シリカは、以下に示すようにして製造される。
質シリカは、以下に示すようにして製造される。
【0010】まず、原料として使用するシリカは、特に
制限はなく、結晶シリカあるいは熔融シリカのいづれで
あってもよく、また、該シリカ形状は破砕状であって
も、球状であってもよい。
制限はなく、結晶シリカあるいは熔融シリカのいづれで
あってもよく、また、該シリカ形状は破砕状であって
も、球状であってもよい。
【0011】また、本発明の表面処理剤は、エポキシ樹
脂と反応する官能基もしくは相溶する基(例えば、エポ
キシ基、カルボキシル基、水酸基、フェニル基等)、及
びシリカと反応する官能基(例えば、‐Si(OR)n
(ここで、nは1〜3の整数を示し、RはH又は炭化水
素残基を示す。)、‐SiH、ビニル基等)を有するも
のであればいづれでもよく、例えばカップリング剤(例
えば、エポキシシラン、アミノシラン、ビニルシラン等
が挙げられ、より具体的には、例えばγ‐グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ‐グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、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、γ‐アミノ
プロピルトリエトキシシラン、N‐β(アミノエチル)
γ‐アミノプロピルトリメトキシシラン、N‐β(アミ
ノエチル)γ‐アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、ジフェニルメトキシシラン等が挙げられる)、
ラジカル重合が可能なモノマー(例えば、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸フェニル等のアクリル系モノマー、メタクリル酸メチ
ル(MMA)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸グリシジル等の
メタクリル系モノマー及びスチレン等)等が挙げられ
る。
脂と反応する官能基もしくは相溶する基(例えば、エポ
キシ基、カルボキシル基、水酸基、フェニル基等)、及
びシリカと反応する官能基(例えば、‐Si(OR)n
(ここで、nは1〜3の整数を示し、RはH又は炭化水
素残基を示す。)、‐SiH、ビニル基等)を有するも
のであればいづれでもよく、例えばカップリング剤(例
えば、エポキシシラン、アミノシラン、ビニルシラン等
が挙げられ、より具体的には、例えばγ‐グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ‐グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、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、γ‐アミノ
プロピルトリエトキシシラン、N‐β(アミノエチル)
γ‐アミノプロピルトリメトキシシラン、N‐β(アミ
ノエチル)γ‐アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、ジフェニルメトキシシラン等が挙げられる)、
ラジカル重合が可能なモノマー(例えば、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸フェニル等のアクリル系モノマー、メタクリル酸メチ
ル(MMA)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸グリシジル等の
メタクリル系モノマー及びスチレン等)等が挙げられ
る。
【0012】本発明におけるメカノケミカル反応処理
は、上記の表面処理剤をシリカの粉砕工程時に添加する
ことにより、粉砕時に生成したラジカルや発生期のシラ
ノールと反応させシリカ表面に化学的に結合させるもの
である。即ち、本発明におけるメカノケミカル反応処理
においては、シリカに実質的に粉砕を伴う強力な剪断力
を与えることによりメカノケミカル反応を行わせ、表面
処理剤を化学的にシリカ表面に結合せしめて、シリカの
粒子表面を十分に活性化するものである。このように、
本発明では実質的にシリカの粉砕を伴なわしめることが
必須である。特開昭62−12609号公報記載のよう
なシリカ形状を球状に保つべく実質的に粉砕を伴わない
程度の剪断力では、表面処理剤をシリカ粒子の表面に結
合することができないことが見出だされた(本明細書比
較例4)。従って、これを半導体封止用エポキシ樹脂組
成物に使用した場合には本発明のように十分に水の侵入
を防ぐことができない。
は、上記の表面処理剤をシリカの粉砕工程時に添加する
ことにより、粉砕時に生成したラジカルや発生期のシラ
ノールと反応させシリカ表面に化学的に結合させるもの
である。即ち、本発明におけるメカノケミカル反応処理
においては、シリカに実質的に粉砕を伴う強力な剪断力
を与えることによりメカノケミカル反応を行わせ、表面
処理剤を化学的にシリカ表面に結合せしめて、シリカの
粒子表面を十分に活性化するものである。このように、
本発明では実質的にシリカの粉砕を伴なわしめることが
必須である。特開昭62−12609号公報記載のよう
なシリカ形状を球状に保つべく実質的に粉砕を伴わない
程度の剪断力では、表面処理剤をシリカ粒子の表面に結
合することができないことが見出だされた(本明細書比
較例4)。従って、これを半導体封止用エポキシ樹脂組
成物に使用した場合には本発明のように十分に水の侵入
を防ぐことができない。
【0013】該メカノケミカル反応処理は、シリカの活
性な新鮮断面を保持するため不活性ガス雰囲気下で実施
し、例えば、ドライ窒素ガス、ヘリウム中等で実施する
ことが好ましい。また、該処理に際して、表面処理剤の
添加量はシリカに対して0.1〜3.0重量%、特に
0.3〜1.5重量%が好ましい。表面処理剤の添加量
が0.1重量%未満では表面処理剤の効果が得られず、
又3.0重量%を越えるとシリカが凝集を起こし使用時
に問題となる。メカノケミカル反応処理に用いる装置
は、通常の粉砕に使用される装置であればいかなるもの
であってもよく、例えば振動ボールミル、回転ボールミ
ル等があげられる。処理時間は、使用する粉砕装置等に
より異なるが、好ましくは1〜10時間であり、該処理
においては、実質的な粉砕を伴わしめ所定の最大粒径及
び平均粒径を得る。該処理において与えられる剪断力
は、シリカが実質的に粉砕を伴うものであり、処理後の
シリカの最大粒径が150μm以下、好ましくは75μ
m以下であり、また、その平均粒径は、1〜100μ
m、好ましくは5〜30μmである。最大粒径が150
μmを越えると、半導体封止時に局部応力を発生し信頼
性の低下を招く。また、該処理は、乾式の噴霧方式で行
う。
性な新鮮断面を保持するため不活性ガス雰囲気下で実施
し、例えば、ドライ窒素ガス、ヘリウム中等で実施する
ことが好ましい。また、該処理に際して、表面処理剤の
添加量はシリカに対して0.1〜3.0重量%、特に
0.3〜1.5重量%が好ましい。表面処理剤の添加量
が0.1重量%未満では表面処理剤の効果が得られず、
又3.0重量%を越えるとシリカが凝集を起こし使用時
に問題となる。メカノケミカル反応処理に用いる装置
は、通常の粉砕に使用される装置であればいかなるもの
であってもよく、例えば振動ボールミル、回転ボールミ
ル等があげられる。処理時間は、使用する粉砕装置等に
より異なるが、好ましくは1〜10時間であり、該処理
においては、実質的な粉砕を伴わしめ所定の最大粒径及
び平均粒径を得る。該処理において与えられる剪断力
は、シリカが実質的に粉砕を伴うものであり、処理後の
シリカの最大粒径が150μm以下、好ましくは75μ
m以下であり、また、その平均粒径は、1〜100μ
m、好ましくは5〜30μmである。最大粒径が150
μmを越えると、半導体封止時に局部応力を発生し信頼
性の低下を招く。また、該処理は、乾式の噴霧方式で行
う。
【0014】本発明で使用されるエポキシ樹脂は通常使
用されているものでよく、例えばビスフェノール型、ク
レゾールノボラック型のエポキシ樹脂等が挙げられる。
該エポキシ樹脂は、イオン性不純物の含有量が多いと封
止後の半導体の耐湿信頼性に悪影響を及ぼすため、ナト
リウムイオンや塩素イオン等のイオン性不純物の含有量
の極力少ないものが好ましい。
用されているものでよく、例えばビスフェノール型、ク
レゾールノボラック型のエポキシ樹脂等が挙げられる。
該エポキシ樹脂は、イオン性不純物の含有量が多いと封
止後の半導体の耐湿信頼性に悪影響を及ぼすため、ナト
リウムイオンや塩素イオン等のイオン性不純物の含有量
の極力少ないものが好ましい。
【0015】また、本発明で使用される硬化剤も通常使
用されているものでよく、多価フェノール類、芳香族系
多塩基酸類、芳香族ポリアミン類等が挙げられ、例えば
フェノールノボラック、ビフェノール型ノボラック、ビ
スフェノールA型ノボラック等のノボラック、無水フタ
ル酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸等の酸無水物あるいは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、メタフェニレンジ
アミン等のアミン等が使用される。
用されているものでよく、多価フェノール類、芳香族系
多塩基酸類、芳香族ポリアミン類等が挙げられ、例えば
フェノールノボラック、ビフェノール型ノボラック、ビ
スフェノールA型ノボラック等のノボラック、無水フタ
ル酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸等の酸無水物あるいは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、メタフェニレンジ
アミン等のアミン等が使用される。
【0016】表面改質シリカの配合量は、上記のエポキ
シ樹脂及び硬化剤100重量部に対して100〜800
重量部、好ましくは200〜600重量部である。該表
面改質シリカの配合量が100重量部未満では、硬化し
たエポキシ樹脂組成物の線膨脹係数及び吸水率が高くな
り、封止した半導体の耐湿性が悪くなる。また、配合量
が800重量部を越えると、エポキシ樹脂組成物の粘度
が上昇し封止作業性が悪くなる。
シ樹脂及び硬化剤100重量部に対して100〜800
重量部、好ましくは200〜600重量部である。該表
面改質シリカの配合量が100重量部未満では、硬化し
たエポキシ樹脂組成物の線膨脹係数及び吸水率が高くな
り、封止した半導体の耐湿性が悪くなる。また、配合量
が800重量部を越えると、エポキシ樹脂組成物の粘度
が上昇し封止作業性が悪くなる。
【0017】本発明のエポキシ樹脂組成物は、以上述べ
た成分の他に、必要に応じて通常使用される種々の添加
剤、例えば第三級アミン類や有機リン化合物等の硬化触
媒、又は難燃材、着色剤、離型剤等を配合することがで
きる。
た成分の他に、必要に応じて通常使用される種々の添加
剤、例えば第三級アミン類や有機リン化合物等の硬化触
媒、又は難燃材、着色剤、離型剤等を配合することがで
きる。
【0018】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製は、以
上述べた成分を、例えばニーダー、ロール、ミキサー等
により混練することにより行うことができる。
上述べた成分を、例えばニーダー、ロール、ミキサー等
により混練することにより行うことができる。
【0019】本発明の表面改質シリカを含むエポキシ樹
脂組成物を用いると、該表面改質シリカがエポキシ樹脂
と反応もしくは相溶することによりシリカ界面に隙間の
ない半導体プラスチック封止が可能となる。耐湿性、特
に半田後の耐湿性に優れるエポキシ樹脂封止により、I
C、特にコンパクト電子機器(ノート型パソコン、VT
R等)に搭載される表面実装型ICの寿命を高めること
が可能となる。
脂組成物を用いると、該表面改質シリカがエポキシ樹脂
と反応もしくは相溶することによりシリカ界面に隙間の
ない半導体プラスチック封止が可能となる。耐湿性、特
に半田後の耐湿性に優れるエポキシ樹脂封止により、I
C、特にコンパクト電子機器(ノート型パソコン、VT
R等)に搭載される表面実装型ICの寿命を高めること
が可能となる。
【0020】このように本発明は、信頼性の面で特に問
題となるシリカと樹脂の界面の隙間を飛躍的に減少させ
たエポキシ樹脂組成物であり、エポキシ樹脂と反応する
官能基もしくは相溶する基を持つ表面処理剤をメカノケ
ミカル反応処理により化学的に結合させた表面改質シリ
カを含むことを特徴とするものである。
題となるシリカと樹脂の界面の隙間を飛躍的に減少させ
たエポキシ樹脂組成物であり、エポキシ樹脂と反応する
官能基もしくは相溶する基を持つ表面処理剤をメカノケ
ミカル反応処理により化学的に結合させた表面改質シリ
カを含むことを特徴とするものである。
【0021】以下、実施例、比較例により本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。尚、以下の実施例、比較例中で部とあ
るのは全て重量部を示し、また%は重量%を示す。
詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。尚、以下の実施例、比較例中で部とあ
るのは全て重量部を示し、また%は重量%を示す。
【0022】
【0023】
【実施例1】(A)メカノケミカル反応処理 結晶シリカ(平均粒径2mm)71部と表面処理剤とし
てγ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(日本
ユニカー(株)商品名A−187)1部をドライ窒素ガ
ス雰囲気中で回転ボールミルを使用して3時間粉砕して
メカノケミカル反応処理を施し、平均粒径5μmの表面
改質シリカを製造した。
てγ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(日本
ユニカー(株)商品名A−187)1部をドライ窒素ガ
ス雰囲気中で回転ボールミルを使用して3時間粉砕して
メカノケミカル反応処理を施し、平均粒径5μmの表面
改質シリカを製造した。
【0024】表面改質シリカをTHFで洗浄して化学的
に結合していない表面処理剤を除去した後に、元素分析
で炭素量を定量すること(C:0.22%)及びFT−
IRで官能基分析を実施し、メカノケミカル反応処理に
よりシリカに表面処理剤が反応したことを確認した。
に結合していない表面処理剤を除去した後に、元素分析
で炭素量を定量すること(C:0.22%)及びFT−
IRで官能基分析を実施し、メカノケミカル反応処理に
よりシリカに表面処理剤が反応したことを確認した。
【0025】(B)樹脂組成物の製造 上記処理により得られた表面改質シリカ72部、クレゾ
ールノボラックエポキシ樹脂(EOCN‐4400、日
本化薬社製)15部、硬化剤としてのフェノールノボラ
ック8部、トリフェニルホスフィン0.2部、臭素化エ
ポキシ樹脂2部、三酸化アンチモン2部、カーボンブラ
ック0.3部、離型剤0.5部をレーディゲミキサーで
混合後、二本ロールを使用し85〜95℃で5分間混練
しエポキシ樹脂組成物を調製した。得られたエポキシ樹
脂組成物についてシリカ界面の隙間、対湿性及び半田後
対湿性を評価した。その結果を表1に示す。
ールノボラックエポキシ樹脂(EOCN‐4400、日
本化薬社製)15部、硬化剤としてのフェノールノボラ
ック8部、トリフェニルホスフィン0.2部、臭素化エ
ポキシ樹脂2部、三酸化アンチモン2部、カーボンブラ
ック0.3部、離型剤0.5部をレーディゲミキサーで
混合後、二本ロールを使用し85〜95℃で5分間混練
しエポキシ樹脂組成物を調製した。得られたエポキシ樹
脂組成物についてシリカ界面の隙間、対湿性及び半田後
対湿性を評価した。その結果を表1に示す。
【0026】
【実施例2】(A)メカノケミカル反応処理 熔融シリカ(平均粒径30μm)71部と表面処理剤と
して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(日本ユニカー(株)商品名A−18
6)1部をドライ窒素ガス雰囲気中で振動ボールミルを
使用して5時間粉砕し、平均粒径10μmの表面改質シ
リカを製造した。
して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(日本ユニカー(株)商品名A−18
6)1部をドライ窒素ガス雰囲気中で振動ボールミルを
使用して5時間粉砕し、平均粒径10μmの表面改質シ
リカを製造した。
【0027】続いて、実施例1と同様にして、シリカに
表面処理剤が反応したことを確認した。元素分析の結
果、炭素量は0.38%であった。FT−IRスペクト
ルチャートは図1に示す。Si‐OH及びC‐Hに基づ
く吸収が認められる。
表面処理剤が反応したことを確認した。元素分析の結
果、炭素量は0.38%であった。FT−IRスペクト
ルチャートは図1に示す。Si‐OH及びC‐Hに基づ
く吸収が認められる。
【0028】(B)樹脂組成物の製造 上記の表面改質シリカを使用した以外は実施例1(B)
と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、各特性を評
価した。その結果を表1に示す。
と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、各特性を評
価した。その結果を表1に示す。
【0029】
【実施例3〜5】(A)メカノケミカル反応処理 実施例1(A)において表面処理剤として使用したγ‐
グリシドキシプロピルトリメトキシシランをそれぞれジ
フェニルジメトキシシラン、スチレン、MMAにかえた
以外は実施例1(A)と同様にして表面改質シリカを製
造し、シリカに表面処理剤が反応したことを確認した。
グリシドキシプロピルトリメトキシシランをそれぞれジ
フェニルジメトキシシラン、スチレン、MMAにかえた
以外は実施例1(A)と同様にして表面改質シリカを製
造し、シリカに表面処理剤が反応したことを確認した。
【0030】(B)樹脂組成物の製造 上記のそれぞれの表面改質シリカを使用した以外は実施
例1(B)と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、
各特性を評価した。その結果を表1に示す。
例1(B)と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、
各特性を評価した。その結果を表1に示す。
【0031】以上、実施例で示すようにシリカ表面に十
分に表面処理剤を結合させることができ、硬化後のエポ
キシ樹脂組成物はシリカ界面の隙間もなく、耐湿性、半
田後耐湿性に優れていることが認められた。
分に表面処理剤を結合させることができ、硬化後のエポ
キシ樹脂組成物はシリカ界面の隙間もなく、耐湿性、半
田後耐湿性に優れていることが認められた。
【0032】
【比較例1】結晶シリカにメカノケミカル反応処理を施
さず、下記のように実施例1と同様の配合で樹脂組成物
を製造した。
さず、下記のように実施例1と同様の配合で樹脂組成物
を製造した。
【0033】結晶シリカ(平均粒径15μm)71部、
表面処理剤としてγ‐グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン(日本ユニカー(株)商品名A−187)1
部、クレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN‐4
400、日本化薬社製)15部、硬化剤としてのフェノ
ールノボラック8部、トリフェニルホスフィン0.2
部、臭素化エポキシ樹脂2部、三酸化アンチモン2部、
カーボンブラック0.3部、離型剤0.5部を使用して
実施例1(B)と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製
し、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
表面処理剤としてγ‐グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン(日本ユニカー(株)商品名A−187)1
部、クレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN‐4
400、日本化薬社製)15部、硬化剤としてのフェノ
ールノボラック8部、トリフェニルホスフィン0.2
部、臭素化エポキシ樹脂2部、三酸化アンチモン2部、
カーボンブラック0.3部、離型剤0.5部を使用して
実施例1(B)と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製
し、各特性を評価した。その結果を表1に示す。
【0034】
【比較例2,3】シリカとして熔融シリカ(平均粒径1
0μm)、表面処理剤として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(日本ユニカ
ー(株)商品名A−186)又はMMAを使用した以外
は比較例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、
各特性を評価した。その結果を表1に示す。
0μm)、表面処理剤として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(日本ユニカ
ー(株)商品名A−186)又はMMAを使用した以外
は比較例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、
各特性を評価した。その結果を表1に示す。
【0035】以上、比較例1,2,3に示されるよう
に、メカノケミカル反応処理を施さず調製した硬化後の
エポキシ樹脂組成物は、シリカ界面に隙間を有し、耐湿
性、半田後耐湿性は不良であった。
に、メカノケミカル反応処理を施さず調製した硬化後の
エポキシ樹脂組成物は、シリカ界面に隙間を有し、耐湿
性、半田後耐湿性は不良であった。
【0036】
【比較例4】熔融球状シリカ(平均粒径10μm)71
部に表面処理剤としてγ‐グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン(日本ユニカー(株)商品名A−187)
1部をドライ窒素ガス雰囲気中で回転ボールミルを使用
して10時間、実質的に粉砕が生じないようにしてメカ
ノケミカル反応処理を施した。
部に表面処理剤としてγ‐グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン(日本ユニカー(株)商品名A−187)
1部をドライ窒素ガス雰囲気中で回転ボールミルを使用
して10時間、実質的に粉砕が生じないようにしてメカ
ノケミカル反応処理を施した。
【0037】得られたシリカについて、実施例1と同様
に元素分析によって炭素量を定量した。その結果、炭素
量は検出限界の0.05%以下であり、表面処理剤がシ
リカに化学的に結合していないことが判明した。また、
比較例4のFT−IRスペクトルチャートを図2に示
す。Si‐OH及びC‐Hに基づく吸収は認められな
い。比較例4の結果から、粉砕を生じないメカノケミカ
ル反応処理ではシリカ表面に殆ど表面処理剤を結合する
ことができないことが認められた。
に元素分析によって炭素量を定量した。その結果、炭素
量は検出限界の0.05%以下であり、表面処理剤がシ
リカに化学的に結合していないことが判明した。また、
比較例4のFT−IRスペクトルチャートを図2に示
す。Si‐OH及びC‐Hに基づく吸収は認められな
い。比較例4の結果から、粉砕を生じないメカノケミカ
ル反応処理ではシリカ表面に殆ど表面処理剤を結合する
ことができないことが認められた。
【0038】得られたシリカから実施例1(B)と同様
にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、各特性を評価し
た。その結果を表1に示す。硬化したエポキシ樹脂組成
物はシリカ界面に隙間を有し、耐湿性、半田後耐湿性は
実施例1の硬化したエポキシ樹脂組成物と比較して、著
しく劣っていた。
にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、各特性を評価し
た。その結果を表1に示す。硬化したエポキシ樹脂組成
物はシリカ界面に隙間を有し、耐湿性、半田後耐湿性は
実施例1の硬化したエポキシ樹脂組成物と比較して、著
しく劣っていた。
【0039】
【表1】 表 1 実施 シリカ 処理剤 処理法 評 価 例 種類 重量 種類 重量 界面 耐湿性 半田後 部 部 隙間 耐湿性 ────────────────────────────────── 1 結晶 71 A− 1 メカノケ なし 0/20 2/20 シリカ 187 ミカル法 2 熔融 〃 A− 〃 〃 〃 0/20 0/20 シリカ 186 3 〃 〃 ジフェニル 〃 〃 〃 0/20 1/20 ジメトキシ シラン 4 〃 〃 スチレン 〃 〃 〃 1/20 3/20 5 〃 〃 MMA 〃 〃 〃 1/20 5/20 比較 例 1 結晶 71 A− 1 従来法 あり 2/20 20/20 シリカ 187 2 熔融 〃 A− 〃 〃 〃 2/20 16/20 シリカ 186 3 〃 〃 MMA 〃 〃 〃 4/20 20/20 4 熔融球 〃 A− 〃 メカノケ 〃 5/20 15/20 状シリ 187 ミカル法 カ (粉砕なし) 表1中の評価方法は下記の通りである。
【0040】界面隙間 :各々の樹脂組成物で曲げテス
トピースを作成し、これを125℃、 湿
度100%条件下で20時間吸湿させた後、破断する。
この破 断面をSEMで観察し、シリカ界
面の0.1mm以上の隙間の有 無で判断
した。
トピースを作成し、これを125℃、 湿
度100%条件下で20時間吸湿させた後、破断する。
この破 断面をSEMで観察し、シリカ界
面の0.1mm以上の隙間の有 無で判断
した。
【0041】耐湿性 :アルミ模擬素子を封止した1
6pin SOPを125℃、湿度100%条件下10
00時間放置後のリーク不良数/テスト数で示した。
6pin SOPを125℃、湿度100%条件下10
00時間放置後のリーク不良数/テスト数で示した。
【0042】半田後耐湿性:アルミ模擬素子を封止した
16pin SOPを85℃、湿度85%条件下168
時間吸湿させた後、260℃の半田浴に10秒間浸漬さ
せる。その後、125℃、湿度100%条件下で500
時間放置した後のオープン不良数/テスト数で示した。
16pin SOPを85℃、湿度85%条件下168
時間吸湿させた後、260℃の半田浴に10秒間浸漬さ
せる。その後、125℃、湿度100%条件下で500
時間放置した後のオープン不良数/テスト数で示した。
【0043】
【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、シリカ界面に隙間のない半導体プラ
スチック封止を可能とする。また、耐湿性、半田後耐湿
性に優れるエポキシ樹脂封止により、表面実装型ICの
寿命を高めることが可能となる。
キシ樹脂組成物は、シリカ界面に隙間のない半導体プラ
スチック封止を可能とする。また、耐湿性、半田後耐湿
性に優れるエポキシ樹脂封止により、表面実装型ICの
寿命を高めることが可能となる。
【図1】実施例2のメカノケミカル反応処理により製造
した表面改質シリカのFT−IRスペクトルである。
した表面改質シリカのFT−IRスペクトルである。
【図2】比較例4の実質的に粉砕を伴わないメカノケミ
カル反応処理により製造したシリカのFT−IRスペク
トルである。
カル反応処理により製造したシリカのFT−IRスペク
トルである。
Claims (1)
- 【請求項1】 表面処理剤の存在下に実質的に粉砕を伴
うメカノケミカル反応処理を施した表面改質シリカを含
むことを特徴とする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 |
---|---|---|---|
JP16164992A JPH05335446A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 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 |
---|---|---|---|
JP16164992A JPH05335446A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05335446A true JPH05335446A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15739205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16164992A Pending JPH05335446A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05335446A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001085848A1 (fr) * | 2000-05-09 | 2001-11-15 | Daikin Industries, Ltd. | Composition polymere a laquelle est incorporee une substance de charge propre |
JP2014122286A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Shizuokaken Koritsu Daigaku Hojin | 樹脂組成物、樹脂成形体および半導体装置 |
JP2015059185A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 静岡県公立大学法人 | 樹脂組成物、樹脂成形体および半導体装置 |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP16164992A patent/JPH05335446A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001085848A1 (fr) * | 2000-05-09 | 2001-11-15 | Daikin Industries, Ltd. | Composition polymere a laquelle est incorporee une substance de charge propre |
US6946513B2 (en) | 2000-05-09 | 2005-09-20 | Daikin Industries, Ltd. | Polymer composition containing clean filler incorporated therein |
JP2014122286A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Shizuokaken Koritsu Daigaku Hojin | 樹脂組成物、樹脂成形体および半導体装置 |
JP2015059185A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 静岡県公立大学法人 | 樹脂組成物、樹脂成形体および半導体装置 |
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