JPH0952941A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JPH0952941A JPH0952941A JP22858195A JP22858195A JPH0952941A JP H0952941 A JPH0952941 A JP H0952941A JP 22858195 A JP22858195 A JP 22858195A JP 22858195 A JP22858195 A JP 22858195A JP H0952941 A JPH0952941 A JP H0952941A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 下記式（１）で示されるエポキシ樹脂
と、下記式（２）で示されるシアネートエステル化合物
又はそのオリゴマーとを含有してなるエポキシ樹脂組成
物。 【化１】 【効果】 本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化特性及
び誘電特性に優れ、かつ低吸水性の硬化物を与えるもの
であり、膨脹係数も低く応力特性にも優れており、半導
体素子用封止材料として好適なものである。
と、下記式（２）で示されるシアネートエステル化合物
又はそのオリゴマーとを含有してなるエポキシ樹脂組成
物。 【化１】 【効果】 本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化特性及
び誘電特性に優れ、かつ低吸水性の硬化物を与えるもの
であり、膨脹係数も低く応力特性にも優れており、半導
体素子用封止材料として好適なものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子用封止
材等として好適に用いられるエポキシ樹脂組成物に関
し、更に詳述すると、硬化特性が良好であり、優れた誘
電特性を備え、吸水性が低く、ガラス転移温度が高い硬
化物を与えるエポキシ樹脂組成物及びこの硬化物で封止
された半導体装置に関する。
材等として好適に用いられるエポキシ樹脂組成物に関
し、更に詳述すると、硬化特性が良好であり、優れた誘
電特性を備え、吸水性が低く、ガラス転移温度が高い硬
化物を与えるエポキシ樹脂組成物及びこの硬化物で封止
された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近の
半導体素子の高速化に伴い、封止樹脂に対する電気特性
要求も厳しくなり、特に誘電特性に優れた半導体素子用
封止材料の開発が強く望まれている。このため、封止材
料の誘電率を下げる方法としては、シアネートエステル
化合物の単独若しくは混合系（例えば、米国特許第４，
７４５，２１５号公報、特開平３−１７１２６号、同４
−２２１３５５号公報）、シアネートエステル化合物と
エポキシ樹脂との併用系（例えば、３７ｔｈ Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＬＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕ
ｍ，Ｍａｒｃｈ ９−１２，１９９２，３００−３０
１）、或いはふっ素変性ポリイミド樹脂などを用いる方
法等が種々提案されている。
半導体素子の高速化に伴い、封止樹脂に対する電気特性
要求も厳しくなり、特に誘電特性に優れた半導体素子用
封止材料の開発が強く望まれている。このため、封止材
料の誘電率を下げる方法としては、シアネートエステル
化合物の単独若しくは混合系（例えば、米国特許第４，
７４５，２１５号公報、特開平３−１７１２６号、同４
−２２１３５５号公報）、シアネートエステル化合物と
エポキシ樹脂との併用系（例えば、３７ｔｈ Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＬＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕ
ｍ，Ｍａｒｃｈ ９−１２，１９９２，３００−３０
１）、或いはふっ素変性ポリイミド樹脂などを用いる方
法等が種々提案されている。
【０００３】しかしながら、上記シアネートエステル化
合物とエポキシ樹脂との併用系は、エポキシ樹脂を単独
硬化させた場合に比べ誘電率は低くなるが、使用してい
るエポキシ樹脂がブロモ化されたエピビスタイプである
ため、吸水率が大きくなり誘電損失が生じるという欠点
があった。このため、誘電正接の低減を図ることが必要
であるが、この点については何ら検討されておらず、十
分な誘電特性を得るには至っていない。
合物とエポキシ樹脂との併用系は、エポキシ樹脂を単独
硬化させた場合に比べ誘電率は低くなるが、使用してい
るエポキシ樹脂がブロモ化されたエピビスタイプである
ため、吸水率が大きくなり誘電損失が生じるという欠点
があった。このため、誘電正接の低減を図ることが必要
であるが、この点については何ら検討されておらず、十
分な誘電特性を得るには至っていない。
【０００４】一方、最近ではシアネートエステル化合物
とエポキシ樹脂又はフェノール変性樹脂とを用いたエポ
キシ樹脂組成物が提案されている（特開平６−２５６６
２５号公報）。この組成物は低吸水化とガラス転移温度
の高い硬化物を与えるため、耐半田リフロー性が改良さ
れたものであるが、誘電特性の向上については何ら検討
されていない。
とエポキシ樹脂又はフェノール変性樹脂とを用いたエポ
キシ樹脂組成物が提案されている（特開平６−２５６６
２５号公報）。この組成物は低吸水化とガラス転移温度
の高い硬化物を与えるため、耐半田リフロー性が改良さ
れたものであるが、誘電特性の向上については何ら検討
されていない。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、硬化特性が良好であり、優れた誘電特性を備え、低
吸水性で、ガラス転移温度が高く、信頼性の高い半導体
素子用封止材料等として好適な硬化物を与えるエポキシ
樹脂組成物及びこの硬化物で封止された半導体装置を提
供することを目的とする。
で、硬化特性が良好であり、優れた誘電特性を備え、低
吸水性で、ガラス転移温度が高く、信頼性の高い半導体
素子用封止材料等として好適な硬化物を与えるエポキシ
樹脂組成物及びこの硬化物で封止された半導体装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた
結果、下記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂と下記
一般式（２）で示されるシアネートエステル化合物又は
そのオリゴマーとからなるエポキシ樹脂組成物が良好な
硬化特性を有し、その硬化物が優れた誘電特性を備え、
吸水性が低く、ガラス転移温度が高いために、高い信頼
性を要求される半導体素子用封止材等として好適である
ことを知見した。
発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた
結果、下記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂と下記
一般式（２）で示されるシアネートエステル化合物又は
そのオリゴマーとからなるエポキシ樹脂組成物が良好な
硬化特性を有し、その硬化物が優れた誘電特性を備え、
吸水性が低く、ガラス転移温度が高いために、高い信頼
性を要求される半導体素子用封止材等として好適である
ことを知見した。
【０００７】
【化３】
【０００８】即ち、上記式（１）のエポキシ樹脂に上記
式（２）のシアネートエステル化合物又はそのオリゴマ
ーを硬化剤として併用した場合、硬化特性が良好であ
り、しかもこの硬化物は優れた誘電特性を備えており、
吸水性が低く、ガラス転移温度が高いという半導体素子
用封止材として好適な特性を有しており、これで封止す
ることにより、信頼性の高い半導体装置を得ることがで
きることを見い出し、本発明をなすに至ったものであ
る。
式（２）のシアネートエステル化合物又はそのオリゴマ
ーを硬化剤として併用した場合、硬化特性が良好であ
り、しかもこの硬化物は優れた誘電特性を備えており、
吸水性が低く、ガラス転移温度が高いという半導体素子
用封止材として好適な特性を有しており、これで封止す
ることにより、信頼性の高い半導体装置を得ることがで
きることを見い出し、本発明をなすに至ったものであ
る。
【０００９】従って、本発明は（Ａ）上記一般式（１）
で示されるエポキシ樹脂と、（Ｂ）上記一般式（２）で
示されるシアネートエステル化合物又はそのオリゴマー
とを含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物
及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供
する。
で示されるエポキシ樹脂と、（Ｂ）上記一般式（２）で
示されるシアネートエステル化合物又はそのオリゴマー
とを含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物
及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供
する。
【００１０】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹
脂として使用する（Ａ）成分は、下記一般式（１）で示
されるものである。
と、本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹
脂として使用する（Ａ）成分は、下記一般式（１）で示
されるものである。
【００１１】
【化４】
【００１２】かかるエポキシ樹脂は、ジシクロペンタジ
エン等のシクロ環を骨格とするエポキシ樹脂とベンゼン
環を骨格に有するエポキシ樹脂であり、代表的なものと
しては以下に示すものが挙げられる。
エン等のシクロ環を骨格とするエポキシ樹脂とベンゼン
環を骨格に有するエポキシ樹脂であり、代表的なものと
しては以下に示すものが挙げられる。
【００１３】
【化５】
【００１４】
【化６】
【００１５】この場合、上記エポキシ樹脂はモノマー成
分が９０％（重量％、以下同様）以上、特に９５％以上
であることが好ましい。モノマー成分が９０％未満では
樹脂粘度が高くなり、組成物の粘度が高くなってしま
い、作業性の悪いものとなってしまう場合がある。ま
た、本発明のエポキシ樹脂の１５０℃における粘度は
０．１〜１５ポイズ、特に０．３〜１２ポイズであるこ
とが好ましい。また、エポキシ当量が１００〜１００
０、特に２００〜５００であることが好適である。
分が９０％（重量％、以下同様）以上、特に９５％以上
であることが好ましい。モノマー成分が９０％未満では
樹脂粘度が高くなり、組成物の粘度が高くなってしま
い、作業性の悪いものとなってしまう場合がある。ま
た、本発明のエポキシ樹脂の１５０℃における粘度は
０．１〜１５ポイズ、特に０．３〜１２ポイズであるこ
とが好ましい。また、エポキシ当量が１００〜１００
０、特に２００〜５００であることが好適である。
【００１６】なお、使用するエポキシ樹脂は、信頼性の
高さが要求される半導体素子用封止材等に使用するため
に、高純度のものであることが好ましく、エポキシ樹脂
中のハロゲン元素やアルカリ金属などは１２０℃、２気
圧下での抽出で２０ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐ
ｐｍ以下であることが好適である。ハロゲン元素及びア
ルカリ金属が２０ｐｐｍより多くなると、これを用いた
本発明の組成物で封止された半導体装置の耐湿特性が低
下するおそれが生じる。更に、樹脂中に結合している加
水分解性塩素は１５００ｐｐｍ以下、より好ましくは１
０００ｐｐｍ以下であることが好適である。
高さが要求される半導体素子用封止材等に使用するため
に、高純度のものであることが好ましく、エポキシ樹脂
中のハロゲン元素やアルカリ金属などは１２０℃、２気
圧下での抽出で２０ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐ
ｐｍ以下であることが好適である。ハロゲン元素及びア
ルカリ金属が２０ｐｐｍより多くなると、これを用いた
本発明の組成物で封止された半導体装置の耐湿特性が低
下するおそれが生じる。更に、樹脂中に結合している加
水分解性塩素は１５００ｐｐｍ以下、より好ましくは１
０００ｐｐｍ以下であることが好適である。
【００１７】本発明の組成物は、上述したエポキシ樹脂
以外にその他のエポキシ樹脂を誘電特性に影響を及ぼさ
ない範囲で併用して用いることができる。このようなエ
ポキシ樹脂の中で代表的なものとしては、１分子中にエ
ポキシ基を少なくとも２個以上有するエポキシ樹脂があ
り、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、アリルフェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のグリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能
型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エ
ポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキ
シ樹脂などが挙げられる。なお、これらの樹脂も高純度
であることが好ましく、樹脂中のハロゲン元素やアルカ
リ金属などは上述した範囲内であることが好ましい。
以外にその他のエポキシ樹脂を誘電特性に影響を及ぼさ
ない範囲で併用して用いることができる。このようなエ
ポキシ樹脂の中で代表的なものとしては、１分子中にエ
ポキシ基を少なくとも２個以上有するエポキシ樹脂があ
り、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、アリルフェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のグリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能
型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エ
ポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキ
シ樹脂などが挙げられる。なお、これらの樹脂も高純度
であることが好ましく、樹脂中のハロゲン元素やアルカ
リ金属などは上述した範囲内であることが好ましい。
【００１８】（Ｂ）成分は下記一般式（２）で示される
シアネート化合物（即ち、シアン酸エステル化合物）及
び／又はそのオリゴマーであり、上記（Ａ）成分の硬化
剤として作用するものである。
シアネート化合物（即ち、シアン酸エステル化合物）及
び／又はそのオリゴマーであり、上記（Ａ）成分の硬化
剤として作用するものである。
【００１９】
【化７】
【００２０】ここで、シアネートエステル化合物として
は、１分子中にシアネート基を２個以上有するものであ
り、具体的には、多芳香環の２価フェノールのシアン酸
エステル、例えばビス（３，５−ジメチル−４−シアネ
ートフェニル）メタン、ビス（４−シアネートフェニ
ル）メタン、ビス（３−メチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン、ビス（３−エチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン、ビス（４−シアネートフェニル）−１，１
−エタン、ビス（４−シアネートフェニル）−２，２−
プロパン、ジ（４−シアネートフェニル）エーテル、ジ
（４−シアネートフェニル）チオエーテル、４，４−
｛１，３−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）｝
ビスフェニルシアネート、４，４−ジシアネート−ジフ
ェニル、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）−
１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、３
価のフェノールのシアン酸エステル、例えばトリス（４
−シアネートフェニル）−１，１，１−エタン、ビス
（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）−４−
シアネートフェニル−１，１，１−エタン、多価フェノ
ールのポリシアン酸エステル、例えばフェノールノボラ
ック型シアネートエステル、クレゾールノボラック型シ
アネートエステルなどが挙げられる。
は、１分子中にシアネート基を２個以上有するものであ
り、具体的には、多芳香環の２価フェノールのシアン酸
エステル、例えばビス（３，５−ジメチル−４−シアネ
ートフェニル）メタン、ビス（４−シアネートフェニ
ル）メタン、ビス（３−メチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン、ビス（３−エチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン、ビス（４−シアネートフェニル）−１，１
−エタン、ビス（４−シアネートフェニル）−２，２−
プロパン、ジ（４−シアネートフェニル）エーテル、ジ
（４−シアネートフェニル）チオエーテル、４，４−
｛１，３−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）｝
ビスフェニルシアネート、４，４−ジシアネート−ジフ
ェニル、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）−
１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、３
価のフェノールのシアン酸エステル、例えばトリス（４
−シアネートフェニル）−１，１，１−エタン、ビス
（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）−４−
シアネートフェニル−１，１，１−エタン、多価フェノ
ールのポリシアン酸エステル、例えばフェノールノボラ
ック型シアネートエステル、クレゾールノボラック型シ
アネートエステルなどが挙げられる。
【００２１】上記シアネートエステル化合物は、その構
造より軟化点が１０６℃の固形のものから、常温で液状
のものまでの幅広い特性を有するものの中から用途に合
せて適宜選択することができる。例えば、液状のエポキ
シ樹脂組成物を製造する際には常温で液状の化合物を使
用し、またトランスファー成形で使用するときには固体
の化合物を選択することが好ましい。特に、上記シアネ
ートエステル化合物を配合する際には、予めシアネート
エステル化合物をオリゴマー化（通常、環状３量体を生
成する）させた後、エポキシ樹脂と反応させることが誘
電率を下げ、本発明の効果を発揮させる上で好適であ
る。
造より軟化点が１０６℃の固形のものから、常温で液状
のものまでの幅広い特性を有するものの中から用途に合
せて適宜選択することができる。例えば、液状のエポキ
シ樹脂組成物を製造する際には常温で液状の化合物を使
用し、またトランスファー成形で使用するときには固体
の化合物を選択することが好ましい。特に、上記シアネ
ートエステル化合物を配合する際には、予めシアネート
エステル化合物をオリゴマー化（通常、環状３量体を生
成する）させた後、エポキシ樹脂と反応させることが誘
電率を下げ、本発明の効果を発揮させる上で好適であ
る。
【００２２】なお、シアネートエステル化合物も上記エ
ポキシ樹脂と同様に高純度のものであることが要求さ
れ、特にシアネートエステル化合物中のハロゲン元素や
アルカリ金属等は１２０℃、２気圧下での抽出で２０ｐ
ｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下であることが
好適である。更に化合物中に結合している塩素は１５０
０ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下であ
ることが好適である。
ポキシ樹脂と同様に高純度のものであることが要求さ
れ、特にシアネートエステル化合物中のハロゲン元素や
アルカリ金属等は１２０℃、２気圧下での抽出で２０ｐ
ｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下であることが
好適である。更に化合物中に結合している塩素は１５０
０ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下であ
ることが好適である。
【００２３】また、上記エポキシ樹脂と上記式（２）の
シアネートエステル化合物との混合比率は、組成物中の
全エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基１モル、特には上
記式（１）のエポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対
し、シアネートエステル化合物のシアネート基が０．３
〜８．０モル、特に０．８〜２．０モルの割合で配合す
ることが好ましい。シアネート基が０．３モルより少な
かったり、あるいは８．０モルより多くなると十分な硬
化特性を得ることができない場合がある。
シアネートエステル化合物との混合比率は、組成物中の
全エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基１モル、特には上
記式（１）のエポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対
し、シアネートエステル化合物のシアネート基が０．３
〜８．０モル、特に０．８〜２．０モルの割合で配合す
ることが好ましい。シアネート基が０．３モルより少な
かったり、あるいは８．０モルより多くなると十分な硬
化特性を得ることができない場合がある。
【００２４】本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に硬
化触媒を配合し得る。これは、上記エポキシ樹脂と上記
シアネートエステル化合物との反応を促進させるために
用いるものであり、具体的には、特開昭６４−４３５２
７号公報に記載の銅のアセチルアセトナート、コバルト
のアセチルアセトナート等の金属のキレート化合物の単
独系、若しくはアルキルフェノールとの併用系を用いる
ことが好ましい。この場合、硬化触媒の配合量は組成物
中の全エポキシ樹脂とシアネートエステル化合物との合
計量１００重量部に対し、金属のキレート化合物の場合
は０．０１〜５重量部、特に０．０５〜２重量部である
ことが好ましく、ノニルフェノールでは０．５〜８重量
部、特に１〜４重量部であることが好ましい。硬化触媒
は上記範囲より少なくなると十分な硬化物を得ることが
できない場合があり、上記範囲を超えると硬化物のＴｇ
（ガラス転移温度）が低くなり低吸水性の点で劣ったも
のとなるおそれがある。
化触媒を配合し得る。これは、上記エポキシ樹脂と上記
シアネートエステル化合物との反応を促進させるために
用いるものであり、具体的には、特開昭６４−４３５２
７号公報に記載の銅のアセチルアセトナート、コバルト
のアセチルアセトナート等の金属のキレート化合物の単
独系、若しくはアルキルフェノールとの併用系を用いる
ことが好ましい。この場合、硬化触媒の配合量は組成物
中の全エポキシ樹脂とシアネートエステル化合物との合
計量１００重量部に対し、金属のキレート化合物の場合
は０．０１〜５重量部、特に０．０５〜２重量部である
ことが好ましく、ノニルフェノールでは０．５〜８重量
部、特に１〜４重量部であることが好ましい。硬化触媒
は上記範囲より少なくなると十分な硬化物を得ることが
できない場合があり、上記範囲を超えると硬化物のＴｇ
（ガラス転移温度）が低くなり低吸水性の点で劣ったも
のとなるおそれがある。
【００２５】本発明の組成物には、膨脹係数を小さくし
たり、熱伝導性を向上させるために無機質充填剤を配合
することは差支えなく、この場合、無機質充填剤として
は、エポキシ樹脂組成物の用途等に応じて適宜選択で
き、例えば結晶シリカ、溶融シリカ、アエロジルなどで
代表される超微粉シリカ、アルミナ、チッ化珪素、チッ
化アルミ、ボロンナイトライド、マグネシア、ケイ酸カ
ルシウム等の非導電性粉末や金粉末、銀粉末、アルミニ
ウム粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の導電性粉末などが
代表的なものである。但し、溶融シリカやアルミナなど
は、本発明の組成物に比べ、誘電特性が劣っていること
から、これらを添加混合する際にはその添加量について
十分な配慮が必要となる。
たり、熱伝導性を向上させるために無機質充填剤を配合
することは差支えなく、この場合、無機質充填剤として
は、エポキシ樹脂組成物の用途等に応じて適宜選択で
き、例えば結晶シリカ、溶融シリカ、アエロジルなどで
代表される超微粉シリカ、アルミナ、チッ化珪素、チッ
化アルミ、ボロンナイトライド、マグネシア、ケイ酸カ
ルシウム等の非導電性粉末や金粉末、銀粉末、アルミニ
ウム粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の導電性粉末などが
代表的なものである。但し、溶融シリカやアルミナなど
は、本発明の組成物に比べ、誘電特性が劣っていること
から、これらを添加混合する際にはその添加量について
十分な配慮が必要となる。
【００２６】上記無機質充填剤の粉末の形状は特に限定
されないが、粉砕した角ばったもの、球状、リン片状の
もの等、いずれもその用途によって使い分けることがで
きる。また、それぞれを混合して使用してもよい。これ
ら無機質充填剤の粒度分布としては最大粒径が１００ミ
クロン以下、特に５０ミクロン以下で、平均粒径が１〜
３０ミクロン、特に３〜２０ミクロンのものが好まし
い。最大粒径が１００ミクロンより大きいと、微細な空
隙に充填しづらいばかりでなく、ディスペンサーを使用
した場合には細いニードルの先端を閉塞させるといった
問題を起こす可能性がある。また、平均粒径については
１ミクロンより小さいと粒度が細かくなりすぎ、粘度が
上がりやすくなる。一方、３０ミクロンより大きいと逆
に微粉末が少なくなることで粘度が上がってしまう。従
って、粒度分布が幅広く、最密充填のしやすい粉末とし
ては平均粒径が５〜３０ミクロンのものが好適である。
されないが、粉砕した角ばったもの、球状、リン片状の
もの等、いずれもその用途によって使い分けることがで
きる。また、それぞれを混合して使用してもよい。これ
ら無機質充填剤の粒度分布としては最大粒径が１００ミ
クロン以下、特に５０ミクロン以下で、平均粒径が１〜
３０ミクロン、特に３〜２０ミクロンのものが好まし
い。最大粒径が１００ミクロンより大きいと、微細な空
隙に充填しづらいばかりでなく、ディスペンサーを使用
した場合には細いニードルの先端を閉塞させるといった
問題を起こす可能性がある。また、平均粒径については
１ミクロンより小さいと粒度が細かくなりすぎ、粘度が
上がりやすくなる。一方、３０ミクロンより大きいと逆
に微粉末が少なくなることで粘度が上がってしまう。従
って、粒度分布が幅広く、最密充填のしやすい粉末とし
ては平均粒径が５〜３０ミクロンのものが好適である。
【００２７】これら無機質充填剤は１２０℃、２．１気
圧下で、サンプル５ｇ／水５０ｇの抽出条件で抽出され
る不純物として塩素イオンが１０ｐｐｍ以下、ナトリウ
ムイオンが１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。塩素
イオン及びナトリウムイオンが１０ｐｐｍより多くなる
とこれを用いた本発明の組成物で封止された半導体装置
の耐湿特性が低下する場合がある。
圧下で、サンプル５ｇ／水５０ｇの抽出条件で抽出され
る不純物として塩素イオンが１０ｐｐｍ以下、ナトリウ
ムイオンが１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。塩素
イオン及びナトリウムイオンが１０ｐｐｍより多くなる
とこれを用いた本発明の組成物で封止された半導体装置
の耐湿特性が低下する場合がある。
【００２８】なお、無機質充填剤の配合量は、組成物全
体の５０〜９５重量％、好ましくは６０〜９５重量％、
更に好ましくは７０〜９０重量％であることがよい。
体の５０〜９５重量％、好ましくは６０〜９５重量％、
更に好ましくは７０〜９０重量％であることがよい。
【００２９】更に、無機質充填剤の他にポリスチレンや
シリコーンなどの有機樹脂粉末を添加しても差支えな
い。この場合、有機樹脂粉末の粒度や形状も無機質充填
剤と同様とすることができる。
シリコーンなどの有機樹脂粉末を添加しても差支えな
い。この場合、有機樹脂粉末の粒度や形状も無機質充填
剤と同様とすることができる。
【００３０】本発明の組成物には、粘度を下げる目的の
ために、従来より公知のｎ−ブチルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイ
ド、ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロ
ペンタジエンジエポキシド、１，４−ジグリシドキシブ
タン、１，６−ジグリシドキシヘキサンのような希釈剤
を添加することができる。また、必要によりその目的、
用途などに応じ、各種の添加剤を配合することができ
る。例えばシランカップリング剤、チタン系カップリン
グ剤、アルミニウム系カップリング剤等のカップリング
剤やカーボンブラック等の着色剤、ノニオン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル等の濡れ向
上剤や消泡剤なども場合によっては添加することができ
る。
ために、従来より公知のｎ−ブチルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイ
ド、ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロ
ペンタジエンジエポキシド、１，４−ジグリシドキシブ
タン、１，６−ジグリシドキシヘキサンのような希釈剤
を添加することができる。また、必要によりその目的、
用途などに応じ、各種の添加剤を配合することができ
る。例えばシランカップリング剤、チタン系カップリン
グ剤、アルミニウム系カップリング剤等のカップリング
剤やカーボンブラック等の着色剤、ノニオン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル等の濡れ向
上剤や消泡剤なども場合によっては添加することができ
る。
【００３１】本発明の組成物の製造方法としては、特に
制限されず、公知の製造方法を採用することができ、例
えば、エポキシ樹脂とシアネートエステル化合物又はそ
のオリゴマーを同時に又は別々に必要により加熱処理を
加えながら撹拌、溶解、混合、分散する。場合によって
は、これらの混合物に無機質充填剤等を加えて混合、撹
拌、分散させることにより目的とするエポキシ樹脂組成
物を得ることができる。この際、混合、撹拌、分散等の
装置は特に制限されず、撹拌、加熱装置を備えたライカ
イ機、３本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー
等を用いることができ、これら装置を適宜組み合わせて
使用してもよい。
制限されず、公知の製造方法を採用することができ、例
えば、エポキシ樹脂とシアネートエステル化合物又はそ
のオリゴマーを同時に又は別々に必要により加熱処理を
加えながら撹拌、溶解、混合、分散する。場合によって
は、これらの混合物に無機質充填剤等を加えて混合、撹
拌、分散させることにより目的とするエポキシ樹脂組成
物を得ることができる。この際、混合、撹拌、分散等の
装置は特に制限されず、撹拌、加熱装置を備えたライカ
イ機、３本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー
等を用いることができ、これら装置を適宜組み合わせて
使用してもよい。
【００３２】本発明の組成物は、静電特性に優れ、低吸
水性で高ガラス転移温度の硬化物を与えるので、ＩＣ、
ＬＳＩ、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半
導体装置の封止材、プリント回路板の製造などに有効に
使用でき、具体的にはフリップチップの封止、テープオ
ートメーティドボンディング（ＴＡＢ）、チップオンボ
ード（ＣＯＢ）などの半導体の封止、ハイブリッドＩＣ
のスポット封止、外装封止、液晶の接着材、セラミック
パッケージ用接着材などに特に有効であるほか、各種産
業分野における外装材、接着材、シール材としても好適
に使用することができる。
水性で高ガラス転移温度の硬化物を与えるので、ＩＣ、
ＬＳＩ、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半
導体装置の封止材、プリント回路板の製造などに有効に
使用でき、具体的にはフリップチップの封止、テープオ
ートメーティドボンディング（ＴＡＢ）、チップオンボ
ード（ＣＯＢ）などの半導体の封止、ハイブリッドＩＣ
のスポット封止、外装封止、液晶の接着材、セラミック
パッケージ用接着材などに特に有効であるほか、各種産
業分野における外装材、接着材、シール材としても好適
に使用することができる。
【００３３】なお、半導体装置の封止を行う場合には、
従来より採用されている成形法、例えばトランスファ成
形、インジェクション成形、注型法などを採用して行う
ことができる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温
度は１７５〜２００℃で４〜８時間行うことが好まし
い。
従来より採用されている成形法、例えばトランスファ成
形、インジェクション成形、注型法などを採用して行う
ことができる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温
度は１７５〜２００℃で４〜８時間行うことが好まし
い。
【００３４】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化特
性及び誘電特性に優れ、かつ低吸水性の硬化物を与える
ものであり、膨脹係数も低く応力特性にも優れており、
半導体素子用封止材料として好適なものである。
性及び誘電特性に優れ、かつ低吸水性の硬化物を与える
ものであり、膨脹係数も低く応力特性にも優れており、
半導体素子用封止材料として好適なものである。
【００３５】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
【００３６】［実施例、比較例］表１に示す配合組成
（シアネートエステル化合物とエポキシ樹脂は等当量）
に従って、予め１００℃において溶融混合し、１２０℃
で１時間予備加熱後、２００℃で４時間後硬化を行い、
実施例１〜５と比較例１〜３のエポキシ樹脂組成物を製
造した。
（シアネートエステル化合物とエポキシ樹脂は等当量）
に従って、予め１００℃において溶融混合し、１２０℃
で１時間予備加熱後、２００℃で４時間後硬化を行い、
実施例１〜５と比較例１〜３のエポキシ樹脂組成物を製
造した。
【００３７】次に、得られたエポキシ樹脂組成物につい
て、下記方法によりゲル化時間、ガラス転移温度・膨脹
係数、機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率）、吸水率、
線膨脹係数を測定した。結果を表１に併記する。ゲル化時間 １７５℃の熱板上に樹脂組成物をとり、スパチュラでか
き混ぜながら流動性がなくなるまでの時間を測定した。ガラス転移温度・膨脹係数 ４×４×１５ｍｍの大きさの金型に樹脂組成物を流し込
み、脱泡した後、１２０℃で１時間、１７５℃で２時間
で加熱硬化させたテストピースを用い、ディラトメータ
ーにより毎分５℃で昇温させることで測定した。膨脹係
数はガラス転移温度以下の値である。機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率） １０×１００×４ｍｍの大きさの金型に樹脂組成物を流
し込み、脱泡した後、１２０℃で１時間、更に１７５℃
で２時間加熱硬化させたテストピースを用い、ＪＩＳ−
Ｋ−６９１１に準じて、曲げ強さ、曲げ弾性率を測定し
た。吸水率 硬化物を８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下に４８時間放置
した場合の吸水率で評価した。
て、下記方法によりゲル化時間、ガラス転移温度・膨脹
係数、機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率）、吸水率、
線膨脹係数を測定した。結果を表１に併記する。ゲル化時間 １７５℃の熱板上に樹脂組成物をとり、スパチュラでか
き混ぜながら流動性がなくなるまでの時間を測定した。ガラス転移温度・膨脹係数 ４×４×１５ｍｍの大きさの金型に樹脂組成物を流し込
み、脱泡した後、１２０℃で１時間、１７５℃で２時間
で加熱硬化させたテストピースを用い、ディラトメータ
ーにより毎分５℃で昇温させることで測定した。膨脹係
数はガラス転移温度以下の値である。機械的強度（曲げ強さ、曲げ弾性率） １０×１００×４ｍｍの大きさの金型に樹脂組成物を流
し込み、脱泡した後、１２０℃で１時間、更に１７５℃
で２時間加熱硬化させたテストピースを用い、ＪＩＳ−
Ｋ−６９１１に準じて、曲げ強さ、曲げ弾性率を測定し
た。吸水率 硬化物を８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下に４８時間放置
した場合の吸水率で評価した。
【００３８】
【表１】 ＊１ ビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン ＊２ ＊１の３０％環状３量体オリゴマーと７０重量％
モノマーの混合物 ＊３ ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタ
ン ＊４ 油化シェル製 ビフェニル型エポキシ樹脂 ＊５ 日本化薬製 ｏ−クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂 ＊６ ＥＸＡ−７２００（大日本インキ化学工業（株）
製） ＊７ ＥＸＡ−７２００Ｈ（大日本インキ化学工業
（株）製） ＊８ ＥＳＬＶ−９０ＣＲ（新日鉄化学（株）製） ＊９ 硬化触媒は特開昭６４−４３５２７号公報に従
い、コバルトアセチルアセトナート／ノニルフェノー
ル：１／１０の溶液を予め作成し、樹脂成分１００重量
部に対し２．２重量部使用した。
ル）メタン ＊２ ＊１の３０％環状３量体オリゴマーと７０重量％
モノマーの混合物 ＊３ ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタ
ン ＊４ 油化シェル製 ビフェニル型エポキシ樹脂 ＊５ 日本化薬製 ｏ−クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂 ＊６ ＥＸＡ−７２００（大日本インキ化学工業（株）
製） ＊７ ＥＸＡ−７２００Ｈ（大日本インキ化学工業
（株）製） ＊８ ＥＳＬＶ−９０ＣＲ（新日鉄化学（株）製） ＊９ 硬化触媒は特開昭６４−４３５２７号公報に従
い、コバルトアセチルアセトナート／ノニルフェノー
ル：１／１０の溶液を予め作成し、樹脂成分１００重量
部に対し２．２重量部使用した。
【００３９】表１の結果から、本発明のエポキシ樹脂組
成物を硬化して得られた硬化物は、ゲル化時間が短くて
済み、誘電率、誘電正接が低く抑えられ、吸水率も低
く、高ガラス転移温度で、線膨脹係数が低く応力特性に
優れ、曲げ強度、曲げ弾性率の良好なものであることが
確認できた。
成物を硬化して得られた硬化物は、ゲル化時間が短くて
済み、誘電率、誘電正接が低く抑えられ、吸水率も低
く、高ガラス転移温度で、線膨脹係数が低く応力特性に
優れ、曲げ強度、曲げ弾性率の良好なものであることが
確認できた。
Claims (4)
- 【請求項１】 （Ａ）下記一般式（１）で示されるエポ
キシ樹脂と、 【化１】 （Ｂ）下記一般式（２）で示されるシアネートエステル
化合物又はそのオリゴマーと 【化２】 を含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 （Ａ）成分のエポキシ樹脂のエポキシ基
１モルに対し、（Ｂ）成分のシアネートエステル化合物
のシアネート基を０．３〜８モルの割合で配合した請求
項１記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 無機質充填剤を配合した請求項１又は２
記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３記載のエポキシ樹脂
組成物の硬化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22858195A JP3309661B2 (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22858195A JP3309661B2 (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952941A true JPH0952941A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3309661B2 JP3309661B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=16878613
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22858195A Expired - Fee Related JP3309661B2 (ja) | 1995-08-14 | 1995-08-14 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3309661B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0916688A1 (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Polyfunctional cyanate resin composition and resin-encapsulated type semiconductor device |
| JP2000336246A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2000336245A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| WO2003018675A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Composition de resine, preimpregne, feuille laminee, et boitier de semi-conducteur |
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| WO2009157147A1 (ja) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 株式会社Adeka | 一液型シアネート－エポキシ複合樹脂組成物 |
| WO2013084819A1 (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
| JP2016222833A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | シアン酸エステル化合物、該化合物を含む硬化性樹脂組成物及びその硬化物 |
| JPWO2014203865A1 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-02-23 | 三菱瓦斯化学株式会社 | シアン酸エステル化合物、該化合物を含む硬化性樹脂組成物及びその硬化物 |
| US10155835B2 (en) | 2011-08-09 | 2018-12-18 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Cyanate ester compound and method for producing the same, and curable resin composition comprising the compound, and cured product thereof composition |
-
1995
- 1995-08-14 JP JP22858195A patent/JP3309661B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN100422244C (zh) * | 2001-08-31 | 2008-10-01 | 住友电木株式会社 | 树脂组合物、预浸料、层压板及半导体封装结构 |
| KR100920535B1 (ko) * | 2001-08-31 | 2009-10-08 | 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 | 수지 조성물, 프리프레그, 적층판 및 반도체 패키지 |
| WO2007032406A1 (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 封止充填剤用樹脂組成物、それを用いたフリップチップ実装方法及びフリップチップ実装品 |
| JP2010006991A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Adeka Corp | 一液型シアネート−エポキシ複合樹脂組成物 |
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| US8911586B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-12-16 | Adeka Corporation | One liquid type cyanate-epoxy composite resin composition |
| KR101507198B1 (ko) * | 2008-06-27 | 2015-03-30 | 가부시키가이샤 아데카 | 일액형 시아네이트-에폭시 복합 수지 조성물 |
| US10155835B2 (en) | 2011-08-09 | 2018-12-18 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Cyanate ester compound and method for producing the same, and curable resin composition comprising the compound, and cured product thereof composition |
| WO2013084819A1 (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
| CN103987753A (zh) * | 2011-12-07 | 2014-08-13 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 树脂组合物、预浸料和层叠板 |
| US9706651B2 (en) | 2011-12-07 | 2017-07-11 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Resin composition, prepreg, and laminate |
| JPWO2014203865A1 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-02-23 | 三菱瓦斯化学株式会社 | シアン酸エステル化合物、該化合物を含む硬化性樹脂組成物及びその硬化物 |
| US10160824B2 (en) | 2013-06-18 | 2018-12-25 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Cyanate ester compound, curable resin composition containing said compound, and cured product of said composition |
| JP2016222833A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | シアン酸エステル化合物、該化合物を含む硬化性樹脂組成物及びその硬化物 |
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|---|---|
| JP3309661B2 (ja) | 2002-07-29 |
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