JPS6390531A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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、耐熱性および耐水性、電気的特性に優れた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。

〔従来技術〕

近年、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子を安価に封止する
ためにセラミック封止や、金属封止に代わり、熱硬化性
樹脂成形材料を用いて樹脂封止する方法が行われるよう
になった。封止用成形材料としては低圧成形用エポキシ
樹脂樹脂が最も一般に用いられているが、最近の樹脂へ
の要求はますます厳しく、特に２００℃１ｏｏｏｈｒと
いった高温長期保管にも耐えることが求められている。

エポキシ樹脂Ｃは耐熱性のメジャーとなるガラス転移温
度がせいぜい１５０〜１７５℃であり、２００’Ｃにお
ける長時間放置では樹脂の分解が分解ガスによるＡ１回
路、特にボンデングバット部の腐食をおこしている。そ
こで、高温長期保管に耐える、高耐熱性で且つ、耐水性
、電気特性に優れた半導体封止用樹脂が得られれば、樹
脂封止半導体の信頼性はさらに向上し、用途が拡大づる
。

エポキシ樹脂硬化物として一般に用いられるのはエポキ
シ樹脂としてビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂などがあり、硬化剤として
、酸無水物、アミン類、フェノールノボラック類の伯、
多価シアン酸エステルが用いられる。その中で半導体封
止用としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂と
フェノールノボラックとの組合せが一般的である。又耐
熱性のよい硬化物を１９るには、硬化剤として多価シア
ン酸エステル又は多価シアネートを用いる方法があるこ
とは公知であり、塗料、接着剤、積層材料あるいは成形
材Ｆｌ等の用途に利用できる。［特開昭５０−１３２０
９９＠、特開昭５４−７７６３７　＠、特開昭５６−１
１２９２３号など］しかし、この硬化物の性質は耐熱性
に優れているが、耐水性に劣り、電気的性質が良好でな
い。そこで、電気絶縁材料の分野で有用な硬化物を、１
ｑるための検討がなされ、特開昭５６−５３１２７号で
はジシアン酸エステルとヒドロキシ付加化合物重合体に
エポキシ樹脂を配合して成ることを特徴とする硬化性樹
脂組成物を得ている。

この組成物は耐熱性、耐熱衝撃性、電気特性、耐水性、
耐薬品性に優れ、電気工業分野では電動機、変圧器、抵
抗器硝子、ブッシング、スペーサー等の用途に、又、土
木建築材料、自動車工業材料等にも利用できる。しかし
、半導体封止用樹脂として利用すると、耐水性、電気特
性が不充分であり本発明の目的を達成させるものではな
かった。

（発明の目的） 本発明は従来、耐熱性、耐水性の乏しかったエポキシ樹
脂の母格構造に耐熱性に優れた分子構造を導入し、耐水
性とのバランスのとれた硬化物を（ｑんとして研究した
結果、エポキシ樹脂と７エノールノボラツクの硬化物中
に多価シアン酸エステルとエポキシ樹脂の反応によるオ
キサゾール環を形成し、ガラス転位温度が２００℃以上
の安定した耐熱性が得られるとの知見を得、更にフェノ
ールノボラックと多価シアン酸エステルの配合比により
、耐水性、電気特性の良好なる範囲を見い出した。更に
この知見に基づき、半導体封止用材料として最適な特性
が得られる組成について種々研究を進めて本発明を完成
するに至った。その目的とするところは、耐水性および
諸特性を劣化させることなく、耐熱性が著しく優れた硬
化物を与える半導体１」重用エポキシ樹脂組成物成物を
１２供するにある。

〔発明の構成〕

本発明は、エポキシ樹脂にフェノールノボラック樹脂及
び多価シアン酸エステルを配合して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に関するものであり
、エポキシ樹脂のエポキシ基当量が１に対して、フェノ
ールノボラック樹脂の水酸基当量が０．４〜１．０１多
価シアン酸エステルのシアナート当量が０．１〜０．６
になるように配合することを特徴とする半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に関するものである。

本発明において用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に
エポキシ基を２個以上含有する化合物である。例えば次
に挙げるものである。

２．２．ビス（４−グリシジルフェニル）プロパン、エ
ピクロルヒドリンとビスフェノールＡの縮合体等のエピ
−ビス型エポキシ樹脂類、ノボラックエポキシ樹脂類、
３−４−エポキシシクロへキシルメチル−３°、４°、
エポキシシクロヘキザンカルボキシレート等の脂環式エ
ポキシ樹脂類等類である。

本発明に用いられるフェノールノボラック樹脂としでは
フェノール又はクレゾールとホルムアルデヒドの縮合体
として得られる３核体以上の樹脂である。本発明に用い
る多価シアン酸エステルは一般式ＮＣ０−Ｒ−ＯＮＧで
表わされる化合物であり、前記Ｒは例えばベンゼン、ナ
フタレンジフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルケ
トン、ジフェニルプロパン等芳香族残塁である。

上記一般式で表わされるジシアン酸エステルの好適な例
としては、１−３−または１．４．ジシアナートベンゼ
ン、４．４°−ジシアナートジフェニルメタン、４−４
°−ジシアナートジフェニルケトンなどが挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂組成物の製造は、エポキシ樹脂の
エポキシ基当量が１に対して、フェノールノボラックの
水Ｍ基当母が０．４〜１．Ｏ１多価シアン酸エステルの
シアナート当量比が０．１〜０．６になるように配合し
、触ｒＳおよび補強材、充填材、難燃剤、着色剤等を添
加し、熱ロールで溶融混練し、板状に冷却したのち、粉
砕粒状化して得ることが出来る。

本発明の樹脂組成物は１５０〜２００°Ｃで加熱して硬
化し、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子をトランスファー
成形、インジェクション成形により、封止することが出
来る。

本発明により、１■られた樹脂封止半導体は耐熱性、耐
水性、電気特性にすぐれた特性を有するものである。本
発明の樹脂組成で、エポキシ樹脂のエポキシ化（２）１
に対しフェノールノボラックの水Ｍｌが０．４以下で多
価シアン酸エステルをのシアナート当量が０．６以上の
配合からなるものの硬化物は、耐水性、電気特性で目標
とする特性値が１ｑられず、又、エポキシ当量１に対し
、水酸基が１゜０以上でシアナート光示が０．１以下の
配合からなる乙のの硬化物は、耐熱性が不充分であり、
目的とするものが１７られない。

（発明の効果〕 本発明は、高耐熱性で、しかも耐水性、電気特性に優れ
たエポキシ樹脂組成物を提供するものであり、本発明の
エポキシ樹脂組成物で封止されたＩＣは、従来のものと
比べて耐熱４４が極めて優れており、ＩＣ，ＬＳＩのプ
ラスチック化をさらに促進し、ＩＣ，ＬＳＩの汎用化に
寄り−する効果は非常に大きい。

〔実施例〕

以下、半導体封止用成形材料での検問例で説明する。実
施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。又配合
における部は全て重合部である。

実施例１ エポキシクレゾールノボラック（エポキシ当量１９５）
　１９部とフェノールノボラック（水酸基当量１０４）
　　７部、２．２ビス（ヒドロキシフェニル）プロパン
（シアナート化ｆｆｉ　１３９）　　４部、トリエヂル
アミン０．２部及び溶融シリカ６５部、エポキシシラン
処理剤０．３部、臭化エポキシ２部、三酸化アンチモン
２部、及び離型剤、顔料を混合し加熱ロールを９０°Ｃ
にて加熱′１１練し、冷却後粉砕して粉末材料とした。

実施例２ エポキシクレゾールノボラック１８．５部とフェノール
ノボラック５．０部、２．２．ビス（ヒドロキシフェニ
ル）プロパン６．５部、トリエチルアミン０．２部及び
溶融シリカ６５部、エポキシシラン処理剤０．３部、臭
化エポキシ２部、三酸化７ンチモン２部、及び離型剤、
顔料を混合し、実施例１と同様にして、粉末材料をｊｑ
た。

比較例３〜６ 第１表に示す組成配合量にて、実施例１と同様に処理し
て、粉末材料を得た。

実施例１〜２及び比較例３〜６で得た粉末材料をトラン
スファー成形法により、物性値及びアルミ模擬素子を封
止したテスト用ＩＣによる耐熱性試験結果を第１表に併
記した。

本発明によるエポキシ樹脂とフェノールノボラックと多
価シアン酸エステルをの配合量を用いた場合、他の配合
量に比べて極めて優れた耐熱性と、耐水性、電気特性と
のバランスのとれた半導体特性を示すことか判った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂と多価シアン
   酸エステルからなる組成物であって、エポキシ樹脂のエ
   ポキシ当量が１に対してフェノールノボラック樹脂の水
   酸基当量が０．４〜１．０、多価シアン酸エステルのシ
   アナート当量が０．１〜０．６になるように配合するこ
   とを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。