DE60204844T2 - Epoxyharzzusammensetzung zur einkapselung von halbleitern - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern, welche eine niedrige Schmelzviskosität besitzt und eine hervorragende Lagerbeständigkeit und Formbarkeit besitzt und welche ein gehärtetes Produkt mit einer hervorragenden Lötrissbeständigkeit ergibt.
  • Epoxyharzzusammensetzungen wurden in breitem Umfang für die/das Haftung, Gießen, Verkapselung, Laminierung, Formen, Beschichten und dergleichen aufgrund ihrer hervorragenden Härtungseigenschaften und leichten Handhabung verwendet. Weiterhin gibt es verschiedene Arten von Epoxyharzen, und die Härtungseigenschaften variieren beträchtlich in Abhängigkeit von deren Wahl. Aus diesen Gründen werden Epoxyharze geeigneter Weise entsprechend dem Verwendungszweck eingesetzt.
  • Allerdings sind in den letzten Jahren verschiedene Charakteristika, die von polymeren Materialien verlangt werden, streng geworden, da die Anwendungsbedingungen der polymeren Materialien streng geworden sind, und bei verschiedenen, allgemein verwendeten Epoxyharzen können die geforderten Charakteristika nicht ausreichend erfüllt werden.
  • Zum Beispiel werden Epoxyharzzusammensetzungen zur Verkapselung von Halbleitern verwendet, doch werden die geforderten Leistungen selbst auf diesem Gebiet streng. Das bedeutet, es geht ein hohes Maß der Integration von Halbleiterbauelementen vonstatten, was zu einem großen Halbleiterelement und auch zu einer kleinen und dünnen Bau- bzw. Montagegruppe führt. Außerdem geht die Montagetechnologie des Halbleiterbauelements zu einer Oberflächenmontage über. Bei der Oberflächenmontage insbesondere wird ein Halbleiterbauelement direkt in ein Lötbad eingetaucht und damit einer hohen Temperatur ausgesetzt. Als eine Folge davon wird eine hohe Spannung auf die gesamte Baugruppe ausgeübt infolge einer raschen Expansion der absorbierten Feuchtigkeit, und diese Spannung verursacht Risse bei einem zu verkapselnden Kör per. Aus diesem Grund muss eine Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern mit einer guten Lötrissbeständigkeit geringe Feuchtigkeitsabsorptions- und geringe Spannungseigenschaften aufweisen.
  • Weithin erfolgt die Verbesserung der geringen Feuchtigkeitsabsorptions- und der geringen Spannungseigenschaften (d. h. niedriger Elastizitätsmodul) durch starkes Befüllen mit einem anorganischen Füllstoff, wie mit einem Quarzglaspulver, und dies ist sehr wirksam bei der Verbesserung der Lötrissbeständigkeit. Wenn jedoch der anorganische Füllstoff stark angefüllt ist, wird dessen Fluidität zum Zeitpunkt des Formens beeinträchtigt. Daher war es ebenfalls erforderlich, dass ein Epoxyharz für ein zu verkapselndes Element eine niedrige Schmelzviskosität besitzt.
  • Weiterhin ist es mit einer fortschreitenden Baugruppenminiaturisierung und einem Dünnerwerden der Baugruppe erforderlich, dass eine Epoxyharzzusammensetzung für die Verkapselung eine hohe Fluidität besitzt und die Anforderung einer niedrigen Schmelzviskosität an das Epoxyharz wird strenger.
  • Weiterhin wird auch eine Formbarkeit (das heisst rasche Härtbarkeit) in hohem Maße verlangt, um einen Formungszyklus vom Standpunkt der Produktivitätsverbesserung der Halbleiterbauelemente zu erhöhen, und in der Realität werden Materialien ohne eine Schnellhärtbarkeit, selbst wenn sie andere gute Eigenschaften besitzen, nicht verwendet werden.
  • Zusammensetzungen für die Verkapselung, welche eine Mischung von Epoxyharzen vom Kresol-Novolak-Typ und phenolische Harze umfassen, werden derzeit hauptsächlich verwendet und besitzen eine hervorragende Schnellhärtbarkeit. Allerdings lässt sich nicht mehr sagen, dass sie ausreichend sind, was eine niedrige Feuchtigkeitsabsorption und niedrige Schmelzviskosität angeht.
  • In den letzten Jahren wird in breitem Umfang die Verwendung eines Epoxyharzes vom Biphenyltyp mit einer niedrigen Schmelzviskosität untersucht (offen gelegte japanische Patentanmeldung Nr. Sho 61-47725) und ein derartiges Harz kommt bereits in der Praxis zum Einsatz. Im Falle der Verwendung dieses Epoxyharzes können solche Eigen schaften wie eine geringe Feuchtigkeitsabsorption, geringe Spannung oder dergleichen verbessert werden. Bei einer Formulierung mit einem herkömmlichen Härtungsmittel jedoch ist die Schnellhärtbarkeit unzureichend und dies ist ein großes Produktivitätsproblem.
  • Die Patentschrift US-A 5 578 660 ergibt eine Formulierung auf Basis eines Epoxyharzes und die Härtungsmittel sind phenolische Harze und ein Beschleuniger. Die Lagerstabilität und das Flammverzögerungsvermögen und die Lötrissbeständigkeit sind gering.
  • Aus der JP-A 05 039 439 kann ein Fachmann auf dem Gebiet die Kenntnis erlangen, dass die Verwendung von Diphenolverbindungen mit den durch eine Sauerstoff-, eine Schwefel- oder eine Sulfoxidfunktionalität verknüpften aromatischen Ringen zu einer hervorragenden Feuchtigkeitsbeständigkeit und Wärmeschockbeständigkeit führen könnte. Die Zusammenfassung bringt den Leser zu dem Schluss, dass die Sauerstoffverknüpfung (mit z. B. 4,4'-Dihydroxydiphenylether) die bevorzugte Diphenolverbindung ist, um die beschriebene Leistungsreihe zu erzielen.
  • Die JP-A 06 145 306 lehrt, dass die Kombination einer Thiodiphenolverbindung mit einem Epoxyharz eine hervorragende Verarbeitbarkeit und Formbarkeit vorsieht, und es ist keine Auswirkung auf die Lötrissbeständigkeits- oder Flammverzögerungsvermögenseigenschaften in der Zusammenfassung angegeben.
  • Eine zusätzliche Menge eines Härtungsbeschleunigers in der Zusammensetzung kann erhöht werden, um die Härtbarkeit zu verbessern, doch in diesem Fall verschlechtert sich die Lagerbeständigkeit eines verkapselnden Mittels und ist somit in der Praxis nicht anwendbar.
  • Wie weiter oben beschrieben, war es allgemein schwierig, Formbarkeit und Lötrissbeständigkeit bei einem guten Gleichgewicht in einer Epoxyharzzusammensetzung für die Verkapselung von Halbleitern zu realisieren.
  • Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, eine Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern bereitzustellen, welche eine niedrige Schmelzviskosität besitzt und auch geringe Feuchtigkeitsabsorptions- und geringe Spannungseigenschaften besitzt, wodurch ein gehärtetes Produkt mit einer hervorragenden Lötrissbeständigkeit und Formbarkeit erhalten wird.
  • Als ein Ergebnis umfangreicher Forschungsarbeiten und Experimente stellte man nun überraschend fest, dass das Ziel durch Kombinieren eines Epoxyharzes vom Biphenoltyp mit hervorragenden geringen Feuchtigkeitsabsorptions- und geringen Spannungseigenschaften und einer Thiodiphenolverbindung und mehrwertigen Phenolverbindung als Härtungsmittel vom Phenoltyp erreicht werden kann.
  • Demzufolge betrifft die vorliegende Erfindung:
    Eine Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern, umfassend als wesentliche Komponenten:
    • (a) als Epoxyharz, ein Epoxyharz vom Biphenoltyp, das durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird:
      Figure 00040001
      (worin R1–R8 jeweils gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1–12 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, oder eine Alkoxylgruppe stehen, und n für eine Zahl von 0–5 als Durchschnittwert steht);
    • (b) ein Härtungsmittel vom Phenoltyp;
    • (b-1) eine Thiodiphenolverbindung, die durch die allgemeine Formel (II) dargestellt wird:
      Figure 00050001
      in einer Menge von 1–90 Gew.-% in der Komponente (b); (worin X jeweils gleich oder verschieden sein kann und für eine Alkylgruppe mit 1–12 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, oder eine Alkoxylgruppe steht, und m jeweils gleich oder verschieden sein kann und für eine ganze Zahl von 0–3 steht);
    • (b-2) eine mehrwertige Phenolverbindung mit einer Struktur, die von der Komponente (b-1) verschieden ist, in einer Menge von 10–99 Gew.-% in der Komponente (b);
    • (c) einen anorganischen Füllstoff in einer Menge von 75–95 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung; und (d) einen Härtungsbeschleuniger.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung eine Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern, die dadurch gekennzeichnet ist, dass, als Epoxyharz (a), das durch R1 = R2 = R1 = R8 = CH3 dargestellte Epoxyharz vom Biphenoltyp und R3 = R4 = R5 = R6 = H in der allgemeinen Formel (I) verwendet wird.
  • Eine spezielle Ausführungsform der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern ist dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxyharz (a) das Epoxyharz vom Biphenoltyp, das durch Umsetzen von 1 Mol 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol mit 5–30 Mol Epihalogenhydrin in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids erhalten wird, verwendet wird.
  • Eine noch speziellere Ausführungsform der hierin zuvor definierten Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern ist dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxyharz (a) die Epoxyharzmischung vom Biphenoltyp, die durch Umsetzen einer Mischung von 4,4'-Biphenol und 3,3',5,5'-Tetramethyl-4-4'-biphenol mit einem Epihalogenhydrin in einer Menge von 3–15 Mol pro Mol der phenolischen Hydroxylgruppen der Mischung der Phenolverbindungen in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids erhalten wird, verwendet wird.
  • Eine bevorzugte Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern ist dadurch gekennzeichnet, dass als Thiodiphenolverbindung (b-1) mindestens eine Art Thiodiphenolverbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfid, Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfid und Bis(4-hydroxy-3-tert-butyl-6-methylphenyl)sulfid verwendet wird.
  • Eine stärker bevorzugte Ausführungsform der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern ist dadurch gekennzeichnet, dass als mehrwertige Phenolverbindung (b-2) mindestens eine Art einer mehrwertigen Phenolverbindung, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenol-Novolak-Harz, Phenol-Aralkyl-Harz, Terpen-Phenol-Harz, Dicyclopentadien-Phenol-Harz und Naphthol-Novolak-Harz, verwendet wird.
  • Eine stärker bevorzugte Ausführungsform der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern ist dadurch gekennzeichnet, dass als anorganischer Füllstoff (c) bruchartiges und/oder kugelförmiges Quarzglaspulver und/oder kristallines Siliciumdioxidpulver in einer Menge von 83–93 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung enthalten ist.
  • Am meisten bevorzugt ist die Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern dadurch gekennzeichnet, dass als Härtungsbeschleuniger (d) mindestens eine Art Härtungsbeschleuniger, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Imidazolen, Aminen, organischen Phosphorverbindungen und deren Salzen, verwendet wird.
  • Das in der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung verwendete Epoxyharz (a) unterliegt keiner speziellen Beschränkung, solange es ein durch die oben genannte allgemeine Formel (I) dargestelltes Epoxyharz ist und zum Beispiel Epoxyharze einschließt, welche durch Umsetzen von 4,4'-Dihydroxybiphenylen mit einem Epihalogenhydrin in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids erhalten werden.
  • Beispiele für 4,4'-Dihydroxybiphenyle als Rohmaterial für die Herstellung des Epoxyharzes vom Biphenoltyp schließen 4,4'-Biphenol, 3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenol, 3,5-Dimethyl-4,4'-biphenol, 3,5-Dibutyl-4,4'-biphenol, 3,3'-Diphenyl-4,4'-biphenol, 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol, 3,3'-Dimethyl-5,5'-dibutyl-4,4'-biphenol und 3,3',5,5'-Tetrabutyl-4,4'-biphenol ein.
  • Diese 4,4'-Dihydroxybiphenyle können allein oder als Mischungen davon als Rohmaterialien für die Herstellung des Epoxyharzes verwendet werden. Von diesen sind 4,4'-Biphenol und 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol vom Standpunkt der Härtungseigenschaften bevorzugt.
  • Die Umsetzung dieser 4,4'-Dihydroxybiphenyle und eines Epihalogenhydrins wird durch herkömmliche bekannte Verfahren durchgeführt und eine repräsentative Ausführungsform hierfür ist weiter unten ausführlich beschrieben.
  • Zuerst werden 4,4'-Dihydroxybiphenyle in einem Epihalogenhydrin in einer Menge gelöst, die 3–15 Molen pro Mol phenolische Hydroxylgruppe in 4,4'-Dihydroxybiphenylen entspricht, um eine homogen Lösung herzustellen. Unter Umrühren der Lösung wird ein Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 0,9–2 Mol pro Mol phenolische Hydroxylgruppen in der Form eines Feststoffs oder einer wässrigen Lösung zur Durchführung der Reaktion hinzugegeben. Diese Reaktion kann unter gewöhnlichem oder vermindertem Druck durchgeführt werden, und die Reaktionstemperatur beträgt allgemein etwa 30–105°C im Falle der Reaktion unter gewöhnlichem Druck und etwa 30–80°C im Falle der Reaktion unter vermindertem Druck. Die Reaktion wird derart durchgeführt, dass Wasser aus dem Reaktionssystem entfernt wird durch Rückführen einer öligen Komponente von Kondensat in das System, das durch Kühlen von verflüchtigtem Dampf erhalten wird, gefolgt von einer Öl/Wasser-Separation und Wasserentzug, während im Bedarfsfall Azeotrop unter Beibehaltung der Reaktionstemperatur auf einer festgelegten Temperatur verwendet wird. Das Alkalimetallhydroxid wird mit Unterbrechungen oder kontinuierlich in kleinen Portionen über 1–8 Stunden zugegeben, um eine rasche Umsetzung zu unterdrücken. Die gesamte Reaktionszeit beträgt allgemein etwa 1–10 Stunden.
  • Nach Beendigung der Reaktion werden unlösliche, als Nebenprodukte gebildete Salze durch Filtration entfernt oder sie werden durch Waschen mit Wasser entfernt, und unumgesetztes Epihalogenhydrin wird anschließend durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, wodurch das gewünschte Epoxyharz erhalten wird.
  • Epichlorhydrin oder Epibromhydrin wird allgemein als Epihalogenhydrin in dieser Reaktion verwendet. Weiterhin wird NaOH oder KOH allgemein als Alkalimetallhydroxid verwendet.
  • Weiterhin kann die Reaktion einen Katalysator, zum Beispiel quaternäre Ammoniumsalze, wie Tetramethylammoniumchlorid oder Tetraethylammoniumbromid; tertiäre Amine, wie Benzyldimethylamin, 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol; Imidazole, wie 2-Ethyl-4-methylimidazol oder 2-Phenylimidazol; Phosphoniumsalze, wie Ethyltriphenylphosphoniumiodid; und Phosphine, wie Triphenylphosphin, verwenden.
  • Außerdem kann die Reaktion ein inertes organisches Lösungsmittel, zum Beispiel Alkohole, wie Ethanol oder 2-Propanol, Ketone, wie Aceton oder Methylethylketon; Ether, wie Dioxan oder Ethylenglykoldimethylether; Glykolether, wie Methoxypropanol; und aprotische polare Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid, verwenden.
  • Für den Fall, dass die Menge von verseiftem Halogen des oben erhaltenen Epoxyharzes hoch ist, kann das Epoxyharz erneut behandelt werden, um ein gereinigtes Epoxyharz mit einer ausreichend verringerten Menge an verseiftem Halogen zu erhalten. Das heisst, das rohe Epoxyharz wird in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie 2-Propanol, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Toluol, Xylol, Dioxan, Methoxypropanol oder Dimethylsulfoxid, erneut gelöst, das Alkalimetallhydroxid wird in der Form eines Feststoffs oder einer wässrigen Lösung zugegeben und die Umkristallisationsreaktion wird bei einer Temperatur von etwa 30–120°C während 0,5–8 Stunden durchgeführt. Im Anschluss werden überschüssiges Alkalimetallhydroxid oder als Nebenprodukt gebildete Salze durch ein Verfahren, wie Waschen mit Wasser, entfernt und das organische Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abdestilliert, wodurch ein gereinigtes Epoxyharz erhalten wird.
  • Weiterhin ist es zur Beibehaltung einer niedrigen Schmelzviskosität des Epoxyharzes vom Biphenoltyp und für die ausreichende Erzielung der Wirkung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass n in der allgemeinen Formel (I) n = 0–0,2 ist.
  • Das von 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol abgeleitete Epoxyharz ist kommerziell beispielsweise als Epikote YX4000 (Handelsname, ein Produkt von Japan Epoxy Resins Co., Ltd.) verfügbar und ein gemischtes Epoxyharz eines von 4,4'-Biphenol abgeleiteten Epoxyharzes und eines von 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol abgeleiteten Epoxyharzes ist kommerziell beispielsweise als YL6121H verfügbar. Die vorliegende Erfindung kann unter Verwendung dieser kommerziell verfügbaren Produkte in der Praxis durchgeführt werden.
  • Weiterhin kann in der vorliegenden Erfindung zur Regulierung der Handhabungseigenschaften oder der Härtungseigenschaften der Zusammensetzung das vorgenannte Epoxyharz vom Biphenoltyp durch Mischen eines anderen Epoxyharzes damit verwendet werden.
  • Beispiele für andere Epoxyharze, die vermischt werden können, schließen Epoxyharze ein, die aus verschiedenen Phenolen (z. B. Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol AD, Bisphenol S, Thiodiphenol, Hydrochinon, Methylhydrochinon, Dibutylhydrochinon, Resorcin, Methylresorcin, Dihydroxydiphenylether, Thiodiphenol, Dihydroxynaphthalin etc.) gebildet werden, oder mehrwertige phenolische Harze, die durch eine Polykondensationsreaktion verschiedener Phenole und verschiedener Aldehyde (z. B. Hydroxybenzaldehyd, Krotonaldehyd, Glyoxal etc.) und eines Epihalogenhydrins erhalten werden; Epoxyharze, die durch verschiedene Aminverbindungen, wie Diaminodiphenylmethan, Aminophenol oder Xylylendiamin und ein Epihalogenhydrin gebildet werden; und Epoxyharze, die aus verschiedenen Carbonsäuren, wie Methylhexahydroxyphthalsäure oder Dimersäure, und einem Epihalogenhydrin gebildet werden, ein.
  • Die Menge der anderen verwendeten Epoxyharze ist vorzugsweise 100 Gewichtsteile oder weniger, stärker bevorzugt 50 Gewichtsteile oder weniger, pro 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes vom Biphenoltyp. Wenn die Menge der anderen verwendeten Epoxy harze zu hoch ist, stellt sich die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht in ausreichender Weise ein.
  • Die Thiodiphenolverbindung (b-1) wird als eine Komponente des Härtungsmittels vom Phenoltyp mit der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung kompoundiert. Die Thiodiphenolverbindung unterliegt keiner Beschränkung, solange sie die durch die vorgenannte allgemeine Formel (II) dargestellte Struktur aufweist. Beispiele für die Verbindung schließen Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(2-hydroxyphenyl)sulfid, 2-Hydroxyphenyl-4'-hydroxyphenylsulfid, Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-2-methyl-5-tert-butylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3-methyl-5-tert-butylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3-tert-butyl-6-methylphenyl)sulfid und Bis(4-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl)sulfid ein.
  • Aufgrund der leichten Verfügbarkeit und der Härtungseigenschaften sind Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfid und Bis(4-hydroxy-3-tert-butyl-6-methylphenyl)sulfid bevorzugt, und Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid ist stärker bevorzugt.
  • Als eine weitere Komponente (2-b) des Härtungsmittels vom Phenoltyp (b) können herkömmliche bekannte Verbindungen als mehrwertige Phenolverbindung mit einer anderen Struktur als die Komponente (b-1) verwendet werden, und Beispiele hierfür schließen verschiedene phenolische Harze, wie mehrwertige phenolische Harze, die durch eine Kondensationsreaktion von mehrwertigen Phenolen (z. B. Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol S, Hydrochinon, Resorcin, Biphenol, Tetramethylbiphenol, Dihydroxynaphthalin, Dihydroxydiphenylether, Phenol-Novolak-Harz, Kresol-Novolak-Harz, Bisphenol-A-Novolak-Harz, Naphthol-Novolak-Harz etc.) oder von verschiedenen Phenolen und verschiedenen Aldehyden (z. B. Benzaldehyd, Hydroxybenzaldehyd, Krotonaldehyd, Glyoxal etc.) erhalten werden; und modifizierte phenolische Harze, die durch Polykondensationsreaktion von Phenol-Aralkyl-Harz, Phenol-Terpen-Harz, Dicyclopentadien-Phenol-Harz, Schweröle oder Peche, Phenole und Aldehydverbindung erhalten werden, ein.
  • Aufgrund der Formbarkeit und der Lötrissbeständigkeit sind Phenol-Novolak-Harz, Phenol-Aralkyl-Harz, Terpen-Phenol-Harz, Dicyclopentadien-Phenol-Harz und Naphthol-Novolak-Harz bevorzugt, und Phenol-Aralkyl-Harz ist stärker bevorzugt.
  • Diese mehrwertigen Phenolverbindungen (b-2) können allein oder als Mischungen von zwei Arten oder mehr verwendet werden.
  • Bei dem Härtungsmittel vom Phenoltyp (b), welches die wesentliche Komponente in der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung ist, ist der Anteil jeder verwendeten Komponente 10–99 Gew.-% der mehrwertigen Phenolverbindung (b-2) mit einer anderen Struktur als die Verbindung (b-1) zu 1–90 Gew.-% der Thiodiphenolverbindung (b-1). Wenn die Thiodiphenolverbindung (b-1) weniger als 1 Gew.-% ausmacht, nimmt die Härtbarkeit ab, sodass keine ausreichende Formbarkeit erhalten werden kann. Wenn diese mehr als 90 Gew.-% ausmacht, werden die mechanischen Eigenschaften (Festigkeit und dergleichen) des erhaltenen gehärteten Produkts unzureichend. Aufgrund des Gleichgewichts der oben genannten verschiedenen Eigenschaften ist der Gebrauchsanteil der Komponente (b-1) und der Komponente (b-2) vorzugsweise 30–97 Gew.-% (b-2) zu 3–70 Gew.-% (b-1), stärker bevorzugt 45–95 Gew.-% (b-2) zu 5–55 Gew.-% (b-1).
  • Andere Härtungsmittel als das Härtungsmittel vom Phenoltyp (b) können mit der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung vermischt werden. Beispiele für das Härtungsmittel, das vermischt werden kann, schließen Säureanhydride, wie Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Pyromellithsäureanhydrid oder Methylnadinsäure; Amine, wie Diethylentriamin, Isophorondiamin, Diaminodiphenylmethan, Diaminodiphenylsulfon oder Dicyandiamid; und aktivierte Esterverbindungen, die durch Verestern, wie durch Benzoatierung oder Acetatisierung, der gesamten oder eines Teils der phenolischen Hydroxylgruppen in verschiedenen Phenolverbindungen, die in den Beispielen des Härtungsmittels vom Phenoltyp (b) veranschaulicht sind, erhalten werden, ein.
  • Die Menge dieser anderen verwendeten Härtungsmittel ist vorzugsweise 50 Gew.-% oder weniger zu der Gesamtmenge der Härtungsmittel vom Phenoltyp. Wenn die Gebrauchsmenge des von Epoxyharz-Härtungsmittel verschiedenen Härtungsmittels der vorliegenden Erfindung zu hoch ist, stellt sich die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht in ausreichender Weise ein.
  • Jede Komponente dieser Härtungsmittel kann durch vorausgehendes Mischen zur Herstellung eines gemischten Härtungsmittels verwendet werden oder mit verschiedenen Komponenten bei der Herstellung der Epoxyharzzusammensetzung vermischt werden, jede der Komponenten des Härtungsmittels für Epoxyharz kann getrennt zugegeben werden und dann gleichzeitig zusammen vermischt werden.
  • Die Gebrauchsmenge des verwendeten Härtungsmittels ist eine solche, dass die Menge der Gruppen, die mit Epoxygruppen in den gesamten Härtungsmitteln reagieren, vorzugsweise 0,5–2,0 Mol, stärker bevorzugt 0,7–1,2 Mol, pro Mol Epoxygruppen in den gesamten Epoxyharzkomponenten ausmacht.
  • Die anorganische Füllstoffkomponente (c) wird mit der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung vermischt. Beispiele für den anorganischen Füllstoff schließen Quarzglaspulver, kristallines Silica, Glaspulver, Aluminiumoxid und Calciumcarbonat ein. Deren Gestalt ist bruchartig oder kugelförmig. Verschiedene anorganische Füllstoffe werden allein oder als Mischungen von zwei Arten oder mehr verwendet. Von diesen ist Quarzglas oder kristallines Silica bevorzugt. Die Menge des verwendeten anorganischen Füllstoffs ist 75–95 Gew.-%, stärker bevorzugt 83–93 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung.
  • Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs der Komponente (c) zu gering ist, ist die Verbesserungswirkung einer geringen Feuchtigkeitsabsorption gering, was zu einer schlechten Lötrissbeständigkeit führt. Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs (c) zu hoch ist, wird dessen Fluidität beim Formen beeinträchtigt, weil dieser keine niedrige Schmelzviskosität besitzt.
  • Der eingesetzte Härtungsbeschleuniger (d) in der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindung, welche die Reaktion zwischen Epoxygruppen in dem Epoxyharz und aktiven Gruppen in dem Härtungsmittel beschleunigt.
  • Beispiele für den Härtungsbeschleuniger schließen Phosphinverbindungen, wie Tributylphosphin, Triphenylphosphin, Tris(dimethoxyphenyl)phosphin, Tris(hydroxypropyl)phosphin und Tris(cyanoethyl)phosphin; Phosphoniumsalze, wie Tetraphenylphosphoniumtetraphenylborat, Methyltributylphosphoniumtetraphenylborat und Methyltricyanoethylphosphoniumtetraphenylborat; Imidazole, wie 2-Methylimidazol, 2-Phenylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, 2-Undecylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-methylimidazol, 2,4-Dicyano-6[2-methylimidazolyl-(1)]-ethyl-S-triazin und 2,4-Dicyano-6-[2-undecylimidazolyl-(1)]-ethyl-S-triazin; Imidazoliumsalze, wie 1-Cyanoethyl-2-undecylimidazoliumtrimellitat, 2-Methylimidazoliumisocyanurat, 2-Ethyl-4-methylimidazolium-tetraphenylborat und 2-Ethyl-1,4-dimethylimidazoliumtetra-phenylborat; Amine, wie 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, Benzyldimethylamin, Tetramethylbutylguanidin, N-Methylpiperazin und 2-Dimethylamino-1-pyrrolin; Ammoniumsalze, wie Triethylammoniumtetraphenylborat; Diazabicycloverbindungen, wie 1,5-Diazabicyclo(5,4,0)-7-undecen, 1,5-Diazabicyclo(4,3,0)-5-nonen und 1,4-Diazabicyclo(2,2,2)octan; und Tetraphenylborate, Phenolsalze, Phenol-Novolak-Salze und 2-Ethylhexansäuresalze dieser Diazabicycloverbindungen ein. Von den als diese Härtungsbeschleuniger verwendeten Verbindungen sind Phosphinverbindungen, Imidazolverbindungen, Diazabicycloverbindungen und ihre Salze bevorzugt.
  • Verschiedene Additive können mit der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung ähnlich wie andere allgemeine Epoxyharzzusammensetzungen vermischt werden. Beispiele für solche unterschiedlichen Additive schließen Haftvermittler, Flammverzögerer, Plastifizierungsmittel, reaktive Verdünnungsmittel und Pigmente ein. Diese können in geeigneter Weise je nach Bedarf vermischt werden.
  • Beispiele für Flammverzögerer schließen Flammverzögerer vom Halogentyp, wie bromiertes Epoxyharz und bromiertes Phenolharz; Antimonverbindungen, wie Antimontrioxid; Flammverzögerer vom Phosphortyp, wie Phosphorsäureester und Phosphine; Flammverzögerer vom Stickstofftyp, wie Melaminderivate; und anorganische Flammverzögerer, wie Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid, ein.
  • Allerdings ist es neuerdings vom Standpunkt der Verschlechterung der Charakteristika oder des Umweltschutzes wünschenswert, die oben genannten Flammverzögerer nicht einzumischen. Da das gehärtete Produkt der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung ein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen besitzt, ist es nicht erforderlich, diese Flammverzögerer einzumischen, oder es ist möglich, die verwendeten Flammverzögerer auf eine kleine Menge zu verringern.
  • Die Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung besitzt eine niedrige Schmelzviskosität, eine hervorragende Lagerstabilität und Formbarkeit und ergibt ein gehärtetes Produkt mit hervorragender Lötrissbeständigkeit und kann damit in vorteilhafter Weise auf dem Gebiet der Halbleiterverkapselung eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus zeigen diese Epoxyzusammensetzungen in einem gehärteten Zustand ein Flammverzögerungsvermögen ohne den Einsatz von halogenierten Verbindungen.
  • BEISPIEL
  • Herstellungsbeispiele der Komponenten für die Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung und Beispiele und Vergleichsbeispiele der Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung sind weiter unten gezeigt.
  • Herstellungsbeispiel 1 von Epoxyharz vom Biphenyltyp der Komponente (a)
  • 200 g 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol, 917 g Epichlorhydrin und 357 g 2-Propanol wurden in einen 3-Liter-Vierhalskolben, der mit einem Thermometer, einer Rührvorrichtung und einer Kühlleitung ausgestattet war, gefüllt und die Temperatur in dem System wurde auf 40°C erhöht. Im Anschluss wurden 157 g einer wässrigen Natriumhydroxidlösung von 48,5 Gew.-% tropfenweise über 90 Minuten hinzugegeben. Während der Zu gabe wurde die Temperatur schrittweise erhöht, sodass das System 65°C nach Abschluss der tropfenweisen Zugabe erreichte. Das System wurde 30 Minuten lang auf 65°C gehalten, um die Reaktion zu vollenden, und die als Nebenprodukte gebildeten Salze und überschüssiges Natriumhydroxid wurden durch Waschen mit Wasser entfernt. Überschüssiges Epichlorhydrin und 2-Propanol wurden aus dem Reaktionsprodukt unter vermindertem Druck abgestilliert, wodurch ein rohes Epoxyharz erhalten wurde.
  • Diese rohe Epoxyharz wurde in 683 g Methylisobutylketon gelöst, 10 g einer wässrigen Natriumhydroxidlösung von 48,5 Gew.-% wurden hinzugegeben, und die Reaktion wurde bei einer Temperatur von 65°C 1 Stunde lang durchgeführt. Danach wurde Mononatriumphosphat der Reaktionsmischung zugegeben, um überschüssiges Natriumhydroxid zu neutralisieren, gefolgt von einem Waschen mit Wasser, um als Nebenprodukte gebildete Salze zu entfernen. Methylisobutylketon wurde vollständig unter vermindertem Druck entfernt, wodurch 286 g des gewünschten Epoxyharzes erhalten wurden. Das erhaltene Epoxyharz hatte ein Epoxy-Äquivalent von 186 g/Äqu. und eine Viskosität bei 150°C von 0,2 P.
  • Herstellungsbeispiel 2 von Epoxyharz vom Biphenyltyp der Komponente (a)
  • 90 g 4,4'-Biphenol, 100 g 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol, 995 g Epichlorhydrin und 387 g 2-Propanol wurden eingefüllt, die Reaktion wurde in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel 1 durchgeführt, wodurch 281 g des gewünschten Epoxyharzes erhalten wurden. Das erhaltene Epoxyharz hatte ein Epoxyäquivalent von 171 g/Äqu. und eine Viskosität bei 150°C von 0,1 P.
  • Epoxyharzzusammensetzungsbeispiele 1–6 und Vergleichsbeispiele A–C
  • Das in den Herstellungsbeispielen 1 und 2 als Epoxyharz vom Biphenyltyp hergestellte Epoxyharz und Epoxyharz vom Orthokresol-Novolak-Harztyp; Phenol-Novolak-Harz, Phenol-Aralkyl-Harz, Naphthol-Aralkyl-Harz, Dicyclopentadien-Phenol-Harz, Terpen-Phenol-Harz als Härtungsmittel; Epoxyharz vom Tetrabrombisphenol A-Typ als bromiertes Epoxyharz; Silicapulver als anorganischer Füllstoff; Triphenylphosphin als Härtungsbeschleuniger; Antimontrioxid als Flammverzögerer; Epoxysilan als Haftvermittler; und Karnaubawachs als Trennmittel wurde jeweils wie in Tabelle 1 gezeigt zur Formulierung jeder der Epoxyharzzusammensetzungen verwendet.
  • Die Anteile der Thiodiphenolverbindung (b-1) und der mehrwertigen Phenolverbindung (b-2) in dem Härtungsmittel vom Phenoltyp (b) in Beispiel 1 sind 5 Gew.-% bzw. 95 Gew.-%, jene in Beispiel 2 sind 10 Gew.-% bzw. 90 Gew.-%, jene in Beispiel 3 sind 20 Gew.-% bzw. 80 Gew.-%, jene in Beispiel 4 sind 30 Gew.-% bzw. 70 Gew.-%, jene in Beispiel 5 sind 40 Gew.-% bzw. 60 Gew.-%, und jene in Beispiel 6 sind 60 Gew.-% bzw. 40 Gew.-%.
  • Jede Mischung wurde bei einer Temperatur von 70–120°C 5 Minuten lang mit Hilfe eines Mischwalzwerks schmelzgeknetet. Jede erhaltene geschmolzene Mischung wurde in der Form einer dünnen Bahn entnommen, und die Bahn wurde gekühlt und pulverisiert unter Erhalt des jeweiligen Formmaterials. Jedes Formmaterial wurde mit einer Niederdruck-Pressspritz- bzw. -Transferformungsmaschine bei einer Formungstemperatur von 175°C und einer Formungszeit von 180 Sekunden geformt unter Erhalt der jeweiligen Teststücke, und jedes Teststück wurde bei 180°C 8 Stunden lang nachgehärtet. Weiterhin wurde die Wendelströmung gemessen, um die Fluidität und Lagerstabilität jedes der Formmaterialien zu untersuchen, und es wurden die Gelierzeit und die Warmhärte beim Formentrennen gemessen, um die Formbarkeit jedes der Formmaterialien zu untersuchen.
  • Weiterhin wurden die Feuchtigkeitsabsorption, der Elastizitätsmodul und das Flammverzögerungsvermögen jedes der Teststücke nach dem Nachhärten untersucht. Darüber hinaus wurde die Lötrissbeständigkeit eines Dummy-Halbleiterbauelements, das mit jedem der Formmaterialien verkapselt wurde, untersucht. Alle diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1: Beispiele 1–6 und Vergleichsbeispiele A–C der Epoxyharzzusammensetzung
    Figure 00170001
    Figure 00180001
    • *1: A; Epoxyharz vom Kresol-Novolak-Typ (Epikote 180S62, Handelsname von Japan Epoxy Resins Co., Ltd., Epoxyäquivalent: 210 g/Äqu.)
    • *2: B; Bis(4-hydroxy-3-tert-butyl-6-methylphenyl)-sulfid
    • *3: C; Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)sulfid
    • *4: D; Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid
    • *5: E; Phenol-Novolak-Harz (Resitop PSM4261, Handelsname von Gun-ei Kagaku K.K., Hydroxyl-Äquivalent: 103 g/Äqu., Erweichungspunkt: 85°C
    • *6: F; Phenol-Aralkyl-Harz (MEH7800S, Handelsname von Meiwa Plastics Ind. Ltd., Hydroxyl-Äquivalent: 170 g/Äqu., Erweichungspunkt: 71°C)
    • *7: G; Phenol-Aralkyl-Harz (MEH7851S, Handelsname von Meiwa, Plastics Ind. Ltd., Hydroxyl-Äquivalent: 205 g/Äqu., Erweichungspunkt: 73°C)
    • *8: H; Naphthol-Aralkyl-Harz (MEH7810, Handelsname von Meiwa, Plastics Ind. Ltd., Hydroxyl-Äquivalent: 210 g/Äqu., Erweichungspunkt: 86°C)
    • *9: I; Dicyclopentadien-Phenol-Harz (DPP-M, Handelsname von Nippon Petrochemical Co., Hydroxyl-Äquivalent: 170 g/Äqu., Erweichungspunkt: 95°C)
    • *10: J; Terpen-Phenol-Harz (Epicure MP402, Handelsname von Japan Epoxy Resins Co., Ltd., Hydroxyl-Äquivalent: 175 g/Äqu., Erweichungspunkt: 125°C)
    • *11: Bromiertes Epoxyharz (Epikote 5050, Handelsname von Japan Epoxy Resins Co., Ltd., Epoxy-Äquivalent: 385 g/Äqu., Brom-Gehalt: 48%)
    • *12: Kugelförmiges Quarzglaspulver (ELSIL BF100, Handelsname von Nippon Aerosil Co.)
    • *13: Epoxysilan (KBM-403, Handelsname von Shin-Etsu Chemical Industry Co.)
    • *14: Retention der Wendelströmung der 96 Stunden lang unter einer Umgebung von 25°C und 50% RH behandelten Zusammensetzung
    • *15: Gemessen mit Shore D
    • *16: Feuchtigkeitsabsorption nach der Behandlung bei 85°C, 85% RH und 300 Stunden
    • *17: 16 Probenexemplare (80 pin QFP) wurden einer Feuchtigkeitsabsorption bei 85°C und 85% RH während 300 Stunden unterzogen und danach in ein Lötbad bei 260°C 10 Sekunden lang eingetaucht. Die Anzahl der Probenexemplare mit Rissbildung wurde gezählt.
    • *18: UL94
  • Wie sich aus Tabelle 1 ergibt, besitzt jedes Formmaterial der Beispiele 1–6 ein hervorragendes Gleichgewicht der Lagerstabilität (d. h. eine hohe Wendelströmungsretention), Fluidität (d. h. hohe Wendelströmung), Formbarkeit (d. h. hohe Warmhärte bei der Formentrennung), Feuchtigkeitsbeständigkeit (d. h. geringe Feuchtigkeitsabsorption) und geringen Spannung (d. h. einen niedrigen Elastizitätsmodul) und ist auch hervorragend, was die Lötrissbeständigkeit angeht, verglichen mit den Formmaterialien der Vergleichsbeispiele A–C. Weiterhin enthält jedes der Formmaterialien der Beispiele 1–6 keinen schädlichen Flammverzögerer vom Halogentyp, und besitzt ein hervorragendes Flammverzögerungsvermögen.
  • Die Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern der vorliegenden Erfindung besitzt eine niedrige Schmelzviskosität, eine hervorragende Lagerstabilität und Formbarkeit und ergibt ein gehärtetes Produkt mit einer hervorragenden Lötrissbeständigkeit und kann daher in vorteilhafter Weise auf dem Gebiet der Halbleiterverkapselung eingesetzt werden.

Claims (9)

  1. Zusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern mit hervorragender Lötrissbeständigkeit und hervorragendem Flammverzögerungsvermögen, umfassend eine Epoxyharzzusammensetzung, umfassend: (a) als Epoxyharz, ein Epoxyharz vom Biphenoltyp, das durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird:
    Figure 00200001
    Formel (I) (worin R1–R8 jeweils gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1–12 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte Phenylygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, oder eine Alkoxylgruppe stehen, und n für eine Zahl von 0–5 als Durchschnittswert steht); (b) ein Härtungsmittel vom Phenoltyp, (b-1) eine Thiodiphenolverbindung, die durch die allgemeine Formel (II) dargestellt wird:
    Figure 00200002
    Formel (II) in einer Menge von 1–90 Gew.-% in der Komponente (b): (worin X jeweils gleich oder verschieden sein kann und für eine Alkylgruppe mit 1–12 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, oder eine Alkoxylgruppe steht, und m jeweils gleich oder verscheiden sein kann und für eine ganze Zahl von 0–3 steht); (b-2) eine mehrwertige Phenolverbindung mit einer Struktur, die von der Komponente (b-1) verschieden ist, in einer Menge von 10–99 Gew.-% in der Komponente (b); (c) einen anorganischen Füllstoff in einer Mengen von 75–95 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung; und (d) einen Härtungsbeschleuniger.
  2. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxyharz (a) das Epoxyharz vom Biphenoltyp, dargestellt durch R1 = R2 = R7 = R8 = CH3 und R3 = R4 = R5 = R6 = H in der Formel (I), verwendet wird.
  3. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxyharz (a) das Epoxyharz vom Biphenoltyp verwendet wird, das durch Umsetzung von einem Mol 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol mit 5–30 Molen eines Epihalohydrins in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids erhalten wird.
  4. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxyharz (a) die Epoxyharzmischung vom Biphenoltyp verwendet wird, die durch Umsetzung einer Mischung von 4,4'-Biphenol und 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-biphenol mit einem Epihalohydrin in einer Mengen von 3–15 Mol pro einem Mol phenolischer Hydroxylgruppen der Mischung der Phenolverbindungen in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids erhalten wird.
  5. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Thiodiphenolverbindung (b-1) wenigstens eine Art Thiodiphenolverbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)sulfid, Bis(4- hydroxy-3,5,dimethylphenyl)sulfid und Bis(4-hydroxy-3-tert-butyl-6-methylphenyl)sulfid, verwendet wird.
  6. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als mehrwertige Phenolverbindung (b-2) mindestens eine Art mehrwertige Phenolverbindung eingesetzt wird, welche aus der Gruppe gewählt wird, die aus Phenol-Novolak-Harz, Phenol-Aralkyl-Harz, Terpen-Phenol-Harz, Dicyclopentadien-Phenol-Harz, Naphthol-Novolak-Harz besteht.
  7. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als anorganischer Füllstoff (c) bruchartiges und/oder kugelförmiges Quarzglaspulver und/oder kristallines Siliciumdioxidpulver in einer Menge von 83–93 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung enthalten ist.
  8. Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung von Halbleitern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Härtungsbeschleuniger (d) mindestens eine Art Härtungsbeschleuniger verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Imidazolen, Aminen, organischen Phosphorverbindungen und deren Salze.
  9. Verkapselter Halbleiter, der eine Epoxyharzzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101084252B (zh) * 2004-12-21 2012-06-13 日本化药株式会社 环氧树脂、环氧树脂组合物及其固化物
JP2007162001A (ja) * 2005-11-21 2007-06-28 Shin Etsu Chem Co Ltd 液状エポキシ樹脂組成物
JP5062714B2 (ja) * 2006-01-19 2012-10-31 日本化薬株式会社 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、及びその用途
ES2374844T3 (es) 2006-06-16 2012-02-22 Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh Sistema de revestimiento.
JP5698000B2 (ja) * 2009-02-12 2015-04-08 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 ベンゾオキサジン樹脂組成物
KR101326960B1 (ko) 2011-05-20 2013-11-13 엘지이노텍 주식회사 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 방열회로기판
KR101326934B1 (ko) * 2011-08-31 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 방열회로기판
DE102012200273A1 (de) * 2012-01-11 2013-07-11 Robert Bosch Gmbh Elektronisches Bauteil mit korrosionsgeschützter Bondverbindung und Verfahren zur Herstellung des Bauteils
CN102633990A (zh) * 2012-04-05 2012-08-15 广东生益科技股份有限公司 环氧树脂组合物及使用其制作的半固化片与覆铜箔层压板
SG11201704514XA (en) * 2014-12-04 2017-07-28 Mitsubishi Chem Corp Tetramethylbiphenol type epoxy resin, epoxy resin composition, cured product and semiconductor sealing material
TWI717446B (zh) * 2016-01-07 2021-02-01 日商積水化學工業股份有限公司 液晶顯示元件用密封劑、上下導通材料及液晶顯示元件

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0539439A (ja) * 1991-08-05 1993-02-19 Nippon Kayaku Co Ltd エポキシ樹脂粉体塗料組成物
EP0589143B1 (de) * 1992-09-21 1997-01-15 Sumitomo Bakelite Company Limited Epoxidharzzusammensetzung auf Basis des Diglycidylethers von Biphenyldiol
JP3214739B2 (ja) * 1992-11-13 2001-10-02 三井化学株式会社 エポキシ樹脂組成物

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