JP2000273155A - 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】硬化性、保存性に優れた半導体封止用エポキシ
樹脂成形材料及びその硬化物を用いた高耐湿性の半導体
装置を提供する。 【解決手段】１分子内にエポキシ基を２個以上有する融
点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）、１分子
内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
（Ｂ）、一般式（１）で表されるホスホニウム塩と１分
子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物とを
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
の融点または軟化点以上の温度で加熱溶融させた化合物
（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）を含む半導体封止用エポキシ
樹脂成形材料において、硬化性と保存性を両立し、さら
にこの硬化物で封止された半導体装置は優れた耐湿性を
有する。 【化１】 （式中、Ｒ1〜Ｒ4は炭素数３〜６のアルキル基であり、
互いに同一であっても異なってもよい。）
樹脂成形材料及びその硬化物を用いた高耐湿性の半導体
装置を提供する。 【解決手段】１分子内にエポキシ基を２個以上有する融
点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）、１分子
内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
（Ｂ）、一般式（１）で表されるホスホニウム塩と１分
子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物とを
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
の融点または軟化点以上の温度で加熱溶融させた化合物
（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）を含む半導体封止用エポキシ
樹脂成形材料において、硬化性と保存性を両立し、さら
にこの硬化物で封止された半導体装置は優れた耐湿性を
有する。 【化１】 （式中、Ｒ1〜Ｒ4は炭素数３〜６のアルキル基であり、
互いに同一であっても異なってもよい。）
Description
【０００１】
【０００２】本発明は硬化性、保存性に優れた半導体封
止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた耐湿性の優
れた半導体装置に関するものである。
止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた耐湿性の優
れた半導体装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】半導体封止用エポキシ樹脂成形材料は、
その硬化を速めるために硬化促進剤を配合して用いる。
例えば、エポキシ樹脂の場合、アミン類、イミダゾール
系化合物、ジアザビシクロウンデセン（以下ＤＢＵと略
称する）などの含窒素複素環式化合物、第４級アンモニ
ウム塩、オルガノホスフィン系化合物、ホスホニウム塩
等が硬化促進剤としてよく使用されている。
その硬化を速めるために硬化促進剤を配合して用いる。
例えば、エポキシ樹脂の場合、アミン類、イミダゾール
系化合物、ジアザビシクロウンデセン（以下ＤＢＵと略
称する）などの含窒素複素環式化合物、第４級アンモニ
ウム塩、オルガノホスフィン系化合物、ホスホニウム塩
等が硬化促進剤としてよく使用されている。
【０００４】一方、近年、半導体封止用途では流動性や
耐半田性の向上のため、１分子内にエポキシ基を２個以
上有する融点５０〜１５０℃の結晶性化合物、とりわけ
一般式（２）〜（５）で表される結晶性エポキシ樹脂が
注目されている。しかしながら、このような結晶性エポ
キシ樹脂は分子量が小さく、溶融混練時において高流動
性のため、分子が動きやすく、前記のような従来の硬化
促進剤を用いた場合、半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料の常温での保存性が低い点が問題となっていた。
耐半田性の向上のため、１分子内にエポキシ基を２個以
上有する融点５０〜１５０℃の結晶性化合物、とりわけ
一般式（２）〜（５）で表される結晶性エポキシ樹脂が
注目されている。しかしながら、このような結晶性エポ
キシ樹脂は分子量が小さく、溶融混練時において高流動
性のため、分子が動きやすく、前記のような従来の硬化
促進剤を用いた場合、半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料の常温での保存性が低い点が問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明では前記の課題
を克服すべく、種々検討の結果なされたもので、硬化
性、保存性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂成形材料
及びこれを用いた高耐湿性の半導体装置を提供すること
を目的とする。
を克服すべく、種々検討の結果なされたもので、硬化
性、保存性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂成形材料
及びこれを用いた高耐湿性の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】本発明者らは上記の目的
を達成するため鋭意検討した結果、１分子内にエポキシ
基を２個以上有する融点５０〜１５０℃の結晶性エポキ
シ樹脂（Ａ）、１分子内にフェノール性水酸基を２個以
上有する化合物（Ｂ）、一般式（１）で表されるホスホ
ニウム塩と１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有
する化合物とを１分子内にフェノール性水酸基を２個以
上有する化合物の融点または軟化点以上の温度で加熱溶
融させた化合物（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）を含む半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料において、硬化性と保存性
を両立しうること、さらにこの成形材料で封止された半
導体装置は優れた耐湿性を有することを見いだし本発明
を完成するに至った。
を達成するため鋭意検討した結果、１分子内にエポキシ
基を２個以上有する融点５０〜１５０℃の結晶性エポキ
シ樹脂（Ａ）、１分子内にフェノール性水酸基を２個以
上有する化合物（Ｂ）、一般式（１）で表されるホスホ
ニウム塩と１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有
する化合物とを１分子内にフェノール性水酸基を２個以
上有する化合物の融点または軟化点以上の温度で加熱溶
融させた化合物（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）を含む半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料において、硬化性と保存性
を両立しうること、さらにこの成形材料で封止された半
導体装置は優れた耐湿性を有することを見いだし本発明
を完成するに至った。
【０００７】
【化１】 （式中、Ｒ1〜Ｒ4は炭素数３〜６のアルキル基であり、
互いに同一であっても異なってもよい。）
互いに同一であっても異なってもよい。）
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明で使用される１分子内にエ
ポキシ基を２個以上有する融点５０〜１５０℃の結晶性
エポキシ樹脂（Ａ）は、ビフェニル骨格、ビスフェノー
ル骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、
比較的低分子であるために、結晶性を示す。この結晶性
エポキシ樹脂は、常温では結晶化している固体である
が、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液状
に変化するものである。結晶性エポキシ樹脂の融点は、
示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／分で
昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点の温度を示す。
ポキシ基を２個以上有する融点５０〜１５０℃の結晶性
エポキシ樹脂（Ａ）は、ビフェニル骨格、ビスフェノー
ル骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、
比較的低分子であるために、結晶性を示す。この結晶性
エポキシ樹脂は、常温では結晶化している固体である
が、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液状
に変化するものである。結晶性エポキシ樹脂の融点は、
示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／分で
昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点の温度を示す。
【０００９】これらの条件を満たす結晶性エポキシ樹脂
としては、特に、一般式（２）及び一般式（３）から選
ばれる一種以上の化合物、又は一般式（４）で表される
スチルベン型エポキシ樹脂と一般式（５）で表されるス
チルベン型エポキシ樹脂との混合物が好ましい。
としては、特に、一般式（２）及び一般式（３）から選
ばれる一種以上の化合物、又は一般式（４）で表される
スチルベン型エポキシ樹脂と一般式（５）で表されるス
チルベン型エポキシ樹脂との混合物が好ましい。
【００１０】
【化２】
【００１１】
【化３】
【００１２】
【化４】
【００１３】
【化５】
【００１４】一般式（２）で表されるビフェニル型エポ
キシ樹脂の置換基Ｒ5〜Ｒ8、及び一般式（３）で表され
るビスフェノール型エポキシ樹脂の置換基Ｒ9〜Ｒ
12は、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アル
キル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選択される
基または原子であり、互いに同じであっても異なってい
てもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、塩素原子、
臭素原子等が挙げられ、特に入手容易な点からメチル基
が好ましい。
キシ樹脂の置換基Ｒ5〜Ｒ8、及び一般式（３）で表され
るビスフェノール型エポキシ樹脂の置換基Ｒ9〜Ｒ
12は、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アル
キル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選択される
基または原子であり、互いに同じであっても異なってい
てもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、塩素原子、
臭素原子等が挙げられ、特に入手容易な点からメチル基
が好ましい。
【００１５】一般式（４）、及び一般式（５）で表され
るスチルベン型エポキシ樹脂の置換基Ｒ13〜Ｒ20及びＲ
21〜Ｒ24は、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環
状アルキル基、及びハロゲンの中から選択される基また
は原子であり、互いに同一であっても異なっていてもよ
く、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、アミル基、ヘキシル基（各異性体を含
む）、シクロヘキシル基、塩素原子、臭素原子等が挙げ
られ、特に、エポキシ樹脂の溶融粘度の低さから、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基が好まし
い。
るスチルベン型エポキシ樹脂の置換基Ｒ13〜Ｒ20及びＲ
21〜Ｒ24は、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環
状アルキル基、及びハロゲンの中から選択される基また
は原子であり、互いに同一であっても異なっていてもよ
く、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、アミル基、ヘキシル基（各異性体を含
む）、シクロヘキシル基、塩素原子、臭素原子等が挙げ
られ、特に、エポキシ樹脂の溶融粘度の低さから、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基が好まし
い。
【００１６】一般式（４）で表されるスチルベン型エポ
キシ樹脂、及び一般式（５）で表されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂には、共に置換基の種類等により種々の構造
のものがあり、一種類の構造のものでも、二種類以上の
構造のものの混合物でもかまわないが、一般式（４）で
表されるスチルベン型エポキシ樹脂と一般式（５）で表
されるスチルベン型エポキシ樹脂との混合物が特に好ま
しい。
キシ樹脂、及び一般式（５）で表されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂には、共に置換基の種類等により種々の構造
のものがあり、一種類の構造のものでも、二種類以上の
構造のものの混合物でもかまわないが、一般式（４）で
表されるスチルベン型エポキシ樹脂と一般式（５）で表
されるスチルベン型エポキシ樹脂との混合物が特に好ま
しい。
【００１７】一般式（４）で表されるスチルベン型エポ
キシ樹脂と一般式（５）で表されるスチルベン型エポキ
シ樹脂との混合は、両方の化合物を混合することにより
融点が低くなればよく、混合方法については特に限定し
ない。例えば、スチルベン型エポキシ樹脂の原料である
スチルベン型フェノール類をグリシジルエーテル化する
前に混合しておいたり、両方のスチルベン型エポキシ樹
脂を溶融混合する方法等があるが、いずれの場合におい
ても融点はロール混練に適する、５０〜１５０℃となる
ように調整する。
キシ樹脂と一般式（５）で表されるスチルベン型エポキ
シ樹脂との混合は、両方の化合物を混合することにより
融点が低くなればよく、混合方法については特に限定し
ない。例えば、スチルベン型エポキシ樹脂の原料である
スチルベン型フェノール類をグリシジルエーテル化する
前に混合しておいたり、両方のスチルベン型エポキシ樹
脂を溶融混合する方法等があるが、いずれの場合におい
ても融点はロール混練に適する、５０〜１５０℃となる
ように調整する。
【００１８】一般式（４）で表されるスチルベン型エポ
キシ樹脂としては、入手のし易さ、性能、原料価格の点
から、５−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ
−２，３’，５’−トリメチルスチルベン、３−ターシ
ャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’
−トリメチルスチルベンのグリシジルエーテル化物が特
に好ましい。
キシ樹脂としては、入手のし易さ、性能、原料価格の点
から、５−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ
−２，３’，５’−トリメチルスチルベン、３−ターシ
ャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’
−トリメチルスチルベンのグリシジルエーテル化物が特
に好ましい。
【００１９】一般式（５）で表されるスチルベン型エポ
キシ樹脂としては、性能、原料価格の点から、４，４’
−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルス
チルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジター
シャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、４，
４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−
５，５’−ジメチルスチルベンのグリシジルエーテル化
物が特に好ましい。
キシ樹脂としては、性能、原料価格の点から、４，４’
−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルス
チルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジター
シャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、４，
４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−
５，５’−ジメチルスチルベンのグリシジルエーテル化
物が特に好ましい。
【００２０】本発明で使用される、１分子内にフェノー
ル性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）は、フェノー
ルノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジ
シクロペンタジエン変性フェノール樹脂等が例示される
が、１分子内で芳香族性の環に結合する水素原子が水酸
基に２個以上置換された化合物であればよい。
ル性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）は、フェノー
ルノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジ
シクロペンタジエン変性フェノール樹脂等が例示される
が、１分子内で芳香族性の環に結合する水素原子が水酸
基に２個以上置換された化合物であればよい。
【００２１】本発明で使用されるホスホニウム塩は一般
式（１）で表され、置換基Ｒ1〜Ｒ4が炭素数３〜６のア
ルキル基が好ましく、これらは同一でも異なっていても
良い。置換基Ｒ1〜Ｒ4が炭素数３未満のアルキル基であ
る場合、保存性が低下し、炭素数７以上のアルキル基で
ある場合、硬化性が低下する。
式（１）で表され、置換基Ｒ1〜Ｒ4が炭素数３〜６のア
ルキル基が好ましく、これらは同一でも異なっていても
良い。置換基Ｒ1〜Ｒ4が炭素数３未満のアルキル基であ
る場合、保存性が低下し、炭素数７以上のアルキル基で
ある場合、硬化性が低下する。
【００２２】本発明における一般式（１）で表されるホ
スホニウム塩と１分子内にフェノール性水酸基を２個以
上有する化合物とを１分子内にフェノール性水酸基を２
個以上有する化合物の融点または軟化点以上の温度で加
熱溶融させた化合物（Ｃ）は、次のようにして調整する
ことができる。
スホニウム塩と１分子内にフェノール性水酸基を２個以
上有する化合物とを１分子内にフェノール性水酸基を２
個以上有する化合物の融点または軟化点以上の温度で加
熱溶融させた化合物（Ｃ）は、次のようにして調整する
ことができる。
【００２３】１分子内にフェノール性水酸基を２個以上
有する化合物の融点または軟化点以上で、一般式（１）
で表されるホスホニウム塩と１分子内にフェノール性水
酸基を２個以上有する化合物との撹拌をおこなう。加熱
溶融の終了はホスホニウム塩が１分子内にフェノール性
水酸基を２個以上有する化合物に溶解し、透明となるこ
とにより確認できる。
有する化合物の融点または軟化点以上で、一般式（１）
で表されるホスホニウム塩と１分子内にフェノール性水
酸基を２個以上有する化合物との撹拌をおこなう。加熱
溶融の終了はホスホニウム塩が１分子内にフェノール性
水酸基を２個以上有する化合物に溶解し、透明となるこ
とにより確認できる。
【００２４】本発明に使用される無機充填材（Ｄ）の種
類については特に制限はなく、一般に半導体封止用エポ
キシ樹脂成形材料に用いられているものを使用すること
ができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリ
カ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末、アルミ
ナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、ク
レー、ガラス繊維等が挙げられ、特に溶融球状シリカ粉
末が好ましい。形状は真球状であることが好ましく、
又、粒子の大きさの異なるものを混合することにより充
填量を多くすることができる。
類については特に制限はなく、一般に半導体封止用エポ
キシ樹脂成形材料に用いられているものを使用すること
ができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリ
カ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末、アルミ
ナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、ク
レー、ガラス繊維等が挙げられ、特に溶融球状シリカ粉
末が好ましい。形状は真球状であることが好ましく、
又、粒子の大きさの異なるものを混合することにより充
填量を多くすることができる。
【００２５】この無機充填材（Ｄ）の配合量としては、
１分子内にエポキシ基を２個以上有する融点５０〜１５
０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）と１分子内にフェノー
ル性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）の合計量１０
０重量部あたり２００〜２４００重量部が好ましい。２
００重量部未満だと、無機充填材による補強効果が充分
に発現しないおそれがあり、２４００重量部を越える
と、流動性が低下し成形時に充填不良等が生じるおそれ
があるので好ましくない。特に、無機充填材の配合量
が、１分子内にエポキシ基を２個以上有する融点５０〜
１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）と１分子内にフェ
ノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）の合計量
１００重量部あたり、２５０〜１４００重量部であれ
ば、エポキシ樹脂成形材料の硬化物の吸湿率が低くな
り、半田クラックの発生を防止することができ、更に溶
融時の粘度が低くなるため、半導体装置内部の金線変形
を引き起こすおそれがなく、より好ましい。又、無機充
填材は、予め充分混合しておくことが好ましい。
１分子内にエポキシ基を２個以上有する融点５０〜１５
０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）と１分子内にフェノー
ル性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）の合計量１０
０重量部あたり２００〜２４００重量部が好ましい。２
００重量部未満だと、無機充填材による補強効果が充分
に発現しないおそれがあり、２４００重量部を越える
と、流動性が低下し成形時に充填不良等が生じるおそれ
があるので好ましくない。特に、無機充填材の配合量
が、１分子内にエポキシ基を２個以上有する融点５０〜
１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）と１分子内にフェ
ノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）の合計量
１００重量部あたり、２５０〜１４００重量部であれ
ば、エポキシ樹脂成形材料の硬化物の吸湿率が低くな
り、半田クラックの発生を防止することができ、更に溶
融時の粘度が低くなるため、半導体装置内部の金線変形
を引き起こすおそれがなく、より好ましい。又、無機充
填材は、予め充分混合しておくことが好ましい。
【００２６】本発明のエポキシ樹脂成形材料は、（Ａ）
〜（Ｄ）成分の他、必要に応じてγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボン
ブラック等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチ
モン、リン化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリ
コーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワック
ス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等
の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合することが
でき、また本発明に用いる化合物（Ｃ）の特性を損なわ
ない範囲で、トリフェニルホスフィン、１，８−ジアザ
ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、２−メチルイ
ミダゾール等の他の公知の触媒と併用しても何ら問題は
ない。
〜（Ｄ）成分の他、必要に応じてγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボン
ブラック等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチ
モン、リン化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリ
コーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワック
ス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等
の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合することが
でき、また本発明に用いる化合物（Ｃ）の特性を損なわ
ない範囲で、トリフェニルホスフィン、１，８−ジアザ
ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、２−メチルイ
ミダゾール等の他の公知の触媒と併用しても何ら問題は
ない。
【００２７】本発明のエポキシ樹脂成形材料は、（Ａ）
〜（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等をミキサーを用い
て常温混合し、ロール、押出機等の混練機で加熱混練
し、冷却後粉砕して得られる。
〜（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等をミキサーを用い
て常温混合し、ロール、押出機等の混練機で加熱混練
し、冷却後粉砕して得られる。
【００２８】本発明のエポキシ樹脂成形材料を半導体装
置に用いる場合は、移送成形や射出成形等の成形法によ
り半導体の封止と硬化を行い、その硬化物により封止さ
れた半導体装置は、本発明の技術的範囲に含まれ、優れ
た耐湿性を示す。
置に用いる場合は、移送成形や射出成形等の成形法によ
り半導体の封止と硬化を行い、その硬化物により封止さ
れた半導体装置は、本発明の技術的範囲に含まれ、優れ
た耐湿性を示す。
【００２９】
【実施例】以下、実施例により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。
るが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００３０】一般式（１）で表されるホスホニウム塩と
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
を１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合
物の融点または軟化点以上の温度で加熱溶融させた化合
物（Ｃ）の合成について説明する。 （合成例１）冷却管を備えたセパラブルフラスコを用
い、窒素気流下１２０℃にて溶融させた化学式（７）の
フェノールアラルキル樹脂（水酸基当量１６７、軟化点
７３℃、三井ミレックスＸＬ−２２５−３Ｌ） ９０重
量部（以下重量部を部と略す）に、テトラプロピルホス
ホニウム・水酸化物（分子量２２０）の４０％水溶液を
２５部（テトラプロピルホスホニウム・水酸化物として
１０部）滴下し、全体が透明になるまで攪拌を行い、そ
の後減圧脱水することにより、目的の加熱溶融化合物Ｃ
１を得た。
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
を１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合
物の融点または軟化点以上の温度で加熱溶融させた化合
物（Ｃ）の合成について説明する。 （合成例１）冷却管を備えたセパラブルフラスコを用
い、窒素気流下１２０℃にて溶融させた化学式（７）の
フェノールアラルキル樹脂（水酸基当量１６７、軟化点
７３℃、三井ミレックスＸＬ−２２５−３Ｌ） ９０重
量部（以下重量部を部と略す）に、テトラプロピルホス
ホニウム・水酸化物（分子量２２０）の４０％水溶液を
２５部（テトラプロピルホスホニウム・水酸化物として
１０部）滴下し、全体が透明になるまで攪拌を行い、そ
の後減圧脱水することにより、目的の加熱溶融化合物Ｃ
１を得た。
【００３１】（合成例２〜７）表１に示す配合と加熱溶
融温度に従い、その他の基本操作は、合成例１と同様に
して、加熱溶融化合物Ｃ２〜Ｃ７を得た。合成例４のＰ
Ｒ−５１７１４は、水酸基当量１００、住友デュレズ
(株)製フェノールノボラック樹脂である。
融温度に従い、その他の基本操作は、合成例１と同様に
して、加熱溶融化合物Ｃ２〜Ｃ７を得た。合成例４のＰ
Ｒ−５１７１４は、水酸基当量１００、住友デュレズ
(株)製フェノールノボラック樹脂である。
【００３２】
【表１】
【００３３】 （実施例１） 化学式（６）のビフェニル型エポキシ樹脂を主成分とする樹脂 ５１重量部 （エポキシ当量１８５、融点１０５℃） 化学式（７）のフェノールアラルキル樹脂 ４３重量部 （水酸基当量１６７、軟化点７３℃） 合成例１で得た加熱溶融化合物Ｃ１ ６．６重量部 溶融球状シリカ ５００重量部 カーボンブラック ２重量部 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ２重量部 カルナバワックス ２重量部 を混合し、熱ロールを用いて、９５℃で８分間混練して
冷却後粉砕し、エポキシ樹脂成形材料を得た。
冷却後粉砕し、エポキシ樹脂成形材料を得た。
【００３４】
【化６】
【００３５】
【化７】
【００３６】（実施例２〜５及び比較例１〜４）合成例
２〜７で得た加熱溶融化合物Ｃ２〜Ｃ７とその他の原料
を表２に示す配合に従い、実施例１と同様の手順で成形
材料を作製した。
２〜７で得た加熱溶融化合物Ｃ２〜Ｃ７とその他の原料
を表２に示す配合に従い、実施例１と同様の手順で成形
材料を作製した。
【００３７】実施例２のエポキシ樹脂Ａは４，４’−ビ
ス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，
５’−テトラメチルスチルベンを主成分とする樹脂６０
重量％と４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）−５−ターシャリーブチル−２，３’，５’−トリ
メチルスチルベンを主成分とする樹脂４０重量％の混合
物である。（融点１２０℃、エポキシ当量２０９）
ス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，
５’−テトラメチルスチルベンを主成分とする樹脂６０
重量％と４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）−５−ターシャリーブチル−２，３’，５’−トリ
メチルスチルベンを主成分とする樹脂４０重量％の混合
物である。（融点１２０℃、エポキシ当量２０９）
【００３８】得られた成形材料は、以下の方法で評価し
た。結果を表２に示す。 （１）スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じた
スパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５
℃、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定し
た。スパイラルフローは流動性のパラメータであり、数
値が大きい方が流動性が良好である。単位はｃｍ。 （２）硬化トルク：キュラストメーター（オリエンテック
（株）製、ＪＳＲキュラストメ―タＰＳ型）を用い、１７５
℃、４５秒後のトルクを求める。この値の大きい方が硬
化性は良好である。単位はkgf・cm。 （３）フロー残存率：３０℃で１週間保存した後、スパ
イラルフローを測定し、調製直後のスパイラルフローに
対する百分率として表す。数値が大きい方が保存性が良
い。単位は％。 （４）耐湿信頼性：得られた成形材料を用い、金型温度
１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で１６
ｐＤＩＰを封止成形した後、１７５℃、８時間で後硬化
を行った。１２５℃、相対湿度１００％の水蒸気中で２
０Ｖの電圧を印可した後、断線不良を調べた。１５個の
パッケージのうちの８個以上に不良が出るまでの時間を
不良時間とした。単位は時間。なお、測定時間は最長で
５００時間とし、その時点で不良パッケージ数が８個未
満であったものは、不良時間は５００時間以上と示し
た。不良時間が長いほど、耐湿信頼性に優れる。
た。結果を表２に示す。 （１）スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じた
スパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５
℃、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定し
た。スパイラルフローは流動性のパラメータであり、数
値が大きい方が流動性が良好である。単位はｃｍ。 （２）硬化トルク：キュラストメーター（オリエンテック
（株）製、ＪＳＲキュラストメ―タＰＳ型）を用い、１７５
℃、４５秒後のトルクを求める。この値の大きい方が硬
化性は良好である。単位はkgf・cm。 （３）フロー残存率：３０℃で１週間保存した後、スパ
イラルフローを測定し、調製直後のスパイラルフローに
対する百分率として表す。数値が大きい方が保存性が良
い。単位は％。 （４）耐湿信頼性：得られた成形材料を用い、金型温度
１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で１６
ｐＤＩＰを封止成形した後、１７５℃、８時間で後硬化
を行った。１２５℃、相対湿度１００％の水蒸気中で２
０Ｖの電圧を印可した後、断線不良を調べた。１５個の
パッケージのうちの８個以上に不良が出るまでの時間を
不良時間とした。単位は時間。なお、測定時間は最長で
５００時間とし、その時点で不良パッケージ数が８個未
満であったものは、不良時間は５００時間以上と示し
た。不良時間が長いほど、耐湿信頼性に優れる。
【００３９】
【表２】
【００４０】実施例１〜５の結果から明らかなように、
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂成形材料は硬化性、
保存性及び流動性に優れており、この成形材料を用いた
半導体装置は高耐湿性である。対照的に比較例１におい
ては、硬化性が同等で高耐湿性だが、保存性及び流動性
が劣り、比較例２においては、保存性が良く、高耐湿性
だが、流動性が大きく硬化性に劣り、比較例３において
は、高耐湿性だが、流動性が劣り保存性及び硬化性が悪
かった。また比較例４では、硬化性は同等であったが、
流動性が劣り、保存性及び半導体装置の耐湿性が悪かっ
た。
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂成形材料は硬化性、
保存性及び流動性に優れており、この成形材料を用いた
半導体装置は高耐湿性である。対照的に比較例１におい
ては、硬化性が同等で高耐湿性だが、保存性及び流動性
が劣り、比較例２においては、保存性が良く、高耐湿性
だが、流動性が大きく硬化性に劣り、比較例３において
は、高耐湿性だが、流動性が劣り保存性及び硬化性が悪
かった。また比較例４では、硬化性は同等であったが、
流動性が劣り、保存性及び半導体装置の耐湿性が悪かっ
た。
【００４１】
【発明の効果】本発明に係る半導体封止用エポキシ樹脂
成形材料は硬化性、保存性に優れており、これを用いた
半導体装置は高耐湿性であるため、半導体装置に有用で
ある。
成形材料は硬化性、保存性に優れており、これを用いた
半導体装置は高耐湿性であるため、半導体装置に有用で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者 大久保 明子 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 秋山 仁人 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 CC04X CC07X CD04W CD05W CD07W CE00X DE137 DE147 DJ017 DJ037 DJ047 DL007 EW176 FA047 FA087 FD017 GQ05 4J036 AA02 AD07 AD08 AD10 FA03 FA05 FB07 FB08 GA23 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EA06 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB16 EB19 EC01 EC03 EC14 EC20
Claims (4)
- 【請求項１】 １分子内にエポキシ基を２個以上有す
る、融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）、
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
（Ｂ）、一般式（１）で表されるホスホニウム塩と１分
子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物とを
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
の融点または軟化点以上の温度で加熱溶融させた化合物
（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）を含む半導体封止用エポキシ
樹脂成形材料。 【化１】 （式中、Ｒ1〜Ｒ4は炭素数３〜６のアルキル基であり、
互いに同一であっても異なってもよい。） - 【請求項２】 １分子内にエポキシ基を２個以上有する
融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）が、一
般式（２）および一般式（３）で表されるエポキシ樹脂
からなる群から１種以上選ばれる請求項１記載の半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料。 【化２】 【化３】 （式中、Ｒ5〜Ｒ8及びＲ9〜Ｒ12は水素、炭素数１〜６
の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基、及びハロ
ゲンの中から選択される基または原子であり、互いに同
一であっても異なっていてもよい。） - 【請求項３】 １分子内にエポキシ基を２個以上有する
融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂（Ａ）が、一
般式（４）で表されるスチルベン型エポキシ樹脂と一般
式（５）で表されるスチルベン型エポキシ樹脂との混合
物である請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂成形
材料。 【化４】 （式中、Ｒ13〜Ｒ20は、それぞれ独立に、水素原子、炭
素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
ンの中から選択される基または原子を示す。） 【化５】 （式中、Ｒ21〜Ｒ24は、それぞれ独立に、水素原子、炭
素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
ンの中から選択される基または原子を示す。ただし、炭
素−炭素二重結合に結合している２個のアリール基は互
いに同じである。） - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の半導体
封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081278A JP2000273155A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081278A JP2000273155A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273155A true JP2000273155A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13741916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11081278A Pending JP2000273155A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000273155A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004115742A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤組成物、該硬化剤組成物を用いたエポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2004124023A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤組成物、該硬化剤組成物を用いたエポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2004231800A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | アニオン触媒、エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2005194435A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2007084702A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | San Apro Kk | テトラアルキルホスホニウムのフェノール樹脂塩 |
| JP2007262238A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤組成物及びそれを用いたエポキシ樹脂組成物並びに半導体装置 |
| WO2020032102A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | 北興化学工業株式会社 | 新規オニウム化合物 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11081278A patent/JP2000273155A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004115742A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤組成物、該硬化剤組成物を用いたエポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2004124023A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤組成物、該硬化剤組成物を用いたエポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2004231800A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | アニオン触媒、エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2005194435A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP4496778B2 (ja) * | 2004-01-08 | 2010-07-07 | 住友ベークライト株式会社 | 硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
| JP2007084702A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | San Apro Kk | テトラアルキルホスホニウムのフェノール樹脂塩 |
| JP2007262238A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂用硬化剤組成物及びそれを用いたエポキシ樹脂組成物並びに半導体装置 |
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