JP2002284859A - 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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- JP2002284859A JP2002284859A JP2001091627A JP2001091627A JP2002284859A JP 2002284859 A JP2002284859 A JP 2002284859A JP 2001091627 A JP2001091627 A JP 2001091627A JP 2001091627 A JP2001091627 A JP 2001091627A JP 2002284859 A JP2002284859 A JP 2002284859A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】保存性、硬化性及び流動性に優れた特性を有す
るエポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹
脂、（Ｃ）無機充填材及び（Ｄ）平均粒径５μｍ以下で
粒径２０μｍ以上が全体の５重量％以下で、かつ融点又
は軟化点が１００℃以上、３００℃以下の潜伏性硬化促
進剤を必須成分と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。
るエポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹
脂、（Ｃ）無機充填材及び（Ｄ）平均粒径５μｍ以下で
粒径２０μｍ以上が全体の５重量％以下で、かつ融点又
は軟化点が１００℃以上、３００℃以下の潜伏性硬化促
進剤を必須成分と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。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、保存性と硬化性が
良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
に関するものである。
良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子を封止する
エポキシ樹脂組成物には、混練時の温度では硬化が進ま
ないが、成形時の温度では十分な硬化促進作用をする種
々の潜伏性硬化促進剤の開発がなされてきている。潜伏
性硬化促進剤とは、適切な温度以上で触媒活性を示すた
めに優れた硬化性と、それ以下の温度では触媒活性を示
さず、優れた安定性を有する硬化促進剤のことである。
例えば特開平８−２９５７２１号公報においては、ホウ
素上の置換基を特定の構造としたテトラ置換ホスホニウ
ム・テトラ置換ボレートが、優れた硬化性と常温での保
存安定性を両立することが開示されている。テトラ置換
ホスホニウム・テトラ置換ボレートは、アニオン部とカ
チオン部のイオン結合が解離して触媒活性を示すため、
結合が解離する温度を変化させることで触媒活性を示す
温度を変えることができる。ホウ素上の置換基を特定の
構造にすると、このイオン結合は適度な強さとなり混練
温度では活性を示さず、成形温度ではイオン結合が解離
し、速やかに活性を示す。これにより優れた硬化性と優
れた安定性、即ち潜伏性を発現するのである。
エポキシ樹脂組成物には、混練時の温度では硬化が進ま
ないが、成形時の温度では十分な硬化促進作用をする種
々の潜伏性硬化促進剤の開発がなされてきている。潜伏
性硬化促進剤とは、適切な温度以上で触媒活性を示すた
めに優れた硬化性と、それ以下の温度では触媒活性を示
さず、優れた安定性を有する硬化促進剤のことである。
例えば特開平８−２９５７２１号公報においては、ホウ
素上の置換基を特定の構造としたテトラ置換ホスホニウ
ム・テトラ置換ボレートが、優れた硬化性と常温での保
存安定性を両立することが開示されている。テトラ置換
ホスホニウム・テトラ置換ボレートは、アニオン部とカ
チオン部のイオン結合が解離して触媒活性を示すため、
結合が解離する温度を変化させることで触媒活性を示す
温度を変えることができる。ホウ素上の置換基を特定の
構造にすると、このイオン結合は適度な強さとなり混練
温度では活性を示さず、成形温度ではイオン結合が解離
し、速やかに活性を示す。これにより優れた硬化性と優
れた安定性、即ち潜伏性を発現するのである。
【０００３】従来から用いられている硬化促進剤として
は、イミダゾール、ジアザビシクロアルケン類、トリア
リールホスフィン等があるが、これらの硬化促進剤は比
較的低温でも作用するため、これらを用いたエポキシ樹
脂組成物は混練時に反応が進んでしまうため、成形時の
流動性の低下から充填不良が発生したり、半導体素子の
金ワイヤーが断線し導通不良が発生する等の問題点が生
じる。生産性向上に対する要求が厳しくなっていること
から、成形時間を短縮することによる成形サイクルの効
率化が進められており、特開平８−２９５７２１号公報
に記載されたテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ
ートがある。これは非常に高い潜伏性を有する硬化促進
剤であり、常温保存特性に優れ、潜伏性故に流動性にも
優れた樹脂組成物を与える硬化促進剤であるが、潜伏性
が高いが故に生産性向上という観点からは若干の問題が
生じる場合がある。即ち成形温度によってはイオン結合
が解離し、活性を示すまでに若干の時間を要する場合が
あるために成形サイクルを短縮するには難点があった。
は、イミダゾール、ジアザビシクロアルケン類、トリア
リールホスフィン等があるが、これらの硬化促進剤は比
較的低温でも作用するため、これらを用いたエポキシ樹
脂組成物は混練時に反応が進んでしまうため、成形時の
流動性の低下から充填不良が発生したり、半導体素子の
金ワイヤーが断線し導通不良が発生する等の問題点が生
じる。生産性向上に対する要求が厳しくなっていること
から、成形時間を短縮することによる成形サイクルの効
率化が進められており、特開平８−２９５７２１号公報
に記載されたテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ
ートがある。これは非常に高い潜伏性を有する硬化促進
剤であり、常温保存特性に優れ、潜伏性故に流動性にも
優れた樹脂組成物を与える硬化促進剤であるが、潜伏性
が高いが故に生産性向上という観点からは若干の問題が
生じる場合がある。即ち成形温度によってはイオン結合
が解離し、活性を示すまでに若干の時間を要する場合が
あるために成形サイクルを短縮するには難点があった。
【０００４】潜伏性硬化促進剤に関する技術として、例
えば特開平８−４１２９０号公報に開示されている種々
の有機酸とホスホニウムイオンとの塩構造を有するもの
があり、この潜伏性硬化促進剤は、イオン対が比較的容
易に外部環境の影響を受けるため、近年の低分子エポキ
シ樹脂やフェノールアラルキル樹脂を用いる半導体封止
材料にとっては不満足であった。更に近年の無機充填材
の高充填化技術に対しては、より少ない樹脂成分でエポ
キシ樹脂組成物を構成する必要があることから、硬化促
進剤の配合量をより低減させても良好な硬化性を発現す
るものが求められている。上述のように、潜伏性硬化促
進剤に関して種々の検討がなされているが、エポキシ樹
脂組成物の保存性に優れ、速硬化性で、かつ流動性の高
いエポキシ樹脂組成物が望まれている。
えば特開平８−４１２９０号公報に開示されている種々
の有機酸とホスホニウムイオンとの塩構造を有するもの
があり、この潜伏性硬化促進剤は、イオン対が比較的容
易に外部環境の影響を受けるため、近年の低分子エポキ
シ樹脂やフェノールアラルキル樹脂を用いる半導体封止
材料にとっては不満足であった。更に近年の無機充填材
の高充填化技術に対しては、より少ない樹脂成分でエポ
キシ樹脂組成物を構成する必要があることから、硬化促
進剤の配合量をより低減させても良好な硬化性を発現す
るものが求められている。上述のように、潜伏性硬化促
進剤に関して種々の検討がなされているが、エポキシ樹
脂組成物の保存性に優れ、速硬化性で、かつ流動性の高
いエポキシ樹脂組成物が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、無機充填材
を高充填化すると樹脂成分が減少するので、従来用いら
れていた平均粒径の潜伏性硬化促進剤では、局所的にし
か行き渡らないため、硬化促進剤の配合量を増加しない
と硬化が不十分となり、硬化性と流動性のバランスが取
れなくなる欠点を、硬化促進剤の平均粒径を小さくし、
より少ない潜伏性硬化促進剤を均一に分散させることに
より、硬化性と流動性とのバランスがとれ、かつ保存性
にも優れたエポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供す
るものである。
を高充填化すると樹脂成分が減少するので、従来用いら
れていた平均粒径の潜伏性硬化促進剤では、局所的にし
か行き渡らないため、硬化促進剤の配合量を増加しない
と硬化が不十分となり、硬化性と流動性のバランスが取
れなくなる欠点を、硬化促進剤の平均粒径を小さくし、
より少ない潜伏性硬化促進剤を均一に分散させることに
より、硬化性と流動性とのバランスがとれ、かつ保存性
にも優れたエポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、［１］（Ａ）
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）無機充填
材及び（Ｄ）平均粒径５μｍ以下で粒径２０μｍ以上が
全体の５重量％以下で、かつ融点又は軟化点が１００℃
以上、３００℃以下の潜伏性硬化促進剤を必須成分とす
ることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［２］潜伏性硬化促進剤が、一般式（１）又は一般式
（２）で示される第［１］項記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物、
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）無機充填
材及び（Ｄ）平均粒径５μｍ以下で粒径２０μｍ以上が
全体の５重量％以下で、かつ融点又は軟化点が１００℃
以上、３００℃以下の潜伏性硬化促進剤を必須成分とす
ることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［２］潜伏性硬化促進剤が、一般式（１）又は一般式
（２）で示される第［１］項記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物、
【０００７】
【化３】 （Ｐはリン原子、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、芳香環もし
くは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪族基で
あり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ−Ｃ結
合を形成するものであり、それらは互いに同一であって
も異なっていてもよい。Ａ1は２価の芳香族基、Ｂ1は単
結合又はエーテル基、スルホン基、スルフィド基、カル
ボニル基から選ばれる２価の置換基又は炭素原子数１〜
１３の２価の有機基を表す。ｍは０以上の数を示す。）
くは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪族基で
あり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ−Ｃ結
合を形成するものであり、それらは互いに同一であって
も異なっていてもよい。Ａ1は２価の芳香族基、Ｂ1は単
結合又はエーテル基、スルホン基、スルフィド基、カル
ボニル基から選ばれる２価の置換基又は炭素原子数１〜
１３の２価の有機基を表す。ｍは０以上の数を示す。）
【０００８】
【化４】 （Ｐはリン原子、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、芳香環もし
くは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪族基で
あり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ−Ｃ結
合を形成するものであり、それらは互いに同一であって
も異なっていてもよい。Ａ2は２価の芳香族基を表す。
ｍは０以上の数を示す。）
くは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪族基で
あり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ−Ｃ結
合を形成するものであり、それらは互いに同一であって
も異なっていてもよい。Ａ2は２価の芳香族基を表す。
ｍは０以上の数を示す。）
【０００９】［３］無機充填材が、平均粒径１０〜３０
μｍの溶融球状シリカで、かつ溶融球状シリカが全樹脂
組成物中８５〜９３重量％である第［１］項又は［２］
項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、［４］第
［１］項〜［３］項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とす
る半導体装置、である。
μｍの溶融球状シリカで、かつ溶融球状シリカが全樹脂
組成物中８５〜９３重量％である第［１］項又は［２］
項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、［４］第
［１］項〜［３］項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とす
る半導体装置、である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂は、
１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリ
ゴマー、ポリマー全般を指し、例えばビフェニル型エポ
キシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹
脂、ナフトール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン
型エポキシ樹脂等が挙げられる。本発明に用いるフェノ
ール樹脂は、１分子内に２個以上のフェノール性水酸基
を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、
フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹
脂、フェニレン又はジフェニレン骨格を有するフェノー
ルアラルキル樹脂、ナフト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
ノール樹脂等が挙げられる。
１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリ
ゴマー、ポリマー全般を指し、例えばビフェニル型エポ
キシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹
脂、ナフトール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン
型エポキシ樹脂等が挙げられる。本発明に用いるフェノ
ール樹脂は、１分子内に２個以上のフェノール性水酸基
を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、
フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹
脂、フェニレン又はジフェニレン骨格を有するフェノー
ルアラルキル樹脂、ナフト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
ノール樹脂等が挙げられる。
【００１１】本発明に用いる無機充填材は、特に制限は
なく、一般に封止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。形状は限りな
く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。
なく、一般に封止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。形状は限りな
く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。
【００１２】この無機充填材の配合量としては、全エポ
キシ樹脂組成物中７０〜９３重量％が好ましい。７０重
量％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、９３重量％を越えると、樹脂組成物
の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。特に平均粒径１０〜３０μｍの
溶融球状シリカを全エポキシ樹脂組成物中８５〜９３重
量％含む高充填材の場合は、従来の硬化促進剤の代わり
に平均粒径５μｍ以下で粒径２０μｍ以上が全体の５重
量％以下とした潜伏性硬化促進剤を用いることにより、
硬化性、流動性及び保存性が格段に優れたエポキシ樹脂
組成物を得ることができる。
キシ樹脂組成物中７０〜９３重量％が好ましい。７０重
量％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、９３重量％を越えると、樹脂組成物
の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。特に平均粒径１０〜３０μｍの
溶融球状シリカを全エポキシ樹脂組成物中８５〜９３重
量％含む高充填材の場合は、従来の硬化促進剤の代わり
に平均粒径５μｍ以下で粒径２０μｍ以上が全体の５重
量％以下とした潜伏性硬化促進剤を用いることにより、
硬化性、流動性及び保存性が格段に優れたエポキシ樹脂
組成物を得ることができる。
【００１３】本発明に用いる潜伏性硬化促進剤は、平均
粒径５μｍ以下で粒径２０μｍ以上が全体の５重量％以
下で、かつ融点又は軟化点が１００℃以上、３００℃以
下という特性を有しているものである。平均粒径５μｍ
以下でかつ粒径２０μｍ以上が全体の５重量％を越える
と、硬化促進剤の配合量を増やさなければ硬化性の向上
が見られず、硬化性と流動性のバランスが悪くなる。潜
伏性硬化促進剤の融点又は軟化点が１００℃未満である
と、混練時やエポキシ樹脂組成物の保存時に粘度上昇が
起きるというように潜伏性に問題が生じる。融点又は軟
化点が３００℃を越えると成形時に硬化反応が進まない
おそれがあり好ましくない。平均粒径５μｍ以下で粒径
２０μｍ以上が全体の５重量％以下にするには、発熱、
融解しないような粉砕装置を用いて粉砕すればよい。融
点又は軟化点は、示差走査型熱量計を用いて、昇温速度
５℃／分での測定時の吸熱のピーク温度である。これら
を満足させるものとしては、前記した一般式（１）、一
般式（２）で示される構造のものが挙げられる。本発明
での粒径は、レーザー式粒度分布計で測定した。
粒径５μｍ以下で粒径２０μｍ以上が全体の５重量％以
下で、かつ融点又は軟化点が１００℃以上、３００℃以
下という特性を有しているものである。平均粒径５μｍ
以下でかつ粒径２０μｍ以上が全体の５重量％を越える
と、硬化促進剤の配合量を増やさなければ硬化性の向上
が見られず、硬化性と流動性のバランスが悪くなる。潜
伏性硬化促進剤の融点又は軟化点が１００℃未満である
と、混練時やエポキシ樹脂組成物の保存時に粘度上昇が
起きるというように潜伏性に問題が生じる。融点又は軟
化点が３００℃を越えると成形時に硬化反応が進まない
おそれがあり好ましくない。平均粒径５μｍ以下で粒径
２０μｍ以上が全体の５重量％以下にするには、発熱、
融解しないような粉砕装置を用いて粉砕すればよい。融
点又は軟化点は、示差走査型熱量計を用いて、昇温速度
５℃／分での測定時の吸熱のピーク温度である。これら
を満足させるものとしては、前記した一般式（１）、一
般式（２）で示される構造のものが挙げられる。本発明
での粒径は、レーザー式粒度分布計で測定した。
【００１４】一般式（１）、一般式（２）で示される潜
伏性硬化促進剤は、いずれも、カチオン部は４級のホス
ホニウムイオンであり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、芳香
環もしくは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪
族基であり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ
−Ｃ結合を形成するものであり、それらは互いに同一で
あっても異なっていてもよい。カチオン部は４級のホス
ホニウムイオンとしては、テトラフェニルホスホニウ
ム、トリフェニルホスホニウム、トリアリールモノアル
キルホスホニウム等が例示される。一般式（１）のアニ
オン部のフェノール化合物としは、ビスフェノールＡ
（２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン）、ビスフェノールＦ（４，４−メチレンビスフェノ
ール）、２，４−メチレンビスフェノール、２，２−メ
チレンビスフェノール、ビスフェノールＥ、ビス（４−
ヒドロキシフェニルスルホン）（ビスフェノールＳ）、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタノン等があり、一
般式（２）のアニオン部のフェノール化合物としては、
レゾルシノール、カテコール等が例示される。本発明に
用いる硬化硬化促進剤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
硬化促進剤を併用いてもよい。
伏性硬化促進剤は、いずれも、カチオン部は４級のホス
ホニウムイオンであり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、芳香
環もしくは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪
族基であり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ
−Ｃ結合を形成するものであり、それらは互いに同一で
あっても異なっていてもよい。カチオン部は４級のホス
ホニウムイオンとしては、テトラフェニルホスホニウ
ム、トリフェニルホスホニウム、トリアリールモノアル
キルホスホニウム等が例示される。一般式（１）のアニ
オン部のフェノール化合物としは、ビスフェノールＡ
（２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン）、ビスフェノールＦ（４，４−メチレンビスフェノ
ール）、２，４−メチレンビスフェノール、２，２−メ
チレンビスフェノール、ビスフェノールＥ、ビス（４−
ヒドロキシフェニルスルホン）（ビスフェノールＳ）、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタノン等があり、一
般式（２）のアニオン部のフェノール化合物としては、
レゾルシノール、カテコール等が例示される。本発明に
用いる硬化硬化促進剤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
硬化促進剤を併用いてもよい。
【００１５】本発明に用いる潜伏性硬化促進剤の配合量
は、全エポキシ樹脂組成物中０．０１〜１重量％程度が
硬化性、保存性、他の特性のバランスがよく好適であ
る。エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合比は、全エポ
キシ樹脂中のエポキシ基と全フェノール樹脂中のフェノ
ール性水酸基の当量比、即ちエポキシ基数／フェノール
性水酸基＝０．５〜２、硬化性、耐熱性、電気特性の点
からより好ましくは０．８〜１．２である。
は、全エポキシ樹脂組成物中０．０１〜１重量％程度が
硬化性、保存性、他の特性のバランスがよく好適であ
る。エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合比は、全エポ
キシ樹脂中のエポキシ基と全フェノール樹脂中のフェノ
ール性水酸基の当量比、即ちエポキシ基数／フェノール
性水酸基＝０．５〜２、硬化性、耐熱性、電気特性の点
からより好ましくは０．８〜１．２である。
【００１６】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｄ）成分の他に、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、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、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
きる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、（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混練し、冷却後粉砕し
て得られる。本発明の樹脂組成物を用いて、半導体等の
電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラン
スファーモールド、コンプレッションモールド、インジ
ェクションモールド等の成形方法で硬化成形することが
できる。
（Ｄ）成分の他に、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、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、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
きる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、（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混練し、冷却後粉砕し
て得られる。本発明の樹脂組成物を用いて、半導体等の
電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラン
スファーモールド、コンプレッションモールド、インジ
ェクションモールド等の成形方法で硬化成形することが
できる。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。実施例及び
比較例で用いた硬化促進剤の構造を、以下に示す。 潜伏性硬化促進剤（Ｄ−１）：［下記式で示されアニオ
ン部は、オルソ−オルソ体、オルソ−パラ体、パラ−パ
ラ体の３種類の異性体である。平均粒径はレーザー式粒
度分布計、軟化点は前記した方法により測定した（軟化
点１０５℃）。以下（Ｄ−１）］
比較例で用いた硬化促進剤の構造を、以下に示す。 潜伏性硬化促進剤（Ｄ−１）：［下記式で示されアニオ
ン部は、オルソ−オルソ体、オルソ−パラ体、パラ−パ
ラ体の３種類の異性体である。平均粒径はレーザー式粒
度分布計、軟化点は前記した方法により測定した（軟化
点１０５℃）。以下（Ｄ−１）］
【化５】 潜伏性硬化促進剤（Ｄ−２）：［平均粒径はレーザー式
粒度分布計、融点は前記した方法により測定した（融点
１９５℃）。以下（Ｄ−２）］
粒度分布計、融点は前記した方法により測定した（融点
１９５℃）。以下（Ｄ−２）］
【化６】
【００１８】 実施例１ エポキシ樹脂［油化シェルエポキシ（株）製、ＹＸ−４０００。エポキシ当量 １９０ｇ／ｅｑ、融点１０５℃、以下Ａ−１という］ ４４重量部 フェノール樹脂［三井化学（株）製、ＸＬ−２２５。水酸基当量１６５ｇ／ｅ ｑ、軟化点７５℃、以下Ｂ−１という］ ３８重量部 溶融球状シリカ（平均粒径２８μｍ） ９００重量部 潜伏性硬化促進剤（Ｄ−１）（平均粒径２μｍ、２０μｍ以上は０．５重量％ ） ５重量部 エポキシシランカップリング剤 ５重量部 カーボンブラック ３重量部 カルナバワックス ５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、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエ
ポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表
１に示す。
冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエ
ポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表
１に示す。
【００１９】評価方法 スパイラルフローＥＭＭＩ−１−６６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。 離型性：スパイラルフロー測定時の渦巻きの金型からの
離型のしやすさで評価した。きれいに取れるものは○。
折れるものは△。付着するものは×とした。 硬化性:キュラストメーター（オリエンテック（株）
製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、１
７５℃、４５秒後のトルクを測定した。この値の大きい
方が硬化性は良好である。単位はＮ・ｍ。 フロー残存率：エポキシ樹脂組成物の調製直後と３０℃
で１週間保存した後の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保存後の百分率として
表した。単位は％。 耐半田クラック性：１００ピンＴＱＦＰ（パッケージサ
イズは１４×１４ｍｍ、厚み１．４ｍｍ、シリコンチッ
プのサイズは、８．０×８．０ｍｍ、リードフレームは
４２アロイ製）を、金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋ
ｇ／ｃｍ2、硬化時間２分でトランスファー成形し、１
７５℃、８時間で後硬化した。８５℃、相対湿度８５％
の環境下で１６８時間放置し、その後２４０℃の半田槽
に１０秒間浸漬した。顕微鏡と超音波探傷装置で観察
し、外部クラックと内部剥離の発生個数（１０個中）で
表した。
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。 離型性：スパイラルフロー測定時の渦巻きの金型からの
離型のしやすさで評価した。きれいに取れるものは○。
折れるものは△。付着するものは×とした。 硬化性:キュラストメーター（オリエンテック（株）
製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、１
７５℃、４５秒後のトルクを測定した。この値の大きい
方が硬化性は良好である。単位はＮ・ｍ。 フロー残存率：エポキシ樹脂組成物の調製直後と３０℃
で１週間保存した後の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保存後の百分率として
表した。単位は％。 耐半田クラック性：１００ピンＴＱＦＰ（パッケージサ
イズは１４×１４ｍｍ、厚み１．４ｍｍ、シリコンチッ
プのサイズは、８．０×８．０ｍｍ、リードフレームは
４２アロイ製）を、金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋ
ｇ／ｃｍ2、硬化時間２分でトランスファー成形し、１
７５℃、８時間で後硬化した。８５℃、相対湿度８５％
の環境下で１６８時間放置し、その後２４０℃の半田槽
に１０秒間浸漬した。顕微鏡と超音波探傷装置で観察
し、外部クラックと内部剥離の発生個数（１０個中）で
表した。
【００２０】実施例２〜４、比較例１〜７ 比較例１、２、６に用いた（Ｄ−１）は、平均粒径３６
μｍ。実施例３、４に用いた（Ｄ−２）は、平均粒径
２．２μｍで、２０μｍ以上が１重量％。比較例３に用
いた（Ｄ−２）は、平均粒径３３μｍ。実施例２〜４及
び比較例１〜７について、表１の配合に従い、実施例１
と同様にして、エポキシ樹脂組成物を調製し評価した。
結果を表１に示す。実施例１〜４のエポキシ樹脂組成物
は、硬化性、流動性が極めて良好であり、保存性はエポ
キシ樹脂組成物の調整直後の特性を維持しており、この
エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置
は、耐半田クラック性が良好であることが判る。
μｍ。実施例３、４に用いた（Ｄ−２）は、平均粒径
２．２μｍで、２０μｍ以上が１重量％。比較例３に用
いた（Ｄ−２）は、平均粒径３３μｍ。実施例２〜４及
び比較例１〜７について、表１の配合に従い、実施例１
と同様にして、エポキシ樹脂組成物を調製し評価した。
結果を表１に示す。実施例１〜４のエポキシ樹脂組成物
は、硬化性、流動性が極めて良好であり、保存性はエポ
キシ樹脂組成物の調整直後の特性を維持しており、この
エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置
は、耐半田クラック性が良好であることが判る。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、保存
性、硬化性及び流動性に優れ、このエポキシ樹脂組成物
で封止された半導体装置は、耐半田クラック性に優れ産
業上有用である。
性、硬化性及び流動性に優れ、このエポキシ樹脂組成物
で封止された半導体装置は、耐半田クラック性に優れ産
業上有用である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CC05X CC07X CC27X CD00W CD04W CD05W CD06W CD07W DE136 DE146 DJ016 EW177 FD016 FD14X FD157 GJ02 4J036 AC02 AC05 AD07 AF05 AF08 AF09 FA03 FA05 FB07 GA04 JA07 4M109 AA01 EA02 EB03 EB13
Claims (4)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）無機充填材及び（Ｄ）平均粒径５μｍ以下
で粒径２０μｍ以上が全体の５重量％以下で、かつ融点
又は軟化点が１００℃以上、３００℃以下の潜伏性硬化
促進剤を必須成分と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。 - 【請求項２】 潜伏性硬化促進剤が、一般式（１）又は
一般式（２）で示される請求項１記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。 【化１】 （Ｐはリン原子、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、芳香環もし
くは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪族基で
あり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ−Ｃ結
合を形成するものであり、それらは互いに同一であって
も異なっていてもよい。Ａ1は２価の芳香族基、Ｂ1は単
結合又はエーテル基、スルホン基、スルフィド基、カル
ボニル基から選ばれる２価の置換基又は炭素原子数１〜
１３の２価の有機基を表す。ｍは０以上の数を示す。） 【化２】 （Ｐはリン原子、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、芳香環もし
くは複素環を有する１価の有機基又は１価の脂肪族基で
あり、かつリン原子とＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4がＰ−Ｃ結
合を形成するものであり、それらは互いに同一であって
も異なっていてもよい。Ａ2は２価の芳香族基を表す。
ｍは０以上の数を示す。） - 【請求項３】 無機充填材が、平均粒径１０〜３０μｍ
の溶融球状シリカで、かつ溶融球状シリカが全樹脂組成
物中８５〜９３重量％である請求項１又は２記載の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のエポキ
シ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを
特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001091627A JP4742435B2 (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2001091627A JP4742435B2 (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002284859A true JP2002284859A (ja) | 2002-10-03 |
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| JP2001091627A Expired - Fee Related JP4742435B2 (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| JP2004269586A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | 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 |
| CN103328531A (zh) * | 2011-01-28 | 2013-09-25 | 住友电木株式会社 | 密封用环氧树脂组合物和电子部件装置 |
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-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001091627A patent/JP4742435B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8987355B2 (en) | 2011-01-28 | 2015-03-24 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Epoxy resin composition for sealing, and electronic component device |
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