JP2501804C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、ＩＣ封止用の封止材等として用いられるエポキシ樹脂組成物に関
する。 〔背景技術〕 チップオンボード等を封止材で封止するにあたっては、封止材の形状保持性が
重要である。ベアチップ（裸のチップ）に上から封止材を塗布した際、ワイヤが
露出することのないよう封止材が充分に盛り上がらなければならないからである
。従来、封止材としては、エポキシ樹脂組成物が広く用いられており、充填材（
フィラー）および粉末の硬化剤を配合してチクソ性をもたせ、形状保持性を出さ
せることが行われている。しかし、まだ、形状保持性が不充分であった。 形状保持性を向上させるため、フィラー率を上げることが考えられる。しかし
、このようにすることは、封止材が大分増粘するうえ、線膨張率も変化するので
好ましくない。硬化剤の配合量を増やすことも考えられるが、このようにするこ
とは、封止材の反応性が変わるので、やはり好ましくない。 〔発明の目的〕 この発明は、このように事情に鑑みてなされたものであって、形状保持性に優
れ、硬化物の表面状態の良好なエポキシ樹脂組成物を提供することを目的として いる。 〔発明の開示〕 前記のような目的を達成するため、発明者は、研究を重ね、チクソ性付与剤を
エポキシ樹脂組成物に含ませることを考え出した。しかし、水添ヒマシ油等の一
般の有機物系チクソ性付与剤を用いた場合、常温ではチクソ効果により形状保持
性を向上させることができるけれども、１６０℃の硬化温度ではその効果がなく
なることがわかった。また、親水性の超微粒子二酸化ケイ素（アエロジル）を用
いることとした場合、添加初期は効果が大きいが、１週間程度で効果がほとんど
なくなることがわかった。発明者は、さらに研究を重ねた。その結果、疎水性の
超微粒子二酸化ケイ素を用いるようにすると、添加初期の効果が高いうえ、１６
０℃においても効果が保たれ、経時変化も少ないということを見出し、ここに、
この発明を完成した。 したがって、この発明は、エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤および充填材を含む
半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂が液状ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂であり、前記充填材が親水性のシリカ粗粒子であって、その
配合量が３０〜８０重量％であり、チクソ性付与剤として疎水性の超微粒子二酸
化ケイ素のみが用いられ、その配合量が０．２〜０．５重量％であることを特徴
とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物をその要旨としている。 以下に、この発明を詳しく説明する。 エポキシ樹脂としては、液状エポキシ樹脂、たとえば、低分子量ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂等の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられるが、特
に限定はされない。さらに、硬化物に可撓性を付与するため、ゴム変性エポキシ
樹脂，脂環式エポキシ樹脂等を用いることもでき、難燃性を付与するため、各種
のハロゲン化エポキシ樹脂等を用いることもできる。 エポキシ硬化剤としては、たとえば、潜在硬化性のある２，４−ジヒドラジノ
−６−メチルアミノ−ｓｙｍ−トリアジン（以下、「２，４ＨＴ」と記す）等の
トリアジン系硬化剤等が用いられるが、限定はされない。エポキシ硬化剤の使用
量は、エポキシ樹脂組成物の使用目的に応じて適宜決められるが、前記トリアジ
ン系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂に対して、１０〜３０PHR用いるのが好まし い。エポキシ硬化剤はエポキシ樹脂に分散させて一液化するとよい。 充埴材としては、溶融シリカ、結晶シリカ等の親水性のシリカ粗粒子が用いら
れる。２種以上が併用されるようであってもよい。充填材の使用量は、３０〜８
０重量％の範囲で、エポキシ樹脂組成物の使用目的に応じて適宜決められる。 チクソ性付与剤として用いられる疎水性の超微粒子二酸化ケイ素（疎水性超微
粒子状無水シリカ，疎水性アエロジル）は、０．２〜０．５重量％と少量添加さ
れるようにするのが好ましく、普通は、０．５重量％程度添加される。疎水性の
超微粒子二酸化ケイ素は、表面がメチル化される等して、水に対する親和性が小
さくなった超微粒子二酸化ケイ素のことである。疎水性の超微粒子二酸化ケイ素
の添加量が多すぎると、粘度の上昇が大きくなるとともに、硬化物表面の状態も
均一にならなくなる傾向にあるので好ましくない。また、チクソ性付与剤として
は疎水性の超微粒子二酸化ケイ素のみが用いられることが重要で、例えば、有機
物系チクソ性付与剤や親水性の超微粒子二酸化ケイ素（アエロジル）は前記した
ような欠点を有するため用いてはならない。 前記のような原材料のほか、硬化温度の低下および硬化時間の短縮といった目
的で、硬化促進剤を用いるようにしてもよい。硬化促進剤としては、たとえば、
２−エチルメチルイミダゾール等の各種イミダゾール類，第３級アミン，トリア
ゾール類等があげられ、２種以上が併用されるようであってもよい。このほか、
一般に使用されている種々の添加剤が用いられるようであってもよい。たとえば
、カップリング剤，レベリング剤，希釈剤，難燃剤，潤滑剤，沈降防止剤，密着
性付与剤，顔料，分散剤，消泡剤等である。 この発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、たとえば、前記のような原材料を混
合したのち、ニーダ，ロール，アジホモミキサー，らいかい機，プラネタリーミ
キサ等で混練して得ることができる。なお、混練中および混練後、減圧下で脱気
するようにするのが好ましい。また、疎水性の超微粒子二酸化ケイ素は充填材に
あらかじめ混合しておくようにするとよい。 この発明にかかるエポキシ樹脂組成物組成物は、疎水性の超微粒子二酸化ケイ
素が用いられているので、チクソ性が付与されて、形状保持住が非常によくなり
、１６０℃においてもその性能が維持され、経時変化も少なく高い形状保持性が
持 続する。しかも、疎水性の超微粒子二酸化ケイ素の使用量は少なくても充分な効
果を得ることができ、少ない場合は、硬化物の物性はほとんど変化せず、熱線膨
張率や電気的物性に悪影響が出ることもないうえ、ＰＣＴ（プレッシャークッカ
ーテスト）やＴＨＢ（thermal humidity bias）等の信頼性試験にも悪影響が出
ない。 つぎに、実施例および比較例について説明する。 実施例１〜２および比較例１〜６では、エポキシ樹脂，エポキシ硬化剤，充填
材およびチクソ性付与剤を用いるようにし、チクソ性付与剤を充填材に混合した
のち、シア（剪断力）をかけつつ、この混合物をプラネタリーミキサでエポキシ
樹脂と混練してエポキシ樹脂組成物を得た。従来例では、チクソ性付与剤を用い
ないほかは、前記と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。ただし、エポキシ樹
脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成(株)製のＹＤ１２７）
、エポキシ硬化剤としては、潜在性硬化剤の２，４ＨＴ（日本ヒドラジン工業(
株)製）、充填剤としては、溶融シリカ（(株)龍森のＲＤ８、平均粒径２５μｍ
）をそれぞれ用いることとした。用いたチクソ性付与剤の種類を、第１表に示す
。疎水性二酸化ケイ素としては、日本アエロジル(株)製の疎水性アエロジルＲＹ
２００を用いた。溶融シリカの添加量は６０重量％とした。チクソ性付与剤の添
加量は第１表に示したとおりである。 実施例１〜２，比較例１〜６および従来例につき、流れ高さ，粘度の上昇およ
び硬化物の表面状態を調べた。ただし、流れ高さは、エポキシ樹脂組成物を基板
上に０．６ｇ落としたときの高さを、添加初期の室温と１６０℃硬化後、および
チクソ性付与剤添加後１カ月で１６０℃硬化後の各場合につき測定することとし
た。なお、硬化物の表面状態は、エポキシ樹脂組成物がフラットにレベリングし
た場合は均一な表面となるが、チクソ性が高すぎる場合はレベリングせず荒い場
合となる。 第１表より、実施例１〜２のエポキシ樹脂組成物は、室温および１６０℃にお
いて形状保持性が非常によく、その経時変化も少ないうえ、粘度の上昇が小さい
ことがわかる。これに対し、比較例１は、１６０℃における形状保持性が悪く、
その経時変化も大きいうえ、粘度を上昇も大きい。比較例２は、形状保持性の経
時変化が大きい。比較例３は、形状保持性の経時変化が大きく、粘度の上昇も大
きい。従来例は、形状保持性が悪い。 〔発明の効果〕 この発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、疎水性の超微粒子二酸化ケイ素のみ
がチクソ性付与剤として用いられ、その配合量が０．２〜０．５重量％であるた
め、チップオンボード等の封止にあたっては、塗布した際にワイヤが露出するこ
となく充分に盛り上がり、形状保持性が非常によく、１６０℃においてもその性
能が維持され、経時変化も少ない。また、硬化物の表面状態も均一である。さら
に、エポキシ樹脂として液状のものを使用しているため、液状成形をすることが
できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 (1) エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤および充填材を含む半導体封止用エポキシ
   樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂が液状ビスフェノール型エポキシ樹脂で
   あり、前記充填材が親水性のシリカ粗粒子であって、その配合量が３０〜８０重
   量％であり、チクソ性付与剤として疎水性の超微粒子二酸化ケイ素のみが用いら
   れ、その配合量が０．２〜０．５重量％であることを特徴とする半導体封止用エ
   ポキシ樹脂組成物。