JP2653606B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物Info
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- JP2653606B2 JP2653606B2 JP15364092A JP15364092A JP2653606B2 JP 2653606 B2 JP2653606 B2 JP 2653606B2 JP 15364092 A JP15364092 A JP 15364092A JP 15364092 A JP15364092 A JP 15364092A JP 2653606 B2 JP2653606 B2 JP 2653606B2
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- JP
- Japan
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- resin
- phenol
- modified
- water absorption
- resin composition
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス転移点（以下Ｔｇ
という）が高く、低吸水性で、靭性、更には難燃性に優
れた半導体封止用熱硬化性樹脂組成物に関するものであ
る。
という）が高く、低吸水性で、靭性、更には難燃性に優
れた半導体封止用熱硬化性樹脂組成物に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスター、ダ
イオードなどの半導体素子や電子回路等の封止には、特
性、コスト等の点からエポキシ樹脂組成物が一般的に用
いられている。しかし、電子部品の量産性指向、高集積
化や表面実装化の方向に進んで来ており、これに伴い封
止樹脂に対する要求は厳しくなってきている。特に高集
積化に伴うチップの大型化、パッケージの薄肉化や表面
実装時における半田浸漬（200〜300℃）によって装置に
クラックが発生し易くなっており、信頼性向上のために
半導体封止用樹脂としては耐熱性、高靭性と低吸水性が
強く望まれている。
イオードなどの半導体素子や電子回路等の封止には、特
性、コスト等の点からエポキシ樹脂組成物が一般的に用
いられている。しかし、電子部品の量産性指向、高集積
化や表面実装化の方向に進んで来ており、これに伴い封
止樹脂に対する要求は厳しくなってきている。特に高集
積化に伴うチップの大型化、パッケージの薄肉化や表面
実装時における半田浸漬（200〜300℃）によって装置に
クラックが発生し易くなっており、信頼性向上のために
半導体封止用樹脂としては耐熱性、高靭性と低吸水性が
強く望まれている。
【０００３】半導体封止用樹脂としては現在エポキシ樹
脂が主流である。しかし、エポキシ樹脂は、耐熱性と低
吸水性の点で改良に限界があり、表面実装時の半田浸漬
後の信頼性の高いものが得られていない。エポキシ樹脂
に代わる高耐熱性を有する樹脂としては、マレイミド樹
脂が注目されてきているが、吸水率が大きく、吸湿時の
半田浸漬でクラックを発生し、信頼性に乏しい欠点があ
る。この他に、エポキシ樹脂に代わる高耐熱性を有する
樹脂としては、シアネートエステル樹脂が公知である。
この樹脂は、積層板成形のように長いプレス時間をかけ
る場合には、Ｔｇが高く、比較的低吸水性の硬化物とな
る。しかし、これを封止材などの短時間成形に用いる場
合は、硬化速度が非常に遅く、金型からの離型性も悪
い。硬化性を上げるため、ノニルフェノール、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化触媒を増やす
と、Ｔｇが下がり、脆くなり、吸水率も大きくなるなど
の問題がある。
脂が主流である。しかし、エポキシ樹脂は、耐熱性と低
吸水性の点で改良に限界があり、表面実装時の半田浸漬
後の信頼性の高いものが得られていない。エポキシ樹脂
に代わる高耐熱性を有する樹脂としては、マレイミド樹
脂が注目されてきているが、吸水率が大きく、吸湿時の
半田浸漬でクラックを発生し、信頼性に乏しい欠点があ
る。この他に、エポキシ樹脂に代わる高耐熱性を有する
樹脂としては、シアネートエステル樹脂が公知である。
この樹脂は、積層板成形のように長いプレス時間をかけ
る場合には、Ｔｇが高く、比較的低吸水性の硬化物とな
る。しかし、これを封止材などの短時間成形に用いる場
合は、硬化速度が非常に遅く、金型からの離型性も悪
い。硬化性を上げるため、ノニルフェノール、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化触媒を増やす
と、Ｔｇが下がり、脆くなり、吸水率も大きくなるなど
の問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、高耐熱性、高靭性で、かつ低吸水性を有し、半
田浸漬後の信頼性に非常に優れ、更には難燃性に優れた
半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
ころは、高耐熱性、高靭性で、かつ低吸水性を有し、半
田浸漬後の信頼性に非常に優れ、更には難燃性に優れた
半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、式（１）で示
されるジシアネートエステル化合物とフェノール変性石
油樹脂、フェノール変性石炭樹脂及びフェノール変性ポ
リブタジエン樹脂からなる群より選ばれた１種又は２種
以上の変性樹脂と臭素化エポキシ樹脂とからなる熱硬化
性樹脂組成物である。
されるジシアネートエステル化合物とフェノール変性石
油樹脂、フェノール変性石炭樹脂及びフェノール変性ポ
リブタジエン樹脂からなる群より選ばれた１種又は２種
以上の変性樹脂と臭素化エポキシ樹脂とからなる熱硬化
性樹脂組成物である。
【０００６】
【化１】
【０００７】
【作用】本発明において用いられるジシアネートエステ
ル化合物は、式（１）で示されるものである。式（１）
の好ましいジシアネートエステル化合物の例として、ビ
ス(4-シアネートフェニル)メタン、ビス(3-メチル-4-シ
アネートフェニル)メタン、ビス(3-エチル-4-シアネー
トフェニル)メタン、ビス(3,5-ジメチル-4-シアネート
フェニル)メタン、1,1-ビス(4-シアネートフェニル)エ
タン、2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパン、2,2-
ビス(4-シアネートフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフル
オロプロパン、ジ(4-シアネートフェニル)エーテル、ジ
(4-シアネートフェニル)チオエーテル、4,4-ジシアネー
ト-ジフェニルなどが挙げられる。
ル化合物は、式（１）で示されるものである。式（１）
の好ましいジシアネートエステル化合物の例として、ビ
ス(4-シアネートフェニル)メタン、ビス(3-メチル-4-シ
アネートフェニル)メタン、ビス(3-エチル-4-シアネー
トフェニル)メタン、ビス(3,5-ジメチル-4-シアネート
フェニル)メタン、1,1-ビス(4-シアネートフェニル)エ
タン、2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパン、2,2-
ビス(4-シアネートフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフル
オロプロパン、ジ(4-シアネートフェニル)エーテル、ジ
(4-シアネートフェニル)チオエーテル、4,4-ジシアネー
ト-ジフェニルなどが挙げられる。
【０００８】本発明で用いられるフェノール変性石油樹
脂は、石油の分解油留分に含まれるジオレフィン及びモ
ノオレフィン類をフェノール類と共重合させたものであ
る。更に詳しくは、分解油留分のうち、Ｃ5留分を原料
にしたＣ5系（脂肪族系）石油樹脂、Ｃ9留分を原料にし
たＣ9系（芳香族系）石油樹脂、Ｃ5Ｃ9共重合石油樹
脂、又はＣ5留分に含まれるシクロペンタジエンを熱二
量化して得られるジシクロペンタジエンを原料にしたジ
シクロペンタジエン樹脂などに、フェノール類を付加さ
せた石油樹脂である。
脂は、石油の分解油留分に含まれるジオレフィン及びモ
ノオレフィン類をフェノール類と共重合させたものであ
る。更に詳しくは、分解油留分のうち、Ｃ5留分を原料
にしたＣ5系（脂肪族系）石油樹脂、Ｃ9留分を原料にし
たＣ9系（芳香族系）石油樹脂、Ｃ5Ｃ9共重合石油樹
脂、又はＣ5留分に含まれるシクロペンタジエンを熱二
量化して得られるジシクロペンタジエンを原料にしたジ
シクロペンタジエン樹脂などに、フェノール類を付加さ
せた石油樹脂である。
【０００９】本発明で用いられるフェノール変性石炭樹
脂は、石炭の分解油留分に含まれるスチレン、ビニルト
ルエン、クマロン、インデンなどをフェノール類と付加
重合させたものである。また、フェノール変性ポリブタ
ジエン樹脂は、分子量300〜2000のポリブタジエンをフ
ェノール類と付加重合させたものである。ポリブタジエ
ンの分子量が300より低いと良好な靭性が得られず、200
0より高いと耐熱性が低下する。
脂は、石炭の分解油留分に含まれるスチレン、ビニルト
ルエン、クマロン、インデンなどをフェノール類と付加
重合させたものである。また、フェノール変性ポリブタ
ジエン樹脂は、分子量300〜2000のポリブタジエンをフ
ェノール類と付加重合させたものである。ポリブタジエ
ンの分子量が300より低いと良好な靭性が得られず、200
0より高いと耐熱性が低下する。
【００１０】フェノール類としては、フェノール、クレ
ゾール、キシレノールなどが使用される。フェノール類
の含有量は、フェノール変性石油樹脂中の5重量％以
上、50重量％以下で、かつ分子当り平均1〜3個付加した
ものが好ましい。フェノール類の含有量が5重量％未満
では、硬化性が悪く、Ｔｇも低く、良好な靭性が得られ
ない。また50重量％を越えると、成形時の離型性が悪
く、成形品の吸水率が大きくなる。
ゾール、キシレノールなどが使用される。フェノール類
の含有量は、フェノール変性石油樹脂中の5重量％以
上、50重量％以下で、かつ分子当り平均1〜3個付加した
ものが好ましい。フェノール類の含有量が5重量％未満
では、硬化性が悪く、Ｔｇも低く、良好な靭性が得られ
ない。また50重量％を越えると、成形時の離型性が悪
く、成形品の吸水率が大きくなる。
【００１１】フェノール変性石油樹脂、フェノール変性
石炭樹脂又はフェノール変性ポリブタジエン樹脂は、ジ
シアネートエステル化合物100重量部に対し、5重量部以
上50重量部以下が好ましい。5重量部未満では、硬化
性、離型性が悪く、成形品の吸水率も大きくなる。また
50重量部を越えると、耐熱性が低下し、良好な靭性が得
られない。
石炭樹脂又はフェノール変性ポリブタジエン樹脂は、ジ
シアネートエステル化合物100重量部に対し、5重量部以
上50重量部以下が好ましい。5重量部未満では、硬化
性、離型性が悪く、成形品の吸水率も大きくなる。また
50重量部を越えると、耐熱性が低下し、良好な靭性が得
られない。
【００１２】ジシアネートエステル化合物とフェノール
変性石油樹脂、フェノール変性石炭樹脂又はフェノール
変性ポリブタジエン樹脂とは、100〜200℃に加熱して、
融点が50℃以上100℃以下になるよう、予め反応させて
おくことが望ましい。
変性石油樹脂、フェノール変性石炭樹脂又はフェノール
変性ポリブタジエン樹脂とは、100〜200℃に加熱して、
融点が50℃以上100℃以下になるよう、予め反応させて
おくことが望ましい。
【００１３】臭素化エポキシ樹脂は、変性シアネートエ
ステル樹脂100重量部に対して10〜50重量部が好まし
い。臭素化エポキシ樹脂を適当量配合することにより、
耐熱性、靭性、低吸水性を損うことなく、密着性に優
れ、難燃性を有する半導体封止材料を得ることができ
る。10重量部未満では難燃性が得られず、50重量部を越
えると吸水性が低下する。臭素化エポキシ樹脂は、ジシ
アネートエステル化合物と変性樹脂とを予め反応させた
ものに予備反応させておいて用いることもできる。
ステル樹脂100重量部に対して10〜50重量部が好まし
い。臭素化エポキシ樹脂を適当量配合することにより、
耐熱性、靭性、低吸水性を損うことなく、密着性に優
れ、難燃性を有する半導体封止材料を得ることができ
る。10重量部未満では難燃性が得られず、50重量部を越
えると吸水性が低下する。臭素化エポキシ樹脂は、ジシ
アネートエステル化合物と変性樹脂とを予め反応させた
ものに予備反応させておいて用いることもできる。
【００１４】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化促進剤、シリカ
粉末などの無機充填材、滑剤、難燃剤、離型剤、シラン
カップリング剤、着色剤などを必要に応じて適宜配合添
加し、加熱混練することによって成形材料にすることが
できる。
酸コバルト、ナフテン酸亜鉛などの硬化促進剤、シリカ
粉末などの無機充填材、滑剤、難燃剤、離型剤、シラン
カップリング剤、着色剤などを必要に応じて適宜配合添
加し、加熱混練することによって成形材料にすることが
できる。
【００１５】本発明の組成物を用いた硬化樹脂は、誘電
率、誘電正接も小さいので、低誘電率積層板用にも好適
である。
率、誘電正接も小さいので、低誘電率積層板用にも好適
である。
【００１６】
【実施例】（実施例１〜３）撹拌装置、減圧蒸留装置及
び温度計を付けた反応容器に、ジシアネートエステル化
合物とフェノール変性石油樹脂、フェノール変性石炭樹
脂又はフェノール変性ポリブタジエン樹脂、ナフテン酸
コバルトを表１の処方に従って入れ、加熱する。減圧下
（約20mmHg）、150℃で融点が50〜70℃になるよう反応
させた。生成樹脂の融点は表１に示した。
び温度計を付けた反応容器に、ジシアネートエステル化
合物とフェノール変性石油樹脂、フェノール変性石炭樹
脂又はフェノール変性ポリブタジエン樹脂、ナフテン酸
コバルトを表１の処方に従って入れ、加熱する。減圧下
（約20mmHg）、150℃で融点が50〜70℃になるよう反応
させた。生成樹脂の融点は表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】（実施例４〜６）表２に示す配合に従っ
て、実施例１〜３で得た樹脂に、臭素化エポキシ樹脂、
硬化促進剤、シリカ粉末、エポキシシラン及び離型剤を
加え、熱ロールで混練して成形材料を得た。得られた成
形材料を、トランスファー成形により、180℃３分で成
形し、外観の良好な成形品が得られた。この成形品をさ
らに180℃、８時間後硬化を行い、特性を評価した。結
果を表２に示す。
て、実施例１〜３で得た樹脂に、臭素化エポキシ樹脂、
硬化促進剤、シリカ粉末、エポキシシラン及び離型剤を
加え、熱ロールで混練して成形材料を得た。得られた成
形材料を、トランスファー成形により、180℃３分で成
形し、外観の良好な成形品が得られた。この成形品をさ
らに180℃、８時間後硬化を行い、特性を評価した。結
果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例４〜６の成形材料は、Ｔｇが高く、
靭性（破断エネルギー）が大きく、しかも吸水率が小さ
い。65℃、95％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐半田クラ
ック性も良好であり、密着性にも優れ、且つ難燃性にも
優れていた。
靭性（破断エネルギー）が大きく、しかも吸水率が小さ
い。65℃、95％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐半田クラ
ック性も良好であり、密着性にも優れ、且つ難燃性にも
優れていた。
【００２１】（比較例１〜３）実施例１〜３の変性シア
ネートエステル樹脂に、臭素化エポキシ樹脂を加えない
で、実施例４〜６と同様に成形材料とした。Ｔｇ、靭性
（破断エネルギー）が大きく、吸水率も小さい。85℃、
85％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐半田クラック性も良
好であったが、難燃性には劣っていた。
ネートエステル樹脂に、臭素化エポキシ樹脂を加えない
で、実施例４〜６と同様に成形材料とした。Ｔｇ、靭性
（破断エネルギー）が大きく、吸水率も小さい。85℃、
85％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐半田クラック性も良
好であったが、難燃性には劣っていた。
【００２２】
【発明の効果】本発明による熱硬化性樹脂組成物の硬化
物は高Ｔｇであり、靭性に優れ、吸水率が小さく、密着
性に優れ、しかも難燃性にも優れている。これを半導体
封止に用いた場合、封止体の耐半田クラック性も良好で
あり、半導体封止用樹脂組成物として非常に信頼性の高
い優れたものである。
物は高Ｔｇであり、靭性に優れ、吸水率が小さく、密着
性に優れ、しかも難燃性にも優れている。これを半導体
封止に用いた場合、封止体の耐半田クラック性も良好で
あり、半導体封止用樹脂組成物として非常に信頼性の高
い優れたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 57/02 ＬＭＪ Ｃ０８Ｌ 57/02 ＬＭＪ 63/00 ＮＪＱ 63/00 ＮＪＱ
Claims (1)
- 【請求項１】 式（１）で示されるジシアネートエス
テル化合物とフェノール変性石油樹脂、フェノール変性
石炭樹脂及びフェノール変性ポリブタジエン樹脂からな
る群より選ばれた１種又は２種以上の変性樹脂と臭素化
エポキシ樹脂とからなる熱硬化性樹脂組成物。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364092A JP2653606B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364092A JP2653606B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339372A JPH05339372A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2653606B2 true JP2653606B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=15566941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15364092A Expired - Lifetime JP2653606B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653606B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP15364092A patent/JP2653606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05339372A (ja) | 1993-12-21 |
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