JP2690992B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number
JP2690992B2
JP2690992B2 JP760089A JP760089A JP2690992B2 JP 2690992 B2 JP2690992 B2 JP 2690992B2 JP 760089 A JP760089 A JP 760089A JP 760089 A JP760089 A JP 760089A JP 2690992 B2 JP2690992 B2 JP 2690992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
curing agent
solder
resin composition
resistance
Prior art date
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP760089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02189327A (ja
Inventor
浩規 大須賀
直樹 茂木
健一 柳沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP760089A priority Critical patent/JP2690992B2/ja
Publication of JPH02189327A publication Critical patent/JPH02189327A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2690992B2 publication Critical patent/JP2690992B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐半田ストレス性に優れた半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等の電子
部品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特に集積回路で
は耐熱誠、耐湿性に優れた0−クレゾールノボラックエ
ポキシ樹脂をノボラック型フェノール樹脂で硬化させた
エポキシ樹脂が用いられている。
ところが近年、集積回路の高集積化に伴いチップがだ
んだん大型化し、かつパッケージは従来のDIPタイプか
ら表面実装化された小型、薄型のフラットパッケージ、
SOP、SOJ、PLCCに変わってきている。
即ち大型チップを小型で薄いたパッケージに封入する
ことになり、応力によりクラック発生、これらのクラッ
クによる耐湿性の低下等の問題が大きくクローズアップ
されてきている。
特に半田づけの工程において急激に200℃以上の高温
にさらされることによりパッケージの割れ樹脂とチップ
の剥離により耐湿性が劣化してしまうといった問題点が
でてきている。
これらの大型チップを封止するのに適した、信頼性の
高い封止用樹脂組成物の開発が望まれてきている。
これらの問題を解決するために半田付け時の熱衝撃を
緩和する目的で、熱可塑性オリゴマーの添加(特開昭62
−115849号公報)や各種シリコーン化合物の添加(特開
昭62−11585号公報、62−116654号公報62−128162号公
報)、更にはシリコーン変性(特開昭62−136860号公
報)などの手法で対処しているがいずれも半田付け時に
パッケージにクラックが生じてしまい信頼性の優れた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を得るまでには至らなか
った。
一方、耐半田ストレス性に優れた耐熱性エポキシ樹脂
組成物を得る為に、樹脂系としては多官能エポキシ樹脂
の使用(特開昭61−168620号公報)等、が検討されてき
たが、多官能エポキシ樹脂の使用により架橋密度が上が
り耐熱性が向上するが、特に200℃〜300℃のような高温
にさらされた場合においては耐半田ストレス性が不充分
であった。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、このような問題に対してエポキシ樹脂とし
て3官能エポキシ樹脂を、フェノール樹脂硬化剤として
多官能フェノール樹脂硬化剤を用いることにより、耐半
田ストレス性が著しく優れた半導体封止用エポキシ樹脂
を提供するところにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のエポキシ樹脂成物は、エポキシ樹脂として、
下記式(I)で示される構造の3官能エポキシ樹脂 (式中R1〜R11は、水素、ハロゲン、アルキル基の中か
ら選択される原子または基) を総エポキシ樹脂量に対して50〜100重量%を含むエポ
キシ樹脂と、フェノール樹脂硬化剤として下記式(II)
で示される構造の多官能フェノール樹脂硬化剤 (nは整数でありn=0〜10、式中R1〜R5は、水素、ハ
ロゲン、アルキル基の中から選択される原子または基) を総フェノール樹脂硬化剤量の50〜100重量%を含むフ
ェノール樹脂硬化剤を併用することを特徴とし、従来の
エポキシ樹脂組成物に比べて、非常に優れた耐半田付ス
トレス性を有したものである。
式(I)で示される構造の3官能エポキシ樹脂の使用
量は、これを調節することにより耐半田ストレス性を最
大限に引き出すことができる。耐半田ストレス性の効果
を出す為には、式(I)で示される多官能エポキシ樹脂
を総エポキシ樹脂量の50重量%以上、好ましくは70重量
%以上の使用が望ましい。50重量%未満だと架橋密度
が、上がらず耐半田ストレス性が不充分である。更に式
中のR1、R2、R4〜R7、R10、R11は水素原子、R3、R8、R9
はメチル基が好ましい。
また、2官能以下のエポキシ樹脂では架橋密度が上が
らず、耐熱性が劣り、耐半田ストレス性の効果が得られ
ない。
式(I)で示される多官能エポキシ樹脂と併用するエ
ポキシ樹脂とは、エポキシ基を有するもの全般をいう。
たとえばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等のこと
をいう。
式(II)で示される構造のフェノール樹脂硬化剤は、
1分子中に3個以上の水酸基を有する多官能フェノール
樹脂硬化剤である。
このようなフェノール樹脂の使用量は、これを調節す
ることにより耐半田ストレス性を最大限に引き出すこと
ができる。耐半田ストレス性の効果を出す為には、式
(II)で示される多官能フェノール樹脂硬化剤を総フェ
ノール樹脂硬化剤量の50重量%以上、好ましくは70重量
%以上の使用が望ましい。50重量%未満だと架橋密度が
上がらず、耐半田ストレス性が不充分である。
更に式中のR1〜R5は水素原子または炭素数1〜4のア
ルキル基が好ましい。炭素数が4を超えるとエポキシ樹
脂との反応性が低下し、硬化性が劣化する傾向がある。
nの値は、1〜10の範囲のものを用いる必要がある。
nの値が10より大きい場合流動性が低下し成形性が悪く
なる。
また、2官能以下のエポキシ樹脂では架橋密度が上が
らず、耐熱性が劣り、耐半田ストレス性の効果が得られ
ない。
式(II)で示される多官能フェノール樹脂硬化剤と併
用するフェノール樹脂硬化剤としては、例えばフェノー
ルノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジクロ
ロペンタジエン変性フェノール樹脂等を用いることがで
きる。
本発明で用いる無機充填材としては、溶融シリカ粉
末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、2次凝集シリカ
粉末、多孔質シリカ粉末、2次凝集シリカ粉末または多
孔質シリカ粉末を粉砕したシリカ粉末、アルミナ等が挙
げられ、特に溶融シリカ粉末が好ましい。
本発明に使用される硬化促進剤はエポキシ基とフェノ
ール性水酸基との反応を促進するものであればよく、一
般に封止用材料に使用されているものを広く使用するこ
とができ、例えばジアザビシクロンデセン(DBU)、ト
リフェニルホスフィン(TPP)、ジメチルベンジルアミ
ン(BDMA)や2メチルイミダゾール(2MZ)等が単独も
しくは2種類以上混合して用いられる。
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂、
硬化剤、無機充填材及び硬化促進材を必須成分とする
が、これに以外に必要に応じてシランカップリング剤、
ブロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロ
ムベンゼン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等
の着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及び
シリコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添
加剤を適宜配合しても差し支えがない。
又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を成形材料と
して製造するには、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進
剤、充填剤、その他の添加剤をミキサー等によって十分
に均一に混合した後、さらに熱ロールまたはニーダー等
で溶融混練し、冷却後粉砕して成形材料とすることがで
きる。これらの成形材料は電子部品あるいは電気部品の
封止、被覆、絶縁等に適用することができる。
〔作用〕
本発明のエポキシ樹脂組成物は、3官能エポキシ樹脂
と多官能フェノール樹脂硬化剤を用いることを特徴とす
るものである。
エポキシ樹脂として3官能エポキシ樹脂を使用する
と、架橋密度が上がり耐熱性が向上するが、200℃〜300
℃のような高温にさらされた場合においては半田ストレ
ス性が不充分である。また、フェノール樹脂硬化剤とし
て多官能フェノール樹脂硬化剤を使用した場合は、顕著
な耐熱性の向上は見られない。
しかし本発明者らは、3官能エポキシ樹脂と多官能フ
ェノール樹脂硬化剤を併用する事により3官能エポキシ
樹脂を単独で用いた場合よりも、耐熱性が大幅に向上す
ることを見い出した。即ち、本発明のエポキシ樹脂組成
物は、3官能エポキシ樹脂と多官能フェノール樹脂硬化
剤を用いることにより、架橋密度が上がり耐熱性が大幅
に向上し、非常に優れた半田ストレス性を有したもので
ある。
〔実施例〕
実施例1 下記組成物 式(III)で示される3官能エポキシ樹脂 14重量部 オルトクレゾールノボラックエポキシ樹脂 6重量部 式(IV)で示される多官能フェノール樹脂 7重量部 (n=1.2であり、その混合比がn=1が2n=2が8の
割合で混合なされているもの) フェノールノボラック樹脂 3重量部 溶融シリカ粉末 68.8重量部 トリフェニルホスフィン 0.2重量部 カーボンブラック 0.5重量部 カルナバワックス 0.5重量部 を、ミキサーで常温で混合し、70〜100℃で2軸ロール
により混練し、冷却後粉砕した成形材料とした。
得られた成形材料をタブレット化し、低圧トランスフ
ァー成形機にて175℃、70kg/cm2、120秒の条件で半田ク
ラック試験用として6×6mmのチップを52pパッケージに
封止し、又半田耐湿性試験用として3×6mmのチップを1
6pSOPパッケージに封止した。
封止したテスト用素子について下記の半田クラック試
験及び半田耐湿性試験をおこなった。
半田クラック試験:封止したテスト用素子を85℃、85%
RHの環境下で48Hrおよび72Hr処理し、その後250℃の半
田槽に10秒間浸漬後、顕微鏡で外部クラックを観察し
た。
半田耐湿性試験 :封止したテスト用素子を85℃で、85
%RHの環境下で72Hr処理し、その後250℃の半田槽に10
秒間浸漬後、プレッシャークッカー試験(125℃、100%
RH)を行い回路のオーブン不良を測定した。
試験結果を第1表に示す。
実施例2〜5 第1表の処方に従って配合し、実施例1と同様にして
成形材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形
品を得、この成形品を用いて実施例1と同様に半田クラ
ック試験及び半田耐湿性試験を行なった。試験結果を第
1表に示す。
比較例1〜5 第1表の処方に従って配合し、実施例1と同様にして
成形材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形
品を得、この成形品を用いて実施例1と同様に半田クラ
ック試験及び半田耐湿性試験を行った。試験結果を第1
表に示す。
〔発明の効果〕 本発明に従うと従来技術では得ることのできなかった
耐熱性及び、低吸水性を有するエポキシ樹脂組成物を得
ることができるので、半田付け工程による急激な温度変
化による熱ストレスを受けたときの耐クラック性に非常
に優れ、更に耐湿性が良好なことから電子、電子部品の
封止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合、特に表面実装
パッケージに搭載された高集積大型チップICにおいて信
頼性が非常に必要とする製品について好適である。
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 H01L 23/29 H01G 4/22 23/31 (56)参考文献 特開 平1−171232(JP,A) 特開 平1−158755(JP,A) 特開 昭63−301219(JP,A) 特開 昭61−168620(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記式(I)で示される構造の3官
    能エポキシ樹脂 (式中R1〜R11は、水素、ハロゲン、アルキル基の中か
    ら選択される原子または基)を総エポキシ樹脂量に対し
    て50〜100重量%含むエポキシ樹脂 (B)下記式(II)で示される構造の多官能フェノール
    樹脂硬化剤 (nは整数でありn=0〜10、式中R1〜R5は、水素、ハ
    ロゲン、アルキル基の中から選択される原子または基) を総フェノール樹脂硬化剤量に対して50〜100重量%含
    むフェノール樹脂硬化剤 (C)無機充填材 (D)硬化促進剤 を必須成分とする半導体封止用のエポキシ樹脂組成物
JP760089A 1989-01-18 1989-01-18 エポキシ樹脂組成物 Expired - Lifetime JP2690992B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP760089A JP2690992B2 (ja) 1989-01-18 1989-01-18 エポキシ樹脂組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP760089A JP2690992B2 (ja) 1989-01-18 1989-01-18 エポキシ樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02189327A JPH02189327A (ja) 1990-07-25
JP2690992B2 true JP2690992B2 (ja) 1997-12-17

Family

ID=11670297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP760089A Expired - Lifetime JP2690992B2 (ja) 1989-01-18 1989-01-18 エポキシ樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2690992B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02189327A (ja) 1990-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH062799B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JP2954412B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2690992B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3008981B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2938080B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JP2823633B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH05206331A (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JP3011807B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3093051B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2843247B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3023023B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JP3235798B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2744499B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH06184272A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3235799B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2680389B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH062800B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JP3004454B2 (ja) 樹脂組成物
JP3093050B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH062801B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH09316176A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH0577688B2 (ja)
JPH0577687B2 (ja)
JPH05343570A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH05206328A (ja) 樹脂組成物