JP2742007B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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Description
体素子の樹脂封止に用いられるエポキシ樹脂組成物に関
するものである。
性等に優れているために、半導体封止はエポキシ樹脂を
用いておこなうことが多い。しかしエポキシ樹脂は他の
熱硬化性樹脂と同様に硬化物が脆いという欠点がある。
一方、QFPなど半導体封止パッケージは薄型化される
傾向にあり、しかもチップサイズが大型化されている
が、封止をエポキシ樹脂を用いておこなうと、その脆さ
のためにクラックが発生し易く、特にQFPのようなフ
ラットパッケージではパッケージ全体を半田浴に浸漬し
て半田付けがおこなわれており、吸湿後の半田処理時に
クラックが発生し易いという問題があった。
−167250号公報にみられるように、エポキシ樹脂
に低応力成分としてシリコーン化合物を添加したり、特
開平3−240132号公報等にみられるように、硬化
剤や硬化促進剤を検討したりすることによって、耐クラ
ック性を高めることがおこなわれているが、十分な効果
が得られていないのが現状である。
あり、耐クラック性に優れ、しかも連続成形性にも優れ
た半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を提供することを
目的とするものである。
脂組成物は、ビフェニル骨格を持つエポキシ樹脂と、1
分子中にエポキシ基とポリオキシアルキレン基を有する
シリコーンを付加させたフェノールノボラック樹脂に、
1分子中にケイ素原子に直結したビニル基を2個以上有
するビニルシリコーンと1分子中にケイ素原子に直結し
た水素原子を2個以上有するハイドロジェンシリコーン
を反応させて得られるシリコーン変性フェノールノボラ
ック樹脂と、硬化促進剤と、無機充填剤を配合して成る
ことを特徴とするものである。
ポリオキシアルキレン基を有するシリコーンと、1分子
中にケイ素原子に直結したビニル基を2個以上有するビ
ニルシリコーンと1分子中にケイ素原子に直結した水素
原子を2個以上有するハイドロジェンシリコーンの合計
量の比を、重量比で1:20〜1:1の範囲に設定する
のが好ましい。
はエポキシ樹脂としてビフェニル骨格を持つものを用い
るが、半導体封止用に使用される他のエポキシ樹脂を併
用するようにしてもよい。このビフェニル骨格を有する
エポキシ樹脂としては、次の(1)式の構造式で示すも
のを例示することができる。
変性フェノールノボラック樹脂を用いる。シリコーン変
性フェノールノボラック樹脂を調製するにあたっては、
まずフェノールノボラック樹脂に、1分子中にエポキシ
基とポリオキシアルキレン基を有するシリコーンを付加
反応させる。この1分子中にエポキシ基とポリオキシア
ルキレン基を有するシリコーンとしては(2)式の構造
式で示すオルガノポリシロキサンを用いることができ
る。
及びrは1〜100の数を示し、各シロキサンの構成単
位の配列は規則的であってもランダムであってもいずれ
でもよい。Xはポリオキシアルキレン基−R1O(C2H4O)a-
(C3H6O)b-R2 を示す。R1は-C2H 2-などの2価の炭化水
素、R2は水素原子又はメチル基又はCl,Br,F等の
ハロゲン置換基であり、a及びbは0〜50(a,b両
方同時には0にならない)の数を示し、オキシアルキレ
ンの構成単位の配列は規則的であってもランダムであっ
てもいずれでもよい。) そして、フェノールノボラック樹脂にこの1分子中にエ
ポキシ基とポリオキシアルキレン基を有するシリコーン
を添加して硬化助剤の存在下反応させることによって、
エポキシ基とポリオキシアルキレン基を有するシリコー
ンを付加させたフェノールノボラック樹脂を調製するこ
とができる。フェノールノボラック樹脂とこのシリコー
ンとの反応比率は、シリコーン/フェノールノボラック
樹脂の重量百分率として5〜50重量%になるように調
整するのが好ましい。また硬化助剤としては、リン系、
3級アミノ系、イミダゾール系のものを用いることがで
きる。
ールノボラック樹脂に、1分子中にケイ素原子に直結し
たビニル基を2個以上有するビニルシリコーンと1分子
中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以上有するハ
イドロジェンシリコーンを反応させる。1分子中にケイ
素原子に直結したビニル基を2個以上有するビニルシリ
コーンとしては次の(3)式の構造式を有するものを例
示することができる。
(−CH=CH2 )又はメチル基であり、少なくとも一
方がビニル基となる。mは0〜300、nは50〜50
0の数であり、分子中にビニル基が2個以上存在するよ
うにmは設定される。) また1分子中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以
上有するハイドロジェンシリコーンとしては次の(4)
式の構造式を有するものを例示することができる。
又はメチル基であり、少なくとも一方が水素原子とな
る。mは0〜300、nは50〜500の数であり、分
子中に水素原子が2個以上存在するようにmは設定され
る。) そして、前記のように調製したシリコーン付加フェノー
ルノボラック樹脂に上記のビニルシリコーンとハイドロ
ジェンシリコーンを触媒の存在下で反応させることによ
って、本発明で硬化剤として使用するシリコーン変性フ
ェノールノボラック樹脂を調製することができる。触媒
としては塩素酸白金などの白金系化合物を用いることが
できる。
キシ基とポリオキシアルキレン基を有するシリコーンを
付加反応させずに、フェノールノボラック樹脂に直接ビ
ニルシリコーンとハイドロジェンシリコーンを反応させ
て得たシリコーン変性フェノールノボラック樹脂を用い
ると、このものではシリコーンドメイン(領域)粒径が
非常に大になってエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性
が悪く、樹脂の金属等に対する密着性や機械的強度が低
下し、耐クラック性が低下することになる。またフェノ
ールノボラック樹脂にポリオキシアルキレン基のみを有
するシリコーンを付加反応た後に、ビニルシリコーンと
ハイドロジェンシリコーンを反応させて得たシリコーン
変性フェノールノボラック樹脂の場合は、シリコーンド
メイン粒径が小さくなってこのような問題は解消される
が、シリコーンドメインと樹脂マトリックスとの結合が
弱いために、機械的強度の低下の防止の効果には限界が
あり、またこのように樹脂マトリックスや他のシリコー
ンとの結合が弱いために、成形時にブリードが発生する
可能性がある。
ック樹脂にエポキシ基とポリオキシアルキレン基を有す
るシリコーンを付加反応させた後に、ビニルシリコーン
とハイドロジェンシリコーンを反応させて得たシリコー
ン変性フェノールノボラック樹脂を用いるようにしてい
るものであり、このものではシリコーンドメイン粒径が
小さくなって上記の問題を解消し、金属等との密着性を
高めて耐クラック性を向上させることができるのは勿
論、シリコーンドメインと樹脂マトリックスや他のシリ
コーンとの結合が高くなり、機械的強度の低下を防止す
ることができると共に、成形時にブリードが発生するこ
とがなくなって金型くもりなどが生じることを防止して
連続成形性を高めることができるのである。
に用いるビニルシリコーンとハイドロジェンシリコーン
の使用量は、フェノールノボラック樹脂に付加反応させ
た前記エポキシ基とポリオキシアルキレン基を有するシ
リコーンに対するビニルシリコーンとハイドロジェンシ
リコーンの両者の合計量の比率が、重量比で1/20〜
1/1の範囲になるように調整されるものであり、中で
も1/5〜1/1の範囲に調整するのが好ましい。ビニ
ルシリコーンとハイドロジェンシリコーンの使用量が多
くなって比率が1/20よりも小さい場合、シリコーン
ドメイン粒径が大きくなって相溶性の問題が生じるおそ
れがある。逆にエポキシ基とポリオキシアルキレン基を
有するシリコーンの使用量が多くなって比率が1/1よ
り大きくなると、ポリオキシアルキレン基の存在による
吸湿性が大きくなるという問題が生じるおそれがある。
またハイドロジェンシリコーンとビニルシリコーンの両
者の使用割合は、水素基当量/ビニル基当量の比で0.
1〜1.5の範囲になるように設定するのが好ましい。
シ樹脂その他のエポキシ樹脂に上記シリコーン変性フェ
ノールノボラック樹脂を硬化剤として配合し、また硬化
促進剤、無機充填剤やその他必要に応じて各種の成分を
配合してミキサーやブレンダー等で混合し、さらにニー
ダーや混練ロールなどを用いて混練することによって、
本発明に係る半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を得る
ことができるものである。また混練後に必要に応じて冷
却固化し、粉砕して粒状等で成形に使用することもでき
る。
限定されるものではなく、リン系や3級アミン系、イミ
ダゾール系などのものを1種もしくは2種以上用いるこ
とができるものである。また無機充填剤についてもシリ
カ、アルミナ、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウムなど任意のものを用いることができるが、特
にシリカが好適である。
る比率として、エポキシ樹脂を5〜30重量%、シリコ
ーン変性フェノールノボラック樹脂を4〜15重量%、
硬化促進剤を0.01〜1重量%、無機充填剤を60〜
90重量%の範囲が好ましい。
樹脂70重量部に、式(6)に示す1分子中にエポキシ
基とポリオキシアルキレン基を有するシリコーンを表1
の配合量で配合すると共にトリフェニルホスフィン0.
2重量部を配合し、120℃で3時間攪拌反応させてシ
リコーン付加フェノールノボラック樹脂を調製した。
ラック樹脂に表1の配合量で、式(7)に示す1分子中
にケイ素原子に直結したビニル基を2個以上有するビニ
ルシリコーンを添加し、さらにその後式(8)に示す1
分子中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以上有す
るハイドロジェンシリコーンを添加し、塩素酸白金触媒
下120℃で2時間反応させることによって、シリコー
ン変性フェノールノボラック樹脂を調製した。尚、反応
はビニルシリコーン添加時よりN2 気流雰囲気下でおこ
なった。
キシ樹脂に、上記のようにして得たシリコーン変性フェ
ノールノボラック樹脂、硬化促進剤として2−フェニル
イミダゾール、無機充填剤として溶融シリカ、その他の
成分を表2の配合量で配合してミキサーで混合し、さら
にニーダーを用いて混練した後に冷却固化すると共に粉
砕することによって、粒状のエポキシ樹脂組成物を得
た。
したビニル基を2個以上有するビニルシリコーンや1分
子中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以上有する
ハイドロジェンシリコーンを反応させないでシリコーン
変性フェノールノボラック樹脂を得た。そしてこのシリ
コーン変性フェノールノボラック樹脂を用いて、後は実
施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。
オキシアルキレン基を有するシリコーンを反応させない
でシリコーン変性フェノールノボラック樹脂を得た。そ
してこのシリコーン変性フェノールノボラック樹脂を用
いて、後は実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を
得た。
を成形して試験片を作成し、曲げ強度、曲げ弾性率、線
膨張係数を測定した。結果を表2に示す。また、上記の
ようにして得たエポキシ樹脂組成物を用いて、型温17
0〜180℃、キュアータイム90秒、注入圧力70k
g/cm2 の条件で成形して60ピンのQFPとして評
価用モデル素子を作成した。そしてこの評価用モデル素
子を85℃、85%RH、72時間の条件で吸湿させた
後に240℃の半田浴に10秒間浸漬する吸湿後半田耐
クラック性を試験し、クラックの発生の有無を観察し
た。12個の評価用モデル素子についてこの吸湿後半田
耐クラック性試験をおこない、外観クラックが発生した
ものについて個数をカウントし、結果を表2に示す。
評価型に、成形を300ショットおこない、金型のくも
りの発生を有無を目視で観察した。くもりが全く発生し
ないものを「○」、わずかに発生したものを「△」、発
生したものを「×」で評価した。結果を表2に示す。
を持つエポキシ樹脂と、1分子中にエポキシ基とポリオ
キシアルキレン基を有するシリコーンを付加させたフェ
ノールノボラック樹脂に、1分子中にケイ素原子に直結
したビニル基を2個以上有するビニルシリコーンと1分
子中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以上有する
ハイドロジェンシリコーンを反応させて得られるシリコ
ーン変性フェノールノボラック樹脂と、硬化促進剤と、
無機充填剤を配合したエポキシ樹脂組成物に係るもので
あり、ビフェニル骨格を持つエポキシ樹脂やシリコーン
変性フェノールノボラック樹脂は接着性が高く、吸湿半
田耐クラック性等の耐クラック性に優れるものであり、
しかも金型をくもらすことがなく連続成形性にも優れる
ものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 ビフェニル骨格を持つエポキシ樹脂と、
1分子中にエポキシ基とポリオキシアルキレン基を有す
るシリコーンを付加させたフェノールノボラック樹脂
に、1分子中にケイ素原子に直結したビニル基を2個以
上有するビニルシリコーンと1分子中にケイ素原子に直
結した水素原子を2個以上有するハイドロジェンシリコ
ーンを反応させて得られるシリコーン変性フェノールノ
ボラック樹脂と、硬化促進剤と、無機充填剤を配合して
成ることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項2】 シリコーン変性フェノールノボラック樹
脂中の、1分子中にエポキシ基とポリオキシアルキレン
基を有するシリコーンと、1分子中にケイ素原子に直結
したビニル基を2個以上有するビニルシリコーン及び1
分子中にケイ素原子に直結した水素原子を2個以上有す
るハイドロジェンシリコーンの合計量の比が、重量比で
1:20〜1:1の範囲であることを特徴とする請求項
1に記載のエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26738993A JP2742007B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26738993A JP2742007B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07118505A JPH07118505A (ja) | 1995-05-09 |
JP2742007B2 true JP2742007B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17444174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26738993A Expired - Lifetime JP2742007B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2742007B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100429363B1 (ko) * | 1998-12-08 | 2004-10-14 | 제일모직주식회사 | 반도체소자밀봉용에폭시수지조성물 |
KR100458274B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2005-04-20 | 제일모직주식회사 | 반도체소자밀봉용에폭시수지조성물 |
KR20030045393A (ko) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 |
KR20230112491A (ko) * | 2022-01-20 | 2023-07-27 | (주)에버텍엔터프라이즈 | 반도체 소자 봉지용 변성 에폭시 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 낮은 휨을 나타내는 반도체 소자 봉지용 액상 수지 조성물 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP26738993A patent/JP2742007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07118505A (ja) | 1995-05-09 |
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