JP3056667B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JP3056667B2 JP3056667B2 JP7078776A JP7877695A JP3056667B2 JP 3056667 B2 JP3056667 B2 JP 3056667B2 JP 7078776 A JP7078776 A JP 7078776A JP 7877695 A JP7877695 A JP 7877695A JP 3056667 B2 JP3056667 B2 JP 3056667B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂組成物の常温保存
特性、成形性に優れた表面実装対応の半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に関するものである。
特性、成形性に優れた表面実装対応の半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ本体を機械的、化学的作用から保護
するためにエポキシ樹脂系半導体封止樹脂組成物が開
発、生産されてきた。この樹脂組成物に要求される項目
は、ＩＣチップの種類、封止されるパッケージの構造、
使用される環境等によって変化しつつある。現在、最も
大きな要求項目は、パッケージを実装する際に発生する
クラック、いわゆる半田クラックの改善であり、この要
求に対し種々検討された結果、無機充填材量を多く含む
樹脂組成物で耐半田クラックはかなり改善された。この
無機充填材の高充填の手法としては、無機充填材の粒度
分布や形状の変更、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の
粘度の低減である。両手法を同時に用いる場合が殆どで
あるが、樹脂粘度の低減によって以下のような問題が発
生している。樹脂の分子量を小さくして樹脂粘度を低く
しており、これにより分子が動き易くなり、反応の初期
段階では架橋反応が速やかに進み、従って樹脂混練時に
一部の架橋反応が進み所定の流動性が発現せず、又同じ
理由から常温でも反応が起こり易く、従って樹脂組成物
の常温保存特性が低下するという欠点があった。更に他
の欠点として、硬化性が低いということが挙げられる。
即ち、樹脂は元々低分子のために、初期の反応性は高い
が反応の最終段階においては逆に架橋密度が十分に上が
らず、封止樹脂組成物の硬化性が低い。
するためにエポキシ樹脂系半導体封止樹脂組成物が開
発、生産されてきた。この樹脂組成物に要求される項目
は、ＩＣチップの種類、封止されるパッケージの構造、
使用される環境等によって変化しつつある。現在、最も
大きな要求項目は、パッケージを実装する際に発生する
クラック、いわゆる半田クラックの改善であり、この要
求に対し種々検討された結果、無機充填材量を多く含む
樹脂組成物で耐半田クラックはかなり改善された。この
無機充填材の高充填の手法としては、無機充填材の粒度
分布や形状の変更、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の
粘度の低減である。両手法を同時に用いる場合が殆どで
あるが、樹脂粘度の低減によって以下のような問題が発
生している。樹脂の分子量を小さくして樹脂粘度を低く
しており、これにより分子が動き易くなり、反応の初期
段階では架橋反応が速やかに進み、従って樹脂混練時に
一部の架橋反応が進み所定の流動性が発現せず、又同じ
理由から常温でも反応が起こり易く、従って樹脂組成物
の常温保存特性が低下するという欠点があった。更に他
の欠点として、硬化性が低いということが挙げられる。
即ち、樹脂は元々低分子のために、初期の反応性は高い
が反応の最終段階においては逆に架橋密度が十分に上が
らず、封止樹脂組成物の硬化性が低い。
【０００３】上記の問題を解決するために種々の検討が
なされてきた。例えば、特に表面実装対応封止材に限っ
ていないが、特公昭５１−２４３９９号公報にはテトラ
フェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート（以
下ＴＰＰ−Ｋという）が常温保存特性と硬化性改善に有
効であることが記載されている。しかし、表面実装対応
の封止用エポキシ樹脂組成物に対しては、このＴＰＰ−
Ｋでは、十分に効果的であるとはいいがたい。特に、常
温保存特性に関していえば、このＴＰＰ−Ｋは、他の従
来の硬化促進剤同様に良好な特性を有していない。
なされてきた。例えば、特に表面実装対応封止材に限っ
ていないが、特公昭５１−２４３９９号公報にはテトラ
フェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート（以
下ＴＰＰ−Ｋという）が常温保存特性と硬化性改善に有
効であることが記載されている。しかし、表面実装対応
の封止用エポキシ樹脂組成物に対しては、このＴＰＰ−
Ｋでは、十分に効果的であるとはいいがたい。特に、常
温保存特性に関していえば、このＴＰＰ−Ｋは、他の従
来の硬化促進剤同様に良好な特性を有していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するために種々の検討の結果なされたものであ
り、結晶性エポキシ樹脂、式（１）の硬化促進剤及びト
リフェニルホスフィンを用いることにより、耐半田クラ
ック性に優れ、成形時の硬化性を大幅に改善すると同時
に、樹脂組成物の常温保存特性を改善できる半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
題を解決するために種々の検討の結果なされたものであ
り、結晶性エポキシ樹脂、式（１）の硬化促進剤及びト
リフェニルホスフィンを用いることにより、耐半田クラ
ック性に優れ、成形時の硬化性を大幅に改善すると同時
に、樹脂組成物の常温保存特性を改善できる半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、融点５０〜１
５０℃の結晶性エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
式（１）で示される硬化促進剤、トリフェニルホスフィ
ン及び無機充填材を必須成分とし、かつ全組成物中に該
無機充填材を７５〜９３重量％含む半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物である。
５０℃の結晶性エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
式（１）で示される硬化促進剤、トリフェニルホスフィ
ン及び無機充填材を必須成分とし、かつ全組成物中に該
無機充填材を７５〜９３重量％含む半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物である。
【０００６】
【化５】
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いられる結晶性エポキシ樹脂は、フェニル、ビフェニ
ル、ビスフェノール、ナフタレン等の平面構造を有する
分子を主鎖に有し、比較的低分子で、その結果、結晶性
を示すものである。耐半田クラック性の向上のために全
組成物中の無機充填材量を７５〜９３重量％とすると、
組成物の粘度を実用可能な水準まで低減する必要があ
り、粘度の低いエポキシ樹脂の使用が望ましい。従来の
エポキシ樹脂、例えばオルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂の低粘度タイプを用いても、溶融粘度が十分
に低下せず、かつエポキシ樹脂自体が常温で融け易く、
作業性に難点があった。本発明に用いる結晶性エポキシ
樹脂は、これらの難点を一挙に解決することのできるも
のである。このエポキシ樹脂は、結晶性が高いため常温
では固体であるが、一旦溶融すると極めて低粘度の液体
になる特性を有している。結晶性エポキシ樹脂の中で好
ましいものとしては、式（２）のビフェニル型エポキシ
樹脂、式（３）のビスフェノール型エポキシ樹脂及び式
（４）のナフタレン型エポキシ樹脂が挙げられ、これら
は単独でも混合して用いても差し支えない。式（２）中
のＲ2はメチル基が好ましく、また式（３）中のＲ3もメ
チル基が好ましい。
用いられる結晶性エポキシ樹脂は、フェニル、ビフェニ
ル、ビスフェノール、ナフタレン等の平面構造を有する
分子を主鎖に有し、比較的低分子で、その結果、結晶性
を示すものである。耐半田クラック性の向上のために全
組成物中の無機充填材量を７５〜９３重量％とすると、
組成物の粘度を実用可能な水準まで低減する必要があ
り、粘度の低いエポキシ樹脂の使用が望ましい。従来の
エポキシ樹脂、例えばオルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂の低粘度タイプを用いても、溶融粘度が十分
に低下せず、かつエポキシ樹脂自体が常温で融け易く、
作業性に難点があった。本発明に用いる結晶性エポキシ
樹脂は、これらの難点を一挙に解決することのできるも
のである。このエポキシ樹脂は、結晶性が高いため常温
では固体であるが、一旦溶融すると極めて低粘度の液体
になる特性を有している。結晶性エポキシ樹脂の中で好
ましいものとしては、式（２）のビフェニル型エポキシ
樹脂、式（３）のビスフェノール型エポキシ樹脂及び式
（４）のナフタレン型エポキシ樹脂が挙げられ、これら
は単独でも混合して用いても差し支えない。式（２）中
のＲ2はメチル基が好ましく、また式（３）中のＲ3もメ
チル基が好ましい。
【０００８】
【化６】
【０００９】
【化７】
【００１０】
【化８】
【００１１】本発明の結晶性エポキシ樹脂は、常温保存
特性、成形時の硬化特性及び耐半田クラック性を損なわ
ない範囲で他のエポキシ樹脂、例えばオルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等と併用して
もよい。結晶性エポキシ樹脂の融点（測定方法：ＤＳＣ
法）は，５０〜１５０℃である必要がある。融点が５０
℃未満だと常温にて融解しやすく、前混合工程等での作
業性に難点がある。又融点が１５０℃を越えると混練装
置中で融解せず、均一な混練ができない。
特性、成形時の硬化特性及び耐半田クラック性を損なわ
ない範囲で他のエポキシ樹脂、例えばオルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等と併用して
もよい。結晶性エポキシ樹脂の融点（測定方法：ＤＳＣ
法）は，５０〜１５０℃である必要がある。融点が５０
℃未満だと常温にて融解しやすく、前混合工程等での作
業性に難点がある。又融点が１５０℃を越えると混練装
置中で融解せず、均一な混練ができない。
【００１２】本発明に用いられるフェノール樹脂硬化剤
は、上記のエポキシ樹脂と硬化反応を行い架橋構造を形
成することができる少なくとも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、例えばフェノールノボラック樹脂、パラキシリレ
ン変性フェノール樹脂、メタキシリレン・パラキシリレ
ン変性フェノール樹脂等のフェノ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、これらは単独でも混合
して用いても差し支えない。軟化点、水酸基当量等も特
に規定するものではないが、樹脂中の塩素含有量は極力
低い方が長期信頼性の点から好ましい。表面実装対応の
樹脂組成物には、キシリレン変性フェノール樹脂硬化剤
がより望ましい。これは化学構造から分かるように、水
酸基濃度が低いので、成形品の吸水率が小く、又キシリ
レンとフェノールが結合している構造のために分子が適
度の屈曲性を有し、硬化反応に於ける立体障害が少な
く、かつ硬化性の阻害も少なく、更に平均分子量を小さ
くすることによって低粘度化が可能であり、平均分子量
を小さくしても化学構造から硬化性の低下等を起こしに
くいという特徴を有している。全組成物中の無機充填材
量を７５〜９３重量％とするには、エポキシ樹脂同様、
粘度の低いフェノール樹脂硬化剤、即ち分子量の小さい
硬化剤を使用することが望ましい。
は、上記のエポキシ樹脂と硬化反応を行い架橋構造を形
成することができる少なくとも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、例えばフェノールノボラック樹脂、パラキシリレ
ン変性フェノール樹脂、メタキシリレン・パラキシリレ
ン変性フェノール樹脂等のフェノ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、これらは単独でも混合
して用いても差し支えない。軟化点、水酸基当量等も特
に規定するものではないが、樹脂中の塩素含有量は極力
低い方が長期信頼性の点から好ましい。表面実装対応の
樹脂組成物には、キシリレン変性フェノール樹脂硬化剤
がより望ましい。これは化学構造から分かるように、水
酸基濃度が低いので、成形品の吸水率が小く、又キシリ
レンとフェノールが結合している構造のために分子が適
度の屈曲性を有し、硬化反応に於ける立体障害が少な
く、かつ硬化性の阻害も少なく、更に平均分子量を小さ
くすることによって低粘度化が可能であり、平均分子量
を小さくしても化学構造から硬化性の低下等を起こしに
くいという特徴を有している。全組成物中の無機充填材
量を７５〜９３重量％とするには、エポキシ樹脂同様、
粘度の低いフェノール樹脂硬化剤、即ち分子量の小さい
硬化剤を使用することが望ましい。
【００１３】本発明に用いられる式（１）の硬化促進剤
について詳細に説明する。半導体封止用エポキシ樹脂組
成物に要求される常温保存特性の向上、成形時の硬化性
の向上、及び樹脂組成物の低粘度化等を計るために硬化
促進剤に要求される特性は、常温での活性は低いが高い
温度の印加時のみに活性を発現し、一旦活性が発現する
と、従来の硬化促進剤よりも強い触媒活性を示すことで
ある。リン系の硬化促進剤をベースに、これらの条件を
満たす硬化促進剤を考えてみると、以下の条件が考えら
れる。 常温において低活性、高温において高活性であるこ
と。 活性中心である非共役電子対が何らかの保護基でキャッ
プされていることにより達成できると思われる。常温時
はキャップは外れないが、高温が印加されるとキャップ
が外れて反応性が発現する。式（１）中のキャップに相
当するものは、式（５）に示されるテトラ有機酸ボレー
トである。
について詳細に説明する。半導体封止用エポキシ樹脂組
成物に要求される常温保存特性の向上、成形時の硬化性
の向上、及び樹脂組成物の低粘度化等を計るために硬化
促進剤に要求される特性は、常温での活性は低いが高い
温度の印加時のみに活性を発現し、一旦活性が発現する
と、従来の硬化促進剤よりも強い触媒活性を示すことで
ある。リン系の硬化促進剤をベースに、これらの条件を
満たす硬化促進剤を考えてみると、以下の条件が考えら
れる。 常温において低活性、高温において高活性であるこ
と。 活性中心である非共役電子対が何らかの保護基でキャッ
プされていることにより達成できると思われる。常温時
はキャップは外れないが、高温が印加されるとキャップ
が外れて反応性が発現する。式（１）中のキャップに相
当するものは、式（５）に示されるテトラ有機酸ボレー
トである。
【００１４】
【化９】
【００１５】低温ではこのテトラ有機酸ボレートは、テ
トラフェニルホスフォニウムカチオンとイオン結合して
おり外れないので、触媒反応を阻害しているが、高温が
印加されるとテトラ有機酸ボレートが解離し、活性中心
であるリンが露出され反応が進行する。テトラフェニル
ホスフォニウム部と、テトラ有機酸ボレート部の解離に
は高い活性化エネルギーが必要であると考えられる。そ
のため触媒反応の活性化エネルギーが高くなり、結果と
して硬化反応速度の温度依存性が高くなり、低温での反
応性は低いが、高温での反応性は非常に高いという理想
的な潜在性硬化促進剤の反応挙動を示す。従って常温に
おける保存性の向上、混練時に反応が少ないために封止
樹脂組成物の低粘度化、更に高温印加時の高い反応性等
が達成可能である。
トラフェニルホスフォニウムカチオンとイオン結合して
おり外れないので、触媒反応を阻害しているが、高温が
印加されるとテトラ有機酸ボレートが解離し、活性中心
であるリンが露出され反応が進行する。テトラフェニル
ホスフォニウム部と、テトラ有機酸ボレート部の解離に
は高い活性化エネルギーが必要であると考えられる。そ
のため触媒反応の活性化エネルギーが高くなり、結果と
して硬化反応速度の温度依存性が高くなり、低温での反
応性は低いが、高温での反応性は非常に高いという理想
的な潜在性硬化促進剤の反応挙動を示す。従って常温に
おける保存性の向上、混練時に反応が少ないために封止
樹脂組成物の低粘度化、更に高温印加時の高い反応性等
が達成可能である。
【００１６】活性中心と保護基の結合が強すぎないこ
と。 例えば、ＴＰＰ−Ｋはテトラフェニルホスフォニウムカ
チオンと、テトラフェニルボレートのアニオンのイオン
結合が強力なので、融点が３００℃となり樹脂組成物の
製造時に、単に混練しても均一分散ができず、硬化促進
剤としての効果を十分に発現させることができない。そ
こでＴＰＰ−Ｋを原料の一部に予め溶融混合した後に樹
脂組成物に混練する手法が一般的である。しかしこの方
法では、ＴＰＰ−Ｋが溶融混練時に、既に保護基のテト
ラフェニルボレートが外れた構造となるために、低温で
の反応性が高くなり、常温での保存性が低下し、目的と
する効果が十分に発現しない。そこで、テトラフェニル
ホスフォニウムカチオンとその保護基の結合力をある程
度弱めた構造が望まれる。具体的には、ボロンに結合す
る官能基の種類をフェニル基よりも電子吸引性の高い官
能基に変えれば、ボレートアニオンの陰イオン性が低減
し、テトラフェニルホスフォニウムカチオンとのイオン
結合が弱くなり、その結果、融点が２００〜２５０℃と
なり樹脂組成物の製造時に、単に混練しても均一分散が
可能となる。なお、樹脂組成物の混練温度は、通常８０
〜１２０℃である。従って、これ以上の温度の融点を有
する原料を均一分散させることは一般には困難と考えら
れる。しかし、式（１）の硬化促進剤のように樹脂との
親和性が大きい化合物は、多少融点が高くても溶媒効果
によって均一分散が可能である。但し、ＴＰＰ−Ｋのよ
うに融点が３００℃を越える材料であると混練のみによ
る分散は困難である。
と。 例えば、ＴＰＰ−Ｋはテトラフェニルホスフォニウムカ
チオンと、テトラフェニルボレートのアニオンのイオン
結合が強力なので、融点が３００℃となり樹脂組成物の
製造時に、単に混練しても均一分散ができず、硬化促進
剤としての効果を十分に発現させることができない。そ
こでＴＰＰ−Ｋを原料の一部に予め溶融混合した後に樹
脂組成物に混練する手法が一般的である。しかしこの方
法では、ＴＰＰ−Ｋが溶融混練時に、既に保護基のテト
ラフェニルボレートが外れた構造となるために、低温で
の反応性が高くなり、常温での保存性が低下し、目的と
する効果が十分に発現しない。そこで、テトラフェニル
ホスフォニウムカチオンとその保護基の結合力をある程
度弱めた構造が望まれる。具体的には、ボロンに結合す
る官能基の種類をフェニル基よりも電子吸引性の高い官
能基に変えれば、ボレートアニオンの陰イオン性が低減
し、テトラフェニルホスフォニウムカチオンとのイオン
結合が弱くなり、その結果、融点が２００〜２５０℃と
なり樹脂組成物の製造時に、単に混練しても均一分散が
可能となる。なお、樹脂組成物の混練温度は、通常８０
〜１２０℃である。従って、これ以上の温度の融点を有
する原料を均一分散させることは一般には困難と考えら
れる。しかし、式（１）の硬化促進剤のように樹脂との
親和性が大きい化合物は、多少融点が高くても溶媒効果
によって均一分散が可能である。但し、ＴＰＰ−Ｋのよ
うに融点が３００℃を越える材料であると混練のみによ
る分散は困難である。
【００１７】融点が２００〜２５０℃になると、フェノ
ール樹脂硬化剤等の他の材料との溶融混合の工程が不必
要になるのみならず、保護基を外さない状態で硬化促進
剤を樹脂組成物中に分散できるので常温での高い保存
性、混練時の低反応性、即ち低温に於ける低い反応性が
発現可能となる。式（１）中のＲ1は、芳香族でありフ
ェニル基、ナフチル基が特に望ましい。本発明の硬化促
進剤の融点は特に限定するものではないが、均一分散の
点から２５０℃以下がより好ましい。
ール樹脂硬化剤等の他の材料との溶融混合の工程が不必
要になるのみならず、保護基を外さない状態で硬化促進
剤を樹脂組成物中に分散できるので常温での高い保存
性、混練時の低反応性、即ち低温に於ける低い反応性が
発現可能となる。式（１）中のＲ1は、芳香族でありフ
ェニル基、ナフチル基が特に望ましい。本発明の硬化促
進剤の融点は特に限定するものではないが、均一分散の
点から２５０℃以下がより好ましい。
【００１８】本発明の硬化促進剤は、単独で用いても優
れた効果を発現するが、トリフェニルホスフィンと併用
すると、更にバランスの優れた効果を発現する。しか
し、本発明の硬化促進剤の特徴である低温での反応性の
低さは、混練温度域での反応性の極端な低さにつなが
り、混練時に樹脂中の低分子成分の反応まで抑制され、
成形時のウスバリが発生し易くなる。また、この硬化促
進剤は構造中に有機酸成分を含んでいるために、封止材
としての信頼性が若干ではあるが低下する傾向にある。
本発明の硬化促進剤と比べて潜在性や硬化性は劣るが、
信頼性に優れ、低温での反応促進作用があるトリフェニ
ルホスフィンを併用することによって、性能のバランス
をとることができる。本発明に用いる硬化促進剤は、式
（１）の硬化促進剤とトリフェニルホスフィンを必須成
分とするが、他の硬化促進剤と併用してもかまわない。
全硬化促進剤中に占める式（１）の硬化促進剤量は５０
重量％以上で、かつトリフェニルホスフィン量は１０重
量％以上が好ましい。式（１）の硬化促進剤が５０重量
％未満だと、上記の効果が充分に発現されず、従来の硬
化促進剤系と同様の結果となる。トリフェニルホスフィ
ンが、１０重量％未満だと成形時のウスバリ特性や信頼
性が低下する。併用できる硬化促進剤としては、例えば
テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレー
ト、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が挙げられる。
れた効果を発現するが、トリフェニルホスフィンと併用
すると、更にバランスの優れた効果を発現する。しか
し、本発明の硬化促進剤の特徴である低温での反応性の
低さは、混練温度域での反応性の極端な低さにつなが
り、混練時に樹脂中の低分子成分の反応まで抑制され、
成形時のウスバリが発生し易くなる。また、この硬化促
進剤は構造中に有機酸成分を含んでいるために、封止材
としての信頼性が若干ではあるが低下する傾向にある。
本発明の硬化促進剤と比べて潜在性や硬化性は劣るが、
信頼性に優れ、低温での反応促進作用があるトリフェニ
ルホスフィンを併用することによって、性能のバランス
をとることができる。本発明に用いる硬化促進剤は、式
（１）の硬化促進剤とトリフェニルホスフィンを必須成
分とするが、他の硬化促進剤と併用してもかまわない。
全硬化促進剤中に占める式（１）の硬化促進剤量は５０
重量％以上で、かつトリフェニルホスフィン量は１０重
量％以上が好ましい。式（１）の硬化促進剤が５０重量
％未満だと、上記の効果が充分に発現されず、従来の硬
化促進剤系と同様の結果となる。トリフェニルホスフィ
ンが、１０重量％未満だと成形時のウスバリ特性や信頼
性が低下する。併用できる硬化促進剤としては、例えば
テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレー
ト、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が挙げられる。
【００１９】本発明で用いられ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、アルミナ等が挙げられ、特に封止用
樹脂組成物の流動性の向上という点から、球状シリカ粉
末が望ましい。球状シリカ粉末の形状は、流動性改善の
ために粒子自体の形状は限りなく真球状であること、更
に粒度分布がブロードで有ることが望ましい。又無機充
填材の配合量としては、耐半田クラック性から全組成物
中に７５〜９３重量％が望ましい。無機充填材量が７５
重量％未満だと、低吸水率化が得られず耐半田クラック
性が不十分である。９３重量％を越えると高粘度化によ
り半導体パッケージ内部の金線変形を引き起こす。
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、アルミナ等が挙げられ、特に封止用
樹脂組成物の流動性の向上という点から、球状シリカ粉
末が望ましい。球状シリカ粉末の形状は、流動性改善の
ために粒子自体の形状は限りなく真球状であること、更
に粒度分布がブロードで有ることが望ましい。又無機充
填材の配合量としては、耐半田クラック性から全組成物
中に７５〜９３重量％が望ましい。無機充填材量が７５
重量％未満だと、低吸水率化が得られず耐半田クラック
性が不十分である。９３重量％を越えると高粘度化によ
り半導体パッケージ内部の金線変形を引き起こす。
【００２０】本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤及び無機充填材以外
に、必要に応じてカーボンブラック等の着色剤、ブロム
化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等の難燃剤、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、シリコーンオイル、ゴム等の低応力成分を添加す
ることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充
填材、その他添加剤をミキサーにて常温混合し、ロー
ル、押し出し機等の混練機にて混練し、冷却後粉砕し成
形材料とすることができる。
ェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤及び無機充填材以外
に、必要に応じてカーボンブラック等の着色剤、ブロム
化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等の難燃剤、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、シリコーンオイル、ゴム等の低応力成分を添加す
ることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充
填材、その他添加剤をミキサーにて常温混合し、ロー
ル、押し出し機等の混練機にて混練し、冷却後粉砕し成
形材料とすることができる。
【００２１】以下本発明を実施例にて具体的に説明す
る。 実施例１ 下記組成物 式（６）のビフェニル型エポキシ樹脂 ９．３７重量部
る。 実施例１ 下記組成物 式（６）のビフェニル型エポキシ樹脂 ９．３７重量部
【００２２】
【化１０】 （融点１０５℃）
【００２３】 式（９）のフエノールノボラック樹脂 ５．０８重量部
【００２４】
【化１１】 （軟化点８０℃、水酸基当量１０５、ｎ＝３．２）
【００２５】 球状シリカ（平均粒径１５μｍ） ８４重量部 式（１３）の硬化促進剤Ｂ ０．３５重量部
【００２６】
【化１２】 （融点２１２℃）
【００２７】 トリフェニルホスフィン ０．１０重量部 カーボンブラック ０．２重量部 カルナバワックス ０．３重量部 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２７５） ０．２重量部 三酸化アンチモン ０．４重量部 を、ミキサーにて常温混合後１００℃で二軸ロールにて
混練し、冷却後粉砕し成形材料とした。得られた成形材
料のスパイラルフロー、ゲルタイム、ウスバリ、常温保
存性、硬化性、更にこの成形材料で半導体素子を封止し
た成形品の耐半田性を評価した。評価結果を表１に示
す。
混練し、冷却後粉砕し成形材料とした。得られた成形材
料のスパイラルフロー、ゲルタイム、ウスバリ、常温保
存性、硬化性、更にこの成形材料で半導体素子を封止し
た成形品の耐半田性を評価した。評価結果を表１に示
す。
【００２８】評価方法 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−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。 ゲルタイム ：１７５℃に加熱した熱板上で樹脂組
成物を溶融後、へらで練りながら硬化するまでの時間を
測定。 ウスバリ ：１６ｐＤＩＰ成形時のベントバリの
長さを測定。 常温保存性 ：樹脂組成物を２５℃にて１週間保存
した後、スパイラルフローを測定。初期のスパイラルフ
ロー長さを１００％としたときの割合を％で示す。 硬化性 ：ショアＤ硬度計を用い、金型温度１
７５℃、硬化時間２分で測定。 耐半田性 ：８０ｐＱＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を
８個、８５℃、８５％、１６８時間処理した後、ＩＲリ
フロー（２４０℃）にて１０秒処理後のパッケージクラ
ック個数を目視で観察。 ＰＣＢＴ ：１６ｐＤＩＰを１５個、ピン間に２
０Ｖの電圧を印加しながら１２５℃、１００％ＲＨにて
２００時間処理した後の不良の数。
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。 ゲルタイム ：１７５℃に加熱した熱板上で樹脂組
成物を溶融後、へらで練りながら硬化するまでの時間を
測定。 ウスバリ ：１６ｐＤＩＰ成形時のベントバリの
長さを測定。 常温保存性 ：樹脂組成物を２５℃にて１週間保存
した後、スパイラルフローを測定。初期のスパイラルフ
ロー長さを１００％としたときの割合を％で示す。 硬化性 ：ショアＤ硬度計を用い、金型温度１
７５℃、硬化時間２分で測定。 耐半田性 ：８０ｐＱＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を
８個、８５℃、８５％、１６８時間処理した後、ＩＲリ
フロー（２４０℃）にて１０秒処理後のパッケージクラ
ック個数を目視で観察。 ＰＣＢＴ ：１６ｐＤＩＰを１５個、ピン間に２
０Ｖの電圧を印加しながら１２５℃、１００％ＲＨにて
２００時間処理した後の不良の数。
【００２９】実施例２〜１３ 表１、表２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、同様に評価した。これらの評価結果を
表１、表２に示す。 比較例１〜１１ 表３、表４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、同様に評価した。比較例８で用いるテ
トラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート
の溶融混合物とは、式（１０）のフェノール樹脂８０重
量部に対し、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフ
ェニルボレート２０重量部を溶融混合したものである。
評価結果を表３、表４に示す。以下に実施例、比較例に
用いたエポキシ樹脂の式（４）、式（７）、式（１
１）、フェノール樹脂硬化剤の式（１０）及び硬化促進
剤Ａの式（１２）の構造式を示す。
て成形材料を得、同様に評価した。これらの評価結果を
表１、表２に示す。 比較例１〜１１ 表３、表４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、同様に評価した。比較例８で用いるテ
トラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート
の溶融混合物とは、式（１０）のフェノール樹脂８０重
量部に対し、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフ
ェニルボレート２０重量部を溶融混合したものである。
評価結果を表３、表４に示す。以下に実施例、比較例に
用いたエポキシ樹脂の式（４）、式（７）、式（１
１）、フェノール樹脂硬化剤の式（１０）及び硬化促進
剤Ａの式（１２）の構造式を示す。
【００３０】式（４）
【化１３】 （融点５１℃）
【００３１】式（７）
【化１４】 （融点８０℃）
【００３２】式（１１）
【化１５】 （軟化点５５℃、エポキシ当量２０１、ｎ＝３．４）
【００３３】式（１０）
【化１６】 （軟化点７３℃、水酸基当量１７５、ｎ＝２．５）
【００３４】式（１２）
【化１７】 （融点２４０℃）
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】
【発明の効果】本発明による樹脂組成物は、常温保存特
性に優れ、成形時の硬化特性を大幅に改善でき、かつ耐
半田クラック性に優れており生産性を大きく向上でき
る。
性に優れ、成形時の硬化特性を大幅に改善でき、かつ耐
半田クラック性に優れており生産性を大きく向上でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 59/24 C08G 59/40 C08G 59/62 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29
Claims (3)
- 【請求項１】 融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹
脂、フェノール樹脂硬化剤、式（１）で示される硬化促
進剤、トリフェニルホスフィン及び無機充填材を必須成
分とし、かつ全組成物中に該無機充填材を７５〜９３重
量％含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組
成物。 【化１】 - 【請求項２】 結晶性エポキシ樹脂が、式（２）、式
（３）及び式（４）から選択される１種以上の樹脂であ
る請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化２】 【化３】 【化４】 - 【請求項３】 全硬化促進剤量中に、式（１）で示され
る硬化促進剤が５０重量％以上で、かつトリフェニルホ
スフィンが１０重量％以上である請求項１又は請求項２
記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7078776A JP3056667B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7078776A JP3056667B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269167A JPH08269167A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3056667B2 true JP3056667B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=13671312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7078776A Expired - Lifetime JP3056667B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3056667B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10195179A (ja) * | 1997-01-08 | 1998-07-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JPH10204257A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| KR100567618B1 (ko) * | 1997-12-03 | 2006-05-25 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | 잠복성촉매, 이 촉매를 함유한 열경화성수지조성물, 이 촉매를 함유한 에폭시수지 성형재료 및 반도체장치 |
| JP2001233933A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| CN102549069B (zh) * | 2009-09-30 | 2015-06-10 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 环氧树脂组合物 |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP7078776A patent/JP3056667B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08269167A (ja) | 1996-10-15 |
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