JP3104589B2 - 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JP3104589B2 JP3104589B2 JP07278382A JP27838295A JP3104589B2 JP 3104589 B2 JP3104589 B2 JP 3104589B2 JP 07278382 A JP07278382 A JP 07278382A JP 27838295 A JP27838295 A JP 27838295A JP 3104589 B2 JP3104589 B2 JP 3104589B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬化特性が良好で
あり、優れた接着性を備え、ガラス転移温度が高い硬化
物を与える熱硬化性樹脂組成物及びこの組成物の硬化物
で封止された半導体装置に関する。
あり、優れた接着性を備え、ガラス転移温度が高い硬化
物を与える熱硬化性樹脂組成物及びこの組成物の硬化物
で封止された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近の
パッケージの小型化、薄型化に伴い、封止樹脂に対する
要求も厳しく、特に高ガラス転移温度（Ｔｇ）で接着性
に優れた材料が強く望まれている。
パッケージの小型化、薄型化に伴い、封止樹脂に対する
要求も厳しく、特に高ガラス転移温度（Ｔｇ）で接着性
に優れた材料が強く望まれている。
【０００３】以前より高Ｔｇの材料としては、シアネー
トエステル化合物単独系（例えば３４ｔｈ Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，
Ｍａｙ８−１１，１９８９，１３２６〜１３４６）、あ
るいはシアネートエステル化合物とエピビスタイプのエ
ポキシ樹脂との併用系（例えば３７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｍ
ａｒｃｈ９−１２，１９９２，２９３〜３０５）、ビス
マレイミド樹脂等を用いるものが知られている。
トエステル化合物単独系（例えば３４ｔｈ Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，
Ｍａｙ８−１１，１９８９，１３２６〜１３４６）、あ
るいはシアネートエステル化合物とエピビスタイプのエ
ポキシ樹脂との併用系（例えば３７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｍ
ａｒｃｈ９−１２，１９９２，２９３〜３０５）、ビス
マレイミド樹脂等を用いるものが知られている。
【０００４】しかし、シアネートエステル化合物を単独
で使用した場合は、Ｔｇを非常に高くすることができる
が、硬化させるためには高温度で長時間加熱することが
必要であり、半導体の封止用樹脂としては適していな
い。また、上記したシアネートエステル化合物とエポキ
シ樹脂との併用系は、エポキシ樹脂単独で硬化させたも
のに比べてＴｇは高くなるものの、ここで使用されてい
るエポキシ樹脂はエピビスタイプのエポキシ樹脂であ
り、接着性に劣るものである。
で使用した場合は、Ｔｇを非常に高くすることができる
が、硬化させるためには高温度で長時間加熱することが
必要であり、半導体の封止用樹脂としては適していな
い。また、上記したシアネートエステル化合物とエポキ
シ樹脂との併用系は、エポキシ樹脂単独で硬化させたも
のに比べてＴｇは高くなるものの、ここで使用されてい
るエポキシ樹脂はエピビスタイプのエポキシ樹脂であ
り、接着性に劣るものである。
【０００５】更に、最近ではシアネートエステル化合物
とビスフェノール型あるいはフェノールノボラック型等
のエポキシ樹脂、並びにフェノール変性樹脂を用いたエ
ポキシ樹脂組成物が特開平６−２５６６２５号公報に提
案されている。この組成物は、低吸水化及び高ガラス転
移温度とすることで耐半田リフロー性を改良しようとし
たものであるが、接着性は満足し得るものではない。
とビスフェノール型あるいはフェノールノボラック型等
のエポキシ樹脂、並びにフェノール変性樹脂を用いたエ
ポキシ樹脂組成物が特開平６−２５６６２５号公報に提
案されている。この組成物は、低吸水化及び高ガラス転
移温度とすることで耐半田リフロー性を改良しようとし
たものであるが、接着性は満足し得るものではない。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、硬化特性が良好であり、優れた接着性を備え、かつ
ガラス転移温度が高い硬化物を与える熱硬化性樹脂組成
物及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装置を提
供することを目的とする。
で、硬化特性が良好であり、優れた接着性を備え、かつ
ガラス転移温度が高い硬化物を与える熱硬化性樹脂組成
物及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、樹脂成分として、下記一般式（１）で示されるシア
ネートエステル化合物及び／又はそのプレポリマーと下
記一般式（２）で示されるナフタレン骨格を有する特定
のエポキシ樹脂とを併用することにより、硬化性が良好
であり、接着性に優れ、かつ高Ｔｇで、しかも線膨張係
数も低く応力特性にも優れた硬化物を与える熱硬化性樹
脂組成物を得ることができ、この組成物は半導体封止用
樹脂として好適であることを知見し、本発明をなすに至
った。
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、樹脂成分として、下記一般式（１）で示されるシア
ネートエステル化合物及び／又はそのプレポリマーと下
記一般式（２）で示されるナフタレン骨格を有する特定
のエポキシ樹脂とを併用することにより、硬化性が良好
であり、接着性に優れ、かつ高Ｔｇで、しかも線膨張係
数も低く応力特性にも優れた硬化物を与える熱硬化性樹
脂組成物を得ることができ、この組成物は半導体封止用
樹脂として好適であることを知見し、本発明をなすに至
った。
【０００８】
【化３】
【０００９】
【化４】
【００１０】従って、本発明は、上記式（１）で示され
るシアネートエステル化合物及び／又はそのプレポリマ
ーと上記一般式（２）で示されるエポキシ樹脂とを併用
してなることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物及びこの
組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する。
るシアネートエステル化合物及び／又はそのプレポリマ
ーと上記一般式（２）で示されるエポキシ樹脂とを併用
してなることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物及びこの
組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する。
【００１１】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明の熱硬化性樹脂組成物に樹脂成分として使用
されるシアネートエステル化合物は、下記一般式（１）
で示される一分子中にシアネート基を２個以上有するも
のである。
と、本発明の熱硬化性樹脂組成物に樹脂成分として使用
されるシアネートエステル化合物は、下記一般式（１）
で示される一分子中にシアネート基を２個以上有するも
のである。
【００１２】
【化５】
【００１３】このような式（１）のシアネートエステル
化合物としては、多芳香環の２価フェノールのシアン酸
エステル、例えばビス（３，５−ジメチル−４−シアネ
ートフェニル）メタン、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（４−シアネートフェニル）−１，１
−エタン、ビス（４−シアネートフェニル）−２，２−
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−
｛１，３−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）｝
ビスフェニルシアネート、４，４−ジシアネートフェニ
ル、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）−１，
１，１，３，３，３−ヘキシフルオロプロパン等、３価
のフェノールのシアン酸エステル、例えばトリス（４−
シアネートフェニル）−１，１，１−エタン、ビス
（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）−４−
シアネートフェニル−１，１，１−エタン等、多価フェ
ノールのポリシアン酸エステル、例えばフェノールノボ
ラック型シアネートエステル、クレゾールノボラック型
シアネートエステル等が挙げられる。
化合物としては、多芳香環の２価フェノールのシアン酸
エステル、例えばビス（３，５−ジメチル−４−シアネ
ートフェニル）メタン、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（４−シアネートフェニル）−１，１
−エタン、ビス（４−シアネートフェニル）−２，２−
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−
｛１，３−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）｝
ビスフェニルシアネート、４，４−ジシアネートフェニ
ル、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）−１，
１，１，３，３，３−ヘキシフルオロプロパン等、３価
のフェノールのシアン酸エステル、例えばトリス（４−
シアネートフェニル）−１，１，１−エタン、ビス
（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）−４−
シアネートフェニル−１，１，１−エタン等、多価フェ
ノールのポリシアン酸エステル、例えばフェノールノボ
ラック型シアネートエステル、クレゾールノボラック型
シアネートエステル等が挙げられる。
【００１４】上記式（１）のシアネートエステル化合物
は、その構造により固形のものから常温で液状のものま
で幅広い特性を持ったものであるが、液状の樹脂組成物
を製造する際は、常温で液状のシアネートエステル化合
物を選択することが好ましく、また、組成物をトランス
ファー成形で使用するときには固体のシアネートエステ
ル化合物を選ぶことが好ましい。
は、その構造により固形のものから常温で液状のものま
で幅広い特性を持ったものであるが、液状の樹脂組成物
を製造する際は、常温で液状のシアネートエステル化合
物を選択することが好ましく、また、組成物をトランス
ファー成形で使用するときには固体のシアネートエステ
ル化合物を選ぶことが好ましい。
【００１５】本発明では、上記式（１）のシアネートエ
ステル化合物のモノマーを２〜３量化してプレポリマー
としたものも使用可能であり、特に誘電率を下げるには
上記式（１）のシアネートエステル化合物を予め３量化
（通常、環状３量体を生成する）させたものを使用し、
後述するエポキシ樹脂と反応させるほうが良い。
ステル化合物のモノマーを２〜３量化してプレポリマー
としたものも使用可能であり、特に誘電率を下げるには
上記式（１）のシアネートエステル化合物を予め３量化
（通常、環状３量体を生成する）させたものを使用し、
後述するエポキシ樹脂と反応させるほうが良い。
【００１６】更に、本発明組成物は、半導体素子に使用
されるため、上記式（１）のシアネートエステル化合物
も純度的に良好なものが好適に使用され、特に樹脂中の
ハロゲン元素やアルカリ金属などは１２０℃、２気圧の
抽出で２０ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下であること
が好ましい。更に、樹脂中に結合している塩素は１５０
０ｐｐｍ以下、特に１０００ｐｐｍ以下であることが好
適である。
されるため、上記式（１）のシアネートエステル化合物
も純度的に良好なものが好適に使用され、特に樹脂中の
ハロゲン元素やアルカリ金属などは１２０℃、２気圧の
抽出で２０ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下であること
が好ましい。更に、樹脂中に結合している塩素は１５０
０ｐｐｍ以下、特に１０００ｐｐｍ以下であることが好
適である。
【００１７】次に、上記式（１）のシアネートエステル
化合物と併用するエポキシ樹脂は、下記一般式（２）で
示されるエポキシ樹脂である。
化合物と併用するエポキシ樹脂は、下記一般式（２）で
示されるエポキシ樹脂である。
【００１８】
【化６】
【００１９】上記式（２）のエポキシ樹脂の代表的なも
のとしては、下記のようなナフタレン環を骨格に有する
エポキシ樹脂を例示することができる。
のとしては、下記のようなナフタレン環を骨格に有する
エポキシ樹脂を例示することができる。
【００２０】
【化７】
【００２１】
【化８】
【００２２】上記式（２）のエポキシ樹脂としては、特
に上記したＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２が好適であ
り、このＨＰ−４０３２と上記式（１）のシアネートエ
ステル化合物とを組み合わせた組成物が著しく硬化性に
優れていることから、速硬化性を必要とする用途には効
果的である。
に上記したＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２が好適であ
り、このＨＰ−４０３２と上記式（１）のシアネートエ
ステル化合物とを組み合わせた組成物が著しく硬化性に
優れていることから、速硬化性を必要とする用途には効
果的である。
【００２３】また、上記エポキシ樹脂も上記式（１）の
シアネートエステル化合物と同様に樹脂中のハロゲン元
素やアルカリ金属などが１２０℃、２気圧下での抽出で
２０ｐｐｍ、特に１０ｐｐｍ以下であることが望まし
い。更に、上記エポキシ樹脂中に結合している加水分解
性塩素は１５００ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下が好
ましい。
シアネートエステル化合物と同様に樹脂中のハロゲン元
素やアルカリ金属などが１２０℃、２気圧下での抽出で
２０ｐｐｍ、特に１０ｐｐｍ以下であることが望まし
い。更に、上記エポキシ樹脂中に結合している加水分解
性塩素は１５００ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下が好
ましい。
【００２４】本発明では、上記式（２）のエポキシ樹脂
以外の他のエポキシ樹脂も誘電特性に影響を及ぼさない
範囲で添加することもできる。その他のエポキシ樹脂と
しては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、アリルフェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、
グリシジルエステル型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン
化エポキシ樹脂などを使用することができる。なお、当
然これらの他のエポキシ樹脂も純度的には前述した範囲
に入っていることが好ましい。
以外の他のエポキシ樹脂も誘電特性に影響を及ぼさない
範囲で添加することもできる。その他のエポキシ樹脂と
しては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、アリルフェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、
グリシジルエステル型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン
化エポキシ樹脂などを使用することができる。なお、当
然これらの他のエポキシ樹脂も純度的には前述した範囲
に入っていることが好ましい。
【００２５】本発明において、上記式（１）のシアネー
トエステル化合物及び／又はそのプレポリマーと上記式
（２）のエポキシ樹脂との混合比率は、上記式（２）の
エポキシ樹脂のエポキシ基１モルに対して上記式（１）
のシアネートエステル化合物及び／又はそのプレポリマ
ー中のシアネート基が０．３〜８モル、特に０．８〜２
モルとなる範囲が望ましく、０．３モルより少なかった
り、あるいは８モルを超えると十分な硬化特性を得るこ
とができなかったり、硬化物の耐湿性に劣ったりする場
合がある。
トエステル化合物及び／又はそのプレポリマーと上記式
（２）のエポキシ樹脂との混合比率は、上記式（２）の
エポキシ樹脂のエポキシ基１モルに対して上記式（１）
のシアネートエステル化合物及び／又はそのプレポリマ
ー中のシアネート基が０．３〜８モル、特に０．８〜２
モルとなる範囲が望ましく、０．３モルより少なかった
り、あるいは８モルを超えると十分な硬化特性を得るこ
とができなかったり、硬化物の耐湿性に劣ったりする場
合がある。
【００２６】本発明の熱硬化性組成物には、膨張係数を
小さくしたり、熱伝導性を向上させるために無機質充填
材を配合することが好ましい。無機質充填材としては、
通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用するこ
とができる。具体的には、結晶性シリカ、溶融シリカ、
アエロジル等の超微粉シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒
化アルミ、ボロンナイトライド、マグネシア、ケイ酸カ
ルシウム等の非導電性粉末や金粉末、銀粉末、アルミニ
ウム粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の粉末が代表的なも
のである。なお、溶融シリカやアルミナなどは本発明組
成物に比べ、誘電特性が劣っていることから、配合する
際はその添加量について十分な配慮が必要であり、その
配合量は、後述の通りである。
小さくしたり、熱伝導性を向上させるために無機質充填
材を配合することが好ましい。無機質充填材としては、
通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用するこ
とができる。具体的には、結晶性シリカ、溶融シリカ、
アエロジル等の超微粉シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒
化アルミ、ボロンナイトライド、マグネシア、ケイ酸カ
ルシウム等の非導電性粉末や金粉末、銀粉末、アルミニ
ウム粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の粉末が代表的なも
のである。なお、溶融シリカやアルミナなどは本発明組
成物に比べ、誘電特性が劣っていることから、配合する
際はその添加量について十分な配慮が必要であり、その
配合量は、後述の通りである。
【００２７】これら無機質充填材粉末の形状は特に限定
されず、粉砕した角張ったもの、球状、リン片状のもの
などをその用途によって使い分けることができる。ま
た、それぞれを混合して使用しても良い。
されず、粉砕した角張ったもの、球状、リン片状のもの
などをその用途によって使い分けることができる。ま
た、それぞれを混合して使用しても良い。
【００２８】上記無機質充填材の粒度分布としては、最
大粒径１００ミクロン以下、特に５０ミクロン以下で、
平均粒径が１〜３０ミクロン、特に３〜２０ミクロンの
ものが望ましい。最大粒径が１００ミクロンを超える
と、微細な空隙に充填し難いばかりか、液状樹脂組成物
としてディスペンサーを使用した場合にニードルの先端
を閉塞させるといった問題を起こす場合がある。平均粒
径が１ミクロン未満では粒度が細かすぎて組成物の粘度
が高くなり、作業性が悪くなる場合があり、また、３０
ミクロンを超えると逆に微粉が少なくなり、粘度が上が
ってしまう上、粒径が粗すぎて局所応力の原因となる場
合がある。なお、粒度分布が幅広く最密充填のし易い粉
末としては平均粒径が５〜３０ミクロンのものが好適で
ある。
大粒径１００ミクロン以下、特に５０ミクロン以下で、
平均粒径が１〜３０ミクロン、特に３〜２０ミクロンの
ものが望ましい。最大粒径が１００ミクロンを超える
と、微細な空隙に充填し難いばかりか、液状樹脂組成物
としてディスペンサーを使用した場合にニードルの先端
を閉塞させるといった問題を起こす場合がある。平均粒
径が１ミクロン未満では粒度が細かすぎて組成物の粘度
が高くなり、作業性が悪くなる場合があり、また、３０
ミクロンを超えると逆に微粉が少なくなり、粘度が上が
ってしまう上、粒径が粗すぎて局所応力の原因となる場
合がある。なお、粒度分布が幅広く最密充填のし易い粉
末としては平均粒径が５〜３０ミクロンのものが好適で
ある。
【００２９】これらの無機質充填材は、１２０℃、２．
１気圧でサンプル５ｇ／水５０ｇの抽出条件で抽出され
る不純物としてクロールイオンが１０ｐｐｍ以下、ナト
リウムイオンが１０ｐｐｍ以下であることが好適であ
る。１０ｐｐｍを超えると組成物で封止された半導体装
置の耐湿特性が低下する場合がある。
１気圧でサンプル５ｇ／水５０ｇの抽出条件で抽出され
る不純物としてクロールイオンが１０ｐｐｍ以下、ナト
リウムイオンが１０ｐｐｍ以下であることが好適であ
る。１０ｐｐｍを超えると組成物で封止された半導体装
置の耐湿特性が低下する場合がある。
【００３０】無機質充填材の配合量は、組成物全体の５
０〜９５重量％、好ましくは６０〜９０重量％、更に好
ましくは７０〜８５重量％程度とすることができる。
０〜９５重量％、好ましくは６０〜９０重量％、更に好
ましくは７０〜８５重量％程度とすることができる。
【００３１】更に、無機質充填材の他にポリスチレンや
シリコーンなどの有機樹脂粉末を添加しても良い。な
お、有機樹脂粉末の粒度も無機充填材と同じ粒度が望ま
しい。
シリコーンなどの有機樹脂粉末を添加しても良い。な
お、有機樹脂粉末の粒度も無機充填材と同じ粒度が望ま
しい。
【００３２】また、上記組成物には、上記式（１）のシ
アネートエステル化合物とエポキシ樹脂との反応を促進
させるため、硬化触媒を配合することが好ましい。硬化
触媒としては、例えば特開昭６４−４３５２７号公報に
記載の銅のアセチルアセトナート、コバルトのアセチル
アセトナート等の金属のキレート化合物の単独系、もし
くはアルキルフェノールとの併用系が望ましい。
アネートエステル化合物とエポキシ樹脂との反応を促進
させるため、硬化触媒を配合することが好ましい。硬化
触媒としては、例えば特開昭６４−４３５２７号公報に
記載の銅のアセチルアセトナート、コバルトのアセチル
アセトナート等の金属のキレート化合物の単独系、もし
くはアルキルフェノールとの併用系が望ましい。
【００３３】上記硬化触媒の添加量は、シアネートエス
テル化合物とエポキシ樹脂との合計量１００部に対して
金属のキレート化合物は０．０１〜５重量部、特に０．
０５〜２重量部が望ましく、ノニルフェノールは０．５
〜８重量部、特に１〜４重量部が望ましい。
テル化合物とエポキシ樹脂との合計量１００部に対して
金属のキレート化合物は０．０１〜５重量部、特に０．
０５〜２重量部が望ましく、ノニルフェノールは０．５
〜８重量部、特に１〜４重量部が望ましい。
【００３４】本発明では、上記以外に必要に応じて従来
より公知のシランカップリング剤、チタネート類、アル
ミニウムアルコキシド類等の表面処理剤、カルナバワッ
クス、ＯＰワックス、ワックスＥ、ポリスチレン系ワッ
クス、ステアリン酸カルシウム等の難燃助剤、ノニオン
系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル
等のぬれ向上剤、消泡剤などを添加しても良い。
より公知のシランカップリング剤、チタネート類、アル
ミニウムアルコキシド類等の表面処理剤、カルナバワッ
クス、ＯＰワックス、ワックスＥ、ポリスチレン系ワッ
クス、ステアリン酸カルシウム等の難燃助剤、ノニオン
系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル
等のぬれ向上剤、消泡剤などを添加しても良い。
【００３５】また、粘度を下げる目的のために従来より
公知のｎ−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシ
ジルエーテル、スチレンオキシド、ｔ−ブチルフェニル
グリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンエポキシ
ド、１，４−ジグリシドキシブタン、１，６−ジグリシ
ドキシヘキサンのような希釈剤を添加することができ
る。なお、これら任意成分の添加量は、本発明の効果を
妨げない範囲で通常量とすることができる。
公知のｎ−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシ
ジルエーテル、スチレンオキシド、ｔ−ブチルフェニル
グリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンエポキシ
ド、１，４−ジグリシドキシブタン、１，６−ジグリシ
ドキシヘキサンのような希釈剤を添加することができ
る。なお、これら任意成分の添加量は、本発明の効果を
妨げない範囲で通常量とすることができる。
【００３６】本発明の組成物は、次に示されるような方
法で製造することができる。例えばエポキシ樹脂とシア
ネートエステル化合物を同時に又は別々に必要により加
熱処理を加えながら撹拌、溶解、混合、分散させたり、
場合によってはこれらの混合物に無機質充填材を加えて
混合、撹拌、分散させることにより得ることができる。
この場合、混合、撹拌、分散等の装置は特に限定されな
いが、具体的には撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、
３本ロール、ボールミル、連続押し出し機、プラネタリ
ーミキサー等を用いることができ、これらの装置を適宜
組み合わせて使用しても良い。
法で製造することができる。例えばエポキシ樹脂とシア
ネートエステル化合物を同時に又は別々に必要により加
熱処理を加えながら撹拌、溶解、混合、分散させたり、
場合によってはこれらの混合物に無機質充填材を加えて
混合、撹拌、分散させることにより得ることができる。
この場合、混合、撹拌、分散等の装置は特に限定されな
いが、具体的には撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、
３本ロール、ボールミル、連続押し出し機、プラネタリ
ーミキサー等を用いることができ、これらの装置を適宜
組み合わせて使用しても良い。
【００３７】このようにして得られる本発明の熱硬化性
樹脂組成物は、ＤＩＰ型、フラットパック型、ＰＬＣＣ
型、ＳＯ型等の半導体パッケージに有効であり、この場
合、従来より採用されている成形法、例えばトランスフ
ァー成形、インジェクション成形、注型法等を利用して
行うことができる。
樹脂組成物は、ＤＩＰ型、フラットパック型、ＰＬＣＣ
型、ＳＯ型等の半導体パッケージに有効であり、この場
合、従来より採用されている成形法、例えばトランスフ
ァー成形、インジェクション成形、注型法等を利用して
行うことができる。
【００３８】ここで、半導体装置の封止を行う場合は、
従来より採用されてきる成形法、例えばトランスファー
成形、注型法などを採用して行うことができる。この場
合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０〜１８０℃
で３０〜１８０秒間、ポストキュアーは１５０〜１８０
℃で２〜１６時間行うことが望ましい。
従来より採用されてきる成形法、例えばトランスファー
成形、注型法などを採用して行うことができる。この場
合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０〜１８０℃
で３０〜１８０秒間、ポストキュアーは１５０〜１８０
℃で２〜１６時間行うことが望ましい。
【００３９】
【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化特
性に優れている上、ガラス転移温度が高く、接着性に優
れ、しかも線膨張係数も低く応力特性にも優れた硬化物
を与えるもので、半導体パッケージに有効に利用するこ
とができる。
性に優れている上、ガラス転移温度が高く、接着性に優
れ、しかも線膨張係数も低く応力特性にも優れた硬化物
を与えるもので、半導体パッケージに有効に利用するこ
とができる。
【００４０】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
【００４１】また、各例の評価方法を以下に示す。 （イ）吸水率 直径５０ｍｍ×３ｍｍの大きさの円盤状の硬化物を８５
℃／８５％ＲＨの恒温恒湿槽に入れ、４８時間後の吸水
率を測定した。 （ロ）接着力 銅板上に円筒成型品を成形し、１２１℃、１００％Ｒ
Ｈ、２気圧の恒温恒湿加圧槽（ＰＣＴ）内で７２時間放
置した後、初期の引っ張り強度を測定した。 （ハ）線膨張係数、Ｔｇ ５×５×１５ｍｍの試験片を用いて、ディライトメータ
ーにより毎分５℃の速さで昇温させることで求めた。 （ニ）曲げ強度、曲げ弾性率 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１０×１００×４ｍｍの抗
折棒を成形し、測定した。 （ホ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１７５℃、７０ｋ
ｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ヘ）ゲル化時間 １８０℃の熱板上にて組成物がゲル化するまでの時間を
測定した。 （ト）吸湿後の半田クラック １４×２０×２．１ｍｍのＱＦＰを成形し、８５℃／８
５％ＲＨの恒温恒湿器に４８時間放置して吸湿させた
後、温度２１５℃のＶＰＳ（Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ
Ｓｏｌｄｅｒ；蒸気相半田）に３０秒浸漬し、パッケー
ジ外部のクラックを観察した。 （チ）剪断接着力 ガラスエポキシ（非接着用基材）に試料を塗り、その部
分に接着テスト用基材（銅板）を貼り、これを１７５℃
／４時間で硬化後、初期の剪断接着力を測定した。
℃／８５％ＲＨの恒温恒湿槽に入れ、４８時間後の吸水
率を測定した。 （ロ）接着力 銅板上に円筒成型品を成形し、１２１℃、１００％Ｒ
Ｈ、２気圧の恒温恒湿加圧槽（ＰＣＴ）内で７２時間放
置した後、初期の引っ張り強度を測定した。 （ハ）線膨張係数、Ｔｇ ５×５×１５ｍｍの試験片を用いて、ディライトメータ
ーにより毎分５℃の速さで昇温させることで求めた。 （ニ）曲げ強度、曲げ弾性率 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１０×１００×４ｍｍの抗
折棒を成形し、測定した。 （ホ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１７５℃、７０ｋ
ｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ヘ）ゲル化時間 １８０℃の熱板上にて組成物がゲル化するまでの時間を
測定した。 （ト）吸湿後の半田クラック １４×２０×２．１ｍｍのＱＦＰを成形し、８５℃／８
５％ＲＨの恒温恒湿器に４８時間放置して吸湿させた
後、温度２１５℃のＶＰＳ（Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ
Ｓｏｌｄｅｒ；蒸気相半田）に３０秒浸漬し、パッケー
ジ外部のクラックを観察した。 （チ）剪断接着力 ガラスエポキシ（非接着用基材）に試料を塗り、その部
分に接着テスト用基材（銅板）を貼り、これを１７５℃
／４時間で硬化後、初期の剪断接着力を測定した。
【００４２】〔実施例１〜５、比較例１，２〕表１に示
すようにシアネートエステル化合物、エポキシ樹脂（シ
アネートエステル化合物とエポキシ樹脂は等当量）、硬
化触媒を配合し、これを予め１００℃において溶融混合
し、８種類の熱硬化性樹脂組成物を製造した。
すようにシアネートエステル化合物、エポキシ樹脂（シ
アネートエステル化合物とエポキシ樹脂は等当量）、硬
化触媒を配合し、これを予め１００℃において溶融混合
し、８種類の熱硬化性樹脂組成物を製造した。
【００４３】次に、硬化物物性を測定するため、それぞ
れの組成物を１２０℃、１時間予備加熱後、２００℃で
４時間後硬化を行い、上記方法で特性を評価した。結果
を表１に示す。
れの組成物を１２０℃、１時間予備加熱後、２００℃で
４時間後硬化を行い、上記方法で特性を評価した。結果
を表１に示す。
【００４４】〔実施例６〜９、比較例３〕シアネートエ
ステル化合物、エポキシ樹脂（シアネートエステル化合
物とエポキシ樹脂は等当量）、硬化触媒、溶融シリカ
（微粉末）、カップリング剤、カルナバワックスを表２
に示す割合で配合し、高速混合機で均一に混合した後、
加熱２本ロールで均一に混練することで５種類の熱硬化
性樹脂組成物を製造した。
ステル化合物、エポキシ樹脂（シアネートエステル化合
物とエポキシ樹脂は等当量）、硬化触媒、溶融シリカ
（微粉末）、カップリング剤、カルナバワックスを表２
に示す割合で配合し、高速混合機で均一に混合した後、
加熱２本ロールで均一に混練することで５種類の熱硬化
性樹脂組成物を製造した。
【００４５】次に、上記組成物を曲げ強さ、曲げ弾性
率、Ｔｇ、線膨張係数、吸水率を測定するため成形温度
１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件
でトランスファー成形した。いずれの成形物も１８０℃
で４時間ポストキュアーしたものを物性測定に使用し、
上記方法で物性を測定した。結果を表２に示す。
率、Ｔｇ、線膨張係数、吸水率を測定するため成形温度
１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件
でトランスファー成形した。いずれの成形物も１８０℃
で４時間ポストキュアーしたものを物性測定に使用し、
上記方法で物性を測定した。結果を表２に示す。
【００４６】表２の結果より、本発明組成物は、硬化特
性に優れている上、高Ｔｇで、かつ接着性に優れ、しか
も線膨張係数も低く応力特性にも優れた硬化物を与える
ことがわかった。
性に優れている上、高Ｔｇで、かつ接着性に優れ、しか
も線膨張係数も低く応力特性にも優れた硬化物を与える
ことがわかった。
【００４７】
【表１】 ＊１ ビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン ＊２ ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタ
ン ＊３ ビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェル製） ＊４ ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本
化薬製） ＊５ ＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業製） ＊６ ＥＸＡ−４７００（大日本インキ化学工業製） ＊７ ＥＸＡ−４７５０（大日本インキ化学工業製） ＊８ ＮＣ−７０００（日本化薬製） ＊９ 硬化触媒は特開昭６４−４３５２７号公報に従
い、コバルトアセチルアセトナート／ノニルフェノール
１／１０の溶液を予め作製し、樹脂成分１００重量部に
対し２．２重量部使用した。 ＊１０ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（ＫＢＭ４０３、信越化学工業製）
ル）メタン ＊２ ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタ
ン ＊３ ビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェル製） ＊４ ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本
化薬製） ＊５ ＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業製） ＊６ ＥＸＡ−４７００（大日本インキ化学工業製） ＊７ ＥＸＡ−４７５０（大日本インキ化学工業製） ＊８ ＮＣ−７０００（日本化薬製） ＊９ 硬化触媒は特開昭６４−４３５２７号公報に従
い、コバルトアセチルアセトナート／ノニルフェノール
１／１０の溶液を予め作製し、樹脂成分１００重量部に
対し２．２重量部使用した。 ＊１０ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（ＫＢＭ４０３、信越化学工業製）
【００４８】
【表２】 ＊１ ビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニ
ル）メタン ＊２ ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタ
ン ＊３ ビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェル製） ＊４ ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本
化薬製） ＊５ ＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業製） ＊６ ＥＸＡ−４７００（大日本インキ化学工業製） ＊７ ＥＸＡ−４７５０（大日本インキ化学工業製） ＊８ ＮＣ−７０００（日本化薬製） ＊９ 硬化触媒は特開昭６４−４３５２７号公報に従
い、コバルトアセチルアセトナート／ノニルフェノール
１／１０の溶液を予め作製し、樹脂成分１００重量部に
対し２．２重量部使用した。 ＊１０ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（ＫＢＭ４０３、信越化学工業製）
ル）メタン ＊２ ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタ
ン ＊３ ビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェル製） ＊４ ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本
化薬製） ＊５ ＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業製） ＊６ ＥＸＡ−４７００（大日本インキ化学工業製） ＊７ ＥＸＡ−４７５０（大日本インキ化学工業製） ＊８ ＮＣ−７０００（日本化薬製） ＊９ 硬化触媒は特開昭６４−４３５２７号公報に従
い、コバルトアセチルアセトナート／ノニルフェノール
１／１０の溶液を予め作製し、樹脂成分１００重量部に
対し２．２重量部使用した。 ＊１０ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（ＫＢＭ４０３、信越化学工業製）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/31 (56)参考文献 特開 平９−100349（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−12685（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−12684（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−165889（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−10963（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−136096（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−59378（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−52941（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 63/00 - 63/10 C08L 79/04 - 79/08 C08G 59/40 C08G 59/20 - 59/38 H01L 23/29
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂成分として、下記一般式（１）で示
されるシアネートエステル化合物及び／又はそのプレポ
リマーと下記一般式（２）で示されるエポキシ樹脂とを
併用してなることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 【化１】 【化２】 - 【請求項２】 上記式（１）のシアネートエステル化合
物及び／又はそのプレポリマーと上記式（２）のエポキ
シ樹脂との混合比率が、式（２）のエポキシ樹脂のエポ
キシ基１モルに対して式（１）のシアネートエステル化
合物及び／又はそのプレポリマーのシアネートエステル
基が０．３〜８モルとなる範囲である請求項１記載の熱
硬化性樹脂組成物。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の熱硬化性樹脂組成
物の硬化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07278382A JP3104589B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07278382A JP3104589B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100393A JPH09100393A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3104589B2 true JP3104589B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=17596567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07278382A Expired - Fee Related JP3104589B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104589B2 (ja) |
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| JP2000336246A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
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| JP2002353381A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-06 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
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| JP4773151B2 (ja) * | 2005-07-13 | 2011-09-14 | 京セラケミカル株式会社 | 封止用樹脂組成物および電子部品封止装置 |
| JP5239743B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-07-17 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ及び積層板 |
| CN101977984B (zh) | 2008-03-25 | 2014-03-26 | 住友电木株式会社 | 环氧树脂组合物、树脂片、半固化片、多层印刷布线板及半导体装置 |
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| JP6002987B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2016-10-05 | Dic株式会社 | 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプリント配線基板 |
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-
1995
- 1995-10-02 JP JP07278382A patent/JP3104589B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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