JP3865639B2 - 半導体封止用シリコーン組成物および半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子を被覆するための封止剤および半導体装置に関し、詳しくは、基板部材やリードフレーム等の半導体装置部品の表面を被覆するシリコーン封止剤および該半導体素子封止剤を使用して得られる耐湿性、電気絶縁性等の信頼性に優れた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子を電気的、機械的または化学的に保護し、またエポキシ樹脂やフェノール樹脂等のモールド樹脂からの不純物イオンや水分の移行を防止し、さらにモールド樹脂由来の応力集中によるアルミニウム,金,銅等のボンディングワイヤの切断やパッシベーションクラックを防止するために、半導体素子の表面にイオン性不純物が少なく、低弾性の樹脂を被覆することが行われている。従来、このような半導体素子の被覆材料としては、半導体素子に対する密着性が良好であり、応力緩和性が優れ、さらに吸水率が低く、電気絶縁性が優れていることから硬化性シリコーン封止剤が一般に使用されており、これを用いた半導体装置が多数提案されている。また、近年、常圧や真空の条件下でスクリーン印刷により素子を封止・成型する方法が提案されているが、作業に必要な十分に長いポットライフを有し、かつ、形状を維持しつつ速やかに硬化するという特性が求められている。特に、ヒドロシリル化を利用した付加反応硬化型シリコーンゴム封止剤は、加熱することにより短時間で硬化するため、生産性が良く、硬化時に副生成物を発生しないため広く用いられている。しかし、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物は、室温でも硬化反応が進行するためスコーチやゲル化が生じ易く、ポットライフが短いことから作業性に大きな制約があるという問題点があった。
【0003】
こうしたことから十分なポットライフを確保するための改良技術が提案されている。例えば、特公昭44-31476号公報には、沸点が25℃以上(好ましくは250℃以下)のアセチレン化合物を使用することが記載されている。しかし、該公報記載のアセチレン化合物は、シリコーンゴム組成物に添加した場合、揮発しやすく、シリコーンゴム組成物の表面に部分的なスコーチが生じ、また、加熱硬化した場合、電気絶縁用封止剤硬化物の表面に皺が生じたり、内部発泡するという問題があった。また、前記のとおり揮発性があることから、気密状態での保管ないし取扱いの必要があり、このため長時間を要するスクリーン印刷用途には不適当であった。
【0004】
また、特開平6-329917号公報には、ヒドロシリル化反応の抑制・制御剤として、式:R(R')C(OH)-C≡CH(式中、R,R'は、一価の炭化水素基)で表わされ、RおよびR'に含まれる炭素原子の総数が9以上の水酸基含有アセチレン系化合物および“Q”(SiO2)単位および/または“T”(RSiO3/2)単位からなるオルガノポリシロキサン系接着改質剤を使用することが記載されているが、前記Q,T単位からなるオルガノポリシロキサンはワニス構造であるため、均質なものを安定して製造することが困難であり、かつコストも高いものであった。更に、特開平8-269339号公報には、ヒドロシリル化反応の抑制・制御剤として、式:R(CH3)C(OH)-C≡CH(式中、Rは、一価の炭素原子数9以上の炭化水素基)で表わされる水酸基含有アセチレン系化合物を使用することが記載されているが、接着性に関しては何も記載されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、長期間の保存が可能であるために十分な作業時間を確保することができ、かつ、加熱により速やかに硬化することから、スクリーン印刷用途にも適し、生産性がよく、また、半導体チップや取付部材との接着性にも優れた、半導体装置部品の表面を被覆するシリコーン封止剤、および該半導体素子封止剤を使用して得られる耐湿性、電気絶縁性等の信頼性に優れた半導体装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、第一に、
(A) 一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するジオルガノポリシロキサン: 100重量部
(B) 一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: (B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子が、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1モル当たり、0.5〜10モルとなる量
(C) (i) 一般式:R 4 c Si ( OR 5 ) 4-c
(式中、 R 4 は水素原子および/またはアルケニル基であり、 R 5 はアルキル基またはアルコキシ基置換アルキル基であり、cは0または1である。)で表されるアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物、
(ii) オルガノシランまたはオルガノシロキサンで変性されたイソシアヌレート、および
(iii) エポキシ基含有ハイドロジェンポリシロキサン
からなる群より選択される接着性付与成分: 0.05〜20重量部
(D) 白金族金属系触媒: (A)成分重量に対し0.1〜2,000 ppm、および
(E) 下記一般式(1)で表わされる化合物: (D)成分の白金族金属量に対し1〜1,000倍モルとなる量
【0007】
【化2】
(式(1)中、R1は炭素原子数が10以上の一価炭化水素基を表す。)
を含有してなるスクリーン印刷用の半導体装置封止用付加硬化型シリコーン組成物を提供する。
また、本発明は、第二に、上記付加硬化型シリコーン組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
【0009】
[(A)成分]
(A)成分は、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するジオルガノポリシロキサンであり、本発明組成物のベースポリマーとして使用される。このアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、主鎖部分が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のものが一般的であるが、これに限らず、分子構造の一部に分岐状の構造を含んでいてもよく、また、全体が環状体であってもよい。中でも、硬化物の機械的強度(例えば、伸び率)等の物性の点から直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。前記アルケニル基は、分子鎖の(両)末端および/または分子鎖の側鎖に存在していればよい。このようなアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンの代表例としては、例えば、下記一般式(2)で表されるで表されるジオルガノポリシロキサンが挙げられる。
【0010】
【化3】
(式中、R2は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の一価炭化水素基であり、Xはアルケニル基であり、Yは独立にアルケニル基または前記R2と同義であり、nは0または1以上の整数であり、mは0または1以上の整数であり、m+nの和は10〜10,000である。また、mが0のとき、2個のYはアルケニル基であり、mが1のとき、Yの少なくとも1個はアルケニル基である。)
【0011】
上記、一般式(2)において、R2の脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の一価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニリル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基;並びにこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部がフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換された基、例えば、クロロメチル基、2-ブロモエチル基、3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、シアノエチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル基等のハロゲン置換アルキル基、シアノ置換アルキル基、ハロゲン置換アリール基などが挙げられる。R2の炭素原子数が1〜12のもの、特に1〜8のものが好ましい。また、中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等の非置換または置換の炭素原子数1〜3のアルキル基;およびフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等の非置換または置換のフェニル基が好ましく、特に、メチル基、エチル基、フェニル基および3,3,3-トリフルオロプロピル基が好ましい。
【0012】
また(A)成分のジオルガノポリシロキサンとしては、分子中のケイ素原子に結合した有機置換基全体(すなわち、R2および後述するX、Yの合計)に対して、97モル%以上がメチル基であることが好ましい。
【0013】
上記一般式(2)において、Xのアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の炭素原子数2〜8程度のものが挙げられ、中でも、ビニル基、アリル基等の炭素原子数2〜4の低級アルケニル基が好ましい。また、Yはアルケニル基またはR2であり、それぞれ前記と同じであるが、2つのYは同一または異なり、いずれもアルケニル基であることが好ましい。
【0014】
上記一般式(2)において、nは0または1以上、好ましくは10〜10,000の整数、より好ましくは50〜2,000の整数であり、mは0または1以上、好ましくは0〜100の整数である。また、n+mの和は、10〜10,000で、かつ、m/(m+n)の値が0〜0.2であることが好ましく、特にn+mの和は、望ましくは50〜10,000、より望ましくは50〜2,000で、かつ、m/(m+n)の値が0〜0.05であることが好ましい。(A)成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、一種単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができ、また、25℃における粘度が、0.01〜1,000 Pa・s、特に0.1〜500 Pa・s程度のものが好ましい。
【0015】
[(B)成分]
(B)成分のオルガノハイドロジエンポリシロキサンは架橋剤として作用するもので、分子中に少なくとも2個のけい素原子に直結した水素原子を有する限り、直鎖状、分岐状、環状、三次元網状構造であってよく、好ましくは一分子中に2〜200個、より好ましくは3〜100個のSiH基を有することが望ましい。(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては25℃における粘度が、通常、0.2〜100,000 mPa・s、好ましくは、1〜5,000 mPa・s程度の、室温(25℃)で液状のものが好適に使用される。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式(3)で示されるものが好適に用いられる。
【0016】
【化4】
R3 aHbSiO(4-a-b)/2 (3)
上記(3)式中、R3は、脂肪族不飽和結合を除く、好ましくは炭素原子数1〜10の、非置換または置換の一価炭化水素基であり、このR3としては、(A)成分における前記した脂肪族不飽和結合を除くケイ素原子に結合した非置換または置換一価炭化水素基として例示したR2と同じものを挙げることができ、好ましくはアルキル基、アリール基であり、より好ましくはメチル基、フェニル基である。また、aは0.7〜2.1、bは0.001〜1.0で、かつa+bが0.8〜3.0を満足する正数であり、好ましくは、aは1.0〜2.0、bは0.01〜1.0、a+bが1.5〜2.5である。
【0017】
該(B)成分は、公知の製造方法によって得ることが可能である。一般的な製造方法を挙げると、例えばオクタメチルシクロテトラシロキサンおよび/またはテトラメチルシクロテトラシロキサンと末端基となり得るヘキサメチルジシロキサン或いは1,3- ジハイドロ -1,1,3,3- テトラメチルジシロキサンとを硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸等の触媒の存在下に−10〜+40℃程度の温度で平衡化させることによって容易に得ることができる。
【0018】
式(3)のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして具体的には、例えば、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位と(CH3)3SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C6H5)3SiO1/2単位とからなる共重合体、1,3,5,7-テトラハイドロジエン-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1-プロピル-3,5,7-トリハイドロジエン-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5-ジハイドロジエン-3,7-ジヘキシル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
【0019】
(B)成分の配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合したアルケニル量に対して、(B)成分中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)が0.5〜10倍モル、好ましくは1〜7倍モルとなる量である。0.5倍モルより少ないと十分な架橋が得られず、10倍モルより多いと得られるシリコーンゴムが脆くなったり、未反応のケイ素原子に結合した水素が残存し、物性が不安定となる。
【0020】
[(C)成分]
(C)成分は、接着性を付与する成分であり、次のようなものが挙げられる。
(i) 一般式:R4 cSi(OR5)4-c
(式中、R4は水素原子および/またはアルケニル基であり、R5はアルキル基またはアルコキシ基置換アルキル基であり、cは0または1である。)で表されるアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物(即ち、シロキサンオリゴマー)
【0021】
上記式中、R4の水素原子以外のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の炭素原子数2〜8程度のものが挙げられ、中でも、ビニル基、アリル基等の炭素原子数2〜4の低級アルケニル基が好ましい。R5のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、オクタデシル基等が挙げられ、好ましくはメチル基である。また、R5のアルコキシ基置換アルキル基としては、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基等が挙げられる。
【0022】
上記式で表される(C)成分のアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルセロソルブオルソシリケート等の四官能性アルコキシシラン;トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン等の三官能性アルコキシシランおよびこれらのアルコキシシランの部分加水分解縮合物が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、また二種類以上の混合物・加水分解縮合物として用いてもよい。
【0023】
(ii)オルガノシランもしくはオルガノシロキサンで変性されたイソシアヌレートこのものについては、特公昭45-2354号公報等に記載されており、すなわち、ビニル基、アリル基等のアルケニル基を有するイソシアヌレートと、SiH基を有するオルガノシランもしくはオルガノシロキサンとを白金族金属触媒の存在下で付加反応させることで容易に合成できる。以下に、具体的化合物の例を示す。
【0024】
【化5】
【0025】
【化6】
【0026】
【化7】
(上記式中、Meはメチル基を表し、R6は独立に水素、アルキル基、アリールアルキル基、多環アリール基、複素環式アリール基、および単官能性低級アルケニル基を表す。)
【0027】
(iii)エポキシ基含有ハイドロジェンポリシロキサン
1分子中に少なくとも1個、好ましくは1〜4個程度の、γ-グリシドキシプロピル基、β-(3,4エポキシ)シクロヘキシルエチル基等のエポキシ基置換1価炭化水素基と同時に、1分子中に少なくとも1個、好ましくは2〜10個程度のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)とを有する、通常、ケイ素原子数4〜20個程度の直鎖状または環状構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好適に使用され、以下に、その具体的化合物の例を示す。
【0028】
【化8】
【0029】
【化9】
【0030】
【化10】
【0031】
【化11】
【0032】
【化12】
(上記式中、Meはメチル基である。)
上記(i)〜(iii)以外のものであっても、接着性向上に有効な公知の成分を添加することができる。
【0033】
(C)成分の配合量は、(A)成分100重量部に対して、0.05〜20重量部の範囲内であることが必要であり、好ましくは0.1〜10重量部の範囲内である。(C)成分の配合量が(A)成分100重量部に対して0.05重量部未満であると、硬化して得られたシリコーン硬化物の接着性が不十分であり、また20重量部を越えると、得られた封止剤の物性(例えば、機械的強度)や耐熱性が著しく低下する。
【0034】
[(D)成分]
(D)成分の白金族金属系触媒は、(A)成分のアルケニル基と(B)成分のSiH基との付加反応(ヒドロシリル化反応)を促進するための触媒である。このような白金族金属系触媒としては、周知のヒドロシリル化反応用触媒が使用できる。その具体例としては、白金(白金黒を含む)、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体;H2PtCl4・nH2O、H2PtCl6・nH2O、NaHPtCl6・nH2O、KHPtCl6・nH2O、Na2PtCl6・nH2O、K2PtCl4・nH2O、PtCl4・nH2O、PtCl2、Na2HPtCl4・nH2O(上式中、nは0〜6の整数であり、好ましくは0または6である。)等の塩化白金、塩化白金酸および塩化白金酸塩;アルコール変性塩化白金酸(米国特許明細書第3,220,972号参照);塩化白金酸とオレフィンとのコンプレックス(米国特許明細書第3,159,601号、同第3,159,662号、同第3,775,452号明細書参照);白金黒、パラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの;ロジウム-オレフィンコンプレックス;クロロトリス(トリフェニルフォスフィ)ロジウム(ウィルキンソン触媒);塩化白金、塩化白金酸または塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特にビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックス等が挙げられる。(D)成分の使用量は、(A)成分と(B)成分との合計量に対し、白金族金属の重量換算で、0.1〜2,000 ppm、好ましくは0.1〜1,000 ppm、より好ましくは0.5〜500 ppm程度を用いる。
【0035】
[(E)成分]
(E)成分はヒドロシリル化反応(硬化反応)の抑制・制御剤として作用する成分で、下記一般式(1)で表わされるものが用いられる。
【0036】
【化13】
上記式中、R1は炭素原子数が10以上、好ましくは10〜50、より好ましくは10〜30の一価炭化水素基であり、炭素−炭素二重結合、−C≡C−結合、−OH基、エーテル結合を含んでいてもよい。炭素原子数が10未満であると本発明において十分な制御効果が得られない。該R1としては、下記の基が挙げられる。
【0037】
【化14】
(lは9以上の整数である。)
【0038】
【化15】
(p,qおよびrは0以上の整数であり、かつ、p+q+rの和は9以上である。)
【0039】
【化16】
(s,tおよびuは0以上の整数であり、かつ、s+t+uの和は8以上である。)
【0040】
【化17】
(vおよびwは0以上の整数であり、xは1以上の整数であり、かつ上記式で表される基が有する炭素原子数の合計は10以上である。)
【0041】
【化18】
(yおよびzは0以上の整数であり、かつ、y+zの和は9以上である。)
【0042】
(E)成分がメチル基とともに上記R1基を有していることが重要であり、該メチル基とR1基とを組み合わせて有する(E)成分を含有することにより、本発明のシリコーン封止剤は、長期間の保存が可能で、かつ加熱硬化が速やかになり、生産性良く半導体装置部品の表面を被覆することができ、該半導体素子封止剤を使用して得られる半導体装置の耐湿性、電気絶縁性等の物性は信頼性に富んだものとなる。
【0043】
(E)成分の具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
【0044】
【化19】
【0045】
【化20】
【0046】
【化21】
【0047】
【化22】
【0048】
【化23】
【0049】
【化24】
これらの中でも特に、下記のものが、好ましい。
【0050】
【化25】
上記のような化合物はケトン類と金属アセチリドとの反応より容易に合成することができる。(「有機化学実験の手引き〔3〕合成反応〔1〕」P.84,(1990年、化学同人発行)参照)
【0051】
(E)成分の配合量は、(C)成分の白金族金属量(モル量)に対して1〜1,000モル倍、好ましくは1〜500モル倍、より好ましくは2〜100モル倍である。等モルより少ないと十分な抑制・制御効果が得られず、長期間の保存が不可能になる。また1,000モル倍より多いと抑制・制御効果が強すぎて硬化が遅くなったり、加熱硬化したとき、表面に皺が生じたり、内部発泡を生じる原因となったりすることがある。
【0052】
[その他の成分]
本発明の組成物には、前記(A)〜(E)成分以外に、必要に応じて、本発明の効果を妨げない範囲の量で、通常使用されている各種の添加剤を配合することができる。例えば溶融シリカ、結晶性シリカ(石英粉)、金属ケイ素を溶融/酸化して得られるシリカ、ゾル−ゲル法により得られるシリカ、粉砕シリカ等が挙げられ、その形状も球状または真球状、破砕状、無定形等、種々のものが使用できるが、メモリー半導体装置(メモリーデバイス)用の封止剤の場合にはウランおよびトリウムの含有量が少ない合成系シリカが好ましい。また、添加剤としては、例えばヒュームドシリカ、沈降シリカ等の平均粒径が0.05μm以下の超微粉末シリカやヒュームド二酸化チタン等の補強性無機フィラーや、ケイ酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、カーボンブラック等の非補強性無機フィラー等が挙げられる。さらに、本発明の目的を損なわない限り、硬化性エポキシ樹脂、硬化性エポキシ変性シリコーン樹脂、硬化性シリコーン変性エポキシ樹脂、硬化性ポリイミド樹脂、硬化性ポリイミド変性シリコーン樹脂、硬化性シリコーン変性ポリイミド樹脂等を配合することができる。
【0053】
【実施例】
以下に本発明の実施例および比較例を示す。各例中、部は重量部、粘度は25℃で測定した粘度を示す。
【0054】
実施例1
(A)粘度5,000 mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン中のビニル基の含有量=0.0053 mol/100g)100重量部、(B)粘度5mPa・sの分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン(メチルハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)の含有量=0.3 mol/100g)3.6重量部((A)成分中のビニル基に対する(B)成分中のSiH基のモル比:H/Vi(以下、同様に記載する)=2.0 モル/モル)、(C)下記式で示されるイソシアヌレート変性シリコーン添加剤 0.3重量部、
【0055】
【化26】
(D)塩化白金酸の2-エチルヘキシルアルコール溶液(2重量%)0.1重量部(上記(A)成分に対して、白金金属として20 ppm)、(E)下式で表される化合物 0.3重量部(前記(D)の白金金属量に対して、298モル)
【0056】
【化27】
および溶融シリカ(平均粒径3μm)160重量部とを混合し、よく攪拌して付加硬化型シリコーン封止剤を調製した。
【0057】
この封止剤を用いて図1に記載の半導体装置をメタルマスクスクリーン印刷機(ニューロング製)にてスクリーン印刷を繰り返した。印刷は、封止剤調整の直後、3時間後、6時間後および12時間後に行い、印刷後に150℃/1時間にて硬化した。
【0058】
この半導体装置についての耐湿気浸透性および電気絶縁性に係る信頼性を評価するためにプレッシャークッカー試験(測定条件:121℃/2気圧)を行った。また、試験終了後、半導体装置を開封して硬化した封止剤と半導体チップおよびチップ取付部材との界面の状態を観察した。
結果を表1,2に示した。
【0059】
実施例2
(C)成分として、下記式で示されるエポキシ基含有ハイドロジェンシロキサン 1.0重量部、および
【0060】
【化28】
(E)成分として、下式で表される化合物 0.4重量部(実施例1記載の(D)成分の白金金属量に対して、347モル)
【0061】
【化29】
を用いること以外は、実施例1と同様にして付加硬化型シリコーン封止剤を調製し、評価した。
【0062】
実施例3
(B)成分を1.0重量部(H/Vi=0.6 モル/モル)、(C)トリメトキシシランの部分加水分解物で下記平均式で表される化合物 3.0重量部、および
【0063】
【化30】
(E)成分を0.4重量部(実施例1記載の(D)成分の白金金属量に対して、397モル)用いること以外は、実施例1と同様にして付加硬化型シリコーン封止剤を調製し、評価した。
【0064】
実施例4
(B)成分を1.2重量部(H/Vi=0.7 モル/モル)、(C)テトラメトキシシランの部分加水分解物で下記平均式で表される化合物 6.0重量部、および
【0065】
【化31】
(E)成分を0.4重量部(実施例1記載の(D)成分の白金金属量に対して、397モル)用いること以外は、実施例1と同様にして付加硬化型シリコーン封止剤を調製し、評価した。
【0066】
比較例1
(C)成分として、ビニルトリメトキシシラン 3.0重量部および(E)下式で表される化合物 0.2重量部(実施例1記載の(D)成分の白金金属量に対して、440モル)
【0067】
【化32】
用いること以外は、実施例1と同様にして付加硬化型シリコーン封止剤を調製し、評価した。
【0068】
比較例2
(B)成分を1.2重量部(H/Vi=0.7 モル/モル)、(C)成分を用いず、および(E)成分を0.4重量部用いること以外は、実施例1と同様にして付加硬化型シリコーン封止剤を調製し、評価した。
【0069】
【表1】
スクリーン印刷性(目的形状の維持を確認)
【0070】
【表2】
【0071】
【発明の効果】
本発明の半導体封止用シリコーン組成物は、半導体装置の製造作業上、十分な長さの可使時間(ポットライフ)を有するととともに、加熱により速やかに硬化し、スクリーン印刷用途にも適し、生産性がよく、半導体チップや取付部材との接着性にも優れ、更に耐湿気浸透性、電気絶縁性等の信頼性の高い半導体装置を与えるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の半導体装置の一例であるICの断面図である。
【符号の説明】
1:半導体チップ
2:半導体チップ取付部材
3:封止剤
4:ワイヤ
5:ソルダーボール
Claims (2)
- (A) 一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するジオルガノポリシロキサン: 100重量部
(B) 一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: (B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子が、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1モル当たり、0.5〜10モルとなる量
(C) (i) 一般式:R 4 c Si ( OR 5 ) 4-c
(式中、 R 4 は水素原子および/またはアルケニル基であり、 R 5 はアルキル基またはアルコキシ基置換アルキル基であり、cは0または1である。)で表されるアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物、
(ii) オルガノシランまたはオルガノシロキサンで変性されたイソシアヌレート、および
(iii) エポキシ基含有ハイドロジェンポリシロキサン
からなる群より選択される接着性付与成分: 0.05〜20重量部
(D) 白金族金属系触媒: (A)成分重量に対し0.1〜2,000 ppm、ならびに
(E) 下記一般式(1)で表わされる化合物: (D)成分の白金族金属量に対し1〜1,000倍モルとなる量
を含有してなるスクリーン印刷用の半導体装置封止用付加硬化型シリコーン組成物。 - 請求項1に記載の付加硬化型シリコーン組成物の硬化物で封止された半導体装置。
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