JP4841846B2 - 硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置 - Google Patents

硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置 Download PDF

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Description

本発明は、硬化性オルガノポリシロキサン組成物、及びこの硬化物により半導体素子が被覆されている半導体装置に関する。

従来、半導体装置は、半導体素子を外気雰囲気や機械的な衝撃などから保護するために、半導体素子が樹脂で封止されている。

例えば、特許文献1には、以下に示すような半導体装置が記載されている。この半導体装置は、半導体素子がリードフレーム上にダイボンドされ、この半導体素子とリードフレームとがボンディングワイヤによりワイヤボンディングされている。この半導体素子は、硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物により被覆されている。さらに、この硬化物により被覆された半導体素子をエポキシ樹脂等のモールド樹脂により樹脂封止されている。
特開2004−143361公報

しかしながら、特許文献1に記載の半導体装置において高電圧で稼動した場合、モールド樹脂と硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物との密着力が著しく低下してモールド樹脂が剥離し、その界面からのリークによって、半導体装置としての特性を損なうという問題があった。

さらに、近年、硬化性オルガノポリシロキサン組成物等の半導体素子用封止剤には絶縁特性の向上が求められており、無機質充填剤の添加が行われていたが、該組成物の硬化物の透明性に悪影響を及ぼし、発光ダイオード等の半導体素子を用いた場合、光透過率が低下するという問題があった。

本発明は、このような課題に対処するためになされたもので、硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物とモールド樹脂との密着性に優れ、且つ高い透明性を有する硬化性オルガノポリシロキサン組成物及びこの硬化物により半導体素子が封止され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。

本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、
(A)一分子中に平均0.2個以上のケイ素原子結合アルケニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサン、
(B)平均単位式:
(RSiO1/2(SiO4/2
(式中、Rは、メチル基であり、a、bはそれぞれ正数であり、且つa/bは0.2〜3の数である。)で表され、且つKF法(カールフィッシャー法)により測定したケイ素原子に結合する水酸基量が400〜1400ppmである三次元網目状構造のオルガノポリシロキサン {前記(A)成分と(B)成分との合計量に対して10〜80重量%}、
(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン {前記(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.2〜5モルとなる量}、
及び
(D)ヒドロシリル化反応用触媒 (触媒量)を有することを特徴とする。

また、本発明の半導体装置は、上記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物により半導体素子が封止されていることを特徴とする。

本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物によれば、モールド樹脂との密着力を改善して剥離を防止し、さらには高い透明性を有する硬化物を得ることができる。

また、本発明の半導体装置によれば、この硬化物により半導体素子が封止されているため信頼性が優れているという効果を奏する。

以下、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の実施の形態について説明する。

[(A)成分]
(A)成分は、本組成物の主成分であり、一分子中に平均0.2個以上のケイ素原子結合アルケニル基を有し、好ましくは、1分子中に平均0.5個以上、より好ましくは1分子中に平均2個以上のケイ素原子に結合したアルケニル基を有する。これは、1分子中のアルケニル基の平均値が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物が十分に硬化しなくなる場合があるからである。

(A)成分中のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペテニル基、ヘキセニル基が例示され、特にビニル基であることが好ましい。

(A)成分のケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合アルケニル基の含有率は、0.0003モル%以上であることが好ましく、特に0.001モル%以上であることが好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していても、前記両者に結合していてもよいが、得られる組成物の硬化速度、硬化物の物性等の点から、少なくとも分子鎖末端のケイ素原子、特に分子鎖両末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。

また、(A)成分のアルケニル基以外のケイ素原子結合有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基あるいはこれらの水素原子が部分的に塩素原子、フッ素原子などで置換されたハロゲン化炭化水素基等の通常、炭素原子数1〜12個、好ましくは炭素原子数1〜8個程度のものが例示され、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。

(A)成分の分子構造は、特に限定されず、例えば、直鎖状、環状、分岐鎖状等が挙げられ、好ましくは、硬化物の機械的強度等の物性の点から直鎖状構造であることが好ましい。

このような(A)成分の25℃における粘度は、5〜100,000mPa・sであり、好ましくは、100〜50,000mPa・sである。これは、25℃における粘度が上記範囲の下限未満であると、機械的強度が低下する傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、取り扱い作業性が低下する傾向があるからである。

(A)成分の例としては、下記一般式で示される化合物が挙げられる。

下記一般式中、Rは脂肪族不飽和結合を含まない同じか、又は異なる置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、具体的には前記アルキル基、前記アラルキル基、前記アリール基、前記ハロゲン化炭化水素基等が例示され、好ましくはメチル基、フェニル基である。Xはアルケニル基であり、好ましくはビニル基である。また、式中、m、nは、m≧1、n≧0の整数であり、好ましくは、mは1〜100の整数、nは5〜3000の整数である。

[(B)成分]
(B)成分は、モールド樹脂との密着性が良好となる本組成物の特徴を付与する成分である。また、平均単位式:
(RSiO1/2(SiO4/2
で表される三次元網目状構造のオルガノポリシロキサンであり、上式中、Rは同じか、または異なる置換もしくは非置換の一価炭化水素基を表し、a、bはそれぞれ正数を表す。

このような(B)成分の分子量は限定されないが、通常、標準ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)が200〜20000、特に500〜10000の範囲内であることが好ましい。

R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、tert−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基のようなアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペテニル基、ヘキセニル基のようなアルケニル基;フェニル基、トリル基のようなアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基のようなアラルキル基;およびこれらの基の水素原子の一部または全部がフッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子やシアノ基で置換されているもの、例えばクロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などを挙げることができる。このRは、前記アルキル基、前記アリール基、前記アルケニル基であることが好ましく、特に、メチル基、フェニル基、ビニル基であることが好ましい。これは、フェニル基を有することにより、屈折率が大きく、光透過率が高い硬化物を得ることができるからであり、また、ビニル基を有することにより、剥離強度等の機械的強度が高い硬化物を得ることができるからである。また、上式中、a、bはそれぞれ正数であり、且つa/bは0.2〜3、特に0.3〜2の数であることが好ましい。

さらに、(B)成分は、ケイ素原子に結合する水酸基を有し、その水酸基量は、400〜5000ppm、特に500〜4000ppmであることが好ましい。400ppmより少ないと、密着性改善等の効果が十分得られず、一方、5000ppmを超えると、硬化速度が低下したり、硬化物が発泡するという悪影響が生じる。このような特定少量の水酸基を導入することによって、本組成物のモールド樹脂に対する密着性を高めることができる。このような水酸基量を定量する方法としては、例えば、KF法(カールフィッシャー法)等が好ましい。

このような(B)成分としては、例えば、平均単位式:
[(CHSiO1/2[SiO4/2
(式中、x、yはそれぞれ正数であり、x/yは0.2〜3の数である。)で表されるオルガノポリシロキサン、平均単位式:
[C(CHSiO1/2][(CHSiO1/2][SiO4/2
(式中、p、q、rはそれぞれ正数であり、p+q/rは0.2〜3の数であり、
且つp/qは0.005〜10の数である。)で表されるオルガノポリシロキサン、平均単位式:
[CH=CH(CHSiO1/2][(CHSiO1/2][SiO4/2
(式中、s、t、uはそれぞれ正数であり、s+t/uは0.2〜3の数であり、
且つs/tは0.005〜10の数である。)で表されるオルガノポリシロキサン等が挙げられる。

このような三次元網目状構造のオルガノポリシロキサンは、SiO4/2単位を有するオルガノシロキサンとR3SiO1/2(Rは一価炭化水素基)単位を有するオルガノシロキサンとをR3SiO1/2単位/SiO4/2単位=0.2〜3となるモル比で組み合わせ、これを酸、アルカリ等の存在下で共加水分解することにより容易に得ることができる。

(B)成分の含有量は、(A)成分と(B)成分との合計量(100重量%)に対し10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%である。(B)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、硬化物とモールド樹脂との密着力が低下する傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、取り扱い作業性が低下する傾向があるからである。

(B)成分は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。

[(C)成分]
(C)成分は、(A)成分及び(B)成分とヒドロシリル化反応により組成物を硬化させる架橋剤として作用する。1分子中に平均2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を有する必要があり、このSiH基を好ましくは3個以上有することが望ましい。ケイ素原子に結合した水素原子は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、また分子鎖中間のケイ素原子のいずれかに結合していてもよく、さらには両方に結合していてもよい。

(C)成分としては、平均組成式:
SiO[4−(d+e)]/2
で示されるものが用いられる。上記式中、Rは、脂肪族不飽和炭化水素基を除く、置換または非置換の1価炭化水素基である。

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、tert−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基のようなアルキル基;フェニル基、トリル基のようなアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基のようなアラルキル基;およびこれらの基の水素原子の一部または全部がフッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子やシアノ基で置換されているもの、例えばクロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などを挙げることができる。これらのうちで、炭素数が1〜4のものが好適であり、合成のし易さ、コストの面からアルキル基が好ましい。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、tert-ブチル基であることが好ましく、特に、メチル基であることが好ましい。

また、上記式中、d、eは、それぞれ、0.5≦d≦2、0<e≦2、0.5<d+e≦3を満足する正数であり、好ましくは、0.6≦d≦1.9、0.01≦e≦1.0、0.6≦d+e≦2.8を満足する正数である。

(C)成分の分子構造としては、直鎖状、分岐鎖状、環状あるいは三次元網目状構造のいずれであってもよい。

(C)成分としては、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などが挙げられる。

(C)成分の25℃における粘度は、1〜1000mPa・sであることが好ましく、特に10〜500mPa・sであることが好ましい。

(C)成分の配合量は、(A)成分および(B)成分中のアルケニル基の合計1モルに対して、(C)成分のSi−H基が0.2〜5モルとなる量とすることが好ましく、さらに、0.3〜4モルとなる量とすることが好ましい。0.2モル未満では、十分な架橋が得られず、5モルを越えると未反応のSi−H結合が残存し、物性が不安定となるためである。

[(D)成分]
(D)成分は、(A)成分および(B)成分中のアルケニル基と(C)成分のハイドロジェン基を反応させて、硬化物を得るための硬化用触媒である。

(D)成分としては、例えば、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類やビニルシロキサンとの錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙げられる。

(D)成分の配合量は、硬化に必要な量であれば特に限定されず、(A)成分と(C)成分の種類、所望の硬化速度などに応じて適宜調整することができる。通常、金属原子に換算して、得られる組成物の合計重量に対して、0.1〜1000ppmの範囲とすればよく、特に0.5〜500ppmの範囲が好ましい。
以上の(A)〜(D)成分から、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物が構成される。

このようにして得られる本組成物は液状であることが好ましく、25℃における粘度が、100〜1000000mPa・s、特に500〜1000000mPa・sであることが好ましい。

なお、本組成物には、その他任意の成分として、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾール等の反応抑制剤を含有してもよい。配合量は、(A)〜(D)成分の合計量100重量部あたり、通常10重量部以下である。

その他任意の成分として、本組成物の硬化物の透明性に悪影響を及ぼさない範囲の量で、通常使用されている各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、ヒュームシリカ、ヒュームド二酸化チタン等の補強性無機フィラー;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。

また、本組成物には、接着性を付与するためにシランカップリング剤を添加してもよい。シランカップリング剤としては、例えば、エポキシ基含有アルコキシシラン、Si−H含有アルコキシシラン、ビニル基含有アルコキシシラン等が挙げられる。

本組成物は、室温もしくは加熱により硬化が進行するが、迅速に硬化させるためには加熱することが好ましい。この加熱温度としては、50〜200℃の範囲内であることが好ましい。このようにして本組成物を硬化して得られる硬化物はゴム状およびゲル状であり、あるいは可撓性を有するレジン状で、高い透明性を有する。

このような本組成物の硬化物は、LED(発光ダイオード)、フォトカプラー、レーザ素子、光結合素子等の高い透明性を必要とする発光素子や高電圧を必要とする半導体素子の保護剤、下地又は外装用の封止剤等として好適である。

次に、本発明の半導体装置について説明する。
本発明の半導体装置は、上述した硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物により半導体素子が封止されていることを特徴とする。

図1は、本発明の半導体装置の概略構成を示す断面図である。すなわち、同図に示す半導体装置(フォトカプラー)は、半導体素子1がリードフレーム2上にダイボンドされ、さらにボンディングワイヤ3により図示していない別のリードフレーム2にワイヤボンドされている。また、この半導体素子1と対向するように受光用の半導体素子4がリードフレーム5上にダイボンディングされ、さらにボンディングワイヤ6により図示していない別のリードフレーム5にワイヤボンディングされている。これらの半導体素子の間は、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物7により被覆されている。さらに、この硬化物7により被覆された半導体素子はエポキシ樹脂等のモールド樹脂8により樹脂封止されている。

封止方法としては、半導体素子1をリードフレーム2にダイボンドし、次いで、この半導体素子1と図示していない別のリードフレーム2をボンディングワイヤ3(Au線)によりワイヤボンドする。同様に、この半導体素子1と対向する位置に受光用の半導体素子4をリードフレーム5上にダイボンドし、次いで、この半導体素子4と図示していない別のリードフレーム5をボンディングワイヤ6(Au線)によりワイヤボンドする。続いて、これらの半導体素子の間に本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を充填した後、50〜200℃に加熱することにより硬化させる。その後、前記硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物7により被覆された半導体素子をエポキシ樹脂等のモールド樹脂8により樹脂封止する。

半導体素子としては、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、固体撮像素子、モノリシックIC、さらにはハイブリッドIC中の半導体素子が挙げられる。

また、半導体装置としては、ダイオード、発光ダイオード(LED)、トランジスタ、サイリスタ、フォトカプラー、電荷結合素子(CCD)、モノリシックIC、ハイブリッドIC、LSI、VLSIが例示され、好ましくは、発光ダイオード(LED)、フォトカプラー等が挙げられる。

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、実施例中の粘度は、25℃において測定した値である。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性は、次のようにして測定した。

[硬化物の剥離強度]
硬化性オルガノポリシロキサン組成物を150×150×1mmの金型に注入し、100℃で1時間加熱し、シート状の硬化物を作成した。これを室温まで冷却した後、150×500×0.1mmのポリエチレンシートに張り合わせて、密着させた。このポリエチレンシートと該硬化物をオートグラフ(島津製作所社製)にセットし、測定温度23℃、剥離速度100mm/min、剥離角度180度の条件で測定した。

また、半導体装置の信頼性を次のようにして評価した。

[半導体装置の信頼性の評価方法]
図1で示したフォトカプラーを次のようにして作成した。すなわち、Ga−Al−As化合物系の半導体素子1をリードフレーム2に導電性ペーストによりダイボンドし、次いで、この半導体素子1とリードフレーム2をボンディングワイヤ(Au線)3によりワイヤボンドした。この半導体素子1と対向する位置に受光用の半導体素子4をリードフレーム5上に導電性ペーストを用いてダイボンドし、次いで、半導体素子4と別のリードフレーム5をボンディングワイヤ6(Au線)により、ワイヤボンドした。これらの半導体素子の間を硬化性オルガノポリシロキサン組成物により充填した後、150℃の乾燥機で1時間加熱して硬化させた。次に、硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物7により被覆されたこれらの半導体素子をモールド樹脂8(エポキシ樹脂)で樹脂封止した。

このようにして10個のフォトカプラーを作製した。これらのフォトカプラーについて、冷熱サイクル試験(1サイクル:−50℃×30分+150℃×1時間)を1000サイクル行った。試験後の硬化物7の割れ、および硬化物7とモールド樹脂8との界面の剥離を100倍の顕微鏡を用いて観察した。割れ、剥離したフォトカプラーを不良とし、不良個数を調べた。

[合成例1]
16%塩酸100重量部、水143重量部、SiO4/2単位源となる26%SiO含有オルガノシロキサン(ケイ酸ソーダ)100重量部、IPA100部を仕込み、(CHSiO1/2単位源となるトリメチルクロロシラン50重量部にキシレン50重量部を加えて滴下し、加熱還流を2時間行った。その後、分液を行い下層の水を取り除き、さらに加熱により脱溶を行い60%オルガノポリシロキサンのキシレン溶液を得た。

このようにして得られたオルガノポリシロキサン(B−1)に(A)成分のビニル基含有オルガノポリシロキサンを加えて、脱水および脱溶を十分に行い(A)成分との混合物を得た。この混合物と用いた(A)成分をカールフィッシャー法(KF法)によりそれぞれの水酸基量を測定し、該混合物の水酸基量から(A)成分の水酸基量を差し引いて、得られたオルガノポリシロキサン(B−1)の水酸基量を測定した。この水酸基量は1400ppmであった。

なお、水酸基量の測定は、カールフィッシャー法自動水分測定装置(KF−06型、三菱化成(株)製)で、KF試薬(カールフィッシャー試薬SS、(株)エーピーアイコーポレーション製)を使用し、脱水溶剤(CM50mlとML10ml、(株)エーピーアイコーポレーション製)を用いて水分量を測定し、この水分量から水酸基量を計算することによって測定を行った。

[合成例2]
(CHSiO1/2単位源となるトリメチルクロロシラン35部、C(CHSiO1/2単位源となるジメチルフェニルクロロシラン5重量部、SiO4/2単位源となるケイ酸ソーダ100重量部とした以外は合成例1と同様にして水酸基含有のポリオルガノシロキサンを得た。このポリオルガノシロキサン(B−2)について、KF法により測定した水酸基量は3300ppmであった。

[合成例3]
(CHSiO1/2単位源となるトリメチルクロロシラン55部、CH=CH(CHSiO1/2単位源となるビニルジメチルクロロシラン2部、SiO4/2単位源となるケイ酸ソーダ100部とした以外は合成例1と同様にして水酸基含有のポリオルガノシロキサンを得た。このポリオルガノシロキサン(B−3)について、KF法により測定した水酸基量は700ppmであった。

[実施例1]
粘度500cPであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−1)50重量部、式:
[(CHSiO1/21.07[SiO4/2
で表され、合成例1で得られたオルガノポリシロキサン(B−1)(標準ポリスチレン換算の重量平均分子量1900)50重量部、粘度30mPa・sであり、式:
(CH1.640.45SiO(1.91/2)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合全基中のケイ素原子結合水素原子の含有量50モル%)2.4重量部、白金触媒(白金原子として10ppm)を混合して攪拌し、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調整した。

この硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性を測定し、結果を表1に示した。また、この硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いてフォトカプラーを作成し、この半導体装置の信頼性の評価結果を表1に示した。

参考例2]
粘度1000cPであり、下記式:

で表される直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−2)(ケイ素原子結合フェニル基含有率5モル%)50重量部、式:
[C(CHSiO1/20.02[(CHSiO1/21.05[SiO4/2
で表され、合成例2で得られたオルガノポリシロキサン(B−2)(標準ポリスチレン換算の重量平均分子量4100)50重量部、粘度25mPa・sであり、式:
(CH1.640.45SiO(1.91/2)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量50モル%)2.4重量部、白金触媒(白金原子として10ppm)を混合して攪拌し、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調整した。

この硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性を測定し、結果を表1に示した。また、この硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いてフォトカプラーを作成し、この半導体装置の信頼性の評価結果を表1に示した。

参考例3
粘度500cPであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−1)50重量部、式:
[(CH=CH)(CHSiO1/20.04[(CHSiO1/21.17[SiO4/2
で表され、合成例3で得られたオルガノポリシロキサン(B−3)(標準ポリスチレン換算の重量平均分子量1200)50重量部、式:
(CH1.640.45SiO(1.91/2)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量50モル%)3.0重量部、白金触媒(白金原子として10ppm)を混合して攪拌し、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調整した。

この硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性を測定し、結果を表1に示した。また、この硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いてフォトカプラーを作成し、この半導体装置の信頼性の評価結果を表1に示した。

[実施例4]
粘度500cPであり、一分子中に平均0.5個のケイ素原子結合ビニル基を有し、分子鎖末端にビニルジメチルシロキシ基を有する直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−4)50重量部、式:
[(CHSiO1/21.07[SiO4/2
で表され、合成例1で得られたオルガノポリシロキサン(B−1)(標準ポリスチレン換算の重量平均分子量1900)50重量部、粘度30mPa・sであり、式:
(CH1.640.45SiO(1.91/2)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合全基中のケイ素原子結合水素原子の含有量50モル%)1.2重量部、白金触媒(白金原子として10ppm)を混合して攪拌し、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調整した。

この硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性を測定し、結果を表1に示した。また、この硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いてフォトカプラーを作成し、この半導体装置の信頼性の評価結果を表1に示した。

[比較例1]
粘度500cPであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−1)50重量部、粘度10000cPであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−3)50重量部、粘度30mPa・sであり、式:
(CH1.640.45SiO(1.91/2)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量50モル%)2.6重量部、白金触媒(白金原子として10ppm)を混合して攪拌し、組成物を調整した。

この硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性を測定し、結果を表1に示した。また、この硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いてフォトカプラーを作成し、この半導体装置の信頼性の評価結果を表1に示した。

[比較例2]
粘度500cPであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状のビニル基含有オルガノポリシロキサン(A−1)95重量部、式:
[(CHSiO1/21.07[SiO4/2
で表され、合成例1で得られたオルガノポリシロキサン(B−1)(標準ポリスチレン換算の重量平均分子量1900)5重量部、粘度30mPa・sであり、式:
(CH1.640.45SiO(1.91/2)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子の含有量50モル%)4.6重量部、白金触媒(白金原子として10ppm)を混合して攪拌し、組成物を調整した。

この硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の特性を測定し、結果を表1に示した。また、この硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いてフォトカプラーを作成し、この半導体装置の信頼性の評価結果を表1に示した。

本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

1…半導体素子、2…リードフレーム、3…ボンディングワイヤ、4…半導体素子、5…リードフレーム、6…ボンディングワイヤ、7…硬化物、8…モールド樹脂

Claims (5)

  1. (A)一分子中に平均0.2個以上のケイ素原子結合アルケニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサン、
    (B)平均単位式:
    (RSiO1/2(SiO4/2
    (式中、Rは、メチル基であり、a、bはそれぞれ正数であり、且つa/bは0.2〜3の数である。)で表され、且つKF法(カールフィッシャー法)により測定したケイ素原子に結合する水酸基量が400〜1400ppmである三次元網目状構造のオルガノポリシロキサン {前記(A)成分と(B)成分との合計量に対して10〜80重量%}、
    (C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン {前記(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.2〜5モルとなる量}、
    及び
    (D)ヒドロシリル化反応用触媒 (触媒量)
    を有することを特徴とする硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  2. 前記(A)成分が、一般式:

    (式中、Rは、脂肪族不飽和結合を含まない同じか、又は異なる非置換もしく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、nは5〜3000の整数である。)で表されるオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  3. 前記(B)成分は、平均単位式:
    [C(CHSiO1/2][(CHSiO1/2][SiO4/2
    (式中、p、q、rはそれぞれ正数であり、(p+q)/rは0.2〜3の数であり、
    且つp/qは0.005〜10の数である。)で表され、且つKF法(カールフィッシャー法)により測定したケイ素原子に結合する水酸基量が400〜1400ppmである三次元網目状構造のオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  4. 前記(C)成分が、平均組成式:
    SiO[4−(d+e)]/2
    (式中、Rは、脂肪族不飽和炭化水素基を除く、置換または非置換の1価炭化水素基であり、d、eは、それぞれ、0.5≦d≦2、0<e≦2、0.5<d+e≦3を満足する正数である。)で表され、且つ一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物によって半導体素子が封止されていることを特徴とする半導体装置。
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