JP5281603B2 - 液状エポキシシリコーン樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(B)成分として、室温で液状であり、かつ分子内に少なくとも1つ以上のアミノ基を有する芳香族アミン化合物を用いることを特徴とする半導体用液状封止樹脂組成物である。
5)上記半導体用液状封止樹脂組成物を、熱処理して得られる硬化物。
6)上記半導体用液状封止樹脂組成物で封止、熱処理された半導体装置。
硬化促進剤としては、公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、3級アミン及びその塩類、イミダゾール類及びその塩類、有機ホスフィン化合物及びその塩類、オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズなどの有機金属塩が挙げられ、必要に応じて2種類以上を用いてもよい。また、潜在性を出すためこれら硬化促進剤が内包されたマイクロカプセルを用いてもよい。特に、本発明の効果を得るための好ましい硬化促進剤はイミダゾール類である。
一般式(11)において、nの平均値が約20、R1がメチル基で、末端Si−H基を有するポリシロキサン(Si−H当量 800g/eq.)を160重量部、ジオキサン80重量部、カーボン粉末に担持された白金触媒(白金濃度5%)1重量部を温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた1Lの4つ口セパラブルフラスコに投入した。内温を90℃まで昇温した後、N−アリル−N',N''−ジグリシジルイソシアヌレート56重量部を3時間かけて投入した。投入終了後、内温を110℃まで昇温し、ジオキサンを還流させながら反応を行った。0.1規定の水酸化カリウム/メタノール溶液に反応液を滴下し、水素ガスの発生がなくなったことを確認して、残存する白金触媒をセライトを用いてろ過した。エバポレータを用いて、ろ液の溶媒留去を行うことで、一般式(1)で表されるR2がプロピレン基、E1が一般式(2)、m=0である、内部に直鎖シロキサン結合とイソシアヌル環で構成された構造を有し、かつ末端にエポキシ基を有するエポキシシリコーン樹脂(ES1)195重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は580g/eq.、25℃の粘度は700cPsであった。
一般式(11)において、nの平均値が約8、R1がメチル基で表され、末端Si−H基を有するポリシロキサン(Si−H当量 363g/eq.)を73重量部、ジオキサンを38重量部、カーボン粉末に担持された白金触媒(白金濃度5%)0.65重量部、N−アリル−N',N''−ジグリシジルイソシアヌレート56重量部を用いた以外は合成例1と同様の操作を行った。このようにして、一般式(1)で表されるR2がプロピレン基、E1が一般式(2)、m=0である、内部に直鎖シロキサン結合とイソシアヌル環で構成された構造を有し、かつ末端にエポキシ基を有するエポキシシリコーン樹脂(ES2)115重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は340g/eq.25℃の粘度は6500cPsであった。
一般式(11)において、nの平均値が4、R1がメチル基で表され、末端Si−H基を有するポリシロキサン(Si−H当量 215g/eq.)を43重量部、ジオキサンを38重量部、カーボン粉末に担持された白金触媒(白金濃度5%)0.51重量部、N−アリル−N',N''−ジグリシジルイソシアヌレート56重量部を用いた以外は合成例1と同様の操作を行った。このようにして、一般式(1)で表されるR2がプロピレン基、E1が一般式(2)、m=0である内部に直鎖シロキサン結合とイソシアヌル環で構成された構造を有し、かつ末端にエポキシ基を有するエポキシシリコーン樹脂(ES3)84重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は255g/eq.、25℃での粘度は47000cPsであった。
一般式(11)において、nの平均値が4、R1がメチル基で表され、末端Si−H基を有するポリシロキサン(Si−H当量 215g/eq.)を86重量部、ジオキサン50重量部、カーボン粉末に担持された白金触媒(白金濃度5%)0.2重量部を温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた500mLの4つ口セパラブルフラスコに投入した。内温を90℃まで昇温させた後、ジビニルベンゼン13重量部を3時間かけて滴下した。ついでN−アリル−N',N''−ジグリシジルイソシアヌレート56重量部を2時間かけて投入した以外は合成例1と同様の操作を行った。このようにして、一般式(1)で表されるR2がプロピレン基、E1が一般式(2)の基、Zが一般式(3)の基、mの平均値が1であり、内部に直鎖シロキサン結合とイソシアヌル環で構成された構造を有し、かつ末端にエポキシ基を有するエポキシシリコーン樹脂(ES4)146重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は392g/eq.、25℃での粘度は4300cPsであった。
鎖中にSi−H基を有し、両末端がトリメチルシリル基で表される直鎖ポリシロキサン樹脂(繰り返し単位数平均値が8、Si−H当量137g/eq.)27重量部、ジオキサンを40重量部、カーボン粉末に担持された白金触媒(白金濃度5%)0.43重量部、N−アリル−N',N''−ジグリシジルイソシアヌレート56重量部を用いた以外は合成例1と同様の操作を行った。このようにして、側鎖にエポキシ基を有するイソシアヌル環で構成された置換基を有し、両末端にトリメチルシリル基を有するエポキシシリコーン樹脂(ES4)を得た。この樹脂のエポキシ当量は225g/eq.であり、25℃では流動性を有しなかった。
合成例1〜4で得られた多官能エポキシシリコーン樹脂(ES1〜4)を、メチル化ヘキサヒドロ無水フタル酸(MH:酸無水物当量168g/eq.)を用いて、エポキシ当量と酸無水物当量の比=1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤として2−エチル−4−メチルイミダゾールを全体の0.5重量%投入し、真空脱気した。この樹脂組成物の25℃の粘度を測定した後、金型内で、120℃で2時間、更に160℃で3時間硬化して厚さ4mmの樹脂板を作成した。
多官能エポキシシリコーン樹脂に代えて、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(EpA:エポキシ当量187g/eq.)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、厚さ4mmの樹脂板を作成した。
多官能エポキシシリコーン樹脂に代えて、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3',4'-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(EpC:エポキシ当量130g/eq.)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い厚さ4mmの樹脂板を作成した。
両末端にγ―グリシドキシプロピル基を有する直鎖ジメチルシロキサン樹脂(ESGp:繰り返し単位数平均値が4、エポキシ当量330g/eq.)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、厚さ4mmの樹脂板を作成した。
両末端に2−エチル−3,4−エポキシシクロヘキシル基を有する直鎖ジメチルシロキサン樹脂(ESC:繰り返し単位数平均値が4、エポキシ当量340g/eq.)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、厚さ4mmの樹脂板を作成した。
合成例1〜4で得られた多官能エポキシシリコーン樹脂(ES1〜4)を、ジエチルトルエンジアミン(DETDA)を用いて、エポキシ当量と活性水素当量の比=1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤として2−エチルー4−メチルイミダゾールを全体の0.5重量%投入し、真空脱気した。この樹脂組成物の25℃の粘度を測定した後、金型内で、120℃で2時間、更に160℃で3時間硬化して厚さ4mmの樹脂板を作成した。
ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(EpA:エポキシ当量187g/eq.)を用いた以外は、実施例4と同様の操作を行い、厚さ4mmの樹脂板を作成した。
3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3',4'-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(EpC:エポキシ当量130g/eq.)を用いた以外は、実施例4と同様の操作を行い厚さ4mmの樹脂板を作成した。
両末端にγ―グリシドキシプロピル基を有する直鎖ジメチルシロキサン樹脂(ESGp繰り返し単位数平均値が4、エポキシ当量330g/eq.)を用いた以外は、実施例4と同様の操作を行い、厚さ4mmの樹脂板を作成した。
両末端に2−エチル−3,4−エポキシシクロヘキシル基を有する直鎖ジメチルシロキサン樹脂(ESC:繰り返し単位数平均値が4、エポキシ当量340g/eq.)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、厚さ4mmの樹脂板を作成した。
セイコー電子工業(株)製熱応力歪測定装置TMA/SS120Uを用いて30℃から270℃の範囲で測定し、線膨張率の変化した温度をガラス転移温度とした。昇温速度は5℃/分とした。なお、Tgが室温以下の場合、<25とした。
セイコー電子工業(株)製熱応力歪測定装置TMA/SS120Uを用いて30℃から270℃の範囲で測定し、40℃と60℃の2点で結ばれた直線の傾きから線膨張率を算出した。昇温速度は5℃/分とした。
硬化物を室温の状態でポリエチレン製の袋に入れ、表面を接触させたとき、硬化物がべたつきによりポリエチレン製の袋に少しでも張り付いた場合を×、べたつきのない場合を○と判定した。
JIS−7171に準拠し、80mm×10mm×4mmの試験片を用いて、オートグラフ(島津製作所(株)製)により曲げ弾性率、曲げ強度、曲げたわみを測定した。破断せずに支点間から外れた試験片については、「未破断」と表記した。また、測定不可は「不可」と表記した。
ポリイミドフィルム厚さ25μm、銅箔厚さ12μm、錫メッキ厚さ1μmのポリイミドフレキシブル配線基板と、最小ピッチ60μmで金スタッドバンプを周辺に配置した、一片が10mmの正方形のシリコンチップを接合し、岩下エンジニアリング株式会社製全自動塗布装置SYSTEM300を用い、キャピラリーフロー方式で充填を行った。続いて、150℃の硬化炉で硬化させた後、ボイド、クラックの有無について、超音波探傷機を用いて調べた。
Claims (7)
- (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤及び(C)硬化促進剤を含む半導体用液状封止樹脂組成物において、
(A)成分の一部または全部として、下記一般式(1)で表され、室温での粘度が50〜100000cPsであり、エポキシ当量が150〜2000g/eq.で表されるエポキシシリコーン樹脂を用い、
(B)成分として、室温で液状であり、かつ分子内に少なくとも1つ以上のアミノ基を有する芳香族アミン化合物を用いることを特徴とする半導体用液状封止樹脂組成物。
- 一般式(1)において、m=0であることを特徴とする請求項1に記載の半導体用液状封止樹脂組成物。
- さらに、(D)無機またはポリマー粒子を配合してなる請求項1〜4のいずれかに記載の半導体用液状封止樹脂組成物
- 請求項1〜5のいずれかに記載の半導体用液状封止樹脂組成物を、熱処理して得られる硬化物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の半導体用液状封止樹脂組成物で封止、熱処理された半導体装置。
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