JP5357576B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び半導体装置 - Google Patents
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Description
上記の構成によれば、硬化性及び常温保存性の充分に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。すなわち、硬化性と常温保存性との両立が可能な半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。このことは、前記テトラキスフェノール系化合物で、前記イミダゾール系化合物を包接してなる包接化合物を硬化促進剤として用いることによって、エポキシ樹脂組成物の硬化時には、反応性の高い前記イミダゾール系化合物が効果的に作用し、常温保存時には、反応性の高い前記イミダゾール系化合物が前記テトラキスフェノール系化合物で包接されて、硬化を促進する作用が抑制されるためであると考えられる。
上記の構成によれば、前記硬化促進剤と前記硬化剤とを組み合わせて用いることによって、硬化性及び常温保存性のより優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。
前記エポキシ樹脂としては、公知のエポキシ樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、O−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のクレゾ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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂やビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、多官能型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂等のブロモ含有エポキシ樹脂等を用いることができる。これらの中では、パッケージ強度、成形性及びコストのバランスの点から、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。また、前記エポキシ樹脂としては、上記各エポキシ樹脂を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量としては、180〜220であることが好ましい。エポキシ当量が小さすぎると、低分子成分が多くなり、成形バリが発生しやすくなる傾向があり、また、大きすぎると、粘度が上昇し、成形性に不具合を生じるおそれがある。また、臭素化エポキシ樹脂を含有させることによって、難燃性が高まるので、難燃性を高くする必要がある場合に含有させると好ましい。
また、前記フェノールノボラック系樹脂において、nが大きすぎると、分子量が高くなり、樹脂粘度が高くなる傾向がある。そして、nが調整されたものが好ましい。具体的には、例えば、nが0であるものが10質量%以下、nが2であるものが30質量%以上であるものが、反応性、粘度、保存性、及び低バリ性等の点から、より好ましい。
限定されるものではない。
ブロム化エポキシ樹脂:東都化成株式会社製のYDB−400
フェノールノボラック樹脂1:群栄化学工業株式会社製のPSM6200(上記一般式(III)で表されるフェノールノボラック樹脂、nが0であるものが10質量%を超え、nが2であるものが30質量%未満)
フェノールノボラック樹脂2:明和化成株式会社製のDL92(上記一般式(III)で表されるフェノールノボラック樹脂、nが0であるものが10質量%以下、nが2であるものが30質量%以上)
包接化合物1:1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(TEP)で2−フェニルイミダゾール(2PZ)を包接した包接化合物(TEP−2PZ、2PZ濃度:40質量%)
包接化合物2:1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(TEP)で2−フェニルイミダゾール(2PZ)を包接した包接化合物(TEP−2PZ、2PZ濃度:60質量%)
包接化合物3:1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(TEP)で2−フェニルイミダゾール(2PZ)を包接した包接化合物(TEP−2PZ、2PZ濃度:5質量%)
包接化合物4:1,1,2,2−テトラキス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタンで2−フェニルイミダゾール(2PZ)を包接した包接化合物(2PZ濃度:40質量%)
包接化合物5:1,1,2,2−テトラキス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタンで2−フェニルイミダゾール(2PZ)を包接した包接化合物(2PZ濃度:40質量%)
カルナバワックス:大日化学工業株式会社製のF1−100
カーボンブラック:三菱化学株式会社製の♯40
溶融シリカ:電気化学工業株式会社製のFB820
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン:信越化学工業株式会社製のKBM403
上記のように調製した各組成物を用いて、以下に示す方法により評価を行った。
ASTM D3123に準じたスパイラルフロー測定金型を用い、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、成形時間90秒間、後硬化175℃/6時間の条件でトランスファー成形することにより、流動距離(cm)を測定した。
各組成物を25℃の恒温室に保管し、所定期間経過後のスパイラルフローの流動長を測定し、上記スパイラルフロー(初期)の流動長に対する、スパイラルフローの減少率を算出した。
キュラストメーター(JSRキュラストメーターIII PS型)を用い、170℃でのゲルタイム(所定のトルクに達した時点までの時間)を求めた。
得られたエポキシ樹脂組成物を所定の金型を用いて、180℃40秒間、加熱硬化させて硬化物を得た。得られた硬化物のショアD硬度を測定した。
各組成物を30℃の恒温室に保管し、所定期間経過後の各組成物を、1.5×2.9×0.8mmtのミニモールド金型に充填させた。そして、実体顕微鏡にて、径が0.1mm以上の未充填ボイドの数を確認し、試験実施数2000個に対する未充填ボイドが発生した試験数の割合(未充填不良率)を算出した。
Claims (2)
- エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
前記硬化促進剤が、テトラキスフェノール系化合物としての1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンで、イミダゾール系化合物を包接してなる包接化合物を含有し、
前記イミダゾール系化合物が、2−フェニルイミダゾールであり、
前記包接化合物中の前記イミダゾール系化合物の含有量が、40〜50質量%であり、
前記硬化剤が、下記一般式(III)で表されるフェノールノボラック系樹脂であり、
前記包接化合物の含有量が、前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の合計量に対して、2.88〜4.23質量%であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
(上記式(III)中、nは、0〜10を示し、nが0であるものが10質量%以下、nが2であるものが30質量%以上である。) - 請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体素子を封止成形して形成されることを特徴とする半導体装置。
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