JP6794626B2 - 封止用樹脂組成物、半導体装置および車載用電子制御ユニット - Google Patents
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Description
一方、特許文献2には、ウェハーの反りを十分に抑制することができ、成形性に優れた半導体封止用樹脂組成物として、特定構造を有するビスマレイミド化合物、アリル化合物、及び重合開始剤を含有する半導体封止用樹脂組成物が開示されている。
ここで、通常、半導体装置を構成するにあたっては、この半導体素子を銅等の金属製のワイヤを用い、他の金属部材とボンディングし、電気的な接続を図ることとなる。ここで、半導体装置を長期間使用する場合、この金属と封止材との密着性が十分なものでないと、半導体装置の信頼性を損なわれてしまうという懸念が生じる。
とりわけ、近年では、SiC、GaN、Ga2O3、またはダイヤモンドのようなワイドバンドギャップ材料を使用したパワー半導体素子を備える半導体装置が提案されている。
このようなパワー半導体素子は、使用時における発熱も大きいため、半導体装置使用時における信頼性の低下を招きやすいという傾向もあり、半導体封止用樹脂組成物の密着性をより高い水準とすることが求められている。
(A)マレイミド化合物 10〜30質量%
(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物 0.01〜5質量%
(C)熱硬化性樹脂(ただし、成分(A)に該当するものを除く。) 2〜20質量%
を含み、
前記(A)マレイミド化合物は下記式(10)により示されるマレイミド化合物であり、
前記(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物は、以下の一般式(2)で表されるアミノ基含有トリアゾール化合物、以下の一般式(4)で表されるアミノ基含有イミダゾール化合物および以下の一般式(5)で表されるアミノ基含有ベンゾイミダゾール化合物からなる群から選ばれる、封止用樹脂組成物が提供される。
(式(10)中、n1は0以上10以下の整数であり、X1はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下のアルキレン基、下記式(10a)で表される基、式「−SO2−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合であり、R 1 はそれぞれ独立に炭素数1以上6以下の炭化水素基であり、aはそれぞれ独立に0以上4以下の整数であり、bはそれぞれ独立に0以上3以下の整数である。)
(式(10a)中、Yは芳香族環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基であり、n2は0以上の整数である。)
半導体素子と、
上記の封止用樹脂組成物の硬化物と、
を備える半導体装置が提供される。
配線基板と、
前記配線基板の少なくとも一面に搭載された複数の電子部品と、
上記の封止用樹脂組成物を硬化することにより形成され、かつ前記電子部品を封止する封止樹脂と、
を備える車載用電子制御ユニットが提供される。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、以下の成分(A)、(B)および(C)を含むものである。
(A)マレイミド化合物
(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物
(C)熱硬化性樹脂(ただし、成分(A)に該当するものを除く。)
以下、本実施形態における封止用樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、(A)マレイミド化合物を含む。
この(A)マレイミド化合物は、マレイミド基を2つ以上有する化合物である。
また、(A)マレイミド化合物の含有量は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがとくに好ましい。(A)マレイミド化合物の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物としての流動性を向上させることができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、以下の一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物を含む。
また、これらの複素環には、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香族性を有する炭素のみから構成される同素環が縮合されていてもよい。
なお、この複素環を構成する炭素原子のすべては、基「Ra」または「B−NH2」のいずれかで置換されている。また、複素環を構成する窒素原子が環外に結合手と有する際、この窒素原子に結合する基は水素原子や、炭素数1以上12以下の有機基であってもよい。
ここで、二価の基としては、たとえば、以下の式で示される基が挙げられる。
−[(CH2)l−(Z)m−(CH2)n]P−
(ただし、Zは、酸素原子、−(C=O)−及び−(C=O)−NH−及び(ヘテロ)アリーレン基を表し、l、m、n及びpは1〜6の整数を表す。)
この理由は定かなものではないが、このBが単結合、すなわち、アミノ基(−NH2)と複素環を構成する炭素原子が直結することにより、アミノ基の備える窒素原子の非共有電子対からの複素環への電子の流れ込みがある。これに起因し、複素環上の電子密度を適切なものに調整することができることが考えられる。
これらの化合物は入手容易性が高く、また、金属等への密着性が高いことから、本実施形態の封止用樹脂組成物に好ましく用いることができる。
また、(B)アミノ基含有複素環化合物の含有量は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがとくに好ましい。(B)アミノ基含有複素環化合物の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物としての硬化性について、適切なものとさせることができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、前述の(A)マレイミド化合物以外にも熱硬化性樹脂を含む。
このような熱硬化性樹脂としては、エポキシ化合物(エポキシ樹脂)、ベンゾオキサジン化合物、フェノール樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびベンゾシクロブテン樹脂等が挙げられる。
これにより、樹脂組成物としての流動性と硬化性をバランスよく向上させることができる。
なかでも、フェノール樹脂系硬化剤、およびアミン系硬化剤のうちの少なくとも一方を含むことが好ましく、フェノール樹脂系硬化剤を少なくとも含むことがとくに好ましい。
なお、本明細書中においては、この硬化剤も(C−1)エポキシ化合物と架橋してネットワークを形成するため、この硬化剤そのものも「熱硬化性樹脂」の一部であるものとして扱う。
アミン系硬化剤は、とくに限定されないが、たとえばジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)等の脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)等の芳香族ポリアミン、ベンジルジメチルアミン(BDMA)、2,4,6−トリスジメチルアミノメチルフェノール(DMP−30)などの3級アミン化合物、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジドなどを含む他のアミン化合物から選択される一種または二種以上を含むことができる。
酸無水物系硬化剤としては、たとえばヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)等の芳香族酸無水物から選択される一種または二種以上を含むことができる。
たとえば下記式(6)に示す化合物、および下記式(7)に示す化合物のうちの少なくとも一方を含むことができ、下記式(6)に示す化合物を少なくとも含むことがより好ましい。これにより、封止材の高温長期保管特性をより効果的に向上させることができる。また、封止材の機械特性の向上に寄与することも可能である。
また、(C)熱硬化性樹脂の含有量(ただし、(A)に該当するものを除く。)は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して20質量%以下であることが好ましく、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがとくに好ましい。(C)熱硬化性樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物としてのハンドリングを向上させることができる。
なお、この(C)熱硬化性樹脂の含有量に関し、(C−1)エポキシ化合物を用いる場合は、このエポキシ化合物に対応する硬化剤も合算した値として定義することができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、(D)無機充填材を含むことができる。これにより、封止用樹脂組成物から得られる封止材の剛性を一段と向上させることができる。
この(D)無機充填材は、たとえば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭化ホウ素、クレー、マイカ、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト等から選択される1種以上が用いられる。
この中でも、シリカを用いることが好ましく、溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ、および結晶シリカから選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、封止用樹脂組成物の充填性や、封止材の高温長期保管特性等を向上させる観点からは、溶融球状シリカを含むことがより好ましい。
また、(D)無機充填材の含有量は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して85質量%以下であることが好ましく、83質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることがとくに好ましい。(D)無機充填材の含有量を上記上限値以下とすることにより、装置等の信頼性について一段と向上を図ることができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、たとえば(E)硬化促進剤を含むことができる。(E)硬化促進剤は、(A)マレイミド化合物または(C)熱硬化性樹脂の硬化を促進させるものであればよい。
本実施形態において、(E)硬化促進剤は、たとえば有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;2−フェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン等が例示されるアミジンや3級アミン、前記アミジンやアミンの4級塩等の窒素原子含有化合物から選択される1種類または2種類以上を含むことができる。
また、(E)硬化促進剤の含有量は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがとくに好ましい。(E)硬化促進剤の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物のハンドリングを向上させることができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、たとえば(F)シランカップリング剤を含むことができる。
これにより、封止用樹脂組成物の密着性のさらなる向上を図ることができる。
(F)シランカップリング剤は、たとえば(F)シランカップリング剤により表面処理が施された(D)無機充填材を多成分と混合することにより封止用樹脂組成物中に含ませることができる。一方で、(D)無機充填材に対して上記表面処理を行わず、各成分とともに(F)シランカップリング剤をミキサー等へ投入し、これを混合することによって(F)シランカップリング剤を封止用樹脂組成物中に含ませてもよい。
これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−[ビス(β−ヒドロキシエチル)]アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(β−アミノエチル)アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、N−(ジメトキシメチルシリルイソプロピル)エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルーブチリデン)プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、(F)シランカップリング剤の含有量は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがとくに好ましい。(F)シランカップリング剤の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物には、さらに必要に応じて、ハイドロタルサイト類および多価金属酸性塩等の無機イオン交換体に例示されるイオン捕捉剤;シリコーンゴム等の低応力材;カルナバワックス等の天然ワックス、合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼン等の難燃剤;酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。これらの配合量は任意である。
このような打錠成形した組成物とすることにより、トランスファー成形、射出成形、および圧縮成形等の公知の成型方法を用いて封止成形することが容易となる。
このようにすることで、装置としての耐熱性を向上させ、信頼性を一段と向上させることができる。
また、この封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、とくに限定されないが、たとえば350℃以下である。
このように設定することで、装置を構成する金属部材等との密着性が向上され、装置の信頼性を一段と向上させることができる。
このダイシェア強度DS1の上限値は特に限定されないが、たとえば、30MPa以下である。
なお、このダイシェア強度DS1は、たとえば以下のようにして測定することができる。
すなわち、低圧トランスファー成形機(山城精機社製、「AV−600−50−TF」)を用いて、金型温度175℃、注入圧力10MPa、硬化時間180秒の条件で、9×29mmの短冊状の試験用銅リードフレーム上に3.6mmφ×3mmの密着強度試験片を10個成形する。この試験片について、自動ダイシェア測定装置(ノードソン・アドバンスド・テクノロジー社製、DAGE4000型)を用いて、室温にてダイシェア強度を測定する。
このように設定することで、たとえば、半導体装置として発熱の大きい素子を用いた場合や、より高温条件に曝される装置を作製する場合であっても、一段と高い信頼性を確保することができる。
このダイシェア強度DS2の上限値は特に限定されないが、たとえば、30MPa以下である。
なお、このダイシェア強度DS2は、前述のダイシェア強度DS1の測定における密着強度試験片を成形した後に、250℃3時間の条件で硬化したサンプルについて、室温にてダイシェア強度を測定することで求めることができる。
より具体的に、この加熱後の硬化物の5%重量減少温度は、400℃以上であることが好ましく、420℃以上であることがより好ましく、440℃以上であることがさらに好ましい。
このような条件を満足することにより、半導体装置に発熱の大きい素子を用いた場合や、より高温条件に曝される装置を作製する場合であっても、一段と高い信頼性を確保することができる。
このように設定することにより、硬化性に長けた樹脂組成物を実現することができる。
図1は、本実施形態に係る半導体装置100の一例を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、基板30上に搭載された半導体素子20と、半導体素子20を封止する封止材50と、を備えている。半導体素子20は、たとえば、SiC、GaN、Ga2O3、またはダイヤモンドにより形成されたパワー半導体素子である。また、封止材50は、本実施形態に係る半導体封止用樹脂組成物を硬化して得られる硬化物により構成されている。
ここで、ワイヤ40は、たとえば銅で構成される。
本実施形態に係る車載用電子制御ユニット10は、たとえば以下のように作製される。まず、配線基板12の少なくとも一面上に複数の電子部品16を搭載する。次いで、複数の電子部品16を、封止用樹脂組成物を用いて封止成形する。封止用樹脂組成物としては、上記に例示したものを用いることができる。
以下、車載用電子制御ユニット10の製造方法について詳述する。
以下、参考形態の例を付記する。
1. 以下の成分(A)、(B)および(C)を含む封止用樹脂組成物。
(A)マレイミド化合物
(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物
(C)熱硬化性樹脂(ただし、成分(A)に該当するものを除く。)
(式(1)中、Aは、環を構成する原子の1つ以上が窒素原子であり、かつ、全体として芳香族性を有する複素環である。Bは複素環を構成する炭素原子に結合する二価の基または単結合を表す。mは1以上3以下の整数である。Raは水素原子、炭素数1以上12以下の有機基、水酸基、アミノ基またはカルボキシル基である。nは0以上の整数であり、m+nはAに結合しうる基の数の総数である。)
2. 1.に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記式(1)におけるBは単結合を表す、封止用樹脂組成物。
3. 1.または2.に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物は、以下の一般式(2)で表されるアミノ基含有トリアゾール化合物、以下の一般式(3)で表されるアミノ基含有トリアジン化合物、以下の一般式(4)で表されるアミノ基含有イミダゾール化合物、以下の一般式(5)で表されるアミノ基含有ベンゾイミダゾール化合物からなる群から選ばれる、封止用樹脂組成物。
(式(2)中、Raは式(1)で示すものと同義である。)
(式(3)中、Raは式(1)で示すものと同義である。)
(式(4)中、Raは式(1)で示すものと同義である。Rbは水素原子または炭素数1以上12以下の有機基である。)
(式(5)中、Rcは水素原子または炭素数1以上12以下の有機基である。)
4. 1.ないし3.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記(A)マレイミド化合物は下記式(10)により示されるマレイミド化合物である、封止用樹脂組成物。
(式(10)中、n 1 は0以上10以下の整数であり、X 1 はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下のアルキレン基、下記式(10a)で表される基、式「−SO 2 −」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合であり、R 1 はそれぞれ独立に炭素数1以上6以下の炭化水素基であり、aはそれぞれ独立に0以上4以下の整数であり、bはそれぞれ独立に0以上3以下の整数である。)
(式(10a)中、Yは芳香族環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基であり、n 2 は0以上の整数である。)
5. 1.ないし4.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記(C)熱硬化性樹脂は、(C−1)エポキシ化合物または(C−2)ベンゾオキサジン化合物を含む、封止用樹脂組成物。
6. 1.ないし5.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
さらに(D)無機充填材を含む、封止用樹脂組成物。
7. 1.ないし6.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記封止用樹脂組成物を175℃、180秒の条件で硬化させた硬化物のガラス転移温度が、250℃以上350℃以下である、封止用樹脂組成物。
8. 1.ないし7.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記封止用樹脂組成物を、銅板上で175℃、180秒の条件で硬化させた硬化物を得た際に、前記銅板と前記硬化物とのダイシェア強度DS 1 が5MPa以上となる、封止用樹脂組成物。
9. 半導体素子と、
1.ないし8.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物と、
を備える半導体装置。
10. 配線基板と、
前記配線基板の少なくとも一面に搭載された複数の電子部品と、
1.ないし8.のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物を硬化することにより形成され、かつ前記電子部品を封止する封止樹脂と、
を備える車載用電子制御ユニット。
各実施例、および各比較例のそれぞれについて、以下のように封止用樹脂組成物を調製した。
まず、無機充填材1に対して、表1に示す配合量のシランカップリング剤1により表面処理を施した。
次いで、表1に示す配合に従い、各成分をミキサーにより混合した。次いで、得られた混合物をロール混練した後、冷却、粉砕して粉粒体である封止用樹脂組成物を得た。表1中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表1中に示す各成分の配合割合は、樹脂組成物全体に対する配合割合(質量%)を示している。
マレイミド化合物1:下記式(8)に示すマレイミド基を二つ以上有する化合物(大和化成工業株式会社製「BMI−2300」)
複素環化合物1:3−アミノ−1,2,4−トリアゾール(東京化成株式会社製「A0432」)
複素環化合物2:2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(東京化成株式会社製「D2227」)
複素環化合物3:2−アミノベンゾイミダゾール(東京化成株式会社製「A0850」)
複素環化合物4:3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール(東京化成株式会社製「M0814」)
複素環化合物5:4−アミノ−1,2,4−トリアゾール(東京化成株式会社製「A1037」)
複素環化合物6:3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(東京化成株式会社製「N0477」)
熱硬化性樹脂1:ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製「NC−3000L」)
熱硬化性樹脂2:トリスメタンフェノール型樹脂(明和化成株式会社製「MEH−7500」)
熱硬化性樹脂3:下記式(9)に示すベンゾオキサジン化合物(四国化成株式会社製「Pd−BO」)
無機充填材1:溶融球状シリカ(平均粒径:15μm)
硬化促進剤1:2−フェニルイミダゾール(四国化成株式会社製「2PZ−PW」)
硬化促進剤2:2−メチルイミダゾール(四国化成株式会社製「2MZ−H」)
シランカップリング剤1:フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング株式会社製「CF−4083」)
低圧トランスファー成形機(山城精機社製、「AV−600−50−TF」)を用いて、金型温度175℃、注入圧力10MPa、硬化時間180秒の条件で、9×29mmの短冊状の試験用銅リードフレーム上に3.6mmφ×3mmの密着強度試験片を1水準当たり10個成形した。続いて、自動ダイシェア測定装置(ノードソン・アドバンスド・テクノロジー社製、DAGE4000型)を用いて、室温にて試験片とフレームとのダイシェア強度を測定した。10個の試験片のダイシェア強度の平均値を表1に示す。
低圧トランスファー成形機(山城精機社製、「AV−600−50−TF」)を用いて、金型温度175℃、注入圧力10MPa、硬化時間180秒の条件で、9×29mmの短冊状の試験用銅リードフレーム上に3.6mmφ×3mmの密着強度試験片を1水準当たり10個成形した。250℃で3時間硬化させた後、自動ダイシェア測定装置(ノードソン・アドバンスド・テクノロジー社製、DAGE4000型)を用いて、室温にて試験片とフレームとのせん断強度を室温測定した。10個の試験片のダイシェア強度の平均値を表1に示す。
キュラストメータ(株式会社オリエンテック製、JSRキュラストメータIVPS型)を用い、金型温度175℃、加熱開始200秒後のトルクを求めた。表1には、単位をkgf/cmとしてこの値を示した。
各実施例および各比較例について、得られた封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を、次のように測定した。
前述の(ダイシェア強度1)の試験で用いた硬化物について、熱機械分析装置(セイコー電子工業(株)製、TMA100)を用いて、測定温度範囲0℃〜320℃、昇温速度5℃/分の条件下で測定を行い、ガラス転移温度を得た。
表1中におけるガラス転移温度の単位は℃である。
前述の(ダイシェア強度2)の試験で用いた硬化物について、熱天秤装置(ブルカーエイエックスエス社製、「TG−DTA2000」)を用いて、大気中の5%重量減少温度を測定した。
低圧トランスファー成形機(アピックヤマダ社製「MSL−06M」)を用いて、金型温度175℃、注入圧力10MPa、硬化時間180秒でTO−220(パッケージサイズは114mm×30mm、厚み1.3mm、チップは未搭載、リードフレームはCu製)を成形し、250℃で3時間硬化させることでテスト用の半導体装置を作製した。封止したテスト用半導体装置を、−40℃〜250℃で3サイクル繰り返し、パッケージクラックや部材間剥離の有無を判定した(不良数/サンプル数)。
一方、複素環化合物として分子内にアミノ基を有していない比較例1および3、また、アミノ基が複素環上の炭素原子に結合していない複素環化合物を用いた比較例2、また、分子内にアミノ基を有する複素環化合物を用いていない比較例4においては、各実施例に比較して温度サイクル試験の結果に劣った。
以上のことから、特定の構造を有する複素環化合物を用いて封止用樹脂組成物を得ることにより、これを適用した装置の信頼性を向上させることができるといえる。
12 配線基板
14 封止樹脂
16 電子部品
18 接続端子
20 半導体素子
30 基板
32 ダイパッド
34 アウターリード
40 ワイヤ
50 封止材
60 半田ボール
100 半導体装置
120 スルーホール
Claims (8)
- 以下の成分(A)、(B)および(C):
(A)マレイミド化合物 10〜30質量%
(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物 0.01〜5質量%
(C)熱硬化性樹脂(ただし、成分(A)に該当するものを除く。) 2〜20質量%
を含み、
前記(A)マレイミド化合物は下記式(10)により示されるマレイミド化合物であり、
前記(B)一般式(1)で表されるアミノ基含有複素環化合物は、以下の一般式(2)で表されるアミノ基含有トリアゾール化合物、以下の一般式(4)で表されるアミノ基含有イミダゾール化合物および以下の一般式(5)で表されるアミノ基含有ベンゾイミダゾール化合物からなる群から選ばれる、封止用樹脂組成物。
- 請求項1に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記式(1)におけるBは単結合を表す、封止用樹脂組成物。 - 請求項1または2に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記(C)熱硬化性樹脂は、(C−1)エポキシ化合物または(C−2)ベンゾオキサジン化合物を含む、封止用樹脂組成物。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
さらに(D)無機充填材を含む、封止用樹脂組成物。 - 請求項1ないし4のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記封止用樹脂組成物を175℃、180秒の条件で硬化させた硬化物のガラス転移温度が、250℃以上350℃以下である、封止用樹脂組成物。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記封止用樹脂組成物を、銅板上で175℃、180秒の条件で硬化させた硬化物を得た際に、前記銅板と前記硬化物とのダイシェア強度DS1が5MPa以上となる、封止用樹脂組成物。 - 半導体素子と、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物と、
を備える半導体装置。 - 配線基板と、
前記配線基板の少なくとも一面に搭載された複数の電子部品と、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物を硬化することにより形成され、かつ前記電子部品を封止する封止樹脂と、
を備える車載用電子制御ユニット。
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