JP6943010B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
[1]
(A)エポキシ樹脂、
(B)芳香族アミン系硬化剤、及び
(C)硬化促進剤
を含有してなり(但し、下記式(i)で表される芳香族重合体と下記式(ii)で表されるオルガノポリシロキサンとの共重合体の配合を除く)、上記(A)成分のエポキシ樹脂は、25℃における粘度が0.01〜100,000mPa・sである液状エポキシ樹脂であり、上記(A)エポキシ樹脂中の全エポキシ基1当量に対する上記(B)芳香族アミン系硬化剤中の全アミノ基の当量(全アミノ基中の活性水素のモル数を意味する。)の比が0.7〜1.5であり、上記(C)硬化促進剤がテトラフェニルホスホニウムアリールボレートからなるエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止されたことを特徴とする半導体装置。
[2]
(B)成分が、下記式(1)、(2)、(3)及び(4)で表される芳香族アミン系硬化剤から選ばれる1種又は2種以上である[1]記載の半導体装置。
[3]
(C)成分が、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、または、テトラフェニルホスホニウム−p―トリルボレートである[1]又は[2]記載の半導体装置。
[4]
(C)成分の配合量が、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、0.1〜10質量%である[1]〜[3]のいずれかに記載の半導体装置。
[5]
更に(D)無機充填材を含む[1]〜[4]のいずれかに記載の半導体装置。
[6]
25℃において液状である[1]〜[5]のいずれかに記載の半導体装置。
[7]
更には、(E)成分として、離型剤、難燃剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、接着付与剤及び着色剤の群から選ばれる1種以上の添加剤を含む[1]〜[6]のいずれかに記載の半導体装置。
(A)エポキシ樹脂、
(B)芳香族アミン系硬化剤、及び
(C)硬化促進剤
を含有する。
(A)成分であるエポキシ樹脂は、公知のエポキシ樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェノールフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能フェノール類及びアントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物並びにこれらにリン化合物を導入したリン含有エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
(B)成分である芳香族アミン系硬化剤は、上記(A)成分の硬化剤であり、特に、耐熱性及び保存安定性に優れる芳香環を有するアミン系化合物が挙げられる。具体的には、下記式(1)〜(4)で表される芳香族アミン系硬化剤が挙げられる。
(C)硬化促進剤はアリールボレート塩である。本発明では(C)硬化促進剤としてアリールボレート塩を用いることにより、低温硬化性や粘度増加率の著しい増加がなく樹脂組成物の作業性に優れると共に、接着性、高温・高湿保管後の接着力保持率が高く得られるものであり、本発明の所望の目的・効果を達成することができる。上記アリールボレート塩のアリールボレートの具体例としては、テトラフェニルボレート、テトラパラメチルフェニルボレート(テトラ−p−トリルボレート)、テトラパラフルオロフェニルボレート、テトラメタフルオロフェニルボレート、テトラメトキシフェニルボレート等が挙げられ、これらの中でも、テトラフェニルボレート、テトラ−p−トリルボレートが好ましい。
(D)無機充填材は、エポキシ樹脂組成物の熱膨張率低下や耐湿信頼性向上のために、必要により適宜添加されるものであり、無機充填材としては、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、クリストバライト等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの無機充填材の平均粒径や形状は、用途に応じて選択することができる。なかでも、球状アルミナ、球状溶融シリカ、ガラス繊維等が好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、その他の添加剤として(E)成分を必要に応じて本発明の目的・効果を損なわない範囲で添加することができる。この添加剤としては、例えば、離型剤、難燃剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、接着付与剤、低応力化剤、着色剤等が挙げられる。
実施例1〜13及び比較例1〜6について、下記に示す各成分を表1,2に示す組成で配合して熱硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表1,2中、各成分の量は質量部を示し、モル比は、(A)成分中の全エポキシ基1当量に対する(B)成分中の全アミノ基の当量(全アミノ基中の活性水素のモル数)を示す。
(1)エポキシ樹脂(A1):ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピコート828:三菱化学社製)
(2)エポキシ樹脂(A2):ビスフェノールA型エポキシ樹脂/ビスフェノールF型エポキシ樹脂(ZX1059:新日鉄住金化学社製)
(3)エポキシ樹脂(A3):アミノフェノール型3官能エポキシ樹脂(jER630:三菱化学社製)
(B)アミン系硬化剤
(1)芳香族アミン系硬化剤(B1):3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(カヤハードAA、日本化薬(株)製)
(2)芳香族アミン系硬化剤(B2):ジエチルトルエンジアミン(エタキュアー100、アルバメールコーポレーション社製)
(3)脂環式アミン硬化剤(B3):1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン(1、3−BAC、三菱瓦斯化学社製)
(C)硬化促進剤
(1)テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(C1)(TPP―K:北興化学社製)
(2)テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリルボレート(C2)(TPP―MK:北興化学社製)
(3)トリフェニルホスフィントリフェニルボラン(C3)(TPP―s:北興化学社製)
(4)トリフェニルホスフィン(C4)(TPP:北興化学社製)
(5)2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成社製)
(6)サリチル酸(TCI製)
(D)無機充填材
(1)平均粒径2μmの球状シリカ
(2)平均粒径13μmの球状シリカ(品名:CS−6103 53C、龍森社製)
実施例1〜13及び比較例1〜6の各例において作製した樹脂組成物を、1mm厚の金型に流し込み120℃のオーブンに10分間放置し硬化性の評価を行った。オーブンから取出し室温の状態に冷却後、表面にタックが無いものを「○」と評価し、表面上にタックがある又は未硬化のものを「×」と評価した。その結果を表1,2に記載した。
実施例1〜13及び比較例1〜6において作製した直後の樹脂組成物の粘度(以下、初期粘度という。単位:mPa・s)について、JIS Z 8803:2011に準じ、25℃の測定温度で、円錐平板型回転粘度計(E型粘度計)を用いて、各例の樹脂組成物(試料)をセットして2分後の値を測定した。また、各例の樹脂組成物を25℃で8時間保持した後の粘度も同様に測定し、粘度増加率(単位:%)を下記式によって算出した。
実施例1〜13及び比較例1〜6の各例のエポキシ樹脂組成物については、硬化前の組成物が25℃で液状であるため、各例のエポキシ樹脂組成物を120℃×1時間で成型をし、下記試験に供するための試験片を作製した。
10×10mmの大きさのシリコンチップ上に被着面積4mm2となるように、上記硬化条件にて接着性試験用テストピースを作製した。このテストピースを用いて、ボンドテスターDAGE−SERIES−4000PXY(DAGE社製)で、接着性の評価として、150℃での剪断接着力を測定した。なお、テストピースのフレームと樹脂の接着面積は10mm2である。結果を表1,2に記載した。
実施例1〜13及び比較例1〜6において調製した各エポキシ樹脂組成物を用いて、各エポキシ樹脂組成物の試験片を120℃で1時間加熱して硬化させた。この硬化後、更に、得られた試験片を85℃/85%RHで24時間保管後、室温の状態まで冷却して、上記の初期値の測定方法と同様に、剪断接着力を測定した。高温・高湿保管後の接着力保持率(%)は、下記式により算出した。各試験片の高温・高湿保管後の接着力保持率を表1,2に記載した。
Claims (7)
- (A)エポキシ樹脂、
(B)芳香族アミン系硬化剤、及び
(C)硬化促進剤
を含有してなり(但し、下記式(i)で表される芳香族重合体と下記式(ii)で表されるオルガノポリシロキサンとの共重合体の配合を除く)、上記(A)成分のエポキシ樹脂は、25℃における粘度が0.01〜100,000mPa・sである液状エポキシ樹脂であり、上記(A)エポキシ樹脂中の全エポキシ基1当量に対する上記(B)芳香族アミン系硬化剤中の全アミノ基の当量(全アミノ基中の活性水素のモル数を意味する。)の比が0.7〜1.5であり、上記(C)硬化促進剤がテトラフェニルホスホニウムアリールボレートからなるエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止されたことを特徴とする半導体装置。
- (C)成分が、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、または、テトラフェニルホスホニウム−p―トリルボレートである請求項1又は2記載の半導体装置。
- (C)成分の配合量が、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、0.1〜10質量%である請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体装置。
- 更に(D)無機充填材を含む請求項1〜4のいずれか1項記載の半導体装置。
- 25℃において液状である請求項1〜5のいずれか1項記載の半導体装置。
- 更には、(E)成分として、離型剤、難燃剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、接着付与剤及び着色剤の群から選ばれる1種以上の添加剤を含む請求項1〜6のいずれか1項記載の半導体装置。
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