JPH01213335A - 半導体封止用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低応力、低熱膨張率で、なおかつ耐熱性を損
なうことなく、耐熱衝撃性、半田耐熱性に優れた、高信
頬性を要求される半導体等電子部品の封止用に適した半
導体封止用樹脂組成物に関するものである。

［従来の技術］ 近年、半導体を封止する方法としてエポキシ樹脂に代表
される熱硬化性樹脂を使用したいわゆるプラスチック封
止が原料の低度、大量生産に適するといった経済的利点
をいかして広く実用化されている。特に多官能エポキシ
樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、無機質充填材を主
成分とした樹脂組成物が耐熱性、成形性、電気特性に優
れているため封止樹脂の主流となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、半導体チップの高集積化が進み、それに伴いチッ
プサイズが大型化してきた。またパッケージの形状は基
板への高密度実装化、表面実装化に伴い、チップの大型
化とは逆にフラットパッケージに見られる如く小型化・
薄型化の傾向にある。このため従来の封止樹脂では見ら
れなかった不良現象が派生するようになった。すなわら
、封止樹脂とチップの熱膨張率の差に起因する樹脂の応
力がチップの大型化、樹脂層の薄肉化のため、熱衝撃に
よりパンシベーション膜のクランク、あるいは封止樹脂
のクラックといった破壊現象を引き起こし、又表面実装
化に伴いパッケージそのものが半田浴温度にさらされる
ため、パッケージ内の水分が急激に膨張し、パッケージ
にクランクといった破壊現象を引き起こし、半導体の耐
湿性を低下さき、ひいては信幀性を低下させる原因とな
っている。従って、封止樹脂としてはこの応力の小さく
、半田耐熱性の優れた封止樹脂の開発が望まれている。

応力を小さくする方法としては、樹脂の熱膨張率を小さ
（してチップのそれとの差を小さ（する事が考えられる
が、樹脂の熱膨張率とチップのそれとの差は太き（、こ
れを縮めるためには熱膨張率の小さい無機質充填材を樹
脂中に多量に使用しなければならないが、現在すでにか
なり多量の無機質充填材が使用されていて、更にこれを
増量する事は成形性の悪化の原因となる。一方、樹脂の
弾性率を下げて応力を小さくするという目的で可塑材を
添加したり、可撓性を有したエポキシ樹脂あるいはフェ
ノール樹脂を用いたりする事が試みられたが、この方法
により得られた硬化物は耐熱性の点で問題があった。

また特開昭５８−１０８２２０に代表される如くゴム粒
子を封止樹脂中に分散させる事により耐熱性を保持しつ
つ、耐クランク性を付与する方法等も発明されているが
、半田浴の如き封止樹脂のガラス転移温度を超える高温
における耐衝撃性に劣る等いくつかの問題点があった。

本発明は、高集積回路等の高い信頼性を要求される半導
体の封止用樹脂に対して要求されている、応力が小さく
耐熱衝撃性、更に半田耐熱性等に優れた半導体封止用樹
脂組成物を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明者は種々検討した結果、マレイミド樹脂及びこれ
と反応する活性−〇Ｈ基を２ヶ以上有しかつ分子構造中
にフェニル基を繰り返し単位として含有するアラルキル
樹脂とを硬化反応せしめたものが応力を小さくし、耐熱
衝撃性に有効であり、半田耐熱性に優れた樹脂を提供す
ることを見出した結果、本発明に達した。

即ち、本発明はマレイミド樹脂と、フェノールアラルキ
ル樹脂およびまたはレゾルシンアラルキル樹脂を必須成
分とする半導体封止用樹脂組成物である。

本発明において用いられるマレイミド樹脂は、一般式（
Ｔ）で示される。

（Ｒは少なくとも２ヶの炭素数を有する２価の有機基を
表す） このようなビスマレイミドとしては、例えば、Ｎ、Ｎ’
−エチレンビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’−ヘキサメチレン
ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイ
ミド、Ｎ、Ｎ’　−ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ
、Ｎ’−４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、
Ｎ、Ｎ’−４，４°−ジフェニルメタンビスマレイミド
、Ｎ、Ｎ“−メチレンビス（３−クロロ−ｐ−フェニレ
ン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’−４，４”−ジフェニル
スルフォンビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’−４，４”−ジシ
クロへキシルメタンビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’−α、α
’　−４，４’−ジメチレンシクロヘキサンビスマレイ
ミド、Ｎ、Ｎ’−ｍ−メタキシレンビスマレイミド、Ｎ
、Ｎ’−４，４’−ジフェニルシクロヘキサンビスマレ
イミドなどがある。

本発明に用いるアラルキル樹脂は活性−ＯＨＭを２ヶ以
上有し、かつ分子構造中に を繰り返し単位として有する。フェノールアラルキル樹
脂はアラルキルエーテルとフェノールを反応させた樹脂
で、具体的にはザイロツタχＬ−２２５（三井東圧化学
■、軟化点８５℃〜１０５°Ｃ）が挙げられる。又本発
明に用いるレゾルシンアラルキル樹脂はアラルキルエー
テルとレゾルシンを反応させた樹脂で、具体的にはレゾ
ルシンザイロツタ（三井東圧化学■、軟化点８５°Ｃ〜
１０５°Ｃ）が挙げられる。

これらアラルキル樹脂の使用量は、通常マレイミド樹脂
１００１重量部に対してｌθ〜５００重星部の範囲であ
る。

本発明において、樹脂組成物を硬化せしめるにあたって
は硬化促進剤としてホスフィン項を用いると良い。ホス
フィン類としては、例えばトリフェニルホスフィン、ト
リー４−メチルフェニルホスフィン、トリー４−メトキ
シフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオ
クチルホスフィン、トリー２−シアノエチルホスフィン
などをあげることができる。ホスフィン類の使用量はマ
レイミド樹脂とフェノールアラルキル樹脂およびまたは
レゾルシンアラルキル樹脂の総量１００重量部に対し０
．１〜１０重量部が好ましい。

又必要に応じて有機過酸化物を併用することもできる。

有機過酸化物としては、ジーＬ−ブチルパーオキサイド
、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキ
サイド、　１．３−ビス＝（を−ブチルパーオキシ−イ
ソプロピル）ベンゼン、１．１−ジ−ｔ−ブチルパーオ
キシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１．１
−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサンなどのジア
ルキルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエートな
どのアルキルパーエステルをあげることができる。

有機過酸化物の添加量は、マレイミド樹脂１００重量部
に対し０．１〜５重量部が好ましい。

本発明の組成物は前述のものの外、必要に応じてエポキ
シ樹脂、シリコーンオイル、充填剤、シランカップリン
グ剤、離型剤、着色剤、難燃剤などを配合し、混合、混
練し成形材料とする。

〔実施例］ 実施例１〜２ 第１表に示す配合で、マレイミド樹脂、フェノールアラ
ルキル樹脂、レゾルシンアラルキル樹脂、硬化促進剤、
有機過酸化物、シリカ粉末、シランカップリング剤、ワ
ックス、着色剤、難燃剤を配合し、ロール混練して成形
材料を得た。

比較例１ 第１表に示す配合で、マレイミド樹脂、ノボラックフェ
ノール樹脂を実施例と同様に配合、混練し成形材料を得
た。

比較例２ 第１表に示す配合で、エポキシ樹脂、ノボランクフェノ
ール樹脂を実施例と同様に配合、／Ｉｉ練し成形材料を
得た。

各成形材料を用い、トランスファー成形（１８０°Ｃ１
３０ｋｇ／ｃｄ　　３分間）により、試験用の１００ピ
ンフラツトパツケージ（２０ｓ鵬Ｘ３０ｍ５Ｘ　２．５
ｍｍ、　１０１ＩＩＬＩＩ×１０１ＩＩｌの試験用素子
搭′Ｒ）及び物性測定用の試験片を成形し、１８０℃で
６時間後硬化した。

試験結果を表−２に示す。

＊１ジフェニルメタンビスマレイミド　　三井東圧化学
■本２ザイロンクＸＬ−２２５ ＊３レゾルシンザイロック ＊４ＰＮ　　　　　　　　　　　　　　　　日本化薬味
＊５ＥＯＣＮ　　　　　　　　　　　　　　日本化薬■
ＥＯＣＮをシリコーン変性表−２ にｆＬ＾、し、クランクの発生数を数える。

〔発明の効果〕

実施例及び比較例にて説明した如く、本発明に従うと、
従来主として用いられて来た多官能エポキシ樹脂、ノボ
ラックフェノール樹脂を主成分とした封止樹脂に比較し
てガラス転位温度が高く、低熱膨張である。又、マレイ
ミド樹脂とノボラックフェノール樹脂を主成分とした封
止樹脂に比較して吸水率が小さく、可撓性に富み、低応
力化されており、半田耐熱性に優れている。

この樹脂組成物を集積度の高い大型の半導体装置、ある
いは表面実装用半導体装置の封止に用いた場合、優れた
信鎖性を得ることが出来、工業的に有益な発明であると
いえる。

特許出願人　三井東圧化学株式会社 手／１＋５￥主甫正書（自発） 昭和６３年６月２１日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第３７５２１号 ２、発明の名称 半導体封止用樹脂組成物　　　　　 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都千代田区霞が関三丁目２番５号名称（３１
２）　　三井東圧化学株式会社４、補正により増加する
請求項の数　零５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の第２頁第１４〜１５行に「−クラック、
あるいは−・・・」とあるを「−・・−クランク、アル
ミ配線のスライドあるいは−・」と訂正ｔ＃ゝ＼（２）
同第６頁の第１行と２行の間に次の文を挿入する。

「これらマレイミド化合物は単独でまたは２種以上併用
して使用できる。また必要に応じて、上記（＋）以外の
マレイミド化合物を１種以上併用してもよい、」 （３）同第６真下から３行に「囲である。」とあるを次
のように訂正する。

「囲である。

本発明の樹脂組成物を製造するには例えば後述の実施例
のように各成分を配合、混練してもよいし、マレイミド
をフェノールアラルキル樹脂および又はレゾルシンアラ
ルキル樹脂に溶解させた後、配合混練してもよい、」 （４）同８頁第２〜３行に「本発明の−−−−−・・・
−・・・・・、シリコーンオイル・・・−・・・・」と
あるを次のように訂正する。

［更にアゾビスイソブチロニトリルのごときアゾ化合物
、イミダゾール類、３級アミン類、４級アンモニウム塩
、有機金属化合物等の硬化促進削を併用することもでき
る。

本発明の組成物は前述のものの外、必要に応じてエポキ
シ樹脂、フェノールアラルキル樹脂またはレゾルシンア
ラルキル以外のフェノール樹脂たとえばノボラック型フ
ェノール樹脂、アミン類、各種反応希釈剤、シリコーン
オイル・・・−”−”　Ｊ以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マレイミド樹脂と、フェノールアラルキル樹脂お
   よびまたはレゾルシンアラルキル樹脂を必須成分とする
   半導体封止用樹脂組成物。