JPH01242656A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - 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〕 本発明は型汚れ、樹脂パリ、成形ボイドの発生が少なく
捺印性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。

〔従来技術〕

近年ＩＣ，ＬＳＩ、トランジスター、ダイオードなどの
半導体素子や電子回路の樹脂封止には特性、コスト等の
点からエポキシ樹脂組成物が多量にかつ最も一般的に用
いられている。しかし電子部品の量産性指向、軽薄短小
化、集積度の増大等に伴ない封止樹脂に対する要求は厳
しくなって来ており、成形加工性、捺印性、耐湿性、耐
衝撃性の改良が強く望まれている。

耐湿性や耐衝撃性の改良のため、シリコーンオイル、シ
リコーンゴム等のシリコーン化合物、合成ゴム、熱可塑
性樹脂等の添加が一般に行われる。

これ等の添加剤を用いないエポキシ樹脂組成物において
も型汚れ、樹脂パリの発生、ボイドの発生や捺印性不良
が発生し易く、これらの添加剤の使用により型汚れ、樹
脂パリの発生、成形ボイド発生、捺印性不良は更に悪化
する方向にある。

型汚れ、捺印性が悪くなるのは成形加工時これらの成分
が成形品表面に浮き出すためであり、樹脂パリ、成形ボ
イドが増大するのはこれらの成分がエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂との相溶性が悪いためである。

上記の問題点を改良すべく種々の検討が行なわれており
、成形加工性、捺印性等に効果のあるものとしてはシリ
コーンとポリアルキレンオキサイドの共重合体から成る
シリコーンオイルがすでに提案されている（特開昭６０
−１３８４１号公報。

特公昭６２−６１２１５号公報）が、これらは成型加工
性、捺印性の向上に効果は認められるものの、いまだ改
善効果が不充分であり、いまだ有効な手段が見い出され
ていない。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みなされたちので、樹脂封
止に用いるエポキシ樹脂組成物として特殊なアルキレン
オキサイドを用いることにより型汚れ、樹脂パリ、成形
ボイドがすくなく、更に捺印性に優れた半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を提供することにある。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は、 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）フェノール樹脂 （Ｃ）一般式（１） で表わされるポリアルキレンオキサイド（［１）無機充
填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対して一般式（１）で表
さされるポリアルキレンオキサイド（Ｃ）　を０．０５
〜５重量％含有することを特徴とする半導体封止用樹脂
組成物に関するものである。

本発明で用いられる（Ａ）成分としてエポキシ樹脂は１
分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂で
あればいかなるものでも良く、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、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、タレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ
、これらのエポキシ樹脂は１種又は２種以上混合して用
いることが出来る。これらのエポキシ樹脂の中でもエポ
キシ当ｆｆ１１５０〜２５０、軟化点６０〜１３０″Ｃ
でＮａ”、ＣＩ−等のイオン性不純物を出来る限り除い
たものが好ましい。

本発明で用いられる（Ｂ）成分としてのフェノール樹脂
は上記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり
、フェノールノボラック、タレゾールノボラックおよび
これらの変性樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種
以上混合して用いられる。これらのフェノール樹脂の中
でも水酸基当量が８０〜１５０、軟化点が６０°Ｃ〜１
２０　”ＣでＮａ・、ｃｚ”等のイオン性不純物を出来
る限り除いたちのが好ましい。

本発明で用いられる（Ｃ）成分としてのポリアルキレン
オキサイドは成形時の型汚れ、樹脂パリ、成形ボイドの
低減および捺印性の向上のため必須のものである。この
ポリアルキレンオキサイドは一般式Ｒ＋０（ＣｚＬＯ）
−（ＣＪａＯ）ｂＬで表わされ、式中Ｈｓ Ｒ１はＣＨｌＣＨ−ＣＩｌｚ、ＣＨｚ＝Ｃ−ＣＨｔ−、
ＣＨえ−Ｃ）Ｉ−。

ＣＩ（。

ＣＨ！・Ｃ−の中から選ばれた不飽和二重結合を有ずる
有機基、ｈはｃ、Ｈｆｆｉ、、。ｌ−＋　Ｃ，Ｈｚ、、
＋Ｃ−，Ｃ１Ｈｓ−の中から選ばれた有機基、ａおよび
ｂは０以上の整数、ａ＋ｂは１以上の整数、ｎは１以上
の整数をそれぞれ示す。

本発明で用いられる（Ｃ）成分としてのポリアルキレン
オキづイドは、樹脂組成物に対して０．０５〜５重量％
の範囲で配合する必要があるが、その理由は、配合量が
０．０５重量％を上堰ると成形時の型汚れ、樹脂パリ、
成形ボイドの低減および捺印性向上の効果が不充分とな
り、又５重量％を１廻ると耐湿性、耐熱衝撃性が低下す
るためである。

本発明で（Ｃ）成分として用いられる　アルキレンオキ
サイドは、成形時の型汚れ、樹脂パリ、成形ボイド、捺
印性の向上に顕著な効果を有するが、その理由は、アル
キレンオキサイドの一方の末端に付いているビニル基、
アリル基等の不飽和二重結合を有する有機基がエポキシ
樹脂、フェノール樹脂のベンゼン環との親和性が良好で
あり、又もう一方の末端のアルコキシ基、フェノキシ基
等の有機基が無機充填剤との親和性が良好であるため、
アルキレンオキサイドが界面活性剤的な働らきをし、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤との間の相溶
性を改善するためと考えられる０本発明で用いられるア
ルキレンオキサイドは適宜添加されるワックス類、合成
ゴム、シリコーン化合物等とエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、無機充填剤との間の相溶性向上にも顕著な効果が
あるが、これは本発明に用いられるアルキレンオキサイ
ドが極性と非極性の部分を適度に存しているため、界面
活性剤的な働らきをするためと考えられる。

又、本発明で用いられるアルキレンオキサイドＨｉ の両末端は、ＣＨｚ−ＣＨ−ＣＨｔ−、ＣＨｔ＝Ｃ−Ｃ
Ｈｔ−ＣＨｚ・ＣＩ＋−。

Ｌ Ｃ）ｌ！・Ｃ−の中から選ばれた不飽和二重結合を有す
る１種のをｍ基オヨびＣ，Ｈｇ−、ｔ−、Ｃｌ１）Ｉｚ
、、ｔＣ−、Ｃａ２（ｓ−の中から選ばれた１種の有機
基に限定されるが、その理由は上記の相溶性改善のため
と耐湿性改善のためであり、末端を機基（Ｃ，ＯＺ・・
じ・Ｃ，、Ｈｘ−＋−Ｃ−，Ｃ＊）Ｉｓ−）の代りに水
素基を有する７置 ルキレンオキサイドでは耐湿性が著しく低下するためで
ある。

本発明で用いられる（Ｄ）成分としての無機充填剤とし
ては結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、炭酸カルシウ
ム、タルク、マイカ、ガラス繊維等が挙げられこれらは
単独又は２種以上混合して使用される。

これらの中で特に結晶シリカ又は溶融シリカが好適に使
用される。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ａ＞エ
ポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）ＣＨ１ 分子鎖の両末端にＣＨｇ＝ＣＨ−Ｃｕｔ−、ＣＨｉ＝Ｃ
−ＣＨｔ−、ＣＨｔ・Ｃｕ。

ＣＨ−、ＣＨｔ・Ｃ−の中から選ばれた不飽和結合を有
する１種の有機基及びＣａｔ（ｚ＊＊ｔ＋　Ｃ＊Ｈｆｆ
ｉａ＊ＩＣ−＋Ｃ，Ｈ，−の中から選ばれた１種の有機
基を有するポリアルキレンオキサイド、（Ｄ）無機充填
材を必須成分とするが、必要に応じてＢＤＭＡ等の第３
級アミン類イミダゾール類、１．８−ジアザビシクロ（
５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィン
等の有機リン化合物等の硬化促進剤、天然ワックス類、
合成ワックス類等の離型剤、ヘキサブロムベンゼン、デ
カブロムビフェニルエーテル、二酸化アンチモン等の難
燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、シラン
カフプリング剤その他合成ゴム、シリコーン化合物、熱
可塑性樹脂等を適宜添加配合することが出来る。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を製造する場
合の一般的な方法としては、所定の組成比の原料をミキ
サー等によって十分均一混合した後、更にロールやニー
グー等により溶融混合処理し、次いで冷却固化させ適当
な大きさに粉砕することにより、容易に行なうことが出
来る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、分子鎖の両末端に特定の有機基を有する特殊なアル
キレンオキサイドを用いており、特殊なアルキレンオキ
サイドの界面活性剤的な働らきにより、必須成分として
配合されるエポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤
の間の相溶性改善及び、上記必須成分と適宜添加される
ワックス類０合成ゴム、シリコーン化合物、熱可塑性樹
脂等の添加剤との相溶性改善が図られ、又、アルキレン
オキサイドの分子鎖の末端に、耐湿性に悪影響を及ばず
水素基を有しないため、耐湿性を損なうことなく成形時
の型汚れ、樹脂パリ、成形ボイド及び捺印性に優れた封
止樹脂が得られる。

〔実施例〕

実施例１ タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量２１
０、軟化点７８°Ｃ）８５部、臭素化フェノールノボラ
ック樹脂（臭素含有１１３０重量％９エポキシ当量２７
０、軟化点７１°Ｃ）１５部、フェノールノボラック樹
脂（水酸基当量１０５、軟化点９５°Ｃ）５０部、アル
キレンオキサイド〔構造式Ｃ）Ｉ□−ｃｏ−ｃｏ、−ｏ
（−ｃ、ｉｔ、ｏ熔四〕１７部（３重量％）、溶融シリ
カ粉末３７０部、トリフェニルホスフィン２．５部、カ
ルナバワックス３部、カーボンブラック３部、シランカ
ンブリング則２部、二酸化アンチモン２０部を常温で十
分混合し、さらに（）５°Ｃ〜・１００°Ｃで混練し、
冷却した後粉砕しタブレット化して本発明の半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を得た。

この材料の型汚れ性、樹脂パリをトランスファー成形機
（成形条件：金型温度１７５　”Ｃ１硬化時間２分）を
用いて判定すると共に、得られた成形品を１７５°Ｃ１
４時間後硬化し、パッケージの内部ボイド、捺印性、耐
湿性を評価した。

その結果を第１表に示したが、本発明の顕著な効果が認
められた。

実施例２ ド変えた以外は実施例１と同様にして本発明の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を得、同様の評価を実施した。

その結果を第１表に示したが本発明の顕著な効果が認め
られた。

比較例１ 実施例１においてアルキレンオキサイドを除いた以外は
実施例１と同様にして半導体封止用エポキシ樹脂組成物
を得、同様の評価を実施した。その結果を第１表に示す
。

比較例２ 実施例１においてアルキレンオキサイド配合量を１７部
（３重量％）から３５部（６重量％）に変えた以外は実
施例１と同様にして半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
得、同様の評価を実施した。

その結果を第１表に示す。

比較例３ 実施例２においてアルキレンオキサイドの配合量をｉｏ
部（１１，８重１％）から０．２部（０，０４重量％）
に変えた以外は実施例１と同様にして半鐸体封止用エポ
キシ樹脂組成物を得、同様の評価を実施した。

その結果を第１表に示す。

比較例４ タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１２１
５、軟化点８０℃）１００部、ノボランク型フェノール
樹脂５５．６部、次式で示されるシリコーンオイル（粘
度１２００センチストークス）５．６部（１重量％）、
溶融シリカ粉末３８９部、および高級脂肪酸エステル５
．６部を常温で十分混合し、更に９０〜９５゛Ｃで混練
した後粉砕しタブレフト化して半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を得、同様の評価を実施ｊ、た。

その結果を第１表に示す。

（但し式中 Ａ　：　＋Ｃ）ｌ　ｔｈＯＨ〜ＣＩＩ□Ｃ）ｌｒｏ　Ｒ
＋ＣＨｚＣＨＯ出１１゜ＣＨ３ １、ｍ、ｎは１以上の整数を示す。） 比較例５ タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量２２
０、軟化点８０°Ｃ）７５部、臭素化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（臭素含有量４５重Ｙ％、エポキシ当景
４００、軟化点７０°Ｃ）２５部、フェノールノボラッ
ク樹脂（水酸基当量１０４、軟化点９０”Ｃ）５０部、
溶融シリカ粉末４２０部、２−メチル−４−イミダゾー
ル１部、カーボンブラック２部、二酸化アンチモン２０
部、次式で示されるシリコーンオイル（粘度３５００セ
ンチストークス）２部（０，３重量％）を常温で十分混
合し更に８０〜９０°Ｃで混練した後粉砕しタブレット
化して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得、同様の評
価を実施した。

その結果を第１表に示す。

Ｃ：　＋　ＣＩ（、％　Ｏ＋Ｃ，）１４０　ｄ　Ｃ，Ｈ
，Ｏｉ　Ｃｌ＋。

を示す、） 表−１ ｍ１型曇りが発生するまでの成形ショツト数にて判定 傘２得られた成形品のベント部分の樹脂パリの長さを測
定 市３成形品の表面をサンドペーパーで約０．５　ｍ研磨
し、０．１鴫φ以上のボイドの数を顕微鏡にて観察した
。観察した成形品数はｎ　＝　１００で表中には成形品
１個当りのトータルボイドの平均個数を示す。

本４１０シツツト目の成形品を使用し、捺印後セロテー
プをはる、このセロテープをはがした時捺印が取られた
数で判定、表中には成形品５０個中捺印のはがれた成形
品個数を示す。

寧５　成形品１００個（後硬化１７５°Ｃ４Ｈ）につい
て１２０℃の高圧水蒸気下で１０００時間の耐湿テスト
を行ない不良個数を調べた。

表中は１００個中の不良個数を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）フェノール樹脂 （Ｃ）一般式（Ｉ） Ｒ＿１Ｏ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ａ（Ｃ＿３Ｈ＿６Ｏ）＿
   ｂＲ＿ｚ・・・（１）〔式中▲数式、化学式、表等があ
   ります▼、 ａ及びｂは０以上の整数、ａ＋ｂは１以上の整数、尚Ｒ
   ＿２においてｎは１以上の整数〕で表わされるポリアル
   キレンオキサイド （Ｄ）無機充填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対してポリアルキレンオ
   キサイド（Ｃ）を０．０５〜５重量％含有することを特
   徴とする半導体封止用樹脂組成物。