JPH02187461A - 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】 （発明の利用分野） 本発明はガラス転移点（以下Ｔｇという）が高く、耐湿
性に優れ、かつ低応力特性に優れた半導体封止用樹脂組
成物に関するものである。

（従来技術） 近年ＩＣ，ＬＳｌｌ　１−ランシスター、ダイオードな
どの半導体素子や電子回路等の封止には特性、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。

しかしながら電子部品の量産性指向、高集積化や表面実
装化の方向に進んで来ておりこれに伴い封止樹脂に対す
る要求は厳しくなってきている。

特に高集積化に伴うチップの大型化、パッケージの薄肉
化や表面実装時における半田浸漬（２００〜３００°Ｃ
）によって装置にクラックが発生し易くなっており信頼
性向上のために半導体封止用樹脂としては耐熱性がクロ
ーズアップされて来ている。

半導体封止用樹脂としては現在エポキシ樹脂が主流であ
るが耐湿性、低応力特性の点で未だ満足されるものは得
られていない。

これらに対処するためにエポキシ系樹脂においてはシリ
コーン化合物等の添加やシリコーン変性エポキシ樹脂の
利用によって低応力特性をもたせる試みがなされている
が、耐熱性という点ではエポキシ樹脂を用いているかぎ
りは改良に限界があり、表面実装時の半田浸漬後の信頼
性の高いものが得られていない。

これらの半田耐熱性に対処するには樹脂特性として低応
力であり、かつＴｇが高く半田浴温度以上であることが
望まれている。

エポキシ樹脂に変わる高耐熱性を有する樹脂としてはマ
レイミド樹脂が注目されてきているが、低応力特性に劣
り、堅くて脆いという欠点や素子との密着性が悪かった
り耐湿性に劣る欠点がある。

このマレイミド樹脂を改良したものとしてポリアミノマ
レイミド樹脂が挙げられているが、これらは堅くて脆い
という欠点は改良されているが低応力特性の面では未だ
不十分である。

ポリアミノマレイミド樹脂を含むマレイミド樹脂の低応
力特性の改善策として各種シリコーン化合物の添加が試
みられているがシリコーン化合物は水の透過率が大きい
ためにポリアミノマレイミド樹脂の耐湿性を低下させて
しまう。

またシリコーンオイルを用いた場合にはオイルのブリー
ドが生じるためにロール滑り、金型汚れを起こしてしま
う。又シリコーンゴムを用いた場合には接着性が低下し
てしまう。

又相溶性を向上させるために末端に一〇Ｈ基、−００Ｈ
，基等の反応性基を持ったシリコーン化合物を添加する
例もあるが成形時にガスが発生し７クレを生じたり、耐
熱性や耐湿性の低下を招き満足のいく性能を発揮できて
いない。

（発明の目的） 本発明は従来のエポキシ樹脂またはシリコーン変性エポ
キシ樹脂の欠点である半田耐熱性を改良するため鋭意検
討を行い完成されたものであり、その目的とするところ
は高Ｔｇであり、耐湿性及び耐熱性に優れ、かつ低応力
特性に優れ、半田浸漬後の信頼性に非常に優れた半導体
封止用樹脂組成物を提供することにある。

（発明の構成） 本発明はビスマレイミドおよび／またはその誘導体と芳
香族ジアミンとの反応により得られるポリアミノマレイ
ミド樹脂（Ａ）と下記式（Ｉ）で示される液状ポリブタ
ジェンとエポキシ樹脂とをエポキシ基／カルボキシル基
の比が２〜１０の割合で反応せしめて得られる付加体（
Ｂ）及び無機充填剤（Ｃ）からなる半導体封止用樹脂組
成物であり、これらの（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）成分を必須と
するものである。

ただしｎ≧０．ｍｌ　（＋は０〜ｎの整数）ｍ＋＋＋＋
ｍ＋＋ｔ＋　ｌ　Ｉｎ　ｔｅｌｌ　ｆｔ＋＊はｌ又は２
又はベンゼン環どうしが直接結合していることを示す。

Ｙは （ｎは５〜５０の整数） （作用） 本発明において用いられるポリアミノマレイミド樹脂は
下記式（Ｉ［）で示される化合物である。

又はベンゼン環とうしが直接結合していることを示すも
のであり、Ｙは上記の各結合基の１種又はそれ以上の結
合基の混合でベンゼン環どうしが結合していることを示
す。

ＲはＨ，ＣＨｓ、ＣＩＨｓを示す。

これらの化合物としては、例えば４．４゛−ジアミノジ
フェニルメタン、４．４’−ジアミノジフェニルエーテ
ル、３．３−ジアミノジフェニルスルホン、２．２−ジ
（ｐ−アミノフェニル）プロパン、３．４．３’、４’
−テトラアミノ−ジフェニルメタンとか、アニリンとホ
ルムアルデヒドから得られるアニリン樹脂などの芳香族
ポリアミンをマレイミド化したものを挙げることができ
る。

本発明に用いられる液状ポリブタジエンーエボキシ樹脂
の付加体は無触媒または触媒の存在下で反応せしめて得
られる反応生成物である。

用いられる液状ポリブタジェンは下記式（Ｉ）で示され
、その重合度ｎは５〜５０の範囲である。

（ｎは５〜５０の整数） 重合度ｎが５以下の場合、硬化樹脂の低応力効果が低下
し、５０以上の場合ではエポキシ樹脂との相溶性が悪く
反応が困難である。

本発明に用いるエポキシ樹脂としては特に制約は無いが
例えばビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、４．
４’−シ（１，２−エポキシエチル）ジフェニルエーテ
ル、４．４°−（１，２−エポキシエチル）ジフェニル
エーテル、レゾルシンのグリシジルエーテルブタジェン
エポキサイド、ビス−（２．３−エポキシシクロペンチ
ル）エーテルプロパン、フロログリシンのジグリシジル
エーテル、メチル７０ログリシンのジグリシジルエーテ
ルなどの２官能のエポキシ化合物、フェノール−ホルム
アルデヒドノボラックのポリグリシジルエーテル、トリ
メチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、グリセ
リンのトリグリシジルエーテル、１．３．５〜トリ（ｌ
，２−エポキシエチル）ベンゼン、ポリアリルグリシジ
ルエーテル エーテルなどの３官能以上のエポキシ化合物が用いられ
る。

これらの化合物は単独もしくは併用して使用することが
できる。

更に液状ポリブタジェンへのエポキシ樹脂の付加量は液
状ポリブタジェン中のカルボキシル基１個に対しエポキ
シ樹脂中のエポキシ基が２〜１０個が好ましい。２個未
満であれば未反応のポリブタジェンが残存し成形時に金
型曇りを起こし、また１０個以上であれば低応力化に効
果がない。

尚、反応方法は無触媒または触媒の存在下、１２０〜２
００℃の任意の温度で溶融粘度の上昇が止まるまでおこ
なわれる。

触媒としては、例えばトリエタノールアミン、トリブチ
ルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、１．４−ジ
アザビシクロ（２．２．２）オクタン、ピリジン、ベン
ジル−ジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）
フェノール、２．４．６−）リス（ジメチルアミノメチ
ル）フェノールなどの３級アミン、トリフェニルホスフ
ィンなどのホスフィン類、又はこれらの塩が使用できる
。

この液状ポリブタジェン−エポキシ樹脂の付加体（Ｂ）
はポリアミノマレイミド樹脂（Ａ）１００重量部に対し
１０〜５０重量部が好ましい。

１０重量部未満であれば低応力化や耐湿性に効果なく、
また５０重量部以上であればＴｇが低下してしまう。

本発明に用いる無機充填剤としてはシリカ粉末、アルミ
ナ、三酸化チタン、水酸化アルミニウム水和物、酸化チ
タン等が挙げられ、これらを単独又は２種以上混合して
用いることが可能である。

これら無機充填剤のうち半導体封止用材料１ｔ１成物と
してはシリカ粉末が好んで用いられる。

尚、無機充填剤の配合量はポリアミノマレイミド樹脂（
Ａ）に対して５０〜６００重量部配合することが好まし
い。

５０重量部以下では硬化した樹脂の特性が不十分であり
、６００重量部以上であれば成形性が悪くなってしまい
実用に適さない。

又これらの必須成分以外のものとして成形材料化に際し
て硬化促進剤、滑剤、難燃化剤、離型剤、シランカッブ
リング剤等を適宜配合添加することができる。

本発明の半導体封止用樹脂組成物を成形材料として製造
する一般的な方法としては、これらの必須成分に各種添
加剤を加えて均一に混合した組成物を二＝−ダー、熱ロ
ール等により混線処理を行い、冷却後粉砕して成形材料
とする。

得られた成形材料を半導体の封止用としてもちいれば高
Ｔｇであり、シリコーン系化合物を使用していないため
に耐湿性に優れ、しかも低応力特性に優れ、非常に信頼
性の高い半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。

（実施例） 参考例１〔ポリアミノマレイミド樹脂（Ａ）の合成〕４
．４゛−ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）１７重量
部を１５０℃で加熱融解し、これを撹拌しなからＮ、Ｎ
’−４，４″−ジフェニルメタンビスマレイミド（ＢＭ
Ｉ）８３重量部を徐々に添加しポリアミノマレイミド樹
脂（Ａ）を得た。

得られた樹脂の融点は９７℃であった。

参考例２〔付加体（Ｂ）の合成〕 平均重合度２０の両末端にカルボキシル基をもつ液状ポ
リブタジェン１００重量部にトリエタノールアミン１重
量部を添加した後９０℃に加熱した。

これにエポキシ当量１９０のビスフェノールＡのジグリ
シジルエーテル型エポキシ樹脂１５０重量部を３０分に
わたって滴下し、その後糸を１６０℃に昇温しで溶融粘
度の上昇が止まるまで反応を続けた。冷却後粘度が２５
℃で３２５００ｃｐｓの付加体ＣＢ）を得た。

実施例１〜４ 第１表に示す配合で、参考例１及び参考例２によってえ
られたポリアミノマレイミド樹脂、付加体及びシリカ粉
末に硬化促進剤、アミノシラン、着色剤および離型剤を
配合し、熱ロールで混練し成形材料を得た。

得られた成形材料をトランスファー成形により１８０°
０．３分で成形いさらに１８０°０．８時間後硬化を行
い特性を評価した。結果を第１表に示す。

比較例１．２ 実施例１において付加体の添加量を第１表に示す量に変
えて同様に成形して特性を評価した。結果を第１表に示
す。

比較例３ 実施例１においてシリカ粉体の添加量を第１表に示す量
に変えて同様に成形したが、均一な成形品が得られなか
った。

（以下余白） 比較例４ 実施例１において付加体をシリコーンオイルに変えて同
様に成形して特性を評価した。

結果を第１表に示す。

（発明の効果） 本発明による半導体封止用樹脂組成物を用いた硬化物は
高Ｔｇであり、耐湿性及び熱時の強度に優れているため
封止体の耐半田クラック性が良く、かつ低応力であり耐
ヒートサイクル性にも優れており、半導体封止用樹脂組
成物として非常に信頼性の高い優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）ビスマレイミド及び／またはその誘導体と
   芳香族ジアミンとの反応により得られるポリアミノマレ
   イミド樹脂１００重量部 （Ｂ）下記一般式（ I ）で示される液状ポリブタジエ
   ンとエポキシ樹脂とをエポキシ基／カルボキシル基の比
   が２〜１０の割合で反応せしめて得られる付加体１０〜
   ５０重量部 ▲数式、化学式、表等があります▼…（ I ） （ｎは５〜５０の整数） （Ｃ）無機充填剤５０〜６００重量部 を必須成分とする封止用樹脂組成物。