JPH0258523A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
詳しくは、Tgが高くてハンダリフローもしくはハンダ
浴浸漬温度での強度が強く、しかも吸湿性が少くて、吸
湿後のハンダ処理によるパッケージクラックの人いりに
くい半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
浴浸漬温度での強度が強く、しかも吸湿性が少くて、吸
湿後のハンダ処理によるパッケージクラックの人いりに
くい半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
[従来の技術]
従来、半導体封止には、オルトクレゾールノボランク樹
脂とエピハロヒドリンから製造されたエポキシ樹脂にフ
ェノールノボラック樹脂を加え、硬化促進剤、無機充填
材を混合したエポキシ樹脂組成物が用いられ、おもにト
ランスファー成形により半導体素子の封止が行われてき
た。
脂とエピハロヒドリンから製造されたエポキシ樹脂にフ
ェノールノボラック樹脂を加え、硬化促進剤、無機充填
材を混合したエポキシ樹脂組成物が用いられ、おもにト
ランスファー成形により半導体素子の封止が行われてき
た。
近年、半導体素子が高集積、大型化し、さらに多ビンの
フラットパッケージが実用化されて厚さが薄くなるに従
い、パッケージ及び封止樹脂にかかる応力が大きくなっ
てきた。とくに、封止樹脂が水分を吸湿した状態で、実
装のためハンダリフローまたはハンダ浴(215〜26
0℃)を通す工程で熱応力を強くうけ、パッケージにタ
ラックを生ずる問題が生じてきた。
フラットパッケージが実用化されて厚さが薄くなるに従
い、パッケージ及び封止樹脂にかかる応力が大きくなっ
てきた。とくに、封止樹脂が水分を吸湿した状態で、実
装のためハンダリフローまたはハンダ浴(215〜26
0℃)を通す工程で熱応力を強くうけ、パッケージにタ
ラックを生ずる問題が生じてきた。
このような問題を解決するには、樹脂のガラス転移点を
上げて、高温のハンダで処理されても充分な強度を保持
すること、樹脂の吸水率を下げて、封止樹脂の水分の吸
湿を少くすることが必要であるが、従来から用いられて
きたオルトクレゾールノボラックエポキシ樹脂とフェノ
ールノボラック樹脂の組合せでは充分高いガラス転移点
は得られない。
上げて、高温のハンダで処理されても充分な強度を保持
すること、樹脂の吸水率を下げて、封止樹脂の水分の吸
湿を少くすることが必要であるが、従来から用いられて
きたオルトクレゾールノボラックエポキシ樹脂とフェノ
ールノボラック樹脂の組合せでは充分高いガラス転移点
は得られない。
〔発明が解決しようとする課題]
上記問題点を解決するためにポリフェノールのグリシジ
ルエーテルを用いてガラス転移点を上げるこころみか成
されてきた。しかしながら、フェノールの縮合物では吸
水率が上がって、吸湿後のハンダリフローテストで、ク
ランクを生じ、一方、アルキルフェノールの縮合物を用
いると、吸水率は低下するが、置換基の炭素の数が多い
とガラス転移点が低下し、また、アルキル置換基の立体
障害のため反応性が低下し、硬化時間が遅くなったり、
未反応基が残り、架橋密度が上がらないので吸湿後のハ
ンダリフローテストでクランクを生じてしまうという問
題点があった。
ルエーテルを用いてガラス転移点を上げるこころみか成
されてきた。しかしながら、フェノールの縮合物では吸
水率が上がって、吸湿後のハンダリフローテストで、ク
ランクを生じ、一方、アルキルフェノールの縮合物を用
いると、吸水率は低下するが、置換基の炭素の数が多い
とガラス転移点が低下し、また、アルキル置換基の立体
障害のため反応性が低下し、硬化時間が遅くなったり、
未反応基が残り、架橋密度が上がらないので吸湿後のハ
ンダリフローテストでクランクを生じてしまうという問
題点があった。
し課題を解決するための手段]
本発明は、前記課題を解決した次記:
a)m−クレゾールと下記一般式[A]または[B]で
あられされるヒドロキシベンズアルデヒド−1■との縮
合物であるポリフェノール■■―と、エピハロヒドリン
から製造されたポリエポキシ樹脂 HO (式中、Rは水素または一〇CH,1基を表わす。)b
)1分子中に2以上のOH基を存するポリフェノール■
−− C)硬化促進剤 d)無機充填材 を含んでなるギ導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
るものである。
あられされるヒドロキシベンズアルデヒド−1■との縮
合物であるポリフェノール■■―と、エピハロヒドリン
から製造されたポリエポキシ樹脂 HO (式中、Rは水素または一〇CH,1基を表わす。)b
)1分子中に2以上のOH基を存するポリフェノール■
−− C)硬化促進剤 d)無機充填材 を含んでなるギ導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
るものである。
本発明のエポキシ樹脂組成物において、a)成分のエポ
キシ樹脂のエポキシ基1当量に対し、b)成分のポリフ
ェノールのOH基0.5〜2.0当量、およびa)成分
のエポキシ樹脂100重量部に対し、C)成分の硬化促
進剤0.01〜20重量部の割合で配合し、d)成分の
無機充填材を全組成物の、うち50〜90重量%となる
ように配合する。
キシ樹脂のエポキシ基1当量に対し、b)成分のポリフ
ェノールのOH基0.5〜2.0当量、およびa)成分
のエポキシ樹脂100重量部に対し、C)成分の硬化促
進剤0.01〜20重量部の割合で配合し、d)成分の
無機充填材を全組成物の、うち50〜90重量%となる
ように配合する。
本発明において使用されるa)成分のエポキシ樹脂は、
m−クレゾールと下記一般式[A]または[B]であら
れされるヒドロキシベンズアルデヒドとを酸性触媒下で
縮合して得られたポリフェノールを原料に用いる。
m−クレゾールと下記一般式[A]または[B]であら
れされるヒドロキシベンズアルデヒドとを酸性触媒下で
縮合して得られたポリフェノールを原料に用いる。
(式中、Rは、水素または一〇−基を表わす。)上記式
[A]または[B]であられされるヒドロキシベンズア
ルデヒドとしては、サリチルアルテヒド、p−ヒドロキ
シベンズアルデヒド、バニリン、などがあげられる。
[A]または[B]であられされるヒドロキシベンズア
ルデヒドとしては、サリチルアルテヒド、p−ヒドロキ
シベンズアルデヒド、バニリン、などがあげられる。
m−クレゾールと上記アルデヒドとの反応は、酸性触媒
の存在下、該アルデヒド1モルに対しm−クレゾール2
〜100モル、好ましくは、3〜50モルの割合で50
〜180℃、好ましくは60〜130℃の温度で1〜8
時間反応させることにより行われる。反応終了後触媒を
溜去するか、水洗するか、苛性ソーダ、苛性カリ、水酸
化カルシウム、炭酸ソーダ、炭酸水素ナトリウム等のア
ルカリで中和した後、脱水、脱m−クレゾールを行うか
、さらに水不溶の溶剤を加えて水洗、脱溶剤を行う事に
より原料ポリフェノールを得る。この際脱水、脱m−ク
レゾール、脱溶剤等の蒸溜によるプロセスは、230℃
以下で行う事が望ましい。
の存在下、該アルデヒド1モルに対しm−クレゾール2
〜100モル、好ましくは、3〜50モルの割合で50
〜180℃、好ましくは60〜130℃の温度で1〜8
時間反応させることにより行われる。反応終了後触媒を
溜去するか、水洗するか、苛性ソーダ、苛性カリ、水酸
化カルシウム、炭酸ソーダ、炭酸水素ナトリウム等のア
ルカリで中和した後、脱水、脱m−クレゾールを行うか
、さらに水不溶の溶剤を加えて水洗、脱溶剤を行う事に
より原料ポリフェノールを得る。この際脱水、脱m−ク
レゾール、脱溶剤等の蒸溜によるプロセスは、230℃
以下で行う事が望ましい。
上記アルデヒド類は単独、または2種以上併用して用い
られる。
られる。
またm−クレゾールには全体の30%を越えない範囲で
フェノール、0−クレゾール、p−クレゾールを併用す
る場合もある。
フェノール、0−クレゾール、p−クレゾールを併用す
る場合もある。
反応に使用する酸触媒は、硫酸、塩酸、硝酸、臭化水素
、過塩素酸などの鉱酸、もしくは、パラトルエンスルホ
ン酸、ベンゼンスルホン酸等のスルホン酸類、シュウ酸
、コハク酸、マロン酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸
などのカルボン酸類が利用できる。
、過塩素酸などの鉱酸、もしくは、パラトルエンスルホ
ン酸、ベンゼンスルホン酸等のスルホン酸類、シュウ酸
、コハク酸、マロン酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸
などのカルボン酸類が利用できる。
触媒の使用量は、反応条件により異るが、通常はm−ク
レゾール100重量部に対し0,01〜20重量部、好
ましくは0.1〜10重量部用いられる。
レゾール100重量部に対し0,01〜20重量部、好
ましくは0.1〜10重量部用いられる。
この縮合反応は特に溶媒は必要としないがベンゼン、ト
ルエン、キシレン、ブチルエーテル、グライム、テトラ
ヒドロフランのような溶媒を用いてもよい。
ルエン、キシレン、ブチルエーテル、グライム、テトラ
ヒドロフランのような溶媒を用いてもよい。
こうして得られたポリフェノールとエピハロヒドリンを
反応されることにより、エポキシ樹脂を製造する。
反応されることにより、エポキシ樹脂を製造する。
具体的には
(1) ポリフェノール化合物と過剰のエピハロヒド
リンとをアルカリ金属水酸下物の存在下で付加反応させ
、ポリフェノールのエピハロヒドリンの付加反応と、エ
ポキシ環を形成する閉環反応Oを同時に行ってポリエポ
キシ化合物を製造する1段法 (2) ポリフェノールと過剰のエピハロヒドリンと
を塩基性触媒の存在下で付加反応させ、次いでアルカリ
金属水酸化物を添加し閉環反応を行ってポリエポキシ化
合物を製造する2段法が挙げられる。
リンとをアルカリ金属水酸下物の存在下で付加反応させ
、ポリフェノールのエピハロヒドリンの付加反応と、エ
ポキシ環を形成する閉環反応Oを同時に行ってポリエポ
キシ化合物を製造する1段法 (2) ポリフェノールと過剰のエピハロヒドリンと
を塩基性触媒の存在下で付加反応させ、次いでアルカリ
金属水酸化物を添加し閉環反応を行ってポリエポキシ化
合物を製造する2段法が挙げられる。
エピハロヒドリンとしてはエピクロルヒドリン、エピク
ロルヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン、β−メ
チルエピブロモヒドリン、β−メチルエビヨードヒドリ
ン等が挙げられるが、−1にエピクロルヒドリンが使用
される。
ロルヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン、β−メ
チルエピブロモヒドリン、β−メチルエビヨードヒドリ
ン等が挙げられるが、−1にエピクロルヒドリンが使用
される。
また、アルカリ金属水酸化物としては苛性カリ、苛性ソ
ーダが使用でき、これらは固体のままで、あるいは40
〜50%のアルカリ水溶液として添加される。
ーダが使用でき、これらは固体のままで、あるいは40
〜50%のアルカリ水溶液として添加される。
塩基性触媒としてはテトラメチルアンモニウムクロリド
、テ+ラメチルアンモニウムフ゛ロミト、トリエチルメ
チルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウム
アイオダイド、セチルトリエチルアンモニウムプロミド
等の四級アンモニウム塩が使用できる。
、テ+ラメチルアンモニウムフ゛ロミト、トリエチルメ
チルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウム
アイオダイド、セチルトリエチルアンモニウムプロミド
等の四級アンモニウム塩が使用できる。
前記1段法においては60〜150℃、好ましくは80
〜120℃の範囲の温度で反応が行われる。アルカリ金
属水酸化物はポリフェノールの水酸基1当量に対して0
.8〜1.5モル倍、好ましくは0.9〜1.2モル倍
使用する。
〜120℃の範囲の温度で反応が行われる。アルカリ金
属水酸化物はポリフェノールの水酸基1当量に対して0
.8〜1.5モル倍、好ましくは0.9〜1.2モル倍
使用する。
また、前記2段法においては、前段の反応はビハロヒド
リンの使用量は1.3〜20倍モル量、好ましくは1.
5〜14倍モル量であり、過剰に使用したエピハロヒド
リンは蒸留回収することにより再利用可能である。また
、塩基性触媒はポリフェノールのフェノール性水酸基に
対して0.002〜0.5モル%の量使用される。
リンの使用量は1.3〜20倍モル量、好ましくは1.
5〜14倍モル量であり、過剰に使用したエピハロヒド
リンは蒸留回収することにより再利用可能である。また
、塩基性触媒はポリフェノールのフェノール性水酸基に
対して0.002〜0.5モル%の量使用される。
後段の反応は60〜150℃、好ましくは80〜120
℃で行ない、アルカリ金属水酸化物は生成したハロヒド
リンに対して等モル量〜1.1倍モル量用いられる。こ
れら前段および後段の反応はメチルイソブチルケトン、
シクロヘキサノン、トルエン等の不活性有機溶媒の存在
下で行ってもよい。
℃で行ない、アルカリ金属水酸化物は生成したハロヒド
リンに対して等モル量〜1.1倍モル量用いられる。こ
れら前段および後段の反応はメチルイソブチルケトン、
シクロヘキサノン、トルエン等の不活性有機溶媒の存在
下で行ってもよい。
これら(1)および(II)の反応終了後、反応生成物
は温水で洗浄して例えば食塩の如きアルカリ金属塩を除
去し、次いで水を留去して精製する。
は温水で洗浄して例えば食塩の如きアルカリ金属塩を除
去し、次いで水を留去して精製する。
あるいは反応生成物を水に不審または離溶性の有機溶媒
、例えばメチルイソブチルケトン、シクロヘキサンノン
、トルエン等に溶解し、この溶液を水又は温水と接触さ
せて食塩等の無機不純物を水相に熔解し、その後有機溶
媒を留去して精製を行なう。
、例えばメチルイソブチルケトン、シクロヘキサンノン
、トルエン等に溶解し、この溶液を水又は温水と接触さ
せて食塩等の無機不純物を水相に熔解し、その後有機溶
媒を留去して精製を行なう。
b)成分のポリフェノールは、2個以上のOH基を有す
るものであるが、好ましくは3個以上のOH基を存する
ものである。具体的には、フェノール、アルキル置換フ
ェノール、たとえば0−クレゾール、p−クレゾール、
t−ブチルフェノール、クミルフェノール、ビニルフェ
ノールなどのフェノール類と、ホルムアルデヒドとを、
酸性触媒下に縮合して得られるフェノールノボラック樹
脂があげられる。
るものであるが、好ましくは3個以上のOH基を存する
ものである。具体的には、フェノール、アルキル置換フ
ェノール、たとえば0−クレゾール、p−クレゾール、
t−ブチルフェノール、クミルフェノール、ビニルフェ
ノールなどのフェノール類と、ホルムアルデヒドとを、
酸性触媒下に縮合して得られるフェノールノボラック樹
脂があげられる。
このほか、フェノールや置換フェノールとホルムアルデ
ヒド以外のアルデヒド、例えばサリチルアルデヒド、バ
ニリン、テレフタルアルデヒド、ヘンズアルデヒド、ク
ロトンアルデヒド、グリオキザール等とを酸性触媒の存
在下で縮合したポリフェノール化合物、レゾルシンやハ
イドロキノンとホルムアルデヒドを縮合したポリフェノ
ール、ビニルフェノールやイソプロペニルフェノールの
重合物もしくは、これらの化合物と重合性不飽和基をも
つ化合物との共重合体であるポリフェノール等があげら
れる。
ヒド以外のアルデヒド、例えばサリチルアルデヒド、バ
ニリン、テレフタルアルデヒド、ヘンズアルデヒド、ク
ロトンアルデヒド、グリオキザール等とを酸性触媒の存
在下で縮合したポリフェノール化合物、レゾルシンやハ
イドロキノンとホルムアルデヒドを縮合したポリフェノ
ール、ビニルフェノールやイソプロペニルフェノールの
重合物もしくは、これらの化合物と重合性不飽和基をも
つ化合物との共重合体であるポリフェノール等があげら
れる。
なかでも、m−クレゾール及びフェノールの一種または
混合物とサリチルアルデヒド、p−ヒドロキシヘンズア
ルデヒド、バニリンの一種または混合物との縮合により
得られたポリフェノールを用いると、とくにガラス転移
点が高くなり好ましい。とくにm−クレゾールを原料に
用いたポリフェノールは吸水性も下るのでいっそう好ま
しい。
混合物とサリチルアルデヒド、p−ヒドロキシヘンズア
ルデヒド、バニリンの一種または混合物との縮合により
得られたポリフェノールを用いると、とくにガラス転移
点が高くなり好ましい。とくにm−クレゾールを原料に
用いたポリフェノールは吸水性も下るのでいっそう好ま
しい。
b)成分のポリフェノールは、エポキシ樹脂のエポキシ
基1当量に対しポリフェノールのOH基が0.5〜2.
0当量、好ましくは0.7〜1.5当量の割合で配合す
る。
基1当量に対しポリフェノールのOH基が0.5〜2.
0当量、好ましくは0.7〜1.5当量の割合で配合す
る。
C)成分の硬化促進剤は、エポキシ樹脂と多価フェノー
ル化合物の反応を促進し、硬化を速めるものである。
ル化合物の反応を促進し、硬化を速めるものである。
硬化促進剤は二級アミン、三級アミン、イミダゾール、
1.8−ジアザ−ビシクロ−(5,4,O)ウンデセン
−7またはこれらのカルボン酸塩またはBF3塩、有機
ホスフィン、有機ホスフィンアルキルボレート、有機ホ
スファイト、アミンアルキルボレート、シラン化合物が
あげられる。具体的には、例えば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、ヘンシルジメチルアミン、α
−メチルヘンシルジメチルアミンのような第三級アミン
、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダヅール
、2−ウンデシルイミダヅール、2−ヘプタデシルイミ
ダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイ
ミダゾール類BFよ。
1.8−ジアザ−ビシクロ−(5,4,O)ウンデセン
−7またはこれらのカルボン酸塩またはBF3塩、有機
ホスフィン、有機ホスフィンアルキルボレート、有機ホ
スファイト、アミンアルキルボレート、シラン化合物が
あげられる。具体的には、例えば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、ヘンシルジメチルアミン、α
−メチルヘンシルジメチルアミンのような第三級アミン
、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダヅール
、2−ウンデシルイミダヅール、2−ヘプタデシルイミ
ダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイ
ミダゾール類BFよ。
ピペリジン、BF□ ・モノエチルアミン、BF32−
メチルイミダゾール、2,4.6−トリス(ジメチルア
ミノメチル)フェノールの2−エチルヘキサン酸塩、1
.8−ジアザビシクロ=(5゜4.0)ウンデセン−7
の2−エチルヘキサン酸塩、2−メチルイミダゾールア
セテート、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホ
スフィンテトラフェニルボレート、1.8−ジアザビシ
クロ−(5,4,O)ウンデセン−7のテトラフェニル
ボレート、ピリジンのテトラフェニルボレート、トリフ
ェニルホスフィンオキシト、トリフェニルホスファイト
、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等
のシラン類、N−P−クロロフェニル−N、N’−ジメ
チル尿素、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニ
ルチタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホス
ファイト)チタネート等があげられる。
メチルイミダゾール、2,4.6−トリス(ジメチルア
ミノメチル)フェノールの2−エチルヘキサン酸塩、1
.8−ジアザビシクロ=(5゜4.0)ウンデセン−7
の2−エチルヘキサン酸塩、2−メチルイミダゾールア
セテート、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホ
スフィンテトラフェニルボレート、1.8−ジアザビシ
クロ−(5,4,O)ウンデセン−7のテトラフェニル
ボレート、ピリジンのテトラフェニルボレート、トリフ
ェニルホスフィンオキシト、トリフェニルホスファイト
、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等
のシラン類、N−P−クロロフェニル−N、N’−ジメ
チル尿素、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニ
ルチタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホス
ファイト)チタネート等があげられる。
その配合量はエポキシ樹脂100重量部に対し0.01
〜20重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。
〜20重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。
d)成分の無機充填材は、通常、無機質充填材として使
用されているものであれば如何なるものでもよい。この
ような無機質充填材としては、;容融シリカ粉、結晶性
シリカ粉、石英ガラス粉、タルク、ケイ酸カルシウム粉
、ケイ酸ジルコニウム粉、アルミナ扮、炭酸カルシウム
粉、クレー↑5)、硫酸バリウム粉及びガラス繊維等が
挙げられ、これらから成る群より選ばれた1種若しくは
2種以上のものが使用されるが、シリカ粉末が特に好ま
しい。
用されているものであれば如何なるものでもよい。この
ような無機質充填材としては、;容融シリカ粉、結晶性
シリカ粉、石英ガラス粉、タルク、ケイ酸カルシウム粉
、ケイ酸ジルコニウム粉、アルミナ扮、炭酸カルシウム
粉、クレー↑5)、硫酸バリウム粉及びガラス繊維等が
挙げられ、これらから成る群より選ばれた1種若しくは
2種以上のものが使用されるが、シリカ粉末が特に好ま
しい。
無機充填材の配合量は、種々の配合物を合計した全組成
物のうち50〜90重四%、好ましくは60〜85重量
%である。
物のうち50〜90重四%、好ましくは60〜85重量
%である。
任意成分
本発明の組成物には必要により、無機充填材と樹脂の接
着を向上する為のカップリング剤、流れを増し、離型性
を良くする流動調整剤、離型剤、難燃性を高める難燃化
剤を配合してもよい。カンプリング剤としては、β〜(
3,4−エボキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン、γグリシドキシプロビルメチルジェトキシシラ
ン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノメチルトリ
メトキシシランのようなシラン系カップリング剤、イソ
プロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、
テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チ
タネートのようなチタン系カップリング剤その他があげ
られる。このようなカップリング剤は無機充填材の重量
100に対し0.001〜1重量部の割合で配合しあら
かじめ充填材を処理するか、樹脂に配合して用いられる
。
着を向上する為のカップリング剤、流れを増し、離型性
を良くする流動調整剤、離型剤、難燃性を高める難燃化
剤を配合してもよい。カンプリング剤としては、β〜(
3,4−エボキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン、γグリシドキシプロビルメチルジェトキシシラ
ン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノメチルトリ
メトキシシランのようなシラン系カップリング剤、イソ
プロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、
テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チ
タネートのようなチタン系カップリング剤その他があげ
られる。このようなカップリング剤は無機充填材の重量
100に対し0.001〜1重量部の割合で配合しあら
かじめ充填材を処理するか、樹脂に配合して用いられる
。
流動調整剤または雛型剤としては各種ワックス、例えば
カルナバワックス、化石ワックスであるモンクンワノク
ス(エステル、カルボン酸、金属石ケン)、酸化ポリエ
チレンワックス、オレイン酸やステアリン酸とそのアミ
ド化合物等があげられる。
カルナバワックス、化石ワックスであるモンクンワノク
ス(エステル、カルボン酸、金属石ケン)、酸化ポリエ
チレンワックス、オレイン酸やステアリン酸とそのアミ
ド化合物等があげられる。
樹脂の合計100重量部に対し0.1〜5重量部の割合
で配合される。
で配合される。
難燃化剤は、ホウ酸鉛、メタホウ酸バリウム等のホウ素
化合物、リン、トリフェニルホスフェート、トリス(ブ
ロモプロピル)ホスフェート、トリフェニルホスフィン
オキシト等のリン化合物を用いることができる。これら
は通常樹脂の合計100重量部に対し1〜80重量部配
合される。
化合物、リン、トリフェニルホスフェート、トリス(ブ
ロモプロピル)ホスフェート、トリフェニルホスフィン
オキシト等のリン化合物を用いることができる。これら
は通常樹脂の合計100重量部に対し1〜80重量部配
合される。
また三酸化アンチモン、トリフェニルスチビン、トリメ
チルスチビン等のアンチモン化合物を用いると良い。ア
ンチモン化合物は、樹脂の合計100重u部に対し1〜
15重量部配合される。
チルスチビン等のアンチモン化合物を用いると良い。ア
ンチモン化合物は、樹脂の合計100重u部に対し1〜
15重量部配合される。
また難燃化のために、エポキシ樹脂の一部を芳香族ハロ
ゲン置換体であるエポキシ樹脂に代える方法も用いられ
る。たとえば臭素化フェノールノボラック型エボ;)・
ン樹脂や、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂があ
げられる。
ゲン置換体であるエポキシ樹脂に代える方法も用いられ
る。たとえば臭素化フェノールノボラック型エボ;)・
ン樹脂や、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂があ
げられる。
IC封止材に可撓性を与え、素子への応力を下げる目的
でエラストマーを配合することができる。
でエラストマーを配合することができる。
これらの可(発性付与成分は、混合するか、エポキシ樹
脂またはポリフェノールと一部反応させた状態で配合さ
れる。各種のシリコン樹脂や、ポリブタジェン−アクリ
ロニトリル共重合樹脂やカルボキンル基含有ポリブタジ
ェン−アクリロニトリル共重合樹脂のようなゴム成分が
あげられる。
脂またはポリフェノールと一部反応させた状態で配合さ
れる。各種のシリコン樹脂や、ポリブタジェン−アクリ
ロニトリル共重合樹脂やカルボキンル基含有ポリブタジ
ェン−アクリロニトリル共重合樹脂のようなゴム成分が
あげられる。
さらに顔料としてカーボンブランク等の着色剤を加えて
もよい。これらは、樹脂100重量部に対し0.5〜I
O重量部の割合で用いる。
もよい。これらは、樹脂100重量部に対し0.5〜I
O重量部の割合で用いる。
封止材の製造
封止材の製造は常法に従い、a)〜d)の成分に上記助
剤を必要に応じて加えて微粉砕しトライブレンドするか
、熱ロール又はエクストルーダーを用いて溶融混練した
後粉砕し、必要に応じてタブレットに圧縮成形して用い
られる。半導体の封止には、トランスファー成形法がも
っとも一般的である。
剤を必要に応じて加えて微粉砕しトライブレンドするか
、熱ロール又はエクストルーダーを用いて溶融混練した
後粉砕し、必要に応じてタブレットに圧縮成形して用い
られる。半導体の封止には、トランスファー成形法がも
っとも一般的である。
[発明の効果]
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、ガラス転
移点が高く、吸湿性が少く、反応性がよく未反応基が残
らないので、吸湿後ハンダ処理してもパッケージクラッ
クが入りにくい。
移点が高く、吸湿性が少く、反応性がよく未反応基が残
らないので、吸湿後ハンダ処理してもパッケージクラッ
クが入りにくい。
本発明のa)成分として用いるボキシ樹脂は、原料ポリ
フェノールにm−クレゾールの縮合物を用いるので、0
11基の隣にメチル基は無く、また芳香族のついたメチ
レン基がくる確率が低いので、硬化速度は速くガラス転
移点も高くなる。
フェノールにm−クレゾールの縮合物を用いるので、0
11基の隣にメチル基は無く、また芳香族のついたメチ
レン基がくる確率が低いので、硬化速度は速くガラス転
移点も高くなる。
[実施例]
以下に実験例を示して、本発明をより具体的に説明する
。尚、例中、特に規定ない限り、割合は重分割合を示す
。
。尚、例中、特に規定ない限り、割合は重分割合を示す
。
合成例1
還流冷却25、撹拌器、温度計および滴下が斗を備えた
反応器内にm−クレゾール1728g (1,6−T−
ル)とサリチルアルデヒド244g(2モル)を加え内
容物を撹拌しながら80℃に加温する。滴下が斗から濃
塩酸26gをゆっくりと滴下し、激しい発熱の無いよう
にコントロールしながら100℃まで昇温し、100°
Cにて3時間反応させた。
反応器内にm−クレゾール1728g (1,6−T−
ル)とサリチルアルデヒド244g(2モル)を加え内
容物を撹拌しながら80℃に加温する。滴下が斗から濃
塩酸26gをゆっくりと滴下し、激しい発熱の無いよう
にコントロールしながら100℃まで昇温し、100°
Cにて3時間反応させた。
次に前記反応器の還流冷却器を冷却分離器にかえて系内
を150°Cまで上昇し、さらに5tmHgの減圧下で
190℃まで加熱して塩酸、水、未反応フェノールを情
夫し、生成物608gを得た。この樹脂の顕微鏡法によ
る軟化点は110℃であった。
を150°Cまで上昇し、さらに5tmHgの減圧下で
190℃まで加熱して塩酸、水、未反応フェノールを情
夫し、生成物608gを得た。この樹脂の顕微鏡法によ
る軟化点は110℃であった。
(水酸基当量105)
合成例2
サリチルアルデヒドの代りにp−ヒドロキシベンズアル
デヒド244g(2モル)を用いる他は合成例1と同様
にして生成物602gを得た。この樹脂の顕微鏡法によ
る軟化点は113℃であった。
デヒド244g(2モル)を用いる他は合成例1と同様
にして生成物602gを得た。この樹脂の顕微鏡法によ
る軟化点は113℃であった。
合成例3
サリチルアルデヒドの代りにバニリン304g(2モル
)を用いる他は合成例1と同様にして生成物665gを
得た。この樹脂の顕微鏡法による軟化点は117 ’C
であった。
)を用いる他は合成例1と同様にして生成物665gを
得た。この樹脂の顕微鏡法による軟化点は117 ’C
であった。
合成例4
サリチルアルデヒドを366g(3モル)用いる他は合
成例1と同様にして生成物610gを得た。この樹脂の
顕微鏡法による軟化点は、122°Cであった。
成例1と同様にして生成物610gを得た。この樹脂の
顕微鏡法による軟化点は、122°Cであった。
合成例5
m−クレゾールの代りにフェノール1504 g (1
6モル)を用いる他は合成例1と同様にして生成物55
2gを得た。この樹脂の顕微鏡法による軟化点は98゛
Cであった。(水酸基当N96)合成例6 m−クレゾールの代りに0−クレゾールを用いる他は合
成例1と同様にして生成物609gを得た。この樹脂の
顕微鏡法による軟化点は106℃であった。
6モル)を用いる他は合成例1と同様にして生成物55
2gを得た。この樹脂の顕微鏡法による軟化点は98゛
Cであった。(水酸基当N96)合成例6 m−クレゾールの代りに0−クレゾールを用いる他は合
成例1と同様にして生成物609gを得た。この樹脂の
顕微鏡法による軟化点は106℃であった。
合成例7
m−クレゾールの代りにp−クレゾールを用いる他は合
成例1と同様にして生成物608gを得た。この樹脂の
顕微鏡法による軟化点は118°Cであった。
成例1と同様にして生成物608gを得た。この樹脂の
顕微鏡法による軟化点は118°Cであった。
合成例8
撹拌装置、還流冷却器を備えた反応器内に合成例1で得
た樹脂320g、エピクロルヒドリン2220 g、テ
トラメチルアンモニウムクロリド1.8gを仕込み加熱
還流下で2時間付加反応を行わせた。次いで内容物を6
0℃に冷却し、水分除去装置を付けて、水酸化ナトリウ
ム88gを加え、反応温度55〜60℃、減圧度100
〜1501菖Hgで生成する水を連続的に共沸除去させ
なから閉環反応を行わせた。反応生成物をが過し、さら
に水洗して生成した食塩を除いた後に、炉液を減圧薄情
し、残存エピクロルヒドリンを回収した。このようにし
てエポキシ当量176のエポキシ樹脂を得た。顕微鏡法
による軟化点は57℃であった。
た樹脂320g、エピクロルヒドリン2220 g、テ
トラメチルアンモニウムクロリド1.8gを仕込み加熱
還流下で2時間付加反応を行わせた。次いで内容物を6
0℃に冷却し、水分除去装置を付けて、水酸化ナトリウ
ム88gを加え、反応温度55〜60℃、減圧度100
〜1501菖Hgで生成する水を連続的に共沸除去させ
なから閉環反応を行わせた。反応生成物をが過し、さら
に水洗して生成した食塩を除いた後に、炉液を減圧薄情
し、残存エピクロルヒドリンを回収した。このようにし
てエポキシ当量176のエポキシ樹脂を得た。顕微鏡法
による軟化点は57℃であった。
合成例9
合成例2で得た樹脂320gを用いる他は合成例8と同
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当1175、顕
微鏡法による軟化点は61°Cであった。
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当1175、顕
微鏡法による軟化点は61°Cであった。
合成例10
合成例3で得た樹脂350gを用いる他は合成例8と同
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量185、B
fA倣鏡法による軟化点は63℃であった。
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量185、B
fA倣鏡法による軟化点は63℃であった。
合成例11
合成例4で得た樹脂320gを用いる他は合成例8と同
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量179、顕
微鏡法による軟化点は68℃であった。
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量179、顕
微鏡法による軟化点は68℃であった。
合成例12
合成例5で得た樹脂292gを用いる他は合成例8と同
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量167、顕
微鏡法による軟化点は43°Cであった。
様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量167、顕
微鏡法による軟化点は43°Cであった。
合成例13
合成例6で17た樹脂320gを用いる他は合成例8と
同様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量175、
顕微鏡法による軟化点は53゛Cであった。
同様にしてエポキシ樹脂を得た。エポキシ当量175、
顕微鏡法による軟化点は53゛Cであった。
合成例14
合成例7で得た樹脂320gを用いる他は合成例8と同
様してエポキシ樹脂を得た。エポキシ当ff1181、
顕微鏡法による軟化点は65℃であった。
様してエポキシ樹脂を得た。エポキシ当ff1181、
顕微鏡法による軟化点は65℃であった。
実施例1〜4
合成例8〜11のエポキシ樹脂に、表−1に示す割合で
臭素イヒフェノールノボラックエボキシ樹脂(ブレン
エポキシ当W285 日本化薬製)、フェノールノボラ
ック樹脂(クマノール752水酸基当ff1104
加用化学製)、硬化促進剤としてトリフエノールホスフ
ィン、可撓性付与剤としてジメチルジメトキシシランと
γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシランを縮合し
て得られるシリコン樹脂、さらに溶融シリカ、シランカ
ップリング剤(NUCシリコーンA−186ロ本ユニカ
ー社製)、離型剤としてのカルナバワックス、I燃性付
与剤の二酸化アンチモンを加え、二本ロールを用いて7
0〜110℃にて混練し、混練物を冷却後粉砕し、タブ
レフトマシーンにてタブレ−/ )に加圧し成形した。
臭素イヒフェノールノボラックエボキシ樹脂(ブレン
エポキシ当W285 日本化薬製)、フェノールノボラ
ック樹脂(クマノール752水酸基当ff1104
加用化学製)、硬化促進剤としてトリフエノールホスフ
ィン、可撓性付与剤としてジメチルジメトキシシランと
γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシランを縮合し
て得られるシリコン樹脂、さらに溶融シリカ、シランカ
ップリング剤(NUCシリコーンA−186ロ本ユニカ
ー社製)、離型剤としてのカルナバワックス、I燃性付
与剤の二酸化アンチモンを加え、二本ロールを用いて7
0〜110℃にて混練し、混練物を冷却後粉砕し、タブ
レフトマシーンにてタブレ−/ )に加圧し成形した。
こうして得られた成形材料を、トランスファー成形機を
用いて180°C1圧カフ Q kg/ aJにて3分
間で成形した後、180℃で6時間のポストキュアを行
った。
用いて180°C1圧カフ Q kg/ aJにて3分
間で成形した後、180℃で6時間のポストキュアを行
った。
上記材料を用い、8−■×8鶴のグイボンディングブレ
ート上に素子を置き、14層厘×20朧鳳×2、25
mmの大きさの80ピン(luadフラットバッゲージ
の成形を行った。
ート上に素子を置き、14層厘×20朧鳳×2、25
mmの大きさの80ピン(luadフラットバッゲージ
の成形を行った。
成形したバフケージを85°C185%RHの条件にて
72時間吸湿させた後215℃のVaporphase
ハンダ処理を90秒行い、クランク発生の有無を観測し
た。
72時間吸湿させた後215℃のVaporphase
ハンダ処理を90秒行い、クランク発生の有無を観測し
た。
同様に6.4璽鳳X 5.4 mlのグイボンディング
ブレート上に素子を置き、フラントパッケージを成形し
た。同様の吸湿処理後260℃のハンダ浴に10秒浸漬
処理しクランクの発生を観測した。
ブレート上に素子を置き、フラントパッケージを成形し
た。同様の吸湿処理後260℃のハンダ浴に10秒浸漬
処理しクランクの発生を観測した。
その他の特性テスト結果も併せ、表−2に示す。
実施例5
エポキシ樹脂として合成例8の樹脂、硬化剤として合成
例5の樹脂を用いる他は、実施例1と同様にして封止材
を製造した。組成を表−1、特性テストの結果を表−2
に示す。
例5の樹脂を用いる他は、実施例1と同様にして封止材
を製造した。組成を表−1、特性テストの結果を表−2
に示す。
実施例6
エポキシ樹脂として合成例8の樹脂、硬化剤として合成
例1の樹脂を用いる他は実施例1の様にして封止材を製
造した。組成を表−1に示す。特性テストの結果を表−
2に示す。
例1の樹脂を用いる他は実施例1の様にして封止材を製
造した。組成を表−1に示す。特性テストの結果を表−
2に示す。
比較例1
エポキシ樹脂として0−クレゾールノボラックエポキシ
樹脂(エピコート180 油化シュルエボキシ商品名
エポキシ当i210)を用いる他は実施例1の様にし
て封止材を製造した。
樹脂(エピコート180 油化シュルエボキシ商品名
エポキシ当i210)を用いる他は実施例1の様にし
て封止材を製造した。
比較例2
エポキシ樹脂として合成例12のエポキシ樹脂を用いる
他は実施例1の様にして封止材を製造した。
他は実施例1の様にして封止材を製造した。
比較例3
エポキシ樹脂として合成例13のエポキシ樹脂を用いる
他は実施例1の様にして封止材を製造した。
他は実施例1の様にして封止材を製造した。
比較例4
エポキシ樹脂として合成例14のエポキシ樹脂を用いる
他は実施例1の様にして封止材を製造した。比較例1〜
4の組成を表−3、特性テストの結果を表−4に示す。
他は実施例1の様にして封止材を製造した。比較例1〜
4の組成を表−3、特性テストの結果を表−4に示す。
Claims (1)
- (1)a)m−クレゾールと下記一般式[A]または[
B]であらわされるヒドロキシベンズアルデヒドとの縮
合物であるポリフェノールとエピハロヒドリンから製造
されたエポキシ樹脂 [A]▲数式、化学式、表等があります▼ [B]▲数
式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは、水素または−OCH_3基を表わす。)
b)1分子中に2以上のOH基を有するポリフェノール c)硬化促進剤 d)無機充填材 を含んでなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21148588A JPH0258523A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21148588A JPH0258523A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0258523A true JPH0258523A (ja) | 1990-02-27 |
Family
ID=16606735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21148588A Pending JPH0258523A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0258523A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0280424A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-20 | Toshiba Corp | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
JPH02245016A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Nippon Kayaku Co Ltd | 高耐熱難燃性樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP21148588A patent/JPH0258523A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0280424A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-20 | Toshiba Corp | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
JPH02245016A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Nippon Kayaku Co Ltd | 高耐熱難燃性樹脂組成物 |
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