JPH0292918A - 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、耐熱性、寸法安定性に優れた半導体封止用に
特に有用な樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、半導体封止材料はエポキシ樹脂とフェノール系硬
化剤および無機充填剤から成る組成物が主に用いられて
いる。しかし、半導体パッケージは近年、小型化、薄形
化となる傾向にあり、また製造プロセス温度も高温側ヘ
シフトしつつある為に、■マイクロクラックの発生■水
分の浸入■浸入水分の気化■バフケージの破壊と、−・
連の過程による不良品発生が問題となっている。上記問
題を防止する為の手法の一つとして、線膨張率を下げ、
耐熱性を上げ、破壊を防止する試みが成されている（特
開昭６２−１００５１９号、開開６２−１００５２０号
公報等）。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、エポキシ樹脂では性能上限界があり、耐熱性向
上効果が少ない。本発明は、従来のエポキシ系封止剤の
耐熱性を大幅に改良する為になされたものであり、低線
膨張率、高Ｔｇ、高温強度に優れた封止用樹脂組成物を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記問題点を解決した、決起（Ａ）成分：一
分子中に少なくとも２個以上のマレイミド基を有するポ
リマレイミド化合物（１００重量部） （Ｂ）成分：一分子中に少なくとも２個以上のアリル基
を有するポリアリルフェノール化合物（１０〜５００重
量部） （Ｃ）成分：一分子中に少なくとも２個以上のエポキシ
基を有するポリアリルエポキシ化合物（１０〜５００重
量部） （Ｄ）成分：硬化触媒　（０，０５〜５０重量部）（Ｅ
）成分：無機充填剤 〔（Ａ）〜（Ｄ）成分の総和１００重量部に対して１０
〜１０００重量部） 上記（Ａ）〜（Ｅ）成分が上記割合で配合されて成る半
導体封止用樹脂組成物を提供するものである。

（Ａ）成分の一分子中に少なくとも２個のマレイミド基
を有するポリマレイミド化合物としては、たとえば次の
ものが挙げられる。

（ｉ）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’−ジフェニルエー
テルビスマレイミド、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’−ジシクロヘ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−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、Ｎ、Ｎ’−４，４’−ジフェ
ニル−１，１−プロパンビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−
４，４’　−）ジフェニル−１，１，１−エタンビスマ
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’　−３，５−）リアゾール−
１，２，４−ビスマレイミド、２，２−ビス（４−（４
−マレイミドフェノキシ）フェニル〕プロパン、ビス（
４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル〕スルホン
等のビスマレイミド。

（ｉｉ　）下記一般式で示されるポリ（Ｎ−フェニルメ
チレン）マレイミド 及び、これと次式、 〔式中、ｎはＯ〜４の数である。〕 （ｉｉｉ　）下記一般式で示されるポリマレイミド（特
開昭５９−１２９３１号公報参照）〔式中、Ｘは水素原
子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基もし
くはアルコキシ基であリ、ｍはＯ〜４の整数である〕。

で示されるポリマレイミドを含有する混合物（特開昭６
０−２６０３２号公報参照）。

（ポリアリルフェノール化合物） （Ｂ）成分のポリアリルフェノール化合物としては次の
ものが挙げられる。

（ｉ）　　帆０′−ジアリルビスフェノールＡ１帆０′
−ジアリルビスフェノールＦ、０．０’−ジアリルビフ
ェノール、１．Ｌｌ、３．３．３−へキサフルオロ−２
，２−ビス（ｐ−ヒドロキシ−〇−アリルフェニル）プ
ロパン等のビスフェノール類のジアリル化合物。

（ｉｉ）ポリアリル化合物 アリル化フェノールノボラック、　１，１．３１−リス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのアリル化物、１
，１，２．２テトラ−（４−ヒドロキシフェニル）エタ
ンのアリル化物、α、α、α′、α′−テトラ（４−ヒ
ドロキシフェニル）−ｐ−キシレンのアリル化物、下記
一般式で示されるフェノール類とヒドロキシベンズアル
デヒドの脱水槽金物のアリル化物。

Ｕ■ 〔式中Ｒは水素またはメチル基を表わす〕これらのポリ
アリルフェノール化合物はポリマレイミドに対して１０
〜５００重量部、好ましくは、３０〜３００重量部用い
られる。配合量がこれ以下であると硬化物が脆くなり、
実用的でなくなり、逆に多くなると耐熱性が不足し好ま
しくない。

（エポキシ化合物） （Ｃ）成分の一分子中に少なくとも２個のエポキシ基を
有するエポキシ化合物としては、たとえば次のものが挙
げられる。

（ｉ）ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル；その
商品としては、油化シェルエポキシ株式会社のエピコー
ト８２７、同８２８、同８３４、同１００１、同１００
４、同１００７、同１００９、チバ社のアラルダイトＧ
Ｙ２５０　、同６０９９、ユニオンカーバイト社のＥＲ
Ｌ２７７４、ダウケミカル社のＤＥＲ３３２、同３３１
、同６６１、（以上いずれも商品名）等。

（ｉｉ　）エポキシフェノールノボラック；その商品と
しては油化シェルエポキシ株式会社のエピコート１５２
、同１５４、ダウケミカル社のＤＥＮ４３８同４４８、
チバ社のアラルダイトＥＰＮ１１３８　、同１１３９（
以上いずれも商品名）等。

（ｉｉｉ　）エポキシクレゾールノボラック；その商品
名としてはチバ社のアラルダイトＥＣＮ１２３５　、同
１２７３、同１２８０　（以上いずれも商品名）等。

（ｉｖ）ブロム化エポキシ樹脂；その商品としては油化
シェルエポキシ社のエビコー１−５０５０、日本化薬社
のＢＲＥＮ　（以上いずれも商品名）等。

その他、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、フ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸またはダイマー酸などと
エピクロルヒドリンより得られるグリシジルエステル化
合物、アミノフェノールやジアミノジフェニルメタン等
の芳香族アミンとエピクロルヒドリンより得られるエポ
キシ樹脂、ジシクロペンタジェン等と過酢酸より得られ
る環式脂肪族エポキシ樹脂、１，４−ブタンジオールジ
グリシジルエーテル、１．６−ヘキサンシオールジグリ
シジルエーテル等が挙げられる。

これらのポリエポキシ化合物はアリルフェノール化合物
に対して０．５〜１．５当量が好ましく、ポリマレイミ
ドに対して１０〜５００重量部、好ましくは３０〜３０
０重量部使用される。この範囲を越えると、耐熱性が低
下し好ましくない。

（硬化触媒） 本発明において使用される（Ｄ）成分の硬化触媒は、三
級アミン類、三級アミン塩類およびイミダゾール類等の
塩基性触媒、ホスフィン系誘導体、テトラフェニルボロ
ン塩等が用いられる。これら触媒を配合することにより
硬化時間を短縮し、成形サイクルを向上しうるなどの効
果が得られる。

この場合、最も実用的な配合量は、（Ａ）成分のポリマ
レイミド化合物１００重量部に対して０．０５〜５０重
量部好ましくは０．１〜２０重量部の範囲である。（Ｄ
）成分の硬化触媒が０．０５重量未満であると硬化時間
の短縮効果が少なく、５０重量部を越えると硬化物の耐
水性が悪くなる。

使用しうる三級アミン類としては、トリエチルアミン、
トリ’−ｎ−ブチルアミン、ベンジルジメチルアミン、
トリエタノールアミン、トリスジメチルアミノメチルフ
ェノール、１．８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウン
デセン−７、等が挙げられる。

三級アミン塩類としては、上記三級アミン類とトリアセ
テートまたはトリベンゾエート等との塩類が挙げられる
。

イミダゾール類としては、２−メチルイミダゾール、２
−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミ
ダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−イソプロ
ピルイミダゾール、あるいはこれらのアジン誘導体、ト
リメリット酸誘導体およびニトリルエチル誘導体等が挙
げられる。

ホスフィン系誘導体としては、トリフェニルホスフィン
、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィ
ン、メチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホ
スフィンなどが例示される。

テトラフェニルボロン塩としては、テトラフェニルホス
ホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフ
ィンテトラフェニルボレート、トリエチルアミンテトラ
フェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェニ
ルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテト
ラフェニルボレートなどが挙げられる。

（無機充てん剤） （Ｅ）成分の無機充てん剤の具体例をあげれば、ジルコ
ン、シリカ、溶融石英ガラス、アルミナ、タルク、マイ
カ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化珪素、窒
化ホウ素、ガラス、二硫化モリブデン、マグネサイト、
クレー、カオリン、スペクト、亜鉛華等である。

これら無機充てん剤は、本組成物の熱機械特性、熱伝導
率、線膨張率の改善に効果があり、全樹脂１００重量部
に対して、１０〜１０００重量部、好ましくは３０〜８
００重量部の範囲で用いられる。また、無機充填剤の粒
度分布を適当に選択することにより、特性の向上も可能
である。

（任意成分） 本発明のＩＣ封止用樹脂組成物には必要に応じて、例え
ば天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属
塩、酸アミド類、エステル類もしくはパラフィン類など
の離型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン、ヘキサ
ブロムベンゼン、二酸化アンチモンなどの難燃剤、カー
ボンブラックなどの着色剤、シランカップリング剤など
を適宜添加配合しても差しつかえない。

（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（
Ｅ）成分および各種添加剤の配合手段は、熱ロール、ニ
ーダ−等による溶融混合、乾式混合、溶液混合等を用い
ることが可能である。

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、耐熱性、高温機械
強度に優れ、低い線膨張率を有する硬化物を与える。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

〔実施例１〕 テレフタルアルデヒド、アニリン、０−トルイジンおよ
び無水マレイン酸から得られるポリマレイミド（ＭＰ−
２０００Ｘ、三菱油化型）６４ｇ、０．０′−ジアリル
ビスフェノールＡ　　５５ｇ、臭素化フェノールノボラ
ック系エポキシ樹脂（ＢＲＥＮ：日本化薬社製＞４２ｇ
、トリフェニルホスフィンｏ、ｓｇＳ溶融シリカ３７８
ｇを９５°／１１０℃に加熱した６インチロールを用い
て１０分間混練した後、粉砕して成形用パウダーを得た
。このものを２００℃に加熱したプレスで成形した後２
５０℃１５時間後硬化し強靭な硬化物を得た。

得られた硬化物の特性を表−２に示す。

〔実施例２〜１１〕 表−１に示す組成を用いた以外は実施例１と同様の操作
を行い硬化物を得た。特性を表−２に示す。

〔比較例〕

オルソクレゾールノボラックエポキシ（エピコートＥ−
１８０；油化シェルエポキシ製）１００ｇ、フェノール
ノボラック（ＰＳＦ−４２６１：群栄化学製）４８ｇ、
）リフェニルホスフィン０．５ｇ、溶融シリカ３４５ｇ
を実施例１と同様の操作により成形用パウダーとした後
、２００℃に加熱したプレスを用いて成形物を得た。２
５０℃、５時間後硬化した成形物の４特性を表−２に併
せて示す。

表−１の注 （１）　　ポリマレイミドＡ；ジアミノジフェニルメタ
ンビスマレイミド（ＭＢ−３０００；三菱油化型） （２）ポリマレイミドＣ；ビス例１で用いたＭＰ−２０
００Ｘ；三菱油化型） （３）　　ポリマレイミドＣ；ビス（４−（４−アミノ
フェノキシ）フェニル〕プロパンビスマレイミド （４）　　ポリアリル化物Ａ；下記構造式で示されるポ
リフェノール（ＭＣ−１０１：三菱油化型）のアリル化
物 （６）　　ポリアリル化物Ｃ；フェノールノボラック（
ＰＳＦ−４２６１ｉ群栄化学製）のアリル化物（７）ポ
リアリル化物Ｄｉ　　１．１．１．３，３．３−ヘキサ
フルオロ−２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プ
ロパンのジアリル化物 （８）　　日本化薬製臭素化フェノールノボラック系エ
ポキシ樹脂；ＢＲＦ！Ｎ（商品名） （９）　　油化シェルエポキシ社製オルソクレゾールノ
ボラックエボキシ；エピコートＥ〜１８０（商品名） （５）　　ポリアリル化物Ｂ；０，０’−ジアリルビス
フェノールＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）成分：一分子中に少なくとも２個以上のマレイミ
   ド基を有するポリマレイミド化合物（１００重量部） （Ｂ）成分：一分子中に少なくとも２個以上のアリル基
   を有するポリアリルフェノール化合物（１０〜５００重
   量部） （Ｃ）成分：一分子中に少なくとも２個以上のエポキシ
   基を有するポリエポキシ化合物 （１０〜５００重量部） （Ｄ）成分：硬化触媒（０．０５〜５０重量部）（Ｅ）
   成分：無機充填剤 〔（Ａ）〜（Ｄ）〕成分の総和１００重量部に対して１
   ０〜１０００重量部〕 上記（Ａ）〜（Ｅ）成分が上記割合で配合されてなる半
   導体封止用樹脂組成物