JPH0326712A - 封止用樹脂の製造方法 - 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とレ＼う）力一高く、
相溶性、耐湿性に優れ、かつ低応力特性ｔこ優れｔこ半
導体封止用樹脂の製造方法ｔこ関するものである。

（従来技術） 近年ＩＣ％ＬＳＩ，｝ランジスター、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戊物が多量に、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、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ツ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低応力特性と
耐熱性が強く望まれている。

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、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。

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
欠点がある。ポリアミノマレイミド樹脂においては堅く
て脆いという欠点は改良されて来ているが、低応力特性
の面では未だ不十分である。

ポリマレイミドとアルケニルフェノール類、またはアル
ケニルフェノールエーテル類などを重合触媒存在下で反
応させる例（特開昭５２−９９４号公報，特開昭５８−
１１７２１９号公報）もあるが、ポリマレイミド樹脂と
同様に低応力特性に劣るという欠点を持ったものであっ
た。

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
みられているが相溶性が著しく劣り、相分離して均質な
樹脂が得られない。

とくに、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。

また、相溶性を向上させるために末端に一〇Ｈ基、−Ｏ
ＣＲ，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（　Ｂ　ｒｉ　ｔ　Ｕ　Ｋ　ＰＡＴ２Ｑ１８８０
２（１９８４），ＦＲ２５４４３２５．特開昭５７−９
０８２７．５６−２００２３．５７−９００１２．５８
−７４７４９号公報）もあるが戒形時にガスが発生しフ
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。

また、ビスマレイミドとジアミンとアミノ基含有ボリシ
ロキサンとを溶液中で反応させる例（特開昭６２−２４
６９３３号公報）があるが得られた樹脂を成形材料とし
て用いる場合は、溶剤を用いないバルク反応によって反
応させることが必要であり、この例においてはジアミン
とアミノ基含有ポリシロキサンとは相溶性が著しく悪く
、またジアミンとアミノ基含有ポリシロキサンそれぞれ
のビスマレイミドとの反応速度も大きく異なるため、均
質な樹脂をバルク反応で得ることは非常に困難であり、
（発明の目的） 本発明の目的とするところは相溶性に非常に優れ、一般
の特性を低下させることなく低応力特性、耐湿性に優れ
、かつ高耐熱性を有し、半田浸漬後の信頼性に非常に優
れた半導体封止用樹脂の製造方法を提供することにある
。

（発明の構或） 本発明は下記式（Ｉ）で示されるジグリシジルポリシロ
キサンと下記式（ｎ）で示される多官能ポリアリルフェ
ノール類とをア二オン触媒存在下で反応せしめて得られ
る付加体１００重量部と下記式（ＩＩＩ）で示されるビ
スマレイミド２００〜１０００！［量部とを反応させる
ことを特徴とする封止用樹脂の製造方法である。

不可能であった。

（作用） 本発明に用いるジグリシジルポリシロキサンは下記式（
Ｉ）で示される重合度１〜１００の化合物である。

Ｒ１：アルキレン基又はフエニレン基 Ｒ，，Ｒ３：アルキル基又はフエニル基このジグリシジ
ルポリシロキサンの重合度ｎが１００以上となれば相溶
性が非常に低下してしまう。

また、本発明に用いるポリアリル７エノール類としては
下記式（ＩＩ）で示され、その重合度ｍはＯ〜１０の範
囲である。

−Ｓｏ，，−ｌ−ｏ− 重合度ｍが１０以上の場合は融点が高く、作業性が悪く
なって、硬化樹脂の強度が低下する。

さらに、ジグリンジルボリシロキサンへの多官能ポリア
リルフェノール類の付加量は、ジグリシジルポリシロキ
サン中のグリシジル基１個に対し、多官能ポリアリルフ
ェノール類中の水酸基が１〜５個が好ましい。

水酸基の量が少なすぎると未反応のポリシロキサンが残
存し、戊形時に金型曇りを起こし、また多すぎると低応
力化に効果がない。

この反応において、触媒はアニオン触媒が用いられる。

無触媒系では反応に長時間を要し好ましくない。

アニオン触媒としてはトリエタノールアミン、トリブチ
ルアミン、ペンジルージメチルアミン、２，４．６−ト
リス（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの３級ア
ミンも使用できるが、反応時の安定性や保存性の点で有
機ホス７イン類が特に好ましい。

有機ホスフィン類としては、例えばトリフェニルホスフ
ィン、トリーメトキシフェニルホスフィン、トリブチル
ホス７イン、トリオクチルホス７イン、トリ−２−シア
ノエチルホスフィンなどを挙げることができる。

有機ホスフィン類はジグリシジルポリシロキサンー多官
能ポリアリル７エノール類１００重量部に対してｏ．ｏ
ｏｓ〜５重量部が好ましい。

０．００５重量部以下であれば、反応に長時間を要し、
また５ｍ１１部以上であれば保存性が低下する。

本発明において用いられるビスマレイミド樹脂は下記式
（ＩＩＩ）で表される。

Ｒ，＝２価の芳香族基 具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイ
ミド、Ｎ，Ｎ’−ｐ−７エニレンビスマレイミド、Ｎ，
Ｎ’−ｍ−トルイレンビスマレイミＦ、Ｎ，Ｎ’−４．
４’−ヒ７エニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ　’−４．
４　’−（３，３　’−ジメチルービフェニレン〕ビス
マレイミド、Ｎ，Ｎ　’−４．４　’−［：３．３′−
ジメチルジフエニルメタン］ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ　
’−４．４　’−（３．３　’−ジエチルジフェニルメ
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Ｆ、Ｎ，Ｎ　’−４．４　’−
ジ７エニルプロパンビスマレイミＦ、Ｎ，Ｎ　′−４．
４′−ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ　’
−３．３　’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、Ｎ
，Ｎ　’−４．４　’−ジフェニノレスルホンビスマレ
イミドなどを挙げることができる。これらは２種以上含
まれていても何ら差し支えない。

ビスマレイミドは付加体（Ａ）１００重量部に対し、２
００〜ｔｏｏｏｔ量部が好ましい。

２００重量部以下では、強度、耐湿性が低下し、また１
０００重量部以上であれば低応力特性に効果がない。

付加体（Ａ）とビスマレイミドとの反応は１００〜２０
０℃の温度で行い、反応の終点は得られた樹脂の融点が
５０〜１２０゜Ｃとなるまで行うことが好ましい。

なお、反応の終点を確認するには反応系より少量の樹脂
を取り出し、冷却し融点を測定して確認する。

また、得られた樹脂を用いて戊形材料化するにはこの樹
脂に、エポキシ樹脂、硬化促進剤、無機充填材、滑剤、
難燃剤、離型剤やシランカップリング剤等を必要に応じ
て適宜配合添加し、均一に混合した組或物を二一ダー、
熱ロール等により混練処理を行い、冷却後粉砕して成形
材料とする。

得られた戊形材料を半導体の封止用としてもちいれば高
Ｔｇであり、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或物を得ることができる。

（実施例） 実施例１〜３ 第１表に示す配合でジグリシジルポリシロキサンとｏ，
ｏ’−ジアリルビスフェノールＡにトリフェニルホス７
インを添加して１６０゜Ｃで３０分間反応した。

これにＮ，Ｎ　’−４．４　’−ジフェニルメタンビス
マレイミドを添加し、２０分間反応させ、融点が６０〜
８０℃の均質なシリコーン変性マレイミド樹脂得た。

比較例ｌ 第１表に示す配合で、全部同時に添加し、反応させたが
、相溶性が悪く、均質な樹脂が得られなかった＠ 比較例２〜５ 第１表に示す配合で実施例１〜３と同様に反応させた。

比較例４．５は相溶性が悪く、均質な樹脂が得られなか
った。

実施例４〜６ 第２表に示すように実施例１〜３で得たシリコーン変性
マレイミド樹脂にシリカ粉末、硬化促進剤、アミノシラ
ン、着色剤および離型剤を配合し、熱ロールで混練し戒
形材料を得Ｉ；。

得られた戊形材料をトランスファー成形により１８０℃
，３分で或形しフクレの無い光沢の有る成形品が得られ
た。この成形品をさらに１８０’Ｃ！，８時間後硬化を
行い特性を評価した。結果を第２表に示す。

実施例１〜３の樹脂を用いた実施例４〜６の成形材料は
常温での曲げ弾性率が小さく、低応力で、内部応力も小
さく、しかもガラス転移温度が高く、２５０℃での曲げ
強度も大きく耐熱性、耐半田クラック性に優れていた。

比較例６．７ 比較例２，３の樹脂をもちいて、第２表に示す配合で、
実施例４〜６と同様に戊形して特性を評価した。結果を
第２表に示す。

比較例２．３の樹脂を用いた比較例６，７の戊形材料は
常温での曲げ弾性率が高すぎたり、吸水率が大きいため
耐半田クラック性に劣るものであっＩこ。

Ｃ以　下　余　白） （発明の効果） 本発明による半堺体封止用樹脂を用いた組戒・硬化物は
高Ｔｇｆあり、耐湿性及び熱時の強，優れているため封
止体の耐半田クラック性がかつ低応力であり耐ヒートサ
イクル性にも優おり、半導体封止用樹脂組戊物として非
常に性の高い優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）下記式（ I ）で示されるジグリシジルポ
   リシロキサンと下記式（II）で示される多官能ポリアリ
   ルフェノール類とを、ジグリシジルポリシロキサン中の
   グリシジル基１個に対し、多官能ポリアリルフェノール
   類中の水酸基が１〜５個となる量でアニオン触媒存在下
   において反応せしめて得られる付加体１００重量部と ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・（ I ） Ｒ＿１：アルキレン基又はフェニレン基 Ｒ＿２、Ｒ＿３：アルキル基又はフェニル基ｎ：１〜１
   ００の整数 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・（II） Ｒ＿４：−Ｏ−、−ＣＨ＿２−、▲数式、化学式、表等
   があります▼、 −ＳＯ＿２−、▲数式、化学式、表等があります▼ ｍ：０〜１０の整数 （Ｂ）下記式（III）で示されるビスマレイミド２００
   〜１０００重量部とを ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・（III） Ｒ＿５：２価の芳香族基 反応生成樹脂の融点が５０〜１２０℃となるまで反応さ
   せることを特徴とする封止用樹脂の製造方法。