JPH0413754A

JPH0413754A - 半導体封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0413754A
Application number: JP11506390A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Enoki; 尚史榎; Kenichi Suzuki; 憲一鈴木; Hikari Okubo; 光大久保
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-17

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）本発明はガラス転移点（以下Ｔｇという）が高く、耐湿
性、相溶性に優れ、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，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、耐熱性という点ではエポキシ樹脂を用いている限
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。

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。

エポキシ樹脂に代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、ビスマレイミド
と芳香族ジアミンとの反応によって得られるアミン変性
マレイミド樹脂は、乾燥時の耐熱性には優れているが、
吸水率が大きく、吸湿時の半田浸漬でクラックを発生し
、信頼性に乏しい欠点がある。

マレイミド樹脂としては、この他に、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ニルエー
テル類などを重合触媒存在下で反応させる例（特開昭５
２−９９４．５８−１１７２１９．６１−９５０１２．
６２−１１７１６．６３−２３０７２８号公報）もある
が、アミン変性マレイミド樹脂と同様に硬化物は堅いた
め、低応力特性に劣る欠点がある。

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、強度が低下
し、吸水率が大きくて、耐湿性、信頼性に欠け、実用上
問題点が多く残る。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的とするところは相溶性が良く、−般の特性
を低下させることなく、耐湿性、低応力特性に優れ、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
半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、（１）（Ａ）下記式〔Ｉ〕又は／及び下記式（ＩＩ　）
の組成で示されるプロパルギルエーテル化樹脂と、（Ｒ
，ニーＨ又は−Ｃ１１３の中からそれぞれ独立に選択さ
れた基０＜　ａ　＜　１００．０≦ｂ、ｃ＜１００かッａ＋ｂ
＋ｃ＝＝１（１０ａ、ｂ、ｃは各組成の百分率を示す。

）（０＜ｄ＜１００．０≦ｅ、ｆ＜１００かッｄ＋ｅ＋
ｆ＝１００ｄ、ｅ、ｆは各組成の百分率を示す。）（Ｂ）下記式〔
川〕で示されるポリシロキサンと、（Ｘ　ニーＨ，−（
−ＣＨ→丁→］４２、）ＣＨ２ｈ「（−ＣＨ＝　−ＣＨ
−ＣＨ２、＼／ −ＣＨ＝ＣＨ２又は　−ＣＨ２−ＣＨ”ＣＨ２０Ｒ２ニ
ーＣＨ３、（）、又はＸの中からそれぞれ独立に選択さ
れた基ｎ：１〜１００）を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物で
ある。

（作用）本発明において用いられるプロパルギルエーテル化樹脂
は、フェノール性水酸基を有する樹脂、具体的にはフェ
ノール樹脂、フェノール・芳香族炭化水素樹脂、例えば
フェノール変性キシレン樹脂（三菱瓦斯化学■製二カノ
ールＰ−１００など）やフェノールアラルキル樹脂（三
井東圧■製ミレックスＸ　Ｌ−２２５など）、ビニルフ
ェノール樹脂（丸善石油化学■製マルカリン力−Ｍなど
）又はビニルフェノール・スチレン共重合樹脂（丸善石
油化学■製マルカリン力−Ｃ５Ｔなど）を、塩化プロパ
ルギル又は臭化プロパルギルと反応させ、プロパルギル
エーテル化したもので、下記式（Ｉ）又は〔ＩＩＩ〕の
組成で示されるものである。

（Ｒ，ニーＨ又は−ＣＨ３の中からそれぞれ独立に選択
された基）ａ、ｂ、ｃ及びｄ、ｅ、ｆは、それぞれ〔Ｉ〕及び（Ｉ
Ｉ　）式における各組成の百分率（％）を示し、樹脂中
にそれぞれの構造をもつ部分が全体として〔Ｉ〕式では
ａ　＋　ｂ　＋　Ｃ１（ＩＩ　）式ではｄ。

ｅ、ｆの比で存在しているものである。そして、０＜　
ａ　＜　１００．０≦ｂ、ｃ＜１００かツａ＋ｂ＋ｃ＝
ｌＯＯＯ＜　ｄ　＜　１００．０≦ｅ、ｆ＜１００かツ
ｄ＋ｅ＋ｆ：１００である。好ましくは、３０≦ａ、ｄ
≦９０．１０≦ｃ、ｆ≦７０が良い。

ａ又はｄ成分は、耐熱性、靭性、硬化性の向上に効果が
あり、少な過ぎると上記の特性が低下する。また多過ぎ
ると、逆にＣ又はｆ成分が少なくなるので、Ｃ又はｆ成
分の更に加算される特性効果が薄れる。

Ｃ又はｆ成分は、耐湿性、低吸水、信頼性などの特性を
更に向上させる効果がある。しかし多過ぎると、逆にａ
又はｄ成分が少なくなり、耐熱性、靭性、硬化性が低下
する。

本発明において用いられるポリシロキサンは、分子内に
２個以上の反応性の基を有するもので、下記式（ＩＩＩ
）で示され、その重合度ｎは１−１００の範囲のもので
あ条。

−ＣＨ”ＣＴｏ　　又は　−ＣＨ２−ＣＩ（”ＣＨ２０
Ｒ２ニーＣＨ３、（〕、又はＸの中からそれぞれ独立に
選択された基ｎ　二　１〜１００　）重合度が１００より大きい場合、相溶性が低下してしま
う。

ポリシロキサンは、プロパルギルエーテル化樹脂１００
重量部に対し、２〜１００重量部が良い。少な過ぎると
、低応力特性が得られない。多過ぎると、機械強度、Ｔ
ｇが下がり、半田浸漬時にクラックを発生する。

プロパルギルエーテル化樹脂とポリシロキサンは予め必
要に応じて触媒を用い、融点が５０〜１２０°Ｃの範囲
となるまで反応させておくことが望ましい。上記反応の
触媒は特に限定されるものではないが、−例を示すと、
（ＩＩＩ）式におけるＸが−Ｈの場合は、ヒドロシリル
基とオレフィンとの反応に使用される触媒である塩化白
金酸などを用いることができ、Ｘがフェノールとの反応に使用される触媒である３級アミン
類、イミダゾール類、ホスフィン類などを用いることが
でき、Ｘが −ＣＩｌ”ＣＨ２、−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２の場合は、
有機化酸化物を用いることができる。Ｘが一＋ＣＨ２）
ｒ→Ｈ２の場合は、特に触媒を用いなくても加熱によっ
て反応させることができる。

本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて成形材料化す
るには硬化促進剤、エポキシ樹脂、無機充填材、滑剤、
難燃剤、離型剤、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、加熱混練することによって材料化で
きる。

（実施例）［プロパルギルエーテル化物の合成］合成例１〜３撹拌装置、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを付けた
反応容器に、第１表の処方に従って、水酸化カリウムと
、水／アセトン（１／１）の混合溶媒を入れて溶解させ
、これにフェノール・芳香族炭化水素樹脂、ビニルフェ
ノール・スチレン共重合樹脂又はフェノール樹脂を流加
し、溶解させた。

この溶液を加熱し、塩化プロパルギルを滴下して、還流
下３時間反応させた。その後、塩酸で中和して、アセト
ンと未反応の塩化プロパルギルを留去し、トルエン１リ
ツトルを添加した。分液ロートに移し、水洗を３回行い
、エバポレーターで溶媒を除去した。

得られた樹脂のプロパルギルエーテル化率（フェノール
性水酸基の反応率）を第１表に示した。

実施例１〜２撹拌装置、還流冷却器及び温度計を付けた反応容器に、
合成例１又は合成例２のプロパルギルエーテル化樹脂と
トルエンを第２表の処方に従って入れ、均一に溶解して
から、塩化白金酸溶液を流加した。これにジヒドロボワ
シロキサンを加え、８０°Ｃで２時間反応させた。その
後、還流冷却器を減圧蒸留装置に代えて溶媒を除去し、
更に減圧下（約２０ｍｍＨｇ）　１８０°Ｃで４時間反
応させた。得られたポリシロキサン変性プロパルギルエ
ーテル化樹脂は、均質で、融点を第２表に示した。

実施例３撹拌装置、減圧蒸留装置及び温度計を付けた反応容器に
、合成例３のプロパルギルエーテル化樹脂とジアミノポ
リシロキサンとを第２表の処方に従って入れ、減圧下（
約２０ａ＋ｍＨｇ）　１８０°Ｃで６時間反応させた。

得られたポリシロキサン変性プロパルギルエーテル化樹
脂は、均質で、融点を第２表に示した。

実施例４〜６第３表に示す配合に従って、実施例１〜３で得たポリシ
ロキサン変性プロパルギルエーテル化樹脂に、硬化促進
剤、シリカ粉末、アミノシラン、着色剤および離型剤を
加え、熱ロールで混練して成形材料を得た。得られた成
形材料をトランスファー成形により１８０°Ｃ，３分で
成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°Ｃ１８時間後硬化を行い特性を
評価した。

結果を第３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
、シリコーンを含まない比較例１に比べ常温での曲げ弾
性率が小さく、低応力で、内部応力も小さい。しかも、
ガラス転移温度が高く、２６０°Ｃでの曲げ強度も大き
く、耐熱性、耐半田クラック性に優れ、吸水率も小さい
。

比較例１ポリシロキサンを含まない合成例１のプロパルギルエー
テル化樹脂を用い、実施例４と同様に行った。成形品の
外観、曲げ強度、耐熱性は良好であるが、曲げ弾性率が
大きく、耐半田クラック性は充分でない。

比較例２エポキシ樹脂を用い、実施例４と同様に行った。

耐熱性が劣るため、耐半田クラック性が非常に悪い。

比較例３マレイミド樹脂を用い、実施例４と同様に行った。耐熱
性は優れているが、曲げ弾性率と吸水率が大きく、耐半
田クラック性は充分でない。

比較例４マレイミド樹脂にポリシロキサンを配合して、実施例４
と同様に行った。マレイミド樹脂とポリシロキサンの相
溶性が悪く、成形品の外観は良くなかった。吸水率は大
きく、耐半田クラック性も不良であった。

（発明の効果）本発明による半導体封止用樹脂を用いた組成物の硬化物
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。

第 ■ 表（注）＊ｌ：ｌ：三菱瓦斯化学水製：丸首石油化学■製＊３：住友デュレズ＠ｌ製二カノールＰ−１００マルカリンカーＣ６Ｔ７０ＰＲ−５１４７０手続補正書特許請求の範囲を別紙の通りに補正する。

平成２年

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）下記式〔 I 〕又は／及び下記式〔III〕の
組成で示されるプロパルギルエーテル化樹脂と、▲数式
、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等が
あります▼、▲数式、化学式、表等があります▼・・・
〔 I 〕（Ｒ＿１：−Ｈ又は−ＣＨ＿３の中からそれぞれ独立に
選択された基０＜ａ＜１００、０≦ｂ、ｃ＜１００かつａ＋ｂ＋ｃ＝
１００ａ、ｂ、ｃは各組成の百分率を示す。） ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
・・・（II）（０＜ｄ＜１００、０≦ｅ、ｆ＜１００かっｄ＋ｅ＋ｆ＝１００ｄ、ｅ、ｆは各組成の百分率を示す。）（Ｂ）下記式〔III〕で示されるポリシロキサンと、▲
数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔III〕（Ｘ：−Ｈ、−（ＣＨ＿２）−＿３ＮＨ＿２、▲数式、
化学式、表等があります▼、−ＣＨ＝ＣＨ＿２又は−Ｃ
Ｈ＿２−ＣＨ＝ＣＨ＿２Ｒ＿２：−ＣＨ＿３、▲数式、
化学式、表等があります▼、又はＸの中からそれぞれ独
立に選択された基ｎ：１〜１００）を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。