JPH0493313A - 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、かつ低応力特性に憬れた半導体封止
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
２−９９４．５８−１．１７２１９．６１−９５０１２
．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、低応力特性に憬れ、かつ
高耐熱性を有し、半田浸漬後の信頼性に非常に憬れた半
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（ＩＩ　）で
示されるポリフェノール類の単独又は共縮合物又は混合
物のプロパルギルエーテル化合物と、（Ｒ工：　−Ｈ，
−ＣＨ３、−ＣＦ３、→（）、又は＋０ＨＲ２：　−Ｈ
，−ＣＨ３、又は−ＣＦ３　０≦ｎ＜３０）ＣＢ）下記
式（１）で示されるボＴノシロキサンと、Ｒ３ニーＣＨ
３、−ＣＦ３、→（）、又はＸの中からそれぞれ独立に
選択された基 ｊ：１〜１００） （Ｃ）エポキシ化合物とを含有することを特徴とする半
導体封止用樹脂組成物、 （２）プロパルギルエーテル化合物（Ａ）とポリシロキ
サン（Ｂ）とを予め反応させた特許請求の範囲第１項記
載の半導体封止用樹脂組成物、（３）プロパルギルエー
テル化合＊（Ａ）とポリシロキサン（Ｂ）とを予め反応
させ、次いでエポキシ化合物（Ｃ）を反応させてプレポ
リマーとした特許請求の範囲第１項記載の半導体封止用
樹脂組成物である。

（作用） 本発明において用いられるポリフェノール類のプロパル
ギルエーテル化合物は、式〔Ｉ〕又は式（ＩＩ　）で示
されるポリフェノール類の単独又は共縮合物又は混合物
を、塩化プロパルギル又は臭化プロパルギルと反応させ
、グロパルギルエーテル化したものである。式〔Ｉ〕又
は式（ＩＩ　）のｎ。

ｍは、ポリフェノール類が単一化合物の場合には、０内
に示された構造単位の繰返し数を示し、又分子量の異な
る２種以上の化合物から構成される場合には、平均繰返
し数を示し、縮合物の場合には、縮合物中に存在するそ
れぞれの構造単位の全体としての平均繰返し数を示し、
０≦ｎ、ｍ＜３０である。好ましくは、０≦ｎ、ｍ≦１
０が良い。分子量が大き過ぎると、融点及び溶融粘度が
高くなって作業が困難になる。

プロパルギルエーテル化率は、フェノール性ＯＨ基に対
し、５０％以上１００％以下が好ましい。５０％未満で
はフェノール性ＯＨ基が多量に残存するため、吸水率が
大きくなり、耐湿性、耐半田クラック性が向上しない。

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、式（ｍ）で示さ
れ、その重合度ｊは１〜１００の範囲のものである。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合物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合物とポリシロキサンは予め必
要に応じて触媒を用い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、（ｍ）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−ＣＨ”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−（（：Ｈ，＋）ｙ　ＮＨ２の場合は、特に触媒を
用いなくでも加熱によって反応させることができる。

エポキシ化合物としては、分子内に少なくとも２個以上
のエポキシ基を有するもので、例えば、ビスフェノール
Ａ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、
臭素化エポキシ樹脂、フェノール・ノボラック系エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック系エポキシ樹脂、その他
の多官能エポキシ樹脂を用いることができる。

エポキシ化合物を配合することによって、好ましくは、
予めエポキシ化合物と反応させることによって、作業性
、相溶性、硬化性がより向上するが、多過ぎると耐熱性
、耐半田クラック性が悪化するので、好ましくは、プロ
パルギルエーテル化合物１００重量部に対し、２〜２０
０重量部、更に好ましくは１０〜１００重量部が良い。

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、無機充填材、滑剤、難燃剤、離型剤
、シランカップソ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合物の合成］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
、これにポリフェノール類を添加し、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゛１；
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。

得られた化合物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（こ示した。

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のグロパルギルエーテル化合物と
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、塩化白金酸溶液を添加した。これにジヒドロポリ
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
ーテル化合物は、粘稠な液体で、これを１５０°Ｃに加
熱し、更にエポキシ化合物とト１ノフェニル示スフィン
を加え、融点が５０〜１００“Ｃになるよう反応させた
。生成した樹脂は、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のグロバルギルエーテル化合物とジアミノポ
リシロキサンとを第２表の処方に従って入れ、減圧下（
約２０ｍｍＨｇ）　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合物
は、粘稠な液体で、これを１５０°Ｃに加熱し、更にエ
ポキシ化合物と２−フェニル″″４−メチルイミダゾー
ルを加え、融点が５０〜１００°Ｃになるよう反応させ
た。生成した樹脂は、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のポリシロキ
サン変性プロパルギルエーテル化合物とエポキシ化合物
とを反応させて得られた樹脂に、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（こより１８０℃、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のグロバルギルエー
テル化合物とエポキシ化合物とを用い、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 エポキシ化合物を用い、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 マレイミド化合物を用い、実施例４と同様に行った。耐
熱性は憬れているが、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 マレイミド化合物にポリシロキサンを配合して、実施例
４と同様に行った。マレイミド化合物とポリシロキサン
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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）下記式〔 I 〕又は〔II〕で示されるポリ
   フェノール類の単独又は共縮合物又は混合物のプロパル
   ギルエーテル化合物と、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 （Ｒ＿１：−Ｈ、−ＣＨ＿３、−ＣＦ＿３、▲数式、化
   学式、表等があります▼、又は▲数式、化学式、表等が
   あります▼Ｒ＿２：−Ｈ、−ＣＨ＿３、又は−ＣＦ＿３
   ０≦ｎ＜３０）▲数式、化学式、表等があります▼・・
   ・〔II〕 （０≦ｍ＜３０） （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、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
   式、化学式、表等があります▼、 −ＣＨ＝ＣＨ＿２又は−ＣＨ＿２−ＣＨ＝ＣＨ＿２Ｒ＿
   ３：−ＣＨ＿３、−ＣＦ＿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 ｊ：１〜１００） （Ｃ）エポキシ化合物とを含有することを特徴とする半
   導体封止用樹脂組成物。
2. （２）プロパルギルエーテル化合物（Ａ）とポリシロキ
   サン（Ｂ）とを予め反応させた特許請求の範囲第１項記
   載の半導体封止用樹脂組成物。
3. （３）プロパルギルエーテル化合物（Ａ）とポリシロキ
   サン（Ｂ）とを予め反応させ、次いでエポキシ化合物（
   Ｃ）を反応させてプレポリマーとした特許請求の範囲第
   １項記載の半導体封止用樹脂組成物。