JPH05148410A - 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JPH05148410A JPH05148410A JP33605591A JP33605591A JPH05148410A JP H05148410 A JPH05148410 A JP H05148410A JP 33605591 A JP33605591 A JP 33605591A JP 33605591 A JP33605591 A JP 33605591A JP H05148410 A JPH05148410 A JP H05148410A
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- resin
- resin composition
- thermosetting resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流動性が良好で、低膨張係数、高いガラス転
移温度を有しかつ接着性が良好で、低吸湿性の硬化物を
与える熱硬化性樹脂組成物及びこの組成物の硬化物で封
止された半導体装置を得る。 【構成】 下記式（１）で示されるフルオレン型エポキ
シ樹脂と、下記一般式（２）で示されるジシクロペンタ
ジエン変性フェノール樹脂とを必須成分して配合する。 【化１】 この熱硬化性樹脂組成物の硬化物で半導体装置を封止す
る。
移温度を有しかつ接着性が良好で、低吸湿性の硬化物を
与える熱硬化性樹脂組成物及びこの組成物の硬化物で封
止された半導体装置を得る。 【構成】 下記式（１）で示されるフルオレン型エポキ
シ樹脂と、下記一般式（２）で示されるジシクロペンタ
ジエン変性フェノール樹脂とを必須成分して配合する。 【化１】 この熱硬化性樹脂組成物の硬化物で半導体装置を封止す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動性が良好で、膨張
係数が小さく、高いガラス転移温度を有しながら、接着
性が良好で、低吸湿性の硬化物を与える熱硬化性樹脂組
成物及びこの熱硬化性樹脂組成物の硬化物で封止された
半導体装置に関する。
係数が小さく、高いガラス転移温度を有しながら、接着
性が良好で、低吸湿性の硬化物を与える熱硬化性樹脂組
成物及びこの熱硬化性樹脂組成物の硬化物で封止された
半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
半導体産業の中では樹脂封止型のダイオード、トランジ
スタ、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流となっており、中
でもエポキシ樹脂は、一般に他の熱硬化性樹脂に比べ成
形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れて
いるため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止する
ことが多く行われているが、最近においてこれらの半導
体装置は集積度が益々大きくなり、これに応じてチップ
寸法も大きくなりつつある。一方、これに対しパッケー
ジ外形寸法は電子機器の小型化、軽量化の要求にともな
い、小型化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を
回路基板へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化
や基板の薄型化のため、半導体部品の表面実装化が幅広
く行われるようになってきた。
半導体産業の中では樹脂封止型のダイオード、トランジ
スタ、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流となっており、中
でもエポキシ樹脂は、一般に他の熱硬化性樹脂に比べ成
形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れて
いるため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止する
ことが多く行われているが、最近においてこれらの半導
体装置は集積度が益々大きくなり、これに応じてチップ
寸法も大きくなりつつある。一方、これに対しパッケー
ジ外形寸法は電子機器の小型化、軽量化の要求にともな
い、小型化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を
回路基板へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化
や基板の薄型化のため、半導体部品の表面実装化が幅広
く行われるようになってきた。
【０００３】しかしながら、半導体装置を表面実装する
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じてしまう。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼
性が大きく損なわれる場合がある。従って、これら問題
点の解決が望まれる。
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じてしまう。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼
性が大きく損なわれる場合がある。従って、これら問題
点の解決が望まれる。
【０００４】なお、上記問題点の解決策として、エポキ
シ樹脂としてビフェニルタイプのエポキシ樹脂が多用さ
れているが、このエポキシ樹脂は重合度が低いため硬化
物のガラス転移温度が１５０℃以下となってしまい、半
導体素子封止用の材料としては不十分なものである。
シ樹脂としてビフェニルタイプのエポキシ樹脂が多用さ
れているが、このエポキシ樹脂は重合度が低いため硬化
物のガラス転移温度が１５０℃以下となってしまい、半
導体素子封止用の材料としては不十分なものである。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、流動性が良好であるとともに、低膨張係数、低応
力、高いガラス転移温度を有し、しかも接着性が良好
で、低吸湿性の硬化物を与える熱硬化性樹脂組成物及び
この熱硬化性樹脂組成物の硬化物で封止された表面実装
時の熱衝撃や耐湿性においても高い信頼性を有する半導
体装置を提供することを目的とする。
で、流動性が良好であるとともに、低膨張係数、低応
力、高いガラス転移温度を有し、しかも接着性が良好
で、低吸湿性の硬化物を与える熱硬化性樹脂組成物及び
この熱硬化性樹脂組成物の硬化物で封止された表面実装
時の熱衝撃や耐湿性においても高い信頼性を有する半導
体装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、硬化剤等を含有する熱硬化性樹脂
組成物において、エポキシ樹脂として下記式（１）で示
されるフルオレン型エポキシ樹脂、フェノール樹脂とし
て下記一般式（２）で示されるジシクロペンタジエン変
性フェノール樹脂を配合することにより、流動性が良好
で、膨張係数が小さく、高いガラス転移温度を有する
上、接着性に優れ、かつ低吸湿性の硬化物を与えるこ
と、更にこの熱硬化性樹脂組成物の硬化物で封止された
半導体装置は高い信頼性を有することを知見し、本発明
をなすに至った。
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、硬化剤等を含有する熱硬化性樹脂
組成物において、エポキシ樹脂として下記式（１）で示
されるフルオレン型エポキシ樹脂、フェノール樹脂とし
て下記一般式（２）で示されるジシクロペンタジエン変
性フェノール樹脂を配合することにより、流動性が良好
で、膨張係数が小さく、高いガラス転移温度を有する
上、接着性に優れ、かつ低吸湿性の硬化物を与えるこ
と、更にこの熱硬化性樹脂組成物の硬化物で封止された
半導体装置は高い信頼性を有することを知見し、本発明
をなすに至った。
【０００７】
【化２】 （但し、式中Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ＝０
〜１５の整数である。）
〜１５の整数である。）
【０００８】従って、本発明は、下記式（１）で示され
るフルオレン型エポキシ樹脂と、下記一般式（２）で示
されるジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂とを必
須成分として配合してなることを特徴とする熱硬化性樹
脂組成物及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装
置を提供する。
るフルオレン型エポキシ樹脂と、下記一般式（２）で示
されるジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂とを必
須成分として配合してなることを特徴とする熱硬化性樹
脂組成物及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装
置を提供する。
【０００９】
【化３】 （但し、式中Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ＝０
〜１５の整数である。）
〜１５の整数である。）
【００１０】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の熱硬化性樹脂組成物の第一必須成分は、下記式
（１）で示されるフルオレン型エポキシ樹脂である。
明の熱硬化性樹脂組成物の第一必須成分は、下記式
（１）で示されるフルオレン型エポキシ樹脂である。
【００１１】
【化４】
【００１２】上記式（１）のフルオレン型エポキシ樹脂
の配合量は、組成物中のエポキシ樹脂全体の５〜１００
％（重量％、以下同様）、特に１０〜１００％とするこ
とが好ましい。配合量が５％に満たないと十分な接着性
が得られない場合がある。
の配合量は、組成物中のエポキシ樹脂全体の５〜１００
％（重量％、以下同様）、特に１０〜１００％とするこ
とが好ましい。配合量が５％に満たないと十分な接着性
が得られない場合がある。
【００１３】本発明では、上記エポキシ樹脂以外にその
他のエポキシ樹脂を配合してもよい。その他のエポキシ
樹脂としては、例えば、１分子中にエポキシ基を少なく
とも２個以上有するエポキシ樹脂が好適であり、具体的
にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポ
キシ樹脂及びその重合物、ビフェニル型エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、フ
ェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、臭素化エポ
キシ樹脂、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂等
が例示される。特にこれらのエポキシ樹脂の中でも次式
で示されるナフタレン環含有エポキシ樹脂が低吸湿、高
接着性を得るために望ましいものである。
他のエポキシ樹脂を配合してもよい。その他のエポキシ
樹脂としては、例えば、１分子中にエポキシ基を少なく
とも２個以上有するエポキシ樹脂が好適であり、具体的
にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポ
キシ樹脂及びその重合物、ビフェニル型エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、フ
ェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、臭素化エポ
キシ樹脂、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂等
が例示される。特にこれらのエポキシ樹脂の中でも次式
で示されるナフタレン環含有エポキシ樹脂が低吸湿、高
接着性を得るために望ましいものである。
【００１４】
【化５】
【００１５】なお、上記ナフタレン環含有エポキシ樹脂
中のα−ナフトールやα，β−ナフトールのエポキシ化
物は１０重量％以下であることが好ましく、耐熱性や耐
湿性の面から望ましくは７重量％以下である。この他に
フェノールのみからなる二核体やフェニルグリシジルエ
ーテルは０．５重量％以下、特に０．２重量％以下であ
ることが好ましい。
中のα−ナフトールやα，β−ナフトールのエポキシ化
物は１０重量％以下であることが好ましく、耐熱性や耐
湿性の面から望ましくは７重量％以下である。この他に
フェノールのみからなる二核体やフェニルグリシジルエ
ーテルは０．５重量％以下、特に０．２重量％以下であ
ることが好ましい。
【００１６】また、ナフタレン環含有エポキシ樹脂の軟
化点はナフタレン環含有エポキシ樹脂中のα−ナフトー
ルやα，β−ナフトールのエポキシ化物含有量に影響さ
れるが、これらエポキシ樹脂は軟化点が５０〜１２０
℃、特に７０〜１１０℃でエポキシ当量が１００〜４０
０を有するものが望ましい。軟化点が５０℃未満のエポ
キシ樹脂を用いた場合、硬化物のガラス転移温度が低下
するばかりか、成形時にバリやボイドが発生し易い場合
があり、また軟化点が１２０℃を越えると粘度が高くな
り過ぎて成形できなくなる場合がある。
化点はナフタレン環含有エポキシ樹脂中のα−ナフトー
ルやα，β−ナフトールのエポキシ化物含有量に影響さ
れるが、これらエポキシ樹脂は軟化点が５０〜１２０
℃、特に７０〜１１０℃でエポキシ当量が１００〜４０
０を有するものが望ましい。軟化点が５０℃未満のエポ
キシ樹脂を用いた場合、硬化物のガラス転移温度が低下
するばかりか、成形時にバリやボイドが発生し易い場合
があり、また軟化点が１２０℃を越えると粘度が高くな
り過ぎて成形できなくなる場合がある。
【００１７】これらの樹脂を半導体封止用に用いる場
合、加水分解性塩素が１０００ｐｐｍ以下、特に５００
ｐｐｍ以下、ナトリウム、カリウムは１０ｐｐｍ以下で
あることが好ましい。加水分解性塩素が１０００ｐｐｍ
を越えたり、ナトリウム、カリウムが１０ｐｐｍを超え
る樹脂で半導体装置を封止し、長時間高温高湿下に半導
体装置を放置した場合、耐湿性が劣化する場合がある。
このようなエポキシ樹脂を選択することで信頼性に優れ
た熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。
合、加水分解性塩素が１０００ｐｐｍ以下、特に５００
ｐｐｍ以下、ナトリウム、カリウムは１０ｐｐｍ以下で
あることが好ましい。加水分解性塩素が１０００ｐｐｍ
を越えたり、ナトリウム、カリウムが１０ｐｐｍを超え
る樹脂で半導体装置を封止し、長時間高温高湿下に半導
体装置を放置した場合、耐湿性が劣化する場合がある。
このようなエポキシ樹脂を選択することで信頼性に優れ
た熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００１８】かかるナフタレン環含有エポキシ樹脂の具
体例としては下記の化合物を挙げることができる。
体例としては下記の化合物を挙げることができる。
【００１９】
【化６】
【００２０】なお、極めて吸水率の少ない、接着性の良
好な樹脂組成物を得るには、これらのエポキシ樹脂全体
中におけるナフタレン環の含有量は５〜８０重量％、特
に１０〜６０重量％の範囲とすることが望ましく、ナフ
タレン環含有量がこの範囲内となるようにナフタレン環
含有エポキシ樹脂の配合量を調製することが好ましい。
好な樹脂組成物を得るには、これらのエポキシ樹脂全体
中におけるナフタレン環の含有量は５〜８０重量％、特
に１０〜６０重量％の範囲とすることが望ましく、ナフ
タレン環含有量がこの範囲内となるようにナフタレン環
含有エポキシ樹脂の配合量を調製することが好ましい。
【００２１】次に、第二成分のジシクロペンタジエン変
性フェノール樹脂は第一成分のエポキシ樹脂の硬化剤と
して作用するもので、下記一般式（２）で示されるもの
である。
性フェノール樹脂は第一成分のエポキシ樹脂の硬化剤と
して作用するもので、下記一般式（２）で示されるもの
である。
【００２２】
【化７】 （但し、式中Ｒ1は例えばメチル基、エチル基等の炭素
数１〜６のアルキル基、ｎ＝０〜１５の整数である。）
数１〜６のアルキル基、ｎ＝０〜１５の整数である。）
【００２３】一般式（２）で示されるフェノール樹脂と
して具体的には次の化合物を挙げることができる。
して具体的には次の化合物を挙げることができる。
【００２４】
【化８】
【００２５】上記式（２）のジシクロペンタジエン変性
フェノール樹脂の配合量は、組成物中のフェノール樹脂
全体の２０〜１００％、特に４０〜１００％とすること
が好ましい。配合量が２０％に満たないと十分な接着性
が得られず、耐湿性の低下を招く場合がある。
フェノール樹脂の配合量は、組成物中のフェノール樹脂
全体の２０〜１００％、特に４０〜１００％とすること
が好ましい。配合量が２０％に満たないと十分な接着性
が得られず、耐湿性の低下を招く場合がある。
【００２６】本発明の熱硬化性樹脂組成物においては、
フェノール樹脂として上述したジシクロペンタジエン変
性フェノール樹脂を必須成分とするものであるが、その
ほか通常のフェノール樹脂を併用して用いることができ
る。このようなフェノール樹脂の中で代表的なものとし
ては、１分子中にフェノール性水酸基を少なくとも２個
以上有するフェノール樹脂が好適である。具体的にはノ
ボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹
脂、フェノールアラルキル樹脂、トリフェノールアルカ
ン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂、ナフタレ
ン環含有フェノール樹脂などが例示される。特に、ナフ
タレン環含有フェノール樹脂を併用することで低吸湿で
かつより接着性に優れた熱硬化性樹脂組成物が得られ
る。更にはアミン系硬化剤や酸無水物系硬化剤と併用し
ても良い。
フェノール樹脂として上述したジシクロペンタジエン変
性フェノール樹脂を必須成分とするものであるが、その
ほか通常のフェノール樹脂を併用して用いることができ
る。このようなフェノール樹脂の中で代表的なものとし
ては、１分子中にフェノール性水酸基を少なくとも２個
以上有するフェノール樹脂が好適である。具体的にはノ
ボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹
脂、フェノールアラルキル樹脂、トリフェノールアルカ
ン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂、ナフタレ
ン環含有フェノール樹脂などが例示される。特に、ナフ
タレン環含有フェノール樹脂を併用することで低吸湿で
かつより接着性に優れた熱硬化性樹脂組成物が得られ
る。更にはアミン系硬化剤や酸無水物系硬化剤と併用し
ても良い。
【００２７】これらフェノール樹脂の中でも下記一般式
（３）で示されるようなナフタレン環含有フェノール樹
脂とジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂を組み合
わせることが好ましく、これにより著しく吸水率が低下
し、接着強度の向上と低吸湿化が相まって、吸湿後の半
田浸漬の際の耐クラック性に優れた特性を発揮する。
（３）で示されるようなナフタレン環含有フェノール樹
脂とジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂を組み合
わせることが好ましく、これにより著しく吸水率が低下
し、接着強度の向上と低吸湿化が相まって、吸湿後の半
田浸漬の際の耐クラック性に優れた特性を発揮する。
【００２８】
【化９】
【００２９】これらフェノール樹脂の具体例として次に
示すようなものが例示される。
示すようなものが例示される。
【００３０】
【化１０】
【００３１】これらのフェノール樹脂は軟化点が６０〜
１５０℃を有するものが好ましく、より好ましくは７０
〜１３０℃のものである。水酸基当量としては９０〜２
５０のものが望ましい。このフェノール樹脂を半導体封
止用に用いる場合、ナトリウム、カリウムは１０ｐｐｍ
以下であることが好ましく、ナトリウム、カリウムが１
０ｐｐｍを越える樹脂で半導体装置を封止し、長時間高
温高湿下に半導体装置を放置した場合、耐湿性の劣化が
促進される場合がある。
１５０℃を有するものが好ましく、より好ましくは７０
〜１３０℃のものである。水酸基当量としては９０〜２
５０のものが望ましい。このフェノール樹脂を半導体封
止用に用いる場合、ナトリウム、カリウムは１０ｐｐｍ
以下であることが好ましく、ナトリウム、カリウムが１
０ｐｐｍを越える樹脂で半導体装置を封止し、長時間高
温高湿下に半導体装置を放置した場合、耐湿性の劣化が
促進される場合がある。
【００３２】上述したエポキシ樹脂とフェノール樹脂の
配合比率はエポキシ基と水酸基の当量比によって決定さ
れる。本発明においてはエポキシ基／水酸基が０．５〜
２、特に０．８〜１．５の範囲であることが好ましく、
通常エポキシ樹脂１００部（重量部、以下同じ）に対し
フェノール樹脂を３０〜１００部、特に４０〜７０部配
合することが好ましい。配合量が３０部未満では十分な
強度が得られず、１００部を越えると未反応のフェノー
ル樹脂が残って耐湿性が低下する場合がある。
配合比率はエポキシ基と水酸基の当量比によって決定さ
れる。本発明においてはエポキシ基／水酸基が０．５〜
２、特に０．８〜１．５の範囲であることが好ましく、
通常エポキシ樹脂１００部（重量部、以下同じ）に対し
フェノール樹脂を３０〜１００部、特に４０〜７０部配
合することが好ましい。配合量が３０部未満では十分な
強度が得られず、１００部を越えると未反応のフェノー
ル樹脂が残って耐湿性が低下する場合がある。
【００３３】本発明においては、フルオレン型エポキシ
樹脂とジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂に加え
て、本発明の効果を更に増強させるためにシリコーン変
性共重合体を併用することが好ましい。このシリコーン
変性共重合体としては、アルケニル基を含有するエポキ
シ樹脂やフェノール樹脂、あるいはアルケニル基を含有
するナフタレン環含有エポキシ樹脂やナフタレン環含有
フェノール樹脂とオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン中のＳｉＨ基との付加反応によって得られるものが好
適である。
樹脂とジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂に加え
て、本発明の効果を更に増強させるためにシリコーン変
性共重合体を併用することが好ましい。このシリコーン
変性共重合体としては、アルケニル基を含有するエポキ
シ樹脂やフェノール樹脂、あるいはアルケニル基を含有
するナフタレン環含有エポキシ樹脂やナフタレン環含有
フェノール樹脂とオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン中のＳｉＨ基との付加反応によって得られるものが好
適である。
【００３４】アルケニル基を含有するエポキシ樹脂又は
フェノール樹脂、アルケニル基を含有するナフタレン環
含有エポキシ樹脂又はナフタレン環含有フェノール樹脂
の具体例として次に示すものが挙げられる。
フェノール樹脂、アルケニル基を含有するナフタレン環
含有エポキシ樹脂又はナフタレン環含有フェノール樹脂
の具体例として次に示すものが挙げられる。
【００３５】
【化１１】
【００３６】また、オルガノポリシロキサンの具体例と
して次に示すものが挙げられる。
して次に示すものが挙げられる。
【００３７】
【化１２】
【００３８】上述したシリコーン変性共重合体の配合量
は、組成物中のエポキシ樹脂とフェノール樹脂の合計量
１００部に対して０〜５０部、特に１〜３０部の範囲と
することが好ましく、５０部を超えると十分な接着性向
上が期待できないばかりか、硬化物の水の拡散係数が大
きくなり、水が入りやすくなる場合がある。
は、組成物中のエポキシ樹脂とフェノール樹脂の合計量
１００部に対して０〜５０部、特に１〜３０部の範囲と
することが好ましく、５０部を超えると十分な接着性向
上が期待できないばかりか、硬化物の水の拡散係数が大
きくなり、水が入りやすくなる場合がある。
【００３９】次に、本発明では無機質充填剤を使用する
ことができる。これら無機質充填剤は封止材の膨張係数
を小さくし、半導体素子に加わる応力を低下させるため
のものであり、具体例としては破砕状、球状の形状を持
った溶融シリカ、結晶性シリカが主に用いられ、この他
にアルミナ、チッ化ケイ素、チッ化アルミニウムなども
使用可能である。なお、硬化物の低膨張化と成形性を両
立させるためには球状と破砕品のブレンド、あるいは球
状品のみを用いた方がよい。また、無機質充填剤は平均
粒径が５〜２０ミクロンであることが好ましい。更に、
この種の無機質充填剤はあらかじめシランカップリング
剤で表面処理して使用した方がよい。
ことができる。これら無機質充填剤は封止材の膨張係数
を小さくし、半導体素子に加わる応力を低下させるため
のものであり、具体例としては破砕状、球状の形状を持
った溶融シリカ、結晶性シリカが主に用いられ、この他
にアルミナ、チッ化ケイ素、チッ化アルミニウムなども
使用可能である。なお、硬化物の低膨張化と成形性を両
立させるためには球状と破砕品のブレンド、あるいは球
状品のみを用いた方がよい。また、無機質充填剤は平均
粒径が５〜２０ミクロンであることが好ましい。更に、
この種の無機質充填剤はあらかじめシランカップリング
剤で表面処理して使用した方がよい。
【００４０】無機質充填剤の充填量は組成物中のエポキ
シ樹脂とフェノール樹脂の合計量１００部に対して１０
０〜１８００部が好ましく、１００部未満では膨張係数
が大きくなり、半導体素子に加わる応力が増大し、素子
特性の劣化を招く場合があり、１８００部を超えると成
形時の粘度が高くなり、成形性が悪くなる場合がある。
シ樹脂とフェノール樹脂の合計量１００部に対して１０
０〜１８００部が好ましく、１００部未満では膨張係数
が大きくなり、半導体素子に加わる応力が増大し、素子
特性の劣化を招く場合があり、１８００部を超えると成
形時の粘度が高くなり、成形性が悪くなる場合がある。
【００４１】更に、本発明の組成物には硬化促進剤を添
加することが好ましく、硬化促進剤としては例えばイミ
ダゾールもしくはその誘導体、ホスフィン誘導体、シク
ロアミジン誘導体が代表例として挙げられる。硬化促進
剤の配合量は、エポキシ樹脂１００部に対し０．００１
〜５部、特に０．１〜２部とすることが好ましく、０．
００１部未満では短時間で硬化させることができない場
合があり、５部を超えると硬化速度が早すぎて良好な成
形品が得られない場合がある。
加することが好ましく、硬化促進剤としては例えばイミ
ダゾールもしくはその誘導体、ホスフィン誘導体、シク
ロアミジン誘導体が代表例として挙げられる。硬化促進
剤の配合量は、エポキシ樹脂１００部に対し０．００１
〜５部、特に０．１〜２部とすることが好ましく、０．
００１部未満では短時間で硬化させることができない場
合があり、５部を超えると硬化速度が早すぎて良好な成
形品が得られない場合がある。
【００４２】本発明には更に本発明の熱硬化性樹脂組成
物の硬化物に可撓性や強靭性を付与するため、各種有機
合成ゴム、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン
共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重
合体などの熱可塑性樹脂、シリコーンゲルやシリコーン
ゴムなどの微粉末を添加することができる。また二液タ
イプのシリコーンゴムやシリコーンゲルで無機質充填剤
表面を処理しても良い。これらの中では特にシリコーン
変性共重合体やメタクリル酸メチル−スチレン−ブタジ
エン共重合体がエポキシ樹脂の低応力化に効果がある。
物の硬化物に可撓性や強靭性を付与するため、各種有機
合成ゴム、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン
共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重
合体などの熱可塑性樹脂、シリコーンゲルやシリコーン
ゴムなどの微粉末を添加することができる。また二液タ
イプのシリコーンゴムやシリコーンゲルで無機質充填剤
表面を処理しても良い。これらの中では特にシリコーン
変性共重合体やメタクリル酸メチル−スチレン−ブタジ
エン共重合体がエポキシ樹脂の低応力化に効果がある。
【００４３】これらの低応力化剤の使用量は通常熱硬化
性樹脂組成物全体の０．５〜１０重量％、特に１〜５重
量％が好ましい。０．５重量％より少ない配合量では十
分な耐熱衝撃性を与えない場合があり、一方１０重量％
より多いと機械的強度が低下する場合がある。
性樹脂組成物全体の０．５〜１０重量％、特に１〜５重
量％が好ましい。０．５重量％より少ない配合量では十
分な耐熱衝撃性を与えない場合があり、一方１０重量％
より多いと機械的強度が低下する場合がある。
【００４４】本発明の組成物には必要に応じ、カルナバ
ワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの離型剤、
更にシランカップリング剤、酸化アンチモン、リン化合
物などを配合しても良い。
ワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの離型剤、
更にシランカップリング剤、酸化アンチモン、リン化合
物などを配合しても良い。
【００４５】本発明の組成物は、上記した各成分を加熱
ロールによる溶融混練、ニーダーによる溶融混練、連続
押し出し機による溶融混練などで製造することができ
る。なお、成分の配合順序に特に制限はない。
ロールによる溶融混練、ニーダーによる溶融混練、連続
押し出し機による溶融混練などで製造することができ
る。なお、成分の配合順序に特に制限はない。
【００４６】かくして得られる本発明の熱硬化性樹脂組
成物は、ＤＩＰ型、フラットパック型、ＰＬＣＣ型，Ｓ
Ｏ型等の半導体パッケージに有効で、この場合、従来よ
り採用されている成形法、例えばトランスファー成形、
インジェクション成形、注型法等を採用して行うことが
できる。なお、本発明の熱硬化性樹脂組成物の成形温度
は１５０〜１８０℃、ポストキュアーは１５０〜１８５
℃で２〜１６時間行うことが好ましい。
成物は、ＤＩＰ型、フラットパック型、ＰＬＣＣ型，Ｓ
Ｏ型等の半導体パッケージに有効で、この場合、従来よ
り採用されている成形法、例えばトランスファー成形、
インジェクション成形、注型法等を採用して行うことが
できる。なお、本発明の熱硬化性樹脂組成物の成形温度
は１５０〜１８０℃、ポストキュアーは１５０〜１８５
℃で２〜１６時間行うことが好ましい。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱硬化性
樹脂組成物はフルオレン型エポキシ樹脂及びジシクロペ
ンタジエン変性フェノール樹脂を必須成分とすることに
より、高ガラス転移温度を保持しながら、低吸湿性、高
接着性を有する硬化物を与えるもので、半導体パッケー
ジ用として好適に使用されるものである。
樹脂組成物はフルオレン型エポキシ樹脂及びジシクロペ
ンタジエン変性フェノール樹脂を必須成分とすることに
より、高ガラス転移温度を保持しながら、低吸湿性、高
接着性を有する硬化物を与えるもので、半導体パッケー
ジ用として好適に使用されるものである。
【００４８】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。なお、下記の例において部はいずれも重量部
を示す。
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。なお、下記の例において部はいずれも重量部
を示す。
【００４９】〔実施例、比較例〕表１に示す成分に加
え、球状シリカ５５０部、三酸化アンチモン１０部、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１．５部、
ワックスＥ１．５部、カーボンブラック１．０部、トリ
フェニルホスフィン０．８部を加えて得られた配合物を
熱二本ロールで均一に溶融混練して、７種の熱硬化性樹
脂組成物を製造した（実施例１〜５、比較例１，２）。
え、球状シリカ５５０部、三酸化アンチモン１０部、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１．５部、
ワックスＥ１．５部、カーボンブラック１．０部、トリ
フェニルホスフィン０．８部を加えて得られた配合物を
熱二本ロールで均一に溶融混練して、７種の熱硬化性樹
脂組成物を製造した（実施例１〜５、比較例１，２）。
【００５０】これらの熱硬化性樹脂組成物について以下
の（イ）〜（ホ）の諸特性を測定した。結果を表１に示
す。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、７０
ｋｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）機械的強度（曲げ強度、曲げ弾性率） ＪＩＳＫ６９１１に準じて１７５℃、７０ｋｇ／ｃ
ｍ2、成形時間２分の条件で１０×１００×４ｍｍの抗
折棒を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたも
ので測定した。 （ハ）ガラス転移温度、膨張係数 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件で４
×４×１５ｍｍの試験片を成形し、１８０℃で４時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分５℃で昇温させることにより測定した。 （ニ）吸湿後の吸湿量と半田クラック性及び耐湿性 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件でア
ルミニウム配線腐食測定用の耐湿性試験用半導体装置を
厚さ２ｍｍのフラットパッケージに封止し、１８０℃で
４時間ポストキュアーした。このパッケージを８５℃／
８５％ＲＨの雰囲気中７２時間放置して吸湿処理を行っ
た後、吸湿量を測定し、これを２６０℃の半田浴に１０
秒浸漬した。この時に発生するパッケージのクラック発
生数を確認した後、良品のみを１２０℃の飽和水蒸気雰
囲気中に所定時間放置し、不良発生率を調べた。 （ホ）接着性 ４２アロイ板に直径１５ｍｍ、高さ５ｍｍの円筒成形品
を１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件で
成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、１２
１℃、２．１気圧の条件で１６時間放置した後、２１５
℃のベーパーフェーズリフロー中に１分間浸漬した。そ
の後、４２アロイとの接着力を引張強度で調べた。
の（イ）〜（ホ）の諸特性を測定した。結果を表１に示
す。 （イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、７０
ｋｇ／ｃｍ2の条件で測定した。 （ロ）機械的強度（曲げ強度、曲げ弾性率） ＪＩＳＫ６９１１に準じて１７５℃、７０ｋｇ／ｃ
ｍ2、成形時間２分の条件で１０×１００×４ｍｍの抗
折棒を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたも
ので測定した。 （ハ）ガラス転移温度、膨張係数 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件で４
×４×１５ｍｍの試験片を成形し、１８０℃で４時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分５℃で昇温させることにより測定した。 （ニ）吸湿後の吸湿量と半田クラック性及び耐湿性 １７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件でア
ルミニウム配線腐食測定用の耐湿性試験用半導体装置を
厚さ２ｍｍのフラットパッケージに封止し、１８０℃で
４時間ポストキュアーした。このパッケージを８５℃／
８５％ＲＨの雰囲気中７２時間放置して吸湿処理を行っ
た後、吸湿量を測定し、これを２６０℃の半田浴に１０
秒浸漬した。この時に発生するパッケージのクラック発
生数を確認した後、良品のみを１２０℃の飽和水蒸気雰
囲気中に所定時間放置し、不良発生率を調べた。 （ホ）接着性 ４２アロイ板に直径１５ｍｍ、高さ５ｍｍの円筒成形品
を１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間２分の条件で
成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、１２
１℃、２．１気圧の条件で１６時間放置した後、２１５
℃のベーパーフェーズリフロー中に１分間浸漬した。そ
の後、４２アロイとの接着力を引張強度で調べた。
【００５１】
【表１】 ＊：エポキシ樹脂、フェノール樹脂としては下記のもの
を使用した。
を使用した。
【００５２】
【化１３】
【００５３】
【化１４】
【００５４】表１の結果より、本発明の熱硬化性樹脂組
成物は流動性、膨張係数が小さく、高ガラス転移温度を
有する上、接着性が良好でかつ低吸湿性の硬化物を与え
ることがわかった。
成物は流動性、膨張係数が小さく、高ガラス転移温度を
有する上、接着性が良好でかつ低吸湿性の硬化物を与え
ることがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 貴之 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 下記式（１）で示されるフルオレン型エ
ポキシ樹脂と、下記一般式（２）で示されるジシクロペ
ンタジエン変性フェノール樹脂とを必須成分として配合
してなることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 【化１】 （但し、式中Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ＝０
〜１５の整数である。） - 【請求項２】 請求項１記載の熱硬化性樹脂組成物の硬
化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3336055A JP2643706B2 (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3336055A JP2643706B2 (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148410A true JPH05148410A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2643706B2 JP2643706B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=18295238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3336055A Expired - Lifetime JP2643706B2 (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643706B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996034303A1 (fr) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Materiau permettant de realiser un film protecteur filtrant les couleurs et film protecteur filtrant ainsi les couleurs |
| JP2005508436A (ja) * | 2001-11-08 | 2005-03-31 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 耐熱性エポキシ接着剤フィルム |
| JP2007146155A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-06-14 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| WO2009041711A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Curable resin composition for molded bodies, molded body, and production method thereof |
| WO2015012395A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | Jnc株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜付き基板および電子部品 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6296521A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS62201922A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-09-05 | Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPH01105562A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPH01268713A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-26 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0273823A (ja) * | 1988-09-09 | 1990-03-13 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP3336055A patent/JP2643706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
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| WO1996034303A1 (fr) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Materiau permettant de realiser un film protecteur filtrant les couleurs et film protecteur filtrant ainsi les couleurs |
| JP2005508436A (ja) * | 2001-11-08 | 2005-03-31 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 耐熱性エポキシ接着剤フィルム |
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| WO2009041711A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Curable resin composition for molded bodies, molded body, and production method thereof |
| US8674038B2 (en) | 2007-09-27 | 2014-03-18 | Nippon Skokubai Co., Ltd. | Curable resin composition for molded bodies, molded body, and production method thereof |
| WO2015012395A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | Jnc株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜付き基板および電子部品 |
| KR20160035047A (ko) * | 2013-07-25 | 2016-03-30 | 제이엔씨 주식회사 | 열경화성 수지 조성물, 경화막, 경화막이 형성된 기판 및 전자 부품 |
| JPWO2015012395A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2017-03-02 | Jnc株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜付き基板および電子部品 |
| US10988616B2 (en) | 2013-07-25 | 2021-04-27 | Jnc Corporation | Thermosetting resin composition, cured film, substrate with cured film, and electronic component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2643706B2 (ja) | 1997-08-20 |
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