JPH0547964A - Resin composition for semiconductor sealing - Google Patents

Resin composition for semiconductor sealing

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JPH0547964A
JPH0547964A JP41817490A JP41817490A JPH0547964A JP H0547964 A JPH0547964 A JP H0547964A JP 41817490 A JP41817490 A JP 41817490A JP 41817490 A JP41817490 A JP 41817490A JP H0547964 A JPH0547964 A JP H0547964A
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Abstract

PURPOSE:To contrive a reduction in the stress of a resin composition for semiconductor sealing use and to improve the heat resistance and moldability of the composition by a method wherein the resin composition is constituted of a silicone modified polymer of a specified composition and a polymaleimide compound of a specified weight ratio as a hardening promotor and an organic filler. CONSTITUTION:2 to 20 parts weight and vicinity of organohydrogen polysiloxane is made to react with 100 parts weight of a prepolymer compound obtained by making a bifunctional epoxy resin A having an epoxy group at either terminal thereof react with a dihydric phenol compound B having an allyl group directly bonded to the upper part of an aromatic ring in the extent of the equivalent ratio of an epoxy group to a phenolic hydroxyl group = 1 to 1.1 to 3.5 to obtain a prepolymer C. 2 to 20 parts weight or vicinity of polysiloxane is made to act with 100 parts weight of a prepolymer compound obtained by making the resin A react with the compound B in the extent of the equivalent ratio of the phenolic hydrogen group to the epoxy group = 1 to 1.1 to 5.0 to obtain a prepolymer D. A polymaleimide compound of 40 to 250 parts weight is added to 100 parts weight of the prepolymers C+D.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性、耐クラック性、
成形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。
The present invention relates to heat resistance, crack resistance,
The present invention relates to a resin composition for semiconductor encapsulation having excellent moldability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、IC,LSI等の半導体装置にお
いては、その半導体素子をエポキシ樹脂を用いて成形封
止されているものが広く用いられている。このエポキシ
樹脂組成物としては、特に多官能エポキシ樹脂、フェノ
ールノボラック樹脂、無機質充填材を主成分とした樹脂
組成物が耐熱性、成形性、電気特性に優れているため、
封止材料の主流となってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in semiconductor devices such as ICs and LSIs, those in which the semiconductor element is molded and sealed with epoxy resin are widely used. As the epoxy resin composition, in particular, a polyfunctional epoxy resin, a phenol novolac resin, a resin composition containing an inorganic filler as a main component is excellent in heat resistance, moldability, and electrical characteristics,
It has become the mainstream of sealing materials.

【0003】しかしながら、半導体分野の技術革新によ
って集積度の向上とともに素子サイズの大型化、高密度
化によるアルミ配線の微細化が進み、パッケージも小型
軽量化、薄型化する傾向にある。更に近年の半導体装置
の基板への表面実装化に伴い、パッケージそのものが半
田浴温度にさらされるため、パッケージの各種素材の接
合する界面には熱膨張係数の不整合による剪断応力、各
素材内部には引張り応力または圧縮応力などの内部応力
を発生し微細化されたアルミ配線ずれ、パッシベーショ
ンクラックを発生し、又、パッケージ内の水分が急激に
膨張しパッケージにクラックを発生させるなどし、半導
体の信頼性を低下させる原因となっている。
However, due to technological innovation in the semiconductor field, the degree of integration is improved, the element size is increased, and the aluminum wiring is miniaturized due to higher density, and the package tends to be smaller, lighter, and thinner. Furthermore, with the recent surface mounting of semiconductor devices on substrates, the package itself is exposed to the solder bath temperature, so the shearing stress due to the mismatch of the thermal expansion coefficient at the interface where various materials of the package are joined, Generates internal stress such as tensile stress or compressive stress, shifts in miniaturized aluminum wiring, causes passivation cracks, and moisture in the package expands rapidly to cause cracks in the package. It is a cause of lowering the sex.

【0004】これらのことから、封止材料の低応力化、
耐熱性の向上は、ますます重要な特性として要求されて
きている。このような観点に立ち、従来より耐熱性、低
応力化に改良を加えた骨格を有するエポキシ樹脂及びそ
のシリコーン変性系の封止材料が検討されているが、低
応力性で、高湿時の機械特性、耐クラック性、耐熱劣化
性など高度の耐熱性能は不充分であった。また、更に高
い耐熱性を得るべく、熱硬化性のポリイミド樹脂を用い
た封止材料の開発が試みられているが、得られた硬化物
の耐熱性は高いにもかかわらず、機械的強度が低く、脆
いものであり、熱時強度の高い低弾性で耐クラック性に
優れたものは得られていない。更に、エポキシ樹脂に比
べ、金属との密着性が低いため、成形時あるいは半田浴
浸漬時に素子やフレームと封止材料との界面で剥離を生
じ、著しく耐湿信頼性が劣ると言った欠点を有してい
る。
For these reasons, the stress of the sealing material is reduced,
Improvement of heat resistance is required as an increasingly important property. From this point of view, epoxy resins having a skeleton improved in heat resistance and stress reduction and their silicone-modified encapsulating materials have been studied, but they are low stress, and have high humidity. High-level heat resistance such as mechanical properties, crack resistance, and heat deterioration resistance was insufficient. In addition, in order to obtain even higher heat resistance, development of a sealing material using a thermosetting polyimide resin has been attempted, but the mechanical strength of the obtained cured product is high despite its high heat resistance. It is low and brittle, and it has not been obtained that it has high elasticity under heat, low elasticity, and excellent crack resistance. Furthermore, since it has lower adhesion to metal than epoxy resin, peeling occurs at the interface between the element or frame and the encapsulation material during molding or immersion in a solder bath, resulting in a remarkably poor moisture resistance reliability. is doing.

【0005】上記目的を達成する試みの一つとして、エ
ポキシ樹脂と熱硬化性ポリイミド樹脂両者の特徴を併せ
持ち、なおかつ低応力性の材料を得るべく、両樹脂に低
応力剤を添加した組成物による封止材料の開発が進めら
れている。具体的には多官能エポキシ樹脂をフェノール
樹脂硬化剤との硬化系にポリマレイミド化合物もしくは
ポリマレイミド化合物とアリル化合物及び低応力剤を添
加した樹脂組成物が例としてあげられる。然しながら、
エポキシ樹脂の硬化剤触媒として用いられる有機ホスフ
ィン化合物、3級アミン類、イミダゾール化合物はマレ
イミド化合物の反応をも促進し、しかもマレイミド化合
物の反応の方がエポキシ樹脂の反応よりも優先的に進行
するために以下の問題点が存在する。第一には、成形の
際に反応の遅いエポキシ樹脂成分及び低応力剤成分がブ
リードし、成形品表面や金型を汚染すること、第二には
硬化物が不均一となるためボイドが発生したり、十分な
低応力化、機械的強度が得られないなどの欠点があっ
た。
As one of the attempts to achieve the above object, a composition in which a low stress agent is added to both resins in order to obtain a material having both the characteristics of an epoxy resin and a thermosetting polyimide resin and having a low stress Development of encapsulation materials is in progress. Specifically, a resin composition obtained by adding a polymaleimide compound or a polymaleimide compound, an allyl compound and a low stress agent to a curing system of a polyfunctional epoxy resin and a phenol resin curing agent can be given as an example. However,
Organic phosphine compounds, tertiary amines, and imidazole compounds used as curing agent catalysts for epoxy resins also promote the reaction of maleimide compounds, and the reaction of maleimide compounds proceeds preferentially over the reaction of epoxy resins. The following problems exist. First, the epoxy resin component and low-stress agent component, which react slowly during molding, bleed to contaminate the surface of the molded product and the mold, and secondly, voids occur because the cured product becomes uneven. However, there are drawbacks such as a decrease in stress, a sufficient reduction in stress, and a lack of mechanical strength.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は低応力性、耐
熱性、耐ラック性、金属との密着性に優れ、かつ良好な
成形性を有する半導体封止用樹脂組成物を提供するもの
である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a resin composition for semiconductor encapsulation, which has low stress, heat resistance, rack resistance, adhesion to metal, and good moldability. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、(a)両末端
にエポキシ基を有する2官能エポキシ樹脂と、芳香環上
に直結したアリル基を有する2価フェノール化合物と
を、フェノール性水酸基に対するエポキシ基の当量比を
1.1〜3.5の範囲で反応させることにより得られる
アリル基含有両末端エポキシプレポリマー化合物100
重量部にオルガノハイドロジェンポリシロキサンを2〜
20重量部付加反応せしめたシリコーン変性プレポリマ
ー。 (b)両末端にエポキシ基を有する2官能エポキシ樹脂
と、芳香環上に直結したアリル基を有する2価フェノー
ル化合物とをエポキシ基に対するフェノール性水酸基の
当量比を1.1〜5.0の範囲で反応させることにより
得られるアリル基含有両末端フェノールプレポリマー化
合物100重量部にオルガノハイドロジェンポリシロキ
サンを2〜20重量部付加反応せしめたシリコーン変性
プレポリマー。 (c)(a)+(b)100重量部に対し、40〜25
0重量部のポリマレイミド化合物。 (d)硬化促進剤 (e)無機質充填材 からなる半導体封止用樹脂組成物で、成形の際には、マ
レイミド化合物と、シリコーン変性エポキシ成分中及び
硬化剤シリコーン変性フェノール成分中のアリル基との
反応が優先し、ポストキュアー時に少量存在するエポキ
シ基とフェノール性水酸基との反応が完結することで、
均一で緻密な硬化網目の形成が可能なものである。
According to the present invention, (a) a bifunctional epoxy resin having epoxy groups at both ends and a divalent phenol compound having an allyl group directly bonded to an aromatic ring are prepared for a phenolic hydroxyl group. Allyl group-containing both-end epoxy prepolymer compound 100 obtained by reacting epoxy group equivalent ratio in the range of 1.1 to 3.5
2 to 2 parts by weight of organohydrogenpolysiloxane
20 parts by weight of a silicone-modified prepolymer which has been subjected to an addition reaction. (B) A bifunctional epoxy resin having epoxy groups at both ends and a divalent phenol compound having an allyl group directly bonded to an aromatic ring are used, and the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy group is 1.1 to 5.0. A silicone-modified prepolymer in which 2 to 20 parts by weight of an organohydrogenpolysiloxane is added to 100 parts by weight of an allyl group-containing phenol prepolymer compound obtained by reacting within a range. 40 to 25 with respect to 100 parts by weight of (c) (a) + (b)
0 parts by weight of polymaleimide compound. (D) A curing accelerator (e) A semiconductor encapsulating resin composition comprising an inorganic filler, wherein a maleimide compound and an allyl group in a silicone-modified epoxy component and a curing agent silicone-modified phenol component during molding. Is preferred, and the reaction between the epoxy group and the phenolic hydroxyl group, which are present in a small amount during post cure, is completed,
It is possible to form a uniform and dense cured network.

【0008】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
(a)及び(b)に使用される両末端にエポキシ基を有
する2官能エポキシ樹脂としては、ビスフェノールS型
エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、3,
3′,5,5′−テトラメチルビスフェノール型エポキ
シ樹脂また臭素化エポキシ樹脂として、3,3′,5,
5′−テトラブロムビスフェノール型Aエポキシ樹脂等
が好ましい例として挙げられる。尚、成形物の難燃性を
確保するためには、臭素化エポキシ樹脂を一定の割合で
併用する事が必須である。
The present invention will be described in detail below. Examples of the bifunctional epoxy resin having epoxy groups at both ends used in (a) and (b) of the present invention include bisphenol S type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, 3,
As 3 ', 5,5'-tetramethylbisphenol type epoxy resin or brominated epoxy resin, 3,3', 5,5
Preferred examples include 5'-tetrabromobisphenol type A epoxy resin and the like. In order to secure the flame retardancy of the molded product, it is essential to use a brominated epoxy resin together in a fixed ratio.

【0009】一方、本発明の(a)及び(b)に使用さ
れるアリル基を有する2価フェノール化合物とは、2価
フェノール化合物をハロゲン化アリル化合物とをアルカ
リの存在下で反応させ、更にクライゼン転位させること
で芳香環上に直接結合するアリル基を有する2価フェノ
ール化合物である。2価フェノールとしては、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビス
フェノール、3,3′,5,5′−テトラメチルビフェ
ノール等が好ましい例として挙げられる。またハロゲン
化アリル化合物としては臭化アリル、塩化アリル等が具
体例としてあげられる。上記2価フェノール化合物とハ
ロゲン化アリル化合物とを反応させる際の組成比によ
り、通常1〜4個のアリル基がフェノールの芳香環上に
導入することが可能である。
On the other hand, the divalent phenol compound having an allyl group used in (a) and (b) of the present invention is obtained by reacting a divalent phenol compound with an allyl halide compound in the presence of an alkali. It is a divalent phenol compound having an allyl group directly bonded to an aromatic ring by Claisen rearrangement. Preferred examples of the dihydric phenol include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, bisphenol, 3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenol and the like. Specific examples of the allyl halide compound include allyl bromide and allyl chloride. It is usually possible to introduce 1 to 4 allyl groups onto the aromatic ring of phenol depending on the composition ratio when the dihydric phenol compound and the allyl halide compound are reacted.

【0010】2官能エポキシ樹脂とアリル基を有する2
価フェノール化合物とのプレポリマー化の反応に際して
は、無触媒でも加熱により反応が進行するが、好ましく
は触媒を使用する。触媒としては、イミダゾール系化合
物、第3級アミン、有機リン系化合物等通常のエポキシ
樹脂とフェノールか化合物の反応に用いられる公知の化
合物が適宜使用可能きである。これらの触媒を使用する
とプレポリマー化反応は80〜180℃の加熱下、30
分間〜12時間で完結させることが出来る。
2 having a bifunctional epoxy resin and an allyl group
In the prepolymerization reaction with the hydric phenol compound, the reaction proceeds by heating without a catalyst, but a catalyst is preferably used. As the catalyst, a known compound used for the reaction of an ordinary epoxy resin with a phenol or a compound such as an imidazole compound, a tertiary amine, an organic phosphorus compound can be used appropriately. When these catalysts are used, the prepolymerization reaction is performed under heating at 80 to 180 ° C. for 30
It can be completed in a minute to 12 hours.

【0011】2官能エポキシ樹脂アリル基を有する2価
フェノール化合物と反応させる際には、両者の組成比を
変えることで、エポキシ基を両末端に有するプレポリマ
ーまたはフェノール性水酸基を両末端に有するプレポリ
マーを得ることができる。この場合組成物中のエポキシ
基数をX、フェノール性水酸基数をYとすると、本発明
の(a)のエポキシ末端プレポリマーでは1.1≦X/
Y≦3.5の範囲とすべきである。これよりX/Yが小
さいとプレポリマーの分子量が大きくなりすぎ、成形材
料とした場合の流動性が低下する。またX/Yが大きい
と、必然的にアリル基を含有しない未反応のエポキシ樹
脂成分が低分子のフリー成分として存在するために、成
形性や硬化性の低下の原因となる。一方、本発明の
(b)のフェノール性水酸基末端のプレポリマーの場合
には両者の組成比を1.1≦Y/X≦5の範囲にすべき
である。Y/Xがこれより小さいとプレポリマー分子量
が大きくなりすぎ、逆にY/Xが大きすぎるとアリル基
含有2価フェノール化合物が低分子量未反応成分として
残存し、硬化性や耐熱性が低下する。
Bifunctional epoxy resin When reacting with a dihydric phenol compound having an allyl group, a prepolymer having epoxy groups at both ends or a prepolymer having phenolic hydroxyl groups at both ends is changed by changing the composition ratio of the two. A polymer can be obtained. In this case, assuming that the number of epoxy groups in the composition is X and the number of phenolic hydroxyl groups is Y, 1.1 ≦ X / in the epoxy-terminated prepolymer of (a) of the present invention.
It should be in the range of Y ≦ 3.5. If X / Y is smaller than this, the molecular weight of the prepolymer becomes too large, and the fluidity when used as a molding material decreases. On the other hand, when X / Y is large, unreacted epoxy resin component containing no allyl group is inevitably present as a low-molecular free component, which causes deterioration of moldability and curability. On the other hand, in the case of the phenolic hydroxyl group-terminated prepolymer of (b) of the present invention, the composition ratio of the two should be in the range of 1.1 ≦ Y / X ≦ 5. If Y / X is smaller than this, the prepolymer molecular weight becomes too large, and conversely, if Y / X is too large, the allyl group-containing dihydric phenol compound remains as a low molecular weight unreacted component and the curability and heat resistance decrease. ..

【0012】これらプレポリマー化合物と反応させるオ
ルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ケイ素原子に
直接結合した水素原子を有するポリシロキサンであれ
ば、その構造に特に制限はない。水素原子は1分子中に
1個以上あれば良く、分子の末端あるいは側鎖に位置す
るものである。水素原子以外のケイ素原子に結合した置
換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基フェニ
ル基、ポリオキシアルキレン基などがある。
The structure of the organohydrogenpolysiloxane to be reacted with these prepolymer compounds is not particularly limited as long as it is a polysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom. It suffices that at least one hydrogen atom is present in one molecule, and it is located at the terminal or side chain of the molecule. Examples of the substituent bonded to a silicon atom other than a hydrogen atom include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and a polyoxyalkylene group.

【0013】オルガノハイドロジェンポリシロキサンと
プレポリマー中のアリル基とは白金または白金化合物の
存在下で、付加反応させることができる。触媒の白金ま
たは白金化合物としては、塩化白金酸塩化白金酸とオレ
フィンとの錯体、白金黒、アルミナ又はシリカなどの担
体に白金を担持させたものが挙げられる。付加反応は室
温でも進行するが通常は50〜150℃に加熱すること
により時間の短縮が図れる。また、プレポリマー化合物
とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの共通溶媒
であるトルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン等
の使用も可能である。オルガノハイドロジェンポリシロ
キサンはプレポリマーに対して、2〜20重量部の範囲
で反応させることが好ましい。これより少ないと低応力
化に効果がなく、一方これより多いと熱時の強度が低下
するため、半田浸漬時にパッケージクラックが発生して
しまう。
The organohydrogenpolysiloxane and the allyl group in the prepolymer can be subjected to an addition reaction in the presence of platinum or a platinum compound. Examples of platinum or a platinum compound as a catalyst include a complex of chloroplatinic acid and olefin, and platinum supported on a carrier such as platinum black, alumina or silica. Although the addition reaction proceeds even at room temperature, the time can usually be shortened by heating to 50 to 150 ° C. It is also possible to use toluene, xylene, methyl isobutyl ketone, or the like, which is a common solvent for the prepolymer compound and the organohydrogenpolysiloxane. The organohydrogenpolysiloxane is preferably reacted in the range of 2 to 20 parts by weight with respect to the prepolymer. If it is less than this, there is no effect in lowering the stress, while if it is more than this, the strength at the time of heating is reduced, so that package cracking occurs during solder immersion.

【0014】本発明の組成物中の(a)成分と(b)成
分の配合割合は(a)成分のシリコーン変性プレポリマ
ーのエポキシ基に対し(b)成分のシリコーン変性プレ
ポリマーのフェノール性水酸基の数が0.8〜1.2と
なることが好ましい。この範囲を超えると得られる硬化
物の耐熱性や耐湿性が低下する。本発明の(c)成分に
用いられるポリマレイミド化合物とは、分子中に2個以
上のマレイミド基を含有する化合物である。
The proportion of the component (a) and the component (b) in the composition of the present invention is such that the epoxy group of the silicone-modified prepolymer of the component (a) is relative to the phenolic hydroxyl group of the silicone-modified prepolymer of the component (b). Is preferably 0.8 to 1.2. If it exceeds this range, the heat resistance and moisture resistance of the obtained cured product will decrease. The polymaleimide compound used as the component (c) of the present invention is a compound containing two or more maleimide groups in the molecule.

【0015】その具体例としては、N,N′−ジフェニ
ルメタンビスマレイミド、N,N′−ジフェニルエーテ
ルビスマレイミド、N,N′−ジフェニルスルホンビス
マレイミド、N,N′−ヘキサメチレンビスマレイミ
ド、アニリン・ホルムアデヒド重縮合物のマレイミド化
合物等が挙げられる。また上記ポリマレイミド化合物に
N−フェニルマレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニ
ル)マレイミド等のモノマレイミド化合物を適宜併用す
ることも可能である。
Specific examples thereof include N, N'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-diphenyl ether bismaleimide, N, N'-diphenylsulfone bismaleimide, N, N'-hexamethylene bismaleimide, aniline formaldehyde. Examples thereof include maleimide compounds of polycondensates. Further, a monomaleimide compound such as N-phenylmaleimide or N- (4-hydroxyphenyl) maleimide may be appropriately used in combination with the above polymaleimide compound.

【0016】本発明の(a)成分及び(b)成分のシリ
コーン変性プレポリマーと(c)成分のポリマレイミド
化合物との最適割合は用途、所望の耐熱性等に応じて適
宜選択出来る。一般的には上記(a)及び(b)成分1
00重量部に対し(c)成分が40〜250重量部の範
囲となるように選ぶことが好ましい。これより(c)成
分が少ないと耐熱性向上の効果がなく、またこれより多
いと硬化物が脆くなり、また密着性が低下する。
The optimum ratio of the silicone-modified prepolymer as the component (a) and the component (b) and the polymaleimide compound as the component (c) of the present invention can be appropriately selected depending on the application, desired heat resistance and the like. Generally, the above component (a) and component (b) 1
It is preferable to select the component (c) in the range of 40 to 250 parts by weight with respect to 00 parts by weight. If the amount of component (c) is less than this, the effect of improving heat resistance is not obtained, and if it is more than this, the cured product becomes brittle and the adhesiveness decreases.

【0017】また本発明の(a)成分及びまたは(b)
成分のシリコーン変性プレポリマーと(c)成分のポリ
マレイミド化合物とは予め予備反応させて、均一なレジ
ンとすることも可能である。このようなシリコーン変性
プレポリマーにマレイミドをプレ反応させることで相溶
性や硬化性がさらに良好となり、本発明の特徴をさらに
高めることが可能である。
The component (a) and / or (b) of the present invention
The silicone-modified prepolymer as the component and the polymaleimide compound as the component (c) can be preliminarily reacted in advance to form a uniform resin. By pre-reacting such a silicone-modified prepolymer with maleimide, compatibility and curability are further improved, and the features of the present invention can be further enhanced.

【0018】更に発明にもらいられる(d)成分の硬化
促進剤について例示すると、トリフェニルホスフィン、
トリブチルホスフィン、トリ−4−メチルフェニルホス
フィンなどの有機ホスフィン化合物、トリブチルアミ
ン、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、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などの3級アミ
ン、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾー
ル、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダ
ゾール化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブ
チルパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイ
ド、アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル重合開始
剤等が挙げられる。これらを単独で用いても、あるいは
その2種以上併用することも可能である。
The curing accelerator of the component (d) obtained by the present invention is exemplified by triphenylphosphine,
Organic phosphine compounds such as tributylphosphine and tri-4-methylphenylphosphine, tertiary such as tributylamine, triethylamine, benzyldimethylamine, trisdimethylaminomethylphenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 Radicals such as amines, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole and other imidazole compounds, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, cyclohexanone peroxide, azobisisobutyronitrile, etc. A polymerization initiator etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

【0019】本発明に用いられる(e)成分の無機質充
填材としては例えば結晶シリカ、溶融シリカ、破砕シリ
カ、アルミナ、タルク、マイカ、クレー、炭化珪素、窒
化珪素、窒化ホウ素、亜鉛華等があげられる。これら無
機質充填材は全樹脂100重量部に対して、50〜80
0重量部の範囲で用いられる。また無機質充填材の粒度
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。
Examples of the inorganic filler as the component (e) used in the present invention include crystalline silica, fused silica, crushed silica, alumina, talc, mica, clay, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride and zinc white. Be done. These inorganic fillers are 50-80% with respect to 100 parts by weight of the total resin.
Used in the range of 0 parts by weight. In addition, the characteristics can be improved by appropriately selecting the particle size distribution of the inorganic filler.

【0020】本発明の組成物は前述のもの以外、必要に
応じてカーボンブラック等の着色剤、カルナバワック
ス、合成ワックス等の離型剤、三酸化アンチモン等の難
燃剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等
のカップリン剤、シリコーンゴム、ポリブタジェン等の
ゴム成分を添加することが出来る。本発明の半導体樹脂
組成物はロール、押出機等の一般混練装置により熱溶融
混練し冷却粉砕することにより成形材料とすることが出
来る。
The composition of the present invention may include, in addition to those described above, colorants such as carbon black, mold release agents such as carnauba wax and synthetic wax, flame retardants such as antimony trioxide, and γ-glycidoxypropyl, if necessary. A coupling agent such as trimethoxysilane and a rubber component such as silicone rubber and polybutadiene can be added. The semiconductor resin composition of the present invention can be used as a molding material by hot-melt kneading with a general kneading device such as a roll or an extruder and cooling and pulverizing.

【0021】以下本発明を実施例で示す。The present invention will be shown below with reference to examples.

【実施例】参考例1 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量19
0)510重量部、3,3′,5,5′−テトラブロモ
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量40
0)70重量部、3,3′−ジアリルビスフェノールA
(水酸基当量154)220重量部、トリフェニルホス
フィン1重量部を120℃で2時間反応させ、両エポキ
シ末端のプレポリマーA(エポキシ当量510)を得
た。次にトルエン2000重量部、塩化白金酸の2%イ
ソプロパノール溶液2重量部を加え均一な溶液とした
後、重合度30で両末端に水素原子を有するオルガノハ
イドロジェンポリシロキサン80重量部を加え、80℃
で1時間ヒドロシリル化反応を続けた。溶剤であるトル
エンを真空下溜去した後、さらにN,N′−ジフェニル
メタンビスマレイミド340重量部を130〜140℃
にて溶解させ、マレイミド変性プレポリマーAを得た。 参考例2 参考例1のビスフェノールA型エポキシ樹脂を220重
量部、3,3′−ジアリルビスフェノールAを510重
量部、オルガノハイドロジェンポリシロキサンを50重
量部に変えた他は参考例1と同様にして、両水酸基末端
のマレイミド変性プレポリマーB(変性前の水酸基当量
400)を得た。 参考例3 3,3′,5,5′−テトラメチルビフェノール型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量190)220重量部、3,
3,′,5,5′−テトラプロモビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂70重量部、3,3′−ジアリルビスフェノ
ールA220重量部、トリフェニルホスフィン1重量部
を120℃で2時間反応させ、両エポキシ末端のプレポ
リマーC(エポキシ当量510)を得た。トルエン20
00重量部、塩化白金酸の2%イソプロパノール溶液2
重量部、重合度30で両末端に水素原子を有するオルガ
ノハイドロジェンポリシロキサン50重量部を用いて実
施例1と同様にヒドロシリル化反応を行いトルエンを留
去した。さらにN,N′−ジフェニルメタンビスマレイ
ミド800重量部を130〜140℃にて溶解させ、マ
レイミド変性プレポリマーCを得た。 参考例4 参考例3の3,3′,5,5′−テトラメチルビフェノ
ール型エポキシ樹脂を230、3,3′−ジアリルビス
フェノールAを510重量部に、オルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンを70重量部に変えた他は参考例3と
同様にして、両水酸基末端のマレイミド変性プレポリマ
ーD(変性前の水酸基当量400)を得た。
EXAMPLES Reference Example 1 Bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 19
0) 510 parts by weight of 3,3 ′, 5,5′-tetrabromobisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 40
0) 70 parts by weight, 3,3'-diallyl bisphenol A
220 parts by weight of (hydroxyl equivalent 154) and 1 part by weight of triphenylphosphine were reacted at 120 ° C. for 2 hours to obtain prepolymer A (epoxy equivalent 510) at both epoxy terminals. Next, 2000 parts by weight of toluene and 2 parts by weight of a 2% isopropanol solution of chloroplatinic acid were added to form a uniform solution, and then 80 parts by weight of organohydrogenpolysiloxane having hydrogen atoms at both ends with a degree of polymerization of 30 was added. ℃
The hydrosilylation reaction was continued for 1 hour. After distilling off the solvent toluene under vacuum, 340 parts by weight of N, N′-diphenylmethane bismaleimide was further added at 130 to 140 ° C.
And dissolved to obtain a maleimide-modified prepolymer A. Reference Example 2 Same as Reference Example 1 except that 220 parts by weight of the bisphenol A type epoxy resin of Reference Example 1, 510 parts by weight of 3,3′-diallyl bisphenol A, and 50 parts by weight of organohydrogenpolysiloxane were used. Thus, a maleimide-modified prepolymer B having hydroxyl groups at both ends (hydroxyl group equivalent before modification 400) was obtained. Reference Example 3 220 parts by weight of 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenol type epoxy resin (epoxy equivalent 190), 3,
70 parts by weight of 3, ′, 5,5′-tetrapromobisphenol A type epoxy resin, 220 parts by weight of 3,3′-diallylbisphenol A, and 1 part by weight of triphenylphosphine were reacted at 120 ° C. for 2 hours, and both epoxy terminals A prepolymer C (epoxy equivalent of 510) was obtained. Toluene 20
00 parts by weight, 2% isopropanol solution of chloroplatinic acid 2
The hydrosilylation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 by using 50 parts by weight of organohydrogenpolysiloxane having a polymerization degree of 30 and hydrogen atoms at both ends, and toluene was distilled off. Further, 800 parts by weight of N, N′-diphenylmethane bismaleimide was dissolved at 130 to 140 ° C. to obtain a maleimide-modified prepolymer C. Reference Example 4 The 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenol type epoxy resin of Reference Example 3 was added to 230 parts by weight of 3,3′-diallylbisphenol A, and the organohydrogenpolysiloxane was added to 70 parts by weight. A maleimide-modified prepolymer D having hydroxyl groups at both ends (hydroxyl equivalent of 400 before modification) was obtained in the same manner as in Reference Example 3 except for changing the above.

【0022】実施例1,2、比較例1,2 表1に示す原料をミキサーで混合し、更に80〜90℃
の2軸ロールで5分間溶融混練後、冷却粉砕して封止用
樹脂組成物を得た。次にこれを190℃で3分間の条件
でトランスファー成形をし、190℃8時間の後硬化を
行った後、物性評価を行った。各物性値を表1に示す。
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 The raw materials shown in Table 1 were mixed with a mixer, and the mixture was further heated at 80 to 90 ° C.
After being melt-kneaded for 5 minutes with a twin-screw roll, cooled and pulverized to obtain a sealing resin composition. Next, this was transfer-molded at 190 ° C. for 3 minutes, post-cured at 190 ° C. for 8 hours, and then evaluated for physical properties. Table 1 shows each physical property value.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】*1 スパイラルフロー EMMI−I−66に準じたスパイラルフロー測定用金
型を用い、試料を15g、成形温度190℃、成形圧力
7.0MPa、成形時間3分で成形したときの成形品の
長さ。 *2 曲げ強度 テンシロン曲げ測定機、スパン100mm、負荷速度1
0mm/min、260℃における測定値。 *3 曲げ弾性率 テンシロン曲げ測定機、スパン100mm、負荷速度1
0mm/min、260℃における測定値。 *4 ガラス転移点 熱膨張係数測定機、サンプルサイズ15×3 *5 半田耐熱性試験 成形品(チップサイズ36mm、パッケージ厚み2m
m)について85℃、85%RHの水蒸気下で72時間
処理後、240℃の半田槽に10秒間浸漬し、クラック
の発生した個数を示す。 *6 パッケージ外観 成形品の外観を目視で判断。 *7 金型汚れ 形成1000ショット後の金型汚れの状態を目視で判
断。
* 1 Spiral flow A molded product obtained by molding a sample with a spiral flow measuring mold conforming to EMMI-I-66 at 15 g, molding temperature 190 ° C., molding pressure 7.0 MPa, molding time 3 minutes. Length of * 2 Bending strength Tensilon bending measuring machine, span 100 mm, load speed 1
Measured value at 0 mm / min and 260 ° C. * 3 Flexural modulus Tensilon bending measuring machine, span 100 mm, load speed 1
Measured value at 0 mm / min and 260 ° C. * 4 Glass transition temperature coefficient of thermal expansion measuring device, sample size 15 × 3 * 5 Solder heat resistance test Molded product (chip size 36 mm 2 , package thickness 2 m
For m), the number of cracks is shown after treatment for 72 hours in water vapor of 85 ° C. and 85% RH, and immersion in a solder bath at 240 ° C. for 10 seconds. * 6 Package appearance Visually judge the appearance of the molded product. * 7 Mold stain Visual judgment of mold stain after 1000 shots.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように本発明による半導体封止用
樹脂組成物によれば、ポリマレイミド化合物及び変性シ
リコーン成分の導入により通常のエポキシ樹脂系に比ベ
ガラス転移温度や熱時強度が向上し、低応力性の特性に
なるため、半田浴に浸漬しても、アルミ配線ズレ、パッ
シベーションクラック及びパッケージクラックの発生が
起こらない。また第一方エポキシ樹脂系にマレイミド化
合物を添加した場合の様に硬化の遅いエポキシ成分及び
低応力剤が成形時にブリードし、金型を汚染することも
ない。これらから明らかの様に、本組成物は、低応力
性、耐熱性、耐クラック性、成形性、信頼性に優れた封
止材料として有用である。
As described above, according to the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the introduction of the polymaleimide compound and the modified silicone component improves the glass transition temperature and the strength under heat as compared with the ordinary epoxy resin system. Since it has a low stress property, aluminum wiring displacement, passivation cracks and package cracks do not occur even when immersed in a solder bath. Further, unlike the case where the maleimide compound is added to the first epoxy resin system, the epoxy component and the low stress agent, which cure slowly, do not bleed at the time of molding and contaminate the mold. As is apparent from these, the present composition is useful as a sealing material excellent in low stress resistance, heat resistance, crack resistance, moldability, and reliability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 59/40 NKG 8416−4J 59/62 NJS 8416−4J C08L 63/00 NKB 8416−4J 83/06 PMU 8319−4J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08G 59/40 NKG 8416-4J 59/62 NJS 8416-4J C08L 63/00 NKB 8416-4J 83 / 06 PMU 8319-4J

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)両末端にエポキシ基を有する2官
能エポキシ樹脂と、芳香環上に直結したアリル基を有す
る2価フェノール化合物とを、フェノール性水酸基に対
するエポキシ基の当量比を1.1〜3.5の範囲で反応
させることにより得られるアリル基含有両末端エポキシ
プレポリマー化合物100重量部にオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサンを2〜20重量部付加反応せしめた
シリコーン変性プレポリマー。 (b)両末端にエポキシ基を有する2官能エポキシ樹脂
と芳香環上に直結したアリル基を有する2価フェノール
化合物とをエポキシ基に対するフェノール性水酸基の当
量比を1.1〜5.0の範囲で反応させることにより得
られるアリル基含有両末端フェノールプレポリマー化合
物100重量部にオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ンを2〜20重量部付加反応せしめたシリコーン変性プ
レポリマー。 (c)(a)+(b)100重量部に対し、40〜25
0重量部のポリマレイミド化合物。 (d)硬化促進剤 (e)無機質充填材 からなることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
1. A bifunctional epoxy resin having epoxy groups at both ends and a dihydric phenol compound having an allyl group directly bonded to an aromatic ring are used in an epoxy resin to epoxy group equivalent ratio of 1. A silicone-modified prepolymer in which 2 to 20 parts by weight of an organohydrogenpolysiloxane is added to 100 parts by weight of an allyl group-containing epoxy prepolymer compound obtained by reacting in the range of 1 to 3.5. (B) The equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy group of the bifunctional epoxy resin having epoxy groups at both ends and the divalent phenol compound having an allyl group directly bonded to the aromatic ring is in the range of 1.1 to 5.0. 2 to 20 parts by weight of an organohydrogenpolysiloxane is added to 100 parts by weight of a phenol prepolymer compound having an allyl group at both ends obtained by reacting with a silicone-modified prepolymer. 40 to 25 with respect to 100 parts by weight of (c) (a) + (b)
0 parts by weight of polymaleimide compound. A resin composition for semiconductor encapsulation, comprising (d) a curing accelerator and (e) an inorganic filler.
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