JPH0551431A - 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物

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JPH0551431A
JPH0551431A JP3212507A JP21250791A JPH0551431A JP H0551431 A JPH0551431 A JP H0551431A JP 3212507 A JP3212507 A JP 3212507A JP 21250791 A JP21250791 A JP 21250791A JP H0551431 A JPH0551431 A JP H0551431A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
sealing
liquid epoxy
composition
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Pending
Application number
JP3212507A
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Inventor
Shuichi Shintani
修一 新谷
Iwao Bando
巌 坂東
Shiro Honda
史郎 本田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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  • Epoxy Resins (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 封止樹脂の塗布工程におけるディスペンサ保
存時の樹脂の結晶化による沈降を防止するとともに、パ
ッケージの耐湿信頼性にも優れる半導体封止用液状エポ
キシ樹脂組成物を提供する。 【構成】 ビフェノール型エポキシ樹脂とフェノール化
合物を、前記エポキシ樹脂のエポキシ基1個あたりフェ
ノール化合物の水酸基が0.1〜0.5個の範囲で反応
させて得られた変性エポキシ樹脂と硬化剤からなる半導
体封止用液状エポキシ樹脂組成物。 【効果】 優れたディスペンサ保存安定性を有するとと
もに、耐湿信頼性も優れ、半導体封止用エポキシ樹脂組
成物として有用な樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、作業性、実装後の耐湿
信頼性に優れる半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置などの電子回路部品の封止方
法として従来より金属やセラミックスによるハーメチッ
クシールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
樹脂などによる樹脂封止が提案されている。なかでも、
経済性、生産性、物性のバランスの点からトランスファ
モールドによるエポキシ樹脂封止が中心になっている。
一方、最近は電子腕時計、カメラ、電卓、ICカ−ド、
ワープロ、液晶テレビなどの電子機器が軽薄短小化、高
機能化の流れをたどるなかで、その製品の中枢部である
半導体素子の実装形態も変わりつつある。
【0003】フィルムキャリア(TAB)実装方法は、
半導体素子の多端子化、実装の高密度化という流れに沿
ったもので、上記製品における実装に使用されており、
今後の拡大が期待されている。種々の用途でTAB実装
方法の有用性が認められながらメモリー用途などへの本
格的な普及が遅れている理由の一つとして、トランスフ
ァモールド用封止材料と同レベルの高信頼性を有するT
AB用封止樹脂が未だ市場に提供されていないというこ
とが挙げられる。
【0004】従来、TAB用封止材料としては、エピビ
ス型エポキシ樹脂、1分子中にメトキシ基を3個有する
有機けい素化合物、レゾール型フェノール樹脂硬化剤、
有機顔料または無機顔料、および有機溶剤を成分とする
液状エポキシ樹脂が提案されている(特公平1−369
84号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術をベース
とする封止材で封止された半導体素子は、トランスファ
モールド用の封止材で封止された半導体素子に比較する
と信頼性の点で劣るものの、電卓、液晶ディスプレーな
どの信頼性に関する要求がメモリー用途ほど厳しくない
民生用の分野ではすでに実用化されている。
【0006】しかしながら、TAB用封止材がメモリー
用途を含む産業用分野でも広く使用されるためには、よ
り高度の信頼性を有するTAB用封止材の開発が必要な
状況になっている。
【0007】本発明の目的は、トランスファモールド用
封止樹脂に近い耐湿信頼性を有し、かつ、作業性、特に
保存時の組成物の沈降を抑制した液状エポキシ樹脂組成
物を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来提案
されているTAB用封止材に比較して信頼性の面でより
改善されると共に、作業性、特に保存時の組成物の沈降
を抑制した新規なTAB用封止材を得るために、鋭意検
討を重ねた結果、以下の発明に達した。
【0009】すなわち本発明は、次の一般式(I)
【0010】
【化4】
【0011】(ただし、R1 〜R8 は水素原子またはC
1 〜C4 の低級アルキル基を示す。)で表されるビフェ
ノール型エポキシ樹脂と次の一般式(II)
【0012】
【化5】
【0013】(ただし、R9 〜R16は水素原子またはC
1 〜C4 の低級アルキル基を示し、Xは−O−、−SO
−、−S−、−CH−、
【0014】
【化6】
【0015】のうちのいずれか1種の結合基を示す。)
で表されるフェノール化合物を、前記エポキシ樹脂のエ
ポキシ基1個あたりビスフェノールFの水酸基が0.1
〜0.5個の範囲で反応させて得られた変性エポキシ樹
脂(A)および硬化剤(B)を必須成分として含有する
ことを特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物
に関するものである。
【0016】以下、本発明を詳細に説明する。
【0017】本発明における変性エポキシ樹脂(A)を
合成する際に用いるビフェノール型エポキシ樹脂は上記
式(I)で表わされる化合物であり、その好ましい具体
例としては、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポ
キシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシ
プロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチルビフ
ェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2−クロロ
ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポ
キシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2−ブロ
モビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロ
ポキシ)−3,3´,5,5´−テトラエチルビフェニ
ル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−
3,3´,5,5´−テトラブチルビフェニルなどが挙
げられ、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプ
ロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチルビフェ
ニルが特に好ましい。
【0018】また、変性の際用いるもう一方のフェノー
ル化合物は上記式(II)で表わされる化合物であり、
その好ましい具体例としては、4,4´−オキシジフェ
ノール、4,4´−オキシビス(3、5−ジメチルフェ
ノール)、4,4´−スルホニルジフェノール、4,4
´−スルホニルビス(3,5−ジメチルフェノール)、
4,4´−チオジフェノール、4,4´−チオビス
(3,5−ジメチルフェノール)、ビスフェノールF、
テトラメチルビスフェノールF、テトラブチルビスフェ
ノールF、ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノ
ールA、テトラブチルビスフェノールA、4,4´−ビ
フェノール、3,3´,5,5´−テトラメチル−4,
4´−ビフェノール、ヘキサフロロビスフェノールAな
どが挙げられる。
【0019】さらに、これらビフェニル型エポキシ樹脂
とフェノール化合物の反応比は、エポキシ樹脂のエポキ
シ基1個当たりフェノール化合物の水酸基が0.1〜
0.5個の範囲であることが必要である。この範囲より
小さいと、保存時の組成物の沈降抑制が不十分であり、
大きいと、変性エポキシ樹脂の分子量が大きくなり、取
扱い上不都合になる。
【0020】反応は、一般に100〜200℃の温度で
0.5〜5時間程度溶融、攪拌することにより行われ、
好ましくは反応促進剤を用いる。この反応促進剤として
は、例えば、3級アミン類、イミダゾール類、有機ホス
フィン類が用いられる。
【0021】硬化剤(B)としては、変性エポキシ樹脂
(A)と反応して硬化させるものであれば特に限定され
ず、具体例としては例えば、フェノールノボラック、ク
レゾールノボラックなどのフェノール樹脂、レゾール樹
脂、ビスフェノールFなどのビスフェノール化合物、無
水マレイン酸などの酸無水物、ジアミノジフェニルメタ
ンなどの芳香族アミンなどが挙げられる。耐湿性、保存
安定性などの点から、フェノールノボラック、クレゾー
ルノボラックなどのフェノール樹脂が好ましい。
【0022】変性エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)の
配合比は、機械的性質、耐湿性の点から通常、エポキシ
基1個当たり水酸基が0.7〜1.3であり、特に0.
8〜1.2の範囲にあることが好ましい。
【0023】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
とフェノール系硬化剤(B)の硬化反応を促進するため
硬化触媒を用いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進す
るものならば特に限定されず、たとえば2−メチルイミ
ダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−
4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾー
ルなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベン
ジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミ
ン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7などの3級アミン化合物、トリフェニルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニ
ル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、
トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラ
フェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレートなど
の有機ホスフィン化合物があげられる。なかでも耐湿性
の点から、有機ホスフィン化合物が好ましく、特にトリ
フェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・
テトラフェニルボレートが特に好ましく用いられる。
【0024】これらの硬化触媒は用途によっては二種以
上を併用してもよく、その添加量は変性エポキシ樹脂
(A)100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲が
好ましい。 本発明の組成物には必要に応じて希釈剤を
添加することができる。例えば、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、エチルカルビトール、γ−ブチルラク
トン、キシレン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコー
ルなどが挙げられる。
【0025】また、本発明の組成物には変性エポキシ樹
脂(A)とさらに別のエポキシ樹脂を併用しても良い。
それは一分子中にエポキシ基を二個以上有するものであ
れば特に限定されず、例えば、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、
ビスフェノールAやレゾルシンなどから合成される各種
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂
などがあげられる。
【0026】また、本発明の組成物には必要に応じて、
無機充填剤、シランカップリング剤、顔料、染料、離型
剤、酸化防止剤、難燃剤、ゴムなどの機能性付与剤など
を添加してもよい。無機充填剤の例としては、天然シリ
カ、溶融シリカ、合成高純度シリカ、合成球状シリカ、
タルク、マイカ、炭酸カルシウム、アルミナなどから1
種または2種以上を適宜使用することができる。
【0027】本発明の組成物の混練方法としては、必要
に応じて高温において溶融させる方法あるいは室温ない
し150℃の温度でニーダ、プラネタリーミキサ、3本
ロール、1軸または2軸の押出機などを使用して混練す
る方法が適用される。
【0028】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0029】製造例1〜5 まず、表1に示す配合比でエポキシ樹脂とフェノール化
合物をフラスコに秤取し、攪拌しながら120℃に加熱
した。内温が120℃になったところで、トリフェニル
ホスフィンを所定量添加し、2時間反応させた。反応後
冷却、粉砕し、目的のエポキシ樹脂を得た。
【0030】
【表1】
【0031】実施例1〜3、比較例1〜4 表2に示す原料を用い、表3に示した配合比で室温で混
合した後、室温で3本ロールで混練し、液状エポキシ樹
脂組成物を得た。
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】この組成物を用い、以下に示す試験を行っ
た。
【0035】耐湿信頼性試験:片面タイプのフィルムキ
ャリア(Kaptonの膜厚50μm、接着剤厚20μm、銅
箔厚35μm)にインナーリードボンディングされた模
擬素子(線幅、線間8μm、窒化けい素膜有り、ピン数
124本)に塗布し、110℃で30分、150℃で3
時間加熱し、硬化させた。PCT試験(121℃、関係
湿度100%)を行い、断線不良率が50%になる時間
を調べた。
【0036】組成物の沈降試験:表3の内容から溶融シ
リカ、シランカップリング剤を除いた配合比でサンプル
瓶に秤取、混合後、室温で放置し、組成物の沈降状態を
観察した。
【0037】ガラス転移温度:表3の内容から溶融シリ
カ、シランカップリング剤、希釈剤を除いた配合比でサ
ンプル瓶に秤取、混合した。90℃で15分間減圧脱泡
しながら予備硬化したのち、150℃で3時間後硬化し
たもののTgをDSCを用いて測定した。
【0038】結果を表4に示した。
【0039】
【表4】
【0040】
【発明の効果】本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂
組成物は、特定の変性エポキシ樹脂を配合したために、
耐湿信頼性および作業性、特に組成物の沈降抑制に優れ
ている。
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 23/31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の一般式(I) 【化1】 (ただし、R1 〜R8 は水素原子またはC1 〜C4 の低
    級アルキル基を示す。)で表されるビフェノール型エポ
    キシ樹脂と次の一般式(II) 【化2】 (ただし、R9 〜R16は水素原子またはC1 〜C4 の低
    級アルキル基を示し、Xは−O−、−SO−、−S
    −、−CH−、 【化3】 のうちのいずれか1種の結合基を示す。)で表されるフ
    ェノール化合物を、前記エポキシ樹脂のエポキシ基1個
    あたりフェノール化合物の水酸基が0.1〜0.5個の
    範囲で反応させて得られた変性エポキシ樹脂(A)およ
    び硬化剤(B)を必須成分として含有することを特徴と
    する半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。
JP3212507A 1991-08-26 1991-08-26 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 Pending JPH0551431A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012763A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Toto Kasei Co Ltd エポキシ樹脂,それを含有するエポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2006176732A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Arakawa Chem Ind Co Ltd メトキシ基含有シラン変性含フッ素エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、硬化物およびその製造方法

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