JPH06102750B2 - エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及びその硬化物Info
- Publication number
- JPH06102750B2 JPH06102750B2 JP4852590A JP4852590A JPH06102750B2 JP H06102750 B2 JPH06102750 B2 JP H06102750B2 JP 4852590 A JP4852590 A JP 4852590A JP 4852590 A JP4852590 A JP 4852590A JP H06102750 B2 JPH06102750 B2 JP H06102750B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- metal oxide
- fine particles
- oxide fine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉塵爆発を利用して合成した表面活性の高い
金属酸化物を充填剤としたエポキシ樹脂組成物及びその
硬化物に関し、特に高信頼性の半導体封止用組成物とし
て有効に使用されるものである。
金属酸化物を充填剤としたエポキシ樹脂組成物及びその
硬化物に関し、特に高信頼性の半導体封止用組成物とし
て有効に使用されるものである。
従来より、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填剤と
しては、溶融シリカが高純度であり、低膨張性であるこ
とから多量に使用されている。
しては、溶融シリカが高純度であり、低膨張性であるこ
とから多量に使用されている。
かかる溶融シリカは、天然の珪石を電気炉などで溶融し
てガラス化した後、ボールミルなどで粉砕することによ
って製造されている。この製造方法によって得られるシ
リカ粉末は新鮮な破断面を有することから活性の高い表
面を有し、このためエポキシ樹脂との密着性は良好であ
る。しかしその反面、溶融シリカは鋭利なエッジを持っ
た分布の広い粉末であり、このような鋭利なエッジを持
ったシリカ粉末を高集積ICの封止用組成物の充填剤とし
て用いた場合、IC表面に局部的に強い応力が生じ、ICが
機能しなくなるという問題がある。
てガラス化した後、ボールミルなどで粉砕することによ
って製造されている。この製造方法によって得られるシ
リカ粉末は新鮮な破断面を有することから活性の高い表
面を有し、このためエポキシ樹脂との密着性は良好であ
る。しかしその反面、溶融シリカは鋭利なエッジを持っ
た分布の広い粉末であり、このような鋭利なエッジを持
ったシリカ粉末を高集積ICの封止用組成物の充填剤とし
て用いた場合、IC表面に局部的に強い応力が生じ、ICが
機能しなくなるという問題がある。
この局所応力の低減を図る観点から、最近球状シリカが
利用されるようになってきた。かかる球状シリカの製造
方法としては、特開昭58-138740号公報に記載されてい
る方法、即ち、ケイ素質原料を可燃性ガス火災中で溶融
して球状シリカを得る方法、あるいは特開昭59-59737号
公報に記載されている2000℃以上の火災中に溶射するこ
とによって溶融球状化し、球状シリカを得る方法などが
知られている。
利用されるようになってきた。かかる球状シリカの製造
方法としては、特開昭58-138740号公報に記載されてい
る方法、即ち、ケイ素質原料を可燃性ガス火災中で溶融
して球状シリカを得る方法、あるいは特開昭59-59737号
公報に記載されている2000℃以上の火災中に溶射するこ
とによって溶融球状化し、球状シリカを得る方法などが
知られている。
しかし、これらの方法によって得られる球状シリカは、
いずれも出発原料を高温領域に入れて溶融球状化するた
め、表面に残存している活性なシラノール基は完全に縮
合するので、表面活性が全くなくなってしまうものであ
る。従って、これらの球状シリカを充填剤としてエポキ
シ樹脂組成物でICを封止した場合、球状シリカとエポキ
シ樹脂との界面の密着性が不十分となり、この結果、高
温高湿度下において耐湿特性が劣化するという問題があ
る。
いずれも出発原料を高温領域に入れて溶融球状化するた
め、表面に残存している活性なシラノール基は完全に縮
合するので、表面活性が全くなくなってしまうものであ
る。従って、これらの球状シリカを充填剤としてエポキ
シ樹脂組成物でICを封止した場合、球状シリカとエポキ
シ樹脂との界面の密着性が不十分となり、この結果、高
温高湿度下において耐湿特性が劣化するという問題があ
る。
この問題を改善するため、シランカップリング剤で表面
処理する方法も検討されているが、上述したように球状
シリカ表面の活性がないので、シランカップリング剤に
よる表面処理効果が不十分である。
処理する方法も検討されているが、上述したように球状
シリカ表面の活性がないので、シランカップリング剤に
よる表面処理効果が不十分である。
従って、局所応力が生じす、充填剤とエポキシ樹脂との
界面の密着性が良好な充填剤が望まれ、流動性が良好
で、耐湿性、耐クラック性等の信頼性に優れ、半導体装
置の封止用として好適なエポキシ樹脂組成物の開発が要
望されている。
界面の密着性が良好な充填剤が望まれ、流動性が良好
で、耐湿性、耐クラック性等の信頼性に優れ、半導体装
置の封止用として好適なエポキシ樹脂組成物の開発が要
望されている。
本発明者は上記要望に応えるため鋭意検討を行なった結
果、エポキシ樹脂及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂組
成物に、酸素を含む雰囲気内で金属粉の粉塵の爆燃によ
り得られた金属酸化物微粒子を配合することが有効であ
ることを知見した。
果、エポキシ樹脂及び硬化剤を含有するエポキシ樹脂組
成物に、酸素を含む雰囲気内で金属粉の粉塵の爆燃によ
り得られた金属酸化物微粒子を配合することが有効であ
ることを知見した。
即ち、粉塵爆発を利用して合成された金属酸化物微粒子
は球状ないしは多面状であり、鋭利なエッジを有さない
ので局所応力を発生させることがなく、しかも自然冷却
過程で製造されるので、表面の活性が非常に高く、この
ため金属酸化物微粒子とエポキシ樹脂との界面の結合が
強固になり、その上有機ケイ素化合物による表面処理効
果が顕著で、特に上述のような酸素を含む雰囲気で金属
粉の粉塵の爆燃により生じた浮遊状態の金属酸化物微粒
子に有機ケイ素化合物を噴霧して表面処理することによ
り著しく表面処理効果が上がり、金属酸化物微粒子とエ
ポキシ樹脂との界面の結合が更に強固になることを知見
した。
は球状ないしは多面状であり、鋭利なエッジを有さない
ので局所応力を発生させることがなく、しかも自然冷却
過程で製造されるので、表面の活性が非常に高く、この
ため金属酸化物微粒子とエポキシ樹脂との界面の結合が
強固になり、その上有機ケイ素化合物による表面処理効
果が顕著で、特に上述のような酸素を含む雰囲気で金属
粉の粉塵の爆燃により生じた浮遊状態の金属酸化物微粒
子に有機ケイ素化合物を噴霧して表面処理することによ
り著しく表面処理効果が上がり、金属酸化物微粒子とエ
ポキシ樹脂との界面の結合が更に強固になることを知見
した。
而して、かかる金属酸化物微粒子又はこれを有機ケイ素
化合物で表面処理した微粒子を充填剤としてエポキシ樹
脂組成物に配合した場合、該組成物は流動性が良好であ
り、またその硬化物は低応力性で、耐湿性、機械的特性
に優れ、それ故該組成物は半導体装置の封止用として優
れた特性を有し、その硬化物で封止された半導体装置は
耐湿性、耐クラック性等の信頼性が極めて高いものであ
ることを見い出し、本発明をなすに至ったものである。
化合物で表面処理した微粒子を充填剤としてエポキシ樹
脂組成物に配合した場合、該組成物は流動性が良好であ
り、またその硬化物は低応力性で、耐湿性、機械的特性
に優れ、それ故該組成物は半導体装置の封止用として優
れた特性を有し、その硬化物で封止された半導体装置は
耐湿性、耐クラック性等の信頼性が極めて高いものであ
ることを見い出し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は、エポキシ樹脂及び硬化剤を含有する
エポキシ樹脂組成物において、酸素を含む雰囲気内で金
属粉の粉塵の爆燃により得られた金属酸化物微粒子又は
これを有機ケイ素化合物で表面処理したものを配合した
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物及びその硬化物を
提供する。
エポキシ樹脂組成物において、酸素を含む雰囲気内で金
属粉の粉塵の爆燃により得られた金属酸化物微粒子又は
これを有機ケイ素化合物で表面処理したものを配合した
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物及びその硬化物を
提供する。
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂硬化剤を
含有するエポキシ樹脂組成物に上述した金属酸化物微粒
子を配合したものである。
含有するエポキシ樹脂組成物に上述した金属酸化物微粒
子を配合したものである。
ここで、エポキシ樹脂としては、その分子中にエポキシ
基を少なくとも２個有する化合物である限り、分子構
造、分子量などに特に制限はなく、一般に使用されてい
るものを広く使用することができる。例えばビスフェノ
ール型の芳香族系、シクロヘキサン誘導体等の脂環族
系、さらに次の一般式で示されるエポキシノボラック系
等の樹脂が挙げられる。
基を少なくとも２個有する化合物である限り、分子構
造、分子量などに特に制限はなく、一般に使用されてい
るものを広く使用することができる。例えばビスフェノ
ール型の芳香族系、シクロヘキサン誘導体等の脂環族
系、さらに次の一般式で示されるエポキシノボラック系
等の樹脂が挙げられる。
（式中、R1は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜６
のアルキル基を、R2は水素原子又は炭素数１〜６のアル
キル基を、ｎは１以上の整数を表わす。） また、トリフェノールメタンのエポキシ樹脂化合物及び
その重合物も使用可能である。
のアルキル基を、R2は水素原子又は炭素数１〜６のアル
キル基を、ｎは１以上の整数を表わす。） また、トリフェノールメタンのエポキシ樹脂化合物及び
その重合物も使用可能である。
なお、これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で又は２種
以上を混合して用いることができる。
以上を混合して用いることができる。
また、硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤として使
用されているいずれのものも使用し得るが、その中でも
ノボラック型フェノール樹脂が好ましく使用される。
用されているいずれのものも使用し得るが、その中でも
ノボラック型フェノール樹脂が好ましく使用される。
このノボラック型フェノール樹脂としては、フェノー
ル、アルキルフェノール等のフェノール類とホルムアル
デヒドあるいはパラホルムアルデヒドを反応させて得ら
れるノボラック型フェノール樹脂、及びこれらの変性樹
脂例えばエポキシ化もしくはブチル化ノボラック型フェ
ノール樹脂等が挙げられる。
ル、アルキルフェノール等のフェノール類とホルムアル
デヒドあるいはパラホルムアルデヒドを反応させて得ら
れるノボラック型フェノール樹脂、及びこれらの変性樹
脂例えばエポキシ化もしくはブチル化ノボラック型フェ
ノール樹脂等が挙げられる。
これらの硬化剤の使用量は通常の範囲とすることができ
るが、ノボラックフェノール樹脂を使用する場合、エポ
キシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボラック型フェノヘー
ル樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）とのモル比〔（ａ）
／（ｂ）〕が0.1〜10の範囲とすることが好ましい。モ
ル比が0.1未満もしくは10を超えると耐湿性、成形作業
性及び硬化物の電気特性が悪くなる場合が生じる。
るが、ノボラックフェノール樹脂を使用する場合、エポ
キシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボラック型フェノヘー
ル樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）とのモル比〔（ａ）
／（ｂ）〕が0.1〜10の範囲とすることが好ましい。モ
ル比が0.1未満もしくは10を超えると耐湿性、成形作業
性及び硬化物の電気特性が悪くなる場合が生じる。
本発明においては、上述したエポキシ樹脂、硬化剤を含
有するエポキシ樹脂組成物に金属粉の爆燃により合成し
た金属酸化物微粒子を配合するもので、これにより信頼
性の高い半導体封止用として好適なエポキシ樹脂組成物
を得るものである。
有するエポキシ樹脂組成物に金属粉の爆燃により合成し
た金属酸化物微粒子を配合するもので、これにより信頼
性の高い半導体封止用として好適なエポキシ樹脂組成物
を得るものである。
かかる金属酸化物微粒子は、例えば特開昭60-255602号
公報記載の方法により製造することができる。
公報記載の方法により製造することができる。
即ち、まず反応容器中に酸素を含む反応ガスを充満さ
せ、この反応ガス中に金属粉を分散させて高濃度の粉塵
雲を形成する。次いで、アーク、プラズマ、化学炎等の
適宜な発火源を用い、着火させることにより、金属粉が
爆燃して金属酸化物微粒子の雲が生成する。なお、得ら
れた酸化物微粒子は電気集塵器等により帯電させて補集
することができる。
せ、この反応ガス中に金属粉を分散させて高濃度の粉塵
雲を形成する。次いで、アーク、プラズマ、化学炎等の
適宜な発火源を用い、着火させることにより、金属粉が
爆燃して金属酸化物微粒子の雲が生成する。なお、得ら
れた酸化物微粒子は電気集塵器等により帯電させて補集
することができる。
この場合、爆燃に用いる金属粉の粒径はできるだけ小さ
いことが望ましく、通常400μｍ以下とすることが良
い。金属粉の種類は充填剤種に応じて種々選定され、ア
ルミニウム、ケイ素、マンガン、ニオブ、ジルコニウ
ム、チタン、マグネシウム、鉄などを用いることができ
るが、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填剤として
はアルミナ、シリカ、ムライト、酸化ジルコニウムなど
が好適であることから、アルミニウム、ケイ素、ジルコ
ニウムなどが好ましい。
いことが望ましく、通常400μｍ以下とすることが良
い。金属粉の種類は充填剤種に応じて種々選定され、ア
ルミニウム、ケイ素、マンガン、ニオブ、ジルコニウ
ム、チタン、マグネシウム、鉄などを用いることができ
るが、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填剤として
はアルミナ、シリカ、ムライト、酸化ジルコニウムなど
が好適であることから、アルミニウム、ケイ素、ジルコ
ニウムなどが好ましい。
また、金属粉の粉塵雲の形成方法としては、反応ガスを
形成するガスに金属粉を同伴させて反応容器中に送入す
る方法が好適に採用され、この場合、金属粉の粉塵雲中
の金属濃度は少なくとも20g/m3、通常500g/m3以上、よ
り好ましくは1000g/m3以上であり、粉塵雲中の金属粉濃
度は安定な着火のために濃い方が好ましい。
形成するガスに金属粉を同伴させて反応容器中に送入す
る方法が好適に採用され、この場合、金属粉の粉塵雲中
の金属濃度は少なくとも20g/m3、通常500g/m3以上、よ
り好ましくは1000g/m3以上であり、粉塵雲中の金属粉濃
度は安定な着火のために濃い方が好ましい。
かかる金属粉の粉塵雲に着火すると金属粉表面に熱エネ
ルギーが与えられ、金属粉の表面温度が上昇し、金属粉
表面から金属の蒸気が周囲に広がる。この金属蒸気が反
応ガスと混合して発火火災を生じる。そして、生じた金
属蒸気と反応ガスが混合され、連鎖的に発火伝播する
が、この時、金属粉未自体も破裂して、飛散し、火炎伝
播を促す。燃焼後は、金属酸化物のガスが自然冷却され
ることにより、金属酸化物粒子が成長し、通常平均粒径
が0.01〜20μｍの球状ないしは多面体の微粒子が得られ
る。なお、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填剤と
しては、平均粒径が0.3〜15μｍのものが好ましい。
ルギーが与えられ、金属粉の表面温度が上昇し、金属粉
表面から金属の蒸気が周囲に広がる。この金属蒸気が反
応ガスと混合して発火火災を生じる。そして、生じた金
属蒸気と反応ガスが混合され、連鎖的に発火伝播する
が、この時、金属粉未自体も破裂して、飛散し、火炎伝
播を促す。燃焼後は、金属酸化物のガスが自然冷却され
ることにより、金属酸化物粒子が成長し、通常平均粒径
が0.01〜20μｍの球状ないしは多面体の微粒子が得られ
る。なお、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填剤と
しては、平均粒径が0.3〜15μｍのものが好ましい。
上記爆燃により合成された金属酸化物微粒子は、自然冷
却過程で成長した粒子であるので、高温下で溶融球状化
された従来の球状粒子に比較して表面活性に富んだもの
であるという特徴があり、例えばこの方法で合成された
球状シリカは表面に活性なシラノール基を多量に有す
る。エポキシ樹脂にこのような表面活性の高い金属酸化
物微粒子を充填剤として用いた場合、金属酸化物微粒子
とエポキシ樹脂との界面の結合が強くなる。更に、通常
エポキシ樹脂組成物に含まれるシランカップリング剤の
作用により金属酸化物微粒子とエポキシ樹脂との結合が
いっそう強くなり、硬化物の機械特性等が著しく向上す
る。
却過程で成長した粒子であるので、高温下で溶融球状化
された従来の球状粒子に比較して表面活性に富んだもの
であるという特徴があり、例えばこの方法で合成された
球状シリカは表面に活性なシラノール基を多量に有す
る。エポキシ樹脂にこのような表面活性の高い金属酸化
物微粒子を充填剤として用いた場合、金属酸化物微粒子
とエポキシ樹脂との界面の結合が強くなる。更に、通常
エポキシ樹脂組成物に含まれるシランカップリング剤の
作用により金属酸化物微粒子とエポキシ樹脂との結合が
いっそう強くなり、硬化物の機械特性等が著しく向上す
る。
なお、金属酸化物微粒子とエポキシ樹脂との界面の結合
向上効果をより有効に発揮させるため、金属酸化物微粒
子を直接有機ケイ素化合物で表面処理することが望まし
い。この処理方法としては、一般的な有機ケイ素化合物
を用い、上述した爆燃により得られた直後の金属酸化物
微粒子に反応容器内で有機ケイ素化合物を噴霧する方法
が推奨される。この方法によれば金属酸化物微粒子の表
面活性が非常に高いので効果的に表面処理が行なわれ
る。
向上効果をより有効に発揮させるため、金属酸化物微粒
子を直接有機ケイ素化合物で表面処理することが望まし
い。この処理方法としては、一般的な有機ケイ素化合物
を用い、上述した爆燃により得られた直後の金属酸化物
微粒子に反応容器内で有機ケイ素化合物を噴霧する方法
が推奨される。この方法によれば金属酸化物微粒子の表
面活性が非常に高いので効果的に表面処理が行なわれ
る。
表面処理に用いる有機ケイ素化合物としては、例えば次
のような化合物が挙げられ、これらの化合物又はその加
水分解物の１種を単独で又は２種以上併用して使用する
ことができる。
のような化合物が挙げられ、これらの化合物又はその加
水分解物の１種を単独で又は２種以上併用して使用する
ことができる。
CH3Si(OCH3)3，(CH3)2Si(OCH3)2， HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3，CH3(CH2)7Si(OCH3)3， これらの有機ケイ素化合物の使用量は、金属酸化物微粒
子の比表面積と有機ケイ素化合物の分子占有面積で決定
されるものであるが、通常金属酸化物微粒子の0.05〜５
重量％、望ましくは0.1〜１重量％である。
子の比表面積と有機ケイ素化合物の分子占有面積で決定
されるものであるが、通常金属酸化物微粒子の0.05〜５
重量％、望ましくは0.1〜１重量％である。
また、これらの有機ケイ素化合物を噴霧する場合、有機
ケイ素化合物をそのまま噴霧したり、あるいは純水、望
ましくはDBUなどの強塩基を含んだ純水とあらかじめ混
合して噴霧する方法等を採用することができる。
ケイ素化合物をそのまま噴霧したり、あるいは純水、望
ましくはDBUなどの強塩基を含んだ純水とあらかじめ混
合して噴霧する方法等を採用することができる。
上述した爆燃により得られた金属酸化物微粒子の配合量
はエポキシ樹脂組成物全体の25〜90重量％、特に60〜85
重量％とすることが好ましい。配合量が25重量％未満で
は耐湿性、耐熱性、機械的特性及び成形性に配合の効果
が現れない場合があり、一方、90重量％を超える配合量
とするとかさばりが大きくなり、成形性が悪く、実用に
適さない場合がある。
はエポキシ樹脂組成物全体の25〜90重量％、特に60〜85
重量％とすることが好ましい。配合量が25重量％未満で
は耐湿性、耐熱性、機械的特性及び成形性に配合の効果
が現れない場合があり、一方、90重量％を超える配合量
とするとかさばりが大きくなり、成形性が悪く、実用に
適さない場合がある。
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物には爆燃により得ら
れた金属酸化物微粒子以外の充填剤、例えば従来のシリ
カ粉末、アルミナ、三酸化アンチモン、タルク、炭酸カ
ルシウム、チタンホワイト、クレー、アスベスト、マイ
カ、ベンガラ、ガラス繊維、炭素繊維などを配合しても
差し支えない。
れた金属酸化物微粒子以外の充填剤、例えば従来のシリ
カ粉末、アルミナ、三酸化アンチモン、タルク、炭酸カ
ルシウム、チタンホワイト、クレー、アスベスト、マイ
カ、ベンガラ、ガラス繊維、炭素繊維などを配合しても
差し支えない。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、上述した成分のほ
か、硬化促進剤、低応力化剤を配合することができる。
か、硬化促進剤、低応力化剤を配合することができる。
この硬化促進剤は上記したフェノール樹脂系硬化剤とエ
ポキシ樹脂との反応を促進させる目的で使用するもので
ある。この硬化促進剤としては、一般にエポキシ化合物
の硬化に用いられている種々のものを使用することがで
き、これにはイミダゾール、２−メチルイミダゾール、
２−エチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾー
ル、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデ
シルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１
−ビニル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−4,
5−ジヒドロキシ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な
どのイミダゾール類、トリエチルアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラアミン、ジエチルアミノ
プロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ビス
（４−アミノ−３−メチルシクロへキシル）、メタン、
メタキシレンアミン、メンタンジアミン、3,9−ビス
（３−アミノプロピル）−2,4,8,10−テトラオキサスピ
ロ（5,5）ウンデカン、1,8−ジアザビシクロ（5,4,0）
ウンデセン−７などのアミン系化合物、あるいはトリエ
チルアミンとBF3とからなる錯化合物、トリフェニルフ
ォスフィン等のオルガノフォスフィン化合物、アミン系
化合物と無水トリメリット酸等の酸無水物とのアダクト
物などが例示される。
ポキシ樹脂との反応を促進させる目的で使用するもので
ある。この硬化促進剤としては、一般にエポキシ化合物
の硬化に用いられている種々のものを使用することがで
き、これにはイミダゾール、２−メチルイミダゾール、
２−エチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾー
ル、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデ
シルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１
−ビニル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−4,
5−ジヒドロキシ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な
どのイミダゾール類、トリエチルアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラアミン、ジエチルアミノ
プロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ビス
（４−アミノ−３−メチルシクロへキシル）、メタン、
メタキシレンアミン、メンタンジアミン、3,9−ビス
（３−アミノプロピル）−2,4,8,10−テトラオキサスピ
ロ（5,5）ウンデカン、1,8−ジアザビシクロ（5,4,0）
ウンデセン−７などのアミン系化合物、あるいはトリエ
チルアミンとBF3とからなる錯化合物、トリフェニルフ
ォスフィン等のオルガノフォスフィン化合物、アミン系
化合物と無水トリメリット酸等の酸無水物とのアダクト
物などが例示される。
硬化促進剤の使用量は特に制限されず、通常の使用量で
よい。
よい。
これらの硬化促進剤はその使用にあたっては必ずしも１
種類のみの使用に限定されるものではなく、それら硬化
促進剤が有する硬化促進性能などに応じて２種類以上を
併用してもよい。
種類のみの使用に限定されるものではなく、それら硬化
促進剤が有する硬化促進性能などに応じて２種類以上を
併用してもよい。
また、低応力化剤はエポキシ樹脂硬化物の引張り伸びを
改良するもので、高分子量の熱可塑性エラストマー、シ
リコーンゴム微粉末、芳香族重合体とシリコーンのブロ
ック共重合体などを用いることができる。ここで、高分
子量の熱可塑性エラストマーとしてはスチレン−ブタジ
エン−メタクリル酸メチル共重合体（MBS）、スチレン
−エチレン−ブダジエン−スチレン共重合体（SEBS）、
オルガノシロキサン−エチレン−プロピレン共重合体
（SEP）、ポリエステルエラストマーなどを使用するこ
とができる。なお、これら低応力化剤の配合量はエポキ
シ樹脂組成物全体の0.5〜５重量％とすることが好まし
い。
改良するもので、高分子量の熱可塑性エラストマー、シ
リコーンゴム微粉末、芳香族重合体とシリコーンのブロ
ック共重合体などを用いることができる。ここで、高分
子量の熱可塑性エラストマーとしてはスチレン−ブタジ
エン−メタクリル酸メチル共重合体（MBS）、スチレン
−エチレン−ブダジエン−スチレン共重合体（SEBS）、
オルガノシロキサン−エチレン−プロピレン共重合体
（SEP）、ポリエステルエラストマーなどを使用するこ
とができる。なお、これら低応力化剤の配合量はエポキ
シ樹脂組成物全体の0.5〜５重量％とすることが好まし
い。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に必要により各種
の添加剤、例えばカルナバワックス等のワックス類、ス
テアリン酸等の脂肪族やその金属塩などの離型剤、カー
ボンブラック、コバルトブルー、ベンガラ等の顔料、酸
化アンチモン、ハロゲン化合物等の難燃化剤、エポキシ
シラン、ビニルシラン、ホウ素化合物、アルキルチタネ
ート等のカップリング剤、老化防止剤、その他の添加剤
の１種を単独で又は２種以上を併用して常用量配合する
ことができる。
の添加剤、例えばカルナバワックス等のワックス類、ス
テアリン酸等の脂肪族やその金属塩などの離型剤、カー
ボンブラック、コバルトブルー、ベンガラ等の顔料、酸
化アンチモン、ハロゲン化合物等の難燃化剤、エポキシ
シラン、ビニルシラン、ホウ素化合物、アルキルチタネ
ート等のカップリング剤、老化防止剤、その他の添加剤
の１種を単独で又は２種以上を併用して常用量配合する
ことができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際し、上述
した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、ニーダー、ロ
ール、エキストルーダーなどで混練、冷却し、粉砕する
などの方法で得ることができる。なお、成分の配合順序
に特に制限はない。
した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、ニーダー、ロ
ール、エキストルーダーなどで混練、冷却し、粉砕する
などの方法で得ることができる。なお、成分の配合順序
に特に制限はない。
かくして得られた本発明のエポキシ樹脂組成物は、IC、
LSI、トランジスター、サイリスタ、ダイオード等の半
導体装置の封止用として好適で、信頼性の高い半導体装
置を与えることができる。このほかプリント回路版の製
造にも有効である。
LSI、トランジスター、サイリスタ、ダイオード等の半
導体装置の封止用として好適で、信頼性の高い半導体装
置を与えることができる。このほかプリント回路版の製
造にも有効である。
なお、本発明の組成物を用いて半導体装置の封止を行な
う方法としては、従来より採用されている成形法、例え
ばトランスファ成形、インジェクション成形、注型法な
どを採用して行なうことができる。この場合、成形温度
は150〜180℃、ポストキュアーは150〜180℃で２〜16時
間行なうことができる。
う方法としては、従来より採用されている成形法、例え
ばトランスファ成形、インジェクション成形、注型法な
どを採用して行なうことができる。この場合、成形温度
は150〜180℃、ポストキュアーは150〜180℃で２〜16時
間行なうことができる。
以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組成物は、
上述した爆燃によって得られた表面活性の高い金属酸化
物微粒子を充填剤として配合したことにより、流動性が
良好であり、その硬化物は低応力性で耐湿性、機械的特
性に優れたものであり、従って、本発明のエポキシ樹脂
組成物の硬化物で封止された半導体装置は耐湿性、耐ク
ラック性等の信頼性が高いものである。
上述した爆燃によって得られた表面活性の高い金属酸化
物微粒子を充填剤として配合したことにより、流動性が
良好であり、その硬化物は低応力性で耐湿性、機械的特
性に優れたものであり、従って、本発明のエポキシ樹脂
組成物の硬化物で封止された半導体装置は耐湿性、耐ク
ラック性等の信頼性が高いものである。
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、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。なお、以下の例において部はいずれも重量部であ
る。
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。なお、以下の例において部はいずれも重量部であ
る。
〔実施例１〜５、比較例１〜３〕 エポキシ当量200,軟化点65℃のエポキシ化クレゾールノ
ボラック樹脂58部、エポキシ当量280の臭素化エポキシ
化フェノールノボラック樹脂６部、フェノール当量110,
軟化点80℃のフェノールノボラック樹脂36部、トリフェ
ニルホスフィン0.7部、三酸化アンチモン10部、カルナ
バワックス1.5部、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン1.6部、カーボンブラック１部をベースとし
て使用し、このベースに充填剤として第１表に示す金属
酸化物微粉末を配合し、80℃のミキシングロールで５分
間溶融混合した後、シート状にして取り出して冷却し、
粉砕してエポキシ樹脂組成部を作製した。
ボラック樹脂58部、エポキシ当量280の臭素化エポキシ
化フェノールノボラック樹脂６部、フェノール当量110,
軟化点80℃のフェノールノボラック樹脂36部、トリフェ
ニルホスフィン0.7部、三酸化アンチモン10部、カルナ
バワックス1.5部、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン1.6部、カーボンブラック１部をベースとし
て使用し、このベースに充填剤として第１表に示す金属
酸化物微粉末を配合し、80℃のミキシングロールで５分
間溶融混合した後、シート状にして取り出して冷却し、
粉砕してエポキシ樹脂組成部を作製した。
得られたエポキシ樹脂組成物について下記（イ）〜
（ニ）の試験を行なった。結果を第１表に併記する。
（ニ）の試験を行なった。結果を第１表に併記する。
（イ）スパイラルフロー EMMI規格に準じた金型を使用して175℃,70kg/cm2の条件
で測定した。
で測定した。
（ロ）曲げ強さ JIS−Ｋ−6911に準じ、175℃,70kg/cm2，成形時間２分
の条件で10×４×100mmの抗折棒を成形し、180℃で４時
間ポストキュアしたものについて室温での曲げ強度を測
定した。更に、121℃/100％RHのプレッシャークッカー
に24時間放置したもの（表中“PCT後”と略す）につい
ても同様に曲げ強度を測定した。
の条件で10×４×100mmの抗折棒を成形し、180℃で４時
間ポストキュアしたものについて室温での曲げ強度を測
定した。更に、121℃/100％RHのプレッシャークッカー
に24時間放置したもの（表中“PCT後”と略す）につい
ても同様に曲げ強度を測定した。
（ハ）吸湿後の耐半田クラック性 175℃,2分で成形し、180℃,4時間でポストキュアしたパ
ッケージサイズ14×20×2.3mmアイランド面積８×10mm
のQFPを85℃/85％RHの恒温恒温槽に24時間放置した後、
215℃のベーパーフェーズ半田付装置に入れ、パッケー
ジにクラックが発生するまでの時間（秒）を測定した。
ッケージサイズ14×20×2.3mmアイランド面積８×10mm
のQFPを85℃/85％RHの恒温恒温槽に24時間放置した後、
215℃のベーパーフェーズ半田付装置に入れ、パッケー
ジにクラックが発生するまでの時間（秒）を測定した。
（ニ）耐湿性 175℃,2分で成形し、180℃４時間でポストキュアした耐
湿性測定用テスト素子を搭載した18ピンDIPパッケージ
を85℃/85％RHの恒温恒温槽に48時間放置した後、215℃
のベーパーフェーズ半田付装置に60秒間浸漬した。その
後、パッケージを125℃/100％RHのプレッシャークッカ
ーに放置し、500時間放置後のアルミ電極の腐食による
不良率を測定した。
湿性測定用テスト素子を搭載した18ピンDIPパッケージ
を85℃/85％RHの恒温恒温槽に48時間放置した後、215℃
のベーパーフェーズ半田付装置に60秒間浸漬した。その
後、パッケージを125℃/100％RHのプレッシャークッカ
ーに放置し、500時間放置後のアルミ電極の腐食による
不良率を測定した。
シリカNo.1 特開昭60-255602号公報記載の方法に準じ、金属ケイ素
を原料として爆燃により合成したシリカに、その生成後
直ちに反応容器中でγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン４部、純水１部、1,8−ジアザビシクロ（5,
4,0）ウンデセン−７（DBU）0.025部の混合物の状態で
噴霧し、0.7重量％の割合で表面処理したもの（平均粒
径１μm;粒度分布0.1μｍ以下〜５μｍ）。
を原料として爆燃により合成したシリカに、その生成後
直ちに反応容器中でγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン４部、純水１部、1,8−ジアザビシクロ（5,
4,0）ウンデセン−７（DBU）0.025部の混合物の状態で
噴霧し、0.7重量％の割合で表面処理したもの（平均粒
径１μm;粒度分布0.1μｍ以下〜５μｍ）。
シリカNo.2 シリカNo.1と同様の方法で製造し、同様に表面処理した
もの（平均粒径５μm;粒度分布0.1μｍ〜15μｍ）。
もの（平均粒径５μm;粒度分布0.1μｍ〜15μｍ）。
シリカNo.3 シリカNo.1と同様の方法で製造し、表面処理を行なわな
かったもの（平均粒径0.5μm;粒度分布0.1μｍ以下〜３
μｍ）。
かったもの（平均粒径0.5μm;粒度分布0.1μｍ以下〜３
μｍ）。
シリカNo.4 市販の溶融シリカRD−８（タツモリ社製，平均粒径15μ
ｍ）。
ｍ）。
シリカNo.5 市販の溶融球状シリカSCD（マイクロン社製，平均粒径2
5μｍ）。
5μｍ）。
アルミナNo.1 特開昭60-255602号公報記載の方法に準じ、アルミニウ
ムを原料として爆燃により合成し、表面処理を行なわな
かったもの（平均粒径７μm;粒度分布0.1μｍ〜15μ
ｍ）。
ムを原料として爆燃により合成し、表面処理を行なわな
かったもの（平均粒径７μm;粒度分布0.1μｍ〜15μ
ｍ）。
アルミナNo.2 アルミナNo.1と同様の方法で合成し、ヘキサメチレンジ
シラザンを単独で噴霧し、0.6重量％の割合で表面処理
したもの（平均粒径10μm;粒度分布0.1μｍ〜30μ
ｍ）。
シラザンを単独で噴霧し、0.6重量％の割合で表面処理
したもの（平均粒径10μm;粒度分布0.1μｍ〜30μ
ｍ）。
アルミナNo.3 市販のアルミナAS−20（昭和電工社製，平均粒径18μ
ｍ）。
ｍ）。
第１表の結果より、爆燃により得られたシリカ、アルミ
ナを配合した本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来のシ
リカ、アルミナを配合したもの（比較例）に比較し、流
動性に優れ、その硬化物は機械的特性が良好であり、本
発明のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置は耐湿
性、耐半田クラック性に優れていることが認められる。
ナを配合した本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来のシ
リカ、アルミナを配合したもの（比較例）に比較し、流
動性に優れ、その硬化物は機械的特性が良好であり、本
発明のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置は耐湿
性、耐半田クラック性に優れていることが認められる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/29 23/31 (56)参考文献 特開 昭60−255602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−38451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−51447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309519（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】エポキシ樹脂及び硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂組成物において、酸素を含む雰囲気内で金属粉の
粉塵の爆燃により得られた金属酸化物微粒子を配合した
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】酸素を含む雰囲気内で金属粉の粉塵の爆燃
により生じた金属酸化物微粒子を有機ケイ素化合物で表
面処理したものを配合した請求項１記載のエポキシ樹脂
組成物。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のエポキシ樹脂組成物
を硬化することにより得られた硬化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4852590A JPH06102750B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4852590A JPH06102750B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03258852A JPH03258852A (ja) | 1991-11-19 |
| JPH06102750B2 true JPH06102750B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=12805781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4852590A Expired - Fee Related JPH06102750B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06102750B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326589A (en) * | 1991-01-22 | 1994-07-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Method of protecting electronic or electric part |
| JP2555786B2 (ja) * | 1991-01-22 | 1996-11-20 | 信越化学工業株式会社 | 電子・電気部品保護コート用シリコーンゴム組成物及び硬化物 |
| JPH0686557B2 (ja) * | 1991-05-27 | 1994-11-02 | 信越化学工業株式会社 | ポリプロピレンフィルム |
| JP4279521B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2009-06-17 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物用金属酸化物粉体、その製造方法及び半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JP2005171199A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Toyota Motor Corp | 微塩基性アルミナ粉体、その製造方法及び樹脂組成物 |
| JP5920977B2 (ja) * | 2011-11-22 | 2016-05-24 | 株式会社アドマテックス | 球状シリカの製造方法及び半導体素子用封止材の製造方法 |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP4852590A patent/JPH06102750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03258852A (ja) | 1991-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI249541B (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP2000034393A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH06102750B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 | |
| US6521354B1 (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP3824065B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3649535B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH09241483A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP3850098B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP3649524B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 | |
| JPH09255812A (ja) | 樹脂組成物 | |
| JP4348775B2 (ja) | エポキシ系樹脂組成物 | |
| JPH07242799A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH0782343A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3649540B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JP2560469B2 (ja) | エポキシ系樹脂組成物 | |
| JPH09235449A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH10324795A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 | |
| JP2001114994A (ja) | エポキシ系樹脂組成物および半導体装置 | |
| JP3632936B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH0733429B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH10237160A (ja) | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 | |
| JP3413923B2 (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 | |
| JPH0977850A (ja) | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 | |
| JP2003226739A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2001064363A (ja) | 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091214 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |