JPH06107768A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPH06107768A
JPH06107768A JP25851292A JP25851292A JPH06107768A JP H06107768 A JPH06107768 A JP H06107768A JP 25851292 A JP25851292 A JP 25851292A JP 25851292 A JP25851292 A JP 25851292A JP H06107768 A JPH06107768 A JP H06107768A
Authority
JP
Japan
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epoxy resin
curing agent
weight
formula
curing
Prior art date
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Pending
Application number
JP25851292A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Fujita
浩史 藤田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジ
ヒドロキシビフェニルグリシジルエーテルを総エポキシ
樹脂量中に30〜100重量%含むエポキシ樹脂と下式
で示される硬化剤を総硬化剤量中に30〜100重量%
含む硬化剤、溶融シリカ及びトリフェニルホスフィンか
らなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 【効果】 耐半田クラック性に非常に優れ、かつ耐湿性
にも優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの表面
実装化における耐半田ストレス性に優れた半導体封止用
エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特
に集積回路では耐熱性、耐湿性に優れたO−クレゾール
ノボラックエポキシ樹脂をノボラック型フェノール樹脂
で硬化させたエポキシ樹脂が用いられている。ところが
近年、集積回路の高集積化に伴いチップがだんだん大型
化し、かつパッケージは従来のDIPタイプから表面実
装化された小型、薄型のフラットパッケージ、SOP,
SOJ,PLCCに変わってきている。即ち大型チップ
を小型で薄いパッケージに封入することになり、応力に
よりクラック発生、これらのクラックによる耐湿性の低
下等の問題が大きくクローズアップされてきている。特
に半田付けの工程において急激に200℃以上の高温に
さらされることによりパッケージの割れや樹脂とチップ
の剥離により耐湿性が劣化してしまうといった問題点が
でてきている。これらの大型チップを封止するに適し
た、信頼性の高い封止用樹脂組成物の開発が望まれてき
ている。これらの問題を解決するためにエポキシ樹脂と
して下記式(1)で示されるエポキシ樹脂の使用(特開
昭64−65116号公報)が検討されてきた。
【0003】
【化3】
【0004】式(1)で示されるエポキシ樹脂の使用に
よりレジン系の低粘度化が図られ、従って溶融シリカ粉
末を更に多く配合することにより組成物の成形後の低熱
膨張化及び低吸水化により、耐半田ストレス性の向上が
図られた。ただし、溶融シリカ粉末を多く配合すること
による弾性率の増加も一方の弊害であり、更なる耐半田
ストレス性の向上が必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な問題
に対してエポキシ樹脂として式(1)で示されるエポキ
シ樹脂を用い、成形品の弾性率、吸水量、熱膨張係数を
低下せしめるために、硬化剤として式(2)で示される
硬化剤を用いることにより、基板実装時における半導体
パッケージの耐半田ストレス性を著しく向上させた半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のエポキシ樹脂組
成物は、エポキシ樹脂として下記式(1)で示される構
造のビフェニル型エポキシ樹脂を総エポキシ樹脂量に
【0007】
【化4】
【0008】対して30〜100重量%含むエポキシ樹
脂と硬化剤として下記式(2)で示される樹脂硬化剤を
総硬化剤量に対して
【0009】
【化5】
【0010】30〜100重量%含む硬化剤、無機充填
材及び硬化促進剤を必須成分とする半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物である。
【0011】式(1)の構造で示されるビフェニル型エ
ポキシ樹脂は1分子中に2ケのエポキシ基を有する2官
能性エポキシ樹脂で、従来の多官能性エポキシ樹脂に比
べ溶融粘度が低くトランスファー成形時の流動性に優れ
る。従って組成物の溶融シリカ粉末を多く配合すること
ができ、低熱膨張化及び低吸水化が図られ、耐半田スト
レス性に優れるエポキシ樹脂組成物を得ることができ
る。
【0012】このビフェニル型エポキシ樹脂の使用量は
これを調節することにより耐半田ストレス性を最大限に
引き出すことができる。耐半田ストレス性の効果を出す
ためには式(1)で示されるビフェニル型エポキシ樹脂
を総エポキシ樹脂量の30重量%以上、好ましくは70
重量%以上の使用が望ましい。30重量%未満だと低熱
膨張化及び低吸水性が得られず耐半田ストレス性が不充
分である。更に式中のR1〜R4はメチル基、R5〜R8
水素原子が好ましい。
【0013】式(1)で示されるビフェニル型エポキシ
樹脂以外に他のエポキシ樹脂を併用する場合、用いるエ
ポキシ樹脂としてはエポキシ基を有するポリマー全般を
いう。例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、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
エポキシ樹脂及びトリフェノールメタン型エポキシ樹
脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂
等の3官能型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ
樹脂等のことをいう。
【0014】式(2)の分子構造で示される硬化剤を用
いることにより、従来のフェノールノボラック樹脂硬化
剤等に比べると半田処理温度近辺での弾性率の低下とリ
ードフレーム及び半導体チップとの密着力を向上せし
め、低熱膨張化及び低吸水化を得ることができる。従っ
て半田付け時の熱衝撃に対し、発生応力の低下とそれに
伴なう半導体チップ等との剥離不良の防止に有効であ
る。
【0015】式(2)の硬化剤の使用量はこれを調節す
ることにより耐半田ストレス性を最大限に引き出すこと
ができる。耐半田ストレス性の効果を引き出すためには
式(2)で示される樹脂硬化剤を総硬化剤量に対して3
0重量%以上、更に好ましくは50重量%以上の使用が
望ましい。使用量が30重量%未満だと低吸水性、低弾
性等及びリードフレーム、半導体チップとの密着力が不
充分で耐半田ストレス性の向上が望めない。更に式中の
nの値は1から6の範囲であることが望ましく、nの値
が6を越えると、トランスファー成形時での流動性が低
下し、成形性が劣化する傾向がある。式中のRはナフチ
ル基、フェニル基がより好ましい。
【0016】式(2)で示される硬化剤以外に他の硬化
剤を併用する場合、用いるものとしては主にフェノール
性水酸基を有するポリマー全般をいう。例えば、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタ
ジエン変性フェノール樹脂とフェノールノボラック及び
クレゾールノボラック樹脂との共重合物、パラキシレン
変性フェノール樹脂等を用いることができる。
【0017】本発明で用いる無機充填材としては、溶融
シリカ粉末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、2次凝
集シリカ粉末、多孔質シリカ粉末、2次凝集シリカ粉末
または多孔質シリカ粉末を粉砕したシリカ粉末、アルミ
ナ等が挙げられ、特に溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末
及び溶融シリカ粉末と球状シリカ粉末との混合物が好ま
しい。また無機充填材の配合量としては耐半田ストレス
性と成形性のバランスから総組成物量に対して70〜9
0重量%が好ましい。
【0018】本発明に使用される硬化促進剤はエポキシ
基と水酸基との反応を促進するものであればよく、一般
に封止用材料に使用されているものを広く使用すること
ができ、例えばジアザビシクロウンデセン(DBU)、
トリフェニルホスフィン(TPP)、ジメチルベンジル
アミン(BDMA)や2−メチルイミダゾール(2M
Z)等が単独もしくは2種類以上混合して用いられる。
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂、硬
化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とするが、
これ以外に必要に応じてシランカップリング剤、ブロム
化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロムベン
ゼン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色
剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシリコ
ーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤を
適宜配合しても差し支えがない。
【0019】又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を
成形材料として製造するには、エポキシ樹脂、硬化剤、
無機充填材、硬化促進剤、その他の添加剤をミキサー等
によって十分に均一に混合した後、さらに熱ロール又は
ニーダー等で溶融混練し、冷却後粉砕して成形材料とす
ることができる。これらの成形材料は電子部品あるいは
電気部品の封止、被覆、絶縁等に適用することができ
る。
【0020】
【実施例】以下本発明を実施例にて具体的に説明する。 実施例1 下記組成物 式(3)で示されるエポキシ樹脂(軟化点110℃、エポキシ当量190) 7.4重量部
【0021】
【化6】
【0022】 オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂(軟化点65℃、エポキシ当量20 0) 4.9重量部 式(4)で示される硬化剤(軟化点88℃、水酸基当量134) 4.6重量部
【0023】
【化7】
【0024】(nの値は1〜6の混合物でありその重量
割合はn=1が1に対して、n=2が0.4、n=3が
0.1、n=4〜6以上が0.1である。) フェノールノボラック樹脂硬化剤(軟化点90℃、水酸基当量104) 3.1重量部 溶融シリカ粉末 78.8重量部 トリフェニルホスフィン 0.2重量部 カーボンブラック 0.5重量部 カルナバワックス 0.5重量部 を、ミキサーで常温で混合し、70〜100℃で2軸ロ
ールにより混練し、冷却後粉砕し成形材料とした。得ら
れた成形材料を、タブレット化し、低圧トランスファー
成形機にて175℃、70kg/cm2、120秒の条
件で半田クラック試験用として6×6mmのチップを5
2pパッケージに封止し、又半田耐湿性試験用として3
×6mmのチップを16pSOPパッケージに封止し
た。封止したテスト用素子について下記の半田クラック
試験及び半田耐湿性試験を行った。 半田クラック試験:封止したテスト用素子を85℃、8
5%RHの環境下で48Hr及び72Hr処理し、その
後260℃の半田槽に10秒間浸漬後、顕微鏡で外部ク
ラックを観察した。 半田耐湿性試験:封止したテスト用素子を85℃で、8
5%RHの環境下で72Hr処理し、その後260℃の
半田槽に10秒間浸漬後、プレッシャークッカー試験
(125℃、100%RH)を行い回路のオープン不良
を測定した。試験結果を表1に示す。
【0025】実施例2〜5 表1の処方に従って配合し、実施例1と同様にして成形
材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品を
得、この成形品を用いて実施例1と同様に半田クラック
試験及び半田耐湿性試験を行った。試験結果を表1に示
す。
【0026】比較例1〜4 表1の処方に従って配合し、実施例1と同様にして成形
材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品を
得、この成形品を用いて実施例1と同様に半田クラック
試験及び半田耐湿性試験を行った。試験結果を表1に示
す。 実施例6 下記組成物 式(3)で示されるエポキシ樹脂(軟化点110℃、エポキシ当量190) 3.8重量部 オルソノボラックエポキシ樹脂(軟化点65℃、エポキシ当量200) 8.8重量部 式(5)で示される硬化剤(軟化点106℃、水酸基当量143) 2.3重量部
【0027】
【化8】
【0028】(nの値は、1から6の混合物でありその
重量割合はn=1が1に対して n=2が0.5、n=
3が0.2、n=4〜6が0.1である。) フェノールノボラック樹脂硬化剤(軟化点90℃、水酸基当量104) 5.1重量部 溶融シリカ粉末 78.8重量部 トリフェニルホスフィン 0.2重量部 カーボンブラック 0.5重量部 カルナバワックス 0.5重量部 を常温混合し、70〜100℃で2軸ロールにより混練
し、冷却後、粉砕し成形材料とした。得られた成形材料
を実施例1と同様にテスト用サンプルを作製し、試験を
行った。試験結果を表2に示す。 実施例7〜10 表2の処方に従って配合し、実施例6と同様にして成形
材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品を
得、この成形品を用いて実施例6と同様に半田クラック
試験及び半田耐湿試験を行った。試験結果を表2に示
す。 比較例5〜7 表2の処方に従って配合し、実施例6と同様にして成形
材料を得た。この成形材料で試験用の封止した成形品を
得、この成形品を用いて実施例6と同様に半田クラック
試験及び半田耐湿試験を行った。試験結果を表2に示
す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明によると従来技術では得ることの
できなかった耐半田ストレス性を有するエポキシ樹脂組
成物を得ることができるので、半田付け工程による急激
な温度変化による熱ストレスを受けた時の耐クラック性
に非常に優れ、更に耐湿性が良好なことから電子、電気
部品の封止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合、特に表
面実装パッケージに搭載された高集積大型チップICに
おいて非常に信頼性を必要とする製品について好適であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 を総エポキシ樹脂量に対して30〜100重量%含むエ
ポキシ樹脂、(B)下記式(2)で示される樹脂硬化剤
【化2】 を総硬化剤量に対して30〜100重量%含む硬化剤、
(C)無機充填材及び(D)硬化促進剤を必須成分とす
る半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【化5】
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 63/00 NJW 8830−4J H01L 23/29 23/31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)下記式(1)で示されるエポキシ
    樹脂 【化1】 を総エポキシ樹脂量に対して30〜100重量%含むエ
    ポキシ樹脂、(B)下記式(2)で示される樹脂硬化剤 【化2】 を総硬化剤量に対して30〜100重量%含む硬化剤、
    (C)無機充填材及び(D)硬化促進剤を必須成分とす
    る半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
JP25851292A 1992-09-28 1992-09-28 エポキシ樹脂組成物 Pending JPH06107768A (ja)

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JP25851292A JPH06107768A (ja) 1992-09-28 1992-09-28 エポキシ樹脂組成物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019230639A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、組成物、レジストパターン形成方法、回路パターン形成方法及び樹脂の精製方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019230639A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、組成物、レジストパターン形成方法、回路パターン形成方法及び樹脂の精製方法
CN112218844A (zh) * 2018-05-28 2021-01-12 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、树脂、组合物、抗蚀图案形成方法、电路图案形成方法和树脂的纯化方法
JPWO2019230639A1 (ja) * 2018-05-28 2021-07-26 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、組成物、レジストパターン形成方法、回路パターン形成方法及び樹脂の精製方法
US11747728B2 (en) 2018-05-28 2023-09-05 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Compound, resin, composition, resist pattern formation method, circuit pattern formation method and method for purifying resin
CN112218844B (zh) * 2018-05-28 2024-04-26 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、树脂、组合物、抗蚀图案形成方法、电路图案形成方法和树脂的纯化方法

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