JPH0615603B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH0615603B2 JPH0615603B2 JP61234396A JP23439686A JPH0615603B2 JP H0615603 B2 JPH0615603 B2 JP H0615603B2 JP 61234396 A JP61234396 A JP 61234396A JP 23439686 A JP23439686 A JP 23439686A JP H0615603 B2 JPH0615603 B2 JP H0615603B2
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- epoxy
- resin composition
- resin
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
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- 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、耐熱性および耐水性、電気的特性に優れた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
近年、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子を安価に封止する
ためにセラミック封止や、金属封止に代わり、熱硬化性
樹脂成形材料を用いて樹脂封止する方法が行われるよう
になった。封止用成形材料としては低圧成形用エポキシ
樹脂樹脂が最も一般に用いられているが、最近の樹脂へ
の要求はますます厳しく、特に200℃1000hrといった高
温長期保管にも耐えることが求められている。エポキシ
樹脂では耐熱性のメジャーとなるガラス転移温度がせい
ぜい150〜175℃であり、200℃における長時間放置では
樹脂の分解が分解ガスによるAl回路、特にボンデングバ
ット部の腐食をおこしている。そこで、高温長期保管に
耐える、高耐熱性で且つ、耐水性、電気特性に優れた半
導体封止用樹脂が得られれば、樹脂封止半導体の信頼性
はさらに向上し、用途が拡大する。
ためにセラミック封止や、金属封止に代わり、熱硬化性
樹脂成形材料を用いて樹脂封止する方法が行われるよう
になった。封止用成形材料としては低圧成形用エポキシ
樹脂樹脂が最も一般に用いられているが、最近の樹脂へ
の要求はますます厳しく、特に200℃1000hrといった高
温長期保管にも耐えることが求められている。エポキシ
樹脂では耐熱性のメジャーとなるガラス転移温度がせい
ぜい150〜175℃であり、200℃における長時間放置では
樹脂の分解が分解ガスによるAl回路、特にボンデングバ
ット部の腐食をおこしている。そこで、高温長期保管に
耐える、高耐熱性で且つ、耐水性、電気特性に優れた半
導体封止用樹脂が得られれば、樹脂封止半導体の信頼性
はさらに向上し、用途が拡大する。
エポキシ樹脂硬化物として一般に用いられるのはエポキ
シ樹脂としてビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂などがあり、硬化剤とし
て、酸無水物、アミン類、フェノールノボラック類の
他、多価シアン酸エステルが用いられる。その中で半導
体封止用としては、フエノールノボラック型エポキシ樹
脂とフェノールノボラックとの組合せが一般的である。
又耐熱性のよい硬化物を得るには、硬化剤として多価シ
アン酸エステル又は多価シアネートを用いる方法がある
ことは公知であり、塗料、接着剤、積層材料あるいは成
形材料等の用途に利用できる。［特開昭50−132099号、
特開昭54−77637 号、特開昭56−112923号など］しか
し、この硬化物の性質は耐熱性に優れているが、耐水性
に劣り、電気的性質が良好でない。そこで、電気絶縁材
料の分野で有用な硬化物を得るための検討がなされ、特
開昭56−53127 号ではジシアン酸エステルとヒドロキシ
付加化合物重合体にエポキシ樹脂を配合して成ることを
特徴とする硬化性樹脂組成物を得ている。この組成物は
耐熱性、耐熱衝撃性、電気特性、耐水性、耐薬品性に優
れ、電気工業分野では電動機、変圧器、抵抗器硝子、ブ
ッシング、スペーサー等の用途に、又、土木建築材料、
自動車工業材料等にも利用できる。しかし、半導体封止
用樹脂として利用すると、耐水性、電気特性が不充分で
あり本発明の目的を達定させるものではなかった。
シ樹脂としてビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂などがあり、硬化剤とし
て、酸無水物、アミン類、フェノールノボラック類の
他、多価シアン酸エステルが用いられる。その中で半導
体封止用としては、フエノールノボラック型エポキシ樹
脂とフェノールノボラックとの組合せが一般的である。
又耐熱性のよい硬化物を得るには、硬化剤として多価シ
アン酸エステル又は多価シアネートを用いる方法がある
ことは公知であり、塗料、接着剤、積層材料あるいは成
形材料等の用途に利用できる。［特開昭50−132099号、
特開昭54−77637 号、特開昭56−112923号など］しか
し、この硬化物の性質は耐熱性に優れているが、耐水性
に劣り、電気的性質が良好でない。そこで、電気絶縁材
料の分野で有用な硬化物を得るための検討がなされ、特
開昭56−53127 号ではジシアン酸エステルとヒドロキシ
付加化合物重合体にエポキシ樹脂を配合して成ることを
特徴とする硬化性樹脂組成物を得ている。この組成物は
耐熱性、耐熱衝撃性、電気特性、耐水性、耐薬品性に優
れ、電気工業分野では電動機、変圧器、抵抗器硝子、ブ
ッシング、スペーサー等の用途に、又、土木建築材料、
自動車工業材料等にも利用できる。しかし、半導体封止
用樹脂として利用すると、耐水性、電気特性が不充分で
あり本発明の目的を達定させるものではなかった。
本発明は従来、耐熱性、耐水性の乏しかったエポキシ樹
脂の骨格構造に耐熱性に優れた分子構造を導入し、耐水
性とのバランスのとれた硬化物を得んとして研究した結
果、エポキシ樹脂とフェノールノボラックの硬化物中に
多価シアン酸エステルとエポキシ樹脂の反応によるオキ
サゾール環を形成し、ガラス転位温度が200℃以上の安
定した耐熱性が得られるとの知見を得、更にフェノール
ノボラックと多価シアン酸エステルの配合比により、耐
水性、電気特性の良好なる範囲を見い出した。更にこの
知見に基づき、半導体封止用材料として最適な特性が得
られる組織について種々研究を進めて本発明を完成する
に至った。その目的とするところは、耐水性および諸特
性を劣化させることなく、耐熱性が著しく優れた硬化物
を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するに
ある。
脂の骨格構造に耐熱性に優れた分子構造を導入し、耐水
性とのバランスのとれた硬化物を得んとして研究した結
果、エポキシ樹脂とフェノールノボラックの硬化物中に
多価シアン酸エステルとエポキシ樹脂の反応によるオキ
サゾール環を形成し、ガラス転位温度が200℃以上の安
定した耐熱性が得られるとの知見を得、更にフェノール
ノボラックと多価シアン酸エステルの配合比により、耐
水性、電気特性の良好なる範囲を見い出した。更にこの
知見に基づき、半導体封止用材料として最適な特性が得
られる組織について種々研究を進めて本発明を完成する
に至った。その目的とするところは、耐水性および諸特
性を劣化させることなく、耐熱性が著しく優れた硬化物
を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するに
ある。
本発明は、エポキシ樹脂とフェノールボラック樹脂及び
多価シアン酸エステルを配合してなることを特徴とする
半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものであり、
エポキシ樹脂のエポキシ当量が１に対して、フェノール
ノボラック樹脂の水酸基当量が０．４〜１．０、多価シ
アン酸エステルのシアナート当量が０．１〜０．６にな
るように配合することを特徴とする半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物に関するものである。
多価シアン酸エステルを配合してなることを特徴とする
半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものであり、
エポキシ樹脂のエポキシ当量が１に対して、フェノール
ノボラック樹脂の水酸基当量が０．４〜１．０、多価シ
アン酸エステルのシアナート当量が０．１〜０．６にな
るように配合することを特徴とする半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物に関するものである。
本発明において用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に
エポキシ基を２個以上含有する化合物である。例えば次
の挙げるものである。
エポキシ基を２個以上含有する化合物である。例えば次
の挙げるものである。
２．２．ビス（４−グリシジルフェニル）プロパン、エ
ピクロルヒドリンとビスフェノールＡの縮合体等のエピ
ービス型エポキシ樹脂類、ノボラックエポキシ樹脂類、
３−４−エポキシシクロヘキシルメチル−３′，４′エ
ポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の脂環式エポ
キシ樹脂類等である。
ピクロルヒドリンとビスフェノールＡの縮合体等のエピ
ービス型エポキシ樹脂類、ノボラックエポキシ樹脂類、
３−４−エポキシシクロヘキシルメチル−３′，４′エ
ポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の脂環式エポ
キシ樹脂類等である。
本発明に用いられるフェノールノボラック樹脂としては
フェノール又はクレゾールとホルムアルデヒドの縮合体
として得られる３核体以上の樹脂である。本発明に用い
る多価シアン酸エステルは一般式ＮＣＯ−Ｒ−ＯＮＣで
表わされる化合物であり、前記Ｒは例えばベンゼン、ナ
フタレンジフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルケ
トン、ジフェニルプロパン等芳香族残基である。
フェノール又はクレゾールとホルムアルデヒドの縮合体
として得られる３核体以上の樹脂である。本発明に用い
る多価シアン酸エステルは一般式ＮＣＯ−Ｒ−ＯＮＣで
表わされる化合物であり、前記Ｒは例えばベンゼン、ナ
フタレンジフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルケ
トン、ジフェニルプロパン等芳香族残基である。
上記一般式で表わされるジシアン酸エステルの好適な例
としては、１−３−または１．４．ジシアナートベンゼ
ン、４，４′−ジシアナートジフェニルメタン、４−
４′−ジシアナートジフェニルケトンなどが挙げられ
る。
としては、１−３−または１．４．ジシアナートベンゼ
ン、４，４′−ジシアナートジフェニルメタン、４−
４′−ジシアナートジフェニルケトンなどが挙げられ
る。
本発明のエポキシ樹脂組成物の製造は、エポキシ樹脂の
エポキシ基当量が１に対して、フェノールノボラックの
水酸基当量が０．４〜１．０、多価シアン酸エステルの
シアナート当量比が０．１〜０．６になるように配合
し、触媒および補強材、充填材、難燃剤、着色剤等を添
加し、熱ロールで溶融混練し、板状に冷却したのち、粉
砕粒状化して得ることが出来る。
エポキシ基当量が１に対して、フェノールノボラックの
水酸基当量が０．４〜１．０、多価シアン酸エステルの
シアナート当量比が０．１〜０．６になるように配合
し、触媒および補強材、充填材、難燃剤、着色剤等を添
加し、熱ロールで溶融混練し、板状に冷却したのち、粉
砕粒状化して得ることが出来る。
本発明の樹脂組成物は150〜200℃で加熱して硬化し、Ｉ
Ｃ、ＬＳＩなどの半導体素子をトランスファー成形、イ
ンジェクション成形により、封止することが出来る。
Ｃ、ＬＳＩなどの半導体素子をトランスファー成形、イ
ンジェクション成形により、封止することが出来る。
本発明により、得られた樹脂封止半導体は耐熱性、耐水
性、電気特性にすぐれた特性を有するものである。本発
明の樹脂組成で、エポキシ樹脂のエポキシ当量１に対し
フェノールノボラックの水酸基が０．４以下で多価シア
ン酸エステルをのシアナート当量が０．６以上の配合か
らなるものの硬化物は、耐水性、電気特性で目標とする
特性値が得られず、又、エポキシ当量１に対し、水酸基
が１．０以上でシアナート当量が０．１以下の配合から
なるものの硬化物は、耐熱性が不充分であり、目的とす
るものが得られない。
性、電気特性にすぐれた特性を有するものである。本発
明の樹脂組成で、エポキシ樹脂のエポキシ当量１に対し
フェノールノボラックの水酸基が０．４以下で多価シア
ン酸エステルをのシアナート当量が０．６以上の配合か
らなるものの硬化物は、耐水性、電気特性で目標とする
特性値が得られず、又、エポキシ当量１に対し、水酸基
が１．０以上でシアナート当量が０．１以下の配合から
なるものの硬化物は、耐熱性が不充分であり、目的とす
るものが得られない。
本発明は、高耐熱性で、しかも耐水性、電気特性に優れ
たエポキシ樹脂組成物を提供するものであり、本発明の
エポキシ樹脂組成物で封止されたＩＣは、従来のものと
比べて耐熱性が極めて優れており、ＩＣ、ＬＳＩのプラ
スチック化をさらに促進し、ＩＣ、ＬＳＩの汎用化に寄
与する効果は非常に大きい。
たエポキシ樹脂組成物を提供するものであり、本発明の
エポキシ樹脂組成物で封止されたＩＣは、従来のものと
比べて耐熱性が極めて優れており、ＩＣ、ＬＳＩのプラ
スチック化をさらに促進し、ＩＣ、ＬＳＩの汎用化に寄
与する効果は非常に大きい。
以下、半導体封止用成形材料での検討例で説明する。実
施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。又配合
における部は全て重合部である。
施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。又配合
における部は全て重合部である。
実施例１ エポキシクレゾールノボラック（エポキシ当量195）19
部とフェノールボラック（水酸基当量104）７部、２．
２ビス（ヒドロキシフェニル）プロパン（シアナート当
量139）４部、トリエチルアミン０．２部及び溶融シリ
カ65部、エポキシシラン処理剤０．３部、臭化エポキシ
２部、三酸化アンチモン２部、及び離型剤、顔料を混合
し加熱ロールを90℃にて加熱混練し、冷却後粉砕して粉
末材料とした。
部とフェノールボラック（水酸基当量104）７部、２．
２ビス（ヒドロキシフェニル）プロパン（シアナート当
量139）４部、トリエチルアミン０．２部及び溶融シリ
カ65部、エポキシシラン処理剤０．３部、臭化エポキシ
２部、三酸化アンチモン２部、及び離型剤、顔料を混合
し加熱ロールを90℃にて加熱混練し、冷却後粉砕して粉
末材料とした。
実施例２ エポキシクレゾールノボラック18.5部とフェノールノボ
ラック５．０部、２．２．ビス（ヒドロキシフェニル）
プロパン６．５部、トリエチルアミン０．２部及び溶融
シリカ65部、エポキシシラン処理剤０．３部、臭化エポ
キシ２部、三酸化アンチモン２部、及び離型剤、顔料を
混合し、実施例１と同様にして、粉末材料を得た。
ラック５．０部、２．２．ビス（ヒドロキシフェニル）
プロパン６．５部、トリエチルアミン０．２部及び溶融
シリカ65部、エポキシシラン処理剤０．３部、臭化エポ
キシ２部、三酸化アンチモン２部、及び離型剤、顔料を
混合し、実施例１と同様にして、粉末材料を得た。
比較例３〜６ 第１表に示す組成配合量にて、実施例１と同様に処理し
て、粉末材料を得た。
て、粉末材料を得た。
実施例１〜２及び比較例３〜６で得た粉末材料をトラン
スファー成形法により、物性値及びアルミ模擬素子を封
止したテスト用ＩＣによる耐熱性試験結果を第１表に併
記した。
スファー成形法により、物性値及びアルミ模擬素子を封
止したテスト用ＩＣによる耐熱性試験結果を第１表に併
記した。
本発明によるエポキシ樹脂とフェノールノボラックと多
価シアン酸エステルをの配合量を用いた場合、他の配合
量に比べて極めて優れた耐熱性と、耐水性、電気特性と
のバランスのとれた半導体特性を示すことが判った。
価シアン酸エステルをの配合量を用いた場合、他の配合
量に比べて極めて優れた耐熱性と、耐水性、電気特性と
のバランスのとれた半導体特性を示すことが判った。
Claims (1)
- 【請求項１】エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂
と多価シアン酸エステルからなる組成物であって、エポ
キシ樹脂のエポキシ当量が１に対してフェノールノボラ
ック樹脂の水酸基当量が0.4〜1.0、多価シアン酸エステ
ルのシアナート当量が0.1〜0.6になるように配合するこ
とを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234396A JPH0615603B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234396A JPH0615603B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390531A JPS6390531A (ja) | 1988-04-21 |
| JPH0615603B2 true JPH0615603B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=16970341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61234396A Expired - Fee Related JPH0615603B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615603B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3101046A1 (en) | 2015-05-20 | 2016-12-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Liquid resin composition |
| US9633921B2 (en) | 2015-05-11 | 2017-04-25 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Semiconductor encapsulation resin composition and semiconductor device comprised of cured product of the semiconductor encapsulation resin composition |
| US11028269B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-06-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Silicone-modified epoxy resin composition and semiconductor device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11140276A (ja) * | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Sumitomo Chem Co Ltd | 多官能シアン酸エステル樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
| US6437057B1 (en) * | 1999-02-10 | 2002-08-20 | Lonza Ag | Novolak cyanate blends |
| JP5517326B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2014-06-11 | 株式会社Ａｄｅｋａ | 一液型シアネート−エポキシ複合樹脂組成物 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050667A (ja) * | 1973-09-08 | 1975-05-07 | ||
| JPS5231279B2 (ja) * | 1974-04-08 | 1977-08-13 | ||
| JPS56106949A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-25 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Curable resin composition |
| JPH0352770A (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-06 | Babcock Hitachi Kk | ホツトワイヤ式アーク溶接装置 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61234396A patent/JPH0615603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9633921B2 (en) | 2015-05-11 | 2017-04-25 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Semiconductor encapsulation resin composition and semiconductor device comprised of cured product of the semiconductor encapsulation resin composition |
| EP3101046A1 (en) | 2015-05-20 | 2016-12-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Liquid resin composition |
| US11028269B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-06-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Silicone-modified epoxy resin composition and semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6390531A (ja) | 1988-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |