JPH0627180B2 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JPH0627180B2 JPH0627180B2 JP63167117A JP16711788A JPH0627180B2 JP H0627180 B2 JPH0627180 B2 JP H0627180B2 JP 63167117 A JP63167117 A JP 63167117A JP 16711788 A JP16711788 A JP 16711788A JP H0627180 B2 JPH0627180 B2 JP H0627180B2
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- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
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- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、成形材料、粉体塗装用材料等の各種用途、特
に半導体の封止材料として好適に用いられるエポキシ樹
脂組成物及び該組成物の硬化物により封止された半導体
装置に関する。
に半導体の封止材料として好適に用いられるエポキシ樹
脂組成物及び該組成物の硬化物により封止された半導体
装置に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 エポキシ樹脂及びこれに無機充填剤等を配合したエポキ
シ樹脂組成物は、成形性，接着性，電気特性，機械特
性，耐湿性等に優れているため、各種成形材料、粉体塗
装用材料、電気絶縁材料などとして広く利用され、特に
最近においては半導体の封止材料として使用されてい
る。
シ樹脂組成物は、成形性，接着性，電気特性，機械特
性，耐湿性等に優れているため、各種成形材料、粉体塗
装用材料、電気絶縁材料などとして広く利用され、特に
最近においては半導体の封止材料として使用されてい
る。
しかしながら、従来のエポキシ樹脂組成物は硬化時にク
ラックが入り、そのため成形、塗装面の外観が損なわれ
たり、特に半導体装置の封止に使用した場合、半導体等
の素子や装置に欠陥を生じさせるものが多い。
ラックが入り、そのため成形、塗装面の外観が損なわれ
たり、特に半導体装置の封止に使用した場合、半導体等
の素子や装置に欠陥を生じさせるものが多い。
このため、例えば、エポキシ樹脂組成物においては、芳
香族重合体とオルガノポリシロキサンとの共重合体を配
合することが提案されており（特開昭58-21417号公
報）、特に芳香族重合体としてアルケニル基含有ノボラ
ック型エポキシ樹脂を用いることも知られている（特開
昭62-84147号公報）。
香族重合体とオルガノポリシロキサンとの共重合体を配
合することが提案されており（特開昭58-21417号公
報）、特に芳香族重合体としてアルケニル基含有ノボラ
ック型エポキシ樹脂を用いることも知られている（特開
昭62-84147号公報）。
ところが最近、半導体装置の実装方法として通常表面実
装が多用されるようになり、封止樹脂自体が赤外リフロ
ー、半田浴等の高温(215〜300℃)にさらされる機会が多
くなってきた。一方、半導体装置は樹脂封止をしてから
実装されるまでにかなりの期間放置される場合が多く、
この間に大気中の水分により吸湿してしまう。このた
め、赤外リフロー、半田浴等の浸漬されることにより、
吸湿したエポキシ樹脂成形体が急激に高温にさらされる
わけであり、この際に発生する蒸気圧によりクラックが
生じたり、外観が損なわれたり、半導体の素子や装置に
欠陥を与えるという問題がおこってきた。
装が多用されるようになり、封止樹脂自体が赤外リフロ
ー、半田浴等の高温(215〜300℃)にさらされる機会が多
くなってきた。一方、半導体装置は樹脂封止をしてから
実装されるまでにかなりの期間放置される場合が多く、
この間に大気中の水分により吸湿してしまう。このた
め、赤外リフロー、半田浴等の浸漬されることにより、
吸湿したエポキシ樹脂成形体が急激に高温にさらされる
わけであり、この際に発生する蒸気圧によりクラックが
生じたり、外観が損なわれたり、半導体の素子や装置に
欠陥を与えるという問題がおこってきた。
従って、エポキシ樹脂組成物にとって、特に半導体装置
の封止に使用する場合、その成形硬化物が単に非吸湿時
の耐クラック性に優れているというだけでは足りず、吸
湿後の加熱時においても優れた耐クラック性を有すると
いうことが、特性上要求されるようになってきた。
の封止に使用する場合、その成形硬化物が単に非吸湿時
の耐クラック性に優れているというだけでは足りず、吸
湿後の加熱時においても優れた耐クラック性を有すると
いうことが、特性上要求されるようになってきた。
本発明は上記要望に応えるためになされたもので、非吸
湿時の耐クラック性はもとより、吸湿後の加熱時におい
ても耐クラック性に優れ、しかも機械的強度等も良好
で、低膨張係数、高ガラス転移点を有する硬化物を与え
るエポキシ樹脂組成物及び該硬化物で封止された半導体
装置を提供することを目的とする。
湿時の耐クラック性はもとより、吸湿後の加熱時におい
ても耐クラック性に優れ、しかも機械的強度等も良好
で、低膨張係数、高ガラス転移点を有する硬化物を与え
るエポキシ樹脂組成物及び該硬化物で封止された半導体
装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段及び作用 本発明者らは、上記目的を達成する手段につき鋭意検討
を行なった結果、アルケニル基含有エポキシ化ノボラッ
ク樹脂のアルケニル基と下記式(1)で示される を有するオルガノポリシロキサンの との付加反応によって得られる共重合体及びポリイミド
樹脂の両者を併用してエポキシ樹脂組成物に配合した場
合、得られる組成物の接着性及び熱時の強度を向上させ
ることができ、非吸湿時の耐クラック性は勿論、吸湿時
の耐クラック性も上記両成分の相乗的な作用でポリイミ
ド樹脂を単独使用した場合に比べて飛躍的に増大するこ
とを知見し、本発明をなすに至ったものである。
を行なった結果、アルケニル基含有エポキシ化ノボラッ
ク樹脂のアルケニル基と下記式(1)で示される を有するオルガノポリシロキサンの との付加反応によって得られる共重合体及びポリイミド
樹脂の両者を併用してエポキシ樹脂組成物に配合した場
合、得られる組成物の接着性及び熱時の強度を向上させ
ることができ、非吸湿時の耐クラック性は勿論、吸湿時
の耐クラック性も上記両成分の相乗的な作用でポリイミ
ド樹脂を単独使用した場合に比べて飛躍的に増大するこ
とを知見し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は、硬化性エポキシ樹脂と、硬化剤と、
無機充填剤とを含有するエポキシ樹脂組成物に、（イ）
アルケニル基含有エポキシ化ノボラック樹脂のアルケニ
ル基と下記式(1) （但し、式中Ｒは置換又は非置換の１価の炭化水素基、
ａは０．０１〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１
≦ａ＋ｂ≦２．３である。）で示される１分子中のけい
素原子の数が２０〜４００であり、 の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンの との付加反応により得られる共重合体、及び（ロ）ポリ
イミド樹脂を配合したことを特徴とするエポキシ樹脂組
成物及び該組成圧の硬化物で封止された半導体装置を提
供する。
無機充填剤とを含有するエポキシ樹脂組成物に、（イ）
アルケニル基含有エポキシ化ノボラック樹脂のアルケニ
ル基と下記式(1) （但し、式中Ｒは置換又は非置換の１価の炭化水素基、
ａは０．０１〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１
≦ａ＋ｂ≦２．３である。）で示される１分子中のけい
素原子の数が２０〜４００であり、 の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンの との付加反応により得られる共重合体、及び（ロ）ポリ
イミド樹脂を配合したことを特徴とするエポキシ樹脂組
成物及び該組成圧の硬化物で封止された半導体装置を提
供する。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
まず、本発明の組成物を構成する硬化性エポキシ樹脂は
１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂
であって、このエポキシ樹脂は後述するような各種硬化
剤によって硬化させることが可能な限り分子構造、分子
量等に特に制限はなく、従来から知られている種々のも
のを使用することができる。これには、例えばエピクロ
ルヒドリンとビスフェノールをはじめとする各種ノボラ
ック樹脂から合成されるエポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂あるいは塩素や臭素原子等のハロゲン原子を導入し
たエポキシ樹脂等をあげることができ、これらの１種又
は２種以上を組み合わせて用いることができるが、これ
らの中ではエポキシ化フェノールノボラック樹脂、エポ
キシ化クレゾールノボラック樹脂、エポキシ化トリフェ
ノールメタン及びその重合体が好ましく使用される。
１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂
であって、このエポキシ樹脂は後述するような各種硬化
剤によって硬化させることが可能な限り分子構造、分子
量等に特に制限はなく、従来から知られている種々のも
のを使用することができる。これには、例えばエピクロ
ルヒドリンとビスフェノールをはじめとする各種ノボラ
ック樹脂から合成されるエポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂あるいは塩素や臭素原子等のハロゲン原子を導入し
たエポキシ樹脂等をあげることができ、これらの１種又
は２種以上を組み合わせて用いることができるが、これ
らの中ではエポキシ化フェノールノボラック樹脂、エポ
キシ化クレゾールノボラック樹脂、エポキシ化トリフェ
ノールメタン及びその重合体が好ましく使用される。
なお、上記エポキシ樹脂の使用に際して、モノエポキシ
化合物を適宜併用することは差支えなく、このモノエポ
キシ化合物としてはスチレンオキシド、シクロヘキセン
オキシド、プロピレンオキシド、メチルグリシジルエー
テル、エチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジル
エーテル、アリルグリシジルエーテル、オクチレンオキ
シド、ドデセンオキシドなどが例示される。
化合物を適宜併用することは差支えなく、このモノエポ
キシ化合物としてはスチレンオキシド、シクロヘキセン
オキシド、プロピレンオキシド、メチルグリシジルエー
テル、エチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジル
エーテル、アリルグリシジルエーテル、オクチレンオキ
シド、ドデセンオキシドなどが例示される。
また、硬化剤としては、ジアミノジフェニルメタン、ジ
アミノジフェニルスルホン、メタンフェニレンジアミン
等のアミン系硬化剤、無水フタル酸、無水ピロメリット
酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物
系硬化剤、あるいはフェノールノボラック、クレゾール
ノボラック等の１分子中に２個以上の水酸基を有するフ
ェノールノボラック硬化剤などが使用される。
アミノジフェニルスルホン、メタンフェニレンジアミン
等のアミン系硬化剤、無水フタル酸、無水ピロメリット
酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物
系硬化剤、あるいはフェノールノボラック、クレゾール
ノボラック等の１分子中に２個以上の水酸基を有するフ
ェノールノボラック硬化剤などが使用される。
この場合、上記エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進す
る目的で、例えばイミダゾールあるいはその誘導体、第
三級アミン系誘導体、ホスフィン系誘導体、シクロアミ
ジン誘導体等の硬化促進剤を配合することができる。
る目的で、例えばイミダゾールあるいはその誘導体、第
三級アミン系誘導体、ホスフィン系誘導体、シクロアミ
ジン誘導体等の硬化促進剤を配合することができる。
なお、前記硬化剤の使用量は通常使用される量であり、
硬化促進剤の配合量も通常の範囲とすることができる。
硬化促進剤の配合量も通常の範囲とすることができる。
更に、無機充填剤としては、エポキシ樹脂組成物の用途
に応じて適宜選択され、例えば結晶性シリカ、非結晶性
シリカ等の天然シリカ、合成高純度シリカ、合成球状シ
リカ、タルク、マイカ、窒化ケイ素、ボロンナイトライ
ド、アルミナなどから選ばれる１種又は２種以上を使用
することができる。この場合、無機充填剤の配合量は、
エポキシ樹脂と硬化剤の総量１００重量部に対し１００
〜1000重量部、特に２５０〜７５０重量部とすることが
好ましい。無機充填剤量が少な過ぎるとエポキシ樹脂組
成物が低応力となる場合があり、また耐クラック性など
の物性面でも満足する結果が得られない場合が生じ、一
方多過ぎると組成物の流動性が悪くなり、無機充填剤の
分散が困難となる場合がある。
に応じて適宜選択され、例えば結晶性シリカ、非結晶性
シリカ等の天然シリカ、合成高純度シリカ、合成球状シ
リカ、タルク、マイカ、窒化ケイ素、ボロンナイトライ
ド、アルミナなどから選ばれる１種又は２種以上を使用
することができる。この場合、無機充填剤の配合量は、
エポキシ樹脂と硬化剤の総量１００重量部に対し１００
〜1000重量部、特に２５０〜７５０重量部とすることが
好ましい。無機充填剤量が少な過ぎるとエポキシ樹脂組
成物が低応力となる場合があり、また耐クラック性など
の物性面でも満足する結果が得られない場合が生じ、一
方多過ぎると組成物の流動性が悪くなり、無機充填剤の
分散が困難となる場合がある。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上述した成分に（イ）
成分としてアルケニル基含有エポキシ化ノボラック樹脂
のアルケニル基と下記式（１） で示される１分子中のけい素原子の数が２０〜４００、
好ましくは２０〜３００、より好ましくは３０〜２００
であり、 の数が１〜５、好ましくは２又は３であるオルガノポリ
シロキサンの との付加反応により得られる共重合体を配合する。
成分としてアルケニル基含有エポキシ化ノボラック樹脂
のアルケニル基と下記式（１） で示される１分子中のけい素原子の数が２０〜４００、
好ましくは２０〜３００、より好ましくは３０〜２００
であり、 の数が１〜５、好ましくは２又は３であるオルガノポリ
シロキサンの との付加反応により得られる共重合体を配合する。
但し、式中Ｒは置換又は非置換の一価の炭化水素基（好
ましくは炭素数１〜１０）であり、このような基として
は、例えばメチル基，エチル基，プロピル基，ブチル基
等の炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基，トリル
基等の炭素数６〜１０のアリール基、メトキシ基，エト
キシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基、 -CH2CH2Si(OCH3)3,-CH2CH2COOCH2Si(OCH3)3， 水素原子の１又は２以上をハロゲン原子で置換したＣｌ
ＣＨ2−，ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2−， 等のアルキル基又はアリール基が挙げられる。なお、Ｒ
中におけるアルコキシ基の導入率は０〜１０モル％とす
ることができる。上述した基の中ではメチル基、フェニ
ル基、２−トリメトキシシリルエチル基が好ましい。ま
た、ａは０．０１〜０．１、好ましくは０．０１〜０．
０８、より好ましくは０．０１〜０．０７の正数、ｂは
１．８〜２．２、好ましくは１．９〜２．２、より好ま
しくは２．０〜２．１の正数であり、１．８１≦ａ＋ｂ
≦２．３、好ましくは１．９１≦ａ＋ｂ≦２．３、より
好ましくは２．０１≦ａ＋ｂ≦２．０５である。
ましくは炭素数１〜１０）であり、このような基として
は、例えばメチル基，エチル基，プロピル基，ブチル基
等の炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基，トリル
基等の炭素数６〜１０のアリール基、メトキシ基，エト
キシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基、 -CH2CH2Si(OCH3)3,-CH2CH2COOCH2Si(OCH3)3， 水素原子の１又は２以上をハロゲン原子で置換したＣｌ
ＣＨ2−，ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2−， 等のアルキル基又はアリール基が挙げられる。なお、Ｒ
中におけるアルコキシ基の導入率は０〜１０モル％とす
ることができる。上述した基の中ではメチル基、フェニ
ル基、２−トリメトキシシリルエチル基が好ましい。ま
た、ａは０．０１〜０．１、好ましくは０．０１〜０．
０８、より好ましくは０．０１〜０．０７の正数、ｂは
１．８〜２．２、好ましくは１．９〜２．２、より好ま
しくは２．０〜２．１の正数であり、１．８１≦ａ＋ｂ
≦２．３、好ましくは１．９１≦ａ＋ｂ≦２．３、より
好ましくは２．０１≦ａ＋ｂ≦２．０５である。
ここで、アルケニル基含有エポキシ化ノボラック樹脂と
しては、アルケニル基含有フェノール樹脂をエピクロロ
ヒドリンによりエポキシ化したり、エポキシ樹脂に２−
アリルフェノールやアリルアルコールなどを部分的に反
応させたりすることなどにより得ることができ、具体的
には下記式 (2)〜(4) の化合物などが挙げられる。
しては、アルケニル基含有フェノール樹脂をエピクロロ
ヒドリンによりエポキシ化したり、エポキシ樹脂に２−
アリルフェノールやアリルアルコールなどを部分的に反
応させたりすることなどにより得ることができ、具体的
には下記式 (2)〜(4) の化合物などが挙げられる。
式(2) 式(3) 式(4) （但し、上記式 (2)〜(4) において、ｐ，ｑは１≦ｐ≦
１０，１≦ｑ≦３で示される正数を表わす。） 他方、上記式(1)で示されるオルガノポリシロキサンと
しては、１分子中に１〜５個の をもつものであればよいが、特に両末端ハイドロジエン
ジメチルポリシロキサン、両末端ハイドロジエンメチル
フェニルポリシロキサン、両末端ハイドロジエンメチル
・（２−トリメトキシシリルエチル）ポリシロキサンが
好適である。具体的には下記 (5)〜(9) の化合物などが
挙げられる。
１０，１≦ｑ≦３で示される正数を表わす。） 他方、上記式(1)で示されるオルガノポリシロキサンと
しては、１分子中に１〜５個の をもつものであればよいが、特に両末端ハイドロジエン
ジメチルポリシロキサン、両末端ハイドロジエンメチル
フェニルポリシロキサン、両末端ハイドロジエンメチル
・（２−トリメトキシシリルエチル）ポリシロキサンが
好適である。具体的には下記 (5)〜(9) の化合物などが
挙げられる。
式(5) 式(6) 式(7) 式(8) 式(9) この場合、このオルガノポリシロキサンとしては、上記
式（９）に示したように、側鎖に -C2H4Si(OCH3)3,-CH2CH2COOCH2Si(OCH3)3， などの基を導入することが分散性、密着性の点から推奨
される。
式（９）に示したように、側鎖に -C2H4Si(OCH3)3,-CH2CH2COOCH2Si(OCH3)3， などの基を導入することが分散性、密着性の点から推奨
される。
なお、上記式(1)で表わされるオルガノポリシロキサン
の重合度は２０〜４００、好ましくは３０〜２００であ
る。
の重合度は２０〜４００、好ましくは３０〜２００であ
る。
本発明のエポキシ樹脂組成物に（イ）成分として配合す
る共重合体は、上記アルケニル基含有エポキシ化ノボラ
ック樹脂のアルケニル基と式(1)のSiH 基をもつオルガ
ノポリシロキサンのSiH 基とを従来公知の付加触媒、例
えば塩化白金酸のような白金系触媒の存在下で加熱反応
させることによって得ることができる。この場合、共重
合体の溶解度パラメーターを７．３〜８．５、特に７．
６〜８．２とすることが好ましい。上記溶解度パラメー
ターの共重合体を得るためには、オルガノポリシロキサ
ンの SiH当量をＡ、アルケニル基含有エポキシ樹脂の分
子量をＢとした場合、０．７＜Ａ／Ｂ＜７、特に好まし
くは１≦Ａ／Ｂ≦５の範囲で反応させることが好まし
い。
る共重合体は、上記アルケニル基含有エポキシ化ノボラ
ック樹脂のアルケニル基と式(1)のSiH 基をもつオルガ
ノポリシロキサンのSiH 基とを従来公知の付加触媒、例
えば塩化白金酸のような白金系触媒の存在下で加熱反応
させることによって得ることができる。この場合、共重
合体の溶解度パラメーターを７．３〜８．５、特に７．
６〜８．２とすることが好ましい。上記溶解度パラメー
ターの共重合体を得るためには、オルガノポリシロキサ
ンの SiH当量をＡ、アルケニル基含有エポキシ樹脂の分
子量をＢとした場合、０．７＜Ａ／Ｂ＜７、特に好まし
くは１≦Ａ／Ｂ≦５の範囲で反応させることが好まし
い。
上述した共重合体のエポキシ樹脂組成物中の配合量は、
エポキシ樹脂と硬化剤の総量１００重量部に対して１重
量部より少ないとガラス転移点の向上、耐クラック性の
改良、アルミニウム配線移動の抑止等に対する効果が不
十分となる場合があり、また１００重量部を越えると機
械的強度が低下する傾向を示すので、１〜１００重量
部、特に２〜60重量部とすることが好ましい。
エポキシ樹脂と硬化剤の総量１００重量部に対して１重
量部より少ないとガラス転移点の向上、耐クラック性の
改良、アルミニウム配線移動の抑止等に対する効果が不
十分となる場合があり、また１００重量部を越えると機
械的強度が低下する傾向を示すので、１〜１００重量
部、特に２〜60重量部とすることが好ましい。
更に、本発明の組成物には、（ロ）成分として、ポリイ
ミド樹脂を配合するものであるが、ポリイミド樹脂とし
ては従来公知の各種ポリイミド樹脂が使用し得る。これ
らの中では融点１５０℃以下のポリイミド樹脂が好まし
く、更に好ましくはポリマレイミド樹脂であり、特にビ
スマレイミド樹脂が最も好ましく使用される。具体的に
は、N,N′−ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N′−
フェニレンビスマレイミド、N,N′−ジフェニルエーテ
ルビスマレイミド、N,N′−エチレンビスマレイミド、
N,N′−キシリレンビスマレイミド、更に下記式 の化合物などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を
使用することができる。
ミド樹脂を配合するものであるが、ポリイミド樹脂とし
ては従来公知の各種ポリイミド樹脂が使用し得る。これ
らの中では融点１５０℃以下のポリイミド樹脂が好まし
く、更に好ましくはポリマレイミド樹脂であり、特にビ
スマレイミド樹脂が最も好ましく使用される。具体的に
は、N,N′−ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N′−
フェニレンビスマレイミド、N,N′−ジフェニルエーテ
ルビスマレイミド、N,N′−エチレンビスマレイミド、
N,N′−キシリレンビスマレイミド、更に下記式 の化合物などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を
使用することができる。
これらのポリイミド樹脂の配合量は、エポキシ樹脂と硬
化剤との総量１００重量部に対して１〜１００重量部、
特に２〜６０重量部とすることが好ましい。１重量部よ
り少ないとポリイミド樹脂配合の効果が十分発揮され
ず、耐クラック性の改善が不十分になることがあり、１
００重量部より多いと組成物の硬化性が低下する傾向を
示す。
化剤との総量１００重量部に対して１〜１００重量部、
特に２〜６０重量部とすることが好ましい。１重量部よ
り少ないとポリイミド樹脂配合の効果が十分発揮され
ず、耐クラック性の改善が不十分になることがあり、１
００重量部より多いと組成物の硬化性が低下する傾向を
示す。
本発明の組成物には、更に必要によりその目的、用途な
どに応じ、各種の添加剤を配合することができる。例え
ばワックス類、ステアリン酸などの脂肪酸及びその金属
塩等の離型剤、カーボンブラック等の顔料、染料、酸化
防止剤、難燃化剤、表面処理剤（γ−グリコシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン等）、その他の添加剤を配合
することは差支えない。
どに応じ、各種の添加剤を配合することができる。例え
ばワックス類、ステアリン酸などの脂肪酸及びその金属
塩等の離型剤、カーボンブラック等の顔料、染料、酸化
防止剤、難燃化剤、表面処理剤（γ−グリコシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン等）、その他の添加剤を配合
することは差支えない。
本発明の組成物は、上述した成分の所定量を均一に攪
拌、混合し、予め７０〜９５℃に加熱してあるニーダ
ー、ロール、エク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。この場合、成分
の配合順序に特に制限はないが、上記（イ），（ロ）両
成分を予め溶融混合したものを配合すると、これらをそ
れぞれ単独に混合配合した場合に比べ、（ロ）成分の組
成物中への分散性が良好になるため好ましい。
拌、混合し、予め７０〜９５℃に加熱してあるニーダ
ー、ロール、エク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。この場合、成分
の配合順序に特に制限はないが、上記（イ），（ロ）両
成分を予め溶融混合したものを配合すると、これらをそ
れぞれ単独に混合配合した場合に比べ、（ロ）成分の組
成物中への分散性が良好になるため好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形材料、粉体塗装用
材料等として好適に使用し得るほか、ＩＣ，ＬＳＩ，ト
ランジスタ，サイリスタ，ダイオード等の半導体装置の
封止用、プリント回路板の製造などにも有効に使用でき
る。
材料等として好適に使用し得るほか、ＩＣ，ＬＳＩ，ト
ランジスタ，サイリスタ，ダイオード等の半導体装置の
封止用、プリント回路板の製造などにも有効に使用でき
る。
なお、半導体装置の封止を行う場合は、従来より採用さ
れている成形方法、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、エポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０
〜１８０℃、ポストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜
１６時間行うことが好ましい。
れている成形方法、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、エポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０
〜１８０℃、ポストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜
１６時間行うことが好ましい。
発明の効果 本発明のエポキシ樹脂組成物は硬化性エポキシ樹脂と、
硬化剤と、無機充填剤に加えて、アルケニル基含有エポ
キシ化ノボラック樹脂のアルケニル基と上記(1)式の 構造のオルガノポリシロキサンの 基との付加反応により得られる共重合体及びポリイミド
樹脂を併用して配合したことにより、非吸湿時はもとよ
り、吸湿時における耐クラック性に優れ、しかも曲げ強
度、曲げ弾性等の機械的強度を低下させることもなく、
低膨張係数、高ガラス転移点の硬化物を与えることがで
き、従って成形材料、粉体塗装用材料等、特に半導体の
封止材料として好適に用いられるものであり、またこの
硬化物で封止された半導体装置は信頼性に優れたもので
ある。
硬化剤と、無機充填剤に加えて、アルケニル基含有エポ
キシ化ノボラック樹脂のアルケニル基と上記(1)式の 構造のオルガノポリシロキサンの 基との付加反応により得られる共重合体及びポリイミド
樹脂を併用して配合したことにより、非吸湿時はもとよ
り、吸湿時における耐クラック性に優れ、しかも曲げ強
度、曲げ弾性等の機械的強度を低下させることもなく、
低膨張係数、高ガラス転移点の硬化物を与えることがで
き、従って成形材料、粉体塗装用材料等、特に半導体の
封止材料として好適に用いられるものであり、またこの
硬化物で封止された半導体装置は信頼性に優れたもので
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。なお下記の例において部は重量部を示す。
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。なお下記の例において部は重量部を示す。
まず、実施例，比較例の説明に先立ち、同例で使用した
共重合体の製造例を参考例により示す。
共重合体の製造例を参考例により示す。
〔参考例１〕 リフラックスコンデンサー，温度計，攪拌機および滴下
ロートを具備した内容積１の四つ口フラスコへ軟化点
８０℃のエポキシ化フェノールノボラック樹脂（エポキ
シ当量１９５）３００ｇを入れ、温度１１０℃で攪拌し
ながら２−アリルフェノール３２ｇとトリブチルアミン
１ｇとの混合物を滴下時間１０分にて滴下し、更に温度
１１０℃にて２時間撹拌を続けた。得られた内容物から
未反応の２−アリルフェノール及びトリブチルアミンを
減圧下で留去し、アリル基含有のエポキシ樹脂（アリル
当量１４９０、エポキシ当量２３５）を得た。
ロートを具備した内容積１の四つ口フラスコへ軟化点
８０℃のエポキシ化フェノールノボラック樹脂（エポキ
シ当量１９５）３００ｇを入れ、温度１１０℃で攪拌し
ながら２−アリルフェノール３２ｇとトリブチルアミン
１ｇとの混合物を滴下時間１０分にて滴下し、更に温度
１１０℃にて２時間撹拌を続けた。得られた内容物から
未反応の２−アリルフェノール及びトリブチルアミンを
減圧下で留去し、アリル基含有のエポキシ樹脂（アリル
当量１４９０、エポキシ当量２３５）を得た。
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、上記方法で得た
アリル基含有のエポキシ樹脂１２０ｇ，メチルイソブチ
ルケトン１００ｇ，トルエン200ｇ、２％の白金濃度の
２−エチルヘキサノール変性塩化白金酸溶液０．０４ｇ
をそれぞれ入れ、１時間の共沸脱水を行ない、還流温度
にて第１表に示すオルガノポリシロキサン８０ｇを滴下
時間３０分にて滴下し、更に同一温度で４時間撹拌して
反応させた後、得られた内容物を水洗し、溶剤を減圧下
で留去することにより、第１表に示す反応生成物（共重
合体Ｉ，II，III）を得た。
アリル基含有のエポキシ樹脂１２０ｇ，メチルイソブチ
ルケトン１００ｇ，トルエン200ｇ、２％の白金濃度の
２−エチルヘキサノール変性塩化白金酸溶液０．０４ｇ
をそれぞれ入れ、１時間の共沸脱水を行ない、還流温度
にて第１表に示すオルガノポリシロキサン８０ｇを滴下
時間３０分にて滴下し、更に同一温度で４時間撹拌して
反応させた後、得られた内容物を水洗し、溶剤を減圧下
で留去することにより、第１表に示す反応生成物（共重
合体Ｉ，II，III）を得た。
〔参考例２〕 参考例１と同様の四つ口フラスコを用いて、この中にア
リルグリシジルエーテルで変性された軟化点１００℃の
フェノールノボラック樹脂（フェノール当量１２５、ア
リル当量１１００）２００ｇ，クロロメチルオキシラン
８００ｇ，セチルトリメチルアンモニウムブロマイド
０．６ｇをそれぞれ入れて加熱し、温度１１０℃で３時
間撹拌混合した。これを冷却して温度７０℃とし、１６
０mmHgに減圧してから、この中に水酸化ナトリウムの５
０％水溶液１２８ｇを共沸脱水しながら３時間かけて滴
下した。得られた内容物を減圧して溶剤を留去し、次い
でメチルイソブチルケトン３００ｇとアセトン３００ｇ
の混合溶剤にて溶解させた後、水洗し、これを減圧下で
溶剤を留去してアリル基含有のエポキシ樹脂（アリル当
量１５９０，エポキシ当量１９０）を得た。これに第２
表に示すオルガノポリシロキサンを用い、参考例１と同
様にして第２表に示す反応生成物（共重合体IV，Ｖ）を
得た。
リルグリシジルエーテルで変性された軟化点１００℃の
フェノールノボラック樹脂（フェノール当量１２５、ア
リル当量１１００）２００ｇ，クロロメチルオキシラン
８００ｇ，セチルトリメチルアンモニウムブロマイド
０．６ｇをそれぞれ入れて加熱し、温度１１０℃で３時
間撹拌混合した。これを冷却して温度７０℃とし、１６
０mmHgに減圧してから、この中に水酸化ナトリウムの５
０％水溶液１２８ｇを共沸脱水しながら３時間かけて滴
下した。得られた内容物を減圧して溶剤を留去し、次い
でメチルイソブチルケトン３００ｇとアセトン３００ｇ
の混合溶剤にて溶解させた後、水洗し、これを減圧下で
溶剤を留去してアリル基含有のエポキシ樹脂（アリル当
量１５９０，エポキシ当量１９０）を得た。これに第２
表に示すオルガノポリシロキサンを用い、参考例１と同
様にして第２表に示す反応生成物（共重合体IV，Ｖ）を
得た。
〔実施例，比較例〕 エポキシ当量２００のエポキシ化クレゾールノボラック
樹脂（硬化性エポキシ樹脂Ｉ）、フェノール当量１１０
のフェノールノボラック樹脂、上記参考例で得られた共
重合体Ｉ〜Ｖ、下記に示すポリイミド樹脂Ｉ，II、トリ
フェニルホスフィン（ＴＰＰ）、1,8−ジアザビシクロ
ウンデセン−７（ＤＢＵ）をそれぞれ第３表に示す配合
量で使用し、これに臭素化エポキシノボラック樹脂１０
部、石英粉末２６０部、３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン１．５部、ワックスＥ１．５部、カーボ
ンブラック１．０部を加えて得られた配合物を熱２本ロ
ールで均一に溶融混合してエポキシ樹脂組成物を製造し
た。
樹脂（硬化性エポキシ樹脂Ｉ）、フェノール当量１１０
のフェノールノボラック樹脂、上記参考例で得られた共
重合体Ｉ〜Ｖ、下記に示すポリイミド樹脂Ｉ，II、トリ
フェニルホスフィン（ＴＰＰ）、1,8−ジアザビシクロ
ウンデセン−７（ＤＢＵ）をそれぞれ第３表に示す配合
量で使用し、これに臭素化エポキシノボラック樹脂１０
部、石英粉末２６０部、３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン１．５部、ワックスＥ１．５部、カーボ
ンブラック１．０部を加えて得られた配合物を熱２本ロ
ールで均一に溶融混合してエポキシ樹脂組成物を製造し
た。
ポリイミド樹脂Ｉ： N,N′−ジフェニルメタンビスマレイミドポリイミド樹
脂II： 次に、これらのエポキシ樹脂組成物につき、以下の(イ)
〜 (ト)の諸試験を行なった。
脂II： 次に、これらのエポキシ樹脂組成物につき、以下の(イ)
〜 (ト)の諸試験を行なった。
(イ)スパイラルフロー値 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。
cm2の条件で測定した。
(ロ)機械的強度（曲げ強度及び曲げ弾性率） JIS K ６９１１に準じて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時間ポストキュアーしたものについて
測定した。
時間２分の条件で１０×４×１００mmの抗折棒を成形
し、１８０℃で４時間ポストキュアーしたものについて
測定した。
(ハ)膨張係数、ガラス転移温度 ４mmφ×１５mmの試験片を用いて、ディラトメーターに
より毎分５℃の速さで昇温した時の値を測定した。
より毎分５℃の速さで昇温した時の値を測定した。
(ニ)非吸湿時の耐クラック性 ９．０×４．５×０．５mmの大きさのシリコンチップを
１４PIN-ICフレーム（４２アロイ）に接着し、これにエ
ポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成形し、
１８０℃で４時間ポストキュアーした後、−１９６℃×
１分〜２６０℃×３０秒の熱サイクルを繰返して加え、
５０サイクル後の樹脂クラック発生率を測定した。（ｎ
＝５０） (ホ)アルミニウム電極の変形量 ３．４×１０．２×０．３mmの大きさのシリコンチップ
上にアルミニウム電極を蒸着した変形量測定素子を１４
ピンＩＣフレーム（４２アロイ）にボンディングし、こ
れにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成
形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、−１９
６℃×１分〜２６０℃×３０秒の熱サイクルを繰返して
加え、２００サイクル後のアルミニウム電極の変形量を
調べた。（ｎ＝３） (ヘ)吸湿時の耐クラック性 １０．０×８．０×０．３mmの大きさのシリコンチップ
を６４PIN-QFPフレーム（４２アロイ）に接着し、これ
にエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成形
し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、８５℃，
８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に７２時間放置したものを２
６０℃の半田浴に１０秒間浸漬し、樹脂クラック発生率
を調べた。（ｎ＝２０） (ト)ＬＳＩの耐湿性 ２５６ｋビットDRAMメモリーＬＳＩ５０個を上記組成物
により１８０℃×２分で成形し、１８０℃で４時間ポス
トキュアーした後、８５℃８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に
２４時間放置したものを２１５℃のＶＰＳに６０秒間浸
漬し、次いで121℃，２気圧の飽和水蒸気中に２００時
間および４００時間放置し、その時のＬＳＩの電気的動
作の不良発生率を測定した。
１４PIN-ICフレーム（４２アロイ）に接着し、これにエ
ポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成形し、
１８０℃で４時間ポストキュアーした後、−１９６℃×
１分〜２６０℃×３０秒の熱サイクルを繰返して加え、
５０サイクル後の樹脂クラック発生率を測定した。（ｎ
＝５０） (ホ)アルミニウム電極の変形量 ３．４×１０．２×０．３mmの大きさのシリコンチップ
上にアルミニウム電極を蒸着した変形量測定素子を１４
ピンＩＣフレーム（４２アロイ）にボンディングし、こ
れにエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成
形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、−１９
６℃×１分〜２６０℃×３０秒の熱サイクルを繰返して
加え、２００サイクル後のアルミニウム電極の変形量を
調べた。（ｎ＝３） (ヘ)吸湿時の耐クラック性 １０．０×８．０×０．３mmの大きさのシリコンチップ
を６４PIN-QFPフレーム（４２アロイ）に接着し、これ
にエポキシ樹脂組成物を成形条件１８０℃×２分で成形
し、１８０℃で４時間ポストキュアーした後、８５℃，
８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に７２時間放置したものを２
６０℃の半田浴に１０秒間浸漬し、樹脂クラック発生率
を調べた。（ｎ＝２０） (ト)ＬＳＩの耐湿性 ２５６ｋビットDRAMメモリーＬＳＩ５０個を上記組成物
により１８０℃×２分で成形し、１８０℃で４時間ポス
トキュアーした後、８５℃８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に
２４時間放置したものを２１５℃のＶＰＳに６０秒間浸
漬し、次いで121℃，２気圧の飽和水蒸気中に２００時
間および４００時間放置し、その時のＬＳＩの電気的動
作の不良発生率を測定した。
結果を第３表に示す。
第３表の結果から、アルケニル基含有エポキシ化ノボラ
ック樹脂とオルガノハイドロジエンポリシロキサンとの
付加反応による共重合体とポリアミド樹脂とを併用する
ことにより、これらをそれぞれ単独に使用した場合に比
べ、吸湿時の耐クラック性，ＬＳＩの耐湿性を顕著に増
大させることができ、また非吸湿時の耐クラック性も優
れていることが確認された。
ック樹脂とオルガノハイドロジエンポリシロキサンとの
付加反応による共重合体とポリアミド樹脂とを併用する
ことにより、これらをそれぞれ単独に使用した場合に比
べ、吸湿時の耐クラック性，ＬＳＩの耐湿性を顕著に増
大させることができ、また非吸湿時の耐クラック性も優
れていることが確認された。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 二ッ森 浩二 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社シリコーン電子材料技術研 究所内 (56)参考文献 特開 昭62−84147（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−195015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−130851（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】硬化性エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充
填剤とを含有するエポキシ樹脂組成物に、（イ）アルケ
ニル基含有エポキシ化ノボラック樹脂のアルケニル基と
下記式（１） （但し、式中Ｒは置換又は非置換の一価の炭化水素基、
ａは０．０１〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１
≦ａ＋ｂ≦２．３である。）で示される１分子中のけい
素原子の数が２０〜４００であり、 の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンの との付加反応により得られる共重合体、及び（ロ）ポリ
イミド樹脂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】請求項１記載のエポキシ樹脂組成物の硬化
物により封止された半導体装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63167117A JPH0627180B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| US07/373,286 US5006614A (en) | 1988-07-05 | 1989-06-29 | Epoxy resin composition and semiconductor device encapsulated therewith containing polymaleimide and (allyl-epoxy)novolac/siloxane graft copolymer |
| DE3921985A DE3921985A1 (de) | 1988-07-05 | 1989-07-04 | Epoxidharzmasse und deren verwendung zum einkapseln von halbleiterbauteilen |
| FR8909054A FR2635107B1 (fr) | 1988-07-05 | 1989-07-05 | Composition de resine epoxy, et dispositif a semi-conducteurs encapsule avec cette composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63167117A JPH0627180B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0216118A JPH0216118A (ja) | 1990-01-19 |
| JPH0627180B2 true JPH0627180B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=15843753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63167117A Expired - Fee Related JPH0627180B2 (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5006614A (ja) |
| JP (1) | JPH0627180B2 (ja) |
| DE (1) | DE3921985A1 (ja) |
| FR (1) | FR2635107B1 (ja) |
Families Citing this family (18)
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|---|---|---|---|---|
| JPH02281023A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 硬化性エポキシ樹脂組成物 |
| JP2966463B2 (ja) * | 1990-03-27 | 1999-10-25 | 信越化学工業株式会社 | 硬化性樹脂組成物 |
| US5180627A (en) * | 1990-11-30 | 1993-01-19 | Ube Industries, Ltd. | Heat resistant adhesive composition |
| JP2817474B2 (ja) * | 1991-09-25 | 1998-10-30 | 信越化学工業株式会社 | エポキシ樹脂組成物及び硬化物 |
| EP0507603B1 (en) * | 1991-04-04 | 1999-06-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Thermosetting resin compositions and their manufacture |
| JP2591365B2 (ja) * | 1991-04-25 | 1997-03-19 | 信越化学工業株式会社 | 液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| US5290882A (en) * | 1991-08-13 | 1994-03-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Thermosetting resin compositions |
| GB2279958B (en) * | 1993-07-13 | 1997-11-05 | Kobe Steel Europ Ltd | Siloxane-imide block copolymers for toughening epoxy resins |
| TW294702B (ja) * | 1994-03-08 | 1997-01-01 | Sumitomo Bakelite Co | |
| TW538482B (en) * | 1999-04-26 | 2003-06-21 | Shinetsu Chemical Co | Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device |
| US6322848B1 (en) | 1999-10-26 | 2001-11-27 | Lord Corporation | Flexible epoxy encapsulating material |
| JP3912515B2 (ja) * | 2002-07-18 | 2007-05-09 | 信越化学工業株式会社 | 液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2007091799A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Kaneka Corp | 熱硬化性樹脂組成物、及びその利用 |
| CN102977736A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-03-20 | 苏州市德莱尔建材科技有限公司 | 一种绝缘底漆 |
| CN104293096A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 安徽蓝翔电器成套设备有限公司 | 耐高温绝缘涂料组合物及其制备方法 |
| KR102288007B1 (ko) * | 2015-07-06 | 2021-08-09 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 수지 조성물, 그 수지 조성물을 사용한 프리프레그 또는 레진 시트 그리고 그것들을 사용한 적층판 및 프린트 배선판 |
| CN107735409B (zh) * | 2015-07-06 | 2020-08-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 树脂组合物、使用该树脂组合物的预浸料或树脂片以及使用它们的层叠板和印刷电路板 |
| CN113105864A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-07-13 | 华南理工大学 | 一种环氧改性有机硅凝胶及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB906544A (ja) * | ||||
| BE537769A (ja) * | 1954-04-30 | |||
| US2819245A (en) * | 1955-03-07 | 1958-01-07 | Dow Corning | Siloxane-epoxide resin reaction products |
| JPS5332377B2 (ja) * | 1974-04-04 | 1978-09-07 | ||
| JPS6056171B2 (ja) * | 1980-03-17 | 1985-12-09 | 信越化学工業株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS5821417A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 硬化性エポキシ樹脂組成物 |
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