JPH0693085A - 樹脂組成物 - Google Patents
樹脂組成物Info
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- JPH0693085A JPH0693085A JP24339692A JP24339692A JPH0693085A JP H0693085 A JPH0693085 A JP H0693085A JP 24339692 A JP24339692 A JP 24339692A JP 24339692 A JP24339692 A JP 24339692A JP H0693085 A JPH0693085 A JP H0693085A
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- bis
- resin composition
- maleimidophenoxy
- resin
- epoxy group
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低応力性、耐クラック性および耐湿性の優れ
た半導体封止用樹脂組成物を提供することである。 【構成】 ポリマレイミド化合物を主体とする熱硬化性
樹脂および無機充填剤からなる樹脂組成物において、側
鎖または末端にエポキシ基を有し、かつエポキシ基当量
が200〜4000g/molであるポリオルガノシロ
キサンと、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランを
含むことを特徴とする樹脂組成物。 【効果】 低応力性、耐半田クラック性および耐湿性を
要求される半導体装置の封止に好適である。
た半導体封止用樹脂組成物を提供することである。 【構成】 ポリマレイミド化合物を主体とする熱硬化性
樹脂および無機充填剤からなる樹脂組成物において、側
鎖または末端にエポキシ基を有し、かつエポキシ基当量
が200〜4000g/molであるポリオルガノシロ
キサンと、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランを
含むことを特徴とする樹脂組成物。 【効果】 低応力性、耐半田クラック性および耐湿性を
要求される半導体装置の封止に好適である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性、低応力性およ
び耐湿性に優れた樹脂組成物に関わる。特に、大型でな
おかつ表面実装型の半導体装置の如く半田耐熱性および
低応力性を要求される半導体装置を封止するのに適した
樹脂組成物に関する。
び耐湿性に優れた樹脂組成物に関わる。特に、大型でな
おかつ表面実装型の半導体装置の如く半田耐熱性および
低応力性を要求される半導体装置を封止するのに適した
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電気・電子部品、半導体等の分野
で耐熱性、耐クラック性、低応力性、耐湿性の優れた樹
脂組成物が求められている。例えば、電気・電子部品、
とりわけ半導体の分野では、半導体素子の高集積化が進
み、それにともなって素子が大型化してきた。一方で、
これを使用する機器、装置の小型化、薄型化にともなっ
て部品を取り付ける配線基板への高密度実装化の傾向に
ある。これらの半導体装置を封止する材料には、大型素
子に対応するための低応力性と、配線基板への半田付け
工程における高温半田に対応するための耐熱性に優れた
樹脂組成物の開発が強く望まれている。
で耐熱性、耐クラック性、低応力性、耐湿性の優れた樹
脂組成物が求められている。例えば、電気・電子部品、
とりわけ半導体の分野では、半導体素子の高集積化が進
み、それにともなって素子が大型化してきた。一方で、
これを使用する機器、装置の小型化、薄型化にともなっ
て部品を取り付ける配線基板への高密度実装化の傾向に
ある。これらの半導体装置を封止する材料には、大型素
子に対応するための低応力性と、配線基板への半田付け
工程における高温半田に対応するための耐熱性に優れた
樹脂組成物の開発が強く望まれている。
【0003】従来、このような用途に対する樹脂組成
物、いわゆる半導体封止用樹脂組成物としては、o-クレ
ゾ−ルノボラック型エポキシ樹脂に代表されるエポキシ
樹脂、その硬化剤としてフェノールノボラック樹脂およ
びシリカを主成分とする樹脂組成物が成形性、信頼性の
点で優れており、この分野での主流となっている。
(「垣内弘編著;エポキシ樹脂P80、(株)昭晃堂」
または特開昭52−86069号公報)
物、いわゆる半導体封止用樹脂組成物としては、o-クレ
ゾ−ルノボラック型エポキシ樹脂に代表されるエポキシ
樹脂、その硬化剤としてフェノールノボラック樹脂およ
びシリカを主成分とする樹脂組成物が成形性、信頼性の
点で優れており、この分野での主流となっている。
(「垣内弘編著;エポキシ樹脂P80、(株)昭晃堂」
または特開昭52−86069号公報)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】素子の大型化に伴い封
止樹脂と素子との熱膨張率の差に起因する樹脂の応力に
よりパッシベーション膜のクラック、アルミ配線のズ
レ、あるいは封止樹脂のクラックといった破壊現象が問
題となってきた。応力を小さくする方法としては、無機
充填剤を多量に使用し熱膨張率を小さくする方法、可塑
剤をまたはゴム成分を使用し、弾性率を小さくする方法
等が採られてきたが、いずれも成形性、耐熱性の点で問
題が有った。また高密度実装化の流れにより半導体装置
の形状は、表面実装型に変わりつつあり、このような表
面実装型の半導体装置においては、従来の挿入型半導体
装置と違って、基板への半田付け工程で半導体装置全体
が200℃以上の半田付け温度に曝される。エポキシ樹
脂よりなる樹脂組成物は、そのガラス転移温度が半田付
け温度より低いため、半田付け温度における強度の低下
が激しく、特に封止した樹脂が吸湿した状態のまま半田
付けを行うと、吸湿水分の急激な膨張による応力に抗し
きれず、封止樹脂にクラックが発生し、半導体装置の信
頼性を大幅に低下させるという問題が有った。
止樹脂と素子との熱膨張率の差に起因する樹脂の応力に
よりパッシベーション膜のクラック、アルミ配線のズ
レ、あるいは封止樹脂のクラックといった破壊現象が問
題となってきた。応力を小さくする方法としては、無機
充填剤を多量に使用し熱膨張率を小さくする方法、可塑
剤をまたはゴム成分を使用し、弾性率を小さくする方法
等が採られてきたが、いずれも成形性、耐熱性の点で問
題が有った。また高密度実装化の流れにより半導体装置
の形状は、表面実装型に変わりつつあり、このような表
面実装型の半導体装置においては、従来の挿入型半導体
装置と違って、基板への半田付け工程で半導体装置全体
が200℃以上の半田付け温度に曝される。エポキシ樹
脂よりなる樹脂組成物は、そのガラス転移温度が半田付
け温度より低いため、半田付け温度における強度の低下
が激しく、特に封止した樹脂が吸湿した状態のまま半田
付けを行うと、吸湿水分の急激な膨張による応力に抗し
きれず、封止樹脂にクラックが発生し、半導体装置の信
頼性を大幅に低下させるという問題が有った。
【0005】本発明の目的は、弾性率および熱膨張率を
小さくする事で大型素子を搭載した半導体装置に適用で
きる低応力性に優れ、更に高強度化する事で、リフロー
及びフロー半田付けがなされる表面実装型の半導体装置
に適用できる耐半田クラック性に優れた封止用の樹脂組
成物を提供することにある。
小さくする事で大型素子を搭載した半導体装置に適用で
きる低応力性に優れ、更に高強度化する事で、リフロー
及びフロー半田付けがなされる表面実装型の半導体装置
に適用できる耐半田クラック性に優れた封止用の樹脂組
成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリマレイミ
ド化合物を主体とする熱硬化性樹脂を使用することで優
れた耐熱性を、また特定のエポキシ基当量を有するエポ
キシ基変性ポリオルガノシロキサンと、γ−ウレイドプ
ロピルトリエトキシシランを含有させる事で、低弾性
率、低熱膨張率を付与できることを、更に半導体素子表
面と樹脂との接着性が向上することを見いだし本発明を
完成するに至った。
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリマレイミ
ド化合物を主体とする熱硬化性樹脂を使用することで優
れた耐熱性を、また特定のエポキシ基当量を有するエポ
キシ基変性ポリオルガノシロキサンと、γ−ウレイドプ
ロピルトリエトキシシランを含有させる事で、低弾性
率、低熱膨張率を付与できることを、更に半導体素子表
面と樹脂との接着性が向上することを見いだし本発明を
完成するに至った。
【0007】すなわち本発明は、ポリマレイミド化合物
を主体とする熱硬化性樹脂及び無機充填剤からなる樹脂
組成物において、側鎖または末端にエポキシ基を有し、
かつエポキシ基当量が200〜4000g/molであ
るポリオルガノシロキサンと、γ−ウレイドプロピルト
リエトキシシランを含む事を特徴とする樹脂組成物であ
る。
を主体とする熱硬化性樹脂及び無機充填剤からなる樹脂
組成物において、側鎖または末端にエポキシ基を有し、
かつエポキシ基当量が200〜4000g/molであ
るポリオルガノシロキサンと、γ−ウレイドプロピルト
リエトキシシランを含む事を特徴とする樹脂組成物であ
る。
【0008】本発明はポリマレイミド化合物を主体とす
る熱硬化性樹脂を構成成分とするが、ここで使用される
ポリマレイミド化合物としては、1分子中に2個以上の
マレイミド基を有する化合物ならば全て使用可能であ
る。例えば、一般式(1)[化1];
る熱硬化性樹脂を構成成分とするが、ここで使用される
ポリマレイミド化合物としては、1分子中に2個以上の
マレイミド基を有する化合物ならば全て使用可能であ
る。例えば、一般式(1)[化1];
【0009】
【化1】 (式中、R1 は水素原子または炭素数1〜4のアルキル
基、X1は -CH2-、-CO-、-SO2- 、-S- 、-O- またはシ
クロアルキル基を示す。n1は0または1を示す。)で
表されるビスマレイミド化合物、より詳しく例示すれ
ば、N,N'-(1,3-フェニレン)ビスマレイミド、N,N'-[1,
3-(2−メチルフェニレン)]ビスマレイミド、N,N'-(1,4-
フェニレン)ビスマレイミド、ビス(4−マレイミドフェ
ニル)メタン、ビス(3−メチル-4−マレイミドフェニ
ル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニル)エーテル、
ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、ビス(4−マレ
イミドフェニル)スルフィド、ビス(4−マレイミドフェ
ニル)ケトン、1,4-ビス(4−マレイミドフェニル)シク
ロヘキサン等が挙げられる。また、一般式(2)[化
2];
基、X1は -CH2-、-CO-、-SO2- 、-S- 、-O- またはシ
クロアルキル基を示す。n1は0または1を示す。)で
表されるビスマレイミド化合物、より詳しく例示すれ
ば、N,N'-(1,3-フェニレン)ビスマレイミド、N,N'-[1,
3-(2−メチルフェニレン)]ビスマレイミド、N,N'-(1,4-
フェニレン)ビスマレイミド、ビス(4−マレイミドフェ
ニル)メタン、ビス(3−メチル-4−マレイミドフェニ
ル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニル)エーテル、
ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、ビス(4−マレ
イミドフェニル)スルフィド、ビス(4−マレイミドフェ
ニル)ケトン、1,4-ビス(4−マレイミドフェニル)シク
ロヘキサン等が挙げられる。また、一般式(2)[化
2];
【0010】
【化2】 (式中、X2は置換または非置換の芳香環を一個以上有
する2価の有機基を示す。)で表されるビスマレイミド
化合物、より詳しく例示すれば、1,3-ビス(4−マレイミ
ドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3−マレイミドフェ
ノキシ)ベンゼン、ビス[ 4-(3−マレイミドフェノキ
シ)フェニル] メタン、ビス[4-(4-マレイミドフェノキ
シ)フェニル] メタン、1,1-ビス[4-(3-マレイミドフェ
ノキシ)フェニル] エタン、1,1-ビス[4-(4-マレイミド
フェノキシ)フェニル] エタン、1,2-ビス[4-(3-マレイ
ミドフェノキシ)フェニル] エタン、1,2-ビス[4-(4-マ
レイミドフェノキシ)フェニル] エタン、2,2-ビス[4-(3
-マレイミドフェノキシ)フェニル] プロパン、2,2-ビ
ス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル] プロパン、
2,2-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル] ブタ
ン、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]
ブタン、2,2-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニ
ル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4
-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘ
キサフルオロプロパン、4,4'−ビス(3−マレイミドフェ
ノキシ)ビフェニル、4,4'−ビス(4−マレイミドフェノ
キシ)ビフェニル、ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)
フェニル] ケトン、ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)
フェニル] ケトン、ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)
フェニル] スルフィド、ビス[4-(4-マレイミドフェノキ
シ)フェニル] スルフィド、ビス[4-(3-マレイミドフェ
ノキシ)フェニル] スルホキシド、ビス[4-(4-マレイミ
ドフェノキシ)フェニル] スルホキシド、ビス[4-(3-マ
レイミドフェノキシ)フェニル] スルホン、ビス[4-(4-
マレイミドフェノキシ)フェニル] スルホン、ビス[4-
(3-マレイミドフェノキシ)フェニル] エーテル、ビス
[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル] エーテル、1,
4-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)-α,α−ジメチル
ベンジル] ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-マレイミドフェノ
キシ)-α,α−ジメチルベンジル] ベンゼン、1,4-ビス
[4-(3-マレイミドフェノキシ)-α,α−ジメチルベンジ
ル] ベンゼン、1,3-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)-
α,α−ジメチルベンジル] ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-
マレイミドフェノキシ)-3,5-ジメチル−α,α−ジメチ
ルベンジル] ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-マレイミドフェ
ノキシ)-3,5-ジメチル−α,α−ジメチルベンジル] ベ
ンゼン、1,4-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)-3,5-ジ
メチル−α,α−ジメチルベンジル] ベンゼン、1,3-ビ
ス[4-(3-マレイミドフェノキシ)-3,5-ジメチル−α,α
−ジメチルベンジル] ベンゼン等が挙げられる。更に、
一般式(3)[化3];
する2価の有機基を示す。)で表されるビスマレイミド
化合物、より詳しく例示すれば、1,3-ビス(4−マレイミ
ドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3−マレイミドフェ
ノキシ)ベンゼン、ビス[ 4-(3−マレイミドフェノキ
シ)フェニル] メタン、ビス[4-(4-マレイミドフェノキ
シ)フェニル] メタン、1,1-ビス[4-(3-マレイミドフェ
ノキシ)フェニル] エタン、1,1-ビス[4-(4-マレイミド
フェノキシ)フェニル] エタン、1,2-ビス[4-(3-マレイ
ミドフェノキシ)フェニル] エタン、1,2-ビス[4-(4-マ
レイミドフェノキシ)フェニル] エタン、2,2-ビス[4-(3
-マレイミドフェノキシ)フェニル] プロパン、2,2-ビ
ス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル] プロパン、
2,2-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニル] ブタ
ン、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]
ブタン、2,2-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)フェニ
ル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4
-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘ
キサフルオロプロパン、4,4'−ビス(3−マレイミドフェ
ノキシ)ビフェニル、4,4'−ビス(4−マレイミドフェノ
キシ)ビフェニル、ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)
フェニル] ケトン、ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)
フェニル] ケトン、ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)
フェニル] スルフィド、ビス[4-(4-マレイミドフェノキ
シ)フェニル] スルフィド、ビス[4-(3-マレイミドフェ
ノキシ)フェニル] スルホキシド、ビス[4-(4-マレイミ
ドフェノキシ)フェニル] スルホキシド、ビス[4-(3-マ
レイミドフェノキシ)フェニル] スルホン、ビス[4-(4-
マレイミドフェノキシ)フェニル] スルホン、ビス[4-
(3-マレイミドフェノキシ)フェニル] エーテル、ビス
[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル] エーテル、1,
4-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)-α,α−ジメチル
ベンジル] ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-マレイミドフェノ
キシ)-α,α−ジメチルベンジル] ベンゼン、1,4-ビス
[4-(3-マレイミドフェノキシ)-α,α−ジメチルベンジ
ル] ベンゼン、1,3-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)-
α,α−ジメチルベンジル] ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-
マレイミドフェノキシ)-3,5-ジメチル−α,α−ジメチ
ルベンジル] ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-マレイミドフェ
ノキシ)-3,5-ジメチル−α,α−ジメチルベンジル] ベ
ンゼン、1,4-ビス[4-(3-マレイミドフェノキシ)-3,5-ジ
メチル−α,α−ジメチルベンジル] ベンゼン、1,3-ビ
ス[4-(3-マレイミドフェノキシ)-3,5-ジメチル−α,α
−ジメチルベンジル] ベンゼン等が挙げられる。更に、
一般式(3)[化3];
【0011】
【化3】 (式中、X3はメチレン基またはp−キシリレン基を示
す。n2は0を含まない0〜5の数を示す。)で表され
るポリマレイミド化合物、より詳しく例示すれば、この
ようなポリマレイミド化合物は、アニリンとホルムアル
デヒド、またはα,α’−ジクロロ−p−キシレンとの
反応生成物であるポリアミンと無水マレイン酸とを酸性
触媒下に縮合・脱水反応させて得られるポリマレイミド
化合物である。これらのビスマレイミド化合物あるいは
ポリマレイミド化合物は、単独で用いても2種類以上を
混合して用いてもよい。
す。n2は0を含まない0〜5の数を示す。)で表され
るポリマレイミド化合物、より詳しく例示すれば、この
ようなポリマレイミド化合物は、アニリンとホルムアル
デヒド、またはα,α’−ジクロロ−p−キシレンとの
反応生成物であるポリアミンと無水マレイン酸とを酸性
触媒下に縮合・脱水反応させて得られるポリマレイミド
化合物である。これらのビスマレイミド化合物あるいは
ポリマレイミド化合物は、単独で用いても2種類以上を
混合して用いてもよい。
【0012】ポリマレイミド化合物は耐熱性に優れるも
のの、単独で使用すると可撓性、成形性の点で問題があ
るため、他の樹脂と併用する事で成形性と耐熱性のバラ
ンスを取る事ができる。この観点から特にエポキシ樹脂
との併用が好ましく、このエポキシ樹脂としては1分子
中に少なくとも2個のエポキシ基を有する物であれば全
て使用可能である。これらについて、以下に例示する。
フェノール、クレゾール、レゾルシノール、ナフトール
等のフェノール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、
グルオキザール、アルカンジアール等のアルデヒド類と
の反応生成物であるノボラック樹脂から誘導されるノボ
ラック型エポキシ樹脂、および上記フェノール類とアラ
ルキルアルコール誘導体との反応生成物であるアラルキ
ル樹脂から誘導されるアラルキル型エポキシ樹脂が耐熱
性、電気特性の点から好ましい。
のの、単独で使用すると可撓性、成形性の点で問題があ
るため、他の樹脂と併用する事で成形性と耐熱性のバラ
ンスを取る事ができる。この観点から特にエポキシ樹脂
との併用が好ましく、このエポキシ樹脂としては1分子
中に少なくとも2個のエポキシ基を有する物であれば全
て使用可能である。これらについて、以下に例示する。
フェノール、クレゾール、レゾルシノール、ナフトール
等のフェノール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、
グルオキザール、アルカンジアール等のアルデヒド類と
の反応生成物であるノボラック樹脂から誘導されるノボ
ラック型エポキシ樹脂、および上記フェノール類とアラ
ルキルアルコール誘導体との反応生成物であるアラルキ
ル樹脂から誘導されるアラルキル型エポキシ樹脂が耐熱
性、電気特性の点から好ましい。
【0013】その他、1分子中に2個以上の活性水素を
有する化合物から誘導されるエポキシ樹脂、例えば、ビ
スフェノールA、ビスフェノールF、レゾルシン、ビス
ヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ビスヒドロキシ
-3,3',5,5'−テトラメチルビフェニル、テトラブロムビ
スフェノールA、ジヒドロキシナフタレン等の多価フェ
ノール類;エチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ジエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等の多価アルコール類;エチレンジアミン、ア
ニリン、ビス(4−アミノフェニル)メタン等のアミン
類;アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸等の多価カル
ボン酸類とエピクロルヒドリンまたは2−メチルエピク
ロルヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙
げられ、これらのエポキシ樹脂の1種類または2種類以
上が使用される。
有する化合物から誘導されるエポキシ樹脂、例えば、ビ
スフェノールA、ビスフェノールF、レゾルシン、ビス
ヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ビスヒドロキシ
-3,3',5,5'−テトラメチルビフェニル、テトラブロムビ
スフェノールA、ジヒドロキシナフタレン等の多価フェ
ノール類;エチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ジエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等の多価アルコール類;エチレンジアミン、ア
ニリン、ビス(4−アミノフェニル)メタン等のアミン
類;アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸等の多価カル
ボン酸類とエピクロルヒドリンまたは2−メチルエピク
ロルヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙
げられ、これらのエポキシ樹脂の1種類または2種類以
上が使用される。
【0014】また、前記エポキシ樹脂の硬化剤として
は、フェノール類、アミン類および酸無水物等の公知の
ものが使用できるが、フェノール樹脂類が最も好ましく
用いられる。例えばフェノール、クレゾール、レゾルシ
ノール、ナフトール等のフェノール類とホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシ
ベンズアルデヒド、グルオキザール、アルカンジアール
等のアルデヒド類との反応生成物であるノボラック樹
脂、および上記フェノール類とアラルキルアルコール誘
導体との反応生成物であるアラルキル樹脂等が挙げら
れ、これらの1種類または2種類以上が使用される。
は、フェノール類、アミン類および酸無水物等の公知の
ものが使用できるが、フェノール樹脂類が最も好ましく
用いられる。例えばフェノール、クレゾール、レゾルシ
ノール、ナフトール等のフェノール類とホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシ
ベンズアルデヒド、グルオキザール、アルカンジアール
等のアルデヒド類との反応生成物であるノボラック樹
脂、および上記フェノール類とアラルキルアルコール誘
導体との反応生成物であるアラルキル樹脂等が挙げら
れ、これらの1種類または2種類以上が使用される。
【0015】本発明の組成物において、ポリマレイミド
化合物にエポキシ樹脂を併用する場合、ポリマレイミド
化合物100 重量部に対して、エポキシ樹脂と硬化剤の合
計量は10〜500 重量部、好ましくは25〜300 重量部であ
る。また、エポキシ樹脂と硬化剤の割合は、エポキシ樹
脂のエポキシ基に対して、硬化剤が当量比で0.1 〜10の
範囲、好ましくは0.5 〜2.0 の範囲である。
化合物にエポキシ樹脂を併用する場合、ポリマレイミド
化合物100 重量部に対して、エポキシ樹脂と硬化剤の合
計量は10〜500 重量部、好ましくは25〜300 重量部であ
る。また、エポキシ樹脂と硬化剤の割合は、エポキシ樹
脂のエポキシ基に対して、硬化剤が当量比で0.1 〜10の
範囲、好ましくは0.5 〜2.0 の範囲である。
【0016】本発明の組成物において使用される無機充
填剤は、無機質の粉体、または繊維体の物が使用可能
で、例えば、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒
化ケイ素、炭化ケイ素、タルク、ケイ酸カルシュウム、
炭酸カルシュウム、マイカ、クレー、チタンホワイト等
の粉体;ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維体がある
が、熱膨張率と熱伝導率の点から、結晶性、溶融性のシ
リカ粉末が好ましい。さらに、成形時の流動性の点から
球形、または球形と不定形のシリカ粉末の混合物が好ま
しい。無機充填剤の配合量は、ポリマレイミド化合物を
主体とする熱硬化性樹脂100重量部に対して、100 〜900
重量部であることが必要であり、好ましくは200 〜600
重量部である。
填剤は、無機質の粉体、または繊維体の物が使用可能
で、例えば、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒
化ケイ素、炭化ケイ素、タルク、ケイ酸カルシュウム、
炭酸カルシュウム、マイカ、クレー、チタンホワイト等
の粉体;ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維体がある
が、熱膨張率と熱伝導率の点から、結晶性、溶融性のシ
リカ粉末が好ましい。さらに、成形時の流動性の点から
球形、または球形と不定形のシリカ粉末の混合物が好ま
しい。無機充填剤の配合量は、ポリマレイミド化合物を
主体とする熱硬化性樹脂100重量部に対して、100 〜900
重量部であることが必要であり、好ましくは200 〜600
重量部である。
【0017】本発明の目的を達成するために使用される
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、エポキ
シ基を有し、かつエポキシ基当量が200〜4000g
/molであれば、エポキシ基の結合位置が側鎖であっ
ても、末端であっても、更に、末端が片末端であって
も、両末端であってもかまわない。エポキシ基を有する
ポリオルガノシロキサンで、エポキシ基当量が200g
/mol未満の物は世の中に存在せず、またエポキシ基
当量が4000g/molを超える物は、低弾性率化は
可能であるが、半導体素子と樹脂との接着性向上に対し
てほとんど効果を示さない。
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、エポキ
シ基を有し、かつエポキシ基当量が200〜4000g
/molであれば、エポキシ基の結合位置が側鎖であっ
ても、末端であっても、更に、末端が片末端であって
も、両末端であってもかまわない。エポキシ基を有する
ポリオルガノシロキサンで、エポキシ基当量が200g
/mol未満の物は世の中に存在せず、またエポキシ基
当量が4000g/molを超える物は、低弾性率化は
可能であるが、半導体素子と樹脂との接着性向上に対し
てほとんど効果を示さない。
【0018】上記、エポキシ基を有するポリオルガノシ
ロキサンの使用量は、ポリマレイミド化合物を主体とす
る熱硬化性樹脂と、無機充填剤からなる樹脂組成物10
0重量部に対して0.05〜10重量部、好ましくは
0.1〜5重量部である。更に本発明は、γ−ウレイド
プロピルトリエトキシシランを必須成分とする。γ−ウ
レイドプロピルトリエトキシシランは、低熱膨張率化に
優れた効果を有し、更に前記のエポキシ基を有するポリ
オルガノシロキサンと共に使用すると、半導体素子と樹
脂との間に優れた密着性を有し、優れた低応力性と半田
耐熱性を付与することができる。
ロキサンの使用量は、ポリマレイミド化合物を主体とす
る熱硬化性樹脂と、無機充填剤からなる樹脂組成物10
0重量部に対して0.05〜10重量部、好ましくは
0.1〜5重量部である。更に本発明は、γ−ウレイド
プロピルトリエトキシシランを必須成分とする。γ−ウ
レイドプロピルトリエトキシシランは、低熱膨張率化に
優れた効果を有し、更に前記のエポキシ基を有するポリ
オルガノシロキサンと共に使用すると、半導体素子と樹
脂との間に優れた密着性を有し、優れた低応力性と半田
耐熱性を付与することができる。
【0019】γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン
の使用量は、ポリマレイミド化合物を主体とする熱硬化
性樹脂と、無機充填剤からなる樹脂組成物100重量部
に対して0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜1重量
部である。更に他のシラン系カップリング剤を、γ−ウ
レイドプロピルトリエトキシシランと共に併用すること
も可能である。かかるシラン系カップリング剤の例とし
ては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル
トリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン等を挙げることができ、これらの1種類または2
種類以上を併用することができる。
の使用量は、ポリマレイミド化合物を主体とする熱硬化
性樹脂と、無機充填剤からなる樹脂組成物100重量部
に対して0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜1重量
部である。更に他のシラン系カップリング剤を、γ−ウ
レイドプロピルトリエトキシシランと共に併用すること
も可能である。かかるシラン系カップリング剤の例とし
ては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル
トリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン等を挙げることができ、これらの1種類または2
種類以上を併用することができる。
【0020】本発明において、樹脂組成物を硬化するに
あたっては、硬化促進剤を含有させることが望ましく、
かかる硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、
2−メチル−4−エチルイミダゾール、2−ヘプタデシ
ルイミダゾール等のイミダゾール類;トリエタノールア
ミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等
のアミン類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホス
フィン、トリトリルホスフィン等の有機ホスフィン類;
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、
トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート等のテ
トラフェニルボロン塩類;1,8−ジアザ−ビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7およびその誘導体が挙げ
られる。これらの硬化促進剤は、単独で用いても2種類
以上を併用してもよく、また、必要に応じて、有機過酸
化物やアゾ化合物を併用することもできる。これら硬化
促進剤の含有量は、ポリマレイミド化合物を主体とする
熱硬化性樹脂100 重量部に対して、0.01〜10重量部の範
囲で用いられる。
あたっては、硬化促進剤を含有させることが望ましく、
かかる硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、
2−メチル−4−エチルイミダゾール、2−ヘプタデシ
ルイミダゾール等のイミダゾール類;トリエタノールア
ミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等
のアミン類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホス
フィン、トリトリルホスフィン等の有機ホスフィン類;
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、
トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート等のテ
トラフェニルボロン塩類;1,8−ジアザ−ビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7およびその誘導体が挙げ
られる。これらの硬化促進剤は、単独で用いても2種類
以上を併用してもよく、また、必要に応じて、有機過酸
化物やアゾ化合物を併用することもできる。これら硬化
促進剤の含有量は、ポリマレイミド化合物を主体とする
熱硬化性樹脂100 重量部に対して、0.01〜10重量部の範
囲で用いられる。
【0021】本発明の樹脂組成物は上記各種成分の他、
必要に応じてジアリルフタレート、トリアリルイソシア
ヌレート、o,o'- ジアリルビスフェノールA等のイミド
樹脂に対して一般的に使用される反応性希釈剤;脂肪
酸、脂肪酸塩、ワックスなどの離型剤;ブロム化合物、
アンチモン化合物、リン化合物等の難燃剤;カーボンブ
ラック等の着色剤等を配合し、混合・混練し、成形材料
とすることができる。
必要に応じてジアリルフタレート、トリアリルイソシア
ヌレート、o,o'- ジアリルビスフェノールA等のイミド
樹脂に対して一般的に使用される反応性希釈剤;脂肪
酸、脂肪酸塩、ワックスなどの離型剤;ブロム化合物、
アンチモン化合物、リン化合物等の難燃剤;カーボンブ
ラック等の着色剤等を配合し、混合・混練し、成形材料
とすることができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例において、組成物の性能の試験方法は
次の通りである。 ・ガラス転移温度および熱膨張率:TMA法 ・曲げ強さおよび曲げ弾性率:JIS K−6911 ・アルミスライドテスト:試験用の半導体装置にて、−
65℃(30分)〜150℃(30分)の冷熱繰り返し
を1000回行った後、素子四隅のボンディングパット
部のズレを測定。 ・半田浸漬テスト:試験用の半導体装置25個を85
℃、85%の恒温恒湿槽に168時間放置した後、直ち
に260℃の溶融半田浴に10秒間浸漬し、その後、パ
ッケージ樹脂にクラックの発生した半導体装置の数を数
えた。 ・半田浸漬後の耐湿性テスト:半田浸漬テストにおい
て、クラックが発生しなかった試験用半導体装置を12
1℃、2気圧のプレッシャークッカーテスター中に放置
し、一定時間毎に電気的導通のチェックを行い、アルミ
ニウム配線の腐食による不良発生率が50%に達する時
間を測定。
る。なお、実施例において、組成物の性能の試験方法は
次の通りである。 ・ガラス転移温度および熱膨張率:TMA法 ・曲げ強さおよび曲げ弾性率:JIS K−6911 ・アルミスライドテスト:試験用の半導体装置にて、−
65℃(30分)〜150℃(30分)の冷熱繰り返し
を1000回行った後、素子四隅のボンディングパット
部のズレを測定。 ・半田浸漬テスト:試験用の半導体装置25個を85
℃、85%の恒温恒湿槽に168時間放置した後、直ち
に260℃の溶融半田浴に10秒間浸漬し、その後、パ
ッケージ樹脂にクラックの発生した半導体装置の数を数
えた。 ・半田浸漬後の耐湿性テスト:半田浸漬テストにおい
て、クラックが発生しなかった試験用半導体装置を12
1℃、2気圧のプレッシャークッカーテスター中に放置
し、一定時間毎に電気的導通のチェックを行い、アルミ
ニウム配線の腐食による不良発生率が50%に達する時
間を測定。
【0023】実施例1〜9および比較例1〜4 第1表に示す組成(重量部)の配合物をヘンシェルミキ
サーで混合し、さらに100〜130℃の熱ロールにて
3分間溶融・混練した。この混合物を冷却、粉砕し、打
錠して成形用樹脂組成物を得た。
サーで混合し、さらに100〜130℃の熱ロールにて
3分間溶融・混練した。この混合物を冷却、粉砕し、打
錠して成形用樹脂組成物を得た。
【0024】なお、第1表中で使用した原料は、次のも
のを使用した。 ・ポリマレイミド化合物(1) ;ビス(4−マレイミドフ
ェニル)メタン(三井東圧化学(株)製) ・ポリマレイミド化合物(2) ;4,4’−ビス(3−マ
レイミドフェノキシ)ビフェニル(三井東圧化学(株)
製) ・ポリマレイミド化合物(3) ;一般式(3)においてX
がp−メチレン基であるポリマレイミド化合物(三井東
圧化学(株)製) ・エポキシ樹脂;o−クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(EOCN-1020 、日本化薬(株)製) ・ブロム化エポキシ樹脂;ブロム化フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂(BREN-S、日本化薬(株)製) ・硬化剤;ノボラック型フェノール樹脂(PN-80 、日本
化薬(株)製) ・無機充填剤(1) ;平均粒子径20μの球形溶融シリカ
(ハリミックS-CO、(株)マイクロン製) ・無機充填剤(2) ;平均粒子径13μの不定形溶融シリカ
(ヒューズレックス RD-8 (株)龍森製) ・ポリオルガノシロキサン(1) ;側鎖にエポキシ基を有
し、エポキシ基当量が350のポリオルガノシロキサン
(信越化学工業(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(2) ;両末端にエポキシ基を
有し、エポキシ基当量が650のポリオルガノシロキサ
ン(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(3) ;片末端にエポキシ基を
有し、エポキシ基当量が1860のポリオルガノシロキ
サン(信越化学工業(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(4) ;両末端にエポキシ基を
有し、エポキシ基当量が2200のポリオルガノシロキ
サン(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(5) ;側鎖にエポキシ基を有
し、エポキシ基当量が4000のポリオルガノシロキサ
ン(信越化学工業(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(6) ;側鎖にエポキシ基を有
し、エポキシ基当量が6100のポリオルガノシロキサ
ン(信越化学工業(株)製) ・γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン(AY43
−031、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)
製) ・γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン(SZ−6
083、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) ・難燃助剤(酸化アンチモン;住友金属鉱山(株)製) ・硬化促進剤(C17Z;四国化成(株)製) ・硬化促進剤(TPP−K;北興化学工業(株)製) ・離型剤(ヘキストワックスOP;ヘキストジャパン
(株)製) ・着色剤(カーボンブラック;三菱化成工業(株)製) 以上のようにして得られた成形用樹脂組成物を用いてト
ランスファー成形(180℃、30kg/cm2 、3分
間)により、物性測定用の試験片を成形した。また、フ
ラットパッケージ型半導体装置用リードフレームの素子
搭載部に、四隅に100μ×100μ、厚み1μのアル
ミニウム製ボンディングパッド部とこれらを繋ぐ、幅1
0μのアルミニウム配線を施した試験用素子(10mm
×10mm角)を搭載した、金線でリードフレームとボ
ンディングパッド部を繋いだ後、トランスファー成形
(180℃、30kg/cm2 、3分間)により、試験
用半導体装置を得た。これらの試験用成形物は、各試験
を行う前に、180℃で6時間、後硬化を行った。試験
結果を第2表に示す。
のを使用した。 ・ポリマレイミド化合物(1) ;ビス(4−マレイミドフ
ェニル)メタン(三井東圧化学(株)製) ・ポリマレイミド化合物(2) ;4,4’−ビス(3−マ
レイミドフェノキシ)ビフェニル(三井東圧化学(株)
製) ・ポリマレイミド化合物(3) ;一般式(3)においてX
がp−メチレン基であるポリマレイミド化合物(三井東
圧化学(株)製) ・エポキシ樹脂;o−クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(EOCN-1020 、日本化薬(株)製) ・ブロム化エポキシ樹脂;ブロム化フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂(BREN-S、日本化薬(株)製) ・硬化剤;ノボラック型フェノール樹脂(PN-80 、日本
化薬(株)製) ・無機充填剤(1) ;平均粒子径20μの球形溶融シリカ
(ハリミックS-CO、(株)マイクロン製) ・無機充填剤(2) ;平均粒子径13μの不定形溶融シリカ
(ヒューズレックス RD-8 (株)龍森製) ・ポリオルガノシロキサン(1) ;側鎖にエポキシ基を有
し、エポキシ基当量が350のポリオルガノシロキサン
(信越化学工業(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(2) ;両末端にエポキシ基を
有し、エポキシ基当量が650のポリオルガノシロキサ
ン(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(3) ;片末端にエポキシ基を
有し、エポキシ基当量が1860のポリオルガノシロキ
サン(信越化学工業(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(4) ;両末端にエポキシ基を
有し、エポキシ基当量が2200のポリオルガノシロキ
サン(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(5) ;側鎖にエポキシ基を有
し、エポキシ基当量が4000のポリオルガノシロキサ
ン(信越化学工業(株)製) ・ポリオルガノシロキサン(6) ;側鎖にエポキシ基を有
し、エポキシ基当量が6100のポリオルガノシロキサ
ン(信越化学工業(株)製) ・γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン(AY43
−031、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)
製) ・γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン(SZ−6
083、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) ・難燃助剤(酸化アンチモン;住友金属鉱山(株)製) ・硬化促進剤(C17Z;四国化成(株)製) ・硬化促進剤(TPP−K;北興化学工業(株)製) ・離型剤(ヘキストワックスOP;ヘキストジャパン
(株)製) ・着色剤(カーボンブラック;三菱化成工業(株)製) 以上のようにして得られた成形用樹脂組成物を用いてト
ランスファー成形(180℃、30kg/cm2 、3分
間)により、物性測定用の試験片を成形した。また、フ
ラットパッケージ型半導体装置用リードフレームの素子
搭載部に、四隅に100μ×100μ、厚み1μのアル
ミニウム製ボンディングパッド部とこれらを繋ぐ、幅1
0μのアルミニウム配線を施した試験用素子(10mm
×10mm角)を搭載した、金線でリードフレームとボ
ンディングパッド部を繋いだ後、トランスファー成形
(180℃、30kg/cm2 、3分間)により、試験
用半導体装置を得た。これらの試験用成形物は、各試験
を行う前に、180℃で6時間、後硬化を行った。試験
結果を第2表に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】実施例および比較例にて説明したごと
く、本発明による樹脂組成物は、冷熱繰り返しにおける
低応力性、実装時の耐クラック性およびその後の耐湿性
に優れた樹脂組成物である。従って、この樹脂組成物で
大型素子を搭載し、リフローおよびフロー半田付け方法
が適用される表面実装型の半導体装置を封止した場合、
優れた低応力性、耐半田クラック性および耐湿性を示
し、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を得ることがで
き、工業的に有益な発明である。
く、本発明による樹脂組成物は、冷熱繰り返しにおける
低応力性、実装時の耐クラック性およびその後の耐湿性
に優れた樹脂組成物である。従って、この樹脂組成物で
大型素子を搭載し、リフローおよびフロー半田付け方法
が適用される表面実装型の半導体装置を封止した場合、
優れた低応力性、耐半田クラック性および耐湿性を示
し、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を得ることがで
き、工業的に有益な発明である。
フロントページの続き (72)発明者 鳥飼 基之 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 朝比奈 浩太郎 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 ポリマレイミド化合物を主体とする熱硬
化性樹脂及び無機充填剤からなる樹脂組成物において、
側鎖または末端にエポキシ基を有し、かつエポキシ基当
量が200〜4000g/molであるポリオルガノシ
ロキサンと、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン
を含むことを特徴とする樹脂組成物
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24339692A JPH0693085A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24339692A JPH0693085A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0693085A true JPH0693085A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17103245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24339692A Pending JPH0693085A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0693085A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012149154A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び多層プリント配線板 |
JP2018095690A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 昭和電工株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物 |
WO2021117796A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | リンテック株式会社 | 樹脂組成物及び樹脂シート |
JP2022179492A (ja) * | 2019-02-26 | 2022-12-02 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP24339692A patent/JPH0693085A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012149154A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び多層プリント配線板 |
JP2018095690A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 昭和電工株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物 |
JP2022179492A (ja) * | 2019-02-26 | 2022-12-02 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
WO2021117796A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | リンテック株式会社 | 樹脂組成物及び樹脂シート |
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