JPH08169935A - 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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- JPH08169935A JPH08169935A JP33447394A JP33447394A JPH08169935A JP H08169935 A JPH08169935 A JP H08169935A JP 33447394 A JP33447394 A JP 33447394A JP 33447394 A JP33447394 A JP 33447394A JP H08169935 A JPH08169935 A JP H08169935A
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- epoxy
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を主
成分とするエポキシ樹脂組成物に、下記一般組成式
（Ａ）で示されるオルガノポリシロキサンと、下記一般
式（Ｂ）で示されるエポキシ化合物との反応により得ら
れるブロック共重合体を配合したことを特徴とするエポ
キシ樹脂組成物。 Ｒ１ ａＲ２ ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２ （Ａ） （但し、Ｒ１は水素原子又は−（ＣＨ２）ｐ−ＮＨ
２（ｐは０〜５の整数）、Ｒ２は炭素数１〜１０の一価
の有機基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ
≦３、１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数であ
る。） 【化１】 【効果】 発明のエポキシ樹脂組成物は、特定のブロッ
ク共重合体を使用したことにより、表面実装用パッケー
ジの吸湿半田時の耐クラック性と熱衝撃時の耐クラック
性を向上させることができ、この組成物の硬化物で封止
された半導体装置は高い信頼性を有する。
成分とするエポキシ樹脂組成物に、下記一般組成式
（Ａ）で示されるオルガノポリシロキサンと、下記一般
式（Ｂ）で示されるエポキシ化合物との反応により得ら
れるブロック共重合体を配合したことを特徴とするエポ
キシ樹脂組成物。 Ｒ１ ａＲ２ ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２ （Ａ） （但し、Ｒ１は水素原子又は−（ＣＨ２）ｐ−ＮＨ
２（ｐは０〜５の整数）、Ｒ２は炭素数１〜１０の一価
の有機基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ
≦３、１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数であ
る。） 【化１】 【効果】 発明のエポキシ樹脂組成物は、特定のブロッ
ク共重合体を使用したことにより、表面実装用パッケー
ジの吸湿半田時の耐クラック性と熱衝撃時の耐クラック
性を向上させることができ、この組成物の硬化物で封止
された半導体装置は高い信頼性を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面実装用パッケージ
の吸湿半田時の耐クラック性に優れた硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂組成物、及び該組成物で封止した半導体装置
に関する。
の吸湿半田時の耐クラック性に優れた硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂組成物、及び該組成物で封止した半導体装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
半導体産業の中で樹脂封止型のダイオード、トランジス
ター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流となっており、こ
の封止樹脂としてエポキシ樹脂は一般に他の熱硬化性樹
脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性
等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で上記半導体
装置を封止することが多く行われている。
半導体産業の中で樹脂封止型のダイオード、トランジス
ター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流となっており、こ
の封止樹脂としてエポキシ樹脂は一般に他の熱硬化性樹
脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性
等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で上記半導体
装置を封止することが多く行われている。
【０００３】最近においては、これらの半導体装置は集
積度が益々大きくなり、それに応じてチップ寸法も大き
くなりつつある。一方、これに対してパッケージ外形寸
法は電子機器の小型化、軽量化の要求にともない、小型
化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を回路基板
へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化や基板の
薄型化のため、半導体部品の表面実装化が幅広く行われ
るようになってきた。
積度が益々大きくなり、それに応じてチップ寸法も大き
くなりつつある。一方、これに対してパッケージ外形寸
法は電子機器の小型化、軽量化の要求にともない、小型
化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を回路基板
へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化や基板の
薄型化のため、半導体部品の表面実装化が幅広く行われ
るようになってきた。
【０００４】しかしながら、半導体装置を表面実装する
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じたりする。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂で封止した半導体装置の信頼性が大
きく損なわれる場合がある。
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じたりする。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂で封止した半導体装置の信頼性が大
きく損なわれる場合がある。
【０００５】このため、従来のオルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂よりも低吸水のナフタレン骨格含有
エポキシ樹脂、ビフェニル骨格エポキシ樹脂、あるいは
シクロペンタジエン基含有エポキシ樹脂等を配合したよ
り高性能の組成物がこれまでに得られている。
ック型エポキシ樹脂よりも低吸水のナフタレン骨格含有
エポキシ樹脂、ビフェニル骨格エポキシ樹脂、あるいは
シクロペンタジエン基含有エポキシ樹脂等を配合したよ
り高性能の組成物がこれまでに得られている。
【０００６】また、半導体装置は、高温から低温の環境
で使われており、急激な温度変化が生じた場合の熱衝撃
により発生するパッケージクラック、パッシベーション
クラック等も問題となっている。
で使われており、急激な温度変化が生じた場合の熱衝撃
により発生するパッケージクラック、パッシベーション
クラック等も問題となっている。
【０００７】このため、この問題に対し一般にエポキシ
樹脂に可とう性のあるポリシロキサン化合物等を添加す
ることにより成形樹脂の弾性率を下げ、内部応力の低減
が図られている。例えば、硬化性エポキシ樹脂にオルガ
ノポリシロキサンを添加する方法（特開昭５６−１２９
２４６号公報）、硬化性エポキシ樹脂、ポリエーテル変
性オルガノポリシロキサン、及びアミノ変性オルガノポ
リシロキサンとエポキシ変性オルガノポリシロキサンと
の反応物を主剤として用いる方法（特開平４−４１５２
０号）等が提案されている。
樹脂に可とう性のあるポリシロキサン化合物等を添加す
ることにより成形樹脂の弾性率を下げ、内部応力の低減
が図られている。例えば、硬化性エポキシ樹脂にオルガ
ノポリシロキサンを添加する方法（特開昭５６−１２９
２４６号公報）、硬化性エポキシ樹脂、ポリエーテル変
性オルガノポリシロキサン、及びアミノ変性オルガノポ
リシロキサンとエポキシ変性オルガノポリシロキサンと
の反応物を主剤として用いる方法（特開平４−４１５２
０号）等が提案されている。
【０００８】しかしながら、上記で提案された封止材で
は、吸湿時の耐半田クラック性や冷熱サイクル時の耐熱
衝撃性の両方の特性を同時に満たすことは難しく、最近
の益々高度化した半導体装置に封止に対する要求を完全
に満たすことは難しい。
は、吸湿時の耐半田クラック性や冷熱サイクル時の耐熱
衝撃性の両方の特性を同時に満たすことは難しく、最近
の益々高度化した半導体装置に封止に対する要求を完全
に満たすことは難しい。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、表面実装用パッケージの吸湿半田時の耐クラック性
及び冷熱サイクル時の耐熱衝撃性に優れた硬化物を与え
るエポキシ樹脂組成物、及び該組成物で封止した半導体
装置を提供することを目的とする。
で、表面実装用パッケージの吸湿半田時の耐クラック性
及び冷熱サイクル時の耐熱衝撃性に優れた硬化物を与え
るエポキシ樹脂組成物、及び該組成物で封止した半導体
装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ
樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ
樹脂組成物に対し、下記一般組成式（Ａ）で示されるオ
ルガノポリシロキサンと下記一般式（Ｂ）で示されるエ
ポキシ化合物との反応により得られるブロック共重合体
を配合することにより、吸湿半田時の耐クラック性と冷
熱サイクル時の耐熱衝撃性とを同時に兼備した硬化物が
得られ、このブロック共重合体を配合したエポキシ樹脂
組成物の硬化物で封止した半導体装置は高い信頼性を与
えることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ
樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ
樹脂組成物に対し、下記一般組成式（Ａ）で示されるオ
ルガノポリシロキサンと下記一般式（Ｂ）で示されるエ
ポキシ化合物との反応により得られるブロック共重合体
を配合することにより、吸湿半田時の耐クラック性と冷
熱サイクル時の耐熱衝撃性とを同時に兼備した硬化物が
得られ、このブロック共重合体を配合したエポキシ樹脂
組成物の硬化物で封止した半導体装置は高い信頼性を与
えることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１１】 Ｒ1 a Ｒ2 b ＳｉＯ(4-a-b)/2 （Ａ） （但し、Ｒ1 は水素原子又は−（ＣＨ2)p −ＮＨ2 （ｐ
は０〜５の整数）、Ｒ2は炭素数１〜１０の一価の有機
基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、
１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
は０〜５の整数）、Ｒ2は炭素数１〜１０の一価の有機
基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、
１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
【００１２】
【化２】
【００１３】従って、本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤
及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物
に、上記一般組成式（Ａ）で示されるオルガノポリシロ
キサンと、上記一般式（Ｂ）で示されるエポキシ化合物
との反応により得られるブロック共重合体を配合したこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物、及びこのエポキシ
樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供す
る。
及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物
に、上記一般組成式（Ａ）で示されるオルガノポリシロ
キサンと、上記一般式（Ｂ）で示されるエポキシ化合物
との反応により得られるブロック共重合体を配合したこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物、及びこのエポキシ
樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供す
る。
【００１４】以下、本発明をさらに詳述すると、本発明
のエポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂は、１分
子中にエポキシ基を少なくとも２個以上有するエポキシ
樹脂であり、このエポキシ樹脂は後述する各種の硬化剤
によって硬化させることが可能な限り、分子構造、分子
量等に制限はなく、従来から知られている種々のエポキ
シ樹脂の中から適宜選択して使用することができる。
のエポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂は、１分
子中にエポキシ基を少なくとも２個以上有するエポキシ
樹脂であり、このエポキシ樹脂は後述する各種の硬化剤
によって硬化させることが可能な限り、分子構造、分子
量等に制限はなく、従来から知られている種々のエポキ
シ樹脂の中から適宜選択して使用することができる。
【００１５】このエポキシ樹脂として具体的には、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂
及びその重合物、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロ
ペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、フェノール
アラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ
樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂
などが挙げられ、これらのエポキシ樹脂は単独で使用し
ても、２種以上を同時に使用してもよい。これらの中で
は、特にビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂を使
用することが耐クラック特性を向上させる点において好
ましい。
フェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂
及びその重合物、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロ
ペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、フェノール
アラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ
樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂
などが挙げられ、これらのエポキシ樹脂は単独で使用し
ても、２種以上を同時に使用してもよい。これらの中で
は、特にビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂を使
用することが耐クラック特性を向上させる点において好
ましい。
【００１６】また、上記エポキシ樹脂の硬化剤として
は、フェノール樹脂が好ましく、フェノール樹脂として
は、１分子中にフェノール性水酸基を２個以上有するフ
ェノール樹脂であればいかなるものも使用することがで
きる。具体的には、ノボラック型フェノール樹脂、レゾ
ール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ト
リフェノールアルカン型樹脂及びその重合体、ナフタレ
ン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール樹脂などを挙げることができる。これらの硬化
剤は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
特に、耐クラック特性を向上させることができる点にお
いて、フェノールアラルキル樹脂、ナフタレン環含有フ
ェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹
脂を配合することが好ましい。
は、フェノール樹脂が好ましく、フェノール樹脂として
は、１分子中にフェノール性水酸基を２個以上有するフ
ェノール樹脂であればいかなるものも使用することがで
きる。具体的には、ノボラック型フェノール樹脂、レゾ
ール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ト
リフェノールアルカン型樹脂及びその重合体、ナフタレ
ン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール樹脂などを挙げることができる。これらの硬化
剤は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
特に、耐クラック特性を向上させることができる点にお
いて、フェノールアラルキル樹脂、ナフタレン環含有フ
ェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹
脂を配合することが好ましい。
【００１７】なお、上記硬化剤の配合量は特に制限され
ないが、上述したフェノール樹脂を用いる場合は、エポ
キシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中のフェノール性水酸
基とのモル比を０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の
範囲にすることが好適である。
ないが、上述したフェノール樹脂を用いる場合は、エポ
キシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中のフェノール性水酸
基とのモル比を０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の
範囲にすることが好適である。
【００１８】更に本発明の組成物には、無機質充填剤を
配合する。無機質充填剤としては、通常のエポキシ樹脂
組成物に配合されるものを使用することができ、これは
封止材の膨張係数を小さくし、半導体素子に加わる応力
を低下させることができる。具体例としては破砕状、球
状の形状を有する溶融シリカ、結晶性シリカが主に用い
られ、この他にアルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミなど
も使用することができる。無機質充填剤の平均粒径とし
ては５〜３０ミクロンのものが好ましい。また、無機質
充填剤の充填量はエポキシ樹脂と硬化剤との総量１００
部（重量部、以下同じ）に対して３００〜１２００部、
特に６００〜１０００部とすることが好ましく、充填量
が３００部未満では膨張係数が大きくなり、半導体素子
に加わる応力が増大し、素子特性の劣化を招く場合があ
り、１２００部を超えると成形時の粘度が高くなり、成
形性が悪くなる場合がある。なお、硬化物の低膨張化と
成形性を両立させるためには、上記充填剤として球状と
破砕品のブレンド、あるいは球状品のみを用いることが
好ましい。
配合する。無機質充填剤としては、通常のエポキシ樹脂
組成物に配合されるものを使用することができ、これは
封止材の膨張係数を小さくし、半導体素子に加わる応力
を低下させることができる。具体例としては破砕状、球
状の形状を有する溶融シリカ、結晶性シリカが主に用い
られ、この他にアルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミなど
も使用することができる。無機質充填剤の平均粒径とし
ては５〜３０ミクロンのものが好ましい。また、無機質
充填剤の充填量はエポキシ樹脂と硬化剤との総量１００
部（重量部、以下同じ）に対して３００〜１２００部、
特に６００〜１０００部とすることが好ましく、充填量
が３００部未満では膨張係数が大きくなり、半導体素子
に加わる応力が増大し、素子特性の劣化を招く場合があ
り、１２００部を超えると成形時の粘度が高くなり、成
形性が悪くなる場合がある。なお、硬化物の低膨張化と
成形性を両立させるためには、上記充填剤として球状と
破砕品のブレンド、あるいは球状品のみを用いることが
好ましい。
【００１９】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記エポ
キシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を主成分とするエポ
キシ樹脂組成物に、特定の構造のブロック共重合体を配
合してなるものである。
キシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を主成分とするエポ
キシ樹脂組成物に、特定の構造のブロック共重合体を配
合してなるものである。
【００２０】上記ブロック共重合体としては、下記一般
組成式（Ａ）で表わされるオルガノポリシロキサン）と
下記式（Ｂ）で表されるエポキシ化合物との反応物を使
用する。
組成式（Ａ）で表わされるオルガノポリシロキサン）と
下記式（Ｂ）で表されるエポキシ化合物との反応物を使
用する。
【００２１】 Ｒ1 a Ｒ2 b ＳｉＯ(4-a-b)/2 （Ａ） （但し、Ｒ1 は水素原子又は−（ＣＨ2)p −ＮＨ2 （ｐ
は０〜５、好ましくは１〜３の整数）、Ｒ2 は炭素数１
〜１０の一価の有機基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ
≦１、１≦ｂ≦３、１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する
正数である。）
は０〜５、好ましくは１〜３の整数）、Ｒ2 は炭素数１
〜１０の一価の有機基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ
≦１、１≦ｂ≦３、１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する
正数である。）
【００２２】
【化３】
【００２３】ここで、式（Ａ）において、Ｒ2 の有機基
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、シクロヘ
キシル基等のシクロアルキル基などやトリフロロプロピ
ル基等のハロゲン置換アルキル基などの非置換又は置換
一価炭化水素基が挙げられるが、これは脂肪族不飽和結
合を有さないものが好ましい。
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、シクロヘ
キシル基等のシクロアルキル基などやトリフロロプロピ
ル基等のハロゲン置換アルキル基などの非置換又は置換
一価炭化水素基が挙げられるが、これは脂肪族不飽和結
合を有さないものが好ましい。
【００２４】また、式（Ａ）において、ａ，ｂのより好
ましい範囲は、０．０１≦ａ≦０．５、１．５≦ｂ≦
２．５である。
ましい範囲は、０．０１≦ａ≦０．５、１．５≦ｂ≦
２．５である。
【００２５】この式（Ａ）のオルガノポリシロキサン一
分子中におけるケイ素原子数は２〜１０００、特に１０
〜２００であることが好ましい。
分子中におけるケイ素原子数は２〜１０００、特に１０
〜２００であることが好ましい。
【００２６】一方、式（Ｂ）において、Ｒ3 の一価炭化
水素基としては、Ｒ2 と同様のアルキル基、アリール
基、シクロアルキル基やハロゲン置換アルキル基などの
非置換又は置換一価炭化水素基、又はアルケニル基を含
有する一価の有機基であり、このアルケニル基を含有す
る一価の有機基としては、ビニル基、アリル基、プロペ
ニル基等のアルケニル基や、−ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）Ｃ
Ｈ2 ＯＣＨ2 ＣＨ＝ＣＨ2 等のエーテル結合を有するア
ルケニル基などの炭素数２〜１０、特に３〜６のものを
挙げることができる。
水素基としては、Ｒ2 と同様のアルキル基、アリール
基、シクロアルキル基やハロゲン置換アルキル基などの
非置換又は置換一価炭化水素基、又はアルケニル基を含
有する一価の有機基であり、このアルケニル基を含有す
る一価の有機基としては、ビニル基、アリル基、プロペ
ニル基等のアルケニル基や、−ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）Ｃ
Ｈ2 ＯＣＨ2 ＣＨ＝ＣＨ2 等のエーテル結合を有するア
ルケニル基などの炭素数２〜１０、特に３〜６のものを
挙げることができる。
【００２７】具体的には、式（Ａ）のオルガノポリシロ
キサンとしては、下記のものを例示することができる。
キサンとしては、下記のものを例示することができる。
【００２８】
【化４】
【００２９】また、式（Ｂ）のエポキシ化合物として
は、下記のものを例示することができる。
は、下記のものを例示することができる。
【００３０】
【化５】
【００３１】上記式（Ａ）のオルガノポリシロキサンと
式（Ｂ）のエポキシ化合物との共重合体は、オルガノポ
リシロキサンのＳｉＨ基とエポキシ化合物のアルケニル
基との付加反応、又はオルガノポリシロキサンのＮＨ2
基とエポキシ化合物のエポキシ基との付加反応によって
得ることができる。
式（Ｂ）のエポキシ化合物との共重合体は、オルガノポ
リシロキサンのＳｉＨ基とエポキシ化合物のアルケニル
基との付加反応、又はオルガノポリシロキサンのＮＨ2
基とエポキシ化合物のエポキシ基との付加反応によって
得ることができる。
【００３２】これらの付加反応は従来公知の方法を採用
して行うことが出来る。例えばアルケニル基とＳｉ−Ｈ
基の付加反応の場合、ベンゼン、トルエン、メチルイソ
ブチルケトンのごとき不活性溶剤中で従来公知の付加触
媒、例えば塩化白金酸のような白金系触媒の存在下で６
０〜１２０℃に加熱し、反応させることによって行うこ
とができる。この場合、アルケニル基／Ｓｉ−Ｈ基のモ
ル比を１以上、好ましくは１．５〜１０とすることが好
ましい。
して行うことが出来る。例えばアルケニル基とＳｉ−Ｈ
基の付加反応の場合、ベンゼン、トルエン、メチルイソ
ブチルケトンのごとき不活性溶剤中で従来公知の付加触
媒、例えば塩化白金酸のような白金系触媒の存在下で６
０〜１２０℃に加熱し、反応させることによって行うこ
とができる。この場合、アルケニル基／Ｓｉ−Ｈ基のモ
ル比を１以上、好ましくは１．５〜１０とすることが好
ましい。
【００３３】また、−ＮＨ2 基を有するポリシロキサン
とエポキシ基を有するエポキシ化合物との付加反応は、
例えば無溶剤中、あるいはトルエン、メチルイソブチル
ケトンのような溶媒中で６０〜１７０℃に加熱して行う
ことができる。なお、−ＮＨ2 基とエポキシ基とのモル
比は０．０５〜０．５であることが好ましい。
とエポキシ基を有するエポキシ化合物との付加反応は、
例えば無溶剤中、あるいはトルエン、メチルイソブチル
ケトンのような溶媒中で６０〜１７０℃に加熱して行う
ことができる。なお、−ＮＨ2 基とエポキシ基とのモル
比は０．０５〜０．５であることが好ましい。
【００３４】このようにして得られる本発明のブロック
共重合体は、シロキサン分を５〜７０重量％、特に１０
〜４０重量％含み、またエポキシ当量が２５０〜７０
０、特に３００〜６００であることが硬化剤との反応性
の面で好ましい。
共重合体は、シロキサン分を５〜７０重量％、特に１０
〜４０重量％含み、またエポキシ当量が２５０〜７０
０、特に３００〜６００であることが硬化剤との反応性
の面で好ましい。
【００３５】このブロックポリマーの配合量は、本発明
のエポキシ樹脂組成物全体に対して、０．２重量％〜２
０重量％であるが、特に０．５〜１０重量％の範囲とす
ることが好ましい。配合量が０．２重量％未満では本発
明の効果が発揮されない場合があり、２０重量％を超え
ると流動性が低下し、成形性に問題が生じる場合があ
る。
のエポキシ樹脂組成物全体に対して、０．２重量％〜２
０重量％であるが、特に０．５〜１０重量％の範囲とす
ることが好ましい。配合量が０．２重量％未満では本発
明の効果が発揮されない場合があり、２０重量％を超え
ると流動性が低下し、成形性に問題が生じる場合があ
る。
【００３６】更に、本発明の組成物には、硬化促進剤を
添加することができる。具体的には、イミダゾールもし
くはその誘導体、ホスフィン誘導体、シクロアミジン誘
導体などを挙げることができる。触媒量としては、上記
エポキシ樹脂と硬化剤の合計量１００部に対し０．０１
〜５部、より好ましくは０．１〜２．５部とすることが
好ましく、０．０１部未満では短時間で硬化させること
ができず、５部を超えると硬化速度が速すぎて良好な成
形品が得られない場合がある。
添加することができる。具体的には、イミダゾールもし
くはその誘導体、ホスフィン誘導体、シクロアミジン誘
導体などを挙げることができる。触媒量としては、上記
エポキシ樹脂と硬化剤の合計量１００部に対し０．０１
〜５部、より好ましくは０．１〜２．５部とすることが
好ましく、０．０１部未満では短時間で硬化させること
ができず、５部を超えると硬化速度が速すぎて良好な成
形品が得られない場合がある。
【００３７】なお、本発明の組成物には、必要に応じ、
カルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの
離型剤、カーボンファンクショナルシラン、アルキルチ
タネート等のカップリング剤、カーボンブラック等の顔
料、更に酸化アンチモン、リン化合物などを配合しても
よい。
カルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの
離型剤、カーボンファンクショナルシラン、アルキルチ
タネート等のカップリング剤、カーボンブラック等の顔
料、更に酸化アンチモン、リン化合物などを配合しても
よい。
【００３８】本発明の組成物は、上述した各成分を加熱
ロールによる溶融混練、ニーダーによる溶融混練、連続
押し出し機による溶融混練などにより製造することがで
きる。
ロールによる溶融混練、ニーダーによる溶融混練、連続
押し出し機による溶融混練などにより製造することがで
きる。
【００３９】かくして得られる本発明のエポキシ樹脂組
成物は、ＤＩＰ型、フラットパック型、ＰＬＣＣ型、Ｓ
Ｏ型等の半導体パッケージに有効であり、この場合、従
来より採用されている成形法、例えばトランスファー成
形、インジェクション成形、注型法等を利用して行うこ
とができる。なお、本発明の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１５０〜１
８５℃で２〜１６時間行うことが好ましい。
成物は、ＤＩＰ型、フラットパック型、ＰＬＣＣ型、Ｓ
Ｏ型等の半導体パッケージに有効であり、この場合、従
来より採用されている成形法、例えばトランスファー成
形、インジェクション成形、注型法等を利用して行うこ
とができる。なお、本発明の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１５０〜１
８５℃で２〜１６時間行うことが好ましい。
【００４０】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、特定の
ブロック共重合体を使用したことにより、表面実装用パ
ッケージの吸湿半田時の耐クラック性と熱衝撃時の耐ク
ラック性を向上させることができ、この組成物の硬化物
で封止された半導体装置は高い信頼性を有する。
ブロック共重合体を使用したことにより、表面実装用パ
ッケージの吸湿半田時の耐クラック性と熱衝撃時の耐ク
ラック性を向上させることができ、この組成物の硬化物
で封止された半導体装置は高い信頼性を有する。
【００４１】
【実施例】以下、合成例、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
も重量部を示す。
明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限さ
れるものではない。なお、以下の例において部はいずれ
も重量部を示す。
【００４２】〔合成例１〕下記式（ｉ）のオルガノポリ
シロキサンと下記式（ii）のエポキシ化合物を用い、下
記方法によりシロキサン分３０重量％、エポキシ当量３
８０の付加反応物（ブロックポリマー（１））を製造し
た。
シロキサンと下記式（ii）のエポキシ化合物を用い、下
記方法によりシロキサン分３０重量％、エポキシ当量３
８０の付加反応物（ブロックポリマー（１））を製造し
た。
【００４３】
【化６】
【００４４】リフラックスコンデンサー、温度計、攪拌
機及び滴下ロートを具備した３Ｌの四ツ口フラスコ内に
トルエン６００ｇ、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢ
Ｋ）６００ｇ、上記式（ii）で示されるエポキシ樹脂３
４０ｇを入れ、攪拌しながら加熱溶解し、ＤＢＵ（ジア
ザビシクロウンデセン）１ｇを入れ、上記式（ｉ）の化
合物１５０ｇを１時間で滴下した。その後８時間還流下
で反応させた。溶媒を減圧下で留去した。
機及び滴下ロートを具備した３Ｌの四ツ口フラスコ内に
トルエン６００ｇ、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢ
Ｋ）６００ｇ、上記式（ii）で示されるエポキシ樹脂３
４０ｇを入れ、攪拌しながら加熱溶解し、ＤＢＵ（ジア
ザビシクロウンデセン）１ｇを入れ、上記式（ｉ）の化
合物１５０ｇを１時間で滴下した。その後８時間還流下
で反応させた。溶媒を減圧下で留去した。
【００４５】〔合成例２〕下記式（iii)のオルガノポリ
シロキサンと下記式（iv）のエポキシ化合物を用い、下
記方法によりシロキサン分３５重量％、エポキシ当量５
５０の付加反応物（ブロックポリマー（２））を製造し
た。
シロキサンと下記式（iv）のエポキシ化合物を用い、下
記方法によりシロキサン分３５重量％、エポキシ当量５
５０の付加反応物（ブロックポリマー（２））を製造し
た。
【００４６】
【化７】
【００４７】合成例１と同じフラスコ内にトルエン１２
００ｇ、上記式（iv）で示されるアリル基含有エポキシ
樹脂１００ｇ、白金濃度０．５％の２−エチルヘキサノ
ール変性塩化白金酸溶液０．３９ｇを入れ、加熱攪拌下
で化合物（iv）を溶解させ、１時間共沸脱水し、更に還
流下において上記式（iii)の化合物５３ｇを滴下ロート
にて滴下した。更に還流させながら６時間反応させた。
その後、水洗し溶媒を留去した。
００ｇ、上記式（iv）で示されるアリル基含有エポキシ
樹脂１００ｇ、白金濃度０．５％の２−エチルヘキサノ
ール変性塩化白金酸溶液０．３９ｇを入れ、加熱攪拌下
で化合物（iv）を溶解させ、１時間共沸脱水し、更に還
流下において上記式（iii)の化合物５３ｇを滴下ロート
にて滴下した。更に還流させながら６時間反応させた。
その後、水洗し溶媒を留去した。
【００４８】〔合成例３〕下記式（ｖ）のオルガノポリ
シロキサンと下記式（vi）のエポキシ化合物を用い、下
記方法によりシロキサン分３４重量％、エポキシ当量３
１０の比較付加反応物（ブロックポリマー（３））を製
造した。
シロキサンと下記式（vi）のエポキシ化合物を用い、下
記方法によりシロキサン分３４重量％、エポキシ当量３
１０の比較付加反応物（ブロックポリマー（３））を製
造した。
【００４９】
【化８】
【００５０】合成例２と同様にして、上記式（vi）の化
合物１００ｇ、上記式（ｖ）の化合物５３ｇを反応させ
て、ブロックポリマーを製造した。
合物１００ｇ、上記式（ｖ）の化合物５３ｇを反応させ
て、ブロックポリマーを製造した。
【００５１】〔実施例、比較例〕表１に示す成分に加
え、平均粒径１５μｍの球状シリカ５００部、三酸化ア
ンチモン８部、ワックスＥ１．５部、カーボンブラック
２．０部、トリフェニルホスフィン１．０部を加えて得
られた配合物を熱二本ロールで均一に溶融混練して、エ
ポキシ樹脂組成物を製造した。
え、平均粒径１５μｍの球状シリカ５００部、三酸化ア
ンチモン８部、ワックスＥ１．５部、カーボンブラック
２．０部、トリフェニルホスフィン１．０部を加えて得
られた配合物を熱二本ロールで均一に溶融混練して、エ
ポキシ樹脂組成物を製造した。
【００５２】これらのエポキシ樹脂組成物について以下
の（イ）〜（ヘ）の諸特性を測定した。
の（イ）〜（ヘ）の諸特性を測定した。
【００５３】（イ）スパイラルフロー ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、７０
Ｋｇ／ｃｍ2 の条件で測定した。
Ｋｇ／ｃｍ2 の条件で測定した。
【００５４】（ロ）機械的強度（曲げ強度、曲げ弾性
率） ＪＩＳＫ６９１１に準じて１７５℃、７０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 、成形時間２分の条件で１０×１００×４ｍｍの坑
折棒を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーし、２
１５℃の温度で強度を測定した。
率） ＪＩＳＫ６９１１に準じて１７５℃、７０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 、成形時間２分の条件で１０×１００×４ｍｍの坑
折棒を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーし、２
１５℃の温度で強度を測定した。
【００５５】（ハ）ガラス転移温度、膨張係数 １７５℃、７０Ｋｇ／ｃｍ2 、成形時間２分の条件で５
×５×１５ｍｍの試験片を成形し、１８０℃で４時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分５℃で昇温させることにより測定した。膨張係数は
５０〜１００℃の範囲で測定した。
×５×１５ｍｍの試験片を成形し、１８０℃で４時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分５℃で昇温させることにより測定した。膨張係数は
５０〜１００℃の範囲で測定した。
【００５６】（ニ）吸水率 １８０℃、７０Ｋｇ／ｃｍ2 、成形時間２分の条件で５
０φ×３ｍｍの円盤を成形し、１８０℃、４時間ポスト
キュアーしたものを８５℃／８５％ＲＨ雰囲気中に７２
時間放置し、吸水率を測定した。
０φ×３ｍｍの円盤を成形し、１８０℃、４時間ポスト
キュアーしたものを８５℃／８５％ＲＨ雰囲気中に７２
時間放置し、吸水率を測定した。
【００５７】（ホ）吸湿後の耐クラック性 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１７５℃、７
０Ｋｇ／ｃｍ2 、成形時間２分で成形し、１８０℃で４
時間ポストキュアーした。このパッケージを８５℃／８
５％ＲＨの雰囲気中７２時間放置して吸湿処理を行った
後、これを赤外線リフロー炉を通過させ、この時に発生
するパッケージのクラック発生数を調べた（ｎ＝２
０）。
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１７５℃、７
０Ｋｇ／ｃｍ2 、成形時間２分で成形し、１８０℃で４
時間ポストキュアーした。このパッケージを８５℃／８
５％ＲＨの雰囲気中７２時間放置して吸湿処理を行った
後、これを赤外線リフロー炉を通過させ、この時に発生
するパッケージのクラック発生数を調べた（ｎ＝２
０）。
【００５８】（ヘ）熱衝撃時の耐クラック性 ９．０×６．０×０．３ｍｍの大きさのシリコーンチッ
プを３００ｍｉｌ ＳＯＪフレーム（１９４アロイ）に
接着し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１７５
℃、７０Ｋｇ／ｃｍ2 、成形時間２分で成形し、１８０
℃で５時間ポストキュアーした。このパッケージを−６
５℃／３０分〜１５０℃／３０分の冷熱サイクルにか
け、１０００時間後のパッケージのクラック発生数を調
べた（ｎ＝２０）。
プを３００ｍｉｌ ＳＯＪフレーム（１９４アロイ）に
接着し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１７５
℃、７０Ｋｇ／ｃｍ2 、成形時間２分で成形し、１８０
℃で５時間ポストキュアーした。このパッケージを−６
５℃／３０分〜１５０℃／３０分の冷熱サイクルにか
け、１０００時間後のパッケージのクラック発生数を調
べた（ｎ＝２０）。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【化９】
【００６１】
【化１０】
【００６２】表１の結果より、本発明のブロック共重合
体を使用することで、吸湿後の耐クラック性と耐熱衝撃
性との両方を兼備した硬化物を与えることが認められ
た。
体を使用することで、吸湿後の耐クラック性と耐熱衝撃
性との両方を兼備した硬化物を与えることが認められ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (2)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤
を主成分とするエポキシ樹脂組成物に、下記一般組成式
（Ａ）で示されるオルガノポリシロキサンと、下記一般
式（Ｂ）で示されるエポキシ化合物との反応により得ら
れるブロック共重合体を配合したことを特徴とするエポ
キシ樹脂組成物。 Ｒ1 a Ｒ2 b ＳｉＯ(4-a-b)/2 （Ａ） （但し、Ｒ1 は水素原子又は−（ＣＨ2)p −ＮＨ2 （ｐ
は０〜５の整数）、Ｒ2は炭素数１〜１０の一価の有機
基であり、ａ、ｂは０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、
１．００１≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。） 【化１】 - 【請求項２】 請求項１記載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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33447394A JP3479815B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33447394A JP3479815B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08169935A true JPH08169935A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3479815B2 JP3479815B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=18277787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33447394A Expired - Fee Related JP3479815B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3479815B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110070436A1 (en) * | 2008-03-17 | 2011-03-24 | My Nguyen | Adhesive compositions for use in die attach applications |
| US8698320B2 (en) | 2009-12-07 | 2014-04-15 | Henkel IP & Holding GmbH | Curable resin compositions useful as underfill sealants for use with low-k dielectric-containing semiconductor devices |
| JP2019071487A (ja) * | 2014-05-28 | 2019-05-09 | クリー インコーポレイテッドＣｒｅｅ Ｉｎｃ． | ワイドバンドギャップ半導体デバイスのためのオーバーモールド・パッケージング |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP33447394A patent/JP3479815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110070436A1 (en) * | 2008-03-17 | 2011-03-24 | My Nguyen | Adhesive compositions for use in die attach applications |
| US8338536B2 (en) * | 2008-03-17 | 2012-12-25 | Henkel Corporation | Adhesive compositions for use in die attach applications |
| US8835574B2 (en) | 2008-03-17 | 2014-09-16 | Henkel IP Holding GmbH | Adhesive compositions for use in die attach applications |
| US8698320B2 (en) | 2009-12-07 | 2014-04-15 | Henkel IP & Holding GmbH | Curable resin compositions useful as underfill sealants for use with low-k dielectric-containing semiconductor devices |
| JP2019071487A (ja) * | 2014-05-28 | 2019-05-09 | クリー インコーポレイテッドＣｒｅｅ Ｉｎｃ． | ワイドバンドギャップ半導体デバイスのためのオーバーモールド・パッケージング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3479815B2 (ja) | 2003-12-15 |
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