JPH0820707A - 封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

封止用エポキシ樹脂組成物

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JPH0820707A
JPH0820707A JP6155794A JP15579494A JPH0820707A JP H0820707 A JPH0820707 A JP H0820707A JP 6155794 A JP6155794 A JP 6155794A JP 15579494 A JP15579494 A JP 15579494A JP H0820707 A JPH0820707 A JP H0820707A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
molding
cured product
organosilicon
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Withdrawn
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JP6155794A
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English (en)
Inventor
Naokatsu Fujita
直克 藤田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形の際の流動性が良好で、且つ、硬化物が
低い内部応力を有する封止用エポキシ樹脂組成物を提供
する。 【構成】 エポキシ樹脂、硬化剤、及び、シリカ粉末を
含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、さらに、
シランカップングの加水分解で得られるオルガノシリコ
ン共重合体を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品、半導体素子等
の封止に用いられる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】電子部品、半導体素子を物理的、化学的
に保護し、且つ固着するための封止材料としてエポキシ
樹脂組成物が知られている。近年、配線の高密度化と共
に、チップサイズの大型化が進んでいるが、この大型の
チップをエポキシ樹脂組成物で封止した場合、エポキシ
樹脂組成物中の硬化物の内部応力により、アルミ配線の
ずれ(スライド)、パッシベーション層におけるクラッ
クの発生等の問題が起こっている。
【0003】そこでエポキシ樹脂組成物の熱膨張係数を
チップの熱膨張係数に近づけるため、シリカの含有量を
高めて熱膨張係数を低くし、内部応力を緩和することが
試みられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シリカの含有
量を高めていくと、成形の際にエポキシ樹脂組成物の溶
融粘度が上昇し、流動性が劣化し、金型内への充填不足
からボイドと称する気泡を生じたり、ワイヤー切れを起
こしたりしている。また、硬化物の内部応力を低下しよ
うとすると、ガラス転移温度が低下し、逆にガラス転移
温度を高温で保持しようとすると内部応力が高まる問題
がある。
【0005】本発明は上述の事実に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、成形の際の樹脂の流動性
が良好で、且つ、硬化物の内部応力を低減することので
きる封止用エポキシ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】本発明の請求項1に係る
封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、
及び、シリカ粉末を含有する封止用エポキシ樹脂組成物
であって、さらに、下式〔1〕〜〔4〕で表されるオル
ガノシリコン共重合体のうち少なくとも1種を含有する
ことを特徴とする。
【0007】
【化5】
【0008】
【化6】
【0009】
【化7】
【0010】
【化8】
【0011】本発明の請求項2に係る封止用エポキシ樹
脂組成物は、請求項1記載の封止用エポキシ樹脂組成物
において、上記オルガノシリコン共重合体がこのエポキ
シ樹脂組成物の全量中に0.05〜10重量%含有する
ことを特徴とする。
【0012】本発明の請求項3に係る封止用エポキシ樹
脂組成物は、請求項1又は請求項2記載の封止用エポキ
シ樹脂組成物において、上記シリカ粉末がこのエポキシ
樹脂組成物の全量中に10〜80重量%含有することを
特徴とする。
【0013】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、及び、硬
化剤を含有する。
【0014】上記エポキシ樹脂としては、例えば、ビス
フェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポ
キシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、難燃性の高いブロム化エポキシ樹脂等が挙げられ
る。これらは単独、あるいは2種以上を併用して使用さ
れる。上記エポキシ樹脂は限定はしないが、硬化物のガ
ラス転移温度(Tg)、及び耐湿性が良好な点からノボ
ラック系エポキシ樹脂が好ましい。
【0015】上記硬化剤としては、例えば、フェノール
ノボラック樹脂、酸無水物、アミン類等が挙げられる。
これらは単独、あるいは2種以上を併用して使用され
る。上記硬化剤は限定はしないが、硬化物の耐湿性が良
好な点からフェノールノボラック樹脂が好ましい。
【0016】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、シ
リカ粉末を含有する。このシリカ粉末の含有量は上記封
止用エポキシ樹脂組成物の全量中に10〜80重量%含
有することが好ましい。シリカ粉末が10重量%以上含
有量すると、熱膨張係数を低くし、熱の放散を良好に保
持することができる。しかし、シリカ粉末が80重量%
を超えてくると、成形の際に金型内への充填が不足し、
ボイドが発生し易くなる。
【0017】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、さ
らに、前記構造式〔1〕〜〔4〕で表されるオルガノシ
リコン共重合体のうち少なくとも1種を含有する。これ
らオルガノシリコン共重合体を含有すると、エポキシ樹
脂組成物の成形の際の溶融粘度を低くすることができ、
その結果、エポキシ樹脂組成物が金型内に充分に充填さ
れる。さらに、硬化物の弾性率を低くするため、内部応
力を低減する。上記オルガノシリコン共重合体の含有量
は、エポキシ樹脂組成物の全量中に0.05〜10重量
%が適している。上記オルガノシリコン共重合体の含有
量が0.05重量%未満であると、硬化物の内部応力の
低下を充分に図ることができにくく、含有量が10重量
%を超えると、成形の際に金型内への充填不足が起きや
すくなる。
【0018】上記オルガノシリコン共重合体を得る方法
は、例えば、下式〔5〕で表される、シランカップリン
グ剤の加水分解反応を行えばよい。
【0019】
【化9】
【0020】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、上
述の成分と共に、必要に応じて、硬化促進剤、難燃化
剤、離型剤、着色剤等を適宜含有する。上記硬化促進剤
としては、第3級アミン、イミダゾール類、有機リン化
合物等が挙げられ、上記難燃化剤としては、三酸化アン
チモン、水和アルミナ等が挙げられ、上記離型剤として
は、カルナバワックス、ステアリン酸、ステアリン酸塩
等が挙げられ、上記着色剤としては、カーボンブラッ
ク、金属酸化物等の顔料等が挙げられる。
【0021】上述の配合成分をミキサ、ブレンダー等を
用いて均一に混合した後に、ニーダー、ロール等を用い
て混練してエポキシ樹脂組成物が得られる。なお、混練
した後に、必要に応じて冷却固化し、粉砕して粉状とし
たり、粒状にして用いられる。
【0022】
【実施例】
実施例1 以下の成分からなるエポキシ樹脂組成物を調製した。
【0023】エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂(エポキシ当量200、平均重合度4)
を17.0重量部(以下部と記す)、難燃性のエポキシ
樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂をブロム化
したブロム化エポキシ樹脂を1.5部、硬化剤としてフ
ェノールノボラック樹脂を8.0部、シリカ粉末を6
8.6部、下式〔6〕で表されるオルガノシリコン共重
合体を2.0部、硬化促進剤として2−エチルイミダゾ
ールを0.4部、難燃化剤として三酸化アンチモンを
1.5部、離型剤として天然のカルナバワックスを0.
5部、着色剤としてカーボンブラックを0.5部を用い
た。
【0024】上記成分をミキサで均一に混合した後に、
ニーダーで混練し、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
【0025】
【化10】
【0026】実施例2 実施例1の前記〔6〕で表されるオルガノシリコン共重
合体に代えて下式〔7〕で表されるオルガノシリコン共
重合体を用いた以外は実施例1と同様にして封止用エポ
キシ樹脂組成物を得た。
【0027】
【化11】
【0028】実施例3 実施例1の前記〔6〕で表されるオルガノシリコン共重
合体に代えて下式〔8〕で表されるオルガノシリコン共
重合体を用いた以外は実施例1と同様にして封止用エポ
キシ樹脂組成物を得た。
【0029】
【化12】
【0030】実施例4 実施例1の前記〔6〕で表されるオルガノシリコン共重
合体に代えて下式
〔9〕で表されるオルガノシリコン共
重合体を用いた以外は実施例1と同様にして封止用エポ
キシ樹脂組成物を得た。
【0031】
【化13】
【0032】比較例1 エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(エポキシ当量200、平均重合度4)を17.0
部、難燃性のエポキシ樹脂としてビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポキシ樹脂を1.
5部、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂を8.0
部、シリカ粉末を68.6部、硬化促進剤として2−エ
チルイミダゾールを0.4部、難燃化剤として三酸化ア
ンチモンを1.5部、離型剤として天然のカルナバワッ
クスを0.5部、着色剤としてカーボンブラックを0.
5部を用いた。上記成分をミキサで均一に混合した後
に、ニーダーで混練し、封止用エポキシ樹脂組成物を得
た。
【0033】
【表1】
【0034】得られた実施例1〜4、及び比較例1の封
止用エポキシ樹脂組成物の成形の際の流動性として溶融
粘度、硬化物の弾性率として曲げ弾性率を評価した。さ
らに、ガラス転移温度、及び、熱膨張率として線膨張係
数を確認した。
【0035】上記溶融粘度は、溶融粘度計を用い、温度
150℃で測定した。上記封止用エポキシ樹脂組成物
を、常法に従って圧力50kg/cm2 、温度150℃
で3分間成形し、さらに温度150℃で5時間アフタキ
ュアさせて硬化物を得た。上記硬化物の曲げ弾性率は、
JIS−K−6911に基づいて、曲げ強度試験機を用
いて測定した。
【0036】上記硬化物のガラス転移温度、及び、線膨
張係数は、サーマルメカニカルアナライザー(TMA)
を用いて測定した。
【0037】結果は表2に示すとおり、実施例1〜4は
比較例1と同等の熱膨張係数やガラス転移温度でありな
がら、比較例1に比べ、溶融粘度は低い値で流動性は良
好であり、弾性率は向上していた。
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、
前記構造式〔1〕〜〔4〕で表されるオルガノシリコン
共重合体のうち少なくとも1種を含有するため、成形温
度での溶融粘度が低い。従って、成形の際に樹脂の流動
性が良好であり、金型内に充填不足からボイドを発生し
たり、ワイヤー切れを起こすことがない。さらに、本発
明の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物は熱膨張係数や
ガラス転移温度を低下することなく、弾性率を向上する
ことができる。その結果、本発明の封止用エポキシ樹脂
組成物を用いると、内部応力の低減した硬化物を得るこ
とができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤、及び、シリカ粉
    末を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、さら
    に、下式〔1〕〜〔4〕で表されるオルガノシリコン共
    重合体のうち少なくとも1種を含有することを特徴とす
    る封止用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】
  2. 【請求項2】 上記オルガノシリコン共重合体がこのエ
    ポキシ樹脂組成物の全量中に0.05〜10重量%含有
    することを特徴とする請求項1記載の封止用エポキシ樹
    脂組成物。
  3. 【請求項3】 上記シリカ粉末がこのエポキシ樹脂組成
    物の全量中に10〜80重量%含有することを特徴とす
    る請求項1又は請求項2記載の封止用エポキシ樹脂組成
    物。
JP6155794A 1994-07-07 1994-07-07 封止用エポキシ樹脂組成物 Withdrawn JPH0820707A (ja)

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