JPH082940B2 - 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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- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流動性が良好な上、膨張係数が小さく、高
ガラス転移温度を有しながら低応力性であり、しかも、
接着性、低吸湿性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂
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
た半導体装置に関する。
ガラス転移温度を有しながら低応力性であり、しかも、
接着性、低吸湿性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂
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
た半導体装置に関する。
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、IC、LSI、超LSIが主流となっており、なか
でも硬化性エポキシ樹脂、硬化剤及びこれに各種添加剤
を配合したエポキシ樹脂組成物は、一般に他の熱硬化性
樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械的特性、耐
湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体
装置を封止することが多く行なわれている。
ランジスタ、IC、LSI、超LSIが主流となっており、なか
でも硬化性エポキシ樹脂、硬化剤及びこれに各種添加剤
を配合したエポキシ樹脂組成物は、一般に他の熱硬化性
樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械的特性、耐
湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体
装置を封止することが多く行なわれている。
これら半導体装置は最近ではその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
が、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、軽量化の要求に伴い小型化、薄型化が進ん
でいる。更に、半導体部品を回路基板へ取付ける方法に
おいて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がよく行なわれるようになっ
てきた。
なり、それに応じてチップ寸法も大きくなりつつある
が、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、軽量化の要求に伴い小型化、薄型化が進ん
でいる。更に、半導体部品を回路基板へ取付ける方法に
おいて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がよく行なわれるようになっ
てきた。
しかしながら、半導体装置を回路基板へ表面実装する
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という問題があった。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った。
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という問題があった。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った。
従って、回路基板へ表面実装後に高い信頼性の半導体
装置を与え得る高品質の半導体装置封止用エポキシ樹脂
組成物の開発が望まれていた。
装置を与え得る高品質の半導体装置封止用エポキシ樹脂
組成物の開発が望まれていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、流動性が
良好である上、高いガラス転移温度を有し、膨張係数が
小さく、低応力性で接着性、低吸湿性に優れた硬化物を
与え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表面実装時の熱衝撃後におい
ても高い信頼性を有する半導体装置を提供することを目
的とする。
良好である上、高いガラス転移温度を有し、膨張係数が
小さく、低応力性で接着性、低吸湿性に優れた硬化物を
与え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表面実装時の熱衝撃後におい
ても高い信頼性を有する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 本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、（ａ）一分子中にエポキシ基を少なくとも２個有
するエポキシ樹脂と、（ｂ）下記一般式（Ｉ） （但し、式中Ｒは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１
〜５の１価炭化水素基であり、ｎは０〜５の整数であ
る。） で示されるエポキシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）＝
０〜95/100〜５の割合で混合したエポキシ樹脂と、硬化
触媒としてのフェノール樹脂とを含有し、かつ、上記エ
ポキシ樹脂（ａ）及び／又はフェノール樹脂の一部又は
全部として、グリシジルオキシ基又はフェノール性水酸
基が直接結合したナフタレン環を一分子中に少なくとも
１個有するものであるエポキシ樹脂組成物が、流動性が
良好であると伴に、膨張係数が小さく接着性に優れ、ガ
ラス転移温度以上の温度領域で弾性率が低下するなどの
特徴を有する低応力性に優れた硬化物を与えること、し
かも、従来の低弾性率化の手法で得られるエポキシ樹脂
組成物はガラス転移温度の低下や樹脂強度不足などの欠
点を合わせ持っているものであったが、上記エポキシ樹
脂組成物は低弾性率でありながらガラス転移温度の低下
がない上、低吸湿性であるなど、従来のエポキシ樹脂組
成物では得られなかった優れた特性を有する硬化物を与
えることを知見した。また、かかる硬化物で封止された
半導体装置は表面実装時の熱衝撃後においても高い信頼
性を有し、このため上記エポキシ樹脂組成物はSOP型,SO
J型,PLCC型，フラットパック型等のいずれの型の半導体
装置の封止にも使用でき、特に表面実装用半導体装置の
封止材として非常に優れた特性を有していることを知見
し、本発明をなすに至った。
結果、（ａ）一分子中にエポキシ基を少なくとも２個有
するエポキシ樹脂と、（ｂ）下記一般式（Ｉ） （但し、式中Ｒは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１
〜５の１価炭化水素基であり、ｎは０〜５の整数であ
る。） で示されるエポキシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）＝
０〜95/100〜５の割合で混合したエポキシ樹脂と、硬化
触媒としてのフェノール樹脂とを含有し、かつ、上記エ
ポキシ樹脂（ａ）及び／又はフェノール樹脂の一部又は
全部として、グリシジルオキシ基又はフェノール性水酸
基が直接結合したナフタレン環を一分子中に少なくとも
１個有するものであるエポキシ樹脂組成物が、流動性が
良好であると伴に、膨張係数が小さく接着性に優れ、ガ
ラス転移温度以上の温度領域で弾性率が低下するなどの
特徴を有する低応力性に優れた硬化物を与えること、し
かも、従来の低弾性率化の手法で得られるエポキシ樹脂
組成物はガラス転移温度の低下や樹脂強度不足などの欠
点を合わせ持っているものであったが、上記エポキシ樹
脂組成物は低弾性率でありながらガラス転移温度の低下
がない上、低吸湿性であるなど、従来のエポキシ樹脂組
成物では得られなかった優れた特性を有する硬化物を与
えることを知見した。また、かかる硬化物で封止された
半導体装置は表面実装時の熱衝撃後においても高い信頼
性を有し、このため上記エポキシ樹脂組成物はSOP型,SO
J型,PLCC型，フラットパック型等のいずれの型の半導体
装置の封止にも使用でき、特に表面実装用半導体装置の
封止材として非常に優れた特性を有していることを知見
し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、 （１） （ａ）一分子中にエポキシ基を少なくとも２個
有するエポキシ樹脂と、（ｂ）上記一般式（Ｉ）で示さ
れるエポキシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）＝０〜95
/100〜５の割合で混合したエポキシ樹脂、及び （２） フェノール樹脂 を含有し、かつ、前記エポキシ樹脂（ａ）及び／又はフ
ェノール樹脂の一部又は全部として、グリシジルオキシ
基又はフェノール性水酸基が直接結合したナフタレン環
を一分子中に少なくとも１個有するものであるエポキシ
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。
有するエポキシ樹脂と、（ｂ）上記一般式（Ｉ）で示さ
れるエポキシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）＝０〜95
/100〜５の割合で混合したエポキシ樹脂、及び （２） フェノール樹脂 を含有し、かつ、前記エポキシ樹脂（ａ）及び／又はフ
ェノール樹脂の一部又は全部として、グリシジルオキシ
基又はフェノール性水酸基が直接結合したナフタレン環
を一分子中に少なくとも１個有するものであるエポキシ
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。
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、第一必須成分のエポ
キシ樹脂として（ａ）一分子中にエポキシ基を少なくと
も２個有するエポキシ樹脂と、（ｂ）上記（Ｉ）式で示
されるエポキシ樹脂とを特定割合で配合する。
キシ樹脂として（ａ）一分子中にエポキシ基を少なくと
も２個有するエポキシ樹脂と、（ｂ）上記（Ｉ）式で示
されるエポキシ樹脂とを特定割合で配合する。
ここで、一般式（Ｉ）で表わされるもの以外の（ａ）
成分のエポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を
少なくとも２個有するものなら現在市販されているいか
なるものも使用可能であるが、特に一分子中にグリシジ
ルオキシ基が直接結合したナフタレン環を少なくとも１
個有するエポキシ樹脂を使用することが好ましい。この
ようなナフタレン環を有するエポキシ樹脂を用いること
により、膨張係数が小さく、高ガラス転移温度で、ガラ
ス転移温度以上の温度領域で低弾性であり、かつ、低吸
湿性の硬化物を得ることができる。
成分のエポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を
少なくとも２個有するものなら現在市販されているいか
なるものも使用可能であるが、特に一分子中にグリシジ
ルオキシ基が直接結合したナフタレン環を少なくとも１
個有するエポキシ樹脂を使用することが好ましい。この
ようなナフタレン環を有するエポキシ樹脂を用いること
により、膨張係数が小さく、高ガラス転移温度で、ガラ
ス転移温度以上の温度領域で低弾性であり、かつ、低吸
湿性の硬化物を得ることができる。
このようなエポキシ樹脂として具体的には、下記構造
の化合物を挙げることができる。
の化合物を挙げることができる。
（上記式中、R1は炭素数１〜５の１価炭化水素基を示
し、OGは を示し、ｋは０〜５の整数、ｌは０〜３の整数、ｍは０
〜２、好ましくは１又は２の整数、ｐは１以上、好まし
くは２〜４の整数である。） 更に上述したナフタレン環を有するエポキシ樹脂と共
に、必要に応じて例えば、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，アリルフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂等のグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂、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型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、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、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂などを併用するこ
とができる。
し、OGは を示し、ｋは０〜５の整数、ｌは０〜３の整数、ｍは０
〜２、好ましくは１又は２の整数、ｐは１以上、好まし
くは２〜４の整数である。） 更に上述したナフタレン環を有するエポキシ樹脂と共
に、必要に応じて例えば、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，アリルフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂等のグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂、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型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、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、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂などを併用するこ
とができる。
また、（ｂ）成分のエポキシ樹脂は、下記一般式
（Ｉ） で示されるものである。
（Ｉ） で示されるものである。
この場合、（Ｉ）式中の置換基Ｒは水素原子、ハロゲ
ン原子（例えば塩素原子，臭素原子，フッ素子原子等）
又は炭素数１〜５の１価炭化水素基（例えばメチル基，
エチル基，プロピル基，ブチル基，ペンチル基等）であ
り、ｎは０〜５の整数である。
ン原子（例えば塩素原子，臭素原子，フッ素子原子等）
又は炭素数１〜５の１価炭化水素基（例えばメチル基，
エチル基，プロピル基，ブチル基，ペンチル基等）であ
り、ｎは０〜５の整数である。
このような（Ｉ）式のエポキシ樹脂として具体的に
は、下記構造の化合物を挙げることができる。
は、下記構造の化合物を挙げることができる。
（上記式中、n1＝０〜5,n2＝０〜5,n1＋n2＝０〜５で
ある。） 本発明では、第一必須成分として上述した（ａ）成分
のエポキシ樹脂と（ｂ）成分の（Ｉ）式で示されるエポ
キシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）が０〜95/100〜
５、好ましくは１〜95/99〜５、特に30〜90/70〜10の割
合となるように配合する。従って、このようにエポキシ
樹脂として（ｂ）成分の（Ｉ）式のエポキシ樹脂のみを
使用することもできるが、（ａ）成分と（ｂ）成分とを
混合して使用することにより、接着性に優れ、ガラス転
移温度が高く、かつ、ガラス転移温度以下でも可とう性
を持った硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を得ること
ができるものである。なお、上記割合より（ｂ）成分が
少なくなると硬化物の接着性、表面実装時の耐クラック
性また実装後の耐湿性など、半導体装置としての信頼性
に期待される効果が得られない場合がある。
ある。） 本発明では、第一必須成分として上述した（ａ）成分
のエポキシ樹脂と（ｂ）成分の（Ｉ）式で示されるエポ
キシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）が０〜95/100〜
５、好ましくは１〜95/99〜５、特に30〜90/70〜10の割
合となるように配合する。従って、このようにエポキシ
樹脂として（ｂ）成分の（Ｉ）式のエポキシ樹脂のみを
使用することもできるが、（ａ）成分と（ｂ）成分とを
混合して使用することにより、接着性に優れ、ガラス転
移温度が高く、かつ、ガラス転移温度以下でも可とう性
を持った硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を得ること
ができるものである。なお、上記割合より（ｂ）成分が
少なくなると硬化物の接着性、表面実装時の耐クラック
性また実装後の耐湿性など、半導体装置としての信頼性
に期待される効果が得られない場合がある。
次に、第二必須成分のフェノール樹脂は、エポキシ樹
脂の硬化剤として作用するもので、例えばノボラック型
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や、
これらの重合物などが挙げられるが、本発明では特に第
二必須成分として、一分子中に置換又は非置換のナフタ
レン環を少なくとも１個有するフェノール樹脂を使用す
ることが好ましい。
脂の硬化剤として作用するもので、例えばノボラック型
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や、
これらの重合物などが挙げられるが、本発明では特に第
二必須成分として、一分子中に置換又は非置換のナフタ
レン環を少なくとも１個有するフェノール樹脂を使用す
ることが好ましい。
ここで、ナフタレン環を有するフェノール樹脂として
は、フェノール性水酸基がナフタレン環に直接結合した
ものであり、具体的に下記構造の化合物を例示すること
ができる。
は、フェノール性水酸基がナフタレン環に直接結合した
ものであり、具体的に下記構造の化合物を例示すること
ができる。
（但し、R1,k,l,m及びｐはそれぞれ前記と同じ意味を
示す。） なお、上記ナフタレン環を有するフェノール樹脂は、
第二必須成分のフェノール樹脂の一部分として配合して
も、あるいは全部としてもよい。
示す。） なお、上記ナフタレン環を有するフェノール樹脂は、
第二必須成分のフェノール樹脂の一部分として配合して
も、あるいは全部としてもよい。
なおまた、本発明の組成物には、上記フェノール樹脂
に加え、その他の硬化剤として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，メタフェニレンジア
ミン等に代表されるアミン系硬化剤、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
酸等の酸無水物硬化剤などを本発明の硬化を妨げない範
囲で併用することもできる。
に加え、その他の硬化剤として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，メタフェニレンジア
ミン等に代表されるアミン系硬化剤、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
酸等の酸無水物硬化剤などを本発明の硬化を妨げない範
囲で併用することもできる。
而して、本発明のエポキシ樹脂組成物は、必須成分と
して上述したエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含有す
るものであるが、上記（ａ）成分のエポキシ樹脂及び／
又はフェノール樹脂の一部又は全部が置換又は非置換の
ナフタレン環を一分子中に少なくとも１個有するもので
あることが必要である。
して上述したエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含有す
るものであるが、上記（ａ）成分のエポキシ樹脂及び／
又はフェノール樹脂の一部又は全部が置換又は非置換の
ナフタレン環を一分子中に少なくとも１個有するもので
あることが必要である。
この場合、（ａ）成分のエポキシ樹脂と（ｂ）成分の
エポキシ樹脂とを合計した（１）成分の混合エポキシ樹
脂及び（２）成分の硬化剤としてのフェノール樹脂中に
おけるナフタレン環の含有量は５〜80重量％、特に10〜
60重量％の範囲とすることが好ましい。ナフタレン環の
含有量が10重量％未満であると硬化物の低吸湿化、ま
た、ガラス転移温度以上の温度領域での低弾性率効果が
顕著でないため、吸湿後の熱衝撃時の耐クラック性が十
分改善されないことがある。またナフタレン環の含有量
が80重量％を超えると、製造時の分散性あるいは成形性
などにおいて不利になる場合がある。
エポキシ樹脂とを合計した（１）成分の混合エポキシ樹
脂及び（２）成分の硬化剤としてのフェノール樹脂中に
おけるナフタレン環の含有量は５〜80重量％、特に10〜
60重量％の範囲とすることが好ましい。ナフタレン環の
含有量が10重量％未満であると硬化物の低吸湿化、ま
た、ガラス転移温度以上の温度領域での低弾性率効果が
顕著でないため、吸湿後の熱衝撃時の耐クラック性が十
分改善されないことがある。またナフタレン環の含有量
が80重量％を超えると、製造時の分散性あるいは成形性
などにおいて不利になる場合がある。
また、本発明では、組成物中に含まれるエポキシ基の
量（Ａモル）とフェノール性水酸基の量（Ｂモル）との
割合（A/B）が0.5〜1.5、特に0.8〜1.2の範囲にあるよ
うにエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを配合することが
好ましく、A/Bが上記範囲外となると硬化性、低応力性
において不利になる場合がある。
量（Ａモル）とフェノール性水酸基の量（Ｂモル）との
割合（A/B）が0.5〜1.5、特に0.8〜1.2の範囲にあるよ
うにエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを配合することが
好ましく、A/Bが上記範囲外となると硬化性、低応力性
において不利になる場合がある。
この配合比は、通常、（１）成分のエポキシ樹脂混合
物100重量部に対して（２）成分のフェノール樹脂を20
〜150重量部、好ましくは25〜100重量部配合することに
相当する。
物100重量部に対して（２）成分のフェノール樹脂を20
〜150重量部、好ましくは25〜100重量部配合することに
相当する。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、無機質充填剤を配
合することが好ましい。
合することが好ましい。
ここで、無機質充填剤としては、通常エポキシ樹脂組
成物に配合されるものを使用し得、例えば溶融シリカ，
結晶シリカ等のシリカ類、アルミナ、カーボンブラッ
ク、マイカ、クレー、カオリン、ガラスビーズ、ガラス
繊維、AlN、SiC、亜鉛華、三酸化アンチモン、炭化カル
シウム，水酸化アルミニウム、BeO、ボロンナイトライ
ド、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化鉄等を挙げることが
できる。これら無機質充填剤はその１種を単独で使用で
き、また２種以上を併用するようにしてもよく、また配
合量は特に制限されないが、第一成分のエポキシ樹脂と
第二成分のフェノール樹脂との合計量100部（重量部、
以下同じ）に対して100〜1000部、時に200〜700部の範
囲とすることが好ましい。
成物に配合されるものを使用し得、例えば溶融シリカ，
結晶シリカ等のシリカ類、アルミナ、カーボンブラッ
ク、マイカ、クレー、カオリン、ガラスビーズ、ガラス
繊維、AlN、SiC、亜鉛華、三酸化アンチモン、炭化カル
シウム，水酸化アルミニウム、BeO、ボロンナイトライ
ド、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化鉄等を挙げることが
できる。これら無機質充填剤はその１種を単独で使用で
き、また２種以上を併用するようにしてもよく、また配
合量は特に制限されないが、第一成分のエポキシ樹脂と
第二成分のフェノール樹脂との合計量100部（重量部、
以下同じ）に対して100〜1000部、時に200〜700部の範
囲とすることが好ましい。
更に、本発明の組成物には、硬化触媒を配合すること
ができる。
ができる。
硬化触媒としては、例えば1,8−ジアザビシクロ（5.
4.0）ウンデセン−7,N,N−ジメチルベンジルアミン等の
第三級アミン化合物、２−フェニルイミダゾール,2−エ
チル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合
物、トリフェニルホスフィン等のリン系化合物などが例
示されるが、特に1,8−ジアザビシクロ（5.4.0）ウンデ
セン−７とトリフェニルホスフィンとを重量比で0:1〜
1:1、特に0.01:1〜0.5:1の割合で混合した併用触媒を使
用することが好ましい。1,8−ジアザビシクロ（5.4.0）
ウンデセン−７の混合割合が上記範囲外になると、得ら
れる硬化物のガラス転移温度が低くなる場合がある。
4.0）ウンデセン−7,N,N−ジメチルベンジルアミン等の
第三級アミン化合物、２−フェニルイミダゾール,2−エ
チル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合
物、トリフェニルホスフィン等のリン系化合物などが例
示されるが、特に1,8−ジアザビシクロ（5.4.0）ウンデ
セン−７とトリフェニルホスフィンとを重量比で0:1〜
1:1、特に0.01:1〜0.5:1の割合で混合した併用触媒を使
用することが好ましい。1,8−ジアザビシクロ（5.4.0）
ウンデセン−７の混合割合が上記範囲外になると、得ら
れる硬化物のガラス転移温度が低くなる場合がある。
また、硬化触媒の添加量は特に制限されないが、上記
併用触媒を使用する場合は、第一成分のエポキシ樹脂と
第二成分のフェノール樹脂の合計量100部に対して0.2〜
２部、特に0.4〜1.2部とすることが望ましい。
併用触媒を使用する場合は、第一成分のエポキシ樹脂と
第二成分のフェノール樹脂の合計量100部に対して0.2〜
２部、特に0.4〜1.2部とすることが望ましい。
本発明の組成物には、上述の必須成分に加え、更に必
要によりその他の任意成分として各種の添加剤を配合す
ることができる。任意成分としては、例えば熱可塑性樹
脂，熱可塑性エラストマー，有機合成ゴム，シリコーン
系等の低応力剤，カルナバワックス等のワックス類、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，コバルトブルー，ベンガラ等の顔料、
酸化アンチモン，ハロゲン化合物等の難燃化剤、表面処
理剤（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
等）、エポキシシラン，ビニルシラン，ほう素化合物，
アルキルチタネート等のカップリング剤、老化防止剤、
その他の添加剤の１種又は２種以上を配合することがで
きる。
要によりその他の任意成分として各種の添加剤を配合す
ることができる。任意成分としては、例えば熱可塑性樹
脂，熱可塑性エラストマー，有機合成ゴム，シリコーン
系等の低応力剤，カルナバワックス等のワックス類、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，コバルトブルー，ベンガラ等の顔料、
酸化アンチモン，ハロゲン化合物等の難燃化剤、表面処
理剤（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
等）、エポキシシラン，ビニルシラン，ほう素化合物，
アルキルチタネート等のカップリング剤、老化防止剤、
その他の添加剤の１種又は２種以上を配合することがで
きる。
なお、これら添加剤の配合量は、本発明の効果を妨げ
ない範囲で通常量とすることができる。
ない範囲で通常量とすることができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際し上述
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、ロール、エクストルーダーなど
により混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得ることが
できる。ここで、成分の配合順序に特に制限はない。
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、ロール、エクストルーダーなど
により混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得ることが
できる。ここで、成分の配合順序に特に制限はない。
このようにして得られる本発明のエポキシ樹脂組成物
はSOP型,SOJ型,PLCC型，フラットパック型等の半導体装
置の封止用に有効に使用でき、この場合、成形は従来よ
り採用されている成形法、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。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150〜180℃で２〜16
時間行なうことが望ましい。
はSOP型,SOJ型,PLCC型，フラットパック型等の半導体装
置の封止用に有効に使用でき、この場合、成形は従来よ
り採用されている成形法、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。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150〜180℃で２〜16
時間行なうことが望ましい。
発明の効果 以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組成物
は、上述した成分の組合せとしたことにより、流動性が
良好であると伴に、低弾性率で膨張係数が小さく、低応
力でありながらガラス転移温度が高く、しかも低吸湿性
で接着性に優れた硬化物を与えるものであり、このため
本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導
体装置は表面実装時の熱衝撃後においても高い信頼性を
有するものである。
は、上述した成分の組合せとしたことにより、流動性が
良好であると伴に、低弾性率で膨張係数が小さく、低応
力でありながらガラス転移温度が高く、しかも低吸湿性
で接着性に優れた硬化物を与えるものであり、このため
本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導
体装置は表面実装時の熱衝撃後においても高い信頼性を
有するものである。
以下、実施例及び比較例を挙げて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。
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である。
〔実施例１〜８、比較例1,2〕 第１表に示す組成に加え、三酸化アンチモン10部、γ
−グシリドキシプロピルトリメトキシシラン1.5部、カ
ーボンブラック1.0部、トリフェニルホスフィン0.8部、
溶融シリカ500部を添加し、得られた配合物を熱二本ロ
ールで均一に溶融混合して10種のエポキシ樹脂組成物を
得た。
−グシリドキシプロピルトリメトキシシラン1.5部、カ
ーボンブラック1.0部、トリフェニルホスフィン0.8部、
溶融シリカ500部を添加し、得られた配合物を熱二本ロ
ールで均一に溶融混合して10種のエポキシ樹脂組成物を
得た。
これらのエポキシ樹脂組成物について、以下の（イ）
〜（ホ）の諸特性を測定した。結果を第１表に示す。
〜（ホ）の諸特性を測定した。結果を第１表に示す。
（イ） スパイラルフロー 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。
条件で測定した。
（ロ） 機械的強度（曲げ強度、曲げ弾性率） JISK6911に準じて175℃、70kg/cm2、成形時間２分の条
件で10×100×4mmの抗析棒を成形し、180℃で４時間ポ
ストキュアーしたものについて測定した。
件で10×100×4mmの抗析棒を成形し、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） ガラス転移温度、膨張係数 175℃、70kg/cm2、成形時間２分の条件で４×４×15m
m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。
m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。
（ニ） 吸湿後の半田クラック性及び耐湿性 175℃、70kg/cm2、成形時間２分の条件でアルミニウ
ム配線腐食測定用の耐湿性試験用半導体装置を厚さ2mm
のフラットパッケージに封止し、180℃で４時間ポスト
キュアーした。このパッケージを85℃/85％RHの雰囲気
中72時間放置して吸湿処理を行ったのち、これを260℃
の半田浴に10秒浸せきした。この時に発生するパッケー
ジのクラック発生数を確認したのち、良品のみを120℃
の飽和水蒸気雰囲気中に500時間放置し、不良発生率を
調べた。
ム配線腐食測定用の耐湿性試験用半導体装置を厚さ2mm
のフラットパッケージに封止し、180℃で４時間ポスト
キュアーした。このパッケージを85℃/85％RHの雰囲気
中72時間放置して吸湿処理を行ったのち、これを260℃
の半田浴に10秒浸せきした。この時に発生するパッケー
ジのクラック発生数を確認したのち、良品のみを120℃
の飽和水蒸気雰囲気中に500時間放置し、不良発生率を
調べた。
（ホ） 接着性 42アロイ板に15mmφ、高さ5mmの円筒成形品を175℃、
75kg/cm2、成形時間２分の条件で成形し、180℃で４時
間ポストキュアーした後、プッシュプリゲージで成形物
と42アロイ板の剥離力を測定した。
75kg/cm2、成形時間２分の条件で成形し、180℃で４時
間ポストキュアーした後、プッシュプリゲージで成形物
と42アロイ板の剥離力を測定した。
第１表の結果より、本発明のエポキシ樹脂組成物（実
施例１〜８）は、流動性が良好である上、膨張係数が小
さく、低応力でありながらガラス転移温度が高く、しか
も、低吸湿性かつ優れた接着性を有する硬化物を与える
ことが確認された。これらに対し、ナフタレン環を有す
るエポキシ樹脂又はフェノール樹脂を含有しないエポキ
シ樹脂組成物（比較例1,2）は、膨張係数が大きく、ガ
ラス転移温度より高温下での低応力化が不十分で、吸湿
性及び接着性にも劣るものであった。
施例１〜８）は、流動性が良好である上、膨張係数が小
さく、低応力でありながらガラス転移温度が高く、しか
も、低吸湿性かつ優れた接着性を有する硬化物を与える
ことが確認された。これらに対し、ナフタレン環を有す
るエポキシ樹脂又はフェノール樹脂を含有しないエポキ
シ樹脂組成物（比較例1,2）は、膨張係数が大きく、ガ
ラス転移温度より高温下での低応力化が不十分で、吸湿
性及び接着性にも劣るものであった。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 富吉 和俊 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 (72)発明者 清水 久司 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 (72)発明者 土屋 貴史 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 平４−153213（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−91965（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99514（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−91118（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−41527（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】（１） （ａ）一分子中にエポキシ基を少
なくとも２個有するエポキシ樹脂と、（ｂ）下記一般式
（Ｉ） （但し、式中Ｒは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１
〜５の１価炭化水素基であり、ｎは０〜５の整数であ
る。） で示されるエポキシ樹脂とを重量比で（ａ）／（ｂ）＝
０〜95/100〜５の割合で混合したエポキシ樹脂、及び （２） フェノール樹脂 を含有し、かつ、前記エポキシ樹脂（ａ）及び／又はフ
ェノール樹脂の一部又は全部として、グリシジルオキシ
基又はフェノール性水酸基が直接結合したナフタレン環
を一分子中に少なくとも１個有するものであることを特
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
物で封止された半導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292715A JPH082940B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| DE4135533A DE4135533A1 (de) | 1990-10-30 | 1991-10-28 | Epoxyharz-zusammensetzungen und damit eingekapselte halbleiter-vorrichtungen |
| KR1019910019058A KR920008136A (ko) | 1990-10-30 | 1991-10-29 | 에폭시 수지 조성물 및 반도체장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292715A JPH082940B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164917A JPH04164917A (ja) | 1992-06-10 |
| JPH082940B2 true JPH082940B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17785377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2292715A Expired - Fee Related JPH082940B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082940B2 (ja) |
| KR (1) | KR920008136A (ja) |
| DE (1) | DE4135533A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3428699B2 (ja) * | 1993-09-24 | 2003-07-22 | ジャパンエポキシレジン株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2938174B2 (ja) * | 1990-10-16 | 1999-08-23 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物 |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP2292715A patent/JPH082940B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-28 DE DE4135533A patent/DE4135533A1/de not_active Withdrawn
- 1991-10-29 KR KR1019910019058A patent/KR920008136A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920008136A (ko) | 1992-05-27 |
| JPH04164917A (ja) | 1992-06-10 |
| DE4135533A1 (de) | 1992-05-07 |
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