JPH10101901A - 封止用エポキシ樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

封止用エポキシ樹脂組成物及びその製造方法

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JPH10101901A
JPH10101901A JP25562196A JP25562196A JPH10101901A JP H10101901 A JPH10101901 A JP H10101901A JP 25562196 A JP25562196 A JP 25562196A JP 25562196 A JP25562196 A JP 25562196A JP H10101901 A JPH10101901 A JP H10101901A
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JP
Japan
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epoxy resin
mol
polyimide
inorganic filler
curing agent
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Pending
Application number
JP25562196A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Shibata
圭史 柴田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性及び耐湿性の良好な封止用エポキシ樹
脂組成物を提供する。 【解決手段】 下記の(A)と(B)と(C)と(D)
と(E)とを成分とし、(E)を(A)に対して0.1
〜20重量%含むことを特徴とする。 (A)エポキシ樹脂。 (B)硬化剤。 (C)無機充填材。 (D)硬化促進剤。 (E)芳香族テトラカルボン酸成分1モルに対して、
0.45〜0.80モルのジアミノポリシロキサンと、
0.20〜0.55モルの芳香族ジアミンからなるジア
ミン成分との和が1モルとなる配合で重合及びポリイミ
ド化することにより得られるポリイミドシロキサン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、封止用エポキシ樹
脂組成物及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品、半導体素子等を物理的及び化
学的に保護し、かつ固着するための封止材料としては、
従来からエポキシ樹脂と硬化剤とシリカ粉末とを成分と
するエポキシ樹脂組成物が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の電子部
品、半導体素子等の小型化、薄型化に伴って封止層が薄
肉化するにつれて、従来のエポキシ樹脂組成物では、耐
熱性及び耐湿性が不足するという不都合が生じてきてお
り、これに対して、エポキシ樹脂及び硬化剤の種類や無
機充填材の表面処理方法を変更する手法が一般的に行わ
れているが、耐熱性及び耐湿性を向上させるためには不
充分であった。本発明はこの点に鑑みてなされたもので
あり、耐熱性及び耐湿性の良好な封止用エポキシ樹脂組
成物を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
封止用エポキシ樹脂組成物は、下記の(A)と(B)と
(C)と(D)と(E)とを成分とし、(E)を(A)
に対して0.1〜20重量%含むことを特徴とするもの
である。
【0005】(A)エポキシ樹脂。 (B)硬化剤。
【0006】(C)無機充填材。 (D)硬化促進剤。
【0007】(E)一般式化1で表される芳香族テトラ
カルボン酸成分1モルに対して、0.45〜0.80モ
ルのジアミノポリシロキサンと、0.20〜0.55モ
ルの芳香族ジアミンからなるジアミン成分との和が1モ
ルとなる配合で重合及びポリイミド化することにより得
られるポリイミドシロキサン。
【0008】本発明の請求項2記載の封止用エポキシ樹
脂組成物の製造方法は、下記の(E)を生成した後に、
(A)と(B)と(C)と(D)と(A)に対して0.
1〜20重量%の(E)とを混合することを特徴とする
ものである。
【0009】(A)エポキシ樹脂。 (B)硬化剤。
【0010】(C)無機充填材。 (D)硬化促進剤。
【0011】(E)一般式化1で表される芳香族テトラ
カルボン酸成分1モルに対して、0.45〜0.80モ
ルのジアミノポリシロキサンと、0.20〜0.55モ
ルの芳香族ジアミンからなるジアミン成分との和が1モ
ルとなる配合で重合及びポリイミド化することにより得
られるポリイミドシロキサン。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一の実施形態である封止用エポキシ樹脂組成物
は、下記の(A)と(B)と(C)と(D)と(E)と
を成分とし、(E)を(A)に対して0.1〜20重量
%含むものである。
【0013】(A)エポキシ樹脂。 (B)硬化剤。
【0014】(C)無機充填材。 (D)硬化促進剤。
【0015】(E)一般式化1で表される芳香族テトラ
カルボン酸成分1モルに対して、0.45〜0.80モ
ルのジアミノポリシロキサンと、0.20〜0.55モ
ルの芳香族ジアミンからなるジアミン成分との和が1モ
ルとなる配合で重合及びポリイミド化することにより得
られるポリイミドシロキサン。
【0016】(A)の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、ビフェニル
系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらは、単独あるいは二種以上併用して使用される。
【0017】前記エポキシ樹脂の種類及び配合比は、特
に限定しないが、硬化物のガラス転移温度及び、耐湿性
が良好な点から主としてノボラック系エポキシ樹脂、ビ
フェニル系エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【0018】(B)の硬化剤としては、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、単独あるいは二種以上併用して使用され
る。前記硬化剤の種類は限定はしないが、硬化物の耐湿
性が良好な点から主としてフェノールノボラック樹脂な
どのフェノール樹脂を用いることが好ましい。また、前
記硬化剤の配合比は、特に制限がなく、適宜選定すれば
よい。
【0019】(C)の無機充填材としては、例えばシリ
カ、窒化珪素、アルミナ等が挙げられる。これらは、単
独あるいは二種以上併用して使用される。前記無機充填
材の種類及び配合比は限定されない。
【0020】(D)の硬化促進剤としては、イミダゾー
ル類、三級アミン、有機ホスフィン類などが挙げられ
る。これらは、前記エポキシ樹脂と前記硬化剤との組み
合わせに応じて適宜選定される。
【0021】(E)のポリイミドシロキサンは、一般式
化1で表される芳香族テトラカルボン酸成分1モルに対
して、一般式化2で表される0.45〜0.80モルの
ジアミノポリシロキサンと、0.20〜0.55モルの
芳香族ジアミンからなるジアミン成分との和が1モルと
なる配合で重合及びポリイミド化することにより得られ
る。
【0022】
【化2】
【0023】一般式化1で表されるXは、直結、炭素数
1〜10の炭化水素、6フッ化イソプロピリデン基、カ
ルボニル基、チオ基、スルホニル基又はエーテル基のい
ずれかである。
【0024】一般式化2で表されるジアミノポリシロキ
サンは、R、R1、R2、R3及びR4で示される官能
基を備えている。Rは、2価の炭化水素基であり、R
1、R2、R3及びR4は低級アルキル基又はフェニル
基であり、平均重合度nは3〜20である。
【0025】本実施形態においては、必要に応じてシラ
ン化合物等の表面処理剤、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属
塩、エステル系ワックス等の離型剤、有機シリコーン等
の改質剤、カーボンブラック及び金属酸化物等の着色剤
等を添加することができる。
【0026】上記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。これにより、耐熱性及び
耐湿性の良好な封止用エポキシ樹脂組成物を提供するこ
とができる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げる。
【0028】実施例1 まず、ポリイミドシロキサンを生成する。即ち、ガラス
製のフラスコに一般式化1においてXが直結であるテト
ラカルボン酸二無水物を0.20モル、一般式化2にお
いてRが(CH2 3 、R1 〜R4 がCH3 、平均重合
度nが5であるα,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポ
リジメチルシロキサンを0.09モル、ジアミノジフェ
ニルメタンを0.11モルを配合し窒素雰囲気下におい
て60°Cで3時間反応させ、更に200°Cで3時間
反応させた。
【0029】次いで、反応液を室温まで下げた後に10
リットルの水中に添加してホモミキサーを使用して析出
させたポリマーを濾過して単離する。次いで、単離した
ポリマーを洗浄した後に熱風乾燥させてポリイミドシロ
キサン粉末を約200g生成した。
【0030】得られたポリイミドシロキサン粉末0.1
gに対してビフェニル系エポキシ樹脂(油化シェル株式
会社製のYX4000H(エポキシ当量195))を7
0g、ナフタレン型エポキシ樹脂(大日本インキ株式会
社製のEXA4750(エポキシ当量182))を30
g、硬化剤としてのフェノールノボラック樹脂(三井東
圧化学株式会社製のOH当量180のもの)を90g、
無機充填材としてシリカ粉末を800g、硬化促進剤と
して2−エチルイミダゾールを2g、表面処理剤として
γ−アミノプロピルトリエトキシシランを8g、改質剤
としてシリコーンオイルを2g、離型剤として天然カル
ナバを3g、着色剤としてカーボンブラックを6g配合
し、ミキサーで均一に混合した。その後、ニーダーで混
練し、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
【0031】実施例2 得られたポリイミドシロキサン粉末20gに対してビフ
ェニル系エポキシ樹脂(油化シェル株式会社製のYX4
000H(エポキシ当量195))を70g、ナフタレ
ン型エポキシ樹脂(大日本インキ株式会社製のEXA4
750(エポキシ当量182))を30g、硬化剤とし
てのフェノールノボラック樹脂(三井東圧化学株式会社
製のOH当量180のもの)を90g、無機充填材とし
てシリカ粉末を800g、硬化促進剤として2−エチル
イミダゾールを2g、表面処理剤としてγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランを8g、改質剤としてシリコー
ンオイルを2g、離型剤として天然カルナバを3g、着
色剤としてカーボンブラックを6g配合した。その他の
条件は実施例1と同一とした。
【0032】実施例3 一般式化1においてXが直結であるテトラカルボン酸二
無水物の代わりに、一般式化1においてXがOであるテ
トラカルボン酸二無水物を使用してポリイミドシロキサ
ンを生成した。その他の条件は実施例1と同一とした。
【0033】実施例4 α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロ
キサンの代わりに、1,3−ビス(3−アミノプロピ
ル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンを使
用してポリイミドシロキサンを生成した。その他の条件
は実施例1と同一とした。
【0034】実施例5 ジアミノジフェニルメタンの代わりにジアノジフェニル
エーテルを使用してポリイミドシロキサンを生成した。
その他の条件は実施例1と同一とした。
【0035】比較例1 得られたポリイミドシロキサン粉末0.08gに対して
ビフェニル系エポキシ樹脂(油化シェル株式会社製のY
X4000H(エポキシ当量195))を70g、ナフ
タレン型エポキシ樹脂(大日本インキ株式会社製のEX
A4750(エポキシ当量182))を30g、硬化剤
としてのフェノールノボラック樹脂(三井東圧化学株式
会社製のOH当量180のもの)を90g、無機充填材
としてシリカ粉末を800g、硬化促進剤として2−エ
チルイミダゾールを2g、表面処理剤としてγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランを8g、改質剤としてシリ
コーンオイルを2g、離型剤として天然カルナバを3
g、着色剤としてカーボンブラックを6g配合した。そ
の他の条件は実施例1と同一とした。
【0036】比較例2 得られたポリイミドシロキサン粉末24gに対してビフ
ェニル系エポキシ樹脂(油化シェル株式会社製のYX4
000H(エポキシ当量195))を70g、ナフタレ
ン型エポキシ樹脂(大日本インキ株式会社製のEXA4
750(エポキシ当量182))を30g、硬化剤とし
てのフェノールノボラック樹脂(三井東圧化学株式会社
製のOH当量180のもの)を90g、無機充填材とし
てシリカ粉末を800g、硬化促進剤として2−エチル
イミダゾールを2g、表面処理剤としてγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランを8g、改質剤としてシリコー
ンオイルを2g、離型剤として天然カルナバを3g、着
色剤としてカーボンブラックを6g配合した。その他の
条件は実施例1と同一とした。
【0037】比較例3 ポリイミドシロキサン粉末24gを加えずに、ビフェニ
ル系エポキシ樹脂(油化シェル株式会社製のYX400
0H(エポキシ当量195))を70g、ナフタレン型
エポキシ樹脂(大日本インキ株式会社製のEXA475
0(エポキシ当量182))を30g、硬化剤としての
フェノールノボラック樹脂(三井東圧化学株式会社製の
OH当量180のもの)を90g、無機充填材としてシ
リカ粉末を800g、硬化促進剤として2−エチルイミ
ダゾールを2g、表面処理剤としてγ−アミノプロピル
トリエトキシシランを8g、改質剤としてシリコーンオ
イルを2g、離型剤として天然カルナバを3g、着色剤
としてカーボンブラックを6g配合した。その他の条件
は実施例1と同一とした。
【0038】本発明の効果を比較するために、実施例1
乃至5及び比較例1乃至3により得られた封止用エポキ
シ樹脂組成物について、半田クラック試験と半田耐湿性
試験を行い、その結果を表1に示す。
【0039】
【表1】
【0040】半田クラック試験の方法は、サイズ5mm×
5mm程度の成形品を温度85°C、湿度85%の雰囲気
中で96時間処理後、260°Cの半田槽に10秒間浸
漬後、顕微鏡でクラックを観察するものである。表1中
の○は、クラックが全くない状態であり、×は、クラッ
クが多数発生した状態である。
【0041】半田耐湿性試験の方法は、サイズ5mm×5
mm程度の成形品を温度85°C、湿度85%の雰囲気中
で96時間処理後、260°Cの半田槽に10秒間浸漬
後、温度125°C、湿度100%の雰囲気中でプレッ
シャークッカーテストを行い、回路のオープン不良を測
定するものである。表1中の○は、オープン不良が発生
しない状態であり、×は、オープン不良が発生した状態
である。
【0042】表1に示されるように、実施例1乃至5
は、比較例1乃至6に比べ半田クラック試験及び半田耐
湿性試験の結果が良好である。即ち、耐熱性及び耐湿性
が良好である。
【0043】
【発明の効果】本発明の請求項1記載の封止用エポキシ
樹脂組成物は、エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填材と硬
化促進剤とエポキシ樹脂に対して0.1〜20重量%の
ポリイミドシロキサンを成分とすることにより、耐熱性
及び耐湿性が良好な封止用エポキシ樹脂組成物を提供す
ることができる。
【0044】本発明の請求項2記載の封止用エポキシ樹
脂組成物の製造方法は、ポリイミドシロキサンを生成し
た後に、エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填材と硬化促進
剤とエポキシ樹脂に対して0.1〜20重量%のポリイ
ミドシロキサンとを混合することにより、耐熱性及び耐
湿性が良好な封止用エポキシ樹脂組成物を提供すること
ができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の(A)と(B)と(C)と(D)
    と(E)とを成分とし、(E)を(A)に対して0.1
    〜20重量%含むことを特徴とする封止用エポキシ樹脂
    組成物。 (A)エポキシ樹脂。 (B)硬化剤。 (C)無機充填材。 (D)硬化促進剤。 (E)一般式化1で表される芳香族テトラカルボン酸成
    分1モルに対して、0.45〜0.80モルのジアミノ
    ポリシロキサンと、0.20〜0.55モルの芳香族ジ
    アミンからなるジアミン成分との和が1モルとなる配合
    で重合及びポリイミド化することにより得られるポリイ
    ミドシロキサン。 【化1】
  2. 【請求項2】 下記の(E)を生成した後に、(A)と
    (B)と(C)と(D)と(A)に対して0.1〜20
    重量%の(E)とを混合することを特徴とする封止用エ
    ポキシ樹脂組成物の製造方法。 (A)エポキシ樹脂。 (B)硬化剤。 (C)無機充填材。 (D)硬化促進剤。 (E)一般式化1で表される芳香族テトラカルボン酸成
    分1モルに対して、0.45〜0.80モルのジアミノ
    ポリシロキサンと、0.20〜0.55モルの芳香族ジ
    アミンからなるジアミン成分との和が1モルとなる配合
    で重合及びポリイミド化することにより得られるポリイ
    ミドシロキサン。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155405A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd アンダーフィル用エポキシ樹脂組成物とそれを用いた半導体装置
JP2020026464A (ja) * 2018-08-10 2020-02-20 信越化学工業株式会社 半導体封止用熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置

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