JPH10298407A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH10298407A JPH10298407A JP10578297A JP10578297A JPH10298407A JP H10298407 A JPH10298407 A JP H10298407A JP 10578297 A JP10578297 A JP 10578297A JP 10578297 A JP10578297 A JP 10578297A JP H10298407 A JPH10298407 A JP H10298407A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低誘電率の特性を有する半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、及び耐圧強度５０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、且
つ真比重０．２５〜１．５の無機系中空フィラーからな
ることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
シ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、及び耐圧強度５０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、且
つ真比重０．２５〜１．５の無機系中空フィラーからな
ることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低誘電率の特性を
有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。
有する半導体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】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特
に集積回路では耐熱性、耐湿性に優れたオルソクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤、及び充填材として溶融シリカ、結晶シ
リカ等の無機充填材を配合したエポキシ樹脂組成物（以
下、樹脂組成物という）が用いられている。ところが近
年、集積回路の高集積化に伴い回路のファインピッチ化
が急速に進み、特に高速システムデバイス用途では、隣
接配線のノイズを押さえるため、樹脂組成物の硬化物は
低誘電率であることが必要とされ、又、高速システムの
指標であるパルス伝搬速度Ｖは、 Ｖ＝Ｃ／εr 1/2 （Ｃ：配線容量、εr：誘電率） の関係にあるため、低誘電率であることは信号速度が速
くなることと同一である。通常の樹脂組成物の硬化物の
誘電率は、４．０〜４．６であり、高速システムデバイ
ス用途に対しては誘電率が高く、より低い誘電率が得ら
れる樹脂組成物が要求されている。
回路等の電子部品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特
に集積回路では耐熱性、耐湿性に優れたオルソクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤、及び充填材として溶融シリカ、結晶シ
リカ等の無機充填材を配合したエポキシ樹脂組成物（以
下、樹脂組成物という）が用いられている。ところが近
年、集積回路の高集積化に伴い回路のファインピッチ化
が急速に進み、特に高速システムデバイス用途では、隣
接配線のノイズを押さえるため、樹脂組成物の硬化物は
低誘電率であることが必要とされ、又、高速システムの
指標であるパルス伝搬速度Ｖは、 Ｖ＝Ｃ／εr 1/2 （Ｃ：配線容量、εr：誘電率） の関係にあるため、低誘電率であることは信号速度が速
くなることと同一である。通常の樹脂組成物の硬化物の
誘電率は、４．０〜４．６であり、高速システムデバイ
ス用途に対しては誘電率が高く、より低い誘電率が得ら
れる樹脂組成物が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題に対して、内部が中空である無機系中空フィラーを充
填材として用いることにより、低誘電率の特性が得られ
る半導体封止用樹脂組成物を提供するものである。
題に対して、内部が中空である無機系中空フィラーを充
填材として用いることにより、低誘電率の特性が得られ
る半導体封止用樹脂組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）硬化促進
剤、及び（Ｄ）耐圧強度５０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、且つ
真比重０．２５〜１．５の無機系中空フィラーを含有す
ることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物であり、本
発明はこの無機系中空フィラーを用いることにより、低
誘電率を実現し、更に誘電率の調整も可能としたもので
ある。
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）硬化促進
剤、及び（Ｄ）耐圧強度５０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、且つ
真比重０．２５〜１．５の無機系中空フィラーを含有す
ることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物であり、本
発明はこの無機系中空フィラーを用いることにより、低
誘電率を実現し、更に誘電率の調整も可能としたもので
ある。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂は、
エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、及びポリマ
ー全般を指し、例えば、ビフェニル型エポキシ化合物、
ビスフェノール型エポキシ化合物、スチルベン型エポキ
シ化合物、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタ
ン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン
型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは単独もしくは混合して用いてもよい。
エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、及びポリマ
ー全般を指し、例えば、ビフェニル型エポキシ化合物、
ビスフェノール型エポキシ化合物、スチルベン型エポキ
シ化合物、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタ
ン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン
型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは単独もしくは混合して用いてもよい。
【０００６】本発明に用いるフェノール樹脂硬化剤は、
フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、及
びポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエ
ン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テ
ルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹
脂等が挙げられ、特にフェノールノボラック樹脂、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノールアラ
ルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂が好ましく、
これらは単独もしくは混合して用いてもよい。又、これ
らのフェノール樹脂硬化剤の配合量としては、エポキシ
樹脂のエポキシ基数とフェノール樹脂硬化剤のフェノー
ル性水酸基数を合わせる様に配合することが望ましい。
フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、及
びポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエ
ン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テ
ルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹
脂等が挙げられ、特にフェノールノボラック樹脂、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノールアラ
ルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂が好ましく、
これらは単独もしくは混合して用いてもよい。又、これ
らのフェノール樹脂硬化剤の配合量としては、エポキシ
樹脂のエポキシ基数とフェノール樹脂硬化剤のフェノー
ル性水酸基数を合わせる様に配合することが望ましい。
【０００７】本発明に用いる硬化促進剤は、エポキシ基
とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるもので
あれば良く、一般に封止材料に使用されているものを広
く使用することが出来る。例えば、１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホス
フィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニル
ボレート、トリス−２，６−ジメトキシフェニルホスフ
ィン、２−メチルイミダゾール等が挙げられ、これらは
単独もしくは混合して用いてもよい。形状としては、特
に微粉末状のものが望ましい。
とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるもので
あれば良く、一般に封止材料に使用されているものを広
く使用することが出来る。例えば、１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホス
フィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニル
ボレート、トリス−２，６−ジメトキシフェニルホスフ
ィン、２−メチルイミダゾール等が挙げられ、これらは
単独もしくは混合して用いてもよい。形状としては、特
に微粉末状のものが望ましい。
【０００８】本発明で用いる中空フィラー（以下、中空
フィラーという）としては、例えば、シリカバルーン、
発泡ガラス、シラスバルーン、シリコーンの焼成品及び
溶射品等のものが種々のメーカーより市販されており、
市場より容易に入手できる。これらは単独でも混合して
用いてもよい。これらの内部は中空で、気体を含んでお
り、このため誘電率が低くなる。中空フィラーの形状と
しては、特に限定はしないが、球状のものが好ましい。
中空フィラーの耐圧強度及び真比重は、通常高いほど好
ましいが、外殻の厚みが増すと、単位体積あたりに占め
る外殻の割合が多くなり、樹脂組成物の硬化物誘電率が
高くなってしまう。又、耐圧強度及び真比重が低過ぎて
も、樹脂組成物の製造途中で中空フィラーが破壊される
可能性がある。従って、必要とする誘電率に合わせ、選
択すればよい。本発明に用いる中空フィラーの耐圧強度
は、５０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、好ましくは２００〜８０
０ｋｇｆ／ｃｍ2で、真比重は０．２５〜１．５、好ま
しくは０．３５〜０．７である。耐圧強度が５０ｋｇｆ
／ｃｍ2未満、且つ真比重が０．２５未満だと、樹脂組
成物が最終硬化物となった時点で中空フィラーはほぼ全
量破壊され、誘電率を低下させる効果がなくなるので好
ましくない。又、真比重が１．５を越えると、誘電率を
低下させる効果がなくなるので好ましくない。又、本発
明の中空フィラーは、流動性を低下させない範囲で、通
常封止用の樹脂組成物に用いられているシリカ等の他の
充填材と併用してもかまわない。この中空フィラーは、
他の成分との接着力を向上させるためシランカップリン
グ剤で表面処理されたものがより好ましい。又、中空フ
ィラーの配合量は、樹脂組成物に必要とされる流動性と
誘電率により、調節すればよい。本発明の中空フィラー
の耐圧強度の測定方法（窒素法）は次の通りである。 １．中空フィラーＡを秤量する。 ２．真比重、耐圧強度が既知の中空フィラーＢを秤量す
る。 ３．Ａ、Ｂを均一に混ぜ合わせる。 ４．ＡとＢの混合物の初期真比重をベックマンの空気比
較式比重計を用いてＡＳＴＭ Ｄ２８４０に準拠して測
定する。 ５．ＡとＢの混合物を加圧容器にセットし、窒素ガス雰
囲気で加圧する。 ６．加圧後のＡとＢの混合物の真比重が、Ｂの真比重に
対して±０．０２になったときの圧力をＡの耐圧強度と
する。 本発明の中空フィラーの真比重は、ベックマンの空気比
較式比重計を用いてＡＳＴＭ Ｄ２８４０に準拠して測
定する。
フィラーという）としては、例えば、シリカバルーン、
発泡ガラス、シラスバルーン、シリコーンの焼成品及び
溶射品等のものが種々のメーカーより市販されており、
市場より容易に入手できる。これらは単独でも混合して
用いてもよい。これらの内部は中空で、気体を含んでお
り、このため誘電率が低くなる。中空フィラーの形状と
しては、特に限定はしないが、球状のものが好ましい。
中空フィラーの耐圧強度及び真比重は、通常高いほど好
ましいが、外殻の厚みが増すと、単位体積あたりに占め
る外殻の割合が多くなり、樹脂組成物の硬化物誘電率が
高くなってしまう。又、耐圧強度及び真比重が低過ぎて
も、樹脂組成物の製造途中で中空フィラーが破壊される
可能性がある。従って、必要とする誘電率に合わせ、選
択すればよい。本発明に用いる中空フィラーの耐圧強度
は、５０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、好ましくは２００〜８０
０ｋｇｆ／ｃｍ2で、真比重は０．２５〜１．５、好ま
しくは０．３５〜０．７である。耐圧強度が５０ｋｇｆ
／ｃｍ2未満、且つ真比重が０．２５未満だと、樹脂組
成物が最終硬化物となった時点で中空フィラーはほぼ全
量破壊され、誘電率を低下させる効果がなくなるので好
ましくない。又、真比重が１．５を越えると、誘電率を
低下させる効果がなくなるので好ましくない。又、本発
明の中空フィラーは、流動性を低下させない範囲で、通
常封止用の樹脂組成物に用いられているシリカ等の他の
充填材と併用してもかまわない。この中空フィラーは、
他の成分との接着力を向上させるためシランカップリン
グ剤で表面処理されたものがより好ましい。又、中空フ
ィラーの配合量は、樹脂組成物に必要とされる流動性と
誘電率により、調節すればよい。本発明の中空フィラー
の耐圧強度の測定方法（窒素法）は次の通りである。 １．中空フィラーＡを秤量する。 ２．真比重、耐圧強度が既知の中空フィラーＢを秤量す
る。 ３．Ａ、Ｂを均一に混ぜ合わせる。 ４．ＡとＢの混合物の初期真比重をベックマンの空気比
較式比重計を用いてＡＳＴＭ Ｄ２８４０に準拠して測
定する。 ５．ＡとＢの混合物を加圧容器にセットし、窒素ガス雰
囲気で加圧する。 ６．加圧後のＡとＢの混合物の真比重が、Ｂの真比重に
対して±０．０２になったときの圧力をＡの耐圧強度と
する。 本発明の中空フィラーの真比重は、ベックマンの空気比
較式比重計を用いてＡＳＴＭ Ｄ２８４０に準拠して測
定する。
【０００９】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成
分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じてシラン
カップリング剤、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモ
ン、ヘキサブロムベンゼン等の難燃剤、シリコーンオイ
ル、ゴム等の低応力添加剤、カーボンブラック等の着色
剤、カルナバワックス等の離型剤等の種々の添加剤を適
宜配合しても差し支えない。又、本発明の樹脂組成物
は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、及びその他の添加剤をミキサ
ー等を用いて十分に均一に混合した後、更に熱ロール、
ニーダー、又は二軸混練機等で混練して冷却後粉砕し、
得られる。
分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じてシラン
カップリング剤、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモ
ン、ヘキサブロムベンゼン等の難燃剤、シリコーンオイ
ル、ゴム等の低応力添加剤、カーボンブラック等の着色
剤、カルナバワックス等の離型剤等の種々の添加剤を適
宜配合しても差し支えない。又、本発明の樹脂組成物
は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、及びその他の添加剤をミキサ
ー等を用いて十分に均一に混合した後、更に熱ロール、
ニーダー、又は二軸混練機等で混練して冷却後粉砕し、
得られる。
【００１０】
【実施例】本発明を実施例で具体的に説明する。 実施例１ 下記組成物 ビフェニル型エポキシ化合物（Ｅ−１）（油化シェルエポキシ（株）・製 Ｙ Ｘ−４０００Ｈ、融点１０８℃、エポキシ当量１９５） ５．３重量部 フェノールノボラック樹脂（Ｐ−１）（軟化点９６℃、水酸基当量１０６） ３．３重量部 １，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという ） ０．２重量部 中空フィラー（住友スリーエム（株）・製、発泡ガラス、耐圧強度７００ｋｇ ｆ／ｃｍ2、真比重０．６） ２４．０重量部 シランカップリング剤 １．０重量部 シリコーンオイル １．５重量部 カーボンブラック ０．３重量部 カルナバワックス ０．５重量部 をミキサーで常温混合し、７０〜１１０℃でロールを用
いて混練し、冷却後粉砕した後、ブレンダーで混合して
樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を以下の方法で
評価した。結果を表１に示す。
いて混練し、冷却後粉砕した後、ブレンダーで混合して
樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を以下の方法で
評価した。結果を表１に示す。
【００１１】評価方法 流動性：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準拠して、温度１７５
℃、注入時間１５秒、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2、硬化
時間１２０秒でスパイラルフローを測定した。 誘電率：ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して、成形温度１
７５℃、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2、硬化時間１２０秒
で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍのテストピースを成形し、
誘電率を測定した。
℃、注入時間１５秒、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2、硬化
時間１２０秒でスパイラルフローを測定した。 誘電率：ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して、成形温度１
７５℃、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2、硬化時間１２０秒
で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍのテストピースを成形し、
誘電率を測定した。
【００１２】実施例２〜５ 表１に示す配合で実施例１と同様にして樹脂組成物を
得、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示
す。
得、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示
す。
【００１３】比較例１〜５ 表２に示す配合で実施例１と同様にして樹脂組成物を
得、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示
す。
得、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示
す。
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は
低誘電率の特性を有しており、高速システムデバイス用
として最適である。
低誘電率の特性を有しており、高速システムデバイス用
として最適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、及び（Ｄ）耐圧強度５
０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、且つ真比重０．２５〜１．５の
無機系中空フィラーからなることを特徴とする半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10578297A JPH10298407A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10578297A JPH10298407A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298407A true JPH10298407A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14416725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10578297A Pending JPH10298407A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10298407A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1142952A1 (en) * | 2000-04-06 | 2001-10-10 | Nitto Denko Corporation | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor and semiconductor device using the same |
| JP2006057015A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Kyocera Chemical Corp | 封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
| JP2015053341A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 信越化学工業株式会社 | 封止材積層複合体、封止後半導体素子搭載基板又は封止後半導体素子形成ウエハ、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
| WO2019044133A1 (ja) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | 京セラ株式会社 | ＳｉＣ及びＧａＮ素子封止用成形材料組成物、電子部品装置 |
| US10543661B2 (en) | 2015-09-11 | 2020-01-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Metal foil with resin, and metal-clad laminate and circuit board using same |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10578297A patent/JPH10298407A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1142952A1 (en) * | 2000-04-06 | 2001-10-10 | Nitto Denko Corporation | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor and semiconductor device using the same |
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| JP2015053341A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 信越化学工業株式会社 | 封止材積層複合体、封止後半導体素子搭載基板又は封止後半導体素子形成ウエハ、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
| US10543661B2 (en) | 2015-09-11 | 2020-01-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Metal foil with resin, and metal-clad laminate and circuit board using same |
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| CN110603294A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-12-20 | 京瓷株式会社 | SiC和GaN元件密封用成型材料组合物、电子部件装置 |
| CN110603294B (zh) * | 2017-08-28 | 2022-07-22 | 京瓷株式会社 | SiC和GaN元件密封用成型材料组合物、电子部件装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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