JPH1095899A - 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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- JPH1095899A JPH1095899A JP27406696A JP27406696A JPH1095899A JP H1095899 A JPH1095899 A JP H1095899A JP 27406696 A JP27406696 A JP 27406696A JP 27406696 A JP27406696 A JP 27406696A JP H1095899 A JPH1095899 A JP H1095899A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 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、下記一般式
（Ａ）で示されるシリコーン化合物の１種もしくは２種
以上の混合物又は式（Ａ）のシリコーン化合物の１種も
しくは２種以上と下記一般式（ａ）で示されるシラン化
合物の１種もしくは２種以上との混合物から選ばれる添
加剤を該添加剤中に含まれる炭素数１〜５のアルコキシ
基と水酸基とのモル比が０〜３となるように配合したこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化１】 【効果】 本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記特定の
添加剤を配合したことにより、成形時のボイド、金線流
れ、パッドシフトを防ぐことができ、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る。
を主成分とするエポキシ樹脂組成物に、下記一般式
（Ａ）で示されるシリコーン化合物の１種もしくは２種
以上の混合物又は式（Ａ）のシリコーン化合物の１種も
しくは２種以上と下記一般式（ａ）で示されるシラン化
合物の１種もしくは２種以上との混合物から選ばれる添
加剤を該添加剤中に含まれる炭素数１〜５のアルコキシ
基と水酸基とのモル比が０〜３となるように配合したこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化１】 【効果】 本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記特定の
添加剤を配合したことにより、成形時のボイド、金線流
れ、パッドシフトを防ぐことができ、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る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、及び該組成物の硬化物で封止し
た半導体装置に関する。
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、及び該組成物の硬化物で封止し
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
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。更にチップの大型化に対応してパッケ
ージの多ピン化、大型化の傾向も進んでいる。
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
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。更にチップの大型化に対応してパッケ
ージの多ピン化、大型化の傾向も進んでいる。
【０００４】しかしながら、半導体パッケージが薄型化
及び多ピン化すると、封止材で半導体部品を成形する
際、パッケージの薄型部へ封止材がうまく入っていかず
に未充填を起こしたり、大型パッケージでは金線を流し
たり、パッドのシフトが発生したり、また外部、内部ボ
イドが発生するなどの問題が発生している。また、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われる場合がある。
及び多ピン化すると、封止材で半導体部品を成形する
際、パッケージの薄型部へ封止材がうまく入っていかず
に未充填を起こしたり、大型パッケージでは金線を流し
たり、パッドのシフトが発生したり、また外部、内部ボ
イドが発生するなどの問題が発生している。また、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われる場合がある。
【０００５】このような問題を解決する目的で、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
水性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
得られている。
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
水性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
得られている。
【０００６】特にビフェニル型のエポキシ樹脂は溶融粘
度が低いため、フィラーの高充填化が可能であり、表面
実装用として広く用いられている。しかしながら、ビフ
ェニル型のエポキシ樹脂は、樹脂自体の粘度が低く、ま
た結晶性のポリマーであるため、成形時にボイドが発生
し易いという問題を有している。
度が低いため、フィラーの高充填化が可能であり、表面
実装用として広く用いられている。しかしながら、ビフ
ェニル型のエポキシ樹脂は、樹脂自体の粘度が低く、ま
た結晶性のポリマーであるため、成形時にボイドが発生
し易いという問題を有している。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、半導体部品の成形時に発生するボイド、金線流れ、
パッドシフトの発生が少なく、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
び該組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する
ことを目的とする。
で、半導体部品の成形時に発生するボイド、金線流れ、
パッドシフトの発生が少なく、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
び該組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】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、封止材の配合組成とし
て、下記一般式（Ａ）で示されるシリコーン化合物の１
種もしくは２種以上の混合物又は式（Ａ）のシリコーン
化合物の１種もしくは２種以上と下記一般式（ａ）で示
されるシラン化合物の１種もしくは２種以上との混合物
から選ばれる添加剤を該添加剤中に含まれる炭素数１〜
５のアルコキシ基と水酸基とのモル比が０〜３となるよ
うに配合することにより、ボイド、金線流れ、パッドシ
フトの発生が少なく、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、かつ耐熱衝撃性に優れる硬化
物を与えることができること、この場合、下記一般式
（Ｂ）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂を使用して
もボイドの発生を確実に抑制し得ることを知見し、本発
明をなすに至ったものである。
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、封止材の配合組成とし
て、下記一般式（Ａ）で示されるシリコーン化合物の１
種もしくは２種以上の混合物又は式（Ａ）のシリコーン
化合物の１種もしくは２種以上と下記一般式（ａ）で示
されるシラン化合物の１種もしくは２種以上との混合物
から選ばれる添加剤を該添加剤中に含まれる炭素数１〜
５のアルコキシ基と水酸基とのモル比が０〜３となるよ
うに配合することにより、ボイド、金線流れ、パッドシ
フトの発生が少なく、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、かつ耐熱衝撃性に優れる硬化
物を与えることができること、この場合、下記一般式
（Ｂ）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂を使用して
もボイドの発生を確実に抑制し得ることを知見し、本発
明をなすに至ったものである。
【０００９】
【化３】 （式中、Ｒ1，Ｒ2はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜５
のアルキル基であり、Ｒ1とＲ2 は互いに同一でも異なっ
ていてもよい。Ｒ3，Ｒ4は互いに同一又は異種の一価炭
化水素基である。ｎは１〜１０の整数である。）
のアルキル基であり、Ｒ1とＲ2 は互いに同一でも異なっ
ていてもよい。Ｒ3，Ｒ4は互いに同一又は異種の一価炭
化水素基である。ｎは１〜１０の整数である。）
【００１０】
【化４】 （式中、Ｒ5は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基
であり、ｍは１又は２である。）
であり、ｍは１又は２である。）
【００１１】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、上記添加剤をその中に含まれる炭素数１〜５のアル
コキシ基と水酸基とのモル比が０〜３となるように配合
したことを特徴とするエポキシ樹脂組成物、特にエポキ
シ樹脂が上記一般式（Ｂ）の化合物であるエポキシ樹脂
組成物、及びこれら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、上記添加剤をその中に含まれる炭素数１〜５のアル
コキシ基と水酸基とのモル比が０〜３となるように配合
したことを特徴とするエポキシ樹脂組成物、特にエポキ
シ樹脂が上記一般式（Ｂ）の化合物であるエポキシ樹脂
組成物、及びこれら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。
【００１２】以下、本発明を更に詳述すると、本発明の
エポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂としては、
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。
エポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂としては、
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。
【００１３】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、クレゾ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を単独で使用しても、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、クレゾ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を単独で使用しても、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。
【００１４】特に、下記一般式（Ｂ）で示されるビフェ
ニル型エポキシ樹脂が有効に用いられる。
ニル型エポキシ樹脂が有効に用いられる。
【００１５】
【化５】 （式中、Ｒ5は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基
であり、ｍは１又は２である。）
であり、ｍは１又は２である。）
【００１６】また、上記エポキシ樹脂の硬化剤として
は、フェノール化合物、アミン化合物、酸無水物など従
来からエポキシ樹脂の硬化剤として使用されるもの全般
が適用され、特に制限されないが、これらのうちでフェ
ノール樹脂が好ましい。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、フェノール化合物、アミン化合物、酸無水物など従
来からエポキシ樹脂の硬化剤として使用されるもの全般
が適用され、特に制限されないが、これらのうちでフェ
ノール樹脂が好ましい。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
ず、エポキシ樹脂を硬化させる有効量であり、その種類
によって相違するが、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に対して硬化剤中
のフェノール性水酸基のモル比を０．５〜１．５、特に
０．８〜１．２の範囲にすることが好適である。
ず、エポキシ樹脂を硬化させる有効量であり、その種類
によって相違するが、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に対して硬化剤中
のフェノール性水酸基のモル比を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
が配合される。これら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ものである。具体的には、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。
が配合される。これら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ものである。具体的には、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。
【００１９】無機質充填剤の平均粒径としては５〜３０
μｍ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の合計１００重量部に対して３０
０〜１，２００部（重量部、以下同じ）、特に６００〜
１，０００部とすることが好ましい。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、１，２
００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。
μｍ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の合計１００重量部に対して３０
０〜１，２００部（重量部、以下同じ）、特に６００〜
１，０００部とすることが好ましい。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、１，２
００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。
【００２０】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、特定の構造のシリコーン化合物又は
該シリコーン化合物と特定構造のシラン化合物の混合物
から選ばれる添加剤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、特定の構造のシリコーン化合物又は
該シリコーン化合物と特定構造のシラン化合物の混合物
から選ばれる添加剤を配合してなるものである。
【００２１】上記シリコーン化合物としては、下記一般
式（Ａ）で示される分子鎖末端がヒドロキシ基及び／又
はアルコキシ基で封止された直鎖状のジオルガノシロキ
サンオリゴマー又はこれらの混合物を使用する。また、
シラン化合物としては下記一般式（ａ）で示されるケイ
素原子に結合したヒドロキシ基及び／又はアルコキシ基
を有するオルガノシラン化合物又はこれらの混合物を使
用する。
式（Ａ）で示される分子鎖末端がヒドロキシ基及び／又
はアルコキシ基で封止された直鎖状のジオルガノシロキ
サンオリゴマー又はこれらの混合物を使用する。また、
シラン化合物としては下記一般式（ａ）で示されるケイ
素原子に結合したヒドロキシ基及び／又はアルコキシ基
を有するオルガノシラン化合物又はこれらの混合物を使
用する。
【００２２】
【化６】 （式中、Ｒ1，Ｒ2はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜５
のアルキル基であり、Ｒ1とＲ2 は互いに同一でも異なっ
ていてもよい。Ｒ3，Ｒ4は互いに同一又は異種の一価炭
化水素基である。ｎは１〜１０の整数である。）
のアルキル基であり、Ｒ1とＲ2 は互いに同一でも異なっ
ていてもよい。Ｒ3，Ｒ4は互いに同一又は異種の一価炭
化水素基である。ｎは１〜１０の整数である。）
【００２３】上記Ｒ1、Ｒ2の炭素数１〜５のアルキル基
としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓ
ｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔ
ｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル
基、ｎｅｏ−ペンチル基などが挙げられる。
としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓ
ｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔ
ｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル
基、ｎｅｏ−ペンチル基などが挙げられる。
【００２４】また、Ｒ3、Ｒ4の一価炭化水素基として
は、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、具
体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル
基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のア
ルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ビニ
ル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケ
ニル基などが挙げられ、これらのうち脂肪族不飽和結合
を有さないものが好ましく、中でもメチル基が好まし
い。
は、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、具
体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル
基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のア
ルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ビニ
ル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケ
ニル基などが挙げられ、これらのうち脂肪族不飽和結合
を有さないものが好ましく、中でもメチル基が好まし
い。
【００２５】なお、ｎは１〜１０、特に２〜６の整数で
ある。
ある。
【００２６】上記式（Ａ）のシリコーン化合物として
は、下記のものを例示することができる（なお、下記式
でＭｅはメチル基を示す。以下、同様）。
は、下記のものを例示することができる（なお、下記式
でＭｅはメチル基を示す。以下、同様）。
【００２７】
【化７】
【００２８】この場合、本発明において、上記添加剤
は、その中に含まれる炭素数が１〜５のアルコキシ基
（ＯＣmＨ2m+1：ｍ＝１〜５）と水酸基（ＯＨ）とのモ
ル比ＯＣmＨ2m+1／ＯＨ＝０〜３、好ましくは０．１〜
２．５、特に０．２〜２であることが必要であり、この
ようなモル比の範囲のシリコーン化合物を使用するか、
又はこのようなモル比の範囲になるように両末端アルコ
キシ基のシリコーン化合物もしくはシラン化合物、両末
端水酸基のシリコーン化合物もしくはシラン化合物、一
方の末端がアルコキシ基で、他方の末端が水酸基である
シリコーン化合物もしくはシラン化合物を組み合わせて
用いることが必要である。上記モル比の範囲外ではシリ
カ界面のウエット効果（ぬれ性）が低く、ボイド、金線
流れ、ダイパッドシフトといった成形性の改善効果が不
十分であるという問題が生じる。
は、その中に含まれる炭素数が１〜５のアルコキシ基
（ＯＣmＨ2m+1：ｍ＝１〜５）と水酸基（ＯＨ）とのモ
ル比ＯＣmＨ2m+1／ＯＨ＝０〜３、好ましくは０．１〜
２．５、特に０．２〜２であることが必要であり、この
ようなモル比の範囲のシリコーン化合物を使用するか、
又はこのようなモル比の範囲になるように両末端アルコ
キシ基のシリコーン化合物もしくはシラン化合物、両末
端水酸基のシリコーン化合物もしくはシラン化合物、一
方の末端がアルコキシ基で、他方の末端が水酸基である
シリコーン化合物もしくはシラン化合物を組み合わせて
用いることが必要である。上記モル比の範囲外ではシリ
カ界面のウエット効果（ぬれ性）が低く、ボイド、金線
流れ、ダイパッドシフトといった成形性の改善効果が不
十分であるという問題が生じる。
【００２９】なお、このようなモル比を満足する添加剤
は、例えばＲ1Ｏ（ＳｉＲ3Ｒ4）ＯＲ2とＨ2Ｏとを０．
２〜３モルの比率で加水分解することにより得ることが
できる。なお、式（Ａ）のシリコーン化合物は上記添加
剤中９５重量％以上、特に９７重量％以上含まれている
ことが好ましい。
は、例えばＲ1Ｏ（ＳｉＲ3Ｒ4）ＯＲ2とＨ2Ｏとを０．
２〜３モルの比率で加水分解することにより得ることが
できる。なお、式（Ａ）のシリコーン化合物は上記添加
剤中９５重量％以上、特に９７重量％以上含まれている
ことが好ましい。
【００３０】上記添加剤の配合量は、本発明のエポキシ
樹脂組成物全体に対して、０．０１〜１重量％である
が、特に０．０５〜０．２重量％の範囲とすることが好
ましい。配合量が０．０１重量％未満では本発明の効果
が発揮されない場合があり、１重量％を超えると硬化性
が甘くなり、成形性に問題が生じると共に、吸湿後の耐
クラック性が低下する場合がある。
樹脂組成物全体に対して、０．０１〜１重量％である
が、特に０．０５〜０．２重量％の範囲とすることが好
ましい。配合量が０．０１重量％未満では本発明の効果
が発揮されない場合があり、１重量％を超えると硬化性
が甘くなり、成形性に問題が生じると共に、吸湿後の耐
クラック性が低下する場合がある。
【００３１】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、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
が得られるない場合がある。
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、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
が得られるない場合がある。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】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の封止に有効であり、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１５
０〜１８５℃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の封止に有効であり、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１５
０〜１８５℃で２〜１６時間行うことが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記特
定の添加剤を配合したことにより、成形時のボイド、金
線流れ、パッドシフトを防ぐことができ、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る。
定の添加剤を配合したことにより、成形時のボイド、金
線流れ、パッドシフトを防ぐことができ、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る。
【００３６】
【実施例】以下、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。
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。
【００３７】〔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７００部、平均粒径
０．５μｍの球状シリカ７０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１．２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７００部、平均粒径
０．５μｍの球状シリカ７０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１．２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。
【００３８】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。 （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。 （ロ）溶融粘度 硬化式フローテスターを用い、１０ｋｇの加圧下、直径
１ｍｍのノズルを用い、温度１７５℃で測定した。 （ハ）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の抗
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。 （ニ）成形性（ボイド、金線流れ、パッドシフト） ９×１０×０．３ｍｍの大きさのシリコンチップを１０
×１５の大きさのダイパッドに張り付け、１４×２０×
２．７ｍｍの大きさの１００ＰＩＮ−ＱＦＰ（１９４ア
ロイ）を得た。更に金線を張り、この半導体部品をエポ
キシ樹脂組成物で温度１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃ
ｍ2、成形スピード１０秒でオートモールド装置を用い
て成形した。成形物の外部ボイドの発生したパッケージ
数、金線流れ、ダイパッドシフトを測定した（ｎ＝２
０）。 （ホ）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。 （ヘ）吸湿後の耐クラック性 ８．０×１０．０×０．３ｍｍの大きさのシリコンチッ
プを１４×２０×１．２ｍｍの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℃、７０ｋｇ／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℃／８５％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、この時のクラックの発生したパッケージ数
を調べた（ｎ＝２０）。
の（イ）〜（ヘ）の諸特性を測定した。 （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。 （ロ）溶融粘度 硬化式フローテスターを用い、１０ｋｇの加圧下、直径
１ｍｍのノズルを用い、温度１７５℃で測定した。 （ハ）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の抗
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。 （ニ）成形性（ボイド、金線流れ、パッドシフト） ９×１０×０．３ｍｍの大きさのシリコンチップを１０
×１５の大きさのダイパッドに張り付け、１４×２０×
２．７ｍｍの大きさの１００ＰＩＮ−ＱＦＰ（１９４ア
ロイ）を得た。更に金線を張り、この半導体部品をエポ
キシ樹脂組成物で温度１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃ
ｍ2、成形スピード１０秒でオートモールド装置を用い
て成形した。成形物の外部ボイドの発生したパッケージ
数、金線流れ、ダイパッドシフトを測定した（ｎ＝２
０）。 （ホ）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。 （ヘ）吸湿後の耐クラック性 ８．０×１０．０×０．３ｍｍの大きさのシリコンチッ
プを１４×２０×１．２ｍｍの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℃、７０ｋｇ／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℃／８５％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、この時のクラックの発生したパッケージ数
を調べた（ｎ＝２０）。
【００３９】
【化８】
【００４０】
【化９】
【００４１】
【化１０】 （Ｒは水素原子及びメチル基であって、ＯＭｅ／ＯＨ＝
１／５であり、ｎは１〜６の混合物である。その屈折率
は１．４０６、２５℃の粘度は３５ｃｓである。また、
ｎ＝１のシラン化合物の含有量は３重量％以下であ
る。）
１／５であり、ｎは１〜６の混合物である。その屈折率
は１．４０６、２５℃の粘度は３５ｃｓである。また、
ｎ＝１のシラン化合物の含有量は３重量％以下であ
る。）
【００４２】
【化１１】
【００４３】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 英一 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 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
Claims (4)
- 【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、下記一般式
（Ａ）で示されるシリコーン化合物の１種もしくは２種
以上の混合物又は式（Ａ）のシリコーン化合物の１種も
しくは２種以上と下記一般式（ａ）で示されるシラン化
合物の１種もしくは２種以上との混合物から選ばれる添
加剤を該添加剤中に含まれる炭素数１〜５のアルコキシ
基と水酸基とのモル比が０〜３となるように配合したこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （式中、Ｒ1，Ｒ2はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜５
のアルキル基であり、Ｒ1とＲ2 は互いに同一でも異なっ
ていてもよい。Ｒ3，Ｒ4は互いに同一又は異種の一価炭
化水素基である。ｎは１〜１０の整数である。） - 【請求項２】 エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｂ）で示
される化合物である請求項１記載のエポキシ樹脂組成
物。 【化２】 （式中、Ｒ5は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基
であり、ｍは１又は２である。） - 【請求項３】 上記添加剤の配合量が、組成物全体の
０．０１〜１重量％である請求項１又は２記載のエポキ
シ樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３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 |
|---|---|---|---|
| JP27406696A JPH1095899A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP27406696A JPH1095899A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1095899A true JPH1095899A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17536503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27406696A Pending JPH1095899A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1095899A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002322343A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2011144386A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-07-28 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2012031431A (ja) * | 2011-11-04 | 2012-02-16 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP27406696A patent/JPH1095899A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002322343A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2011144386A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-07-28 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2012031431A (ja) * | 2011-11-04 | 2012-02-16 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 |
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