JPH1171443A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

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JPH1171443A
JPH1171443A JP9232997A JP23299797A JPH1171443A JP H1171443 A JPH1171443 A JP H1171443A JP 9232997 A JP9232997 A JP 9232997A JP 23299797 A JP23299797 A JP 23299797A JP H1171443 A JPH1171443 A JP H1171443A
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JP
Japan
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resin
epoxy resin
dihydroxy
dihydroxybenzene
resin composition
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JP9232997A
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English (en)
Inventor
Norihisa Hoshika
典久 星加
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 常温保存性、成形性、耐半田ストレス性に優
れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた
半導体装置の提供。 【解決手段】 融点50〜150℃の結晶性エポキシ樹
脂(A)、ジヒドロキシベンゼン、又はジヒドロキシベ
ンゼン及びフェノールとC2〜7のアルキルアルデヒド
を反応してなるジヒドロキシベンゼン・アルキルアルデ
ヒド樹脂(B)を、全樹脂硬化剤中に30〜100重量
%含む樹脂硬化剤、式(1)で示される硬化促進剤
(C)、及び無機充填材を必須成分とし、(A)のエポ
キシ基に対する樹脂硬化剤のフェノール性水酸基との当
量比が0.5〜2であり、(C)の配合量が、(A)と
樹脂硬化剤の合計量100重量部あたり0.4〜20重
量部であり、無機充填材の配合量が(A)と樹脂硬化剤
の合計量100重量部あたり200〜2400重量部で
ある組成物。 (R1はフェニル基、又はナフチル基を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、常温保存性、成形
性、耐半田ストレス性に優れる半導体封止用エポキシ樹
脂組成物及びこれを用いた半導体装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体を機械的、化学的作用から保護す
るために、封止材料として、エポキシ樹脂組成物(以
下、樹脂組成物という)が開発、生産されてきた。この
樹脂組成物に要求される項目は、半導体の種類、封止さ
れるパッケージの種類、使用される環境等によって変化
しつつあるが、最近では半導体装置を基板に実装する際
に樹脂組成物の硬化物にクラックが生じるという問題が
ある。これは実装時の半田浴に直接浸漬される等、高温
に曝されるため、樹脂組成物の硬化物が吸湿していた水
分が膨張した結果、クラックが生じるというものであ
る。このため樹脂組成物の硬化物は低吸湿性であること
が求められており、この要求に対し種々検討した結果、
無機充填材を多く含有させることで耐半田ストレス性は
かなり改善された。この無機充填材の高充填の手法とし
ては、無機充填材の粒度分布や形状の変更、結晶性エポ
キシ樹脂の使用、又は樹脂硬化剤の粘度低減等がある
が、これらの手法を併用する場合が殆どである。ところ
が、樹脂組成物の粘度の低減のためには樹脂成分の分子
量を小さくしており、この結果分子が動き易くなり、反
応の初期段階では架橋反応が速やかに進んでしまう。従
って各成分の混練時に一部の架橋反応が進行し所定の流
動性が発現せず、又、同じ理由から常温でも反応が進行
し易く、樹脂組成物の常温保存性が低下するという欠点
があった。
【0003】耐半田ストレス性に優れる樹脂組成物の開
発のために、樹脂硬化剤としてキシリレン変性フェノー
ル樹脂の使用(特開平4−359013、特開平5−6
7702、特開平8−73561各号公報)等が検討さ
れた。しかしながら、用いられている樹脂硬化剤の分子
量は小さく、反応の初期段階で架橋反応が速やかに進む
のを避けられない。又、これらの公報にはエポキシ樹脂
を硬化させる場合の硬化促進剤として、トリフェニルホ
スフィン、1,8−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネ
ン−5、及び2−エチル−4−メチルイミダゾールが記
載されている。しかし、いずれの硬化促進剤も硬化時の
高温域での硬化促進作用は劣るうえ、低温域でも硬化促
進作用を有するため、常温保存性の点からは問題であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な問
題点に対して、樹脂硬化剤として、ジヒドロキシベンゼ
ン、又はジヒドロキシベンゼン及びフェノールと炭素数
2〜7のアルキルアルデヒドを反応してなるジヒドロキ
シベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂を用いること、及
び潜伏性を有する硬化促進剤を用いることにより、常温
保存性、成形性、耐半田ストレス性に優れた半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)融点5
0〜150℃の結晶性エポキシ樹脂、(B)ジヒドロキ
シベンゼン、又はジヒドロキシベンゼン及びフェノール
と炭素数2〜7のアルキルアルデヒドを反応してなるジ
ヒドロキシベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂を、全樹
脂硬化剤中に30〜100重量%含む樹脂硬化剤、
(C)一般式(1)で示される硬化促進剤、及び(D)
無機充填材を必須成分とし、ジヒドロキシベンゼン・ア
ルキルアルデヒド樹脂の水酸基当量が65〜200g/
eq、軟化点が60〜120℃、及び25℃の溶液粘度
が20〜90μm2/sであり、結晶性エポキシ樹脂
(A)のエポキシ基に対する樹脂硬化剤(B)のフェノ
ール性水酸基との当量比が0.5〜2であり、一般式
(1)の硬化促進剤(C)の配合量が、結晶性エポキシ
樹脂(A)と樹脂硬化剤(B)の合計量100重量部あ
たり0.4〜20重量部であり、無機充填材(D)の配
合量が結晶性エポキシ樹脂(A)と樹脂硬化剤(B)の
合計量100重量部あたり200〜2400重量部であ
ることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物で
る。
【化5】 (式中、R1はフェニル基、又はナフチル基を表す。)
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で用いる結晶性エポキシ樹
脂は、低分子で、平面的な分子構造を有しており、常温
では結晶化している固体であるが、融点以上の温度域で
は急速に融解して低粘度の液状に変化するものである。
結晶性エポキシ樹脂の融点としては、50〜150℃が
好ましく、50℃未満だと、常温で融解しており、作業
性の問題や、これを用いた樹脂組成物の常温保存性の低
下が懸念されるので好ましくない。150℃を越える
と、混練時に充分融解せず、均一分散出来ないので硬化
性及び成形性が低下し、更に不均一な成形品となり、強
度が各部分によって異なるために半導体装置の性能が低
下するので好ましくない。結晶性エポキシ樹脂の融点
は、示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度5℃/
分で昇温したときの結晶融解ピークの頂点の温度を示
す。これらの条件を満たす結晶性エポキシ樹脂として
は、例えば、式(2)のビフェニル型エポキシ樹脂、式
(3)のビスフェノール型エポキシ樹脂、式(4)のス
チルベン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等
が挙げられる。
【化6】 (式中、R2は、水素、ハロゲン、アルキル基の中から
選択される原子又は基を表し、それらは互いに同一であ
っても異なってもよい。)
【0007】
【化7】 (式中、R3は、水素、ハロゲン、アルキル基の中から
選択される原子又は基を表し、それらは互いに同一であ
っても異なってもよい。)
【0008】
【化8】 (式中、R4は、水素、ハロゲン、アルキル基の中から
選択される原子又は基を表し、それらは互いに同一であ
っても異なってもよい。)
【0009】式(2)のビフェニル型エポキシ樹脂の具
体例としては、例えば、4,4'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-
テトラメチルビフェニル、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-
ターシャリブチル-6,6'-ジメチルビフェニル、2,2'-ジ
ヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-6,6'-ジメチル
ビフェニル、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブ
チル-5,5'-ジメチルビフェニル、4,4'-ジヒドロキシ-3,
3',5,5'-テトラ-ターシャリブチルビフェニル(置換位
置の異なる異性体を含む)のグリシジルエーテル化物が
挙げられる。
【0010】式(3)のビスフェノール型エポキシ樹脂
の具体例としては、例えば、4,4'-メチレンビス(2-メ
チルフェノール)、4,4'-メチレンビス(2,6-ジメチル
フェノール)、4,4'-メチレンビス(2,3,6-トリメチル
フェノール)、4,4'-エチリデンビス(2,6-ジメチルフ
ェノール)、4,4'-(1-メチルエチリデン)ビス(2-メ
チルフェノール)、4,4'-(1-メチルエチリデン)ビス
(2,6-ジメチルフェノール)、4,4'-(1-メチルエチリ
デン)ビス[2-(1-メチルエチル)フェノール]等のグ
リシジルエーテル化物が挙げられる。
【0011】式(4)のスチルベン型エポキシ樹脂の具
体例としては、例えば、3-ターシャリブチル-4,4'-ジヒ
ドロキシ-5,3'-ジメチルスチルベン、3-ターシャリブチ
ル-4,4'-ジヒドロキシ-3',6-ジメチルスチルベン、3-タ
ーシャリブチル-2,4'-ジヒドロキシ-3',5',6-トリメチ
ルスチルベン、3-ターシャリブチル-4,4'-ジヒドロキシ
-3',5',6-トリメチルスチルベン、3-ターシャリブチル-
4,4'-ジヒドロキシ-3',5,5'-トリメチルスチルベン、4,
4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジメチルスチルベン、4,4'-ジヒ
ドロキシ-3,3',5,5'-テトラメチルスチルベン、4,4'-ジ
ヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチルスチルベン、4,
4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-6,6'-ジメ
チルスチルベン、2,2'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャ
リブチル-6,6'-ジメチルスチルベン、2,4'-ジヒドロキ
シ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-6,6'-ジメチルスチルベ
ン、2,2'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラメチルスチル
ベン、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-
5,5'-ジメチルスチルベン、4,4'-ジヒドロキシ-3,3',5,
5'-テトラ-ターシャリブチルスチルベン等(置換位置の
異なる異性体を含む)のグリシジルエーテル化物が挙げ
られる。
【0012】これらの内では、入手のし易さ、性能、原
料価格の点から、4,4'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラ
メチルビフェニル、4,4'-メチレンビス(2,6-ジメチル
フェノール)、4,4'-メチレンビス(2,3,6-トリメチル
フェノール)、4,4'-(1-メチルエチリデン)ビス(2-
メチルフェノール)、又は4,4'-(1-メチルエチリデ
ン)ビス(2,6-ジメチルフェノール)のグリシジルエー
テル化物(以上5つのグリシジルエーテル化物を、以下
a群という)、3-ターシャリブチル-2,4'-ジヒドロキシ
-3',5',6-トリメチルスチルベン、3-ターシャリブチル-
4,4'-ジヒドロキシ-3',5',6-トリメチルスチルベン、又
は3-ターシャリブチル-4,4'-ジヒドロキシ-3',5,5'-ト
リメチルスチルベンのグリシジルエーテル化物(以上3
つのグリシジルエーテル化物を、以下b群という)、4,
4'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラメチルスチルベン、
4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-6,6'-ジ
メチルスチルベン、2,2'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシ
ャリブチル-6,6'-ジメチルスチルベン、2,4'-ジヒドロ
キシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-6,6'-ジメチルスチル
ベン、2,2'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラメチルスチ
ルベン、又は4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブ
チル-5,5'-ジメチルスチルベンのグリシジルエーテル化
物(以上6つのグリシジルエーテル化物を、以下c群と
いう)の中から選択される1種以上が好ましい。特に、
スチルベン型エポキシ樹脂では、b群の中から選択され
る1種以上とc群の中から選択される1種以上との混合
物が好ましい。又、耐湿信頼性向上のために、これらの
結晶性エポキシ樹脂中に含まれる塩素イオン、ナトリウ
ムイオン、その他フリーのイオンは極力少ないことが望
ましい。又、本発明の結晶性エポキシ樹脂の特性を損な
わない範囲で、モノマー、オリゴマー、ポリマーの全般
からなる他のエポキシ樹脂を併用してもよい。
【0013】本発明で用いるジヒドロキシベンゼン・ア
ルキルアルデヒド樹脂は、ジヒドロキシベンゼン、又
は、ジヒドロキシベンゼン及びフェノールとアルキルア
ルデヒドとを酸触媒存在下で重縮合させて得られる樹脂
である。本発明のジヒドロキシベンゼン・アルキルアル
デヒド樹脂を得るには、ジヒドロキシベンゼン、又はジ
ヒドロキシベンゼン及びフェノールを用いるが、ジヒド
ロキシベンゼンとしては、例えば、レゾルシン、カテコ
ール、ハイドロキノン等が挙げられる。特に、得られる
樹脂の水酸基当量、軟化点、溶液粘度、及び重量平均分
子量のバランスが適正であるレゾルシンが好ましい。な
お、これらは単独でも混合して用いてもよい。又、フェ
ノールと混合して用いてもよい。又、本発明のジヒドロ
キシベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂を得るには、ア
ルキルアルデヒドを用いるが、アルキルアルデヒドとし
ては、例えば、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒ
ド、イソブチルアルデヒド、イソバレルアルデヒド等が
挙げられる。特に、立体障害が小さく且つ低吸湿性が得
られるプロピオンアルデヒドが好ましい。なお、炭素数
が1のアセトアルデヒドだと疎水性のアルキル基の効果
が小さく十分な低吸湿性が得られない。又、炭素数が8
以上だと立体障害が大きく、エポキシ基とフェノール性
水酸基との硬化反応を阻害し、樹脂組成物の硬化性の低
下、或いは硬化物のガラス転移温度が低下が起こるので
好ましくない。ジヒドロキシベンゼン及びフェノールと
アルキルアルデヒドとを重縮合する場合、配合割合とし
ては、重量比でジヒドロキシベンゼン/(フェノール+
ジヒドロキシベンゼン)が0.3以上、1.0未満が好
ましい。又、本発明のジヒドロキシベンゼン・アルキル
アルデヒド樹脂は、2〜10核体成分からなり、2〜4
核体成分の割合を50重量%以上含むジヒドロキシベン
ゼン・アルキルアルデヒド樹脂が望ましい。5核体以上
の成分が多くなると、成形時の溶融粘度が高くなるた
め、流動性が低下し好ましくない。本発明のジヒドロキ
シベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂としては、例え
ば、以下の構造のものが挙げられる。
【化9】
【0014】本発明のジヒドロキシベンゼン・アルキル
アルデヒド樹脂は、ジヒドロキシベンゼン、又はジヒド
ロキシベンゼン及びフェノールとアルキルアルデヒドと
を酸触媒の存在下、重縮合させて得られる樹脂であり、
水酸基当量が65〜200g/eq、軟化点が60〜1
20℃、及び25℃の溶液粘度が20〜90μm2/s
のものが好ましい。水酸基当量としては、65〜200
g/eqが好ましく、より好ましくは90〜150g/
eqである。65g/eq未満だと、軟化点、溶液粘度
が低く、常温で液状又は半固形状であり、作業性の問題
や、これを用いた樹脂組成物の常温保管特性の低下が懸
念されるので好ましくない。200g/eqを越える
と、エポキシ基とフェノール性水酸基との架橋点間距離
が大きくなり、樹脂組成物の硬化性の低下、或いは硬化
物のガラス転移温度の低下のおそれがあるので好ましく
ない。軟化点としては、60〜120℃が好ましく、よ
り好ましくは75〜95℃である。60℃未満だと、常
温で液状又は半固形状であり、作業性の問題やこれを用
いた樹脂組成物の硬化性の低下、或いは硬化物のガラス
転移温度の低下のおそれがあるので好ましくない。12
0℃を越えると、混練時に充分融解せず、均一分散でき
ないので樹脂組成物の硬化性及び成形性が低下し、不均
一な成形品となり、強度が各部分によって異なるために
半導体装置の性能が低下するので好ましくない。25℃
の溶液粘度としては、20〜90μm2/sが好まし
く、より好ましくは30〜60μm2/sである。20
μm2/s未満だと、ジヒドロキシベンゼン・アルキル
アルデヒド樹脂中の硬化反応に関与しない低分子量成分
が多くなり、これを用いた樹脂組成物の硬化性の低下、
或いは硬化物のガラス転移温度の低下のおそれがあるの
で好ましくない。90μm2/sを越えると、成形時の
溶融粘度が高くなるため、流動性が低下し、充填不良が
発生したり、ICチップの金線が断線し、導通不良が発
生する等の不都合が生じるので好ましくない。
【0015】これらの特性は、ジヒドロキシベンゼン、
又はジヒドロキシベンゼン及びフェノールとアルキルア
ルデヒドの配合割合、反応温度、反応時間等を適宜選択
することにより、容易に得ることができる。
【0016】又、本発明のジヒドロキシベンゼン・アル
キルアルデヒド樹脂の特性値の測定は下記の方法に従っ
て行った。水酸基当量は、試料をピリジンと過剰量の無
水酢酸とでアセチル化し、試料に消費される無水酢酸か
ら発生する酢酸を、水酸化ナトリウム水溶液で滴定する
ことにより求める。軟化点は、JIS K 7234に
記載の環球法に準じて求める。溶液粘度は、試料/エタ
ノール=5/5(重量比)の溶液を用いて、25℃でJ
IS Z 8803に準じて求める。
【0017】本発明のジヒドロキシベンゼン・アルキル
アルデヒド樹脂は、従来のキシリレン変性フェノール樹
脂と比較し、樹脂中に疎水性のアルキルアルデヒドを含
んでいることにより、比較的吸湿量が抑えられ、リード
フレーム等の金属類及びシリコンチップへの接着性に優
れる。更にジヒドロキシベンゼンの効果により、硬化
性、成形性、及びゴム領域における高温時の強度が向上
する。又、低分子量成分が少ないため常温保存性に優れ
ている。
【0018】本発明のジヒドロキシベンゼン・アルキル
アルデヒド樹脂の配合量は、これを調節することによ
り、常温保存性、成形性、耐半田ストレス性を最大限に
引き出すことができる。これらの特性の効果を引き出す
ためには、ジヒドロキシベンゼン・アルキルアルデヒド
樹脂を、全樹脂硬化剤中に30重量%以上、より好まし
くは50重量%以上配合することが望ましい。30重量
%未満だと、目標とする常温保存性、成形性、耐半田ス
トレス性が不充分となり好ましくない。
【0019】ジヒドロキシベンゼン・アルキルアルデヒ
ド樹脂以外に他の樹脂硬化剤を併用する場合は、ジヒド
ロキシベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂の特徴を損な
わない範囲でフェノール性水酸基を有するモノマー、オ
リゴマー、ポリマー全般を用いることができる。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、キシ
リレン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹
脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂等が挙げら
れ、特に好ましいものとしては、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、キシリレン変性フェノール樹脂等
が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
又、本発明で用いる結晶性エポキシ樹脂のエポキシ基に
対する樹脂硬化剤のフェノール性水酸基との当量比は、
好ましくは0.5〜2であり、特に0.7〜1.5がよ
り好ましい。0.5〜2の範囲を外れると、耐湿性、硬
化性等が低下するので好ましくない。
【0020】本発明で用いる一般式(1)で示される硬
化促進剤は、潜伏性を有するものである。この硬化促進
剤は、比較的低温域においては触媒活性を示さないので
樹脂組成物の硬化反応が進むことがない。即ち、各成分
の混練時に、一部の架橋反応が速やかに進むことが無く
所定の流動性を保持し、又、同じ理由から樹脂組成物の
常温保存性にも優れる。しかも成形時の高温域では従来
の硬化促進剤よりも強い触媒活性を示し、樹脂組成物を
高度に硬化させる。本発明の硬化促進剤の配合量として
は、結晶性エポキシ樹脂と樹脂硬化剤の合計量100重
量部あたり0.4〜20重量部が好ましく、通常70〜
150℃で混合することができる。配合量が0.4重量
部未満だと、加熱成形時に充分な硬化性が得られないお
それがあり、一方、20重量部を越えると、硬化が速す
ぎて成形時に流動性の低下による充填不良等を生じるお
それがあるので好ましくない。又、この硬化促進剤の特
徴を損なわない範囲でトリフェニルホスフィン、1,8
−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等の他
の硬化促進剤と併用しても何ら問題はない。
【0021】本発明で用いる無機充填材の種類について
は特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているも
のを使用することができる。例えば、溶融破砕シリカ粉
末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、2次凝集シ
リカ粉末、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニ
ウム、タルク、クレー、ガラス繊維等が挙げられ、特に
溶融球状シリカ粉末が好ましい。形状は限りなく真球状
であることが好ましく、又、粒子の大きさの異なるもの
を混合することにより充填量を多くすることができる。
この無機充填材の配合量としては、結晶性エポキシ樹脂
と樹脂硬化剤の合計量100重量部あたり200〜24
00重量部が好ましい。200重量部未満だと、無機充
填材による補強効果が充分に発現しないおそれがあり、
2400重量部を越えると、樹脂組成物の流動性が低下
し成形時に充填不良等が生じるおそれがあるので好まし
くない。特に無機充填材の配合量が結晶性エポキシ樹脂
と樹脂硬化剤の合計量100重量部あたり250〜14
00重量部であれば、半導体封止用として、樹脂組成物
の吸湿率が低く、クラックの発生を防止することがで
き、更に溶融時の樹脂組成物の粘度が低くなるため、半
導体パッケージ内部の金線変形を引き起こすおそれがな
く、より好ましい。本発明に用いられる無機充填材は、
予め充分混合しておくことが好ましい。又、必要に応じ
て無機充填材をカップリング剤や樹脂で予め処理して用
いても良く、処理の方法としては、溶剤を用いて混合し
た後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し
混合機を用いて処理する方法等がある。
【0022】本発明の樹脂組成物は、(A)〜(D)成
分の他、必要に応じてカーボンブラック、ベンガラ等の
着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化
合物等の難燃剤、γ-グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン等のカップリング剤、シリコーンオイル、シリ
コーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワック
ス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等
の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合することが
できる。本発明の樹脂組成物は、(A)〜(D)成分、
及びその他の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、
ロール、押出機等の混練機で混練し、冷却後粉砕して得
られる。これらの樹脂組成物は、電気部品或いは電子部
品であるトランジスタ、集積回路等の被覆、絶縁、封止
等に適用することができる。本発明の樹脂組成物を用い
て、半導体等の電子部品を封止し、半導体装置を製造す
るには、トランスファーモールド、コンプレッションモ
ールド、インジェクションモールド等の従来からの成形
方法で硬化成形すればよい。
【0023】
【実施例】以下本発明を実施例で具体的に説明すが、本
発明はこれに限定されるものではない。実施例及び比較
例において使用した硬化促進剤の略号及び構造を以下に
示す。
【化10】 (以下、TPPK−NAという)
【0024】
【化11】 (以下、TPPK−BAという)
【0025】実施例及び比較例において、式(5)で示
されるレゾルシン・プロピオンアルデヒド樹脂の水酸基
当量、軟化点、25℃の溶液粘度を変えたレゾルシン・
プロピオンアルデヒド樹脂A、B、Cを用いた。それぞ
れの特性値を以下に示す。
【化12】 レゾルシン・プロピオンアルデヒド樹脂A(水酸基当量
69g/eq、軟化点80℃、25℃の溶液粘度35μ
2/s) レゾルシン・プロピオンアルデヒド樹脂B(水酸基当量
64g/eq、軟化点54℃、25℃の溶液粘度16μ
2/s) レゾルシン・プロピオンアルデヒド樹脂C(水酸基当量
71g/eq、軟化点128℃、25℃の溶液粘度95
μm2/s)
【0026】実施例1の配合を以下に示す。配合単位は
重量部とする。 結晶性エポキシ樹脂A(エポキシ当量209g/eq、融点120℃)(4,4' -ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-3,3',5,5'-テトラメチルスチルベンを主成分と する樹脂60重量%と3-ターシャリブチル-4,4'-ビス(2,3-エポキシプロポキシ) -3',5',6-トリメチルスチルベンを主成分とする樹脂40重量%の混合物) 62.9重量部 レゾルシン・プロピオンアルデヒド樹脂A 13.0重量部 パラキシリレン変性フェノール樹脂(三井東圧化学(株)・製、XL−225 −3L、水酸基当量177g/eq、軟化点95℃) 24.1重量部 TPPK−NA 3.9重量部 溶融球状シリカ粉末(平均粒径20μm) 669.3重量部 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量275g/eq) 6.3重量部 カーボンブラック 3.9重量部 カルナバワックス 3.9重量部 を常温でミキサーを用いて混合し、70〜100℃で二
軸ロールを用いて混練し、冷却後粉砕して樹脂組成物と
した。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。
【0027】評価方法 作業性:各成分を混合する際の作業性を比較例1を基準
として評価した。○は比較例1と同等の作業性のものを
示し、×は均一の材料を得ることが困難なものを示す。 スパイラルフロー:EMMI−I−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度175℃、注
入圧力70kg/cm2、硬化時間2分で測定した。ス
パイラルフローは流動性のパラメータであり、値の大き
い方が流動性が良好である。単位cm。 硬化トルク:キュラストメータ( オリエンテック・
製、JSRキュラストメータIVPS型)を用い、17
5℃、90秒後のトルクを求めた。キュラストメータに
おけるトルクは硬化性のパラメータであり、数値の大き
い方が硬化性が良好である。単位kgf−cm。 常温保存性:樹脂組成物を30℃で1週間保存した後、
スパイラルフローを測定し、保存性試験に入る直前のス
パイラルフローに対する百分率として表した。数値の大
きい方が常温保存性が良好である。単位%。 耐半田ストレス性:80pQFP(厚み2mm、チップ
サイズ7.5mm×7.5mm)を、金型温度175
℃、注入圧力70kg/cm2、硬化時間2分で成形
し、ポストキュアとして175℃で8時間処理した。得
られたパッケージ8個を85℃、相対湿度85%の環境
下で72時間処理し、その後IRリフロー処理(240
℃)を行った。処理後の内部の剥離、及びクラックの有
無を超音波探傷機で観察し、不良パッケージの個数を数
えた。不良パッケージの数がn個であるとき、n/8と
表示する。
【0028】実施例2〜4、比較例1〜5 表1の割合に従って配合し、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。なお、実施例3、4、比較例3、5では結晶
性エポキシ樹脂として、YX4000H(油化シェルエ
ポキシ(株)・製、エポキシ当量195g/eq、融点
105℃)を用いた。又、実施例3、4で用いたジヒド
ロキシベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂は式(6)
(水酸基当量77g/eq、軟化点95℃、25℃の溶
液粘度39μm2/s)で示される。
【化13】
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物は常温保存性、成形
性に優れ、これを用いて封止した半導体装置は耐半田ス
トレス性に優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 23/31

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)融点50〜150℃の結晶性エポ
    キシ樹脂、(B)ジヒドロキシベンゼン、又はジヒドロ
    キシベンゼン及びフェノールと炭素数2〜7のアルキル
    アルデヒドを反応してなるジヒドロキシベンゼン・アル
    キルアルデヒド樹脂を、全樹脂硬化剤中に30〜100
    重量%含む樹脂硬化剤、(C)一般式(1)で示される
    硬化促進剤、及び(D)無機充填材を必須成分とし、ジ
    ヒドロキシベンゼン・アルキルアルデヒド樹脂の水酸基
    当量が65〜200g/eq、軟化点が60〜120
    ℃、及び25℃の溶液粘度が20〜90μm2/sであ
    り、結晶性エポキシ樹脂(A)のエポキシ基に対する樹
    脂硬化剤(B)のフェノール性水酸基との当量比が0.
    5〜2であり、一般式(1)の硬化促進剤(C)の配合
    量が、結晶性エポキシ樹脂(A)と樹脂硬化剤(B)の
    合計量100重量部あたり0.4〜20重量部であり、
    無機充填材(D)の配合量が結晶性エポキシ樹脂(A)
    と樹脂硬化剤(B)の合計量100重量部あたり200
    〜2400重量部であることを特徴とする半導体封止用
    エポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1はフェニル基、又はナフチル基を表す。)
  2. 【請求項2】 ジヒドロキシベンゼン・アルキルアルデ
    ヒド樹脂に用いるアルキルアルデヒドがプロピオンアル
    デヒドである請求項1記載の半導体封止用エポキシ樹脂
    組成物。
  3. 【請求項3】 結晶性エポキシ樹脂(A)が式(2)、
    式(3)、又は式(4)である請求項1、又は2記載の
    半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化2】 (式中、R2は、水素、ハロゲン、アルキル基の中から
    選択される原子又は基を表し、それらは互いに同一であ
    っても異なってもよい。) 【化3】 (式中、R3は、水素、ハロゲン、アルキル基の中から
    選択される原子又は基を表し、それらは互いに同一であ
    っても異なってもよい。) 【化4】 (式中、R4は、水素、ハロゲン、アルキル基の中から
    選択される原子又は基を表し、それらは互いに同一であ
    っても異なってもよい。)
  4. 【請求項4】 結晶性エポキシ樹脂(A)が、4,4'-ジ
    ヒドロキシ-3,3',5,5'-テトラメチルビフェニル、4,4'-
    メチレンビス(2,6-ジメチルフェノール)、4,4'-メチ
    レンビス(2,3,6-トリメチルフェノール)、4,4'-(1-
    メチルエチリデン)ビス(2-メチルフェノール)、又は
    4,4'-(1-メチルエチリデン)ビス(2,6-ジメチルフェ
    ノール)のグリシジルエーテル化物、3-ターシャリブチ
    ル-2,4'-ジヒドロキシ-3',5',6-トリメチルスチルベ
    ン、3-ターシャリブチル-4,4'-ジヒドロキシ-3',5',6-
    トリメチルスチルベン、又は3-ターシャリブチル-4,4'-
    ジヒドロキシ-3',5,5'-トリメチルスチルベンのグリシ
    ジルエーテル化物、4,4'-ジヒドロキシ-3,3',5,5'-テト
    ラメチルスチルベン、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ター
    シャリブチル-6,6'-ジメチルスチルベン、2,2'-ジヒド
    ロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル-6,6'-ジメチルスチ
    ルベン、2,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジ-ターシャリブチル
    -6,6'-ジメチルスチルベン、2,2'-ジヒドロキシ-3,3',
    5,5'-テトラメチルスチルベン、又は4,4'-ジヒドロキシ
    -3,3'-ジ-ターシャリブチル-5,5'-ジメチルスチルベン
    のグリシジルエーテル化物の中から選択される1種以上
    との混合物である請求項1、又は2記載の半導体封止用
    エポキシ樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3、又は4記載の半導体
    封止用エポキシ樹脂組成物を用いて封止してなることを
    特徴とする半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001261779A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
CN102406123A (zh) * 2011-12-13 2012-04-11 严绍章 一种强化营养米及其制备方法
JP2013018991A (ja) * 2011-03-28 2013-01-31 Hitachi Chemical Co Ltd 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂シート硬化物、樹脂シート積層体、樹脂シート積層体硬化物及びその製造方法、半導体装置、並びにled装置

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