JPS59113021A - 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

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JPS59113021A
JPS59113021A JP22286082A JP22286082A JPS59113021A JP S59113021 A JPS59113021 A JP S59113021A JP 22286082 A JP22286082 A JP 22286082A JP 22286082 A JP22286082 A JP 22286082A JP S59113021 A JPS59113021 A JP S59113021A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin
reaction product
groups
resin composition
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JP22286082A
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English (en)
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Michiya Azuma
東 道也
Hirotoshi Iketani
池谷 裕俊
Shinetsu Fujieda
新悦 藤枝
Akira Yoshizumi
善積 章
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は耐湿性、耐腐食性および可撓性に浸れた半導体
封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
〔従来技術とその問題点〕
一般に、樹脂による封止の場&半導体素子を直接封止す
ることが行なわれ、そのためインサート物と樹脂との線
膨張率の差や、熱応力により素子ベレットに割れを生じ
たシ、ボンディング線が切断されるなどの問題があり素
子への応力を小さくすることが望まれ、近年半導体素子
の大型化に共なって増々その要求が強くなってしる。応
力を小さくするには低弾性率で低膨張率、低ガラス転移
点をもたせることであるが、耐湿性、耐熱衝撃性の面か
らガラス転移点が高いことが必要である。
低応力化の一方法として可撓化剤による変成が考えられ
るが、面来の可撓化剤では低弾性率化効果は認められて
も、ガラス転移点が急激に降ドし、高温==i特性が低
ドし、耐湿性への影響が大きい。
一方、低弾性率でかつ高ガラス転移点を有する樹脂とし
てシリコーン系樹脂があるが金属との接着性に劣り透湿
性が大きいなどの問題があり耐湿性の面で信頼性に入け
る。
またフェノール硬化型エポキシ樹脂をポリブタジェン系
樹脂やアクリロニトリル系樹脂で変成した場合、金型か
らの離型性が悪くなり作業性の面で問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は成形性が良好でガラス転移点をはじめとする硬
化後のレジン物性の低下が少なく、高い耐湿性と高い耐
腐食性および可撓性にtinた半導体封止用エポキシ樹
脂組成物全提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成すべく、本発明者らが鋭意研究全型ねた
結果、カルボキシル基含有ポリブタジェンと水酸基また
はアルコキシ基含有シリコーン樹脂との反応物を配合す
ることにより、成形性1、耐湿性、耐腐食性および可撓
性に優れたエポキシ樹脂組成物が得られ全ことを見出し
た。すなわらa) ノボラック型エポキシ樹脂    
   5〜25重lb) フェノールノボラック樹脂硬
化剤    1〜25重7%C)硬化促進剤     
   0.01−2.0重1係d)無機質フィラー  
     50〜85重凌係e)分子中にカルボキシル
基を2個以上有するポリブタジェンと水酸基またはアル
コキシ基を1個以上有するシリコーン樹脂との反応物 
           Q、3〜5 直通チからなるこ
と全特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、およ
び a) ノボラック型エポキシ樹脂       5〜2
5重7%b〕 フェノールノボラック樹+lNN化剤 
   1〜25重孟係C)硬化促進剤        
0.01〜2.0重訛係d)無1幾質フイラー    
   50〜85重遣係e)分子中にカルボキシル基を
2個以上有するポリブタジェンと水酸基またはアルコキ
シ基全1個以上有するシリコーン樹脂との反応物とブス
フェノール型エポキシ樹脂を反応させて得られるエポキ
シ樹脂変成物 05〜10重訛チ からなることを1寺微とする半導体封止用エポキシ樹脂
組成物である。
本発明においてノボラック型エポキシ樹脂としては、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
ック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂等でありこれら化合物の1種又1−j:2種
以上団用できる。
本発明において用いる硬化剤としてのフェノールノホラ
ック樹脂としては、フェノール、クレソール、キシレノ
ール、レゾル7ノール、クロルフェノール、フェニルフ
ェノール、ビスフェノールAなどの1種または2種以上
の混合物とホルムアルデヒド又は、バラホルムアルデヒ
ドを、酸分触媒として反応しC得たものなどであり、か
つ樹脂組成物の架橋密&’c高め、半導体素子へのモノ
マーの悪影響を除くため、未反応モノマーは該フェノー
ル樹1指中05%以下に押えることが望ましい。
なおその軟化点は70℃〜110″Cが望ましい。“し
かしてこれらエポキシ樹脂とフェノール樹脂の組合せで
は、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基1個当たジフ
ェノール性水酸基が0.5〜2.01[1ffiとなる
ような割合いで用いるのが好ましい。
本発明において硬化促進剤としては公知の触媒が使用で
き、例えば2−(ジメチルアミンメチル)フェノール、
2,4.6−)リス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、ベンジルジメチルアミン。
α−メチルベンジルジメチルアミンのような第三アミン
、2−メチルイミダゾール、2−7エニルイミダゾール
、2−ヘプタデシルイミダゾール。
2〜エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール
類やトリノエニルホスフィンなどのホスフィン類があり
その添加量は成形材料中に0.1〜1.0重fチで充分
である。
本発明の必須成分をなす無機質フィラーとしては例えば
結晶性シリカ粉9石英ガラス粉、メルクケイ酸カルンウ
ム粉、ケイ酸ジルコニウム粉、アルミナ粉、炭酸カルシ
ウム粉、クレー、硫酸バリウム粉、ガラス繊維などがあ
げられる。これら無イ幾質フィラーの添刀日量としては
、50〜85重盪チが望ましく、85重量%以上では組
成物の流動性が低く、50屯遺チ以下では線膨張率が大
きくなるなどの問題が生じる、したがって50〜85重
量%の範囲において無機質フィラーの種類により所望の
弾性率、線膨張率、ガラス転移点を付与するに十分な量
配合される。
本発明において、分子中に2個以上のカルボキシル基を
有するポリブタジェンとしては例エバ日本脩達社製PB
−C−1000、PB−C’−20001グツドリッチ
社p Hycar −CTB 、 CTBN 、 CT
BXなどがある。
また水酸基含有シリコーン樹脂としては東しシリコーン
社製51(−6018、信越化学社製KR−216゜K
R,−218、東芝シリコーン社製Yf’L−3168
などがあげらルる。上記カルボキシル基含有ポリブタジ
ェンと水酸基またはアルコキシ基含有シリコーン樹脂指
との反応物に含ま)Lるシリコーン樹脂の添加量は5〜
:30重量%が好ましい。それは5重量係以下では金型
からの離型効果が十分でなく、30重遺%以上では逆に
金属との密着性が劣り耐湿性を悪くするためと、コスト
の面で好ましくないためCある。上記の反応物の製造方
法は、窒素雰囲気下100°C〜2.00℃まで徐々に
温度を上げ約5〜10時間の反応により得られる。
さらに、本発明においてビスフェノールA型エポキシ樹
脂としては例えばシェル化学社製エピコ−ト 827,
828,834,836,1001,1004,100
7 、チバガイギー社製アラルダイ) CY−252,
250゜260 、280及び6071,6084,6
097、ダウケミカル社製DER−330,331,3
37,661,664、大日本インキ化学工業社製エビ
クロン800.1010.1000 。
3010 、加電化工業社製アデカレジンEp 408
0゜EP−4000などがある。
本発明において、カルボキシル基含有ポリブタジェンと
水酸基またはアルコキシ基含有シリコーン樹脂からの反
応物とビスフェノールA型エポキシ樹脂との反応物は窒
素雰囲気下130〜180℃の温度で05〜10時間程
度′の反応により得られる。
また必要に応じて、触媒や重合禁止剤などを添加できる
本発明において、前記カルボキシル基含有ポリブタジェ
ンと水1設基またはアルコキシ基含有シリコーン樹脂と
の反応物のエポキシ樹脂組成物に対する添刀日量として
は0.3〜5重量係が好ましい。0.3重量係では可撓
化効果が少なく5重量係以上では熱時の機械的強度が弱
く作業性が悪くなるためである。また、前記反応物とビ
スフェノールA型エポキシ樹脂との反応物のエポキシ樹
脂組成物に対する添加tは0.5〜10重盪係が好まし
い。05屯遺チ以下では可撓化効果が少なく10M通係
以上ではガラス転移点の低下や耐湿性の低下および熱時
の機械的強度が弱く作業性が悪くなるためである。
本発明においては、その曲、必要に応じて天然ワックス
、合成ワックス、高級脂肪酸覆工びその金属塩類、もし
くはパラフィンなどの離型剤あるいはカーボンのよ′)
な着色剤、さらにカップリング剤などを、り口えてもよ
い。また三酸化アンチモノ。
五酸化アンチモン、リン酸塩卦よびリン化合物等の難燃
剤を添カロしてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、エポキシ樹脂のガラス転移点を低下さ
せることなく、成形性(離型性)が良く、容易に低弾性
率、低膨張率化することができる。
実施例 実施例・比較例 四つロフラスコに分子中にカルボキシル基を有するポリ
ブタジェンと、分子中に水酸基およびアルコキシ基含有
するシリコーン樹脂を仕込、与、窒素ガス分流しながら
100〜200 ’0の温度で5〜10時間の反応を行
ない反応物A、Dを得た表−1にはその組成を示した。
以下余白 表−1反応物の合成 !−iの反応物と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を
四つロフラスコに仕込4.150℃×0.5〜10時間
反応させ、表−2に示すごときエポキシ変成物E −G
を得た。
表−2エポキシ変成物 表−1の反応物および表−2のエポキシ変成物A、G2
用いて、表−3に示すごとき組成のエポキシ樹脂組成物
(実施例1〜11.比較例1〜3)全ミキサーにより混
合、加熱ロールにより混練し、冷却後粉砕して、成形用
エポキシ樹脂組成物を調整した。次いで上記用意した各
樹脂組成物を用い、トランスファー成形法てより170
°0.2分間の成形条件で集積回路を封止した。このよ
うにして得られた樹脂封止半導体装置を、高温高圧水蒸
気中、電圧印加状態に供した。
各実施例、各比較例につき被評価個数100個を試験に
洪し、一定時間経過時における不良発生個数を調べ、こ
れを同表に示した。また、表−3には上記組成物全1フ
0°OX2分の硬化条件で、試験片を作成し、180°
OX8時間の後硬化を行なった後の緒特性の評価結果も
あわせて示した。以下に組成物の原料について示した。
エポキシ樹月旨: A:クンゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当
−凌220) B:臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポ
キン当、i 270 ) フェノール樹脂: フェノールノボラツク樹+]W   (水酸基当清10
4)硬化促進剤: 2−ヘプタデンルイミダゾール ノ°タジエンとシリコーン樹脂との反応物≧よびこれら
のエポキシ変成物: 表−12よび表−2のA−G ポリブタジェン: 分子] 4000 、カルボキシル基数2.07m□l
のポリブタジェン その他無機質フィラーとして、溶融シリカを使用し、難
燃剤として、三酸化アンチモン、カンブリング剤として
、A−187(日本ユニカー)、顔類としCカーボンブ
ラック、離型剤と(7てヘキストE(ヘキストジャパン
社製)ヲ用いた。
辰−3に示した結果から分子中にカルボキシル基を有す
るポリブタジェンと分子中に水酸基≧よびアルコキシ基
を有するシリコーン樹脂の反応物または上記反応物とビ
スフェノールA型エポキシ樹脂との反応物を、フェノー
ル硬化型エポキシ樹脂の可撓性付与剤として添〃口した
場き、浸れた耐湿性、耐腐食性、可撓性および成形性を
1するエポキシ樹脂組成物が得られる。
以丁余白 只成形性はトランスプアー成形時の金型からの離型性全
評価した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (すa) ノボラック型エポキシ樹脂     5〜2
    5重遭係b) フェノールノボラック樹脂硬化剤  1
    〜25重献係C)硬化促進剤       0.01〜
    2.0重量係d)無機質フィラー      50〜8
    5重i係e)分子中にカルボキシル基を2個以上有する
    ポリブタジェンと、水酸基またはアルコキシ基金1個以
    上有するシリコーン樹脂との反応物      03〜
    5重i係からなることを、imとする半導体封止用エポ
    キシ樹脂組成物〇 (2) a)  ノボラック型エポキシ樹脂     
    5〜25重it%b) フェノールノボラック樹脂硬化
    剤  1〜25重t%G)  硬化促進剤      
     0.01〜2.0M遺係d〕 無機質フィラー   
       50〜85重盪チe〕 分子中にカルボキシル基
    を2個以上有するポリブタジェンと、水酸基またはアル
    コキシ基を1個以上有するシリコーン樹脂との反応物と
    、ビスフェノールA型エポキシ樹脂との反応物  0.
    5〜10重量係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。
JP22286082A 1982-12-21 1982-12-21 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 Pending JPS59113021A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5109067A (en) * 1987-05-30 1992-04-28 Korea Chemical Co., Ltd. Process for the preparation of the modified resin and epoxy resin composition containing the modified resin for use in semiconductor encapsulation
US5114994A (en) * 1990-03-23 1992-05-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Epoxy resin composition for sealing semiconductor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5109067A (en) * 1987-05-30 1992-04-28 Korea Chemical Co., Ltd. Process for the preparation of the modified resin and epoxy resin composition containing the modified resin for use in semiconductor encapsulation
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