JPS61120850A - 半導体素子封止用樹脂組成物 - Google Patents
半導体素子封止用樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS61120850A JPS61120850A JP59240724A JP24072484A JPS61120850A JP S61120850 A JPS61120850 A JP S61120850A JP 59240724 A JP59240724 A JP 59240724A JP 24072484 A JP24072484 A JP 24072484A JP S61120850 A JPS61120850 A JP S61120850A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cyclotriphosphazene
- resin composition
- sealing
- formula
- resin
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- Pending
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体素子類の封正に使用される樹脂組成物
に係り、特に良好な封止性をそなえた難燃性樹脂組成物
に関する。
に係り、特に良好な封止性をそなえた難燃性樹脂組成物
に関する。
半導体素子類の封止用有機材料としてエポキシ系樹脂や
シリコーン系樹脂等が使われている。なかでもエポキシ
樹脂系材料がとくに密封性にまさるので頻用されている
が、該材料には封止半導体製品に要求される難燃性（Ｕ
Ｌ規格’１１４Ｖｏ）を付与するための配慮を要し、通
常、臭素化エポキシ化合物および酸化アンチモンなどの
難燃剤を配合している。ところが、最近の高集積度化さ
れた配線幅１μｍ以下（ザブミクロン）の半導体素子を
従来のエポキシ樹脂系材料によって封止した製品におい
て、高温高湿試験の下で断線をまま発生することがある
。これが材料中に含まれる難燃剤に原因すると考えられ
るため、その改善が必要となった。
シリコーン系樹脂等が使われている。なかでもエポキシ
樹脂系材料がとくに密封性にまさるので頻用されている
が、該材料には封止半導体製品に要求される難燃性（Ｕ
Ｌ規格’１１４Ｖｏ）を付与するための配慮を要し、通
常、臭素化エポキシ化合物および酸化アンチモンなどの
難燃剤を配合している。ところが、最近の高集積度化さ
れた配線幅１μｍ以下（ザブミクロン）の半導体素子を
従来のエポキシ樹脂系材料によって封止した製品におい
て、高温高湿試験の下で断線をまま発生することがある
。これが材料中に含まれる難燃剤に原因すると考えられ
るため、その改善が必要となった。
本発明は前記の情況に対応し、半導体素子の信頼性を害
しない封止用難燃性樹脂組成物を提供することを目的と
する。
しない封止用難燃性樹脂組成物を提供することを目的と
する。
本発明の要点は、半導体素子を封止するための樹脂組成
物において、シクロトリホスファゼンもしくはホスファ
ゼン重合体を難燃剤として含有したことにある。
物において、シクロトリホスファゼンもしくはホスファ
ゼン重合体を難燃剤として含有したことにある。
本発明において１吏用されるシクロトリホスファゼンは
一般式 （式中、Ｒ１”−Ｒ６はアルキル基、アルケニル基、ア
ルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルキル基
、アリールオキシ基、アリールメルカプト基、アミノ基
、アルキルアミノ基、アリールアミノ基などの群から選
ばれ、Ｒ１−Ｒ６はそれぞれが同じであってもよいし、
また異っていてもよい）で示される。具体的にはへキサ
プロピルシクロトリホスファゼン、テトラエトキシジプ
ロポキシシクロトリホスファゼン、テトラブトキシジエ
チルシクロトリホスファゼ／、ジブトキシテトラエチル
シクロトリホスファゼン、ジアミノテトラプロビルシク
ロトリホスファゼン、ジアミノテトラエトキシシクロト
リホスファゼン、ジアミノテトラフェノキシシクロトリ
ホスファゼン、ジアニリノテトラブトキシシクロトリホ
スファゼン、ヘキサアニリノシクロトリホスファゼン、
ヘキサフェニルオキシシクロトリホスファゼンなどの例
が挙げられる。
一般式 （式中、Ｒ１”−Ｒ６はアルキル基、アルケニル基、ア
ルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルキル基
、アリールオキシ基、アリールメルカプト基、アミノ基
、アルキルアミノ基、アリールアミノ基などの群から選
ばれ、Ｒ１−Ｒ６はそれぞれが同じであってもよいし、
また異っていてもよい）で示される。具体的にはへキサ
プロピルシクロトリホスファゼン、テトラエトキシジプ
ロポキシシクロトリホスファゼン、テトラブトキシジエ
チルシクロトリホスファゼ／、ジブトキシテトラエチル
シクロトリホスファゼン、ジアミノテトラプロビルシク
ロトリホスファゼン、ジアミノテトラエトキシシクロト
リホスファゼン、ジアミノテトラフェノキシシクロトリ
ホスファゼン、ジアニリノテトラブトキシシクロトリホ
スファゼン、ヘキサアニリノシクロトリホスファゼン、
ヘキサフェニルオキシシクロトリホスファゼンなどの例
が挙げられる。
また、ホスファゼン重合体は一般式
（式中のＲ１−Ｒ６は既述と同様の基を表わし、ｎは正
整数である）で示され、前記したようなシクロトリホス
ファゼンを約６（１以上に加熱し重縮合させることによ
って得られ、分子量数百のオリゴマーから分子量数万以
上のバイポリマーがある。例をあげればＣ（ＣＨａ Ｃ
ＨｚＯ）ｚＰＮ’ｌ。、Ｃ（Ｃ６Ｈ５０）２ＰＮ″１．
、Ｃ（ｐＣＨａ Ｃ６Ｈ４０） ＊ＰＮ″Ｊ。
整数である）で示され、前記したようなシクロトリホス
ファゼンを約６（１以上に加熱し重縮合させることによ
って得られ、分子量数百のオリゴマーから分子量数万以
上のバイポリマーがある。例をあげればＣ（ＣＨａ Ｃ
ＨｚＯ）ｚＰＮ’ｌ。、Ｃ（Ｃ６Ｈ５０）２ＰＮ″１．
、Ｃ（ｐＣＨａ Ｃ６Ｈ４０） ＊ＰＮ″Ｊ。
Ｃ（ｍ−ＣＨｓＣｓＨ４０）ｔ ＰＮＩ−１Ｃ（Ｃ５Ｈ
ｓ ＮＨ）ｚ ＰＮＩ−［（ＣＨ３Ｃ山０ ） （Ｃ３
Ｆ７ Ｃ１（２０） Ｐ Ｎ ］−１（（ＣＦｓＣＨｚ
）（ＣＦｓＨ・（ＣＦ２） ３ｃＨｚＯ）ＰＮＩ。
ｓ ＮＨ）ｚ ＰＮＩ−［（ＣＨ３Ｃ山０ ） （Ｃ３
Ｆ７ Ｃ１（２０） Ｐ Ｎ ］−１（（ＣＦｓＣＨｚ
）（ＣＦｓＨ・（ＣＦ２） ３ｃＨｚＯ）ＰＮＩ。
などである。
このほか、ケイ素含有ホスファゼン重合体も使用できる
。そのような重合体は、２個以上好ましくは２〜４個の
アルコキシ基を結合したシクロトリホスファゼンとジク
ロロジオルガノシランとの共縮合によって合成され、難
燃化のほかに、封止樹脂組成物とシリコンウエーファと
の接着性を高める効果を示すので有用である。
。そのような重合体は、２個以上好ましくは２〜４個の
アルコキシ基を結合したシクロトリホスファゼンとジク
ロロジオルガノシランとの共縮合によって合成され、難
燃化のほかに、封止樹脂組成物とシリコンウエーファと
の接着性を高める効果を示すので有用である。
なお、本発明に使用するシクロトリホスファゼンおよび
ホスファゼン重合体は、その純度特に含有ハロゲン量と
封止半導体素子の信頼性との関係を検討した結果から、
そのＣｔ−とＢｒ−含有率を１ｐ以下に限定することが
必要と判明した。
ホスファゼン重合体は、その純度特に含有ハロゲン量と
封止半導体素子の信頼性との関係を検討した結果から、
そのＣｔ−とＢｒ−含有率を１ｐ以下に限定することが
必要と判明した。
本発明における半導体封市川樹脂組成物は、樹脂、硬化
剤や硬化触媒あるいは重合触媒類、無機質補強材または
充填材、離型剤１着色剤などをその適用条件に従って含
有することができる。とくに本発明による効果を期待さ
れる封止用樹脂組成物はエポキシ樹脂系であって、フェ
ノールノボラック硬化型、酸無水物硬化型、アミン硬化
型の何れであってもよい。用いるシクロトリホスファゼ
ンもしくはホスファゼン重合体の量は、エポキシ１ｏｏ
ｉ鼠部に対して０．１〜５０重建部の範囲で選ばれる。
剤や硬化触媒あるいは重合触媒類、無機質補強材または
充填材、離型剤１着色剤などをその適用条件に従って含
有することができる。とくに本発明による効果を期待さ
れる封止用樹脂組成物はエポキシ樹脂系であって、フェ
ノールノボラック硬化型、酸無水物硬化型、アミン硬化
型の何れであってもよい。用いるシクロトリホスファゼ
ンもしくはホスファゼン重合体の量は、エポキシ１ｏｏ
ｉ鼠部に対して０．１〜５０重建部の範囲で選ばれる。
その配合量を減少させると難燃化に対する効果が不足し
、ホスファゼン類の配合量を増すと硬化樹脂の機械強度
が低下するなどの問題を生ずる。離燃性に関するＵＬ規
格９４ＶＯ（試料を火炎の中に１０秒間入れたのち火炎
を取り除いたとき、５秒以内に試料の炎が消えること）
を満足し得る配合量はホスファゼンの種類によって相異
するが、概して２重量部以上必要である。捷た、硬化樹
脂の曲げ強度を５００句／ Ｃａ以上に保つには、ホス
ファゼン類の配合量を２５重量部以下にすることが好ま
しい。
、ホスファゼン類の配合量を増すと硬化樹脂の機械強度
が低下するなどの問題を生ずる。離燃性に関するＵＬ規
格９４ＶＯ（試料を火炎の中に１０秒間入れたのち火炎
を取り除いたとき、５秒以内に試料の炎が消えること）
を満足し得る配合量はホスファゼンの種類によって相異
するが、概して２重量部以上必要である。捷た、硬化樹
脂の曲げ強度を５００句／ Ｃａ以上に保つには、ホス
ファゼン類の配合量を２５重量部以下にすることが好ま
しい。
次に、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例１
フェノールノボラック型エポキシ樹脂（分子量１２００
、当量２２５）１００重量部、フェノールノボラック樹
脂（当量１００、軟化点８０Ｃ）１００重量部、テトラ
フェニルホスホニウムテトラフェニルボレート２重量部
および石英ガラス粉末３００重量部に、ヘキサプロポキ
シンクロトリホスファゼン（ｃｚ−、Ｂｒ−含有率ＩＩ
Ｐ以下）１０重量部を配合し、均一に混合して組成物と
した。
、当量２２５）１００重量部、フェノールノボラック樹
脂（当量１００、軟化点８０Ｃ）１００重量部、テトラ
フェニルホスホニウムテトラフェニルボレート２重量部
および石英ガラス粉末３００重量部に、ヘキサプロポキ
シンクロトリホスファゼン（ｃｚ−、Ｂｒ−含有率ＩＩ
Ｐ以下）１０重量部を配合し、均一に混合して組成物と
した。
調合した樹脂組成物を成形機に入れ、厚さ２ＩｌｌＩ＋
＋の樹脂板を作製した。成形条件は１８０Ｃで４時間加
熱した。一方、半導体素子（６４ｋｂｉｔＤＲＡＭ）１
００個を該樹脂組成物を用いて、前記と同様の条件でモ
ールド責封止）した。
＋の樹脂板を作製した。成形条件は１８０Ｃで４時間加
熱した。一方、半導体素子（６４ｋｂｉｔＤＲＡＭ）１
００個を該樹脂組成物を用いて、前記と同様の条件でモ
ールド責封止）した。
これらの素子に高温高湿試験（１２１℃、２気圧水蒸気
中に１０００時間放置）を課したが、断線不良は発生し
なかった。
中に１０００時間放置）を課したが、断線不良は発生し
なかった。
実施例２
実施例１において、ヘキサブロボキシシクロトリホスフ
ァゼ／の配合量を３０重量部とした以外は、実施例１と
同じ操作を行った。難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格した。
ァゼ／の配合量を３０重量部とした以外は、実施例１と
同じ操作を行った。難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格した。
また、高温高湿試験をしたが断線不良は発生しなかった
。
。
実施例３
実施例１においてヘキサブロポキシシクロトリホスファ
ゼ／の配合量を５０重量部に変えたり、外は、実施例１
と同じ操作を行った。難燃性はＵ Ｌ ９４ Ｖ Ｏに
合格した。また、高温高湿試験をしたが断線不良は発生
しなかった。
ゼ／の配合量を５０重量部に変えたり、外は、実施例１
と同じ操作を行った。難燃性はＵ Ｌ ９４ Ｖ Ｏに
合格した。また、高温高湿試験をしたが断線不良は発生
しなかった。
比較例１
実施例１で用いたベキサブロボキシシクロトＩＪホスフ
ァゼンのかわりに、酸化アンチモン２重量部及び臭素化
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（当量３５０）２０
重量部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った
。難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格したが、高温高湿試験で
１０個（１００個中）断線不良が発生した。
ァゼンのかわりに、酸化アンチモン２重量部及び臭素化
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（当量３５０）２０
重量部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った
。難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格したが、高温高湿試験で
１０個（１００個中）断線不良が発生した。
実施例４
実施例１において、ヘキサプロポキシシクロトリホスフ
ァゼンの替りに、ジアニリノテトラブトキシシクロトリ
ホスファゼンを１０重量部用いた以外は、実施例１と同
じ操作を行った。樹脂板の難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格
した。半導体素子の高温高湿試験での断線不良は発生し
なかった。また、シリコンチップ（直径１０ｍ、厚さ０
．５ ｍ ）に上記樹脂をのせて硬化させたのちに、引
張り試験を行った結果、７Ｋｇ／ｃｒＡの強度以上では
くすした。
ァゼンの替りに、ジアニリノテトラブトキシシクロトリ
ホスファゼンを１０重量部用いた以外は、実施例１と同
じ操作を行った。樹脂板の難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格
した。半導体素子の高温高湿試験での断線不良は発生し
なかった。また、シリコンチップ（直径１０ｍ、厚さ０
．５ ｍ ）に上記樹脂をのせて硬化させたのちに、引
張り試験を行った結果、７Ｋｇ／ｃｒＡの強度以上では
くすした。
実施例５
ケイ素含有ホスファゼン重合体の調製。ジアニリノテト
ラブトキシシクロトリホスファゼンとジクロロジフェニ
ルシランの１＝１モル比の混合物をフラスコ中で１６０
０に３時間加熱した後に、さらに１９０Ｃで１時間加熱
した。その反応物をＮ−メチル−２−ピロリドン中に溶
解させ、キシレンを加えて再沈殿することによシ精製さ
れた共重縮合物を得た。該重合物のＣｔ−、Ｂｒ−不純
物量は１ｐ以下でおった。
ラブトキシシクロトリホスファゼンとジクロロジフェニ
ルシランの１＝１モル比の混合物をフラスコ中で１６０
０に３時間加熱した後に、さらに１９０Ｃで１時間加熱
した。その反応物をＮ−メチル−２−ピロリドン中に溶
解させ、キシレンを加えて再沈殿することによシ精製さ
れた共重縮合物を得た。該重合物のＣｔ−、Ｂｒ−不純
物量は１ｐ以下でおった。
フェノールノボラック型エポキシ化合物（分子量１２０
０、当量２２５）１００重量部、フェノールノボラック
レジン（当量２００、軟化点８０Ｃ）１００ｉｔｔｌ、
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート２
重量部及び、石英ガラス粉末３０重量部に、前記により
合成した共重合体２重量部を配合して組成物を調製した
。
０、当量２２５）１００重量部、フェノールノボラック
レジン（当量２００、軟化点８０Ｃ）１００ｉｔｔｌ、
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート２
重量部及び、石英ガラス粉末３０重量部に、前記により
合成した共重合体２重量部を配合して組成物を調製した
。
調合した樹脂組成物を成形材に入れて厚さ２ＩＩＩｊＩ
＋の樹脂板を作製した。この樹脂板の難燃性はＵＬ９４
ＶＯに合格した。一方、シリコンウェハに対する接着性
は、２０に９／ｃｄであった。また、半導体素子（６４
ｋｂｉｔＤＲＡＭ ）１００個をコノ樹脂組成物を用い
てモールドした。この素子に高温高湿試験を加えたが、
断線不良は発生しなかった。
＋の樹脂板を作製した。この樹脂板の難燃性はＵＬ９４
ＶＯに合格した。一方、シリコンウェハに対する接着性
は、２０に９／ｃｄであった。また、半導体素子（６４
ｋｂｉｔＤＲＡＭ ）１００個をコノ樹脂組成物を用い
てモールドした。この素子に高温高湿試験を加えたが、
断線不良は発生しなかった。
実施例６
実施例５で合成した化合物２重量部のかわりに１０重量
部用いた以外は実施例５と同じ操作を行つた。難燃性は
、ＵＬ９４ＶＯに合格した。シリコンウェハに対する接
着性は、２５匂／ｃｒＡでおった。半導体素子の高温高
湿試験では断線不良は発生しなかった。
部用いた以外は実施例５と同じ操作を行つた。難燃性は
、ＵＬ９４ＶＯに合格した。シリコンウェハに対する接
着性は、２５匂／ｃｒＡでおった。半導体素子の高温高
湿試験では断線不良は発生しなかった。
実施例７
実施例５で合成した重合体２重量部のかわりに２５重量
部用いた以外は実施例５と同じ操作を行った。難燃性は
、ＵＬ９４ＶＯに合格した。シリコンウェハに対する接
着性は、２８匂／ｃｆｆｌであった。半導体素子の高温
高湿試験では、断線不良は発生しなかった。
部用いた以外は実施例５と同じ操作を行った。難燃性は
、ＵＬ９４ＶＯに合格した。シリコンウェハに対する接
着性は、２８匂／ｃｆｆｌであった。半導体素子の高温
高湿試験では、断線不良は発生しなかった。
実施例８
ジアニリノテトラブトキシシクロトリホスファゼンとジ
クロロジフェニルシランとを１：２モル比で用い、実施
例５に記載した重合体合成法にならって、ケイ素含有ホ
スファゼン重合体を得た。
クロロジフェニルシランとを１：２モル比で用い、実施
例５に記載した重合体合成法にならって、ケイ素含有ホ
スファゼン重合体を得た。
その重合体のＣＬ” 、 Ｂｒ−不純物量はＩＰ以下で
あった。
あった。
この重合体を、実施例５で合成した重合体のかわシに、
用いた以外は、実施例５と同じ操作をしく１１） た。樹脂板の難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格した。
用いた以外は、実施例５と同じ操作をしく１１） た。樹脂板の難燃性はＵＬ９４ＶＯに合格した。
シリコンウェハに対する接着性は、２３Ｋｇ／−であっ
た。封止品の高温高湿試験で、断線不良の発生はみられ
なかった。
た。封止品の高温高湿試験で、断線不良の発生はみられ
なかった。
〔発明の効果〕
前述の実施例は、本発明の効果を示すために行一つだモ
デル実験である。実用上は種々の添加剤、各種の型のエ
ポキシ樹脂および硬化剤あるいはシリコーン系樹脂など
が用いられるが、本発明はそれらの組成物においてもそ
の効果を妨げられるものではない。
デル実験である。実用上は種々の添加剤、各種の型のエ
ポキシ樹脂および硬化剤あるいはシリコーン系樹脂など
が用いられるが、本発明はそれらの組成物においてもそ
の効果を妨げられるものではない。
以上述べた通υ本発明によれば制温高湿壌境下でも信頼
性の高い半導体素子が得られるという効果がある。
性の高い半導体素子が得られるという効果がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体素子を封止するための樹脂組成物において、
シクロトリホスフアゼンもしくはホスファゼン重合体を
難燃剤として含有したことを特徴とする半導体素子封止
用樹脂組成物。 ２、ホスフアゼン重合体が少なくとも２個のアルコキシ
基を結合したシクロトリホスフアゼンとジクロロジオル
ガノシランとの共重縮合物である特許請求の範囲第１項
記載の半導体素子封止用樹脂組成物。 ３、シクロトリホスフアゼンおよびホスフアゼン重合体
に含まれるＣｌ＾−およびＢｒ＾−の含有率が１ｐｐｍ
以下である特許請求の範囲第１項または第２項記載の半
導体素子封止用樹脂組成物。 ４、樹脂の主成分がエポキシ樹脂である特許請求の範囲
第１項ないし第３項のいずれかに記載された半導体素子
封止用樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59240724A JPS61120850A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 半導体素子封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59240724A JPS61120850A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 半導体素子封止用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120850A true JPS61120850A (ja) | 1986-06-07 |
Family
ID=17063757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59240724A Pending JPS61120850A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 半導体素子封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120850A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0562517A2 (en) * | 1992-03-23 | 1993-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell with a polymer protective layer |
| EP0708141A2 (en) | 1994-10-07 | 1996-04-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Flame retardant thermosettable resin compositions |
| JP2002060591A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002105174A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-10 | Choshun Jinzo Jushisho Kofun Yugenkoshi | 難燃性エポキシ樹脂組成物およびその用途 |
| JP2006176792A (ja) * | 1997-01-17 | 2006-07-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品 |
| KR100600597B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2006-07-13 | 제일모직주식회사 | 반도체 봉지재용 에폭시 수지 조성물 |
| EP2123712A1 (en) | 2008-05-19 | 2009-11-25 | Evonik Degussa GmbH | Epoxy resin composition and electronic part |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59240724A patent/JPS61120850A/ja active Pending
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| US5639808A (en) * | 1994-10-07 | 1997-06-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Flame retardant thermosettable resin compositions |
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