JPS61223024A - 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
- Publication number
- JPS61223024A JPS61223024A JP60065604A JP6560485A JPS61223024A JP S61223024 A JPS61223024 A JP S61223024A JP 60065604 A JP60065604 A JP 60065604A JP 6560485 A JP6560485 A JP 6560485A JP S61223024 A JPS61223024 A JP S61223024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- epoxy resin
- novolak
- type epoxy
- polyurethane elastomer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Epoxy Resins (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】
〔概要〕
樹脂モールドタイプの半導体素子の外装に使用される樹
脂の必要条件は耐湿性が良（、弾性率が小さく、低応力
化されていることである。
脂の必要条件は耐湿性が良（、弾性率が小さく、低応力
化されていることである。
本発明は可撓性付与剤としてポリウレタンエラストマを
使用することにより低応力化を実現するものである。
使用することにより低応力化を実現するものである。
（産業上の利用分野〕
本発明は可撓性付与剤としてポリウレタンエラストマを
用いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
用いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
トランジスタ、 ＩＣなど半導体素子の外装として高（
ｔ ＩＩ性が必要な用途に対し、当初は金属ケースとガ
ラス端子とを使用するハーメチックシールパッケージが
、使用されていたが、封止用樹脂の改良により特性が改
良され、広い用途に使用されるようになった。
ｔ ＩＩ性が必要な用途に対し、当初は金属ケースとガ
ラス端子とを使用するハーメチックシールパッケージが
、使用されていたが、封止用樹脂の改良により特性が改
良され、広い用途に使用されるようになった。
しかし、ＬＳＩ、ＶＬＳＩと高集積化が進み、またチッ
プサイズが大きくなるに従って、更に応力低下と耐湿性
の向上が必要になった。
プサイズが大きくなるに従って、更に応力低下と耐湿性
の向上が必要になった。
すなわち封止樹脂と半導体基板との熱膨張率が違うこと
と、樹脂の弾性率が高いことが原因で半導体基板上のバ
ンシベーション層にクラックを生じて耐湿性を低下させ
るとか、半導体基板上に形成されている微細パターンを
変形させるなどの問題を生じており、また外装樹脂自体
にも微少なりラックを生ずると云う問題がある。
と、樹脂の弾性率が高いことが原因で半導体基板上のバ
ンシベーション層にクラックを生じて耐湿性を低下させ
るとか、半導体基板上に形成されている微細パターンを
変形させるなどの問題を生じており、また外装樹脂自体
にも微少なりラックを生ずると云う問題がある。
これを解決する方法としては樹脂の低応力化と樹脂自体
の耐湿性を更に向上することが必要であり、研究と実用
化が進められている。
の耐湿性を更に向上することが必要であり、研究と実用
化が進められている。
半導体封止用エポキシ樹脂組成物はノボラック型エポキ
シ樹脂、オルソノボラック型フェノール樹脂、無機質充
填剤、−硬化促進剤、離型剤９着色剤などの混合物より
なり、低圧トランスファ成形法を用いて成形されている
。
シ樹脂、オルソノボラック型フェノール樹脂、無機質充
填剤、−硬化促進剤、離型剤９着色剤などの混合物より
なり、低圧トランスファ成形法を用いて成形されている
。
ここでノボラック型エポキシ樹脂は例えばタレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂であり、 オルソノボラック型フェノール樹脂は例えばオルソフェ
ノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂など
である。
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂であり、 オルソノボラック型フェノール樹脂は例えばオルソフェ
ノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂など
である。
また無機質充填剤は結晶性シリカ粉末、アルミナ粉末１
石英ガラス粉末、炭酸カルシウムなど、硬化促進剤はイ
ミダゾール類、第三級アミン、有機燐酸化合物などが用
いられている。
石英ガラス粉末、炭酸カルシウムなど、硬化促進剤はイ
ミダゾール類、第三級アミン、有機燐酸化合物などが用
いられている。
また離型剤としてはカルナバワックスやエステルワック
スが、また着色剤としてカーボンブラックなどの顔料が
使用されている。
スが、また着色剤としてカーボンブラックなどの顔料が
使用されている。
また無機質充填剤と樹脂との密着性を向上するためにシ
ランカップリング剤を、また難燃化するために三酸化ア
ンチモンなどの難燃剤を加えることもある。
ランカップリング剤を、また難燃化するために三酸化ア
ンチモンなどの難燃剤を加えることもある。
エポキシ樹脂組成物はこのような各種材料の混合物より
なり、これを混練した後に粉砕してタブレットを作り、
これを低圧トランスファモールドして成形体が作られて
いる。
なり、これを混練した後に粉砕してタブレットを作り、
これを低圧トランスファモールドして成形体が作られて
いる。
ここで従来は低応力化を実現する方法としてブタジェン
ゴム、シリコーン樹脂などの粉末を可撓性付与剤として
樹脂組成物に添加することが行われている。
ゴム、シリコーン樹脂などの粉末を可撓性付与剤として
樹脂組成物に添加することが行われている。
然し、このような可撓性付与剤の添加は樹脂のガラス転
移温度を下げ、そのため耐水性や耐熱性を低下すると云
う問題があり、添加量は自ずから制限されている。
移温度を下げ、そのため耐水性や耐熱性を低下すると云
う問題があり、添加量は自ずから制限されている。
そのために期待するような低応力化を実現することがで
きず、この対策が要望されている。
きず、この対策が要望されている。
〔発明が解決しようとする問題点３
以上説明したように半導体素子の高集積化と大形化に伴
って基板と樹脂との熱膨張率の不一致により半導体素子
に発生する応力を緩和することが必要であり、そのため
樹脂の弾性率を低下させることが必要であるが、少ない
添加量で効率よく弾性率を下げ得る可撓性付与剤が見当
たら雇いのが問題である。
って基板と樹脂との熱膨張率の不一致により半導体素子
に発生する応力を緩和することが必要であり、そのため
樹脂の弾性率を低下させることが必要であるが、少ない
添加量で効率よく弾性率を下げ得る可撓性付与剤が見当
たら雇いのが問題である。
上記の問題はノボラック型エポキシ樹脂、オルソノボラ
ック型フェノール樹脂、無機質充填剤。
ック型フェノール樹脂、無機質充填剤。
硬化促進剤を主な構成材料とするエポキシ樹脂において
、可撓性付与剤としてポリウレタンエラストマを必須構
成材料として含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物を使
用することにより解決することができる。
、可撓性付与剤としてポリウレタンエラストマを必須構
成材料として含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物を使
用することにより解決することができる。
ポリウレタンエラストマはイソシアネート基（−ＮＧＯ
）をもつ芳香族ジイソシアネートとポリエーテルグリコ
ールまたはジイソシアネートとポリエステルグリコール
とを反応させて作るもので、芳香族ジイソシアネート例
えば ２．４−）リレンジイソシアネート ２．６−）リレンジイソシアネート ４．４−ジフェニルメタンジイソシアネートとポリエー
テルグリコール例えば １．４−ブチレンオキサイドポリエーテルグリコール ポリプロピレングリコール などの組合せにより各種のポリウレタンエラストマが作
られている。
）をもつ芳香族ジイソシアネートとポリエーテルグリコ
ールまたはジイソシアネートとポリエステルグリコール
とを反応させて作るもので、芳香族ジイソシアネート例
えば ２．４−）リレンジイソシアネート ２．６−）リレンジイソシアネート ４．４−ジフェニルメタンジイソシアネートとポリエー
テルグリコール例えば １．４−ブチレンオキサイドポリエーテルグリコール ポリプロピレングリコール などの組合せにより各種のポリウレタンエラストマが作
られている。
このポリウレタンエラストマは優れた靭性をもつと共に
耐摩耗性、耐熱性、耐油性などに優れた特徴をもってい
る。
耐摩耗性、耐熱性、耐油性などに優れた特徴をもってい
る。
本発明は ＩＯ（（ＣＨ２）ｇｏ）ｎＨで表せるポリエ
ーテルグリコールでｎの値が４〜１４のものを用いて作
ったポリウレタンエラストマの特性に着目し、これを可
撓性付与剤として用いるものである。
ーテルグリコールでｎの値が４〜１４のものを用いて作
ったポリウレタンエラストマの特性に着目し、これを可
撓性付与剤として用いるものである。
なお、先に記したように可撓性付与剤の添加は樹脂のガ
ラス転移温度を下げ、耐水性や耐熱性を低下させる。
ラス転移温度を下げ、耐水性や耐熱性を低下させる。
そのためポリウレタンエラストマの添加量はノボラック
型エポキシ樹脂に対し２重量部以下が好ましい。
型エポキシ樹脂に対し２重量部以下が好ましい。
なお、ポリウレタンエラストマはジイソシアネートとポ
リエーテルグリコールまたはポリエステルグリコールと
を反応させて作られるが、エステル系のものは耐湿性が
あまり良くないので、エーテル系を使用するのが好まし
い。
リエーテルグリコールまたはポリエステルグリコールと
を反応させて作られるが、エステル系のものは耐湿性が
あまり良くないので、エーテル系を使用するのが好まし
い。
実施例：
使用したポリウレタンエラストマは２．４−トリレンジ
イソシアネートと１．４−ブチレンオキサイドポリエー
テルグリコールよりなる液状のプレポリマを予めタレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂に混入したものを用いた
。
イソシアネートと１．４−ブチレンオキサイドポリエー
テルグリコールよりなる液状のプレポリマを予めタレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂に混入したものを用いた
。
エポキシ樹脂組成物の構成は重量部で表して、ポリウレ
タンエラストマ ・・・・・・ ２タレゾールノ
ボラツク型エポキシ樹脂・・・１００（商品名 エビク
ロン Ｎ−６７３） フェノールノボラック樹脂・旧・・ ５０（商品
名 バーカムＴＤ−２１３１） ２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）・・・２シリカ
粉末（充填剤） ・・・・・・ ４００エステ
ルワツクス（離型剤）・・・・・・ ２カーボンブ
ラツク（着色剤）・・・・・・ ２グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン（シランカップリング剤）・
・・ ２からなり、この混合物を５０〜６０℃に加
熱したプラベンダープラスチコーダを用いて５〜１ｏ分
間混練し、冷却後に粉砕してエポキシ樹脂組成物を作り
、これを用いて曲げ弾性率と耐熱衝撃性および耐湿性を
測定した。
タンエラストマ ・・・・・・ ２タレゾールノ
ボラツク型エポキシ樹脂・・・１００（商品名 エビク
ロン Ｎ−６７３） フェノールノボラック樹脂・旧・・ ５０（商品
名 バーカムＴＤ−２１３１） ２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）・・・２シリカ
粉末（充填剤） ・・・・・・ ４００エステ
ルワツクス（離型剤）・・・・・・ ２カーボンブ
ラツク（着色剤）・・・・・・ ２グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン（シランカップリング剤）・
・・ ２からなり、この混合物を５０〜６０℃に加
熱したプラベンダープラスチコーダを用いて５〜１ｏ分
間混練し、冷却後に粉砕してエポキシ樹脂組成物を作り
、これを用いて曲げ弾性率と耐熱衝撃性および耐湿性を
測定した。
まず、曲げ弾性率の測定はｔｏｘ ４ ｘｔｏｏ ｗａ
の試験片を金型温度１７０℃、成形圧力６０にｇ／ｃｊ
＋成形時間１５０秒の条件で成形し、これを１７５℃で
８時間アフタキュアした。
の試験片を金型温度１７０℃、成形圧力６０にｇ／ｃｊ
＋成形時間１５０秒の条件で成形し、これを１７５℃で
８時間アフタキュアした。
そして測定の結果、かかる試料の曲げ弾性率は１２００
Ｋｇ／ｍｓ ”と小さかった。
Ｋｇ／ｍｓ ”と小さかった。
次ぎに７Ｘ２０Ｘ３ｍの金型を用い、４．５Ｘ７ＸＯ６
５のシリコン（Ｓｔ）チップを先と同じ成形条件で成形
し、これを１５０℃のシリコンオイル中に５分間、続い
て液体窒素中に５分間浸漬することを１サイクルとする
耐熱衝撃試験を行ったが３００サイクル後においてもク
ラックの発生は見られなかった。
５のシリコン（Ｓｔ）チップを先と同じ成形条件で成形
し、これを１５０℃のシリコンオイル中に５分間、続い
て液体窒素中に５分間浸漬することを１サイクルとする
耐熱衝撃試験を行ったが３００サイクル後においてもク
ラックの発生は見られなかった。
また１２０℃、２気圧の水蒸気中に放置し、絶縁抵抗の
変化から耐湿性を調べたが、２００時間経過しても常温
常圧における成形品の絶縁抵抗値と較べ、その変化は５
％以内であった。
変化から耐湿性を調べたが、２００時間経過しても常温
常圧における成形品の絶縁抵抗値と較べ、その変化は５
％以内であった。
比較例１：
可撓性付与剤としてポリウレタンエラストマの代わりに
ブタジェンゴムを使用した他は実施例１と同一の組成９
重量比でエポキシ樹脂組成物を作り、これを用いて先と
同様に試料を作り、曲げ弾性率、熱衝撃性および耐湿性
を調べた。
ブタジェンゴムを使用した他は実施例１と同一の組成９
重量比でエポキシ樹脂組成物を作り、これを用いて先と
同様に試料を作り、曲げ弾性率、熱衝撃性および耐湿性
を調べた。
その結果は耐熱衝撃性と耐湿性の試験結果は同じであっ
たが、曲げ弾性率は１３４０Ｋｇ／＋＋ｕｓ ”と大き
かった。
たが、曲げ弾性率は１３４０Ｋｇ／＋＋ｕｓ ”と大き
かった。
比較例２：
可撓性付与剤としてポリウレタンエラストマの代わりに
シリコーン樹脂を使用した他は実施例１と同一の組成１
重量比でエポキシ樹脂組成物を作り、これを用いて先と
同様に試料を作り、曲げ弾性率、熱衝撃性および耐湿性
を調べた。
シリコーン樹脂を使用した他は実施例１と同一の組成１
重量比でエポキシ樹脂組成物を作り、これを用いて先と
同様に試料を作り、曲げ弾性率、熱衝撃性および耐湿性
を調べた。
その結果は耐湿性の試験結果は同じであったが曲げ弾性
率は１４００Ｋｇ／ｍ＋ｓ ２と高く、また耐熱衝撃性
も約２５０サイクルでクラックの発生が見られた。
率は１４００Ｋｇ／ｍ＋ｓ ２と高く、また耐熱衝撃性
も約２５０サイクルでクラックの発生が見られた。
以上記したように本発明の実施により、弾性率が改良さ
れ、そのため半導体チップに加わる応力を緩和すること
ができ、樹脂成形タイプ半導体素子の信鯨性を向上する
ことができる。
れ、そのため半導体チップに加わる応力を緩和すること
ができ、樹脂成形タイプ半導体素子の信鯨性を向上する
ことができる。
Claims (1)
- ノボラック型エポキシ樹脂、オルソノボラック型フェ
ノール樹脂、無機質充填剤、硬化促進剤を主な構成材料
とするエポキシ樹脂において、可撓性付与剤としてポリ
ウレタンエラストマを必須構成材料として含むことを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP60065604A JPS61223024A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60065604A JPS61223024A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223024A true JPS61223024A (ja) | 1986-10-03 |
Family
ID=13291785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60065604A Pending JPS61223024A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61223024A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5510818A (en) * | 1991-01-31 | 1996-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Transfer-molding resin composition for use to manufacture ink jet recording head, and ink jet recording head manufactured by using the same |
| KR100413358B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-12-31 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 |
| US6787606B1 (en) * | 2001-07-02 | 2004-09-07 | Henkel Corporation | Electrochromic device with composition of epoxy resin, toughener and latent curative |
| JP2012530815A (ja) * | 2009-06-26 | 2012-12-06 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | エポキシ化ノボラックを含む熱可塑性組成物 |
| CN116606528A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-18 | 成都上泰科技有限公司 | 一种用于宽禁带半导体封装的增韧改性环氧树脂高聚物及其制备方法 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60065604A patent/JPS61223024A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5510818A (en) * | 1991-01-31 | 1996-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Transfer-molding resin composition for use to manufacture ink jet recording head, and ink jet recording head manufactured by using the same |
| KR100413358B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-12-31 | 제일모직주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 |
| US6787606B1 (en) * | 2001-07-02 | 2004-09-07 | Henkel Corporation | Electrochromic device with composition of epoxy resin, toughener and latent curative |
| JP2012530815A (ja) * | 2009-06-26 | 2012-12-06 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | エポキシ化ノボラックを含む熱可塑性組成物 |
| CN116606528A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-18 | 成都上泰科技有限公司 | 一种用于宽禁带半导体封装的增韧改性环氧树脂高聚物及其制备方法 |
| CN116606528B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-09-29 | 成都上泰科技有限公司 | 一种用于宽禁带半导体封装的增韧改性环氧树脂高聚物及其制备方法 |
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