JPS62260815A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱衝撃を受けた場合の耐クラツク性や、耐湿
性に優れる半導体封止用低応カエゴキシ樹脂組成物に係
わるものである。

〔従来技術〕

近年、半導体関連技術の進歩はめざましく、ＬＳＩの集
積度はどんどん向上し、それに伴い配線の微細化とチッ
プサイズの大型化が進んでいる。

この傾向は樹脂封止ＬＳＩのアルミ配線変形、ノクツシ
ペーションクランク、樹脂クラックなどの故障を深刻化
させた。これらの問題の解決の為に、現在、半導体封止
用樹脂の低応力化が強く求められている。

従来から、低応力エポキシ樹脂組成物を得る為に、合成
ゴムを添加したシ、エポキシ樹脂、硬化剤等に反応させ
ることが検討されて来た。（特開昭６０−３１２５１、
特開昭６０−８３１５）しかしながら、最近の実装技術
の進歩によシ半導体は、半田づけ作業時などに、非常な
高温（たとえば半田温度は約２６０℃）に晒されたシす
るようＫなった。このように常温から非常な高温また常
温というこれまでになかっだ熱衝撃に半導体が晒される
ようになった為、これまでの低応力エポキシ樹脂組成物
では樹脂クラック、耐湿性の劣化を防ぐことができなく
なった。

現在、半導体封止用樹脂に求められているのは、このよ
うな高温から低温までに耐えるような低応力化である。

又、これまでに熱可塑性樹脂を用いる例（特開昭６１−
２１１２５）は提案されているが、用いられる熱可塑性
樹脂は軟化点６５℃〜１００℃程度のダリエチレン、ダ
リプロピレン、コリスチレン等でこれらは成形時に溶出
し、外観に重大な不良を起こしたシ、突発的な耐湿性の
初期不良（摩耗不良を起こるより非常に短期間に数チの
不良を起こす現象）を防止することができない。

〔発明の目的〕

本発明は、従来非常な高温（たとえば半田温度は約２６
０℃）に晒された場合、樹脂クラック、耐湿性の劣化を
防ぐことができなかった半導体封止用樹脂のこれらの欠
点を改良し、現在の市場レベルで求められる、即ち、実
用的製品の開発を目的として研究した結果、軟化点が１
５０℃以上の熱可塑性樹脂と、分子内に不飽和炭素結合
を有する合成ゴム又はその誘導体を併せて用いることに
よシ、目的とする成形性、耐湿性に優れ、かつ、非常な
高温（たとえば半田温度は約２６０℃）に晒された場合
などの熱衝撃後の耐クラツク性、耐湿性に優れる低応力
エポキシ樹脂組成物が得られることを見い出したもので
ある。

〔発明の構成〕

本発明は、軟化点が１５０℃以上の熱可塑性樹脂を１〜
１０重量％含み、かつ分子内に不飽和炭素結合を有する
合成ゴム、又は、その誘導体を０．１〜１０重量％合む
ことを特徴とする、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤
、シリカ充填剤等よシなるエポキシ樹脂組成物である。

本発明において用いられるエポキシ樹脂としては、ビス
フェノールＡエビキシ樹脂、ノボラック型エゴキシ樹脂
、脂環式エポキシ樹脂等のタイプを使用し、これらのエ
ポキシ樹脂は単独で使用しても、二種以上混合して使用
してもよい。

硬化剤としては多塩基性カルボン酸無水物を単独もしく
は、二種以上混合して使用する。これらの例としては無
水フタル酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水テトラヒ
ドロフタル酸、無水コノ為り酸、無水マレイン酸等があ
る。あるいは硬化剤として、フェノールノボラック樹脂
を使用してもよい。また硬化剤のエポキシ樹脂に配合す
る量は、ｌエポキシ当量に対して、０．５〜１．２当量
が望ましく、それ以外では成形性に重大な欠陥を起こす
事がある。

硬化促進剤としては ■第３級アミン又この誘導体 トリメチルアミン、トリエチルアミン、２．３．４．６
．７．８．９．１０−オクタノ＼イドロービラミド（１
＋２　　ａ）アゼピン等又は、これらの第４アンモニウ
ム塩 ■有機ホスフィン化合物 （ａ）　ＩＸ　１　、第２、第３ホスフィン：オクチル
ホスフィン、ジフェニルホスフィン、ブチルフェニルホ
スフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニ
ルホスフィン等、 （ｂ）有機第３ホスフインとπ結合を有する化合物のベ
タイン型付加物：無水マレイン酸−トリフェニルホスフ
ィン付加物、チオイソシアネート−トリフェニルホスフ
ィン付加物、ジアゾジフェニルメタン−トリフェニルホ
スフィン付加物等（ｃ）有機ホスホニウム塩：　（ｇ３
ＰＣＨ２ｇ　）■Ｃ１ｅ　。

（ｇ３ＰＥｔ　）のＩＣ）、　（ａ３ＰＥｔ　）”　Ｂ
ｒ９ｅｔｃ■有機アルミニウム化合物 （ａ）　ＡＡ（ＯＲ）３　（Ｒ：　Ｈ、７ルキル基、ア
リール基、アリール基含有炭化水素基〕：アルミニウム
イソプロゴキシド、アルミニウムｎ−ブトキシド、アル
ミニウムｔｅｒｔ−ブトキシド、アルミニウム５ｅｅ−
ブチレート、アルミニウムベンゾエート等、（ｂ）アル
ミニウムのβジケトン錯体（アルミニウムキレート）ニ
アルミニウムアセチルアセトナト、アルミニウムドリブ
ルオロアセチルアセトナト、アルミニウムぜンタフルオ
ロアセチルアセトナト等、 ■チタン化合物 ブチルチタネート、チタン白等、 ■醗類 ノ２ラドルエンスルホン酸 等をあげることができる。

軟化点が１５０℃以上の熱可塑性樹脂としては、軟化点
が１５０〜２６０℃である事が望ましく、例えば、高密
度ぎりエチレン、ぼりメチルへ？ンテン、コリエチレン
テレフタレート、目？リブチレンテレフタレート、ダリ
アリレート、ポリカーボネート、？リフェニレンオキサ
イド、ピリフェニレンサルファイド、ボリアミド、ピリ
スルホン、２リエーテルエーテルケトン、ピリイミド、
ピリアミドイミド、ピリアミノビスマレイミド、フッ素
樹脂といった一般名を挙げることができる。

軟化点が１５０℃未満だと、加工時や耐湿性評価時に溶
出し離型不良や回路不良といった問題を起こす。逆に２
６０℃を超えると熱衝撃の吸収効果がなくなる。特に望
ましい軟化点の範囲は１８０〜２３０℃である。添加量
としては１〜１０重量％であることが必要である。１チ
未満では熱衝撃吸収効果が発揮されない。逆に１０％を
超えると熱可塑性樹脂としての性質が強くなシすぎ半田
浸漬時に溶出し外観不良を起こしたり耐湿性が極端に劣
化する。

このような熱可塑性樹脂は通常成形特程度の高温域迄は
固体であシ、成形性、耐湿性に悪影響を及ぼさないが、
半田浸漬時の高温域で溶融し、半田時ストレスの吸収に
のみ有効である。

骨格に不飽和二重結合を有する合成ゴムとは、ブタジェ
ンゴム、インプレンゴム、アクリロニトリルゴム及びこ
れらの共重合体や、末端や分子内にビニル基、水酸基、
カルボキシル基、アミン基、エポキシ基等の官能基を導
入した変性品のことを言う。

これら骨格に不飽和二重結合を有する合成ゴム、又は、
その訪導体（以下合成ゴム類と言う）はその立体構造上
の柔軟性によって、熱硬化性樹脂のガラス転移点以下で
発生する応力を吸収する事ができる。合成ゴム類のガラ
ス転移温度は一般に０℃以下であシこの様な低温域から
常温、更に熱硬化性樹脂のガラス転移点以下の高温迄の
非常に広範な温度域で応力を吸収する事ができる。添加
量ｄ　０．１〜１０！ｆチであることが必要で０．１チ
未満であると応力吸収効果がなくなり、１０重ｉ％以上
であると耐湿性の劣化が見られる。

本発明によると、合成ゴム類を用いる事によシ低温から
二重２キシ樹脂のガラス転移温度迄の低応力化がはかれ
、かつ軟化点１５０℃以上の熱可塑性樹脂を併せて用い
る事によシ、半田浸漬等のエポキシ樹脂のガラス転移温
度以上の、非常な高温に及ぶ熱衝撃にも耐える事ができ
る。

〔発明の効果〕

このように本発明は、成形性、耐湿性（特に半田浸漬等
の熱ｇｉ繋後の耐湿性）に優れ、かつ、あらゆる熱′！
５撃を受けた場合の耐クラツク性等にすぐれる低応力エ
ポキシ樹脂組成物を得る事ができる。特に、半導体封止
用途では、今後ますますプラスチックズッケージ化が予
想され、ズッケージが表面実装型になる程、耐湿性、あ
らゆる熱衝撃に耐える低応力化が要求される様になって
いる。

このような今日において、本発明の産業的意味役割は非
常に犬である。

〔実施例〕

以下、半導体封止用成形材料での検ｔ・十例で説明する
。例で用いた部は全て重せ部である。本発明はよる実施
例は従来の技術による比較例に比べ成形性・耐湿性・坩
クラック性等の点で潰れておシ工業的に利用できる高付
加価−ンを有している。

検討例 溶融シリカ（部課製）１００部に、シランカップリング
剤（Ａ−１８７日本ユニカー製）を０．５部、工はキシ
樹脂２０部（ＥＯＣＮ−１０２０日本化薬製）１硬化剤
１０部（フェノールノボラック住友ベークライト製）、
硬化促進剤０．２部（スミキーアＤ住友化学）、離型剤
（Ｌ　５部（ヘキス）Ｅヘキストジャ、ｏン）、顔料０
．３部（カーボン電気化学）、下記の熱可塑性樹脂Ｘ部
、合成ゴム類ｙ部を表−１の配合に従って混合後コニー
ダーで混練しエポキシ樹脂組成物を得た。これらの樹脂
の特性及び模＄ＩＣの特性に関する評価結果を表−１に
示す。

表１よシ明らかなように本発明に従う実施例では、比較
例に比べ抜群の効果のあることがわかる。

熱可塑性樹脂 １ポリエステルカーボネート　軟化点１６０℃２、ピリ
サルホン　　　　　　　軟化点１９０℃３、セリエーテ
ルスルホン　　　軟化点２２０℃４、セリエチレン　　
　　　　　軟化点　８０℃合成ゴム類 Ａ、末端エゴキシ変性ポリブタジェン （Ｒ−４５ＥＦＴ’、出光石油化学製）Ｂ、末端カルボ
キシル変性ポリアクリロニトリルブタジェンゴム （ＣＴＢＮ　１３００　Ｘ　８、宇部興産製）成形性　
硬化性：　ＪＩＳＫ６９１１ 成形性　型汚れ：　１６ｐ　ＤＩＰ金型（６０ｃａｕ）
で１０００ｓｈｏｔ連続成形後成形品の 外観を目視判定する汚れ数／総 数＝６０ 耐湿性；アルミ模擬素子（ＴＥＧ　）を封止した１６ｐ
ＤＩＰを１３５℃、１００％の条件で１０００ｈｒ保管
しアルミ腐蝕による不良数／総数で判定 半日後耐湿性：　ＴＥＧを封止した１６ｐ　ＳＯＰを２
６０℃の半田浴に１０秒浸漬後１２５ ’Ｃ１００１３００ｈｒ放置しアルミ 腐蝕による不良数／総数で判定 半日後クラック：６×６鰭ＴＥＧを封止した５２ｐ　Ｆ
Ｐを２６０℃の半田浴に１０秒浸 漬した時に発生するクラック不 良数／ａ数で判定 Ｔ　ＣＴ　：　４　Ｘ　８　ｔｔｍ　ＴＥＧを封止した
１６ｐ　ＤＩＰに一６５’Ｃ（３０分）−１５０℃（３
０分）の熱衝撃を１０００サイクル与えた時に発生する
クラック不良数／総数で判定

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軟化点が１５０℃以上の熱可塑性樹脂を１〜１０重量％
   含み、かつ分子内に不飽和炭素結合を有する合成ゴム、
   又は、その誘導体を０．１〜１０重量％合むことを特徴
   とするエポキシ樹脂組成物。