JPS62260816A - 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力エポ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、・ｚツシ
ペーションクラノク、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、低応力エピ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、
ＩＴｆ開昭６０−８３１５）しかしながら、最近の実装
技術の進歩により半導体は、半田づけ作業時などく、非
常な高温（たとえば半田温度は約２６０’Ｃ）に晒され
たりするよう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た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ピキシ樹脂
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’Ｃ程度のピリエチレン、
ピリプロピレン、ピ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（１１粍不良を起こるよシ非常に短期間に数
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、ガラス転移
点が２０℃以下で軟化点が１３０℃以上の熱可塑性ゴム
を用いることによシ、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
に優れる低応力エピ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、ガラス転移点が２０℃以下で軟化点が１３０
℃以上の熱可塑性ゴムを０．１〜１０重槍チ含むことを
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）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
フェノール人工ぽキシ樹脂、ノボラック型エデキシ樹脂
、脂環式エピキシ樹脂等のタイプを使用し、これらの工
１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屡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、無水コハク酸、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。また硬化剤の工メキシ樹脂に配合する
量は、１エピキシ渦量に対して、０．５〜１．２轟量が
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−オクタハイドロ−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）第１　、Ｍ　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
メイン型付加物：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ートＩＪ　フェニ
ルホスフィ／付加物等（ｃ）有機ホスホニラｉ［：　Ｃ
９３３ＰＣＨ２５２１）’Ｊ３ＣＬｅ、（５３ｐＥｔ　
〕（Ｆ３ＩＱ、（ｇ３ＰＥｔ　）”　Ｂｒｅｅｔｃ■有
機アルミニウム化合物 （ａ）　Ａｔ（ＯＲ）３ＣＲ：　Ｈ、アルキル％、アリ
ール基、アリール基含有炭化水素基〕；アルミニウムイ
ソプロはキシド、アルミニウムｎ−ブトキシド、７７ｔ
、ミニウムｔｅｒｔ−ブトキシド、アルミニウム５ｅｃ
−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、アルミニウムト
リプ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 ツクラドルエンスルホン戯 等をあげることができる。

熱可塑性ゴムとは一般に互いに非相溶なソ７トセ・グメ
ントとハードセグメントからなる共重合体であ）、この
ような共重合体は常温ではそれぞれの成分が独立の相を
形成し、海島構造をとっている。

熱可塑性ゴムは、常温では上記海島構造のハードセグメ
ントの凝集が僑かけと同様な効果（物理的架＠）を持つ
ので加硫ゴム（化学的架橋）と同様のゴム弾性を有する
。ソフトセグメントの７ｇ以下ではガラス状であう、ハ
ードセグメントの７ｇ以上では流動する。

常温で流動しない為には、充分な分子量及びハードセグ
メントがソフトセグメントに対し一定以上含まれる事が
必要である。例えばアクリロニトリルブタジェンゴムで
はアクリロニトリル含量が多く分子量が小さいと常温で
流動し、成形性等に不都合が生じる場合がある。

このような熱可塑性ゴムの例としてはスチレン／ブタジ
ェン、スチレン／イソブチレン、アクリロニトリル／ブ
タジェン、アクリロニトリル／ブタジェン／スチレンな
どの共重合体、ぼりウレタン系、ダリエステル系、セリ
アミド系の共縮重合体等があげられる。

本発明に用いる熱可塑性ゴムのガラス転移点は２０℃以
下、望ましくは０℃以下で、軟化点は１３０℃以上望ま
しくは１５０℃以上２６０℃以下であることが必要であ
る。

本発明に従うと熱可塑性ゴムのガラス転移点以上軟化点
以下の領域では熱可塑性ゴムの可逆的ゴム弾性によシ応
力を吸収し、疲労試験の様なくり返し応力をかける試験
にも１耐える事ができる。

又、エポキシ樹脂のガラス転移点以上の様な、例えば半
田温度（２４０℃〜２６０℃）の様な非常な高温で起こ
る熱ストレスに対しても、熱可塑性ゴムは溶融する事に
より応力を吸収する事ができる。

〔発明の効果〕

このように本発明は、成形性、耐湿性（％に半田浸漬等
の熱衝撃後の耐湿性）に優れ、かつ、あらゆる熱衝撃を
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ノぐツケージ化が予想さ
れ、ノζツ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
に大である。

〔実施例〕

以下、半導体対土用成形材料での検討例で説明する。例
で用いた部は全て重量部である。本発明による実施例は
従来の技術による比較例に比べ成形性・耐湿性・耐クラ
ック性等の点で優れておシ工業的に利用できる高付加価
値を有している。

検討例 溶融シリカ（部課製）１００部に、シランカッシリング
剤（Ａ−１８７日本ユニカーｆｆ）を０．５部、エポキ
シ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０日本化薬矢）２ｏ部、硬化
剤（ＭＰ−１２０群栄化学）１０部、硬化促進剤（ＴＰ
Ｐ此興化学製）０，２部、離型剤（ヘキストＥ１ヘキス
トジャノζン）０．５部、顔料（カーボンｔｉ化学）０
．３部、下記の熱可塑性ゴムＸ部又は従来の低応力剤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擬ＩＣの特性に関する評価結果
を表−１に示す。表−１よ勺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。

熱可塑性ゴム Ａ、粉末ＮＢＲアクリロニトリルブタジェン共重合体く
アクリロニトリル／ブタジェン比′／２）ガラス転移点
−９０℃、軟化点１３０℃Ｂ、コリエステルエラストマ
ー　α、ω−イリプチレンエーテルグリコールテレフタ
ルｍ共ｍ合体ガラス転移点−３０℃、軟化点１６３℃従
来の低応力剤 １、シリコーンオイル（ＳＨ−２００）−レ・シリコー
ン製） ２エポキシ化ゴリブタジエン（Ｒ−４５ＥＰＩ出光石油
化学ｆｆ） 成形性　硬化性：　ＪＩＳ　Ｋ６９１１成形性　型汚れ
：　１６ｐ　ＤＩＰ金型（６０ｃａｕ）で１０００ｓｈ
ｏｔ連続成形後成形品の 外観を目視判定する汚れ数／総 数＝６０ 耐湿性ニアルミ模擬素子（′ｒＥＧ）を封止した１６ｐ
ＤＩＰを１３５℃、１００チの条件で１０００ｈｒ医管
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 ’Ｃ１００％３００ｈｒ放置しアルミ 腐蝕による不良数／総数で判定 半田後クラック：　６　Ｘ　６　ｗＴＥＧを封止した５
２ｐ　ＦＰを２６０℃の半田浴に１０秒浸 した時に発生するクラノク不良 数／総数で判定 ＴＣＴ’４Ｘ８聴ＴＥＧを封止した１６ｐ　ＤＩＰに一
６５℃（３０分）。１９０℃（３０分）の熱衝撃を１０
００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 ＴＳＴ　：　４　Ｘ　８咽ＴＥＧを封止した１６ｐ　Ｄ
ＩＰに一１９６℃（２分）１５０℃（２分）の熱衝撃を １００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. ガラス転移点が２０℃以下で、軟化点が１３０℃以上の
   熱可塑性ゴムを０．１〜１０重量％含むことを特徴とす
   るエポキシ樹脂組成物。