JPS62260818A - 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、／ζツシ
ペーションクラック、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、半導体対土
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
りするようになった。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、半導体対土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、
ぼりプロピレン、ポ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（Ｒ１粍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＃−ＦＢ温度は約
２６０℃）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１５０℃以上の熱可塑性樹脂と、オルガノ４１Ｊシロ
キサン類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（たとえば半日温度
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ｆ％含み、かつオルガノピリシロキサン類を０．
１〜１０重量％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
フェノール人工が！キシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹
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、無水コハク厳、無水マレイン散等がある
。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。また硬化剤のニーキシ樹脂に配合する
量は、１エゴキシ当量に対して、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−オクタハイドロ−ピラミド（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 （ａＪ　第１　％　Ｍ　２　、Ｊ　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：無水マレイン散−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７ユニルメタンートリフェニルホ
スフィン付加物等、（ｃ）有機ホス＊　二ｆｙ　ムｍ　
二（ｇｓＰｃＨ２ｇ）Φｃｔｅ　。

（ＬＡ３ＰＥｔ　３”　Ｉｅ、　　（ｄ３ＰＥｔ　Ｊｅ
Ｂｒｅｅ　ｔｃ■二角二角ルアルミニウム化 合物）　Ａｔ（ＯＲ）３［、Ｒ：　Ｈ、アルキル基、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ｔｅｔｔ−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、アルミニウムインクフルオ
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、 ■酸　類 ノぞ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
度ピリエチレン、ヒリメチルＲンテン、ピリエチレンテ
レフタレート、ヒリプチレンテレフタレート、ピリアリ
レート、ピリカーボネート、？リフェニレンオキサイド
、ポリフエニレンサルファイド、？リアミド、目？リス
ルホン、ピリエーテルエーテルケトン、ピリイミド、は
リアミドイミド、−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、加工時や耐湿性計画時に溶
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重量俤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チを
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シ耐湿性が極端に劣
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
、半田浸漬等の高温域で溶融し、半田時ストレスの吸収
にのみ有効である。

オルガノピリシロキサン類とは、シリコーンオイル、シ
リコーンレジン、シリコーンゴム、及ヒ、それらの変性
品、誘導体を言う。

これらオルガノピリシロキサンはケイ素−酸素−ケイ素
結合の柔軟性によって、熱硬化性樹脂のガラス転移温度
以下で発生する応力を吸出する為に用いる、オルガノピ
リシロキサン類のガラス転移温度は一１００℃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
転移温度以下の高温迄の非常に広範な温度域で応力を吸
出する事ができる。添加量は０．１〜１０重量チである
ことが必要で０．１４未満であると応力吸収効果がなく
なシ、１０重量％以上であると耐湿性の劣化が見られる
。

本発明によると、オルガノピリシロキサンを用いる事に
よシ低温からニー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り、半田浸漬等の工ｌ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カニはキシ
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Ｚ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、半導体封止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
ツ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（ｎ森製）１００部に、シランカップリング
剤（Ａ−１８７日本ユニカー裂）を０．５部、ニーキシ
樹脂２０　！　（ＥＯＣＮ−１０２０日本化薬製）１硬
化剤１０部（フェノールノボラック住人ベークライトＭ
）、硬化促進剤（スミキュアＤ住人化学製）０．２部、
離型剤（ヘキス）Ｅヘキストジャノζン）０．５部、顔
料（カーボン電気化学展）０．３部、下記の熱可塑性樹
脂Ｘ部、オルガノ、ｆ　＋）シロキサ７１部を表−１の
配合に従って混合後コニーダーで混練し工１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、〆リエー
テルスルホン　　　軟化点２２０℃４、ポリエチレン　
　　　　　　軟化点　８０℃オルガノゴリピリキサン Ａ、シリコーンオイル （ＳＨ２００）−レシリコーン表） Ｂ、メチルビニル系シリコーン生ゴム （ＳＨ４１０）−レシリコーン製） 成形性　硬化性：　ＪＩＳＫ６９１１ 成形性　型汚れ：　１６ｐ　ＤＩＰ金型（６０ｃａｕ　
）で１０００１００Ｏ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（ＴＥＧ　）を封止した１６ｐ
ＤＩＰを１３５℃、１００ｑ６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 ｔｌ：１００％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　ｍｍＴＥＧを封止した
５２９　ＦＰを２６０℃の半田浴に１０秒浸 漬した時に発生するクラック不 頁数／総数で判定 ＴＣＴ：４ｘＢ門ＴＥＧを封止した１６ｐ　ＤＩＰに一
６５℃（３０分）　１５０℃（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　：　４Ｘ８簡ＴＥＧを封止した１６ｐ　ＤＩＰ
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. 軟化点が１５０℃以上の熱可塑性樹脂を１〜１０重量％
   含み、かつオルガノポリシロキサン類を０．１〜１０重
   量％含むことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。