JPS6317926A - 半導体封止用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ニブ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
積度は加速度的に向上し、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、ズツシベ
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、半導体封止用
樹脂の低応力化が強く求められている。

従来から、シリコーンを使用した低応力エピキシ樹脂組
成物は色々と検討されているが、シリコーンオイルや有
機変性シリコーンオイルを用いる方法〔特開昭５８−２
１４１７、特開昭５９−８１３２８、特開昭６０−３０
１５７、特開昭６０−１３８４１　）では、いずれの場
合も成形性（特に硬化性、パリ、離型性）及び耐湿性等
に問題がおった。

又、シリコーンを使用しない低応力樹脂組成物も色々と
検討されている。たとえば合成ゴムを添加したシエゼキ
シ樹脂、硬化剤等に反応させる事が検討されて来た。（
特開昭５８−１７６９５８、特開昭６０−３１２５１、
特開昭６０−８３１５）　Ｌかしながら、シリコーンを
用いる場合と同様の欠点がありた。

〔発明の目的〕

本発明は従来、成形性、耐湿性等に問題があり１市場レ
ベルでの適用ができなかったシリコーンによる低応力エ
ピキシ樹脂組成物のこれらの欠点を改良し、産業工業レ
ベルでの適用、即ち、実用的製品の開発を目的として研
究した結果、〇−クレゾールとホルマリンとス・チレン
を酸性触媒下縮合させたスチレン変性０−クレゾールノ
ボラックのグリシジルエーテルであるエピキシ樹脂と、
水素基含有オルガノポリシロキサンの反応物をエピキシ
樹脂として用いる事によｐ熱衝撃を受けた場合の耐クラ
ツク性、耐湿性に優れる低応力エイキシ樹脂組成物が得
られる事を見出したものである。

〔発明の構成〕

本発明は０−クレゾールとホルマリンとスチレンを酸性
触媒下縮合させたスチレン変性０−クレゾールノボラッ
クのグリシジルエーテルであるエピキシ樹脂と水素基含
有オルガノポリシロキサンの反応物をエピキシ樹脂の一
部又は全部とじて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半導体封
止用エピキシ樹脂組成物である。

本発明において用いられる水素基含有オルガノポリシロ
キサンとしては、側鎖又は末端に５ｉ−Ｈ結合有するオ
ルガノピリシロキサンを言い、一般式 （Ｒｔｉアルキル基、フェニル基） 等で表わされるものを言う。分子量については任意であ
夛、一般にＨオイルと称されるシリコーンオイル状のも
のから、シリコーン生ゴムと言われる高分子量のもの迄
あらゆるものを用いることができる。

これら水素基含有オルガノピリシロキサンとスチレン起
源の樹脂中のビニル基との反応はヒドロシリル化反応で
あ夛、白金系の触媒等（例えば塩化白金酸）を用いる事
により容易に行表う事ができる。

この反応を行なう事によシ、硬化物からシリコーンのブ
リードを防ぐ事が出来、かつモルフォロジー的にも均一
にシリコーンが硬化物中に分散した低応力エイキシ樹脂
組成物を得る事ができる。

この様なエポキシ樹脂はオルガノポリシロキサン成分が
樹脂中に１μｍ以下の微粒子として分散した海鳥構造の
エピキシ樹脂であ）熱衝撃を受けた耐クラツク性に優れ
るだけでなく、オルガノピリシロキサン成分が樹脂と結
合している為、樹脂からブリードする事がない為、成形
性、耐湿性等にも優れている。

この様にして得られる変性エピキシ樹脂はエピキシ樹脂
の全部又は一部として用いる事ができる。

但し、硬化物中にオルガノポリシロキサン成分として１
重量−以上になる様に配合する事が望ましく、これ以下
だと応力特性が劣る場合が見られる。

又、硬化物中の樹脂成分（エピキシ樹脂と硬化剤）の重
量総量の＆以上にオルガノピリシロキサン成分がなる様
に配合すると硬化特性に著しい劣化が見られる。

本発明において用いられるニーキシ樹脂としては、ビス
フェノールＡエイキシ樹脂、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醗、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。また硬化剤のエピキシ樹脂に配合する
量は、１エイキシ当量に対して、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−ビラミド（１ｓ
２　　ｍ　）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暢 （ａ）第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、 缶）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−トリフェニルホス
フィン付加物等（ｃ）有機ｙｈ　ｘ　ｙ３ｔ　二’ｙ　
Ａ塩：　（ｆ’５ＰｃＨ２ｆｔｒ　）ｅＣｔｅ。

ＣＩＺ’５ＰＥｔ　）ｅＩｅ、　（ｅ３ＰＥｔ　）ｅＢ
ｒｅｅｔｃ■有機アルミニウム化合物 （ａ）　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〕ニアルミニウム
イソプロポキシド、アルきニウムｎ−ブトキシド、アル
ミニウムｔｅｒｔ−ブトキシド、アルミニウム５ｅｃ−
ブチレート、アルミニウムベンゾエート等、伽）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、アルミニウムペンタフルオロ
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、 ■酸　類 ノロう）ルエンスルホン酸 等をあげることができる。

〔発明の効果〕

このように本発明方法に従うと、成形性、耐湿性に優れ
、かつ熱衝撃を受けた場合の耐クラツク性等にすぐれる
低化カニＩキシ樹脂組成物を得ることができる。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、又、そのためにプラスチックの低応
力化が要求されている今日においては本発明の産業的意
味役割は非常に大きい。

（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寺耐湿性争耐クラ
ック性の点で優れてお夛工業的に利用できる高付加価値
を有している。

例で用いた水素基含有オルガノＩリシロキサンは次の通
シである。

オルガノぼりシロキサンミニ平均構造式オルガノ？リシ
ロキサンｂ：平均構造式例で用いたスチレン変性０−ク
レゾールノボラックのグリシジルエーテルであるエピキ
シ樹脂と水素基含有オルガノピリシロキサンの反応物は
次の通シである。

反応物■（エポキシ樹脂■） Ｏ−クレゾールとホルムアルデヒドとスチレン（モル比
で０．７　：　０．７５　：　０．３　）を硫酸触媒不
反応後精製したスチレン変性０−クレゾールノボラック
に水酸基に対しエピクロルヒドリンをモル比１：３で苛
性ソーダ触媒を用い付加反応させ精製後、スチレン変ａ
Ｏ−クレゾールノボラックのグリシジルエーテルである
エピキシ樹脂を得た。このエポキシ樹脂８０部に対しオ
ルガノポリシロキサンａ２０部を塩化白金酸触媒下反応
させ精製する事によシ得た反応物、軟化点６３℃。

反応物■（エピキシ樹脂■） 上記と同様にして得たスチレン変性０−クレゾールノボ
ラックのグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂８０部
に対しオルガノビリシロキサ７５２０部を塩化白金酸触
媒下反応させ精製する事により得た反応物、軟化点６５
℃。

適応例 エゴキシ樹脂として■、■、■、Φ心＝”／”、”／＠
　＝　１／１なる５水準を取りこれに硬化剤とエポキシ
基／フェノール酸水酸基＝１／１（モル比）比率で合計
が３０部になるよう仕込む、さらに硬化促進剤０．２部
、充填材７０部、表面処理剤０．５部、離型剤α４部を
加え混合後二軸押出機を用い混練し材料化を行った。計
５種の成形性、耐クラツク性、耐湿性を比較検討した結
果、本発明による樹−１旨組成物を用いた場合、従来の
０−クレゾールノミ） 溶ラックエピキシ樹脂を単独で用いる場合に比べ、いず
れも特性が極めて優れることが判った。表−１に結果を
まとめた。

例で用いた原料は次の通シである。

・オルトクレゾールノボラック型エゼキシ樹脂二日本化
薬　ＥＯＣＮ　−１０２５−６５（ニブキシ樹脂■）・
硬化剤／フェノールノボラック： 群栄化学　ＭＰ−１２０ ・硬化促進剤： ケーアイ化成ＰＰ−３６０／四国化成渾＝９／１・充填
材： 龍　森　溶融シリカ ・表面処理剤： 日本ユニカー　Ａ−１８６ ・離型剤： ヘキストジャノξン　ヘキス）ＯＦ／ヘキストＳ＝１７
１＊１．１６　ｐｉｎ　ＤＩＰを成形した時のリードビ
ン上のパリ発生程度で判定タイバ一部までの距離のｈ以
下の時Ａ１号〜＆の時Ｂ、ｈ〜％の時Ｃ１ｈ以上（タイ
バーを超えた）Ｄ ＊２　ＴＣＴ、　４　ｍ　Ｘ　９　ｗｍの大きさの模擬
素子を封止した１　６　ｐｉｎ　ＤＩＰに一６５℃（３
０分）　室温（５分）、−１５０℃（３０分）なる熱衝
撃を２００サイクル与えクラック発生数／総数で判定 ＊３ＴＳＴ１４ｍＸ６ｍｍの大きさの模擬素子を封止し
た１　６　ｐｉｎ　ＤＩＰに一１６５℃（２分）＋、１
５０℃（２分）なる熱衝撃を２００サイクル与えクラッ
ク発生数／総数で判定 ＊４耐湿性、アルミ模擬素子を封止した１　６　ｐｉｎ
ＤＩＰを１３５℃、１００％の条件で １０００ｈｒ保管しアルミ腐食による不良率／総数で判
定

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｏ−クレゾールとホルマリンとスチレンを酸性触媒下縮
   合させた、スチレン変性ｏ−クレゾールノボラックのグ
   リシジルエーテルであるエポキシ樹脂と、水素基含有オ
   ルガノポリシロキサンの反応物を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。