JPS6356515A - 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エピ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、ＬＳＩ０集
績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、ズッシベ
ーシ璽ンクラック、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
に問題があっ九。

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６Ｏ−８３１５）ｔ、がしながら、シリコーンを
用いる場合と同様の欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は従来、成形性、耐湿性等に問題があシ、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、ビニルフェノール変性フェノールノボラッ
クト水素基含有オルガノ、０　リシロキサンの反応物を
硬化剤として用いる事によシ、熱衝撃を受けた場合の耐
クラツク性、耐湿性に優れ石低応力エピキシ樹脂組成物
が得られる事を見い出したものである。

〔発明の構成〕

本発明はフェノールとホルマリンとビニルフェノールを
酸性触媒下縮合させた１、ビニルフェノール変性フェノ
ールノボラックと水素基含有オルガノコリシロキサンの
反応物を硬化剤の全部又は一部として含むことを特徴と
するエピキシ樹脂、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ポ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ピリシロ
キサンとしては、側鎖又は末端ＫＳｌ−Ｈ結合有するオ
ルガノコリシロキサンを言い一般式等で表わされるもの
を言う。分子量については任意であシ、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ビニルフェ
ノール起源の樹脂中のビニル基との反応はヒドロシリル
化反応であシ、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なう事ができる。

と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ピキシ樹脂
組成物を得る事ができる。

との様なエピキシ樹脂はオルガノピ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島構造の
エピキシ樹脂であシ熱衝撃を受けた耐クラツク性に優れ
るだけでなく、オルガノは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硬化剤は硬化剤の全部又は一
部として用いる事ができる。但し、硬化物中にオルガノ
ピ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ｍｔ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ｈ以上にオルガノポリシロキサン成
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エピキシ樹脂としては、ビス
フェノールＡエイキシ樹月旨、ノボラック型エピキシ樹
脂、脂環式１はキシ樹脂等のタイプを使用し、これらの
工は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−ピラオド（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 （！Ｌ）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５（ｃ）有機＊　ｘ　＊　ニラＡｍ　：　
（ｆＢｓＰｃＨｔｇｌ　）■ｃｔｅ　。

（ｆ３３ＰＥｔ　）■ｌ０１ｔ：　ｇ３ＰＥｔ　）■Ｂ
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］：アルオニウム
イソゾロゼキシド、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ｓｅｃ　
−７’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、 ■ＷＩ　類 ノＺラドルエンスルホン酸 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
低応力エピ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ζ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・耐湿性拳耐クラ
ック性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。

例で用いた水素基含有オルガノ＋６　リシロキサンは次
の通シである。

オルガノポリシロキサン鳳：平均構造式オルガノポリシ
ロキサンｂ：平均構造式例て用いたビニルフェノール変
性フェノールノボラック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■（硬化剤■） フェノールとホルムアルデヒドとビニルフェノール（モ
ル比で０．７　：　０．７５　：　０．３　’）を硫酸
触媒下反応後精製したビニルフェノール変性フェノール
ノボラック８０部に対しオルガノ−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９０℃ 反応物■（硬化剤■） 上記と同様にして得たビニルフェノール変性フェノール
ノボラック８０部に対しオルガノゼリシロキサンｂ２０
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９５℃硬化剤■ フェノールノボラック；群栄化学　ｋｉＰ−１２０例で
用いた原料は次の通υである。

・オルトクレゾールノボラック型エピキシ樹脂：日本化
薬　ＥＯＣＮ　−１０２５−６５・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２ＭＺ　＝　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 ・離塑剤： ヘキストジャノζン　ヘキス）ＯＰ／ヘキス）　Ｓ　＝
　１／１適応例 硬化剤として■、■、■、”／＠　＝　１　／１　、■
）＝１／１なる５水準を取シこれにエゼキシ樹脂をエポ
キシ基／フェノール性水醗基＝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α５部、離型剤０．
４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５ｍの成形性、耐クラツク性、耐湿性を比較検討
した結果、本発明による樹脂組成物を用いた場合、従来
の７エノールノポラツクを硬化剤として単独で用いる場
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。

＊１．１６　ｐｉｎ　ＤＩＰを成形した時のリードビン
上のハ’ｌ）発生程度で判定メイバ一部までの距離の一
以下の時Ａ、″／４〜恥の時Ｂ、Ｘ〜％の時Ｃ１％以上
（タイバーを超えた）Ｄ ＊２ＴＣＴ　、　　４　ｗ　Ｘ　９　ｔｐｎの大きさの
模擬素子を封止した１　６　ｐｉｎ　ＤＩＰに一６５℃
（３０分）、室温（５分）２１５０℃（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 ＊３ＴＳＴ、４　ｍ＋　ｘ　６　ｖｍの大きさの模擬素
子を封止した１　６　ｐｉｎ　ＤＩＰに一１６５℃（２
分）、−１５０’Ｃ（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チの条件で １０００　ｈｒ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. フェノールとホルマリンとビニルフェノールを酸性触媒
   下縮合させたビニルフェノール変性フェノールノボラッ
   ク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。