JPS6356516A - 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、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、Ａ、）シ
ベーションクラック、樹脂クラックなどの故ヨオを深刻
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ニブキシ樹脂組
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”６０−３
０１５７、特開昭６〇−１３８４１）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ダキ
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）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
イ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、０−クレゾ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
イキシ樹脂と、水素基含有オルガノピリシロキサンの反
応物をエイキシ樹脂として用いる事により熱衝撃を受け
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９４１ｄ　ｏ−クレゾ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
０−クレゾールノボラックのグリシジルエーテルである
エイキシ樹脂と水素基含有オルガノゴリシロキサンの反
応物をエポキシ樹脂の一部又は全部として含むことを特
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イ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ヒリシロ
キサンとしては、側鎖又は末端に５ｉ−Ｈ結合有するオ
ルガノヒ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ポ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
用いる事によシ容易に行なう事ができる。

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。

この様なエイキシ樹脂はオルガノダ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
エポキシ樹脂であ多熱衝撃を受けた耐クラツク性に優れ
るだけでなく、オルガノポ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イ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ｉＩＪ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
量総量の捗以上にオルガノｉ、６１Ｊ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ポキシ樹脂としては、ビス
フェノールＡエピキシ樹脂、ノボラック型エイキシ樹脂
、脂環式エピキシ樹脂等のタイプを使用し、これらのエ
ピ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。また硬化剤のエイ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−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 （ａ）ｇ　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、 伽）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４％［ｔｘホニウＡｍ　：　（
ｇ３３ＰＣＨ２ｆ２１３■ｃｚｅ。

〔１’３ＰＥｔ　〕■Ｉｅ、　　（ｓ３ｐｇＢ■Ｂｒ０
ｅｔｃ■有機アルミニウム化合物 （ａ）　Ａ７（ＯＲ）３（Ｒ：　Ｈ１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
ソプロ〆キシド、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−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、アルミニウムトリフ
ルオロアセチルアセトナト、アルミニウムー！：／夕フ
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、 ■￥ｌｋ　　類 ノζ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ぐノケ
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・耐クラ
ツ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Ｎ　ＩＪシロキサンは次
の通ｐでおる。

オルガノｌリシロキサンａ：平均構造式オルガノダリシ
ロキサンｂ：平均構造式例で用いたビニルフェノール変
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コリシロキサンの
反応物は次の通りである。

反応物■（エピキシ樹脂■） ０−クレゾ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ｏ　−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、ビニルフェノール変性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部に対しオルガノゴリシロキサンａ２
０部を塩化白金最触媒下反応させ精製する事によシ得た
反応物、軟化点７０℃ 、反応物■（エポキシ樹脂■） 上記と同様にして得だビニルフェノール変性〇−クレゾ
ールノボラックのグリシジルエーテルである工ぜキシ樹
脂８０部に対しオルガノピリシロキサンｂ２０部を塩化
白金ｉｓ媒下反応させ精製する事によシ得た反応物、軟
化点６５℃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：日本化
薬ＥｏｏＪ−１ｏ２５−６ｓ（−ｒ−ｚキシ樹脂■）Φ
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−３６０／四国化成間；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ζン　ヘキストＯＰ／ヘキス）　Ｓ　＝
　１／１適応例 エピキシ樹脂として■、■、■、■’／＠　＝　１　／
１、”／＠＝１／１なる５水準を取りこれに硬化剤とエ
イキシ基／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５８ｉ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。−クレゾールノボラックエイキシ樹脂を単独で
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。

＊１．１６　ｐｉｎ　ＤＩＰを成形した時のリードビン
上の／＜　ＩＪ発生程度で判定タイバ一部までの距離の
ン以下の時Ａ１１７．．，１７．．の時Ｂ１し〜乞の時
Ｃ１乞以上（タイバーを超えた）Ｄ ＊２ＴＣＴ、　　４　ｍＸ　９　ｍの大きさの模擬素子
を封止した１　６　ｐｉｎ　ＤＩＰに一６５℃（３０分
）二室温（５分）。１５０℃（３０分）なる熱衝撃を２
００サイクル与えクラック発生数／総数で判定 ＊３ＴＳＴ、４ｍｍＸ６ｍｍ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 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。