JPWO2020129248A1 - 封止用樹脂組成物及び電子部品装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、高温環境下での信頼性を向上させるため、封止材料の硬化後におけるガラス転移温度を高く(例えば150℃以上に)することも求められている。しかし、例えば架橋点を多くすることでガラス転移温度を向上させようとすると、耐リフロー性が低くなりやすく、ガラス転移温度と耐リフロー性との両立は難しい。
さらに、表面実装型のパッケージに用いられる封止材料には流動性が求められる。特に、DSM方式のパッケージではチップが高密度に配置されるため、DSM方式のパッケージに用いるMUF材には特に狭ギャップに充填できる高い流動性が求められる。しかし、例えば低粘度の成分を含有させることで流動性を向上させようとするとガラス転移温度が低くなりやすく、高い流動性と高いガラス転移温度との両立は難しい。
<1>
エポキシ当量が200g/eq以上であり、分子内に複数のナフタレン骨格を有し、前記複数のナフタレン骨格間の少なくとも一部にエーテル結合を有する第1のエポキシ樹脂と、
150℃における粘度が0.02Pa・sec以下であり、数平均分子量が1000以下である第2のエポキシ樹脂と、
硬化剤と、
を含む封止用樹脂組成物。
<2>
前記第2のエポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、及びビスフェノールS型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む<1>に記載の封止用樹脂組成物。
<3>
前記硬化剤の150℃における粘度が0.15Pa・sec以下である<1>又は<2>に記載の封止用樹脂組成物。
<4>
前記硬化剤の官能基当量が120g/eq〜200g/eqである<1>〜<3>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<5>
前記第1のエポキシ樹脂は、1つのエーテル結合に直接結合する2つのナフタレン骨格を分子内に少なくとも有する<1>〜<4>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<6>
前記第1のエポキシ樹脂は、分子内に3つのナフタレン骨格を有する<1>〜<5>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<7>
前記第1のエポキシ樹脂は、分子内における前記複数のナフタレン骨格のすべてが前記エーテル結合に直接結合した<1>〜<6>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<8>
前記第1のエポキシ樹脂100質量部に対する前記第2のエポキシ樹脂の含有量は、3質量部〜70質量部である<1>〜<7>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<9>
前記硬化剤は、フェノール樹脂及び多価フェノール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む<1>〜<8>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<10>
前記フェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、及びトリフェニルメタン型フェノール樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む<9>に記載の封止用樹脂組成物。
<11>
前記フェノール樹脂は、アラルキル型フェノール樹脂を含む<9>又は<10>に記載の封止用樹脂組成物。
<12>
前記硬化剤は、分子内にビフェニル骨格を有する化合物を含む<1>〜<11>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物。
<13>
素子と、前記素子を封止する<1>〜<12>のいずれか1つに記載の封止用樹脂組成物の硬化物と、を備える電子部品装置。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
本開示に係る封止用樹脂組成物(以下、単に「組成物」ともいう)は、エポキシ当量が200g/eq以上であり、分子内に複数のナフタレン骨格を有し、前記複数のナフタレン骨格間の少なくとも一部にエーテル結合を有する第1のエポキシ樹脂と、150℃における粘度が0.02Pa・sec以下であり、数平均分子量が1000以下である第2のエポキシ樹脂と、硬化剤と、を含む。
上記組成物は、高温における弾性率が低いこと(以下「高温低弾性率」ともいう)とガラス転移温度が高いこと(以下「高Tg」ともいう)とを両立した硬化物が得られ、かつ、流動性が高い。
しかしながら、硬化物の高温低弾性率と高Tgとを両立させることは難しい。具体的には、例えば、樹脂の架橋点を多くすると、硬化物のガラス転移温度は高くなりやすいが高温における弾性率も高くなりやすく、樹脂の架橋点を少なくすると、硬化物の高温における弾性率が低くなるだけでなくガラス転移温度も低くなりやすい。
また、高Tgと高い流動性との両立も難しい。具体的には、流動性を向上させるために低粘度の成分を含有させると、硬化物のガラス転移温度が低くなりやすい。
そのため、硬化物の高温低弾性率と高Tgとを両立しつつ、高い流動性が得られる。その理由は定かではないが、第1のエポキシ樹脂が複数のナフタレン骨格を有することでエポキシ当量が大きくても硬化物の高Tgが得られるとともに、ナフタレン骨格間にエーテル結合を有することで硬化物の高温低弾性率が得られるものと推測される。加えて、理由は定かではないが、例えば第1のエポキシ樹脂に代えてエポキシ当量の小さな多官能クレゾールノボラック型のエポキシ樹脂を用いた場合に比べて、第2のエポキシ樹脂と組み合わせた場合におけるガラス転移温度の低下が小さい。したがって、硬化物の高温低弾性率と高Tgとを両立しつつ高い流動性が得られるものと推測される。
加えて、本開示の組成物は、前記第1のエポキシ樹脂と前記第2のエポキシ樹脂とを含んでいることにより、吸水率の低い硬化物が得られる。
本開示の組成物は、エポキシ樹脂として、少なくとも第1のエポキシ樹脂及び第2のエポキシ樹脂を含み、必要に応じて他のエポキシ樹脂を含んでもよい。
ただし、第1のエポキシ樹脂及び第2のエポキシ樹脂の合計含有率は、組成物に含まれる全エポキシ樹脂に対し、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることがさらに好ましい。
第1のエポキシ樹脂は、エポキシ当量が200g/eq以上であり、分子内に複数のナフタレン骨格を有し、前記複数のナフタレン骨格間の少なくとも一部にエーテル結合を有するエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではない。第1のエポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、エポキシ当量は、秤量したエポキシ樹脂をメチルエチルケトン等の溶剤に溶解させ、酢酸と臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加えた後、過塩素酸酢酸標準液によって電位差滴定することにより測定される。この滴定には、指示薬を用いてもよい。
数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、通常の方法で測定される。
なお、エポキシ樹脂の融点は示差走査熱量測定(DSC)で測定される値とし、エポキシ樹脂の軟化点はJIS K 7234:1986に準じた方法(環球法)で測定される値とする。
ここで、150℃における粘度は、レオメータMCR301(アントンパール社)で測定する。具体的には、測定対象の温度を150℃から30℃まで降下させる降温過程と、測定対象の温度を30℃から150℃まで上昇させる昇温過程と、をこの順に実施し、昇温過程での150℃における粘度(Pa・sec)を測定する。測定条件は、振動数:1Hz、プレート:φ12mm、ギャップ:0.2mm、降温過程における降温速度:2℃/min、昇温過程における昇温速度:2℃/minとする。
なお、第1のエポキシ樹脂が1分子に2つのナフタレン骨格を有する場合は、前記2つのナフタレン骨格間にエーテル結合を有する。一方、第1のエポキシ樹脂が1分子に3以上のナフタレン骨格を有する場合は、複数存在するナフタレン骨格間のうち、少なくとも一部のナフタレン骨格間がエーテル結合を有していればよく、すべてのナフタレン骨格間がエーテル結合を有することが好ましい。
上記2以上のエポキシ基は、1つのナフタレン骨格に結合してもよく、異なるナフタレン骨格に結合してもよく、その中でも異なるナフタレン骨格に結合していることが好ましい。また、第1のエポキシ樹脂が3以上のナフタレン骨格を有する場合、エポキシ基は、末端のナフタレン骨格(すなわち、他のナフタレン骨格が1つのみ結合したナフタレン骨格)に結合してもよく、末端以外のナフタレン骨格(すなわち、複数の他のナフタレン骨格が結合したナフタレン骨格)に結合してもよく、その中でも、少なくとも末端のナフタレン骨格にエポキシ基が結合していることが好ましい。
一般式(I)中のa1〜a6は、0〜1の整数であることが好ましく、0であることがより好ましい。
一般式(I)中のmは、0〜2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
また、組成物に含まれる樹脂成分の合計に対する第1のエポキシ樹脂の含有率は、20質量%〜90質量%が好ましく、25質量%〜80質量%がより好ましく、30質量%〜70質量%がさらに好ましい。
また、組成物全体に対する第1のエポキシ樹脂の含有率は、1質量%〜20質量%が好ましく、2質量%〜15質量%がより好ましく、3質量%〜10質量%がさらに好ましい。
第2のエポキシ樹脂は、第1のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂であり、かつ、150℃における粘度が0.02Pa・sec以下であり、数平均分子量が1000以下であるエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではない。第2のエポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、第2のエポキシ樹脂は、ナフタレン骨格を有さないか又は1つのナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、及び複数のナフタレン骨格を有しナフタレン骨格間を結合するエーテル結合を有さないエポキシ樹脂が好ましく、複数のナフタレン骨格を有さないエポキシ樹脂がより好ましく、ナフタレン骨格を有さないエポキシ樹脂がさらに好ましい。
なお、式(II)中、R8は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。また、式(II)中、nは、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
なお、式(III)中、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜5
の1価の有機基が好ましく、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、式(III)中、nは、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
なお、式(IV)中、R11及びR12は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3の1価の有機基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。また、式(IV)中、nは、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
なお、式(V)中、R13は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜5の1価の有機基が好ましく、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、式(V)中、nは、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
第1のエポキシ樹脂100質量部に対する第2のエポキシ樹脂の含有量は、3質量部〜70質量部が好ましく、5質量部〜50質量部がより好ましく、10質量部〜40質量部がさらに好ましく、15質量部〜35質量部が特に好ましい。
また、組成物に含まれる樹脂成分の合計に対する第2のエポキシ樹脂の含有率は、5質量%〜25質量%が好ましく、8質量%〜20質量%がより好ましく、10質量%〜15質量%がさらに好ましい。
また、組成物全体に対する第2のエポキシ樹脂の含有率は、0.5質量%〜3質量%が好ましく、0.8質量%〜2質量%がより好ましく、1質量%〜1.5質量%がさらに好ましい。
組成物は、硬化剤の少なくとも1種を含む。硬化剤はエポキシ樹脂を含む封止用樹脂組成物に一般に使用されているものでよく、特に制限はない。
硬化剤としては、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。硬化剤は、流動性を維持しつつ耐リフロー性に優れるエポキシ樹脂組成物を得る観点から、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、及び酸無水物硬化剤が好ましく、フェノール硬化剤がより好ましい。
フェノール硬化剤は、これらの中でも、ノボラック型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、及びトリフェニルメタン型フェノール樹脂が好ましく、アラルキル型フェノール樹脂がより好ましく、下記一般式(VI)で表されるフェノール樹脂がさらに好ましい。また、フェノール硬化剤は、分子内にビフェニル骨格を有することが好ましく、ビフェニル骨格を有するアラルキル型フェノール樹脂であることがより好ましい。
一般式(VI)中のb1〜b5は、0〜1の整数であることが好ましく、0であることがより好ましい。
一般式(VI)中のn1は、0〜2であることが好ましく、0〜1であることがより好ましい。
一般式(VI)中のn2は、0〜2であることが好ましく、0〜1であることがより好ましい。
硬化剤の融点又は軟化点は、エポキシ樹脂の融点又は軟化点と同様にして測定される値とする。
また、組成物に含まれる樹脂成分の合計に対する硬化剤の含有率は、5質量%〜65質量%が好ましく、20質量%〜60質量%がより好ましく、35質量%〜55質量%がさらに好ましい。
また、組成物全体に対する硬化剤の含有率は、0.2質量%〜15質量%が好ましく、1質量%〜12質量%がより好ましく、3質量%〜10質量%がさらに好ましい。
組成物は、必要に応じて、さらに硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤は、組成物に含まれるエポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進する化合物であれば限定されるものではない。
組成物は、必要に応じて、さらに無機充填剤を含んでもよい。無機充填剤は、例えば、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上、及び強度向上の目的で用いることができる。
無機充填剤の形状としては粉未、粉末を球形化したビーズ、繊維等が挙げられる。
組成物が無機充填剤を含む場合、組成物は、必要に応じて、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるために、さらにカップリング剤を含んでもよい。
カップリング剤としては、エポキシ樹脂を含む封止用樹脂組成物に一般に使用されているものであればよく、特に制限はなく、1級アミノ基、2級アミノ基、及び3級アミノ基の少なくとも1種を有するシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム/ジルコニウム系化合物などが挙げられる。
耐リフロー性の観点からは、カップリング剤として上記シラン化合物を用いることが好ましく、中でも分子内に2級アミノ基を有するシラン化合物を用いることがより好ましい。
組成物は、必要に応じて、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、さらに離型剤を含んでもよい。離型剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。離型剤として、具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。離型剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
組成物は、必要に応じて、さらに着色剤を含んでもよい。着色剤としては、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。着色剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
組成物は、必要に応じて、さらに応力緩和剤を含んでもよい。応力緩和剤を含むことにより、パッケージの反り変形及びパッケージクラックの発生をより低減させることができる。
応力緩和剤としては、シリコーンオイル、シリコーンゴム粒子等、一般に使用されている公知の応力緩和剤(可とう剤)が挙げられる。応力緩和剤として、具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、NR(天然ゴム)、NBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン共重合体(MBS)、メタクリル酸メチル−シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体等のコア−シェル構造を有するゴム粒子などが挙げられる。応力緩和剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
組成物は、必要に応じて、さらにその他添加剤を含んでもよい。
その他添加剤としては、難燃剤、陰イオン交換体、密着付与剤等が挙げられる。また、組成物には、必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を添加してもよい。
組成物の調製方法は、特に制限されない。一般的な手法としては、所定の配合量の成分をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分の所定量を均一に撹拌及び混合し、予め70℃〜140℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。
組成物の用途は特に制限されず、種々の電子部品装置に用いることができる。上述したように、本開示の組成物は、高温における弾性率が低くガラス転移温度が高い硬化物が得られ、かつ、流動性が高い。そのため、本開示の組成物は、特に、基板のトップ面及びボトム面の両方にチップを搭載させて高密度に実装するDSMの狭ギャップに充填するモールドアンダーフィル材としても、好適に用いられる。
本発明の実施形態に係る電子部品装置は、素子と、前記素子を封止する上述の封止用樹脂組成物の硬化物と、を備える。
電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材又は実装基板に、素子(半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子など)を搭載し、必要な部分を上述の封止用樹脂組成物で封止した、電子部品装置などが挙げられる。
下記の材料を表1及び表2に記載の組成(質量部)で混合し、混練温度90℃、混練時間15分の条件でロール混練を行うことによって、実施例及び比較例の封止用樹脂組成物を調製した。なお、表1及び表2中の空欄は、当該成分を用いていないことを意味する。
エポキシ樹脂1−1:前記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(ただし、a1〜a6はいずれも0、mは1)、エポキシ当量215g/eq、軟化点59℃、150℃における粘度0.05Pa・sec、数平均分子量188、DIC株式会社、商品名「HP−6000L」
なお、上記エポキシ樹脂1−1の数平均分子量は、下記条件における測定により得られた値である。
・測定装置:東ソー製HLC−8320
・カラム:東ソー製TSK gel Hxlシリーズ
・温度:40度
・溶離液:THF
・流速:1.0mL/min
・検出装置:RI
・標準試料種:ポリスチレン
エポキシ樹脂2−2:ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量192g/eq、融点66℃、150℃における粘度0.01Pa・sec、数平均分子量384、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社、商品名「YSLV−80XY」
エポキシ樹脂2−3:ビスフェノールS型エポキシ樹脂、エポキシ当量245g/eq、融点111℃、150℃における粘度0.01Pa・sec、数平均分子量490、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社、商品名「YSLV−120TE」
エポキシ樹脂C−1:ノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量200g/eq、軟化点60℃、150℃における粘度0.13Pa・sec、数平均分子量800、DIC株式会社、商品名「N500P−1」
エポキシ樹脂C−2:トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、エポキシ当量167g/eq、軟化点61℃、150℃における粘度0.11Pa・sec、数平均分子量850、日本化薬株式会社、商品名「EPPN−501HY」
エポキシ樹脂C−3:ナフタレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量167g/eq、軟化点66℃、150℃における粘度0.3Pa・sec、数平均分子量330、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社、商品名「ESN−375」
硬化剤1:前記一般式(VI)で表されるフェノール樹脂(ただし、b1〜b5はいずれも0、n1≧0、n2≧0)、水酸基当量166g/eq、軟化点66℃、150℃における粘度0.05Pa・sec、数平均分子量1100、明和化成株式会社、商品名「MEHC−7841−4S」
硬化剤2:トリフェニルメタン型フェノール樹脂、水酸基当量103g/eq、軟化点83℃、150℃における粘度0.10Pa・sec、数平均分子量550、明和化成株式会社、商品名「MEH−7500−3S」
硬化促進剤:リン系硬化促進剤、トリブチルホスフィンとベンゾキノンの付加物
カップリング剤:3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社、商品名「KBM−573」
離型剤:ヘキストワックス、クラリアント社、商品名「HW−E」
顔料:カーボンブラック、三菱ケミカル株式会社、商品名「MA600」
添加剤:密着付与剤、没食子酸
シリコーン1:応力緩和剤、ポリシロキサン、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、商品名「AY42−119」
シリコーン2:応力緩和剤、インデン−スチレン−クマロン共重合体、日塗化学株式会社、商品名「NH−100S」
無機充填剤1:球状溶融シリカ、デンカ株式会社、商品名「FB−510MDC」
無機充填剤2:球状溶融シリカ、平均粒子径0.5μm、比表面積5.5m2/g、株式会社アドマテックス、商品名「アドマファインSC2500−SQ」
実施例及び比較例で作製した封止用樹脂組成物の特性を、次の特性試験により評価した。評価結果を下記表1〜表2に示す。
なお、封止用樹脂組成物の成形は、トランスファ成形機を用い、以下に示す成形温度に金型温度を設定し、成形圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件で行った。
EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、封止用樹脂組成物をトランスファ成形機により、上記成形条件(ただし成形温度:180℃)で成形し、流動距離(cm)を求めた。
封止用樹脂組成物を上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で、直径50mm×厚み3mmの円板に成形し、成形後直ちにショアD型硬度計(高分子計器株式会社製、アスカー、タイプDデュロメータ)を用いて熱時硬度を測定した。
JSRトレーディング株式会社のキュラストメータを用いて、封止用樹脂組成物3gを温度175℃で測定し、トルク曲線の立ち上がりまでの時間をゲルタイム(秒)とした。
封止用樹脂組成物を上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で成形し、19mm×3mm×3mmの形状の試験片を作製した。理学電機の熱機械分析装置(TAS−100)を用い、試験片について昇温速度5℃/minの条件下で測定した線膨張曲線の屈曲点よりガラス転移温度(以下Tgと略す)を求めた。
また、Tg以下の傾きとTg以上の傾きからそれぞれ線膨張係数(以下、前者をα1、後者をα2と略す)を求めた。
封止用樹脂組成物を上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で成形し、70mm×10mm×3mmの形状の試験片を作製した。A&D社のテンシロンを用い、JIS−K−6911(2006)に準拠した3点支持型曲げ試験を250℃にて行い、試験片の高温曲げ弾性率、高温曲げ強度、及び高温破断伸びをそれぞれ求めた。なお、曲げ弾性率Eは下記式にて定義される。
ただし、下記式中、Eは曲げ弾性率(MPa)、Pはロードセルの値(N)、yは変位量(mm)、lはスパン=48mm、wは試験片幅=10mm、hは試験片厚さ=3mmである。
封止用樹脂組成物を上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で長さ80mm×幅10mm×厚さ3mmの大きさに成形し、180℃で90秒間後硬化した。予め測定した成形温度(180℃)における金型のキャビティの長さDと、室温(25℃)における硬化物の長さdと、から下記式により成形収縮率(%)を求めた。
成形収縮率(%)=((D−d)/D)×100
封止用樹脂組成物を上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で、直径50mm×厚さ3mmの円板に成形し、株式会社平山製作所のプレッシャー・クッカー試験装置を用いて、2atm(0.2MPa)、121℃の条件で、20時間のプレッシャー・クッカー処理を行った。プレッシャー・クッカー処理前後における円板の質量を測定し、下記式により吸水率(質量%)を求めた。
吸水率(質量%)=((処理後の質量−処理前の質量)/処理前の質量)×100
封止用樹脂組成物を上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で、銅板上に、底面(接着面)が面積10mm2の円形、上面が面積8mm2の円形、高さ4mmの円錐台形状に成形し、180℃で90秒間後硬化した。その後、ボンドテスター(ノードソン・アドバンスト・テクノロジー株式会社、製品名「Dage 4000」)を用い、銅板の温度を室温(25℃)に保ちながら、せん断速度50μm/s、高さ100μmに設定して測定し、試験片が脱落したときにかかっていたせん断接着力(MPa)を接着強度として求めた。
8mm×10mm×0.4mmのシリコンチップを搭載した外形寸法20mm×14mm×2mmの80ピンフラットパッケージ(QFP)(リードフレーム材質:銅合金、リード先端銀メッキ処理品)を、封止用樹脂組成物を用いて上記成形条件(ただし成形温度:175℃)で成形して、さらに180℃で5時間後硬化を行い、試験パッケージを作製した。85℃、60%RH、168時間の条件で試験パッケージを加湿して、260℃で10秒の条件でリフロー処理を行った。リフロー処理後の試験パッケージに対し、超音波映像装置(SAT)を用いてリードフレームダイパドルトップ部分の剥離の有無を観察し、全試験パッケージ数(10個)に対する剥離発生パッケージ数を評価した。また、リフロー処理後の試験パッケージに対し、顕微鏡によりクラックの有無を観察し、全試験パッケージ数(10個)に対するクラック発生パッケージ数を評価した。
Claims (13)
- エポキシ当量が200g/eq以上であり、分子内に複数のナフタレン骨格を有し、前記複数のナフタレン骨格間の少なくとも一部にエーテル結合を有する第1のエポキシ樹脂と、
150℃における粘度が0.02Pa・sec以下であり、数平均分子量が1000以下である第2のエポキシ樹脂と、
硬化剤と、
を含む封止用樹脂組成物。 - 前記第2のエポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、及びビスフェノールS型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む請求項1に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記硬化剤の150℃における粘度が0.15Pa・sec以下である請求項1又は請求項2に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記硬化剤の官能基当量が120g/eq〜200g/eqである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記第1のエポキシ樹脂は、1つのエーテル結合に直接結合する2つのナフタレン骨格を分子内に少なくとも有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記第1のエポキシ樹脂は、分子内に3つのナフタレン骨格を有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記第1のエポキシ樹脂は、分子内における前記複数のナフタレン骨格のすべてが前記エーテル結合に直接結合した請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記第1のエポキシ樹脂100質量部に対する前記第2のエポキシ樹脂の含有量は、3質量部〜70質量部である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記硬化剤は、フェノール樹脂及び多価フェノール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記フェノール樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、及びトリフェニルメタン型フェノール樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む請求項9に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記フェノール樹脂は、アラルキル型フェノール樹脂を含む請求項9又は請求項10に記載の封止用樹脂組成物。
- 前記硬化剤は、分子内にビフェニル骨格を有する化合物を含む請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物。
- 素子と、前記素子を封止する請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物と、を備える電子部品装置。
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