JPH0160163B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0160163B2 JPH0160163B2 JP57109248A JP10924882A JPH0160163B2 JP H0160163 B2 JPH0160163 B2 JP H0160163B2 JP 57109248 A JP57109248 A JP 57109248A JP 10924882 A JP10924882 A JP 10924882A JP H0160163 B2 JPH0160163 B2 JP H0160163B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- weight
- composition
- type epoxy
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関
するものであり、詳しくはエポキシ樹脂としてノ
ボラツク型エポキシ樹脂、硬化剤としてフエノー
ルノボラツク樹脂、および充填剤として組成物中
50〜90重量％のシリカ粉末を必須成分としてなる
エポキシ樹脂組成物に、ビスフエノール型エポキ
シ樹脂を0.1〜10重量％、ポリエステルエラスト
マーを0.05〜10重量％混合してなる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物であり、耐熱性、耐水性を保
持し、かつ耐クラツク性の優れたものである。 半導体封止用エポキシ樹脂組成物はその電気特
性、耐熱性、耐水性等の面から、多官能エポキシ
化合物、硬化剤としてのフエノール類、充填剤と
してのシリカ粉末、及び硬化触媒を必須成分とす
ることは広く知られている。 近年、半導体素子は大型化、高集積化の傾向を
強め、従来のエポキシ樹脂組成物で半導体素子を
封止した場合、ヒートサイクルテストを行なう
と、封止樹脂にクラツクが起きたり、チツプにク
ラツクが生ずるなど半導体部品の信頼性を低下さ
せるという問題が生じている。これは耐熱性、耐
水性という観点から開発されてきた現状の多官能
エポキシ樹脂、フエノール類、シリカという半導
体封止用のエポキシ樹脂組成物の硬化物は非常に
かたく可撓性が欠けることに起因するものであ
る。 本発明者らはかかる問題点に関して研究を進
め、特願昭57−66035号「半導体封止用エポキシ
樹脂組成物」を完成させるに至つたが、さらに研
究を進めた結果、先願の組成物に別の一成分とし
てビスフエノール型エポキシ樹脂を添加すると、
耐熱性を保持しながらさらにレベルの高い耐クラ
ツク性を持つ組成物となることを見出し本発明を
完成させたものである。 以下本発明の構成について説明する。 本発明で使用されるノボラツク型エポキシ樹脂
は通常知られているもので、フエノールノボラツ
ク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラツク型エポ
キシ樹脂、があげられるが、高信頼性を要求され
る半導体封止用樹脂としては耐水性に優れ、エポ
キシ当量で180〜250のクレゾールノボラツク型エ
ポキシ樹脂が特に好ましい。 本発明で使用されるフエノールノボラツク樹脂
はエポキシ樹脂の硬化剤として知られているもの
であるが、流動特性及び耐熱性の点から分子量
400〜2000のものが好ましく、又フリーフエノー
ルの含有量が３％以下であることが好ましい。 本発明においてノボラツク型エポキシ樹脂とフ
エノールノボラツク樹脂の配合比はエポキシ基に
対する水酸基の割合で0.5〜1.5が好ましい。 本発明で使用されるシリカ粉末は溶融シリカ、
天然の結晶シリカがあげられ、その含有量は組成
物中50〜90重量％で好ましくは65〜80重量％であ
る。又シリカ粉末の粒径は成型の容易さから最大
粒径が200μ以下のもので好ましくは150μ以下で
ある。また平均粒径では成型性の点から１〜50μ
で特に５〜25μが好ましい。また封止材料の信頼
性を損なわない程度に目的により他の充填剤例え
ば炭素繊維、ガラス繊維、窒化ホウ素、アルミナ
粉、マグネシア粉等を併用しても良い。 本発明で使用されるビスフエノール型エポキシ
樹脂は多くの文献（例えば「エポキシ樹脂」日刊
工業新聞社、1978年）で知られているものでビス
フエノールとエピクロルヒドリンとの脱塩酸反応
によつて得られるものである。高信頼性を要求さ
れる半導体封止用樹脂としては平均分子量が300
〜4000のもので好ましくは350〜3000のものであ
る。また組成物中の含有量は0.1〜10重量％で好
ましくは0.2〜５重量％である。組成物中のビス
フエノール型エポキシ樹脂の量が0.1％未満だと
半導体封止材料としての耐クラツク性改良が充分
でなく、10％以上だと耐熱性が低化するので好ま
しくない。 本発明で使用するポリエステルエラストマーは
プラスチツクスVol30(3)P11〜19同P33〜41
（1979）及び日本ゴム協会誌Vol51(10)P779〜796
（1978）で定義されるように分子鎖内にある長さ
をもつた硬い部分（ハードセグメント）とある長
さをもつた柔らかい部分（ソフトセグメント）の
異質のブロツクが２次元的に繰返しつながつてい
る熱可塑性エラストマーの一種であり、常温では
加硫ゴムのような弾性的性質を示し、高温では可
塑化され成形できる高分子材料であり、一般的に
はジオール、芳香族ジカルボン酸、ポリアルキレ
ンエーテルグリコールの重縮合反応によつて作ら
れ、その分子構造内にポリエステル部のハードセ
グメントとポリエーテル部のソフトセグメントを
持つものである。 本発明で使用されるポリエステルエラストマー
の一つの例を示せば下式(1)のようなものであり、
この例ではポリエステル部のハードセグメ ント（分子量約220×ｎ）とポリエーテル部のソ
フトセグメント（ｌは平均で14；分子量約1156×
ｍ）とからなつている。 本発明におけるポリエステルエラストマーの分
子量は5000〜50000、好ましくは10000〜40000の
ものであり、また分子中のソフトセグメントの量
がハードセグメントの量より多い方が好ましい。 ポリエステルエラストマーの組成物中の含有量
は0.05〜10重量％であり特に好ましくは0.1〜5.0
重量％である。組成物中のポリエステルエラスト
マー量が0.05％未満だと半導体封止材料としての
耐クラツク性が十分に改善されず10％以上だと耐
水性が低下するので好ましくない。 以上のような本発明の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物には必要に応じて、シランカツプリング
剤、離型剤、顔料難燃剤を添加することも可能で
ある。 以下実施例、比較例で具体的に説明する。尚実
施例、比較例中、部及び％とあるのは重量部及び
重量％をさす。 実施例 １〜５ クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（商品
名；ESCN220L、住友化学工業(株)製）、フエノー
ルノボラツク樹脂、ビスフエノール型エポキシ樹
脂（商品名；エピコート1004、油化シエルエポキ
シ(株)製）、ポリエステルエラストマー（商品名；
プルプレンＰ−40H、東洋紡績(株)製）、溶融シリ
カ粉末及びその他の原料を第１表に示した組成割
合で混合した後、加熱混練し冷却して封止材料を
調整した。 これらの封止材料を用いて、テストピースを成
形し、さらに175℃、５時間のポストキユアーを
したものについてガラス転位温度の測定、及び
121℃、２気圧の水蒸気圧力釜中で100時間の処理
（PCT処理と記す）を行い、体積抵抗率を測定し
た。又、40Pin ICを成形し、ポストキユアーし
た後、150℃のシリコンオイル中60秒、液体窒素
中60秒浸漬をくり返すヒートサイクルテスト（耐
クラツク性）を行ない、ICの封止樹脂表面にク
ラツクが発生するまでのサイクル数を測定した。 これらの結果を第１表中に示した。 以上の結果、並びに、第１表中に示した比較例
との比較から本発明の半導体封止材料が、耐クラ
ツク性（ヒートサイクル数）においては、ビスフ
エノール型エポキシ樹脂、ポリエステルエラスト
マーの両者が入つていないもの（比較例１）や一
方のみのもの（比較例２、３、４）に比べきわめ
てすぐれていることがわかり、かつガラス転位温
度、及び体積抵抗率から耐熱性、耐水性などにお
いても劣化がないことがわかる。 比較例 １〜５ 実施例において、ビスフエノール型エポキシ樹
脂及びポリエステルエラストマーの両者を用いな
い場合（比較例１）、一方のみ用いる場合（比較
例２、３、４）、及びビスフエノール型エポキシ
樹脂を多量に用いた場合（比較例５）について第
１表に示す組成割合で混合した以外は実施例と同
様とした。 結果を第１表に示した。
するものであり、詳しくはエポキシ樹脂としてノ
ボラツク型エポキシ樹脂、硬化剤としてフエノー
ルノボラツク樹脂、および充填剤として組成物中
50〜90重量％のシリカ粉末を必須成分としてなる
エポキシ樹脂組成物に、ビスフエノール型エポキ
シ樹脂を0.1〜10重量％、ポリエステルエラスト
マーを0.05〜10重量％混合してなる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物であり、耐熱性、耐水性を保
持し、かつ耐クラツク性の優れたものである。 半導体封止用エポキシ樹脂組成物はその電気特
性、耐熱性、耐水性等の面から、多官能エポキシ
化合物、硬化剤としてのフエノール類、充填剤と
してのシリカ粉末、及び硬化触媒を必須成分とす
ることは広く知られている。 近年、半導体素子は大型化、高集積化の傾向を
強め、従来のエポキシ樹脂組成物で半導体素子を
封止した場合、ヒートサイクルテストを行なう
と、封止樹脂にクラツクが起きたり、チツプにク
ラツクが生ずるなど半導体部品の信頼性を低下さ
せるという問題が生じている。これは耐熱性、耐
水性という観点から開発されてきた現状の多官能
エポキシ樹脂、フエノール類、シリカという半導
体封止用のエポキシ樹脂組成物の硬化物は非常に
かたく可撓性が欠けることに起因するものであ
る。 本発明者らはかかる問題点に関して研究を進
め、特願昭57−66035号「半導体封止用エポキシ
樹脂組成物」を完成させるに至つたが、さらに研
究を進めた結果、先願の組成物に別の一成分とし
てビスフエノール型エポキシ樹脂を添加すると、
耐熱性を保持しながらさらにレベルの高い耐クラ
ツク性を持つ組成物となることを見出し本発明を
完成させたものである。 以下本発明の構成について説明する。 本発明で使用されるノボラツク型エポキシ樹脂
は通常知られているもので、フエノールノボラツ
ク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラツク型エポ
キシ樹脂、があげられるが、高信頼性を要求され
る半導体封止用樹脂としては耐水性に優れ、エポ
キシ当量で180〜250のクレゾールノボラツク型エ
ポキシ樹脂が特に好ましい。 本発明で使用されるフエノールノボラツク樹脂
はエポキシ樹脂の硬化剤として知られているもの
であるが、流動特性及び耐熱性の点から分子量
400〜2000のものが好ましく、又フリーフエノー
ルの含有量が３％以下であることが好ましい。 本発明においてノボラツク型エポキシ樹脂とフ
エノールノボラツク樹脂の配合比はエポキシ基に
対する水酸基の割合で0.5〜1.5が好ましい。 本発明で使用されるシリカ粉末は溶融シリカ、
天然の結晶シリカがあげられ、その含有量は組成
物中50〜90重量％で好ましくは65〜80重量％であ
る。又シリカ粉末の粒径は成型の容易さから最大
粒径が200μ以下のもので好ましくは150μ以下で
ある。また平均粒径では成型性の点から１〜50μ
で特に５〜25μが好ましい。また封止材料の信頼
性を損なわない程度に目的により他の充填剤例え
ば炭素繊維、ガラス繊維、窒化ホウ素、アルミナ
粉、マグネシア粉等を併用しても良い。 本発明で使用されるビスフエノール型エポキシ
樹脂は多くの文献（例えば「エポキシ樹脂」日刊
工業新聞社、1978年）で知られているものでビス
フエノールとエピクロルヒドリンとの脱塩酸反応
によつて得られるものである。高信頼性を要求さ
れる半導体封止用樹脂としては平均分子量が300
〜4000のもので好ましくは350〜3000のものであ
る。また組成物中の含有量は0.1〜10重量％で好
ましくは0.2〜５重量％である。組成物中のビス
フエノール型エポキシ樹脂の量が0.1％未満だと
半導体封止材料としての耐クラツク性改良が充分
でなく、10％以上だと耐熱性が低化するので好ま
しくない。 本発明で使用するポリエステルエラストマーは
プラスチツクスVol30(3)P11〜19同P33〜41
（1979）及び日本ゴム協会誌Vol51(10)P779〜796
（1978）で定義されるように分子鎖内にある長さ
をもつた硬い部分（ハードセグメント）とある長
さをもつた柔らかい部分（ソフトセグメント）の
異質のブロツクが２次元的に繰返しつながつてい
る熱可塑性エラストマーの一種であり、常温では
加硫ゴムのような弾性的性質を示し、高温では可
塑化され成形できる高分子材料であり、一般的に
はジオール、芳香族ジカルボン酸、ポリアルキレ
ンエーテルグリコールの重縮合反応によつて作ら
れ、その分子構造内にポリエステル部のハードセ
グメントとポリエーテル部のソフトセグメントを
持つものである。 本発明で使用されるポリエステルエラストマー
の一つの例を示せば下式(1)のようなものであり、
この例ではポリエステル部のハードセグメ ント（分子量約220×ｎ）とポリエーテル部のソ
フトセグメント（ｌは平均で14；分子量約1156×
ｍ）とからなつている。 本発明におけるポリエステルエラストマーの分
子量は5000〜50000、好ましくは10000〜40000の
ものであり、また分子中のソフトセグメントの量
がハードセグメントの量より多い方が好ましい。 ポリエステルエラストマーの組成物中の含有量
は0.05〜10重量％であり特に好ましくは0.1〜5.0
重量％である。組成物中のポリエステルエラスト
マー量が0.05％未満だと半導体封止材料としての
耐クラツク性が十分に改善されず10％以上だと耐
水性が低下するので好ましくない。 以上のような本発明の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物には必要に応じて、シランカツプリング
剤、離型剤、顔料難燃剤を添加することも可能で
ある。 以下実施例、比較例で具体的に説明する。尚実
施例、比較例中、部及び％とあるのは重量部及び
重量％をさす。 実施例 １〜５ クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（商品
名；ESCN220L、住友化学工業(株)製）、フエノー
ルノボラツク樹脂、ビスフエノール型エポキシ樹
脂（商品名；エピコート1004、油化シエルエポキ
シ(株)製）、ポリエステルエラストマー（商品名；
プルプレンＰ−40H、東洋紡績(株)製）、溶融シリ
カ粉末及びその他の原料を第１表に示した組成割
合で混合した後、加熱混練し冷却して封止材料を
調整した。 これらの封止材料を用いて、テストピースを成
形し、さらに175℃、５時間のポストキユアーを
したものについてガラス転位温度の測定、及び
121℃、２気圧の水蒸気圧力釜中で100時間の処理
（PCT処理と記す）を行い、体積抵抗率を測定し
た。又、40Pin ICを成形し、ポストキユアーし
た後、150℃のシリコンオイル中60秒、液体窒素
中60秒浸漬をくり返すヒートサイクルテスト（耐
クラツク性）を行ない、ICの封止樹脂表面にク
ラツクが発生するまでのサイクル数を測定した。 これらの結果を第１表中に示した。 以上の結果、並びに、第１表中に示した比較例
との比較から本発明の半導体封止材料が、耐クラ
ツク性（ヒートサイクル数）においては、ビスフ
エノール型エポキシ樹脂、ポリエステルエラスト
マーの両者が入つていないもの（比較例１）や一
方のみのもの（比較例２、３、４）に比べきわめ
てすぐれていることがわかり、かつガラス転位温
度、及び体積抵抗率から耐熱性、耐水性などにお
いても劣化がないことがわかる。 比較例 １〜５ 実施例において、ビスフエノール型エポキシ樹
脂及びポリエステルエラストマーの両者を用いな
い場合（比較例１）、一方のみ用いる場合（比較
例２、３、４）、及びビスフエノール型エポキシ
樹脂を多量に用いた場合（比較例５）について第
１表に示す組成割合で混合した以外は実施例と同
様とした。 結果を第１表に示した。
【表】
Claims (1)
- １ エポキシ樹脂としてノボラツク型エポキシ樹
脂、硬化剤としてフエノールノボラツク樹脂、お
よび充填剤として組成物中50〜90重量％のシリカ
粉末を必須成分としてなるエポキシ樹脂組成物
に、ビスフエノール型エポキシ樹脂を0.1〜10重
量％、ポリエステルエラストマーを0.05〜10重量
％混合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10924882A JPS58225120A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10924882A JPS58225120A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58225120A JPS58225120A (ja) | 1983-12-27 |
| JPH0160163B2 true JPH0160163B2 (ja) | 1989-12-21 |
Family
ID=14505364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10924882A Granted JPS58225120A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58225120A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2674701B2 (ja) * | 1986-05-01 | 1997-11-12 | 日東電工株式会社 | 半導体装置 |
| JPH0737513B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1995-04-26 | 日立化成工業株式会社 | ハイブリツドｉｃの被覆材料 |
| JP2576018B2 (ja) * | 1993-06-14 | 1997-01-29 | 日東電工株式会社 | 半導体封止用樹脂タブレツト |
| KR100388141B1 (ko) * | 1995-07-10 | 2003-10-17 | 도레이 가부시끼가이샤 | 에폭시수지조성물 |
| JPH08239557A (ja) * | 1996-02-15 | 1996-09-17 | Nitto Denko Corp | 半導体封止装置 |
| JP2922151B2 (ja) * | 1996-02-15 | 1999-07-19 | 日東電工株式会社 | 半導体封止装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4899249A (ja) * | 1972-03-29 | 1973-12-15 | ||
| US4202811A (en) * | 1978-06-21 | 1980-05-13 | Dow Corning Corporation | Siloxane-epoxy molding compound with improved crack resistance |
| JPS56122857A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-26 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Preparation of epoxy resin composition |
| JPS6018145B2 (ja) * | 1980-09-22 | 1985-05-09 | 株式会社日立製作所 | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPS58210920A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物 |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP10924882A patent/JPS58225120A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58225120A (ja) | 1983-12-27 |
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| JPH0160163B2 (ja) | ||
| JP2590908B2 (ja) | エポキシ樹脂成形材料 | |
| CN110819068A (zh) | 半导体封装用热固性树脂组合物和半导体装置 | |
| JPH03277619A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 | |
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| JPS62181322A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPS61264018A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH0618852B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH01272624A (ja) | 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料 | |
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| JP2559625B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPH04248827A (ja) | 封止用エポキシ樹脂成形材料 | |
| KR100204306B1 (ko) | 열경화성 수지 조성물 |