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JPH0564181B2 - - Google Patents
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JPH0564181B2 - - Google Patents

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JPH0564181B2
JPH0564181B2 JP59192059A JP19205984A JPH0564181B2 JP H0564181 B2 JPH0564181 B2 JP H0564181B2 JP 59192059 A JP59192059 A JP 59192059A JP 19205984 A JP19205984 A JP 19205984A JP H0564181 B2 JPH0564181 B2 JP H0564181B2
Authority
JP
Japan
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epoxy resin
weight
parts
semiconductor encapsulation
epoxy
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59192059A
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English (en)
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JPS6166712A (ja
Inventor
Shuichi Kita
Takamitsu Fujimoto
Juzo Kanegae
Norimoto Moriwaki
Torahiko Ando
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、シリコーン樹脂をエポキシマトリ
ツクス中に分散させた耐クラツク性、高湿耐加水
分解性に優れた新規な半導体封止用エポキシ樹脂
組成物に関する。 〔従来の技術〕 現在、IC,LSIなどの半導体素子をシリコーン
樹脂又はエポキシ樹脂などを用いて封止する樹脂
封止法が広く採用され、これらの中でもエポキシ
樹脂は比較的優れた気密性を与え、かつ安価であ
ることから半導体封止用樹脂として汎用されてい
る。 しかし、このエポキシ樹脂により半導体素子を
封止した場合には、硬化する際の収縮によるスト
レス又は内部素子とエポキシ樹脂との膨張係数の
差によつて生じるストレスなどにより素子のボン
デイングワイアの変形、断線が生じ内部素子を損
傷する欠点がある。そのため、これらのストレス
を低減せしめるために、エポキシマトリツクス中
に可撓性付与剤を添加したり、エポキシ樹脂にシ
リコーン樹脂側鎖を導入したり、又は膨張係数を
小さくするために無機充填剤の添加量を増大させ
るなどの方法により検討されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の可撓性付与剤の添加やエポキシ樹脂にシ
リコーン樹脂側鎖を導入する方法に対しては、エ
ポキシ樹脂のガラス転移点の低下をきたし、高温
における電気的、機械的特性、耐湿性が低下する
という問題が生じる。一方、無機充填剤の添加量
を増大し、膨張係数を低減させるには、70重量%
以上の添加量が必要であるがこの場合、樹脂組成
物の粘度が増大し、流動性が著しく低下して素子
の封止が困難となるという問題点がある。 この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、ストレスにより素子に損傷を与え
ない耐クラツク性および耐湿信頼性に優れ、かつ
作業性の低下のない半導体封止用エポキシ樹脂組
成物を得ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキ
シ樹脂100重量部、このエポキシ樹脂の硬化剤、
並びにあらかじめシリコーン樹脂100重量部に対
して粉末シリカを30重量部以下混合した混合物30
重量部以下を含有するものより成る。 〔作用〕 一般的に可撓化剤として知られているシリコー
ン樹脂は、エポキシ樹脂と非相溶性であるが、予
め、シリコーン樹脂100重量部に対して粉末シリ
カを30重量部以下を混合したものを、エポキシ樹
脂に混合することにより、相分離の生じない均一
に安定した分散状態を得ることができる。 〔実施例〕 この発明に係わるエポキシ樹脂としては、たと
えばノボラツク系エポキシ樹脂、ビスフエノール
A系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂など
種々のタイプのエポキシ樹脂が使用できるが、高
温特性の優れたノボラツク系エポキシ樹脂の使用
が好ましい。これらのエポキシ樹脂は単独又は2
種以上の使用も可能である。なお、これらのエポ
キシ樹脂とともに、必要に応じて臭素化ノボラツ
ク系エポキシ樹脂、臭素化ビスフエノールA系エ
ポキシ樹脂などのエポキシ樹脂も併用可能であ
る。 この発明に係わる硬化剤としては、フエノール
ノボラツクなどのフエノール系化合物やメチルヘ
キサハイドロ無水フタル酸、テトラハイドロ無水
フタル酸、メチレンエンドメチレン無水フタル
酸、無水クロレンデイツク酸、無水パイロメリツ
ト酸、無水ドデセニルサクセニツク酸などの酸無
水物系化合物があげられる。 又、反応促進剤を用いることも好ましく、反応
促進剤としては、例えば2−エチルイミダゾー
ル、2−メチルイミダゾール、2,4−ジメチル
イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾ
ール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、
2−ヘブタデシルイミダゾール、1−ビニル−2
−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾ
ールなどのイミダゾール系化合物およびこれらの
前駆物質であるイミダゾリン化合物や、例えばト
リエチルアミン、2,4,6−ジメチルメチルア
ミノフエノール、ベンジルジメチルアミン、a−
メチルベンジルメチルアミン、ピペリジン、ジメ
チルラウリルアミン、ジアルキルアミノメタノー
ルアミン、テトラメチルグアニジン、2−ジメチ
ルアミノ−2−ヒドロキシプロパン、N,N′−
ジメチルピペラジン、N−メチルモルホリン、ピ
ペラジン、2−(ジメチルアミノメチル)フエノ
ール、ヘキサメチレンテトラミン、1−ヒドロキ
シルエチル−2−ヘプタデシルグリオキサリジン
などの第3級アミンおよびその他のアミン系化合
物やイミダゾール系化合物などがあげらえる。 この発明に係わる粉末シリカとしては、粒径が
50μm以下、SiO2純度99%以上のものが好まし
く、50μm以上では分散性が悪くなり、99%以下
では特性の安定性が悪くなる。 この発明に係わるシリコーン樹脂は、一般式 式中、Rは水素および一価の炭化水素基の内の
一種、R1およびR2は水酸基、ビニル基およびエ
ポキシ基の内の一種を含む炭化水素基並びに水素
の内の一種、nは整数である。 で示され、シリコーンオイルやシリコーンゴム等
も含まれ、可撓化剤として用いられる。 上記シリコーン樹脂100重量部に対して粉末シ
リカを30重量部以下予め混合したことがこの発明
の特徴であり、この方法により、シリコーン樹脂
をエポキシマトリツクス中に均一かつ安定に分散
させることに成功した。以下、可撓化剤と示すの
は上記粉末シリカとシリコーン樹脂との混合物で
ある。シリコーン樹脂と粉末シリカとの混合は、
ロールを用いて簡単に行なわれる。配合比はシリ
コーン樹脂100部に対し、粉末シリカ30重量部以
下が好ましく、中でも5〜20重量部が特に好まし
い。配合量が少ないと、エポキシ樹脂との相溶性
に劣り、30重量部を越えるとエポキシ樹脂中での
分散性に劣る。 上記シリコーン樹脂と粉末シリカの混合物は、
エポキシ樹脂100重量部に対し、30重量部以下配
合するのが好ましく、特に5〜20重量部が好まし
い。少ないと耐クラツク性、耐湿性の向上の効果
が少なく、30重量部以上では、機械的強度が低下
し好ましくない。 この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、結晶性シリカ、溶融シリカ、ア
ルミナなどの無機充填剤や、カーボンブラツクな
どの着色剤、カルナウパワツクス、ポリエチレン
ワツクスなどの離型剤や三酸化アンチモンなどの
難燃剤γ−グリシロキシプロピルトリメトキシシ
ランなどのカツプリング剤を添加することができ
る。 この発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、従来のエポキシ樹脂やシリコーン樹脂の調製
などに使用されている公知の混合装置、例えばロ
ール、ニーダ、ライカイ機、ホモミキサー(例え
ば特殊機化工業(株)社製)などを用いて容易に調製
できる。 以下、実施例と比較例を掲げてこの発明をより
詳細に説明するが、この発明はこれに限定されな
い。 表1に、3本ロールを用いて調製したシリコー
ン樹脂および粉末シリカ混合物の組成を示す。
【表】 実施例1〜10および比較例1〜9は、表2およ
び表3に示した割合で、エポキシ樹脂、硬化剤、
硬化促進剤、可撓化剤、無機充填剤、着色剤、離
型剤、カツプリング剤等を配合し、ニーダーを用
いて40℃で10分間真空混合してこの発明の実施例
の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。 上記のようにして得られた組成物の安定性、ガ
ラス転移点、曲げ弾性率、耐クラツク性および耐
湿性を調べた結果を表4および表5に示した。安
定性の試験に関しては、表2および表3の配合の
内、硬化促進剤、無機充填剤、着色剤、離型剤、
およびカツプリング剤を含まない組成物を上記方
法で調製後40℃で静置し、目視による相分離の有
無により評価した。実施例1〜10は48時間以上安
定であるのに対し、シリコーン樹脂だけを分散さ
せた比較例1,2および、シリコーン樹脂と粉末
シリカをあらかじめ混合することなく分散させた
比較例7,8は安定性に劣る。また、粉末シリカ
を多く含んだ可撓化剤を用いた比較例3,4は、
可撓化剤の凝集力が強くマクロな不均一さを生じ
【表】
【表】 * シリコーン樹脂と粉末シリカをあらかじめ混合す
ることなく、エポキシ樹脂中に分散した。
【表】
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、この発明は、エポキシ樹
脂100重量部、このエポキシ樹脂の硬化剤、並び
にあらかじめシリコーン樹脂100重量部に対して
粉末シリカを30重量部以下混合した混合物30重量
部以下を含有するものを用いることにより、スト
レスにより素子に損傷を与えない耐クラツク性お
よび耐湿信頼性に優れ、かつ作業性の低下のない
半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ることがで
きる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エポキシ樹脂100重量部、このエポキシ樹脂
    の硬化剤、並びにあらかじめシリコーン樹脂100
    重量部に対して粉末シリカを30重量部以下混合し
    た混合物30重量部以下を含有する半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物。 2 シリコーン樹脂が、一般式 式中、Rは水素および一価の炭化水素基の内の
    一種、R1およびR2は水酸基、ビニル基およびエ
    ポキシ基の内の一種を含む炭化水素基並びに水素
    の内の一種、nは整数である。 で示されるものである特許請求の範囲第1項記載
    の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 3 一価の炭化水素基が、メチル基およびフエニ
    ル基のいずれか一種である特許請求の範囲第2項
    記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 4 混合物が、シリコーン樹脂100重量部に対し
    て粉末シリカ5〜20重量部混合したものである特
    許請求の範囲第1項ないし第3項の何れかに記載
    の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 5 粉末シリカの粒径が50μm以下、SiO2純度99
    %以上である特許請求の範囲第1項ないし第4項
    の何れかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
    物。
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