JPH0786136B2 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JPH0786136B2 JPH0786136B2 JP21838290A JP21838290A JPH0786136B2 JP H0786136 B2 JPH0786136 B2 JP H0786136B2 JP 21838290 A JP21838290 A JP 21838290A JP 21838290 A JP21838290 A JP 21838290A JP H0786136 B2 JPH0786136 B2 JP H0786136B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、保存安定性が良好であると共に、加熱成形時
には速やかに硬化して耐湿性等に優れた硬化物を与える
エポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物の硬化物
で封止された半導体装置に関する。
には速やかに硬化して耐湿性等に優れた硬化物を与える
エポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物の硬化物
で封止された半導体装置に関する。
半導体装置のパッケージとして、プラスチックとしては
良好な電気特性，機械特性，耐薬品性，耐湿性等を有す
る硬化物を与えるエポキシ樹脂が広く用いられている。
なかでもノボラック型エポキシ樹脂にフェノール樹脂を
硬化剤として配合し、これにさらに無機質充填剤を加え
た樹脂組成物が現在、半導体装置の樹脂封止の主流とな
っている。
良好な電気特性，機械特性，耐薬品性，耐湿性等を有す
る硬化物を与えるエポキシ樹脂が広く用いられている。
なかでもノボラック型エポキシ樹脂にフェノール樹脂を
硬化剤として配合し、これにさらに無機質充填剤を加え
た樹脂組成物が現在、半導体装置の樹脂封止の主流とな
っている。
かかるエポキシ樹脂組成物には成形時に樹脂の硬化を促
進するための触媒（硬化促進剤）を使用することが一般
的であり、硬化促進剤としては含窒素，含燐化合物など
が用いられている。
進するための触媒（硬化促進剤）を使用することが一般
的であり、硬化促進剤としては含窒素，含燐化合物など
が用いられている。
しかしながら、一般に使用される硬化促進剤は、その種
類によっては比較的低温でも触媒作用を示すため、エポ
キシ樹脂と硬化剤その他の成分との加熱混合の際やその
後の保管時において、徐々に硬化が進行することによ
り、成形時の流動性の低下や粘度の上昇など成形性の低
下を起こすことがあり、硬化性のばらつきのために成形
品の電気的機械的化学的特性を落とす原因となり、その
ため、エポキシ樹脂組成物の混合時、保管時の温度管理
を厳重にしなければならない問題がある。それ故、常温
で安定で保存性が良好であり、かつ加熱成形時において
は迅速に硬化するエポキシ樹脂組成物の開発が望まれて
いる。
類によっては比較的低温でも触媒作用を示すため、エポ
キシ樹脂と硬化剤その他の成分との加熱混合の際やその
後の保管時において、徐々に硬化が進行することによ
り、成形時の流動性の低下や粘度の上昇など成形性の低
下を起こすことがあり、硬化性のばらつきのために成形
品の電気的機械的化学的特性を落とす原因となり、その
ため、エポキシ樹脂組成物の混合時、保管時の温度管理
を厳重にしなければならない問題がある。それ故、常温
で安定で保存性が良好であり、かつ加熱成形時において
は迅速に硬化するエポキシ樹脂組成物の開発が望まれて
いる。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、保存安定性が
良好であると共に、加熱成形時においては迅速に硬化し
て特に半導体封止用として優れた性質を有する硬化物を
与えるエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された信頼性に優れた半導体装置を提供す
ることを目的とする。
良好であると共に、加熱成形時においては迅速に硬化し
て特に半導体封止用として優れた性質を有する硬化物を
与えるエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された信頼性に優れた半導体装置を提供す
ることを目的とする。
本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、 （Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）フェノール系硬化剤、及び （Ｃ）無機質充填剤 を含有するエポキシ樹脂組成物に、更に（Ｄ）硬化促進
剤として下記一般式（１） （但し、式中R1,R2及びR3はそれぞれ同種又は異種の置
換又は非置換の一価炭化水素基である。） で示される化合物を配合した場合、得られるエポキシ樹
脂組成物は長期間保管しても硬化性等の変化が少なく、
保存安定性が良好であると共に，加熱成形時においては
迅速に変化すること、更にその硬化物は電気的化学的特
性が良好で、該硬化物で封止された半導体装置は耐湿性
等に優れ、信頼性に優れたものであるとを見い出し、本
発明をなすに至ったものである。
果、 （Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）フェノール系硬化剤、及び （Ｃ）無機質充填剤 を含有するエポキシ樹脂組成物に、更に（Ｄ）硬化促進
剤として下記一般式（１） （但し、式中R1,R2及びR3はそれぞれ同種又は異種の置
換又は非置換の一価炭化水素基である。） で示される化合物を配合した場合、得られるエポキシ樹
脂組成物は長期間保管しても硬化性等の変化が少なく、
保存安定性が良好であると共に，加熱成形時においては
迅速に変化すること、更にその硬化物は電気的化学的特
性が良好で、該硬化物で封止された半導体装置は耐湿性
等に優れ、信頼性に優れたものであるとを見い出し、本
発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）
成分及び（Ｄ）成分を必須成分として配合してなること
を特徴とするエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組
成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する。
成分及び（Ｄ）成分を必須成分として配合してなること
を特徴とするエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組
成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する。
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上述したように（Ａ）
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール系硬化剤、（Ｃ）無機
質充填剤及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分として配合し
たものである。
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール系硬化剤、（Ｃ）無機
質充填剤及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分として配合し
たものである。
ここで、（Ａ）成分のエポキシ樹脂としては、１分子中
に１個のエポキシ基を有するものであれば特に制限はな
く、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアル
カン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ビフ
ェニル型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が好
適に使用され、これらはその１種を単独で又は２種以上
を組み合わせて用いることができる。
に１個のエポキシ基を有するものであれば特に制限はな
く、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアル
カン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ビフ
ェニル型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が好
適に使用され、これらはその１種を単独で又は２種以上
を組み合わせて用いることができる。
なお、上記エポキシ樹脂は、組成物の耐湿性の点から加
水分解性塩素含有量が500ppm以下、遊離のNa,Clイオン
が各々2ppm以下、有機酸含有量が100ppm以下のものを用
いることが望ましい。
水分解性塩素含有量が500ppm以下、遊離のNa,Clイオン
が各々2ppm以下、有機酸含有量が100ppm以下のものを用
いることが望ましい。
次に、（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤として、例えば
ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹
脂、トリフェノールアルカン型樹脂、ナフトール型樹
脂、ビフェニル型フェノール樹脂等のフェノール樹脂な
どが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を併
用して用いることができる。なお、硬化剤として使用す
るフェノール樹脂は、含有する遊離のNa,Clイオンが各
々2ppm以下、モノマーのフェノール量が１％以下である
と共に、製造時に残存する微量のホルムアルデヒドのカ
ニツァロ反応で生じる蟻酸等の有機酸が100ppm以下であ
ることが望ましく、フェノール樹脂中の遊離のNa,Clイ
オンや有機酸の含有量が上記量より多いと、封止された
半導体装置の耐湿特性が低下する場合があり、フェノー
ル樹脂中のモノマーのフェノール量が１％より多いと、
成形品にボイド、未充填、ひけ等の欠陥が発生する場合
がある。さらに、フェノールノボラック樹脂の軟化点は
50〜120℃が好適であり、50℃未満であると硬化物の二
次転移点が低くなって耐熱性が悪くなる場合があり、12
0℃を越えると組成物の溶融粘度が高くなり過ぎて作業
性に劣る場合が生じる。
ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹
脂、トリフェノールアルカン型樹脂、ナフトール型樹
脂、ビフェニル型フェノール樹脂等のフェノール樹脂な
どが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を併
用して用いることができる。なお、硬化剤として使用す
るフェノール樹脂は、含有する遊離のNa,Clイオンが各
々2ppm以下、モノマーのフェノール量が１％以下である
と共に、製造時に残存する微量のホルムアルデヒドのカ
ニツァロ反応で生じる蟻酸等の有機酸が100ppm以下であ
ることが望ましく、フェノール樹脂中の遊離のNa,Clイ
オンや有機酸の含有量が上記量より多いと、封止された
半導体装置の耐湿特性が低下する場合があり、フェノー
ル樹脂中のモノマーのフェノール量が１％より多いと、
成形品にボイド、未充填、ひけ等の欠陥が発生する場合
がある。さらに、フェノールノボラック樹脂の軟化点は
50〜120℃が好適であり、50℃未満であると硬化物の二
次転移点が低くなって耐熱性が悪くなる場合があり、12
0℃を越えると組成物の溶融粘度が高くなり過ぎて作業
性に劣る場合が生じる。
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物においては、（Ａ）
成分のエポキシ樹脂の硬化剤として（Ｂ）成分のフェノ
ール系硬化剤を主成分とするものであるが、必要に応じ
てジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン
などに代表されるアミン系硬化剤、無水ピロメリット酸
や無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物系
硬化剤を併用してもよい。
成分のエポキシ樹脂の硬化剤として（Ｂ）成分のフェノ
ール系硬化剤を主成分とするものであるが、必要に応じ
てジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン
などに代表されるアミン系硬化剤、無水ピロメリット酸
や無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物系
硬化剤を併用してもよい。
ここで、硬化剤の配合量は別に制限されないが、上記エ
ポキシ樹脂のエポキシ基と上記硬化剤のフェノール性水
酸基とのモル比を0.8〜２、特に１〜1.5の範囲にするこ
とが好適である。両基のモル比が0.8より小さくなると
組成物の硬化特性や成形品の二次転移温度が低くなって
耐熱性が低下する場合があり、２より大きくなると成形
品の二次転移温度や電気特性が悪くなることがある。
ポキシ樹脂のエポキシ基と上記硬化剤のフェノール性水
酸基とのモル比を0.8〜２、特に１〜1.5の範囲にするこ
とが好適である。両基のモル比が0.8より小さくなると
組成物の硬化特性や成形品の二次転移温度が低くなって
耐熱性が低下する場合があり、２より大きくなると成形
品の二次転移温度や電気特性が悪くなることがある。
（Ｃ）成分の無機質充填材としては溶融シリカや結晶シ
リカの他、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒
化硼素、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、けい酸カ
ルシウム、ジルコニウム、タルク、クレー、マイカ、ガ
ラス繊維粉などが用いられる。
リカの他、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒
化硼素、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、けい酸カ
ルシウム、ジルコニウム、タルク、クレー、マイカ、ガ
ラス繊維粉などが用いられる。
かかる無機質充填剤としては無定形、焼結、球状等種々
のものを用いることができるが、封止材料としては特に
球状または球状に近い形状のものが好ましい。特にアル
ミナの場合、走査型電子顕微鏡写真での粒子を観察した
場合に粒子の長径と短径との軸比が１〜２、特に１〜1.
7であることが好ましく、軸比が２より大きいアルミナ
を用いると、組成物の流動性が悪くなる場合がある。無
機質充填剤の平均粒径は好ましくは５〜50ミクロンであ
るが、全充填剤量の30％を越えない範囲で平均粒径が0.
1〜５ミクロンのものを用いても良い。樹脂中に含まれ
る無機質充填剤量は特に限定されるものではないが、樹
脂組成物全体の60重量％以上であることが好ましい。
のものを用いることができるが、封止材料としては特に
球状または球状に近い形状のものが好ましい。特にアル
ミナの場合、走査型電子顕微鏡写真での粒子を観察した
場合に粒子の長径と短径との軸比が１〜２、特に１〜1.
7であることが好ましく、軸比が２より大きいアルミナ
を用いると、組成物の流動性が悪くなる場合がある。無
機質充填剤の平均粒径は好ましくは５〜50ミクロンであ
るが、全充填剤量の30％を越えない範囲で平均粒径が0.
1〜５ミクロンのものを用いても良い。樹脂中に含まれ
る無機質充填剤量は特に限定されるものではないが、樹
脂組成物全体の60重量％以上であることが好ましい。
なお、無機質充填剤はシランカップリング剤等であらか
じめ処理してもよい。この場合、処理に用いるシランカ
ップリング剤としては、下記構造式（４） ▲Ｒ4 4-c▼Si（OR5）ｃ ……（４） で表されるような加水分解性残基含有シラン類が好適に
用いられる。
じめ処理してもよい。この場合、処理に用いるシランカ
ップリング剤としては、下記構造式（４） ▲Ｒ4 4-c▼Si（OR5）ｃ ……（４） で表されるような加水分解性残基含有シラン類が好適に
用いられる。
上記式中R5としては、水素原子，メチル基，エチル基，
プロピル基，フェニル基などの無官能のアルキル基、ア
ルケニル基、アリール基、更にエポキシ，アミノ，アク
リル，アルケニル，アシル官能性であるような下記に示
すものが挙げられる。
プロピル基，フェニル基などの無官能のアルキル基、ア
ルケニル基、アリール基、更にエポキシ，アミノ，アク
リル，アルケニル，アシル官能性であるような下記に示
すものが挙げられる。
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2− R6R7NCH2CH2CH2− R6,R7＝H,CdH2d+1,C6H5CH2 ｄ＝１〜６の整数 CH2＝Ｃ（R8）COO（CH2）ｎ− R8＝H,CH3 ｎ＝１〜３の整数 CH2＝CH（CH2）ｍ− ｍ＝０〜４の整数 HOCO（CH2）ｌ− ｌ＝２〜18の整数 一方、R5としてはアルキル基、アルケニル基、アリール
基、カルボニル基などが挙げられるが、その内のメチル
基、エチル基、イソプロペニル基などが一般的であり、
またｃは１〜４であるが、ｃが３又は４であることがよ
り好ましい。
基、カルボニル基などが挙げられるが、その内のメチル
基、エチル基、イソプロペニル基などが一般的であり、
またｃは１〜４であるが、ｃが３又は４であることがよ
り好ましい。
シランカップリング剤で無機質充填剤を処理する方法と
しては乾式、湿式のどちらを用いても良く、乾式法はボ
ールミル、ヘンシェルミキサー等で、湿式法は溶剤中で
それぞれ無機質充填剤にシランカップリング剤を混合、
攪拌することによって行なうことができる。シランカッ
プリング剤の量は、無機質充填剤100部（重量部、以下
同様）に対して0.001〜８部、より好ましくは0.01〜５
部の範囲である。シランカップリング剤が少なすぎると
処理をした効果、即ち耐湿性の向上等があらわれず、多
すぎるとバリ特性などがかえって悪化してしまうことが
ある。これらのシランカップリング剤は２種類以上を併
用しても良く、さらには、これらをあらかじめ一部加水
分解したものを用いてもよい。湿式法に使用される溶剤
としてはトルエン，キシレンなどの炭化水素系、メタノ
ール，エタノール，イソプロピルアルコールなどのアル
コール系、アセトン,2−ブタノンなどのケトン系、イソ
プロピルエーテル，テトラヒドロフランなどのエーテル
系等が挙げられ、水および加水分解促進剤としての錫
系，チタン系，あるいはアミン化合物を併用することも
できる。このようにして処理した後に400〜1200℃程度
の加熱炉で焼結することもできる。
しては乾式、湿式のどちらを用いても良く、乾式法はボ
ールミル、ヘンシェルミキサー等で、湿式法は溶剤中で
それぞれ無機質充填剤にシランカップリング剤を混合、
攪拌することによって行なうことができる。シランカッ
プリング剤の量は、無機質充填剤100部（重量部、以下
同様）に対して0.001〜８部、より好ましくは0.01〜５
部の範囲である。シランカップリング剤が少なすぎると
処理をした効果、即ち耐湿性の向上等があらわれず、多
すぎるとバリ特性などがかえって悪化してしまうことが
ある。これらのシランカップリング剤は２種類以上を併
用しても良く、さらには、これらをあらかじめ一部加水
分解したものを用いてもよい。湿式法に使用される溶剤
としてはトルエン，キシレンなどの炭化水素系、メタノ
ール，エタノール，イソプロピルアルコールなどのアル
コール系、アセトン,2−ブタノンなどのケトン系、イソ
プロピルエーテル，テトラヒドロフランなどのエーテル
系等が挙げられ、水および加水分解促進剤としての錫
系，チタン系，あるいはアミン化合物を併用することも
できる。このようにして処理した後に400〜1200℃程度
の加熱炉で焼結することもできる。
本発明のエポキシ樹脂に（Ｄ）成分として使用する硬化
促進剤は、下記式（１） （但し、式中R1,R2及びR3はそれぞれ同種又は異種の置
換又は非置換の一価炭化水素基である。） で示されるものである。
促進剤は、下記式（１） （但し、式中R1,R2及びR3はそれぞれ同種又は異種の置
換又は非置換の一価炭化水素基である。） で示されるものである。
ここで、R1,R2,R3の置換又は非置換の一価炭化水素基と
しては、炭素数１〜10のもの、特に炭素数１〜８のもの
が好ましく、例えばメチル基，エチル基，プロピル基，
ブチル基などのアルキル基、あるいはこれらの基の水素
原子の一部又は全部をハロゲン原子等で置換したクロロ
メチル基,3,3,3−トリフルオロプロピル基、フェニル
基，トリル基などのアリール基、ベンジル基，フェネチ
ル基などのアラルキル基を挙げることができるが、特に
R1はメチル基とブチル基やフェニル基、R2及びR3はメチ
ル基が最も一般的である。
しては、炭素数１〜10のもの、特に炭素数１〜８のもの
が好ましく、例えばメチル基，エチル基，プロピル基，
ブチル基などのアルキル基、あるいはこれらの基の水素
原子の一部又は全部をハロゲン原子等で置換したクロロ
メチル基,3,3,3−トリフルオロプロピル基、フェニル
基，トリル基などのアリール基、ベンジル基，フェネチ
ル基などのアラルキル基を挙げることができるが、特に
R1はメチル基とブチル基やフェニル基、R2及びR3はメチ
ル基が最も一般的である。
上記式（１）の化合物は対応する第三級ホスフィンと対
応する燐酸エステルとを反応させて得られる既知の物質
であり、たとえばトリフェニルホスフィン、トリブチル
ホスフィンなどとジメチルメタンホスホネートなどとを
反応させることによって得られる。具体的には、式
（１）の化合物としてメチルトリフェニルホスホニウム
メチルメタンホスホネート、メチルトリブチルホスホニ
ウムメチルメタンホスホネート、ベンジルトリフェニル
ホスホニウムベンジルメタンホスホネートなどが挙げら
れ、これらの１種を単独で又は２種以上を併用して用い
ることができる。
応する燐酸エステルとを反応させて得られる既知の物質
であり、たとえばトリフェニルホスフィン、トリブチル
ホスフィンなどとジメチルメタンホスホネートなどとを
反応させることによって得られる。具体的には、式
（１）の化合物としてメチルトリフェニルホスホニウム
メチルメタンホスホネート、メチルトリブチルホスホニ
ウムメチルメタンホスホネート、ベンジルトリフェニル
ホスホニウムベンジルメタンホスホネートなどが挙げら
れ、これらの１種を単独で又は２種以上を併用して用い
ることができる。
本発明のエポキシ樹脂においては、式（１）で示される
硬化促進剤に加えて他の硬化促進剤を使用することがで
きるが、この場合、特に1,8−ジアザビシクロ（5.4.0）
ウンデセン−７との併用が硬化性、耐湿性等の点から望
ましい。硬化促進剤全体の配合量は、エポキシ樹脂と硬
化剤との合計量100部に対し0.1〜10部、特に0.3〜７部
の範囲とすることが好ましく、また、式（１）で示され
る硬化促進剤は全硬化促進剤中10〜100重量％、特に20
〜100重量％とすることが好適である。
硬化促進剤に加えて他の硬化促進剤を使用することがで
きるが、この場合、特に1,8−ジアザビシクロ（5.4.0）
ウンデセン−７との併用が硬化性、耐湿性等の点から望
ましい。硬化促進剤全体の配合量は、エポキシ樹脂と硬
化剤との合計量100部に対し0.1〜10部、特に0.3〜７部
の範囲とすることが好ましく、また、式（１）で示され
る硬化促進剤は全硬化促進剤中10〜100重量％、特に20
〜100重量％とすることが好適である。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に低線膨張率、低
弾性率、良好な耐湿性を付与するため、シリコーン変性
エポキシ樹脂及び／又はシリコーン変性フェノール樹脂
を配合することが望ましい。
弾性率、良好な耐湿性を付与するため、シリコーン変性
エポキシ樹脂及び／又はシリコーン変性フェノール樹脂
を配合することが望ましい。
このシリコーン変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂とし
ては、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はアルケニル基
含有フェノール樹脂のアルケニル基に、下記式（２） （ただし、式中R9は前記したR1〜R3と同様の、炭素数１
〜10の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、a,
bは0.01≦ａ＜1,1≦ｂ＜3,1≦ａ＋ｂ＜４を満足する正
数である。また、１分子中のけい素原子の数は20〜400
の整数であり、１分子中のけい素原子に直結した水素原
子の数は１以上の整数である。）で表わされる有機けい
素化合物の≡SiH基が付加されてなる重合体を好適に用
いることができる。
ては、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はアルケニル基
含有フェノール樹脂のアルケニル基に、下記式（２） （ただし、式中R9は前記したR1〜R3と同様の、炭素数１
〜10の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、a,
bは0.01≦ａ＜1,1≦ｂ＜3,1≦ａ＋ｂ＜４を満足する正
数である。また、１分子中のけい素原子の数は20〜400
の整数であり、１分子中のけい素原子に直結した水素原
子の数は１以上の整数である。）で表わされる有機けい
素化合物の≡SiH基が付加されてなる重合体を好適に用
いることができる。
この場合、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はフェノー
ル樹脂としては下記式（３） （ただし、式中R10は 又は水酸基、R11はメチル基又は水素原子であり、p,qは
０≦ｐ≦10,1≦ｑ≦３で示される整数である。） で示されるアルケニル基含有エポキシ樹脂又はフェノー
ル樹脂を好適に用いることができる。
ル樹脂としては下記式（３） （ただし、式中R10は 又は水酸基、R11はメチル基又は水素原子であり、p,qは
０≦ｐ≦10,1≦ｑ≦３で示される整数である。） で示されるアルケニル基含有エポキシ樹脂又はフェノー
ル樹脂を好適に用いることができる。
またこの場合、シリコーン変性エポキシ樹脂又はフェノ
ール樹脂は、加水分解性塩素の含有量が500ppm以下で、
遊離のNa,Clイオンが各々2ppm以下、有機酸含有量が100
ppm以下であることが好ましく、加水分解性塩素、遊離
のNa,Clイオン、有機酸の含有量が上記値を越えると、
封止した半導体装置の耐熱性が悪くなることがある。
ール樹脂は、加水分解性塩素の含有量が500ppm以下で、
遊離のNa,Clイオンが各々2ppm以下、有機酸含有量が100
ppm以下であることが好ましく、加水分解性塩素、遊離
のNa,Clイオン、有機酸の含有量が上記値を越えると、
封止した半導体装置の耐熱性が悪くなることがある。
シリコーン変性エポキシ樹脂又はフェノール樹脂は単独
でも、あるいは２種以上を混合して配合してもよく、さ
らに配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量100部
に対して５〜50部とすることが好ましい。シリコーン変
性エポキシ樹脂の配合量が５部より少ないと十分な低応
力性を得にくく、50部を越えると成形品の機械的強度が
低下する場合がある。
でも、あるいは２種以上を混合して配合してもよく、さ
らに配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量100部
に対して５〜50部とすることが好ましい。シリコーン変
性エポキシ樹脂の配合量が５部より少ないと十分な低応
力性を得にくく、50部を越えると成形品の機械的強度が
低下する場合がある。
本発明の組成物には、さらに必要により各種の添加剤を
添加することができ、例えばカルナバワックス等のワッ
クス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩などの離
型剤（なかでも接着性、離型性の面からカルナバワック
スが好適に用いられる）、カーボンブラック、コバルト
ブルー、ベンガラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン
化合物等の難燃化剤、老化防止剤、シランカップリング
剤、イオン交換物質などを適宜使用することもできる。
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際
し、上述した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、あら
かじめ60〜95℃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、冷却し、粉砕するなどの方法で
得ることができる。
添加することができ、例えばカルナバワックス等のワッ
クス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩などの離
型剤（なかでも接着性、離型性の面からカルナバワック
スが好適に用いられる）、カーボンブラック、コバルト
ブルー、ベンガラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン
化合物等の難燃化剤、老化防止剤、シランカップリング
剤、イオン交換物質などを適宜使用することもできる。
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際
し、上述した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、あら
かじめ60〜95℃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、冷却し、粉砕するなどの方法で
得ることができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物はIC、LSI、トランジス
タ、サイリスタ、ダイオード等の半導体の樹脂封止やプ
リント回路板の製造などにも有効に使用でき、本発明の
エポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置の樹脂封止を行
なう場合、従来より採用されている成形法、すなわちト
ランスファー成形、インジェクション成形、注型法など
を用いて行なうことができる。成形条件は温度150〜180
℃、ポストキュアは150〜180℃で２〜16時間程度行なう
ことが好ましい。
タ、サイリスタ、ダイオード等の半導体の樹脂封止やプ
リント回路板の製造などにも有効に使用でき、本発明の
エポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置の樹脂封止を行
なう場合、従来より採用されている成形法、すなわちト
ランスファー成形、インジェクション成形、注型法など
を用いて行なうことができる。成形条件は温度150〜180
℃、ポストキュアは150〜180℃で２〜16時間程度行なう
ことが好ましい。
以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組成物は、
保存安定性に優れていると共に、加熱成形時においては
迅速に硬化して電気的化学的特性の良好な硬化物を与え
るものであり、従って、本発明のエポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された半導体装置は耐湿性等に優れ、信頼
性の高いものである。
保存安定性に優れていると共に、加熱成形時においては
迅速に硬化して電気的化学的特性の良好な硬化物を与え
るものであり、従って、本発明のエポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された半導体装置は耐湿性等に優れ、信頼
性の高いものである。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。なお、以下の例において部はいずれも重量部であ
る。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。なお、以下の例において部はいずれも重量部であ
る。
〔実施例１〕 結晶性シリカ（平均粒径17μｍ）500部をヘンシェルミ
キサーに入れ、0.02重量％の1,8−ジアザビシクロ−７
−ウンデセンを含む2.0部のγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを噴霧し、均一に分散した。その
後、180℃で12時間、加熱処理を行なった。
キサーに入れ、0.02重量％の1,8−ジアザビシクロ−７
−ウンデセンを含む2.0部のγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを噴霧し、均一に分散した。その
後、180℃で12時間、加熱処理を行なった。
この無機質充填剤、及び との付加反応物であるシリコーン変性エポキシ樹脂（式
中の添字は平均値、エポキシ当量295）20部、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量230）13
部、ナフトール型エポキシ樹脂（エポキシ当量215）30
部、臭素化エポキシ樹脂（エポキシ当量280）５部、フ
ェノールノボラック樹脂（フェノール当量110）32部、
カルナバワックス1.2部、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン1.8部、カーボンブラック２部、メチ
ルトリフェニルホスホニウムメチルメタンホスホネート
0.95部並びに1,8−ジアザビシクロ−７−ウンデセン0.1
8部を80〜90℃の熱ロールに掛けて混練し、冷却粉砕し
てエポキシ樹脂を得た。
中の添字は平均値、エポキシ当量295）20部、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量230）13
部、ナフトール型エポキシ樹脂（エポキシ当量215）30
部、臭素化エポキシ樹脂（エポキシ当量280）５部、フ
ェノールノボラック樹脂（フェノール当量110）32部、
カルナバワックス1.2部、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン1.8部、カーボンブラック２部、メチ
ルトリフェニルホスホニウムメチルメタンホスホネート
0.95部並びに1,8−ジアザビシクロ−７−ウンデセン0.1
8部を80〜90℃の熱ロールに掛けて混練し、冷却粉砕し
てエポキシ樹脂を得た。
〔実施例２〕 実施例１におけるメチルトリフェニルホスホニウムメチ
ルメタンホスホネート0.95部をメチルトリブチルホスホ
ニウムメチルメタンホスホネート0.80部に代えた以外は
実施例１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ルメタンホスホネート0.95部をメチルトリブチルホスホ
ニウムメチルメタンホスホネート0.80部に代えた以外は
実施例１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例３〕 実施例１におけるメチルトリフェニルホスホニウムメチ
ルメタンホスホネート0.74部、1,8−ジアザビシクロ−
７−ウンデセン0.18部をメチルトリフェニルホスホニウ
ムメチルメタンホスホネートのみ2.48部に代えた以外は
実施例１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ルメタンホスホネート0.74部、1,8−ジアザビシクロ−
７−ウンデセン0.18部をメチルトリフェニルホスホニウ
ムメチルメタンホスホネートのみ2.48部に代えた以外は
実施例１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例４〕 実施例１における無機質充填剤を溶融シリカ（平均粒径
22μｍ）のみ370部に代えた以外は実施例１と同様の配
合でエポキシ樹脂組成物を得た。
22μｍ）のみ370部に代えた以外は実施例１と同様の配
合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例５〕 実施例１における無機質充填剤を実施例１と同様に処理
したα−アルミナ（平均粒径25μｍ）550部、溶融シリ
カ（平均粒径1.2μｍ）110部に代えた以外は実施例１と
同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
したα−アルミナ（平均粒径25μｍ）550部、溶融シリ
カ（平均粒径1.2μｍ）110部に代えた以外は実施例１と
同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例６〕 実施例１における無機質充填剤を実施例１と同様に処理
した球状アルミナ（平均粒径15μｍ）500部、溶融シリ
カ（平均粒径25μｍ）100部に代えた以外は実施例１と
同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
した球状アルミナ（平均粒径15μｍ）500部、溶融シリ
カ（平均粒径25μｍ）100部に代えた以外は実施例１と
同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例１〕 実施例３における化合物メチルトリフェニルホスノニウ
ムメチルメタンホスホネート2.48部を２−エチル−４−
メチルイミダゾール0.64部に代えた以外は実施例１と同
様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ムメチルメタンホスホネート2.48部を２−エチル−４−
メチルイミダゾール0.64部に代えた以外は実施例１と同
様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例２〕 実施例１における化合物メチルトリフェニルホスホニウ
ムメチルメタンホスホネート0.95部をトリス（４−メト
キシフェニルアホスフィン0.60部に代えた以外は実施例
１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ムメチルメタンホスホネート0.95部をトリス（４−メト
キシフェニルアホスフィン0.60部に代えた以外は実施例
１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例３〕 実施例１における化合物メチルトリフェニルホスホニウ
ムメチルメタンホスホネート0.95部をトリフェニルホス
フィン・トリフェニルボレート1.15部に代えた以外は実
施例１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ムメチルメタンホスホネート0.95部をトリフェニルホス
フィン・トリフェニルボレート1.15部に代えた以外は実
施例１と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例４〕 実施例６における化合物メチルトリフェニルホスホニウ
ムメチルメタンホスホネート0.95部、1,8−ジアザビシ
クロ−７−ウンデセン0.18部を２フェニルイミダゾール
0.66部に代えた以外は実施例６と同様の配合でエポキシ
樹脂組成物を得た。
ムメチルメタンホスホネート0.95部、1,8−ジアザビシ
クロ−７−ウンデセン0.18部を２フェニルイミダゾール
0.66部に代えた以外は実施例６と同様の配合でエポキシ
樹脂組成物を得た。
これらの組成物について成形時の硬化性、保存安定性、
曲げ強さ、耐熱衝撃試験及びパワーICの耐湿性（アルミ
腐食試験）について下記方法により評価した。結果を第
１表に示す。
曲げ強さ、耐熱衝撃試験及びパワーICの耐湿性（アルミ
腐食試験）について下記方法により評価した。結果を第
１表に示す。
スパイラルフロー値 EMMI規格に準じた金型を使用して、175℃,70kg/cm2の条
件で、配合直後及び10℃保存90日後に測定した。
件で、配合直後及び10℃保存90日後に測定した。
硬 度 トランスファー成形機を用い、175℃/70kg・cm-2で２分
成形した後の熱時硬度をバーコール硬度計935を用いて
測定した。
成形した後の熱時硬度をバーコール硬度計935を用いて
測定した。
アルミニウム配線腐食率の測定方法 アルミニウム金属電極の腐食を検討するために設計した
14ピンICにエポキシ樹脂組成物をトランスファーモール
ド法で成形し、125℃，湿度85％の高圧釜内で15Vのバイ
アス電圧をかけて250時間入れ、配線のオープン不良率
を調べた。
14ピンICにエポキシ樹脂組成物をトランスファーモール
ド法で成形し、125℃，湿度85％の高圧釜内で15Vのバイ
アス電圧をかけて250時間入れ、配線のオープン不良率
を調べた。
第１表の結果より、式（１）で示される硬化促進剤を配
合した本発明のエポキシ樹脂組成物（実施例）は、この
硬化促進剤を配合しないエポキシ樹脂組成物（比較例）
に比較して、硬化性が良好であり、かつ保存安定性が良
好である。また、本発明のエポキシ樹脂組成物は半導体
保護機能に優れた硬化物を与え、かかる硬化物で封止さ
れたICは耐湿性に優れていることが認められる。
合した本発明のエポキシ樹脂組成物（実施例）は、この
硬化促進剤を配合しないエポキシ樹脂組成物（比較例）
に比較して、硬化性が良好であり、かつ保存安定性が良
好である。また、本発明のエポキシ樹脂組成物は半導体
保護機能に優れた硬化物を与え、かかる硬化物で封止さ
れたICは耐湿性に優れていることが認められる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31 (72)発明者 片山 誠司 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社シリコーン電子材料技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平２−163115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−119654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−194555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−47994（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）フェノール系硬化剤、 （Ｃ）無機質充填剤、 （Ｄ）下記一般式（１） （但し、式中R1,R2及びR3はそれぞれ同種又は異種の置
換又は非置換の一価炭化水素基である。） で示される硬化促進剤 を必須成分として配合してなることを特徴とするエポキ
シ樹脂組成物。 - 【請求項２】請求項１記載のエポキシ樹脂組成物の硬化
物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21838290A JPH0786136B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21838290A JPH0786136B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100820A JPH04100820A (ja) | 1992-04-02 |
| JPH0786136B2 true JPH0786136B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=16719026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21838290A Expired - Fee Related JPH0786136B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786136B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022061152A (ja) * | 2020-10-06 | 2022-04-18 | 富士フイルム株式会社 | 熱伝導材料形成用組成物、硬化物、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP21838290A patent/JPH0786136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100820A (ja) | 1992-04-02 |
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