JP3357130B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

半導体封止用エポキシ樹脂組成物

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JP3357130B2 JP18668493A JP18668493A JP3357130B2 JP 3357130 B2 JP3357130 B2 JP 3357130B2 JP 18668493 A JP18668493 A JP 18668493A JP 18668493 A JP18668493 A JP 18668493A JP 3357130 B2 JP3357130 B2 JP 3357130B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流動性、低吸湿性に優
れ、かつ、はんだ耐熱性に優れた硬化物を与える半導体
素子等の封止に好適に用いられるエポキシ樹脂組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体封止材料にはエポキシ
樹脂を主剤とする樹脂組成物が広く用いられているが、
近年、プリント基板への部品の実装の方法として従来の
挿入方式から表面実装方式への移行が進展している。表
面実装方式においては、パッケージ全体がはんだ温度ま
で加熱され、吸湿した水分の急激な体積膨張により引き
起こされるパッケージクラックが大きな問題点となって
きている。さらに、近年半導体素子の高集積化、素子サ
イズの大型化、配線幅の微細化が急速に進展しており、
パッケージクラックの問題が一層深刻化してきている。
パッケージクラックを防止する方法として樹脂構造の強
靱化、シリカの高充填化による高強度化、低吸水率化等
の方法があるが、未だ十分ではない。
【0003】また、上記問題点を克服するため、低吸湿
性であり、かつ、低粘度であるエポキシ樹脂の使用が提
案されている。低粘度エポキシ樹脂としては、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂等が一般に広く用いられているが、これらのエポキ
シ樹脂において低粘度のものは常温で液状であり、トラ
ンスファー成形用の樹脂組成物とすることは困難であ
る。さらに、これらのエポキシ樹脂は、耐熱性、機械的
強度、耐湿性の点で十分ではない。
【0004】また、特公平4−7365号公報には、取
り扱い作業性、耐熱性、靱性等を改良したものとしてビ
フェニル系エポキシ樹脂を主剤とした半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物が開示されているが、低吸湿性の点で問
題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は流動性、低吸湿性に優れ、かつ、はんだ耐熱性に優れ
た硬化物を与える半導体素子の封止用エポキシ樹脂組成
物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
(a)エポキシ樹脂(b)多価フェノール性化合物
(c)無機充填剤よりなるエポキシ樹脂組成物であっ
て、エポキシ樹脂成分として、一旦結晶化して固体とし
た融点が50〜120℃の範囲にある結晶状の下記一般
式(1)
【化2】 (但し、Rは水素原子を示し、R1〜R4は水素原子又は
メチル基を示し、R5〜R8メチル基を示す)で表され
るエポキシ樹脂をエポキシ樹脂全体中の50〜100重
量%含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物である。
【0007】上記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂
は、下記一般式(2)
【化3】 (但し、R1〜R4は水素原子又はメチル基を示し、R5
〜R8メチル基を示す) で表されるビスフェノール化合物とエピハロヒドリンと
を反応させることにより製造される。この反応は通常の
エポキシ化反応と同様に行うことができる。
【0008】例えば、ビスフェノール化合物を過剰のエ
ピクロルヒドリン等に溶解した後、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下に5
0〜150℃、好ましくは60〜120℃の範囲で1〜
10時間反応させる方法が挙げられる。この際のエピハ
ロヒドリンの使用量は、ビスフェノール化合物の水酸基
1モルに対して0.8〜2モル、好ましくは0.9〜
1.2モルの範囲である。反応終了後、過剰のエピはロ
ヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチ
ルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を
除去し、次いで溶剤を留去することによりエポキシ樹脂
とすることができる。
【0009】しかし、通常これらのエポキシ樹脂は常温
においても液状であるため、本発明に用いるためには結
晶化を行う必要がある。結晶化の方法としては、溶媒を
用いての結晶化、あるいは、あらかじめ調製した結晶種
を加えることによる結晶化等の方法がある。溶媒を用い
る方法において、溶媒種としては、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素溶媒が好適に用
いられる。
【0010】前記一般式(1)において、置換基R1
4 は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜6の炭化
水素基を示す。炭化水素基としては、メチル基、エチル
基、イソプロピル基、tert−ブチル基、tert−
アミル基、フェニル基等が例示される。また、置換基R
5 〜R8 は水素原子又はメチル基である。用いる結晶性
エポキシ樹脂の好ましい融点の範囲としては40〜13
0℃であり、さらに好ましくは50〜120℃の範囲で
ある。これより低いと保存時にブロッキング等の問題が
あり、これより高いと溶解性に劣り、硬化剤との混合性
が低下する。
【0011】融点、粘度、反応性及び硬化物の耐熱性、
耐湿性を考慮した場合、好ましい結晶性エポキシ樹脂の
例としては、融点が55〜75℃の結晶状の1,4−ビ
ス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼンのジグリシジルエ
ーテル化合物、融点が75〜95℃である結晶状の1,
4−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシクミル)ベンゼ
ンのジグリシジルエーテル等が挙げられる。上記融点範
囲より低いものは、二量体以上のオリゴマー成分が多
く、粘度上昇及び耐熱性低下の問題があり好ましくな
い。
【0012】本発明の樹脂組成物に使用する硬化剤とし
ては、フェノール性水酸基を有するものが使用される。
例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフ
ェノールS、フルオレンビスフェノール、4,4’−ビ
フェノール、2,2’−ビフェノール、ハイドロキノ
ン、レゾルシン、ナフタレンジオール等の2価のフェノ
ール類、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン、フェノールノボラック、o−クレゾールノ
ボラック、ナフトールノボラック、ポリビニルフェノー
ル等に代表される3価以上のフェノール類、さらにはフ
ェノール類、ナフトール類、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノ
ール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノー
ル、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール
等の2価のフェノール類をホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、p−キシリレングリコール等の縮合剤で縮合
して合成される多価フェノール性化合物である。これら
硬化剤は1種又は2種以上を混合して用いることができ
る。
【0013】また、本発明の樹脂組成物には、本発明の
必須成分として使用されるエポキシ樹脂以外に、分子中
にエポキシ基を2個以上有する通常のエポキシ樹脂を併
用してもよい。例を挙げれば、ビスフェノールA、ビス
フェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェ
ノール、4,4’−ビフェノール、2,2’−ビフェノ
ール、ハイドロキンノ、レゾルシン等の2価のフェノー
ル類、あるいは、トリス−(4−ヒドロキシフェニル)
メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシ
フェニル)エタン、フェノールノボラック、o−クレゾ
ールノボラック等の3価以上のフェノール類、あるい
は、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン価ビス
フェノール類から誘導されるグリシジルエーテル化合物
がある。これらのエポキシ樹脂は、1種又は2種以上を
混合して用いることができるが、本発明に関わるエポキ
シ樹脂の配合量はエポキシ樹脂全体中50〜100重量
%の範囲であることが好ましい。
【0014】また、本発明の樹脂組成物には、無機充填
剤を配合する。無機充填剤としては、例えば、球状ある
いは破砕状の溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ粉末、
アルミナ粉末、ガラス粉末等が使用され、その使用量は
70重量%以上であることが好ましいが、低吸湿性、は
んだ耐熱性向上の点から75重量%以上であることがよ
り好ましい。
【0015】本発明の樹脂組成物には必要に応じて、従
来より公知の硬化促進剤を用いることができる。例を挙
げれば、アミン類、イミダゾール類、有機ホスフィン
類、ルイス酸類等がある。添加量としては、エポキシ樹
脂100重量部に対して0.2〜5重量部の範囲であ
る。
【0016】さらに必要に応じて、本発明の樹脂組成物
には、カルナバワックス、OPワックス等の離型剤、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップ
リング剤、カーボンブラック等の着色剤、三酸化アンチ
モン等の難燃剤、シリコンオイル等の低応力化剤、ステ
アリン酸カルシウム等の潤滑剤を使用できる。
【0017】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 参考例1 1,4−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼン120
gをエピクロルヒドリン720gに溶解し、さらにベン
ジルトリエチルアンモニウムクロライド0.3gを加
え、減圧下(約150mmHg)、70℃にて48%水
酸化ナトリウム水溶液56.6gを4時間かけて滴下し
た。この間生成する水はエピクロルヒドリンとの共沸に
より系外に除き、留出したエピクロルヒドリンは系内に
戻した。滴下終了後、さらに1時間反応を継続した。そ
の後、濾過により生成した塩を除き、さらに水洗したの
ちエピクロルヒドリンを留去し、無色透明の液状樹脂1
51gを得た。得られた樹脂にあらかじめ調製した1,
4−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼンのジクリシ
ジルエーテル化合物の微粉末結晶を加え、30℃に放置
することにより白色結晶状エポキシ樹脂とした。エポキ
シ当量は243であり、融点は64.5℃であった。2
5℃におけるm−クレゾール中(30重量%)での粘度
は28cPであった。
【0018】参考例2 1,4−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシクミル)ベ
ンゼン120g、48%水酸化ナトリウム水溶液53.
4gを用いて参考例1と同様に反応を行い、白色結晶状
エポキシ樹脂150gを得た。エポキシ当量は245で
あり、融点は88.5℃であった。また、25℃におけ
るm−クレゾール中(30重量%)での粘度は64.5
cPであった。
【0019】実施例1、2 エポキシ樹脂成分として参考例1で得られたエポキシ樹
脂を用い、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂(群
栄化学(株)製、PSF−4300)、充填剤として破
砕シリカ(平均粒径16μm)又は球状シリカ(平均粒
径22μm)、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィ
ン、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン及びその他の添加剤を表1に示
す配合で混練しエポキシ樹脂組成物を得た。このエポキ
シ樹脂組成物を用いて175℃にて成形し、175℃に
て12時間ポストキュアを行い、硬化物試験片を得た
後、各種物性測定に供した。また、本エポキシ樹脂組成
物を用いて84ピンICを成形し、ポストキュア後85
℃、85%RHの条件で24時間、48時間及び72時
間吸湿させ、260℃のはんだ浴に10秒間浸漬させパ
ッケージのクラックを観察した。結果を表1に示す。
【0020】実施例3 エポキシ樹脂成分として参考例2で得られたエポキシ樹
脂を用い、実施例1と同様に配合、混練、成形し評価し
た。結果を表1に示す。
【0021】比較例1 エポキシ樹脂成分としてo−クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂(軟化点71℃)を用い、実施例1と同様に
エポキシ樹脂組成物を得た後、成形を行い評価した。結
果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明に使用するエポキシ樹脂は溶融状
態において極めて低粘度であるため、優れた成形流動性
を保持し、かつ、シリカの高充填化が可能であるため、
本組成物により半導体素子を封止して得られたパッケー
ジの耐クラック性は大幅に向上する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−222443(JP,A) 特開 平6−56964(JP,A) 特開 平6−157710(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/24 C08G 59/62 H01L 23/29

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)エポキシ樹脂 (b)多価フェノール性化合物 (c)無機充填剤よりなるエポキシ樹脂組成物であっ
    て、エポキシ樹脂成分として、一旦結晶化して固体とし
    た融点が50〜120℃の範囲にある結晶状の下記一般
    式(1) 【化1】 (但し、Rは水素原子を示し、R1〜R4は水素原子又は
    メチル基を示し、R5〜R8メチル基を示す)で表され
    るエポキシ樹脂をエポキシ樹脂全体中の50〜100重
    量%含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】 無機充填剤を75重量%以上配合する
    とを特徴とする請求項1記載の半導体封止用エポキシ樹
    脂組成物。
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JPH0656964A (ja) * 1991-09-30 1994-03-01 Dainippon Ink & Chem Inc 電子部品用エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂の製造方法
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