図面 (/)

技術 半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

出願人 信越化学工業株式会社
発明者 竹中博之長田将一安藤信吾
出願日 2002年5月16日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2002-141489
公開日 2003年11月19日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2003-327798
状態 未査定
技術分野 高分子組成物 半導体又は固体装置の封緘,被覆構造と材料
主要キーワード 高温電気抵抗 空気遮断 抽出水中 電気抵抗性 超LSI 高温保管 KBM 長時間高温
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年11月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

解決手段

(A)エポキシ樹脂

(B)硬化剤

(C)無機質充填剤

(D)モリブデン酸亜鉛無機質充填剤担持してなるモリブデン化合物

(E)下記平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物

化1

(R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、R2、R3は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、NR4R5及びSR4から選ばれる基、XはO、S又はNR6、R4〜R6は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、a,b,nは0<a≦2n、0≦b<2n、a+b=2n、3≦n≦1000。)を必須成分とし、臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物硬化物封止した半導体装置

効果

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れた硬化物を得ることができる。

概要

背景

概要

(A)エポキシ樹脂

(B)硬化剤

(C)無機質充填剤

(D)モリブデン酸亜鉛無機質充填剤担持してなるモリブデン化合物

(E)下記平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物

(R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、R2、R3は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、NR4R5及びSR4から選ばれる基、XはO、S又はNR6、R4〜R6は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、a,b,nは0<a≦2n、0≦b<2n、a+b=2n、3≦n≦1000。)を必須成分とし、臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物硬化物封止した半導体装置

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れた硬化物を得ることができる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

(A)エポキシ樹脂(B)硬化剤(C)無機質充填剤(D)モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物(E)下記平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物

請求項

ID=000003HE=015 WI=100 LX=0550 LY=0550(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2、R3は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、NR4R5及びSR4から選ばれる基であり、XはO、S又はNR6であり、R4、R5、R6はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。a,b,nは、0<a≦2n、0≦b<2n、a+b=2n、3≦n≦1000である。)を必須成分とし、臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まないことを特徴とする半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物

請求項2

(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との総量100重量部に対し、(C)無機質充填剤の添加量が400〜1200重量部であり、(D)モリブデン化合物の添加量が3〜100重量部であり、(E)ホスファゼン化合物の添加量が1〜50重量部であることを特徴とする請求項1記載の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物。

請求項3

請求項1又は2記載の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物の硬化物封止した半導体装置

技術分野

0001

本発明は、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れ、臭素化エポキシ樹脂等の臭素化物三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を含有しない硬化物を得ることができる半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び該樹脂組成物の硬化物で封止した半導体装置に関する。

0002

現在、半導体デバイス樹脂封止型ダイオードトランジスター、IC、LSI、超LSIが主流であるが、エポキシ樹脂が他の熱硬化性樹脂に比べて成形性、接着性電気特性機械特性耐湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止することが一般的である。半導体デバイスは家電製品コンピュータ等、生活環境のあらゆる所で使用されているため、万が一の火災に備えて、半導体装置には難燃性が要求されている。

0003

半導体封止用エポキシ樹脂組成物中には、難燃性を高めるため、一般にハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとが配合されている。このハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとの組み合わせは、気相においてラジカルトラップ空気遮断効果が大きく、その結果、高い難燃効果が得られるものである。

0004

しかし、ハロゲン化エポキシ樹脂は燃焼時に有毒ガスを発生するという問題があり、また三酸化アンチモンにも粉体毒性があるため、人体、環境に対する影響を考慮すると、これらの難燃剤を樹脂組成物中に全く含まないことが好ましい。

0005

このような要求に対して、ハロゲン化エポキシ樹脂あるいは三酸化アンチモンの代替として、従来からAl(OH)3、Mg(OH)2等の水酸化物赤リンリン酸エステル等のリン系難燃剤等の検討がなされてきている。しかし、Al(OH)3、Mg(OH)2等の水酸化物は難燃効果が低いため、難燃組成とするためには、エポキシ樹脂組成物中に水酸化物を多量に添加しなければならず、その結果、組成物の粘度が上昇し、成形時にボイドワイヤー流れ等の成形不良が発生するという問題がある。一方、赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤をエポキシ樹脂組成物に添加した場合、半導体装置が高温高湿条件にさらされると、リン系難燃剤が加水分解されてリン酸が生成し、このリン酸がアルミ配線腐食させ、信頼性を低下させるという大きな問題があった。

0006

この問題を解決するため、特許第2843244号公報では、赤リンの表面にSiXOY組成からなる被覆層被覆した化合物を難燃剤として使用したエポキシ樹脂組成物が提案されているが、上記の耐湿信頼性は改善されていないのが現状である。また、特開平10−259292号公報では、環状ホスファゼン化合物を、充填剤を除く配合成分の合計量に対して、燐原子の量が0.2〜3.0重量%となる量を使用したエポキシ樹脂組成物も提案されているが、難燃性を得るためには相当な量をエポキシ樹脂組成物に添加する必要があり、その場合は硬化性の低下ならびに高温環境下での電気抵抗性低下を引き起こす等の問題点があった。

0007

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、臭素化エポキシ樹脂等の臭素化物及び三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を含有せず、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れる硬化物を得ることができる半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物、及び該樹脂組成物の硬化物で封止した半導体装置を提供することを目的とする。

0008

本発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)無機質充填剤、(D)モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物及び(E)下記平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物を必須成分とし、臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物が、成形性に優れるとともに、難燃性、耐湿信頼性に優れる硬化物を得ることができ、また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が、難燃性、耐湿信頼性に優れるものであることを見出し、本発明をなすに至ったものである。

0009

従って、本発明は、
(A)エポキシ樹脂
(B)硬化剤
(C)無機質充填剤
(D)モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物
(E)下記平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物

0010

本発明のエポキシ樹脂組成物は、このように、臭素化物、アンチモン化合物を実質的に含まないものである。一般に、エポキシ樹脂組成物中には、難燃性を達成するため、臭素化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとが配合されているが、本発明のエポキシ樹脂組成物は、この臭素化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとを使用せずに、難燃規格であるUL−94、V−0を達成することができるものである。

0011

ここで、臭素化エポキシ樹脂あるいは三酸化アンチモンの代替として、従来からAl(OH)3、Mg(OH)2等の水酸化物、赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤等が検討されている。しかし、これらの公知の代替難燃剤は、特に高温において耐水性が弱く、難燃剤自身が溶解、分解して、抽出水中不純物イオンを増加させるという共通の欠点があった。このため、臭素化物、アンチモン化合物を実質的に含まない従来の難燃性エポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置を長時間高温高湿下に放置すると、半導体装置のアルミ配線が腐食し、耐湿信頼性が低下するという問題があった。

0012

本発明者等は、上記不都合を解決すべく鋭意検討を行った結果、難燃剤として、モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物(D)、及び平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物(E)の2種を併用した半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、前述のように抽出水中の不純物イオンを増加させることもなく、成形性に優れ、難燃性及び耐湿信頼性に優れた硬化物を得ることができることを見出したものである。

0013

この場合、これら2種類の化合物は、いずれも耐水性が高く、抽出水中の不純物イオンを増加させる作用がないものである。しかし、これらの化合物をそれぞれ単独で使用した場合は、難燃効果が不十分であったり、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下したり、あるいは硬化性が低下したりする不都合があったが、本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、難燃剤として、モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物(D)、及び平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物(E)の2種を併用したことにより、それぞれの添加量を最小限に抑えることができるため、上述のような成形時の問題点もなく、しかも難燃性及び耐湿信頼性に特に優れた硬化物を得ることができるものである。

0014

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を構成する(A)エポキシ樹脂は特に限定されない。一般的なエポキシ樹脂としては、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、アラルキル型エポキシ樹脂ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂複素環型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ化合物ビスフェノールF型エポキシ化合物、スチルベン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を併用することができるが、本発明においては臭素化エポキシ樹脂は配合されない。

0015

上記エポキシ樹脂は、加水分解性塩素が1000ppm以下、特に500ppm以下であり、ナトリウム及びカリウムはそれぞれ10ppm以下の含有量とすることが好ましい。加水分解性塩素が1000ppmを超えたり、ナトリウム又はカリウムが10ppmを超える場合は、長時間高温高湿下に半導体装置を放置すると、耐湿性が劣化する場合がある。

0016

本発明に用いる(B)硬化剤も特に限定されるものではない。一般的な硬化剤としては、フェノール樹脂が好ましく、具体的には、フェノールノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型フェノール樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ビスフェノールA型樹脂、ビスフェノールF型樹脂等のビスフェノール型フェノール樹脂などが挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を併用することができる。

0017

上記硬化剤は、エポキシ樹脂と同様に、ナトリウム及びカリウムの含有量をそれぞれ10ppm以下とすることが好ましい。ナトリウム又はカリウムが10ppmを超える場合は、長時間高温高湿下に半導体装置を放置すると、耐湿性が劣化する場合がある。

0018

ここで、エポキシ樹脂、硬化剤の配合量は特に制限されないが、硬化剤としてフェノール樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基モルに対して、硬化剤中に含まれるフェノール性水酸基モル比が0.5〜1.5、特に0.8〜1.2の範囲であることが好ましい。

0019

また、本発明において、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるため、硬化促進剤を用いることが好ましい。この硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものであれば特に制限はなく、例えばトリフェニルホスフィントリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボランテトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレートなどのリン系化合物トリエチルアミンベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの第3級アミン化合物、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物等を使用することができる。

0020

硬化促進剤の配合量は有効量であるが、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との総量100重量部に対し、0.1〜5重量部、特に0.5〜2重量部とすることが好ましい。

0021

本発明のエポキシ樹脂組成物中に配合される(C)無機質充填剤としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、溶融シリカ結晶性シリカ等のシリカ類アルミナ窒化珪素窒化アルミニウムボロンナイトライド酸化チタンガラス繊維等が挙げられる。

0022

これら無機質充填剤の平均粒径や形状及び無機質充填剤の充填量は、特に限定されないが、難燃性を高めるためには、エポキシ樹脂組成物中に成形性を損なわない範囲で可能な限り多量に充填させることが好ましい。この場合、無機質充填剤の平均粒径、形状として、平均粒径5〜30μmの球状の溶融シリカが特に好ましく、また、無機質充填剤の充填量は、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との総量100重量部に対し、400〜1200重量部、特に500〜1000重量部とすることが好ましい。

0023

なお、無機質充填剤は、樹脂と無機質充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。このようなカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン等のメルカプトシランなどのシランカップリング剤を用いることが好ましい。ここで表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については、特に制限されるものではない。

0024

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、(D)モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物を使用するものである。

0025

十分な難燃効果を得るためには、モリブデン酸亜鉛をエポキシ樹脂組成物中に均一に分散させることが好ましく、分散性を向上させるためには、予めモリブデン酸亜鉛をシリカタルク等の無機質充填剤に担持したモリブデン化合物が最適である。

0026

モリブデン酸亜鉛を担持させる無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、タルク、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、酸化亜鉛、ガラス繊維等が挙げられる。この場合、無機質充填剤の平均粒径としては、0.1〜40μmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜15μmである。また、比表面積は、0.5〜50m2/gであることが好ましく、より好ましくは0.7〜10m2/gである。

0027

なお、本発明において、平均粒径は、例えばレーザー光回折法等による重量平均値(又はメディアン径)等として求めることができ、比表面積は、例えばBET吸着法により求めることができる。

0028

また、無機質充填剤にモリブデン酸亜鉛を担持させたモリブデン化合物中のモリブデン酸亜鉛の含有量は、5〜40重量%、特に10〜30重量%であることが好ましい。モリブデン酸亜鉛の含有量が少なすぎると十分な難燃効果が得られない場合があり、また多すぎると成形時の流動性、硬化性が低下する場合がある。

0029

このようなモリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物としては、例えばSHERWIN−WILLIAMS社のKEMGARD1260、1261、911B、911C等が挙げられる。

0030

(D)成分である無機質充填剤にモリブデン酸亜鉛を担持させたモリブデン化合物の添加量としては、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との総量100重量部に対して3〜100重量部であることが好ましく、特に5〜100重量部であることが好ましい。3重量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、また100重量部を超えると、流動性、硬化性の低下を引き起こす場合がある。この場合、モリブデン化合物中のモリブデン酸亜鉛自体の添加量は、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との総量100重量部に対して0.1〜40重量部、特に0.2〜40重量部が好ましい。0.1重量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、また40重量部を超えると、流動性、硬化性の低下を引き起こす場合がある。

0031

更に、本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、(E)下記平均組成式(1)で示されるホスファゼン化合物を使用するものである。

0032

ID=000005HE=015 WI=100 LX=0550 LY=0950
(式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2、R3は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、NR4R5及びSR4から選ばれる基であり、XはO、S又はNR6であり、R4、R5、R6はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。a,b,nは、0<a≦2n、0≦b<2n、a+b=2n、3≦n≦1000である。)

0033

上記式(1)で示されるホスファゼン化合物を添加した本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を添加したエポキシ樹脂組成物と比較して、熱水抽出特性に優れ、耐湿信頼性に特に優れる硬化物を得ることができる。また、上記式(1)で示されるホスファゼン化合物をモリブデン化合物と併用することにより、更に高い難燃効果を得ることができる。

0034

ここで、式(1)において、nは3〜1000であるが、より好ましい範囲は3〜10である。合成上特に好ましくはn=3である。

0035

a、bの比率は、0<a≦2n、0≦b<2nであるが、難燃性と硬化性、高温保管時の電気抵抗性を高いレベル両立するためには、0.33n≦a≦1.67n、0.33n≦b≦1.67nが望ましい。

0036

R1は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であるが、より高い硬化性を得る為にはエポキシ基と反応する水素原子であることが望ましい。

0037

R2、R3は、水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、NR4R5、SR4など電子供与性の基である。電子供与基置換が無い場合、R1が水素原子又はXがNHである時のNの求核性が低下するため、エポキシ基との反応性が低くなる。その為、式(1)で示されるホスファゼン化合物の添加量を増やした場合、硬化性の低下、高温時の電気抵抗性低下が生じる。また、R2、R3が炭素数5以上のアルキル基、アルコキシ基において、炭素数が増加すると難燃性が低下する。従って、メチル基メトキシ基アミノ基、ジメチルアミノ基が望ましい。

0038

また、(E)成分であるホスファゼン化合物の添加量は、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との総量100重量部に対し、1〜50重量部であることが好ましく、特に2〜20重量部であることが好ましい。添加量が1重量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、また50重量部を超えると、流動性の低下を引き起こす場合がある。

0039

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、本発明の目的及び効果を発現できる範囲内において、他の難燃剤、例えばリン酸エステル、トリフェニルホスフェートポリリン酸アンモニウム、赤リン等のリン系化合物、水酸化アルミニウム水酸化マグネシウム等の水酸化物、ホウ酸亜鉛スズ酸亜鉛等の無機化合物を添加することもできる。但し、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物は配合されない。

0040

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物には、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば熱可塑性樹脂熱可塑性エラストマー有機合成ゴムシリコーン系等の低応力剤カルナバワックス高級脂肪酸合成ワックス等のワックス類カーボンブラック等の着色剤ハロゲントラップ剤等の添加剤を添加配合することができる。

0041

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤、その他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロールニーダーエクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。

0042

このようにして得られる本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、各種の半導体装置の封止用として有効に利用でき、この場合、封止の最も一般的な方法としては、低圧トランスファー成形法が挙げられる。なお、本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物の成形は、温度150〜180℃で30〜180秒、後硬化は150〜180℃で2〜16時間行うことが望ましい。

発明の効果

0043

本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れた硬化物を得ることができる。しかも、臭素化エポキシ樹脂等の臭素化物、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物をエポキシ樹脂組成物中に含有しないので、人体、環境に対する悪影響もないものである。また、本発明の半導体封止用難燃性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、難燃性、耐湿信頼性に優れたものであり、産業上特に有用である。

0044

以下、ホスファゼン化合物の合成例、及びエポキシ樹脂組成物の実施例と比較例を示し、本発明を具体的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、式中のMeはメチル基を示す。

0045

[合成例A]窒素雰囲気下、室温にてアニリン64.3g(0.690mol)をトルエン100mlに溶かし、そこにヘキサクロロトリホスファゼン20.0g(57.5mmol)のトルエン150ml溶液滴下後、8時間加熱還流した。析出した白色結晶をろ過により取出し、その結晶をトルエン、水、更にエタノールにて洗浄した後、真空乾燥し、白色結晶39.2gを得た。

0046

0047

[合成例B]窒素雰囲気下、室温にてヘキサクロロトリホスファゼン15.0g(43mmol)、3−メチルフェノール23.3g(216mmol)をトルエン200mlに溶かし、そこにアニリン20.1g(216mmol)、DBU65.6g(431mmol)のトルエン100ml溶液を滴下した。加熱還流下で10時間攪拌した後、デカンテーションにより得られた下層の黄色シロップ状物を80%酢酸120mlに溶解し、水500mlに移して結晶を得た。得られた結晶を水洗し、更にトルエン、水、エタノールにて洗浄した後、真空乾燥し、褐色固体20.8gを得た。

0048

0049

[合成例C]窒素雰囲気下、室温にてヘキサクロロトリホスファゼン25.5g(73mmol)、フェノール17.3g(216mmol)をトルエンに溶かし、そこにアニリン20.1g(216mmol)、DBU65.6g(431mmol)のトルエン100ml溶液を滴下した。加熱還流下で10時間攪拌した後、デカンテーションにより得られた下層の黄色シロップ状物を80%酢酸120mlに溶解し、水500mlに移して結晶を得た。得られた結晶を水洗し、更にトルエン、水、エタノールにて洗浄した後、真空乾燥し、褐色固体19.2gを得た。

0050

0051

[合成例D]窒素雰囲気下、室温にてヘキサクロロトリホスファゼン25.5g(73mmol)、フェノール17.3g(216mmol)をトルエンに溶かし、そこにN−メチルアニリン23.1g(216mmol)、DBU65.6g(431mmol)のトルエン100ml溶液を滴下した。加熱還流下で16時間攪拌した後、5%水酸化ナトリウム水溶液200ml×2、5%硫酸水溶液200ml×2、5%炭酸水素ナトリウム水溶液200ml×2、水200ml×2で抽出を行った。溶媒減圧留去し、褐色固体19.2gを得た。

0052

0053

[実施例1〜4、比較例1〜3]表1に示す成分を熱2本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。これらの組成物につき、次の(I)〜(VII)の諸特性を測定した。結果を表2に示した。

0054

(I)スパイラルフロー値
EMMI規格に準じた金型を使用して、温度175℃、成形圧力6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で測定した。

0055

(II)ゲル化時間
組成物のゲル化時間を175℃の熱板上で測定した。

0056

(III)成形硬度
JIS−K6911に準じて、温度175℃、成形圧力6.9N/mm2、成形時間90秒の条件で10×4×100mmの棒を成形したときの熱時硬度バーコール硬度計で測定した。

0057

(IV)高温電気抵抗特性
温度175℃、成形圧力6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で70φ×3mmの円板を成形し、180℃で4時間ポストキュアーした。その後、150℃雰囲気下で体積抵抗率を測定した。

0058

(V)難燃性
UL−94規格に基づき、1/32インチ厚の板を、温度175℃、成形圧力6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で成形し、180℃で4時間ポストキュアーしたものの難燃性を調べた。

0059

(VI)耐湿性
アルミニウム配線を形成した6×6mmの大きさのシリコンチップを14pin−DIPフレーム(42アロイ)に接着し、更にチップ表面のアルミニウム電極リードフレームとを30μmφの金線ワイヤボンディングした後、これにエポキシ樹脂組成物を温度175℃、成形圧力6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で成形し、180℃で4時間ポストキュアーした。このパッケージそれぞれ20個を140℃/85%RHの雰囲気中−5Vの直流バイアス電圧をかけて500時間放置した後、アルミニウム腐食が発生したパッケージ数を調べた。

0060

(VII)高温保管信頼性
アルミニウム配線を形成した6×6mmの大きさのシリコンチップを14pin−DIPフレーム(42アロイ)に接着し、更にチップ表面のアルミニウム電極とリードフレームとを30μmφの金線でワイヤボンディングした後、これにエポキシ樹脂組成物を温度175℃、成形圧力6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で成形し、180℃で4時間ポストキュアーした。このパッケージそれぞれ20個を200℃雰囲気中500時間放置した後、発煙硝酸で溶解、開封し、金線引張り強度を測定した。引張り強度が初期値の70%以下となったものを不良とし、不良数を調べた。

0061

0062

エポキシ樹脂:o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、EOCN1020−55(日本化薬製エポキシ当量200)
硬化剤:フェノールノボラック樹脂、DL−92(明和化成製、フェノール性水酸基当量110)
モリブデン化合物:モリブデン酸亜鉛、KEMGARD911C(SHERWIN−WILLIAMS製、モリブデン酸亜鉛含有量18重量%、コア材:タルク、平均粒径2.0μm、比表面積2.0m2/g)
ホスファゼン化合物:合成例A〜Dの化合物
無機質充填剤:球状溶融シリカ(龍森製、平均粒径20μm)
硬化触媒:トリフェニルホスフィン(化学製)
離型剤:カルナバワックス(日興ファインプロダクツ製)
カーボンブラック:デンカブラック電気化学工業製)
シランカップリング剤:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、KBM−403(信越化学工業製

0063

0064

表2の結果から明らかなように、本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、硬化性に優れると共に、難燃性、耐湿信頼性に優れ、高温電気抵抗特性に優れる硬化物を得ることができ、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、難燃性、耐湿信頼性に優れるものである。しかも、臭素化エポキシ樹脂等の臭素化物、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物を樹脂組成物中に含有しないので、人体・環境に対する悪影響がないものである。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ