JP3268818B2 - 半導体封止用組成物 - Google Patents
半導体封止用組成物Info
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス転移点（以下Ｔｇ
という）が高く、低吸水性で、靭性に優れた半導体封止
用組成物に関するものである。
という）が高く、低吸水性で、靭性に優れた半導体封止
用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスター、ダ
イオードなどの半導体素子や電子回路等の封止には、特
性、コスト等の点からエポキシ樹脂組成物が一般的に用
いられている。しかし、電子部品の量産性指向、高集積
化や表面実装化の方向に進んで来ており、これに伴い封
止樹脂に対する要求は厳しくなってきている。特に高集
積化に伴うチップの大型化、パッケージの薄肉化や表面
実装時における半田浸漬（200〜300℃）によって装置に
クラックが発生し易くなっており、信頼性向上のために
半導体封止用樹脂としては耐熱性、高靭性と低吸水性が
強く望まれている。
イオードなどの半導体素子や電子回路等の封止には、特
性、コスト等の点からエポキシ樹脂組成物が一般的に用
いられている。しかし、電子部品の量産性指向、高集積
化や表面実装化の方向に進んで来ており、これに伴い封
止樹脂に対する要求は厳しくなってきている。特に高集
積化に伴うチップの大型化、パッケージの薄肉化や表面
実装時における半田浸漬（200〜300℃）によって装置に
クラックが発生し易くなっており、信頼性向上のために
半導体封止用樹脂としては耐熱性、高靭性と低吸水性が
強く望まれている。
【０００３】半導体封止用樹脂としては現在エポキシ樹
脂が主流である。しかし、エポキシ樹脂は、耐熱性と低
吸水性の点で改良に限界があり、表面実装時の半田浸漬
後の信頼性の高いものが得られていない。エポキシ樹脂
に代わる高耐熱性を有する樹脂としては、マレイミド樹
脂が注目されてきているが、吸水率が大きく、吸湿時の
半田浸漬でクラックを発生し、信頼性に乏しい欠点があ
る。
脂が主流である。しかし、エポキシ樹脂は、耐熱性と低
吸水性の点で改良に限界があり、表面実装時の半田浸漬
後の信頼性の高いものが得られていない。エポキシ樹脂
に代わる高耐熱性を有する樹脂としては、マレイミド樹
脂が注目されてきているが、吸水率が大きく、吸湿時の
半田浸漬でクラックを発生し、信頼性に乏しい欠点があ
る。
【０００４】一方、低吸水性樹脂として、特開平1-1263
36号、特開平3-134024号、特開平3-134025号公報におい
て、多環式ポリエンと環状ポリシロキサンとからなる有
機珪素重合体が提案されている。この熱硬化重合体のプ
レポリマーは、液体で、注型品、プリプレグの作製など
には非常に有用である。しかし、これをトランスファー
成形による半導体封止に適用しようとすると、プレポリ
マーが液体であるため、配合物の混練作業、硬化性の調
整などが困難で、実用的な封止材料が得られない。
36号、特開平3-134024号、特開平3-134025号公報におい
て、多環式ポリエンと環状ポリシロキサンとからなる有
機珪素重合体が提案されている。この熱硬化重合体のプ
レポリマーは、液体で、注型品、プリプレグの作製など
には非常に有用である。しかし、これをトランスファー
成形による半導体封止に適用しようとすると、プレポリ
マーが液体であるため、配合物の混練作業、硬化性の調
整などが困難で、実用的な封止材料が得られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、高耐熱性、高靭性で、かつ低吸水性を有し、半
田浸漬後の信頼性に非常に優れた半導体封止用組成物を
提供することにある。
ころは、高耐熱性、高靭性で、かつ低吸水性を有し、半
田浸漬後の信頼性に非常に優れた半導体封止用組成物を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、ジシクロ
ペンタジエンとテトラメチルシクロテトラシロキサンと
をヒドロシリル化反応させることにより得られる式
（１）で表される化合物を付加重合させて得られる、数
平均分子量が800以上、3000以下の固形の環状ポリシロ
キサン樹脂（Ａ）、硬化触媒（Ｂ）及びシリカ粉末を含
有する半導体封止用組成物であり、第二の発明は、ジシ
クロペンタジエンとテトラメチルシクロテトラシロキサ
ンとをヒドロシリル化反応させることにより得られる式
（１）で表される化合物を付加重合させて得られる、数
平均分子量が800以上、3000以下の固形の環状ポリシロ
キサン樹脂（Ａ）、ビニル基を有する炭化水素樹脂
（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）及びシリカ粉末（Ｄ）を含有す
る半導体封止用組成物である。
ペンタジエンとテトラメチルシクロテトラシロキサンと
をヒドロシリル化反応させることにより得られる式
（１）で表される化合物を付加重合させて得られる、数
平均分子量が800以上、3000以下の固形の環状ポリシロ
キサン樹脂（Ａ）、硬化触媒（Ｂ）及びシリカ粉末を含
有する半導体封止用組成物であり、第二の発明は、ジシ
クロペンタジエンとテトラメチルシクロテトラシロキサ
ンとをヒドロシリル化反応させることにより得られる式
（１）で表される化合物を付加重合させて得られる、数
平均分子量が800以上、3000以下の固形の環状ポリシロ
キサン樹脂（Ａ）、ビニル基を有する炭化水素樹脂
（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）及びシリカ粉末（Ｄ）を含有す
る半導体封止用組成物である。
【０００７】
【化１】
【０００８】
【作用】本発明においては、固形の環状ポリシロキサン
樹脂を用いることによりトランスファー成形可能な優れ
た特性を有する封止材料を得ることができる。固形の環
状ポリシロキサン樹脂としては、ジシクロペンタジエン
とテトラメチルシクロテトラシロキサンとをヒドロシリ
ル化反応させることにより得られる式（１）で表される
化合物を付加重合させて得られる、数平均分子量が800
以上、3000以下の付加重合体である。ｎはジシクロペン
タジエンの付加した個数を示し、１個以上３個以下が好
ましい。１個未満又は３個より多いと硬化物が得られな
い。環状ポリシロキサン樹脂の数平均分子量は、800以
上、3000以下が良い。数平均分子量に対応して融点は50
〜100℃の範囲のものである。分子量が800未満では、液
状または半固形状の樹脂で、粉砕、混練、成形などの作
業が困難である。分子量が3000より大きいと、樹脂中に
ゲル化物が含まれたり、溶融粘度が極度に高くなって、
混練、成形などの作業が困難である。
樹脂を用いることによりトランスファー成形可能な優れ
た特性を有する封止材料を得ることができる。固形の環
状ポリシロキサン樹脂としては、ジシクロペンタジエン
とテトラメチルシクロテトラシロキサンとをヒドロシリ
ル化反応させることにより得られる式（１）で表される
化合物を付加重合させて得られる、数平均分子量が800
以上、3000以下の付加重合体である。ｎはジシクロペン
タジエンの付加した個数を示し、１個以上３個以下が好
ましい。１個未満又は３個より多いと硬化物が得られな
い。環状ポリシロキサン樹脂の数平均分子量は、800以
上、3000以下が良い。数平均分子量に対応して融点は50
〜100℃の範囲のものである。分子量が800未満では、液
状または半固形状の樹脂で、粉砕、混練、成形などの作
業が困難である。分子量が3000より大きいと、樹脂中に
ゲル化物が含まれたり、溶融粘度が極度に高くなって、
混練、成形などの作業が困難である。
【０００９】本発明で用いられるビニル基を有する炭化
水素樹脂としては、例えば、液状ポリブタジエン、液状
スチレン-ブタジエンゴム、1,2-ポリブタジエン系熱可
塑性エラストマー、スチレン-ブタジエン-スチレン系熱
可塑性エラストマー（ＳＢＳ）、スチレン-エチレン-ブ
タジエン-スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢ
Ｓ）などを挙げることができる。好ましくは、環状ポリ
シロキサン樹脂100重量部に対し、１重量部以上、50重
量部以下が良い。ビニル基を有する炭化水素樹脂が含ま
れると、硬化性と靭性が向上する。しかし、50重量部よ
り多いと耐熱性が低下する。
水素樹脂としては、例えば、液状ポリブタジエン、液状
スチレン-ブタジエンゴム、1,2-ポリブタジエン系熱可
塑性エラストマー、スチレン-ブタジエン-スチレン系熱
可塑性エラストマー（ＳＢＳ）、スチレン-エチレン-ブ
タジエン-スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢ
Ｓ）などを挙げることができる。好ましくは、環状ポリ
シロキサン樹脂100重量部に対し、１重量部以上、50重
量部以下が良い。ビニル基を有する炭化水素樹脂が含ま
れると、硬化性と靭性が向上する。しかし、50重量部よ
り多いと耐熱性が低下する。
【００１０】本発明で用いられる硬化触媒としては、通
常、ヒドロシリル化反応に用いられるハロゲン化白金化
合物、例えば、塩化白金酸などが使用できる。触媒の量
は、環状ポリシロキサン樹脂100重量部に対し、0.002重
量部以上、0.2重量部以下が好ましい。0.002重量部未満
では、硬化性が悪く、耐熱性、靭性が低下する。0.2重
量部より多いと、ゲル化し易く、作業性、成形性が悪化
する。
常、ヒドロシリル化反応に用いられるハロゲン化白金化
合物、例えば、塩化白金酸などが使用できる。触媒の量
は、環状ポリシロキサン樹脂100重量部に対し、0.002重
量部以上、0.2重量部以下が好ましい。0.002重量部未満
では、硬化性が悪く、耐熱性、靭性が低下する。0.2重
量部より多いと、ゲル化し易く、作業性、成形性が悪化
する。
【００１１】本発明で用いられるシリカ粉末は、通常、
エポキシ樹脂封止材料に用いられるものがそのまま使用
できる。シリカ粉末の量は、封止材料成分中、70重量％
以上、90重量％以下が好ましい。70重量％未満では、成
形時の流動性が良過ぎ、バリが多くなり、欠陥が発生す
る。線膨張係数も大きくなる。またコスト的にも高価に
なる。90重量％より多くなると、配合物の混練が困難に
なり、成形時の流動性も大幅に悪化する。
エポキシ樹脂封止材料に用いられるものがそのまま使用
できる。シリカ粉末の量は、封止材料成分中、70重量％
以上、90重量％以下が好ましい。70重量％未満では、成
形時の流動性が良過ぎ、バリが多くなり、欠陥が発生す
る。線膨張係数も大きくなる。またコスト的にも高価に
なる。90重量％より多くなると、配合物の混練が困難に
なり、成形時の流動性も大幅に悪化する。
【００１２】本発明の半導体封止用組成物は、滑剤、難
燃剤、離型剤、シランカップリング剤、着色剤などを必
要に応じて適宜配合添加し、加熱混練することによって
成形材料にすることができる。
燃剤、離型剤、シランカップリング剤、着色剤などを必
要に応じて適宜配合添加し、加熱混練することによって
成形材料にすることができる。
【００１３】
（合成例１）撹拌装置、還流冷却器、温度計を付けた30
0ml４つ口セパラブルフラスコに、ジシクロペンタジエ
ン 120.0ｇ（0.908モル）を仕込み、内温を80℃に保
ち、H2PtCl6・6H2Oイソプロパノール溶液（重量濃度10mg
／ml）0.67mlを添加した後、テトラメチルシクロテトラ
シロキサン 109.2ｇ（0.454モル）を滴下し、滴下終了
後、３時間反応させた。得られた反応物は、無色の液
体、分子量は505で、テトラメチルシクロテトラシロキ
サンにジシクロペンタジエンが２個付加したものであ
る。
0ml４つ口セパラブルフラスコに、ジシクロペンタジエ
ン 120.0ｇ（0.908モル）を仕込み、内温を80℃に保
ち、H2PtCl6・6H2Oイソプロパノール溶液（重量濃度10mg
／ml）0.67mlを添加した後、テトラメチルシクロテトラ
シロキサン 109.2ｇ（0.454モル）を滴下し、滴下終了
後、３時間反応させた。得られた反応物は、無色の液
体、分子量は505で、テトラメチルシクロテトラシロキ
サンにジシクロペンタジエンが２個付加したものであ
る。
【００１４】（合成例２）テトラメチルシクロテトラシ
ロキサンを 87.3ｇ（0.363モル）、H2PtCl6・6H2Oイソプ
ロパノール溶液 0.6mlとする以外は全て合成例１と同様
の操作で反応を実施した。得られた反応物は、無色の液
体、平均分子量は571で、テトラメチルシクロテトラシ
ロキサンにジシクロペンタジエンが２個付加したものと
３個付加したものの混合物（1:1）である。
ロキサンを 87.3ｇ（0.363モル）、H2PtCl6・6H2Oイソプ
ロパノール溶液 0.6mlとする以外は全て合成例１と同様
の操作で反応を実施した。得られた反応物は、無色の液
体、平均分子量は571で、テトラメチルシクロテトラシ
ロキサンにジシクロペンタジエンが２個付加したものと
３個付加したものの混合物（1:1）である。
【００１５】（実施例１） 撹拌装置、還流冷却器、温度計及びN2ガス導入管を付け
た300ml４つ口セパラブルフラスコに、合成例１の反応
物 200.0ｇを仕込み、N2ガス（60ml／min）を流しなが
ら、内温を150℃に保ち、１０時間反応させた。得られ
た反応物は、ｍｐ55℃で数平均分子量1200であった。
た300ml４つ口セパラブルフラスコに、合成例１の反応
物 200.0ｇを仕込み、N2ガス（60ml／min）を流しなが
ら、内温を150℃に保ち、１０時間反応させた。得られ
た反応物は、ｍｐ55℃で数平均分子量1200であった。
【００１６】（実施例２）合成例２の反応物を200.0ｇ
使用し、反応時間を１５時間とした以外は、実施例１と
全て同様の手順で反応させた。得られた反応物は、ｍｐ
56℃で数平均分子量1300であった。
使用し、反応時間を１５時間とした以外は、実施例１と
全て同様の手順で反応させた。得られた反応物は、ｍｐ
56℃で数平均分子量1300であった。
【００１７】（比較例１）合成例１の反応物を200.0ｇ
使用し、反応時間を３時間とした以外は、実施例１と全
て同様の手順で反応させた。得られた反応物は無色の液
体、数平均分子量は515であった。
使用し、反応時間を３時間とした以外は、実施例１と全
て同様の手順で反応させた。得られた反応物は無色の液
体、数平均分子量は515であった。
【００１８】（実施例３〜５）表１の配合に従って、実
施例１〜２で得た樹脂に、塩化白金酸(6水和物)、シリ
カ粉末及び離型剤を加え、熱ロールで混練して、成形材
料を得た。得られた成形材料を、トランスファー成形に
より、180℃３分で成形し、外観の良好な成形品が得ら
れた。この成形品をさらに180℃、８時間後硬化を行
い、特性を評価した。結果を表１に示す。
施例１〜２で得た樹脂に、塩化白金酸(6水和物)、シリ
カ粉末及び離型剤を加え、熱ロールで混練して、成形材
料を得た。得られた成形材料を、トランスファー成形に
より、180℃３分で成形し、外観の良好な成形品が得ら
れた。この成形品をさらに180℃、８時間後硬化を行
い、特性を評価した。結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例３の成形材料は、Ｔｇが高く、吸水
率が小さい。85℃、85％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐
半田クラック性も良好であった。実施例４〜５の成形材
料は、硬化触媒が少なくても硬化性が良好で、Ｔｇが高
く、吸水率が小さく、靭性（破壊エネルギー）も大き
い。85℃、85％ＲＨ、168時間の吸湿処理での耐半田ク
ラック性も良好であった。
率が小さい。85℃、85％ＲＨ、72時間の吸湿処理での耐
半田クラック性も良好であった。実施例４〜５の成形材
料は、硬化触媒が少なくても硬化性が良好で、Ｔｇが高
く、吸水率が小さく、靭性（破壊エネルギー）も大き
い。85℃、85％ＲＨ、168時間の吸湿処理での耐半田ク
ラック性も良好であった。
【００２１】（比較例２）比較例１の環状ポリシロキサ
ン樹脂を用いて、実施例３と同様に成形材料化したが、
環状ポリシロキサン樹脂が液体のため、ロール混練作業
が困難で、湿り気のある材料となった。硬化性も悪く、
外観の良好な成形品は得られなかった。
ン樹脂を用いて、実施例３と同様に成形材料化したが、
環状ポリシロキサン樹脂が液体のため、ロール混練作業
が困難で、湿り気のある材料となった。硬化性も悪く、
外観の良好な成形品は得られなかった。
【００２２】（比較例３）エポキシ樹脂を用いて、実施
例３と同様に成形材料化した。結果を表１に示す。Ｔｇ
は実施例３〜５に比べて低く、吸水率は大きい。
例３と同様に成形材料化した。結果を表１に示す。Ｔｇ
は実施例３〜５に比べて低く、吸水率は大きい。
【００２３】
【発明の効果】本発明による半導体封止用組成物の硬化
物は高Ｔｇであり、靭性に優れ、しかも吸水率が小さ
い。これを半導体封止に用いた場合、封止体の耐半田ク
ラック性も良好であり、半導体封止用組成物として非常
に信頼性の高い優れたものである。
物は高Ｔｇであり、靭性に優れ、しかも吸水率が小さ
い。これを半導体封止に用いた場合、封止体の耐半田ク
ラック性も良好であり、半導体封止用組成物として非常
に信頼性の高い優れたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−126336（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−134024（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221539（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 83/04 - 83/08
Claims (2)
- 【請求項１】ジシクロペンタジエンとテトラメチルシク
ロテトラシロキサンとをヒドロシリル化反応させること
により得られる式（１）で表される化合物を付加重合さ
せて得られる、数平均分子量が800以上、3000以下の固
形の環状ポリシロキサン樹脂（Ａ）、硬化触媒（Ｂ）及
びシリカ粉末を含有することを特徴とする半導体封止用
組成物。 【化１】 - 【請求項２】 ジシクロペンタジエンとテトラメチルシ
クロテトラシロキサンとをヒドロシリル化反応させるこ
とにより得られる式（１）で表される化合物を付加重合
させて得られる、数平均分子量が800以上、3000以下の
固形の環状ポリシロキサン樹脂（Ａ）、ビニル基を有す
る炭化水素樹脂（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）及びシリカ粉末
（Ｄ）を含有することを特徴とする半導体封止用組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10440392A JP3268818B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 半導体封止用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10440392A JP3268818B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 半導体封止用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295270A JPH05295270A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3268818B2 true JP3268818B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=14379758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10440392A Expired - Fee Related JP3268818B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 半導体封止用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268818B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101125925B (zh) | 2000-12-27 | 2013-06-12 | 株式会社钟化 | 固化剂、可固化组合物、光学材料用组合物、光学材料及其应用 |
| JP4142643B2 (ja) * | 2002-04-18 | 2008-09-03 | エルジー・ケム・リミテッド | 有機シリケート重合体およびこれを含む絶縁膜 |
| CN103030832B (zh) | 2005-11-30 | 2015-07-08 | Lg化学株式会社 | 用具有改善的冷却性模具制备热塑性树脂微孔泡沫的方法 |
| KR101796065B1 (ko) | 2007-11-09 | 2017-11-10 | 가부시키가이샤 가네카 | 변성 폴리오르가노실록산 조성물, 변성 폴리오르가노실록산 화합물, 및 경화성 조성물 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP10440392A patent/JP3268818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05295270A (ja) | 1993-11-09 |
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