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公開番号2024129417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038618
出願日2023-03-13
発明の名称封止用樹脂組成物
出願人住友ベークライト株式会社
代理人個人
主分類C08L 63/00 20060101AFI20240919BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】低熱膨張性であるとともに、低弾性であり、よって半導体封止材に適した樹脂組成物を提供する。
【解決手段】エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、コアシェル型ゴム粒子と、を含む封止用樹脂組成物であって、下記(式1)で表される、前記エポキシ樹脂と前記硬化剤と前記コアシェル型ゴム粒子との合計量に対する、前記コアシェル型ゴム粒子の配合比率が、0.1以上0.25以下であり;
配合比率=(コアシェル型ゴム粒子の質量)/[(エポキシ樹脂の質量)+(硬化剤の質量)+(コアシェル型ゴム粒子の質量)]・・・(式1)
当該封止用樹脂組成物の硬化物の40℃から80℃における平均線膨張係数が、12ppm/℃以下である、封止用樹脂組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
エポキシ樹脂と、
硬化剤と、
無機充填材と、
コアシェル型ゴム粒子と、を含む封止用樹脂組成物であって、
下記（式１）で表される、前記エポキシ樹脂と前記硬化剤と前記コアシェル型ゴム粒子との合計量に対する、前記コアシェル型ゴム粒子の配合比率が、０．１以上０．２５以下であり；
配合比率＝（コアシェル型ゴム粒子の質量）／［（エポキシ樹脂の質量）＋（硬化剤の質量）＋（コアシェル型ゴム粒子の質量）］・・・（式１）
当該封止用樹脂組成物の硬化物の４０℃から８０℃における平均線膨張係数が、１２ｐｐｍ／℃以下である、封止用樹脂組成物。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記無機充填材の量は、当該封止用樹脂組成物全体に対して、８５質量％以上である、封止用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の硬化物の２５℃における靭性指数は、８以上である、封止用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、１７５℃以上である、封止用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の硬化物の、ＩＥＣ６０１１２に準拠した比較トラッキング指数（ＣＴＩ）が、６００Ｖ以上である、封止用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の２５℃における曲げ弾性率は、２２０００ＭＰａ以下である、封止用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の２５℃における曲げ強度は、１３０ＭＰａ以上である、封止用樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記エポキシ樹脂は、多官能型エポキシ樹脂を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記硬化剤は、多官能型フェノール樹脂を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項１０】
硬化促進剤をさらに含む、請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の封止に用いられる封止用樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置を封止する方法として、エポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂を使用した樹脂封止が広く実用化されている。特に多官能エポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂硬化剤、無機質充填材を主成分とした樹脂組成物が耐熱性、成形性、電気特性に優れているため封止樹脂の主流となっている。
【０００３】
半導体装置用の封止剤に求められる性能の１つに、半導体装置内部の応力緩和が挙げられる。通常、半導体装置は単結晶ケイ素を主成分とするチップを、エポキシ樹脂等を主成分とするダイボンド剤を介して、金属或いはプラスチックを主成分とする基板に接合し、更にこれらをエポキシ樹脂と無機充填剤を主成分とする封止材で保護するため、封止材内部或いは封止材と周辺部材との界面には、これらの構成部材の特性、即ち熱膨張や弾性率の相違による大きな応力が発生する。そのため、このような応力を吸収または発散して応力緩和することが求められる。
【０００４】
半導体装置内の応力を低減する方法としては、封止樹脂の熱膨張率を小さくして、チップのそれとの差を小さくすることが考えられるが、現実には封止樹脂の熱膨張率とチップのそれとの差は大きく、これを縮めるためには熱膨張率の小さい無機充填剤を樹脂中に高充填しなければならない。しかし、無機充填剤を高充填すると、封止樹脂の曲げ弾性率が高くなり、基板に対する密着性が損なわれる上、封止樹脂の成形性が悪化する。
【０００５】
上記の応力緩和のための別の手段の１つとして、封止樹脂中に、シリコーン成分を配合する手法が提案されている。例えば、特許文献１には、所定の多官能フェノール樹脂を硬化剤として用い、シリコーンゴム粒子を添加することにより応力を低減する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００５－２６４０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、エポキシ樹脂とシリコーンゴムは、本来、相溶性に乏しく、例えば外的衝撃により、両者の界面が起点となり硬化物に欠陥が生じ易い。即ち、シリコーンゴム粒子の添加量に比例して硬化物の弾性率は低下するものの、曲げ強度等の機械的特性も低下する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、高い信頼性を要求される半導体の封止に適した、低熱膨張性であるとともに、低弾性である半導体封止用組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明によれば、以下に示す封止用樹脂組成物が提供される。
［１］エポキシ樹脂と、
硬化剤と、
無機充填材と、
コアシェル型ゴム粒子と、を含む封止用樹脂組成物であって、
下記（式１）で表される、前記エポキシ樹脂と前記硬化剤と前記コアシェル型ゴム粒子との合計量に対する、前記コアシェル型ゴム粒子の配合比率が、０．１以上０．２５以下であり；
配合比率＝（コアシェル型ゴム粒子の質量）／［（エポキシ樹脂の質量）＋（硬化剤の質量）＋（コアシェル型ゴム粒子の質量）］・・・（式１）
当該封止用樹脂組成物の硬化物の４０℃から８０℃における平均線膨張係数が、１２ｐｐｍ／℃以下である、封止用樹脂組成物。
［２］項目［１］に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記無機充填材の量は、当該封止用樹脂組成物全体に対して、８５質量％以上である、封止用樹脂組成物。
［３］項目［１］または［２］に記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の硬化物の２５℃における靭性指数は、８以上である、封止用樹脂組成物。
［４］項目［１］乃至［３］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、１７５℃以上である、封止用樹脂組成物。
［５］項目［１］乃至［４］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の硬化物の、ＩＥＣ６０１１２に準拠した比較トラッキング指数（ＣＴＩ）が、６００Ｖ以上である、封止用樹脂組成物。
［６］項目［１］乃至［５］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の２５℃における曲げ弾性率は、２２０００ＭＰａ以下である、封止用樹脂組成物。
［７］項目［１］乃至［６］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物の２５℃における曲げ強度は、１３０ＭＰａ以上である、封止用樹脂組成物。
［８］項目［１］乃至［７］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物であって、
前記エポキシ樹脂は、多官能型エポキシ樹脂を含む、封止用樹脂組成物。
［９］項目［１］乃至［８］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物であって、
前記硬化剤は、多官能型フェノール樹脂を含む、封止用樹脂組成物。
［１０］硬化促進剤をさらに含む、項目［１］乃至［９］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物。
［１１］前記無機充填材は、シリカ、タルク、アルミナ、チタンホワイト、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛および窒化珪素から選択される少なくとも１つである、項目［１］乃至［１０］のいずれかに
記載の封止用樹脂組成物。
［１２］パワー半導体を封止するために使用される、項目［１］乃至［１１］のいずれかに記載の封止用樹脂組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低熱膨張性と低弾性とを両立して有し、よって高い信頼性を要求される半導体の封止に適した、半導体封止用の樹脂組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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