JPH0216147A - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、耐湿性、半田１ｔｉｆ熱性に優れた封止用樹
脂組成物に関する。

（従来の技術） 近年、半導体集積回路の分野において、高集積化、高信
頼性化の技術開発と同時に半導体装置の組付は工程の自
動化が推進されている。　例えば、フラットパッケージ
をの半導体装置を回路基板に取り１・目する場合は、従
来、リードピン毎に半田付けを行っていたが、最近では
半田浸漬方式や半田リフロ一方式が採用されている。

（発明が解決しようとする課題） 従来のエポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂およ
びシリカ粉末からなる樹脂組成物で封止した半導体装置
では、装置全体の半田浴浸漬を行うと半導体装置の信頼
性が低下するという欠点があった。　特に吸湿した半導
体装置を半田浸漬すると封止樹脂と半導体チップあるい
は封止樹脂とリードフレームとの間に剥がれや内部樹脂
クラックが生じ、著しい耐湿性劣化を生じ、電極の腐食
による断線や水分によるリーク電流を生じ、長期間の信
頼性を保証することができないという欠点があった。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
吸湿の影響が少なく、半導体装置全体を半田浴浸漬や半
田リフローしても半導体チップやリードフレームとの剥
がれや内部樹脂クラックの発生がなく、また耐湿性劣化
に伴う電極の腐食による断線や水分によるリーク電流を
生じない、長期間の信頼性の高い耐湿性、半田耐熱性に
優れた封止用樹脂組成物を提供しようとするものである
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、特定の多官能エポキシ樹脂と多官能フェノー
ル樹脂を使用すればガラス転移温度が上昇し、熱時の機
械的特性や半田耐熱性が向上した組成物が得られること
を見いだし、本発明を完成したものである。

即ち、本発明は、 （Ａ）次の（Ｉ）式又は（ｎ）式で示される多官能エポ
キシ樹脂 ■ （ｆ！Ｆ、　Ｌ、式中ｎは０又は１以上の整数、Ｃｔｎ
　Ｈ２ｍ　＋＋　、　　ｌ’ｎ≧Ｏを表す）（Ｂ）次の
（ＩＩ［）式又は（ＩＶ　）能フェノール樹脂 式で示される多官 ・・・　（ Ｒは ■ ・・・　（ＩＶ　） （但し、式中ｎは０又は１以上の整数、ＲはＣ，Ｈ２□
１，１≧０を表す） （Ｃ）シリカ粉末 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して前記（Ｃ）
シリカ粉末を５０〜９０重量％含有することを特徴とす
る封止用樹脂組成物である。

本発明に用いる（Ａ）多官能エポキシ樹脂としては、前
記の（Ｉ）又は（ＩＩ＞式で示されるもので、その分子
中に前記の骨格構造を有する限り分子量など特に＃Ｉ限
されることなく広く包含される。

そしてこれらのエポキシ樹脂は少なくとも三官能又は四
官能のエポキシ樹脂である。　具体的なエポキシ樹脂と
しては例えば次のようなものが挙げられる。

これらの多官能エポキシ樹脂は、単独もしくは２種以上
混合して用いることができる。　上記の（Ａ）多官能エ
ポキシ樹脂には、次の一般式で示されるノボラック系の
エポキシ樹脂を混合して用いることができる。

うな多官能フェノール樹脂が挙げられる。

（但し、式中Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子又はアルキ
ル基を、Ｒ２は水素原子又はアルキル基を、ｎは１以上
の整数を表す） 本発明に用いる（Ｂ）多官能フェノール樹脂としては、
前記の（Ｉ［）又は（ＩＶ　）式を有するもので、その
分子中に上記骨格構造を有するかぎり、分子量などに特
に制限されることなく広く包含される。　この多官能フ
ェノール樹脂は少なくとも三官能又は四官能フェノール
樹脂で、これらは囃独もしくは２種以上を混合して使用
することができる。　具体的なものとしては、例えば、
次のよさらに（Ｂ）多官能フェノール樹脂には、フェノ
ール、アルキルフェノール等のフェノール類とホルムア
ルデヒドあるいはパラホルムアルデヒドとを反応させて
得られるノボラック型フェノール樹脂およびこれらの変
性樹脂を混合して使用することができる。

本発明に用いる（Ｃ）シリカ粉末としては、殻に市販さ
れているものが使用されるが、それらの中でも不純物濃
度が低く、平均粒径の３０μ翔以下のものが好ましい、
　平均粒径が３０μＩを超えると耐湿性および成形性が
劣り好ましくない。

シリカ粉末の配合として、全体の樹脂組成物に対して５
０〜９０重址％含有させる。　その割合が５０重量％未
満では、樹脂組成物の吸湿量が高く、半田浸漬後の耐湿
性に劣り好ましくない、　また、９０重量％を超えると
極端に流動性が悪く、成形性に劣り好ましくない。　従
って上記範囲内に限定される。

本発明の封止用樹脂組成物は、上記した多官能エポキシ
樹脂、多官能フェノール樹脂、シリカ粉末を必須成分と
するが、本発明の目的に反しない限度において、必要に
応じて、例えば天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖
脂肪酸の金属塩、酸アミド、エステル類、パラフィンな
どの離型剤、二酸化アンチモンなどの器燃刑、カーボン
ブラックなどの着色剤、シランカップリング剤、種々の
硬化促進剤、ゴム系やシリコーン系の低応力付与剤等を
適宜添加・配合することができる。

本発明の封止用樹脂組成物を成形材料として製造する場
合の一般的方法は、多官能エポキシ樹脂、多官能フェノ
ール樹脂、シリカ粉末、その他を配合し、ミキサー等に
よって十分均一に混合した後、更に熱ロールによって溶
融混合処理又はニーダ等による混合処理を行い、次いで
冷却固１ヒ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。

そして、この成形材料を電子部品あるいは電気部品の封
止用として、また被覆、絶縁等に適用し、優れた特性と
信頼性を付与することができる。

（作用） 本発明の封止用樹脂組成物において、特定の多官能エポ
キシ樹脂および多官能フェノール樹脂を使用することに
よって反応が活発となって三次元網目構造となり、ガラ
ス転移温度が上昇する。

そのため、半田浸漬や半田リフロー後の耐樹脂クラック
性が良好となる。　またガラス転移温度の上昇によって
耐熱性が向上し、熱時の機械的特性も向上する。

（実施例） 本発明を実施例によって説明するが、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない６　以下の実施例および
比較例において「％」とは「重量％」を意味する。

実施例　１ 次式に示した多官能エポキシ樹脂１７％、次式に示した
示した多官能フェノール樹脂１０％、シリカ粉末７２％
、硬化促進剤０．３％、エステルワックス０．３％およ
びシランカップリング剤０．４％を常温で混合し、さら
に９０〜９５℃で混練し冷却した後粉砕して、成形材料
（Ａ）を￥Ａ遺した。

実施例　２ 実施例１で用いた多官能エポキシ樹脂９％、オルソクレ
ゾール・ノボラック型エポキシ樹脂８％、実施例１で用
いた多官能フェノール樹脂５％、フェノールノボラック
型フェノール樹脂５％、シリカ粉末７２％、硬化促進剤
０．３％、エステルワックス０．３％およびシランカッ
プリング剤０．４％を常温で混合し、さらに９０〜９５
℃で混練・冷却した後粉砕して、成形材料（Ｂ）、を製
造した。

比較例 オルソクレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂１７％、
ノボラック型フェノール樹脂８％、シリカ粉末７４％、
硬化促進剤０．３％、エステル系ワックス０．３％およ
びシランカップリング剤０．４％を混合し、実施例１と
同様にして成形材料（Ｃ）を製造した。

実施例１〜２および比較例で製造した成形材料＜Ａ）〜
（Ｃ）を、１７０℃に加熱した金型内にトランスファー
注入し硬化させて、封止した成形品を得た。　成形品に
ついて吸水率、ガラス転移温度、曲げ強さ、半田浸漬後
のＰＣＴの試験を行い、結果を得たので第１表に示した
。　本発明の顕著な効果を確認することができた。

第 ■ 表 （単位） １：ｌ−ランスファー成形によって直径５０１１、厚さ
３１ｎの成形品を作り、これを１２７℃２．５気圧の飽
和水蒸気中に２４時間放置し、増加した重量によって測
定した。

＊２　：吸水率の試験と同じ成形品を作り、これを１７
５℃で８時間の後硬化を行った後、適当な大きさの試験
片とし、熱機械特性分析装置を用いて測定した。

＊３　　：　Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−６９１１に準じて測定し
た６＊４　：成形材料を用いて、２本以上のアルミニウ
ム配線を有するシリコン製チップを、通常の４２７０イ
フレームに接着し、１１５℃で２分間トランスファー成
形した後、１７５℃。

８時間の後硬化を行った′、　こうして作った成形品を
予め４０℃、９０％、１００時間の吸湿処理した後、２
５０°Ｃの半田浴に１０秒間浸漬をした。　その後、１
２７℃、２．５気圧の飽和水蒸気中でプレッシャークッ
カーテス１〜（ＰＣＴ）を行い、アルミニウムの腐食に
よる断線を不良として評価した６ ［発明の効果］ 以上の説明および第１表から明らかなように、本発明の
封止用樹脂組成物は、特定の多官能エポキシ樹脂と多官
能フェノール樹脂を用いたから、吸湿の影響が少なく、
耐湿性、半田耐熱性、熱時の機械的特性に優れているた
め、半田浸漬等の後においても、半導体チップとリード
フレームとの剥がれや内部樹脂クラックの発生がなく、
また１り（湿性劣化に伴う電極の１８食による断線や水
分によるリーク電流を生じることがなく信頼性の高いも
のである。

特許出願人　東芝ケミカル株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）次の（ I ）式又は（II）式であ る多官能エポキシ樹脂 ▲数式、化学式、表等があります▼…（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼…（II） （但し、式中ｎは０又は１以上の整数、ＲはＣ＿ｍ（Ｉ
   ）Ｈ＿２＿ｍ＿＋＿１、ｍ≧０を表す）（Ｂ）次の（I
   II）式又は（IV）式で示される多官能フェノール樹脂 ▲数式、化学式、表等があります▼…（III） ▲数式、化学式、表等があります▼…（IV） （但し、式中ｎは０又は１以上の整数、ＲはＣ＿ｍＨ＿
   ２＿ｍ＿＋＿１、ｍ≧０を表す）（Ｃ）シリカ粉末 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して前記（Ｃ）
   シリカ粉末を５０〜９０重量％含有することを特徴とす
   る封止用樹脂組成物。