JPH0222321A

JPH0222321A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0222321A
Application number: JP17184488A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Matsuzawa; 主松沢
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JP2660999B2

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、半田耐熱性に優れた電子・電気部品
等の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、半導体装置の実装工程の自
動化が推進されている。　例えばフラットパッケージ型
の半導体装置を回路基板に取り付ける場合、従来はリー
ドビン毎に半田付けを行っていたが、最近は、半導体装
置全体を２５０℃以上に加熱した半田浴に浸漬して、半
田付けを行う方法が採用されている。

（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
び無機質充填剤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耐湿性が低下す
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中の
無機質充填剤と樹脂との界面にｙｌｉｌＩｌを生じ、著
しい耐湿劣化をおこし、電極の腐食による断線、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
という欠点がある。

ところで一般に、有機・無機複合系からなる材料の改質
、すなわち機械的強度の向上、耐水性の向上および浸水
後の電気的特性の改筈にシランカップリング剤を使用す
ることは公知であり、半導体装置の封止用樹脂組成物に
もそれが使用されている。　しかし、従来の封止用樹脂
組成物に使用されるシランカッ１リング剤は、炭素官能
性基とケイ素官能性基とが脂肪族骨格によって結ばれた
ものであり、前記欠点をもつ封止用樹脂組成物は、かか
るシランカップリング剤が使用されれなものであった。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、半田浴浸漬後の耐湿性および半田耐熱性に優れた、界
面の剥離や、腐食による断線等がなく長期間の信頼性に
耐え得る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）本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ね
た結果、封止用樹脂の成分である＊！機質充填剤を芳香
族骨格をもつ耐熱性の良いカップリング剤で処理すれば
耐湿性および半田耐熱性のよい樹脂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。

すなわち、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂（Ｃ）次の一般式で示されるカップリング剤（但し、式
中、Ｒ’はアミノ基、水酸基又はグリシジルオキシ基を
、Ｒ２はメチル基又はエチル基を、ｎは０．１又は２の
整数を、それぞれ表す）（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して前記（Ｄ）
無機質充填剤を２５〜９０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）エポキシ樹脂としては、その分子
中にエポキシ基を少なくとも２個有するものである限り
、分子構造、分子量など特に制限はなく、一般に封止用
材料に使用されているものを広く包含することができる
。　例えばビスフェノール型の芳香族系、シクロヘキサ
ン誘導体等の脂環族系、さらに次の一般式で示されるエ
ポキシノボラック系等の樹脂が挙げられる。

（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）これらのエポキシ樹脂は唯独又は２種以上混合して使用
することができる。

本発明に用いる（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂とし
ては、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、例えばエポキシ化もしくはブチル化
ノボラック型フェノール樹脂等が挙げられ、これらの樹
脂は単独もしくは２種以上の混合系として用いることが
できる。　ノボラック型フェノール樹脂の配合割合は、
前述した（Ａ＞エポキシ樹脂のエポキシ基（ａ　）と（
Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基
（ｂ　）との当量比［（ａ）／（ｂ）］が０，１〜１０
の範囲内であることが望ましい、　当量比が０．１未満
もしくは１０を超えると、耐湿性、成形作業性および硬
化物の電気特性が悪くなり、いずれの場合も好ましくな
い、　従って上記の範囲内に限定するのが好ましい。

本発明に用いる（Ｃ）カップリング剤としては次の一般
式を有する耐熱性の良いものである。

（但し、式中、Ｒ１はアミノ基、水酸基又はグリシジル
オキシ基を、Ｒ２はメチル基又はエチル基を、ｎは０．
１又は２の整数を、それぞれ表す）エポキシ樹脂にはア
ミノ基あるいは水酸基が結合し、ノボラック型フェノー
ル樹脂にはグリシジル基が結合することが確認されてい
るが、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂と結合するその
池の官能性基であってもよいことは勿論である。　これ
らは単独もしくは２種以上混合して使用することができ
る。

カップリング剤を配合する方法としては、無機質充填を
予しめカップリング剤で処理配合する方法、或いはエポ
キシ樹脂もしくはノボラック型フェノール樹脂中にカッ
プリング剤を溶解しておき、そこに無機質充填剤を混合
する方法等があり、そのいずれでもよい、　カップリン
グ剤の添加量は無機質充填剤の表面積から適切に計算さ
れる。

本発明に用いる（Ｄ＞無機質充填剤としては、シリカ粉
末、アルミナ、三酸化アンチモン、タルク、炭酸カルシ
ウム、チタンホワイト、クレーマイカ、ベンガラ、ガラ
ス繊維、炭素繊維等が挙げられ、これらは単独もしくは
２種以上の混合系として用いる。　これらのなかでも特
にシリカ粉末が好ましく使用できる。　無機質充填剤の
配合割合は、全体の樹脂組成物に対して２５〜９０重量
％の範囲で含有することが好ましい、　その割合が２５
重１％未溝では耐湿性、耐熱性、機械的特性および成形
性に効果なく、また９０重量％を超えるとカサバリが大
きくなり、成形性が悪く実用に適さない。

本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型フェノール樹脂、カップリング剤および無機質充填
剤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、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
ラフィン類などの離型剤、塩素化パラフィン、ブロムｊ
・ルエン、ヘキサブロムベンゼン、二酸化アンチモンな
どの難燃剤、カーボンブラック、ベンガラなどの着色剤
、シランカップリング剤、種々の硬化促進剤等を適宜添
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
合の一般的な方法は、エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、カップリング剤で表面処理した無機質充填
剤、その他の原料成分を所定の組成比に選択し、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
る溶融混合処理、またはニーダ等による混合処理を行い
、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。　こうして得られた成形材料は、
電子部品或いは電気部品の封止用として、また、被覆、
絶縁等に適用することができる。

（作用）本発明の封止用樹脂組成物は、特定のカップリング剤を
用いることによって、！！機雪質充填剤表面が耐熱性の
よいカップリング剤で被覆されるために、半田浴に浸漬
しても封止樹脂すなわちエポキシ樹脂やフェノール樹脂
との界面に剥離を生じることがなくなる。　その結果、
外部から水の浸入ができにくくなる。　また、無機質充
填剤からの塩素イオンやすｉ・リウムイオンなどの不純
物イオンの流出が抑制され、半田浸漬後においても耐湿
性の劣化が少なくなる。

（実施例）次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発
明は実施例に限定されるものではない。

以下の実施例および比較例において、「％」とあるのは
「重量％」を意味する。

実施例クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量２１
５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当量１Ｇ？＞　　９％、次式で示されるカップリン
グ剤０．４％、溶融シリカ粉末７２％、硬化促進剤０．３％、エステル
系ワックス０．３％を常温で混合し、更に９０＝　９５
℃で混練して冷却した後、粉砕して成形材料（Ａ）を製
造した。

比較例クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量２１
５）　１９％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当ｊ１１０７）　　９％、シリカ粉末７１％、硬化
促進剤０．３％、エステル系ワックス０．３％および次
の構造で示されるシランカップリング剤０．４％、第１表（単位）を実施例と同様にして成形材料（Ｂ）を製造した。

実施例および比較例で得られた成形材料（Ａ）〜（Ｂ）
を用いて、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。　この成形
品について耐湿性の試験を行い結果を得たので第１表に
示したが、本発明の顕著な効果が確認された。

＊：　試料の成形材料を用いて、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４２アロイフ
レームに接着し、１７５℃で２分間トランスファー成形
して、５Ｘ　ＩＯＸ　１．５Ｉｌｌのフラットパッケー
ジ型成形品を得、その後１１５℃で８時間後硬化を行っ
た。　この成形品を予しめ４０℃１９０％ＲＨ，１００
時間の吸湿処理をした後、２５０℃の半田浴に１０秒間
浸漬した。　その後１２７℃、２．５気圧の飽和水蒸気
中でプレッシャークツカーテストを行い、アルミニウム
の配線の腐食による断線を不良として評価した。

［発明の効果］以」二の説明および第１表から明らかなように、本発明
の封止用樹脂組成物は、樹脂と無機質充填剤との界面に
剥離か生じないために耐湿性に優れ、半田浴に浸漬した
後でも耐湿性劣化が少なく、腐食による断線やリーク電
流の発生などがなく、しかも、長期間に渡って信頼性を
保証することが可能となったものである。

特許出願人　東芝ケミカル株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂（Ｃ）次の一般式で示されるカップリング剤 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中、Ｒ＾１はアミノ基、水酸基又はグリシジ
ルオキシ基を、Ｒ＾２はメチル基又はエチル基を、ｎは
０、１又は２の整数を、それぞれ表す）（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して前記（Ｄ）
無機質充填剤を２５〜９０重量％含有することを特徴と
する封止用樹脂組成物。