JPH0330615B2 - - Google Patents

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JPH0330615B2
JPH0330615B2 JP58144466A JP14446683A JPH0330615B2 JP H0330615 B2 JPH0330615 B2 JP H0330615B2 JP 58144466 A JP58144466 A JP 58144466A JP 14446683 A JP14446683 A JP 14446683A JP H0330615 B2 JPH0330615 B2 JP H0330615B2
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JP
Japan
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resin
epoxy
group
molecule
type phenolic
Prior art date
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JP58144466A
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JPS6036527A (ja
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Masayuki Kochama
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Toshiba Chemical Products Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Chemical Products Co Ltd
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Application filed by Toshiba Chemical Products Co Ltd filed Critical Toshiba Chemical Products Co Ltd
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Publication of JPS6036527A publication Critical patent/JPS6036527A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野] 本発明は、耐湿性に優れ、しかも半導体素素子
ペレツトに加わる応力の小さいことを特長とする
半導体などの封止用樹脂組成物に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] 近年、半導体集積回路の分野においては、高集
積化および高信頼性化に伴い、半導体素子ペレツ
トの大型化並びに高密度実装技術の開発が進めら
れている。そのため、半導体封止用樹脂材料とし
ては、直接モールドしても素子ペレツトに加わる
応力が小さいという特性が強く要求されている。
半導体封止用樹脂としては、エポキシ樹脂、ノボ
ラツク型フエノール樹脂、無機質充填材を主成分
とし、さらに硬化促進剤、着色剤、離型剤を含む
モールド樹脂が耐湿性、成形性に優れているため
封止用樹脂の主流となつている。 しかしながら、この系の封止用樹脂で半導体素
子をモールドすると、樹脂の応力により、パツシ
ベーシヨン膜や素子ペレツトにクラツクを生じた
り、特性劣化(hFEの変動など)の原因となる欠
点がある。この傾向は、素子のペレツトサイズが
大きくなるほど、また高密度実装化するほど顕著
に現わわれる。この対策として素子ペレツトに加
わる応力の小さい樹脂(低応力樹脂)の開発が必
要である。封止用樹脂を低応力化する方法とし
て、エポキシ樹脂、フエノール樹脂を可とう化し
たり、可塑剤の添加が考えられる。しかし、フエ
ノール樹脂を硬化剤とするエポキシ樹脂組物では
硬化樹脂のガラス転移点が降下し、高温電気特性
が低下するために信頼性上問題がある。また、合
成ゴム等を添加して素子に加わる応力を小さく
し、パツシベーシヨン膜のクラツクや素子ペレツ
トのクラツクの発生を少なく改良したものもある
が、反対に合成ゴムを添加したことによつて樹脂
組成物の半導体素子およびリードフレームとの密
着性が低下し、耐湿性が悪くなり信頼性に劣ると
いう欠点があつた。 [発明の目的] 本発明は、上記の欠点に鑑みてなされものであ
り、その目的は、密着性がよく、耐湿性に優れ、
しかも半導体素子ペレツトに加わる応力の小さい
封止用樹脂組成物を提供しようとするものであ
る。 [発明の概要] 本発明者は、上記の目的を達成すべく鋭意研究
を重ねた結果、(1)分子内に不飽和炭素結合を有す
る合成ゴム又はその誘導体、と(2)分子内にエポキ
シ基、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル
基、シアノ基のうちから選ばれた1種又は2種以
上の基を有するオルガノポリシロキサンを添加す
ると低応力化の効果が大きいにもかかわらず、半
導体素子およびリードフレームとの密着性に優
れ、上記目的を達成する封止用樹脂組成物に好適
していることを見い出したものである。 即ち本発明は、 (A) エポキシ樹脂 (B) ノボラツク型フエノール樹脂 (C) 分子内に不飽和炭素結合を有する合成ゴム又
はその誘導体 (D) 分子内にエポキシ基、アミノ基、カルボキシ
ル基、ヒドロキシル基及びシアノ基のうちから
選ばれた1種又は2種以上の基を有するオルガ
ノポリシロキサン (E) 無機質充填材 を必須成分とし、かつ樹脂組成物に対して前記(E)
無機質充填材を30〜90重量%含有せることを特徴
とする封止用樹脂組成物である。 本発明に用いる(A)エポキシ樹脂は、その分子中
にエポキシ基を少なくとも2個有する化合物であ
る限り、分子構造、分子量等に特に制限はなく、
一般に使用されているものを広く包含することが
できる。例えばビスフエ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ツク系等の樹脂が
挙げられる。 (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1種又は2種以上混合
して用いることができる。 本発明に用いる(B)ノボラツク型フエノール樹脂
としては、フエノール、アルキルフエノール等の
フエ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ツク
型フエ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ツク型フエ
ノール樹脂等が挙げられる。 ノボラツク型フエノール樹脂の配合割合は、前
記(A)エポキシ樹脂のエポキシ基と、(B)ノボラツク
型フエノール樹脂のフエノール性水酸基とのモル
比(a/b)が0.1〜10の範囲内であることが望
ましい。モル比が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。従つて前記
の範囲内に限定される。 本発明に用いる(C)分子内に不飽和炭素結合を有
する合成ゴム又はその誘導体としては、例えばブ
タジエンゴム、ブタジエン−スチレンゴム
(SBR)、ブタジエン−アクリロニトリルゴム
(NBR)、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコー
ンゴム、アクリルゴム、フツ素ゴム等が挙げられ
る。また、これら合成ゴムの誘導体としては、上
記合成ゴムのマレイン化物、エポキシ化物、フエ
ノール化物、スルフオン化物などの他にNBR変
性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ブ
タジエン変性フエノール樹脂などの合成ゴムとの
樹脂架橋物が挙げられる。合成ゴムおよびその誘
導体は、予めエポキシ樹脂又はフエノール樹脂に
溶融混合したものを使用しても良い。なお、これ
ら合成ゴムおよびその誘導体のイオン性不純物は
Na+,K+,Cl-共5ppm以下であることが望まし
い。これらを必須成分とすることによつて応力の
少ない樹脂を得ることができる。 本発明に用いる(D)分子内にエポキシ基、アミノ
基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基
のうちから選ばれた1種又は種以上の基を有する
オルガノポリシロキサンとしては、ジメチルポリ
シロキサンを基本骨格構造とするものである限
り、分子構造、分子量、粘度などに特に制限はな
い。例えば次の一般式で示されるオルガノポリシ
ロキサンを挙げることができる。 (式中、Xは
【式】(―R4)― COOH,(―R4)―NH2,(―R4)―OH,(―R4)―CN の内から選ばれる1種又は2種以上の官能基を示
す。R3はアルキル基、フエニル基を、R4は(―
CH2)―K、kは0又は1以上の整数,x,yは1
以上の整数を表す。)、本成分は(C)成分による低応
力化を保持したまま、更に密着性を向上させる効
果がある。 本発明に用いる(E)無機質充填材としては、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、アス
ベスト、マイカ、ベンガラ、ガラス繊維、炭素繊
維等が挙げられ、特にシリカ粉末又はアルミナが
好ましい。無機質充填材の配合割合は、樹脂組成
物の30〜90重量%含有することが必要である。30
重量%未満では、耐湿性、低応力化に効果なく、
90重量%を超えるとかさばり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、(A)エポキシ樹
脂、(B)ノボラツク型フエノール樹脂、(C)分子内に
不飽和炭素結合を有する合成ゴム又はその誘導
体、(D)分子内にエポキシ基、アミノ基、カルボキ
シル基、ヒドロキシル基、シアン基のうちから選
ばれた1種又は2種以上の基を有するオルガノポ
リシロキサン、(E)無機質充填材を必須成分とする
が、必要に応じて例えば天然ワツクス類、合成ワ
ツクス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド、エス
テル類、パラフイン類などの離型剤、塩素化パラ
フイン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼ
ン、三酸化アンチモンなどの難燃剤、カーボンブ
ラツク、ベンガラなどの着色剤、シランカツプリ
ング剤、種々の硬化促進剤等を適宜添加配合して
もよい。 本発明の封止用樹脂組成物を成形材料として調
整する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹
脂、ノボラツク型フエノール樹脂、合成ゴム又は
その誘導体、オルガノポリシロキサン、無機質充
填材その他を配合しミキサー等によつて十分均一
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。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、被覆、絶縁等に適
用すれば、優れた特性と信頼性を付与させること
ができる。 [発明の効果] 本発明の封止用樹脂組成物は、密着性がよく耐
湿性に優れ、しかも半導体素子ペレツトに加わる
応力が小さいため、高集積化に伴う大型ペレツト
や高密度実装化した素子ペレツトの封止用等に用
いた場合、十分な信頼性を得ることができる。 [発明の実施例] 本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下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 1 クレゾールノボラツクエポキシ樹脂(エポキシ
当量215)18%、ノボラツク型フエノール樹脂
(フエノール当量107)10%、ポリブタジエン1
%、カルボキシル基を有するジメチルポリシロキ
サン1%、シリカ粉末69%、高級脂肪酸エステル
1%を常温で混合し90〜95℃で混練して冷却した
後、粉砕して成形材料を得た。得られ成形材料を
タブレツト化し、予熱してトランスフアー成形
で、170℃に加熱した金型内に注入し硬化させて
成形品を得た。この成形品について機械的特性、
ガラス転移点、耐湿性試験、温寒サイクル試験を
行つたので第1表に示した。 実施例 2 クレゾールノボラツクエポキシ樹脂(エポキシ
当量215)14%、ノボラツク型フエノール樹脂
(フエノール当量107)10%、ブタジエン−アクリ
ロニトリルゴム(NBR)変性エポキシ樹脂(エ
ポキシ当量255)4%、ヒドロキシル基含有ジメ
チルポリシロキサン1%、シリカ粉末69%、高級
脂肪酸エステル1%を実施例1と同様に混合混練
して成形材料を得た。次いで同様に形材料を用い
て成形品を得て、成形品に関し同じ特性につい試
験をしたので第1表に示した。 比較例 1 クレゾールノボラツクエポキシ樹脂(エポキシ
当量215)18%、ノボラツク型フエノール樹脂
(フエノール当量107)10%、ポリプタジエン1
%、シリカ粉末70%、高級脂肪酸エステル1%を
実施例と同様に混合混練しして成形材料を得た。
次いで成形品を作り、この成形品に関して諸特性
を試験したのでその結果を第1表に示した。 比較例 2 クレゾールノボラツクエポキシ樹脂(エポキシ
当量215)18%、ノボラツク型フエノール樹脂
(フエノール当量107)10%、カルボキシル基含有
ジメチルポリシロキサン1%、シリカ粉末70%、
高級脂肪酸エステル1%を比較例1と同様にして
成形材料、成形品を得て、次いで諸特性を試験し
たので第1表に示した。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A) エポキシ樹脂 (B) ノボラツク型フエノール樹脂 (C) 分子内に不飽和炭素結合を有する合成ゴム又
    はその誘導体 (D) 分子内にエポキシ基、アミノ基、カルボキシ
    ル基、ヒドロキシル基及びシアノ基のうちから
    選ばれた1種又は2種以上の基を有するオルガ
    ノポリシロキサン (E) 無機質充填材 を必須成分とし、かつ樹脂組成物に対して前記(E)
    無機質充填材を30〜90重量%含有させることを特
    徴とする封止用樹脂組成物。 2 エポキシ樹脂のエポキシ基aと、ノボラツク
    型フエノール樹脂のフエノール性水酸基とのモル
    比(a/b)が0.1〜10の範囲内であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の封止用樹脂
    組成物。
JP14446683A 1983-08-09 1983-08-09 封止用樹脂組成物 Granted JPS6036527A (ja)

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