JPH0468329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は、低応力で、耐湿性、及びレーザーマ
ーク性にも優れた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、ダイオード、トランジスタ、集積回路等
の電子部品を、熱硬化性樹脂を用いて封止する方
法が行われている。この樹脂封止の方法は、ガラ
ス、金属、セラミツクを用いたハーメチツクシー
ル方式に比較して、経済的に有利なため広く実用
化されている。封止用の樹脂としては、熱硬化性
樹脂が用いられ、その中でも信頼性、価格等の点
からエポキシ樹脂の組成物が最も一般的なものと
して用いられている。エポキシ樹脂の硬化剤とし
て、酸無水物、芳香族アミン、ノボラツク型フエ
ノール樹脂等が用いられているが、ノボラツク型
フエノール樹脂を硬化剤としたエポキシ樹脂組成
物は、他の硬化剤を用いたものに比べて成形性、
耐湿性に優れ、毒性がなく、かつ安価であるため
半導体封止用材料として最も好ましく、広く用い
られている。 ところが、従来のノボラツク型フエノール樹脂
を硬化剤としたエポキシ樹脂組成物は、成形硬化
時に収縮して素子に応力がかかり、封止成形品の
信頼性が劣るという欠点がある。すなわち、前記
の樹脂組成物を使用した成形品について温寒サイ
クルテストを行うとボンデイングワイヤの断線、
樹脂クラツク、素子クラツクが発生し、電子部品
としての機能が果せなくなる。特に素子サイズの
大きな（５mm×５mm口以上）CPU、ゲートアレ
イ等の封止用として用いた場合、上記の現象が顕
著に発生する。 また、樹脂封止した半導体製品の表面に製品名
や製造者名をマークするには、現在熱硬化性のイ
ンキで捺印する方法が一般に採用されている。し
かしこのインキによる捺印は、有機溶剤で比較的
容易に消えること、さらに摩擦に弱いことが欠点
とされいる。この欠点を補い、かつ捺印工程の効
率化を図るため、最近、炭酸ガスなどのレーザを
用いたレーザーマークが行われるようになつた。
しかしながら、従来のエポキシ樹脂組成物にレー
ザーマークを行つた場合、マーク鮮明度がインキ
マーキング法より劣るという欠点があつた。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の欠点を解消するために
なされたもので、低応力で、耐湿性、及びレーザ
ーマーク性にも優れ、かつエポキシ樹脂組成物が
本来有する耐熱性、機械的特性および成形作業性
を堅持した封止用樹脂組成物を提供しようとする
ものである。 ［発明の概要］ 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意
検討した結果、分子中に少なくとも１個以上の金
属原子又は金属イオンを有する有機染料およびエ
チレン−ビニルアルコール共重合体を配合するこ
とによつて、低応力で、耐湿性、及びレーザーマ
ーク性にも優れた封止用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。 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) 分子中に少なくとも１個以上の金属原子又は
金属イオンを有する有機染料、 (D) エチレン−ビニルアルコール共重合体および (E) 無機質充填材 を含むことを特徴とする封止用樹脂組成物であ
る。そしてこの樹脂組成物に対して、(C)分子中に
少なくとも１個以上の金属原子又は金属イオンを
有する有機染料を0.01〜10重量％、(D)エチレン−
ビニルアルコール共重合体を0.1〜20重量％、(E)
無機質充填材を25〜90重量％、それぞれ含有し、
あるいは(A)エポキシ樹脂のエポキシ基(a)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(b)
とのモル比［(a)／(b)］が0.1〜10の範囲にある封
止用樹脂組成物が特に好適である。 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個以上有する
化合物である限り、分子構造、分子量などに特に
制限はなく、一般に使用されているエポキシ樹脂
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、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、これらは単独又は
２種以上混合して使用する。 （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以上の整数をそれぞれ表す） 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、これらは１種又は２種
以上混合して用いられる。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(a)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(b)とのモル比［(a)／(b)］が0.1
〜10の範囲内であることが好ましい。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。従つて上記範囲に限定する
のがよい。 本発用に用いる(C)分子中に少なくとも１個以上
の金属原子又は金属イオンを有する有機染料とし
ては、前記の条件を有している限り、分子構造、
分子量などに特に制限はない。具体的な化合物と
しては、 等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合し
て使用する。そして、特にこれらの有機染料は、
分子中に塩素や臭素等のハロゲン原子を含まない
ものが好ましい。有機染料の配合割合は、樹脂組
成物に対して0.01〜10重量％含有することが好ま
しい。配合量が0.01重量％未満では、レーザーマ
ーク性に効果がなく、10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。 本発明に用いる(D)エチレン−ビニルアルコール
共重合体としては、その分子中に （式中、ｍ，ｎは１以上の整数を示す） で表される基を有するもので、この基を有する限
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。エチレン−ビニルアルコール共重合体の配合
量は、樹脂組成物に対して0.1〜20重量％含有す
ることが好ましい。配合量が0.1重量％未満では、
低応力に効果がなく、また20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。 さらに本発明に用いる(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、炭素繊維等の無機質繊維等が挙げられ、これ
らは単独又は２種以上混合して用いる。これらの
充填材の中でも特にシリカ粉末およびアルミナが
好ましい。無機質充填材の配合割合は、樹脂組成
物に対して25〜90重量％含有することが好まし
い。配合量が25重量％未満では、耐湿性、耐熱
性、機械的特性、成形性に効果なく、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、エポキシ樹脂、
ノボラツク型フエノール樹脂、分子中に少なくと
も１個以上の金属原子又は金属イオンを有する有
機染料、エチレン−ビニルアルコール共重合体、
無機質充填材を含むが、必要に応じて例えば天然
ワツクス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、
エステル類、パラフイン類などの離型剤、塩化パ
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
ング剤等を適宜添加配合しても差しつかえない。 本発明の封止用樹脂組成物を成形材料とする一
般的な方法として、所定の組成比に選択した前記
の各成分をミキサー等によつて十分均一に混合し
た後、更に熱ロールによつて溶融混合処理、又は
ニーダなど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を製造
することができる。 本発明に係る封止用樹脂組成物を電子・電気部
品の封止、被覆、絶縁などに適用すれば優れた特
性および信頼性を付与することができる。 ［発明の効果］ 本発明の封止用樹脂組成物は、分子中に少なく
とも１個以上の金属原子又は金属イオンを有する
有機染料およびエチレン−ビニルアルコール共重
合体を配合したことによつて、低応力であるため
成形硬化時に収縮して素子に応力がかかることも
なく、また耐湿性に優れ、温寒サイクルテストに
よるボンデイングワイヤの断線、樹脂クラツク、
素子クラツクの発生がなくなる。更にレーザーマ
ーク性に優れ、鮮明度のよいマークを得ることが
できる。もちろんエポキシ樹脂組成物が有する耐
熱性、機械的特性および作業性を保持しているた
め、この組成物を電子・電気部品の封止用に用い
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。
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 クレゾールノボラツクエポキシ樹脂（エポキシ
当量215）16％に、ノボラツク型フエノール樹脂
（フエノール当量107）９％、次式の有機染料 １％、エチレン−ビニルアルコール共重合体５％
およびシリカ粉末69％を常温で混合し、次いで90
〜95℃で混練冷却した後、粉砕して成形材料を製
造した。得られた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（封止品）を得
た。この成形品について機械的特性、ガラス転移
点、温寒サイクル、耐湿性、レーザーマーク性に
ついて試験したので第１表に示した。 比較例 クレゾールノボラツクエポキシ樹脂（エポキシ
当量215）20％に、ノボラツク型フエノール樹脂
（フエノール当量107）10％、およびシリカ粉末70
％を実施例と同様に操作処理して成形材料を製造
し、それを用いて成形品とし、この成形品につい
て実施例と同一の諸特性の試験を行つた。その結
果を第１表に示した。

【表】

【表】 本発明は、比較例に比べて低応力、耐湿性およ
びレーザーマーク性に優れており、本発明の顕著
な効果が認められた。

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) 分子中に少なくとも１個以上の金属原子又は
   金属イオンを有する有機染料、 (D) エチレン−ビニルアルコール共重合体および (E) 無機質充填材 を含むことを特徴とする封止用樹脂組成物。 ２ 樹脂組成物に対して、前記(C)分子中に少なく
   とも１個以上の金属原子又は金属イオンを有する
   有機染料を0.01〜10重量％、前記(D)エチレン−ビ
   ニルアルコール共重合体を0.1〜20重量％、前記
   (E)無機質充填材を25〜90重量％、それぞれ含有す
   る特許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成
   物。 ３ (A)エポキシ樹脂のエポキシ基(a)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(b)との
   モル比［(a)／(b)］が0.1〜10の範囲である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の封止用樹脂組成
   物。