JPH0481416A - エポキシ樹脂組成物 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、封止用樹脂組成物に関するものである。さ
らに詳しくは、この発明は、低応力性とともに、耐吸湿
半田クラック性にも優れた、電気・電子部品、半導体装
置等の封止用のエポキシ樹脂組成物に関するものである
。

（従来の技術） 従来より、ダイオード、トランジスター、集積回路など
の電気・電子部品や半導体装置等の封止方法として、た
とえばエポキシ樹脂やシリコン樹脂などによる樹脂側正
方法や、カラス、金属、セラミｙクスなどを用いたハー
メチックシール法が採用されてきているが、近年では、
信頼性の向上とともに大量生産やコストの面でメリット
のあるエポキシ樹脂を用いた低圧トランスファー成形に
よる樹脂封止が主流を占めている。

このエポキシ樹脂を用いる封止法においては、クレゾー
ルノボラック型樹脂を樹脂成分とし、がっ、フェノール
ノボランク型樹脂を硬化剤成分とする組成物からなる成
形材料がＭも一般的に使用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ＩＣ，ＬＳＩ、ＶＬＳＩなとの電子部品
や半導体装置の高密度化、高集積化にともなって、モー
ルド樹脂の薄肉化のためにはこれまでのエポキシ樹脂組
成物では必ずしも満足に対応することができなくなって
いる。

たとえば、表面実装用デバイスにおいては、実装時にデ
バイス自身がハンダに直接浸漬されるなど、急激に高温
苛酷環境下にさらされるため、パッケージクラックの発
生が避けられない事態となっている。すなわち、成形後
の保管中に吸湿した水分が、高温にさらされる際に急激
に気化膨脹し、封止樹脂がこれに耐えきれずにパッケー
ジにクラックが生じる。

封止用樹脂組成物については、耐熱性、密着性の向上環
の検討がなされ、実際にこれら特性の改善がなされてき
ているが、これらの特性、殊に低応力性とともに、上記
した通りの耐吸湿半田クラック性の向上についてはいま
た満足できる状況にはない。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、従来の封止用エポキシ樹脂組成物の欠点を改善し、
低応力性等の特性の改善とともに、耐吸湿半田クラック
性の向上を図ることのできる新しい樹脂封止用のエポキ
シ樹脂組成物を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、次の成
分、 （Ａ）　　アミノシリコーンを付加したビフェニル骨格
を持つエポキシ樹脂に、ビニルシリコーンを過酸化物に
よりラジカル付加重合させたビフェニル型エポキシ樹脂
、 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）　　硬化促進剤 （Ｄ）　　無機充填材 を配合してなることを特徴とする封止用エポキシ樹脂組
成物を提供する。

この組成物における（Ａ）成分のアミノシリコーンを付
加したビフェニル型エポキシ樹脂としては、１分子中に
エポキシ基とともにビフェニル骨格を持つ化合物の樹脂
、たとえば次式 （ｎは０〜５の数である） のビフェニル型エポキシ樹脂またはその混合樹脂、もし
くはこれに１分子中の平均水酸基数が２．３〜１０の多
価フェノールを、エポキシ基１個当り、フェノール性水
酸基０．０５〜０．６個の割合で反応させたエポキシ樹
脂とすることができる。

このエポキシ樹脂に付加するアミンシリコーンは、アミ
ノ基変性オルガノポリシロキサン等として示されている
ものであり、そのアミノ基の当量は、たとえば３００〜
３，０００程度の適宜なものとする。

もちろん、上記のエポキシ樹脂、アミノシリコーンの化
学構造については、ビフェニル骨格等の必須の要件を満
たす限り、多様なものが使用可能であり、封止樹脂の成
形、使用時の条件等に応じて選択することができる。

ただ、このアミノシリコーン付加ビフェニル型エポキシ
樹脂のみでは、封止樹脂の強度低下が大きく、耐吸湿半
田クラック性が劣る。そこでこの発明では、上記エポキ
シ樹脂にビニルシリコーンを過酸化物の存在下にラジカ
ル付加重合させて組成物に配合する。

この発明の成分（Ａ）において用いるビニルシリコーン
をエポキシ樹脂にラジカル付加させたものだけの場合に
は、相洛性の点からシリコーンドメイン粒径が非常に大
きく、低応力化効果を低減し、かつ、マトリックスとの
密着性が劣るため機械的強度を低下させてしまう。ポリ
エーテル変性シリコーンなどの各種の相溶化剤を用いる
ことによりドメイン粒を小さくし、かつ、マトリックス
との密着性を向上させることも可能であるが、この場合
には、ドメインとマトリックスとの間に化学的結合を持
たないため、機械強度の低下防止効果には限界がある。

また、ポリエーテルシリコーンなどの相溶化剤は吸湿性
が高く、耐吸湿クラック性という観点からは不利である
。

しかしながら、この発明の成分（Ａ）により、以上の問
題か解決される。すなわち、アミノシリコーン付加エポ
キシ樹脂が相溶化剤としての性格を有し、ビニルシリコ
ーンラジカル付加重合物のドメイン径が小さくなり、ド
メインとマトリックスとの間の化学的結合、すなわちビ
ニル基相互の付加とともに生じる、アミノシリコーンの
メチル基等とビニル基との反応によって生成される結合
のために、低応力化が図られる。機械的強度低下も小さ
くなる。架橋構造としてからみ合い、特有の効果を奏す
るものと考えられる。この場合のビニルシリコーンも、
ビニル基を持つオルカッポリシロキサン等からなるもの
である。

成分（Ａ）のシリコーン成分としての重量比は、これら
の観点からみて、通常はアミノシリコーン／ビニルシリ
コーンか１／４〜２７１程度とすることが好ましい。１
／４より小さい場合には相溶化効果が小さくなり、ドメ
イン粒径か大きくなってしまう。また、２／１よりも大
きいと、アミノシリコーンによる効果が大きくなり、強
度低下が大きくなる。

ビニルシリコーンのラジカル付加重合に使用する過酸化
物としては特にその種類に限定はないが、たとえば、次
式 ％式％ （ここでＲ，、Ｒ２は、各々、メチル基、またはフェニ
ル基を示す） で表わされるものを好適に用いることができる。

成分（Ｂ）の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましく
使用され、フェノールノボラック樹脂が具体例として示
される。これに配合する成分（Ｃ）の効果促進剤につい
てもその種類に特段の限定はなく、リン系、３級アミン
系、あるいはイミダゾール系等の効果促進剤を１種もし
くは２種以上用いることができる。

成分（Ｄ）の無機充填材についても、シリカ、アルミナ
、タルク、水酸化アルミニウム、マグネシア等を適宜用
いることができる。特にシリカが好適でもある。

もちろん、この発明の樹脂組成物には、上記の（Ａ）（
Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）以外にも、さらに適宜な添加剤、たと
えば難燃剤、離型剤等を配合してもよいことはいうまで
もない。

（作　用） この発明のエポキシ樹脂組成物においては、アミノシリ
コーン付加ビフェニル・エポキシ樹脂にビニルシリコー
ンを付加重合させたものを配合することによって、封止
剤としての緒特性を維持し、かつ、低応力化とともに耐
吸湿半田クラック性を向上させることかできる。

（実施例） 以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の封止用エ
ポキシ樹脂組成物について説明する。

実施例１〜４（比較例１〜４） 組成物に配合するエポキシ樹脂として、以下の種類のも
のを調製しな。

樹脂（ａ）二次式 で表わされる化合物のエポキシ当 量１８５のビフェニル骨格を持つエ ポキシ樹脂（ａ−１）１３５部に、 アミノ基当量２４００の末端アミノシ リコーン（ａ−２）８部を１４０℃ の温度においてＮ２雰囲気下に３ 時間加熱反応させた。

次いで、当量１５，０００の末端ビニ ル変性シリコーン（ａ−３）１２ 部およびｔ−ブチルクミルパー オキサイド０．２部を滴下し、 １４０°Ｃの温度で１時間加熱反応さ せて、所定の樹脂とした。

樹脂＜ｂ）：樹脂（ａ）のエポキシ樹脂（ａ−１）を次
式 （ｎは平均値で０〜５）で表わさ れる化合物からのエポキシ樹脂 （ｂ−１）に変更し、アミンシリ コーン（ａ−２）４部、ビニルシ リコーン（ａ−３）１．６部を用い て反応させ、所定の樹脂とした。

樹脂（ｃ）　：ｔｉｌ脂（ｂ）において、アミノシリコ
ーン（ａ−２）８部、ビニルシ リコーン（ａ−３）１２部を反応 させて所定の樹脂とした。

樹脂（ｄ）：樹脂（ｂ）において、アミノシリコーン（
ａ−２）を１３部、ビニ ルシリコーン（ａ−３）を７部用 いて反応させ、所定の樹脂とした。

樹脂（ｅ）：樹脂（ｂ）において、アミノシリコーン（
ａ−２）を２０部用い、 ビニルシリコーン（ａ−３）を使 用せずに反応させ、所定の樹脂と した。

樹脂（ｆ）：樹脂（ｂ）において、アミノシリコーン（
ａ−２）を使用せず、ビ ニルシリコーン（ａ−３）を２０ 部使用して、所定の樹脂とした。

樹脂（ｇ）：樹脂（ｆ）において、ビニルシリコーン（
ａ−３）１８部、ポリエ ーテルシリコーン２部を使用して、 所定の樹脂とした。

樹脂（ｈ）：樹脂（ａ）において、エポキシ樹脂（ａ−
１＞をタレゾールノボラ ツク型エポキシ樹脂１３５部に変更 して所定の樹脂とした。

以上の樹脂のうちの（ａ）〜（ｄ）を用いてこの発明の
樹脂組成物を調製し、また（ｅ）〜（ｈ）を用いて比較
のための樹脂組成物を調製した。その配合割合を表１に
示した。

また、各々の樹脂組成物において、曲げ弾性率、曲げ強
度、線膨張係数および吸湿率を評価した。

また、吸湿半田クラックテストも行った。その結果も表
１に示した。

この発明の実施例１〜４のものは、比較例に比べて池の
特性を損うことなく、耐吸湿半田クラック性を向上させ
ていることがわかる。

（発明の効果） 以上詳しく説明した通り、この発明により、低応力化を
図り、池の諸特性を損うことなく、耐吸湿半田クラック
性を大幅に向上させた樹脂封止材が提供される。

手続補正書（自 平成３年 ６月１４日 事件の表示 平成２年 第１９５ １６６号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の成分 （Ａ）アミノシリコーンを付加したビフェニル骨格を持
   つエポキシ樹脂に、ビニルシリ コーンを過酸化物によりラジカル付加重合 させたビフェニル型エポキシ樹脂、 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）硬化促進剤 （Ｄ）無機充填材 を配合してなることを特徴とする封止用エポキシ樹脂組
   成物。
2. （２）エポキシ樹脂（Ａ）中のアミノシリコーンとビニ
   ルシリコーンとの比を、重量比で１／４〜２／１として
   なる請求項（１）記載のエポキシ樹脂組成物。