JPH0621152B2

JPH0621152B2 - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0621152B2
Application number: JP8216286A
Authority: JP
Inventors: 和弘沢井
Original assignee: Toshiba Chemical Products Co Ltd
Current assignee: Toshiba Chemical Products Co Ltd
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS62240312A

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、低応力で耐湿性等に優れた電子・電気部品の
封止用樹脂組成物に関する。

（従来の技術）従来ダイオード、トランジスタ、集積回路などの電子部
品を熱硬化性樹脂を用いて封止する方法が行われてき
た。この樹脂封止は、ガラス、金属、セラミックを用い
たハーメチックシール方式に比較して経済的に有利なた
めに広く実用化されている。封止用樹脂組成物としては
熱硬化性樹脂組成物の中でもエポキシ樹脂組成物が最も
一般的に用いられている。エポキシ樹脂組成物には、酸
無水物、芳香族アミン、ノボラック型フェノール樹脂等
の硬化剤が用いられている。これらの中でもノボラック
型フェノール樹脂を硬化剤としたエポキシ樹脂組成物
は、他の硬化剤を使用したものに比べて、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
材料として広く用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ノボラック型フェ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半導
体素子に応力がかかり、信頼性に劣るという欠点があ
る。こうした樹脂組成物を使用した成形品の温寒サイク
ルテストを行うと、ボンディングワイヤのオープン、樹
脂クラック、ペレットクラックが発生し、電子部品とし
ての機能が果せなくなるという問題があった。またこの
封止樹脂組成物を用いて成形する場合にバリが発生しや
すく、生産上バリを取り除く工程が増加し、コスト高と
なる欠点がある。さらに、樹脂組成物の低応力化を図る
ために第三成分を添加させるがこれによって金型が著し
く汚染される欠点があった。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもの
で、低応力で耐湿性に優れ、かつ従来のエポキシ樹脂組
成物の利点を保持した信頼性の高い封止用樹脂組成物を
提供することを目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段と作用）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、ポリノルボルネンゴムを配合すれば、低応力
で耐湿性に優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）ノボラック型フェノール樹脂（Ｃ）ポリノルボルネンゴムおよび（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）のポリ
ノルボルネンゴムを0.1〜30重量％、また前記（Ｄ）無
機質充填剤を25〜90重量％の割合でそれぞれ含有するこ
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個有する化合物であるか
ぎり、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。

（式中、Ｒ^１は、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を、Ｒ^２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
いられる。

本発明に使用する（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、が挙げられる。ノボ
ラック型フェ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）ノボラック型フェ
ノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）とのモル比
［（ａ）／（ｂ）］が0.1〜10の範囲内にあることが望
ましい。このモル比が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。従って、上記の範囲
内に限定される。

本発明に用いる（Ｃ）ポリノルボルネンゴムとしは、エ
チレンとシクロペンタジエンからディールスアルダー反
応により合成したノルボルネンモノマーを開環重合させ
て得られるもので、次の構造式を有するゴムである。

ポリノルボルネンゴムの配合割合は、樹脂組成物に対し
て0.1〜30重量％の範囲であることが望ましい。その割
合が0.1重量％未満では、低応力、温寒サイクルに効果
なく、また30重量％を超えると金型汚れ、粘度の増加
等、成形性の面で悪影響を与え、実用に適さず好ましく
ない。ポリノルボルネンゴムの配合は樹脂組成物に柔軟
性を付与、応力を緩和し、低応力になるものと推測され
る。更に他のゴムと異なり吸水性が小さいために耐湿性
に優れた効果を発揮する。

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、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
リカ粉末およびアルミナが好ましい。無機質充填剤の配
合割合は、樹脂組成物の25〜90重量％配合することが必
要である。その配合量が25重量％未満では耐湿性、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、ノボラッ
ク型フェノール樹脂、ポリノルボルネンゴム、無機質充
填剤を必須成分とするが必要に応じて、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、パラフィン類などの離型剤、塩素化パ
ラフィン、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もできる。

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、ポリノルボルネンゴム、無機質充填剤およ
びその他を所定の組成比に選んだ原料組成分をミキサー
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、被覆、絶縁等に適用することができ
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
明は以下の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１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107）９％、ポリノルボルネンゴム１％、溶融シリ
カ粉末71％、硬化促進剤0.3％、エステル系ワックス0.3
％、およびシラン系カップリング剤0.4％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
材料を得た。得られた成形材料を170℃に加熱した金属
内にトランスファー注入し硬化させて成形品を得た。こ
の成形品について耐湿性、応力等に関連する諸特性を試
験したのでその結果を第１表に示したが、本発明の顕著
な効果が認められた。

実施例２クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量21
5）17％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール
当量107）８％、ポリノルボルネンゴム３％、溶融シリ
カ粉末71％、硬化促進剤0.3％、エステル系ワックス0.3
％、およびシラン系カップリング剤0.4％を実施例１と
同様に混合、混練、粉砕して成形材料を得た。次いで同
様にして成形品を得てこれらの成形品について実施例１
と同様にして耐湿性、応力等に関連する諸特性を試験し
たので、その結果を第１表に示した。本発明の顕著な効
果が認められた。

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
当量107）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％、およびシラン系カップリング
剤0.4％を実施例と同様にして成形材料を得た。この成
形材料を用いて成形品とし、成形品の諸特性について実
施例と同様に試験した。その結果を第１表に示した。

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、低応力で耐湿性、温寒サイクルに優れていることが
わかる。

［発明の効果］本発明の封止用樹脂組成物は、低応力で耐湿性に優れて
いるため、ボンディングワイヤのオープンや樹脂クラッ
ク、ペレットクラックの発生がなく、かつ従来のエポキ
シ樹脂組成物の利点を保持した組成物であり、電子・電
気部品の封止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合、十分
信頼性の高い製品を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂（Ｃ）ポリノルボルネンゴムおよび（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）のポリ
ノルボルネンゴムを 0.1〜30重量％、また前記（Ｄ）無
機質充填剤を25〜90重量％の割合でそれぞれ含有するこ
とを特徴とする封止用樹脂組成物。
【請求項２】エポキシ樹脂のエポキシ基（a ）とノボラ
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の範囲内にある特
許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。