JPH0621154B2 - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

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、クラックの発生やワイヤーオ
ープンのない、半導体装置等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］ 従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路の電子部品
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、
広く実用化されている。封止樹脂としては、熱硬化性樹
脂が使用され、その中でも信頼性および価格の点からエ
ポキシ樹脂が最も一般的に用いられている。エポキシ樹
脂は、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が、ノボラック型フ
ェノール樹脂を硬化剤としたものは、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、また毒性が
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。

しかしながら、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤と
したエポキシ樹脂は、電子部品の高密度化に伴う厳しい
耐湿性や耐熱性に対する信頼性に劣るという欠点があ
る。こうした樹脂を使用した成形品は、温寒サイクルテ
ストを行うとボンデイングワイヤオープン、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
が果せず、また耐湿性試験を行うと、上記と同様な現象
が発生し、また同様に機能が果せなくなるという欠点が
あった。

［発明の目的］ 本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもの
で、その目的は耐湿性に優れ、ボンディングワイヤのオ
ープンやクラックの発生がなく、また機械的特性、耐熱
性のよ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］ 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、ジグリシジルイソシアヌレートを配合するこ
とによって、優れた耐湿性、機械的的特性および耐熱性
を有する封止用樹脂組成物の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）ノボラック型フェノール樹脂 （Ｃ）ジグリシジルイソシアヌレートおよび （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、前記（Ｄ）無機質充填剤を樹脂組成物
に対し25〜90重量％の割合で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
数をそれぞれ表す） これらのエポキシ樹脂は単独または 2種以上混合して用
いる。

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、ホルムアルデヒデあるいはパラホルムアルデヒド
と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が挙げられ、これらの
樹脂は単独又は 2種以上混ぜて使用する。

本発明に用いる（Ｃ）ジグリシジルイソシアヌレート
は、イソシアヌール酸のエステルであって、その2 つの
エステル基がグリシジル基であるものである。具体的な
ものとしては例えば、ＸＢ−３０８５＝（チバガイギー
社製、商品名）等があり、これらは単独もしくは2 種以
上混合して使用する。

（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック型フェノール樹
脂および（Ｃ）ジグリシジルイソシアヌレートの配合割
合は、エポキシ樹脂のエポキシ基（a ）およびジグリシ
ジルイソシアヌレートのエポキシ基（c ）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 ）＋（c ）／（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。

本発明に用いる（Ｄ）無機質充填剤としては、広く一般
に使用されているものが包含される。例えばシリカ、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、特にシリカおよびアルミナ
が好んで使用される。これらの無機質充填剤は単独もし
くは 2種以上混合して使用する。無機質充填剤の配合割
合は、樹脂組成物に対して、25〜90重量％含有すること
が望ましい。その配合量が25重量％未満では、耐湿性、
耐熱性および機械的特性、更に成形性に効果なく、ま
た、90重量％を超えるとカサばりが大きくなり成形性が
悪く実用に適さない。従って上記の範囲内に限定され
る。

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、ジグリシジルイソシアヌレートお
よび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
合の一般的な方法としては、前述したエポキシ樹脂、ノ
ボラック型フェノール樹脂、ジグリシジルイソシアヌレ
ート、無機質充填剤、その他、所定の組成比に選んだ原
料組成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冷却固化後、適当な大きさに粉砕
して成形材料とする。本発明に係る封止用樹脂組成物を
電子部品或いは電気部品の封止被覆、絶縁等に適用すれ
ば、優れた特性および高い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、耐湿性に優れているため
温寒サイクルテストを行ってもワイヤオープンやクラッ
クの発生がなく、また耐熱性や機械的特性もよく、更に
成形作業性に優れており、電子、電気部品の封止用等に
用いた場合に十分な信頼性を得ることができる。

［発明の実施例］ 次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
は以下の実施例による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）16％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール
当量 107） 8％、ジグリシジルイソシアヌレート 3％、
およびシリカ粉末73％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。この
成形材料をタブレット化し予熱して、トランスファー成
形で 170℃に加熱した金型内に注入し、硬化させて、成
形品（封止した部品）を得た。この成形品について耐湿
性等諸特性を試験したのでそれを第１表に示したが、本
発明の顕著な効果が確認された。

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）12％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール
当量 107）10％、ジグリシジルイソシアヌレート 6％、
およびシリカ粉末72％を実施例１と同様に混合混練して
成形材料を製造した。

次いで同様に成形材料を用いて成形品を得、この成形品
ついても諸特性を試験した。その結果を第１表に示した
が、本発明の顕著な効果が確認された。

比較例 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）20％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール
当量 107）10％、およびシリカ粉末70％を実施例１と同
様に処理して成形材料を製造し、成形品を得た。また得
られた成形品について諸特性を試験したので、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、耐湿性、耐クラック性および耐熱性に優れているこ
とがわかる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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）ジグリシジルイソシアヌレートおよび （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、前記（Ｄ）無機質充填剤を樹脂組成物
   に対して25〜90重量％の割合で含有することを特徴とす
   る封止用樹脂組成物。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂のエポキシ基（a ）およびジ
   グリシジルイソシアヌレートのエポキシ基（c ）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 ）＋（c ）／（b ）］が 0.1〜10の範
   囲内である特許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成
   物。