JPH0995527A

JPH0995527A - 電子部品封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0995527A
Application number: JP7252368A
Authority: JP
Inventors: Kenji Samejima; 賢至鮫島
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】寸法安定性に優れ、外部からの水分の浸入の
防止を改善する。【解決手段】エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、無機充填材、ゼオライトを必須成分とし、
該ゼオライトの構造が式（１）で示され、その最大粒径
が１５０μｍ以下で、全組成物中のゼオライトの含有量
が３〜３０重量％である電子部品封止用樹脂組成物。ｘＭ_2/nＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｙＳｉＯ₂・ｚＨ₂Ｏ（１）（ここで、ｘ＝０．１〜２．０、ｙ＝１．０〜２００、
ｚ＝０〜１００、Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類
金属で、ｎはその原子価である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、寸法安定性に優れ外部
からの水分の浸入が問題となる固体撮像素子等の窓付き
電子部品の封止用樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランジスター、ＩＣ、コンデンサー、
ダイオード等の電子部品の封止方法としてエポキシ樹脂
のトランスファー成形による方法が低コスト大量生産に
適するため幅広く実用化され、従来金属やセラミックで
封止されていたのが樹脂封止に置き換わってきている。
最近、マルチメディア化が進む中で映像や画像をパソコ
ンに取り込んだり、遠隔地へ瞬時に送信する必要がでて
きており、小型軽量で低コストの固体撮像素子が必要と
なってきた。従来、固体撮像素子はセラミックのケース
に搭載しガラスの窓を接着したものであり、高性能であ
るが高価であった。そこで低コスト化のためにエポキシ
樹脂でモールドしたケースに素子を搭載し、ガラスやア
クリル樹脂の窓をつける方法がとられているが、セラミ
ックに比べ寸法精度が悪かったり外部から浸入する水分
がエポキシ樹脂内に浸透し、やがてケース内で露結し特
性劣化を引き起す原因となっていた。水分浸入防止のた
めには、一般にシリカ等の吸湿性の低い無機充填材を樹
脂に高充填する手法が取られているが、固体撮像素子の
用途には不十分で長期間の間に水分が樹脂内を拡散し内
部の素子に到達していた。そこで、樹脂内の拡散を防ぐ
ため水分を固定化すべく吸水性ポリマー等の吸湿剤が検
討されているが、有機物の吸湿剤を用いると膨潤が発生
し製品の寸法安定性や外観に問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、寸法安定性
と外部から浸入する水分を遮断する作用とを飛躍的に高
めた電子部品封止用樹脂組成物を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、
ゼオライトを必須成分とし、該ゼオライトの構造が式
（１）で示され、その最大粒径が１５０μｍ以下で、全
組成物中のゼオライトの含有量が３〜３０重量％である
電子部品封止用樹脂組成物である。ｘＭ_2/nＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｙＳｉＯ₂・ｚＨ₂Ｏ（１）（ここで、ｘ＝０．１〜２．０、ｙ＝１．０〜２００、
ｚ＝０〜１００、Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類
金属で、ｎはその原子価である。）

【０００５】

【発明の実施の態様】本発明に用いる式（１）のゼオラ
イトは、最大粒径が１５０μｍ以下で、結晶構造を有
し、その性質上結晶粒子内に３〜２０Åの空孔が無数に
あり水分を吸着保持できる。最大粒径が１５０μｍを越
えると、成形時の充填性が悪くなり、又比面積が小さく
なるため単位重量当たりの吸湿能力が低下する。更に、
水分吸着のためゼオライトの配合量は、全組成物中に３
〜３０重量％であることが好ましい。３重量％未満だと
水分吸着能力が不足し、３０重量％を越えると成形品強
度が低下する。水分吸着後でもゼオライト粒子には、膨
張が殆ど観察されず寸法安定性の点でも優れている。し
かし電子部品に必要な寸法安定性を得るためには、ゼオ
ライト以外の無機充填材を併用する必要がある。無機充
填材としては、シリカ、アルミナ、クレー、炭酸カルシ
ウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等があるが、これ
らの中ではシリカが好ましい。シリカとしては、溶融シ
リカが好ましく、破砕または球状で平均粒径１０〜３０
μｍ、最大粒径１５０μｍであればより望ましいが、こ
れから外れた平均粒径、最大粒径のものでも特性を損な
わない範囲なら用いてもかまわない。これらのものは単
独でも混合して用いもよい。本発明に用いるシリカは、
全組成物中に６５重量％以上含み、かつゼオライトとシ
リカの合計１００重量％中に７０〜９６重量％含むこと
により、寸法安定性と吸湿性に優れた樹脂組成物を得る
ことができる。全組成物中のシリカ量が６５重量％未満
だと、寸法安定性が不十分である。又、ゼオライトとシ
リカの合計１００重量％中にシリカが７０重量％未満だ
と寸法安定性、成形品強度が低下し、９６重量％を越え
ると吸湿性が十分でない。

【０００６】本発明の封止用樹脂組成物の成形収縮率は
０．３％以下で、熱膨張係数は１．５×１０^-5１／℃以
下である必要がある。この値の範囲内にあれば優れた寸
法安定性を得ることができる。更に、封止用樹脂組成物
の吸湿率が、８５℃、相対湿度８５％、３３６時間吸湿
処理後で０．４重量％以上である必要がある。０．４
重量％未満だと、水分吸着能力が不十分で、内部の素子
への水分の浸入の防止にならない。本発明で用いる成形
収縮率は、ＪＩＳＫ−６９１１に基づき樹脂組成物を１
７５℃、９０秒の条件で成形して円盤のテストピースを
作成し、１７５℃、８時間の条件でポストキュアした後
の寸法変化より求めた。単位は％。熱膨張係数は、１７
５℃、９０秒の条件で１５×４×４ｍｍのテストピース
を作成し、１７５℃、８時間の条件でポストキュアした
後、セイコー電子(株)・製ＴＭＡよる６０℃における測
定値とした。昇温速度は５℃／分。単位は×１０^-5１／
℃。

【０００７】本発明に用いられるエポキシ樹脂は、２個
以上のエポキシ基を含むものならば特には限定しない。
例えば、クレゾールノボラック型エポキシ、三官能エポ
キシ、ビフェニル型エポキシ、ビスフェノール型エポキ
シ、臭素化エポキシ等が挙げられる。これらのエポキシ
樹脂は、単独でも混合して用いてもよい。フェノール樹
脂硬化剤は、２個以上の水酸基を含むものならば特には
限定しない。例えば、フェノールノボラック型、クレゾ
ールノボラック型、トリフェニルメタン型、フェノール
アラルキル型、ジシクロペンタジエン型及びこれらの変
性樹脂が挙げられる。これらのフェノール樹脂は、単独
でも混合して用いてもよい。又これらの硬化剤の配合量
としてはエポキシ樹脂のエポキシ基数と硬化剤の水酸基
数を合わせるように配合する事が好ましい。硬化促進剤
としては、イミダゾール、有機ホスフィン、３級アミ
ン、１，８−ジアザビシクロウンデセンが挙げられるが
特に限定するものではない。これらは単独でも混合して
用いてもよい。

【０００８】本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
硬化剤、硬化促進剤、無機充填材及びゼオライトを必須
成分とするが、これら以外に必要に応じてシランカップ
リング剤等のフィラー表面処理剤、三酸アンチモン等の
難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、天然
ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシリコーンオイ
ル、ゴム等の低応力添加剤その他種々の添加剤を適宜配
合しても差し支えない。又、本発明の電子部品封止用樹
脂組成物を成形材料として製造するには、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材及
びゼオライト、その他の添加剤をミキサー等によって充
分に均一に混合した後、更に熱ロールまたはニーダー等
で溶融混練し、冷却粉砕して封止材料とすることができ
る。

【０００９】以下本発明を実施例で示す。配合割合は重
量部で示す。実施例１ビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェル(株)、ＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量１９０、融点１７０℃）９０重量部臭素化エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業(株)、エピクロン１５２、エポキシ当量３６０、軟化点６５℃）８重量部フェノールノボラック樹脂（住友デュレズ(株)、水酸基当量１０５、軟化点７０℃）５２重量部ゼオライト（東ソー(株)、ゼオラムＡ−３）１００重量部破砕状溶融シリカ（平均粒径１５μｍ、最大粒径１００μｍ）２００重量部球状溶融シリカ（平均粒径２３μｍ、最大粒径７４μｍ）５００重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー(株)）６重量部２−メチルイミダゾール（四国化成(株)）１重量部三酸化アンチモン８重量部ヘキストワックスＳ３重量部カーボンブラック２重量部を常温で充分に混合し、次に８０〜１１０℃で２軸熱ロ
ールを用いて混練し冷却後粉砕して電子部品封止用樹脂
組成物を得た。

【００１０】得られた樹脂組成物をトランスファー成形
機を用いて温度１７５℃、注入圧１２０Ｋｇ／ｃｍ²で
成形した後、１７５℃、８時間のポストキュア処理を行
いテストピースを得た。評価方法スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じた金型を
用い、１７５℃、注入圧７０Ｋｇ／ｃｍ²。単位ｃｍ。熱膨張係数及び成形収縮率の測定方法は、前記したとお
り。吸湿率：５０φ×３ｍｍ厚の円盤を成形し、８５℃、相
対湿度８５％の恒温恒湿槽で３３６時間処理後、デシケ
ーター中で室温まで冷却した後、その重量増加率を測定
した。水分トラップ性：上方が開いた円筒状のガラス容器に五
酸化燐を入れ、予め樹脂組成物を１７５℃で５０φ×１
ｍｍ（厚さ）の大きに成形し、接着剤を用いてガラス容
器を上記の成形品で密封した後、前記の密封されたガラ
ス容器を８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽中に５０
０時間放置した後、内部の五酸化燐の重量増加率を測定
した。寸法安定性：５０φ×３ｍｍ厚の円盤を８５℃、相対湿
度８５％の恒温恒湿槽で３３６時間処理後の成形品表面
の円滑性を５０倍の顕微鏡で目視観察し判定した。評価
結果を表１に示す。

【００１１】実施例２、３表１に示した配合で実施例１と同様にして電子部品封止
用樹脂組成物を得た。比較例１〜３表２に示した配合で実施例１と同様にして電子部品封止
用樹脂組成物を得た。以上の結果を表１に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物を用いることによ
り、寸法安定性に優れ、外部からの水分の浸入が防止で
き、特に固体撮像素子等の窓付き電子部品用に好適であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ // Ｈ０１Ｌ 31/02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、無機充填材、ゼオライトを必須成分とし、
該ゼオライトの構造が式（１）で示され、その最大粒径
が１５０μｍ以下で、全組成物中のゼオライトの含有量
が３〜３０重量％であることを特徴とする電子部品封止
用樹脂組成物。ｘＭ_2/nＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｙＳｉＯ₂・ｚＨ₂Ｏ（１）（ここで、ｘ＝０．１〜２．０、ｙ＝１．０〜２００、
ｚ＝０〜１００、Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類
金属で、ｎはその原子価である。）
【請求項２】無機充填材としてシリカを全組成物中に
６５重量％以上含み、かつゼオライトとシリカの合計１
００重量％中に該シリカを７０〜９６重量％含有する請
求項１記載の電子部品封止用樹脂組成物。
【請求項３】請求項１記載の電子部品封止用樹脂組成
物の成形収縮率が０．３％以下で、熱膨張係数が１．５
×１０^-5１／℃以下である電子部品封止用樹脂組成物。
【請求項４】請求項１記載の電子部品封止用樹脂組成
物の吸湿率が、８５℃、相対湿度８５％、３３６時間吸
湿処理後で０．４重量％以上である電子部品封止用樹脂
組成物。