JPS58219221A - 封止用成形材料 - Google Patents
封止用成形材料Info
- Publication number
- JPS58219221A JPS58219221A JP10146582A JP10146582A JPS58219221A JP S58219221 A JPS58219221 A JP S58219221A JP 10146582 A JP10146582 A JP 10146582A JP 10146582 A JP10146582 A JP 10146582A JP S58219221 A JPS58219221 A JP S58219221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molding material
- resin
- sealing
- epoxy resin
- epoxy
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- Pending
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- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、耐熱性、機械的特性の優れた封止用成形材料
に関する。
に関する。
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樹脂封止する方法が実施されて
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。封止用成形材料としては、熱
硬化性成形材料の中でも信頼性および価格の点からエポ
キシ成形材料が最も一般的に用いられている。エポキシ
樹脂の代表的な硬化剤として、酸無水物、芳香族アミン
、フェノールノボラック樹脂等があげられ、これらの中
でもフェノールノボラック樹脂全硬化剤としたエポキシ
樹脂成形材料は、他の硬化剤を使用したエポキシ樹脂成
形材料に比べて、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。
を熱硬化性樹脂を用いて樹脂封止する方法が実施されて
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。封止用成形材料としては、熱
硬化性成形材料の中でも信頼性および価格の点からエポ
キシ成形材料が最も一般的に用いられている。エポキシ
樹脂の代表的な硬化剤として、酸無水物、芳香族アミン
、フェノールノボラック樹脂等があげられ、これらの中
でもフェノールノボラック樹脂全硬化剤としたエポキシ
樹脂成形材料は、他の硬化剤を使用したエポキシ樹脂成
形材料に比べて、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。
し力・シながら、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤
としたエポキシ成形材料は、電子部品の高密度化に伴う
耐熱性に対する信頼性に劣るという欠点がある。こうし
た成形材料を使用した成形品の温寒サイクルテストヲ行
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
せなくなってしまう。こうしたことから耐熱性、機械的
特性のすぐれた封止用成形材料の開発が待たれている。
としたエポキシ成形材料は、電子部品の高密度化に伴う
耐熱性に対する信頼性に劣るという欠点がある。こうし
た成形材料を使用した成形品の温寒サイクルテストヲ行
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
せなくなってしまう。こうしたことから耐熱性、機械的
特性のすぐれた封止用成形材料の開発が待たれている。
本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、耐熱性、機械的特性に優れた封止用成
形材料を提供しようとするものである。
とするところは、耐熱性、機械的特性に優れた封止用成
形材料を提供しようとするものである。
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を行っ
た結果、エポキシ樹脂と、ノボラック型フェノール樹脂
と、ビスマレイミド化合物にアミ′Ｖ ノフェノールを反応させた熱硬化性樹脂組成物と、所定
量の充填剤とからなる成形材料が側熱性、機械的特性に
優れ、封止用成形材料に好適していることを見出したも
のである。
た結果、エポキシ樹脂と、ノボラック型フェノール樹脂
と、ビスマレイミド化合物にアミ′Ｖ ノフェノールを反応させた熱硬化性樹脂組成物と、所定
量の充填剤とからなる成形材料が側熱性、機械的特性に
優れ、封止用成形材料に好適していることを見出したも
のである。
即ち、本発明は、
（ハ） エポキシ樹脂と
（１３）ノボラック型フェノール樹脂と〔式中、Ｒ１は
水素原子又はアルキル基、Ｘは−（ＣＨ２９ｍ−、−Ｑ
−、−０−Ｑ−。
水素原子又はアルキル基、Ｘは−（ＣＨ２９ｍ−、−Ｑ
−、−０−Ｑ−。
Ｒ２は水素原子、塩素原子又はアルキルＴは一ｏ−，
−ＣＨ２ｍ 、 −ＳＯ２− ＋又は−Ｓ−Ｓ−、ｍは
１〜６の整数を表わす）である２価基を表わす〕で示さ
れるビスマ レイミド化合物と、 〔式中 Ｒ３は水素原子、・・ロゲン原子又はアルキル
藏、■は１又は２の整数を表わす〕で示されるアミンフ
ェノール、とを反応させてなる熱硬化性樹脂と ０ 全成形材料に対して２５〜９０重量饅の充填剤 本発明で使用するエポキシ樹脂囚は、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。例えはビスフェ
ノール型の芳香族系、シクロヘキサン誘導体型の脂環族
系、さらに下記一般式で示されるエポキシノボラック樹
脂等があ〔式中、Ｒ’ｕ水素原子、ハロゲン原子又はア
ルキル基、Ｒ５は水素原子又はアルキル基、ｎは１以上
の整数を表わす〕 これらのエポキシ樹脂は１種類に限定されるものではな
く、２種類もしくはそれ以上を混合して使用することも
できる。
−ＣＨ２ｍ 、 −ＳＯ２− ＋又は−Ｓ−Ｓ−、ｍは
１〜６の整数を表わす）である２価基を表わす〕で示さ
れるビスマ レイミド化合物と、 〔式中 Ｒ３は水素原子、・・ロゲン原子又はアルキル
藏、■は１又は２の整数を表わす〕で示されるアミンフ
ェノール、とを反応させてなる熱硬化性樹脂と ０ 全成形材料に対して２５〜９０重量饅の充填剤 本発明で使用するエポキシ樹脂囚は、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。例えはビスフェ
ノール型の芳香族系、シクロヘキサン誘導体型の脂環族
系、さらに下記一般式で示されるエポキシノボラック樹
脂等があ〔式中、Ｒ’ｕ水素原子、ハロゲン原子又はア
ルキル基、Ｒ５は水素原子又はアルキル基、ｎは１以上
の整数を表わす〕 これらのエポキシ樹脂は１種類に限定されるものではな
く、２種類もしくはそれ以上を混合して使用することも
できる。
本発明に使用するノボラック型フェノール樹脂（［３）
Ｕ、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ハハ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）の使用量は前記エポキシ樹脂囚の
エポキシ基（ａ）とノボラック型フェノール樹脂の）の
フェノール性水酸基（ｂ）とのモル比ａ／ｂが０３〜４
．０の範囲が好ましい。モル比が０３未満もしくは４．
０を超えると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か−らである。
Ｕ、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ハハ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）の使用量は前記エポキシ樹脂囚の
エポキシ基（ａ）とノボラック型フェノール樹脂の）の
フェノール性水酸基（ｂ）とのモル比ａ／ｂが０３〜４
．０の範囲が好ましい。モル比が０３未満もしくは４．
０を超えると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か−らである。
本発明の熱硬化性樹脂Ｃ）の１成分として使用す゛るビ
スマレイミド化合物（Ｘ）としては、エチレンビスマレ
イミド、ヘキサメチレンビスマレイミド。
スマレイミド化合物（Ｘ）としては、エチレンビスマレ
イミド、ヘキサメチレンビスマレイミド。
ｍ又Ｕｐ−フェニレンビスマレイミド、４，４′−ジフ
ェニルメタンビスマレイミド、４．４’−ジフェニルメ
タンビスクロルマレイミド、４．４’−ジフェニルエー
テルビスマレイミド、 ４．４’−ジフェニルスルホン
ビスマレイミド、４．４’−ジフェニルジチオビスマレ
イミド等が挙げられる。又熱硬化性樹脂Ｃ）の１成分と
して使用するアミンフェノール（Ｙ）としては、オルソ
、メタ、パラ異性体のそれぞれのアミンフェノールおよ
びクレゾール、２−アミノ−４−クレゾール等が挙げら
れる。ビスマレイミド化合物とアミンフェノールとのイ
」加重合反応はアミンフェノールがいかなる量であって
も行われるが、硬化時間が適当で成形材料の成形性を改
善するｆｔ メには、ビスマレイミド化合物１モルに対
してアミンフェノール０．２〜１０モル、好ましくは０
．４〜０８モルの範囲である。アミンフェノールの量が
１．０モルを超えると未反応のアミンフェノールが残存
し、これが熱硬化性樹脂の耐熱性を低下させるため好ま
しくない。又、０２モル未満で□“はエポキシ樹脂との
相溶性が悪く好ましくない。
ェニルメタンビスマレイミド、４．４’−ジフェニルメ
タンビスクロルマレイミド、４．４’−ジフェニルエー
テルビスマレイミド、 ４．４’−ジフェニルスルホン
ビスマレイミド、４．４’−ジフェニルジチオビスマレ
イミド等が挙げられる。又熱硬化性樹脂Ｃ）の１成分と
して使用するアミンフェノール（Ｙ）としては、オルソ
、メタ、パラ異性体のそれぞれのアミンフェノールおよ
びクレゾール、２−アミノ−４−クレゾール等が挙げら
れる。ビスマレイミド化合物とアミンフェノールとのイ
」加重合反応はアミンフェノールがいかなる量であって
も行われるが、硬化時間が適当で成形材料の成形性を改
善するｆｔ メには、ビスマレイミド化合物１モルに対
してアミンフェノール０．２〜１０モル、好ましくは０
．４〜０８モルの範囲である。アミンフェノールの量が
１．０モルを超えると未反応のアミンフェノールが残存
し、これが熱硬化性樹脂の耐熱性を低下させるため好ま
しくない。又、０２モル未満で□“はエポキシ樹脂との
相溶性が悪く好ましくない。
付加重合は、ビスマレイミド化合物とアミンフェノール
とを溶融下で加熱反応させることにより行うことができ
る。両者をかく拌しつつ温度上昇させると、１００’ｔ
；前後で溶融し、１００〜１４０’ｔ；の温度に保持す
れば付加重合反応し、常温に冷却し固体又は粘稠な樹脂
を得ることができる。この付加重合反応は塊状重合でな
し得るので成形材料等の加工には極めて経済的である。
とを溶融下で加熱反応させることにより行うことができ
る。両者をかく拌しつつ温度上昇させると、１００’ｔ
；前後で溶融し、１００〜１４０’ｔ；の温度に保持す
れば付加重合反応し、常温に冷却し固体又は粘稠な樹脂
を得ることができる。この付加重合反応は塊状重合でな
し得るので成形材料等の加工には極めて経済的である。
又、溶融下で加熱により重合させることができるし又溶
融下の加熱重合は急激でないので歪の少ない成形品を得
ることが可能である。熱硬化性樹脂（Ｃ）の全成形材料
に対する割合は００１〜８０重量饅が好ましく、０．０
１重量％未満では耐熱性に効果がなく又８０重量％を超
えると成形性が悪くなりいずれの場合も好ましくない。
融下の加熱重合は急激でないので歪の少ない成形品を得
ることが可能である。熱硬化性樹脂（Ｃ）の全成形材料
に対する割合は００１〜８０重量饅が好ましく、０．０
１重量％未満では耐熱性に効果がなく又８０重量％を超
えると成形性が悪くなりいずれの場合も好ましくない。
本発明に使用する充填剤（２）はシリカ粉末、アルミナ
、三酸化アンチモン、メルク、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、炭素繊維等が用いられ、特にシリカ粉末およ
びアルミナが好ましい。
、三酸化アンチモン、メルク、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、炭素繊維等が用いられ、特にシリカ粉末およ
びアルミナが好ましい。
充填剤の配合割合は全成形材料の２５〜９０重量係とす
る。充填剤が２５重量係未満では耐熱性、機械的特性、
成形性ともに効果なく９０重量％を超えるとかさぼりが
大きくなり成形流動性が悪く実用に適さない。又必要に
応じて難燃剤、着色剤、硬化促進剤、離形剤、カップリ
ング処理剤等の添加剤を配合することができる。
る。充填剤が２５重量係未満では耐熱性、機械的特性、
成形性ともに効果なく９０重量％を超えるとかさぼりが
大きくなり成形流動性が悪く実用に適さない。又必要に
応じて難燃剤、着色剤、硬化促進剤、離形剤、カップリ
ング処理剤等の添加剤を配合することができる。
本発明の封止用成形材料は、エポキシ樹脂（イ）と、ノ
ボラック型フェノール樹脂（Ｂ）と、ビスマレイミド化
合物（Ｘ）にアミノフェノール（ｙ） ｋ付加させた熱
硬化性樹脂（０と、充填剤０とを混合均一に分散させた
後、混練機で加熱混練し、ついで冷却固化させ適当な大
きさに粉砕して封止用酸・形拐料とする。
ボラック型フェノール樹脂（Ｂ）と、ビスマレイミド化
合物（Ｘ）にアミノフェノール（ｙ） ｋ付加させた熱
硬化性樹脂（０と、充填剤０とを混合均一に分散させた
後、混練機で加熱混練し、ついで冷却固化させ適当な大
きさに粉砕して封止用酸・形拐料とする。
本発明の封止用成形材料は、耐熱性が高く、機械的特性
に優れ、かつ成形性が良い成形材料であるため、電子部
品の高密度化に伴う信頼性に十分耐えることができる。
に優れ、かつ成形性が良い成形材料であるため、電子部
品の高密度化に伴う信頼性に十分耐えることができる。
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
以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例に限定されるものではない。
以下単に「チ」とあるのは「重量％」全意味する。
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％にフェノールノボラック樹脂（フェノー
ル当量１０７ ） ９％、４．４’−ジフェニルメタン
ビスマレイミド１モルにメタアミノフェノール０６モル
が付加されたもの３％、シリカ粉末７０％を常温で混合
し９０〜９５Ｃで混練して冷却した後、粉砕して成形材
料を得た。得られた成形拐料をタブレット化し、予熱し
てトランスファー成形で１７０“しに加熱した金型内に
注入し硬化させて成形品を得た。この成形品について諸
特性を測定したのでその結果を第１表に示した。
５ ） １８％にフェノールノボラック樹脂（フェノー
ル当量１０７ ） ９％、４．４’−ジフェニルメタン
ビスマレイミド１モルにメタアミノフェノール０６モル
が付加されたもの３％、シリカ粉末７０％を常温で混合
し９０〜９５Ｃで混練して冷却した後、粉砕して成形材
料を得た。得られた成形拐料をタブレット化し、予熱し
てトランスファー成形で１７０“しに加熱した金型内に
注入し硬化させて成形品を得た。この成形品について諸
特性を測定したのでその結果を第１表に示した。
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１２１
５ ） １６％にフェノールノボラック樹脂（フェノー
ル当量１０７ ） ９％、４．４’−ジブユニルール０
６モルが付加されたもの６％、シリカ粉末７０％を実施
例１と同様にして成形材料とし次いでその成形材料を使
用して成形品を得た。得られた成形品について諸特性を
測定したのでその結果を第１表に示した。
５ ） １６％にフェノールノボラック樹脂（フェノー
ル当量１０７ ） ９％、４．４’−ジブユニルール０
６モルが付加されたもの６％、シリカ粉末７０％を実施
例１と同様にして成形材料とし次いでその成形材料を使
用して成形品を得た。得られた成形品について諸特性を
測定したのでその結果を第１表に示した。
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％にフェノールノボラック樹脂（フェノー
ル当量１０７ ） １０％、シリカ粉末７０％を実施例
１と同様にして成形材料を得て、それを使用して成形品
を得た。得られた成形品について諸特性を測定し結果を
得たので第１表に示した。
５ ） ２０％にフェノールノボラック樹脂（フェノー
ル当量１０７ ） １０％、シリカ粉末７０％を実施例
１と同様にして成形材料を得て、それを使用して成形品
を得た。得られた成形品について諸特性を測定し結果を
得たので第１表に示した。
第１表
温寒サイクルクラック数に関してＦｉ３０ Ｘ ２５×
５間の成形品の底面に２５ Ｘ ２５ Ｘ ３ｍｍの銅
板を埋め込み一４０′０と＋２００ ｔＥの恒温槽へ各
３０分間づつ入れ１５サイクルくり返した後の樹脂クラ
ック１１査した。
５間の成形品の底面に２５ Ｘ ２５ Ｘ ３ｍｍの銅
板を埋め込み一４０′０と＋２００ ｔＥの恒温槽へ各
３０分間づつ入れ１５サイクルくり返した後の樹脂クラ
ック１１査した。
実施例は比較例に比べて耐熱性および熱時の機械的特性
に優れており、かつクラック発生につぃても優れている
ことがわかった。
に優れており、かつクラック発生につぃても優れている
ことがわかった。
特許出願人 東芝ケミカル株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 囚 エポキシ樹脂と ω） ノボラック型フェノール樹脂と 〔式中 Ｒ１は水素原子又はアルキル基、Ｘは−（ＣＨ
２）ｍ−、−Ｑ−、−Ｑ−Ｑ−２Ｒ２は水素原子、塩素
原子又はアルキル基、Ｔは−０−、−ＣＨ２−、−８Ｏ
□−２又は−８−８−１ｍは１〜６の整数を表わす）で
ある２価基を表わす〕で示されるビスマ レイミド化合物と、 （ＵＨ）ｎ 〔式中、Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基
、ｎは１又は２の整数 を表わす〕で示されるアミノフェノー ル、 と全反応させてなる熱硬化性樹脂と ０ 全成形材料に対して２５〜９０重量％の充填剤 とを配合することを特徴とする封止用成形材料。 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）とのモル比（
ａ／ｂ ）が０．３〜４．０の範囲である特許請求の範
囲第１項記載の封止用成形材料。 ６ ビスマレイミド化合物（Ｘ）とアミンフェノール（
ｙ）とを反応させて なる熱硬化性樹脂（Ｃ）の含有量
が、全成形材料に対して００１〜８０重量％である特許
請求の範囲第１又は２項記載の封止用成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10146582A JPS58219221A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 封止用成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10146582A JPS58219221A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 封止用成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219221A true JPS58219221A (ja) | 1983-12-20 |
Family
ID=14301456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10146582A Pending JPS58219221A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 封止用成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219221A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037724A (ja) * | 1989-03-30 | 1991-01-14 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物 |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP10146582A patent/JPS58219221A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037724A (ja) * | 1989-03-30 | 1991-01-14 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物 |
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