JPS6254721A - 封止用樹脂組成物 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、耐湿性に優れ、低応力であることを必要とす
る電子部品等の１１止用樹脂組成物に関する。

［弁明の技術向背■とその問題点］ 従来から、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。　この樹脂村山方法は、ガラス、金属、ヒラミ
ック等を用いたハーメチックシール方式に比較して経溜
的に有利なために広く実用化されている。、封１川樹脂
として、熱硬化性樹脂が、その中でもエポキシ樹脂が最
も一般的に用いられている。　このためのエポキシ樹脂
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。　これらの硬化剤
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ＩＩ！？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。

しかしながら、ノボシック型フェノール樹脂を硬化剤と
したエポキシ樹脂は、成形硬化間に収縮して半導体素子
に応力がかかり、信頼性に欠けるという欠点があった。

　こうした樹脂を使用した成形品の湿空すイクルテスト
を行うと、ボンディングワイヤのオーブン、樹脂クラッ
ク、パッシベーションクラック、ペレットクラックなど
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。　このような問題は、最近の半導体素子
の高集積化゛、大型化に伴って更に小型になってきた。

　こうしたことから、前記従来のエポキシ樹脂の利点で
ある特性を保持し、かつ低応力のｔｉｔ市用横用樹脂発
が望まれていた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の欠点・問題点等を解消するため
になされたもので、耐湿性、湿空サイクルに優れ、低応
力で、かつ、従来エポキシの利点である特性を保持して
いる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ｌ！要］ 本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検ムリを重
ねた結果、後述するようにポリビニルニーデル樹脂を配
合することにより、従来の封止用樹脂組成物に比べて優
れた耐湿性、温寒サイクル性を有し、かつ低応力の封止
用樹脂組成物が（【？られることを見いだし本発明に至
ったものである。

叩ら本発明は、 （Δ）エポキシ樹脂 （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂 （Ｃ）一般式（Ｔ）で示されるポリビニルエーテル樹脂 （但し式中、ＲはＣおＨ２□。１、ｍ、ｎは１以上の整
数を表ず） （Ｄ）無機質充填剤 を含み、樹脂組成物に対して、前記（Ｃ）ポリビニルニ
ーデル樹脂を０．１〜１０重量％、前記（Ｄ）無機質充
填剤を２５〜９０川ｍ％含有り゛ることを特徴とする封
止用樹脂組成物であり、特にエポキシ樹脂のエポキシＩ
（ａ）とノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水
ｉ！１！１１（ｂ）とのモル比［（ａ）／（ｂ）］が０
．１〜１０のＶ！囲にある組成物である。

本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂は、その分子中にエ
ポキシ基を少なくとも２ｆＡ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、シクロヘキ号
ンｙｋ容体等の脂環族系、さらに次に一般式で示される
エポキシノボラック系等の樹脂が挙げられる。

（式中、Ｒ１は、水′Ｍ原子、ハロゲン原子又はアル１
−ルＩ（を、Ｒ２は、水素原子又はアルキル基を、ｎは
Ｉｎ２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（１３）ノボラック型フェノール樹脂
としては、フェノール、アルギルフェノール等のフェノ
ール性とボルムアルデヒドあるいはパラホルムアルデヒ
ｉζを反応させて得られるノボシ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ｔ１１等が挙げられる
。　ノボラック型７１ノール樹脂の配合〃１合は、前記
（Ａ）エポキシ樹脂のエポキシ１（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）１が０．１〜１０の範囲であ
ることが望ましい。　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。

本発明に用いる（Ｃ）ポリビニルエーテル樹脂としては
、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルニーデ
ル、ポリビニルイソブチルエーテル樹脂等が挙げられ、
これらは単独又は２種以上混合して使用する。　ポリビ
ニルエーテル樹脂の配合υ１合は、樹脂組成物に対して
０．１〜１０重ω％であることが望ましい。　その配合
割合が０．１重品％未満では、低応力、湿空サイクルに
耐えうる効果がなく、また１０重ω％を超えると吸水性
、成形性が悪くなり実用に適さない。　ポリビニルエー
テル樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂との相溶性
がよく、また樹脂組成物に柔軟性を付与し応力を緩和し
て低応力になると考えられる。

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１〜、マイカ
、ベンガラ、ガラス繊組、炭ｌｉｉ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（ｊｌ
１４充填剤の配合割合は、樹脂組成物の２５〜９０重ω
％配合することが好ましい。　その配合品が２５重部％
未満ではに４湿性、耐熱性、機械的特性および成形性に
効果なく、９０Φ量％を超えるどかさばりが人さくｔｒ
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、エボー１；シ＠ＩＩ：１
、ノボラック型フェノール樹脂、ポリビニルニーデル樹
脂および無機質充填剤を必須成分とＪるが、必要に応じ
て例えば天然ワックス類１合成ワックス類、　ｉｒｊ鎖
脂鎖酸肪酸属ｊ品、酸アミド、エステル類、パラフィン
類などのｍ型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン、
ヘキサブロムベンピン、Ｅ酸化アシヂモンなどの難燃剤
、カーボンブランク。

ベンガラなどの着色剤、シランカップリング剤、秒々の
硬化促進剤等を適宜添加配合Ｊることもできる。

本発明の１４１［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、エポキシ樹脂、ノボラ
ック型フェノール樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、無機
質充填剤、その伯を所定の組成比に選んだ原料組成分を
ミキリー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Ｕ、適当な大きさに粉砕し
て成形材料とすることがでひる。

本発明に係る封止用樹脂組成物からなる成形材料は、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。

［発明の効果〕 本発明の１４止用樹脂組成物は、耐湿性、湿空ＩＪ−イ
クルに優れ、低応力で、かつ成形作業性のよい組成物で
、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。

［発明の実施例］ 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しのではない。

以下実施例および比較例において１％」とあるのは１重
（６％」を危味する。

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（）［ノ
ール当量１０７＞　　９％、ポリビニルエーテル樹脂３
％、および溶融シリカ粉末７０％を常温で混合しさらに
９０〜９５℃で混練して冷１．ＩＩシた後、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
た金型内に１−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、応力等の諸特、性
を試験しその結果を第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ｔＪ　
２１５）　４６％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール当量１０７）　　８％、ポリビニルニーデル樹
脂６％、および溶融シリカわ）未７０％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、応力等の品持性を試験
しその結果を第１表に示した。

比較例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当Ｉ’ｄ
　２１５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当［１０７）　１０％、およびシリカ粉末７
０％から実施例と同様にして成形材料を得た。

この成形林料を用いて成形品とし、成形品の品持性につ
いて実施例と同様に試験しその結果を第１表に示した。

第１表 ＊１　：クラツク数は、３０Ｘ２５Ｘ５１１１１＋１の
成形品の底面に２５ｘ２５ｘｂ込み、−４０℃と＋−２
００’Ｃの恒温槽へ各３０分間づつ入れ１５υイクル繰
り返した後の樹脂クラックを調査した。

：ｌ：２：封止用樹脂組成物（成形材料）を用いて２本
のアルミニウム配線を右する電気部品を１７０℃で３分
間トランスファー成形し、ぞの後１８０℃で８時間硬化
さＶた。こうして得た封止電気部品１００個について、
１２０℃の高圧水蒸気中で耐湿試験を行い、アルミニウ
ム腐食による５０％の断線（不良発生）の起こる時間を
評価した。

：Ｃ３：Ｄ［Ｐ１６ビンリードフレームのアイランド部
に市販のストレインゲージを接着しその（ｌ　１８０℃
で８ｎＭ！■硬化させて歪を測定した。

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、湿空サイクルに優れ、しがち低応力であるこ
とがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂 （Ｃ）一般式（ I ）で示されるポリビニル エーテル樹脂 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ｒは、Ｃ＿ｍＨ＿２＿ｍ＿＋＿１で表され、
   ｍ、ｎは１以上の整数を表す） （Ｄ）無機質充填剤 を含み、樹脂組成物に対して、前記（Ｃ）ポリビニルエ
   ーテル樹脂を０．１〜１０重量％、前記（Ｄ）無機質充
   填剤を２５〜９０重量％含有することを特徴とする封止
   用樹脂組成物。 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０．１〜１０の範囲である特許請求
   の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。