JPS63142021A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、低応力で、耐湿性、温寒サイクル性に優れた
電子・電気部品等の封止用樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 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
てぎた。　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右
利なために、広く実用化されている。　封止用樹脂とし
ては熱硬化性樹脂組成物が多く用いられ、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。　その工
ボ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。

　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、耐湿性に浸れ、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
。　この樹脂組成物を使用した成形品（封止品）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ブ
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たけなくなるという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
で、低応力で、耐湿性、温寒サイクル性に優れ、ボンデ
ィングワイヤのオープン、樹脂クラック、ベレットクラ
ックの発生がなく、電子部品として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）不発明名は、上
記の目的を達成しようと鋭意研究を出ねた結果、一定の
構造を有する２官能エポキシ樹脂を配合すれば、低応力
で、耐湿性および渇寒ｌナイクル性に優れた封止用樹脂
組成物が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）次の一般式で示される２官能エポキシ樹脂を表づ
） （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂および（Ｃ）無機質
充填剤 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記（Ｃ
）無機質充填剤を４０〜８５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）２官能エポキシ樹脂としては次の
一般式で示されるものであり、を表す） 具体的には ＼Ｏ／ などが挙げられ、これらは単独もしくは２種以上の混合
系として使用することができる。　また前述した（Ａ）
の２官能エポキシ樹脂に次の一般式で示されるノボラッ
ク系のエポキシ樹脂を混合して用いることもできる。

（但し、式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子又はアル
キル基を、■＜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） 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上ノール
類と、ホルムアルデヒド或いはパラホルムアルデヒドと
を反応させて１ｑ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
ル化ノボラック型ノエノール樹脂、シリコーン変性フェ
ノール樹脂等が挙げられ、ノボラック型フェノール樹脂
である限り特に制限はなく広く使用１−ることができる
。

そしてこれらのノボラック型フェノール樹脂は単独もし
くは２種以上の混合系として用いることができる。　ノ
ボラック型フェノール樹脂の配合割合は、前述した（Ａ
＞の２官能エポキシ樹脂のエポキシＢ４（ａ）と＜８＞
の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
囲内にあることが望ましい。　この当量比が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。　従って上記の範囲に限定するのがよい。

本発明に用いる（Ｃ）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、マイカ、ベンガラ、ガ
ラスＩ！維、炭素繊維等が挙げられ、これらの中でも特
にシリカ粉末およびアルミナが好んで用いられる。　無
機質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して４
０〜８５重量％であることが望ましい。　その割合が４
０１１％未満では耐湿性、耐熱性および成形性に効果な
く、また８５ｆｆｉｆ１１％を超えるとカナバリが人ぎ
くなり成形性が悪く実用に適さない。

木フチ明の封止用樹脂組成物は、２官能エポキシ樹脂、
ノボラック型フェノール樹脂、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
２合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、
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Ｔン、ヘキチブロムベンピン、三酸化
アンヂＥ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、シラン系カンプリング剤、種々の硬化促
進剤等を適宜添加配合することらできる。

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、２官能エポキシ樹脂、ノボラック
型フェノール樹脂、無機質充填剤、その他の原料組成分
を所定の組成比に選んで、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７Ｊ］同化
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Ｊ３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ｆ７ｋ
　２１５）　１４％に、次に示した２官能工ポキシ樹脂
４％、 ノボラック型フェノール樹脂（フェノール当量１０７）
９％、溶融シリカ粉末７１％、軟化促進剤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ｆｉｌ　した（ち、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
ンスフア一γ↑人し硬化させて成形品（封止品〉を１ｑ
だ。　この成形品についで耐耐性、応力、温寒すイクル
簀に関する諸１４性の試験をしだので、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。

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）　１０％に、実施例１で用いた２官能工ポキシ樹脂
８％、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール当ｆｉ
　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、その成形品について実施例１どｊ「１１様にして
耐湿性、応力、温寒サイクル等に関する開時性の試験を
行ったので、その結束を第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（エポキシ化ｆｉｔ
　２１５）　１９％に、ノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当ｆｆｉ　１０７）　　９％、シリカ粉末７
１％、硬化促進剤０．３％、エステル系ワックス０．３
％、Ｊ３よびシラン系カップリング剤０．４％を実施例
１と同様にして成形材料を１ｑた。　この成形材料を用
いて成形品（ｆ、Ｊ正量つとし、成形品について実施例
１と同様にしてその開時性を試験したので、その結果を
第１表に示した。

第１表 ＊１　　：　３０ｘ２５ｘ５ｍｍの成形品の底面に２５
Ｘ２５Ｘ３ｍｍの銅板を埋め込み、−４０℃と一←２０
０℃の恒温槽に各３０分間ｆつ入れ、各サイクル繰り返
した後、樹脂クラックを調査した。

：ｌ：２：成形月利を用いて２木のアルミニウム配線を
有する電気部品を１７０℃で３分間トランスファー成形
し、その後１８０℃で８時間時化させた。こうして得た
１′１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Ｉこ。

：ｌ：３　：　Ｄ　Ｉ　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、１８０
℃で８時間硬化させた後の歪を測定した。

［発明の効果］ 以上の説明および第１表の結果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。　そのため、ボンディングワイヤ
のオープンや樹脂クラック、ベレットクランクの発生が
なく、かつ従来のエポキシ樹脂組成物の利点である電気
特性やその他の特性を保持した組成物であり、電子・電
気部品の１・１止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合、
」−分信頼性の高い製品を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）次の一般式で示される２官能エポキシ樹脂 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒは ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を表す） （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂および （Ｃ）無機質充填剤 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記（Ｃ
   ）無機質充填剤を４０〜８５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。