JPS63142023A - 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、低応力で耐クラツク性に優れた電子・電気部
品の封止等に用（Ｘる１４止用樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等の電子部
品を熱硬化性樹脂を用もＸで１４止する方法が行われて
きた。　この樹脂封止【工、ガラス、金属、セラミック
を用いたノ入−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イヒされている。　封止用樹脂とし
て使用される熱硬イヒ性樹脂の中でもエポキシ樹脂が最
も一般的にｒｕ　（／Ｘられている。　エポキシ樹脂に
は、酸無水１勿、芳香族アミン、ノボラック型フェノー
ル樹１指等の硬１ヒＩｌｌが用いられている。　これら
の硬イヒ稈ｌの中でもノボラック型フェノール樹脂を硬
化４とした工ｉトキシ樹脂は、他の硬化剤を使用したし
のに比べて、成形性、耐湿性に優れ、毒性がなく、カ一
つ安価であるため半導体封止材料として広＜　ｌ１Ｊｕ
）られて０る。

しかし、近年、半導体集積回路の分野において、素子の
高集積化、ベレットの大形化が進み、これまでのノボラ
ック型フェノール樹脂を硬化剤としたエポキシ樹脂では
、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った。　こうした樹脂を使用
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・電気部品としての機能が果
せなくなるという欠点があった。

（弁明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、低応力で耐クラツク性に優れた、半導体素子等に応力
がかからず、ワイヤオーブンやクランク発生のない信頼
性の高い封止用樹脂組成物を提しようとするものである
。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用〉本発明者は、上
記の目的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、スピロ
アセタール環を有するグアナミン樹脂を尋人することに
より、成形収縮率が小さく、低応力で耐クラツク性に優
れた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。　即ら、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）スピロアセタール環を有するグアナミン樹脂およ
び （Ｄ＞無機質充填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）のスピ
ロアセタール環を有するグアナミン樹脂を０．１〜１０
単徂％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を２５〜９帽１
％含有することを特徴とする封止用樹脂組成物である。

　そして、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酸阜（ｂ　）との
当量比Ｃ（ａ）／（ｂ）１が０．１〜１０の範囲内にあ
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か
ぎり、分子構造、分子量など特に制限はなく、一般に封
止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７１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、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基
を、Ｒ２は水素原子又はアルキル基を、ｎは　１以上の
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、ホルムアルデヒドあるいはパラｉＩＮ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。

　そしてこれらは単独又は２種以上混合して使用する。

　ノボラック型フェノール樹脂の配合割合は、前記（Ａ
＞のエポキシ樹脂のエポキシＷ（ａ＞と（Ｂ）のノボラ
ック型フェノール樹脂のフェノール性水１ｌｉ１ｉ、ｚ
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、耐洞性、成形作業性Ｊ３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、上記の範囲内に限定される。

本発明に用いる（Ｃ）グアナミン樹脂としては、次に示
すようなスピロアセタール環を有するものであれば分子
団、分子構造等に特に制限されるものではない。

スピロアセタール環を有するグアナミン樹脂を配合する
ことは、樹脂組成物に柔軟性を付与し、応力を緩和させ
て低応力を与える。　このグアナミン樹脂の配合割合は
、樹脂組成物に対して０．１〜１０Φ量％含有さけるこ
とが好ましい。　その割合が０．１型温％未満の場合は
低応力、連写サイクルに効果がなく、また１０重椿％を
超えると増結効果が著しくなり実用に適さず好ましく−
ない。

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、マイカ、ベンガラ、ガ
ラス繊維、炭素繊維等が挙げられ、これらの中でもシリ
カ粉末やアルミナが好ましく用いられる。　無機質充填
剤の配合割合は、樹脂組成物に対して２５〜９０重階％
含有することが望ましい。　その割合が２５重廼％未満
では耐湿性、耐熱性、機械的特性および成形性に効果な
く、また９０ｆｊｆｉａ％を超えるとカサバリが大きく
な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、エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型フェノール樹脂、スピロアセタール環を有するグア
ナミン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、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［１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
することもできる。

本弁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、エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、グアナミン樹脂、無機質充填剤、その他を
所定の組成比に選択した原料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、次いで冷却
固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とすること
ができる。　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よって限定されるものではない。　
以下の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〈エポキシ化ｍ　２
１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール化ｆｆｉ　１０７）　　９％、３．９−ビス（２
−（３゜５−ジアミノ−２，４，６−ｔ−リアザフェニ
ル）エチル］〜２．４，８．１０−テトラオキサスピＬ
Ｊ　［５，５コランデセン３％、ＷＪ融シリカ粉末６９
％、硬化促進剤０．３％、エステル系ワックス０．３％
およびシランカップリング剤０．４％を常温で混合し、
更に９０〜９５℃で混練して冷却した後、粉砕して成形
材料を得た。

１）られた成形材料を１７０℃に加熱した金型内にトラ
ンスファー注入し硬化させて成形品（封止品）を’ＨＪ
た。　この成形品について耐湿性、応力等に関連する諸
性性を試験し、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（エポキシ化ｆｉ　
２１５）　１７％、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール当市１０７ン　８％、３．９−ビス［２−（３゜
５−ジアミノ−２，４，６−トリアザフエニル）■チル
１−２．４，８．１０−テトラオキサスピロ［５，５３
ウンデレン５％、シリカ粉末６９％、硬化促進剤０．３
％、ニスデル系ワックス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。　また同様にして成形品を１！？
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
、応力等に関連する緒特性を試験したのでその結果を第
１表に示した。　本発明の顕著な効果が認められた。

比較例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１２１
５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当ｍ　１０７）　１０％、シリカ粉末６９％、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、混線、粉砕して成形材料を得た。

この成形材料を用いて成形品とし、成形品の緒特性につ
いて実施例１と同様に試験したのでその結果を第１表に
示した。

第１表 み、−４０℃と２００℃の恒温槽に各（９）分間ずつ入
れ、１５サイクル繰り返した優の樹脂のクラックを調査
した。

：ｌ：２　：　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表からも明らかなように、本発明
の封止用樹脂組成物は、低応力で耐クラツク性に優れて
いるため、ボンディングワイヤのオープンや樹脂クラッ
ク、ペレットクラックの発生がなく、かつ硬化時の収縮
による応力が低い。

従ってこの樹脂組成物を使用することによって信頼性の
高い、電子・電気部品を得ることができる。

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）スピロアセタール環を有するグアナ ミン樹脂および （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記 （Ｃ）のスピロアセタール環を有するグアナミン樹脂を
   ０．１〜１０重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を
   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）との当量比［
   （ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内にある特許請
   求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。