DE4233450C2 - Wärmehärtbare Harzzusammensetzungen und deren Verwendung zum Einkapseln von Halbleitereinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft wärmehärtbare Harzzusammensetzungen mit ver­ bessertem Fluß und einer verbesserten Härtung zu Produkten mit einem niedrigen Ausdehnungskoeffizient, einer hohen Glasübergangstempera­ tur, guter Haftfestigkeit und geringer Feuchtigkeitsabsorption sowie de­ ren Verwendung zum Einkapseln von Halbleitereinrichtungen.

Die Hauptentwicklung der modernen Halbleiterindustrie umfaßt harzein­ gekapselte Dioden, Transistoren, IC, LSI und Super-LSI. Unter den ver­ schiedenen Harzmischungen für die Einkapselung von Halbleitereinrich­ tungen werden Epoxyharzzusammensetzungen am häufigsten verwendet, da diese im allgemeinen hinsichtlich der Formbarkeit. Haftfestigkeit, den elektrischen Eigenschaften, mechanischen Eigenschaften und der Feuch­ tigkeitsbeständigkeit gegenüber den anderen wärmehärtbaren Harzen verbessert sind. Der derzeitige Trend bei diesen Halbleitereinrichtungen geht in Richtung eines zunehmend hohen Grades an Integration und damit einhergehender zunehmender Chipgröße. Andererseits ist es erwünscht, daß die Packungen kleinere und dünnere Außenabmessungen aufweisen, um den Anforderungen an Kompaktheit und leichtes Gewicht für elektro­ nische Ausrüstungen zu genügen. Weiterhin wird zur Befestigung von Halbleiterteilen auf Schaltkreistafeln aus Gründen einer erhöhten Teile­ dichte auf den Tafeln und einer verringerten Tafeldicke nunmehr häufig die Oberflächenmontage von Halbleiterteilen angewandt.

Eine herkömmliche Verfahrensweise für die Oberflächenmontage von Halbleiterteilen besteht darin, die gesamten Halbleitereinrichtungen in ein Lötbad einzutauchen oder diese durch eine heiße Zone eines geschmol­ zenen Lötmetalls zu führen. Die mit diesem Verfahren verbundenen Ther­ moschocks bewirken, daß die Einkapselungsharzschichten Risse bilden oder führen zu einer Trennung an der Grenzfläche zwischen den Leitungs­ rahmen oder Chips und dem Einkapselungsharz. Solche Risse und Tren­ nungen werden ausgeprägter, wenn die Einkapselungsharzschichten für die Halbleitereinrichtung vor den Thermoschocks, welche während der Oberflächenmontage auftreten, Feuchtigkeit absorbiert haben. Da jedoch die Einkaspelungsharzschichten bei den praktischen Herstellungsstufen unvermeidlich Feuchtigkeit absorbieren, erleiden mit Epoxyharz einge­ kapselte Halbleitereinrichtungen nach der Montage manchmal einen Ver­ lust an Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit.

Die US-A-5 001 174 beschreibt eine Epoxyharzmasse für das Versiegeln von Halbleitern, die als wesentliche Komponenten ein glycidylgruppenhal­ tiges Epoxyharz, ein Dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz-Här­ tungsmittel, einen Siliciumdioxid-Füllstoff und einen Härtungsbeschleu­ niger enthält.

Die JP-A-62 201 922 und JP-A-62 096 521 beschreiben Epoxyharzmas­ sen, welche ein Dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz enthalten, als Laminate für Leiterplatten oder zum Versiegeln von Schaltkreisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die oben genannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden und eine neue und verbesserte wärmehärtbare Harzzusammenensetzung vorzusehen, welche verbesser­ tes Fließverhalten und eine verbesserte Härtung zu Produkten mit niedri­ gem Ausdehnungskoeffizient, geringen Spannungen, einer hohen Glas­ übergangstemperatur (Tg), einer guten Haftfestigkeit und geringen Feuch­ tigkeitsabsorption zeigt.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine wärmehärtbare Harzzusam­ mensetzung vorzusehen, die zum Einkapseln einer Halbleitereinrichtung verwendet werden kann, so daß diese vollkommen zuverlässig bzw. be­ triebssicher gegenüber Feuchtigkeit und Thermoschocks während der Oberflächenmontage bleibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 sowie andererseits durch deren Verwendung gemäß Anspruchs 6. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine wärmehärtbare Harzzusam­ mensetzung, umfassend

• (A) ein naphthalinringtragendes Epoxyharz,
• (B) ein dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz der folgenden allgemei­ nen Formel (1): worin R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstof­ fatomen und n eine ganze Zahl von 0 bis 15 bedeuten, und
• (C) einen anorganischen Füllstoff.

Gemäß der Erfindung hat sich gezeigt, daß eine solche wärmehärtbare Harzzusammensetzung ein gutes Fließverhalten zeigt und zu Produkten mit niedrigem Ausdehnungskoeffizient, geringen Spannungen, einer ho­ hen Tg, guten Haftfestigkeit und geringen Feuchtigkeitsabsorption aus­ härtet. Die Zusammensetzung ist über Halbleitereinrichtungen formbar. Die mit gehärteten Produkten der Zusammensetzung eingekapselten Halb­ leitereinrichtungen sind äußerst zuverlässig bzw. betriebssicher.

Insbesondere sind Epoxyharzzusammensetzungen unter Verwendung naphthalinringtragender Epoxyharze und/oder naphthalinringtragender Phenolharze in einer Anzahl von Patentveröffentlichungen beschrieben, beispielsweise in JP-A-21627/1991, 39323/1991, 43412/1991 und 59020/1991. Diese Zusammensetzungen basieren auf naphthalinringtra­ genden Epoxy- oder Phenolharzen und ergeben vorteilhafte Eigenschaften, welche bei früheren Dünnpackungs-Einkapselungsharzen nicht gefunden werden.

Diese bekannten wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen, welche naphthalinringtragende Epoxy- oder Phenolharze umfassen, härten zu Produkten mit einem niedrigen Ausdehnungskoeffizient, geringen Span­ nungen, einer hohen Tg und geringer Feuchtigkeitsabsorption, sind jedoch schlecht hinsichtlich der Adhäsion bzw. Haftfestigkeit.

Die kombinierte Verwendung eines naphthalinringtragenden Epoxyharzes und eines dicyclopentadien-modifizierten Phenolharzes der Formel (1) ist wirksam bei der Verringerung des Prozentgehaltes an Wasseraufnahme und erhöht signifikant die Bindefestigkeit. Aufgrund der geringen Wasser­ aufnahme und der verstärkten Haftfestigkeit, ist die Rißbeständigkeit bei der Eintauchung in Lötmetall nach der Feuchtigkeitsabsorption signifi­ kant verbessert. Im Gegensatz zu bekannten Packungen, welche Risse bil­ deten, wenn sie in ein Lötbad bei 260°C eingetaucht wurden, zeigt sich völ­ lig überraschend, daß Packungen, welche mit der erfindungsgemäßen Zu­ sammensetzung eingekapselt werden, unter den gleichen Bedingungen keine Rißbildung zeigen.

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine wärmehärtbare Harzzusammenset­ zung, umfassend (A) ein naphthalinringtragendes Epoxyharz, (B) ein Phe­ nolharz und (C) einen anorganischen Füllstoff.

Die Komponente (A) ist ein naphthalinringtragendes Epoxyharz. Bevorzugt sind naphthalinringtragende Epoxyharze der allgemeinen Formel (2)

In Formel (2) bedeuten R² ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methyl-, Ethyl- und Butylgruppen; OG eine Glycidylgruppe der Formel

A ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe

k eine ganze Zahl von 0 bis 5,1 eine ganze Zahl von 0 bis 3, m eine ganze Zahl von 0 bis 2 und n gleich 1 oder 2. Wenn n gleich 1 ist, kann die OG-Gruppe an jedem Ring des Naphthalinrings gebunden sein. Wenn n gleich 2 ist, können die zwei OG-Gruppen entweder an einem oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein.

Vorzugsweise enthält das naphthalinringtragende Epoxyharz (A) weniger als 10 Gew.-%, Insbesondere weniger als 7 Gew.-% epoxidierte Produkte von α-Naphthol und α,β-Naphthol im Hinblick auf die Wärme- und Feuch­ tigkeitsbeständigkeit.

Weiterhin sind zweikernige Verbindungen, die aus Phenolen bestehen, wie etwa Diglycldylether und Phenylglycidylether, vorzugsweise auf weniger als 0,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,2 Gew.-% beschränkt.

Wünschenswerterweise besitzt das Epoxyharz (A) einen Erweichungs­ punkt von 50 bis 120°C, insbesondere von 70 bis 110°C und ein Epoxy­ äquivalent von 100 bis 400. Ein Epoxyharz mit einem Erweichungspunkt von unterhalb 50°C besitzt die Nachteile, daß gehärtete Produkte eine zu niedrige Tg aufweisen und daß das Formen der Zusammensetzung häufig von Graten und Lunkern begleitet ist. Bei einem Erweichungspunkt von über 120°C würde die Zusammensetzung für die Formung zu viskos wer­ den.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Zusammensetzung für die Halbleitereinkapselung verwendet wird, sollte das Epoxyharz (A) vor­ zugsweise weniger als 1000 ppm, insbesondere weniger als 500 ppm hydro­ lisierbares Chlor und weniger als 10 ppm an Natrium und Kalium enthal­ ten. Wenn eine Halbleitereinrichtung mit einem Harz, welches mehr als 1000 ppm hydrolisierbares Chlor und mehr als 10 ppm an Natrium und Ka­ lium enthält, eingekapselt wird, würde sie beim Stehenlassen in einer At­ mosphäre mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit während eines langen Zeitraums die Feuchtigkeitsbeständigkeit verlieren.

Veranschaulichende nichtbeschränkende Beispiele des Epoxyharzes mit einem Naphthalinring sind nachstehend angegeben.

In den Formeln bedeuten R ein Wasserstoffatom oder eine einwertige Koh­ lenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, OG eine Gruppe der Formel

a gleich 1 oder 2, b. c, d und e eine ganze Zahl von mindestens 2.

Während ein naphthalinringtragendes Epoxyharz, wie oben definiert, als Epoxyharz eine wesentliche Komponente bei der erfindungsgemäßen wär­ mehärtbaren Harzzusammensetzung darstellt, kann ein beliebiges her­ kömmliches Epoxyharz zusätzlich verwendet werden. Typisch für das zu­ sätzliche Epoxyharz sind Epoxyharze mit mindestens zwei Epoxygruppen im Molekül, beispielsweise Bisphenol-A-Epoxyharze, Phenolnovolak-Epo­ xyharze, Triphenolalkan-Epoxyharze und Polymere hiervon, Epoxyharze vom dicyclopentadien-modifizierten Phenol-Typ, Phenolaralkyl-Epoxyhar­ ze, Glycidylester-Epoxyharze, cycloaliphatische Epoxyharze, heterocycli­ sche Epoxiharze und bromierte Epoxyharze.

Vorzugsweise liegt der Naphthalinringgehalt in dem naphthalinringtragen­ den Epoxyharz im Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 60 Gew.-%.

Die Komponente (B) ist ein dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz, welches als Härtungsmittel für die Komponente (A) oder das Epoxyharz dient. Es besitzt die folgende allgemeine Formel (1):

In der Formel (1) bedeuten R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methy-Ethyl-, Propyl-, Butyl-, He­ xyl- und Cyclohexylgruppen, und n eine ganze Zahl von 0 bis 15.

Veranschaulichende nichtbeschränkende Beispiele des Phenolharzes der Formel (1) sind nachstehend angegeben.

Wünschenswerterweise besitzt das dicyclopentadien-modifizierte Phenol­ harz (B) einen Erweichungspunkt von 60 bis 150°C, insbesondere von 70 bis 130°C und ein Hydroxyläquivalent von 90 bis 250, insbesondere 150 bis 200.

Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Zusammensetzung für die Halbleitereinkapselung verwendet wird, sollte das Phenolharz (B) vor­ zugsweise weniger als 10 ppm an Natrium und Kalium enthalten. Wenn ei­ ne Halbleitereinrichtung mit einem Harz, welches mehr als 10 ppm an Na­ trium und Kalium enthält, eingekapselt und in einer Atmosphäre hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit über einen langen Zeitraum stehen ge­ lassen wird, können die Alkallgehalte eine Verschlechterung der Feuchtig­ keitsbeständigkeit fördern.

Bei der erfindungsgemäßen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung ist das oben definierte dicyclopentadien-modifizierte Phenolharz eine wesent­ liche Komponente, wobei andere Phenolharze in Kombination eingemischt werden können. Beispiele des anderen Phenolharzes, welches hierin ver­ wendet werden kann, umfassen ein Phenolharz mit mindestens zwei phe­ nolischen Hydroxylgruppen im Molekül, wie etwa Novolak-Phenolharze, Resol-Phenolharze. Phenolaralkylharze, Triphenolalkan-Harze und Poly­ mere hiervon sowie naphthalinringtragende Phenolharze. Insbesondere führt die zusätzliche Verwendung eines naphthalinringtragenden Phenol­ harzes zu einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung, welche weniger feuchtigkeitsabsorbierend ist und ein größeres Haftvermögen aufweist. Amin-Härtungsmetall und Säureanhydrid-Härtungsmetall können eben­ falls zusammen eingesetzt werden.

Wenn das dicyclopentadien-modifizierte Phenolharz der Formel (1) in Bei­ mischung mit anderen Phenolharzen verwendet wird, sollte das erstere mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% der gesamten Phenolharzkomponenten ausmachen, um eine ausreichende Haftfestigkeit zu erzielen.

Das Mischungsverhältnis des Epoxyharzes und Phenolharzes hängt vom Äquivalentverhältnis der Epoxy- zu den Hydroxylgruppen ab. Wünschens­ werterweise liegt das Äquivalentverhältnis der Epoxygruppen zu den Hy­ droxylgruppen im Bereich von 0,5 bis 2, insbesondere von 0,8 bis 1,5. Dem­ zufolge werden vorzugsweise etwa 30 bis 100 Teile, insbesondere etwa 40 bis 70 Gewichtsteile des Phenolharzes pro 100 Gewichtsteile des Epoxyhar­ zes verwendet. Auf dieser Basis würden weniger als 30 Teile des Phenolhar­ zes eine weniger zufriedenstellende Festigkeit ergeben, wohingegen bei mehr als 100 Teilen des Phenolharzes ein Teil des Phenolharzes unreagiert bliebe, wodurch ein Verlust der Feuchtigkeitsbeständigkeit resultieren würde.

Bei der Durchführung der Erfindung wird vorzugsweise ein siliconmodifi­ ziertes Copolymer zusätzlich zu dem naphthalinringtragenden Epoxyharz (A) und dem dicyclopentadienmodifizierten Phenolharz (B) zur Verstärkung der Vorteile der Erfindung zugemischt. Die hierin verwendbaren siliconmo­ difizierten Copolymeren umfassen Copolymere, die aus der Additionsreak­ tion von eine Alkenylgruppen enthaltenden Epoxy- und Phenolharzen oder eine Alkenylgruppe enthaltenden naphthalinringtragenden Epoxy- und Phenolharzen mit Organopolysiloxanen, insbesondere deren SiH-Grup­ pen, resultieren.

Nachfolgend werden Beispiele der eine Alkenylgruppe enthaltenden Epoxy- und Phenolharze oder der eine Alkanylgruppe enthaltenden naphthalin­ ringtragenden Epoxy- und Phenolharze angegeben.

In den Formeln sind p und q positive Zahlen im Bereich von: 1 p 10 und 1 q 3.

Diese eine Alkenylgruppe enthaltenden Epoxy- und Phenolharze können beispielsweise durch Epoxidieren von eine Alkenylgruppen enthaltenden Phenolharzen mit Epichlorhydrin oder durch teilweises Umsetzen gut be­ kannter Epoxyharze mit 2-Allylphenol hergestellt werden.

Die mit den vorher genannten Harzen umzusetzenden Organopolysiloxane besitzen beispielsweise folgende Struktur.

Bei der Zusammensetzung wird das siliconmodifizierte Copolymer vorzugs­ weise in Mengen von 0 bis 50 Teilen, insbesondere 1 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des gesamten Epoxyharzes (A) und Phenolharzes (B) eingemischt. Mehr als 50 Gewichtsteile auf dieser Basis des Copolyme­ ren würden eher in nachteiliger Weise die Haftfestigkeit beeinträchtigen und gehärtete Produkte mit einem ausreichend hohen Wasserdiffusions­ koeffizienten, um eine Wasserpermeation zu ermöglichen, ergeben.

Die Komponente (C) ist ein anorganischer Füllstoff, der aus den herkömmli­ cherweise für Epoxyharze verwendeten gewählt werden kann. Der anorga­ nische Füllstoff ist wirksam zur Reduzierung des Ausdehnungskoeffizien­ ten des Einkapselungsharzes zur Verringerung von Spannungen gegenü­ ber den Halbleiterelementen. Quarzglas in gemahlener und sphärischer Form und kristallines Siliciumdioxid werden oft als anorganischer Füll­ stoff verwendet. Aluminiumoxid, Siliciumnitrid und Aluminiumnitrid sind ebenso geeignet. Der Füllstoff sollte vorzugsweise eine mittlere Teilchen­ größe von etwa 5 bis 20 µm besitzen. Es ist empfehlenswert, nur einen ku­ gelförmigen Füllstoff oder eine Mischung aus sphärischen und gemahlenen Formen zu verwenden, um sowohl die Formbarkeit und die geringe Ausdeh­ nung der gehärteten Produkte zu erzielen. Der Füllstoff wird vorzugsweise mit Silan-Kupplungsmitteln vor dem Einmischen oberflächenbehandelt.

Der anorganische Füllstoff wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 200 bis etwa 1000 Teilen, insbesondere etwa 250 bis etwa 800 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Gesamtharzkomponenten in der Zusammen­ setzung verwendet. Auf dieser Basis würden weniger als 200 Teile des Füll­ stoffs zuwenig sein, um seine Zwecke der Reduzierung des Ausdehnungs­ koeffizienten und somit Verringerung der Spannungen gegenüber Halblei­ terelementen, um eine Schädigung der Elemente zu verhindern, zu erzie­ len. Die Einmischung von mehr als 1000 Teilen des Füllstoffs würde der Zu­ sammensetzung für die Formgebung eine zu hohe Viskosität verleihen.

Zusätzlich kann ein Härtungspromotor (D) der erfindungsgemäßen Zusam­ mensetzung zugegeben werden. Typische Härtungspromotoren sind Imida­ zol und dessen Derivate, Phosphinderivate und Cycloamidinderivate. Vor­ zugsweise wird der Härtungspromotor in Mengen von 0,001 bis 5 Teilen, insbesondere 0,1 bis 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Epoxyhar­ zes (A) eingemischt. Weniger als 0,001 Teile des Härtungspromotors sind zuwenig, um die Härtung innerhalb eines kurzen Zeitraums zu vervollstän­ digen, während mehr als 5 Teile des Promotors die Härtungsgeschwindig­ keit zu stark beschleunigen könnte, um eine annehmbare Formgebung zu erzielen.

Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung können verschiedene organische synthetische Kautschuke, thermoplastische Har­ ze, wie etwa Styrol-Butadien-Methylmethacrylat-Copolymere und Styrol- Ethylen-Buten-Styrol-Copolymere, Silicongel, und Siliconkautschuk in feiner Pulverform zugegeben werden, um den gehärteten Produkten aus der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung Flexibilität und Zähigkeit zu ver­ leihen. Der anorganische Füllstoff kann mit einem Siliconkautschuk oder Silicongel vom Zweikomponenten-Typ oberflächenbehandelt worden sein. Unter anderem sind die oben erwähnten siliconmodifizierten Copolymeren und Styrol-Butadien-Methylmethacrylat-Copolymeren zur Verringerung von Spannungen des Epoxyharzes wirksam.

Vorzugsweise wird das als spannungsherabsetzendes Mittel wirkende thermoplastische Harz in einer Menge von etwa 0,5 bis 10 Gew.-%, insbe­ sondere von etwa 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte wärmehärtbare Harzzusammensetzung, eingemischt. Das thermoplastische Harz würde in Mengen von weniger als 0,5 Gew.-% eine unzureichende Thermoschockbe­ ständigkeit und in Mengen von mehr als 10 Gew.-% eine geringe mechani­ sche Festigkeit ergeben.

Falls erwünscht, kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung weiterhin Formtrennmittel, wie etwa Carnaubawachs, höhere Fettsäuren und ein synthetisches Wachs, Silan-Kupplungsmittel. Antimonoxid und Phosphorver­ bindungen enthalten.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann durch Schmelzen und Mahlen der Komponenten in einer Heißwalzenmühle, Schmelzen und Kne­ ten in einem Kneter oder Schmelzen und Mastizieren in einem kontinuier­ lichen Extruder hergestellt werden. Die Reihenfolge der Einmischung der Komponenten ist nicht kritisch.

Die erfindungsgemäßen wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen sind in vorteilhafter Weise zur Einkapselung zahlreicher Typen von Halbleiter­ einrichtungen anwendbar, einschließlich Dual-in-line Packungs(DIP)-, Flachpackungs-, Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC)- und Small Outline (SO)-Typen. Die Zusammensetzungen können durch herkömmliche Ver­ fahren geformt werden, einschließlich dem Preßspritzen, Spritzgießen und Gießverfahren. Am häufigsten werden die Zusammensetzungen bei einer Temperatur von etwa 150 bis etwa 180°C geformt und bei einer Temperatur von etwa 150 bis etwa 185°C während etwa 2 bis etwa 16 Stunden nachge­ härtet.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäßen wär­ mehärtbaren Harzzusammensetzungen ein verbessertes Schmelzverhal­ ten zeigen und zu Produkten mit einem niedrigen Ausdehnungskoeffizient, einer hohen Tg, einer guten Haftfestigkeit und geringen Feuchtigkeitsab­ sorption härten. Mit gehärteten Produkten der Zusammensetzungen einge­ kapselte Halbleitereinrichtungen sind vollkommen zuverlässig bzw. be­ triebssicher.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbei­ spielen näher erläutert, die jedoch nicht beschränkend sind. Alle Teile be­ ziehen sich auf das Gewicht.

Beispiele 1 bis 5 und vergleichsbeispiele 1 bis 3

Es wurden wärmehärtbare Harzzusammensetzungen hergestellt durch gleichförmiges Schmelzmischen der folgenden Komponenten in einer Heiß-Doppelwalzenmühle. Die verwendeten Komponenten waren ein naphtha­ linringtragendes Epoxyharz, ein Phenolharz, bromiertes Epoxyharz, sili­ conmodifiziertes Copolymer, wie nachstehend gezeigt und in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen verwendet, 550 Teile kugelförmiges Siliciumdioxid, 10 Teile Antimontrioxid, 1,5 Teile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 1,5 Teile Wachs E, 1,0 Teile Ruß und 0,8 Teile Triphenylphosphin.

Mit diesen Zusammensetzungen wurden die folgenden Prüfungen (A) bis (E) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

(A) Spiralfluß

Die Messung wurde bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm²) durchgeführt.

(B) Biegefestigkeit und Biegemodul

Es wurden Prüfstäbe von 10 × 100 × 4 mm, welche bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm²) während zwei Minuten geformt und bei 180°C während vier Stunden nachgehärtet wurden, gemäß JIS K6911 geprüft.

(C) Glasübergangstemperatur (Tg) und linearer Ausdehnungskoeffizient

Prüfkörper von 4 × 4 × 15 mm, welche bei 175°C und 6.68 MPa (70 kg/cm²) während zwei Minuten geformt und bei 180°C während vier Stunden nach­ gehärtet wurden, wurden mittels einem Dilatometer durch Erwärmen der Prüfkörper mit einer Geschwindigkeit von 5 °C/min untersucht.

(D) Feuchtigkeitsaufnahme. Rißbeständigkeit beim Löten nach Feuchtigkeitsabsorption und Feuchtigkeitsbeständigkeit

Halbleitereinrichtungen für eine Aluminiumleiter-Korrosionsbewertungs-Feuchtigkeitsprüfung wurden zu flachen Packungen von 2 mm Dicke durch Ausformen der Zusammensetzung um die Einrichtungen herum bei 175°C und 6.86 MPa (70 kg/cm²) während zwei Minuten und Nachhärten bei 180°C während 4 Stunden eingekapselt. Die Packungen wurden in einer heißen, feuchten Atmosphäre bei 85°C und RH 85% während 120 Stunden gehalten, was den Packungen die Aufnahme von Feuchtigkeit erlaubt. Die Feuchtigkeitsaufnahme wurde gemessen. Danach wurden die Packungen 10 Sekunden in ein Lötbad bei 260°C eingetaucht. Dann wurden die Packungen auf Risse untersucht. Angegeben ist die Anzahl der gerissenen Packungen/Gesamtanzahl der geprüften Packungen. Lediglich die intak­ ten Packungen wurden dann in einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre bei 120°C über einen vorbestimmten Zeitraum gehalten und der Prozent­ satz an defekten Packungen wurde berechnet.

(E) Haftvermögen

Zylinder von 15 mm Durchmesser und 5 mm Höhe wurden auf Platten einer 42-Legierung bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm²) während zwei Minuten geformt und bei 180°C während 4 Stunden nachgehärtet. Die Proben wur­ den bei 121°C und 2.1 Atmosphären 16 Stunden stehen gelassen und dann einem Wasserphasen-Rückfluß bei 215°C während 1 Minute unterzogen. Die Bindekraft wurde durch Messen der Zugfestigkeit zwischen dem ge­ formten Zylinder und der 42-Legierungsplatte gemessen.

Die bei diesen Beispielen verwendeten Harze sind nachstehend charakteri­ siert.

In den Formeln sind n und n′ Zahlen, welche gemäß den Epoxy- oder Hydro­ xyäquivalenten festgelegt sind.

Claims (6)

1. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung, umfassend

• (A) ein naphthalinringtragendes Epoxyharz,
• (B) ein dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz der folgenden allgemei­ nen Formel (1): worin R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlen­ stoffatomen und n eine ganze Zahl von 0 bis 15 bedeuten, und
• (C) einen anorganischen Füllstoff.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das naphthalinringtra­ gende Epoxyharz der folgenden allgemeinen Formel entspricht, worin R¹ wie in Anspruch 1 definiert ist, OG eine Glycidylgrup­ pe bedeutet, n gleich 1 oder 2 ist, wobei die R¹- und OG-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein können, A ein Wasserstoffatom oder die Gruppe k eine ganze Zahl von 0 bis 5, 1 eine ganze Zahl von 0 bis 3 und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeuten.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, enthaltend 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes (A) und 30 bis 100 Gewichtsteile des Phenolharzes (B).

4. Zusammensetzung in Anspruch 1, enthaltend etwa 200 bis 1000 Ge­ wichtsteile des Füllstoffs (C) pro 100 Gewichtsteile der Gesamtharz­ komponenten.

5. Zusammensetzung in Anspruch 1, umfassend weiterhin ein silicon­ modifiziertes Copolymer.

6. Verwendung einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 5 zum Einkapseln einer Halbleitereinrichtung.