JPH01144438A

JPH01144438A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01144438A
Application number: JP30243587A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sawai; 沢井　和弘
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、耐湿性、半田耐熱性、成形性に優れた、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）近年、半導体、集積回路の分野における高集積化、高信
頼性化の技術開発と同時に、半導体装置の実装工程の自
動化が推進されている。　例えば、フラットパッケージ
型の半導体装置を回路基板に取り付ける場合、従来はリ
ードビン毎に半田付けを行っていたが、最近は半導体装
置全体を２５０℃に加熱した半田浴に浸漬して、−度に
半田付けを行う方法が採用されている。

従来のエポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂およ
び無機質充填剤からなる樹脂組成物で封止した半導体装
置では、装置全体の半田浴浸漬を行うと耐湿性が低下す
るという欠点がある。　特に吸湿した半導体装置を半田
浴に浸漬すると、封止樹脂と半導体チップおよびフレー
ムとの間に剥がれが生じ、著しい耐湿劣化をおこし、電
極の腐蝕による断線や水分によるリーク電流を生じ、長
期間の信頼性を保証することかできないという欠点があ
る。　このため、耐湿性の影響が少なく、半導体装置全
体の半田浴浸漬をしても耐湿劣化の少ない成形性のよい
封止用樹脂の開発が強く要望されていた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記の欠点を解消し、要望に応えるためにな
されたもので、吸湿の影響が少なく、特に半田浴浸漬後
の耐湿性および半田耐熱性に潰れた成形性のよい封止用
樹脂組成物を提供しようとするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）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、フッ素置換アルキルアルコキシシラン化合物を
配合した樹脂組成物によって、半田浴浸漬後の耐湿性お
よび半田耐熱性が向上し、かつ成形性がよくなることを
見いだし、本発明を完成したものである。　すなわち、
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）フッ素置換アルキルアルコキシシラン化合物およ
び（Ｄ）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
）のフッ素置換アルキルアルコキシシラン化合物を０．
１〜５重量％、また前記＜Ｄ）の無機質充填剤を２５〜
９０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。　そして、エポキシ基（ａ＞とフェノ
ール性水酸基（ｂ）との当量比［（ａ）／（ｂ）コが０
．１〜１０ノ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限
り、分子構造、分子量など特に制限はなく、一般に封止
用材料として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の樹脂が挙げられる。

（ｔＥ！　Ｌ、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以上の整数をそれぞれ表す）これらのエポキシ樹脂は畦独もしくは２種以上混合して
用いる。

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バラホルムアルデヒドとを
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、これらの
樹脂は単独もしくは２種以上混合して用いる。　ノボラ
ック型フェノール樹脂の配合割合は、前述したエポキシ
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）コが０．１〜１０ノ範囲内テアルことが望ましい
、　当量比が０．１未溝もしくは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、上記の範囲内に
限定するのがよい。

本発明に用いる（Ｃ）フッ素ｉｔ換アルキルアルコキシ
シラン化合物としては、例えばＣＦ、ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ　　（ＱＣ２Ｈう）３、ＣＨＦ
２ＣＨ２ＣＨ２５ｔ　　（ＯＣＨ，＞３、ＣＨＦ２０Ｆ
２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＱＣ２Ｈ５）３等が挙げられ、こ
れらは単独もしくは２種以上の混合系として用いる。　
フッ素′ｌｉｔ換アルキルアルコキシシラン化合物の配
合割合は、全体の樹脂組成物に対して、０．１〜５重量
％である。　その割合が０，１重量％未満では半田耐熱
性に効果なく、まな５重量％を超えると樹脂粘度の低下
等、成形性に悪影響を与え、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、二酸化アンチモン、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
ラス繊維等が挙げられ、これらは憤独もしくは２種以上
混合して使用する。

これらの中でも特にシリカ粉末やアルミナ粉末が好まし
く、よく使用される。　無機質充填剤の配合割合は、全
体の樹脂組成物に対して２５〜９０重量％である。　そ
の割合が２５重量％未満では、耐湿性、半田１熱性、機
械的特性および成形性が悪くなり、また９０重量％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、フッ素置換アルキルアルコキシシ
ラン化合物および無機質充填剤を必須成分とするが、本
発明の目的を損なわないかぎり、必要に応じて天然ワッ
クス類１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、ブロム化トルエン、ヘキサブロムベンゼン
。

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ができる。

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、エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、フッ素置換アルキルアルコキシシラン化合
物、無機質充填剤、その他の原料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、次いで冷却固化させ、適当な大きさに
粉砕して成形材料とする。　こうして製造した成形材料
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。

（作用）本発明において、フッ素置換アルキルアルコキシシラン
化合物を用いたことによって目的とする特性が得られる
ものである。　フッ素置換アルキルアルコキシシラン化
合物は、封止用樹脂組成物と半導体チップとの密着性、
また封止用樹脂組成物とリードフレームとの密着性を向
上させ、半田浴に浸漬しても耐湿性の劣化を少なくする
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
明はこれら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（エポキシ当ｉ　２
１５）　１９％に、ノボラック型フェノールＩｆＡ脂（
フェノール当量１０７）　　９％、ＣＦ　　３　　ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ　　　　（ＱＣ２Ｈ５
）　　　、　　　０．３　　　％　、溶融シリカ粉末７
１％、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％を配合し、常温で混合し更に９０〜
９５℃で混線冷却した後、粉砕して成形材料を製造した
。　この成形材料を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）をつくった
、　この成形品について耐湿性等の特性を試験したので
、その結果を第１表に示した。　特に耐湿性において本
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）　１９％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当量１０７）　　９％、次に示すフッ素置換アルキ
ルアルコキシシラン化合物０．３％、実施例２は、ＣＨＦ２　　　ＣＨ２ＣＨ２８１（ＯＣＨｘ　　　）　
　　ｓ　　　、実施例３は、ＣＨＦ２　　　ＣＨ２ＣＨ２Ｓｆ　　　　（ＱＣ２Ｈ５
）　　　！　　　、シリカ粉末７１％、エステル系ワッ
クス０．３％およびシラン系カブ、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製
造した。

また実施例１と同様にして成形品をつくり耐湿性等の特
性試験を行ったので、その結果を第１表に示した。　耐
湿性において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ｉ　２
１５）　１９％にノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当Ｊ１１０７）　　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と同様にして
成形材料を製造した。　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と同様にして試験
を行い、その結果を第１表に示した。

第１表（単位）＊１　ニドランスファー成形によって直径５０ｍ１、厚
さ３１１１１の成形品をつくり、これを１２７℃。

２気圧の飽和水蒸気中に２４時間放置し、増加した重量
によって求めた。

ネ２：吸水率の試験と同じ成形品をつくり、これを１７
５℃で８時間の後硬化を行い、適当な大きさのテストピ
ースとし、熱機器分析装置を用いて測定した。

＊３：成形材料を用いて２本以上のアルミニウム配線を
有するシリコン製チップ（テスト用素子）を通常の４２
７０イフレームに接着し、１７５℃で２分間トランスフ
ァー成形して５ｘ　１０ｘ　１．５　ｎＩｌのフラット
パッケージ型成形品をつくり、その後１７５℃で８時間
の後硬化を行った。　この成形品を予め４０℃、９０％
ＲＨ，１００時間の吸湿処理をした後、２５０℃の半田
浴に１０秒間浸漬した。　その後１２７℃、２．５気圧
の飽和水蒸気中でＰＣＴを行い、アルミニウムの腐食に
よる断線を不良として評価した。

［発明の効果］以上の説明および第１表から明らかなように、本発明の
対土用樹脂組成物は、半導体チップやリードフレームに
対する密着性が良いために、吸湿の影響が少なく、半田
浴に浸漬した後でも耐湿性に優れ、その結果電極の腐食
による断線や水分に゛よるリーク電流の発生などを著し
く低減することができ、しかも長時間にわたって１顆性
を保証することができる。　また、２５０℃の半田浴浸
漬にもかかわらず潰れた半田耐熱性を示した。

Claims

【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）フッ素置換アルキルアルコキシシラン化合物および（Ｄ）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
）のフッ素置換アルキルアルコキシシラン化合物を０．
１〜５重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を２５〜
９０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。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。