JPH01144441A

JPH01144441A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01144441A
Application number: JP30243887A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sawai; 沢井　和弘; Atsushi Tanaka; 淳田中
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
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH0739471B2

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
品等の封止に用いる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、集積回路等の電
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有利
であるため、広く実用化されている。　封止用樹脂とし
て使用される熱硬化性樹脂の中でもエポキシ樹脂が最も
一般的に用いられている。　エポキシ樹脂の硬化剤には
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脂は、
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、がっ安価であるため、半導体封止材
料として好ましく用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）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んでおり、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る。　すなわち、こうしな樹
脂を使用した成形品（封止品）の温容サイクルテストを
行うと、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。

本発明は、これら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ちので、半導体素子
等に応力がかからず、ワイヤオープンやクラック発生の
ない信頼性の高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）本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、シリル化ブタジエンゴムを導入することによ
り、成形硬化時の収縮が小さく、低応力で耐クラツク性
に潰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）次の一般式で示されるシリル化ブタジエンゴムお
よび（但し、Ｒはアルキル基を、１はゴム重合度を、ｎは１
〜３の整数を表す）（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
）のシリル化ブタジエンゴムを０．１〜５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である。　そして、
エポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボラック型フェノ
ール樹脂のフエ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
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
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。

（但し、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、単独もし
くは２種以上混合して使用する。

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ホルムアルデヒド
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
てこれらの樹脂は単独もしくは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）
エポキシ樹脂のエポキシ基＜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未満又は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Ｗ！囲内に限定される。

本発明に用いる（Ｃ）シリル化ブタジエンゴムとしては
、次の一般式（但し、Ｒはアルキル基を、ｌはゴム重合度を、ｎは１
〜３の整数を表す）を有するものであればよく、特に分子量等に制限される
ものではない、　具体的な化合物としては、例えば、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。　シリル化ブタジエンゴムの配合割合は、全体の
樹脂組成物に対して、０．１〜５重量％含有することが
好ましい、　その割合が０．１重量％未溝の場合は、低
応力、温容サイクルに効果なく、また、５重量％を超え
ると吸湿性が高くなり、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、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、炭素繊維等が挙げられ、これらは単独又は２
種以上混合して使用する。　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
、全体の樹脂組成物に対して２５〜９０ｆ！量％含有す
ることが望ましい、　その割合が２５重量％未溝では、
耐湿性、耐熱性、機械的特性および成形性に効果なく、
また９０重量％を超えるとカサバリが大きくなり成形性
が悪くて実用に適さない。

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、シリル化ブタジエンゴムおよび無
機質充填剤を必須成分とするが、本発明の目的を損なわ
ない限り、必要に応じて、例えば天然ワックス類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
ロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモ
ン等の難燃剤、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
合の一般的方法は、エポキシ樹脂、ノボラック型フェノ
ール樹脂、シリル化ブタジエンゴム、無機質充填剤その
他、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。

こうして得られた成形材料は電子部品あるいは電気部品
の封止、被覆、絶縁等に適用することができる。

（作用）本発明の封止用樹脂組成物において、シリル化ブタジエ
ンゴムを配合することによって、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ｒ％Ｊとはｒｌ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（エポキシ当量２１
５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当量１０７）　　９％、次の式で示されるシリル化
ブタジエンゴム３％、溶融シリカ粉末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、粉砕して成形材料とした。　この成形材料を１
７０℃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、応力等に関連する緒特性を試験し、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（エポキシ当量２１
５）　１８％、ノボラック型フェノール樹脂（フェノー
ル当量１０７）　　９％、次の式で示されるシリル化ブ
タジエンゴム３％、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、混練、粉砕して成形材料とし
た。　また同様にして成形品を得て、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、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（エポキシ当量２１
５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当量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、
混練、粉砕して成形材料とした。

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と同様に試験したので、その結果を第１表
に示した。

第１表（単位）＊１　：クラック数は、３０ｘ　２５ｘ　５ｎ＋ｎの成
形品の底面に２５　ｘ　２５　ｘ　３ｍｎの銅板を埋め
込み、−４０℃と＋２００℃の恒温槽に各３０分間ずつ
入れ、１５サイクル繰り返した後の樹脂クラックを調査
した。

＊２：ＤＩＰ１６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、こりリードフレーム
を埋め込んだ成形品を１８０℃で、８時間硬化さぜな後
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
いるなめ、ボンディングワイヤーのオープンや樹脂クラ
ック、ベ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

【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）次の一般式で示されるシリル化ブタジエンゴムおよび ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒはアルキル基を、ｍはゴム重合度を、ｎは１〜３の整数を表す）（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）
のシリル化ブタジエンゴムを０．１〜５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。