JPH02110127A

JPH02110127A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH02110127A
Application number: JP26345688A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Matsuzawa; 主松沢
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1988-10-19
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1990-04-23

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、耐湿性、温寒サイクルに優れた、低応力で金
型汚れを改善した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
利なために広く実用化されている。　封止用樹脂として
熱硬化性樹脂が使用され、そ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。　これら硬化剤の中でもノボ
ラック型フェノール樹脂を使用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、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。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤と
したエポキシ樹脂は、成形硬化時に収縮して半導体素子
に応力がかかり、素子の信頼性が劣るという欠点がある
。　こうした樹脂を使用した成形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プン、樹脂クラッ
ク、ベレットクラックが発生し、電子部品としての機能
が果せなくなるという欠点があった。　また、低応力化
成分を配合することによって一般にパリの発生が大きく
なり、金型汚れ等が発生する欠点がある。

こうしたことからこれらの欠点を改善し、かつ従来のエ
ポキシ樹脂の利点を保持した封止用樹脂の開発が望まれ
ている。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、耐湿性、温寒サイクル、パリの発生を抑制し成形性に
優れた、低応力で金型汚れを改善した封止用樹脂組成物
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、グリシジルメタクリレート・ブタジエン・スチ
レン３成分の共重合樹脂（以下ＧＭＢＳ樹脂という）を
配合することによって、耐湿性、温寒サイクル、成形性
に優れた低応力で金型汚れを改善し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）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）ＧＭＢＳｖ！！脂、（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ＧＭＢＳｆ！！脂を０．１〜３０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、分子量などに特に制限はなく、−敗に封止用材
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
誘導体の脂環族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
用いられる。

本発明に使用する（Ｂ）ノボラ・ｙり型フェノール樹脂
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、例えばエポキシ化らしくはブチル化ノボラッ
ク型フェノール樹脂が挙げられ、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、（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
囲内にあることが好ましい、　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、　
従って上記範囲内に限定される。

本発明に用いる（Ｃ）ＧＭＢＳ樹脂は、グリシジルメタ
クリレート、ブタジェン及びスチレンの３成分を共重合
させた樹脂をいい、そのブタジエン組成比率が最高で７
０重量％、グリシジルメタクリレート組成比率が最低で
１５重量％であることが好ましく、この範囲外の組成比
率では製品の外観が損われ好ましくない、　　ＣＭＢＳ
樹脂の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して０．１〜
３０重量％とする。　その割合が０．１重量％未満では
、低応力、湿害サイクルに耐えうる効果はなく、また３
０重量％を超えると低応力、成形性が悪く実用に適さな
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、特にシリカ粉末および
アルミナが好ましい、　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％含有させる。

　その割合が２５重量％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、ＧＭＢＳｖＡ脂、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、またメタクリレート・ブタジェン・スチレン（ＭＢ
Ｓ）樹脂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
合の一般的な方法としては、エポキシ樹脂、ノボラック
型フェノール樹脂、ＧＭＢＳＩ脂、無機質充填剤、その
他を所定の組成比に選択した原料組成をミキサー等によ
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
。

本発明の封止用樹脂組成物からなる成形材料は、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）グリシジル基をもつＧＭＢＳ樹脂を配合することによっ
て、樹脂組成物に柔軟性を付与し、応力を緩和して低応
力となり、しかも従来のエポキシ樹脂の利点である特性
を保持した封止用樹脂組成物にすることができる。

（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％、ＧＭＢＳ樹脂３％くブタジ
ェン６５％、グリシジルメタクリレート２５％、残量ス
チレン）および溶融シリカ粉末７０％を常温で混合し、
さらに９０〜９５℃で混練冷却した後、粉砕して成形材
料とした。　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、応力等の
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％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当量１０７）　　９％、ＧＭＢＳ樹脂〈ブタジェン
６５％、グリシジルメタクリレート１５％、残量スチレ
ン）３％および溶融シリカ粉末７０％を実施例１と同様
に混合混練粉砕して成形材料をつくった。　次いで同様
にして成形品を得、これについて実施例１と同様にして
耐湿性、応力等の緒特性を試験したのでその結果を第１
表に示した。

本発明の効果が確認された。

比較例クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エボキシ当量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％およびシリカ粉末７０％を、
実施例１と同様にして成形材料をつくった。

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と同様に試験し結果を得たので第１表に示
した。

第１表（単位）＊１　：クラック数は、３０ｘ　２５ｘ　５１ｎの成形
品の底面に２５×２５Ｘ３１１１１の銅板を埋め込み、
−４０℃と±２００℃の恒温槽へ各３０分間づつ入れ、
１５サイクルくり返した後樹脂クラックを調査した。

＊２：成形材料を用いて２本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時間硬化させた。　こうして得な封
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た。

ネ３：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、その後成形品を１８
０℃で８時間硬化させて歪量を測定した。

＊４：ＤＩＰ４２ピンの金型を用いて　１シヨツトを１
７０℃で３分間のトランスファー成形することを条件と
して１０００シヨツトの成形を行い、金型の汚れを評価
した４［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
封止用樹脂組成物は、耐湿性、湿害サイクルに優れ、低
応力でありながらパリの発生が抑制され、金型汚れを改
善し、かつ従来のエポキシ樹脂の特性を保持したもので
ある。

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）グリシジルメタクリレート・ブタジエン・スチレ
ン共重合樹脂および（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）
の共重合樹脂を０．１〜３０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。