JPH0222322A

JPH0222322A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0222322A
Application number: JP17184388A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sawai; 沢井　和弘
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-25

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］（産業上の利用分野ン本発明は、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
顆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、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
浸漬すると樹脂封止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ができないという欠点がある。　
また、第三成分を配合し改良する方法も試みられている
が、配合することによる離型性等成形性が悪くなる欠点
があった。　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優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、軟化温度が１間℃以上の接着剤を配合した樹脂
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）軟化温度が１７０℃以上のホットメルト接着剤お
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
）の軟化温度が１７０°Ｃ以上の接着剤を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）］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
用材料として使用されているら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。

（但し、式中Ｒ′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単独もしくは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パ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
）］が０．１〜１０ノ範囲内であることが望ましい、　
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、上記の範囲内に限定
される。

本発明に用いる（Ｃ）軟化温度が１７０℃以上のホット
メルト接着剤としては、飽和ポリエステル系（テレフタ
レート、インフタレートを主成分とするもの）やナイロ
ン系（ナイロン６．６６．６・ｔｏ、１１．１２を主成
分とするもの）のホットメルトタイプポリエチレンテレフタレートにロジン系樹脂等の粘着付
与剤を含有させたものなどがあり、これらは屯独らしく
は２種以上の混合系として用いる。

軟化温度が１７０℃以上のホットメルト接着剤の配合割
合は、全体の樹脂組成物に対して、０．１〜１０ｆ！量
％含有することが好ましい。　その割合か０゜１重量％
未溝では半田耐熱性に効果なく、また１０重量％を超え
ると離・型性が悪く成形性に悪影響を与え、実用に適さ
ず好ましくない。　なお、軟化温度は、ＪＩＳ　　Ｋ６
８４４によって測定される。

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
ス繊維等が挙げられこれらは単独もしくは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％含有すること
が好ましい。　その割合が２５重量％未満では、耐湿性
、半田耐熱性、機械的特性および成形性が悪くなり、ま
た９０重社％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、軟化温度が１７０℃以上のホット
メルト接着剤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、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
、二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かできる。

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、軟化温度が１７０℃以上のボットメルト接
着剤、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、軟化温度が１７０℃以上のポ゛ットメ
ルト接着剤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。　軟化温度か１７０℃以上のホットメ
ルト接着剤は、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。　また成形性に悪影響がなくなる。

（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教例において「％Ｊとあるのは
「重量％」を意味する。

実施例　ｌクレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１２１
５）　１８％にノボラック型フェノール樹脂（フェノー
ル当量１０７）　　８％、ポリエステル系ホットメルト
型接着剤（軟化点１７０℃）２％、硬化促進剤０．３％
、溶融シリカ粉末１１％、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℃で混練冷却した後、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（封止孔）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
ｍ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％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当１１１０７）　　８％、ポリエステル系ホットメ
ルト型接着剤（軟化温度２００℃）　２％、硬化促進剤
０．３％、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製造した。　
また実施例１と同様にして成形孔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表に示しな。　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％、シリカ粉末７１％、トリフェ
ニルホスフィン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）ネ１　ニドランスファー成形によって直径５０１１、厚
さ３１ｍ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ｆｉ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　
１７５℃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、１１５℃で２分間！・ランス
ファー成形して５ｘ　１０ｘ　　１．５１ｎのフラット
バラゲージ型成形品をつくり、その後１７５℃で８時間
後硬化を行った。　この成形品を予め４０°Ｃ１９０％
ＲＨ，１００時間の吸湿処理をした後、２５０°Ｃの半
田浴に１０秒間浸漬した。　その後１２７°Ｃ，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
封止用樹脂組成物は、配合したホットメルト接着剤によ
って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、また離型性や成形性にも悪影響がなく
、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
間に渡って信頼性を保証することができる。　また、２
５０℃の半田浴浸漬にもかかわらず優れた半田耐熱性を
示した。

特許出願人　東芝ケミカル株式会社

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）軟化温度が１７０℃以上のホットメルト接着剤お
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
）の軟化温度が１７０℃以上のホットメルト接着剤を０
．１〜１０重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を２
５〜９０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。