JPH02245055A

JPH02245055A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH02245055A
Application number: JP6344389A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ogawa; 修小川; Norihiko Okubo; 大窪　徳彦; Shinji Hayashi; 愼治林; Kazuhiko Inoue; 和彦井上
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-09-28

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】［産業上の利用分野コ本発明は、半導体装置等の封止用樹脂組成物に係り、ざ
らに詳しくはレーザーマーク性に優れ、かつ、耐湿性や
耐熱性に優れた封止用樹脂組成物に関する。

［従来の技術］従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等の電子部
品においては、熱硬化性樹脂を用いて封止する方法が行
なわれてきた。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
的に有利なため広く実用化されている。そして、この目
的で使用される封止用樹脂組成物としては、信頼性及び
価格の点から、熱硬化性樹脂組成物の中でもエポキシ樹
脂組成物が最も一般的に用いられている。また、このエ
ポキシ樹脂組成物には、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るが、こ
れらの中でノボラック型フェノール樹脂を硬化剤とした
エポキシ樹脂組成物は、他の硬化剤を使用したものに比
べて、成形性、耐湿性に優れているほか、毒性がなく、
しかも、安価であるため、半導体封止材として広く用い
られている。

ところで、現在では、樹脂封止した半導体製品（ダイオ
ード、トランジスタ、集積回路）の表面に製品名や製造
者名をマークするのに、一般に熱硬化性インキやＵＶ硬
化性インキで捺印する方法が採用されている。しかしな
がら、これらのインキによるマークは、有機溶剤で比較
的容易に消えたり、また、マーキング工程で手間がかか
るという欠点がある。

これらの欠点を補い、マーキング工程の効率化を図るた
め、最近ＹＡＧレーザー等のレーザーを用いたレーザー
マークが行なわれるようになった。

しかし、従来検討されてきたアゾ系金属染料を添加する
方法（特開昭６０−４７０６５　＞では、レーザーマー
ク性は向上するものの、その信頼性が悪くなるという欠
点があった。

［発明が解決しようとする課題］そこで、本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果、比表面積の大きなカーボンブラックを
含有する樹脂組成物が優れたレーザーマーク性を有し、
しかも、その他の特性も良好である封止用樹脂組成物を
調製するのに好適であることを見い出し、本発明に到達
したものである。

従って、本発明の目的は、上記の欠点を解消するために
なされたもので、レーザーマーク性に優れ、かつ、耐湿
性や耐熱性に優れた封止用樹脂組成物を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］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：比表面積１８０ｒｄ／ｇ以上
のカーボンブラック、及び、Ｄ：無機質充填剤を必須成
分とし、カーボンブラックを０．０１〜５重間％及び無
機質充填剤を２５〜９０重量％含有する封止用樹脂組成
物である。

本発明で使用するエポキシ樹脂（Ａ＞は、その分子中に
エポキシ基を少なくとも２個以上有する化合物であり、
分子構造、分子量等については特に制限はなく、一般に
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Ａ型エポキシ樹脂、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等の種々のエポキシ樹脂を挙げるこ
とができ、これらはその１種のみを単独で使用できるほ
か、２種以上を組合わせて使用することもできる。

また、本発明で使用するノボラック型フェノール樹脂（
Ｂ）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
デヒドとを反応させて得られるノボラック型フェノール
樹脂や、これらの変性樹脂、例えばエポキシ化若しくは
ブチル化ノボラック型フェノール樹脂等が挙げられる。

このノボラック型フェノール樹脂の配合割合は、上記エ
ポキシ樹脂（Ａ＞のエポキシ基（ａ）とこのノボラック
型フェノール樹脂（Ｂ）のフェノール性水酸基（ｂ）と
のモル比［ａ／ｂ］が０．１〜１０の範囲内となる量が
好ましい。このモル比［ａ／ｂ］が０．１未満であった
りあるいは１０を超えると、耐湿性、成形性、電気特性
が悪くなり、いずれの場合も好ましくない。

さらに、本発明で使用するカーボンブラック（Ｃ）は、
レーザーマーキング性を向上させるという観点から、そ
の比表面積が’１８０ｍ／ｇ以上、好ましくは２００ｍ
２／ｇ以上、より好ましくは５００尻／ｇ以上、ざらに
好ましくは６００ｍ２／ｇ以上であるものがよい。そし
て、このカーボンブラック（Ｃ）については、その製造
原料、製造方法等に特に制限はないが、塩素や臭素ある
いはナトリウム等のイオン不純分の少ないものが望まし
い。

このカーボンブラックの配合量は、０．０１〜５重量％
、好ましくは０．１〜１重量％であり、この配合量が０
．０１重間％より少ないとレーザーマーク性の向上に効
果がなく、５重量％を超えるとカーボンブラックの導電
性により樹脂の絶縁性が保てなくなって実用に適さない
。

さらに、本発明で使用する無機質充填剤（Ｄ）としては
、シリカ粉末、アルミナ、三酸化アンチモン、タルり、
炭酸力！レシウム、チタンホワイト、クレー、アスベス
ト、マイカ、ベンガラ、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げ
られ、特にシリカ粉末及びアルミナが好ましい。

この無機質充填剤（Ｄ＞の配合割合は、２５〜９０重量
％、好ましくは５０〜８０重量％であり、２５％重置％
より少ないと耐湿性、耐熱性及び成形性に効果がなく、
９０重量％を超えると嵩張りが大きくなり、成形性が悪
くなって実用に適さない。

本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）、ノ
ボラック型フェノール樹脂（Ｂ）、比表面積１８０ｍ／
ｇ以上のカーボンブラック（Ｃ）及び無機充填剤（Ｄ＞
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、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類若
しくはパラフィン類等の離型剤や、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
モン等の難燃剤や、トリフェニルホスフィン等のホスフ
ィン類、アミン類、イミダゾール類等の触媒や、シラン
カップリング剤類等を適宜添加し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調製する場
合の一般的な方法としては、例えば、エポキシ樹脂、ノ
ボラック型フェノール樹脂、カーボンブラック、無機充
填剤及びその他必要に応じて添加される添加剤をミキサ
ー等により十分に均一に混合し、さらに熱ロールや二軸
押出機あるいはコニーダー等により混練を行ない、次い
で冷却し固化させて適当な大きさに粉砕する方法で行う
ことができる。

［実施例］以下、実施例及び比較例に基いて、本発明を具体的に説
明する。

なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく
、また、以下の実施例及び比較例において１％」とある
のは樹脂組成物に対する「重量％」を意味する。

実施例１オルトクレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１２０５＞・・・１４．３％臭素
化エポキシ樹脂（エポキシ当量２７５）　　　　　　　　　　・・・・・・３．６％
ノボラック型フェノール樹脂（水酸基当量１１０〉　　　　　　　　・・・・・・８．７
％カーボンブラック（比表面積８００ｒｔｔ／ｇ＞　　　　　　　　　　　・−−−−−０
，４％溶融シリカ粉末（平均粒径１７庫＞７１．３％三
酸化アンチモン　　　　　　　・・・・・・１．０％２
−メチルイミダゾール　　　　　・・・・・・０．２％
カルナバワックス　　　　　　　・・・・・・０．５％
以上の原料を常温で混合し、ロールを使用して９５℃で
混練した後、粉砕して成形材料を得た。

得られた成形材料をタブレット化し、予熱してトランス
ファー成形で１７５℃に加熱した金型内に注入し、硬化
させて成形品とした。

この成形品について、耐熱性、耐湿性及びレーザーマー
ク性を調べた。結果を第１表に示す。

なお、耐熱性については、トランジスターの標準素子を
１７５℃で３分間トランスファー成形し、得られた封止
部品名１０個について１５０”Ｃでの動作試験を行ない
、１００時間後の故障率を求める高温動作試験によって
調べた。また、耐湿性については、４ｔｔｘのアルミ配
線からなる素子を１７５℃で３分間成形し、各１０個に
ついて温度１３０℃、相対湿度８５％、印加電圧１５Ｖ
の条件で４８時間放置し、抵抗の劣化が生じた割合を求
める耐湿信頼性試験（ＵＳＰＣＢＴ　）で測定した。さ
らに、レーザーマーク性については、耐湿性の場合と同
様に１７５℃、３分間で成形したパッケージ表面にＹＡ
Ｇレーザーでレーザーマークを行ない、目視でその鮮明
度を評価した。

実施例２カーボンブラックとして比表面積２００ｍ２／９のもの
を使用した以外は、実施例１と同じ条件でサンプルを作
成し、実施例１と同様の評価を行った。結果を第１表に
示す。

比較例１カーボンブラックとして比表面積１３０ｍ／ｇのものを
使用した以外は、実施例１と同じ条件でサンプルを作成
し、実施例１と同様の評価を行った。結果を第１表に示
す。

比較例２カーボンブラックに代えて有機黒色染料である０ＲＡＳ
ＯＬ　ＢＬＡＣＫ　ＣＮ　０　、４％を添加し、実施例
１と同じ条件でサンプルを作成し、実施例１と同様の評
価を行った。結果を第１表に示す。

第１表デンサー、ダイオード、トランジスター　ＩＣ。

ＬＳＩ等の電子・電気部品の封止、被覆、絶縁等に適用
した場合、優れた特性及び信頼性を付与することができ
る。

特許出願人　　　新日鐵化学株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ａ：エポキシ樹脂、Ｂ：ノボラック型フエノール樹脂、Ｃ：比表面積１８０ｍ＾２／ｇ以上のカーボンブラツク
、及び、Ｄ：無機質充填剤を必須成分とし、カーボンブラックを０．０１〜５重量
％及び無機質充填剤を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
フエノール樹脂のフエノール性水酸基（ｂ）とのモル比
［ａ／ｂ］が０．１〜１０の範囲内である請求項１記載
の封止用樹脂組成物。