JPH0234656A

JPH0234656A - 封止用樹脂成形材料

Info

Publication number: JPH0234656A
Application number: JP18485688A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kiyougaku; 教学　正之; Hirohiko Kagawa; 香川　裕彦; Munetomo Torii; 鳥井　宗朝
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-07-23
Filing date: 1988-07-23
Publication date: 1990-02-05
Also published as: JPH0520448B2

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〕この発明は、電子・電気部品、とりわけ様々な半導体素
子の樹脂封止に用いられる封止用樹脂成形材料に関する
。

〔従来の技術〕

トランジスタ、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子を物理的
、化学的に保護し、かつ実装を容易にするために、従来
から、低圧トランスファ成形等による樹脂封止が盛んに
行われている。その封止用樹脂としては、価格面と信頼
性（耐湿性）の面から、エポキシ樹脂が主に用いられて
いるが、昨今の半導体素子の高集積化、高密度化、パッ
ケージの小型化、薄形化などの動きを受けて、−ｆ’ｆ
高度な特性が要求されている。

その一つに、封止用樹脂の耐熱性という問題がある。す
なわち、封止用樹脂は、半導体の動作時の発熱や高温環
境下、あるいはハーンダ浸漬処理時等に、物理的および
化学的に安定であることが必要であり、これまでにもエ
ポキシ樹脂の耐熱性を上げるために、耐熱性樹脂を配合
し、エポキシ樹脂全体のガラス転移点を上げることが試
みられてきた。具体的には、下記の２法が挙げられる。

■　分子内に３個以上のエポキシ基を含む多官能エポキ
シモノマーを用いる。たとえば、以下の３■　エポキシ
樹脂にポリイミド樹脂を配合する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記多官能エポキシモノマーを用いても、樹
脂成分がエポキシ樹脂のみではその耐熱性改善に限度が
あり、ハンダ浸漬処理時等にパッケージクラックが発生
してしまう。他方、ポリイミド樹脂を配合すると、成形
性の低下という別の問題が生じることが明らかになった
。

以上の事情に鑑み、この発明は、ハンダ浸漬処理時等に
パッケージクラックが発生しない高度な耐熱性を備え、
かつ、成形性の良好な封止用樹脂成形材料を提供するこ
とを課題とする。

Ｃ課題を解決するための手段〕上記課題を解決するため、この発明にがかる封止用樹脂
成形材料は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂を含む
成形材料であって、前記ポリイミド樹脂の配合割合が樹
脂分全体に対して５〜４０重量％であり、かつ、硬化促
進剤として第３アミン類が含まれるようにする。

〔作　用〕

ポリイミド樹脂が含まれていることにより、成形材料の
耐熱性が向上する。同ポリイミド樹脂の配合割合が樹脂
分全体（エポキシ樹脂用の硬化剤も含める）に対して５
Ｍ量％に満たない場合は、やはりポリイミド樹脂の添加
効果が得られず、４０重量％を越える場合は、成形性が
低下する。

さらに、硬化促進剤として第三アミン類が含まれている
ことにより、成形材料の粘度上昇が抑制されて流れが良
好となり、成形性が向上する。

〔実　施　例〕

この発明におけるエポキシ樹脂としては、たとえば、ビ
スフェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エ
ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、臭素化エポキ
シ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂な
どが挙げられ、特に限定はされない。これらは単独で、
あるいは複数種を併せて用いられる。

硬化剤の種類も、特に限定はされず、たとえば各種アミ
ン類、イミダゾール類、酸無水物類・フェノールノボラ
・ツク樹脂、ポリアミド樹脂等の一般的なものを、単独
で、あるいは複数種を併せて用いることができる。また
、その使用量に制限はなく、必要量を適宜設定すればよ
い。

ポリイミド樹脂は、主鎖にイミド基を含んだ樹脂であれ
ば、特に限定はされず、−船釣なものを単独で、あるい
は複数種を併せて使用される。その配合割合は、上述の
通りである。具体的には、芳香族ジアミンと二塩基酸無
水物（たとえばピロメリット酸無水物等）からポリアミ
ド酸（ポリアミック酸）を経由し、成木しなからイミド
閉環して得られる縮合反応型ポリイミド（商品名ベスペ
ル：　Ｖｅｓｐｅｌ、カプトン：　Ｋａｐｔｏｎ等）や
、イミド環を有する七ツマ−にジアミン等を付加させ、
高分子化して得られる付加反応型ポリイミド（商品名キ
ネル：　Ｋｉｎｅｌ＋ケルイミド：　Ｋｅｒｉｍｉｄ等
）などが代表例として挙げられる。なお、ポリイミド樹
脂の分子量は５００以上であることが好ましく、これに
満たない場合は、耐熱性向上という効果が充分に得られ
ない恐れがある。

第三アミン類としては、たとえば、トリエチルアミン、
ジメチルヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、Ｎエチルピペリジン、Ｎ
、Ｎ’−ジメチルピペラジン、１．４−ジアザジシクロ
（２，２，２）オクタン（＝トリエチレンジアミン）、
ピリジン、ピコリン、　　１．８−ジアザビシクロ（５
，４゜０）ウンデセン−７（＝ＤＢＵ）　、２−　（ジ
メチルアミノメチル）フェノール、２，４．６−）リス
（ジメチルアミノメチル）フェノール、各種イミダゾー
ル類、およびそれらの変性物（有機・無機酸塩、錯化合
物、エーテル付加物等）が挙げられるが、特にこれらに
限定されることはなく、任怠の化合物を単独で、あるい
は複数種を併せて用いることができる。これらの添加量
は、特に限定はされないが、成形材料全体に対し０．１
〜０．３重量％程度であることが好ましく、これに満た
ない場合は充分な添加効果（材料の低粘度化）が得られ
ない恐れがある。他方、上記範囲を越えるとポットライ
フが短くなりすぎ、その結果、成形時に角部等の端々に
まで材料が行き渡らなくなって、成形品充填性が低下す
る傾向が見られる。

さらに、この発明の封止用樹脂成形材料には、必要に応
じて、上記以外の硬化促進剤（有機リン化合物；ホスフ
ィン類等）、充瞑材あるいは補強材（ガラス繊維、炭素
繊維、アスベスト、クルジ、溶融シワ力、ケイ酸カルシ
ウム、ケイ酸マグネシウム等）、難燃化剤（三酸化アン
チモン、臭素化エポキシ樹脂等）、カップリング剤（シ
ランカップリング剤等）、離型剤（ワックス、ステアリ
ン酸、ステアリン酸塩等）９着色剤（カーボンブランク
、金属酸化物等の顔料）等のその他の成分が、適宜台ま
れていてもよい。

以上の構成成分を、たとえば、ミキサ、ブレンブーなど
で混合し、ニーダやロールなどを使用して混練すること
により、成形材料としての樹脂組成物を得ることができ
る。混線後、必要に応じて冷却固化し、粉砕して粒状な
どにしてもよい。成形は、（低圧）トランスファー成形
、射出成形によることが好ましいが、これらに限定され
ることはなく、たとえば、注型や圧縮成形等を行っても
よい。

つぎに、この発明の実施例を比較例と併せて説明する。

実施例１− オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学
工業■製）１２５重量部（以下、単に「部」と記す）、
臭素化エポキシ樹脂（同上■製）１５部、フェノールノ
ボラック樹脂（荒用化学工業＠製；軟化点８５°Ｃ）７
０部、ポリイミド樹脂（ロース・ブーラン社製ケルイミ
ド）１５部、二酸化アンチモン２０部、熔融シリカ７４
３部、カボンブラソク３部、アミノシランカップリング
剤（日本ユニカー■製Ａ−１１００）　　４部、カルナ
バワックス３部および第三アミンとしてのＤＢ０２部（
以上合計１０００部）の各成分を、ミキサで混合したの
ちニーダを用いて混練し、封止用樹脂成形材料を得た。

実施例２〜４上記エボキーシ樹脂、フェノールノボラック樹脂および
ポリイミド樹脂の配合量を、それぞれ第１表に示した量
とする他は、上記実施例１と同様にして、封止用樹脂成
形材料を調製した。

−比較例１〜４それぞれ第１表に示したように、第三アミンの代わりに
トリフェニルホスフィンを用いたり、オルトクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂の代わりに４官能エポキシ樹
脂（住友化学工業！１１製）を用いたり、ポリイミド樹
脂を添加しない、あるいは過量に添加したりして、比較
例の封止用樹脂成形材料をｊｆｉｔ製した。

上記得られた封止用樹脂成形材料について、下記の特性
を評価した。

ヴ）林粧紘度上記得られた成形材料の溶融粘度を、１５０℃でモノホ
ール法により測定した。

（イ）　　ハン　゛クー・上記成形材料を用いて、６０ｐｉｎ　ＱＦ　Ｐ、縦横８
．４關のＴＥＧを封止し、これを８５°ｃ／８５％Ｒ）
（下に７２時間装いた後、２６０　”Ｃの熔融ハンダ中
に浸漬し、パッケージクラックが発生するまでの時間を
ａ＋＋定した。

（つ）　　Ｓ、Ｆ、　　（スバイールフロー）Ｓ、Ｆ、
値測定用流れ試験機を用い、一定量の上記成形材料をポ
ット内に充填して加熱し、一定圧力下でポット底部の小
孔から流れ出る溶融試料の量を測定した。

以上の結果を、同じく第１表に示す。

第１表にみるように、実施例では、比較例に比べ、成形
材料の低粘度化ができ、Ｓ、Ｆ、値も伸びていることか
ら成形性が向上し、得られた成形品は、耐ハンダクラン
ク性が大幅に改善され（クラック発生時間が１５秒以上
）、高度な耐熱性を有していることが判明した。

〔発明の効果〕

この発明にがかる封止用樹脂成形材料は、低粘度で成形
性に優れ、かつ、ハンダ浸漬処理時にパッケージクラッ
ク等の発生しない高度な耐熱性を備えた、良好な成形品
を与えることができる。したがって、同樹脂成形材料は
、様々な半導体素子の樹脂封止に用いられる成形材料等
として、幅広い用途が期待される。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims

【特許請求の範囲】

１、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂を含む成形材料
であって、前記ポリイミド樹脂の配合割合が樹脂分全体
に対して５〜４０重量％であり、かつ、硬化促進剤とし
て第３アミン類が含まれていることを特徴とする封止用
樹脂成形材料。