JPH04120128A - 封止用樹脂組成物及び半導体封止装置 - Google Patents

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、密着性、耐湿性に優れた信頼性の高い封止用
樹脂組成物及び半導体封止装置に関する。

（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、熱硬化性樹脂で封止する方法が行われてきた
。　熱硬化性樹脂の中でも、封止樹脂として、信頼性お
よび価格の点からエポキシ樹脂が最も一般的に用いられ
てきた。　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使用されて
いる。

なかでもノボラック型フェノールＳ脂を硬化剤とするエ
ポキシ樹脂は、他の硬化剤を使用したちのに比べて成形
性、耐湿性に優れ、毒性かなく、かつ安価であるなめ広
く使用されている。

最近の電子部品の発展によって、より信ａ性か高く、か
つ低価格のものか要望されている。　半導体装１の信頼
性のうち、耐湿性を向上させるには、封止用樹脂のイオ
ン性の塩素及びナトリウム、また加水分解性の塩素のい
わゆる不純物の含有量を低くすること、封止樹脂と半導
体装置のリードフレームとの密着性を良くし、外部から
水分の侵入を防止することが有効である。　不純物の含
有量を少なくする方法が種々提案されているか封止用樹
脂のコストアップになる問題点がある。　また密着性の
向上についても少量の添加剤を配合することが試みられ
ているが成形時の金型からの離型性が悪くなるという欠
点がある。　このように実用上十分なものはなく、耐湿
性、密着性に優れた封止用樹脂の開発か望まれている。

（発明か解決しようとするＭ題） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので耐湿性、
密着性に優れた、かつ安価な封止用樹脂組成物及び半導
体封止装置を提供することを目的としている。

Ｆ発明の構成Ｊ （課題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
すた結果、特定のトリアジンチオール化合物を配合する
ことによって、上記目的を達成することかできることを
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）次の一般式で示されるトリアジンチオール（但
し、式中Ｒは を表し、Ｒ１又はＲ２は水素原子、炭素数１〜１８から
なるアルキル基、ヒドロキシエチル基、アリール基、ベ
ンジル基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリー
ル基を表す） （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記（Ｄ）の無機
質充填剤を２５〜９０重量％含有してなることを特徴と
する封止用樹脂組成物およびその硬化物で、半導体装１
か封止されていることを特徴とした半導体封止装置であ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

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か
ぎり、分子構造、分子量等に特に制限はなく、一般に使
用されているエポキシ樹脂を広く包含することができる
。　例えは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エポキシ樹脂が挙げられる。

（但し、式中Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子又はアルキ
ル基を、Ｒ４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、単独又は２種以上混合して使
用することができる。

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或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、これらは単独
又は２種以上混合して用いることができる。　ノボラッ
ク型フェノール樹脂の配合割合は、前述した（Ａ）エポ
キシ樹脂のエポキシ基＜ａ）と（Ｂ）ノボラ・・ｌり型
フェノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）とのモル比
［（ａ）／’（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内であるこ
とが望ましい。　モル比か０．１未満もしくは１０を超
えると耐湿性、成形作業性及び硬化物の電気特性が低下
し、いずれの場合も好ましくない。

本発明に用いる（Ｃ）トリアジンチオール化合物として
は、次の一般式を有するものを使用する。

（但し、式中Ｒは を表し、Ｒ１又はＲ２は水素原子、炭素数１〜１８から
なるアルキル基、しドロキシエチル基、アリール基、ベ
ンジル基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリー
ル基を表す） トリアジンチオール化合物の具体的なものと１−て、２
−アミノ−４，６−シチオールー５−）−リアジン、２
−エチルアミノ−４，６−ジチオール−Ｓ−トリアジン
、２−ブチルアミノ−４，６−シチオールーｓ−トリア
ジン、２−ドデシルアミノ−４，６−ジチオール−Ｓ−
トリアジン、２−ジエチルアミノ−４，６−ジチオール
−Ｓ−トリアジン、２−ジブチルアミノ−４，６−シチ
オールー５−）−リアジン、２−ペンシルアミノ−４，
６−ジチオール−Ｓ−トリアジン、２−フェニルアミノ
−４，６−ジチオール−Ｓ−トリアジン、２−ジフェニ
ルアミノ−４，６−ジチオール−Ｓ−トリアジン、２−
ナフチルアミノ−４，６−ジチオール−Ｓ−トリアジン
、２−シクロへキシルアミノ−４，６−ジチオール＝ｓ
−トリアジン、２−メトキシ−４，６−ジチオール＝ｓ
−トリアジン、２−フェノキシ−４，６−ジチオールＳ
−トリアジン、２−ナフトキシ−４，６−ジチオール−
Ｓ−トリアジン等が挙げられ、これらは単独又は２種以
上混合して使用することができる。

トリアジンチオール化合物の配合割合は、樹脂組成物に
対して０．０１〜５重量％含有することが望ましい、　
その割合が０．０１重量％未満では、その効果か十分で
なく、また５重量％を超えるとその効果か飽和して樹脂
組成物のコストアップとなり好ましくない。

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、タルク、三酸化アンチモン、炭酸カルシ
ウム、チタンホワイト、クレーマイカ、ベンガラ等が挙
げられ、これらは単独もしくは２種以上混合して用いる
ことができる。

無機質充填剤の配合割合は、ｍ指組酸物に対して２５〜
９０重量％含有することが望ましい、　その割合が２５
重１％未満では耐湿性、耐熱性および機械的特性、更に
成形性に劣り好ましくない、　また、９０重量％を超え
るとカサバリが大きくなり、成形性か悪く実用に適さず
好ましくない。

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、特定のトリアジンチオール化合物
、無機質充填剤を必須成分とするが、本発明の目的に反
しない限度において、また必要に応じて天然ワックス類
、合成ワｌクス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド頚、
エステル順、パラフィン類等の離型剤、塩素化パラフィ
ン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンセン、二酸化ア
ンチモン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の
着色剤、種々の硬化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調製する場
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、特定のトリアジンチオール化合物、
無機質充填剤、その他を所定の組成比に選択した原料を
ミキサー等によって十分均一に混合する。　次いで熱ロ
ールによる溶融混合処理、又は二一夕等による混合処理
を行い、冷却固化させ適当な大きさに粉砕して成形材料
とすることができる。　こうして得られた成形材料は、
半導体装置をはじめとする電子部品或いは電気部品の封
止、被覆、絶縁等に適用すれば優れた特性と信頼性を付
与させることができる。

本発明の半導体封止装置は、上述の封止用樹脂組成物を
用いて、半導体装置を封止することにより容易に製造す
ることができる。　封止を行う半導体装置としては、例
えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリ
スタ、ダイオード等で特に限定されるものではない。　
封止の最も一般的な方法として、低圧トランスファー成
形法があるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止
も可能である。　封止用樹脂組成物は成形硬化させた後
、さらに加熱して後硬化させ、最終的には組成物の硬化
物によって封止された半導体封止装置を製造することが
できる。　加熱による後硬化は、１５０℃以上加熱して
硬化させることが望ましい。

（作用） 本発明の封止用樹脂組成物及び半導体封止装置は、エポ
キシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂系に、特定のト
リアジンチオール化合物を配合したことによって半導体
装置のリードフレームと封止用樹脂組成物の密着性を向
上させ、かつ優れた耐湿性を付与させることかできた。

　特定のトリアジンチオール化合物は離型性に悪影響を
与えることなく金型からスムーズに離型させることがで
きた。　かつトリアジンチオール化合物の添加配合量か
少量のため封止用樹脂組成物及び半導体封止装置のコス
トアップをおさえることができた。

（実施例） 次に、本発明を実施例によって説明するが、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、　実施例
及び比較例において「％」とは「重１％」を意味する。

実施例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量２１
５）　１８．３％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール当量１０７）　　９．２％、溶融シリカ粉末７
１％、２−ジブチルアミノ−４，６−ジチオール−Ｓ−
トリアジン０．５％および離型剤１．０％を常温で混合
し、さらに１００〜１２０℃で混練しこれを冷却粉砕し
て成形材料を製造した。

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）　１８．７％、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール当量１０７）　　９．３％、溶融シリカ粉末７１
％、離型剤等１．０％を実施例１と同様にして成形材料
を製造した。

実施例及び比較例で製造した成形材料、半導体封止装置
を用いて密着性、離型性、及び耐湿性を試験した。　そ
の結果を第１表に示したが、本発明の特性は優れており
、その効果が確認された。

第１表 ＊１　： リードフレームと同じ材質の銅平板上に、高さ２ｃ１１
’、直径１ｃｍの成形品ができる様に設計された金型で
、成形材料を用いて１７０℃で３分間トランスファー成
形した後、銅板を固定した状態で銅板と平行方向に成形
品（封止品）に力を加え、銅板と成形品が剥がれる時の
力を測定した。

＊２　：成形材料を用いて、１２０キャビティ取り１６
ピンＤＩＰ金型で１７０″Ｃで３分間トランスファー成
形し離型性を試験した。　○印・・・良好。

＊３　：成形材料を用いて、２本のアルミニウム配線を
有する半導体装置を１７０°Ｃで３分間の条件でトラン
スファー成形した後、８時間岐化させた。　この半導体
封止装置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。

［発明の効果］ 以上の説明及び第１表から明らかなように、本発明の封
止用樹脂組成物及び半導体封止装置は、密着性、耐湿性
に優れ、また離型性も良く、かつ安価なものである。

特許出願人　東芝ケミカル株式会社 代理人　　　弁理士　諸１）英二ハ

Claims (1)

1. 【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トリアジンチ オール化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒは ▲数式、化学式、表等があります▼ を表し、Ｒ＾１又はＲ＾２は水素原子、炭素数１〜１８
   からなるアルキル基、ヒドロキ シエチル基、アリール基、ベンジル基、 アリールアルキル基もしくはアルキルア リール基を表す） （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記 （Ｄ）の無機質充填剤を２５〜９０重量％含有してなる
   ことを特徴とする封止用樹脂組成物。 （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トリアジンチ オール化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒは ▲数式、化学式、表等があります▼ を表し、Ｒ＾１又はＲ＾２は水素原子、炭素数１〜１８
   からなるアルキル基、ヒドロキ シエチル基、アリール基、ベンジル基、 アリールアルキル基もしくはアルキルア リール基を表す） （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記 （Ｄ）の無機質充填剤を２５〜９０重量％含有した封止
   用樹脂組成物の硬化物で、半導体装置が封止されている
   ことを特徴とする半導体封止装置。