JPH04159358A - 電気・電子部品封止用樹脂組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性、成形性に優れ、熱ストレスを受けた場
合の耐クラツク性及び捺印性に優れた電気・電子部品封
止用の低応力の樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

コンデンサー、コイル、抵抗体といった電気部品やダイ
オードトランジスターなとの個別半導体及びＩＣ，ＬＳ
Ｉなとの集積回路等の電子部品を機械的、電気的な外部
環境から保護するための封止技術として、金属封止やセ
ラミック封止等による気密封止や樹脂封止か行われてい
るか、封止技術としては安価で量産性に優れた樹脂封止
か主流となっている。

樹脂封止の方法としては熱硬化性樹脂の液状樹する部品
の形状、目的あるいは経済性等から適宜使い分けられて
いる。

堪Ｎ階 しかし、　　　　は耐湿性、応力特性等の信頼性におい
て気密封止に比へ一般的に劣っており、又最近は封止す
る部品の緻密化、精密化に伴い封止用樹脂への信頼性向
上の要求は一層高まっており、なかても封止用樹脂の低
応力化か強く要求されてきている。

これは封止される電気・電子部品と封止用樹脂とか直接
接合されるため、両者の熱膨張率の差と外的温度変化に
起因する内部応力の発生か根本的に避けられず、これら
の封止された電気・電子部品を回路基板等に実装する際
の半田処理による急激な温度変化や、これらの実装した
ものを車載部品等として用いられる場合は大きな外的温
度変化を受けてしまい内部応力により封止した電気・電
子部品を破損したり、封止した樹脂にクラックか生して
しまう。

回路基板へのこれらの封止した電気・電子部品の高密度
実装化や、更にはこれらの実装したものの使用・用途の
拡大にともない封止用樹脂に対する要求は益々厳しいも
のとなってきている。

これらに対応する樹脂として従来とられてきた技術とし
ては無機充填禦を多量に配合し熱膨張率を下げる方法か
あるか、この方法は樹脂の流動性を悪化させるために限
界かある。

そこで、樹脂成分にブタンエンゴムやノリコーンオイル
等の可撓性付与剤を添加することにより封止用樹脂を低
応力低弾性化することか試みられている。

これらの可撓性付与の中で耐熱性、撥水性といった点か
らシリコーンオイルを用いることか多いか、−船釣に封
止樹脂として使用されているエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ポリエステル樹脂やポリイミド樹脂等との相溶性
に乏しく、ブリートか生し易く、特に液状樹脂に使用す
る場合は不均一分散による応力特性の劣化、低応力効果
の不均一化、強度低下や油ウキによる外観の悪化の原因
となったり、成形材料とした場合にはこれら以外に金型
汚れやリード部へのパリの流出や捺印不良といった問題
の為にシリコーンオイルを多量に添加てきないといった
欠点かある。

これらの解決のためシリコーンオイルを単に添加するの
てはなくエポキシ樹脂等と予備反応させて分子構造中に
取り入れる方法も検討されているが、ブリートは防止て
きるかガラス転移点か下かってしまい耐熱性か低下して
しまう為に使用範囲か限定されてしまう。

そこで、ノリコーン系可撓性付与剤をブリートなく均一
に多量に添加できるようにするために、固形のノリコー
ンゴムを適応することか考えられた（特開昭６１−２２
３０５３、特願昭６３−６１８９１）。

ところか、従来の固形シリコーンゴムは、それ自体か白
色であり添加量によっては成形物の色調か白味かかり、
捺印性、特にレーサー捺印後の文字と下地のコントラス
トか悪（なるという欠点かある。

〔発明か解決しようとする課題〕

本発明の目的は耐熱性、成形性に優れ、レーザー捺印性
に非常に優れた封止用樹脂組成物を提供するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、これらの問題を解決するために研究を進め、
次のような組成をもつ組成物を見出した。

硬化性樹脂、硬化剤、無機充填材および平均粒径か３０
μｍ以下であり、かつ合成時にカーボンブランクまたは
金属酸化物の黒色顔料を１〜２０重量％含有して着色し
たシリコーンゴムからなる可撓性付与剤を必須成分とす
る電気・電子部品封止用樹脂組成物である。

〔作　　用〕

本発明に用いれる硬化性樹脂は、一般に電気・電子部品
封止用樹脂として用いられるものであれは特に限定され
るものではない。例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂
、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等か用いられる。

これらの硬化性樹脂のうちでは、コスト、作業性、信頼
性の点てバランスのとれたエポキシ樹脂、なかでもオル
ソクレゾールノボラック型エポキノ樹脂等の１分子中に
３官能以下のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂か
好ましく、これらの樹脂を２種以上混合して用いてもさ
しつかえがない。

多官能エポキシ樹脂が好ましい理由は架橋密度か高くで
き、耐熱性耐湿性に優れたものを得ることができるから
である。

本発明に用いられる硬化剤としては、前記硬化性樹脂に
用いられる一般的硬化剤例えば無水フタル酸、無水へキ
サヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリ
ット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルポン酸等の酸無
水物や芳香族アミン類やフェノールノボラック樹脂、ク
レゾールノボラック樹脂、各種変性フェノールノボラッ
ク樹脂等のノボラック樹脂かあり、特に限定されるもの
ではなく、２種以上併用しても良いか、前記オルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂の硬化剤としてはノボ
ラック型樹脂、中てもフェノールノボラック樹脂かコス
ト、作業性信頼性等の点て好ましい。

又、エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂の配合比
はエポキシ当量１に対しフェノールノボラック樹脂の水
酸基当量か０．５〜１．２当量が好ましくこの範囲外で
は硬化性に不良を来たす。

本発明に用いられる無機充填剤はシリカ粉末、アルミナ
粉末、水酸化アルミナ粉末、炭酸カルシウム粉末、ガラ
ス繊維環一般に用いられる充填剤はすべて適用が可能で
あり、特に限定するものではなく、２種以上併用しても
良いか、熱膨張率、純度、作業性等の点から溶融シリカ
粉末か好ましい。本発明に用いられる可撓性付与剤は、
ンーラス社のグラニュロメーター７１５型粒度分布測定
機ての測定て平均粒径か３０μｍ以下であることか必要
で、更に好ましくは１５μｍ以下の球状のシリコーンゴ
ムである。

平均粒径か３０μｍを超えると樹脂組成物中に点在する
ことになり、熱ストレスを受けた際の応力吸収効果か局
部的になり、クラック防止への寄与か不充分となる。

更に液状として用いる場合には薄膜塗布する際に、粗大
粒子は異物となり、又成形材料として用いる場合には金
型の狭い間隙への充填不良の原因となる。

シリコーンゴムの形状は球状であることか必要であるが
、真球である必要はなく、アスペクト比（長径／短径）
が１．５以下であれば良い。

アスペクト比力月、５を越えると流動性が悪くなり成形
性が劣る。単にシリコーンゴムを粉砕して得られるもの
は角が立った形状であり、これ等に比べて球状のシリコ
ーンゴムは樹脂組成物に添加した際の流動性の低下が少
なく、多量の添加が可能となる。

又シリコーンゴムは、硬化性樹脂又は硬化剤、もしくは
硬化性樹脂と硬化剤の両方に反応性、もしくは親和性を
有する官能基を有するものである。

これ等の官能基としては、例えば （１）　　ビニル基　　Ｃ）Ｉ２＝ＣＨ−（２）　　γ
（メタクリロキシプロピル）基（３）　　β（３，４エ
ポキシシクロヘキシル）エチル基 （４）　　γ−グリシドキシプロビル基（５）Ｎ−β（
アルミノエチル）γアミノプロピル基 ）１２ＮＣ２ＨＪＮＨＣａＨ＠− ミ （６）　　γア→ノブロビル基 Ｈ２ＮＣａＨｓ− （７）Ｎフェニル−γ−アミノプロピル基Ｃ５ＨｓＮ）
ＩＣｓＨ−− （８）　　γメルカプトプロピル基 ５ＣＪ−− （９）　　γりロロプロビル基 Ｃｆ　Ｃ，Ｈａ− ａＱ　　フェニルエチル基 Ｃ，）１．Ｃ７Ｈ，− ０１）　　ヒドロキンフェニルエチル基ＨＯＣ，Ｈ，Ｃ
２Ｈ，− かある。

これら、官能基を導入する理由は、硬化性樹脂あるいは
硬化剤とシリコーンゴム表面とを反応させ、強固な結合
にする二とにより、熱ストレスを受けた際のシリコーン
ゴムと樹脂層との剥離を防止できるため、封止樹脂とし
ての強度向上をはかることになり、その結果クラックの
発生を防止てきる。

これら官能基は特に限定されるものてはなく、２種以上
組合せて導入しても良い。

１肥の固型ノリコーンゴムはシリコーンゴムの合成時に
１〜２０重量％となるカーボンブラ・ンク覇 または嘴、鉄、マンガン、クロムの混合酸化物からなる
金属酸化物の顔料を添加し、均一に混合された黒色のも
のである。

顔料の含有量か１重量％未満だと捺印性は未着色のもの
と変らない。２０重量％を超えると捺印のコントラスト
か悪化する欠点かある。

硬化性樹脂としてクレゾールノポラソクエポキン樹脂、
硬化剤どしてフェノールノボラックを用いた系では官能
基としてβ（３，４エボキシノクロヘキシル）エチル基
、γ−グリノドキンプロビル基、フェニルエチル基等か
好ましい。球状ノリコーンゴムは、ジメチルノみロキサ
ンポリマーと架橋剤及び触媒等の原料により乳化重合す
ることにより得られる。感応基はジメチルシクロキサン
の側鎖に導入するかあるいは官能基付与剤を添加し付与
するか又は乳化重合したシリコーンゴムの表面と官能基
付与剤で処理するといった方法で導入する。

シリコーンゴムの添加量としては特に限定するものでは
ないか、低応力、低弾性効果をはるかには０．５重量％
以上添加することか望ましい。

０．５重量％以下では低応力、低弾性効果は殆んとない
。

又ノリコーンゴムの添加量の増加にともない熱膨張率か
大きくなることから１５重量％以下か好ましい。

更にこれ等以外の成分として硬化促進剤、顔料、難燃剤
、離型剤、カップリング剤等を適宜添加して樹脂組成物
とする。

又必要に応して可撓性添加剤としてシリコーンオイルや
ブタジェンゴム等を併用したり、シリコーン変性樹脂や
シリコーン変性硬化剤を併用することも差しつかえない
。

以下、本発明を実施例て説明する。

〔実施例１〕 才ルソクレゾ−ルノホラックエボキシ樹脂（軟化点６２
°Ｃ、エボキノ当量２００）１００重量部 フェノールノボラック樹脂 （軟化点１００℃、水酸基当量１０４）５０重量部 ２−メチルイミダブール　　　　　　１重量部二酸化ア
ノチモン　　　　　　　　１８重量部カルナバワックス
　　　　　　　　　２重量部カーホンブラック　　　　
　　　　　２重量部溶融ンリカ粉末　　　　　　　　４
０６重量部トリメトキシシラン　　　　　　　　３重量
部シリコーンゴム （平均粒径８μｍ、官能基γ−グリシドプロピル基、カ
ーホンブラック２重量％含有）１８重量部 をリボンブレンダーにて常温で混合し、７０〜１００°
Ｃで２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕して成形材料
とした。評価結果を第１表に示す。

〔実施例２．３〕 第１表に示すシリコーンゴムを用いて実施例１の配合で
成形材料を得た。

〔実施例４〕 実施例１の配合において、カーボンブランク含有のノリ
コーンゴムの代りにシリコーンゴム（平含有）を用いた
以外は同一の組成とした。

実施例２〜４の評価結果を第１表に示す。

Ｃ比較例１〜４〕 第１表に示すシリコーンゴムを用いて実施例１の配合で
成形材料を得た。評価結果を第１表に示す。

−ネ１　成形性パリレベル １６ｐｉｎ　　ＤＩＰを成形した時のリードビン上のパ
リ発生程度で判定タイバ一部までの距離の１／４以下の
時Ｏ１１／４〜１／２の時△、１／２〜３／４の時×、
４／４以上（タイバーを超えた）×× ネ２　レーザー捺印性 コントラスト・・・印字と下地とのコントラスト◎：印
字と下地のコントラストの差か非常に明確な時 Ｏ：印字と下地のコントラストの差か明確な時 △：印字と下地のコントラストの差かやや不明確な時 ×：印字と下地のコントラストの差か不明確な時 文字欠け・・・印字の欠けの程度 ○：欠けか全くない時 △：やや欠けかみられる時 ×：欠けか明確にみられる時 ススの発生・・・印字時のススの発生程度○、ススの発
生がほとんとない時 △：ススの発生かやや多い時 ×：ススの発生か多い時 〔発明の効果〕 本発明によると従来得られなかった耐熱性、成形性を何
ら劣化させることなく、熱ストレスを受けた場合の耐ク
ラツク性及び耐湿性に優れ、更にはレーザー捺印性に優
れた特徴をもつ電気・電子部品用樹脂組成物を得ること
かできる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）硬化性樹脂、硬化剤、無機充填材および平均粒径
   が３０μｍ以下であり、かつ合成時にカーボンブラック
   または金属酸化物の黒色顔料を１〜２０重量％含有して
   着色したシリコーンゴムからなる可撓性付与剤を必須成
   分とすることを特徴とする電気・電子部品封止用樹脂組
   成物。
2. （２）硬化性樹脂がオルソクレゾール型エポキシ樹脂、
   硬化剤かフェノールノボラック樹脂、無機充填材がシリ
   カ微粒子であり、可撓性付与剤の平均粒径が１５μｍ以
   下である１項記載の組成物。