JPH0558025B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はインサート品に対する応力値が小さ
く、耐湿性、耐熱性の優れた、電子部品封止用エ
ポキシ成形材料に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、コイル、コンデンサ、トランジスタ、
ICなど電子部品の封止用としてエポキシ樹脂成
形材料が広く用いられている。この理由として
は、エポキシ樹脂が電気特性、耐熱性、機械強
度、インサート品との接着性などの諸特性にバラ
ンスが取れているためである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、電子部品のパツケージはICに代表さ
れる様に小形、薄形化の傾向にあり、冷熱サイク
ル時にパツケージがクラツクするという問題を生
じる。この原因は温度差により、インサート品と
封止用成形材料間に発生する熱応力によるもので
ある。この熱応力はインサート品にも悪影響を与
え、LSIなど大形の素子に対しては機能不良をひ
き起こす。この様にパツケージ形状が小形、薄形
化した電子部品や、インサートが大形化したもの
を成形するにあたつては、従来のエポキシ成形材
料では種々問題が生じるため、インサート品と封
止用成形材料間に発生する熱応力値の小さなもの
が強く望まれている。 本発明はエポキシ樹脂の堅くて脆い性質を特定
のシリコーン重合体で変性し、インサート品に対
し低応力で耐熱性、耐湿性の優れた成形材料を得
るものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料
はエポキシ樹脂にシランカツプリング材で処理さ
れたシリコーン重合体微粉末を0.1〜10重量％含
有させたことを特徴とするもので、成形品の室温
での弾性率を低減でき、インサート品に対する熱
応力値を大きく低減できる。これに伴ない、実際
のFP（フラツトパツケージ）型のICによる耐パツ
ケージクラツク性も格段に向上できる。 本発明に用いられるエポキシ樹脂はフエノール
ノボラツク型、ビスフエノールＡ型、ビスフエノ
ールＦ型などの一般エポキシ樹脂およびビニルシ
クロヘキセンジエポキシド等の脂環型エポキシ樹
脂などであり、特に限定されるものではない。硬
化剤としては脂肪族アミン、芳香族アミンなどの
有機ポリアミン、尿素樹脂、メラミン樹脂、アニ
リン樹脂などのアミノ樹脂、ジシアンジアミド、
キシリレンジアミンなどの複合アミン化合物、フ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフ
タル酸、トリメリツト酸、ピロメリツト酸などの
ポリカルボン酸および酸無水物、フエノールノボ
ラツク樹脂、クレゾールノボラツク樹脂、レゾル
シンノボラツク樹脂、などのフエノール樹脂、ビ
スフエノールＡ、ポリパラビニルフエノール樹脂
などがあげられ、硬化促進剤としてイミダゾール
類、３級アミン、BF₃−アミンコンプレツクス、
有機ホスフインなどを少量併用することができ
る。また、充填剤としてはシリカ、石英ガラス
粉、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
クレー、マイカ、ガラス繊維および各種単結晶繊
維があげられ樹脂に対し40〜70容量％用いられ
る。その他の添加剤として高級脂肪酸、高級脂酸
金属塩、エステル系ワツクスなどの離型剤、カー
ボンブラツクなどの着色剤、難燃剤、表面処理剤
などを用いることができる。 本発明は上記エポキシ樹脂組成物にシランカツ
プリング剤で処理したシリコーン重合体微粉末を
0.1〜10重量％添加したことを特徴とする。IC、
トランジスタなどの電子部品を成形する金型のゲ
ートサイズは一般に0.5〜１mm程度であり、成形
材料中に添加するシリコン重合体の最大径も
500μm以下とするのが好ましく、分散性、金線
（素子とリードを結ぶボンデイングワイヤ）の変
形を考慮すると、100μm以下が好ましい。シリコ
ーン重合体としては、ポリジメチルシロキサン、
ポリメチルフエニルシロキサン、ジメチルシロキ
サン−ジフエニルシロキサンコポリマーなどポリ
オルガノシロキサンの高重合体があげられる。さ
らにこれらポリオルガノシロキサン重合体の架橋
物を用いてもよい。シリコーン重合体の物性につ
いては特に限定するものではないが、通常の成形
温度150℃〜180℃で流動を起こさずに、粒形を維
持するものが好ましい。また、低応力化、耐クラ
ツク性に対しては、シリコーン重合体のガラス転
移温度は室温以下が好ましい。 シリコーン重合体の処理はシリコーン重合体微
粉末を予めシランカツプリング剤と予備混合し、
シリコーン微粉末の表面を処理し、また予備混合
物を加熱処理して行う。 シリコーン重合体の配合量は0.1重量％未満だ
と効果が小さく、10重量％を越えると強度が低下
する。 またエポキシ樹脂組成の中にシリコーン微粉末
を単に配合し、ロールあるいは押出し機で混練し
て成形材料を作成した場合、成形時にバリが多く
なる。 本発明に用いられるシランカツプリング剤につ
いては特に限定するものではないが、無機質と化
学結合するメトキシ基、エトキシ基、シラノール
基などの反応基と、もう一方で樹脂系と化学結合
するエポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ビニ
ル基、メタクリル基などの反応基を持つ有機けい
素単量体が用いられる。その配合量はシ形−コー
ン重合体粉末に対し１〜40重量％用いられる。 また予備混合の方法として、シランカツプリン
グ剤を水、アルコールなどの溶剤で希釈して、シ
リコーン重合体を混合処理する方法と、無溶剤で
ヘンシエルミキサーなどで混合処理する方法があ
るが、作業の容易な後者の方法でも十分効果があ
る。また加熱処理も特に限定するものではない
が、120℃〜150℃で１時間〜５時間が好ましい。 〔実施例〕 以下実施例により本発明を説明するが、本発明
の範囲はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 エポキシ当量220、軟化点78℃のクレゾールノ
ボラツク型エポキシ樹脂、エポキシ当量375、軟
化点80℃、臭素含量48w％の臭素化ビスフエノー
ルＡ型エポキシ樹脂、水酸基当量106、軟化点83
℃のフエノールノボラツク樹脂、２−ヘプタデシ
ルイミダゾール、カルナバワツクス、三酸化アン
チモン、カーボンブラツク、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、石英ガラス粉、およ
び表１に示す処理を行つた粒径が250μm以下のポ
リジメチルシロキサン微粉末を表２に示す組成で
配合じ、10インチ径の加熱ロールを使用して、混
練温度80〜90℃、混練時間７〜10分の条件で、比
較例(1)〜(3)、実施例(1)〜(2)のエポキシ成形材料を
作成した。表３に比較例、実施例の成形材料特性
を示す。また、表３の特性評価法の詳細を表４に
示す。表３から、シリコーン重合体微粉末を添加
していない比較例(1)に対し、実施例(1)〜(2)はいづ
れも室温の曲げ弾性率が低減し、それに伴ない応
力値が小さくなつている。また、応力値の低減度
合は添加量に依存することがわかる。ここでバリ
のレベルを見ると、無処理のシリコーン微粉末を
添加したもの比較例(2)，(3)，(5)は比較例(1)とくら
べ悪くなつているが、処理法Ａにより作成した実
施例(1)はバリレベルの低下はなく、処理法Ｂによ
る実施例(2)は比較例(1)より良好な結果を得た。 本発明の効果をさらに明確にするために、FP
（フラツトパツケージ）型ICの熱衝撃試験の結果
を示す。本評価に用いたFPのサイズは19×14×
1.5t（mm）であり、６×６（mm）の素子を搭載した
54pin、4.2アロイリードのものである。試験条件
は150℃のシリコーンオイルと−196℃の液体窒素
に各２分づつ浸漬させるもので、その行程を１サ
イクルとした。評価は外観を顕微鏡観察し、パツ
ケージクラツクの有無により行なつた。尚、FP
の成形は180℃，90秒、70Kg／cm²の条件で行ない、
成形後180℃５時間の後硬化をした。 表５に熱衝撃試験結果を示す。表５からシリコ
ーン重合体微粉末添加によりパツケージクラツク
性が大きく改善できることがわかる。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

〔効果〕

本発明によつて得られた電子部品封止用エポキ
シ成形材料は熱応力値が小さく、素子サイズが大
きく、封止用成形材料の応力によりダメージを受
けやすいVLSI製品やパツケージが薄形、小形の
ため、耐パツケージクラツク性が要求されるFP
（フラツトパツケージ）、SOP（スモールアウトラ
インパツケージ）などの製品へ広く適用でき、ま
たバリも少ない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シランカツプリング剤で処理されたシリコー
   ン重合体微粉末を0.1〜10重量％含有することを
   特徴とする電子部品封止用エポキシ成形材料。 ２ シリコーン重合体微粉末がシランカツプリン
   グ剤と予備混合されたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項のエポキシ成形材料。 ３ シリコーン重合体微粉末がシランカツプリン
   グ剤と予備混合した後加熱処理されたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項のエポキ
   シ成形材料。