JPH0578437A - フエノールノボラツク樹脂及び半導体封止用硬化剤 - Google Patents

フエノールノボラツク樹脂及び半導体封止用硬化剤

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JPH0578437A
JPH0578437A JP23794491A JP23794491A JPH0578437A JP H0578437 A JPH0578437 A JP H0578437A JP 23794491 A JP23794491 A JP 23794491A JP 23794491 A JP23794491 A JP 23794491A JP H0578437 A JPH0578437 A JP H0578437A
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JP
Japan
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resin
naphthol
curing agent
phenol
component
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JP23794491A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Okazaki
勝彦 岡崎
Minoru Harada
穣 原田
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Meiwa Plastic Industries Ltd
Original Assignee
Meiwa Kasei KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エポキシ樹脂の硬化剤として、優れた吸湿特
性、耐熱性、成形性を発揮するフェノールノボラック樹
脂及び半導体封止用硬化剤を提供する。 【構成】 樹脂中のナフトール成分が30〜70重量%
で、他成分がフェノール或いはフェノール類であるフェ
ノールノボラック樹脂とこの樹脂を含む半導体封止用硬
化剤。 【効果】 エポキシ樹脂等の硬化剤として、優れた硬化
特性を発揮し、低吸水性で耐熱性に優れた樹脂硬化物を
提供する。得られた樹脂は、低吸水性で耐熱性に優れる
ことから、IC封止材としての耐熱衝撃性及び表面実装
作業時のソルダリング耐熱性の要求特性を十分満足す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフェノールノボラック樹
脂及び半導体封止用硬化剤に係り、特に、電気及び電子
産業用、電子部品の封止用、積層板材料に好適に用いら
れる低吸水性硬化剤成分として有用なフェノールノボラ
ック樹脂及びこの樹脂よりなる半導体封止用硬化剤に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電子材料用、特に半導体(IC)封止用
のエポキシ樹脂としては、耐熱性、電気特性、低吸湿性
に優れることから、現状ではオルソクレゾールノボラッ
クのグリシジルエーテルが主として用いられている。こ
のエポキシ樹脂に対する硬化剤としては、フェノールノ
ボラック、各種アミン類、酸無水物が挙げられるが、I
C封止用としては、耐熱性、信頼性の面から主にフェノ
ールノボラックが用いられている。
【0003】一方、近年、ICのシリコンチップが、ま
すます高集積化、大型化する反面、パッケージ外形寸法
は、小形、薄形化へと変わりつつある。また、パッケー
ジをプリント配線板(PCB)に取り付ける際の実装方
式として、従来のピン挿入(DIP)から表面実装(S
OP,SOJ,QFP)へ変わる情勢にある。これに伴
ない、IC封止材には、耐熱衝撃性及び表面実装作業時
のソルダリング耐熱性をより一層向上させることが強く
要求されるようになった。
【0004】このソルダリング耐熱性を左右する大きな
要因としては、封止樹脂の吸湿性が挙げられる。即ち、
吸湿のあった封止材は、200℃以上の高温下にさらさ
れるソルダリング時に、吸湿水分の気化による内圧が発
生し、内部剥離やパッケージクラックが発生するため、
ゾルダリング耐熱性が劣る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】硬化剤としてフェノー
ルノボラックを用いた従来の封止材では、吸湿性が比較
的高いことから、十分満足できるゾルダリング耐熱性が
得られない。
【0006】従来の封止材配合系において、吸湿性を低
下させようとした場合、非吸湿性のセラミックであるシ
リカ等の増量による方法では成形性面で問題を生じるこ
とから、吸湿性成分である樹脂の吸湿性を低下させる方
法が好ましい。樹脂の吸湿性低下のために、樹脂成分で
ある硬化剤の吸湿性を低下させようとする場合、従来の
フェノール/ホルムアルデヒド系では困難であることか
ら、他の非親水性のフェノール類を硬化剤として使用し
て合成を行なう必要がある。しかしながら、メチルフェ
ノールであるオルソクレゾール、メタクレゾール、パラ
クレゾールに代表されるアルキルフェノールを硬化剤と
して使用したかぎりでは、吸湿性はある程度低下するも
のの、硬化速度、耐熱性の面から満足できる結果が得ら
れない。
【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決し、エ
ポキシ樹脂の硬化剤として、優れた吸湿特性、耐熱性、
成形性を発揮するフェノールノボラック樹脂及びこのフ
ェノールノボラック樹脂を含む半導体封止用硬化剤を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】請求項1のフェ
ノールノボラック樹脂は、樹脂中のナフトール成分が3
0〜70重量%で、他成分がフェノール或いはアルキル
フェノール等のフェノール類であることを特徴とする。
【0009】請求項2のフェノールノボラック樹脂は、
請求項1において、樹脂が下記一般式(I)で表される
ことを特徴とする。
【0010】
【化2】
【0011】請求項3の半導体封止用硬化剤は、請求項
1に記載のフェノールノボラック樹脂を含むことを特徴
とする。
【0012】以下に本発明を詳細に説明する。なお、以
下において「%」は「重量%」を示す。本発明におい
て、樹脂中のナフトール成分としては、例えば、1−ナ
フトール、2−ナフトールが挙げられるが、反応性、得
られる合成樹脂の融点の面から1−ナフトールが好まし
い。一方、他成分はフェノール又はフェノール類である
が、フェノール類としては、オルソクレゾール、メタク
レゾール、パラクレゾール、オルトエチルフェノール、
メタエチルフェノール、パラエチルフェノール、キシレ
ノール類、パラターシャリーブチルフェノール、パラタ
ーシャリーオクチルフェノール等が挙げられるが、合成
上の未反応成分の除去、硬化物性状の面から、クレゾー
ル類が好ましい。なお、以下において、フェノール及び
フェノール類を単にフェノール類と記す。
【0013】樹脂中の上記ナフトール成分が30%未満
であると、本発明の効果である吸湿特性、耐熱性の向上
効果が期待できず、ナフトール成分が70%を超えると
吸湿特性、耐熱性は良好であるが、樹脂粘性の増大をき
たし、結果として封止材の粘性が高くなり、半導体の封
止成形時においてボンディングワイヤーの切断等の問題
が発生するため好ましくない。従って、樹脂中のナフト
ール成分は30〜70%、好ましくは30〜50%の範
囲とする。なお、得られる樹脂粘性としては、12ポイ
ズ(150℃)以下が好ましい。
【0014】本発明のフェノールノボラック樹脂は、例
えば、次のようにして合成される。即ち、1段目反応と
してアルカリ触媒によりナフトールをホルムアルデヒド
でメチロール化し、2段目反応として理論反応モル以上
の前記フェノール類を添加し、酸触媒でメチレン化反応
を行なう。その後、未反応成分の除去、高純度化工程を
経て、生成物を得る。
【0015】その他、ナフトール成分及びフェノール類
をホルムアルデヒドと同時に仕込み、酸触媒によりメチ
ロール化、メチレン化反応を行なう方法もあるが、上記
の2段反応による方法が好ましい。
【0016】反応に使用されるホルムアルデヒドとして
は、ホルマリン、パラホルム、アルデヒド、その他ベン
ズアルデヒド等を使用することができる。アルカリ触媒
としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
バリウム、アンモニア等が用いられる。酸触媒としては
シュウ酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸、塩酸、
硫酸等の無機酸を使用することができる。
【0017】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 1−ナフトール144g(1モル)、47%ホルマリン
127.7g(2モル)及び10%NaOH2gを三つ
口フラスコに入れ、60℃で2.5hr反応させた後、
オルソクレゾール324g(3モル)及びパラトルエン
スルホン酸2.72gを入れ、100℃で3hr反応さ
せた。次に、純水300gで洗浄し、160℃まで昇温
して脱水し、未反応成分をスチーミング除去した。得ら
れた樹脂の軟化点は103℃で、ナフトール成分は43
%であった。得られた樹脂のレジン性状を表1に示す。
【0018】次に、得られた樹脂を表2に示すエポキシ
配合により、150℃で溶融後(ゲルタイムは表2に示
す通り。)、150℃の金型(150×70×4mm)
に注型硬化させ、テストピースを作成した。テストピー
スの硬化物特性を表3に示す。なお、硬化条件は150
℃、8hr、次いで180℃、5hrとした。
【0019】実施例2〜4、比較例1〜5 反応条件及び反応成分配合を下記の通りに変えたこと以
外は実施例1と同様にして、樹脂を得、表2に示す配合
にてテストピースを作成した。得られた樹脂のレジン性
状を表1に、テストピースの硬化物特性を表3に示す。
【0020】実施例2:実施例1において、オルソクレ
ゾールを378g(3.5モル)に変えた以外は実施例
1に同じ。 実施例3:実施例1において、47%ホルマリンを15
3g(2.4モル)とし、クレゾールとしてパラクレゾ
ール518g(4.8モル)を使用した以外は実施例1
に同じ。 実施例4:実施例1において、47%ホルマリンを12
1g(1.9モル)とし、クレゾールとしてメタクレゾ
ール410g(3.8モル)を使用した以外は実施例1
に同じ。 比較例1:フェノール94g(1モル)、47%ホルマ
リン44.7g(0.7モル)及びシュウ酸5gを三つ
口フラスコに入れ、100℃で3hr反応させた後、純
水300gで洗浄し、160℃まで昇温して脱水し、未
反応成分はスチーミングで除去した。 比較例2:比較例1において、フェノールをオルソクレ
ゾール108g(1モル)に変えた以外は比較例1に同
じ。 比較例3:比較例2において、オルソクレゾールをパラ
クレゾールに変えた以外は比較例2に同じ。 比較例4:実施例1において、1−ナフトールを72g
(0.5モル)とした以外は実施例1に同じ。 比較例5:1−ナフトール144g(1モル)、オルソ
クレゾール54g(0.5モル)、47%ホルマリン4
4.7g(0.7モル)及びシュウ酸1.44gを三つ
口フラスコに入れ、100℃で2hr反応させた。次に
純水300gで洗浄し、160℃まで昇温して脱水し、
未反応成分をスチーミングにより除去した。 表2、表3から本発明の硬化剤(実施例1〜4)は、比
較例1のこれまでのフェノールノボラック硬化剤、比較
例2,3のアルキル基を導入したクレゾールノボラック
硬化剤に比較して低吸水性(表3:吸水率)で耐熱性
(表3:Tg)に優れ、かつ、硬化特性(表2:ゲルタ
イム)が良好であることが分かる。また、比較例4は、
ナフトール成分が少なく吸水性、耐熱性の効果が少な
く、比較例5はナフトール成分が過大で粘度が高く使用
できない。以上の事から本発明の硬化剤は、半導体等、
電子部品の封止に優れた効果を発揮することが明らかで
ある。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のフェノール
ノボラック樹脂は、エポキシ樹脂等の硬化剤として、優
れた硬化特性を発揮し、低吸水性で耐熱性に優れた樹脂
硬化物を提供する。得られた樹脂は、低吸水性で耐熱性
に優れることから、IC封止材としての耐熱衝撃性及び
表面実装作業時のソルダリング耐熱性の要求特性を十分
に満足するものとなる。従って、本発明の半導体封止用
硬化剤によれば、高特性IC封止材が提供される。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂中のナフトール成分が30〜70重
    量%で、他成分がフェノール或いはフェノール類である
    フェノールノボラック樹脂。
  2. 【請求項2】 下記一般式(I)で表される請求項1に
    記載のフェノールノボラック樹脂。 【化1】
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のフェノールノボラック
    樹脂を含む半導体封止用硬化剤。
JP23794491A 1991-09-18 1991-09-18 フエノールノボラツク樹脂及び半導体封止用硬化剤 Pending JPH0578437A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010067562A1 (ja) * 2008-12-12 2010-06-17 旭有機材工業株式会社 シェルモールド用フェノール樹脂及びその製造方法並びにシェルモールド用レジンコーテッドサンド及びそれを用いて得られる鋳型
CN102448637A (zh) * 2009-07-23 2012-05-09 旭有机材工业株式会社 壳型用酚醛树脂组合物和壳型用树脂覆膜砂以及使用其得到的壳型用铸型

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JP5486510B2 (ja) * 2008-12-12 2014-05-07 旭有機材工業株式会社 シェルモールド用レジンコーテッドサンド及びそれを用いて得られる鋳型
CN102448637A (zh) * 2009-07-23 2012-05-09 旭有机材工业株式会社 壳型用酚醛树脂组合物和壳型用树脂覆膜砂以及使用其得到的壳型用铸型

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