JPH07118507A

JPH07118507A - 封止用エポキシ樹脂成形材料

Info

Publication number: JPH07118507A
Application number: JP26734893A
Authority: JP
Inventors: Koji Ikeda; 幸司池田; Yoshihiro Miyatani; 至洋宮谷; Masaya Ichikawa; 雅哉市川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】フルモールド充填性が良く、アルミワイヤス
イープ等のワイヤースイープが発生せず、封止成形性が
優れ、成形後の耐湿性が向上した封止用エポキシ樹脂成
形材料を提供する。【構成】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、エ
ポキシ樹脂と、結晶シリカと、多価アルコールとを含有
するエポキシ樹脂成形材料で、このエポキシ樹脂成形材
料の多価アルコールを除く総重量（Ａ）に対し、結晶シ
リカが７５重量％〜９０重量％である封止用エポキシ樹
脂成形材料。加えて、上記多価アルコールの添加量が上
記エポキシ樹脂成形材料の総重量（Ａ）を１００％とし
て、０．１重量％以上、３．０重量％以下であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気部品や電子部品を
封止する樹脂モールド品に主として用いられる封止用エ
ポキシ樹脂成形材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気部品や電子部品の低コスト化
と生産性向上のため、プラスチック材料による封止がな
されるようになってきた。これらの電気部品や電子部品
の中には、パワートランジスタなどのパワーデバイスが
あり、このパワーデバイスは高出力化が進んでいる。ま
たＩＣ、ＬＳＩにおいても、高集積化や演算のチップの
単位面積あたりの消費電力が増大し、その結果、単位体
積当たりの発熱量は増大する傾向が顕著である。このた
め、デバイス中での発熱が大きくなり、高信頼性を図る
ために、熱放散性にすぐれた封止材料が望まれてきた。

【０００３】上記熱放散性を向上するため、高熱伝導性
の結晶シリカをできるだけ高充填になるように含有する
成形材料が用いられてきた。しかし、結晶シリカを高充
填した封止用エポキシ樹脂成形材料は溶融粘度が高くな
り、流動性が低下する問題がある。この問題は、例え
ば、封止成形時、キャビティ構造の複雑化のために、こ
の金型を使用して樹脂モールド品を成形すると、流動性
が悪いためキャビティの細部に充填不良の箇所が発生
し、フルモールド充填性が悪くなったり、溶融粘度が高
いために、成形材料作成時に混練不足が発生し成形後に
耐湿性が低下したり、アルミワイヤースイープが発生す
る。また、フレームとの密着性の向上のため離型剤の量
が減量すると当然のことながら離型不良が発生し、封止
用エポキシ樹脂成形材料の成形性が悪くなる欠点があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたものであり、エポキシ樹脂成形材料の多
価アルコールを除く総重量（Ａ）に対し、結晶シリカが
７５重量％〜９０重量％含有する封止用エポキシ樹脂成
形材料において、フルモールド充填性が良く、アルミワ
イヤスイープ等のワイヤースイープが発生せず封止成形
性が良好で、成形後の耐湿性が向上した封止用エポキシ
樹脂成形材料を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る封止用エポ
キシ樹脂成形材料は、エポキシ樹脂と、結晶シリカと、
多価アルコールとを含有するエポキシ樹脂成形材料であ
り、このエポキシ樹脂成形材料の多価アルコールを除く
総重量（Ａ）に対し、結晶シリカが７５重量％〜９０重
量％である封止用エポキシ樹脂成形材料を提供すること
にある。

【０００６】また、多価アルコールの含有量がエポキシ
樹脂成形材料の総重量（Ａ）を１００重量％として、
０．１重量％以上、３．０重量％以下である前記の封止
用エポキシ樹脂成形材料を提供することにある。

【０００７】

【作用】本発明に係る封止用エポキシ樹脂成形材料は、
エポキシ樹脂と、結晶シリカと多価アルコールとを含有
することにより、多価アルコールがエポキシ樹脂の結晶
シリカへの分散性を良くし、少量のエポキシ樹脂で結晶
シリカを覆うことができる。その結果、溶融粘度が下が
り、流動性が良くなる。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いるエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ
樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、高分子型エ
ポキシ樹脂等のようなエポキシ樹脂全般を用いることが
できる。

【０００９】また、無機充填剤としては、シリカ、アル
ミナ、炭酸カルシウム、クレー、水酸化アルミニウム、
ガラス繊維、セラミック繊維等のように従来から用いら
れているものをそのまま用いることができるが、本発明
において結晶シリカの含有量が７５重量％以下であると
熱伝導率が３５×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以下にな
り熱放散性が悪くなる。また、結晶シリカの含有量が９
０重量％以上になると、溶融粘度が上がり、流動性が悪
くなる。したがって、良好な熱放散性と成形性を得るた
めに、本発明においては、結晶シリカの含有量を７５重
量％〜９０重量％に限定する。

【００１０】この封止用エポキシ樹脂成形材料に含有す
る多価アルコールは特に限定はしないが、グリコール類
が好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。

【００１１】この多価アルコールの添加量は、０．１重
量％未満であると、溶融粘度が高くなり、ワイヤースイ
ープが発生したり、離型性が悪くなる。また、３重量％
より多くなると、溶融粘度が低くなるため、パワーデバ
イスのモールド品に対するフルモールド充填性が悪くな
る。

【００１２】また、架橋剤及び硬化剤としては、必要に
応じてフェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、
イソシアネート、アミン系硬化剤、酸無水物等が用いら
れ、特に限定する必要はない。

【００１３】必要に応じて用いられる硬化促進剤として
は、リン系及び３級アミン硬化促進剤等を用いることが
できる。

【００１４】離型剤としては、ワックス、ステアリン
酸、金属石鹸等のように通常用いられる物質をそのまま
用いることができる。

【００１５】上記材料を配合、混合、混練することによ
り封止用エポキシ樹脂材料を得ることかできる。

【００１６】さらに、該封止用エポキシ樹脂材料を成形
するには、トランスファー成形、圧縮成形、射出成形等
により封止成形するものである。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を挙げる。

【００１８】多価アルコールとしてエチレングリコール
を用い、実施例１〜５及び、比較例１の配合量は、表１
に示す如く配合量を用い、その他の配合成分について
は、下記の物質をそれぞれの配合量で使用した。

【００１９】結晶シリカとしては、平均粒径３５μｍ、
粒度分布１０〜１００μｍ、８４重量％、エポキシ樹脂
は、エポキシ当量２００のオレクレゾールノボラックエ
ポキシ樹脂を８重量％、硬化剤としては、水酸基当量１
０５のフェノールノボラック樹脂を４重量％、エポキシ
当量９７０の臭素化１重量％、エポキシ樹脂硬化促進剤
として２メチルイミダゾールを０．２重量％、カップリ
ング剤としてシランカップリング剤を０．５重量％、着
色剤としてカーボンブラック０．３重量％、離型剤とし
てカルナバワックスを０．３重量％及び三酸化アンチモ
ン１．５重量％をそれぞれ用いた。

【００２０】上記の各実施例及び、比較例において、結
晶シリカの表面をシランカップリング剤で処理し、各配
合成分をミキサーで３分間均一に混合分散した後、ロー
ル温度１００〜１２０℃のミキシングロールで加熱、溶
融、混練した。この混練物を冷却し、粉砕して各エポキ
シ樹脂材料からなる封止用エポキシ樹脂成形材料とし
た。

【００２１】上記封止用エポキシ樹脂成形材料をトラン
スファー成形機を用いて金型温度１７５℃、成形圧力５
０ｋｇ／ｃｍ²、硬化時間３分の条件で薄肉小型化され
たＴ０３Ｐ型のデバイスを封止成形して成形部品を得
た。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１において記載した測定値は、次の方法
によった。（１）スパイラルフローＥＭＭＩ１−６６規格に準じた金型を使用し、金型温
度１７０℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃｍ²で測定した。（２）ゲルタイムゲルタイム測定器（ＪＳＲ型ＣＵＲＥＬＡＳＴＯＭＥ
ＴＥＲ）を使用し、金型表面温度１７０℃で測定した。（３）溶融粘度モノホールフローテスター（ＳＨＩＭＡＺＵＦＬＯ
ＷＴＥＳＴＥＲ）を使用し、加熱炉温度１７５℃、プラ
ンジャー圧力１０ｋｇ／ｃｍ²で測定した。

【００２４】また、離型性は、封止成形品を目視により
観察し、金型に樹脂が付着せず、傷が付いていない離型
性が良いものは〇、金型に樹脂が付着したり、金型のシ
ボ模様に傷が入った離型性が悪いものは×で示した。

【００２５】フルモールド充填性は、フルモールド（Ｔ
０３Ｐ型）の封止成形品の表面に欠けがなく、平滑な面
になっている充填性のよいものは〇、欠けがあり平滑性
のない充填性の悪いものを×で示した。また、表面に欠
けはないが平滑性のないものは△で示した。

【００２６】耐湿性は、フルモールド（Ｔ０３Ｐ型）の
パッケージにチップ（Ａｌ−ＴＥＧ、３．２×６．９ｍ
ｍ）を使用し、ＰＣＴ５ａｔｍ、１００Ｈｒの条件下に
置き、アルミパターンの腐食を目視により確認しサンプ
ル数１００個中の不良品の数を数え百分率で示した。

【００２７】アルミワイヤスイープ性は、封止成形品を
軟Ｘ線装置により観察し、アルミワイヤが原形通りのも
のを〇、アルミワイヤが曲がったものを×で示した。ま
た、アルミワイヤは曲がらずとも歪みが入っているもの
を△で示した。

【００２８】表１の結果より、実施例１〜５の如く本発
明によると、溶融粘度が１５００Ｐより下がり、流動性
がよく、離型性、フルモールド充填性が良好でアルミワ
イヤスイープの発生もなく、分散性が良くなり耐湿性の
向上が見られた。

【００２９】これに対して、比較例１では、溶融粘度が
１５００Ｐ以上あり、流動性が悪く、アルミワイヤスイ
ープが発生した。また、耐湿性も悪く７０％以上の不良
率であった。

【００３０】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明の封止用エ
ポキシ樹脂成形材料によると、良好な熱放散性に加え
て、溶融粘度が低下し、流動性が良いために、フルモー
ルド充填性が良好で、例えば、アルミワイヤスイープ等
のワイヤスイープの発生を防止でき、また、分散性が良
いために、耐湿性の向上を図ることができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂と、結晶シリカと、多価ア
ルコールとを含有するエポキシ樹脂成形材料であり、こ
のエポキシ樹脂成形材料の多価アルコールを除く総重量
（Ａ）に対し、結晶シリカが７５重量％〜９０重量％で
ある封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項２】多価アルコールの含有量がエポキシ樹脂
成形材料の総重量（Ａ）を１００重量％として、０．１
重量％以上、３．０重量％以下であることを特徴とする
請求項１の封止用エポキシ樹脂成形材料。