JPH09286845A - 電子部品封止用樹脂組成物 - Google Patents
電子部品封止用樹脂組成物Info
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- JPH09286845A JPH09286845A JP10171896A JP10171896A JPH09286845A JP H09286845 A JPH09286845 A JP H09286845A JP 10171896 A JP10171896 A JP 10171896A JP 10171896 A JP10171896 A JP 10171896A JP H09286845 A JPH09286845 A JP H09286845A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法安定性と外部から浸入する水分を遮断す
る能力とを飛躍的に高めた電子部品封止用樹脂組成物を
提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、無機充填材、シリカゲルを必須成分とし、
該シリカゲルの最大粒径が２００μｍ以下、平均粒径５
〜４０μｍ、平均細孔容積が０．１〜５０ｍｌ／ｇで、
全組成物中のシリカゲルの含有量が１〜３０重量％であ
る電子部品封止用樹脂組成物。
る能力とを飛躍的に高めた電子部品封止用樹脂組成物を
提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、無機充填材、シリカゲルを必須成分とし、
該シリカゲルの最大粒径が２００μｍ以下、平均粒径５
〜４０μｍ、平均細孔容積が０．１〜５０ｍｌ／ｇで、
全組成物中のシリカゲルの含有量が１〜３０重量％であ
る電子部品封止用樹脂組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は寸法安定性に優れ外
部からの水分の浸入が問題となる固体撮像素子等の窓付
き電子部品の封止用樹脂組成物に関するものである
部からの水分の浸入が問題となる固体撮像素子等の窓付
き電子部品の封止用樹脂組成物に関するものである
【０００２】
【従来の技術】トランジスター、ＩＣ、コンデンサー、
ダイオード等の電子部品の封止方法としてエポキシ樹脂
組成物のトランスファー成形による方法が低コスト大量
生産に適するため幅広く実用化され従来金属やセラミッ
クで封止されていたのが樹脂封止に置き変わってきてい
る。最近マルチメディア化が進む中で映像や画像をパソ
コンに取り込んだり遠隔地へ瞬時に送信する必要がでて
きており、小型軽量で低コストの固体撮像素子が必要と
なってきた。従来固体撮像素子はセラミックのケースに
搭載しガラスの窓を接着したものだが高性能であるもの
の高価であった。そこで低コスト化のためにエポキシ樹
脂組成物でモールドしたケースに素子を搭載しガラスや
アクリル樹脂の窓をつける方法がとられているが、セラ
ミックに比べ寸法精度が悪かったり外部から浸入する水
分がエポキシ樹脂内を浸透していきやがてケース内で露
結し特性劣化を引き起こしていた。一般に水分浸入防止
のためにはシリカ等の吸湿性の低い充填材を樹脂に高充
填する手段がとられるが本用途には不十分で長期間の間
に水分が樹脂内を拡散していき内部の素子に到達してい
た。そこで樹脂内の拡散を防ぐため水分を固定化すべく
吸水性ポリマー等の吸湿剤が検討されているが、有機物
の吸湿剤を用いると膨潤が発生し製品の寸法安定性や外
観に問題が出ていた。
ダイオード等の電子部品の封止方法としてエポキシ樹脂
組成物のトランスファー成形による方法が低コスト大量
生産に適するため幅広く実用化され従来金属やセラミッ
クで封止されていたのが樹脂封止に置き変わってきてい
る。最近マルチメディア化が進む中で映像や画像をパソ
コンに取り込んだり遠隔地へ瞬時に送信する必要がでて
きており、小型軽量で低コストの固体撮像素子が必要と
なってきた。従来固体撮像素子はセラミックのケースに
搭載しガラスの窓を接着したものだが高性能であるもの
の高価であった。そこで低コスト化のためにエポキシ樹
脂組成物でモールドしたケースに素子を搭載しガラスや
アクリル樹脂の窓をつける方法がとられているが、セラ
ミックに比べ寸法精度が悪かったり外部から浸入する水
分がエポキシ樹脂内を浸透していきやがてケース内で露
結し特性劣化を引き起こしていた。一般に水分浸入防止
のためにはシリカ等の吸湿性の低い充填材を樹脂に高充
填する手段がとられるが本用途には不十分で長期間の間
に水分が樹脂内を拡散していき内部の素子に到達してい
た。そこで樹脂内の拡散を防ぐため水分を固定化すべく
吸水性ポリマー等の吸湿剤が検討されているが、有機物
の吸湿剤を用いると膨潤が発生し製品の寸法安定性や外
観に問題が出ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は寸法安定性と
外部から浸入する水分を遮断する能力とを飛躍的に高め
た電子部品封止用樹脂組成物を提供するものである。
外部から浸入する水分を遮断する能力とを飛躍的に高め
た電子部品封止用樹脂組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、
シリカゲルを必須成分とし、該シリカゲルの最大粒径が
２００μｍ以下、平均粒径５〜４０μｍ、平均細孔容積
が０．１〜５０ｍｌ／ｇで、全組成物中のシリカゲルの
含有量が１〜３０重量％であることを特徴とする電子部
品封止用樹脂組成物である。
脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、
シリカゲルを必須成分とし、該シリカゲルの最大粒径が
２００μｍ以下、平均粒径５〜４０μｍ、平均細孔容積
が０．１〜５０ｍｌ／ｇで、全組成物中のシリカゲルの
含有量が１〜３０重量％であることを特徴とする電子部
品封止用樹脂組成物である。
【０００５】該シリカゲルは粒子内に直径５０〜３００
Å程度の空孔が無数にあり水分を吸着保持できる。空孔
の容積は重要で平均細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ未満では
水分吸着能が低く実用的でなく、５０ｍｌ／ｇを越える
と樹脂の流動性が劣化する。また最大粒径が２００μｍ
以上では充填性が劣る。平均粒径は、５〜４０μｍの
範囲が必要で５μｍ未満では流動性が劣化し４０μｍを
越えると充填性が悪くなる。全樹脂組成物中の含有量
が、１重量％未満では吸湿性能が低く３０重量％を越え
ると防湿性より透湿性が高くなり水分浸入防止特性が低
くなる。また流動性が劣化し成形不良を引き起こす。シ
リカゲル粒子の形状は破砕状、球状等特に限定しない。
Å程度の空孔が無数にあり水分を吸着保持できる。空孔
の容積は重要で平均細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ未満では
水分吸着能が低く実用的でなく、５０ｍｌ／ｇを越える
と樹脂の流動性が劣化する。また最大粒径が２００μｍ
以上では充填性が劣る。平均粒径は、５〜４０μｍの
範囲が必要で５μｍ未満では流動性が劣化し４０μｍを
越えると充填性が悪くなる。全樹脂組成物中の含有量
が、１重量％未満では吸湿性能が低く３０重量％を越え
ると防湿性より透湿性が高くなり水分浸入防止特性が低
くなる。また流動性が劣化し成形不良を引き起こす。シ
リカゲル粒子の形状は破砕状、球状等特に限定しない。
【０００６】無機充填材としては、シリカ、アルミナ、
クレー、炭酸カルシウム、チッ化アルミ、チッ化珪素等
があるが、これらの中ではシリカが好ましい。シリカと
しては、溶融シリカや結晶シリカが望ましく破砕または
球状で平均粒径が１０〜３０μｍ、最大粒径が１５０μ
ｍ以下で有ればよいが、他の粒径のものでもかまわない
しこれらを混合して用いてもよい。本発明に用いるシリ
カとシリカゲルの合計量が全組成物の６５重量％〜９０
重量％であることが必要であるシリカとシリカゲルの合
計量が６５〜９０重量％のときに寸法安定性と吸湿性が
特に優れ、この範囲外では成形性と吸湿性が両立できな
い。
クレー、炭酸カルシウム、チッ化アルミ、チッ化珪素等
があるが、これらの中ではシリカが好ましい。シリカと
しては、溶融シリカや結晶シリカが望ましく破砕または
球状で平均粒径が１０〜３０μｍ、最大粒径が１５０μ
ｍ以下で有ればよいが、他の粒径のものでもかまわない
しこれらを混合して用いてもよい。本発明に用いるシリ
カとシリカゲルの合計量が全組成物の６５重量％〜９０
重量％であることが必要であるシリカとシリカゲルの合
計量が６５〜９０重量％のときに寸法安定性と吸湿性が
特に優れ、この範囲外では成形性と吸湿性が両立できな
い。
【０００７】本発明に用いられるエポキシ樹脂は、２個
以上のエポキシ基を含むものならば特には限定しない。
例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、三官能エ
ポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポ
キシ樹脂は、単独でも混合して用いてもよい。フェノー
ル樹脂硬化剤は、２個以上の水酸基を含むものならば特
に限定しない。例えば、フェノールノボラック樹脂、ク
レゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェニ
ルメタン型樹脂及びこれらの変性樹脂が挙げられる。こ
れらのフェノール樹脂は、単独でも混合して用いても良
い。又これらの硬化剤の配合量としてはエポキシ樹脂の
エポキシ基数と硬化剤の水酸基数を合わせるように配合
することが好ましい。硬化促進剤としては、イミダゾー
ル、有機ホスフィン、３級アミン、１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７等が挙げられるが特
に限定するものではない。これらは、単独でも混合して
用いてもよい。
以上のエポキシ基を含むものならば特には限定しない。
例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、三官能エ
ポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポ
キシ樹脂は、単独でも混合して用いてもよい。フェノー
ル樹脂硬化剤は、２個以上の水酸基を含むものならば特
に限定しない。例えば、フェノールノボラック樹脂、ク
レゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェニ
ルメタン型樹脂及びこれらの変性樹脂が挙げられる。こ
れらのフェノール樹脂は、単独でも混合して用いても良
い。又これらの硬化剤の配合量としてはエポキシ樹脂の
エポキシ基数と硬化剤の水酸基数を合わせるように配合
することが好ましい。硬化促進剤としては、イミダゾー
ル、有機ホスフィン、３級アミン、１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７等が挙げられるが特
に限定するものではない。これらは、単独でも混合して
用いてもよい。
【０００８】本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、シリカゲルを必須成
分とするが これら以外に必要に応じてシランカップリ
ング剤等の無機充填材の表面処理剤、三酸化アンチモン
等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、
天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシリコーン
オイル、ゴム等の低応力添加剤その他種々の添加剤を適
宜配合しても差し支えない。又、本発明の電子部品封止
用樹脂組成物を成形材料として製造するには、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填
材、シリカゲル、その他の添加剤をミキサー等によって
充分に均一に混合した後、更に熱ロールまたはニーダー
等で溶融混練し、冷却粉砕して封止材料とすることがで
きる。
硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、シリカゲルを必須成
分とするが これら以外に必要に応じてシランカップリ
ング剤等の無機充填材の表面処理剤、三酸化アンチモン
等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、
天然ワックス、合成ワックス等の離型剤及びシリコーン
オイル、ゴム等の低応力添加剤その他種々の添加剤を適
宜配合しても差し支えない。又、本発明の電子部品封止
用樹脂組成物を成形材料として製造するには、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填
材、シリカゲル、その他の添加剤をミキサー等によって
充分に均一に混合した後、更に熱ロールまたはニーダー
等で溶融混練し、冷却粉砕して封止材料とすることがで
きる。
【０００９】
【実施例】以下本発明を実施例で示す。配合割合は重量
部で示す。 《実施例１》 ・ビフェニル型エポキシ樹脂 ９０重量部 （油化シェル (株)ＹＸ４０００：エポキシ当量１９０、融点１０７℃） ・臭素化エポキシ樹脂 ８重量部 （大日本インキ化学工業(株) エピクロン１５２：エポキシ当量３６０、軟化 点６５℃） ・フェノールノボラック樹脂 ５２重量部 （住友デュレズ(株)：水酸基当量１０５、軟化点７０℃） ・シリカゲルＡ １５重量部 （最大粒径２００μｍ、平均粒径２０μｍ、平均細孔容積５ｍｌ／ｇ） ・破砕溶融シリカ １００重量部 （平均粒径１５μｍ、最大粒径１００μｍ） ・球状溶融シリカ ５００重量部 （平均粒径２３μｍ、最大粒径７５μｍ） ・γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ６重量部 （日本ユニカー(株)） ・２−メチルイミダゾール １重量部 （四国化成(株)２ＭＺ） ・三酸化アンチモン ８重量部 ・ヘキストワックスＳ ３重量部 ・カーボンブラック ２重量部 を常温で充分に混合し次に８０〜１１０℃で２軸熱ロー
ルを用いて混練し冷却後粉砕して電子部品封止用樹脂組
成物を得た。
部で示す。 《実施例１》 ・ビフェニル型エポキシ樹脂 ９０重量部 （油化シェル (株)ＹＸ４０００：エポキシ当量１９０、融点１０７℃） ・臭素化エポキシ樹脂 ８重量部 （大日本インキ化学工業(株) エピクロン１５２：エポキシ当量３６０、軟化 点６５℃） ・フェノールノボラック樹脂 ５２重量部 （住友デュレズ(株)：水酸基当量１０５、軟化点７０℃） ・シリカゲルＡ １５重量部 （最大粒径２００μｍ、平均粒径２０μｍ、平均細孔容積５ｍｌ／ｇ） ・破砕溶融シリカ １００重量部 （平均粒径１５μｍ、最大粒径１００μｍ） ・球状溶融シリカ ５００重量部 （平均粒径２３μｍ、最大粒径７５μｍ） ・γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ６重量部 （日本ユニカー(株)） ・２−メチルイミダゾール １重量部 （四国化成(株)２ＭＺ） ・三酸化アンチモン ８重量部 ・ヘキストワックスＳ ３重量部 ・カーボンブラック ２重量部 を常温で充分に混合し次に８０〜１１０℃で２軸熱ロー
ルを用いて混練し冷却後粉砕して電子部品封止用樹脂組
成物を得た。
【００１０】《実施例２、３》表１に示した配合で実施
例１と同様にして電子部品封止用樹脂組成物を得た。 実施例２のエポキシ樹脂はクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（住友化学(株)：エポキシ当量２００、軟化点
６０℃）を使用した。 《比較例１〜５》表１に示した配合で実施例１と同様に
して電子部品封止用樹脂組成物を得た。 実施例、比較例で得られた樹脂組成物をトランスファー
成形機を用いて温度１７５℃、注入圧１２０Ｋｇ ／ｃ
ｍ2 で 成形した後、１７５℃、８時間のポストキュア
処理を行いテストピースを得た。比較例で使用したシリ
カゲルは下記のとおり。 ・シリカゲルＢ：最大粒径３０μｍ、平均粒径２μｍ、
平均細孔容積１０ｍｌ／ｇ ・シリカゲルＣ：最大粒径１５０μｍ、平均粒径２５μ
ｍ、平均細孔容積０．０１ｍｌ／ｇ ・シリカゲルＤ：最大粒径１００μｍ、平均粒径８μ
ｍ、平均細孔容積９０ｍｌ／ｇ
例１と同様にして電子部品封止用樹脂組成物を得た。 実施例２のエポキシ樹脂はクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（住友化学(株)：エポキシ当量２００、軟化点
６０℃）を使用した。 《比較例１〜５》表１に示した配合で実施例１と同様に
して電子部品封止用樹脂組成物を得た。 実施例、比較例で得られた樹脂組成物をトランスファー
成形機を用いて温度１７５℃、注入圧１２０Ｋｇ ／ｃ
ｍ2 で 成形した後、１７５℃、８時間のポストキュア
処理を行いテストピースを得た。比較例で使用したシリ
カゲルは下記のとおり。 ・シリカゲルＢ：最大粒径３０μｍ、平均粒径２μｍ、
平均細孔容積１０ｍｌ／ｇ ・シリカゲルＣ：最大粒径１５０μｍ、平均粒径２５μ
ｍ、平均細孔容積０．０１ｍｌ／ｇ ・シリカゲルＤ：最大粒径１００μｍ、平均粒径８μ
ｍ、平均細孔容積９０ｍｌ／ｇ
【００１１】《評価方法》 ・スパイラルフロー（流動性）：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に
準じた金型を用い、１７５℃、注入圧７０Ｋｇ／ｃｍ2
で測定した。 ・吸湿率：５０φ３ｍｍ厚の円盤を成形し、８５℃、相
対湿度８５％の恒温恒湿槽で３３６時間処理後デシケー
ター中で室温まで冷却後、重量増加率を測定した。 ・水分トラップ性：予め樹脂組成物を１７５℃で成形
し、５０φ１ｍｍ厚の成形板を得、該成形板を五酸化燐
を入れた凹型のガラス容器の上部に接着剤を用いて密閉
した後、８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽に１００
時間、３００時間放置後、内部の五酸化燐の重量増加率
を測定した。 評価 ○：０．１重量％未満、×：０．１重量％以上 ・寸法安定性：５０φ３ｍｍ厚の円盤を成形し、８５
℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽で３３６時間処理後の
成形品表面の平滑性を５０倍の顕微鏡で目視観察し判定
した。以上の評価結果を表１に示す。
準じた金型を用い、１７５℃、注入圧７０Ｋｇ／ｃｍ2
で測定した。 ・吸湿率：５０φ３ｍｍ厚の円盤を成形し、８５℃、相
対湿度８５％の恒温恒湿槽で３３６時間処理後デシケー
ター中で室温まで冷却後、重量増加率を測定した。 ・水分トラップ性：予め樹脂組成物を１７５℃で成形
し、５０φ１ｍｍ厚の成形板を得、該成形板を五酸化燐
を入れた凹型のガラス容器の上部に接着剤を用いて密閉
した後、８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽に１００
時間、３００時間放置後、内部の五酸化燐の重量増加率
を測定した。 評価 ○：０．１重量％未満、×：０．１重量％以上 ・寸法安定性：５０φ３ｍｍ厚の円盤を成形し、８５
℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽で３３６時間処理後の
成形品表面の平滑性を５０倍の顕微鏡で目視観察し判定
した。以上の評価結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物を用いることにより
寸法安定性に優れ、外部からの水分の浸入が防止でき、
特に固体撮像素子等の窓付き電子部品用に好適である。
寸法安定性に優れ、外部からの水分の浸入が防止でき、
特に固体撮像素子等の窓付き電子部品用に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
硬化促進剤、無機充填材、シリカゲルを必須成分とし、
該シリカゲルの最大粒径が２００μｍ以下、平均粒径５
〜４０μｍ、平均細孔容積が０．１〜５０ｍｌ／ｇで、
全組成物中のシリカゲルの含有量が１〜３０重量％であ
ることを特徴とする電子部品封止用樹脂組成物。 - 【請求項２】 無機充填材が、シリカであり、シリカと
シリカゲルの合計量が全組成物中の６５〜９０重量％で
ある請求項１記載の電子部品封止用樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10171896A JP3346979B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 電子部品封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10171896A JP3346979B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 電子部品封止用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09286845A true JPH09286845A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3346979B2 JP3346979B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=14308094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10171896A Expired - Fee Related JP3346979B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 電子部品封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346979B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077851A1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Method of producing epoxy for molding semiconductor device, molding material, and semiconductor device |
| JP2023527378A (ja) * | 2020-06-12 | 2023-06-28 | 無錫利普思半導体有限公司 | パワー半導体モジュール |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP10171896A patent/JP3346979B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077851A1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Method of producing epoxy for molding semiconductor device, molding material, and semiconductor device |
| US6495260B1 (en) | 1999-06-15 | 2002-12-17 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Method of producing epoxy for molding semiconductor device, molding material, and semiconductor device |
| JP2023527378A (ja) * | 2020-06-12 | 2023-06-28 | 無錫利普思半導体有限公司 | パワー半導体モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3346979B2 (ja) | 2002-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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