JPH10152547A - 半導体封止用樹脂組成物 - Google Patents

半導体封止用樹脂組成物

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JPH10152547A
JPH10152547A JP31085196A JP31085196A JPH10152547A JP H10152547 A JPH10152547 A JP H10152547A JP 31085196 A JP31085196 A JP 31085196A JP 31085196 A JP31085196 A JP 31085196A JP H10152547 A JPH10152547 A JP H10152547A
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Shinichi Iwasaki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲン系難燃剤及びアンチモンを含まな
い、難燃性及び耐湿性に優れた半導体封止用樹脂組成物
を得ること。 【解決手段】 (A)エポキシ樹脂、(B)全フェノー
ル樹脂硬化剤中に式(1)のベンゾグアナミン変性フェ
ノール樹脂を30〜100重量%含むフェノール樹脂硬
化剤、(C)硬化促進剤、(D)金属水酸化物、及び
(E)無機充填材からなることを特徴とする半導体封止
用樹脂組成物。 【化1】 (kは0〜4までの整数、l,mは整数で1≦l+m≦
4)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲン及びアン
チモンを含まない難燃性に優れた半導体封止用樹脂組成
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品は、エポキシ樹脂組成物(以下、樹脂
組成物という)で封止されている。この樹脂組成物中に
は、難燃剤としてハロゲン系難燃剤単独、或いはハロゲ
ン系難燃剤と三酸化アンチモンとの併用、充填材として
溶融シリカ、結晶シリカ等の無機充填材が配合されてい
る。ところが最近では、環境衛生の点から、ハロゲン系
難燃剤、三酸化アンチモン等を使用しない難燃性エポキ
シ樹脂組成物が要求されてきている。この要求に対し
て、主として難燃剤からのアプローチがなされており、
水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の金属水酸
化物、硼素化合物等が検討されているが、これらは、多
量に添加しないと難燃性を発現できないことから、実用
化には至っていない。又、赤燐系の難燃剤は、少量の添
加でも難燃効果があり、樹脂組成物の難燃化に有効であ
るが、赤燐は微量の水分と反応しホスフィンや腐食性の
燐酸を生じるため、耐湿性に対する要求が厳しい樹脂組
成物には使用できない。このため、赤燐粒子を水酸化ア
ルミニウム、金属酸化物、その他の無機化合物、フェノ
ール樹脂等の熱硬化性樹脂で被覆し、赤燐の安定化を図
っているが、樹脂組成物に採用できるまでの水準には至
っていない。又、樹脂組成物の主成分であるエポキシ樹
脂、フェノール樹脂等の樹脂成分からの検討も行われて
いる。例えば、イミド系樹脂が検討されているが、融点
が高過ぎ流動性に劣るため、採用されるまでには至って
いない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題に対して、ハロゲン及びアンチモンを含まない難燃
性に優れた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、(A)エポキ
シ樹脂、(B)全フェノール樹脂硬化剤中に式(1)の
ベンゾグアナミン変性フェノール樹脂を30〜100重
量%含むフェノール樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、
(D)金属水酸化物、及び(E)無機充填材からなる半
導体封止用樹脂組成物において、特に、金属水酸化物
(D)として、平均粒径5〜50μm、最大粒径120
μm以下である水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシ
ウムを全樹脂組成物中に3.0〜30.0重量%含み、
無機充填材(E)を全樹脂組成物中に60〜90重量%
含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物である。
【化2】 (kは0〜4までの整数、l,mは整数で1≦l+m≦
4)
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂は、
1分子中にエポキシ基を2個以上有するモノマー、オリ
ゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分子構造を
特に限定するものではないが、例えば、ビスフェノール
型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ
化合物、スチルベン型エポキシ化合物、トリフェノール
メタン型エポキシ化合物、アルキル変性トリフェノール
メタン型エポキシ化合物、トリアジン核含有エポキシ樹
脂、テルペン変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは
単独でも混合して用いてもよい。
【0006】本発明に用いる式(1)のベンゾグアナミ
ン変性フェノール樹脂は、フェノール、ベンゾグアナミ
ン、及びホルムアルデヒドを弱塩基性触媒存在下で反応
させたものであり、分子構造中に窒素原子を通常のフェ
ノールノボラック樹脂に比べ多く含んでいるため、通常
のフェノールノボラック樹脂と比較して、燃えにくい特
徴を有している。ベンゾグアナミン変性フェノール樹脂
の配合量は、全フェノール樹脂硬化剤中に30〜100
重量%が好ましい。30重量%未満だとベンゾグアナミ
ンの効果が現れず、難燃性が低下する。ここでk、l、
mの値は、0≦k≦4、1≦(l+m)≦4が好まし
い。kの値が4を越えると、樹脂の粘度が上がり、樹脂
組成物の流動性が劣り好ましくない。(l+m)の値が
4を越えると、ベンゾグアナミンの効果が薄れ難燃性が
低下する。
【0007】式(1)のベンゾグアナミン変性フェノー
ル樹脂以外に、他のフェノール樹脂硬化剤を併用する場
合、用いるフェノール樹脂硬化剤は、その分子量、分子
構造を限定するものではないが、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、ジシクロペ
ンタジエン変性フェノール樹脂、キシリレン変性フェノ
ール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等が挙げられ、
これらは単独でも混合して用いてもよい。エポキシ樹脂
とフェノール樹脂の配合割合としては、エポキシ樹脂の
エポキシ基数とフェノール樹脂硬化剤のフェノール性水
酸基数の比を0.8〜1.2とするのが好ましい。
【0008】本発明に用いる硬化促進剤は、エポキシ基
とフェノール性水酸基との反応を促進させるものであれ
ば良く、一般に封止用材料に使用されているものをひろ
く使用することができ、例えば、1,8−ジアザビシク
ロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリフェニルホスフ
ィン、ジメチルベンジルアミン等が挙げられ、これらは
単独でも混合して用いてもよい。
【0009】本発明に用いる金属水酸化物としては、水
酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムが好ましい。
又、平均粒径は5〜50μmが望ましい。5μm未満だ
と樹脂組成物の流動性が低下し、50μmを越えると難
燃剤の分散性が悪くなり難燃性が低下する。又、最大粒
径は120μm以下が好ましい。120μmを越える
と、成形時に金型のゲート部を通過できない不具合が生
ずる可能性がある。
【0010】本発明に用いる無機充填材としては、例え
ば、溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉
末、2次凝集シリカ粉末、多孔質シリカ粉末、2次凝集
シリカ粉末又は多孔質シリカ粉末を粉砕したシリカ粉
末、アルミナ等が挙げらる。配合量は、成形性と信頼性
のバランスから、全樹脂組成物中に60〜90重量%が
望ましい。60重量%未満だと、難燃性が劣り、90重
量%を越えると、樹脂組成物の流動性が劣る。
【0011】本発明の樹脂組成物は、(A)〜(E)成
分の他、必要に応じてシランカップリング剤、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
応力添加剤等の種々の添加剤を適宜配合しても差し支え
ない。
【0012】又、本発明の樹脂組成物を成形材料として
製造するには、(A)〜(E)成分、及びその他の添加
剤をミキサー等を用いて十分に均一混合した後、更に熱
ロール又はニーダー等で溶融混合し、冷却後粉砕して成
形材料とすることができる。これらの樹脂組成物は、電
子部品或いは電気部品の封止、被覆、絶縁等に適用する
ことができる。
【0013】
【実施例】以下に本発明を実施例で示す。単位は重量部
である。 実施例1〜6、比較例1〜6 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(軟化点6
2℃、エポキシ当量200g/eq) ビフェニル型エポキシ化合物(油化シェルエポキシ
(株)・製、YX4000H、融点108℃、エポキシ
当量191g/eq) 式(1)のベンゾグアナミン変性フェノール樹脂(k=
1、l+m=3、軟化点108℃、水酸基当量234g
/eq) フェノールノボラック樹脂(軟化点80℃、水酸基当量
104g/eq) フェノールアラルキル樹脂(軟化点80℃、水酸基当量
170g/eq) 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7
(以下、DBUという) 水酸化アルミニウム(平均粒径12μm、最大粒径74
μm) 水酸化マグネシウム(平均粒径18μm、最大粒径90
μm) 溶融シリカ粉末(平均粒径13μm、比表面積2.2m
2/g) カーボンブラック カルナバワックス を表1及び表2に示したそれぞれの割合でミキサーを用
いて常温で混合し、70〜100℃で2軸ロールを用い
て混練し、冷却後粉砕し成形材料とし、これをタブレッ
ト化して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を低圧トラ
ンスファー成形機(成形条件:175℃、70kg/c
2、120秒)を用いて成形し、得られた成形品を1
75℃、8時間で後硬化し評価した。結果を表1及び表
2に示す。
【0014】評価方法 1.耐燃性テスト:UL−94垂直テスト(試料厚さ
1.0mm)を行い、耐燃性で表した。 2.半田耐湿性テスト:テスト用素子(16pSOP)
を85℃、相対湿度85%の環境下で72時間処理し、
その後260℃の半田槽に10秒間浸漬し、プレッシャ
ークッカーテスト(125℃、圧力2.4kg/c
2)を行い、回路のオープン不良の発生時間を測定し
た。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物を用いると、ハロゲ
ン系難燃剤及び酸化アンチモンを含まない、難燃性及び
耐湿性に優れた半導体装置が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C08G 14/09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)全フェノー
    ル樹脂硬化剤中に式(1)のベンゾグアナミン変性フェ
    ノール樹脂を30〜100重量%含むフェノール樹脂硬
    化剤、(C)硬化促進剤、(D)金属水酸化物、及び
    (E)無機充填材からなることを特徴とする半導体封止
    用樹脂組成物。 【化1】 (kは0〜4までの整数、l,mは整数で1≦l+m≦
    4)
  2. 【請求項2】 金属水酸化物(D)が水酸化アルミニウ
    ム又は水酸化マグネシウムで、且つ平均粒径が5〜50
    μm、最大粒径が120μm以下である請求項1記載の
    半導体封止用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 金属水酸化物(D)を全樹脂組成物中に
    3.0〜30.0重量%、無機充填材(E)を全樹脂組
    成物中に60〜90重量%含む請求項1、又は2記載の
    半導体封止用樹脂組成物。
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