JPS61188465A

JPS61188465A - 熱硬化性樹脂組成物

Info

Publication number: JPS61188465A
Application number: JP2878185A
Authority: JP
Inventors: Hideki Okabe; 岡部　秀樹; Munetomo Torii; 鳥井　宗朝
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1986-08-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】・〔技術分野〕この発明は、半導体、電子部品などの封止などに用いら
れる熱硬化性樹脂組成物に関する。

〔背景技術〕

近年、ＩＣ，ＬＳＩ、ｌ−ランジスタ、ダイオード等の
半導体および電子部品等の封止は、電気絶縁性に優れ、
低圧成形においても充分な流動性を有し、素子を傷つけ
ることなく、多量にしかも安価に封止ができるという利
点のために、エポキシ樹脂によるトランスファ成形封止
が主流を占めるようになってきた。しかしながら、ここ
最近、半導体、および電子部品等の高集積化、高実装密
度化に伴うパッケージの小型薄肉化、あるいは、素子自
体の大型化１回路のブロック化などに伴う□パッケージ
の大型薄肉化が進み、パンケージのクラック、反り、ね
じれなとの外観あるいは内部応力による素子特性劣化な
どに大きな問題を残している。この問題を解決するため
、従来、ｆａ）　　官能基を持つ液状ポリブタジェン系ゴムとエ
ポキシ樹脂を前反応して得た反応物（エポキシ変性ブタ
ジェン系ゴム）を配合したエポキシ樹脂封止材、（ｂ）　　官ｎＭ　を持つシリコーンオイルとフェノー
ルとを反応させたものを配合したエポキシ樹脂封止材、ＦＣ＋　　シリコーンモールディングコンパウンド、な
ど、いずれも低応力を目的とした半導体封止用成形材料
が提案されている。しかし、これらの成形材料では、低
弾性をなしうるために配合される添加剤の影響で、硬化
物の収縮の増大を招く原因となっている。このため、低
弾性、低収縮の効果でパッケージに反り、クラック、ね
じれなどを発生させることなく、樹脂加熱硬化時におけ
る素子自体への過大な応力を与えない硬化物を得ること
ができる熱硬化性樹脂組成物の開発が求められている。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑みて、低収縮であり、しか
も、低弾性の硬化物を得ることができる熱硬化性樹脂組
成物を提供することを目的とする〔発明の開示〕この発明は、上記の目的を達成するために、硬化物の低
応力をはかるための変性剤が配合されている熱硬化性樹
脂組成物において、前記変性剤が、ムーニー粘度３０〜
８０−ＭＬ＋、４　　（１００℃）の固型粉末状熱可塑
性エラストマーであることを特徴とする熱硬化性樹脂組
成物をその要旨としている。以下に、この発明の詳細な
説明する。

この発明において用いられる熱可塑性エラストマーは、
固型粉末状でなければならない。これは、熱可塑性エラ
ストマーが熱硬化性樹脂組成物中に均一に分散されてい
ることが好ましく、このためには、熱可塑性エラストマ
ーが粉末状でなければならないからである。なお、熱可
塑性エラストマーは、微粒子品であれば好ましい。

この発明において用いられる熱可塑性エラストマーの種
類には、特に限定はないが、合成天然ゴム（イソプレン
ゴム、ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ’）、ブタジェンゴム（
ＢＲ）、スチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、　ブタ
ジェン−アクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、　クロロプ
レンゴム（ＣＲ）。

ブチルゴム（ＩＩＲ）、　ウレタンゴム、ケイ素ゴム、
フッ素ゴム、アクリルゴム（ＡＢＲ）等の固型ゴムが好
ましく、被配合物全量に対して０．１〜２０；ｔ％の割
合で用いるのが好ましい。配合割合が０．１ｗｔ％より
も低いと、熱可塑性エラストマーの配合効果である低収
縮、低弾性が得られないことがありあまり好ましくない
。また、２０ｗｔ％を超えると、ブリード（ｂｌｅｅｄ
）シ、成形品（硬化物）の外観にムラとなって出て（る
ほか、硬化物の強度が低下し、また、熱硬化性樹脂組成
物の成形時の流動性も低下することがありあまり好まし
くない。熱可塑性エラストマーは、高純度であることが
好ましい。なお、ここで被配合物とは、熱硬化性樹脂組
成物のうち、熱可塑性エラストマーを除いた他の配合物
を指す。

この発明に用いる熱可塑性エラストマーは、ムーニー粘
度３０−ＭＬ、。、（１，００℃）以上かつムーニー粘
度８０−ＭＬ、、、　　（１００℃）以下でなければな
らない。ことよりも高ムーニータイプの熱可塑性エラス
トマーを配合すると、目的とするところの低収縮、低弾
性の効果が得られないのである。ムーニー粘度３０　　
ＭＬ＋−４（１００℃）よりも低いムーニータイプの熱
可塑性エラストマーは、液化窒素による冷凍粉砕等の粉
砕法を用いても、粉末状品を得ることができず、たとえ
一時的に粉末状品が得られても、凝集、結着等がおこり
、配合系への均一混合分散が、不可能となるのである。

なお、この発明に用いる熱可塑性エラストマー　　。

は、配合系へのある程度の相溶性を持つものを選ぶこと
が好ましい。熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂など、および硬化剤であるフェノール樹脂など
との相溶性の大き過ぎるものを選択すると、熱硬化性樹
脂組成物中に応力吸収構造である海島構造を採らせるこ
とができなくなることがありあまり好ましくない。また
、非相溶性のものを選択すると、成形品の外観表面にム
ラとなって出やすいのであまり好ましくない。このため
、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂に、
または、熱硬化性樹脂とその硬化剤にある程度の相溶性
を持つ、固型ゴム、たとえば、アクリロニトリル基など
の極性基を持ち、しかもニトリル含有量が１５〜４５ｗ
ｔ％程度のＮＢＲを熱可塑性エラストマーとして用いる
ことが好ましい。この場合、ニトリル含有量１５−ｔ％
よりも低いと、熱硬化性樹脂と、または、熱硬化性樹脂
およびその硬化剤との相溶性がなくなり、４５−ｔ％を
超えると相溶性が大きくなりすぎるとともに、熱硬化性
樹脂組成物の硬化物の機械的強度が増し、低弾性化の効
果が失われる。なお、ここでニトリル含有量とは、固型
ゴム１００ｇ中のアクリロニトリル基のグラム数をいう
。

この発明で用いられる熱硬化性樹脂としては、エポキシ
樹脂がまず第１にあげられるが、特にこれに限定されず
、フェノール樹脂など他の熱硬化性樹脂も用いることが
できる。

この発明において用いられるエポキシ樹脂は、１分子中
に２個以上のエポキシ基を存するものであり、たとえば
、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、タレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、フェノールノボラ、ツク型エポキ
シ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等
であり、これらをそれぞれ単独で用いたりあるいは２つ
以上を併用したりすることができる。なお、エポキシ樹
脂は、その軟化点が６５℃〜ｌ　００　”Ｃ程度である
ことが好ましく、できるだけ加水分解性塩素の少ないも
のが望ましい。また、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂
を用いる場合、硬化剤としては、フェノールノボラック
型、タレゾールノボラック型などのフェノール系硬化剤
を用いるのが好ましい。

その軟化点は、７０〜ｌ　００　’Ｃ程度が好ましく、
未反応モノマーの少ないものが望ましい。これらの使用
量については特に制限はないが、エポキシ基とフェノー
ル性水酸基のバランスを考えて設定するのが好ましい。

同様の場合に、硬化促進剤としては、イミダゾール類、
三級アミン類、三級ホスフィン類、四級ホスホニウム塩
等を用いるのが好ましい。通常、硬化促進剤は、エポキ
シ樹脂１００重量部に対して０．０５〜３．０重量部添
加するのが好ましい。同様の場合に、充填剤としては、
結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、ガラス繊維等の
無機質充填剤をそれぞれ単独で用いたり、あるいは２つ
以上を併用したりすることができる。なかでも高純度の
結晶シリカまたは溶融シリカを組成物全量に対して４０
〜９０ｗｔ％程度用いるのが好ましい。４０ｔｍｔ％を
下まわると、樹脂組成物の収縮が大きくなり過ぎ、逆に
９０ｗｔ％を超えると樹脂組成物の流動性がなくなり成
形性が悪くなる。その他の添加剤としては、カーボンブ
ランク、アセチレンブラック等の顔料、カルナバワック
ス、ステアリン酸、ベヘニン酸、モンタン酸等の離型剤
、三酸化アンチモンなどの難燃化剤、表面処理剤等があ
り必要に応じて配合される。

熱硬化性樹脂として用いられるフェノール樹脂としては
、レゾール型およびノボラック型の種々のものがある。

また、それぞれに応じた硬化剤。

変性剤、充填剤、顔料、離型剤、難燃化剤１表面処理剤
などを必要に応じて配合することができる。他の熱硬化
性樹脂を用いる場合も、上記のような添加剤をそれぞれ
に応じて配合することができる。

この発明の熱硬化性樹脂組成物は、たとえば、成形材料
に用いられ、半導体、電子部品などの封止などを行った
りする。なお、この発明の樹脂組成物は、適当な溶剤な
どに溶解させて用いることもできる。

この発明の熱硬化性樹脂組成物を用いて、半導体、電子
部品などの封止などを行う場合、高純度の熱可塑性エラ
ストマーを用いるのが好ましく、しかも、樹脂組成物中
のナトリウム含有量を３０ｐｐｍ以下、かつ、加水分解
性クロル含有４ｆｔ２００ｐｐｍ以下に抑えることが好
ましく、そのようにすれば、従来の耐湿信頼性をほぼ維
持しながら、ガラス転移温度もほとんど低下することな
く応力吸収構造を持つ低弾性、低収縮の硬化物を得るこ
とができる。ナトリウム含有量および加水分解性クロル
含有量の少なくとも一方がその範囲を上まわると、耐湿
信頼性が低下することがある。

以下に、この発明の実施例を示すが、この発明は、実施
例に限定されない。

（実施例１〜５）第１表に示す配合でそれぞれ熱硬化性樹脂組成物を得た
。なお、用いた熱可塑性エラストマーＡ〜Ｅの種類、ム
ーニー粘度［ＭＬｌ、４　　（１００℃）〕、結合アク
リロニトリル含有ｉ（ｗｔ％〕、結合スチレン含有ｉ［
ｗｔ％］、エポキシ樹脂との相溶性、および、フェノー
ル樹脂との相溶性をそれぞれ第２表に示した。相溶性は
、良・・・Ｏ可・・・△ 不可・・・× の３段階評価で、最もよいものを良とした。また、これ
らの各実施例において、熱硬化性樹脂組成物のうち、熱
可塑性エラストマー以外の配合物全量に対する熱可塑性
エラストマー〇Ｗ【％はいずれも３．３ｗｔ％であった
。

（以　下　余　白）（比較例１）従来の改良例の１つとして示す。硬化物の低応力をはか
るための変性剤としてシリコーンオイル１８重量部を配
合し、第１表に示す配合で熱硬化性樹脂組成物を得た。

（比較例２）従来の改良例の１つとして示す。硬化物の低応力をはか
るための変性剤として液状ポリブタジェン系ゴム１８重
量部を配合し、第１表に示す配合で熱硬化性樹脂組成物
を得た。

（比較例３）従来例として示す。硬化物の低応力をはかるための変性
剤を用いず、第１表に示す配合で熱硬化性樹脂組成物を
得た。

実施例１〜５および比較例１〜３の熱硬化性樹脂組成物
を用いて、それぞれ成形を行い、各成形品の特性（成形
収縮率１曲げ弾性率２曲げ強度）をそれぞれ調べ、結果
を第３表に示した。

（以　下　余　白）（以　下　余　白）第３表にみるように、実施例１〜５の成形品は、従来例
およびその改良例よりも、硬化時の収縮率が低くなって
いるのがわかる。また、弾性率も、従来例と同等以下で
あるのがわかる。実施例５のデータにみるように、ムー
ニー粘度８０−ＭＬ、。、（１００℃）を超える熱可塑
性エラストマーを用いると、低応力に効果がないのがわ
かる。

すなわち、この発明の熱硬化性樹脂組成物は、従来の熱
硬化性樹脂組成物に比べて、硬化時の収縮率が低くなっ
ているとともに、硬化物の弾性率が低くなっている。

〔発明の効果〕

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硬化物の低応力をはかるための変性剤が配合され
ている熱硬化性樹脂組成物において、前記変性剤が、ム
ーニー粘度３０〜８０−ＭＬ＿１＿＋＿４（１００℃）
の固型粉末状熱可塑性エラストマーであることを特徴と
する熱硬化性樹脂組成物。
（２）熱可塑性エラストマーの配合量が他の配合物全量
に対して０．１〜２０ｗｔ％の範囲にある特許請求の範
囲第１項記載の熱硬化性樹脂組成物。
（３）熱可塑性エラストマーがニトリル含有量１５〜４
５ｗｔ％のＮＢＲである特許請求の範囲第１項または第
２項記載の熱硬化性樹脂組成物。