JPS62112621A - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、耐湿性、温寒サイクルに優れ、かつ低応力で
ある電気部品等の封止用樹脂組成物に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来ダイオード、トランジスタ、集積回路などの電子部
品を熱硬化性樹脂を用いて封止する方法が行われてきた
。　この樹脂封止の方法は、ガラス、金属、セラミック
を用いたハーメチックシール方式に比較して、経済的に
有利なために広く実用化されている。　封止用樹脂組成
物としては、熱硬化性樹脂組成物が使われ、その中でも
エポキシ樹脂組成物が最も一般的に用いられている。

ところで、エポキシ樹脂組成物の硬化剤として、酸無水
物、芳香族アミン、ノボラック型フェノール樹脂等が用
いられている。　これらの中でもノボラック型フェノー
ル樹１后？、：ｈ化剤としたエポキシ樹脂組成物は、他
の硬化剤を使用したものに比べて、成形性、耐湿性に優
れ、毒性がなく、かつ安価であるため半導体封止材料と
して広く用いられている。

しかしながら、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤と
したエポキシ樹脂組成物は、成形硬化時に収縮して半導
体素子に応力がかかり、半導体素子の信頼性を劣化させ
るという欠点がある。　すなわちこうした樹脂組成物を
使用した成形品について温室サイクルテストを行うと、
ボンディングワイヤのオーブン、樹脂クランク、パッシ
ベーションクラック、ペレットクラックなどが発生し、
電子部品としての機能が果せなくなるという問題があっ
た。　これらの問題は、最近の半導体素子の高集積化、
大型化に伴って一段と大きな問題となってきた。　こう
したことから前記従来のエポキシ樹脂組成物の利点であ
る特性を保持し、かつ低応力の封止用樹脂組成物の開発
が望まれていた。

［発明の目的〕 本発明の目的は、上記の欠点および問題点を解消するた
めになされたもので、耐湿性、温寒サイクルに優れ、か
つ低応力で信頼性の高い封止用樹脂組成物を提供しよう
とするものである。

［発明の概要］ 本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭息研究を重ね
た結果、後述するようにメチルメタクリレ−１ヘ一スチ
レン共Φ合樹脂を配合することによって、従来の封止用
樹脂に比べて、優れた耐湿性、温寒サイクルを示し、か
つ低応力の封止用樹脂組成物が得られることを見いだし
、本発明を完成するに至ったものである。　即ち、本発
明は、（Ａ）　　エポキシ樹脂、 （８）　　ノボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）　　メ
チルメタクリレート−スチレン共重合樹脂および （Ｄ）　　無機質充填剤 を含み、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）メチルメタクリ
レート−スチレン共重合樹脂を０．１〜１０重量％、ま
た前記（Ｄ）無機質充填剤を２５〜９０重世％含有する
ことを特徴とする封止用樹脂組成物である。　そして、
エポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボラック型フェノ
ール樹１ｍのフェノール性水酸基（ｂ）との当量比［（
ａ＞／（ｂ））が０．１〜１０の範囲内である封止用樹
脂組成物である。

本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂としては、その分子
中にエポキシ基を少なくとも２個有する化合物である限
り、分子構造、分子量などに制限はなく、一般に封止用
材料に使用されているものを広く包含することができる
。　例えばビスフェノール型の芳香族系、シクロヘキサ
ン誘導体等の脂環族系、さらに次の一般式で示されるエ
ポキシノボラック光等Ω樹脂が挙げられる。　これらの
エポキシ樹脂は１種又は２種以上混合して用いられる。

（式中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を、Ｒ２は、水素原子又はアルキル基を、ｎは１以上
の整数を表す） 本発明に使用する（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂と
しては、フェノール、アルギルフェノールパラホルムア
ルデヒドを反応させてＩＱられるノボラック型フェノー
ル樹脂、およびこれらの変性樹脂例えばエポキシ化もし
くはブチル化ノボラック型フェノール樹脂などが挙げら
れ、これらは中伸もしくは２種以上混合して使用する。

　ノボラック型フェノール樹脂の配合割合は、前記（Ａ
＞エポキシ樹脂のエポキシＷ（ａ）と（Ｂ）ノボラック
型フェノール樹脂のフェノール性水１％［　（ｂ　）と
の当分比［（ａ）／（ｂ）］が０．１　〜１０．（７）
範囲内にあることが望ましい。　当量比が０．１未満又
は１０を超えると、耐湿性、成形作業性および硬化物の
電気特性が悪くなり、いずれの場合も好ましくない。　
従って、上記範囲内に限定するのがよい。

本発明に用いる（Ｃ）メチルメタクリレート−スチレン
共重合樹脂としては、メチルメタクリレートとスチレン
の共重合体であればよく、その共重合割合および分子量
は特に限定しない。　具体的のものとしては例えばＭＡ
Ｓｌｏ、ＭＡＳ２０゜ＭＡＳ３０　（ダイセル化学社製
、商品名）が挙げられ、これらは単独もしくは２種以上
混合して用いる。

メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂の配合割合
は、樹脂組成物の０．１〜１０弔量％に配合することが
望ましい。　その配合割合が０．１重量％未満では、低
応力、温室サイクルに耐えうる効果はなく、また１０重
量％を超えると吸水性、成形性が悪くなり実用に適さな
い。　メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂は、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂との相溶性がよく、また
樹脂組成物に柔軟性を付与し、応力を緩和し低応力にな
ると考えられる。

本発明に用いる（Ｄ）無機質充填剤としては、シリカ粉
末、アルミナ、三酸化アンチモン、タルク、炭酸カルシ
ウム、チタンホワイト、クレー、アスベスｌ−、マイカ
、ベンガラ、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられ、特に
シリカ粉末およびアルミナがグＴましい。　無機で１充
填剤の配合割合は、樹脂組成物の２５〜９０ｆｌｌｉ　
吊％配合することが望ましい。　その配合量が２５重量
％未満では耐湿性、耐熱性、機械的特性および成形性に
効果なく　、９０ｆｆｌ吊％を超えるとかさぼりが大き
くなり成形性が悪く実用に適さない。

本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型フェノール樹脂、メチルメタクリレート−スチレン
共重合樹脂、無機質充填剤を必須成分とするが、必要に
応じて例えば天然ワックス類９合成ワックス類、直鎮脂
肪酸の金ＩｉＩ塩、酸アミド、エステル類、パラフィン
類などの離型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン、
ベキサブ１コムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃
剤、カーボンブラック、ペンがうなどの着色剤、シラン
カップリング剤、種々の硬化促進剤等を適宜添加配合す
ることもできる。

本発明の封止用樹脂組成物を成形材料として製造する場
合の一般的な方法としては、エポキシ樹脂、ノボラック
型フェノール樹脂、メチルメタクリレ−１ヘ一スチレン
共重合樹脂、無機質充填剤、その他を所定の組成比に選
んだ原料組成分をミキサー等によって十分均一に混合し
た後、更に熱ロールによる溶融混合処理、またはニーダ
等による混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な
大°きさに粉砕して成形材料とすることができる。

本発明に係る封止用樹脂組成物からなる成形材料は、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。

［発明の効果］ 本発明の封止用樹脂組成物は、耐湿性、温室サイクルに
優れ、低応力でかつ成形作業性のよい組成物であり、電
子・電気部品の封止用、被覆用、絶縁用等に用いた場合
、十分信頼性の高い製品を得ることができる。

［発明の実施例］ 本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以
下の実施例に限定されるものではない。

以下実施例および比較例において「％」とあるのは「重
量％」を意味する。

実施例　１ クレゾールノボラックエポキシ１５４］后（エポキシ当
ａ　２１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂
（フェノール当１ｆｉ　１０７）　　９％、メチルメタ
クリレート−スチレン共重合樹脂２％、ｄ３よび溶融シ
リカ粉末７０％を常温で混合し、さらに９０〜９５℃で
混練して冷却した後、粉砕して成形材料を１；Ｉた。

得られた成形材料を１７０℃に加熱した金型内にトラン
スフ１−注入し硬化させて成形品を１！ｌだ。

この成形品について耐湿性、応力等の品持性を試験し、
その結果を第１表に示した。

実施例　２ クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量２１
５）　１６％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当ｆｆｉ　１０７）　　８％、メチルメタクリレー
トースヂレン共重合樹脂４％、および溶融シリカ粉末７
０％を実施例１と同様に混合混練粉砕して成形材料を得
た。　次いで同様にして成形品を得て、これらの成形品
について実施例１と同様に耐湿性、応力等の品持性を試
験し、その結果を第１表に示した。

比較例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ＩＭ　
２４５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール当１１０７）　１０％、およびシリカ粉末７０
％を実施例と同様にして成形材料を得た。　この成形材
料を用いて成形品とし、成形品の品持性について実施例
と同様に試験し、その結果を第１表に示した。

第１表 ＊１　：クラック数は、３０Ｘ２５Ｘ５ＩＩ＋＋ｎの成
形品の底面に２５ｘ２５ｘ３ｍｍの銅板を埋め込み、−
４０℃と＋２００℃の恒温槽へ各３０分間づつ入れ１５
１ナイクル繰り返した後の樹脂クラックを調査した。

＊２　：周上用樹脂組成物（成形材料）を用いて２木の
アルミニウム配線を有づる接着しその後１８０℃で８時
間硬化させて歪を測定した。

第１表から明らかなように、本発明の１・ｊ重用樹脂組
成物は、耐湿１す、湿空サイクル、曲げ強さに優れ、か
つ低応力であることが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、 （Ｃ）メチルメタクリレート−スチレン 共重合樹脂および （Ｄ）無機質充填剤 を含み、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）メチルメタクリ
   レート−スチレン共重合樹脂を ０．１〜１０重量％、また前記（Ｄ）無機質充填剤を２
   ５〜９０重量％含有することを特徴とする封止用樹脂組
   成物。 ２　エポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボラック型フ
   ェノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）との当量比［
   （ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内にあることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成
   物。