JPS62184020A - 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、耐湿性に優れ、低応力でクラック発生のない
封止用樹脂組成物に関する。

［発明の技術的背慎とその問題点］ 従来からダイオード、トランジスタ、集積回路等の電子
部品を熱硬化性樹脂を用いて封止する方法パ行われてき
た。　この樹脂封止方法は、ガラス、金属、セラミック
ス等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。　封止用樹脂と
して、熱硬化性樹脂が用いられ、そのなかでもエポキシ
樹脂が最も一般的に用いられている。　エポキシ樹脂に
は、酸無水物、芳香族アミン、ノボラック型フェノール
樹脂等の硬化剤が用いられている。　これらの硬化剤の
中でもノボラック型フェノール樹脂を硬化剤としたエポ
キシ樹脂は、他の硬化剤を使用したものに比べて、成形
性、副溝性に優れ、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
したエポキシ樹脂は、成形硬化時に収縮して半導体素子
に応力がかかり、信頼性に劣るという欠点があった。　
こうした樹脂を用いた成形品のＩＩ’サイクルテストを
行うと、ボンディングワイヤのオープン、樹脂クラック
、パッシベーションクラック、ベレットクラック等が発
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。　このにうな問題は、最近の半導体素子の高
集積化、大型化に伴って更に大きくかつ重要になってき
た。　こうしたことから、エポキシ樹脂の従来の利点で
ある特性を保持し、低応力の封止用樹脂の開発が望まれ
ていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記の欠点・問題点を解消するためになされ
たもので、その目的とするところは、耐湿性に優れ、低
応力で、かつ従来エポキシ樹脂の利点である特性を保持
した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］ 本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を手ね
た結果、ジシクロペンタジエン・フェノール重合体を配
合することによって、耐湿性に優れ、低応力の封止用樹
脂組成物が得られることを見いだし、本発明を完成した
ものである。　即ち本発明は、 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）次の一般式で示されるジシクロペンタジエン・フ
ェノール重合体 （但し、式中Ｒは、Ｃｍ８２ｍ＋１、ｎ＋、ｎは０以上
の整数を表す）、及び （Ｃ）無機質充填剤 を必須成分とし、前記（Ｃ）無機質充填剤を樹脂組成物
に対して２５〜９０重働％の割合で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　）とジシクロペンタジエン・フェノ
ール重合体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個以上有する化合物であ
る限り、分子構造、分子ｍ等に特に開眼はなく、一般に
封止材料として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系等の樹脂が挙げられる。

（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） これらのエポキシ樹脂は、１種又は２種以上混合して用
いることができる。

本発明に用いる（Ｂ）ジシクロペンタジエン・フェノー
ルｍ合体としては、ジシクロペンタジェンとフェノール
類とを重合させて得られたもの、またはその誘導体のい
ずれでも、それ、らを広く包含す−ることができる。　
例えばＤＣ−４００（重陽国策バルブ社製、商品名）な
どがあり、またこれらの誘導体、すなわち変性樹脂には
、例えばエポキシ化あるいはビニル化ジシクロペンタジ
エン・フェノール重合体等が挙げられ、これらは１種又
は２種以上混合して使用することができる。

ジシクロペンタジエン・フェノール重合体の配合割合は
、前述の（Ａ）エポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）と（Ｂ
）ジシクロペンタジエン・フェノールｍ合体のフェノー
ル性水酸１４（ｂ）との当量比［（ａ）／（ｂ）］が０
．１〜１０の範囲であることが好ましい。　当Ｆ比が０
．１未満もしくは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。

従って上記の範囲内に限定するのがよい。

本発明に用いる（Ｃ）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、アスベスト、マイカ、
ベンガラ、ガラス繊Ｈ１炭素繊維等が挙げられ、これら
は１種又は２に以上混合して使用される。　これらの中
でも特にシリカ粉末およびアルミナが好んで使用される
。　無機質充填剤の配合割合は、樹脂組成物に対して２
５゜〜９０！ｆｉｆａ％の割合で含有することが好まし
い。

配合割合が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、また９０ｆｆｉ　ｆｆｉ
％を超えるとカサバリが太き（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、ジシクロ
ペンタジエン・フェノールｍ合体および無ｖ１買充埴剤
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、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、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ｉ・ルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸
化アンチモンなどのガ燃剤、カーボンブラック、ベンガ
ラなどの着色剤、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、ジシクロペ
ンタジエン・フェノールｍ合体、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優、更に熱ロールによる溶ａ混合
処理又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。

本発明の封止用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。

［発明の効果］ 本発明の封止用樹脂組成物は、耐湿性に優れ、低応力で
成形作業性のよい組成物であり、かつ従来のエポキシ樹
脂の利点である特性を保持しているため、電子部品等の
応力がかかることもなく、またクラックの発生もないも
のである。　この組成物を電子・電気部品の封止用、被
覆用、絶縁用等に用いると十分な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、本発明は実
ｍ例に限定されるものではない。　以下の実施例および
比較例において「％」とは「重量％」を意味する。

実施例　　゛ クレゾールノボラックエポキシ樹ｆｌｌｔ（エポキシ当
ｆＢ２１５）　１５％に、ジシクロペンタジェン・ｐ−
クレゾール重合体（フェノール当ｆｆｉ　２０７）　１
４％および溶融シリカ粉末７１％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
料を得た。　この成形材料を１７０℃に加熱した金型内
にトランスファー注入し硬化させて成形品を作った。　
この成形品について耐湿性、応力などの品持性を試験し
たので、その結果を第１：８に示した。　本発明の樹脂
組成物は耐湿性に優れ、かつ低応力であることがわかる
。

比較例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当Ｍ　２
１５）　２０％、ノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当量１０７）　　９％およびシリカ粉末７１％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 ：ｌ：ｉ　　：クラック数は３０Ｘ２５Ｘ５ｍｍの成形
品の底面に３０　Ｘ　２５　Ｘ　３ｍｍの銅板を埋め込
み、−４０℃と＋２００℃の恒重量へ各３０分間ずつ入
れ１５サイクル繰り返した後の樹脂クラックを調査した
。

ホ２　：封止用樹脂組成物（成形材ｆ’ｌ）を用いて２
本のアルミニウム配線を右する電気部品を１７０℃で３
分間トランスファー成形し、その後１８０℃でｓ＋ｉ、
を問硬化させた。こうして管た封止電気部品１ｏｏｉｌ
１１について１２０℃の高圧水蒸気中で耐湿試験を行い
、アルミニウム腐食による５０％の断線（不良発生）の
起こる時間を評価した。

：ｌ：３　：　Ｄ　Ｉ　ＲＩＧビンリードフレームのア
イランド部に市販のスｉ・レインゲージを接着し、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、本発明の封止用樹脂は、耐
湿性、湿空サイクルに優れ、しかも低応力であることが
わかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）次の一般式で示されるジシクロペンタジエン・フ
   ェノール重合体 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒは、Ｃ＿ｍＨ＿２＿ｍ＿＋＿１、ｍ，ｎ
   は０以上の整数を表す）、及び （Ｃ）無機質充填剤 を必須成分とし、前記（Ｃ）無機質充填剤を樹脂組成物
   に対して２５〜９０重量％の割合で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）とジシクロペンタ
   ジエン・フェノール重合体のフェノール性水酸基（ｂ）
   との当量比［（ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲で
   ある特許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。