JPS62190218A - エポキシ樹脂組成物 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、半導体、電子部品等の封止用等として用い
られるエポキシ樹脂組成物に関する。

〔背景技術〕

従来、ＩＣ，ＬＳＩ、）ランジスタ、ダイオード、コン
デンサ等の半導体や電子部品等の封止は、液状封止成形
用材料あるいは粉体エポキシを用いたディンピングによ
るモールドが主流であったが、封止材料が電気絶縁性に
優れるとともに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
スファ封止が主流になってきている。トランスファ封止
は、一般に、その成形温度が１７０℃前後であるが、１
５０℃前後の比較的低温においても、充填性、パリ、離
型性等の成形性や電気特性。

応力特性などの成形品特性が非常に良好なエポキシ樹脂
封止成形用材料が開発され、熱的な問題から特性劣化を
起こすような素子、たとえば、フィルムコンデンサや液
体あるいは固体コンデンサ等の熱に弱い素子においても
、トランスファ封止が行えるようになってきた。そして
、素子の高集積化５高実装化に伴うパンケージの小型化
、薄肉化あるいは、自動実装化等の要求により、従来の
、（ａｌ　　ハーメチックシール、（ｂ）金属ケース樹
脂封口、（Ｃ）樹脂ディップ外装等のシール方法に比べ
、トランスファモールドによるチップ化が、今後、さら
に広く用いられてい（傾向にある。

このような状況において、封止成形用材料（パッケージ
材）においては、耐湿信転性および低温における成形性
が良く、リフロ一方式や浸漬方式によるハンダ付けの際
に受ける熱を伝え１こくく、急激な温度変化による機械
的なストレスができるだけ小さいこと等が望まれている
。しかし、従来の封止成形用材料は、一般に、耐湿信転
性が不充分であり、機械的なストレスが大きく熱放散性
が高いため、実装時にパッケージクラックが住じやすく
、自動実装に対応できない（チップ化ニーズに対応でき
ない）といった問題がある。

〔′発明の目的〕

この発明は、このような事情に鑑みてなれたものであっ
て、成形性、耐湿信顛性が優れているとともに、低応力
、低熱放散性のエポキシ樹脂組成物を提供することを目
的としている。

〔発明の開示〕

前記のような目的を達成するため発明者らは、エポキシ
樹脂の成形性および耐湿信転性が優れているので、両性
能を損なわずに、エポキシ樹脂組成物の低応力および低
熱放散性を向上させようとして研究を重ねた。その結果
、エポキシ樹脂組成物に、穎果の外皮および／または木
粉を含ませることとすれ′ばよいということを見出し、
ここに、この発明を完成した。

したがって、この発明は、エポキシ樹脂を主体とする組
成物であって、頴果の外皮および／または木粉を含むこ
とを特徴とするエポキシ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。

この発明では、前記のように、穎果（穀果）の外皮また
は木粉を有機フィラーとして用いる。両者が併用される
ようであってもよい。穎果の外皮は、シリカ、セルロー
ズ、リグニン等の結合体であって、たとえば、籾殻等が
用いられる。穎果の外皮や木粉は、低熱放散性である。

穎果の外皮を使用するにあたっては、５００℃以下の温
度で加熱処理されたものを用いるのが好ましい、また、
６０メツシュ（ＪＩＳ規格）以下に粉砕されたものを用
いるのが好ましく、１００メツシュ以下に粉砕されたも
のを用いるのがより好ましい。５００℃を越える温度で
加熱処理すると揮発ガス成分や雑菌が完全に処理されな
いうちに、一部でセルロース成分の炭化が進んでしまう
危険性が多くなり、得られるエポキシ樹脂組成物の熱放
散性等の特性が損なわれる恐れが多くなる傾向にある。

加熱処理の下限温度は、特にこれに限定されるものでは
ないが、１００℃とするのがよい。１００℃未満では、
揮発ガス成分の除去および滅菌処理が充分に行われない
傾向にある。また、大きさが６０メツシュ以上になると
、ゲート詰まりによる未充填等が生じて成形性に支障を
きたす可能性が高くなる傾向にある。穎果の外皮を単独
で用いる場合は、添加量を１〜２０重量％とするのが好
ましい。１重量％未満になると、熱放散性低下の効果が
小さくなる傾向にあり、２０重量％を超えると収縮率が
増大し樹脂の流動性が低下するといったことが生じる恐
れが多くなる傾向にある。木粉も、前記穎果の外皮の場
合と同じ理由で、６０メツシュ以下が好ましく、１００
メツシュ以下がより好ましい。穎果の外皮、特に加熱処
理された穎果の外皮および木粉は、シラン系カップリン
グ剤やオルガノポリシロキサン（変性シリコーンオイル
等）等の撥水性効果のあるモノマあるいはポリマ（表面
処理剤、変性剤）で表面処理を施しておくのが好ましい
。シラン系カップリング剤としては、たとえば、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、Ｔ−クロロプロピル
トリメトキシシラン等があげられる。木粉は多孔質にな
っており、加熱処理された穎果の外皮も木粉はどではな
いが、表面が幾分多孔質になっている。そのため、穎果
の外皮の加熱処理物や木粉を多量に使用すると吸水率等
が大きくなり、耐湿性が損なわれる恐れが多くなる。し
かし、ｔΩ水性効果の大きいシラン系カップリング剤や
オルガノポリシロキサン（変性シリコーンオイル等）等
のｔΩ水性効果のあるモノマあるいはポリマで、表面処
理を施しておくと、はとんど耐湿性を損なうことなく、
低熱放散性化が達成できるとともに、低モジュラス（弾
性率）化により低応力化が達成できる。

この発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
に穎果の外皮および／または木粉を加え、必要に応じて
、フェノールノボラック樹脂等の硬化剤、シリカ等の無
機フィラー（充填剤）、歎燃剤、離型剤、顔料、硬化促
進剤等を加えて混合すれば、得ることができる。この発
明にがかるエポキシ樹脂組成物は、穎果の外皮および／
または木粉を含むので、成形性、耐湿信顧性が優れてい
るとともに、得られる硬化物が低応力、低熱放散性にな
る。そして、従来の封止成形用材料に対し、ワックスむ
ら、変性シリコーンオイル等によるブリード、パリ出等
、成形性にかかわる問題が改善されたものとなっている
。これは、穎果の外皮、とくに加熱処理された穎果の外
皮あるいは木粉は、多孔質であるので、これらにより、
低分子量の樹脂、ワックス、シリコーンオイル等が吸収
されるためであると推定される。

つぎに、実施例および比較例について説明する実施例１
〜６および比較例１．２は、第１表に示されている配合
で原材料を混合してつくった。

ただし、有機フィラーはあらかじめ表面処理剤で表面処
理を行っておくようにした。

実施例１〜６および比較例１，２のエポキシ樹脂組成物
の成形品特性、成形性を調べるとともに素子を封止して
、その評価を行った。この結果を第２表に示す。ただし
、成形品特性、成形性および素子の評価において、Ｏは
良好、△は普通、×は不良、××は非常に悪いを示して
いる。

第２表より、実施例１〜６は、いずれも、全般的にみて
、成形品特性、成形性および素子性能が傍れているのに
対し、比較例１は、熱伝導率が高くて熱放散性が高く、
パンケージクラックが生じやすく、ハンダ浸漬後のコン
デンサ容量変化率も大きい。また、比較例２は、成形収
縮率が高く、吸水率も高く、成形性が悪く、Ｐ　ＣＴ　
２ａＬｍ、　５０時間後のコンデンサ容量変化率も高い
。

〔発明の効果〕

この発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
を主体とする組成物であって、穎果の外皮および／また
は木粉を含むので、成形性、耐湿信転性が優れていると
ともに、低応力、低熱放散性となっている。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂を主体とする組成物であって、穎果
   の外皮および／または木粉を含むことを特徴とするエポ
   キシ樹脂組成物。
2. （２）穎果の外皮が籾殻である特許請求の範囲第１項記
   載のエポキシ樹脂組成物。
3. （３）穎果の外皮が、５００℃以下で加熱処理され、６
   ０メッシュ以下に粉砕され、かつ、シラン系カップリン
   グ剤またはオルガノポリシロキサンにより表面処理され
   たものであって、１〜２０重量％含まれている特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のエポキシ樹脂組成物。