JPS62192423A - 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、半田耐熱性に優れた、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］ 近年、半導体集積回路の分野において、高集積化、高信
頼性化の技術開発と同時に、半導体装置の組立工程の自
動化が推進されている。　例えばフラットパッケージ型
の半導体装置を回路基板に取り付ける場合、従来はリー
ドビン毎に半田付けを行っていたが、最近は半導体装置
全体を２５０℃以上に加熱した半田浴に浸漬して、半田
付けを行う方法が採用されている。

しかし、従来のエポキシ樹脂、ノボラック型フェノール
樹脂およびシリカ粉末からなる樹脂組成物で封止した半
導体装置では、Ｖｉ置全全体半田浴浸漬を行うと耐湿性
が低下するという欠点があった。　特に吸湿した半導体
装置を半田浸漬すると封止用樹脂と半導体チップおよび
フレームとの間に剥がれが生じ、茗しい耐湿性劣化を生
じ、電極の腐食による断線や水分によるリーク心流を生
じ、長期間の信頼性を保証することができないどう欠点
がある。　このため吸湿の影響が少なく、装置全体の半
田浴浸漬をしても耐湿劣化の少ない封止用樹脂の開発が
強く要望されていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記の欠点を解消し、要望に応えるためにな
されたもので、その目的は、吸湿の影響が少なく、特に
半田浸？Ｘ後の耐湿性および半田耐熱性に優れた封止用
樹脂組成物を提供しようとするものである。

［発明の概要］ 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、特定のオルガノポリシロキサンを配合し、か
つ特定口のシリカ粉末を配合すれば、耐湿性および半田
耐熱性が向上し、上記目的を満足することができること
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）ノボラック型フェノール樹脂 （Ｃ）分子内に、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、カ
ルボキシル ノ基から選ばれた１種又は２種以上の基を有するオルガ
ノポリシロキサン、及び （Ｄ）シリカ粉末 を必須成分とし、前記（Ｄ）シリカ粉末を樹脂組成物に
対して６８〜８５巾量％含有することを特徴とする封止
用樹脂組成物である。　そして硬化した樹脂組成物のガ
ラス転移温度が１５０℃以下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、分子量などに特にυｊ限はなく、一般に
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
数をそれぞれ表す）　これらのエポキシ樹脂は単独又は
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）ノボラック型フェノール樹脂とし
ては、フェノール、アルキルフェノール等のフェノール
類と、ホルムアルデヒドあるいはパラホルムアルデヒド
とを反応させて１ｑ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等が挙げられ、ノボ
ラック型フェノール樹脂である限り特に制限はなく広く
使用することができる。　そしてこれらのノボラック型
フェノール樹脂は、単独もしくは２種以上混合して用い
ることができる。

本発明に用いる（Ｃ）分子内に、ビニル基、エポキシ基
、アミン基、カルボキシル シル基およびアミノ基から選ばれた　１種又は２種以上
の基を有するオルガノポリシロキサンとしては、ジメヂ
ルポリシロキサンなどの直鎖状ポリシロキサンを基本骨
格構造とするものである限り、分子構造、分子量、粘度
等に特に制限はなく、一般に使用されているもの．を広
く包含することができる。　すなわち、次の一般式で示
されるオルガノポリシロキサンを挙げることができる。

（式中、Ｘは ＋ＣＩ−（２←Ｃ０ＯＨ，＋ＣＨ，，←ＯＨ。

Ｑ　　　　　　　　　　　　　　　ｎ 千ＣＨ２←Ｎ１−１．、　　＋Ｃｌ−１２÷−〇ＮＱ　
　　　　　　　　　　　　ｎ の中から選ばれる１種又は２種以上の官能基を示し、Ｒ
３はアルキル基又はフェニル基を、ｌ、ｎはＯ又は１以
上の整数を、ｍは１以上の整数をそれぞれ表す） このオルガノポリシロキサンを用いると、封止用樹脂と
半導体チップとの密着性や、封止用樹脂とリードフレー
ムとの密着性が向上し、半田浴に浸漬しても耐湿性の劣
化が少ない。

本発明に用いる（Ｄ）シリカ粉末としては、一般に市販
されているものでもよいが不純物濃度が低く、平均粒径
の３０μｍ以下のものが好ましい。

３０μｍを超えると耐湿性および成形性に好ましくない
。　シリカ粉末の配合量は、樹脂組成物に対しＣ１Ｇ３
〜８５重歳％含有することが好ましい。

配合量が６８重量％未満では、樹脂組成物の吸湿量が高
く、半田浸漬後の耐湿性に劣り好ましくない。

また８５重量％を超えると極端に流動性が悪くなって成
形性に劣り好ましくない。　従って上記範囲内に限定さ
れる。

以上の（Ａ）〜（Ｄ）を必須成分とする樹脂組成物を使
用すれば半田耐熱性、すなわち半田浸漬後の耐湿性を改
善することができるが、硬化した封止用樹脂組成物のガ
ラス転移温度を１５０℃以下にすることが好ましい。　
ガラス転移温度が１５０℃を超えると、樹脂組成物の硬
化物が硬くなり、その結果、密着性が悪くなり、耐湿性
が劣り好ましくない。　　１５０℃以下であれば適切な
硬化物となり密着性が良く耐湿性を大幅に改善すること
ができる。

本発明の樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノ
ボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）オルガノポリシロキ
サン、（Ｄ）シリカ粉末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、三酸化アンチモンなどの難燃剤、カーボン
ブラックなどの着色剤、シランカップリング剤、種々の
硬化促進剤等を適宜添加・配合することができる。

本発明の樹脂組成物を成形材料として調製する場合の一
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、オルガノポリシロキサン、シリカ粉末、そ
の他を配合し、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。　そして、こ
の成形材料を電子部品あるいは電気部品の封止、被覆、
絶縁等に適用し、優れた特性と信頼性を付与することが
できる。

［発明の効果］ 本発明の封止用樹脂組成物は、密着性が良いため吸湿の
影響が少なく、半田浴に浸漬した侵でも耐湿性が優れ、
電極の腐食による断線や水分によるリーク電流の発生な
どを著しく低減することができ、しかも長期間に渡って
信頼性を保証することができる。　また２５０℃以上の
半田浴浸漬にもかかわらず優れた耐熱性を示した。

［発明の実施例］ 以下本発明の実施例を比較例とともに説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例　１〜２ 第１表に示した組成によってエポキシ樹脂、ノボラック
型フェノール樹脂、シリカ粉末、オルガノポリシロキサ
ンおよび硬化促進剤、離型剤、シランカップリング剤等
を常温で混合し、さらに９０〜９５℃で混練し冷却した
後、粉砕して成形材料を得た。　得られた成形材料を１
７０℃に加熱した金型内にトランスファー注入し、硬化
させて、封止した成形品を作った。　この成形品につい
て吸水率、ガラス転移温度および耐湿性を試験したので
第１表に示した。　本発明の顕著な効果か認められた。

比較例　１〜３ 第１表に示した組成によって実施例と同様にして成形材
料および封止した成形品を作った。　また実施例と同様
にして諸試験を行い、その結果を第１表に示した。

実施例および比較例について行った吸水率、ガラス転移
温度、半田浸漬後の耐湿性は、次のようにして試験した
。　吸水率はトランスファー成形によって直径５０信躍
、厚さ３１ｍの成形品を作成し、これを１２７℃、２．
５気圧の飽和水蒸気中に２４時間放置し、増加したＷｆ
ｆｉによって求めた。　ガラス転移温度は、吸水率の試
験と同様な成形品を作成し、これを１１５℃で８時間の
後硬化を行い、適当な大きさのテストピースとし、熱機
械分析装置を用いて測定した。　また耐湿性は、封止用
樹脂組成物を用いて、２本以上のアルミニウム配線を有
するシリコン製チップ（テスト用素子）を通常の４２７
０イフレームに接着し、１７５℃で２分間トランスファ
ー成形して５Ｘ　ｉｏｘ　　１．５１１のフラットパッ
ケージ型成形品を得て、その侵１７５℃で８時間後硬化
を行った。　この成形品を予め４０℃、９０％Ｒ１−１
，１００時間の吸湿処理をした後、２５０℃の半田浴に
１０秒間浸漬した。　その後１２７℃、２．５気圧の飽
和水蒸気中でプレッシャー・クツカー・テスト（ＰＣＴ
）を行い、アルミニウムの腐食による断線を不良と１ノ
で評価した。

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）分子内に、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、カ
   ルボキシル基、ヒドロキシル基およびシアノ基から選ば
   れた１種又は２種以上の基を有するオルガノポリシロキ
   サン、及び（Ｄ）シリカ粉末 を必須成分とし、前記（Ｄ）シリカ粉末を樹脂組成物に
   対して６８〜８５重量％含有することを特徴とする封止
   用樹脂組成物。 ２　硬化した樹脂組成物のガラス転移温度が１５０℃以
   下である特許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物
   。