JPS6222824A - 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、低応力で耐湿性に優れた電子部品の封止用樹
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。　エポキシ樹脂組成物は、
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。　これらの中でノボラッ
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、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、信頼性に劣るという欠点がある
。　こうした樹脂組成物を使用した成形品の湿空サイク
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、ベレットクラックが発生し、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。　こうし
た事から前述の従来のエポキシ樹脂組成物の利点である
特性を保持し、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、上記の事情に鑑みてなされたもので、
低応力で耐湿性に優れ成形作業性がよく、かつ従来のエ
ポキシ樹脂組成物の利点を保持した、信頼性のある封止
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意研究を重ね
た結果、後述するようにポリオレフィンパウダーを配合
することにより、低応力で耐湿性に優れ従来のエポキシ
樹脂組成物の利点をも有した信頼性のある封止用樹脂組
成物が得られることを見いだし、本発明を完成づるに至
ったものである。　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）ポリオレフィンパウダーおよび （Ｄ）無機質充填剤 を含み、前記（Ｃ）のポリオレフィンパウダーを樹脂組
成物に対して０．１〜３０重量％、また前記（Ｄ）の無
機質充填剤を樹脂組成物に対して２５〜９０田量％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ＭＷ　（ｂ　）との−Ｅ
／Ｌ、比［（ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内に
あり、更にポリオレフィンパウダーの分子量が１，００
０，０００以上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、分子量など特に制限はなく、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
られる。

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バラホルムアルデヒド
を反応させて得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基（ａ）と（Ｂ）ノボラック型フェ
ノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）とのモル比［（
ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内にあることが望
ましい。　このモル比が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
範囲内に限定される。

本発明に用いる＜Ｃ＞ポリオレフィンパウダーとしては
、ポリエチレン、ポリプロピレン等のパウダーが挙げら
れる。　そしてポリオレフィンパウダーの分子量は１，
０００，０００以上が好ましく、１．０００，０００未
満では成形品の外観が損なわれて好ましくない。　ポリ
オレフィンパウダーの配合剤。

合は、樹脂組成物に対して、０．１〜３０重量％含有す
ることが望ましい。　その割合が０．１重量％未満では
、低応力、湿空サイクルに耐えうる効果はなく、また３
０重量％を超えると低応力、成形性が悪くなり実用に適
さない。　ポリオレフィンパウダーは、樹脂組成物に柔
軟性を付与し、応力を緩和し、低応力になると推測され
る。

また、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、アスベスト、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好ましい。　無機質充
填剤の配合割合は、樹脂組成物の２５〜９０重憬％配合
することが必要である。　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
り、９０重最％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、ポリオレフィンパウダー、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。

直鎖脂肪酸の金属塩、Ｆｌｉ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１〜
ルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなど
の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラなどの着色剤、
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、ポリオレフィンパウダー、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
サー等によって充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、低応力で耐湿性に擾れ、
樹脂クラック、ペレットクラックの発生がなく成形作業
性のよい、かつ従来のエポキシ樹脂組成物の利点を保持
した組成物で、電子・電気部品の封止用、被覆用、絶縁
用等に用いた場合、充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％Ｊを意味する。

実施例　１ クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｆｆｉ
　２１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂１
（フェノール当１ｆｉ　１０７）　　９％、ポリオレフ
ィンパウダー（商品名ミベロン）　３％、および溶融シ
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得た。　得られ
た成形材料を１７０℃に加熱した金型内にトランスファ
ー注入し硬化させて成形品を得た。　この成形品につい
て耐湿性、応力等に関連する諸特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ｌ　２
１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール当ｌ　１０７）　　９％、ポリオレフィンパウダ
ー（商品名ミペロン）１％、および溶融シリカ粉末７０
％を実施例１と同様に混合語線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と同様にして耐湿性、応力等に関連する
諸特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４１２
１５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール当ｆｆｉ　１０７）　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、成形品の諸特性について実
施例と同様に試験しその結果を第１戎に示した。

第１表 ＊１　：クラック数は、３０Ｘ２５Ｘ５１１１１１の成
形品の底面に２５Ｘ２５ｘ３ｍ＋ｎの銅板を埋め込み、
−４０℃と＋２００℃の恒温槽へ各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。

＊２：封止用樹脂組成物（成形材料）を用いて２本のア
ルミニウム配線を有する電気部品を１７０℃で３分間ト
ランスファー成形し、その後１８０℃で８時間硬化させ
た。　こうして得た封止電気部品１００個について、１
２０℃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。

＊３：ＤＩＰ１６ビンリードフレームのアイランド部に
市販のストレインゲージを接着し、１８０℃で８時間硬
化させた後の歪を測定した。

第１表から明らかなように本発明の封止用樹脂組成物は
、低応力で、耐湿試験、湿空サイクル試験に優れている
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）ノボラック型フェノール樹脂、 （Ｃ）ポリオレフィンパウダーおよび （Ｄ）無機質充填剤 を含み、前記（Ｃ）のポリオレフィンパウダーを、樹脂
   組成物に対して０．１〜３０重量％、また前記（Ｄ）の
   無機質充填剤を樹脂組成物に対して２５〜９０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）とのモル比［
   （ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内にある特許請
   求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。 ３　ポリオレフィンパウダーの分子量が、 １，０００，０００以上である特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の封止用樹脂組成物。