JPS62240312A

JPS62240312A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPS62240312A
Application number: JP8216286A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sawai; 沢井　和弘
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1987-10-21
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPH0621152B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、低応力で耐湿性等に優れた電子・電気部品の
封止用樹脂組成物に関する。

（従来の技術）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１４止する方法が行われてぎ
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
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。

（発明が解決しようとする問題点）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瀉寒サイク
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。　またこ
の封由樹脂組成物を用いて成形する場合にパリが発生し
やすく、生産上パリを取り除く工程が増加し、コスト高
となる欠点がある。　さらに、樹脂組成物の低応力化を
図るために第三成分を添加させるがこれによって金型が
著しく汚染される欠点があった。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、低応力で耐湿性に優れ、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高い封止用樹脂組成物を提
供することを目的としている。

［発明の構成］（問題を解決するための手段と作用）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、ポリノルボルネンゴムを配合すれば、低応力
で耐湿性に優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）ノボラック型フェノール樹脂（Ｃ）ポリノルボルネンゴムおよび（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）のポリ
ノルボルネンゴムを０．１〜３０１ｉ　１％、また１ｎ
記（Ｄ）無機質充填剤を２５〜９０重量％の割合でそれ
ぞれ含有することを特徴とす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か
ぎり、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
ざる。　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ギル基を、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、アルギ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Ｊ５（ａ）と（Ｂ）ノボラック型
フェノール樹脂のフェノール性水Ｍｌ（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　・−ｂ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）ポリノルボルネンゴムとしは、エ
チレンとシクロペンタジェンからディールスアルダー反
応により合成したノルボルネンモノマーを間環臣合させ
て得られるもので、次の構造Ｋを有するゴムである。

（但し、式中ｎは１以上の整数を表す）ポリノルボルネ
ンゴムの配合割合は、樹脂組成物に対して０．１〜３０
重量％の範囲であることが望ましい。　その割合が０．
１ｆｉｌ１％未満では、低応力、温寒サイクルに効果な
く、また３０重量％を超えると金型汚れ、粘度の増加等
、成形性の面で悪影響を与え、実用に適さず好ましくな
い。　ポリノルボルネンゴムの配合は樹脂組成物に柔軟
性を付与し、応力を緩和し、低応力になるものと推測さ
れる。　更に他のゴムと異なり吸水性が小さいために耐
湿性に優れた効果を発揮する。

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、アスベスト、マイカ、
ベンガラ、ガラスｍＭ、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重量％配合するこ
とが必要である。　その配合量が２５重社％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９０重母％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、ポリノルボルネンゴム、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、合成ワックス類、直鎮脂肪酸の金属塩、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、ブロムトルエン、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
合の一般的な方法は、エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、ポリノルボルネンゴム、無機質充填剤およ
びその他を所定の組成比に選んだ原料組成分をミキサ・
−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、適当な大ぎさに粉砕して成形材
料とする。　こうして得られた成形材料は、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。

（実施例）次に本発明を実施例によって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。　以下の
実施例および比較例において「％」とあるのは「ｍｍ％
１を意味する。

実施例　１タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１１ｋ
　２１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当ｆｆｉ　１０７）　　９％、ポリノルボル
ネンゴム１％、溶融シリカ粉末１１％、硬化促進剤０．
３％、エステル系ワックス０．３％、およびシラン系カ
ップリング剤０．４％を常温で沢合し、更に９０〜９５
℃で混練して冷却した債、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たの
でその結果を第１表に示したが、本発明の顕著な効果が
認められた。

実施例　２タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｆｆｉ
　２１５）　１７％に、ノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当ｆｉ　１０７）　　８％、ポリノルボルネ
ンゴム３％、シリカ粉末７１％、硬化促進剤０．３％、
エステル系ワックス０．３％、およびシラン系カップリ
ング剤０．４％を実施例１と同様に混１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と同様にして耐湿性、
応力等に関連する諸特性を試験したので、その結果を第
１表に示した。　本発明の顕著な効果が認められた。

比較例クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｆｆｉ
　２１５＞　１９％に、ノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当１１０７）　　９％、シリカ粉末７１％、
硬化促進剤０．３％、エステル系ワックス０．３％、お
よびシラン系カップリング剤０．４％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、成形品の開時性について実施例と同様に試験した。

　その結果を第１表に示した。

第１表＊１　：　　３０ｘ２５ｘ５ｍの成形品の底面に２５ｘ
２５ｘ３ｍｍの銅板を埋め込み、−４０℃と＋２００℃
の恒温槽に各３０分間ずつ入れ、各サイクルくり返した
後、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（ｑた封止電気部品１００個について、
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。

＊３　：　　Ｄ［Ｐ１６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
、低応力で耐湿性、温寒サイクルに優れていることがわ
かる。

［発明の効果１本発明の封止用樹脂組成物は、低応力で耐湿性に優れて
いるため、ボンディングワイヤのオープンや樹脂クラッ
ク、ベレットクラックの発生がなく、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。

Claims

【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）ポリノルボルネンゴム ▲数式、化学式、表等があります▼ および（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して前記（Ｃ）のポリノルボルネンゴムを０．１〜３０重量％、
また前記（Ｄ）無機質充填剤を２５〜９０重量％の割合
でそれぞれ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の範囲内にある特許請
求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。