JPS6296522A - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

封止用樹脂組成物

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JPS6296522A
JPS6296522A JP60235373A JP23537385A JPS6296522A JP S6296522 A JPS6296522 A JP S6296522A JP 60235373 A JP60235373 A JP 60235373A JP 23537385 A JP23537385 A JP 23537385A JP S6296522 A JPS6296522 A JP S6296522A
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JP
Japan
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resin
epoxy
resin composition
composition
polyurethane
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Pending
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JP60235373A
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English (en)
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Tsutomu Nagata
勉 永田
Kazuhiro Sawai
沢井 和弘
Masanori Kokubo
小久保 正典
Hiroyuki Hosokawa
洋行 細川
Hitoshi Nozawa
野沢 倫
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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、温寒サイクルに優れ、パリの発生を
抑制し、金型汚れを改善し、かつ低応力である電気部品
等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
。 この樹脂封止方法は、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
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
。 すなわち、こうした樹脂組成物を使用した成形品の
温寒サイクルテストを行うと、ボンディングワイヤーの
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。 応力を緩和させるために可とう剤を加える方法が
あるが、可どう剤はほとんどの熱硬化性樹脂に対して相
溶性が劣るため、それがパリとなり、その除去作業に手
間をとる欠点がある。 また成形物を金型から取り出す
ときの離型性の悪いことや金型の表面に汚れを残しやす
い等の欠点もある。
こうしたことから前記従来のエポキシ樹脂組成物の利点
である特性を保持し、かつ従来の欠点を解消した封止用
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、上記の実情に鑑みてさなれたもので、
耐湿性、温寒サイクルに優れ、パリの発生を抑制して金
型汚れの少ない、かつ低応力で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ウレタン−メタクリル酸メ
チル共重合樹脂を配合することによって耐湿性、温寒サ
イクルに優れ、パリの発生の少ない、金型汚れの少ない
、低応力の封止用樹脂組成物が得られることを見いだし
、本発明を完成す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
リウレタン−メタクリル酸メチル共重合樹脂および (D)  無機質充填剤 を含み、樹脂組成物に対して前記(C)ポリウレタン−
メタクリル酸メチル共重合樹脂を0.1〜30重量%、
また前記(D)無機質充填剤を25〜90重1%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酸基(b )との当量比[
(a)/(b)]が0,1〜10の範囲内である封止用
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くとも2個有する化合物である限り
、分子構造、分子1などに制限はなく、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などが挙げられ、これら
は単独もしくは2種以上混合して使用する。 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I(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 )との当量比[(a
)/(b)]が0.1〜10の範囲内にあることが望ま
しい。 当量比が0.1未満又は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、上記範囲内に限
定される。
本発明に用いる(C)ポリウレタンーメタクリル酸メチ
ル共重合樹脂としては、ポリウレタンとメタクリル酸メ
チルが共重合したものであればよく、ポリウレタンとメ
タクリル酸メチルの組成比率は特に限定しない。 ポリ
ウレタン−メタクリル酸メチル共重合樹脂の配合割合は
、樹脂組成物に対して0.1〜30重優%含有すること
が望ましい。
その配合割合が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30重發%を超える
と低応力、成形性が悪くなり実用に適さない。 ポリウ
レタン−メタクリル酸メチル共重合樹脂は、封止用樹脂
組成物に柔軟性を付与し、応力を緩和し低応力となり、
パリの発生の抑制や金型汚れがなくなると考えられる。
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II、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
とが望ましい。 その配合量が25重憬%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、90
重量%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、ポリウレタン−メタクリル酸メチ
ル共重合樹脂、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、ポリウレタン−メタクリル酸メチル
共重合樹脂、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、耐湿性、湿空サイクルに
優れ、低応力でかつ、パリの発生が抑制され、金型汚れ
の少ない成形作業性のよい組成物で、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
ω%」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512
15) 18%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェ
ノール当1107)  9%、ポリウレタン−メタクリ
ル酸メチル共重合樹脂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、応力等の諸特性を試験し、
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(エポキシ当量21
5) 18%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当fM 107)  9%、ポリウレタン−メタク
リル酸メチル共重合樹脂1%、および溶融シリカ粉末7
0%を実施例1と同様に混合混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、応力等の諸特性
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(エポキシ当量21
5) 20%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当fi 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表に示した。
第1表 *1 コクラック数は、30X25x5mmの成形品の
底面に25X25X3mlllの銅板を埋め込み、−4
0℃と+200℃の恒温槽へ各30分間づつ入れ15ザ
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8時間硬化させ
た。 こうして(りた封止電気部品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:DIR16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その後180℃で8時
間硬化させた歪を測定した。
*4 : D I P42ビンの金型を用いて1シヨツ
トを170℃で3分間トランスファー成形して金型汚れ
性を評価した。
*5:10μmのスリットの溝を流れるパリの良さを測
定。
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、耐湿性、濡寒サイクルに優れ、低応力であると同時
にパリ発生がなく金型汚れ性のないという本発明の顕著
な効果が確認された。

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)ポリウレタン−メタクリル酸メチ ル共重合樹脂および (D)無機質充填剤 を含み、樹脂組成物に対して前記(C)ポリウレタン−
    メタクリル酸メチル共重合樹脂を0.1〜30重量%、
    また前記(D)無機質充填剤を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)との当量比[
    (a)/(b)]が0.1〜10の範囲内にあることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の封止用樹脂組成
    物。
JP60235373A 1985-10-23 1985-10-23 封止用樹脂組成物 Pending JPS6296522A (ja)

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JPS6296522A true JPS6296522A (ja) 1987-05-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0285450A2 (en) * 1987-03-31 1988-10-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Epoxy resin composition and a resin-sealed semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0285450A2 (en) * 1987-03-31 1988-10-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Epoxy resin composition and a resin-sealed semiconductor device

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