JPS63110212A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野〉 本発明は、耐湿性、半田耐熱性に優れた、半導体集積回
路などの封止用樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 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配線板への半導体装置組立工
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。

（発明が解決しようとする問題点） 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
導体装置は、装置全体の半田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リードフレームとの間に剥がれが生
じ、著しい耐湿性劣化を生じ、電極の腐食による断線や
水分によるリーク電流を生じ、長時間の信頼性を保証す
ることができないという欠点がある。　このため、吸湿
の影響が少なく、半導体装置全体の半田浴浸漬をしても
耐湿性劣化の少ない封止用樹脂の開発が強く要望されて
いた。

本発明はこの欠点を解消し、要望に応えるためになされ
たもので、吸湿の影響が少なく、特に半田浸漬後の耐湿
性および半田耐熱性に優れた封止用樹脂組成物を提供す
ることを目的としている。

［発明の構成］ く問題点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、特定
のカップリング剤を配合し、かつ特定借のシリカ粉末を
配合すれば耐湿性および半田耐熱性が向上することを見
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）一般式（Ｉ）で示されるカップリング剤および （但し、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）（Ｄ）シリ
カ粉末 を必須成分とし、前記（Ｄ）のシリカ粉末を樹脂組成物
に対して６５〜８５垂發％含有することを特徴とする封
止用樹脂組成物である。

本発明に使用する＜Ａ）エポキシ樹脂は、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。　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（［３）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、シリコーン変性
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）カップリング剤は次式で示される
もので、一般に市販されているものを使用する。

（但し、Ｒはメチル基又はエチル基を表す）市販されて
いるものとして例えば日本ユニカー社製商品名Ａ−１１
６０等が挙げられる。

本発明において上記のカップリング剤を用いると封止用
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
の劣化が少なくなるという効果がある。

本発明に用いる（Ｄ）シリカ粉末としては、−般に市販
されているものが使用されるが、それらの中でも不純物
含量が低く、平均粒径の３０μｍ以下のものが好ましい
。　平均粒径が３０μｍを超えると耐湿性および成形性
に好ましくない。　シリカ粉末の配合割合は、樹脂組成
物に対して６８〜８５重世％含有することが好ましい。

　その割合が６８重量％未満では、樹脂組成物の吸湿量
が多くなり、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）を必須成分とする封止用樹脂組成
物を使用すれば半田耐熱性、すなわち、半田浸ａ後の耐
湿性を改善することができる。

本発明における樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（
Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）カップリング
剤、（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、種々の硬化促進剤等を適宜添加・配
合することができる。

本発明の封止用樹脂組成物を成形材料として調製する場
合の一般的方法は、エポキシ樹脂、ノボラック型フェノ
ール樹脂、カップリング剤、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、史に熱
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、絶縁などに適
用し、優れた特性と信頼性を付与することができる。

（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 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、カップリング剤、シリカ粉末および
硬化促進剤、離型剤等を常温で混合し、更に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１７０℃に加熱した金型内にトランス
ファー注入し、硬化させ、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
果が認められた。

比較例１および２ 実施例のカップリング剤をγ−グリシドキシプロビルト
リメトキシシランに変えた第１表組成により、実施例と
同様な方法で比較例１および２の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５０ｍｍ
、厚さ３Ｉｌ１ｍ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
型組によって求めた。　ガラス転移温度は、吸水率試験
と同じ成形品を作成し、これを１７５℃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、熱橢械分
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４２７０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　１，５ｍｌのフラットパッケージ
型成形品を得て、その後１７５℃で８時間の後硬化を行
った。　その成形品２０個について予め４０℃、９０％
ＲＨ１１００時間の吸湿処理をした後、２５０℃の半田
浴に１０秒間浸漬した。　その後に、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
（Ｐｃ１）を行い、アルミニウムの腐食による断線を起
した不良数として評価した。

第１表 ＊１　：γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン＊２
　：γ−グリシドロキシプロビルトリメトキシシラン［
発明の効果］ 本発明の封止用樹脂組成物は、密着性が良く、かつ吸湿
の影響が少なく、半田浴に浸油した後でも耐湿性に優れ
、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、しかも長時間にわた
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１ｆｉにもかかわらず優れた耐熱性を示した
。

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）一般式（ I ）で示されるカップリン グ剤および ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （但し、Ｒはメチル基又はエチル基を表す） （Ｄ）シリカ粉末を必須成分とし、前記（Ｄ）のシリカ
   粉末を樹脂組成物に対して６５〜８５重量％含有するこ
   とを特徴とする封止用樹脂組成物。