JPS63142024A - 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［１的］ （産業上の利用分野） 本ブで明は、半導体素子の封止に用いる樹脂組成物で、
特に耐湿性、機械的特性に優れた信頼性の高い封止用樹
脂組成物にｌ［？ｌる。

（従来の技術） 従来から、ダイオード、トランジスタ、東偵回路などの
電子・電気部品は、熱砂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続
流的に右利なために、広く実用化されてきた。　封止用
樹脂としては、熱硬化性樹脂組成物が用いられ、中でも
信頼性および価格の点から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。　これらの中でちノボラッ
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。

（ブご明が解決しようとする問題点） しかし、近年、半導体集積回路の分野において、素子の
高集積化、ペレットの大形化が進み、これまでのノボラ
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
物を使用した成形品（封止品）の渇寒すイクルテス１−
を行うと、ボンディングヮイＶ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
が果たせなくなるという欠点があった。　また、耐湿性
試験を行った場合においても連写サイクルテストにおけ
ると同様な現象が発生し、大きな問題となっていｌこ。

木ブで明は、−り記の欠点を解決ザるためになされたし
ので、耐湿性１、機械的特性成形性優れ、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
樹脂組成物を提供しようとするものである。

［発明の構成１ （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怠釧究を■ねた結宋、フッ
素変性ポリシロキサンを配合すれば優れた耐湿性を有し
、かつその他の特ｆｊらよい、封止用樹脂組成物が１！
ｌられることを見いだし、本発明を完成させたものであ
る。　すなわら本発明は、 （Δ）エポキシ樹脂 （Ｌ３）ノボラック型フェノール樹脂 （Ｃ）一般式 （但し、ｎは１以上の整数を表す） で示されるフッ素変性ポリシロキサンおよび（Ｄ）無機
質充填材 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記（１
つ）無機質充填材を２５〜９０千石％の割合で含イｊす
ることを特徴とする封止用樹脂組成物である。

そしてエポキシ帖１１指のエポキシ基（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
」比［＜ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の徒囲内であり
、またフッ素変性ポリシロキサンを無機充填材１００千
市部に対して０．０１〜２０川間部配合する封止用樹脂
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限
り、分子＠３？ｊ、分子量など特に制限はなく、一般に
１′４止用材料として使用されているものを広く包含す
ることができる。　具体的には、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、ざ
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。

（但し、テ（中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン１皇子又は
アルキル基を、Ｒ２は水素原子又はアルギル基を、ｎは
１以」二の整数を表ダ−） これらの１ボギシ樹脂は、単独らしくは２ｆＩｒｉ以上
の混合系として用いられる。

本発明に用いる（Ｂ）ノボラックＩＩｊフェノール樹脂
としては、フェノール、アルキルフＴ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１４で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１１片、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、重連し
た＜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
）との当開比［（ａ＞／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲
内にあることが望ましい。　当ｍ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）フッ素変性ポリシロキサンは、
次の一般式を有するものである。

（（口し、式中ｎは、１以上の整数を表す）具体的な化
合物としては、ＦＳ１２６５＜１−−レシリコーン社製
、商品名）、ＰＳ１８３（チッソ社製、゛商品名）等が
挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用され
る。　フッ素変性ボリシ〔」Ａ４サンの配合は、無機充
填材１００重量部に対して０．０１〜２０車ω部配合す
ることが望ましい。

その配合が０．０１市貧部未満の場合は、耐湿性に効果
なく、また２０車ｍ部を超える場合は、成形作業性が低
下し、いずれの場合の好ましくない。

よって上記の範囲内に限定される。

本発明に用いる（Ｄ＞無機質充填材としては、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、ヂタンホワイ１〜、クレー、マイカ、ベンガラ、
ガラスｍ紺、炭素繊維等が挙げられ、これらは単独もし
くは２種以ヒ氾合して使用する。　これらの中でも、特
にシリカ粉末Ａ５アルミナが好ましく多用され、かつ有
効である。

無機質充填材の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して
２５〜９０市１ｉ１％の割合で含有するように配合する
ことが好ましい。　配合割合が２５車ｈｉ％未満では耐
湿性、ｎ械的特性および成形性に効果なく、また９０重
量％を超えるとカサバリが大きくなり、成形性が悪く実
用に適さない好ましくない。

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、フッ素変性ポリシロキサン、およ
び無機質充填材を必須成分とするが、盛装に応じて、例
えば天然ワックス類１合成ワックス類、ｆｉ鎖脂肪酸の
金属塩、Ｐａアミド類。

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、ヘキサブロムベンげン、三酸化
７ンヂ廿ンなどの難燃剤、カーボンブラック、ベンがう
などの着色剤、シランカップリング剤、種々の硬化捉進
剤等を適宜添加配合することらでさる。

本発明の封止用樹脂組成物を成形材料として製造−りる
ＪＦＡ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、フッ素変性ポリシロキサン、無機質
充填材、その他の原料成分を所定の組成比に選び、ミキ
リ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、またはニーダ等によるＨＨ配合理を
行い、次いで冷ｒＪＩ固化させ、適当な大きさに粉砕し
て成形材料とザることができる。　こうして１！Ｉられ
た成形材料は、電子部品或いは電気部品の１１止、被覆
、絶縁簀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で」−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「％」とは「市Ｍ％
」を意味する。

実施例 シリカ粉末６９％に、フッ素変性ボリシ［１キリ゛ン１
％を加え、高速流動式混合別で１５分間混合し、次いで
クレゾールノボラックエポキシ樹脂（Ｔボキシ当市２１
５）　１８％とノボラック型フェノール樹脂（フェノー
ル当量１０７）　１０％とを帛濡で添加混合し、史に９
０〜９５℃で十分混練して樹脂組成物をｊｑ、冷却した
後、粉砕して成形材料を１！７だ。　ｉｉｌられた成形
材料をクブレット化し、予熱して　１７０℃に加熱した
金型内にトランスファーｌ［人し、硬化ざＵて成形品（
封止品）を得た。　この成形品について耐湿性、機械的
特性を試験したので、その結末を第１表に示した。　本
発明の詳細な説明が認められた。

比較例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ化ｆｉ　
２１５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール当ｔ？４１０７）　１０％、およびシリカ粉末
７０％を、実施例と同様に混合、混練、粉砕して成形材
料を得た。　この成形材料を用いて成形品とし、実施例
と同様にして諸性性を試験した。　その結果を第１表に
示した。。

第１表 ＊１　　：　３０Ｘ２５Ｘ５１１１１１１の成形品の底
面に２５　Ｘ　２５　ｘ　３ｎ＋ｍの銅板を埋め込み、
−４０℃と＋−２００℃の恒温槽に各３０分間ずつ入れ
、１５サイクル繰り返した後の樹１１５クラックを調査
した。

：ｌ：２　：　２木のアルミニウム配線を右する電気部
品を、成形月利を用いて１７０℃で３分間トランスファ
ー成形し、その後１８０℃で８時間後砂化させた。こう
して１；Ｉだ封１電気部品１００個について、１２０℃
の高圧水蒸気中で耐ω試験を行い、アルミニウム腐食に
よる５０％断線（不良発生）の起こる時間を評価した。

Ｌ発明の効果Ｊ 以上の説明および第１表の結果からも明らかなＪ：うに
、本発明の封止用樹脂組成物は、耐湿性、機械的特性、
耐熱性に優れ、かつ成形作業性のよい組成物であるため
、電子・電気部品の封止、被覆、絶縁等に用いた場合、
優れた特性および十分な信頼性を得ることができる。

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）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、ｎは１以上の整数を表す） で示されるフッ素変性ポリシロキサンおよび （Ｄ）無機質充填材 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記（Ｄ
   ）無機質充填材を２５〜９０重量％の割合で含有するこ
   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。 ３　フッ素変性ポリシロキサンを、無機充填材１００重
   量部に対して０．０１〜２０重量部配合する特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の封止用樹脂組成物。