JPS63225617A

JPS63225617A - 封止用樹脂組成物の製造方法

Info

Publication number: JPS63225617A
Application number: JP5795387A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nagata; 勉永田; Kazuhiro Sawai; 沢井　和弘; Masayuki Kochiyama; 河内山　誠幸; Akira Yoshizumi; 善積　章
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1987-03-14
Filing date: 1987-03-14
Publication date: 1988-09-20
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPH068338B2

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、低応力で耐湿性に優れた、電子または電気部
品の封止用樹脂組成物およびその製造方法に関する。

（従来技術）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で
あるために広く実用化されている。　樹脂封止に用いら
れる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
樹脂等の硬化剤が使用されているが、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
体素子に応力がか座り、素子の信頼性を劣化させるとい
う欠点がある。　こうした樹脂組成物を使用した成形品
の温寒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、ペレットクラック等が発生し
、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、樹脂組成物の低応力化を図るため第三成
分を添加する方法があるが、第三成分が二次凝集物を形
成し、樹脂組成物中に均一に分散できず、そのために低
応力特性にバラツキが生ずるという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、低応力特性のバラツキがなく、耐湿性に優れ、かつ、
従来のエポキシ樹脂組成物の特性を保持した、信頼性の
高い封止用樹脂組成物およびその製造方法を提供しよう
とするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）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、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレ
ン共重合樹脂をエポキシ樹脂中に均一に分散混合した樹
脂を使用することによって低応力特性のバラツキがなく
なることを見いだし、本発明を完成したものである。　
すなわち、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂中に、（Ｂ）メチルメタクリレート
・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を均一に分散混合し
た樹脂［（Ａ）＋　（Ｂ）］、（Ｃ）ノボラック型フェ
ノール樹脂および（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とする
ことを特徴とする封止用樹脂組成物である。　また、（
八）エポキシ樹脂を溶融し、その中に（Ｂ）メチルメタ
クリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を加えて
、均一に分散混合した樹脂［（Ａ）＋　（Ｂ）］と、（
Ｃ）ノボラック型フェノール樹脂とを粉砕し、次いで（
Ｄ）無機質充填剤及び所望によりその他成分を加えて混
合し、更に加熱混練した後、冷却固化粉砕することを特
徴とする封止用樹脂組成物の製造方法である。

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、分子鎖など特に制限はなく、一般封止用
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の樹脂が挙げられる。

（但し、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種で又は２種以上混合して
用いる。

本発明に用いる（Ｃ）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、前述のエポキシ樹
脂のエポキシＪｉ（ａ）とノボラック型フェノール樹脂
のフェノール性水酸Ｍ（ｂ）とのモル比［（ａ）／　（
ｂ　）　］が０６１〜１０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するのがよい。

本発明に用いる（Ｂ）メチルメタクリレート・ブタジエ
ン・スチレン共重合樹脂としては、ブタジェンの組成比
率が７０重１％以下、°メチルメタクリレートの組成比
率が１５重量％以上であることが好ましく、この範囲外
の組成比率では成形品の外観が損われ好ましくない。　
メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂の配合割合は、エポキシ樹脂にメチルメタクリレート
・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を均一に分散混合し
た樹脂［（Ａ）＋　（Ｂ）１対して０．１〜６０重量％
の割合で含有することが望ましい。　その割合がｏ、ｉ
　ａｍ％未満では、低応力、部寄サイクルに耐えつる効
果はなく、また６０重１％を超えると、エポキシ樹脂中
に均一な分子ｌｌ混合ができない。　メチルメタクリレ
ート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂は、エポキシ樹
脂中に加熱溶融混合し、均一に分散混合する。　エポキ
シ樹脂中に均一分散させる方法は、エポキシ樹脂の融点
以上の温度に加温できる装置（容器）の中にエポキシ樹
脂を入れて、融点以上に加温し完全に溶融液体とした後
、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合
樹脂を加えて、好ましくは１５０℃以上で２０分間以上
撹拌して、均一に分散混合させる。　エポキシ樹脂中に
メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂を分散混合させた樹脂［（Ａ＞＋　（８）］は、全体
の樹脂組成物に対して１〜５０１１％の割合で含有する
ことが望ましい。

その配合割合が１重量％未満では低応力に効果がなく、
また５０重量％を超えるとメチルメタクリレート・ブタ
ジエン・スチレン共重合樹脂の分散が不均一になり増粘
するため好ましくない。

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、これら
は１種又は２種以上混合して使用する。　これらの中で
も特にシリカ粉末やアルミナが好ましいものである。　
無機質充填剤の配合割合は、全体の組成物に対して２５
〜９０重量％であることが望ましい。　その配合割合が
２５重１％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１％を超えると、かさ
ばりが大きくなり、成形性が悪くて、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、メチルメ
タクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、ノボ
ラック型フェノール樹脂および無１１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、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、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の製造方法は、メチルメタク
リレート・ブタジェン−スチレン共重合樹脂を、エポキ
シ樹脂中に加熱混合し、均一に分散混合させた樹脂を使
用すればよく、特にその製造方法に限定されることはな
い。　しかし、通常法のようにして製造される。　エポ
キシ樹脂の融点以上の温度に加温できる装置（容器）、
例えば万能混合機、強力ニーダ−、加熱反応釜等を使用
し、この中にエポキシ樹脂を仕込み、融点以上に加温し
て完全に溶融させた後、エポキシ樹脂に対して０．１〜
６０ｇ量％量のメチルメタクリレート・ブタジエン・ス
チレン共重合樹脂を投入し、好ましくは１５０℃以上で
２０分間以上撹拌して、均一に分散混合させる。　メチ
ルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を
均一に分散混合させたエポキシ樹脂と、ノボラック型フ
ェノール樹脂とを粉砕し、次いで無機質充填剤およびそ
の他の成分を所定の組成比に選択した原料組成分をミキ
サー等によって十分均一に混合した後、更に熱ロール、
押出機又はニーダ−等によって加熱混線処理を行ない、
冷却固化するのをまち適当な大きさに粉砕して一対止用
樹脂組成物を製造する。　以上、メチルメタクリレート
、・ブタジェン・スチレン共重合樹脂をエポキシ樹脂中
に分散混合し、次いで他の成分を配合する製造方法を説
明したが、エポキシ樹脂の製造工程においてメチルメタ
クリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を均一分
散混合した樹脂をつくっておき、必要に応じて必ｆｉ社
他成分と配合混練してもよい°。

（作用）メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂を、エポキシ樹脂中に均一に分散混合することによっ
て、二次凝集物の生成を少くし、低応力特性のバラツキ
をなくすことができる。

メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂の粒径は、もともと数μ−以下の大きさであるが、他
の成分と混合混線を行うとメチルメタクリレート・ブタ
ジエン・スチレン共重合樹脂の粒子が凝集して粒径数百
μｍの二次凝集物を生成し、低応力特性が低下したり、
また低応力特性のバラツキが生じ、信頼性を損ねる結果
となる。

従って、単にメチルメタクリレート・ブタジエン・スチ
レン共重合樹脂、・エポキシ樹脂、ノボラック型フェノ
ール樹脂、無機質充填剤を混合混練するのでなく、予め
メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂をエポキシ樹脂中に十分均一に分散混合させておけば
、二次凝集物が小さく、またその生成も少く、かつ低応
力特性に優れ、バラツキ等がなくなることを確認したも
のである。　混合条件（温度、時間等）によりメチルメ
タクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂の粒径
を任意に調整することが可能であるが、分散状態を粒径
０．１〜５０μ−の範囲内にすることが好ましい。

こうして得られた本発明の封止用樹脂組成物は電子ある
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）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。

以下の実施例および比較例において「％」とあるのは「
重量％」を意味する。

樹脂の製造クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｆｉ２
１５　）　８５％を万能混合機に入れて１５０℃に加熱
する。　クレゾールノボラックエポキシ樹脂が完全に溶
融した後、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレ
ン共重合樹脂１５％を加えて１時間加熱撹拌混合して、
メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹
脂が均一に分散混合し゛た樹脂（以下Ｅ−ＭＢＳ樹脂と
いう）をつくった。

実施例　１Ｅ−ＭＢＳ樹脂２０％とノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当［１０７）　１０％をヤリャ粉砕機のスク
リーン２ｍ−で粉砕し、溶融シリカ粉６５％およびその
他成分５％を常温で混合し、さらに９０〜１００℃で混
線冷却した後、粉砕して封止用樹脂組成物を製造したａ
ＩｌＩられた組成物を１７５℃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（封止台）を得た。

　この成形品について、耐湿性、歪、ＭＢＳ樹脂の粒径
、その他の試験を行い、その結果を第１表に示した。　
本発明の封止用樹脂組成物は、ＭＢＳ樹脂がよく分散し
て、温寒サイクル、耐湿性、低応力特性に優れており、
本発明の顕著な効果が認められた。

実施例　２Ｅ−ＭＢＳ樹脂１８％とノボラック型フェノール樹脂（
フェノール当９１０７　）　１２％をヤリャ粉砕機のス
クリーン２−霞で粉砕し、溶融シリカ粉６５％およびそ
の他成分５％を配合し、実施例１と同様にして封止用樹
脂組成物および成形品をつくった。

また同様に諸特性の試験を行ったのでその結果を第１表
に示した。　実施例１と同様に本発明の顕著な効果が確
認された。

比較例　１クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１２１
５　）　１８％にノボラック型フェノール樹脂（７１ノ
ール当量１０７）９％、ＭＢＳ樹脂３％、溶融シリカ粉
６５％およびその他成分５％を常温で混合し、さらに９
０〜１００℃で混線冷却した後、粉砕して封止用樹脂組
成物を製造した。　次いでこのの組成物を用いて成形品
を得、実施例と同様にして諸特性を試験したのでその結
果を第１表に示した。

比較例　２クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当１２１
５　）　２０％にノボラック型フェノール樹脂（フェノ
ール当１ｉ１０７　）　１０％、溶融シリカ粉６５％お
よびその他成分５％を比較例１と゛同様にして封止用樹
脂組成物、成形品を得、また同様にして諸特性を試験し
たのでその結果を第１表に示した。

［発明の効果］以上の説明および第１表から明らかなように、本発明の
封止用樹脂組、酸物およびその製造方法によれば、メチ
ルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を
エポキシ樹脂中に加熱混合均一に分散混合することによ
って、二次凝集物も小さく、低応力特性に優れ、またバ
ラツキもなく、耐湿性に優れ、かつ従来のエポキシ樹脂
組成物と同等の特性を有したものが得られた。　この組
成物を用いた電子部品又は電気部品には、優れた信頼性
を付与することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１　（Ａ）ユポキシ樹脂中に、（Ｂ）メチルメタクリレ
ート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を均一に分散混
合した樹脂［（Ａ）＋（Ｂ）］、（Ｃ）ノボラック型フ
ェノール樹脂および（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とす
ることを特徴とする封止用樹脂組成物。２　メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重
合樹脂が、樹脂［（Ａ）＋（Ｂ）］に対して０．１〜６
０重量％の割合で含有する特許請求の範囲第１項記載の
封止用樹脂組成物。３　樹脂［（Ａ）＋（Ｂ）］が、全体の樹脂組成物に対
して１〜５０重量％の割合で含有する特許請求の範囲第
１項又は第２項いずれか記載の封止用樹脂組成物。４　無機質充填剤が、全体の樹脂組成物に対して２５〜
９０重量％の割合で含有する特許請求の範囲第１項ない
し第３項いずれか記載の封止用樹脂組成物。５　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項ないし第４項いずれか記載の封止用樹脂組
成物。６　（Ａ）エポキシ樹脂を溶融し、その中に（Ｂ）メチ
ルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂を
加えて、均一に分散混合した樹脂［（Ａ）＋（Ｂ）］と
、（Ｃ）ノボラック型フェノール樹脂とを粉砕し、次い
で（Ｄ）無機質充填剤及び所望によりその他成分を加え
て混合し、更に加熱混練した後、冷却固化粉砕すること
を特徴とする封止用樹脂組成物の製造方法。