JPS6323921A

JPS6323921A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPS6323921A
Application number: JP16670286A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Matsuzawa; 主松沢
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-02-01

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、電子回路部品に悪影響をおよぼす赤外線の透
過を防止し、かつレーザーマーク鮮明度に優れた封止用
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
品では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
。　この封止材料で封止した電子部品の表面に製品名や
製造者名をマークする方法として、現在では熱硬化性イ
ンキで捺印する方法が一般に採用されている。　しかし
、インキによるマークは、有様溶剤で比較的容易に消え
たり、また摩擦等に弱いという欠点がある。

これらの欠点を補い、マーキング工程の効率化を図るた
めに、最近炭酸ガス等のレーザーを用いたレーザーマー
クが行われるようになった。

しかし、着色剤としてカーボンブラックのみを使用した
従来の樹脂組成物では、レーザーマークをした場合の鮮
明度がインキマーキング法より劣るという欠点がある。

　また着色剤として染料のみを用いた樹脂組成物では、
レーザーマーク鮮明度が優れているものの、赤外線に対
し、吸収もしくは反射による遮蔽効果が小さいという欠
点がある。　そのため赤外線を透過させ、半導体製品を
誤動作させる原因となっていた。

（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
、赤外線の遮蔽効果が大きく、すなわち赤外線の透過が
小さく、かつレーザーマーク鮮明度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］（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、エポキシ樹脂組成物に染料とチタンホワイト
を配合すれば、赤外線の透過が小さく、レーザーマーク
の鮮明度に優れていることを見いだし、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）染料（Ｄ）チタンホワイトおよび（Ｅ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して、前記（Ｄ＞のチ
タンホワイトを０．０１〜２０重量％、また前記（Ｅ）
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。　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の範囲内にある封
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なくとも２個有する化合物であるか
ぎり、分子構造、分子団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
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
るエボ（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１ｑ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、これら
は単独又は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
のエポキシ基（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）とのモル比［（ａ）／（
ｂ）］が０．１〜１０ｆ７）ｉＨＩｔｌ内１５にとが望
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
の範囲内に限定される。

本発明に用いる（Ｃ）染料としては、特に限定するもの
ではないが例えば、構造式（Ｉ）〜（ＶＴ　）に示した
ような金属錯塩有機染料もしくは全屈イオーンを有する
含金属有機染料または構造式（■）〜（Ｘ）に示したよ
うに分子中にアゾ基を有する化合物等が挙げられ、これ
らは単独又は２種以上混合して用いる。

のクロム錯塩　　　　　　　（ＩＶ）（Ｘ）本発明に用いる（Ｄ）チタンホワイトとしては、構成物
質が二酸化チタンからなる通常広く用いられている白色
顔料である。　ＴｉＯ２であれば特に制限はなく、市販
のものが使用できる。　チタンホワイトの配合割合は、
樹脂組成物に対して０．０１〜２０重量％含有すること
が望ましい。　配合割合が０．０１重量％未満では赤外
線に対する遮蔽効果が不充分であり、また２０重温％を
超えるとレーザーマークをした場合のマークの鮮明度が
悪く好ましくない。

チタンホワイトを用いると赤外線の遮蔽効果が大きく、
レーザーマーク鮮明度に優れる理由は、次のようなもの
と推定される。　即ち、チタンホワイトは可視光に対し
て反射率が高く遮蔽効果がある。　またＬＩＶ領域では
光を吸収するため、やはり光を遮蔽することができる。

　１１０２粒子は赤外からＵ■領領域至る広範囲な波長
域において光の遮蔽効果が得られるものである。　また
レーザーマーク鮮明度に優れるのは、レーザー光の照射
により半導体装置表面の染料および樹脂が蒸散し、耐熱
性のよいチタンホワイトが残る。　残在するチタンホワ
イトは白色であるため、レーザー光をあてた部分と着色
部とのコントラストが大きくなり鮮明なマークとなるた
めである。

本発明に用いる（Ｅ）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、クレー、マイカ、ベンガラ、ガラ２１８ｍ１炭素
繊維等が挙げられ、これらの中でも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％を配合することが必要である。　その配合量が２５
重量％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重重量を超えるとかさばりが大
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、染料、チタンホワイトおよび無機
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、染料、チタンホワイト、無機質充填剤およ
びその他、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、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、絶縁等に適用すれば、優れた
特性と信頼性の高い部品等を提供することがことができ
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「重量％
」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ＩＩ　
２１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール当ｆｆｉ　１０７）　１２％、次に示した染料
１％、チタンホワイト０．２０％および溶融シリカ粉末６８．
８％を常温で混合し、更に９０〜９５℃で混練して冷Ｗ
した後、粉砕して成形材料を得た。　得られた成形材料
をタブレット化し予熱して、１７０℃に加熱した金型内
にトランスファー注入し硬化させて成形品（封止品）を
得た。　この成形品についてレーザーマーク鮮明度、赤
外線透過率、誤動作の有無、機械的強度、耐湿性、温寒
サイクル等を試験した。　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ｍ　２
４５）　１６％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール化ω１０７）　１３．５％、次に示した染料０．
５％、チタンホワイト０．５％およびシリカ粉末６９．５％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と同様にして開時性を試験したので、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　１タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｆｆｉ
　２１５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（
フェノール化１１０７）　１０％、次に示した染料１お
よびシリカ粉末６９％を実施例１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、成形品の開時性について実施例１と同様に試験
した。　その結果を第１表に示した。

比較例　２タレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｆｉ　
２１５）　２０％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール化ｆｉｌ　１０７）　１０％、カーボンブラッ
ク１％およびシリカ粉末６９％を実施例１と同様に混合
、混線、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、成形品の開時性について実施例１と同
様に試験した。　その結果を第１表に示した。

第１表＊１　：成形材料を用いて４７０℃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
して得た封止電気部品１００個について炭酸ガスレーザ
ーを用いてレーザーマークを行い、目視で鮮明度を評価
した。

＊２ニー６５℃と＋２００℃の恒温槽に各３０分間ずつ
入れ５００サイクル繰り返した後の樹脂クラックを調査
した。

＊３：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。

こうして得た封止電気部品１００Ｉｌ！ｉＩについて１
２０”Ｃ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。

〔発明の効果１以上の説明および第１表からも明らかなように、本発明
の封止用樹脂組成物は、赤外線の遮蔽効果が大きく、赤
外線の透過が小さく、レーザーマーク紅明度に優れてい
るため、赤外線による誤動作を防止し、さらに耐熱性、
耐湿性にも優れており、この組成物を使用することによ
って信頼性の高い電子・電気部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）染料（Ｄ）チタンホワイトおよび（Ｅ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対して、前記（Ｄ）のチ
タンホワイトを０．０１〜２０重量％、また前記（Ｅ）
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。