JPS63280720A - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

封止用樹脂組成物

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JPS63280720A
JPS63280720A JP62114773A JP11477387A JPS63280720A JP S63280720 A JPS63280720 A JP S63280720A JP 62114773 A JP62114773 A JP 62114773A JP 11477387 A JP11477387 A JP 11477387A JP S63280720 A JPS63280720 A JP S63280720A
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JP
Japan
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resin composition
resin
epoxy
component
silyl isocyanate
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JP62114773A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Sawai
沢井 和弘
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、耐湿性、半田耐熱性に優れた、電子・電気部
品等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ける高集積化、高信!
rJ’!性化の技術開発と同時に、回路基板への半導体
装置実装工程の自動化か推進されている。
例えば、フラットバラゲージ型の半導体装置を回路基板
に取り付ける場合、従来はリードピ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℃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。
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!!機質充填剤からなる樹脂組成物で封止した半導体
装置では、装置全体の半田浴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樹脂と半
導体チップおよびフレエムとの間に剥がれが生じ、著し
い耐湿劣化をおこし、電極の腐食による断線や水分によ
るリーク電流を生じ、長期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劣化
の少ない封止用樹脂の開発か強く要望されていた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記の欠点を解消し、要望に応えるなめにな
されたもので、吸湿の影響か少なく、特に半田浴浸漬後
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、Si
 −NCO結合を有するシリルイソシアネート化合物を
用いることによって、半田浴浸漬後の耐湿性および半田
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。
すなわち、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)Si−NCO結合を有するシリルイソシアネ−1
−1ヒ合物および (D)無機質充填剤 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記5i
−NCO結合を有するシリルイソシアネート化合物を0
.01〜5重量%、また前記無機質充填剤を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
成物である。 そして、エポキシ基(a )とフェノー
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[ヒ合物である
限り、分子構造、分子量など特に制限はなく、一般に封
止用材料として(走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。
(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
数をそれぞれ表わす) これらのエポキシ樹脂は単独もしくは2種以上の混合系
として用いる。
本発明に用いる<8)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等が挙げられ、これらの
樹脂は単独もしくは2種以上の混合系として用いる。 
ノボラック型フェノール樹脂の配合割合は、前述しな(
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
の当量比[(a)/(b)コが0.1〜10の範囲内で
あることが望まし7い。 当量比が、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)Si −NCO結合を有するシリ
ルイソシアネート化合物としては、例えば1−リメチル
シリルイソシアネート、ジメチルシリルジイソシアネー
ト、メチルシリルトリイソシアイ・−ト、ビニルシリル
トリイソシアネート、フェノールシリルトリイソシアイ
・−ト、テトライソシアネート等が挙げられ、これらは
Jii−独もしくは2種以上の混合系として使用する。
 このシリルイソシアネート化合物の配合割合は、全体
の樹脂組成Thに対して、0.01〜5重凰%の割合で
含有することが好ましい。 その割合が0,01重量%
未満では半田耐熱性に効果なく、また5重量%を超える
と粘度の増加等成形性に悪影響を与え、実用に適さず好
ましくない。 このSi −NCO結合を有するシリル
イソシアネート化合物を用いることによって、封止樹脂
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。
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、マイカ、ベンガラ、ガ
ラス繊維、炭素繊維等が挙げられ、これらは単独もしく
は2種以上の混合系として用いる。 これらの中でも特
にシリカ粉末やアルミナが好ましく使用できる。 無機
質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して25
〜90重量%の割合で含有することが望ましい。 その
割合が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。
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、Si −NCO結合を有するシリ
ルイソシアネ−1へ化合物、および無機質充填剤を必須
成分とするが、必要に応じて天然ワックス類2合成ワッ
クス類、直鎖脂肪酸の金属鹿、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、二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
ことができる。
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、Si −NCO結合を有するシリルイソシ
アネ−1・化合物、無機質充填剤、その曲の原料成分を
所定の組成比に選んで、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するが、本発
明はこれらの実施例によって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(エポキシ当量21
5) 19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当1107)9%、シリルトリイソシアネート 0
.3%、溶融シリカ粉末71%、エステル系ワックス0
.3%およびシラン系カップリング剤0.4%を常温で
混合し、更に90〜95℃で混練して冷却した後、粉砕
して成形材料を製造した。 得られた成形材料を170
°C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耐湿
性、応力等緒特性を試験したのでその結果を第1表に示
した。
耐湿性において本発明の顕著な効果が認められた。
実施例 2〜3 クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量21
5) 19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当m 107)  9%、次に示すシリルイソシア
ネート化合物0.3%、 実施例2・・・ジメチルシリルジイソシアネート実施例
3・・・メチルシリルI・リイソシアネー1−シリカ粉
末71%、エステル系ワックス0.3%およびシランカ
ップリング剤0.4%を、実施例1と同様に混合、混練
、粉砕して成形材料を製造した。
また実施例1と同様にして成形品を得、耐湿性、応力等
の緒特性を試験したのでその結果を第1表に示しな。 
耐湿性において本発明の顕著な効果が認められた。
比較例 クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当jt 
215) 19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フ
ェノール当ffi 10?>  9%、シリカ粉末71
%、硬化促進剤0.3%、エステル系ワックス0,3%
およびシラン系カップリング剤0.4%を実施例1の場
合と同様にして成形材料を製造した。 この成形材料を
用いて成形品とし、成形品の緒特性について実施例1と
同様にして試験を行い、その結果を第1表に示した。
第1表 (単位) *1 ニドランスファー成形によって直径50u+、厚
さ3tnの成形品を作成し、これを 127℃。
2気圧の飽和水蒸気中に24時間放置し、増・加した重
量によって求めた。
*2 :吸水率の試験と同じ成形品を作成し、これを1
75°Cで8時間の後硬化を行い、適当な大きさのテス
トピースどし、熱機器分析装置を用いて測定した。
*3:封止用樹脂組成物(成形材料)を用いて、2本以
上のアルミニウム配線を存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、17
5’Cで2分間トランスファー成形して5x 10x 
1.5n+11のフラジ1−パッケージ型成形品を得、
その後175℃で8時間後硬化を行った。この成形品を
予め40°C190%RH,100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1
27°C,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(PCT)を行い、アルミニウムの腐
食による断線を不良として評価した。
[発明の効果コ 以上の説明および第1表から明らかなように、本発明の
封止用樹脂組成物は、半導体チップやリードフレームに
対する密着性が良いために、吸湿の影響が少なく、半田
浴に浸漬した後でも耐湿性に優れ、その結果、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、しかも長期間にわたって信頼
性を保証することができる。 また、250℃という高
温の半田浴浸漬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)Si−NCO結合を有するシリルイ ソシアネート化合物および (D)無機質充填剤 を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して、前記Si
    −NCO結合を有するシリルイソシアネート化合物を0
    .01〜5重量%、また前記無機質充填剤を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。
JP62114773A 1987-05-13 1987-05-13 封止用樹脂組成物 Pending JPS63280720A (ja)

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