JP2661000B2 - 封止用樹脂組成物 - Google Patents
封止用樹脂組成物Info
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- JP2661000B2 JP2661000B2 JP22167188A JP22167188A JP2661000B2 JP 2661000 B2 JP2661000 B2 JP 2661000B2 JP 22167188 A JP22167188 A JP 22167188A JP 22167188 A JP22167188 A JP 22167188A JP 2661000 B2 JP2661000 B2 JP 2661000B2
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- resin
- resin composition
- integer
- silica powder
- alkyl
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
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、半田耐湿性に優れた電子・電気部
品封止用の樹脂組成物に関する。
品封止用の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半導体装置の組付け工程の
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
ドピン毎に半田付けを行っていたが、最近は半田浸漬方
式や半田リフロー方式を採用して取付けを行っている。
信頼性化の技術開発と同時に半導体装置の組付け工程の
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
ドピン毎に半田付けを行っていたが、最近は半田浸漬方
式や半田リフロー方式を採用して取付けを行っている。
（発明が解決しようとする課題） 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浴
浸漬すると、封止樹脂と半導体チップあるいは封止樹脂
とリードフレームとの間に剥がれや内部樹脂クラックが
生じ、著しい耐湿性劣化を生じ、その結果として電極腐
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った。
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浴
浸漬すると、封止樹脂と半導体チップあるいは封止樹脂
とリードフレームとの間に剥がれや内部樹脂クラックが
生じ、著しい耐湿性劣化を生じ、その結果として電極腐
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った。
本発明は、これらの欠点を解消するためになされたも
ので、吸湿の影響が少なく、特に半田浸漬や半田リフロ
ー後の耐湿性および半田耐熱性に優れ、封止樹脂と半導
体チップあるいはリードフレームとの間に剥がれや内部
樹脂クラックが生じない、また耐湿性劣化に伴う電極腐
食による断線や水分によるリーク電流の発生がなく、長
期間の信頼性を保証することができる封止用樹脂組成物
を提供しようとするものである。
ので、吸湿の影響が少なく、特に半田浸漬や半田リフロ
ー後の耐湿性および半田耐熱性に優れ、封止樹脂と半導
体チップあるいはリードフレームとの間に剥がれや内部
樹脂クラックが生じない、また耐湿性劣化に伴う電極腐
食による断線や水分によるリーク電流の発生がなく、長
期間の信頼性を保証することができる封止用樹脂組成物
を提供しようとするものである。
［発明の構成］ （課題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、アルキル変性多官能エポキシ樹脂と多官能
フェノール樹脂を用いることによって耐湿性および半田
耐熱性の向上した樹脂組成物が得られることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
重ねた結果、アルキル変性多官能エポキシ樹脂と多官能
フェノール樹脂を用いることによって耐湿性および半田
耐熱性の向上した樹脂組成物が得られることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
即ち、本発明は、 （Ａ）次の一般式で示されるアルキル変性多官能エポキ
シ樹脂 （但し、式中R1ClH2l+1,lは０又は１以上の整数、R2はC
mH2m+1,mは１以上の整数、ｎは０又は１以上の整数をそ
れぞれ表す） （Ｂ）次の（Ｉ）又は（II）式で示される多官能フェノ
ール樹脂 （但し、式中ｎは０又は１以上の整数を、ＲはCmH2m+1,
mは０又は１以上の整数をそれぞれ表す） （Ｃ）シリカ粉末 を必須成分とし、前記（Ｃ）シリカ粉末を全体の樹脂組
成物に対して50〜90重量％含有することを特徴とする封
止用樹脂組成物である。
シ樹脂 （但し、式中R1ClH2l+1,lは０又は１以上の整数、R2はC
mH2m+1,mは１以上の整数、ｎは０又は１以上の整数をそ
れぞれ表す） （Ｂ）次の（Ｉ）又は（II）式で示される多官能フェノ
ール樹脂 （但し、式中ｎは０又は１以上の整数を、ＲはCmH2m+1,
mは０又は１以上の整数をそれぞれ表す） （Ｃ）シリカ粉末 を必須成分とし、前記（Ｃ）シリカ粉末を全体の樹脂組
成物に対して50〜90重量％含有することを特徴とする封
止用樹脂組成物である。
本発明に用いる（Ａ）アルキル変性多官能エポキシ樹
脂としては、前記の一般式で示されるもので前記の骨格
構造を有する限り、分子構造、分子量などに特に制限さ
れることなく広く包含される。具体的な化合物として、
例えば、次のようなものが挙げられる。
脂としては、前記の一般式で示されるもので前記の骨格
構造を有する限り、分子構造、分子量などに特に制限さ
れることなく広く包含される。具体的な化合物として、
例えば、次のようなものが挙げられる。
これらは単独もしくは２種以上混合して使用すること
ができる。さらに上記のアルキル変性多官能エポキシ樹
脂に次の一般式で示されるノボラック系エポキシ樹脂を
混合して用いることができる。
ができる。さらに上記のアルキル変性多官能エポキシ樹
脂に次の一般式で示されるノボラック系エポキシ樹脂を
混合して用いることができる。
（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） 本発明に用いる（Ｂ）多官能フェノール樹脂として
は、その分子中に前記に示した骨格構造を有するかぎり
分子構造、分子量などに特に制限されることなく広く包
含される。具体的なものとして例えば、次のようなもの
が挙げられる。
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） 本発明に用いる（Ｂ）多官能フェノール樹脂として
は、その分子中に前記に示した骨格構造を有するかぎり
分子構造、分子量などに特に制限されることなく広く包
含される。具体的なものとして例えば、次のようなもの
が挙げられる。
これらは単独又は２種以上混合して使用することがで
きる。さらに上記の多官能フェノール樹脂の他に、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
の変性樹脂を混合して用いることができる。
きる。さらに上記の多官能フェノール樹脂の他に、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
の変性樹脂を混合して用いることができる。
本発明に用いる（Ｃ）シリカ粉末としては、一般に市
販されているものが使用されるが、それらの中でも不純
物濃度が低く、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
劣り好ましくない。シリカ粉末の配合割合は、全体の樹
脂組成物に対して50〜90重量％の配合量とする。その割
合が50重量％未満では、樹脂組成物の吸湿性が高く、半
田浸漬後の耐湿性に劣り好ましくない。また、90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。
販されているものが使用されるが、それらの中でも不純
物濃度が低く、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
劣り好ましくない。シリカ粉末の配合割合は、全体の樹
脂組成物に対して50〜90重量％の配合量とする。その割
合が50重量％未満では、樹脂組成物の吸湿性が高く、半
田浸漬後の耐湿性に劣り好ましくない。また、90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。
本発明の封止用樹脂組成物は、アルキル変性多官能エ
ポキシ樹脂、多官能フェノール樹脂およびシリカ粉末を
必須成分とするが、本発明の目的に反しない限り、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、シランカップリング剤、種々
の硬化促進剤、ゴム系やシリコーン系の低応力付与剤等
を適宜添加・配合することができる。
ポキシ樹脂、多官能フェノール樹脂およびシリカ粉末を
必須成分とするが、本発明の目的に反しない限り、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、シランカップリング剤、種々
の硬化促進剤、ゴム系やシリコーン系の低応力付与剤等
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、アルキル変性多官能エポキシ樹
脂、多官能フェノール樹脂、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、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用、そしてまた被覆、絶
縁等に適用し、優れた特性と信頼性を付与することがで
きる。
場合の一般的方法は、アルキル変性多官能エポキシ樹
脂、多官能フェノール樹脂、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、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用、そしてまた被覆、絶
縁等に適用し、優れた特性と信頼性を付与することがで
きる。
（作用） 本発明の封止用樹脂組成物は、アルキル変性多官能エ
ポキシ樹脂、多官能フェノール樹脂を用いることによっ
て、従来組成物より反応が進行してより三次元化され、
ガラス転移温度が上昇して耐熱性が向上する。また、用
いたアルキル変性多官能エポキシ樹脂は大変リニアーな
樹脂であるため、反応物の機械的特性、特に熱時の特性
が向上し、耐樹脂クラック性が良好となり、また樹脂の
吸湿性が少なくなる。そのため封止部品は半田浸漬や半
田リフロー後の耐湿性劣化が少なくなる。
ポキシ樹脂、多官能フェノール樹脂を用いることによっ
て、従来組成物より反応が進行してより三次元化され、
ガラス転移温度が上昇して耐熱性が向上する。また、用
いたアルキル変性多官能エポキシ樹脂は大変リニアーな
樹脂であるため、反応物の機械的特性、特に熱時の特性
が向上し、耐樹脂クラック性が良好となり、また樹脂の
吸湿性が少なくなる。そのため封止部品は半田浸漬や半
田リフロー後の耐湿性劣化が少なくなる。
（実施例） 次に本発明を実施例によって説明するが、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［％］とは［重量％］を意
味する。
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［％］とは［重量％］を意
味する。
実施例 １ 次式に示されるアルキル変性多官能エポキシ樹脂17
％、 次式に示される多官能フェノール樹脂10％、 シリカ粉末72％、硬化促進剤0.3％、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％を常温で混合
し、さらに90〜95℃で混練、冷却した後粉砕して成形材
料（Ａ）を製造した。
％、 次式に示される多官能フェノール樹脂10％、 シリカ粉末72％、硬化促進剤0.3％、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％を常温で混合
し、さらに90〜95℃で混練、冷却した後粉砕して成形材
料（Ａ）を製造した。
実施例 ２ 実施例１で用いたアルキル変性多官能エポキシ樹脂９
％、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂８％、
実施例１で用いた多官能フェノール樹脂５％、フェノー
ルノボラック型フェノール樹脂５％、シリカ粉末72％、
硬化促進剤0.3％、エステル系ワックス３％およびシラ
ンカップリング剤0.4％を混合し、実施例１と同様にし
て成形材料（Ｂ）を製造した。
％、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂８％、
実施例１で用いた多官能フェノール樹脂５％、フェノー
ルノボラック型フェノール樹脂５％、シリカ粉末72％、
硬化促進剤0.3％、エステル系ワックス３％およびシラ
ンカップリング剤0.4％を混合し、実施例１と同様にし
て成形材料（Ｂ）を製造した。
比較例 オルソクレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量215）17％を用い、さらにノボラック型フェノ
ール樹脂８％、シリカ粉末74％、硬化促進剤0.3％、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
％を混合し、実施例１と同様にして成形材料（Ｃ）を製
造した。
キシ当量215）17％を用い、さらにノボラック型フェノ
ール樹脂８％、シリカ粉末74％、硬化促進剤0.3％、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
％を混合し、実施例１と同様にして成形材料（Ｃ）を製
造した。
実施例１〜２および比較例で製造した成形材料（Ａ）
〜（Ｃ）を170℃に加熱した金型内にトランスファー注
入し、硬化させて封止した成形品を得た。これらについ
て諸試験を行ったのでその結果を第１表に示した。いず
れも本発明の顕著な効果が確認された。
〜（Ｃ）を170℃に加熱した金型内にトランスファー注
入し、硬化させて封止した成形品を得た。これらについ
て諸試験を行ったのでその結果を第１表に示した。いず
れも本発明の顕著な効果が確認された。
＊1:トランスファー成形によって直径50mm、厚さ3mmの
成形品を作り、これを127℃,2.5気圧の飽和水蒸気中に2
4時間放置し、増加した重量によって測定した。
成形品を作り、これを127℃,2.5気圧の飽和水蒸気中に2
4時間放置し、増加した重量によって測定した。
＊2:吸水率の試験と同様な成形品を作り、これを175℃
で８時間の後硬化を行い、適当な大きさの試験片とし、
熱機械性分析装置を用いて測定した。
で８時間の後硬化を行い、適当な大きさの試験片とし、
熱機械性分析装置を用いて測定した。
＊3:JIS−Ｋ−6911に準じて測定した。
＊4:成形材料を用いて、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を、通常の42アロイフレームに
装着し、175℃で２分間トランスファー成形した後、175
℃,8時間の後硬化を行った。こうして作った成形品を予
め40℃,90％,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、127℃,2.5気圧の飽和水
蒸気中でプレッシャークッカーテスト（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。
有するシリコン製チップを、通常の42アロイフレームに
装着し、175℃で２分間トランスファー成形した後、175
℃,8時間の後硬化を行った。こうして作った成形品を予
め40℃,90％,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、127℃,2.5気圧の飽和水
蒸気中でプレッシャークッカーテスト（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］ 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、吸湿性の影響が少なく、特に半
田浴浸漬や半田リフロー後の耐湿性および半田耐熱性に
優れ、封止樹脂と半導体チップおよびリードフレームと
の間に剥がれや内部樹脂クラックが発生せず、耐湿性劣
化に伴う電極の腐食による断線や水分によるリーク電流
の発生もなく、長期間の信頼性を保証することができる
ものである。
の封止用樹脂組成物は、吸湿性の影響が少なく、特に半
田浴浸漬や半田リフロー後の耐湿性および半田耐熱性に
優れ、封止樹脂と半導体チップおよびリードフレームと
の間に剥がれや内部樹脂クラックが発生せず、耐湿性劣
化に伴う電極の腐食による断線や水分によるリーク電流
の発生もなく、長期間の信頼性を保証することができる
ものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (56)参考文献 特開 平２−32115（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−242615（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−171232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−78821（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）次の一般式で示されるアルキル変性
官能エポキシ樹脂 （但し、式中R1はClH2l+1,lは０又は１以上の整数、R2
はCmH2m+1,mは１以上の整数、ｎは０又は１以上の整数
をそれぞれ表す） （Ｂ）次の（Ｉ）又は（II）式で示される多官能フェノ
ール樹脂 （但し、式中ｎは０又は１以上の整数を、ＲはC
mH2m+1、ｍは０又は１以上の整数をそれぞれ表す） （Ｃ）シリカ粉末 を必須成分とし、前記（Ｃ）シリカ粉末を全体の樹脂組
成物に対して50〜90重量％含有することを特徴とする封
止用樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22167188A JP2661000B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 封止用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22167188A JP2661000B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 封止用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269514A JPH0269514A (ja) | 1990-03-08 |
| JP2661000B2 true JP2661000B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=16770445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22167188A Expired - Fee Related JP2661000B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 封止用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661000B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP22167188A patent/JP2661000B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0269514A (ja) | 1990-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |