JPH0588904B2 - - Google Patents
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- JPH0588904B2 JPH0588904B2 JP30965787A JP30965787A JPH0588904B2 JP H0588904 B2 JPH0588904 B2 JP H0588904B2 JP 30965787 A JP30965787 A JP 30965787A JP 30965787 A JP30965787 A JP 30965787A JP H0588904 B2 JPH0588904 B2 JP H0588904B2
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- Epoxy Resins (AREA)
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、耐半田ストレス性に優れた、電子部
品等の封止用エポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。 （従来技術） 従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等
の電子部品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特
に集積回路では耐熱性、耐湿性に優れたｏ−クレ
ゾールノボラツクエポキシ樹脂をノボラツク型フ
エノール樹脂で硬化させたエポキシ樹脂が用いら
れている。 ところが近年、集積回路の高集積化に伴いチツ
プがだんだん大型化し、かつパツケージは従来の
DIPタイプから表面実装化された小型、薄型のフ
ラツトパツケージ、SOP、SOJ、PLCCに変わつ
てきている。 即ち大型チツプを小型で薄いパツケージに封入
することになり、応力によるクラツク発生、これ
らのクラツクによる耐湿性の低下等の問題が大き
くクローズアツプされてきている。 特に半田づけの工程において急激に200℃以上
の高温にさらされることによりパツケージの割れ
や樹脂とチツプの剥離により耐湿性が劣化してし
まうといつた問題点がでてきている。 これらの大型チツプを封止するのに適した、信
頼性の高い封止用樹脂成物の開発が望まれてきて
いる。 （発明の目的） 本発明の目的とするところは、半田熱ストレス
によるクラツク発生をおさえ、耐湿性に優れた信
頼性の高い封止用樹脂組成物を提供するにある。 （発明の構成） 本発明はエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及
び充填剤からなるエポキシ樹脂組成物において、
全組成物中に充填剤を50〜90重量％含み、該充填
中に平均粒径が５〜40μm、見掛け密度0.1〜0.6
ｇ／c.c.であり、かつ比表面積が５〜20m2／ｇであ
る多孔質のシリカ粉末を10〜100重量％含むこと
を特徴とするエポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。 本発明のエポキシ樹脂組成物は従来の封止用樹
脂組成物に比べて非常に優れた耐半田熱ストレス
性を有したものである。 本発明に用いるエポキシ樹脂としては、その分
子中にエポキシ基をすくなくとも２個以上有する
化合物であれば分子構造、分子量などは特に制限
はなく、一般に封止用材料として使用されている
ものであり、例えばノボラツク系エポキシ樹脂、
ビスフエノール型の芳香族系、シクロヘキサン誘
導体の脂環式系、更には多官能系、シリコン変性
樹脂系があげられ、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。 又硬化剤としてはノボラツク型フエノール樹脂
系およびこれらの変性樹脂であり、例えばフエノ
ールノボラツク、ｏ−クレゾールノボラツクの他
アルキル変性したフエノールノボラツク樹脂等が
あげられ、これらは単独もしくは２種以上混合し
て使用しても差し支えがない。 エポキシ樹脂と硬化剤の配合比はエポキシ樹脂
のエポキシ基と硬化剤の水酸基との当量比が0.5
〜５の範囲内に有ることが望ましい。 当量比が0.5未満又は５を越えたものは耐湿性、
成形作業性及び硬化物の電気特性が悪くなるので
好ましくない。 本発明に使用される硬化促進剤はエポキシ基と
フエノール性水酸基との反応を促進するものであ
ればよく、一般に封止用材料に使用されているも
のを広く使用することができ、例えばジアザビシ
クロウデセン（DBU）、トリフエニルホスフイン
（TPP）、ジメチルベンジルアミン（BDMA）や
２メチルイミダゾール（2MZ）等が単独もしく
は２種以上混合して用いられる。 本発明に用いられる充填剤としては、平均粒径
が５〜40μmであり、見掛け密度が0.1〜0.6ｇ／c.c.
であり、かつ比表面積が５〜20m2／ｇである多孔
質シリカ粉末を、使用する充填剤量の10〜100重
量％の範囲で使用する。 多孔質シリカ粉末は、その平均粒径が5μm未
満、又は40μmを越えると流動性が低下し、いず
れの場合も好ましくない。 又見掛け密度が0.6ｇ／c.c.を越えると半田熱ス
トレスによるクラツクが発生し易くなり、耐湿性
が低下してしまい好ましくない。 さらに比表面積が５m2／ｇ未満であると半田づ
け工程でクラツクが発生し易く、耐湿性が低下し
てしまう。又20m2／ｇ以上となれば流動性がいち
ぢるしく低下してしまい好ましくない。 さらに多孔質シリカ粉末が、使用充填剤の量の
10重量％以下であれば半田づけ工程でクラツクが
発生しやすくなり、耐湿性が低下し、その目的と
する特性が得られない。 これらの充填剤は全体として樹脂組成物の50〜
90重量％配合する事が望ましい。その配合量が50
％未満であれば耐熱性、機械的特性および耐湿性
が劣り、90％以上であれば流動性が低下し、成形
性が悪くなり実用には適さない。 又、多孔質シリカ粉末以外の充填剤としては通
常のシリカ粉末やアルミナ等があげられ、とくに
熔融シリカ粉末が好ましい。 本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ
樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び多孔質シリカ粉末
充填剤を必須成分とするが、これ以外に必要に応
じてシランカツプリング剤、ブロム化エポキシ樹
脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロムベンゼン等
の難燃剤、カーボンブラツク、ベンガラ等の着色
剤、天然ワツクス、合成ワツクス等の離型剤及び
シリコンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々
の添加剤を適宜配合しても差し支えがない。 又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を成形
材料として製造するには、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、その他の添加剤をミキ
サー等によつて十分に均一に混合した後、さらに
熱ロールまたはニーダー等で熔融混練し、冷却後
粉砕して成形材料とすることができる。これらの
成形材料は電子部品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。 （発明の効果） 本発明のエポキシ樹脂組成物は半田づけ工程に
よる急激な温度変化による熱ストレスを受けたと
きの耐クラツク性に非常に優れ、耐湿性の良い組
成物であり、電子、電気部品の封止用、被覆用、
絶縁用等に用いた場合、特に表面実装パツケージ
に搭載された高集積大型チツプICにおいて信頼
性が非常に高い製品を得ることができる。 （実施例） 実施例 １ ｏ−クレゾールノボラツクエポキシ樹脂（軟化
点65℃、エポキシ当量200） 100重量部 フエノールノボラツク樹脂 50重量部 トリフエニルホスフイン １重量部 三酸化アンチモン粉末 18重量部 カルナバワツクス ２重量部 カーボンブラツク ２重量部 熔融シリカ粉末 328重量部 多孔質シリカ粉末
（平均粒径15μm、見掛け密度0.3ｇ／c.c.、比表
面積７m2／ｇ） 43重量部 γ−グリシドメトキシシラン ３重量部 をリボンブレンダーで常温で混合し、70〜100℃
で２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕し成形材
料とした。 得られた成形材料をタブレツト化し、低圧トラ
ンスフアー成形機にて175℃、70Kg／cm2、120秒の
条件で半田クラツク試験用として６×６mmのチツ
プを52pパツケージに封止し、又半田耐湿性試験
用として３×６mmのチツプを16pSOPパツアケー
ジに封止した。 封止したテスト用素子について、175℃、８時
間ポストキユア後下記の半田クラツク試験及び半
田耐湿性試験をおこなつた。 半田クラツク試験：封止したテスト用素子を85
℃、85％RHの環境下で24Hrおよび48Hr処理し、
その後260℃の半田槽に10秒間浸漬後顕微鏡で外
部クラツクを観察した。 半田耐湿性試験：封止したテスト用素子を85
℃、85％RHの環境下で72Hr処理し、その後260
℃の半田槽に10秒間浸漬後プレツシヤークツカー
試験（125℃、100％RH）を行い回路のオープン
不良を測定した。 試験結果を第１表に示す。 実施例 ２〜４ 第１表の処方に従つて配合し、実施例１と同様
にして成形材料を得て、この成形材料で試験用の
封止したものを得た。この成形材料を用いて実施
例１と同様にテスト用素子を封止して半田クラツ
ク試験及び半田耐湿性試験を行つた。 試験結果を第１表に示す。 比較例 １ 実施例１において充填剤をすべて熔融シリカと
し
品等の封止用エポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。 （従来技術） 従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路等
の電子部品を熱硬化性樹脂で封止しているが、特
に集積回路では耐熱性、耐湿性に優れたｏ−クレ
ゾールノボラツクエポキシ樹脂をノボラツク型フ
エノール樹脂で硬化させたエポキシ樹脂が用いら
れている。 ところが近年、集積回路の高集積化に伴いチツ
プがだんだん大型化し、かつパツケージは従来の
DIPタイプから表面実装化された小型、薄型のフ
ラツトパツケージ、SOP、SOJ、PLCCに変わつ
てきている。 即ち大型チツプを小型で薄いパツケージに封入
することになり、応力によるクラツク発生、これ
らのクラツクによる耐湿性の低下等の問題が大き
くクローズアツプされてきている。 特に半田づけの工程において急激に200℃以上
の高温にさらされることによりパツケージの割れ
や樹脂とチツプの剥離により耐湿性が劣化してし
まうといつた問題点がでてきている。 これらの大型チツプを封止するのに適した、信
頼性の高い封止用樹脂成物の開発が望まれてきて
いる。 （発明の目的） 本発明の目的とするところは、半田熱ストレス
によるクラツク発生をおさえ、耐湿性に優れた信
頼性の高い封止用樹脂組成物を提供するにある。 （発明の構成） 本発明はエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及
び充填剤からなるエポキシ樹脂組成物において、
全組成物中に充填剤を50〜90重量％含み、該充填
中に平均粒径が５〜40μm、見掛け密度0.1〜0.6
ｇ／c.c.であり、かつ比表面積が５〜20m2／ｇであ
る多孔質のシリカ粉末を10〜100重量％含むこと
を特徴とするエポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。 本発明のエポキシ樹脂組成物は従来の封止用樹
脂組成物に比べて非常に優れた耐半田熱ストレス
性を有したものである。 本発明に用いるエポキシ樹脂としては、その分
子中にエポキシ基をすくなくとも２個以上有する
化合物であれば分子構造、分子量などは特に制限
はなく、一般に封止用材料として使用されている
ものであり、例えばノボラツク系エポキシ樹脂、
ビスフエノール型の芳香族系、シクロヘキサン誘
導体の脂環式系、更には多官能系、シリコン変性
樹脂系があげられ、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。 又硬化剤としてはノボラツク型フエノール樹脂
系およびこれらの変性樹脂であり、例えばフエノ
ールノボラツク、ｏ−クレゾールノボラツクの他
アルキル変性したフエノールノボラツク樹脂等が
あげられ、これらは単独もしくは２種以上混合し
て使用しても差し支えがない。 エポキシ樹脂と硬化剤の配合比はエポキシ樹脂
のエポキシ基と硬化剤の水酸基との当量比が0.5
〜５の範囲内に有ることが望ましい。 当量比が0.5未満又は５を越えたものは耐湿性、
成形作業性及び硬化物の電気特性が悪くなるので
好ましくない。 本発明に使用される硬化促進剤はエポキシ基と
フエノール性水酸基との反応を促進するものであ
ればよく、一般に封止用材料に使用されているも
のを広く使用することができ、例えばジアザビシ
クロウデセン（DBU）、トリフエニルホスフイン
（TPP）、ジメチルベンジルアミン（BDMA）や
２メチルイミダゾール（2MZ）等が単独もしく
は２種以上混合して用いられる。 本発明に用いられる充填剤としては、平均粒径
が５〜40μmであり、見掛け密度が0.1〜0.6ｇ／c.c.
であり、かつ比表面積が５〜20m2／ｇである多孔
質シリカ粉末を、使用する充填剤量の10〜100重
量％の範囲で使用する。 多孔質シリカ粉末は、その平均粒径が5μm未
満、又は40μmを越えると流動性が低下し、いず
れの場合も好ましくない。 又見掛け密度が0.6ｇ／c.c.を越えると半田熱ス
トレスによるクラツクが発生し易くなり、耐湿性
が低下してしまい好ましくない。 さらに比表面積が５m2／ｇ未満であると半田づ
け工程でクラツクが発生し易く、耐湿性が低下し
てしまう。又20m2／ｇ以上となれば流動性がいち
ぢるしく低下してしまい好ましくない。 さらに多孔質シリカ粉末が、使用充填剤の量の
10重量％以下であれば半田づけ工程でクラツクが
発生しやすくなり、耐湿性が低下し、その目的と
する特性が得られない。 これらの充填剤は全体として樹脂組成物の50〜
90重量％配合する事が望ましい。その配合量が50
％未満であれば耐熱性、機械的特性および耐湿性
が劣り、90％以上であれば流動性が低下し、成形
性が悪くなり実用には適さない。 又、多孔質シリカ粉末以外の充填剤としては通
常のシリカ粉末やアルミナ等があげられ、とくに
熔融シリカ粉末が好ましい。 本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ
樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び多孔質シリカ粉末
充填剤を必須成分とするが、これ以外に必要に応
じてシランカツプリング剤、ブロム化エポキシ樹
脂、三酸化アンチモン、ヘキサブロムベンゼン等
の難燃剤、カーボンブラツク、ベンガラ等の着色
剤、天然ワツクス、合成ワツクス等の離型剤及び
シリコンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々
の添加剤を適宜配合しても差し支えがない。 又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を成形
材料として製造するには、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、その他の添加剤をミキ
サー等によつて十分に均一に混合した後、さらに
熱ロールまたはニーダー等で熔融混練し、冷却後
粉砕して成形材料とすることができる。これらの
成形材料は電子部品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。 （発明の効果） 本発明のエポキシ樹脂組成物は半田づけ工程に
よる急激な温度変化による熱ストレスを受けたと
きの耐クラツク性に非常に優れ、耐湿性の良い組
成物であり、電子、電気部品の封止用、被覆用、
絶縁用等に用いた場合、特に表面実装パツケージ
に搭載された高集積大型チツプICにおいて信頼
性が非常に高い製品を得ることができる。 （実施例） 実施例 １ ｏ−クレゾールノボラツクエポキシ樹脂（軟化
点65℃、エポキシ当量200） 100重量部 フエノールノボラツク樹脂 50重量部 トリフエニルホスフイン １重量部 三酸化アンチモン粉末 18重量部 カルナバワツクス ２重量部 カーボンブラツク ２重量部 熔融シリカ粉末 328重量部 多孔質シリカ粉末
（平均粒径15μm、見掛け密度0.3ｇ／c.c.、比表
面積７m2／ｇ） 43重量部 γ−グリシドメトキシシラン ３重量部 をリボンブレンダーで常温で混合し、70〜100℃
で２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕し成形材
料とした。 得られた成形材料をタブレツト化し、低圧トラ
ンスフアー成形機にて175℃、70Kg／cm2、120秒の
条件で半田クラツク試験用として６×６mmのチツ
プを52pパツケージに封止し、又半田耐湿性試験
用として３×６mmのチツプを16pSOPパツアケー
ジに封止した。 封止したテスト用素子について、175℃、８時
間ポストキユア後下記の半田クラツク試験及び半
田耐湿性試験をおこなつた。 半田クラツク試験：封止したテスト用素子を85
℃、85％RHの環境下で24Hrおよび48Hr処理し、
その後260℃の半田槽に10秒間浸漬後顕微鏡で外
部クラツクを観察した。 半田耐湿性試験：封止したテスト用素子を85
℃、85％RHの環境下で72Hr処理し、その後260
℃の半田槽に10秒間浸漬後プレツシヤークツカー
試験（125℃、100％RH）を行い回路のオープン
不良を測定した。 試験結果を第１表に示す。 実施例 ２〜４ 第１表の処方に従つて配合し、実施例１と同様
にして成形材料を得て、この成形材料で試験用の
封止したものを得た。この成形材料を用いて実施
例１と同様にテスト用素子を封止して半田クラツ
ク試験及び半田耐湿性試験を行つた。 試験結果を第１表に示す。 比較例 １ 実施例１において充填剤をすべて熔融シリカと
し
【表】
【表】
た以外はすべて実施例１と同様にし試験を行つた
結果を第１表に示す。 比較例 ２ 実施例４の充填剤を総て熔融シリカとし、あと
は実施例４と同様にし、試験を行つた結果を第１
表に示す。
結果を第１表に示す。 比較例 ２ 実施例４の充填剤を総て熔融シリカとし、あと
は実施例４と同様にし、試験を行つた結果を第１
表に示す。
Claims (1)
- １ エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び充填
剤からなるエポキシ樹脂組成物において、全組成
物中に充填剤を50〜90重量％含み、該充填剤中に
平均粒径が５〜40μm、見掛け密度0.1〜0.6ｇ／c.c.
であり、かつ比表面積が５〜20m2／ｇである多孔
質のシリカ粉末を10〜100重量％含むことを特徴
とするエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30965787A JPH01152151A (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30965787A JPH01152151A (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152151A JPH01152151A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH0588904B2 true JPH0588904B2 (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=17995693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30965787A Granted JPH01152151A (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01152151A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH062799B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1994-01-12 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| US6525160B1 (en) * | 1999-06-17 | 2003-02-25 | Arakawa Chemical Industries Ltd. | Epoxy resin composition and process for producing silane-modified epoxy resin |
| JP2002363384A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-18 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP4866056B2 (ja) * | 2005-10-26 | 2012-02-01 | 吉川工業株式会社 | エポキシ樹脂組成物 |
| JP2008144784A (ja) | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Nok Corp | パッキン及びシーリングシステム |
-
1987
- 1987-12-09 JP JP30965787A patent/JPH01152151A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152151A (ja) | 1989-06-14 |
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