JPH0739467B2 - 封止用樹脂組成物 - Google Patents

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、耐湿性に優れ、クラックの発生やワイヤオー
プンのない、半導体装置等の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なた
めに広く実用化されている。封止用樹脂としては、熱硬
化性樹脂が使用され、その中でも信頼性および価格の点
からエポキシ樹脂が最も一般的に用いられている。エポ
キシ樹脂は酸無水物、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
したエポキシ樹脂は、電子部品の高密度化に伴う厳しい
耐湿性や耐熱性に対する信頼性に劣るという欠点があ
る。こうした樹脂を使用した成形品は、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や、樹脂
クラック、ペレットクラックが発生し、電子部品として
機能が果せず、また耐湿性試験を行うと、上記と同様な
現象が発生し、また同様に機能が果せなくなるという欠
点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、これらの欠点を解消するためになされたもの
で、耐湿性に優れ、ボンディングワイヤのオープンやク
ラックの発生がなく、また、機械的特性、耐熱性のよい
封止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） 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、Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン酸−β−ラ
ウリルエステルを配合することによって、優れた耐湿
性、機械的特性および耐熱性を有する樹脂組成物が得ら
れることを見いだし、本発明を完成したものである。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）Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン酸−β−ラウリ
ルエステルおよび （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、前記無機質充填剤を全体の樹脂組成物
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）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、分子量などに特に制限はなく、一般に封止
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等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
を表す）。

これらは単独もしくは２種以上の混合系として使用す
る。

本発明に用いる（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
は単独もしくは２種以上混合して使用する。

前記（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）ノボラック型フェノー
ル樹脂の配合割合は、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）］が0.1〜10の
範囲内にあることが望ましい。この当量比が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。

本発明に用いる（Ｃ）Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン
酸−β−ラウリルエステルとしては、次の構造式を有す
るものが使用される。

具体的な化合物としては例えばAA−1212（味の素社製、
商品名）を挙げることができる。本発明に用いる（Ｄ）
無機質充填剤としては、広く一般に使用されているもの
が包含される。例えばシリカ、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、特にシリカおよびアルミナが好ましく用いられ
る。これらの無機質充填剤は単独もしくは２種以上混合
して使用する。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％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、耐熱性および
機械的特性、更に成形性に効果なく、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。従って上記の範囲内に限定するのがよい。

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、Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン
酸−β−ラウリルエステル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、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、前述したエポキシ樹脂、ノボラッ
ク型フェノール樹脂、Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン
酸−β−ラウリルエステル、無機質充填剤、その他の所
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、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又は電気部品の封止、
被覆、絶縁等に適用すれば、優れた特性および高い信頼
性を付与することができる。

（作用） Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン酸−β−ラウリルエス
テルを配合することによって、樹脂組成物に密着性と柔
軟性を付与するために耐湿性、温寒サイクル性等を向上
させるものである。

（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ない。以
下の実施例および比較例おいて「％」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（フェノール当量21
5）16％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール
当量107）８％、Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン酸−
β−ラウリルエステル0.3％、シリカ粉末73％およびそ
の他2.7％を常温で混合し、次いで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
形材料をタブレット化し予熱して、トランスファー成形
で170℃に加熱した金型内に注入し、硬化させて成形品
（封止した部品）を得た。この成形品について耐湿性、
温寒サイクル特性および機械的特性等を試験したので、
その結果を第１表に示した。本発明の顕著な効果が確認
された。

実施例 ２ クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当量21
5）12％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェノール
当量107）10％、Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン酸−
β−ラウリルエステル0.6％、シリカ粉末72％およびそ
の他5.4％を実施例１と同様に混合、混練して成形材料
を製造した。次いで実施例１と同様にして成形品を得、
その成形品について諸特性を試験したので、その結果を
第１表に示した。特に耐湿性、温寒サイクル性に優れて
おり、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（エポキシ当量21
5）20％に、ノボラックス型フェノール樹脂（フェノー
ル当量107）10％およびシリカ粉末70％を実施例１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、成形品の諸特性について実施例１と同様にし
て試験をしたので、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表からも明らかなように、本発明
の封止用樹脂組成物は耐湿性に優れているため温寒サイ
クルテストを行ってもワイヤオープンや樹脂クラックの
発生がなく、また機械的特性や耐熱性もよく、更に成形
作業性にも優れており、電子・電気部品の封止等に用い
た場合、充分な信頼性を得ることができる。

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 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、 （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、 （Ｃ）Ｎ−ラウリル−DL−アスパラギン酸−β−ラウリ
   ルエステルおよび （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、前記無機質充填剤が全体の樹脂組成物
   に対して25〜90重量％の割合で含有することを特徴とす
   る封止用樹脂組成物。
2. 【請求項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の範囲内である特
   許請求の範囲第１項記載の封止用樹脂組成物。