JPS58175850A - 電子部品の封止方法 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は電子部品の被覆乃至對正方法に関する。

〔発明の接衝的背景とその問題点〕

トランジスタ素子中集積回路素子などの電子部品を熱硬
化性樹脂系組成物、例えば低圧成形用のエポキシ樹脂系
組成物（コンパウンド）を用い封止することが広く行な
われている。この樹脂系組成物でめ電子部品封止ζ：よ
れば金属製容暢やセランツク製容器など用いるハーメチ
ックシール方式に較べ封止操作が簡単であると云う利点
がある反面、湿気に対する信頼性が劣ると云う不都合さ
がある。

上記、湿気に対する信頼性の欠ける原因Ｃ二ついては、
次のようなことが考えられる。先ず第一にエポキシ樹脂
系成形材料からなる成形品は吸湿性を有しており、電子
部品を封止した場合、外吐気中の水分が成形体層を浸透
、透過して封止された電子部品表面まで達し例えばアル
＜＝ラム配線など腐食し断線を起すことにある。

第二にはエポキシ樹脂の合成過程で副生じ且つ残存して
いるイオン性不純物が浸透してき九水分の作用−一よっ
てイオン化し、封止され走電子部品が備えている金属膜
などの腐食を招来することによる。もとよ抄鮒止用とし
てのエポキシ樹脂にっいては、合成後精製処理を施し、
前記イオン性不純物などの除去に注力しているが完全に
除去することは実質的に不可能といえる。

これらのイオン性不純物の一例Ｃ二ついて以下説明する
と、たとえば代表的なエポキシ樹脂はフェノール性水酸
基を水酸化ナトリウムの存在下でエピクロルヒドリンと
反応させて製造するのであるが、この場合反応副生物と
してナトリウムイオンや塩素イオンまたは塩化ナトリウ
ムが生成し、イオン性不純物としてエポキシ樹脂中に混
入することがさけられない傾向にある。

ま九イオン性不純物ではないが、エポキシ樹脂中には、
フェノール性水酸基と反応したエピクロルヒドリンから
最終的−二塩素が脱離して、エポキシ環が形成される直
前の状態で、まだ塩素が脱離しないで残っている未反応
部分が相幽量存在するこれは加水分解性塩素と呼ばれ＝
す′性不純物塩素の１０〜１００倍程度存在する。加水
分解性塩素はイオン性不純物塩素と異や水分の浸入１：
よ砂１に溶出することはないが、熱や触媒の作用でイオ
ン化して溶出し金属電極などの腐食を招来する。

いずれにせよ、エポキシ樹脂系成形材料の場合には不可
避的に温存する微量のイオンの作用によって、電子部品
の封止などに用い九場合電極材料などの腐食を招来し素
子の機能を損ない易いと言う不都合が認められる。

［発明の目的〕 本発明考らは上記事情に鑑み、種々検討を進めた結果、
シラノール性水酸基もしくは加水分解性基を有するシリ
コーン化合物とアルミニウム錯体を硬化剤にし、かっ１
イカ粉を混合し九場合エポキシ樹脂の反応を効果的に促
進しこの組成物で電子部品を封止した場合、電子部品に
高い信頼性を付与しうろことを見出した。

本発明は上記知見−二基づき、信頼性のすぐれ九樹脂封
止電子部を容易に得られる電子部品の刺止方法を提供し
ようとするものである。

〔発明の概要〕

以下本発明の詳細な説明すると、本発明は、ａ）シラノ
ール性水酸基を九は加水分解性基を有する有機ケイ素化
合物、 ｂ）アルミニウム錯体、 Ｃ）エポキシ樹脂、 ｄ）マイカ粉、からなるエポキシ樹脂系組成物で電子部
品を被覆し、次いで被覆層を硬化させることを特徴とす
る電子部品の封止方法である。

本発明の触媒系を構成するシラノール性水酸基を有する
有機ケイ素化合物としては、以下に説明するオルガノシ
ラン、及びオルガノシロキサンがある。

本発明Ｃ二相いるオルガノシランは、一般式（１）〔上
式中、Ｘ、、Ｘ、及びＸ、は同一でも異なって本よく、
炭素原子数１〜５個のアルキル基；フェニル基、トリル
基、バラメトキシフェニル基、バラニトロフェニル基、
パラクロルフェニル尋のアリール基；ベンジル基、フェ
ネチル基、バラメトキシベンジル基、バラメチルベンジ
ル基等のアシル＊ルｍ：ビニル基、アリル基、グロベニ
ル基、フチニル尋のアルケニル基；又はアセチル基、ベ
ンゾイル基、トリフルオロアセチル基等のアシル基など
を表わす。ｐ、ｑ及び【は、Ｏ〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋
ｒは３以下である。〕Ｃ表わすことができ、本発明にと
ってより好ましい本のとしては、例えばジフェニルシラ
ンジオール、トリフェニルシラノール、ジフェニルメチ
ルシラノール、フェニルビニルシランジオール、トリ（
バラメトキシフェニル）シラノール、トリアセチルシラ
ノール。

ジフェニルエチルシラノール、ジフェニルグロビルシラ
ノール、トリ（バラニトロフェニル）シラノール、フェ
ニルジビニルシラノール、２−ブテニルジフェニルシラ
ノール、２（２ペンテニル）フェニルシラノール、フェ
ニルジプロピルシラノール、バラメチルベンジルジメチ
ルシラノール、トリエチルシラノール、トリメチルシク
ノール、トリグロビルシラノール、トリブチルシラノー
ル。

トリイソブチルシラノールがあげられる。

ま九、本発明に用いるオルガノシロキサンは、下記の式
（２）で表わされる二官能性単位及び／又は下記の式（
３）で表わされる三１１能性箒位から成ね、そのシロキ
サン鎖の末端が下記の式（４）で表わされる一官能性単
位によ）封じられたものであって、［上式中、Ｙ’、Ｙ
”、Ｙ”、Ｙ’、Ｙ”及びＹ６は同一で４異なってもよ
く、水酸基；炭素原子数１〜５個のアルキル基；フェニ
ル基、トリル基、）（ラメトキシフェニル、パラクロル
フェニル、）（ラニトロフェニル等の了り−ル基；ベン
ジル基、フェネチル基バラメトキシベンジル基、パラメ
チルベンジル郷のアラルキル基；ビニル基、アリル基、
プロペニル基、ブテニル基轡のアルケニル基ニアセチル
基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基のアシロキ
シ基轡を表す。〕特に、構成単位の少なくとも一つが、
シラノール性水酸基を少なくとも上記オルガノシロキサ
ンのうち、重合度が５０以下で、シラノール水酸基幽皺
が１０００以下のものが本発明に適し、史には５０〜５
００であるもの７９工好會しく、具体例としては、ｌ、
３−ジヒドロキン−１＋３　　’）メチル−１，３−ジ
フェニルンシロ１．５−ジヒドロキシ−１，３，５−ト
リメチル−１１３゜５−　）　ＩＪフェニルトリシロキ
サン。

１．７−シヒドロキシー１．３，５．７−テトラメチル
１　＋　３１５　ｔ　７−テトラフエニルテトラシロキ
サン、１，３．ジヒドロキ／テトラフェニルジシロキサ
ン、１．５−ジヒドロキシヘキサフェニルトリシロキサ
／＋　１　＋　７−シヒドロキシオクタフエニルテトラ
シロキサン＋１＋５−ジヒドロキシ−３゜３−ジメチル
−１，１，５，５−テトラフェニルトリシロキサン、１
，３−ジヒドロキシテトラ（ジメチルフェニル）ジシロ
キザン、１．５−ジヒドロキシヘキサエチルトリシロキ
サン、１．７−シヒドロキシオクタブロビルテトラシロ
キサン、１．３．５−）リヒド「１キシ−３−エチル−
１，１，５，５−テトラメチルトリシロキサン、１．５
−ジヒドロキシ−１，１゜５．５−テトラフェニル−３
，３−ジ１）−）リルシリシロキサンー φ φ 等があり、を九８Ｈ６０１８（）−レシリコーン（株）
製；水酸基当量４００９分子量１６００のメチルフェニ
ルポリシロキサン）などの商品名で入手し得るシリコー
ン樹脂も使用することができる。

さらに本発明ｔ；用いる加水分解性基を有するオルガノ
シランは、一般式（５） ％式％） Ｅ上式中、Ｈｙｄｒは加水分解性基を意味し、ケイ素原
子に直結した残基で、水の存在下一定温度以上で加水分
解してシラノール性水酸基（８４−０Ｈ）を生成する残
基であり、例えば炭素原子数１〜５個のアルコキシル基
；フェノキシ基、トリルオキシ基、パラメトキシフェノ
キシ基、バラニトロフェノキシ基、ベンジルオキシ基、
パラクロルフェノキシ基環のアリールオキシ基；アセト
キシ基。

プロピオニルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ペンゾイ
ルオ中シ基、フェニルアセトキシ基、ホルミルオキシ基
環のアシロキシ基；次式：（式中、Ｒ′とＶは−ｌ−で
も異なってもよく、炭素原子数１〜５個のアルキル基で
ある）で表わされる残基などである。Ｘ、ｘ及びＸは同
一でも異なってもよく、炭素原子数１〜５個のアルキル
基；フェニル＆　、　）　ＩＪル基、バラメトキシフェ
ニル基パラクロルフェニル基、バラニトロフェニル基婢
のアリール基；ベンジル基、フェネチル基、バラメトキ
シベンジル基、パラメチルベンジル基環のアラルキル基
；ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基埠の
アルケニル基又はアセチル基、ベンゾイル基、トリフロ
オロアセチル基郷のアシル基などを表わす。ｐ、ｑ及び
ｒは、０〜３の整数で、ｐ＋ｑ＋ｒは３以下である。〕
で表わされ、上記のオルガノシランのうち、本発明にと
ってよ抄好ましいものとしては、例えばトリフェニルメ
トキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェ
ニルエトキシシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン
、フェニルビニルメチルメトキシシラン。

ジフェニルジェトキシシラン、トリ（バラメトキシフェ
ニル）メトキシシラン、ドリアセチルメトキシシラン、
ジフェニルエチルエトキシシラン。

ジフェニルプロピルエトキシシラン、ジフェニルジブロ
ピオニルオキシシラン、ジフェニルメチルトリフェニル
アセトキシシラン、　）　ＩＪ　（バラニトロフェニル
）メトキシシラン、トリアセチルメトキシシラン、フェ
ニルジビニルプロポキシシラン。

２−ブテニルジフェニルメトキシシラン、ジ（２−ペン
テニル）フェニルエトキシシラン、フェニルジプロピル
メトキシシラン、トリ（バラメトキシフェニル）エトキ
シシラン、パラメチルベンジルトリメトキシシラン、ト
リフルオロアセチルトリメトキシシラン、ジ（パラクロ
ルフェニル）ジェトキシシラン、トリエ、チルメトキシ
シラン、トリメチルメトキシシラン、トリプロピルメト
キシシラン、トリブチルエトキシシラン、トリインブチ
ルアセトキシシラン。

Ｃ會Ｈ慟 また、本発明に用いるオルガノシロキサンは、下記の式
（６１で表わされる二官能性単位及び／又は十゛配の式
（７）で表わされる三官能性本位から成り、そのシロキ
サン鎖の末端か下記の式（８）で表わされる一宮能性単
位により封じられたものであって、〔上式中、ｒｓ、　
ｒｅ、　ｒＭ、　ｒ４．　Ｙｌ及びＹｌは同一でも異な
ってもよく、加水分解性基：炭素原子数１〜５＠のアル
キル基：フェニル基、トリル基、バラメトキシフェニル
、パラクロルフェニル、バラシアノフェニル等のアリー
ル基：ベンジル基、フェネチル基、パラメトキシベンジ
ル基、パラメチルベンジル埠のアラルキル基；ビニル基
、アリル基プロペニル基、フチニル等のアルケニル基；
アセチル基、ベンゾイル基、トリプルオロアセチル基郷
のアシル基などを表す〕特に、構成単位の少なくと本一
つが、加水分解性基を少なくとも一つ含むものである。

ヒ記オルガノシロキサンのうち、重合度が５０以−トで
、加水分解性基当量が１０００以下のものが本発明に適
し、更には５０〜５００であるものが好ましく、具体的
としては、１．３−ジメトキシ−１゜３−ジメチル−１
，３−ジフェニルジシロキサン。

１．５−ジェトキシ−１，３，５−）ジメチル−１，３
゜５−トリフェニルトリシロキサン１１．７−シメトキ
シー１．３．５．７−テトラメチル−１，３，５，フー
チトラフエニルテトラシロキサン、１．３−ジメトキシ
テトラフェニルジシロキサン、１．５−ジメトキシ−３
，３−ジメチル−１，５−テトラフェニルトリシロキサ
ン、１．３．５−　　）リメトキシペンタフェニルトリ
シロキサン、１．５−ジメトキシヘキサ（ｐ−メトキシ
フェニル）トリシロキサン。

φ 星 φ　　（φ：フェニル基） １ ＯＣＨ島　（φ：フェニル基） 轡が挙げられ、またＱｌ−３０３７（メトキシ基含量１
８重量嗟）等の商品名で大挙し得るシリコーン樹脂も使
用可能である。

本発明他の組成分である有機系アルミニウム錯体として
は、有機基として炭素原子数１〜５個のアルキル基；炭
素原子数１〜５個のハロアルキル基；メトキシ基、エト
キシ基、イソプロポキシ基など炭素原子数１〜５個のア
ルコキシル基；アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、
イソプロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、ステア
ロイルオキシ基、ペンゾイルオヤシ基等のアシルオキシ
基；フェノキシ基、トリルオキシ基、パラメトキシフェ
ノキシ基環のアリールオキシ基などｔ有するもの、及び
アセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ペ
ンタフルオロアセチルアセトン、エチルアセトアセデー
ト、サリチルアルデヒド、）エチルマロネートなどを配
位子として有するアルミニウム錯体があげられる。

一方本発明において用いうるエポキシ樹脂は通常知られ
ているものであり、特に限定されない。

例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＦｆｉエポキシ樹趨旨、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシｗ脂、脂環
式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシア不一トやとダ
ントインエボキシの如き含複素環エポキシ樹脂、水添ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、プロピレングリコール
・ジグリシジルエーテルやペンタエリスリトールーボリ
グリシンルエーテルなどの脂肪族系エポキシ樹脂、芳香
族、脂肪族もしくは脂環式のカルボン酸とエピクロルヒ
ドリンとの反応によって得られるエポキシ樹脂、スピロ
環含有エポキシ樹脂、オルソ・アリル・フェノール、ノ
ボラック化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物で
あるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＡのそれぞれの水酸基のオルソ位にアリル基ｉ有する
ジアリルビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンと
の反応生成物であるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂
などのいずれを用いて亀差支えない。

しかしてこのエポキシ樹脂は一般的に塩素イオンの含有
量１０ｐｐｍ　以下、加水分解性塩素の含有率０．１重
量−以下のものが望しい。

更に本発明において用いるマイカ粉は硬質マイカ、軟質
マイカを無焼成もしくは焼成してものを粉砕したもので
あればいずれも使用することができるが通常４８メツシ
ュ以上の微細な粉体が好ましい。マイカ粉を用いること
により反応速度は未使用の場合に比べ約１．２〜３倍早
くなり、すみやか（二硬化する。

しかしてこのマイカ粉の組成比は前記樹脂分（エポキシ
樹脂および有機ケイ素化合物とアルミニウム錯体）の種
類などによっても異なるが一般に樹脂分１００部当り１
００〜５００部程度でよい。

本発明においては、例えば結晶性シリカ粉、石英ガラス
粉、メルク、ケイ酸カルシウム粉、炭酸カルシウム粉、
マグネシア粉、硫酸バリウム粉、酸化チタン粉、ガラス
繊維など、特に結晶性シリカ粉や石英ガラス粉を適宜配
合してもよい。さらに要すれば、離型剤、着色剤、離燃
剤、シ？ンヵツブリング剤など適憤浩加配合してもよい
］。

ここで離型剤としては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、酸アミド類、エステル類
、もしくはパラフィンなどが挙げられる。さらにＩＭＰ
剤としては臭素化エポキシ樹脂、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
ンなどが挙げらし、マた着色剤としてはカーボンブラッ
クナトがある。

しかして本発明において実子部品の封止に用いるエポキ
シ樹脂糸組成物は、所定の組成比に選んだ原料成分を例
えばミキサーによって充分混合後、さらに熱ロールによ
る浴融混合処理、ニーターなどによる混合処理を加えろ
ことにょっ−Ｃ容易に調製しうる。

〔発明の実施例〕

次に本発明の作用効果を具体例をもって示す。

エポキシ尚量２３５のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂（エポキシ樹脂入）、エポキシ商量２９０の臭素化
エポキシノボラック樹脂（エポキシ樹脂Ｂ）、脂環式エ
ポキシ樹脂チッソノックス２２１（商品名、チッソ社）
（エポキシ樹脂Ｃ）、フェノールノボラック樹脂（硬化
剤）、歌質マイカ紛（充てん剤層）、硬質マイカ粉（充
てん剤ｂ）結晶性シリカ粉末（充てん剤ｃ）、石英ガラ
ス粉末（充てん剤ｄ）、水酸基−８に結合を分子中に含
むシロキサン化合物８Ｈ６０１８（商品名、東しシリコ
ーン社）２−（３，４−シクロヘキセンオキシ）エチル
トリメトキシシラン（１！Ｔ８と略記する）、トリフェ
ニルシラノール（ＴＰＨ８と略ｔする）アルミニウムト
°リエチルアセトアセテー）（Ａｌ（ａｃａｃ）ｓと略
記する）、アルミニウムトリスサリチルアルデヒド（ム
１（８Ａ）烏と略記する）カルナバワックス、三酸化ア
ンチモンカーボンブラックおよび２−メチルイずダゾー
ル（硬化促進剤）を表１に示す組成比（重量部）に選び
比較例を含め１１種のエポキシ樹脂系組成物を調整した
。尚上記組成物の調製はそれぞれ選ばれた原料をロール
で加熱混練してから粉砕することによって行なった。

−Ｆ記それぞれ調整したエポキシ樹脂系組成物を用い、
耐湿性評価用シリコン素子をトランスファモールド法（
成形鉄性１７０℃、３分間）により封止した〇かくして
封止したそれぞれのシリコン素子について、・１２０℃
の高温高圧水蒸気中でＩＯＶ印加し、耐湿試験ＰＣＴ（
プレッシャフッカテスト）ンλ１弁、白 表　　１ を行ない、腐食によるアルミニウム配線の断線（不良発
生）の起る時間によって信頼性を計価し九結果を表Ｃ二
併せて示した。

〔発明の効果〕

表から明らかのように本発明方法によって封止した半導
体素子はすぐれた安定性、信頼性を発揮する。しかも本
発明に係るエポキシ樹脂系組成物は成形性の良好さ、成
形硬化後Ｃ二おける安定性の良さなどと和項って実用上
すぐれた電子部品の封止方法と云える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　鳳）シラノール性水酸基を九は加水分解性基
   を有する有機ケイ素化合物、 ｂ）アル電ニウム一体、 Ｃ）エポキシ樹脂、 ｄ）マイカ粉、からなるエポキシ樹脂系組成物で電子部
   品を被覆し、次いで被覆層を硬化さアルンナ粉、酸化チ
   タン粉１石英ガラス粉の少くとも一種を混合したエポキ
   シ樹脂系組成物を用い九ことを特徴とする電子部品の對
   正方法。