JPS59129251A - エポキシ樹脂成形材料 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、半導体素子などの電子部品の封止用に適し
たエポキシ樹脂成形材料に関する。

〔背景技術〕

コンデンサ、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、
ホール素子などの個別半導体またはＩＣ、ＬＳＩなどの
集積回路においては、半導体を機械的、電気的に外的環
境から保護するためにしばしばエポキシ樹脂成形材料で
封止される。封止方法としては、気密封止、セラミック
封止、プラスチック封止が行なわれているが、量産性に
もすくれ安価なプラスチック封止が最近の主流である。

プラスチックの種類についていえば、エポキシ樹脂とシ
リコン樹脂があるが、シリコン樹脂は高価であり金属と
の密着性が悪いため、エポキシ樹脂封止がプラスチック
封止の主流である。しかし、エポキシ樹脂についても問
題がある。すなわち、まず湿気に対する信頼性が悪いこ
とである。さらに、シリコンチップ・リードフレームと
の線膨張係数の差が大きいため、成形後に内部応力が発
生して、ヒートザイクル試験やハンダ耐熱試験中にその
応力の増大により、半導体素子保護膜にキズや割れが生
じ、ついには半導体素子にクラックが発生ずるという具
合に、不良品発生の原因となることである。

内部応力は一般に線膨張係数と曲げ弾性率、さらにはガ
ラス転移温度の積に比例するごとがわかっている。線膨
張係数を小さくするために無機充填材を添加することが
行なわれる。しかし、多量に添加して線膨張係数を小さ
くすると、曲げ弾性率が大きくなるばかりでなく、耐湿
性も低下する。

）矢に、曲げＪｉｆｆ性率を下げるためにある種の可撓
性付与剤を添加すると、十分に架橋密度が得られない状
態でガラス転移点の低下、線膨張係数の増加、さらには
耐湿性の低下という問題が起き、低応力化を達成しよう
とするとどうしても耐湿性が低下するという問題があっ
た。要するに、現在、低応力グレーＩＳで耐湿性にすく
れるものは存在しないのである。

〔発明の目的〕

この発明は、このような事情に鑑み、封止用エポキシ樹
脂成形材料において、低応力化を実現しつつ、耐湿性に
つきその低下を避は従来レヘルを維持することを目的と
する。

〔発明の開示〕

このような目的は、エポキシ樹脂成形材料に、１分子あ
たりのエポキシ基数が３以」二のエポキシ化合物（以下
「エポキシ化合物Ａ」という）とシリコン中間体とを添
加することによって達成される。

したがって、この発明は、エポキシ化合物へと、シリコ
ン中間体とが添加されていることを特徴とするエポキシ
樹脂成形材料をその要旨とする。以下にこれを詳しく述
べる。

主材料としてのエポキシ樹脂成形材料の構成そのものは
、従来と同様である。すなわち、樹脂分としてノボラッ
ク型、ビスフェノール型等のエポキシ樹脂を用い、硬化
剤、充てん材、顔料、１ｉｌｌｌ型剤、補強材などを必
要に応して配合する。混練。

粉砕なども従来と同様に行なわれる。そして、このよう
にして成形材料が作られるいずれかの段階でエポキシ化
合物Ａとシリコン中間体とが添加されるのである。

この発明に用いるエポキシ化合物Ａとしてはエポキシ化
トリオキシフェニルメタンなどが好ましく用いられ、シ
リコン中間体としては、脂環式エポキシ変性、エポキシ
変性、カルビトル変性、エポキシポリエーテル変性、ア
ミン変性などしたものがあるが、好ましくは７３ノ変性
シリコン中間体である。

エポキシ化トリオキシフェニルメタンは下記の構造式に
おいて、Ｒ＝ＣＨで示されるものである。

この発明ではＲ＝ＣＨＣＨ７Ｃ１１２で示されるエポキ
シ化トリオキシフェニルプロパンも用いられる。

アミノ変性シリコン中間体としては、下記一般式で示さ
れるものが好ましく用いられる。

アミノ変性シリコン中間体としては、アミノ当ｉが６０
０〜３０００の範囲のものが好ましい。

６００未満になるとアミン量増大による耐湿性の低下や
硬化挙動の変化が発生し、３０００を越えるようになる
と、添加量との関係にもよるが、成型品表面にムラが発
生しやすく、また、弾性率の低下も満足いくものでなく
なるからである。エポキシ化トリオキシフェニルメタン
等エポキシ化合物Ａの添加量を増加していくと、ガラス
転移点は上昇するが、反面もろくなる。他方、シリコン
中間体は、添加量を増加すると、成型品外観にムラが発
生ずる。さらには添加量にもよるが、ガラス転移点や熱
時体積抵抗が若干低下するという心配もある。コニボキ
シ化トリオキシフェニルメタンプロパンは、３官能基工
ポキシ化合物であり、架橋密度を高めて三次元的に強固
な結合を作る反面、フェニル基の自由振動により曲げ弾
性率を低下さゼる。他方、シリコン中間体は、反応骨格
中に硬化の際入りこんで、可撓性を付与し、曲げ弾性率
をさげる。このように、エポキシ化合物Ａとシリコン中
間体とは、個々には長所，短所がある。しかし、この発
明のように両者を併用すると、相補い合い、かつ相乗効
果により、高度の低応力化を達成し、ｉＩ４ｉ！性の低
下や熱的物性の低下が発生しない。エポキシ樹脂とエポ
キシ化トリオキシフェニルメタン等エポキシ化合物へと
は、相溶性の点て問題があるため、成形時に樹脂のにし
み出しのような薄ハリを発生させるが、シリコン中間体
の併用により薄ハリの発生もなく、成形性も向」二する
のである。このシリコン中間体は、オルソクレゾール型
エポキシ樹脂に対しても薄ハリを止めるのここりＪ果が
ある。

以上の事情に鑑みて、両者の添加量は、エポキシ樹脂１
００重量部に対しエポキシ化合物Ａが５〜１００重量部
で、シリコン中間体が１・〜１５重量部となるように設
定することが好ましい。

〔発明の効果〕

この発明にかかるエポキシ樹脂成形材料は、このように
エポキシ化合物へとシリコン中間体を配合するようにし
ているため、耐湿性を変化（劣化）させないで、かつ、
線膨張係数，ガラス転移点や成形収縮率も変化させない
で、曲げ弾性率の低下を達成することができた。さらに
、曲げ強さも高く維持することができ、かつ成形時の薄
ハリをも発生させないことができた。

以下に実施例を比較例と併せて述べる。

〔実施例，比較例〕

（以　下　余　白） 第１表の配合品を８０〜１１０℃の熱ロール上で混練し
、得られたシー１〜を冷却し、粉砕して、試験に供した
。その結果は第２表のとおりであり、実施例はいずれも
、比較例に比し、他の物性の点で劣ることがなく、しか
も曲げ弾性率および熱応力の点で低かった。

（以　下　余　白）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１分子あたりのエポキシ基数が３以上のエポキシ
   化合物と、シリコン中間体とが添加されていることを特
   徴とするエポキシ樹脂成形材料。
2. （２）エポキシ樹脂１００重量部に対する添加量が、１
   分子あたりのエポキシ基数が３以上のエポキシ化合物で
   ５〜１００重量部、シリコン中間体で１〜１５重量部と
   なっている特許請求の範囲第１項記載のエポキシ樹脂成
   形材料。
3. （３）１分子あたりのエポキシ基数が３以上のエポキシ
   化合物がエポキシ化トリオキシフェニルメタンである特
   許請求の範囲第１項または第２項記載のエポキシ樹脂成
   形材料。
4. （４）　　シリコン中間体がアミン当量６００〜３゜０
   ０のアミノ変性シリコン中間体である特許請求の範囲第
   １項、第２項または第３項記載の′エポキシ樹脂成形材
   料。