JPS60112816A - Resin composition for sealing - Google Patents

Abstract

PURPOSE:The titled composition having improved heat resistance and water- vapor resistance, low stress, and high relieability, containing a spiro ortho ester resin, a novolak phenolic resin, an epoxy resin, and a specific amount of inorganic filler. CONSTITUTION:(A) A spiro ortho ester resin (e.g., compound shown by the formula) is blended with (B) a novolak phenolic resin, (C) an epoxy resin (having two or more epoxy groups in the molecule, such as cresol novolak epoxy resin, etc.), (D) 25-90wt% inorganic filler (preferably silica powder and alumina), and, if necessary, (E) an addition agent such as natural wax, etc., to give the desired composition. A molar ratio of epoxy group in the component C: phenolic hydroxyl group in the component B is preferably (0.1-10):1.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、耐熱性および耐湿性に優れ、かつ低応力であ
って、信頼性の高い封止用樹脂組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a resin composition for sealing that has excellent heat resistance and moisture resistance, low stress, and high reliability.

［発明の技術的背蹟とその問題点］ 従来からダイオード、トランジスタ、集積回路などの電
子部品では熱硬化性樹脂を用いて↑り止する方法が行わ
れてぎた。　この樹脂封止はカラス、金属、セラミック
を用いたハーメブックシール方式に比較して経済的に有
利なため広く実用化されている。封止用樹脂組成物とし
ては、熱硬化性樹脂組成物の中でも信頼性及び価格の点
からエポキシ樹脂組成物が最も一般的に用いられている
。[Technical backstory of the invention and its problems] Conventionally, thermosetting resins have been used to stop electronic components such as diodes, transistors, and integrated circuits. This resin sealing is economically advantageous compared to the hermebook sealing method using glass, metal, or ceramic, and is therefore widely put into practical use. Among thermosetting resin compositions, epoxy resin compositions are most commonly used as sealing resin compositions in terms of reliability and cost.

このエポキシ樹脂組成物には、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。これら硬化剤の中でノボラック型フェノール樹脂
を使用したエポキシ樹脂組成物は、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、
Ｊ」一つ安価であるため半導体封止用樹脂材料として広
く用いられている。This epoxy resin composition uses a curing agent such as an acid anhydride, an aromatic amine, or a novolac type phenol resin. Among these curing agents, epoxy resin compositions that use novolac type phenolic resins have excellent moldability and moisture resistance, are non-toxic, and are non-toxic compared to those using other curing agents.
Since it is inexpensive, it is widely used as a resin material for semiconductor encapsulation.

しかしながら、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤と
したエポキシ樹脂組成物は、成形硬化Ｉｋに収縮し素子
に応力がかかり、信頼性に劣るという欠点がある。　リ
ーなわら、こうした樹脂組成物を使用した成形品につい
て濡寒ザイクルテストを行なうと、ボンディングワイヤ
のＡ−ブン、樹脂クラック、ペレッ１−クラックが発生
し、電子部品としての機能が宋ｌ！なくなるという欠点
があった。However, an epoxy resin composition using a novolak type phenol resin as a curing agent has the disadvantage that it shrinks when molded and cured Ik, and stress is applied to the element, resulting in poor reliability. However, when a wet/cold cycle test is performed on a molded product using such a resin composition, bonding wire cracks, resin cracks, and pellet cracks occur, and the function as an electronic component is impaired. The drawback was that it disappeared.

こうしたことから、エポキシ樹脂組成物が有刃る前記の
長所を保持し、かつ低応力の封止用樹脂組成物の開発が
望まれ（いた。For these reasons, it has been desired to develop a sealing resin composition that retains the above-mentioned advantages of epoxy resin compositions and has low stress.

１発明の目的」 本発明の目的は、上記の欠点に鑑みてなされたもので、
耐湿性、耐熱性に優れ、かつ低応ツノであって、信頼性
の高い封止用樹脂組成物を提供しようどするものである
。1.Object of the invention” The object of the present invention was made in view of the above-mentioned drawbacks, and
It is an object of the present invention to provide a highly reliable sealing resin composition that has excellent moisture resistance and heat resistance, and has low reactivity.

［発明の概要１ 本発明者らは、上記の目的を達成リーベく鋭意研究を重
ねた結果、後述する封止用樹脂組成物が従来のものに社
へて優れた耐湿性、耐熱性を有し、かつ低応力で封止用
樹脂組成物に好適していることを見い出したものである
。[Summary of the Invention 1] As a result of extensive research aimed at achieving the above objectives, the present inventors have discovered that the sealing resin composition described below has moisture resistance and heat resistance superior to conventional ones. It has been found that the resin composition has low stress and is suitable for a sealing resin composition.

即ち、本発明は、 （Ａ）スピロオルソエステル系樹脂、 （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、 （Ｃ）エポキシ樹脂、および （Ｄ＞無機質充填剤 を必須成分とし、（Ｄ）無機質充填剤を樹脂組成物に対
して２５〜９０重量％含有することを特徴とした封止用
樹脂組成物である。That is, the present invention includes (A) a spiro-orthoester resin, (B) a novolac type phenol resin, (C) an epoxy resin, and (D> an inorganic filler as essential components), and (D) an inorganic filler in the resin composition. This is a sealing resin composition characterized by containing 25 to 90% by weight based on the weight of the resin composition.

本発明に用いる（Ａ）スピロオルソエステル系樹脂は、
その分子中に で表わされる基を有づる化合物Ｃ１この基を有している
限り、分子構造、分子量などに特に制限はなく、一般に
使用されているものを広く包含Ｊることができる。　具
体的には例えば、 あるいは 等の樹脂が挙げられる。The (A) spiroorthoester resin used in the present invention is
Compound C1 having a group represented by the following in its molecule: As long as it has this group, there are no particular restrictions on the molecular structure, molecular weight, etc., and a wide range of commonly used compounds can be included. Specific examples include resins such as or.

本発明に使用りる（１３）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
ヒドを反応さｌ′Ｃ得られるノボラック型フェノール樹
脂、おにびこれらの変１１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る
。(13) Novolac type phenolic resin used in the present invention includes novolac type phenol resin obtained by reacting phenols such as phenol and alkylphenol with formaldehyde or paraformaldehyde, and modified 11 resins thereof such as epoxy resins. and butylated novolac type phenolic resins.

本発明に用いる（Ｃ）エポキシ樹脂は、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′ＭＡ造、分子量などに１４１に制限はなく、一般に
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、ビスノニ［ノール型の芳香族系、シクロヘキサン
誘シ９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。As long as the epoxy resin (C) used in the present invention is a compound having at least two epoxy groups in its molecule, there is no restriction on the molecule'MA structure, molecular weight, etc., and it includes a wide range of commonly used resins. can do. Examples include aromatic resins such as bisnony[nol], alicyclic resins such as cyclohexane derivative 9, and epoxy novolak resins represented by the following general formula.

（式中、Ｒ１は水素原二ｒ、ハ（］ゲン原子又はアルキ
ル基を、ｌ＜２は水素原子又はアルギル基を、１）は１
以上の整数をそれぞれ表ね一す） これらのエポキシ樹脂は１種又は２秒以上混合して用い
ることができる。(In the formula, R1 is hydrogen atom 2r, ha(]gen atom or alkyl group, l<2 is hydrogen atom or argyl group, 1) is 1
each of the above integers) These epoxy resins can be used alone or in combination for 2 seconds or more.

また、本発明に用いる（Ｄ）無（幾質充填剤としては、
シリカ粉末、アルミナ、三酸化アンチモン、タルク、炭
酸カルシウム、ヂタンボＩノイ（〜、クレー、〕７スベ
スト、マイカ、ヘンカラ、力′ラス繊Ｒ（〔、炭素繊維
等が挙げられ、特にシリカ粉末ｄ５よびアルミナが好ま
しい。　無機質充填剤の配合割合は、樹脂組成物の２５
〜９０重１′ｉ１％であることが必要である。　２５車
用％未満では、耐湿性、耐熱性おＪ、び（幾械的特性、
史に成形性に効果なく、９０重貫％を超えるとかさぼり
が大きくなり、成形性が悪く実用に適さない。In addition, as (D) no (geometric filler) used in the present invention,
Examples include silica powder, alumina, antimony trioxide, talc, calcium carbonate, clay, 7sbest, mica, henkara, lath fiber R ([, carbon fiber, etc., especially silica powder d5 and Alumina is preferred.The blending ratio of the inorganic filler is 25% of the resin composition.
It is necessary that the content is 90% by weight and 1'i1%. If it is less than 25% for cars, moisture resistance, heat resistance, and (mechanical properties,
Historically, it has no effect on moldability, and if it exceeds 90%, the bulk becomes large and the moldability is poor, making it unsuitable for practical use.

本発明のｊ」重用樹脂組成物はスピロオルソエステル系
樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、お
よび無１；（Ｙ″］充填剤を必須成分とするが必要に応
じ′（、例えば天然ワックス類１合成ワックス類、直鎖
脂肪酸の金属塩、酸）ｌミド類、王ステル類、パラフィ
ン類等の部（膨剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン
、ヘーリブ［１１１ヘンロン。The heavy duty resin composition of the present invention contains a spiro-orthoester resin, a novolac type phenolic resin, an epoxy resin, and a filler (Y") as essential components, but may optionally contain a filler (for example, a natural wax). 1. Synthetic waxes, metal salts of straight chain fatty acids, acids) l Midides, King Stars, paraffins, etc. (Bulking agents, chlorinated paraffins, bromotoluene, Herib [111 Henron.

三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック。Flame retardants such as antimony trioxide, carbon black.

ベンガラ等の着色剤、シランカッブリンク剤、種々の硬
化促進剤などを適宜添加配合りる口とができる。A coloring agent such as red iron oxide, a silane binder, various curing accelerators, etc. can be added and blended as appropriate.

本発明の封止用樹脂組成物を成形＋Ａわ１としく　Ｆｉ
ｌ！Ｊ製する場合の一般的な方法としては、スビ１１−
）、ルジエステル系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂
、エポキシ樹脂、無機質充１眞剤、その他を所定の組成
比に選／υだ原お１組成分をミキリー等によって」−分
均一に混合した後、更に熱ロールによる溶融１１へ合処
理、まｌ〔はニーダなどによる混合処理を＜ｒい、次い
で冷却固化させ適当な大きざに粉砕し℃成形材料とり−
る。Molding the sealing resin composition of the present invention + Awa1 Fi
l! The general method for making J-made is Subi 11-
), diester resin, novolak type phenolic resin, epoxy resin, inorganic filler, etc. are selected in a predetermined composition ratio. After uniformly mixing one component of the raw material with a mixer or the like, The mixture is melted using hot rolls, mixed using a kneader, etc., then cooled and solidified, ground to an appropriate size, and then taken as a molding material.
Ru.

本発明に係る封止用樹脂組成物を電子部品あるいは電気
部品の封止、被覆、絶縁等に適用１れば優れた特性およ
び信頼性をイ」すすることができる。When the encapsulating resin composition according to the present invention is applied to encapsulating, coating, insulating, etc. electronic or electrical components, excellent characteristics and reliability can be achieved.

［発明の効果」 本発明の１１止用樹脂絹成物は、１１１湿性、耐熱性に
優れ、低応力Ｃ信頼性が高く、かつ成形作業１４のＪ：
いため、電子、電気部品の］１止川等に用いた場合、十
分な信頼性を得ることがｃ′きる。[Effects of the Invention] The resin silk composition for 11 stop of the present invention has excellent 111 humidity and heat resistance, low stress C, high reliability, and J of molding operation 14:
Therefore, sufficient reliability can be obtained when used as a stopper for electronic or electrical parts.

ｉ’　ｌＦ＝明の実施例Ｊ 本発明を実施例により具体的に説明づるが、本発明は以
下の実施例に限定されるものＣはない。i' IF=Bright Example J The present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

以下実施例にｄ３い（１％Ｊとあるのは１重Ｉη％ｊを
意味Ｊる。In the following examples, d3 (1%J means single layer Iη%j).

実施例　１ タレゾールノボラック、【−ボキシ樹脂（土ボギシ当似
２１５）　１８％にノボラック型ノＪ−ノール樹脂（）
］−ノール当ｆｉｉｊ　１０７　）　９　％、スヒａ　
４　／Ｌ／　ジエステル系樹脂（東曲合成化学］二業社
製商品名Ｅ　Ｘ　Ｐ−１０１）３％、および溶融シリノ
Ｊ粉末７０％を常温で混合し、ざらに９０〜９５℃て′
）１シ紬しく冷却した後、粉砕し−（成形材１３１を１
１１ｋ。得られた成形材料をタブレッ１へ化し予熱した
後、１〜ランスフアー成形で１７０℃に加熱した金型内
に注入し、硬化さけて成形品を得た。　この成形品につ
いて緒特性を測定したので、その結果を第１表に示した
。Example 1 Talezol novolac, [-boxy resin (Tsuchibogishi Toni 215) 18% novolac type no J-nol resin ()
]-Nort fiij 107) 9%, Shi a
4/L/ 3% of diester resin (trade name: EXP-101, manufactured by Tokoku Gosei Kagaku, Nigyosha) and 70% of fused Silino J powder were mixed at room temperature, and roughly heated to 90 to 95°C.
) After cooling thoroughly for 1 hour, crush the molding material 131.
11k. The obtained molding material was formed into a tablet 1, preheated, and then injected into a mold heated to 170° C. in 1 to 170° C. without curing to obtain a molded product. The properties of this molded article were measured and the results are shown in Table 1.

実施例　２ タレゾールノボラックコーボキシ樹脂（エポキシ当量２
１５）　１６％にノボラック型−ノ１ノール樹脂（フェ
ノール当量１０７）　８％、スピロオルソエステル系樹
脂（東吐合成化学工業社製商品名ＥＸＰ−２１１＞０％
、ｄ３　ヨＵ溶Ｈ１ｉ　シ’）　７Ｊ粉末７（１９（＋
（！−１実施例１と同様に、混合混練し−Ｃ成形Ｈわ１
を１１′？、次いでその成形材料を用いて成形品を得た
。　この成形品について緒特性を測定したので、その結
果を第１表に示した。Example 2 Talesol novolac corboxy resin (epoxy equivalent weight 2
15) 16%, novolak-type nol resin (phenol equivalent: 107), 8%, spiro-orthoester resin (trade name: EXP-211 manufactured by Touki Gosei Kagaku Kogyo Co., Ltd. > 0%)
, d3 YOU molten H1i SI') 7J powder 7 (19(+
(!-1 Same as Example 1, mix and knead -C molding H1
11′? Then, a molded article was obtained using the molding material. The properties of this molded article were measured and the results are shown in Table 1.

比較例 タレゾールノボラックエボニトシ（匍１指（Ｊ−ボキシ
当ＩＺｒ　２１５＞　２０％にノボラック型フ］−ノー
ル（か１脂（ノエノール当ｉ　１０７）　１０％、およ
び溶８１（シリカ粉末７０％を、実施例１と同様に、操
作処理して成形材料を得、次いでその成形材料を用いて
成形品を得た。　この成形品について緒特性を測定した
ので、その結果を第１表に示した。Comparative Example: Talesol novolac ebonitosi (1 finger (J-boxy) IZr 215>20%, novolac type phenol (1 fat (i 107) per noenol) 10%, and Sol 81 (silica powder 70%) In the same manner as in Example 1, a molding material was obtained through the operational treatment, and the molding material was then used to obtain a molded article.The properties of this molded article were measured, and the results are shown in Table 1. .

第１表 ＊１：　クラック数は、３０Ｘ２５Ｘ５胴の成形品の底
面に２５ｘ２５ｘ３ｍｍの銅板を埋め込み、−４０℃と
千２（）０°にの１（！温槽へ各３０分間づつ入れ、１
！ｌリイクルくり返した後の樹脂のクラックを調査した
。Table 1 *1: The number of cracks is determined by embedding a 25x25x3mm copper plate in the bottom of a 30x25x5 molded product, placing it in a heating bath for 30 minutes each at -40°C and 1,200°C.
! Cracks in the resin after repeated recycling were investigated.

＊２：Ｊ、１止用樹脂！１成物を用いて２木のアルミニ
ウｌ＼配線を右Ｊる電気部品を１７０℃で３分間トラン
スファ・−成形し、その後１８０°Ｃで８時間硬化させ
た１、　こうしＣ４ｑた」□Ｊ＋を電気部品１００個に
ついて、１２０℃の畠圧水蒸気中で耐湿試験を行ない、
アルミニウム腐食による５０％の断線（不良発生）の起
こる時間を評価し１＝。*2: J, 1 stop resin! Using the product 1, an electrical component with wooden aluminum wiring was transfer-molded at 170°C for 3 minutes, and then cured at 180°C for 8 hours. A moisture resistance test was conducted on 100 electrical components in 120℃ steam pressure,
The time required for 50% wire breakage (defect occurrence) due to aluminum corrosion was evaluated and was 1=.

：ｌ：３：　ＤＩＰ１６ビンリードフレームのアイラン
ド部に小鈎のストレインゲージを接希し、１７０℃で３
分間トランスファー成形し、その後１８０℃で８１１：
１間硬化さけ−（歪を測定した。:l:3: A small hook strain gauge was attached to the island part of the DIP16 bin lead frame, and the strain gauge was
Transfer molding for minutes, then 811 at 180°C:
After curing for 1 hour (distortion was measured).

第１表から明らかなように、本発明の封」１−用樹脂組
成物は、耐湿性、耐熱性に優れ、かつ低応力であること
がわかる。As is clear from Table 1, the resin composition for seals of the present invention has excellent moisture resistance and heat resistance, and low stress.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　（Δ）スビ［１オルソエステル系樹脂、（Ｂ）ノボ
ラック型フェノール樹脂、 （ｃ）二しボキシ樹脂、および （Ｄ）無機質充填剤 を必須成分とし、（Ｄ＞無機質充填剤を樹脂組成物に対
して２５へ・９０重σ％含有することを特徴とづる封止
用樹脂組成物。 ２　（Ｃ）エポキシ樹脂のエボシキｆ［（ｃ）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
）とのモル比（Ｃ）／（ｂ）が０．１〜１０の範囲内で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の封止
用樹脂組成物。[Scope of Claims] 1 (Δ) Subi [1 orthoester resin, (B) novolac type phenol resin, (c) secondary boxy resin, and (D) inorganic filler as essential components, (D>inorganic filler) A sealing resin composition characterized by containing a filler in an amount of 25% to 90% by weight based on the resin composition. 2 (C) Epoxy resin epoxy f [(c) and (B)
Phenolic hydroxyl group (b
2. The sealing resin composition according to claim 1, wherein the molar ratio (C)/(b) of