JPS61101519A - 電子部品封止用エポキシ成形材料 - Google Patents

電子部品封止用エポキシ成形材料

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JPS61101519A
JPS61101519A JP22337484A JP22337484A JPS61101519A JP S61101519 A JPS61101519 A JP S61101519A JP 22337484 A JP22337484 A JP 22337484A JP 22337484 A JP22337484 A JP 22337484A JP S61101519 A JPS61101519 A JP S61101519A
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JP
Japan
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molding material
coupling agent
polymer powder
silane coupling
silicone polymer
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JP22337484A
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Shinsuke Hagiwara
伸介 萩原
Fumio Furusawa
文夫 古沢
Etsuji Kubo
久保 悦司
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Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインサート品に対する応力値が小さく、耐湿性
、耐熱性の優nた、電子部品封止用エポキシ成形材料に
関するものである。
〔従来の技術〕
従来、コイル、コンデンサ、トランジスタ。
ICなど電子部品の封止剤としてエポキシ樹力旨成形材
料が広く用いられている。この理由としては、エポキシ
樹脂が電気特性、耐熱性、機械強度、インサート品との
接着性などの諸物件にバランスが取nているためである
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、電子部品のパッケージUICに代表される様に
小形、薄形化の傾向にあり、冷熱サイクル時にパッケー
ジがクラックするという問題を生じる。この原因は温度
差により、インサート品と封止用成形材料間に発生する
熱応力によるものである。この熱応力はインサート品に
も悪影響を与え、LSIなど大形の素子に対しては機能
不良をひき起こす。この様にパッケージ形状が小形、薄
形化しfcTIt子部品や、インサートが大形化したも
の火成形するにあたっては、従来のエポキシ成形材料で
は種々問題が生じるため、インサート品と封止用成形材
料間に発生する熱応力値の小さなものが強く望まnて(
・る。
本発明はエポキシ樹脂の堅くて脆い性質を特定のシリコ
ーン重合体で変性し、インサート品に対し低応力で対熱
性5M湿性の優nた成形材料を得るものである。
〔問題点を解決する之めの手段〕
本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料はエポキ
シ樹脂にシランカップリング材で処理さnたシリコーン
重合体微粉末を0.1〜10重量%含有させたことを特
徴とするもので、R部品の室温での弾性率な低減でき、
インサート品に対する熱応力値を大きく低減できる。こ
nに伴ない、実際のFP(フラットパッケージ)型のI
Cによる耐パッケージクラック性も格段に向上できる。
本発明に用いられるエポキシ樹脂に2エノールノボラツ
ク型、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型などの
一般エボキシ樹脂およびビニルシクロヘキセンジエボキ
シド等の脂環型エポキシ樹脂などであり、特に訳足さn
るものではない。硬化剤としては脂肪族アミン、芳香族
アミンなどの有機ポリアミン、尿素樹脂、メラミン位1
シア、アニリン樹月百などのアミノ4m月旨、ジシアン
ジアミド、キシリレンジアミンなどの複合アミン化合物
、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタ
ル酸、トリメリット酸。
ピロメリット酸などのポリカルボン酸および酸無水物、
フェノールノボラブク樹脂、クレゾールノボラック樹脂
、レゾルシンノボラック樹脂、などのフェノール樹脂、
ビスフェノールA、ポリパラビニルフェノール樹脂など
が6げらn。
硬化促進剤としてイミダゾール類、5級アミン、BFI
−7ミンコンプレツクス有機ホスフィンなどを少量併用
することができる。また、充填剤とし′Cはシリカ、石
英ガラス粉、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー
、マイカ、ガラス繊維および各種単結晶繊維がろげら2
″L樹脂に対し40〜7Q容量%用いらnる。その他の
添加剤として高級脂肪In%高級脂酸金属塩、エステル
系ワックスなどの一准型剤、カーボンブラックなどの着
色剤、難燃剤、表面処理剤などを用いることができる。
本発明は上記エポキシ樹脂組成物にシランカップリング
剤で処理したシリコーン重合体微粉末を0.1〜10重
量%厳加したことをef徴とする。IC、トランジスタ
などの電子部品?:Pj、形する金型のゲートサイズは
一般Vこt15〜1ffIft+程度であり、成形材料
中に添加するシリコン重合体のせ大径も500μm以下
とするのが好ましく1分散件、金般(素子とリードヶ結
ぶボンディングワイヤ)の変形を考慮すると、100μ
m以下が好ましい。シリコーン重合体としては。
ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサ
ン、ジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサンコポリ
マーなどポリオルガノシロキサンの高事台体があげらn
る。さらにこnらポリオルガノシロキサン重合体の架橋
物を用いてもよい。シリコーン重合体の物性eこついて
は特に限定するものではないが、通常の成形温度150
℃〜180℃で流動を起こさずに、粒形を維持するもの
が好まし−・。また、低応力化、耐クラツク性に対して
は、シリコーン重合体のガラス転移温度は室温以下が好
まし−・。
シリコーン重合体の処理はシリコーン1合体微粉末を予
めシランカップリング剤1と予備混合し、シリコーン微
粉末の表面を処理し、また予備混合物を加P処理して行
う。
シリコーン重合体の配@ :#は0.1重量%未満だと
効果が小さく、101景%を林えると強度が低下する。
またエポキシ樹脂組成の中にシリコーン微粉末を単に配
合し、ロールある(・は押出し機で混練して成形材料ケ
作成した場?、成形時にパリが多くなる。
本発明に用(・ら1するシランカップリング剤につ(・
ては特に限定するものではないが%無機質と化学結合す
るメトキシ基、エトキシ基、シラノール基などの反応基
と、もう一方で樹脂系と化学結合するエポキシ基、アミ
ノ基、メルカプト基、ビニル基、メタクリル基などの反
応基を持つ有機けい素単量体が用いらnる。その配付t
はシ形−コーン重曾体粉末に対し1〜40i量%用いら
nる。
また予備混合の方法として、シランカップリング剤を水
、アルコールなどの溶剤で希釈して、シリコーン重合体
を混合処理する方法と1.無溶剤でヘンシェルミキサー
などで混合処理する方法があるが、作業の容易な後者の
方法でも十分効果がある。また那熱処堆も特に限定する
ものではないが、120℃〜150℃で1時間〜5時間
が好ましい。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を説明するが1本発明の範囲は
こnらの実施例に限定さするものではない。
エポキシJi220.軟化点78℃のクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、エポキシ当量375、軟化点80
℃、臭素含ii 48 w%の臭素化ビスフェノールA
型エポキシ樹脂、水酸基当量106.軟化点83℃のフ
ェノールノボラック樹脂、2−ヘプタデシルイミダゾー
ル、カルナバワックス、三酸化アンチモン、カーボンブ
ラック、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン
、石英ガラス粉、および表1に示す処理を行っ7’l径
が250μm以下のポリジメチルシロキサン微粉末を表
2に示す組成で配付じ、10インチ径の加熱ロールを使
用して、混線温度80〜90℃、混線時間7〜10分の
条件で、比較例(1)〜(3)、実施例(1)〜(2)
のエポキシ成形材料を作成した。表3に比較例、実施例
の成形材料特性を示す。また、表3の特性評価法の詳細
を表4に示す。表3から、シリコーン重合体微粉末を添
加していない比較例(1)に対し。
実施例(1)〜(2)はいづn4)室温の曲げ弾性率が
低減し、そnに伴ない応力値が小さくなっている。
また、応力値の低減度8は添加′P#、に依存すること
がわかる。ここでパリのレベルタ見ると、無処理のシリ
コーン微粉末を添加したもの比較例(2)、 (3ン、
(5)は比較例(1)とくらべ悪くなっているが、処理
法Aにより作成した実施例(1)はパリレベルの低下は
なく、処理法Bによる実施例(2)は比較例(1)より
良好な結果な得た。
本発明の効果をさらに明確にするために、FP(フラッ
トパッケージ)型ICの熱衝撃試験の結果を示す。本評
価に用いたFPのサイズは19 X f 4 X t 
5 t (am)で6’)、 6 X 6 (mm)の
素子を搭載し7t54 pin、  4.2アロイリー
ドのものである。試験条件は150℃のシリコーンオイ
ルと一196℃の液体窒素に各2分づつ浸漬させるもの
で、その行程な1サイクルとした。
評価は外観夕顕微鏡観察し、パッケージクラックの有無
により行なった。尚、FPの成形は1sa”c、9a秒
、70 kg/arpノ条件で行ナイ、成形後180℃
5時間の後硬化をした。
表5に熱衝撃試験結果を示す。表5からシリコーン重合
体微粉末添加によりパッケージクラック性が大きく改善
できることがわかる。
〔効果〕
本発明によって得られた電子部品封止用エポキシ成形材
料は熱応力値が小さく、素子サイズが大きく、封止用成
形材料の応力によりダメージを受けやすいVLS I製
品やパッケージが薄形、小形のため、耐パッケージクラ
ック性が要求されるFP(フラットパッケージ)、5O
P(スモールアウトラインパッケージ)などの製品へ広
く適用でき、またパリも少な(・。
1イ7一一ヲ 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第225574号 2、 Q明の名称 電子部品封止用エポキシ成形材料 3、補正をする者 事件との関係      特許出願人 乳 称 (4451日立化成・工業株式会社4、代 理
 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、シランカップリング剤で処理されたシリコーン重合
    体微粉末を0.1〜10重量%含有することを特徴とす
    る電子部品封止用エポキシ成形材料。 2、シリコーン重合体微粉末がシランカップリング剤と
    予備混合されたものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項のエポキシ成形材料。 3、シリコーン重合体微粉末がシランカップリング剤と
    予備混合した後加熱処理されたものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項のエポキシ成形材料。
JP22337484A 1984-10-24 1984-10-24 電子部品封止用エポキシ成形材料 Granted JPS61101519A (ja)

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