JPH01161037A

JPH01161037A - 封止用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH01161037A
Application number: JP32000387A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nagata; 勉永田; Tatsuo Sato; 辰雄佐藤; Takeshi Ono; 猛大野
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1989-06-23

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電子・電気部品のリードに発生ずるパリの除
去が容易で成形性、耐湿性に優れた封止用樹脂組成物に
関する。

（従来の技術）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、カラス、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ｌ！Ｉ脂
としては、熱硬化性樹脂が用いられ、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
ため半導体封止用樹脂として広く使用されている。　ま
た充填剤として、破砕状の溶融シリカ粉末又は破砕状の
結晶性シリカ粉末を含む樹脂が最も一般的に使用されて
いる。

近年、半導体のアッセンブリーは、ますます簡素化され
、また、製造も自動化が進んでいる。

それに伴い封止用樹脂に対する要求特性も年々厳しくな
っている。　特にトランジスタやダイオードは低価格化
および製造の自動化の背反で成形時、金型に付着したパ
リやリードに発生するパリの除去のしやすさが重要な特
性となってきた。

（発明が解決しようとする問題点）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
脂に破砕状の溶融シリカ粉末又は結晶性シリカ粉末その
他の成分を配合した樹脂組成物は、素子およびリードフ
レームとの密着性が良いなめ、耐湿性に優れているが、
成形時リードに発生するパリが除去しにくいため、パリ
の除去に長時間を要し、またパリの除去によってリード
が変形する欠点があった。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、リードに発生するパリの除去が容易でリードの変形の
ない、耐湿性、成形性に優れな封止用樹脂組成物を提供
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と作用）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、球状
および破砕状シリカ粉末をともに配合することによって
、パリの除去が容易で、耐湿性、成形性に優れた樹脂組
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）球状シリカ粉末および（Ｄ）破砕状シリカ粉末を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して前記（Ｃ）
の球状シリカ粉末および（Ｄ）の破砕状シリカ粉末の合
計量を２５〜９０重量％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、分子量など特に制限はなく、一般に封止
用材料として使用されるものを広く含有することができ
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、これらは単
独もしくは２種以上混合して使用する。

（但し、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）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
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、シリコーン変性フェノ
ール樹脂等が挙げられ、ノボラック型フェノール樹脂で
ある限り特に制限はなく、広く使用することができる。

　そして、これらのノボラック型フェノール樹脂は、単
独又は、２種以上混合して用いることができる、　ノボ
ラック型フェノール樹脂の配合割合は、前述した（Ａ）
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、　当量比が０．１未満もしくは１０を超え
ると耐湿性、成形性および硬化後の電気特性が悪くなり
いずれの場合も好ましくない、　従って、上記の範囲内
に限定される。

本発明に用いる（Ｃ）球状シリカ粉末としては、実質的
に球状であれば広く一般のものが使用することができ、
これらは単独又は２種以上混合して使用することができ
る。　球状シリカは、結晶性石英または石英ガラスの破
砕状シリカ粉末をシリカ溶融炎のジェット気流中に投入
して溶融させることによって作成することができる。　
球状シリカ粉末の粒径は、最大粒子径が１５０μｍ以下
であることが望ましい、　最大粒子径が１５０ＡＬｒｎ
を超えると成形時にゲート詰まりやワイヤ流れ、金型摩
耗が著しく好ましくない。

本発明に用いる（Ｄ）破砕状シリカ粉末としては、結晶
性石英または石英ガラスをボールミル等で粉砕したもの
で、一般に使用されているものを広く包含することがで
き、これらは単独又は２種以上混合して使用することが
できる。　破砕状シリカ粉末の最大粒子径は１５０μｍ
以下であることが望ましい。　球状シリカ粉末の場合と
同様に１５０μｍを超えると成形時にゲート詰まりやワ
イヤ流れ、金型摩耗が著しく好ましくない。　球状シリ
カ粉末および破砕状シリカ粉末の配合割合は、これらの
合計量が全体の樹脂組成物に対して２５〜９０重量％含
有することが好ましい、　その割合が２５重量％未満で
は熱膨脹係数が大きく、熱伝導率が小さく好ましくない
、　また９０重量％を超えるとカサパリが大きく、かつ
成形性が悪く実用に適さない。　また（Ｃ）球状シリカ
粉末と（Ｄ）破砕状シリカ粉末との割合は、当量比［（
Ｃ）／（Ｄ）〕で０．２〜５．０であることが望ましい
。

当量比が０．２未満ではパリの除去が容易でなく、また
５を超えると流動性が大きくなるため金型にパリが発生
し、金型の精度を悪くするため実用に適さない。

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、球状シリカ粉末および破砕状シリカ
粉末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・ｙクス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸
アミド、エステル類、ノ（ラフインなどの離型剤、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離燃剤、カーボンブラ・ツク
、ベンガラ等の着色剤、シランカッブリング剤、種々の
硬化保進剤等を適宜、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、エポキシ樹脂、ノボラック型フェ
ノール樹脂、球状シリカ粉末、破砕状シリカ粉末その他
の成分を配合し、ミキサー等によって十分均一に混合し
た後、更に熱ロールによる溶融混合処理、またはニーダ
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。　そして、この成形
材料を電子部品或いは電気部品の封止、被覆、絶縁等に
適用し、優れた特性と信頼性を付与することができる。

（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、以下の実施例に限定されるものではない。　以下
の実施例および比軟例において「％」とは「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（エポキシ当ｉ　２
１５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール当量１０７）　　９％、シリコーン樹脂（ＳＨ−
６０１８東レシリコ一ン社製、商品名）２％、球状シリ
カ粉末３０％、破砕状シリカ粉末３８％および駈型剤等
３％を常温で混合し、更に９０〜９５°Ｃで混練して冷
却した後、粉砕して成形材料とした。　この成形材料を
ダブレット化し、予シキしてトランスファー成形で１７
０°Ｃに加熱した金型内に注入し、硬化させてダイオー
ドの成形品（封止品）をつくった。　この成形品につい
て、パリの除去しやすさ、耐湿性、成形性等の試験をし
、その結果を得なので第１表に示しな。　パリの除去が
容易で、リードの変形がなく、本発明の顕著な効果が認
められた。

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ＦＪ　
２ｉ５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フ
ェノール当量１０７）　　９％、シリコーン樹脂（前出
）２％、球状シリカ粉末４０％、破砕状溶融シリカ粉末
２８％および離型剤等３％を実施例１と同様にして成形
材料とし、次いでダイオード成形品をつくり、この成形
品について実施例１と同様にして緒特性を試験したので
、その結果を第１表に示した。　パリの除去が容易でリ
ードの変形がなく、本発明の顕著な効果が認められた。

比較例　１クレゾールノボラックエポキシ樹脂（エポキシ当ｉ　２
７５）　１８％に、ノボラック型フェノール樹脂（フェ
ノール当量１０７）　　９％、シリコーン樹脂（前出）
２％破砕状溶融シリカ粉末６８％および離型剤３％を実
施例１と同様に混合、混練、粉砕して成形材料とした。

　この成形材料を用いてダイオード成形品とし、実施例
１と同様にして緒特性を試験し、その結果を第１表に示
した。

比較例　２比較例１において、破砕状溶融シリカ粉末の代わりに、
破砕状結晶シワ力粉末を用いた以外はすべて比較例１と
同一にして、成形材料、成形品を得て、成形品について
実施例１と同様にして緒特性を試験したので、その結果
を第１表に示した。

第１表〈単位）＊１　：ダイオード成形品を直径５〜？＋ｎｔｎの小石
の入ったタンブラ−に１０００本人れてリードに発生し
たパリの除去に要した時間と、その時のリードの変形し
た本数を調査した。

＊２　　：　　２４０キャビティ取りダイオードを用い
１７０゛Ｃで９０秒トランスファー成形し、充填性を調
査した。

＊３：成形材料を用いて２本のアルミニウム配線を有す
る電気部品を１７０°Ｃで３分間トランスファー成形し
、その後１８０℃で８時間硬化させた。　こうして得た
封止電気部品１００個について、１２０°Ｃの高圧水蒸
気中で耐湿試験を行い、アルミニウム腐食による５０％
断線する時間をもって評価した。

［発明の効果］以上め説明および第１表から明らかなように、本発明の
封止用樹脂組成物は、リードに発生するパリの除去が容
易でリードの変形もなく、耐湿性、成形性に優れている
ため、この樹脂組成物を用いることによって半導体製造
時の不良が減少し、かつ十分信顆性の高い電子・電気部
品を得ることができる。

特許出願人　東芝ケミカル株式会社Ｉノ

Claims

【特許請求の範囲】１　（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）球状シリカ粉末および（Ｄ）破砕状シリカ粉末を必須成分とし、全体の樹脂組成物に対して前記（Ｃ）
の球状シリカ粉末および（Ｄ）の破砕状シリカ粉末の合
計量を２５〜９０重量％含有することを特徴とする封止
用樹脂組成物。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。３　（Ｃ）球状シリカ粉末と（Ｄ）破砕状シリカ粉末と
の重量比［（Ｃ）／（Ｄ）］が０．２〜５．０の範囲内
である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の封止用樹
脂組成物。４　球状シリカ粉末および破砕状シリカ粉末の最大粒子
径が１５０μｍ以下である特許請求の範囲第１項ないし
第３項いずれか記載の封止用樹脂組成物。