JPH0575776B2 - - Google Patents
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- JPH0575776B2 JPH0575776B2 JP1005966A JP596689A JPH0575776B2 JP H0575776 B2 JPH0575776 B2 JP H0575776B2 JP 1005966 A JP1005966 A JP 1005966A JP 596689 A JP596689 A JP 596689A JP H0575776 B2 JPH0575776 B2 JP H0575776B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin
- solder
- phenolic
- weight
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐熱衝撃性に優れた半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に関するものであり、更に詳しく
は急激な温度変化を受けても耐クラツク性に非常
に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。 〔従来の技術〕 最近の電機製品における軽薄短小化傾向から半
導体装置の実装密度を向上させるために半導体セ
ツトメーカーでは従来のスルーホール実装から表
面実装への移行が進んでいる。 表面実装での自動化ラインではリードの半田付
け時に半導体パツケージは急激な温度変化を受
け、このために樹脂成形部にクラツクが生じた
り、リード樹脂間の界面が劣化し、この結果とし
て耐湿性が低下するなどの問題が生じてしまう。 これらの問題を解決するために半田浸漬時の熱
衝撃を緩和する目的で熱可塑性オリゴマーの添加
(特開昭62−115849号公報)や、各種シリコーン
化合物の添加(特開昭62−115850号公報、62−
116654号公報、62−128162号公報)更にはシリコ
ーン変性(特開昭62−136860号公報)などの手法
で対処しているが、いずれも半田浸漬後成形部に
クラツクが生じてしまい信頼性の優れた樹脂封止
型半導体装置が得られるまでには至らなかつた。
特にこれらの添加剤の添加については成形時の作
業性が悪化する問題が生じてしまい、樹脂自体の
構造を変えて特製を改善する方法が考えられてき
た。 これらの樹脂自体の構造を変える方法も、反応
工程の複雑化等といろいろの欠点があり、未だ満
足するものが得られていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はこのような問題に対してフエノール樹
脂硬化剤として式()〜()の化学構造式で
示されるフエノール樹脂
キシ樹脂組成物に関するものであり、更に詳しく
は急激な温度変化を受けても耐クラツク性に非常
に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。 〔従来の技術〕 最近の電機製品における軽薄短小化傾向から半
導体装置の実装密度を向上させるために半導体セ
ツトメーカーでは従来のスルーホール実装から表
面実装への移行が進んでいる。 表面実装での自動化ラインではリードの半田付
け時に半導体パツケージは急激な温度変化を受
け、このために樹脂成形部にクラツクが生じた
り、リード樹脂間の界面が劣化し、この結果とし
て耐湿性が低下するなどの問題が生じてしまう。 これらの問題を解決するために半田浸漬時の熱
衝撃を緩和する目的で熱可塑性オリゴマーの添加
(特開昭62−115849号公報)や、各種シリコーン
化合物の添加(特開昭62−115850号公報、62−
116654号公報、62−128162号公報)更にはシリコ
ーン変性(特開昭62−136860号公報)などの手法
で対処しているが、いずれも半田浸漬後成形部に
クラツクが生じてしまい信頼性の優れた樹脂封止
型半導体装置が得られるまでには至らなかつた。
特にこれらの添加剤の添加については成形時の作
業性が悪化する問題が生じてしまい、樹脂自体の
構造を変えて特製を改善する方法が考えられてき
た。 これらの樹脂自体の構造を変える方法も、反応
工程の複雑化等といろいろの欠点があり、未だ満
足するものが得られていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はこのような問題に対してフエノール樹
脂硬化剤として式()〜()の化学構造式で
示されるフエノール樹脂
【化】
【化】
本発明のエポキシ樹脂組成物は従来の封止用樹
脂組成物に比べて非常に優れた耐熱衝撃性を有す
るものである。
脂組成物に比べて非常に優れた耐熱衝撃性を有す
るものである。
【化】
【化】
【化】
(式中のk、l、mは0〜10の整数を表す。)
上記式()〜()で示されるフエノール樹
脂は分子中の主鎖にそれぞれ可撓性及び耐水性を
有するビシクロヘプタン、シクロペンタン及びシ
クロヘキサンを有する可撓性硬化剤であり、この
可撓性硬化剤を用いることにより、従来の方法で
は得ることの出来なかつた耐熱衝撃性に非常に優
れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。 このようなフエノール樹脂及びその混合物の使
用量はこれを調節することにより耐熱衝撃性を最
大限に引き出すことができる。耐熱衝撃性の効果
を出す為には式()〜()で示されるフエノ
ール樹脂の中から選ばれる少なくとも1種あるい
は1種以上の混合物を全フエノール樹脂の30重量
%以上、更に好ましくは50重量%以上の使用が望
ましい。 この場合30重量%未満だと、可撓性及び耐水性
が上がらず耐熱衝撃性が不充分である。 更に式()〜()で示される3種のフエノ
ール樹脂の混合物の比率は、エポキシ樹脂組成物
の硬化性及び耐熱衝撃性バランスより等モル量で
混合するのが望ましい。 また式中のk、l、mの値は0から10までの範
囲のものを用いる必要がある。k、l、mの値が
10より大きい場合、流動性が低下し、成形性が悪
くなる。 ここで併用する他のフエノール樹脂硬化剤と
は、エポキシ樹脂と硬化反応するポリマー全般の
ことを言い、例えばフエノールノボラツク樹脂、
クレゾールノボラツク樹脂、ジシクロペンタジエ
ン変性フエノール樹脂、パラキシレン変性フエノ
ール樹脂酸無水物といつた一般名を挙げることが
出来る。 本発明で用いるエポキシ樹脂とはエポキシ基を
有するもの全般をいう。たとえばビスフエノール
型エポキシ樹脂、フエノールノボラツク型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂、
トリアジン核含有エポキシ樹脂等のことをいい、
これらは単独で用いてもよいが併用しても良い。 本発明に使用される無機充填材としては通常の
シリカ粉末として溶融シリカ、結晶シリカ、多孔
質シリカ、2次凝集シリカの他、アルミナ、炭酸
カルシウム、炭素繊維等の充填材全般を指し、特
に溶融シリカ、多孔質シリカ、2次凝集シリカの
使用が好ましい。 本発明に使用される硬化促進材はエポキシ基と
フエノール性水酸基との反応を促進するものであ
ればよく、一般に封止用材料に使用されているも
のを広く使用することができ、例えばジアザビシ
クロウンデセン(DBU)、トリフエニルホスフイ
ン(TPP)、ジメチルベンジルアミン(BDMA)
や2メチルイミダゾール(2MZ)等が単独もし
くは2種類以上混合して用いられる。 本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ
樹脂、硬化剤、無機充填剤及び硬化促進剤を必須
成分とするが、これ以外に必要に応じてシランカ
ツプリング剤、ブロム化エポキシ樹脂、三酸化ア
ンチモン、ヘキサブロムベンゼン等の難燃剤、カ
ーボンブラツク、ベンガラ等の着色剤、天然ワツ
クス、合成ワツクス等の離型剤及びシリコーンオ
イル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤を
適宜配合しても差し支えがない。 又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を成形
材料として製造するには、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、その他の添加剤をミキ
サー等によつて十分に均一に混合した後、さらに
熱ロールまたはニーダー等で溶融混練し、冷却後
粉砕して成形材料とすることができる。これらの
成形材料は電子部品あるいは電気部品の封止、被
覆、絶縁等に適用することができる。 〔実施例〕 実施例 1 下記組成物 式()〜()で示されるフエノール樹脂
脂は分子中の主鎖にそれぞれ可撓性及び耐水性を
有するビシクロヘプタン、シクロペンタン及びシ
クロヘキサンを有する可撓性硬化剤であり、この
可撓性硬化剤を用いることにより、従来の方法で
は得ることの出来なかつた耐熱衝撃性に非常に優
れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。 このようなフエノール樹脂及びその混合物の使
用量はこれを調節することにより耐熱衝撃性を最
大限に引き出すことができる。耐熱衝撃性の効果
を出す為には式()〜()で示されるフエノ
ール樹脂の中から選ばれる少なくとも1種あるい
は1種以上の混合物を全フエノール樹脂の30重量
%以上、更に好ましくは50重量%以上の使用が望
ましい。 この場合30重量%未満だと、可撓性及び耐水性
が上がらず耐熱衝撃性が不充分である。 更に式()〜()で示される3種のフエノ
ール樹脂の混合物の比率は、エポキシ樹脂組成物
の硬化性及び耐熱衝撃性バランスより等モル量で
混合するのが望ましい。 また式中のk、l、mの値は0から10までの範
囲のものを用いる必要がある。k、l、mの値が
10より大きい場合、流動性が低下し、成形性が悪
くなる。 ここで併用する他のフエノール樹脂硬化剤と
は、エポキシ樹脂と硬化反応するポリマー全般の
ことを言い、例えばフエノールノボラツク樹脂、
クレゾールノボラツク樹脂、ジシクロペンタジエ
ン変性フエノール樹脂、パラキシレン変性フエノ
ール樹脂酸無水物といつた一般名を挙げることが
出来る。 本発明で用いるエポキシ樹脂とはエポキシ基を
有するもの全般をいう。たとえばビスフエノール
型エポキシ樹脂、フエノールノボラツク型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂、
トリアジン核含有エポキシ樹脂等のことをいい、
これらは単独で用いてもよいが併用しても良い。 本発明に使用される無機充填材としては通常の
シリカ粉末として溶融シリカ、結晶シリカ、多孔
質シリカ、2次凝集シリカの他、アルミナ、炭酸
カルシウム、炭素繊維等の充填材全般を指し、特
に溶融シリカ、多孔質シリカ、2次凝集シリカの
使用が好ましい。 本発明に使用される硬化促進材はエポキシ基と
フエノール性水酸基との反応を促進するものであ
ればよく、一般に封止用材料に使用されているも
のを広く使用することができ、例えばジアザビシ
クロウンデセン(DBU)、トリフエニルホスフイ
ン(TPP)、ジメチルベンジルアミン(BDMA)
や2メチルイミダゾール(2MZ)等が単独もし
くは2種類以上混合して用いられる。 本発明の封止用エポキシ樹脂組成物はエポキシ
樹脂、硬化剤、無機充填剤及び硬化促進剤を必須
成分とするが、これ以外に必要に応じてシランカ
ツプリング剤、ブロム化エポキシ樹脂、三酸化ア
ンチモン、ヘキサブロムベンゼン等の難燃剤、カ
ーボンブラツク、ベンガラ等の着色剤、天然ワツ
クス、合成ワツクス等の離型剤及びシリコーンオ
イル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤を
適宜配合しても差し支えがない。 又、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を成形
材料として製造するには、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、その他の添加剤をミキ
サー等によつて十分に均一に混合した後、さらに
熱ロールまたはニーダー等で溶融混練し、冷却後
粉砕して成形材料とすることができる。これらの
成形材料は電子部品あるいは電気部品の封止、被
覆、絶縁等に適用することができる。 〔実施例〕 実施例 1 下記組成物 式()〜()で示されるフエノール樹脂
【化】
【化】
【化】
ただし式()〜()のそれぞれのフエノー
ル樹脂は互いに等モル量で、式中のk、l、mは
各々が0、1、2の値を示し、その割合が2:
5:3の混合物。 6重量部 フエノールノボラツク樹脂 4重量部 オルトクレゾールノボラツクエポキシ樹脂
20重量部 溶融シリカ粉末 68.8重量部 トルフエニルホスフイン 0.2重量部 カーボンブラツク 0.5重量部 カルナバワツクス 0.5重量部 を、ミキサーで常温で混合し、70〜100℃で2軸
ロールにより混練し、冷却後粉砕し成形材料とし
た。 得られた成形材料をタブレツト化し、低圧トラ
ンスフアー成形機にて175℃、70Kg/cm2、120秒の
条件で半田クラツク試験用として6×6mmのチツ
プを52pパツケージに封止し、又半田耐湿性試験
用として3×6mmのチツプを16pSOPパツケージ
に封止した。 封止したテスト用素子について下記の半田クラ
ツク試験及び半田耐湿性試験をおこなつた。 半田クラツク試験:封止したテスト用素子を85
℃、85%RHの環環境下で48Hrおよび75Hr処理
し、その後240℃の半田槽に10秒間浸漬後顕微鏡
で外部クラツクを観察した。 半田耐湿性試験:封止したテスト用素子を85℃
で、85%RHの環環境下で75Hr処理し、その後
240℃の半田槽に10秒間浸漬後プレツシヤーク
ツカー試験(125℃、100%RH)を行い回路の
オープン不良を測定した。 実施例 2、3 第1表の処方に従つて配合し、実施例1と同様
にして成形材料を得た。この成形材料で試験用の
封止した成形品を得、この成形品を用いて実施例
1と同様に半田クラツク試験及び半田耐湿性試験
を行つた。試験結果を第1表に示す。 比較例 1、2 第1表の処方に従つて配合し、実施例1と同様
にして成形材料を得た。この成形材料で試験用の
封止した成形品を得、この形成品を用して実施例
1と同様に半田クラツク試験及び半田耐湿性試験
を行つた。試験結果を第1表に示す。
ル樹脂は互いに等モル量で、式中のk、l、mは
各々が0、1、2の値を示し、その割合が2:
5:3の混合物。 6重量部 フエノールノボラツク樹脂 4重量部 オルトクレゾールノボラツクエポキシ樹脂
20重量部 溶融シリカ粉末 68.8重量部 トルフエニルホスフイン 0.2重量部 カーボンブラツク 0.5重量部 カルナバワツクス 0.5重量部 を、ミキサーで常温で混合し、70〜100℃で2軸
ロールにより混練し、冷却後粉砕し成形材料とし
た。 得られた成形材料をタブレツト化し、低圧トラ
ンスフアー成形機にて175℃、70Kg/cm2、120秒の
条件で半田クラツク試験用として6×6mmのチツ
プを52pパツケージに封止し、又半田耐湿性試験
用として3×6mmのチツプを16pSOPパツケージ
に封止した。 封止したテスト用素子について下記の半田クラ
ツク試験及び半田耐湿性試験をおこなつた。 半田クラツク試験:封止したテスト用素子を85
℃、85%RHの環環境下で48Hrおよび75Hr処理
し、その後240℃の半田槽に10秒間浸漬後顕微鏡
で外部クラツクを観察した。 半田耐湿性試験:封止したテスト用素子を85℃
で、85%RHの環環境下で75Hr処理し、その後
240℃の半田槽に10秒間浸漬後プレツシヤーク
ツカー試験(125℃、100%RH)を行い回路の
オープン不良を測定した。 実施例 2、3 第1表の処方に従つて配合し、実施例1と同様
にして成形材料を得た。この成形材料で試験用の
封止した成形品を得、この成形品を用いて実施例
1と同様に半田クラツク試験及び半田耐湿性試験
を行つた。試験結果を第1表に示す。 比較例 1、2 第1表の処方に従つて配合し、実施例1と同様
にして成形材料を得た。この成形材料で試験用の
封止した成形品を得、この形成品を用して実施例
1と同様に半田クラツク試験及び半田耐湿性試験
を行つた。試験結果を第1表に示す。
本発明に従うと従来技術では得ることのできな
かつた耐熱性耐水性及び、可撓性を有するエポキ
シ樹脂組成物を得ることができるので、半田付け
工程による急激な温度変化による熱ストレスを受
けたときの耐クラツク性に非常に優れ、更に耐湿
性が良好なことから電子、電気部品の封止用、被
覆用絶縁用等に用いた場合、特に表面実装パツケ
ージに搭載された高集積大型チツプICにおいて
信頼性が非常に必要とする製品について好適であ
る。
かつた耐熱性耐水性及び、可撓性を有するエポキ
シ樹脂組成物を得ることができるので、半田付け
工程による急激な温度変化による熱ストレスを受
けたときの耐クラツク性に非常に優れ、更に耐湿
性が良好なことから電子、電気部品の封止用、被
覆用絶縁用等に用いた場合、特に表面実装パツケ
ージに搭載された高集積大型チツプICにおいて
信頼性が非常に必要とする製品について好適であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A) エポキシ樹脂 (B) 式()〜()の化学構造式で示されるフ
エノール樹脂の中から選ばれる少なくとも1種
以上のフエノール樹脂を総フエノール樹脂に対
して30〜100重量%含むフエノール樹脂硬化剤。 【化】 【化】 【化】 (式中のk、l、mは0〜10の整数を表す。) (C) 無機重填材 (D) 硬化促進剤 を必須成分とすることを特徴とする半導体封止用
エポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP596689A JPH02187422A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP596689A JPH02187422A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187422A JPH02187422A (ja) | 1990-07-23 |
| JPH0575776B2 true JPH0575776B2 (ja) | 1993-10-21 |
Family
ID=11625616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP596689A Granted JPH02187422A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187422A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106783165B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-02-22 | 江苏聚冠新材料科技有限公司 | 一种薄膜电容器密封蜡及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4394497A (en) * | 1982-03-29 | 1983-07-19 | The Dow Chemical Company | Solid materials prepared from epoxy resins and phenolic hydroxyl-containing materials |
| JPS57210647A (en) * | 1982-05-08 | 1982-12-24 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
| JPH072830B2 (ja) * | 1986-10-16 | 1995-01-18 | 日本石油化学株式会社 | フエノ−ル樹脂の製造法 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP596689A patent/JPH02187422A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02187422A (ja) | 1990-07-23 |
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