CN110431185A - 环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和电子部件装置 - Google Patents

环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和电子部件装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环氧树脂组合物，其含有环氧树脂、固化剂、无机填充材料和沸点为50℃～100℃的有机溶剂。

Description

环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和电子部件装置
技术领域
本发明涉及环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和电子部件装置。
背景技术
以往以来，作为成型品、层叠板、粘接剂、各种电子电气部件、涂料、墨液等材料，广泛使用环氧树脂等固化性树脂。尤其是在与晶体管、IC(Integrated Circuit，集成电路)等电子部件元件的密封技术相关的领域，广泛使用环氧树脂组合物作为密封材料。作为其理由，是由于环氧树脂在成型性、电特性、耐湿性、耐热性、机械特性、与嵌件制品的粘接性等诸多特性取得了平衡。
另一方面，近年来，在电子部件领域，高速化和高密度化发展，与此相伴，电子部件的发热量显著增大。另外，对于在高温下工作的电子部件的需求也在增加。因此，对于电子部件所使用的塑料、尤其是环氧树脂的固化物，要求热传导性的提高。
作为用于提高环氧树脂的固化物的热传导性的方法，报道有使用结晶性的环氧树脂的方法、增加高热传导性填料在环氧树脂组合物中的填充量的方法等(例如，参照专利文献1～4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－153969号公报
专利文献2：日本特开2012－211225号公报
专利文献3：日本特开2008－106126号公报
专利文献4：日本特开平11－323162号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，对于上述专利文献中记载的方法，随着环氧树脂的软化点的上升或填料填充量的增大，因而存在环氧树脂组合物的流动性降低而有损成型性的可能。因此，要求开发在高度维持固化后的热传导性的同时流动性优异的环氧树脂组合物。
本发明的课题在于，提供流动性优异的环氧树脂组合物、作为上述环氧树脂组合物的固化物的环氧树脂固化物、以及具有被上述环氧树脂固化物密封的元件的电子部件装置。
用于解决课题的方法
本发明包含以下的实施方式。
＜1＞一种环氧树脂组合物，其含有环氧树脂、固化剂、无机填充材料和沸点为50℃～100℃的有机溶剂。
＜2＞根据＜1＞所述的环氧树脂组合物，其中，上述有机溶剂的含有率为0.1质量％～10质量％。
＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的环氧树脂组合物，其中，上述无机填充材料的含有率为55质量％～95质量％。
＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的环氧树脂组合物，其还含有偶联剂。
＜5＞根据＜4＞所述的环氧树脂组合物，其中，上述偶联剂的含有率为0.05质量％～5.0质量％。
＜6＞一种环氧树脂组合物，其为片状，并且沸点为50℃～100℃的有机溶剂的含有率为0.3质量％～3.0质量％。
＜7＞一种环氧树脂固化物，其是将＜1＞～＜6＞中任一项所述的环氧树脂组合物固化而成的。
＜8＞一种电子部件装置，其具有元件和密封上述元件的＜7＞所述的环氧树脂固化物。
发明效果
根据本发明，能够提供流动性优异的环氧树脂组合物、作为上述环氧树脂组合物的固化物的环氧树脂固化物、以及具有被上述环氧树脂固化物密封的元件的电子部件装置。
具体实施方式
在本说明书中，用语“工序”不仅包括独立于其他工序的工序，即使在无法明确区别于其他工序的情况下，只要能实现该工序的目的，则也包括该工序。
在本说明书中，使用“～”示出的数值范围表示包含“～”的前后记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。
在本发明中阶段性记载的数值范围中，一个数值范围中所记载的上限值或下限值也可以置换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外，在本发明中所记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值也可以置换为实施例中所示的值。
在本说明书中，当在组合物中存在多种属于各成分的物质时，只要没有特别说明，则组合物中的各成分的含量和含有率是指在组合物中存在的该多种物质的合计的含量和含有率。
在本说明书中，当在组合物中存在多种属于各成分的粒子时，只要没有特别说明，则组合物中的各成分的粒径是指与存在于组合物中的该多种粒子的混合物相关的值。
＜环氧树脂组合物＞
本发明的一个实施方式的环氧树脂组合物含有环氧树脂、固化剂、无机填充材料和沸点为50℃～100℃的有机溶剂。由此，本实施方式的环氧树脂组合物的流动性优异。
[环氧树脂]
本实施方式的环氧树脂组合物含有环氧树脂，优选含有在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。作为在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂，可举出：选自亚联苯基型环氧树脂、芪型环氧树脂、含硫原子的环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、萘型环氧树脂、水杨醛型环氧树脂、萘酚类与苯酚类的共聚型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、二苯基甲烷型环氧树脂及三苯基甲烷型环氧树脂中的至少1种(以下，也称为特定环氧树脂)。其中，优选亚联苯基型环氧树脂和二苯基甲烷型环氧树脂。环氧树脂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有特定环氧树脂作为环氧树脂时，可以进一步含有特定环氧树脂以外的其他环氧树脂作为环氧树脂。作为其他环氧树脂，可举出在该领域中通常使用的环氧树脂。具体而言，可举出例如：为了提高柔软性或粘接性而对官能团或骨架进行了改性的环氧－二氧化硅杂化树脂、及柔软强韧性液状环氧树脂。其他环氧树脂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有特定环氧树脂作为环氧树脂时，从充分发挥特定环氧树脂的性能的观点出发，环氧树脂总量中的特定环氧树脂的总含有率优选为60质量％以上，更优选为75质量％以上，进一步优选为90质量％以上。
环氧树脂组合物中所含有的环氧树脂的环氧当量优选为90g/eq～500g/eq，更优选为140g/eq～450g/eq，进一步优选为190g/eq～400g/eq。
环氧树脂的环氧当量为利用基于JIS K 7236：2009的方法所测定的值。
环氧树脂的熔点或软化点优选为50℃～250℃，更优选为65℃～200℃，进一步优选为80℃～170℃。
环氧树脂的熔点或软化点为利用JIS K 7234：1986和JIS K 7233：1986中记载的单圆筒旋转粘度计法所测定的值。
[固化剂]
本实施方式的环氧树脂组合物含有固化剂。固化剂只要能够与环氧树脂进行反应就没有特别限制。从耐热性提高的观点出发，固化剂优选在1分子中具有2个以上酚性羟基的化合物(以下，也称为酚固化剂)。酚固化剂可以为低分子的酚化合物，可以为将低分子的酚化合物进行了高分子化后的酚醛树脂。从热传导性的观点出发，酚固化剂优选为酚醛树脂。
作为酚醛树脂，可举出：选自亚联苯基型酚醛树脂、芳烷基型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、苯甲醛型酚醛树脂与芳烷基型酚醛树脂的共聚树脂及三苯基甲烷型酚醛树脂中的至少1种(以下，也称为特定酚固化剂)。其中，优选三苯基甲烷型酚醛树脂。固化剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有特定酚固化剂作为固化剂时，可以进一步含有特定酚固化剂以外的其他固化剂。作为其他固化剂，可举出在该领域中通常使用的除特定酚固化剂以外的酚醛树脂。其他固化剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有特定酚固化剂作为固化剂时，从充分发挥特定酚固化剂的性能的观点出发，固化剂总量中的特定酚固化剂的含有率优选为60质量％以上，更优选为75质量％以上，进一步优选为90质量％以上。
环氧树脂组合物中所含有的固化剂的羟基当量优选为70g/eq～500g/eq，更优选为100g/eq～450g/eq，进一步优选为150g/eq～400g/eq。
固化剂的羟基当量为利用基于JIS K 0070：1992的方法所测定的值。
环氧树脂组合物中所含有的固化剂的熔点或软化点优选为50℃～250℃，更优选为65℃～200℃，进一步优选为80℃～170℃。
固化剂的熔点或软化点为利用JI S K7234：1986和JIS K 7233：1986中记载的单圆筒旋转粘度计法所测定的值。
关于环氧树脂组合物中的、环氧树脂与固化剂的含有比率，优选按照固化剂的羟基的当量数相对于环氧树脂的环氧基的当量数的比例(羟基的当量数/环氧基的当量数)达到0.5～2.0的范围的方式来设定，更优选按照达到0.7～1.5的方式来设定，进一步优选按照达到0.8～1.3的方式来设定。上述比例为0.5以上时，环氧树脂的固化充分，有固化物的耐热性、耐湿性和电特性优异的倾向。另外，上述比例为2.0以下时，固化树脂中残存的酚性羟基的量得到抑制，有电特性和耐湿性优异的倾向。
作为环氧树脂组合物中的、环氧树脂与固化剂的组合的例子，可举出以下的组合。
(1)环氧树脂包含选自特定环氧树脂中的至少1种、固化剂包含选自特定酚固化剂中的至少1种的组合
(2)环氧树脂包含亚联苯基型环氧树脂、固化剂包含选自特定酚固化剂中的至少1种的组合
(3)环氧树脂包含二苯基甲烷型环氧树脂、固化剂包含三苯基甲烷型酚醛树脂的组合
[无机填充材料]
本实施方式的环氧树脂组合物含有无机填充材料。通过使环氧树脂组合物含有无机填充材料，而能够实现环氧树脂组合物的固化物的热膨胀系数(线膨胀系数)、热传导率、弹性模量等的提高。
无机填充材料没有特别限制，能够适当选择并使用密封用环氧树脂组合物中通常使用的材料。作为无机填充材料，可举出：熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、玻璃、氧化铝、碳酸钙、硅酸锆、氧化镁、硅酸钙、氮化硅、窒化铝、氮化硼、碳化硅、工业用金刚石、氧化铍、氧化锆、锆石、镁橄榄石、块滑石、尖晶石、莫来石、二氧化钛、滑石、粘土、云母等无机物的粒子、将这些粒子球形化的珠等。此外，还可以使用具有阻燃效果的无机填充材料。作为具有阻燃效果的无机填充材料，可举出：氢氧化铝、氢氧化镁、镁与锌的复合氢氧化物等复合金属氢氧化物、硼酸锌等粒子。无机填充材料可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
无机填充材料中，从降低环氧树脂组合物的固化物的线膨胀系数的观点出发，优选熔融二氧化硅等二氧化硅粒子，从提高环氧树脂组合物的固化物的热传导性的观点出发，优选氧化铝粒子。
环氧树脂组合物中的无机填充材料的含有率没有特别限制。无机填充材料的含有率例如相对于环氧树脂组合物的总质量优选为55质量％～95质量％，更优选为60质量％～90质量％。无机填充材料的含有率为55质量％以上时，有环氧树脂组合物的固化物的线膨胀系数、热传导率、弹性模量等优异的倾向。无机填充材料的含有率为95质量％以下时，有环氧树脂组合物的粘度的上升得到抑制而流动性优异、封装体的成型变得容易的倾向。
无机填充材料的平均粒径没有特别限制。无机填充材料的平均粒径例如优选为0.1μm～80μm，更优选为0.3μm～50μm。无机填充材料的平均粒径为0.1μm以上时，有容易抑制环氧树脂组合物的粘度的上升的倾向。无机填充材料的平均粒径为80μm以下时，有环氧树脂组合物与无机填充材料的混合性提高，通过固化而得到的封装体的状态更为均质化，特性的不均得到抑制的倾向，此外有向狭窄区域的填充性提高的倾向。需要说明的是，无机填充材料的粒径的分布优选在0.1μm～80μm的范围内具有最大值。
在本说明书中，无机填充材料的平均粒径可以使用干式的粒度分布计，或者，在将无机填充材料分散于水或有机溶剂中的浆料的状态下使用湿式的粒度分布测定装置进行测定。特别是包含1μm以下的粒子的情况下，优选使用湿式的粒度分布计进行测定。具体而言可以如下求出：使用槽式超声波清洗机对将无机填充材料的浓度调节为约0.01质量％的水浆料进行5分钟处理，使用激光衍射式粒度测定装置(LA－960，株式会社堀场制作所)进行检测，利用被检测的全部粒子的平均值求出。
从环氧树脂组合物的流动性的观点出发，与方形相比，无机填充材料的粒子形状优选为球形，无机填充材料的粒度分布优选为在宽范围进行分布的粒度分布。例如，含有无机填充材料55体积％以上时，优选其中的70质量％以上为球状粒子、且该球状粒子的粒径分布在0.1μm～80μm这样的宽范围内。就这样的无机填充材料而言，因混合存在有大小不同的粒子而易于形成最密填充结构，因此有即便使无机填充材料的含有率增加环氧树脂组合物的粘度上升仍得到抑制，可以得到流动性优异的环氧树脂组合物的倾向。
[有机溶剂]
本实施方式的环氧树脂组合物含有沸点为50℃～100℃的有机溶剂(以下，也称为特定有机溶剂)。通过使环氧树脂组合物含有特定有机溶剂，从而组合物的粘度降低，因此混炼性和流动性提高。
特定有机溶剂没有特别限制，例如，可以适当选择使用沸点为50℃～100℃、优选与环氧树脂组合物中的成分为非反应性的有机溶剂。作为特定有机溶剂，可举出醇系溶剂、醚系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂等。其中，优选醇系溶剂，更优选甲醇(沸点64.7℃)、乙醇(沸点78.37℃)、丙醇(沸点97℃)和异丙醇(沸点82.6℃)。特定有机溶剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。需要说明的是，作为特定有机溶剂，可以是制备环氧树脂组合物时添加的溶剂，也可以是制备环氧树脂组合物时的混炼过程的反应中产生的溶剂。需要说明的是，本说明书中，特定有机溶剂的沸点是指在常压下测定的特定有机溶剂的沸点。
环氧树脂组合物中的特定有机溶剂的含有率没有特别限制。特定有机溶剂的含有率例如相对于环氧树脂组合物的总质量优选为0.1质量％～10质量％，从进一步提高热传导性的观点出发，更优选为0.3质量％～4.0质量％，进一步优选为0.3质量％～3.0质量％，特别优选为0.3质量％～2.5质量％。特定有机溶剂的含有率为0.3质量％以上时，有流动性的提高效果进一步增高的倾向。特定有机溶剂的含有率为3.0质量％以下时，有将环氧树脂组合物中的环氧树脂固化时空隙的产生得到进一步抑制，绝缘可靠性的降低得到进一步抑制的倾向。
特定有机溶剂中的醇系溶剂的含有率没有特别限制。醇系溶剂的含有率例如相对于特定有机溶剂的总质量优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为90质量％以上，特别优选为95质量％以上。另外，环氧树脂组合物可以实质上不含有醇系溶剂以外的特定有机溶剂。
[固化促进剂]
本实施方式的环氧树脂组合物根据需要可以含有固化促进剂。作为固化促进剂，可以适当选择并使用密封用环氧树脂组合物中通常使用的固化促进剂。作为固化促进剂，例如可举出：三苯基膦等有机磷化合物、咪唑化合物、叔胺和季铵盐。其中，优选三苯基膦等有机磷化合物。固化促进剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有固化促进剂时，固化促进剂的含有率没有特别限制，例如相对于环氧树脂和固化剂的总量优选为1.0质量％～10质量％，更优选为1.5质量％～7质量％，进一步优选为2.0质量％～6质量％。
[添加剂]
本实施方式的环氧树脂组合物根据需要可以含有阴离子交换体、脱模剂、阻燃剂、偶联剂、应力松弛剂、着色剂等添加剂。
(阴离子交换体)
环氧树脂组合物根据需要可以含有阴离子交换体。特别是在使用环氧树脂组合物作为密封用成型材料的情况下，从使具备待密封的元件的电子部件装置的耐湿性和高温放置特性提高的观点出发，优选含有阴离子交换体。
阴离子交换体没有特别限制，能够从以往以来在该技术领域中通常使用的阴离子交换体中选择。例如可举出：水滑石化合物、以及选自镁、铝、钛、锆和铋的元素的水合氧化物。
阴离子交换体没有特别限制，能够从以往以来在该技术领域中通常使用的阴离子交换体中选择。作为阴离子交换体，例如可举出：下述式(I)所示的组成的水滑石化合物、以及选自由镁、铝、钛、锆、铋和锑组成的组中的元素的水合氧化物。阴离子交换体可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
Mg1－xAlx(OH)2(CO3)x/2·mH2O (I)
(0＜X≤0.5，m为正数)
水滑石化合物是具有如下性质的化合物：将卤素离子等阴离子通过与结构中的CO3置换而进行捕捉，进入晶体结构中的卤素离子不会脱离直至在约350℃以上晶体结构发生破坏。作为具有这样的性质的水滑石，可举出作为天然物而出产的Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O，作为合成品的Mg4.3Al2(OH)12.6CO3·mH2O等。
环氧树脂组合物含有酚固化剂作为固化剂时，在酚固化剂的影响下，环氧树脂组合物显示酸性(例如，使用纯水的固化物的提取液为pH3～5)。这种情况下，例如，成为作为两性金属的铝容易被环氧树脂组合物腐蚀的环境，但环氧树脂组合物含有还具有吸附酸的作用的水滑石化合物，因此有铝的腐蚀得到抑制的倾向。
另外，选自由镁、铝、钛、锆、铋和锑组成的组中的至少一种元素的水合氧化物也能够通过将卤素离子等阴离子与氢氧化物离子置换而进行捕捉，此外，这些离子交换体在酸性侧显示优良的离子交换能力。因此，通过使环氧树脂组合物含有这些离子交换体，从而与含有水滑石化合物的情况同样，有铝的腐蚀得到抑制的倾向。作为水合氧化物，可举出MgO·nH2O、Al2O3·nH2O、ZrO2·H2O、Bi2O3·H2O、Sb2O5·nH2O等。
环氧树脂组合物含有阴离子交换体时，阴离子交换体的含有率只要是能够捕捉卤素离子等阴离子的足够的量就没有特别限制。环氧树脂组合物含有阴离子交换体时，阴离子交换体的含有率例如优选为0.1质量％～30质量％，更优选为1.0质量％～5质量％。
(脱模剂)
从在成型工序中发挥对模具的良好脱模性的观点出发，环氧树脂组合物根据需要可以含有脱模剂。脱模剂的种类没有特别限制，可举出该技术领域中公知的脱模剂。具体而言，作为脱模剂，可举出：巴西棕榈蜡、褐煤酸、硬脂酸等高级脂肪酸、高级脂肪酸金属盐、褐煤酸酯等酯系蜡、氧化聚乙烯、非氧化聚乙烯等聚烯烃系蜡等。其中，优选巴西棕榈蜡和聚烯烃系蜡。脱模剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
作为聚烯烃系蜡，可以使用市售品，例如可举出：Hoechst公司制的H4、PE、PED系列等数均分子量为500～10000左右的低分子量聚乙烯等。
环氧树脂组合物含有聚烯烃系蜡时，聚烯烃系蜡的含有率相对于环氧树脂优选为0.01质量％～10质量％，更优选为0.10质量％～5质量％。聚烯烃系蜡的含有率为0.01质量％以上时，有得到充分的脱模性的倾向，为10质量％以下时，有得到充分的粘接性的倾向。
另外，环氧树脂组合物含有聚烯烃系蜡以外的其他脱模剂时，或环氧树脂组合物含有聚烯烃系蜡和其他脱模剂时，其他脱模剂的含有率相对于环氧树脂优选为0.1质量％～10质量％，更优选为0.5质量％～3质量％。
(阻燃剂)
从赋予阻燃性的观点出发，环氧树脂组合物根据需要可以含有阻燃剂。阻燃剂没有特别限制，例如可举出：含有卤素原子、锑原子、氮原子或磷原子的公知的有机化合物和无机化合物、金属氢氧化物以及苊烯。阻燃剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有阻燃剂时，阻燃剂的含有率只要是可以得到阻燃效果的量就没有特别限制。环氧树脂组合物含有阻燃剂时，阻燃剂的含有率相对于环氧树脂优选为1质量％～30质量％，更优选为2质量％～15质量％。
(偶联剂)
从提高树脂成分与无机填充材料的粘接性的观点出发，环氧树脂组合物根据需要可以含有偶联剂。偶联剂的种类没有特别限制。作为偶联剂，可举出：环氧硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷、甲基丙烯酰基硅烷、丙烯酰基硅烷、乙烯基硅烷等各种硅烷化合物、钛化合物、铝螯合化合物、含有铝和锆的化合物等。偶联剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
环氧树脂组合物含有偶联剂时，偶联剂的含有率相对于无机填充材料优选为0.05质量％～5.0质量％，更优选为0.10质量％～2.5质量％。偶联剂的含有率为0.05质量％以上时，有与框的粘接性提高的倾向，为5质量％以下时，有封装体的成型性优异的倾向。
(应力松弛剂)
从使封装体的翘曲变形量和封装体裂纹降低的观点出发，环氧树脂组合物根据需要可以含有硅油、硅酮橡胶粒子等应力松弛剂。作为能够使用的应力松弛剂，能够适当选择并使用该技术领域中通常使用的公知的可挠剂(应力松弛剂)。
作为应力松弛剂，具体而言，可举出：硅酮、聚苯乙烯、聚烯烃、聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丁二烯等热塑性弹性体；NR(天然橡胶)、NBR(丙烯腈－丁二烯橡胶)、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、硅酮粉末等橡胶粒子；甲基丙烯酸甲酯－苯乙烯－丁二烯共聚物(MBS)、甲基丙烯酸甲酯－硅酮共聚物、甲基丙烯酸甲酯－丙烯酸丁酯共聚物等具有核－壳结构的橡胶粒子等。其中，优选含有硅酮的硅酮系应力松弛剂。作为硅酮系应力松弛剂，可举出：具有环氧基的硅酮系应力松弛剂、具有氨基的硅酮系应力松弛剂、将它们聚醚改性的硅酮系应力松弛剂等。应力松弛剂可以单独使用1种也可以将2种以上组合使用。
(着色剂)
环氧树脂组合物可以含有炭黑、纤维状碳、有机染料、有机着色剂、氧化钛、铅丹、铁丹等着色剂。环氧树脂组合物含有着色剂时，着色剂的含有率相对于无机填充材料优选为0.05质量％～5.0质量％，更优选为0.10质量％～2.5质量％。
[环氧树脂组合物的制备方法]
环氧树脂组合物的制备中，只要能够分散混合各种成分，则可使用任意方法。作为通常的方法，可举出：将规定配合量的成分用混合机等充分混合后，利用混合辊、挤出机等进行熔融混炼、冷却并粉碎的方法。更具体而言，环氧树脂组合物例如能够通过将上述的成分的规定量混合并搅拌，利用预先加热至70℃～140℃的捏合机、辊、挤压机等进行混炼，然后冷却并粉碎等方法得到。环氧树脂组合物可以以与封装体的成型条件相符的尺寸和质量进行成片。通过将环氧树脂组合物成片，操作变得容易。另外，片状的环氧树脂组合物的特定有机溶剂的含有率相对于环氧树脂组合物的总质量优选为0.1质量％～10质量％，从进一步提高热传导性的观点出发，更优选为0.3质量％～4.0质量％，进一步优选为0.3质量％～3.0质量％，特别优选为0.3质量％～2.5质量％。
＜环氧树脂固化物＞
本实施方式的环氧树脂固化物为上述的环氧树脂组合物的固化物。本实施方式的环氧树脂固化物通过将上述的环氧树脂组合物固化而得到，因此有热传导性优异的倾向。
＜电子部件装置＞
本实施方式的电子部件装置具有元件、和密封上述元件的上述环氧树脂组合物的固化物。作为电子部件装置，例如可举出：在支撑部件搭载有有源元件、无源元件等元件，且该元件使用上述环氧树脂组合物进行了密封的装置。作为支撑部件，可举出引线框、完成了布线的带载体、布线板、玻璃板、硅晶片等。作为有源元件，可举出：半导体芯片、晶体管、二极管、闸流晶体管等。作为无源元件，可举出：电容器、电阻体、线圈等。
更具体而言，例如可举出：在引线框上固定半导体元件，将接合焊盘等元件的端子部和引线部通过引线接合或凸块连接后，使用上述实施方式的环氧树脂组合物利用传递成型等进行密封的DIP(Dual Inline Package，双列直插封装)、PLCC(Plastic Leaded ChipCarrier，带引线的塑料芯片载体)、QFP(Quad Flat Package，四方扁平封装)、SOP(SmallOutline Package，小外形封装)、SOJ(Small Outline J－lead Package，J型引脚小外形封装)、TSOP(Thin Small Outline Package，薄型小尺寸封装)、TQFP(Thin Quad FlatPacakage，薄型四方扁平封装)等通常的树脂密封型集成电路；将通过凸块连接于带载体的半导体芯片利用上述实施方式的环氧树脂组合物进行密封的TCP(Tape Carrier Package，带载封装)；将通过引线接合、倒装芯片接合、焊接等与形成于布线板或玻璃上的布线连接的半导体芯片、晶体管、二极管、闸流晶体管等有源元件和/或电容器、电阻体、线圈等无源元件利用上述实施方式的环氧树脂组合物进行密封的COB(Chip On Board，板上芯片封装)模组、混合集成电路、多芯片模组；在背面形成有布线板连接用端子的有机基板的表面搭载元件，通过凸块或引线接合将元件与形成于有机基板的布线连接后，利用上述实施方式的环氧树脂组合物将元件密封的BGA(Ball Grid Array，球栅阵列封装)、CSP(Chip SizePackage，芯片尺寸封装)等。另外，印刷电路板也可以有效使用上述实施方式的环氧树脂组合物。
本实施方式的电子部件装置中，将元件用环氧树脂固化物密封的方法没有特别限制，能够使用本技术领域公知的方法。例如，低压传递成型法是常用的，也可使用注射成型法、压缩成型法等。
实施例
以下，通过实施例更具体地说明本实施方式，但本实施方式不受这些实施例的限定。
[实施例1～7和比较例1]
按照表1所示的比率(质量份基准)分别配合以下所示的各种成分，在混炼温度80℃和混炼时间15分钟的条件下进行辊混炼，由此分别制备实施例1～7和比较例1的环氧树脂组合物。
[表1]
环氧树脂组合物的制备中使用的各成分如以下所示。
·环氧树脂：环氧当量192g/eq、熔点79℃的二苯基甲烷型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制，商品名：YSLV－80XY)
·固化剂(酚醛树脂)：羟基当量102g/eq、软化点70℃的三苯基甲烷型酚醛树脂(AIR WATER株式会社制，商品名：HE910－09)
·固化促进剂：三苯基膦
·脱模剂：巴西棕榈蜡(株式会社CERARICA NODA制)
·偶联剂：环氧硅烷(γ－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)
·着色剂：炭黑(三菱化学株式会社制，商品名MA－100)
·无机填充材料：平均粒径10μm的氧化铝填料(DENKA株式会社制，商品名：DOW系列混合)
[环氧树脂组合物的热传导率评价]
利用以下所示的试验法评价通过实施例1～7和比较例1得到的环氧树脂组合物的热传导率。将评价结果示于表2。需要说明的是，热传导率测定用的环氧树脂组合物的成型使用真空手动加压成型机，在模具温度180℃、成型压力6.9MPa和固化时间10分钟的条件下进行。另外，后固化在175℃进行6小时。
接着，利用激光闪光法测定通过上述方法成型的固化物(1cm×1cm)的厚度方向的热扩散率。更具体而言，使用氙闪光分析仪(装置：LFA447nanoflash，NETZSCH公司制)测定热扩散率。脉冲光照射在脉冲宽度0.1ms、及施加电压247V的条件进行。测定在环境温度25℃±1℃进行。接着，使用以下的式(1)将比热和密度乘以热扩散率，从而得到热传导率的值。需要说明的是，固化物的比热通过基于JIS K 7123：2012的方法由DSC的测定数据算出，通过电子比重计(Alfa Mirage株式会社，SD－200L)测定密度。
λ＝α·Cp·ρ式(1)
式(I)中，λ表示热传导率(W/(m·K))，α表示热扩散率(m2/s)，Cp表示比热(J/(kg·K))，ρ表示密度(d：kg/m3)。
以比较例1的热传导率为基准，将热传导率提高了的评价为A，将几乎同等的评价为B。
[环氧树脂组合物的流动性评价]
利用以下所示的试验法评价通过实施例1～7和比较例1得到的环氧树脂组合物的流动性。将评价结果示于表2。需要说明的是，环氧树脂组合物的成型使用传递成型机，在模具温度180℃、成型压力6.9MPa、固化时间90秒的条件下进行。另外，后固化在175℃进行6小时。
螺旋流动试验通过使用基于EMMI－1－66的螺旋流动测定用模具，在上述条件下成型环氧树脂组合物并测定流动距离(cm)而实施。以比较例1的流动距离为基准，将流动性提高了的评价为A，将流动性稍微提高了的评价为B。
[环氧树脂组合物的可靠性评价]
利用以下所示的部分放电试验评价通过实施例1～7和比较例1得到的环氧树脂组合物的可靠性(绝缘可靠性)。
首先，在通过使用上述的传递成型机的成型而由环氧树脂组合物得到的环氧树脂固化物的两面设置铜箔。通过蚀刻在两面带铜箔的环氧树脂固化物(样品尺寸50mm×50mm，树脂厚度0.2mm，铜箔厚度0.1mm)的一侧形成直径20mm圆形的图案。接着，将环氧树脂组合物在120℃的加热板上干燥1小时，制成电极形成样品用于以下的部分放电试验。需要说明的是，将电极形成样品中形成有图案的面作为表面侧。
接着，将绝缘油(3M公司制Fluorinert FC－40)充满不锈钢容器，将上述电极测定样品浸渍后，在样品表面侧电极上放置铝制的砝码将样品固定。在部分放电试验装置(总研电气株式会社DAC－6032C)的测定箱中连同不锈钢容器一起而设置，以表面侧电极为高压侧，将不锈钢容器与接地端子连接。将频率设定为60Hz，将升降压速度设定为0.1kV step/秒，测定放电电荷量。将检测出2pC以上的放电电荷的电压定义为部分放电开始电压，电压以比较例1为基准，将同等以上的评价为A，将降低的评价为B。需要说明的是，电压降低的情况下，意味着可靠性(绝缘可靠性)降低。
[表2]
如表2所示，环氧树脂组合物含有有机溶剂的实施例1～7与不含有有机溶剂的比较例1相比，以螺旋流动评价的流动性良好，尤其是实施例1～5与比较例1相比，热传导率(固化后的热传导性)和以螺旋流动评价的流动性良好。另外，实施例1～6的以部分放电试验评价的可靠性为比较例1的同等以上。
另外，尤其是对于实施例1～5而言，推测：由于低粘度化故环氧树脂的分散性提高，固化性(反应率)提高，且环氧树脂的分子运动得到促进，取向性提高，有助于热传导率的提高。
就本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准而言，各个文献、专利申请及技术标准通过参照而引入的做法与具体且分别记载的情形为同等程度，并以该程度通过参照而引入本说明书中。

Claims (8)

1.一种环氧树脂组合物，其含有环氧树脂、固化剂、无机填充材料和沸点为50℃～100℃的有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述有机溶剂的含有率为0.1质量％～10质量％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的环氧树脂组合物，其中，所述无机填充材料的含有率为55质量％～95质量％。
4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的环氧树脂组合物，其还含有偶联剂。
5.根据权利要求4所述的环氧树脂组合物，其中，所述偶联剂的含有率为0.05质量％～5.0质量％。
6.一种环氧树脂组合物，其为片状，并且沸点为50℃～100℃的有机溶剂的含有率为0.3质量％～3.0质量％。
7.一种环氧树脂固化物，其是将权利要求1～权利要求6中任一项所述的环氧树脂组合物固化而成的。
8.一种电子部件装置，其具有元件和密封所述元件的权利要求7所述的环氧树脂固化物。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109456620A (zh) * 2018-11-19 2019-03-12 江苏联瑞新材料股份有限公司 一种低粘度填料组合物及其制备方法
WO2023167267A1 (ja) * 2022-03-02 2023-09-07 太陽ホールディングス株式会社 硬化性樹脂組成物、硬化物およびプリント配線板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233694A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Toshiba Chem Corp 高熱伝導樹脂封止型半導体装置
JP2000273315A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Toshiba Chem Corp 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
CN105802129A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 太阳油墨（苏州）有限公司 印刷电路板的填孔用热固化性树脂组合物、固化物、以及印刷电路板
CN106256853A (zh) * 2015-06-22 2016-12-28 味之素株式会社 模塑底部填充用树脂组合物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61115342A (ja) * 1984-11-10 1986-06-02 Nitto Electric Ind Co Ltd 半導体封止用樹脂タブレツト
JPH0839549A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用タブレット
JPH10209188A (ja) * 1997-01-21 1998-08-07 Toshiba Chem Corp 半導体封止用エポキシ樹脂タブレット
JPH11246672A (ja) * 1998-02-26 1999-09-14 Shin Etsu Chem Co Ltd 顆粒状エポキシ樹脂組成物の製造方法
JP2000273154A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
US7655278B2 (en) 2007-01-30 2010-02-02 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Composite-forming method, composites formed thereby, and printed circuit boards incorporating them
JP5499544B2 (ja) 2008-07-15 2014-05-21 日立化成株式会社 熱硬化性絶縁樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板
JP6220492B2 (ja) 2011-05-19 2017-10-25 日立化成株式会社 エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置
JP6372967B2 (ja) * 2012-06-27 2018-08-15 日立化成株式会社 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置
JP6656792B2 (ja) * 2014-03-28 2020-03-04 日立化成株式会社 電子部品用液状樹脂組成物及び電子部品装置
JP6511840B2 (ja) * 2015-02-03 2019-05-15 日立化成株式会社 エポキシ樹脂組成物、フィルム状エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233694A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Toshiba Chem Corp 高熱伝導樹脂封止型半導体装置
JP2000273315A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Toshiba Chem Corp 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
CN105802129A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 太阳油墨（苏州）有限公司 印刷电路板的填孔用热固化性树脂组合物、固化物、以及印刷电路板
CN106256853A (zh) * 2015-06-22 2016-12-28 味之素株式会社 模塑底部填充用树脂组合物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李云龙: "《高分子材料助剂》", 30 September 2008, 化学工业出版社 *
翟淦波 等, 华南理工大学出版社 *

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