DE68928583T2

DE68928583T2 - Epoxydharzzusammensetzung für die Versiegelung von Halbleitern

Info

Publication number: DE68928583T2
Application number: DE68928583T
Authority: DE
Inventors: Naoki Mogi; Hironori Ohsuga; Hiroshi Shimawaki; Kenichi Yanagisawa
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2009-12-09
Also published as: KR900009849A; SG43788A1; KR0144007B1; DE68928583D1; EP0372983A3; MY104894A; US5001174A; EP0372983B1; EP0372983A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern, die eine hervorragende Beständigkeit bei Lötstress (Lötstress) hat.
In den letzten Jahren hat sich die Entwicklung in den Halbleiter-bezogenen Technologien von Leichtigkeit, Dünnheit und Kleinheit in Richtung auf eine höhere Komponenten-Montagedichte entwickelt. Dementsprechend wird die Speicherintegration größer und die Montagemethode ändert sich von der durchkontaktierten Montage zu der Oberflächenmontage. In diesem Zusammenhang ändern sich die Gehäuse von herkömmlichen Gehäusen vom DIP-Typ (Doppelreihenanschluß-Gehäuse, dual inline package) zu kleinen und dünnen Gehäusen, wodurch Oberflächenmontage ermöglicht wird, d.h. flaches Gehäuse, SOP (Gehäuse mit kleinem Umriß, small outline package), SOJ (Gehäuse mit kleinem Umriß und J-Anschlüssen, small outline with J-leads) und PLCC (Chipträger mit Kunststoffanschluß, Plastic Leaded Chip Carrier). Die letztgenannten Gehäuse bereiten jedoch, obwohl sie klein und dünn sind, Probleme, wie das Auftreten von Rissen, bedingt durch die Beanspruchung (Stress) und Verminderung in der Feuchtebeständigkeit bedingt durch die Risse.
Bei den Gehäusen für die Oberflächenmontage wird insbesondere auf das Problem geachtet, daß die Gehäuse zum Zeitpunkt des Lötens der Anschlüsse daran für die Oberflächenmontage einem schnellen Temperaturwechsel unterworfen werden und daher Risse entwickeln.
Um dieses Problem zu lösen, wurden verschiedene Versuche unternommen, um den Hitzeschock zu vermindern, der zum Zeitpunkt des Lötens auftritt, beispielsweise ein Versuch ein thermoplastisches Oligomer zu der beim Halbleiter-Versiegeln verwendeten Epoxidharzzusammensetzung zuzugeben (Japanische Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr. 115849/1987), ein Versuch verschiedene Silikonverbindungen zu der Epoxidharzzusammensetzung zuzugegeben (Japanische Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr. 115850/1987, Japanisches Patent Kokoku (Veröffentlichung nach der Prüfung) Nr. 116654/1987 und 128162/1987) und ein Versuch, eine Silikon-modifizierte Epoxidharzzusammensetzung zu verwenden (Japanisch Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr.136860/1987). In jedem dieser Versuche entwickelte die Zusammensetzung jedoch Risse im Gehäuse zum Zeitpunkt des Lötens und es war somit unmöglich, eine hochverläßliche Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern zu erhalten.
In der Zwischenzeit wurde zur Bereitstellung einer wärmeresistenten Epoxidharzzusammensetzung mit hervorragender Beständigkeit gegen Lötstress beispielsweise, die Verwendung eines polyfunktionellen Epoxidharzes als Harzkomponente für die Zusammensetzung untersucht (Japanische Patentanmeldung Kokal (offengelegt) Nr. 168620/1986). Die Verwendung eines solchen polyfunktionellen Epoxidharzes ergab eine höhere Vernetzungsdichte und höhere Wärmebeständigkeit, aber die resultierende Epoxidharzzusammensetzung hatte keine ausreichende Beständigkeit gegen Lotstress, insbesondere wenn sie hohen Temperaturen von 200-300ºC ausgesetzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten Probleme zu überwinden und eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern zur Verfügung zu stellen, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lötstress hat.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern, die umfaßt als wesentliche Komponenten
(A) ein Epoxidharz, umfassend 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Epoxidharzmenge, eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I)
wobei jedes m und II eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist, n + m = 1-10, der Rest R&sub1; ist ein Methylrest, der Rest R&sub2; ist ein tert.-Butylrest und der Rest R&sub3; ist ein Wasserstoffatom,
(B) ein Phenolharz-Härtungsmittel, umfassend 30-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines para-Xylol-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (II):
wobei n eine ganze Zahl von 0-5 ist; eines Phenolharz-Härtungsmittels, umfassend 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines Tri-(hydroxyphenyl)-methan-Typ Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (III)
wobei jedes n und m eine ganze Zahl von 0-10 ist, n + m = 1-10 und jeder Rest R unabhängig ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom, einem Methylrest, einem Ethylrest, einem Propylrest, einem Butylrest und einem tert.-Butylrest; oder eines Phenolharz-Härtungsmittels, umfassend 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge eines Dicyclopentadien-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (IV):
wobei n eine ganze Zahl von 0-5 ist und jeder Rest R unabhängig ein Atom oder ein Rest ausgewahlt aus einem Wasserstoffatom, einem Halogenatom und einem Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen ist, und wobei das Phenolharz-Härtungsmittel umfaßt 30-100 Gew.-% des para-Xylol-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (II) oder 50-100 Gew.-% des Tri-(hydroxy-phenyl)-methan-Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (III), wobei in der Formel I(n+1):m = 3:1;
und wobei das Phenolharz-Härtungsmittel 50-100 Gew.-% des Cyclopentadien-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (IV) umfaßt, wobei in der Formel 1 (n+1):m = 3:1-0,
(C) einen Kieselsäurefüllstoff und
(D) einen Härtungsbeschleuniger
Somit kann eine Epoxidharzzusammensetzung mit einer sehr hohen Beständigkeit gegen Lötstress erhalten werden, die unter Verwendung eines herkömmlichen Epoxidharzes allein nicht erreichbar war.
Die erfindungsgemäße Epoxidharuzusammensetzung kann eine besonders große Beständigkeit gegen Lötstress durch Steuerung der verwendeten Menge an Epoxidharz zeigen. Damit die Epoxidharzzusammensetzung eme ausreichende Beständigkeit gegen Lötstress zeigt, ist es wünschenswert, daß die Zusammensetzung vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, insbesondere mindestens 70 Gew.-%, basierend auf der gesamten Epoxidharzmenge, eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I) enthält. Falls die Menge des polyfunktionellen Epoxidharzes geringer als 50 Gew.-% ist, basierend auf der gesamten Epoxidharzmenge, hat die resultierende Epoxidharzzusammensetzung eine niedrigere Vernetzungsdichte und dementsprechend eine verminderte Beständigkeit gegen Lötstress. In der Formel (I) ist der Rest R&sub1; ein Methylrest, der Rest R&sub2; ein tert.-Butylrest und der Rest R&sub3; ein Wasserstoffatom. In der Formel (I) ist das Verhältnis von n:m vorzugsweise 1:0,1-0,6, insbesondere 1:0,2-0,4.
Falls das Verhältnis von n:m so ist, daß n=l und m kleiner als 0,1 ist, neigt die resultierende Epoxidharzzusammensetzung dazu, eine verminderte Härtbarkeit während des Formteiles zu haben, wodurch die Formbarkeit vermindert wird, obwohl dies kein eigentliches Problem darstellt. Falls m größer als 0,6 ist, kann die resultierende Epoxidharzzusammensetzung dazu neigen, erhöhte Wasserabsorption, einen höheren Hitzeschock beim Eintauchen in das Lötmittel und eine schlechtere Beständigkeit gegen Lötstress zu zeigen.
Falls n + m = 0 ist oder falls das polyfunktionelle Epoxidharz durch ein mono- oder bifunktionelles Epoxidharz ersetzt wird, zeigt die resultierende Epoxidharzzusammensetzung verminderte Härtbarkeit, schlechte Formbarkeit, ungenügende Vernetzungsdichte, schlechtere Wärmebeständigkeit und im wesentlichen keine Beständigkeit gegen Lötstress. Falls n + m) 10 ist, zeigt die Epoxidharzzusammensetzung verminderte Fließfähigkeit und schlechte Formbarkeit.
Das Epoxidharz, auf das hier Bezug genommen wird, beinhaltet alle Epoxidharze mit Epoxidgruppe(n), wie Epoxidharze vom Bisphenol-Typ, Epoxidharze vom Novolak-Typ und Triazinkern-enthaltende Epoxidharze.
Der erfindungsgemaß verwendbare Kieselsäurefüllstoff beinhaltet poröses Siliciumdioxidpulver, sekundär agglomeriertes Siliciumdioxidpulver, Siliciumdioxidpulver, erhalten durch Vermahlen porösen Siliciumdioxidpulvers und/oder sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers, Quarzpulver, kristallines Siliciumdioxidpulver, etc. Falls notwendig, können andere Füllstoffe, wie Aluminiumoxid und ähnliches, zu der erfindungsgemäßen Epoxidharzzusammensetzung zugegeben werden.
Das erfindungsgemäß verwendbare Phenolharz-Härtungsmittel beinhaltet phenolisches Novolak-Harz, Kresol-Novolak-Harz, para-Xylol-modifiziertes Phenolharz, Phenolharz vom Tris-m (hydroxyphenyl)-methan-Typ, Dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz, etc. Falls notwendig, können andere Härtungsmittel, wie Säureanhydride und ähnliches, zu der erfindungsgemäßen Epoxidharzzusammensetzung zugegeben werden.
Vorzugsweise enthält der Kieselsäurefüllstoff (C) 5-80 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, eines porösen Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 5-40 um, einer Dichte von 0,1-0,6 g/cc und einer spezifischen Oberfläche von 5- 20m/g.
Wenn das poröse Siliciumdioxidpulver einen Durchschnittspartikeldurchmesser von weniger als 5 um oder mehr als 40 um hat, zeigt die resultierende Epoxidharzzusammensetzung eine verminderte Fließfähigkeit, was weniger bevorzugt ist. Wenn das poröse Siliciumdioxidpulver eine Dichte von mehr als 0,6 g/cc hat, kann die resultierende Zusammensetzung eine Neigung haben, leicht Risse zu entwickeln, bedingt durch Hitzestress beim Löten, und dementsprechend kann sie eine verminderte Feuchtebeständigkeit zeigen, was weniger bevorzugt ist.
Wenn das poröse Siliciumdioxidpulver eine spezifische Oberfläche von weniger als 5 m²/g hat, kann die resultierende Zusammensetzung dazu neigen, beim Lötschritt leicht Risse zu entwickeln und dementsprechend eine verminderte Feuchtebeständigkeit zu zeigen. Wenn das poröse Siliciumdioxidpulver eine spezifische Oberfläche von mehr als 20 m²/g hat, zeigt die Zusammensetzung eine merklich verminderte Fließfähigkeit, was weniger bevorzugt ist.
Wenn das poröse Siliciumdioxidpulver in einer Menge von weniger als 5 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge verwendet wird, kann die resultierende Zusammensetzung dazu neigen, beim Lötschritt leicht Risse zu entwickeln und dementsprechend eine verminderte Feuchtebeständigkeit zu zeigen, was es schwierig machen kann, eine Zusammensetzung mit den bevorzugten Eigenschaften zu erhalten.
Wenn das poröse Siliciumdioxidpulver in einer Menge von mehr als 80 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, verwendet wird, zeigt die resultierende Zusammensetzung verminderte Fließfähigkeit und schlechtere Formbarkeit, was weniger geeignet für die praktische Anwendung ist.
Wenn der Kieselsäurefüllstoff (C) 5-80 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, des sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 20-60 um, einer Dichte von 0,1-0,6 g/cc und einer spezifischen Oberfläche von 5 m²/g oder weniger enthält, handelt es sich auch um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wenn das sekundär agglomerierte Siliciumdioxidpulver einen Durchschnittspartikeldurchmesser von weniger als 20 um hat, kann die resultierende Epoxidharzzusammensetzung dazu neigen, leicht Risse zu entwickeln, bedingt durch den Hitzestress beim Löten, und falls das Siliciumdioxidpulver einen Durchschnittspartikeldurchmesser von mehr als 60 um hat, zeigt die Zusammensetzung eine verminderte Formbarkeit, was beides weniger bevorzugt ist. Der Durchschnittspartikeldurchmesser des sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers ist vorzugsweise 20-40 um. Wenn das sekundär agglomerierte Siliciumdioxidpulver eine Dichte von mehr als 0,6 g/cc hat, kann die resultierende Zusammensetzung dazu neigen, leicht Risse zu entwickeln, bedingt durch den Hitzestress beim Löten, und dementsprechend eine verminderte Feuchtebeständigkeit zeigen, was weniger bevorzugt ist.
Wenn das sekundär agglomerierte Siliciumdioxidpulver eine spezifische Oberfläche von mehr als 5 m²/g hat, kann die resultierende Zusammensetzung dazu neigen, leicht Risse beim Lötschritt zu entwickeln und dementsprechend eine verminderte Feuchtebeständigkeit und eine merklich verminderte Fließfähigkeit zeigen, was weniger bevorzugt ist.
Wenn das sekundär agglomerierte Siliciumdioxidpulver in einer Menge von weniger als 5 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, enthalten ist, kann die resultierende Zusammensetzung dazu neigen, leicht Risse beim Lötschritt zu entwickeln und dementsprechend eine verminderte Feuchtebeständigkeit zu zeigen, was es schwierig macht, eine Zusammensetzung mit bevorzugten Eigenschaften zu erhalten.
Wenn das sekundär agglomerierte Siliciumdioxidpulver in einer Menge von mehr als 80 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, enthalten ist, kann die resultierende Zusammensetzung etwas dazu neigen, eine verminderte Fließfähigkeit und schlechtere Formbarkeit zu zeigen, was nicht so geeignet für die praktische Anwendung ist.
Wie vorstehend erwähnt, neigt die resultierende Zusammensetzung zu verminderter Fließfähigkeit und schlechterer Formbarkeit, wenn das sekundär agglomerierte Siliciumdioxidpulver oder das poröse Siliciumdioxidpulver in einer Menge von mehr als 80 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, vorliegt. Dem wird entgegengewirkt, indem als polyfunktionelles Epoxidharz ein polyfunktionelles Epoxidharz der Formel (I), in der m = 0 ist, und als Kieselsäurefüllstoff (C) 5-100 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, eines Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 3-20 um, einer Dichte von 0,1- 0,8 g,cc, einer spezifischen Oberfläche von 1-20 m²/g und einer Leinölfirnis-Aufsaugfähigkeit von 0,2-1,2 ml/g, erhalten durch Vermahlen eines sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers und/oder eines porösen Siliciumdioxidpulvers, verwendet wird.
Das heißt, als ein Ergebnis wurde eine Epoxidharzzusamrnensetzung zum Versiegeln von Halbleitern erhalten, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lötstress hat, ohne ihre Formbarkeit zu vermindern, verglichen mit herkömmlichen Harzzusammensetzungen zum Versiegeln von Halbleitern.
Als polyfunktionelle Epoxidharze der Formel (I), in der m = 0 ist, sind diejenigen der Formel (I) bevorzugt, in denen n = 1-3 ist.
Wenn die verwendete Menge des vermahlenen Siliciumdioxidpulvers weniger als 5 Gew.-% beträgt, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge, ist die resultierende Epoxidharzzusammen setzung weniger fähig, den Stress abzubauen, der zum Zeitpunkt des Eintauchens in das Lötmittel auftritt, und hat eine verminderte Belastbarkeit beim Lötstress. Wie vorstehend erwähnt, neigt die resultierende Epoxidharzzusammensetzung dazu, wenn das sekundär agglomeriert Siliciumdioxidpulver und/oder das poröse Siliciumdioxidpulver als Füllstoff verwendet wird, eine verminderte Fließfähigkeit und schlechtere Formbarkeit zu zeigen. Jedoch kann durch Vermahlen eines sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers und/oder eines porösen Siliciumdioxidpulvers, um seine Leinölfirnis-Aufsaugfähigkeit zu vermindern, eine verbesserte Fließfähigkeit erhalten werden.
Wenn das Siliciumdioxidpulver, das durch Vermahlen eines sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers und/oder eines porösen Siliciumdioxidpulvers erhalten wird, einen Durchschnittspartikeldurchmesser von weniger als 3 um hat, kann die resultierende Zusammensetzung dazu neigen, Risse zu entwickeln, bedingt durch den Hitzestress beim Löten. Wenn das vermahlene Siliciumdioxidpulver einen Durchschnittspartikeldurchmesser von mehr als 20 um hat, zeigt die Zusammensetzung verminderte Fließfähigkeit Daher ist der Durchschnittspartikeldurchmesser des vermahlenen Siliciumdioxidpulvers vorzugsweise 3-20 um, insbesondere 3-10 um. Wenn die Dichte des vermahlenen Siliciumdioxidpulvers weniger als 0,1 g/cc ist, zeigt die resultierende Zusammensetzung verminderte Fließfahigkeit. Wenn die Dichte mehr als 0,3 g/cc ist, kann die Zusammensetzung dazu neigen, Risse zu entwickeln, bedingt durch den Hitzestress beim Löten und dementsprechend verminderte Feuchtebeständigkeit zeigen. Wenn die spezifische Oberfläche des vermahlenen Siliciumdioxidpulvers weniger als 1 m²/g ist, zeigt die resultierende Zusammensetzung verminderte Festigkeit nach dem Formen und kann dazu neigen, beim Lötschritt Risse zu entwickeln. Wenn die spezifische Oberfläche größer als 20 m²/g ist, zeigt die Zusammensetzung verminderte Fließfähig keit. Wenn die Leinölfirnis-Absorbierfähigkeit des vermahlenen Siliciumdioxidpulvers mehr als 1,2 ml/g ist, zeigt die resultierende Zusammensetzung eine verminderte Fließfähigkeit und schlechtere Formbarkeit. Wenn die Leinölfirnis-Absorbierfahigkeit geringer als 0,2 ml/g ist, kann die Zusammensetzung dazu neigen, Risse zu entwickeln, bedingt durch den Hitzestress beim Löten. Um eine verbesserte Beständigkeit gegen Lötstress zu erhalten, ist es wünschenswert, das gemahlene Siliciumdioxidpulver in einer Menge von mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, basierend auf der Gesamtftlllstoffmenge, zu verwenden.
Wenn ein polyfunktionelles Epoxidharz der Formel (I), in der m = 0 ist, verwendet wird, neigt die resultierende Epoxidharzzusammensetzung dazu, verminderte Härtbarkeit und dementsprechend schlechtere Formbarkeit zu zeigen. Dem wird durch Verwendung eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I), in der n = 1-9, m = 1-9 und n+m=2-10 ist, und als Kieselsäurefüllstoff (C) 5-100 Gew.-%, basierend auf der Gesamtfüllstoffmenge eines Silicium dioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 3-20 um, einer Dichte von 0,1-0,8 g/cc, einer spezifischen Oberfläche von 1-20 m²/g und einer Leinölfirnis-Aufsaugfähigkeit von 0,2-1,2 ml/g, erhalten durch Vermahlen eines sekundär agglomerierten Siliciumdioxidpulvers und/oder eines porösen Siliciumdioxidpulvers, entgegengetreten. Das heißt, als ein Ergebnis wurde eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern erhalten, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lötstress hat, ohne ihre Formbarkeit zu vermindem, verglichen mit den herkömmlichen Harzzusammensetzungen zum Versiegeln von Halbleitern.
Als polyfunktionelle Epoxidharze der Formel (I), in der n=1-9, m=1-9 und n+m=2-10 ist, sind diejenigen der Formel (I) bevorzugt, in der (n+1):m=3:1 ist.
Die Eigenschaftsbereiche und die Verwendungsbedingungen des vermahlenen Siliciumdioxidpulvers und die Gründe dafür sind dieselben wie vorstehend beschrieben.
Wenn ein polyfunktionelles Epoxidharz der Formel (I) verwendet wird, in der (n+1):m=3:1 ist, handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall kann als Kieselsäurefüllstoff (C) jeder Füllstoff auf Basis Kieselsäure verwendet werden, um den gewollten Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
Im vorliegenden Fall, falls das Verhältnis von (n+1):m so ist, daß (n+1)=3 ist und m kleiner als 1 ist, neigt die resultierende Zusammensetzung dazu, eine verminderte Härtbarkeit beim Formen zu haben und dementsprechend eine schlechtere Formbarkeit. Wenn m größer als 1 ist, neigt die Zusammensetzung dazu, eine erhöhte Wasserabsorbierfähigkeit, einen höheren Hitzeschock, wenn sie in das Lötmittel eingetaucht wird, und eine schlechtere Beständigkeit gegen Lötstress zu zeigen.
Wenn ein polyfunktionelles Epoxidharz der Formel (I) verwendet wird, in der m=0 ist, handelt es sich auch um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall kann auch als das Kieselsäurefüllstoff (C) jeder Füllstoff auf Basis Kieselsäure verwendet werden, um den gewollten Gegenstand der vorliegenden Erfundung zu schaffen. Der Fall, daß n=1 bis 3 ist, ist insbesondere bevorzugt.
Bei Verwendung als Epoxidharz eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I), in der (n+1):m=3:1 ist, und als Phenolharz-Härtungsmittel 30-100 Gew.-%, basierend auf dem gesamten Phenolharz-Härtungsmittel, eines para-Xylol-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (II) (n ist eine ganze Zahl von 0-5) kann eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern erhalten werden, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lötstress hat.
Das Phenolharz-Härtungsmittel der Formel (1D wird durch Kondensieren von Phenol mit einem Aralkylether (α,α'-Dimethoxypara-xylol) nach Friedel-Crafts erhalten. Durch Verwendung dieses para-Xylol-modiflzierten Phenolharzes kann eine Epoxidharzzusammmensetzung mit sehr hoher Beständigkeit gegen Lötstress erhalten werden, die nach dem Stand der Technik nicht erreichbar war.
Durch Steuerung der verwendeten Menge des para-Xylol-modiflzierten Phenolharzes kann die erfindungsgemaße Epoxidharzzusannnensetzung eine besonders hohe Beständigkeit gegen Lötstress zeigen. Damit die Epoxidharzzusammensetzung eine hohe Beständigkeit gegen Lötstress zeigt, ist es wunschenswert, das para-Xylol-modifizierte Phenolharz in einer Menge von mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, zu verwenden.
Wenn die Menge des para-Xylol-modifizierten Phenolharzes geringer als 50 Gew.-% ist, hat die resultierende Epoxidharzzusammensetzung eine geringere Wasserbeständigkeit, geringere Flexibilität, niedrigere Adhäsion zum Anschlußrahmen und verminderte Beständigkeit gegen Lötstress.
In der Formel (II) hat n einen Wert von 0 bis 5. Wenn n größer als 5 ist, neigt die resultierende Zusamrnensetzung dazu, verminderte Fließfähigkeit und schlechtere Formbarkeit zu zeigen.
Wenn beispielsweise ein phenolisches Novolak-Harz-Härtungsmittel verwendet wird, das kein para-Xylol in der Hauptkette enthält, hat die resultierende Epoxidharzzusammensetzung eine niedrigere Wasserbeständigkeit, niedrigere Adhäsion zum Anschlußrahmen, erhöhten Schock, bedingt durch Dampfentwicklung und verminderte Beständigkeit gegen Lötstress.
Bei Verwendung als Epoxidharz eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I), in der (n+1):m=3:1 ist und als Phenolharz-Härtungsmittel 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines Phenolharz-Härtungsmittels vom Tris- (Hydroxyphenyl)-methan-Typ der Formel (III)
(n und m sind jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 10, n+m=1 bis 10 und der Rest R ist ausgewählt aus Wasserstoffatom, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, tert.-Butylrest oder einer Kombination davon), kann ebenfalls eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern erhalten werden, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lötstress hat.
Das Phenolharz-Härtungsmittel der Formel (III) ist ein polyfunktionelles Phenolharz-Härtungsmittel mit mindestens drei Hydroxylgruppen im Molekül. Durch Verwendung dieses polyfunktionellen Phenolharz-Hartungsmittels kann eine Epoxidharzzusammensetzung mit einer sehr hohen Beständigkeit gegen Lötstress erhalten werden, die nach dem Stand der Technik nicht erreichbar war.
Durch Steuerung der verwendeten Menge des vorstehend genannten Phenolharz-Härtungsmittels kann die erfindungsgemäße Epoxidharzzusammensetzung eine äußerst hohe Beständigkeit gegen Lötstress zeigen.
Damit die Epoxidharzzusammensetung eine hohe Beständigkeit gegen Lötstress zeigt, ist es wünschenswert, mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines Phenolharz-Härtungsmittels vom Tris- (Hydroxyphenyl)-methan-Typ der Formel (III) zu verwenden. Wenn die verwendete Menge des Härtungsmittels geringer als 50 Gew.-% ist, hat die resultierende Epoxidharzusammensetzung eine niedrigere Vernetzungsdichte und erniedrigte Beständigkeit gegen Lötstress.
In der Formel (III) ist jeder Rest R vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen. Wenn jeder Rest R ein Alkyfrest mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, zeigt das Phenolharz-Härtungsmittel eine verminderte Reaktivität mit dem Epoxidharz und die resultierende Epoxidharzzusammensetzung hat eine schlechtere Härtbarkeit. Wenn ein mono- oder bifunktionelles Phenolharz-Härtungsmittel verwendet wird, hat die resultierende Zusammensetzung eine geringere Vemetzungsdichte, schlechtere Wärmebeständigkeit und verminderte Beständigkeit gegen Lötstress. In der Formel (III) hat (n+m) einen Wert von 1 bis 10. Wenn (n+m) größer als 10 ist, neigt die resultierende Zusammensetzung dazu, eine verminderte Fließfähigkeit und schlechtere Formbarkeit zu zeigen.
Durch Verwendung als Epoxidharz eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I), in der (n+1):m=3:1-0 ist und als Phenolharz-Härtungsmittel 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines Dicyclopentadien-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (IV)
wobei die Bindung der Phenolringe an die carbocyclischen Einheiten in jedem Fall zu dem speziell angedeuteten Ring ist (n ist eine ganze Zahl von 0-5 und jeder Rest R ist ein Atom oder ein Rest, ausgewählt aus Wasserstoffatom, Halogenatom, einem Alkyfrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen), kann ebenfalls eine Epoxidharzzusammensetzung erhalten werden, die eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lötstress im Vergleich zu herkömmlichen Epoxidharzzusammensetzung hat.
Das Dicyclopentadien-modifizierte Phenolharz-Härtungsmittel mit einer Struktur der Formel (IV) ist dadurch gekennzeichnet, daß es im Molekül eine Dicyclopentadien-Struktur mit Flexibilität hat. Unter Verwendung dieses Phenolharz-Härtungsmittels kann eine Epoxidharzzusammensetzung mit hoher Flexibilität und einer guten Beständigkeit gegen Lötstress erhalten werden.
Durch Steuerung der verwendeten Menge an Dicyclopentadien-modifiziertem Phenolharz- Härtungsmittel kann die erfindungsgemäße Epoxidharzzusammensetzung eine äußerst hohe Beständigkeit gegen Lötstress zeigen. Damit die Epoxidharzzusammensetzung eine hohe Beständigkeit gegen Lötstress zeigt, ist es wünschenswert, das Dicyclopentadien-modifizierte Phenolharz-Härtungsmittel in einer Menge von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, basierend auf der gesamten Härtungsmittelmenge, zu verwenden. Wenn die Menge des Härtungsmittels geringer als 50 Gew.-% ist, hat die resultierende Epoxidharzzusammensetzung eine niedrigere Flexibilität und niedrigere Beständigkeit gegen Lötstress.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Epoxidharzzusammensetzung ist es bevorzugt, daß das Epoxidharz und das Phenolharz-Härtungsmittel so verwendet werden, daß die Anzahl an Epoxidgruppen des Epoxidharzes in einem Bereich von 0,5-2 pro Hydroxylgruppe des Härtungsmittels ist. Wenn die Anzanl an Epoxidgruppen geringer als 0,5 oder mehr als 2 ist, hat die resultierende Epoxidharzzusammensetzung eine schlechtere Feuchtebeständigkeit und schlechtere Formbarkeit und das gehärtete Produkt der Zusammensetzung hat schlechtere elektrische Eigenschaften. Die Anzahl an Epoxidgruppen des Epoxidharzes beträgt vorzugsweise 1,1-1,3 pro Hydroxylgruppe des Härtungsmittels. Wenn die Anzahl an Epoxidgruppen geringer als 1,1 oder mehr als 1,3 ist, neigt die resultierende Zusammensetzung dazu, eine erhöhte Wasserabsorbierfähigkeit, einen erhöhten Hitzeschock, wenn sie in das Lötmittel eingetaucht wird, und eine schlechtere Beständigkeit gegen Lötstress zu zeigen.
Der erfindungsgemäß verwendete Härtungsbeschleuniger (D) kann jeder beliebige Härtungsbeschleuniger sein, solange er die Umsetzung zwischen den Epoxidgruppen des Epoxidharzes und den phenolischen Hydroxylgruppen beschleunigt. Als Härtungsbeschleuniger (D) können verschiedene Härtungsbeschleuniger verwendet werden, die herkömmlicherweise in Versiegelungsmaterialien verwendet werden. Es können beispielsweise Diazabicycloundecan (DBU), Triphenylphosphin (TPP), Dimethylbenzylamin (BDMA) und 2-Methylimidazol (2MZ) verwendet werden. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln umfaßt als wesentliche Komponenten ein polyfunktionelles Epoxidharz, ein Phenolharz-Härtungsmittel, einen Kieselsäurefüllstoff und einen Härtungsbeschleuniger. Die Zusammensetzung kann, falls notwendig, weiterhin verschiedene Additive umfassen, wie Flammschutzmittel (z.B. Silan-Kupplungsmittel, bromiertes Epoxidharz, Antimontrioxid, Hexabrombenzol), ein Färbemittel (z.B. Ruß, Eisen-(III)-oxid), ein Auslösemittel (Formtrennmittel); z.B. nattlrliches Wachs, synthetisches Wachs), Stresserniedrigungsadditive (z.B. Silikonöl, Gummi) und ähnliches.
Wenn die erfindungsgemaße Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln als eine Formmasse hergestellt wird, werden ein Epoxidharz, ein Phenolharz-Härtungsmittel, ein Härtungsbeschleuniger, ein Kieselsäurefüllstoff und gegebenenfalls andere Additive mittels eines Mischers oder ähnlichem einheitlich vermischt. Das resultierende Gemisch wird mittels einer heißen Walze, eines Kneters oder ähnlichem schmelzgeknetet und nach dem Abkühlen wird das Gemisch vermahlen, um eine Formmasse zu erhalten. Dieser Formmasse kann zum Versiegeln, Beschichten, Isolieren, etc., von elektronischen Teilen und elektrischen Teilen verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben kann erfindungsgemäß durch entsprechende Auswahl der Arten und Mengen eines polyfunktionellen Epoxidharzes, eines Phenolharz-Härtungsmittels, eines Kieselsäurefüllstoffs und eines Härtungsbeschleunigers und Mischen dieser Komponenten eine Epoxidharzzusammensetzung mit Wärmebeständigkeit, Flexibilität und niedriger Wasserabsorbierfähigkeit erhalten werden, die nach dem Stand der Technik nicht erreichbar war. Dementsprechend können durch die vorliegende Erfindung Epoxidharzzusammensetzungen mit sehr hoher Rißbeständigkeit, wenn sie einer Hitzebelastung durch schnellen Temperaturwechsel beim Lötschritt unterworfen werden, und außerdem einer guten Feuchtebeständigkeit erhalten werden. Daher können die erfindungsgemäßen Epoxidharzzusammensetzungen zum Versiegeln, Beschichten, Isolieren, etc., von elektronischen und elektrischen Teilen, insbesondere ICS mit hoher Integration und großen Chips (high integration large chip ICS), die auf Oberflächen-montierten Gehäusen montiert werden und einen hohen Grad an Verläßlichkeit erfordern, verwendet werden.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch Beispiele beschrieben.

Beispiel I-1

Epoxidharz vom Tris-(hydroxyalkylphenyl)-methan-triglycidylether-Typ der Formel (Ic) 15 Gewichtsteile

[das vorstehende Harz ist ein Gemisch aus zwei Formeln (Ic)-Harzen (ein Harz mit n = 2 und m = 1 und ein Harz mit n = 5 und m = 2), wobei das Mischverhältnis des ersteren und des letzteren Harzes 8:2 ist]
ortho-Kresol-Novolak-Epoxidharz 5 Gewichtsteile
para-Xylol-modifiziertes Phenolharz der Formel (IIa) 6 Gewichtsteile
[das vorstehende Harz ist ein Gemisch aus drei Formeln (IIa)-Harzen (n = 0, 1 und 2), wobei das Mischverhältnis 2 (n = 0) : 5 (n = 1) : 3 (n = 2) ist]
Phenol-Novolak-Harz 4 Gewichtsteile
Quarzpulver 68,8 Gewichtsteile
Triphenylphosphin 0,2 Gewichtsteile
Ruß 0,5 Gewichtsteile
Carnaubawachs 0,5 Gewichtsteile
Die vorstehenden Materialien wurden bei Normaltemperatur in einem Mischer gemischt. Das Gemisch wurde bei 70-100ºC mittels Doppelwalzen geknetet. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch vermahlen. Man erhält eine Formmasse.
Die Formmasse wurde zu Tabletten verformt. Aus den Tabletten wurde ein 6 x 6 mm Chip für einen Test auf Risse beim Löten (soldering crack test) unter Verwendung einer Niedrigdruckpressspritzmaschine bei 175ºC, 70 kg/cm² und 120 Sekunden hergestellt. Der Chip wurde zum Versiegeln eines 52p-Gehäuses verwendet. Ein 3 x 6 mm Chip filr einen Test auf Löt- Feuchtebeständigkeit wurde in derselben Weise hergestellt und zum Versiegeln eines 16p- SOP-Gehäuses verwendet.
Die resultierenden versiegelten Probevorrichtungen wurden dem nachstehenden Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest unterworfen.

Test auf Risse beim Löten

Die versiegelte Testvorrichtung (versiegeltes 52p-Gehäuse) wurde 85ºC und 85% relativer Luftfeuchtigkeit 48 und 72 Stunden gehalten und sodann 10 Sekunden in ein Lötbad von 260ºC getaucht. Danach wurden die auf der Oberfläche der versiegelten Testvorrichtung gebildeten Risse mit einem Mikroskop untersucht.
Die versiegelte Testvorrichtung (versiegeltes 16p-SOP-Gehäuse) wurde bei 85ºC und 85% relativer Luftfeuchtigkeit 72 Stunden gehalten, und sodann 10 Sekunden in ein Lötbad von 260ºC für 10 Sekunden getaucht, und einem Druckpfannentest (pressure cooker test) (125ºC x 100% relative Luftfeuchtigkeit) unterworfen, um eine Zeit von 50% schlechter Öffnung des Schaltkreises zu messen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt.

Beispiele 1-2 bis 1-5

Das Mischen wurde nach den Anweisungen von Tabelle I bewirkt und das anschließende Kneten und Vermahlen wurden in derselben Weise wie in Beispiel I-1 bewirkt, um Formmassen zu erhalten. Aus den Formmassen wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in derselben Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Die Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. Die Testergebnisse sind in Tabelle I gezeigt.

Vergleichsbeispiele I-1 bis I-6

Das Mischen wurde gemäß den Anweisungen von Tabelle I bewirkt und das anschließende Kneten und Vermahlen wurde in derselben Weise wie in Beispiel I-1 bewirkt, um Formmassen zu erhalten. Aus den Formmassen wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in derselben Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Die Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. Die Testergebnisse sind in Tabelle I gezeigt. Tabelle I
- fortgesetzt - Tabelle I (fortgesetzt)

Beispiel II-1

Epoxidharz der Formel (Ic) 15 Gewichtsteile
[das vorstehende Harz ist ein Gemisch aus zwei Formel (Ic)-Harzen (ein Harz mit n = 2 und m = 1 und ein Harz mit n = 5 und m = 2), wobei das Mischverhältnis des ersteren und des letzteren Harzes 8:2 ist]
ortho-Kresol-Novolak-Epoxidharz 5 Gewichtsteile
Phenolharz der Formel (IIIa) 7 Gewichtsteile
[das vorstehende Harz ist ein Gemisch aus zwei Formel (IIIa)-Harzen (ein Harz mit n = 2 und m = 1 und ein Harz mit n = 5 und m = 2), wobei das Verhältnis des ersteren und des letzteren Harzes 8:2 ist]
Phenol-Novolak-Harz 3 Gewichtsteile
Quarzpulver 68,8 Gewichtsteile
Triphenylphosphin 0,2 Gewichtsteile
Ruß 0,5 Gewichtsteile
Carnaubawachs 0,5 Gewichtsteile
Die vorstehenden Materialien wurden bei Normaltemperatur in einem Mischer gemischt. Das Gemisch wurde bei 70-100ºC mittels Doppelwalzen geknetet. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch zu einer Formmasse vermahlen.
Aus der Formmasse wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in derselben Weise, wie in Beispiel I-1, hergestellt. Die Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. In diesen Tests war die Lötbad-Temperatur 250ºC.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt.

Beispiele II-2 bis II-5

Das Mischen wurde gemäß den Anweisungen aus Tabelle II und das anschließende Kneten und Vermahlen wurde in derselben Weise wie in Beispiel II-1 bewirkt. Aus den erhaltenen Formmassen wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in derselben Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Die Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt- Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. Die Lötbad-Temperatur in diesen Tests war 250ºC. Die Testergebnisse sind in Tabelle II gezeigt.

Vergleichsbeispiele II-1 bis II-6

Das Mischen wurde gemäß den Anweisungen aus Tabelle II und das anschließende Kneten und Vermahlen wurde in derselben Weise wie in Beispiel II-1 bewirkt. Aus den erhaltenen Formmassen wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in der gleichen Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Diese Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. In diesen Tests war die Lötbad-Temperatur 250ºC. Die Testergebnisse sind in Tabelle II gezeigt. Tabelle II
- fortgesetzt - Tabelle II (fortgesetzt)

Beispiel III-1

Epoxidharz vom Tris-(hydroxyalkylphenyl)-methan-triglycidyl ether-Typ der Formel (Id) 12 Gewichtsteile
[das vorstehende Harz ist ein Gemisch aus zwei Formel (Id)-Harzen (ein Harz mit n = 2 und m = 1 und ein Harz mit n = 1 und m = 0), wobei das Mischverhältnis des ersteren und des letzteren Harzes 8:2 ist]
ortho-Kresol-Novolak-Epoxidharz 8 Gewichtsteile
Dicyclopentadien-modifiziertes Phenolharz der Formel (IVa) 6 Gewichtsteile
[das vorstehende Harz ist ein Gemisch aus drei Formel (IVa)-Harzen (n = 1, 3 und 4), wobei das Mischverhältnis 2(n = 1) : 6(n = 3) : 2(n = 4) ist]
Phenol-Novolak-Harz 4 Gewichtsteile
Quarzpulver 68,8 Gewichtsteile
Triphenylphosphin 0,2 Gewichtsteile
Ruß 0,5 Gewichtsteile
Carnaubawachs 0,5 Gewichtsteile
(Das Mischverhältnis von Epoxidharz und dem Phenolharz war so, daß die Anzahl an Epoxidgruppen des Epoxidharzes 1,2 pro Hydroxylgruppe des Phenolharzes betrug.)
Die vorstehenden Materialien wurden bei Normaltemperatur in einem Mischer gemischt. Das Gemisch wurde bei 70-100ºC mittels Doppelwalzen geknetet. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch gemahlen.
Aus der erhaltenen Formmasse wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in der gleichen Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Die Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. In diesen Tests war die Lötbad-Temperatur 250ºC.
Die Testergebnisse sind in Tabelle III gezeigt.

Beispiele III-2 bis III-5

Das Mischen wurde gemäß den Anweisungen aus Tabelle III und das anschließende Kneten und Vermahlen wurde in derselben Weise wie in Beispiel I-1 bewirkt. Aus den erhaltenen Formmassen wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in der gleichen Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Die Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. In diesen Tests war die Lötbad-Temperatur 250ºC. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt.

Vergleichsbeispiele III-1 bis III-5

Das Vermischen wurde nach den Anweisungen aus Tabelle III und das anschließende Kneten und Vermahlen wurde in derselben Weise wie in Beispiel III-1 durchgeführt. Aus den erhaltenen Formmassen wurden versiegelte Formteile für Testzwecke in der gleichen Weise wie in Beispiel I-1 hergestellt. Diese Formteile wurden dem gleichen Test auf Risse beim Löten und dem Löt-Feuchtebeständigkeitstest wie in Beispiel I-1 unterworfen. In diesen Tests war die Lötbad-Temperatur 250ºC. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt. Tabelle III
- fortgesetzt - Tabelle III (fortgesetzt)

Claims

1. Eine Epoxidharzzusammensetzung zum Versiegeln von Halbleitern (semiconductor sealing), die umfaßt als wesentliche Komponenten

(A) ein Epoxidharz, umfassend 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Epoxidharzmenge, eines polyfunktionellen Epoxidharzes der Formel (I)

wobei jedes m und n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist, n + m = 1-10, der Rest R&sub1; ist ein Methylrest, der Rest R&sub2; ist ein tert.-Butylrest und der Rest R&sub3; ist ein Wasserstoffatom,

(B) ein Phenolharz-Härtungsmittel, umfassend 30-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines para-Xylol-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (II):

wobei n eine ganze Zahl von 0-5 ist; eines Phenolharz-Härtungsmittels, umfassend 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines Tri-(hydroxyphenyl)-methan-Typ Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (III)

wobei jedes n und meine ganze Zahl von 0-10 ist, n + m = 1-10 und jeder Rest R unabhängig ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom, einem Methylrest, einem Ethyfrest, einem Propylrest, einem Butylrest und einem tert.-Butylrest; oder eines Phenolharz-Härtungsmittels, umfassend 50-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Phenolharz-Härtungsmittelmenge, eines Dicyclopentadien-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (IV):

wobei n eine ganze Zahl von 0-5 ist und jeder Rest R unabhängig ein Atom oder ein Rest ausgewählt aus einem Wasserstoffatom, einem Halogenatom und einem Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen ist, und wobei das Phenolharz-Härtungsmittel 30-100 Gew.-% des para-Xylol modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (II) umfaßt oder 50-100 Gew.-% des Tri-(hydroxy-phenyl)-methan-Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (III), wobei in der Formel I (n+1):m = 3:1;

und wobei das Phenolharz-Härtungsmittel 50-100 Gew.-% des Cyclopentadien-modifizierten Phenolharz-Härtungsmittels der Formel (IV) umfaßt, wobei in der Formel I (n+1):m = 3:1-0,

(C) einen Kieselsäurefüllstoff, und

(D) einen Härtungsbeschleuniger

2. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die 5-80 Gew.-%, basierend auf der gesamten Füllstoffmenge, eines porösen Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 5-40 um, einer Dichte von 0,1-0,6 g/cc und einer spezifischen Oberfläche 5-20 m²/g umfaßt.

3. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die 5-80 Gew.-%, basierend auf der gesamten Füllstoffmenge, eines sekundären agglomerierten Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 20-60 um, einer Dichte von 0,1-0,6 g/cc und einer spezifischen Oberfläche von 5 m²/g oder weniger umfaßt.

4. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die als polyfunktionelles Epoxidharz ein polyfunktionelles Epoxidharz der Formel (I), wobei m = 0, und, als Siliciumdioxidfüllstoff 5-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Füllstoffmenge, eines Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 3-20 um, einer Dichte von 0,1-0,8 g/cc, einer spezifischen Oberfläche von 1-20 m²/g und einer Leinölfirnis-Aufsaugfähigkeit von 0,2-1,2 ml/g, erhalten durch Vermahlen eines sekundären agglomerierten Siliciumdioxidpulvers und/oder eines porösen Siliciumdioxidpulvers, umfaßt.

5. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei in der Formel (I) n = 1-3.

6. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die als polyfunktionelles Epoxidharz ein polyfunktionelles Epoxidharz der Formel (I), wobei n = 1-9, m = 1-9 und n + m = 2-10 und, als Siliciumdioxid-Füllstoff 5-100 Gew.-%, basierend auf der gesamten Füllstoffmenge, eines Siliciumdioxidpulvers mit einem Durchschnittspartikeldurchmesser von 3- 20 um, einer Dichte von 0,1-0,8 g/cc, einer spezifischen Oberfläche von 1-20 m²/g und einer Leinölfirnis-Aufsaugfähigkeit von 0,2-1,2 ml/g, erhalten durch Vermahlen eines sekundären agglomerierten Siliciumdioxidpulvers und/oder eines porösen Siliciumdioxidpulvers, umfaßt.

7. Eine Epoxidharzzusannnensetzung nach Anspruch 1 oder 6, wobei in der Formel (I) (n+1):m = 3:1 ist.

8. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei in der Formel (I) m = 0.

9. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei n = 1-3 in der Formel (I).

10. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei n = 0-2 in der Formel (II).

11. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei in der Formel (III) der Rest R die Kombination eines Wasserstoffatoms und eines Methylrestes bedeutet und (n+1):m = 3:1 ist.

12. Eine Epoxidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei in der Formel (IV) der Rest R ein Wasserstoffatom ist und n = 1-4.