JP2001089640A - Flame-retarded epoxy resin composition and semiconductor sealing material using the composition - Google Patents

Flame-retarded epoxy resin composition and semiconductor sealing material using the composition

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JP2001089640A
JP2001089640A JP27139499A JP27139499A JP2001089640A JP 2001089640 A JP2001089640 A JP 2001089640A JP 27139499 A JP27139499 A JP 27139499A JP 27139499 A JP27139499 A JP 27139499A JP 2001089640 A JP2001089640 A JP 2001089640A
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compound
epoxy resin
flame
resin composition
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Hiroshi Hirose
浩 廣瀬
Mikio Ito
幹雄 伊藤
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-retarded epoxy resin composition showing an excellent flame retardance without using any halogen compound nor phosphorus flame retardant, and a semiconductor sealing material using this. SOLUTION: This flame-retarded epoxy resin composition comprises a halogen atom-free epoxy resin which contains at least two epoxy groups within a molecule, a hardener, a compound containing a copper atom and a compound containing a metal atom other than copper as basic components.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲン系化合物
やリン系難燃剤を使用することなしに優れた難燃性を示
す、難燃性エポキシ樹脂組成物、およびそれを用いた半
導体封止材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin composition exhibiting excellent flame retardancy without using a halogen-based compound or a phosphorus-based flame retardant, and a semiconductor sealing material using the same. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂は、不飽和ポリエステル樹
脂、フェノール樹脂など他の熱硬化性樹脂に比べて硬化
の際の収縮が少ないことから、金属や無機物との接着性
が良く、半導体封止材料として用いられているが、近
年、火災に対する安全性を確保するため、難燃性が付与
されている例が多い。これらの樹脂の難燃化には、従
来、臭素化エポキシ樹脂などのハロゲン系化合物を用い
るのが一般的であった。
2. Description of the Related Art Epoxy resins have a low degree of shrinkage during curing compared to other thermosetting resins such as unsaturated polyester resins and phenol resins, and therefore have good adhesion to metals and inorganic substances, and are used as semiconductor sealing materials. However, in recent years, in many cases, flame retardancy has been imparted to ensure safety against fire. Conventionally, halogen-based compounds such as brominated epoxy resins have been generally used to make these resins flame-retardant.

【0003】これらのハロゲン系化合物は高度な難燃性
を有するが、芳香族臭素化合物は、熱分解によって腐食
性の臭素や臭化水素を遊離するだけでなく、酸素存在下
で分解した場合には、毒性の高いポリベンゾフランや、
ポリブロムジベンゾオキサシンを形成する可能性があ
る。また、臭素を含有する老朽廃材やゴミの処理はきわ
めて困難である。
[0003] Although these halogen compounds have high flame retardancy, aromatic bromine compounds not only release corrosive bromine and hydrogen bromide by thermal decomposition but also decompose in the presence of oxygen. Is a highly toxic polybenzofuran,
Possibility of forming polybromodibenzooxacin. Further, it is extremely difficult to treat aging waste materials and refuse containing bromine.

【0004】このような理由から、ハロゲン系化合物に
代わる難燃剤として、リン系難燃剤が広く検討されてき
た。しかし、エポキシ樹脂系組成物にリン酸エステルな
どを用いた場合、ブリードや加水分解性が問題で、電気
的特性や信頼性を著しく劣化させるという欠点を生じて
いる。
[0004] For these reasons, phosphorus-based flame retardants have been widely studied as flame retardants in place of halogenated compounds. However, when a phosphate ester or the like is used in the epoxy resin composition, bleeding or hydrolyzability is a problem, causing a drawback that electrical characteristics and reliability are significantly deteriorated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハロゲン系
化合物やリン系難燃剤を添加することなく、高度な難燃
性を有し、かつ、製品の特性を悪化させない難燃性エポ
キシ樹脂組成物、およびそれを用いた半導体封止材料を
提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin composition having a high degree of flame retardancy without adding a halogen compound or a phosphorus flame retardant and which does not deteriorate the properties of products. It is an object of the present invention to provide a product and a semiconductor encapsulating material using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の難
燃性エポキシ樹脂系組成物の問題点を解決すべく鋭意検
討を重ねた結果、エポキシ樹脂組成物に、銅原子を有す
る化合物と、銅以外の金属原子を有する化合物とを添加
することにより、難燃性を著しく向上させ得ることを見
い出し、さらに検討を進めて本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the problems of the conventional flame-retardant epoxy resin composition, and as a result, have found that the epoxy resin composition contains a compound having a copper atom. It has been found that by adding a compound having a metal atom other than copper, the flame retardancy can be remarkably improved, and further studies have been made to complete the present invention.

【0007】即ち本発明は、1分子内に少なくとも2個
のエポキシ基を有し、且つ、ハロゲン原子を含まないエ
ポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、銅原子を有する化合
物(C)、および、銅以外の金属原子を有する化合物
(D)からなることを特徴とする難燃性エポキシ樹脂組
成物、及びそれを用いた半導体封止材料である。
That is, the present invention provides an epoxy resin (A) having at least two epoxy groups in one molecule and containing no halogen atom, a curing agent (B), a compound (C) having a copper atom, A flame-retardant epoxy resin composition comprising a compound (D) having a metal atom other than copper, and a semiconductor sealing material using the same.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成
物、及びそれを用いた半導体封止材料は、ハロゲン化エ
ポキシ樹脂などのハロゲン系化合物やリン系難燃剤を使
用せず、構成成分である銅原子を有する化合物(C)と
銅以外の金属原子を有する化合物(D)とを添加するこ
とによって、難燃性を付与することを骨子とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention and a semiconductor encapsulating material using the same do not use a halogenated compound such as a halogenated epoxy resin or a phosphorus-based flame retardant, and have no constituent components. The main point is to provide flame retardancy by adding a compound (C) having a copper atom and a compound (D) having a metal atom other than copper.

【0009】本発明に用いる1分子内に少なくとも2個
のエポキシ基を有し、且つ、ハロゲン原子を含まないエ
ポキシ樹脂(A)としては、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタ
レン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、芳香
族アミンおよび複素環式窒素塩基から導かれるN-グリ
シジル化合物、例えば、N,N-ジグリシジルアニリン、
トリグリシジルイソシアヌレート、N,N,N',N'-テト
ラグリシジル-ビス(p-アミノフェニル)-メタン等が
例示されるが、特にこれらに限定されるものではない。
これらは何種類かを併用して用いることもできる。
The epoxy resin (A) having at least two epoxy groups in one molecule and containing no halogen atom includes bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin. Type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, N-glycidyl compound derived from aromatic amine and heterocyclic nitrogen base, for example, N, N-di Glycidyl aniline,
Examples include triglycidyl isocyanurate, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-bis (p-aminophenyl) -methane, but are not particularly limited thereto.
These can be used in combination of several types.

【0010】ただし、本発明がハロゲン系化合物を用い
ない樹脂組成物を目的とする以上、臭素化ビスフェノー
ルAエポキシ樹脂や臭素化ノボラックエポキシ樹脂など
の、ハロゲン化エポキシ樹脂を除外することは勿論であ
るが、エポキシ樹脂の製造工程上、エピクロルヒドリン
を起源とする通常のエポキシ樹脂に含まれる塩素は、や
むを得ず混入することになる。ただしその量は当業者に
公知のレベルであり、加水分解性塩素にて数百PPMのオ
ーダーである。
However, since the present invention aims at a resin composition containing no halogen-based compound, it goes without saying that halogenated epoxy resins such as brominated bisphenol A epoxy resin and brominated novolak epoxy resin are excluded. However, in the production process of the epoxy resin, chlorine contained in the normal epoxy resin originating from epichlorohydrin is unavoidably mixed. However, the amount is at a level known to those skilled in the art and is of the order of several hundred PPM for hydrolysable chlorine.

【0011】本発明に用いる硬化剤(B)としては、当
業者において公知のものはすべて用いることができる。
特にエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのC2
〜C20の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミ
ン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、
4,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジ
フェニルプロパン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、4,4'-ジア
ミノジシクロヘキサン、ビス(4-アミノフェニル)フ
ェニルメタン、1,5-ジアミノナフタレン、メタキシレ
ンジアミン、パラキシレンジアミン、1,1-ビス(4-
アミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアノジアミドな
どのアミン類、アニリン変性レゾール樹脂やジメチルエ
ーテルレゾール樹脂などのレゾール型フェノール樹脂、
フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹
脂、tert-ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフ
ェノールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール
樹脂、ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシスチレ
ン、フェノールアラルキル樹脂などのフェノール樹脂や
酸無水物などが例示されるが、特にこれらに限定される
ものではない。
As the curing agent (B) used in the present invention, all those known to those skilled in the art can be used.
Particularly, C2 such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.
-C20 linear aliphatic diamine, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, paraxylenediamine,
4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylether, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodicyclohexane, bis (4-aminophenyl) Phenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, metaxylenediamine, paraxylenediamine, 1,1-bis (4-
Amines such as aminophenyl) cyclohexane and dicyanodiamide; resole-type phenol resins such as aniline-modified resole resins and dimethyl ether resole resins;
Examples include phenol novolak resins, cresol novolak resins, tert-butylphenol novolak resins, novolak type phenol resins such as nonylphenol novolak resins, polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene, phenol resins such as phenol aralkyl resins, and acid anhydrides. However, the present invention is not particularly limited to these.

【0012】半導体封止材料用として用いる場合は、耐
湿性、信頼性等の点から、1分子内に少なくとも2個の
フェノール性水酸基を有する化合物または樹脂が好まし
く、具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾー
ルノボラック樹脂、tert-ブチルフェノールノボラック
樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂などのノボラッ
ク型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリ
パラオキシスチレンなどのポリオキシスチレン、フェノ
ールアラルキル樹脂が例示される。
When used as a semiconductor encapsulating material, a compound or resin having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule is preferable from the viewpoint of moisture resistance, reliability, etc. Specifically, phenol novolak resin Novolak phenol resins such as cresol novolak resin, tert-butylphenol novolak resin, nonylphenol novolak resin, resol phenol resin, polyoxystyrene such as polyparaoxystyrene, and phenol aralkyl resin.

【0013】本発明に用いる銅原子を有する化合物
(C)としては、金属錯体または金属酸化物が使用出来
る。金属錯体としては、具体的には、ナフテン酸錯体、
アセチルアセトナート錯体、エチレンジアミン錯体、ビ
ペピリジン錯体、シクロヘキサンジアミン錯体、テトラ
アザシクロテトラデカン錯体、エチレンジアミンテトラ
酢酸錯体、テトラエチレングリコール錯体、アミノエタ
ノール錯体、シクロヘキサジアミン錯体、グリシン錯
体、トリグリシン錯体、ナフチジリン錯体、フェナント
ロリン錯体、ペンタンジアミン錯体、ピリジン錯体、サ
リチル酸錯体、サリチルアルデヒド錯体、サリチリデン
アミン錯体、ポリフィリン錯体、チオ尿素錯体等からな
る群より選ばれた、少なくとも一つの錯体を用いるが、
特にアセチルアセトナート錯体であることが好ましい。
As the compound (C) having a copper atom used in the present invention, a metal complex or a metal oxide can be used. As the metal complex, specifically, a naphthenic acid complex,
Acetylacetonate complex, ethylenediamine complex, bipepyridine complex, cyclohexanediamine complex, tetraazacyclotetradecane complex, ethylenediaminetetraacetic acid complex, tetraethyleneglycol complex, aminoethanol complex, cyclohexadiamine complex, glycine complex, triglycine complex, naphthyridin complex, At least one complex selected from the group consisting of a phenanthroline complex, a pentanediamine complex, a pyridine complex, a salicylic acid complex, a salicylaldehyde complex, a salicylideneamine complex, a porphyrin complex, and a thiourea complex,
Particularly, an acetylacetonate complex is preferable.

【0014】また、上記錯体の中でキレート環を形成す
る方が安定なものは、金属キレートとして用いることも
できる。例えば、エチレンジアミン錯体やアセチルアセ
トナート錯体など、環構造を形成しやすいものが挙げら
れる。一方、銅の酸化物としては、1価や2価の酸素化
合物を形成し易いが、特に限定することなくあらゆる酸
化状態の化合物を使用できる。
Among the above complexes, those which are more stable to form a chelate ring can be used as metal chelates. For example, those which easily form a ring structure, such as an ethylenediamine complex and an acetylacetonate complex, may be mentioned. On the other hand, as a copper oxide, a monovalent or divalent oxygen compound is easily formed, but a compound in any oxidation state can be used without particular limitation.

【0015】銅以外の金属原子を有する化合物(D)に
ついても、銅原子を有する化合物(C)と同様に、金属
錯体または金属酸化物が使用出来、金属錯体としては、
ナフテン酸錯体、アセチルアセトナート錯体、エチレン
ジアミン錯体、ビペピリジン錯体、シクロヘキサンジア
ミン錯体、テトラアザシクロテトラデカン錯体、エチレ
ンジアミンテトラ酢酸錯体、テトラエチレングリコール
錯体、アミノエタノール錯体、シクロヘキサジアミン錯
体、グリシン錯体、トリグリシン錯体、ナフチジリン錯
体、フェナントロリン錯体、ペンタンジアミン錯体、ピ
リジン錯体、サリチル酸錯体、サリチルアルデヒド錯
体、サリチリデンアミン錯体、ポリフィリン錯体、チオ
尿素錯体等からなる群より選ばれた、少なくとも一つの
錯体が用いられるが、特に、ナフテン酸錯体、アセチル
アセトナート錯体、サリチル酸錯体、エチレンジアミン
テトラ酢酸錯体であることが好ましい。
As for the compound (D) having a metal atom other than copper, a metal complex or a metal oxide can be used similarly to the compound (C) having a copper atom.
Naphthenic acid complex, acetylacetonate complex, ethylenediamine complex, bipepyridine complex, cyclohexanediamine complex, tetraazacyclotetradecane complex, ethylenediaminetetraacetic acid complex, tetraethyleneglycol complex, aminoethanol complex, cyclohexadiamine complex, glycine complex, triglycine complex At least one complex selected from the group consisting of naphthydiline complex, phenanthroline complex, pentanediamine complex, pyridine complex, salicylic acid complex, salicylaldehyde complex, salicylideneamine complex, porphyrin complex, thiourea complex, etc. Particularly, a naphthenic acid complex, an acetylacetonate complex, a salicylic acid complex, and an ethylenediaminetetraacetic acid complex are preferable.

【0016】また、上記錯体の中でキレート環を形成す
る方が安定なものは、銅化合物(C)の場合と同様に、
金属キレートとして用いることもできる。例えば、エチ
レンジアミン錯体やアセチルアセトナート錯体など環構
造を形成しやすいものが挙げられる。
Among the above complexes, those in which the formation of a chelate ring is more stable are the same as in the case of the copper compound (C).
It can also be used as a metal chelate. For example, those which easily form a ring structure, such as an ethylenediamine complex and an acetylacetonate complex, may be mentioned.

【0017】本発明に用いる銅以外の金属原子を有する
化合物(D)としては、Be,B,Mg,Al,Si,
S,Ca,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,
Ni,Zn,Ga,Ge,As,Se,Sr,Y,Z
r,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,C
d,In,Sn,Sb,Te,Ba,Hf,Ta,W,
Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg,Tl,Pb,B
i及びPoからなる群より選ばれた、少なくとも一つの
金属原子を有する化合物が挙げられる。好ましくはA
l,Si,Mn,Fe,Co,Ni,Zn及びSnから
なる群より選ばれた、少なくとも一つの金属原子を有す
る化合物であり、さらに好ましいものは、Al,Co,
及びNiからなる群より選ばれた、少なくとも一つの金
属原子を有する化合物である。
The compound (D) having a metal atom other than copper used in the present invention includes Be, B, Mg, Al, Si,
S, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Zn, Ga, Ge, As, Se, Sr, Y, Z
r, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, C
d, In, Sn, Sb, Te, Ba, Hf, Ta, W,
Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, B
and a compound having at least one metal atom selected from the group consisting of i and Po. Preferably A
a compound having at least one metal atom selected from the group consisting of 1, Si, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, and Sn, and more preferably Al, Co,
And a compound having at least one metal atom selected from the group consisting of Ni and Ni.

【0018】また、銅以外の金属の酸化物とは、上記金
属錯体の中心金属原子に例示された金属原子のいずれか
を有する酸化物であり、例えば、コバルトは一酸化コバ
ルト、三酸化二コバルトなど通常の酸化コバルトを初め
として、−1価から5価までの酸素化合物を形成する
が、いずれの金属酸化物も、あらゆる酸化状態の化合物
を使用できる。
The oxide of a metal other than copper is an oxide having any of the metal atoms exemplified as the central metal atom of the metal complex. For example, cobalt is cobalt monoxide, dicobalt trioxide. For example, an oxygen compound having a valence of -1 to pentavalent, such as ordinary cobalt oxide, is formed, and any metal oxide can be used in any oxidation state.

【0019】銅原子を有する化合物(C)と銅以外の金
属原子を有する化合物(D)の配合量は、エポキシ樹脂
(A)と硬化剤(B)の合計100重量部に対して、化
合物(C)と化合物(D)の合計が、0.001〜4重
量部が好ましく、さらに好ましくは0.01〜1重量部
であり、特に好ましい配合量は0.01〜0.5重量部で
あるが、化合物(C)と化合物(D)との比率に関して
は、特に制限はない。
The compounding amount of the compound (C) having a copper atom and the compound (D) having a metal atom other than copper is based on 100 parts by weight of the epoxy resin (A) and the curing agent (B) in total. The total amount of C) and compound (D) is preferably 0.001 to 4 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight, and particularly preferably 0.01 to 0.5 part by weight. However, there is no particular limitation on the ratio between the compound (C) and the compound (D).

【0020】化合物(C)と化合物(D)の合計が0.
001重量部以下では、難燃性の効果が得られず、一
方、4重量部以上を添加すると、樹脂組成物の硬化性が
低下する。銅原子を有する化合物(C)と銅以外の金属
原子を有する化合物(D)は、常に同時に含まれている
ものであるが、化合物(C)は1種類だけで用いてもよ
く、2種類以上を混合しても用いることもできる。ま
た、化合物(D)も1種類だけ用いても2種類以上を混
合して用いても良い。
The sum of the compound (C) and the compound (D) is 0.
If the amount is less than 001 parts by weight, the effect of flame retardancy cannot be obtained. On the other hand, if 4 parts by weight or more is added, the curability of the resin composition decreases. The compound (C) having a copper atom and the compound (D) having a metal atom other than copper are always contained at the same time, but the compound (C) may be used alone, or two or more kinds may be used. Can be used even if they are mixed. Further, the compound (D) may be used alone or in combination of two or more.

【0021】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、銅
原子を有する化合物(C)と銅以外の金属原子を有する
化合物(D)とを併用することにより、ハロゲン系化合
物やリン系難燃剤を添加することなく、高度な難燃性を
実現でき、かつ製品の特性を悪化させることがないの
で、半導体素子の封止材料として好適であり、さらに、
電子部品や電機部品の封止材料、被膜材料、絶縁材料、
積層板、金属張り積層板などにも、好適に使用し得るも
のである。
The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention is obtained by using a compound having a copper atom (C) and a compound having a metal atom other than copper (D) in combination with a halogen-based compound or a phosphorus-based flame retardant. Without adding, it is possible to achieve a high degree of flame retardancy and does not deteriorate the characteristics of the product, it is suitable as a sealing material for semiconductor elements,
Encapsulation materials, coating materials, insulating materials for electronic and electrical components,
It can also be suitably used for a laminate, a metal-clad laminate, and the like.

【0022】本発明の半導体封止材料は、前記難燃性樹
脂組成物と充填剤とで基本的に構成されるが、充填剤の
具体例としては、溶融シリカ等のシリカ粉末、アルミ
ナ、タルク、炭酸カルシウム、クレー、マイカなどを配
合する。さらに必要に応じて、天然ワックス類、合成ワ
ックス類、直鎖脂肪族酸の金属塩、酸アミド類、エステ
ル類、パラフィン類などの離型剤、カーボンブラック、
ベンガラなどの着色剤、種々の硬化促進剤、カップリン
グ剤など、当業者において公知の添加剤を配合して使用
される。
The semiconductor encapsulating material of the present invention is basically composed of the flame-retardant resin composition and a filler. Specific examples of the filler include silica powder such as fused silica, alumina, and talc. , Calcium carbonate, clay, mica, etc. If necessary, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of linear aliphatic acids, acid amides, esters, release agents such as paraffins, carbon black,
Additives known to those skilled in the art, such as a coloring agent such as redwood, various curing accelerators, and a coupling agent, are used in combination.

【0023】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物と充填
剤、その他の添加剤を、任意の組成比に選択し、ミキサ
ーなどにより十分に均一になるように混合した後、熱ロ
ールによる混練、またはコニーダなどによる混練処理を
行ない、冷却、固化させ、適宜の大きさに粉砕すること
で、半導体封止材料を得ることができる。また、難燃性
樹脂組成物の調製においては、銅原子を有する化合物
(C)および銅以外の金属原子を有する化合物(D)の
分散性を向上させるため、あらかじめエポキシ樹脂
(A)や硬化剤(B)に溶融・混合して用いてもよい。
得られた半導体封止材料は、トランスファー成形、射出
成形などによって、半導体素子の封止に好適に用いられ
る。
The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention, a filler, and other additives are selected to have an arbitrary composition ratio, and are sufficiently mixed by a mixer or the like. Alternatively, a semiconductor encapsulating material can be obtained by performing a kneading process using a co-kneader, cooling, solidifying, and pulverizing to an appropriate size. In the preparation of the flame-retardant resin composition, the epoxy resin (A) and the curing agent must be prepared in advance in order to improve the dispersibility of the compound (C) having a copper atom and the compound (D) having a metal atom other than copper. It may be used by being melted and mixed with (B).
The obtained semiconductor encapsulating material is suitably used for encapsulating a semiconductor element by transfer molding, injection molding or the like.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。先ず、各成分を所定量配合して混練し、得られた半
導体封止用成形材料について、その特性評価のため、成
形材料のスパイラルフロー及び硬化性、その硬化物の難
燃性及び信頼性を測定した。それぞれの試験方法および
条件は、下記の通りとした。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. First, a predetermined amount of each component is blended and kneaded, and for the obtained molding material for semiconductor encapsulation, the spiral flow and curability of the molding material, the flame retardancy and reliability of the cured product are evaluated for the property evaluation. It was measured. Each test method and conditions were as follows.

【0025】(1)スパイラルフローは、EMMI規格
に準じた金型を使用し、175℃、70kgf/cm2の条件
で測定した。 (2)硬化性は、175℃、120秒成形した時の、成
形品のバーコール硬度を測定した。 (3)難燃性は、UL94規格に従い垂直法により評価
した。測定用サンプルは175℃で3分間成形した後、
175℃で8時間の後硬化を行なった、厚さ1.6mmの
耐燃性試験サンプルを用いた。 (4)信頼性は、耐燃性試験サンプルと同様な成形条件
によって、アルミ模擬素子を搭載したモニターIC(1
6pDIP)を成形し、これを121℃、100%の温
湿条件で1000時間放置した後の、不良(チップシフ
ト等)数によって評価した。
(1) The spiral flow was measured at 175 ° C. and 70 kgf / cm 2 using a mold conforming to the EMMI standard. (2) The curability was measured by measuring the Barcol hardness of the molded article when molded at 175 ° C. for 120 seconds. (3) Flame retardancy was evaluated by the vertical method according to UL94 standard. After the measurement sample was molded at 175 ° C for 3 minutes,
A 1.6 mm thick flame resistance test sample that had been post-cured at 175 ° C. for 8 hours was used. (4) The reliability of the monitor IC (1
6pDIP) was formed and evaluated by the number of defects (eg, chip shift) after leaving it for 1000 hours at 121 ° C. and 100% hot and humid conditions.

【0026】(実施例1)溶融シリカ85重量部、ビフ
ェニル型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製YH-
4000H、エポキシ当量195g/eq)7.6重量部、
フェノールアラルキル樹脂(三井化学製XL-225、
水酸基当量175g/eq)6.8重量部、銅アセチルアセ
トナート(和光純薬工業株式会社製)0.01重量部
(エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)との合計100重
量部に対して0.07重量部)、鉄アセチルアセトナー
ト(和光純薬工業株式会社製)0.01重量部(エポキ
シ樹脂(A)と硬化剤(B)との合計100重量部に対
して0.07重量部)、離型剤(天然カルナバワック
ス)0.3重量部、着色剤(カーボンブラック)0.2重
量部、及びカップリング剤(日本ユニカー製A-18
6)0.3重量部を配合し、熱ロールを用いて混練し
て、半導体封止用成形材料を得た。
(Example 1) 85 parts by weight of fused silica, biphenyl type epoxy resin (YH-
4000H, epoxy equivalent 195 g / eq) 7.6 parts by weight,
Phenol aralkyl resin (Mitsui Chemicals XL-225,
6.8 parts by weight of hydroxyl equivalent (175 g / eq), 0.01 parts by weight of copper acetylacetonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (based on 100 parts by weight of epoxy resin (A) and curing agent (B) in total) 0.07 parts by weight), iron acetylacetonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.01 parts by weight (0.07 parts by weight based on 100 parts by weight of epoxy resin (A) and curing agent (B) in total) Parts by weight), 0.3 parts by weight of a release agent (natural carnauba wax), 0.2 parts by weight of a colorant (carbon black), and a coupling agent (A-18 manufactured by Nippon Unicar)
6) 0.3 parts by weight were blended and kneaded using a hot roll to obtain a molding compound for semiconductor encapsulation.

【0027】(実施例2〜5)実施例1において用いた
鉄アセチルアセトナートに代え、亜鉛アセチルアセトナ
ート(関東化学株式会社製)、亜鉛-エチレンジアミン
四酢酸(和光純薬工業株式会社製)、マンガン-アセチ
ルアセトナート(和光純薬工業株式会社製)、およびサ
リチル酸マンガン(和光純薬工業株式会社製)を使用
し、表1に従って配合した以外は、実施例1と同様にし
て、成形材料を調製し、スパイラルフロー、硬化性、難
燃性、及び信頼性を評価した。
(Examples 2 to 5) Instead of iron acetylacetonate used in Example 1, zinc acetylacetonate (Kanto Chemical Co., Ltd.), zinc-ethylenediaminetetraacetic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), A molding material was prepared in the same manner as in Example 1 except that manganese-acetylacetonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and manganese salicylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were used and blended according to Table 1. Prepared and evaluated for spiral flow, curability, flame retardancy, and reliability.

【0028】(比較例1〜5)リン系難燃剤を用いた
例、金属原子を有する化合物を用いた例など、各成分を
表1に従って配合した以外は、実施例1と同様にして、
成形材料を調製し、スパイラルフロー、硬化性、難燃
性、及び信頼性を評価した。
(Comparative Examples 1 to 5) In the same manner as in Example 1 except that the components were blended according to Table 1, such as an example using a phosphorus-based flame retardant and an example using a compound having a metal atom,
Molding materials were prepared and evaluated for spiral flow, curability, flame retardancy, and reliability.

【0029】実施例および比較例の各配合組成と評価結
果を、まとめて表1に示した。この評価結果から明らか
なように、リン系難燃剤を用いた比較例1と、銅化合物
および銅以外の金属原子を有する化合物を用いた比較例
5では、難燃性はUL94V―0であったが、比較例1
は信頼性が劣り、比較例5は硬化性が悪いと言う結果で
あった。比較例4は、銅化合物および銅以外の金属原子
を有する化合物の配合量が少ないため、十分な難燃性が
得られなかった。これに対して、実施例ではすべて難燃
性はV−0を達成しており、他の諸物性も良好であっ
た。
Table 1 shows the compositions and evaluation results of the examples and comparative examples. As is clear from the evaluation results, in Comparative Example 1 using a phosphorus-based flame retardant and Comparative Example 5 using a copper compound and a compound having a metal atom other than copper, the flame retardancy was UL94V-0. But Comparative Example 1
Was inferior in reliability and Comparative Example 5 was poor in curability. In Comparative Example 4, sufficient flame retardancy was not obtained because the amounts of the copper compound and the compound having a metal atom other than copper were small. On the other hand, in all the examples, the flame retardancy achieved V-0, and other various physical properties were also good.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、
ハロゲン系化合物を添加することなく、銅原子を有する
化合物と銅以外の金属原子を有する化合物とを添加する
ことで、十分な難燃性を得ることができる。さらに、従
来より用いられているリン系難燃剤を配合する場合に比
べて信頼性が優れ、今後要求されるノンハロゲン、ノン
リン材料としての難燃性エポキシ樹脂組成物、及びそれ
を用いた半導体封止材料を提供するものである。
The flame-retardant epoxy resin composition of the present invention comprises:
By adding a compound having a copper atom and a compound having a metal atom other than copper without adding a halogen-based compound, sufficient flame retardancy can be obtained. Furthermore, the flame-retardant epoxy resin composition as a non-halogen, non-phosphorus material which is more reliable than the case where a phosphorus-based flame retardant conventionally used is blended, and a semiconductor encapsulation using the same. Provide materials.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 Fターム(参考) 4J002 CC042 CC052 CC072 CD051 CD061 CD111 CD131 CD141 CE002 DE078 DE097 DE098 DE138 DE149 DE239 DJ019 DJ039 DJ049 DJ059 DK008 EC077 EC078 EE047 EE048 EG087 EG088 EJ067 EJ068 EN036 EN037 EN038 EN076 EN107 EN108 EN117 EN118 ET006 EU007 EU008 EU047 EU048 EU077 EU078 EV127 EV128 EV226 FD019 FD090 FD137 FD138 FD146 FD160 GQ05 4J036 AA01 DB06 FB07 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB19 EC01 EC20 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 F-term (Reference) 4J002 CC042 CC052 CC072 CD051 CD061 CD111 CD131 CD141 CE002 DE078 DE097 DE098 DE138 DE149 DE239 DJ019 DJ039 DJ049 DJ059 DK008 EC077 EC078 EE047 EE048 EG087 EG088 EJ067 EJ068 EN036 EN037 EN038 EN076 EN107 EN108 EN117 EN118 ET006 EU007 EU008 EU047 EU048 EU077 EU078 EV127 EV128 EV226 FD001 FD019 FD019 FD0140A EA02 EB03 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB19 EC01 EC20

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1分子内に少なくとも2個のエポキシ基
を有し、且つ、ハロゲン原子を含まないエポキシ樹脂
(A)、硬化剤(B)、銅原子を有する化合物(C)、
および、銅以外の金属原子を有する化合物(D)からな
ることを特徴とする難燃性エポキシ樹脂組成物。
1. An epoxy resin (A) having at least two epoxy groups in one molecule and containing no halogen atom, a curing agent (B), a compound (C) having a copper atom,
And a flame-retardant epoxy resin composition comprising a compound (D) having a metal atom other than copper.
【請求項2】 硬化剤(B)が、1分子内に少なくとも
2個のフェノール性水酸基を有する化合物または樹脂か
らなることを特徴とする、請求項1記載の難燃性エポキ
シ樹脂組成物。
2. The flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1, wherein the curing agent (B) comprises a compound or resin having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule.
【請求項3】 銅原子を有する化合物(C)が、金属錯
体または金属酸化物からなることを特徴とする、請求項
1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
3. The flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1, wherein the compound (C) having a copper atom comprises a metal complex or a metal oxide.
【請求項4】 銅原子を有する化合物(C)が、 ナフ
テン酸錯体、アセチルアセトナート錯体、エチレンジア
ミン錯体、ビペピリジン錯体、シクロヘキサンジアミン
錯体、テトラアザシクロテトラデカン錯体、エチレンジ
アミンテトラ酢酸錯体、テトラエチレングリコール錯
体、アミノエタノール錯体、シクロヘキサジアミン錯
体、グリシン錯体、トリグリシン錯体、ナフチジリン錯
体、フェナントロリン錯体、ペンタンジアミン錯体、ピ
リジン錯体、サリチル酸錯体、サリチルアルデヒド錯
体、サリチリデンアミン錯体、ポリフィリン錯体、及び
チオ尿素錯体からなる群より選ばれた、少なくとも一つ
の錯体化合物であることを特徴とする、請求項1または
請求項3記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
4. The compound having a copper atom (C) is a naphthenic acid complex, an acetylacetonate complex, an ethylenediamine complex, a bipepyridine complex, a cyclohexanediamine complex, a tetraazacyclotetradecane complex, an ethylenediaminetetraacetic acid complex, a tetraethyleneglycol complex, From aminoethanol complex, cyclohexadiamine complex, glycine complex, triglycine complex, naphthyridin complex, phenanthroline complex, pentanediamine complex, pyridine complex, salicylic acid complex, salicylaldehyde complex, salicylideneamine complex, porphyrin complex, and thiourea complex The flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1, wherein the composition is at least one complex compound selected from the group consisting of:
【請求項5】 銅以外の金属原子を有する化合物(D)
が、金属錯体または金属酸化物からなることを特徴とす
る、請求項1記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
5. Compound (D) having a metal atom other than copper
Is a metal complex or a metal oxide. The flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1, wherein
【請求項6】 銅以外の金属原子を有する化合物(D)
が、ナフテン酸錯体、アセチルアセトナート錯体、エチ
レンジアミン錯体、ビペピリジン錯体、シクロヘキサン
ジアミン錯体、テトラアザシクロテトラデカン錯体、エ
チレンジアミンテトラ酢酸錯体、テトラエチレングリコ
ール錯体、アミノエタノール錯体、シクロヘキサジアミ
ン錯体、グリシン錯体、トリグリシン錯体、ナフチジリ
ン錯体、フェナントロリン錯体、ペンタンジアミン錯
体、ピリジン錯体、サリチル酸錯体、サリチルアルデヒ
ド錯体、サリチリデンアミン錯体、ポリフィリン錯体及
びチオ尿素錯体からなる群より選ばれた、少なくとも一
つの錯体化合物であることを特徴とする、請求項1また
は請求項5記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
6. Compound (D) having a metal atom other than copper
But naphthenic acid complex, acetylacetonate complex, ethylenediamine complex, bipepyridine complex, cyclohexanediamine complex, tetraazacyclotetradecane complex, ethylenediaminetetraacetic acid complex, tetraethyleneglycol complex, aminoethanol complex, cyclohexadiamine complex, glycine complex, tri At least one complex compound selected from the group consisting of glycine complex, naphthyridin complex, phenanthroline complex, pentanediamine complex, pyridine complex, salicylic acid complex, salicylaldehyde complex, salicylideneamine complex, porphyrin complex and thiourea complex. The flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1 or 5, characterized in that:
【請求項7】 銅以外の金属原子を有する化合物(D)
が 、Be,B,Mg,Al,Si,S,Ca,Sc,
Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Zn,G
a,Ge,As,Se,Sr,Y,Zr,Nb,Mo,
Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,S
b,Te,Ba,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,
Pt,Au,Hg,Tl,Pb,Bi及びPoからなる
群より選ばれた、少なくとも一つの金属原子を有する化
合物であることを特徴とする、請求項1、請求項5、お
よび請求項6のいずれかに記載の難燃性エポキシ樹脂組
成物。
7. Compound (D) having a metal atom other than copper
Are Be, B, Mg, Al, Si, S, Ca, Sc,
Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, G
a, Ge, As, Se, Sr, Y, Zr, Nb, Mo,
Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, S
b, Te, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir,
7. The compound according to claim 1, which is a compound having at least one metal atom selected from the group consisting of Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi and Po. The flame-retardant epoxy resin composition according to any one of the above.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
された難燃性エポキシ樹脂組成物と、充填剤とで基本的
に構成されることを特徴とする半導体封止材料。
8. A semiconductor encapsulation material comprising a flame-retardant epoxy resin composition according to claim 1 and a filler.
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