JP2001106766A - 難燃性液状エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂封止層をスポット封止で形成するのに適
し、低粘度で難燃性を付与した液状エポキシ樹脂組成物
を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、反応性希釈剤を
必須の成分とする液状エポキシ樹脂組成物において、一
般式〔１〕で表されるリン含有エポキシ樹脂（Ａ）を含
有することを特徴とする難燃性液状エポキシ樹脂組成物
である。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液状エポキシ樹脂
組成物に関し、好適には、半導体チップを液状封止する
際に利用される難燃性液状エポキシ樹脂組成物に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】半導体封止用材料としては従来から、プラ
スチックパッケージ用としてモールディングコンパウン
ドが多く使用されている。しかし、近年は半導体パッケ
ージの小型・軽量化が進む中、さまざまなパッケージ形
態が提案されている。例えば、従来のＱＦＰ（クアッド
フラットパッケ−ジ）やＴＳＯＰ（チンスモ−ルアウト
ラインパッケ−ジ）といったパッケージから、ＴＣＰ
（テープキャリアパッケージ）、ＢＧＡ（ボールグリッ
ドアレイ）、ＣＳＰ（チップスケールパッケージ）、Ｍ
ＣＭ（マルチチップモジュール）などへと変化してきて
いる。これらのパッケージに使用される材料として、液
状封止材料が次第に使用されるようになってきている。

【０００３】液状封止材料には液状エポキシ樹脂が使用
されているが、これらの液状エポキシ樹脂に対する要求
性能として、低粘度であることと、難燃性の付与がなさ
れていることが挙げられる。エポキシ樹脂の難燃化に対
しては従来から、臭素化エポキシ樹脂が使用されてきた
が、これらを分解・燃焼するとハロゲン化物、特にダイ
オキシン類の発生の懸念が最近では問題視されており、
ハロゲン化物を使用せずに難燃性をいかにエポキシ樹脂
に付与するかが大きな問題となっている。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記の
問題点を解決すべく、低粘度であり、燃焼時にハロゲン
及びハロゲン化物を発生せずに難燃性を示すエポキシ樹
脂を得るため種々研究した結果、本発明を完成したもの
で、本発明の目的はハロゲン化化合物を使用せずに低粘
度で、難燃性を付与し、分解・燃焼時にハロゲン及びハ
ロゲン化物の発生のないリンを含有するエポキシ樹脂を
必須の構成成分とする難燃性液状エポキシ樹脂組成物を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は、
エポキシ樹脂、硬化剤、反応性希釈剤を必須の成分とす
る難燃性液状エポキシ樹脂組成物において、一般式
〔１〕で表されるリン含有エポキシ樹脂を含有すること
を特徴とする難燃性液状エポキシ樹脂組成物である。

【０００６】

【化２】

【０００７】（式中Ｒは水素又はメチル基を表す） 本発明においては一般式〔１〕で表されるリン含有エポ
キシ樹脂（Ａ）（なお、このリン含有エポキシ樹脂を他
のエポキシ樹脂と区別するためリン含有エポキシ樹脂
（Ａ）と称する場合がある）の含有量の割合は、難燃性
液状エポキシ樹脂組成物中の全エポキシ樹脂に対して５
〜９５重量％であることが好ましく、また、反応性希釈
剤としてトリメチロールプロパンのトリグリシジルエー
テルを用いることが好ましい。そして、本発明の難燃性
液状エポキシ樹脂組成物は、２５℃における粘度が５，
０００ｍＰａ・ｓ以下であることが各種半導体パッケー
ジを液状封止する際の作業性の安定維持の面から好まし
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説
明する。本発明における難燃性液状エポキシ樹脂組成物
のエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂であって、例えば、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、ノボラック型エポキシ樹脂、オルトトルイジンの
ジグリシジルアミン型、アニリンのジグリシジルアミ
ン、パラアミノフェノールを出発原料とした三官能エポ
キシ樹脂、メタアミノフェノールを出発原料とした三官
能エポキシ樹脂及びレゾルシンのジグリシジルエーテル
などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、液状
のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂であり、特に好ましいものはこれら
の分子蒸留品であり、例えば、東都化成（株）エポトー
トＹＤ−８１２５およびＹＤ−８１７０等である。

【０００９】そして、エポキシ樹脂に難燃剤としてリン
含有エポキシ樹脂（Ａ）が含有されるのであって、該リ
ン含有エポキシ樹脂（Ａ）は、下記一般式〔１〕で表さ
れる

【００１０】

【化３】

【００１１】（式中Ｒは水素又はメチル基を表す。）で
表れるものであり、該化合物は、下記式〔２〕

【００１２】

【化４】

【００１３】で表されるリン化合物とグリシジルメタク
リレートまたはグリシジルアクリレートとを、例えば、
特開昭５４−１５３８４７号に開示された方法等によ
り、加熱付加せしめる事により製造することができる。
この付加反応は一般に無触媒又はアルカリ性触媒の存在
下で５０℃〜１８０℃で行うことができるが、非反応性
の有機溶媒（キシレン等）を反応溶媒として用いること
もできる。

【００１４】本発明で用いる一般式〔１〕で表されるリ
ン含有エポキシ樹脂（Ａ）の割合は、これ以外に用いら
れるエポキシ樹脂との合計量に対して５〜９５重量％が
好ましく、より好ましくは１５〜８０重量％である。５
重量％以下では難燃性が不十分であり、９５重量％以上
ではエポキシ樹脂硬化物の耐水性及び接着性が著しく低
下して好ましくない。

【００１５】本発明に用いられる硬化剤としては、各種
フェノール類およびこれらの誘導体、酸無水物、アミン
類、ヒドラジド類及び酸性ポリエステル等の従来公知の
硬化剤を用いることができるが、より好ましくは可使時
間の長いものおよび一液性エポキシ樹脂組成物が得やす
い各種フェノール類およびこれらの誘導体、酸無水物、
ヒドラジド類であり、特に好ましいものは各種フェノー
ル類およびこれらの誘導体であり、ビスフェノールＡ、
ビスフェノールＦ、フェノールノボラック、ビスフェノ
ールＡノボラック、キシレノールノボラック、アラルキ
ル型ノボラック、ポリパラヒドロキシスチレン、アリル
化フェノールノボラック等が挙げられる。本発明におい
ては硬化促進剤を添加しても良い。硬化促進剤として
は、第３級アミン、第４アンモニウム塩、ホスフィン
類、イミダゾール類、いずれでも良いが、特にホスフィ
ン類が好ましく、その中でもトリフェニルホスフィンが
好ましい。また、各種の市販されている潜在性硬化剤を
用いることができ、これらを用いて一液性液状エポキシ
樹脂組成物とすることができる。

【００１６】本発明に用いられる反応性希釈剤として
は、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジル
エーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ス
チレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレ
ジルグリシジルエーテル、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフェニル
グリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、エチレング
リコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジ
グリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエー
テル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等
が挙げられるが、その中でもトリメチロールプロパント
リグリシジルエーテルが好ましい。

【００１７】上記反応性希釈剤は低塩素含有量のものが
好ましいが、その中でもトリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテルの全塩素含有量は０．１ｗｔ％以下で
あることが特に好ましい。全塩素含有量は０．１ｗｔ％
以上の場合、ＩＣ封止剤として用いる場合に、これに付
属している配線の腐食等が発生し易くなり好ましくな
い。全塩素含有量０．１ｗｔ％以下のトリメチロールプ
ロパントリグリシジルエーテルの製造方法の一つとし
て、通常の市販品（例えば、東都化成（株）商品名：Ｙ
Ｈ−３００）を分子蒸留する方法等が挙げられる。

【００１８】本発明の難燃性液状エポキシ樹脂組成物に
は通常のエポキシ樹脂に配合される配合剤、例えば充填
剤、天然ワックス、パラフィン類、直鎖状脂肪酸の金属
塩類などの離型剤、チタンホワイト、カーボンブラッ
ク、ベンガラ等の着色剤、シランカップリング剤などを
配合してもよい。本発明の難燃性液状エポキシ樹脂組成
物に用いられる充填剤としては、シリカ粉末、アルミ
ナ、三酸化アンチモン、タルク、炭酸カルシウムの粉末
状のものなどが挙げられる。本発明の難燃性液状エポキ
シ樹脂組成物の粘度は２５℃において５、０００ｍＰａ
・ｓ以下が好ましく、より好ましくは３、０００ｍＰａ
・ｓ以下であり、特に好ましくは１、０００ｍＰａ・ｓ
以下である。粘度が５、０００ｍＰａ・ｓを越える場合
には液状封止材料として高粘性となるところから各種半
導体パッケージを液状封止する際の作業性が困難となる
ことから好ましくない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。尚、参考例、実施例及び比較例において
「部」とは特に説明のない限り「重量部」を意味する。 参考例１ リン含有液状エポキシ樹脂（Ａ）の製造 ９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェ
ナンスレン−１０−オキサイド（三光化学（株）製商品
名：ＨＣＡ）１００部とキシレン１００部を４つ口セパ
ラブルフラスコに仕込み、窒素ガス雰囲気中、撹拌しな
がら１４０℃に昇温した。同温度を保持しながら、これ
にグリシジルメタクリレート６５．７部を１時間で滴下
し、滴下終了後１４０℃にて３時間保った後、１０ｔｏ
ｒｒ、１４０℃にてキシレンを留去することにより、淡
黄色の液体１６５部を得た。このもののエポキシ当量は
３７５ｇ／ｅｑ、５０℃における粘度は１５０ｍＰａ・
ｓであった。

【００２０】実施例例１〜３、比較例１〜３ 表１の配合量に基づいて材料の配合を行い、次いで三本
ロールにて混練と脱泡を行って液状エポキシ樹脂組成物
を得た。リン含有エポキシ樹脂としては、参考例１で得
られたものを使用し、その他のエポキシ樹脂としては、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成（株）製商
品名：ＹＤＦ−８１７０、エポキシ当量１６０ｇ／ｅ
ｑ、粘度１３００ｍＰａ・ｓ ａｔ２５℃）を使用し
た。硬化剤としては、水酸基当量１０７ｇ／ｅｑのフェ
ノールノボラック樹脂（昭和高分子（株）製商品名：Ｂ
ＲＧ−５５６）を使用した。硬化促進剤としては、トリ
フェニルホスフィンを使用した。反応性希釈剤として
は、エポキシ当量１２０ｇ／ｅｑ、粘度７０ｍＰａ・ｓ
ａｔ２５℃、全塩素含有量７５０ｐｐｍ（０．０７５
ｗｔ％）のトリメチロールプロパントリグリシジルエー
テル（東都化成（株）製：ＺＸ−１５４２）を使用し
た。カップリング剤としてはγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを使用した、充填剤としては、溶融
シリカ（平均粒径５μｍ）を使用した。以上から得られ
た液状エポキシ樹脂組成物を金型に注型し、１３０℃×
１０分、１５０℃×８時間なる条件で硬化させ、物性測
定用の試験片を作成し、その物性を測定した。その結果
を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、低
粘度であり、難燃性を示すという効果がある。また、本
リン含有エポキシ樹脂はハロゲン化物を含んでいないと
ころから、分解燃焼時にハロゲン及びハロゲン化物の発
生する恐れがない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広澤 正樹 東京都江戸川区東葛西３−17−14 東都化 成株式会社製品研究所内 Ｆターム(参考） 4J036 AA01 AA05 AB01 AB02 AB10 AC01 AC05 AD08 AF06 AH07 AH10 AJ20 DB06 DB15 DC01 DC03 DC05 DC35 DC41 DD07 FA01 FA11 FA12 FB02 FB06 FB08 GA21 JA07 KA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、反応性希釈剤を
   必須の成分とする難燃性液状エポキシ樹脂組成物におい
   て、一般式〔１〕で表されるリン含有エポキシ樹脂を含
   有することを特徴とする難燃性液状エポキシ樹脂組成
   物。 一般式 【化１】 （式中Ｒは水素又はメチル基を表す）
2. 【請求項２】 一般式〔１〕で表されるリン含有エポキ
   シ樹脂の含有量の割合が難燃性液状エポキシ樹脂組成物
   中の全エポキシ樹脂に対して５〜９５重量％であること
   を特徴とする請求項１に記載の難燃性液状エポキシ樹脂
   組成物。
3. 【請求項３】 反応性希釈剤としてトリメチロールプロ
   パンのトリグリシジルエーテルを用いることを特徴とす
   る請求項１および請求項２に記載の難燃性液状エポキシ
   樹脂組成物。
4. 【請求項４】 難燃性液状エポキシ樹脂組成物の２５℃
   における粘度が５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを
   特徴とする請求項１、請求項２、および請求項３に記載
   のエポキシ樹脂組成物。