JP2002128995A - 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 - Google Patents
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Info
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- JP2002128995A JP2002128995A JP2000332571A JP2000332571A JP2002128995A JP 2002128995 A JP2002128995 A JP 2002128995A JP 2000332571 A JP2000332571 A JP 2000332571A JP 2000332571 A JP2000332571 A JP 2000332571A JP 2002128995 A JP2002128995 A JP 2002128995A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 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有する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。 【解決手段】１分子内に少なくとも２個のエポキシ基を
有する未ハロゲン化エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、炭酸塩（Ｃ）を必須成分とするエポキシ樹脂組
成物、また、前記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半導体封止材料。
ことなしに優れた難燃性を有する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。 【解決手段】１分子内に少なくとも２個のエポキシ基を
有する未ハロゲン化エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、炭酸塩（Ｃ）を必須成分とするエポキシ樹脂組
成物、また、前記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半導体封止材料。
Description
【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、及びそれを用いた半導
体封止材料に関するものである。
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、及びそれを用いた半導
体封止材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体等の電子封止材料として、金属や
無機物との接着性が良いエポキシ樹脂組成物が用いられ
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。エポキシ樹脂組成物の難燃化に
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。
無機物との接着性が良いエポキシ樹脂組成物が用いられ
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。エポキシ樹脂組成物の難燃化に
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。
【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処理は、きわめて
困難である。
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処理は、きわめて
困難である。
【０００４】
【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、半導体装置
の特性を悪化させずに、且つ、高度な難燃性を有する難
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
料を提供するものである。
化合物やリン系難燃剤を添加することなく、半導体装置
の特性を悪化させずに、且つ、高度な難燃性を有する難
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
料を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、エポキシ
樹脂組成物として炭酸塩を用い、燃焼時に炭酸ガスを発
生させることで、少量の添加で半導体封止材料としての
信頼性を低下させることなく、難燃性を著しく向上させ
ることができることを見いだし、本発明を完成するに至
った。
樹脂組成物として炭酸塩を用い、燃焼時に炭酸ガスを発
生させることで、少量の添加で半導体封止材料としての
信頼性を低下させることなく、難燃性を著しく向上させ
ることができることを見いだし、本発明を完成するに至
った。
【０００６】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する未ハロゲン化エポキシ樹脂
（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、炭酸塩（Ｃ）を必須成分とする
エポキシ樹脂組成物であり、更には、前記難燃性エポキ
シ樹脂組成物と充填剤とで基本的に構成される半導体封
止材料である。
個のエポキシ基を有する未ハロゲン化エポキシ樹脂
（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、炭酸塩（Ｃ）を必須成分とする
エポキシ樹脂組成物であり、更には、前記難燃性エポキ
シ樹脂組成物と充填剤とで基本的に構成される半導体封
止材料である。
【０００７】
【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、炭酸塩（Ｃ）を添加することによって、半導体
装置の特性を損なうことなく、難燃性を付与することを
骨子とする。
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、炭酸塩（Ｃ）を添加することによって、半導体
装置の特性を損なうことなく、難燃性を付与することを
骨子とする。
【０００８】本発明に用いる１分子内に少なくとも２個
のエポキシ基を有する未ハロゲン化エポキシ樹脂（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。
のエポキシ基を有する未ハロゲン化エポキシ樹脂（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。
【０００９】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型エポキシ樹脂や臭素化ノボラック型エポキシ樹
脂などの、ハロゲン化エポキシ樹脂は除外するが、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。
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型エポキシ樹脂や臭素化ノボラック型エポキシ樹
脂などの、ハロゲン化エポキシ樹脂は除外するが、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。
【００１０】本発明に用いる硬化剤（Ｂ）は、当業者に
おいてエポキシ樹脂に用いる公知のものは、全て用いる
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
ミノ類、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。
おいてエポキシ樹脂に用いる公知のものは、全て用いる
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
ミノ類、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。
【００１１】半導体封止材料用の硬化剤としては、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が好ましく、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等が例
示される。
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が好ましく、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等が例
示される。
【００１２】本発明に用いる炭酸塩（Ｃ）としては、式
（１）で表される構造を有する化合物が好ましい。 n1[(M1)a (CO3)b]n2[(M2)c(OH)d] n3H2O （１） （式（１）において、M1、M2は金属元素であり、同種で
あっても異種であってもよい。a, b, c, d, n1>0、 n2,
n3≧0である。(M1)a (CO3)bの繰り返し単位において、
M1は同種であっても異種であってもよく、a, bの値はそ
れぞれ同一の値である必要はない。同様に(M2)c(OH)dの
繰り返し単位において、 M2は同種であっても異種であ
ってもよく、c, dの値はそれぞれ同一の値である必要は
ない。） これらは、１種類又は２種類以上で、用いることができ
る。
（１）で表される構造を有する化合物が好ましい。 n1[(M1)a (CO3)b]n2[(M2)c(OH)d] n3H2O （１） （式（１）において、M1、M2は金属元素であり、同種で
あっても異種であってもよい。a, b, c, d, n1>0、 n2,
n3≧0である。(M1)a (CO3)bの繰り返し単位において、
M1は同種であっても異種であってもよく、a, bの値はそ
れぞれ同一の値である必要はない。同様に(M2)c(OH)dの
繰り返し単位において、 M2は同種であっても異種であ
ってもよく、c, dの値はそれぞれ同一の値である必要は
ない。） これらは、１種類又は２種類以上で、用いることができ
る。
【００１３】本発明に用いる炭酸塩（Ｃ）を構成する金
属原子の好ましい具体例としては、周期表でIＡ、II
Ａ、IIIＡ、IVＡ、VＡ、VIＡ、VIIＡ、VIII、IＢ、IIＢ
族の金属原子と、アルミニウム、ガリウム、インジウ
ム、タリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ビスマスが挙
げられ、これらの少なくとも１種以上を用いることがで
きる。また、これらの内、更に好ましいのは、マグネシ
ウム、コバルト、亜鉛、銅、ニッケル、マンガンであ
る。
属原子の好ましい具体例としては、周期表でIＡ、II
Ａ、IIIＡ、IVＡ、VＡ、VIＡ、VIIＡ、VIII、IＢ、IIＢ
族の金属原子と、アルミニウム、ガリウム、インジウ
ム、タリウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ビスマスが挙
げられ、これらの少なくとも１種以上を用いることがで
きる。また、これらの内、更に好ましいのは、マグネシ
ウム、コバルト、亜鉛、銅、ニッケル、マンガンであ
る。
【００１４】ここで前記各族の金属原子は、IＡ族がリ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ム、フランシウム、 IIＡ族がベリリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウ
ム、IIIＡ族がスカンジウム、イットリウム、ランタノ
イド、アクチノイド、IVＡ族がチタン、ジルコニウム、
ハフニウム、VＡ族がバナジウム、ニオブ、タンタル、V
IＡ族がクロム、モリブデン、タングステン、VIIＡ族が
マンガン、テクネチウム、レニウム、VIII族が鉄、ルテ
ニウム、オスミニウム、コバルト、ロジウム、イリジウ
ム、ニッケル、パラジウム、白金、IIＢ族が銅、銀、
金、IB族が亜鉛、カドミウム、水銀を表す。
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ム、フランシウム、 IIＡ族がベリリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウ
ム、IIIＡ族がスカンジウム、イットリウム、ランタノ
イド、アクチノイド、IVＡ族がチタン、ジルコニウム、
ハフニウム、VＡ族がバナジウム、ニオブ、タンタル、V
IＡ族がクロム、モリブデン、タングステン、VIIＡ族が
マンガン、テクネチウム、レニウム、VIII族が鉄、ルテ
ニウム、オスミニウム、コバルト、ロジウム、イリジウ
ム、ニッケル、パラジウム、白金、IIＢ族が銅、銀、
金、IB族が亜鉛、カドミウム、水銀を表す。
【００１５】前記金属原子の内、更に好ましい金属原子
からなる炭酸塩の具体例としては、炭酸マグネシウム
（xMgCO3yMg(OH)2zH2O）、炭酸銅（xCuCO3yCu(OH)2zH
2O）、炭酸ニッケル（xNiCO3yNi(OH)2zH2O）、炭酸コバ
ルト（xCoCO3yCo(OH)2zH2O）、炭酸亜鉛（xZnCO3yZn(O
H)2zH2O）、炭酸マンガン（xMnCO3yMn(OH)nzH2O）[x,y,
z≧0であって、互いに同一の値であってもよいし、異な
る値であってもよい。]などが挙げられ、これらの内、
炭酸マグネシウム、炭酸マンガンが特に好ましい。
からなる炭酸塩の具体例としては、炭酸マグネシウム
（xMgCO3yMg(OH)2zH2O）、炭酸銅（xCuCO3yCu(OH)2zH
2O）、炭酸ニッケル（xNiCO3yNi(OH)2zH2O）、炭酸コバ
ルト（xCoCO3yCo(OH)2zH2O）、炭酸亜鉛（xZnCO3yZn(O
H)2zH2O）、炭酸マンガン（xMnCO3yMn(OH)nzH2O）[x,y,
z≧0であって、互いに同一の値であってもよいし、異な
る値であってもよい。]などが挙げられ、これらの内、
炭酸マグネシウム、炭酸マンガンが特に好ましい。
【００１６】本発明に用いる充填剤としては、一般に半
導体封止材料に用いられているものであれば、特に制限
はなく、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結
晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末等のシリカ粉末、ア
ルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タル
ク、クレー、マイカ、ガラス繊維などが挙げられる。中
でも、特に溶融球状シリカ粉末が好ましい。形状は限り
なく真球状であることが好ましく、又、粒子の大きさの
異なるものを混合することにより充填量を多くすること
ができる。
導体封止材料に用いられているものであれば、特に制限
はなく、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結
晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末等のシリカ粉末、ア
ルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タル
ク、クレー、マイカ、ガラス繊維などが挙げられる。中
でも、特に溶融球状シリカ粉末が好ましい。形状は限り
なく真球状であることが好ましく、又、粒子の大きさの
異なるものを混合することにより充填量を多くすること
ができる。
【００１７】本発明のエポキシ樹脂組成物及び半導体封
止材料には、上記成分以外に、トリフェニルホスフィ
ン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウン
デセン、２−メチルイミダゾール等の硬化促進剤や、必
要に応じて、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色
剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成
分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪もしくはそ
の金属塩類、パラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各
種添加剤を配合することができる。
止材料には、上記成分以外に、トリフェニルホスフィ
ン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウン
デセン、２−メチルイミダゾール等の硬化促進剤や、必
要に応じて、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色
剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成
分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪もしくはそ
の金属塩類、パラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各
種添加剤を配合することができる。
【００１８】本発明において、未ハロゲン化エポキシ樹
脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）の配合割合は、未ハロゲン化エ
ポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ当量に対する硬化剤（Ｂ）
の水酸基当量の割合が ０．５〜２．０の範囲で配合す
ることが好ましい。酸無水物の場合は酸無水物当量の割
合が０．５〜１．５の範囲で配合することが好ましい。
脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）の配合割合は、未ハロゲン化エ
ポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ当量に対する硬化剤（Ｂ）
の水酸基当量の割合が ０．５〜２．０の範囲で配合す
ることが好ましい。酸無水物の場合は酸無水物当量の割
合が０．５〜１．５の範囲で配合することが好ましい。
【００１９】炭酸塩（Ｃ）の配合量としては、未ハロゲ
ン化エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の和１００重量
部に対して２０〜１６０重量部の割合で配合するのが好
ましい。割合が２０重量部未満では難燃効果が小さく、
１６０重量部を超えると流動性や硬化性の低下が見られ
る。
ン化エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の和１００重量
部に対して２０〜１６０重量部の割合で配合するのが好
ましい。割合が２０重量部未満では難燃効果が小さく、
１６０重量部を超えると流動性や硬化性の低下が見られ
る。
【００２０】半導体封止材料における充填材の配合量と
しては、炭酸塩（Ｃ）と合わせて、未ハロゲン化エポキ
シ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の和１００重量部に対して
５３０〜６９０重量部が好ましい。
しては、炭酸塩（Ｃ）と合わせて、未ハロゲン化エポキ
シ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の和１００重量部に対して
５３０〜６９０重量部が好ましい。
【００２１】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、成
分（Ａ）〜（Ｃ）を、半導体封止材料は、更に、充填剤
を、また必要に応じて、それぞれ、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った後、冷却、固化
させ、適当な大きさに粉砕することで、得ることができ
る。また、分散性を向上させるためにあらかじめエポキ
シ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とを、予め、溶融して用い
てもよい。得られた半導体封止材料をトランスファー成
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。
分（Ａ）〜（Ｃ）を、半導体封止材料は、更に、充填剤
を、また必要に応じて、それぞれ、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った後、冷却、固化
させ、適当な大きさに粉砕することで、得ることができ
る。また、分散性を向上させるためにあらかじめエポキ
シ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とを、予め、溶融して用い
てもよい。得られた半導体封止材料をトランスファー成
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。
【００２２】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は、ハ
ロゲン系化合物及びリン系難燃剤を添加することなく製
品の特性を悪化させずに、高度な難燃性を付与すること
が可能な、エポキシ樹脂組成物であり、半導体素子の封
止材料以外にも、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
に使用されるものである。
ロゲン系化合物及びリン系難燃剤を添加することなく製
品の特性を悪化させずに、高度な難燃性を付与すること
が可能な、エポキシ樹脂組成物であり、半導体素子の封
止材料以外にも、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
に使用されるものである。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】（実施例１）溶融シリカ（デンカ製、商品
名FB-25R）７９．５重量部、炭酸マグネシウム(xMgCO3y
Mg(OH)2zH2O,x=4, y=1, z=4)（トクヤマ製、商品名Ｔ
Ｔ）５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、商品名YX-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、商品名XL-225、水酸基当量175g/eq）６．８重量
部、トリフェニルホスフィン（北興化学製）０．３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、及びシランカ
ップリング剤（日本ユニカー製エポキシシランカップリ
ング剤、商品名A-186）０．３重量部を配合し、熱ロー
ルを用いて混練して、冷却した後粉砕して、半導体封止
用成形材料を得た。
名FB-25R）７９．５重量部、炭酸マグネシウム(xMgCO3y
Mg(OH)2zH2O,x=4, y=1, z=4)（トクヤマ製、商品名Ｔ
Ｔ）５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、商品名YX-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、商品名XL-225、水酸基当量175g/eq）６．８重量
部、トリフェニルホスフィン（北興化学製）０．３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、及びシランカ
ップリング剤（日本ユニカー製エポキシシランカップリ
ング剤、商品名A-186）０．３重量部を配合し、熱ロー
ルを用いて混練して、冷却した後粉砕して、半導体封止
用成形材料を得た。
【００２５】上記で得た成形材料について、流動性及び
硬化性、その硬化物の難燃性及び信頼性を測定した。そ
れぞれの評価方法を以下に示す。 （１）流動性は、スパイラルフロー（ｃｍ）にて評価
し、EMMI規格に準じた金型を使用し、トランスファー成
形機により、金型温度１７５℃、注入圧力６．８６ＭＰ
ａ（70kgf/cm2）の条件で測定した。得られた測定値は
大きい方が、流動性が良い。 （２）硬化性は、トランスファー成形機により、金型温
度１７５℃、１２０秒間成形時の成形品のバーコール硬
度で評価した。 （３）難燃性は、 ＵＬ９４規格に従い垂直法により評
価した。難燃性測定用試験片（厚み１．６ｍｍ）は金型
温度１７５℃で３分間成形した後、試験片を１７５℃で
８時間の後硬化を行った。 （４）信頼性は、難燃性測定用試験片と同様な成形条件
によって、アルミ模擬素子を搭載したモニターＩＣ（16
pDIP）を成形し、これを１２１℃、相対湿度１００％の
環境で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。
硬化性、その硬化物の難燃性及び信頼性を測定した。そ
れぞれの評価方法を以下に示す。 （１）流動性は、スパイラルフロー（ｃｍ）にて評価
し、EMMI規格に準じた金型を使用し、トランスファー成
形機により、金型温度１７５℃、注入圧力６．８６ＭＰ
ａ（70kgf/cm2）の条件で測定した。得られた測定値は
大きい方が、流動性が良い。 （２）硬化性は、トランスファー成形機により、金型温
度１７５℃、１２０秒間成形時の成形品のバーコール硬
度で評価した。 （３）難燃性は、 ＵＬ９４規格に従い垂直法により評
価した。難燃性測定用試験片（厚み１．６ｍｍ）は金型
温度１７５℃で３分間成形した後、試験片を１７５℃で
８時間の後硬化を行った。 （４）信頼性は、難燃性測定用試験片と同様な成形条件
によって、アルミ模擬素子を搭載したモニターＩＣ（16
pDIP）を成形し、これを１２１℃、相対湿度１００％の
環境で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。
【００２６】（実施例２〜６）実施例１に用いた炭酸マ
グネシウム５重量部に代え、炭酸銅(xCuCO3yCu(OH)2zH2
O,x=1, y=1, z=0)、炭酸コバルト(xCoCO3yCo(OH)2zH2O,
x=2, y=3, z=4)、炭酸ニッケル(xNiCO3yNi(OH)2zH2O,x=
1, y=2,z=n) 、炭酸亜鉛(xZnCO3yZn(OH)2zH2O,x=2, y=
3, z=1)（前記炭酸塩は、すべて関東化学社製試薬特
級）、炭酸マンガン(xMnCO3yMn(OH)nzH2O,x=1, y=0, z=
0)(Aldrich社製)を、また溶融シリカを、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。
グネシウム５重量部に代え、炭酸銅(xCuCO3yCu(OH)2zH2
O,x=1, y=1, z=0)、炭酸コバルト(xCoCO3yCo(OH)2zH2O,
x=2, y=3, z=4)、炭酸ニッケル(xNiCO3yNi(OH)2zH2O,x=
1, y=2,z=n) 、炭酸亜鉛(xZnCO3yZn(OH)2zH2O,x=2, y=
3, z=1)（前記炭酸塩は、すべて関東化学社製試薬特
級）、炭酸マンガン(xMnCO3yMn(OH)nzH2O,x=1, y=0, z=
0)(Aldrich社製)を、また溶融シリカを、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。
【００２７】実施例１〜6の配合組成と評価結果を表１
に示す。
に示す。
【表１】
【００２８】（比較例１〜６）実施例１に用いた炭酸マ
グネシウムの他に、クレジルジフェニルホスフェート
（大八化学（株）製、商品名CDP）、トリフェニルホス
フィンオキシド（大八化学（株）製、商品名TPP）を用
い、各成分を表２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。
グネシウムの他に、クレジルジフェニルホスフェート
（大八化学（株）製、商品名CDP）、トリフェニルホス
フィンオキシド（大八化学（株）製、商品名TPP）を用
い、各成分を表２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。
【００２９】比較例１〜６の配合組成と評価結果を表２
に示す。
に示す。
【表２】
【００３０】表１及び表２から、実施例１〜６は、耐燃
性、信頼性試験とも良好であり、従来の例である比較例
で、比較例１は難燃性ＵＬ９４Ｖ−０であったが信頼性
試験で劣る結果であった。比較例２〜３はいずれの結果
も満足するものではなかった。比較例４では炭酸マグネ
シウムの配合量を１重量％未満にすると、難燃性ＵＬ９
４Ｖ−０に到達しなかった。比較例５では炭酸マグネシ
ウムの配合量が２５重量部を超えるものであり、難燃性
ＵＬ９４Ｖ−０であったがスパイラルフローの値が大き
く低下し、同時に信頼性も低下した。比較例６は難燃剤
を全く添加しないものであり、信頼性は高かったが燃焼
試験は規格外であった。
性、信頼性試験とも良好であり、従来の例である比較例
で、比較例１は難燃性ＵＬ９４Ｖ−０であったが信頼性
試験で劣る結果であった。比較例２〜３はいずれの結果
も満足するものではなかった。比較例４では炭酸マグネ
シウムの配合量を１重量％未満にすると、難燃性ＵＬ９
４Ｖ−０に到達しなかった。比較例５では炭酸マグネシ
ウムの配合量が２５重量部を超えるものであり、難燃性
ＵＬ９４Ｖ−０であったがスパイラルフローの値が大き
く低下し、同時に信頼性も低下した。比較例６は難燃剤
を全く添加しないものであり、信頼性は高かったが燃焼
試験は規格外であった。
【００３１】
【発明の効果】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、ハロゲン系化合物やリ
ン系難燃剤を添加することなく、半導体装置の特性を悪
化させずに、且つ、高い難燃性（ＵＬ９４Ｖ−０）を示
し、半導体用材料として信頼性が優れる。
それを用いた半導体封止材料は、ハロゲン系化合物やリ
ン系難燃剤を添加することなく、半導体装置の特性を悪
化させずに、且つ、高い難燃性（ＵＬ９４Ｖ−０）を示
し、半導体用材料として信頼性が優れる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） 4H017 AA04 AA25 AB08 AC01 AC03 AD06 AE05 4H028 AA08 AA12 AB04 BA03 BA06 4J002 BC122 CC032 CC042 CC052 CD041 CD051 CD061 CD111 CD131 CD141 CD151 CE002 DE257 DE267 DE277 DE287 EN036 EN076 ET006 FD137 FD142 FD146 GJ02 GQ00 4J036 AA01 AA02 AD01 AD07 AD08 AD21 AE05 AF01 AF05 AF06 AF08 AH07 AH15 AH18 DC03 DC06 DC09 DC10 FB07 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB07
Claims (6)
- 【請求項１】 １分子内に少なくとも２個のエポキシ基
を有する未ハロゲン化エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、及び炭酸塩（Ｃ）を必須成分とする難燃性エポ
キシ樹脂組成物。 - 【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からなる請求
項１記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 炭酸塩（Ｃ）が、式（１）で表される構
造を有する化合物の少なくとも１種である請求項１記載
の難燃性エポキシ樹脂組成物。 n1[(M1)a (CO3)b]n2[(M2)c(OH)d] n3H2O （１） （式（１）において、M1、M2は金属元素であり、同種で
あっても異種であってもよい。a, b, c, d, n1>0、 n2,
n3≧0である。(M1)a (CO3)bの繰り返し単位において、
M1は同種であっても異種であってもよく、a, bの値はそ
れぞれ同一の値である必要はない。同様に(M2)c(OH)dの
繰り返し単位において、M2は同種であっても異種であっ
てもよく、c, dの値はそれぞれ同一の値である必要はな
い。） - 【請求項４】 炭酸塩（Ｃ）が、 IA、IIA、IIIA、IV
A、VA、 VIA、 VIIA、VIII、IB、IIB族の金属原子、及
びアルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ゲ
ルマニウム、スズ、鉛、ビスマスからなる群より選ばれ
た少なくとも１つの金属原子を有することを特徴とする
請求項１又は３に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項５】 炭酸塩（Ｃ）が、マグネシウム、コバル
ト、亜鉛、銅、ニッケル、及びマンガンからなる群より
選ばれる金属原子を有することを特徴とする請求項４記
載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性
エポキシ樹脂組成物と充填剤とで基本的に構成される半
導体封止材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332571A JP2002128995A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332571A JP2002128995A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002128995A true JP2002128995A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18808762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332571A Pending JP2002128995A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002128995A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999005219A1 (fr) * | 1997-07-22 | 1999-02-04 | Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. | Agent ignifuge, resistant a la deterioration thermique, composition de resine et article moule |
| JP2000159981A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-13 | Hitachi Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 |
| JP2000248156A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001192535A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-17 | Toshiba Chem Corp | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332571A patent/JP2002128995A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999005219A1 (fr) * | 1997-07-22 | 1999-02-04 | Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. | Agent ignifuge, resistant a la deterioration thermique, composition de resine et article moule |
| JP2000159981A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-13 | Hitachi Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 |
| JP2000248156A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001192535A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-17 | Toshiba Chem Corp | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100601 |