JP2002212271A - Curing agent for epoxy resin, and epoxy resin composition - Google Patents

Curing agent for epoxy resin, and epoxy resin composition

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JP2002212271A
JP2002212271A JP2001047383A JP2001047383A JP2002212271A JP 2002212271 A JP2002212271 A JP 2002212271A JP 2001047383 A JP2001047383 A JP 2001047383A JP 2001047383 A JP2001047383 A JP 2001047383A JP 2002212271 A JP2002212271 A JP 2002212271A
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JP
Japan
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epoxy resin
phenol
curing agent
epoxy
group
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JP2001047383A
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Japanese (ja)
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Atsuto Hayakawa
淳人 早川
Yasuyuki Murata
保幸 村田
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Japan Epoxy Resins Co Ltd
Original Assignee
Japan Epoxy Resins Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curing agent for epoxy resins which has a low melt viscosity and gives a cured product having excellent low stress properties and low hygroscopicity, and to provide a composition and a semiconductor sealing composition which use this curing agent. SOLUTION: The epoxy resin curing agent comprises (a) 30-99 pts.wt. phenolic resin having a hydrocarbon group having reduced polarity between the phenolic nuclei to be represented by formula (I), (b) 1-70 pts.wt. thiodiphenolic compound to be represented by formula (II), and (c) 0-100 pts.wt. polyhydric phenolic compound having a structure other than those of components (a) and (b). The epoxy resin composition and the semiconductor sealing composition use the curing agent.

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、低溶融粘度であ
り、かつ低吸湿性及び低応力性に優れ、さらに成形性に
優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂用硬化剤及びその硬
化剤を用いたエポキシ樹脂組成物及び半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curing agent for an epoxy resin which gives a cured product having a low melt viscosity, excellent low hygroscopicity and low stress, and excellent moldability. The present invention relates to an epoxy resin composition and an epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂は、その優れた硬化物性や
取り扱いの容易さから、巾広い分野で使用されている。
また、エポキシ樹脂には、様々な種類の硬化剤が使用で
き、その硬化剤の選択により硬化物性が大きく変わるた
め、各用途の目的に応じて使い分けられている。近年、
高分子材料の使用条件が苛酷になるにしたがって、高分
子材料に対して要求される諸特性は厳しくなってきた。
エポキシ樹脂用硬化剤が使用される用途においても、一
般に用いられている各種の硬化剤では、要求特性を充分
に満足できなくなってきた。例えば、ノボラック型フェ
ノール樹脂を硬化剤とするエポキシ樹脂組成物は、半導
体封止用に用いられているが、この分野でも、要求性能
は、厳しくなっている。すなわち、半導体装置の高集積
化が進み、半導体素子の大型化とパッケージの小型化、
薄型化が進み、また実装方式も表面実装へと移行してい
る。この場合、実装時には半導体装置全体がハンダの溶
融温度近くの高温にさらされるため、パッケージが吸湿
した水分の急速な膨張により、パッケージ全体に大きな
応力がかかり、クラックが入ることが問題となってい
る。耐ハンダクラック性の良好な封止材用のエポキシ樹
脂と硬化剤には、低吸湿性と低応力性、すなわち低弾性
率が要求される。また、溶融シリカ粉末のような無機充
填剤を高充填することにより、低吸湿性及び低応力性、
すなわち熱膨張率を改良することも広く行なわれている
が、無機充填材を高充填すると成型時の流動性が損なわ
れるため、封止材用のエポキシ樹脂と硬化剤には、低溶
融粘度であることも要求されてきた。現在主として用い
られているクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とフェ
ノールノボラック樹脂硬化剤の組み合わせでは、低吸湿
性、低応力性すなわち低弾性率及び低溶融粘度とも充分
なものとは言えなくなってきた。最近これらの問題を解
決するために、硬化剤として、ジシクロペンタジエンフ
ェノール樹脂または、キシリレンフェノール樹脂のよう
なフェノール核間に極性の少ない炭化水素基を導入した
フェノール樹脂を用いることにより、低吸湿性および低
応力性を改良することも行なわれているが、これらのフ
ェノール樹脂は溶融粘度が高く、無機充填材を高充填す
ることはできない。溶融粘度を下げるためにこれらの樹
脂の分子量を下げると、硬化性が低下するため成形性が
悪化し、その結果生産性が低下する。硬化性を向上させ
るために硬化促進剤の添加量を増やすこともできるが、
この場合封止材としての保存安定性が悪化し実用性でな
い。
2. Description of the Related Art Epoxy resins are used in a wide variety of fields because of their excellent cured physical properties and ease of handling.
Also, various types of curing agents can be used for the epoxy resin, and the curing properties vary greatly depending on the selection of the curing agent. Therefore, the epoxy resins are properly used according to the purpose of each application. recent years,
As the use conditions of the polymer material become severe, various properties required for the polymer material have become severe.
Even in applications where a curing agent for epoxy resin is used, various commonly used curing agents are no longer able to sufficiently satisfy the required characteristics. For example, an epoxy resin composition using a novolak type phenol resin as a curing agent is used for semiconductor encapsulation, but the required performance is strict in this field as well. In other words, the integration of semiconductor devices has advanced, and the size of semiconductor elements and the size of packages have been reduced.
Thinning is progressing, and the mounting method is also shifting to surface mounting. In this case, since the entire semiconductor device is exposed to a high temperature near the melting temperature of solder at the time of mounting, a large stress is applied to the entire package due to rapid expansion of the moisture absorbed by the package, thereby causing a problem of cracking. . Epoxy resins and curing agents for sealing materials having good solder crack resistance are required to have low moisture absorption and low stress, that is, low elastic modulus. In addition, by highly filling an inorganic filler such as fused silica powder, low hygroscopicity and low stress,
In other words, although it is widely practiced to improve the coefficient of thermal expansion, the high filling of inorganic filler impairs the fluidity during molding, so epoxy resins and curing agents for sealing materials have low melt viscosities. Something has been required. The combination of a cresol novolak type epoxy resin and a phenol novolak resin curing agent, which are mainly used at present, cannot be said to have sufficient low hygroscopicity and low stress, that is, low elastic modulus and low melt viscosity. Recently, in order to solve these problems, by using a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei such as dicyclopentadiene phenol resin or xylylene phenol resin as a curing agent, low moisture absorption is achieved. Improvements in properties and low stress have also been made, but these phenolic resins have high melt viscosities and do not allow high loading of inorganic fillers. If the molecular weight of these resins is reduced in order to lower the melt viscosity, curability will be reduced and moldability will be deteriorated, resulting in reduced productivity. Although it is possible to increase the addition amount of a curing accelerator to improve curability,
In this case, the storage stability as a sealing material is deteriorated, which is not practical.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低溶融粘度
であり、かつ低応力性及び低吸湿性に優れ、さらに成形
性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂用硬化剤を提供
すること、またその硬化剤を用いた、低溶融粘度であ
り、かつ低吸湿性及び低応力性に優れ、さらに成形性に
優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物とエポキシ樹
脂用半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを
目的とするものである。
The object of the present invention is to provide a curing agent for an epoxy resin which has a low melt viscosity, is excellent in low stress and low moisture absorption, and gives a cured product excellent in moldability. Epoxy resin composition and epoxy resin composition for semiconductor encapsulation for epoxy resin, using the curing agent, giving a cured product with low melt viscosity, excellent low hygroscopicity and low stress, and excellent moldability. The purpose is to provide things.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記の課
題を解決するために種々研究を重ねた結果、エポキシ樹
脂用硬化剤として、フェノール核間に極性の少ない特定
の炭化水素基を持つフェノール樹脂とチオジフェノール
化合物を併用することによりその目的を達成できたもの
である。本発明は、 「1. (a)下記一般式(I)で表されるフェノール
核間に極性の少ない炭化水素基を持つフェノール樹脂3
0〜99重量部 一般式(I)
The present inventors have made various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, as a curing agent for an epoxy resin, a specific low-polarity hydrocarbon group between phenol nuclei was used. The object has been achieved by using a phenolic resin and a thiodiphenol compound in combination. The present invention provides: 1. (a) a phenolic resin 3 having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei represented by the following general formula (I):
0 to 99 parts by weight General formula (I)

【0005】[0005]

【化7】 Embedded image

【0006】(式中、Rは互いに同一であっても異な
っていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、置換又
は無置換のフェニル基、置換又は無置換のアラルキル
基、アルコキシ基であり、Zは、互いに同一であっても
異なっていてもよく、窒素原子、酸素原子、リン原子又
は硫黄原子が結合していてもよい炭素数1〜20の2価
の炭化水素基であり、かつ1分子中の少なくとも1個の
Zは窒素原子、酸素原子、リン原子又は硫黄原子が結合
していてもよい炭素数5〜20の2価の炭化水素基であ
り、nは、平均値で0〜8の数であり、pは、互いに同
一であっても異なっていてもよく、0〜3の整数であ
る。) (b)下記一般式(II)で表されるチオジフェノール
化合物を1〜70重量部 一般式(II)
(Wherein R 1 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or an alkoxy group. And Z is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms to which a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom or a sulfur atom may be bonded, which may be the same or different from each other, And at least one Z in one molecule is a divalent hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms to which a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom or a sulfur atom may be bonded, and n is an average value And p is the same or different and p is an integer of 0 to 3.) (b) A thiodiphenol compound represented by the following general formula (II) 1 to 70 parts by weight General formula (II)

【0007】[0007]

【化8】 Embedded image

【0008】(式中、Rは互いに同一であっても異な
っていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、置換又
は無置換のフェニル基、置換又は無置換のアラルキル基
又はアルコキシ基であり、qは、互いに同一であっても
異なっていてもよく、0〜3の整数である。) (c)(a)成分および(b)以外の構造の多価フェノ
ール化合物0〜100重量部 からなるエポキシ樹脂用硬化剤。 2. (a)フェノール核間に極性の少ない炭化水素基
を持つフェノール樹脂として、一般式(I)において、
1分子中の少なくとも1個のZが下記一般式(III)
または構造式(1)〜構造式(3)の骨格を持つ、フェ
ノール樹脂から選ばれた少なくとも1種類のフェノール
樹脂を使用することを特徴とする、1項に記載されたエ
ポキシ樹脂用硬化剤。 一般式(III)
(Wherein R 2 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group or an alkoxy group. And q is the same or different and is an integer of 0 to 3.) (c) 0 to 100 parts by weight of a polyhydric phenol compound having a structure other than the component (a) and the component (b) A curing agent for epoxy resin. 2. (A) As a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei, in the general formula (I),
At least one Z in one molecule has the following general formula (III)
Or the curing agent for epoxy resin according to item 1, wherein at least one kind of phenol resin having a skeleton represented by the structural formulas (1) to (3) is used. General formula (III)

【0009】[0009]

【化9】 Embedded image

【0010】(式中、Rは炭素数1〜12のアルキル
基、置換又は無置換のフェニル基、置換又は無置換のア
ラルキル基又はアルコキシ基であり、かつ複数のR
総炭素数が1〜14であり、rは0〜10の整数であ
る。) 構造式(1)
(Wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group or an alkoxy group, and the total number of carbon atoms of a plurality of R 3 is 1 to 14, and r is an integer of 0 to 10.) Structural formula (1)

【0011】[0011]

【化10】 Embedded image

【0012】構造式(2)Structural formula (2)

【0013】[0013]

【化11】 Embedded image

【0014】構造式(3)Structural formula (3)

【0015】[0015]

【化12】 Embedded image

【0016】3. (b)チオジフェノール化合物とし
て、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス
(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド及
びビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)
スルフィドから選ばれた少なくとも1種類のチオジフェ
ノールを使用することを特徴とする、1項又は2項に記
載されたエポキシ樹脂用硬化剤。 4. 1項ないし3項のいずれか1項に記載されたエポ
キシ樹脂用硬化剤において、(a)フェノール核間に極
性の少ない炭化水素基を持つフェノール樹脂の配合量を
45〜90重量部とし、(b)チオジフェノール化合物
を10〜55重量部とし、(c)(a)成分及び(b)
成分以外の構造の多価フェノール化合物を0〜100重
量部とした、エポキシ樹脂用硬化剤。 5. エポキシ樹脂、および1項ないし4項のいずれか
1項に記載されたエポキシ樹脂用硬化剤を必須成分とし
て配合してなるエポキシ樹脂組成物。 6. ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、テルペンフェノール及びクレ
ゾールノボラック樹脂から選ばれた少なくとも1種類の
フェノール化合物と、エピハロヒドリンとから製造され
るエポキシ樹脂、および1項ないし4項のいずれか1項
に記載されたエポキシ樹脂用硬化剤を必須成分としてな
る半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 7. エポキシ樹脂、1項ないし4項のいずれか1項に
記載されたエポキシ樹脂用硬化剤、および無機充填材と
して、破砕型および/又は球状の、溶融および/又は結
晶シリカ粉末を組成物の80〜95重量%必須成分とし
て配合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 8. エポキシ樹脂用硬化剤の使用量を、全エポキシ樹
脂成分中のエポキシ基1モルに対して、全硬化剤中のエ
ポキシ基と反応する基が0.5〜2.0モルとなる量と
した、6項ないし7項のいずれか1項に記載された半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。」 に関する。
3. (B) As thiodiphenol compounds, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) sulfide and bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)
3. The curing agent for epoxy resin as described in 1 or 2, wherein at least one kind of thiodiphenol selected from sulfides is used. 4. Item 4. The curing agent for an epoxy resin described in any one of Items 1 to 3, wherein (a) a compounding amount of a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei is 45 to 90 parts by weight, b) 10 to 55 parts by weight of the thiodiphenol compound, (c) component (a) and (b)
A curing agent for an epoxy resin in which a polyhydric phenol compound having a structure other than the components is 0 to 100 parts by weight. 5. An epoxy resin composition comprising, as an essential component, an epoxy resin and the curing agent for an epoxy resin described in any one of items 1 to 4. 6. Epoxy resin produced from at least one phenol compound selected from biphenol, tetramethylbiphenol, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) propane, terpene phenol and cresol novolak resin, and epihalohydrin And an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising the epoxy resin curing agent according to any one of items 1 to 4 as an essential component. 7. Crushable and / or spherical, fused and / or crystalline silica powder as the epoxy resin, the curing agent for the epoxy resin described in any one of Items 4 to 4, and the inorganic filler as the inorganic filler. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation formulated as an essential component at 95% by weight. 8. The amount of the epoxy resin curing agent used was set to an amount such that the group reacting with the epoxy group in the entire curing agent was 0.5 to 2.0 mol per 1 mol of the epoxy group in the entire epoxy resin component. Item 8. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of Items 6 to 7. About.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明のエポキシ樹脂用硬化剤の
各成分の使用割合は、(a)フェノール核間に極性の少
ない炭化水素基を持つフェノール樹脂30〜99重量部
に対して、(b)チオジフェノール化合物1〜70重量
部、(c)(a)成分及び(b)成分以外の構造の多価
フェノール化合物0〜100重量部である。これら本発
明のエポキシ樹脂用硬化剤の各成分は、あらかじめ混合
して混合硬化剤を調製してから使用してもよいし、エポ
キシ樹脂組成物の製造時に各種の成分を混合する際にエ
ポキシ樹脂用硬化剤の各成分をそれぞれ別々に添加して
同時に混合してもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The proportion of each component of the curing agent for epoxy resin of the present invention is as follows: (a) 30 to 99 parts by weight of a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei; b) 1 to 70 parts by weight of a thiodiphenol compound, and (c) 0 to 100 parts by weight of a polyhydric phenol compound having a structure other than the components (a) and (b). These components of the epoxy resin curing agent of the present invention may be used after mixing and preparing a mixed curing agent in advance, or when mixing various components during production of the epoxy resin composition, The respective components of the curing agent may be separately added and mixed at the same time.

【0018】(a)フェノール核間に極性の少ない炭化
水素基を持つフェノール樹脂が30重量部より少ないと
低吸湿性や低応力性が不充分となる。(b)チオジフェ
ノール化合物が1重量部より少ないと硬化性が低下する
ので、充分な成形性が得られない。70重量部より多い
と低吸湿性が不充分となる。上記の諸特性のバランスよ
り(a)成分と(b)成分の使用割合は(a)30〜9
9重量部に対して、(b)1〜70重量部であり、好ま
しくは(a)40〜95重量部に対して、(b)5〜5
5重量部であり、より好ましくは(a)45〜90重量
部に対して、(b)10〜55重量部である。(c)
(a)、(b)以外の構造の多価フェノール化合物を1
00重量部より多く用いると本発明の効果が充分に発揮
されなくなる。本発明のエポキシ樹脂用硬化剤の成分の
一つである(a)前記一般式(I)で表されるフェノー
ル核間に極性の少ない炭化水素基を持つフェノール樹脂
は、前記一般式(I)で表されるような構造を有してい
れば、その製法には特に制約はないが、一般的には、各
種フェノール化合物と、カルボニル化合物との付加縮合
反応、ジエン化合物との付加反応、ジヒドロキシアルキ
ル基又はジアルコキシアルキル基を持つ化合物との縮合
反応等の反応によりオリゴマー化しフェノール樹脂とす
る方法が用いられる。
(A) If the amount of the phenolic resin having a less polar hydrocarbon group between the phenol nuclei is less than 30 parts by weight, the low hygroscopicity and the low stress become insufficient. If the amount of the (b) thiodiphenol compound is less than 1 part by weight, the curability is lowered, so that sufficient moldability cannot be obtained. If the amount is more than 70 parts by weight, the low hygroscopicity becomes insufficient. From the balance of the above various properties, the use ratio of the component (a) and the component (b) is (a) 30 to 9
(B) 1 to 70 parts by weight with respect to 9 parts by weight, preferably (b) 5 to 5 parts with respect to (a) 40 to 95 parts by weight.
5 parts by weight, more preferably 45 to 90 parts by weight of (a) and 10 to 55 parts by weight of (b). (C)
A polyphenol compound having a structure other than (a) and (b)
If the amount is more than 00 parts by weight, the effect of the present invention cannot be sufficiently exhibited. One of the components of the curing agent for an epoxy resin of the present invention, (a) a phenolic resin having a less polar hydrocarbon group between the phenol nuclei represented by the general formula (I) is represented by the general formula (I) The production method is not particularly limited as long as it has a structure represented by the general formula (I), but generally, an addition condensation reaction between various phenol compounds and a carbonyl compound, an addition reaction with a diene compound, A method in which a phenol resin is oligomerized by a reaction such as a condensation reaction with a compound having an alkyl group or a dialkoxyalkyl group is used.

【0019】ここで用いられるフェノール化合物として
は、例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、エ
チルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノー
ル、ブチルクレゾール、フェニルフェノール、ベンジル
フェノール、メトキシフェノール、ブロモフェノール等
があげられる。
Examples of the phenol compound used herein include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, butylcresol, phenylphenol, benzylphenol, methoxyphenol, bromophenol and the like.

【0020】またそれらのフェノール化合物をオリゴマ
ー化するために用いられるカルボニル基を持つ化合物と
しては、炭素数5〜15の各種アルデヒド類またはケト
ン類が挙げられるが、例えば、ベンズアルデヒド、シク
ロヘキサンカルボックスアルデヒド、オクタナール、シ
クロヘキサノン、アセトフェノン等があげられる。この
割合と硬化剤を使用すると良好な硬化物が得られるが、
特に半導体封止用には好ましい。
Examples of the compound having a carbonyl group used for oligomerizing these phenol compounds include various aldehydes or ketones having 5 to 15 carbon atoms, such as benzaldehyde, cyclohexanecarboxaldehyde, Octal, cyclohexanone, acetophenone and the like can be mentioned. A good cured product can be obtained by using this ratio and a curing agent,
It is particularly preferable for semiconductor encapsulation.

【0021】そのジエン化合物としては、例えばジビニ
ルベンゼン、ノルボルネン、ジイソプロペニルベンゼ
ン、テルペン類などがあげられる。ジヒドロキシアルキ
ル基又はジアルコキシアルキル基を持つ化合物としては
例えば、4,4′−ジヒドロキシメチルビフェニル、
2,6−ジヒドロキシメチルナフタレン、4,4′−ジ
メトキシメチルビフェニル、2,6−ジメトキシナフタ
レン等があげられる。
The diene compound includes, for example, divinylbenzene, norbornene, diisopropenylbenzene, terpenes and the like. Examples of the compound having a dihydroxyalkyl group or a dialkoxyalkyl group include 4,4'-dihydroxymethylbiphenyl,
2,6-dihydroxymethylnaphthalene, 4,4'-dimethoxymethylbiphenyl, 2,6-dimethoxynaphthalene and the like can be mentioned.

【0022】フェノール化合物をオリゴマー化しフェノ
ール樹脂とするためのカルボニル化合物、ジエン化合
物、ヒドロキシアルキル基またはアルコキシアルキル基
を持つ化合物との反応は、一般的な反応方法が用いられ
る。すなわち、酸性触媒の存在下に、20〜200℃の
温度で30分〜20時間反応させる。その反応に際して
は、製造する(a)フェノール核間に極性の少ない炭化
水素基を持つフェノール樹脂の分子量を調整するため、
カルボニル化合物、ジエン化合物、ジヒドロキシアルキ
ル基または、ジアルコキシアルキル基を持つ化合物1モ
ルに対してフェノール化合物の使用量は1〜20倍モル
である。また、生成したフェノール樹脂を再結晶、再沈
殿、抽出、または蒸留のような方法で処理して分子量を
調整することもできる。また得られたフェノール樹脂を
酸性条件下でホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の
アルデヒド類と縮合反応させ、軟化点や溶融粘度を再調
整することもできる。種々のフェノール核間に極性の少
ない炭化水素基を持つフェノール樹脂の中では、入手の
しやすさから、硬化物性等から下記式(IV)〜(VI
I)に示されるような樹脂が好ましい。 一般式(IV)
The reaction with a carbonyl compound, a diene compound, a compound having a hydroxyalkyl group or an alkoxyalkyl group for oligomerizing the phenol compound to form a phenol resin is performed by a general reaction method. That is, the reaction is performed at a temperature of 20 to 200 ° C. for 30 minutes to 20 hours in the presence of an acidic catalyst. At the time of the reaction, in order to adjust the molecular weight of (a) a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei to be produced,
The amount of the phenol compound used is 1 to 20 moles per 1 mole of the compound having a carbonyl compound, a diene compound, a dihydroxyalkyl group or a dialkoxyalkyl group. Further, the produced phenolic resin can be treated by a method such as recrystallization, reprecipitation, extraction, or distillation to adjust the molecular weight. In addition, the obtained phenol resin can be subjected to a condensation reaction with aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde under acidic conditions to adjust the softening point and the melt viscosity again. Among various phenolic resins having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei, the following formulas (IV) to (VI) are used from the viewpoint of easy availability and curing properties.
Resins as shown in I) are preferred. General formula (IV)

【0023】[0023]

【化13】 Embedded image

【0024】(式中、mは平均値で0〜8の数であ
る) 一般式(V)
(Where m 1 is a number of 0 to 8 on average) General formula (V)

【0025】[0025]

【化14】 Embedded image

【0026】(式中、mは平均値で0〜8の数であ
る) 一般式(VI)
(Where m 2 is a number from 0 to 8 on average) General formula (VI)

【0027】[0027]

【化15】 Embedded image

【0028】(式中、mは平均値で0〜8の数であ
る) 一般式(VII)
(Wherein m 3 is a number of 0 to 8 on average) General formula (VII)

【0029】[0029]

【化16】 Embedded image

【0030】(式中、mは平均値で0〜8の数であ
る)
[0030] (wherein, m 4 is a number from 0 to 8 in the average value)

【0031】本発明のエポキシ樹脂用硬化剤の成分であ
る(b)チオジフェノール化合物は、前記一般式(I
I)で表されるような構造であれば制約はなく例えば、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(2
−ヒドロキシフェニル)スルフィド、2−ヒドロキシフ
ェニル−4′−ヒドロキシフェニルスルフィド、ビス
(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、
ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ス
ルフィド、ビス(4−ヒドロキシ−2−メチル−5−t
ert−ブチルフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒド
ロキシ−3−メチル−5−tert−ブチルフェニル)
スルフィド、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−te
rt−ブチルフェニル)スルフィド等があげられるが、
入手のしやすさと硬化物性から、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシ−3−メ
チルフェニル)スルフィド及びビス(4−ヒドロキシ−
3,5−ジメチルフェニル)スルフィドが好ましく、よ
り好ましくはビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィ
ドである。
The thiodiphenol compound (b), which is a component of the curing agent for epoxy resin of the present invention, has the general formula (I)
There is no restriction as long as the structure is represented by I), for example,
Bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (2
-Hydroxyphenyl) sulfide, 2-hydroxyphenyl-4'-hydroxyphenyl sulfide, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) sulfide,
Bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) sulfide, bis (4-hydroxy-2-methyl-5-t
tert-butylphenyl) sulfide, bis (4-hydroxy-3-methyl-5-tert-butylphenyl)
Sulfide, bis (4-hydroxy-3,5-di-te
rt-butylphenyl) sulfide, etc.
Bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) sulfide and bis (4-hydroxy-
3,5-Dimethylphenyl) sulfide is preferred, and bis (4-hydroxyphenyl) sulfide is more preferred.

【0032】また本発明のエポキシ樹脂用硬化剤には、
特性の微調整のために、(c)(a)成分および(b)
以外の構造の多価フェノール化合物を混合使用すること
ができる。他の多価フェノール化合物としては、例え
ば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック
樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂などの種々のフ
ェノール樹脂類や、種々のフェノール類と、アセトアル
デヒド、プロピオンアルデヒドなどの種々のアルデヒド
類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂などの各
種のフェノール樹脂類などがあげられる。
The curing agent for epoxy resin of the present invention includes:
For fine adjustment of characteristics, the components (c) and (a) and (b)
A polyhydric phenol compound having a structure other than the above can be mixed and used. Examples of other polyhydric phenol compounds include, for example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, various phenol resins such as bisphenol A novolak resin, various phenols, and various aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde. Various phenolic resins such as polyhydric phenolic resins obtained by the condensation reaction are exemplified.

【0033】本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂と本発明のエポキシ樹脂用硬化剤を必須成分として
配合してなるエポキシ樹脂組成物であるが、このエポキ
シ樹脂に特別な指定はなく、一般のエポキシ樹脂を使用
することができる。その使用するエポキシ樹脂として
は、たとえば、ビスフェノールF、ビスフェノールA
D、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、テルペンジフェノール、ハイ
ドロキノン、メチルハイドロキノン、ジブチルハイドロ
キノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビスフェノー
ルS、チオジフェノール、ジヒドロキシジフェニルエー
テル、ジヒドロキシナフタレン、フェノールノボラック
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノ
ボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、
テルペンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、
ナフトールノボラック樹脂などの種々のフェノール類
や、種々のフェノール類と、ヒドロキシベンズアルデヒ
ド、クロトンアルデヒド、グリオキザールなどの種々の
アルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹
脂等の各種のフェノール化合物や、石油系重質油類また
はピッチ類とホルムアルデヒド重合物とフェノール類と
を酸触媒の存在下に重縮合させた変性フェノール樹脂
と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂や
ジアミノジフェニルメタン、キシレンジアミン等の種々
のアミン化合物と、エピハロヒドリンとから製造される
エポキシ樹脂、メチルヘキサヒドロフタル酸、ダイマー
酸などの種々のカルボン酸類と、エピハロヒドリンとか
ら製造されるエポキシ樹脂などが挙げられる。
The epoxy resin composition of the present invention is an epoxy resin composition comprising an epoxy resin and a curing agent for an epoxy resin of the present invention as essential components, but there is no special designation for this epoxy resin. Epoxy resin can be used. Examples of the epoxy resin used include bisphenol F and bisphenol A.
D, biphenol, tetramethylbiphenol, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) propane, terpene diphenol, hydroquinone, methylhydroquinone, dibutylhydroquinone, resorcinol, methylresorcinol, bisphenol S, thiodiphenol, Dihydroxy diphenyl ether, dihydroxy naphthalene, phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol A novolak resin, dicyclopentadiene phenol resin,
Terpene phenolic resin, phenol aralkyl resin,
Various phenols such as naphthol novolak resins, various phenol compounds such as polyhydric phenol resins obtained by a condensation reaction of various phenols with various aldehydes such as hydroxybenzaldehyde, crotonaldehyde, and glyoxal; Various modified resins such as epoxy resin, diaminodiphenylmethane, xylenediamine, etc., produced from a modified phenol resin obtained by polycondensation of heavy oils or pitches, formaldehyde polymer and phenol in the presence of an acid catalyst, and epihalohydrin Epoxy resins produced from an amine compound and epihalohydrin, epoxy resins produced from epihalohydrin with various carboxylic acids such as methylhexahydrophthalic acid and dimer acid, and the like are included.

【0034】また本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物には、エポキシ樹脂としてビフェノール、テトラメ
チルビフェノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、テル
ペンジフェノール及びクレゾールノボラック樹脂から選
ばれた少なくとも1種類のフェノール化合物とエピハロ
ヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂を使用すること
が好ましい。使用されるエポキシ樹脂用硬化剤の使用量
は、全エポキシ樹脂成分中のエポキシ基1モルに対し
て、全硬化剤中のエポキシと反応する基が0.5〜2.
0モルになる量が好ましく、より好ましくは、0.7〜
1.2モルである。
In the epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention, biphenol, tetramethylbiphenol, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) propane, terpene diphenol and cresol are used as epoxy resins. It is preferable to use an epoxy resin produced from at least one phenol compound selected from novolak resins and epihalohydrin. The amount of the epoxy resin curing agent used is such that the amount of the group reacting with the epoxy in the entire curing agent is 0.5-2.
The amount to be 0 mol is preferable, and more preferably 0.7 to
1.2 mol.

【0035】本発明のエポキシ樹脂組成物には、他の一
般のエポキシ樹脂組成物と同様に、各種添加剤を配合す
ることができる。それら各種添加剤としては例えば、硬
化促進剤、無機充填材、カップリング剤、難燃剤、可塑
剤、反応性希釈剤、顔料等が挙げられ、必要に応じて適
宜に配合することができる。その硬化促進剤としては例
えば、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィ
ン、トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリス
(ヒドロキシプロピル)ホスフィン、トリス(シアノエ
チル)ホスフィン等のホスフィン化合物、テトラフェニ
ルホスホニウムテトラフェニルボレート、メチルトリブ
チルホスホニウムテトラフェニルボレート、メチルトリ
シアノエチルホスホニウムテトラフェニルボレート等の
ホスホニウム塩、2−メチルイミダゾール、2−フェニ
ルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−
2−メチルイミダゾール、2,4−ジシアノ−6−[2
−メチルイミダゾリル−(1)]−エチル−S−トリア
ジン、2,4−ジシアノ−6−[2−ウンデシルイミダ
ゾリル−(1)]−エチル−S−トリアジン等のイミダ
ゾール類、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾ
リウムトリメリテート、2−メチルイミダゾリウムイソ
シアヌレート、2−エチル−4−メチルイミダゾリウム
テトラフェニルボレート、2−エチル−1,4−ジメチ
ルイミダゾリウムテトラフェニルボレート等のイミダゾ
リウム塩、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチ
ル)フェノール、ベンジルジメチルアミン、テトラメチ
ルブチルグアニジン、N−メチルピペラジン、2−ジメ
チルアミノ−1−ピロリン等のアミン類、トリエチルア
ンモニウムテトラフェニルボレート等のアンモニウム
塩、1,5−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウン
デセン、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)−5−
ノネン、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)−オク
タン等のジアザビシクロ化合物、それらジアザビシクロ
化合物のテトラフェニルボレート、フェノール塩、フェ
ノールノボラック塩、2−エチルヘキサン酸塩等が挙げ
られる。それ等の硬化促進剤となる化合物の中では、ホ
スフィン化合物、イミダゾール化合物、ジアザビシクロ
化合物、及びそれらの塩が好ましい。その充填材として
は、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス粉、ア
ルミナ、炭酸カルシウムなどがあげられる。また、本発
明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、無機充填材
として、破砕型および/又は球状の、溶融および/又は
結晶シリカ粉末充填剤を組成物全体の80〜95重量%
配合することが好ましい。その難燃剤としては、臭素化
エポキシ樹脂、臭素化フェノール樹脂等のハロゲン系難
燃剤、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、リン酸
エステル類、ホスフィン類等のリン系難燃剤、メラミン
誘導体等の窒素系難燃剤及び水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム等の無機系難燃剤等があげられる。しか
しながら、最近では特性の悪化や環境保護の観点から、
上記難燃剤を配合しないことが望まれている。本発明の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物は難燃性に優
れるため、これらの難燃剤を配合する必要がないか、少
量にすることができる。本発明のエポキシ樹脂用硬化剤
は、低溶融粘度であり、かつ低吸湿性及び低応力性に優
れ、さらに成形性に優れた硬化物を与える。さらに、そ
の硬化剤を用いた本発明のエポキシ樹脂組成物は低溶融
粘度であり、かつ低吸湿性及び低応力性に優れ、さらに
成形性に優れた硬化物を与えるので、接着、注型、封
止、積層、塗装等の用途に有利に使用でき、特に半導体
封止の用途に有用である。
Various additives can be added to the epoxy resin composition of the present invention, similarly to other general epoxy resin compositions. Examples of the various additives include a curing accelerator, an inorganic filler, a coupling agent, a flame retardant, a plasticizer, a reactive diluent, a pigment, and the like, and can be appropriately added as needed. Examples of the curing accelerator include phosphine compounds such as tributylphosphine, triphenylphosphine, tris (dimethoxyphenyl) phosphine, tris (hydroxypropyl) phosphine, and tris (cyanoethyl) phosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, and methyltributylphosphonium tetra. Phosphonium salts such as phenylborate and methyltricyanoethylphosphonium tetraphenylborate, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-
2-methylimidazole, 2,4-dicyano-6- [2
Imidazoles such as -methylimidazolyl- (1)]-ethyl-S-triazine and 2,4-dicyano-6- [2-undecylimidazolyl- (1)]-ethyl-S-triazine; 1-cyanoethyl-2 Imidazolium salts such as undecyl imidazolium trimellitate, 2-methylimidazolium isocyanurate, 2-ethyl-4-methylimidazolium tetraphenylborate, 2-ethyl-1,4-dimethylimidazolium tetraphenylborate, Amines such as 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, benzyldimethylamine, tetramethylbutylguanidine, N-methylpiperazine, 2-dimethylamino-1-pyrroline, and ammonium salts such as triethylammonium tetraphenylborate , 1,5-diazabi Black (5,4,0) -7-undecene, 1,5-diazabicyclo (4,3,0) -5
Examples include diazabicyclo compounds such as nonene and 1,4-diazabicyclo (2,2,2) -octane, and tetraphenylborate, phenol salts, phenol novolak salts, and 2-ethylhexanoate salts of the diazabicyclo compounds. Among these compounds that serve as curing accelerators, phosphine compounds, imidazole compounds, diazabicyclo compounds, and salts thereof are preferable. Examples of the filler include fused silica, crystalline silica, glass powder, alumina, calcium carbonate and the like. In addition, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention contains, as an inorganic filler, a crushable and / or spherical, fused and / or crystalline silica powder filler in an amount of 80 to 95% by weight of the whole composition.
It is preferable to mix them. Examples of the flame retardant include halogenated flame retardants such as brominated epoxy resins and brominated phenol resins, antimony compounds such as antimony trioxide, phosphorus-based flame retardants such as phosphates and phosphines, and nitrogen-based flame retardants such as melamine derivatives. Flame retardants and inorganic flame retardants such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide. However, recently, from the viewpoint of deterioration of characteristics and environmental protection,
It is desired not to incorporate the above flame retardant. Since the cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention has excellent flame retardancy, it is not necessary to add these flame retardants or the amount thereof can be reduced. The epoxy resin curing agent of the present invention has a low melt viscosity, is excellent in low hygroscopicity and low stress, and gives a cured product excellent in moldability. Furthermore, the epoxy resin composition of the present invention using the curing agent has a low melt viscosity, and is excellent in low hygroscopicity and low stress, and gives a cured product excellent in moldability. It can be advantageously used for applications such as sealing, lamination, and painting, and is particularly useful for semiconductor encapsulation.

【0036】[0036]

【実施例】以下に、本発明のエポキシ樹脂用硬化剤の各
成分の製造例、本発明のエポキシ樹脂用硬化剤の実施
例、さらに本発明のエポキシ樹脂組成物の実施例及び比
較例をあげる。
EXAMPLES Examples of the production of each component of the epoxy resin curing agent of the present invention, examples of the epoxy resin curing agent of the present invention, examples of the epoxy resin composition of the present invention, and comparative examples are given below. .

【0037】(a) フェノール核間に極性の少ない炭
化水素基を持つフェノール樹脂製造例1〜4 温度計、撹拌装置、冷却管を備えた内容量5リットルの
三つ口フラスコに、フェノール、及びシクロヘキサノ
ン、4,4′−ジメトキシメチルビフェニル,2,6−
ジヒドロキシメチルナフタレン又はリモネン及びパラト
ルエンスルホン酸又はケイタングステン酸を表1に示し
た量仕込み、120℃で10時間保持して反応を行わせ
た。続いて、苛性ソーダで中和して反応を停止させた
後、未反応のフェノールを完全に減圧留去し、粗フェノ
ール樹脂を得た。その後、粗フェノール樹脂をメチルイ
ソブチルケトンで溶解し、水洗して反応触媒等を除去
し、メチルイソブチルケトンを減圧除去して目的のフェ
ノール樹脂を得た。これらのフェノール樹脂の水酸基当
量及び軟化点を表1に示した。 製造例5 製造例4で得られたフェノール樹脂から、トルエンを溶
媒とし再結晶法により、精製フェノール樹脂を得た。こ
のフェノール樹脂の水酸基当量及び軟化点を表1に示し
た。
(A) Production Examples 1 to 4 of phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei Phenol and phenol were placed in a three-neck flask having a capacity of 5 liters equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser. Cyclohexanone, 4,4'-dimethoxymethylbiphenyl, 2,6-
Dihydroxymethylnaphthalene or limonene and paratoluenesulfonic acid or silicotungstic acid were charged in the amounts shown in Table 1, and the reaction was carried out at 120 ° C. for 10 hours. Subsequently, the reaction was stopped by neutralization with caustic soda, and then unreacted phenol was completely distilled off under reduced pressure to obtain a crude phenol resin. Thereafter, the crude phenol resin was dissolved in methyl isobutyl ketone, washed with water to remove the reaction catalyst and the like, and methyl isobutyl ketone was removed under reduced pressure to obtain a desired phenol resin. The hydroxyl group equivalents and softening points of these phenolic resins are shown in Table 1. Production Example 5 A purified phenol resin was obtained from the phenol resin obtained in Production Example 4 by a recrystallization method using toluene as a solvent. Table 1 shows the hydroxyl equivalent and the softening point of the phenol resin.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】エポキシ樹脂用硬化剤の実施例1〜6 (a) フェノール核間に極性の少ない炭化水素基を持
つフェノール樹脂として、上記製造例1〜5のフェノー
ル樹脂及びテルペンフェノールノボラック樹脂、(b)
チオジフェノール化合物及び(c)(a)成分及び
(b)成分以外の構造の多価フェノール化合物として一
般的なフェノールノボラック樹脂を表2に示したよう
に、溶融混合し、各エポキシ樹脂用硬化剤を製造した。
これらのエポキシ樹脂用硬化剤の溶融粘度、水酸基当量
及び軟化点を表2に示した。
Examples 1 to 6 of curing agents for epoxy resins (a) As phenol resins having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei, phenol resins of the above Production Examples 1 to 5 and terpene phenol novolak resins, (b) )
As shown in Table 2, the thiodiphenol compound and the general phenol novolak resin as the polyhydric phenol compound having a structure other than the components (c), (a) and (b) were melt-mixed as shown in Table 2 and cured for each epoxy resin. An agent was manufactured.
Table 2 shows the melt viscosities, hydroxyl equivalents and softening points of these epoxy resin curing agents.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】(註) *1:ジャパンエポキシレジン社 商品名 エピキュア
MP402、水酸基当量175g/eq、軟化点125
℃ *2:群栄化学社 商品名 レジトップPSM426
1、水酸基当量:103g/eq、軟化点:85℃ エポキシ樹脂組成物実施例7〜12及び比較例1〜3 表3に示したように、エポキシ樹脂として、テトラメチ
ルビフェノールから誘導されたエポキシ樹脂、ビフェノ
ールとテトラメチルビフェノールから誘導されたエポキ
シ樹脂、又はオルソクレゾールノボラック樹脂から誘導
されたエポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤として実施
例1〜6で製造した各エポキシ樹脂用硬化剤、一般的な
フェノールノボラック樹脂、製造例2のフェノール樹
脂、又は製造例6のフェノール樹脂、臭素化エポキシ樹
脂としてテトラブロモビスフェノールAから誘導された
エポキシ樹脂、無機充填剤としてシリカ粉末、硬化促進
剤としてトリフェニルホスフィンを用い、さらに難燃助
剤として三酸化アンチモン、カップリング剤としてエポ
キシシラン、離型剤としてカルナバワックスをそれぞれ
用いて、各エポキシ樹脂組成物を配合した。次いで、各
配合物をミシングロールを用いて70〜120℃の温度
で5分間溶融混練した。得られた各溶融混合物は薄板状
に取り出し冷却した後、粉砕して各成形材料を得た。こ
れらの各成形材料を用いトランスファー成形機で金型温
度175℃、成形時間180秒で成形して、各試験片を
得、180℃で8時間ポストキュアさせた。また、各成
形材料の流動性を調べるためにスパイラルフローを、各
成形材料の成形性を調べるために脱型熱時硬度を、それ
ぞれ測定し、またポストキュア後の各試験片の吸湿率、
弾性率、及び難燃性を試験した結果を表3に示した。さ
らに各成形材料により封止された模擬半導体装置の耐ハ
ンダクラック性を試験した結果を表3に示した。これに
より、実施例7〜12の各成形材料は、比較例1〜3の
成形材料と比較して成形性(高脱型熱時硬度)、誘導性
(即ち高スパイラルフロー)、耐湿性(即ち低吸湿
性)、低応力性(即ち低弾性率)のバランスに優れ、さ
らに耐ハンダクラック性に優れていた。実施例7〜12
の各成形材料は有害なハロゲン系の難燃剤を含まず難燃
性に優れていた。
(Note) * 1: Japan Epoxy Resin Company, Epicure MP402, hydroxyl equivalent 175 g / eq, softening point 125
C * 2: Gunei Chemical Co., Ltd. Product name REGITOP PSM426
1, hydroxyl equivalent: 103 g / eq, softening point: 85 ° C. Epoxy resin compositions Examples 7 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 As shown in Table 3, epoxy resin derived from tetramethylbiphenol as an epoxy resin Epoxy resin derived from biphenol and tetramethylbiphenol, or epoxy resin derived from ortho-cresol novolak resin, curing agent for each epoxy resin produced in Examples 1 to 6 as curing agent for epoxy resin, general phenol Novolak resin, phenolic resin of Production Example 2, or phenolic resin of Production Example 6, epoxy resin derived from tetrabromobisphenol A as a brominated epoxy resin, silica powder as an inorganic filler, and triphenylphosphine as a curing accelerator , And antimony trioxide as a flame retardant aid Epoxysilane as the coupling agent, using carnauba wax, respectively as a release agent, were blended with each epoxy resin composition. Next, each compound was melt-kneaded at a temperature of 70 to 120 ° C. for 5 minutes using a mixing roll. Each of the obtained molten mixtures was taken out into a thin plate, cooled, and then pulverized to obtain each molding material. Each of these molding materials was molded by a transfer molding machine at a mold temperature of 175 ° C and a molding time of 180 seconds to obtain each test piece, which was post-cured at 180 ° C for 8 hours. In addition, the spiral flow to examine the fluidity of each molding material, the hardness at the time of demolding heat to examine the moldability of each molding material, were also measured, and the moisture absorption of each test specimen after post cure,
Table 3 shows the results of the tests on the elastic modulus and the flame retardancy. Further, Table 3 shows the results of a test on the solder crack resistance of the simulated semiconductor device sealed with each molding material. Thereby, each of the molding materials of Examples 7 to 12 has moldability (high hardness during demolding heat), inductivity (that is, high spiral flow), and moisture resistance (that is, compared to the molding materials of Comparative Examples 1 to 3). It was excellent in balance between low hygroscopicity) and low stress (that is, low elastic modulus), and also excellent in solder crack resistance. Examples 7 to 12
Each molding material contained no harmful halogen-based flame retardant and was excellent in flame retardancy.

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】(註) 配合割合は重量部である。 *1:A;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ジャ
パンエポキシレジン社商品名 エピコート180S6
2、エポキシ当量:210(g/eq.)) *2:B;テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂
(ジャパンエポキシレジン社商品名 エピコートXY4
000H、エポキシ当量:192(g/eq.)) *3:C;ビフェノール型エポキシ樹脂とテトラメチル
ビフェノール型エポキシ樹脂の混合物(ジャパンエポキ
シレジン社商品名 エピコートYL6121H、エポキ
シ当量:171(g/eq.)) *4:D;フェノールアラルキル樹脂(三井東圧社商品
名 XL255−3L,水酸基当量:170(g/e
q.)、軟化点:71℃) *5:E;フェノールノボラック樹脂(群栄化学社商品
名 レジトップPSM4261、水酸基当量:103
(g/eq.)、軟化点:85℃) *6:臭素化エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社
商品名 エピコート5050、エポキシ当量:385
(g/eq.)、臭素含量:48%) *7:球状溶融シリカ粉末(日本アエロジル社商品名
ELSIL BF100) *8:エポキシシラン(信越化学工業社製商品名 KB
M−403) *9:Shore Dにて測定 *10:85℃ 85%RH 300時間後の吸湿率 *11:80℃、QFP16個を85℃、85%RHに
おいて300時間吸湿後、260℃ハンダ浴に10秒間
浸漬し、クラックの発生した個数を求めた。 *12:UL94
(Note) The mixing ratio is part by weight. * 1: A; Cresol novolak type epoxy resin (Epicoat 180S6, trade name of Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
2, epoxy equivalent: 210 (g / eq.)) * 2: B: tetramethylbiphenol type epoxy resin (trade name, Epikote XY4, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
000H, epoxy equivalent: 192 (g / eq.)) * 3: C: mixture of biphenol-type epoxy resin and tetramethylbiphenol-type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd. Epicoat YL6121H, epoxy equivalent: 171 (g / eq.)) )) * 4: D; phenol aralkyl resin (Mitsui Toatsu Co., Ltd., trade name XL255-3L, hydroxyl equivalent: 170 (g / e)
q. ), Softening point: 71 ° C.) * 5: E: phenol novolak resin (trade name, Gunei Chemical Co., Ltd., Regitop PSM4261, hydroxyl equivalent: 103)
(G / eq.), Softening point: 85 ° C) * 6: Brominated epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd. Epicoat 5050, epoxy equivalent: 385)
(G / eq.), Bromine content: 48%) * 7: Spherical fused silica powder (trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd.)
ELSIL BF100) * 8: Epoxysilane (brand name KB, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
* 9: Measured by Shore D * 10: Moisture absorption after 85 hours at 85 ° C and 85% RH for 300 hours * 11: Solder at 80 ° C and 16 QFPs at 85 ° C and 85% RH for 300 hours and then 260 ° C solder It was immersed in a bath for 10 seconds to determine the number of cracks. * 12: UL94

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂用硬化剤及びエポ
キシ樹脂組成物は、低溶融粘度であり、かつ低吸湿及び
低応力性に優れ、さらに成形性に優れた硬化物を与える
ので、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の用途に有利に
用いることができる。
The curing agent for epoxy resin and the epoxy resin composition of the present invention have a low melt viscosity, a low moisture absorption and a low stress, and provide a cured product having excellent moldability. It can be advantageously used for the use of the epoxy resin composition for stopping.

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Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)下記一般式(I)で表されるフェ
ノール核間に極性の少ない炭化水素基を持つフェノール
樹脂30〜99重量部 一般式(I) 【化1】 (式中、Rは互いに同一であっても異なっていてもよ
く、炭素数1〜10のアルキル基、置換又は無置換のフ
ェニル基、置換又は無置換のアラルキル基、アルコキシ
基であり、Zは、互いに同一であっても異なっていても
よく、窒素原子、酸素原子、リン原子又は硫黄原子が結
合していてもよい炭素数1〜20の2価の炭化水素基で
あり、かつ1分子中の少なくとも1個のZは窒素原子、
酸素原子、リン原子又は硫黄原子が結合していてもよい
炭素数5〜20の2価の炭化水素基であり、nは、平均
値で0〜8の数であり、pは、互いに同一であっても異
なっていてもよく、0〜3の整数である。) (b)下記一般式(II)で表されるチオジフェノール
化合物を1〜70重量部 一般式(II) 【化2】 (式中、Rは互いに同一であっても異なっていてもよ
く、炭素数1〜12のアルキル基、置換又は無置換のフ
ェニル基、置換又は無置換のアラルキル基又はアルコキ
シ基であり、qは、互いに同一であっても異なっていて
もよく、0〜3の整数である。) (c)(a)成分および(b)以外の構造の多価フェノ
ール化合物0〜100重量部 からなるエポキシ樹脂用硬化剤。
(A) 30 to 99 parts by weight of a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei represented by the following general formula (I): (Wherein R 1 may be the same or different from each other, and is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, an alkoxy group; Are the same or different and are each a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms to which a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom or a sulfur atom may be bonded, and one molecule At least one of Z is a nitrogen atom,
An oxygen atom, a phosphorus atom or a divalent hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms to which a sulfur atom may be bonded, n is a number of 0 to 8 on average, and p is the same as each other And may be different and are an integer of 0 to 3. (B) 1 to 70 parts by weight of a thiodiphenol compound represented by the following general formula (II): (Wherein R 2 may be the same or different from each other, and is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group or an alkoxy group, and q May be the same or different and are integers of 0 to 3.) (c) An epoxy comprising 0 to 100 parts by weight of a polyhydric phenol compound having a structure other than the component (a) and the component (b) Curing agent for resin.
【請求項2】 (a)フェノール核間に極性の少ない炭
化水素基を持つフェノール樹脂として、一般式(I)に
おいて、1分子中の少なくとも1個のZが下記一般式
(III)または構造式(1)〜構造式(3)の骨格を
持つ、フェノール樹脂から選ばれた少なくとも1種類の
フェノール樹脂を使用することを特徴とする、請求項1
に記載されたエポキシ樹脂用硬化剤。 一般式(III) 【化3】 (式中、Rは炭素数1〜12のアルキル基、置換又は
無置換のフェニル基、置換又は無置換のアラルキル基又
はアルコキシ基であり、かつ複数のRの総炭素数が1
〜14であり、rは0〜10の整数である。) 構造式(1) 【化4】 構造式(2) 【化5】 構造式(3) 【化6】
2. (a) As a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei, in formula (I), at least one Z in one molecule has the following general formula (III) or structural formula 2. The method according to claim 1, wherein at least one phenol resin having a skeleton of (1) to (3) is selected from phenol resins.
The curing agent for epoxy resins described in the above. General formula (III) (Wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group or an alkoxy group, and the total number of carbon atoms of a plurality of R 3 is 1
And r is an integer of 0-10. ) Structural formula (1) Structural formula (2) Structural formula (3)
【請求項3】 (b)チオジフェノール化合物として、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4
−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド及びビ
ス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スル
フィドから選ばれた少なくとも1種類のチオジフェノー
ルを使用することを特徴とする、請求項1又は2に記載
されたエポキシ樹脂用硬化剤。
(3) As the thiodiphenol compound,
Bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4
3. The method according to claim 1, wherein at least one kind of thiodiphenol selected from -hydroxy-3-methylphenyl) sulfide and bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) sulfide is used. The described curing agents for epoxy resins.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
されたエポキシ樹脂用硬化剤において、(a)フェノー
ル核間に極性の少ない炭化水素基を持つフェノール樹脂
の配合量を45〜90重量部とし、(b)チオジフェノ
ール化合物を10〜55重量部とし、(c)(a)成分
及び(b)成分以外の構造の多価フェノール化合物を0
〜100重量部とした、エポキシ樹脂用硬化剤。
4. The curing agent for an epoxy resin according to claim 1, wherein (a) a phenol resin having a less polar hydrocarbon group between phenol nuclei is compounded in an amount of 45 to 90. (B) 10 to 55 parts by weight of the thiodiphenol compound, and (c) 0 to 10 parts by weight of the polyhydric phenol compound having a structure other than the components (a) and (b).
A curing agent for an epoxy resin, in an amount of 100 parts by weight.
【請求項5】 エポキシ樹脂、および請求項1ないし4
のいずれか1項に記載されたエポキシ樹脂用硬化剤を必
須成分として配合してなるエポキシ樹脂組成物。
5. An epoxy resin, and claims 1 to 4.
An epoxy resin composition comprising the curing agent for epoxy resin described in any one of the above as an essential component.
【請求項6】 ビフェノール、テトラメチルビフェノー
ル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン、テルペンフェノール
及びクレゾールノボラック樹脂から選ばれた少なくとも
1種類のフェノール化合物と、エピハロヒドリンとから
製造されるエポキシ樹脂、および請求項1ないし4のい
ずれか1項に記載されたエポキシ樹脂用硬化剤を必須成
分としてなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
6. Biphenol, tetramethylbiphenol, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4
An epoxy resin produced from at least one phenol compound selected from -hydroxyphenyl) propane, terpene phenol and cresol novolak resin, and epihalohydrin, and the epoxy resin according to any one of claims 1 to 4. Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising a curing agent as an essential component.
【請求項7】 エポキシ樹脂、請求項1ないし4のいず
れか1項に記載されたエポキシ樹脂用硬化剤、および無
機充填材として、破砕型および/又は球状の、溶融およ
び/又は結晶シリカ粉末を組成物の80〜95重量%必
須成分として配合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組
成物。
7. An epoxy resin, the epoxy resin curing agent according to claim 1, and a crushed and / or spherical, fused and / or crystalline silica powder as an inorganic filler. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation formulated as an essential component in an amount of 80 to 95% by weight of the composition.
【請求項8】 エポキシ樹脂用硬化剤の使用量を、全エ
ポキシ樹脂成分中のエポキシ基1モルに対して、全硬化
剤中のエポキシ基と反応する基が0.5〜2.0モルと
なる量とした、請求項6ないし7のいずれか1項に記載
された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
8. The amount of the epoxy resin curing agent to be used is such that 0.5 to 2.0 mol of groups reacting with the epoxy groups in all curing agents are used per 1 mol of epoxy groups in all epoxy resin components. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 6 to 7, wherein the amount is an amount.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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