JP2009102635A - Epoxy resin molding material for sealing, and electronic component device having element sealed with the epoxy resin molding material for sealing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、封止用エポキシ樹脂成形材料、及びこの封止用エポキシ樹脂成形材料で封止した素子を備えた電子部品装置に関する。 The present invention relates to an epoxy resin molding material for sealing, and an electronic component device including an element sealed with the epoxy resin molding material for sealing.
従来から、トランジスタ、IC、LSI等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となり、エポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性などの諸特性にバランスがとれているためである。 Conventionally, in the field of element sealing of electronic component devices such as transistors, ICs, and LSIs, resin sealing has been the mainstream in terms of productivity and cost, and epoxy resin molding materials have been widely used. This is because epoxy resins are balanced in various properties such as electrical properties, moisture resistance, heat resistance, mechanical properties, and adhesiveness with inserts.
自動車分野用途の電子機器には、従来より、耐熱性(耐高温放置特性)や耐温度サイクル性等において、パーソナルコンピュータ、家電等のいわゆる民生用途に比べて厳しい信頼性が求められることが多かったが、近年、省資源化・環境保護等の観点から、いわゆるハイブリッド車、燃料電池車等の開発が盛んとなるに及び、これらに使用される電子機器には、特に耐熱性等において一段と厳しい信頼性が求められる状況が予想されている。また、やはり環境保護の観点から、封止用エポキシ樹脂成形材料にこれまで難燃剤として使用されてきたハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物の低減または全廃等、いわゆるノンハロゲン化・ノンアンチモン化の要求も強まっている。ハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物はまた、プラスチック封止ICの高温放置特性に悪影響を及ぼすことが知られており、この観点からもハロゲン化エポキシ樹脂・アンチモン化合物の低減・全廃が望まれている。 Conventionally, electronic devices for use in the automobile field have often been required to have stricter reliability in heat resistance (temperature-resistant standing characteristics) and temperature cycle resistance compared to so-called consumer applications such as personal computers and home appliances. However, in recent years, from the viewpoint of resource saving and environmental protection, so-called hybrid vehicles, fuel cell vehicles, etc. have been actively developed. The situation where sex is required is expected. Also from the viewpoint of environmental protection, the demand for so-called non-halogenation and non-antimony conversion, such as reduction or complete elimination of halogenated epoxy resins and antimony compounds that have been used as flame retardants in sealing epoxy resin molding materials, has increased. ing. Halogenated epoxy resins and antimony compounds are also known to have an adverse effect on the high temperature storage characteristics of plastic encapsulated ICs. From this viewpoint, reduction or total elimination of halogenated epoxy resins and antimony compounds is desired.
電子機器の耐熱性を高める一般的な手法としては、パッケージのガラス転移点を高める等の手法が挙げられ、具体的には、例えば封止用成形材料でトリフェニルメタン型エポキシ樹脂とトリフェニルメタン型フェノール樹脂等、いわゆる多官能型エポキシ樹脂と多官能型フェノール樹脂とを組み合わせる等の手法が知られているが、この手法は、クロルイオンを主とする不純物の増加を招くことが多い。クロルイオン等の不純物の増加に対しては、特定のイオン捕捉剤を併用することでこれを解決しようとの報告(例えば特許文献1参照。)もあるが、その効果は必ずしも充分ではない。 General techniques for increasing the heat resistance of electronic devices include techniques such as increasing the glass transition point of the package. Specifically, for example, triphenylmethane type epoxy resin and triphenylmethane are used as molding molding materials. A technique such as combining a so-called polyfunctional epoxy resin and a polyfunctional phenol resin, such as a type phenol resin, is known, but this technique often leads to an increase in impurities mainly composed of chloro ions. Although there is a report (for example, refer to Patent Document 1) that an increase in impurities such as chloro ions can be solved by using a specific ion scavenger in combination, the effect is not always sufficient.
上記多官能型エポキシ樹脂と多官能型フェノール樹脂とで構成される封止用エポキシ樹脂成形材料はまた、相対的に難燃性に劣り、ノンハロゲン・ノンアンチモン系にて難燃性を付与しようとした場合、一般に多量の難燃剤の添加が必要となることが多い。ハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物を用いずに難燃化を達成する手法の一つとしては、赤リンを用いる方法(例えば特許文献2参照。)、リン酸エステル化合物を用いる方法(例えば特許文献3参照。)、ホスファゼン化合物を用いる方法(例えば特許文献4参照。)、金属水酸化物を用いる方法(例えば特許文献5参照。)、金属水酸化物と金属酸化物を併用する方法(例えば特許文献6参照。)、フェロセン等のシクロペンタジエニル化合物(例えば特許文献7参照。)、アセチルアセトナート銅(例えば特許文献8参照。)等の有機金属化合物を用いる方法などのハロゲン、アンチモン以外の難燃剤を用いる方法、充填剤の割合を高くする方法(例えば特許文献7参照。)、難燃性の高い樹脂を使用する方法(例えば特許文献9参照。)、表面に処理を施した金属水酸化物を使用する方法(例えば特許文献10及び特許文献11参照。)等の提案がなされているが、それぞれガラス転移点の低下を招く、成形性に悪影響を及ぼす等の問題を必ずしも解決できておらず、樹脂・硬化剤の選択には依然として制約が残され、耐熱性における満足な特性は得られていない。 The sealing epoxy resin molding material composed of the above polyfunctional epoxy resin and polyfunctional phenolic resin is also relatively inferior in flame retardancy and tries to impart flame retardancy in a non-halogen / non-antimony system. In general, it is often necessary to add a large amount of flame retardant. One method for achieving flame retardancy without using a halogenated epoxy resin or an antimony compound is a method using red phosphorus (see, for example, Patent Document 2) or a method using a phosphate ester compound (for example, Patent Document 3). ), A method using a phosphazene compound (see, for example, Patent Document 4), a method using a metal hydroxide (see, for example, Patent Document 5), and a method using a metal hydroxide and a metal oxide in combination (for example, Patent Document). 6), cyclopentadienyl compounds such as ferrocene (see, for example, Patent Document 7), and methods using organometallic compounds such as acetylacetonate copper (see, for example, Patent Document 8). A method using a flame retardant, a method of increasing the proportion of the filler (see, for example, Patent Document 7), a method using a highly flame-retardant resin (for example, Patent Document) (See, for example, Patent Document 10 and Patent Document 11) and the like have been proposed, but the moldability causes a decrease in the glass transition point, respectively. However, the selection of the resin / curing agent is still limited, and satisfactory characteristics in heat resistance cannot be obtained.
従来のハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物を用いた封止用エポキシ樹脂成形材料においては、金属配線を腐食させるハロゲン等を除去するために、吸着能に秀でた硝酸金属塩が用いられてきたが(例えば特許文献12参照。)、ノンハロゲン化・ノンアンチモン化封止用エポキシ樹脂成形材料において、イオン交換後に生じる硝酸イオンによってワイヤボンディング部が腐食されることが明らかとなり、他のイオン交換体として希土類酸化物を用いる(例えば特許文献13参照)等の提案がなされている。しかしながら、希土類酸化物は耐湿信頼性を低下させる場合があり、それのみでは耐高温放置特性と耐湿信頼性を両立させることが出来ない。 In conventional epoxy resin molding materials for sealing using halogenated epoxy resins and antimony compounds, metal nitrates with excellent adsorption ability have been used to remove halogens that corrode metal wiring. (For example, refer to Patent Document 12) In an epoxy resin molding material for non-halogenated / non-antimonized sealing, it becomes clear that the wire bonding part is corroded by nitrate ions generated after ion exchange, and rare earth as another ion exchanger. Proposals have been made to use oxides (see, for example, Patent Document 13). However, rare earth oxides sometimes deteriorate moisture resistance reliability, and it is impossible to achieve both high temperature storage resistance and moisture resistance reliability.
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、良好な難燃性と流動性等の成形性とを維持し、高温下での樹脂劣化及び半導体インサートの部材劣化等にも優れた耐熱性を示す封止用エポキシ樹脂成形材料、及びこれにより封止した素子を備えた電子部品装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, maintains good flame retardancy and moldability such as fluidity, and exhibits excellent heat resistance against resin deterioration at high temperatures and member deterioration of semiconductor inserts. An object of the present invention is to provide an epoxy resin molding material for sealing, and an electronic component device including an element sealed by the sealing epoxy resin molding material.
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、イオン交換体の中でも酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体を配合した封止用エポキシ樹脂成形材料が耐高温放置特性に優れ、更に、ハイドロタルサイトを併用することによって、耐湿信頼性を維持し、上記の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that an epoxy resin molding material for sealing containing an amphoteric ion exchanger in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and fired among ion exchangers. Has been found to be excellent in high-temperature standing resistance, and further, by using hydrotalcite in combination, moisture resistance reliability can be maintained and the above-mentioned object can be achieved, and the present invention has been completed.
前記課題は以下の本発明により解決される。
(1)(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填剤及び(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体を含有することを特徴とする封止用エポキシ樹脂成形材料。
The above problems are solved by the present invention described below.
(1) Contains (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) a curing accelerator, (D) an inorganic filler, and (E) an amphoteric ion exchanger in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and fired. An epoxy resin molding material for sealing.
(2)更に(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物を含有する前記(1)に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
Mg1−XAlX(OH)2(An−)X/n・mH2O ・・・一般式(1)
(ただし、一般式(1)で、0<X≦0.5、mは0又は正の数、An−はn価の陰イオンを表す。nは正の整数を表す。)
(2) The sealing epoxy resin molding material according to (1), further comprising (F) a hydrotalcite compound represented by the general formula (1).
Mg 1-X Al X (OH ) 2 (A n-) X / n · mH 2 O ··· formula (1)
(However, in the general formula (1), 0 <X ≦ 0.5, m is 0 or a positive number, A n-is .n representing an n-valent anion represents a positive integer.)
(3)(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体のメジアン径が、5μm以下である前記(1)または(2)に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 (3) The sealing epoxy resin molding material according to (1) or (2), wherein the median diameter of the amphoteric ion exchanger obtained by mixing and firing (E) yttrium oxide and zirconium phosphate is 5 μm or less.
(4)(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体が、全エポキシ樹脂成形材料中に0.02〜2質量%含有される前記(1)〜(3)のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 (4) (E) Any of (1) to (3) above, wherein the amphoteric ion exchanger in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and fired is contained in an amount of 0.02 to 2% by mass in the entire epoxy resin molding material. An epoxy resin molding material for sealing according to claim 1.
(5)(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物が、全エポキシ樹脂成形材料中に0.02〜2質量%含有される前記(2)〜(4)のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 (5) Any of the above (2) to (4), wherein the hydrotalcite compound represented by the general formula (1) is contained in the entire epoxy resin molding material in an amount of 0.02 to 2% by mass. The epoxy resin molding material for sealing as described in 2.
(6)(D)無機充填剤、(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物、及び(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体の含有量の合計が、60〜95質量%である前記(2)〜(5)のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 (6) Content of (D) inorganic filler, (F) hydrotalcite compound represented by general formula (1), and (E) amphoteric ion exchanger in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and fired The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above (2) to (5), wherein the total is 60 to 95% by mass.
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止された素子を備えた電子部品装置。 (7) An electronic component device including an element sealed with the sealing epoxy resin molding material according to any one of (1) to (6).
本発明による封止用エポキシ樹脂成形材料は良好な難燃性や成形性、耐リフロー性を維持しつつ、車載用途の要求を満足する高い高温放置特性等の信頼性を有する電子部品装置等の製品を得ることができ、その工業的価値は大である。 The epoxy resin molding material for sealing according to the present invention maintains reliability such as high flame resistance, moldability, and reflow resistance while satisfying the requirements for in-vehicle use, and has high reliability such as high-temperature storage characteristics. The product can be obtained and its industrial value is great.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填剤及び(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体を含有することを特徴としている。
以下にまず、(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムとが混合焼成された両性イオン交換体(以下、単に「両性イオン交換体」と称する場合がある。)、(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物について説明する。
The sealing epoxy resin molding material of the present invention comprises (A) epoxy resin, (B) curing agent, (C) curing accelerator, (D) inorganic filler, and (E) yttrium oxide and zirconium phosphate mixed and fired. It is characterized by containing an amphoteric ion exchanger.
First, (E) an amphoteric ion exchanger in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and fired (hereinafter sometimes simply referred to as “amphoteric ion exchanger”), (F) in general formula (1) The represented hydrotalcite compound will be described.
[(E)両性イオン交換体]
本発明において用いる(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体は、通常、イオン捕捉能を有する多孔性ゼオライトである。酸化イットリウム等の希土類酸化物は陰イオン交換体として高い吸着能を有し、特にリン酸に対する吸着選択性が高い。200℃を超える環境に長時間晒されると、封止用エポキシ樹脂成形材料中に配合される赤リンやリン酸エステル、硬化促進剤由来のリン酸が増加するが、リン酸等のオキシ酸は高温域で金ワイヤボンディング部のアルミ合金を劣化させる。従来用いられてきたハイドロタルサイトではこれらの補足能として十分ではないのに対し、本発明において用いる希土類酸化物たる酸化イットリウムでは高温域でも高いイオン交換能を維持できる。更に、陽イオン交換体であるリン酸ジルコニウムを10〜30質量%混合することで耐高温放置特性を向上させることが出来る。
両性イオン交換体を大量に添加した場合、低温時の耐湿信頼性が低下する傾向があり、高温放置特性の向上を維持しつつ、低温での耐湿信頼性は低下を防ぐため、含有量は全エポキシ樹脂組成物中の0.02〜2質量%であることが好ましく、0.1〜1.5質量%であることがより好ましく、0.2〜1.0質量%であることがさらに好ましい。両性イオン交換体は、IXE−Y(東亞合成株式会社製試作商品名)等が試作品として入手可能である。
[(E) amphoteric ion exchanger]
The (E) amphoteric ion exchanger used in the present invention in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and calcined is usually a porous zeolite having an ion trapping ability. Rare earth oxides such as yttrium oxide have a high adsorption ability as an anion exchanger, and in particular, have a high adsorption selectivity for phosphoric acid. When exposed to an environment exceeding 200 ° C for a long time, red phosphorus, phosphate ester, and phosphoric acid derived from the curing accelerator added to the epoxy resin molding material for sealing increase, but oxyacids such as phosphoric acid are Deteriorates the aluminum alloy of the gold wire bonding part at high temperature. Conventionally used hydrotalcite is not sufficient as a supplementary ability, whereas yttrium oxide, which is a rare earth oxide used in the present invention, can maintain a high ion exchange ability even in a high temperature range. Furthermore, the high temperature standing resistance property can be improved by mixing 10-30 mass% of zirconium phosphate which is a cation exchanger.
When amphoteric ion exchangers are added in large quantities, the moisture resistance reliability at low temperatures tends to decrease, and the moisture resistance reliability at low temperatures is prevented from decreasing while maintaining improvement in high temperature storage properties. It is preferably 0.02 to 2% by mass in the epoxy resin composition, more preferably 0.1 to 1.5% by mass, and further preferably 0.2 to 1.0% by mass. . As the amphoteric ion exchanger, IXE-Y (a prototype product name manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is available as a prototype.
また、両性イオン交換体は、流動性など観点から、そのメジアン径が5μm以下であることが好ましく、0.1〜5μmであることがより好ましく、0.5〜4μmであることがさらに好ましい。
ここで、メジアン径とは、粒子体の一つの集団の全体積を100%として累積曲線を求めたとき、累積曲線が50%となる点の粒子径(累積平均径)である。当該メジアン径は、レーザー回折散乱法を用いて測定することができる。
The amphoteric ion exchanger has a median diameter of preferably 5 μm or less, more preferably 0.1 to 5 μm, and even more preferably 0.5 to 4 μm from the viewpoint of fluidity.
Here, the median diameter is the particle diameter (cumulative average diameter) at which the cumulative curve becomes 50% when the cumulative curve is obtained with the total volume of one group of particle bodies as 100%. The median diameter can be measured using a laser diffraction scattering method.
[(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物]
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、さらに、(F)下記一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物を含有することが好ましい。(F)下記一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物は、単独で用いた場合でも、比較的低温において高い吸着能を示し、耐湿信頼性を低下させるハロゲンイオンの吸着能が高く、添加量に比例して耐湿信頼性の向上に寄与する。しかし、175℃〜220℃といった高温に長時間晒されると、熱水抽出液中の不純物イオンを増加させる傾向があり、高温域での吸着能は不十分であるが、(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体と併用することで、不純物イオンを増加させることなく、高温放置特性の向上を維持しつつ、耐湿性の向上が促される。
また、(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物の添加量を増加させると硬化性が低下することがあるため、含有量は全エポキシ樹脂組成物中の0.02〜2質量%であることが好ましく、0.1〜1.5質量%であることがより好ましく、0.2〜1質量%であることがさらに好ましい。
下記一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物は、吸着水の低減と、イオン交換能向上のため、高温で焼成したものを用いてもよい。
Mg1−XAlX(OH)2(An−)X/n・mH2O ・・・一般式(1)
(ただし、一般式(1)で、0<X≦0.5、mは0又は正の数、An−はn価の陰イオンを表す。nは正の整数を表す。)
[(F) Hydrotalcite compound represented by formula (1)]
The epoxy resin molding material for sealing of the present invention preferably further contains (F) a hydrotalcite compound represented by the following general formula (1). (F) The hydrotalcite compound represented by the following general formula (1) shows high adsorption ability at a relatively low temperature even when used alone, and has high halogen ion adsorption ability which lowers moisture resistance reliability. This contributes to improvement of moisture resistance reliability in proportion to the amount added. However, when exposed to a high temperature such as 175 ° C. to 220 ° C. for a long time, there is a tendency to increase impurity ions in the hot water extract, and the adsorptive capacity in the high temperature range is insufficient, but (E) yttrium oxide and By using together with an amphoteric ion exchanger in which zirconium phosphate is mixed and fired, improvement in moisture resistance is promoted while maintaining improvement in high-temperature storage properties without increasing impurity ions.
Moreover, since curability may fall when the addition amount of the hydrotalcite compound represented by (F) General formula (1) is increased, content is 0.02-0.02 in all the epoxy resin compositions. The content is preferably 2% by mass, more preferably 0.1 to 1.5% by mass, and still more preferably 0.2 to 1% by mass.
The hydrotalcite compound represented by the following general formula (1) may be baked at a high temperature in order to reduce adsorbed water and improve ion exchange capacity.
Mg 1-X Al X (OH ) 2 (A n-) X / n · mH 2 O ··· formula (1)
(However, in the general formula (1), 0 <X ≦ 0.5, m is 0 or a positive number, A n-is .n representing an n-valent anion represents a positive integer.)
一般式(1)中、An−で表されるn価の陰イオンとしては、OH−,F−,Cl−,Br−,NO3 −,CO3 2−,SO4 2−,Fe(CN)6 3−,CH3COO−,シュウ酸イオン,サリチン酸イオンなどが挙げられ、中でも入手が容易であること等の観点から炭酸イオンが好ましい。
一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物としては、協和化学工業株式会社製、商品名DHT−4A等が入手可能である。
In the general formula (1), as n-valent anion represented by A n- is, OH -, F -, Cl -, Br -, NO 3 -, CO 3 2-, SO 4 2-, Fe ( CN) 6 3− , CH 3 COO − , oxalate ion, salicinate ion and the like. Among them, carbonate ion is preferable from the viewpoint of easy availability.
As a hydrotalcite compound represented by the general formula (1), Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., trade name DHT-4A and the like are available.
[(A)エポキシ樹脂]
本発明において用いられる(A)エポキシ樹脂は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂(トリフェニルメタン型エポキシ樹脂)をはじめとする、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のフェノール類及び/又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したもの(ノボラック型エポキシ樹脂);ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、アルキル置換又は非置換のビフェノール等のジグリシジルエーテル;スチルベン型エポキシ樹脂;ハイドロキノン型エポキシ樹脂;フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエンとフェノール類の共縮合樹脂のエポキシ化物(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);ナフタレン環を有するエポキシ樹脂(ナフタレン型エポキシ樹脂);フェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物;ビフェニレン型エポキシ樹脂;トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂;テルペン変性エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂;脂環族エポキシ樹脂;硫黄原子含有エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[(A) Epoxy resin]
The epoxy resin (A) used in the present invention is generally used for an epoxy resin molding material for sealing and is not particularly limited. For example, a phenol novolac epoxy resin, an orthocresol novolac epoxy resin, triphenyl Phenols such as phenol, cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F and / or α-naphthol, β-naphthol, dihydroxy, including epoxy resins having a methane skeleton (triphenylmethane type epoxy resin) Novola obtained by condensation or cocondensation of naphthols such as naphthalene and compounds having an aldehyde group such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, and salicylaldehyde in the presence of an acidic catalyst Epoxy resin (novolac epoxy resin); diglycidyl ether such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, alkyl-substituted or unsubstituted biphenol; stilbene epoxy resin; hydroquinone epoxy resin; phthalic acid, Glycidyl ester type epoxy resin obtained by reaction of polybasic acid such as dimer acid and epichlorohydrin; Glycidylamine type epoxy resin obtained by reaction of polyamine such as diaminodiphenylmethane and isocyanuric acid and epichlorohydrin; Cocondensation of dicyclopentadiene and phenols Epoxidized resin (dicyclopentadiene type epoxy resin); epoxy resin having naphthalene ring (naphthalene type epoxy resin); phenol aralkyl resin, naphthol Epoxidized aralkyl phenol resin such as rualkyl resin; biphenylene type epoxy resin; trimethylolpropane type epoxy resin; terpene modified epoxy resin; linear aliphatic epoxy resin obtained by oxidizing olefin bond with peracid such as peracetic acid An alicyclic epoxy resin; a sulfur atom-containing epoxy resin, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
なかでも、耐リフロー性の観点からはビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂が好ましく、硬化性の観点からはノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、低吸湿性の観点からはジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が好ましく、耐熱性及び低反り性の観点からはナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂が好ましく、難燃性の観点からはビフェニレン型エポキシ樹脂及びナフトール・アラルキル型エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポキシ樹脂の少なくとも1種を含有していることが好ましい。 Among them, biphenyl type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, stilbene type epoxy resin and sulfur atom-containing epoxy resin are preferable from the viewpoint of reflow resistance, and novolak type epoxy resin is preferable from the viewpoint of curability, and low moisture absorption. From the viewpoint of the above, dicyclopentadiene type epoxy resin is preferable, from the viewpoint of heat resistance and low warpage, naphthalene type epoxy resin and triphenylmethane type epoxy resin are preferable, and from the viewpoint of flame retardancy, biphenylene type epoxy resin and naphthol are preferable. -Aralkyl type epoxy resins are preferred. It is preferable to contain at least one of these epoxy resins.
ビフェニル型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(V)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(VI)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、スチルベン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(VII)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、硫黄原子含有エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(I)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the biphenyl type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (V). Examples of the bisphenol F type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VI), and a stilbene type epoxy resin. Examples of the resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VII), and examples of the sulfur atom-containing epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (I).
(一般式(V)で、R1〜R8は水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。nは0〜3の整数を示す。)
(In the general formula (V), R 1 to R 8 are selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and all may be the same or different. Represents an integer of 0 to 3.)
(一般式(VI)で、R1〜R8は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、炭素数6〜10のアリール基、及び炭素数7〜10のアラルキル基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。nは0〜3の整数を示す。)
(In General Formula (VI), R 1 to R 8 are hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkoxyl groups having 1 to 10 carbon atoms, aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and 7 to 10 carbon atoms. And all may be the same or different. N represents an integer of 0 to 3.)
(一般式(VII)で、R1〜R8は水素原子及び炭素数1〜5の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。nは0〜10の整数を示す。)
(In General Formula (VII), R 1 to R 8 are selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and all may be the same or different. Represents an integer of 0 to 10.)
(一般式(I)で、R1〜R8は水素原子、置換又は非置換の炭素数1〜10のアルキル基及び置換又は非置換の炭素数1〜10のアルコキシ基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。nは0〜3の整数を示す。)
(In General Formula (I), R 1 to R 8 are selected from a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, all of which are selected from (It may be the same or different. N represents an integer of 0 to 3.)
上記一般式(V)で示されるビフェニル型エポキシ樹脂としては、たとえば、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニル又は4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチルビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂、エピクロルヒドリンと4,4´−ビフェノール又は4,4´−(3,3´,5,5´−テトラメチル)ビフェノールとを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチルビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂が好ましい。n=0を主成分とするYX−4000(ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。上記一般式(VI)で示されるビスフェノールF型エポキシ樹脂はとしては、例えば、R1、R3、R6及びR8がメチル基で、R2、R4、R5及びR7が水素原子であり、n=0を主成分とするYSLV−80XY(新日鐵化学株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。 Examples of the biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (V) include 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl or 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3. , 3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl as the main component, epichlorohydrin and 4,4'-biphenol or 4,4'-(3,3 ', 5,5'-tetramethyl) biphenol An epoxy resin obtained by reacting is used. Among these, an epoxy resin mainly composed of 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl is preferable. YX-4000 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) having n = 0 as a main component is commercially available. Examples of the bisphenol F type epoxy resin represented by the general formula (VI) include, for example, R 1 , R 3 , R 6 and R 8 are methyl groups, and R 2 , R 4 , R 5 and R 7 are hydrogen atoms. YSLV-80XY (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) having n = 0 as a main component is commercially available.
上記一般式(VII)で示されるスチルベン型エポキシ樹脂は、原料であるスチルベン系フェノール類とエピクロルヒドリンとを塩基性物質存在下で反応させて得ることができる。この原料であるスチルベン系フェノール類としては、たとえば3−t−ブチル−4,4′−ジヒドロキシ−3′,5,5′−トリメチルスチルベン、3−t−ブチル−4,4′−ジヒドロキシ−3′,5′,6−トリメチルスチルベン、4,4´−ジヒドロキシ−3,3´,5,5´−テトラメチルスチルベン、4,4´−ジヒドロキシ−3,3´−ジ−t−ブチル−5,5´−ジメチルスチルベン、4,4´−ジヒドロキシ−3,3´−ジ−t−ブチル−6,6´−ジメチルスチルベン等が挙げられ、中でも3−t−ブチル−4,4′−ジヒドロキシ−3′,5,5′−トリメチルスチルベン、及び4,4´−ジヒドロキシ−3,3´,5,5´−テトラメチルスチルベンが好ましい。これらのスチルベン型フェノール類は単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The stilbene type epoxy resin represented by the general formula (VII) can be obtained by reacting a stilbene phenol as a raw material with epichlorohydrin in the presence of a basic substance. Examples of the raw material stilbene phenols include 3-t-butyl-4,4′-dihydroxy-3 ′, 5,5′-trimethylstilbene, 3-t-butyl-4,4′-dihydroxy-3. ', 5', 6-trimethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3 ', 5,5'-tetramethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3'-di-t-butyl-5 , 5'-dimethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3'-di-t-butyl-6,6'-dimethylstilbene, among others, 3-t-butyl-4,4'-dihydroxy -3 ', 5,5'-trimethylstilbene and 4,4'-dihydroxy-3,3', 5,5'-tetramethylstilbene are preferred. These stilbene type phenols may be used alone or in combination of two or more.
上記一般式(I)で示される硫黄原子含有エポキシ樹脂のなかでも、R2、R3、R6及びR7が水素原子で、R1、R4、R5及びR8がアルキル基であるエポキシ樹脂が好ましく、R2、R3、R6及びR7が水素原子で、R1及びR8がt−ブチル基で、R4及びR5がメチル基であるエポキシ樹脂がより好ましい。このような化合物としては、YSLV−120TE(東都化成株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。これらのエポキシ樹脂はいずれか1種を単独で用いても2種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせて20質量%以上とすることが好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上とすることがさらに好ましい。 Among the sulfur atom-containing epoxy resins represented by the general formula (I), R 2 , R 3 , R 6 and R 7 are hydrogen atoms, and R 1 , R 4 , R 5 and R 8 are alkyl groups. Epoxy resins are preferred, and R 2 , R 3 , R 6 and R 7 are hydrogen atoms, R 1 and R 8 are t-butyl groups, and R 4 and R 5 are methyl groups. As such a compound, YSLV-120TE (trade name, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) and the like are available as commercial products. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more, but the blending amount is 20 mass in total with respect to the total amount of the epoxy resin in order to exhibit the performance. % Or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
ノボラック型エポキシ樹脂としては、たとえば下記一般式(VIII)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the novolac type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VIII).
(一般式(VIII)で、Rは水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、nは0〜10の整数を示す。)
(In General Formula (VIII), R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10)
上記一般式(VIII)で示されるノボラック型エポキシ樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリンを反応させることによって容易に得られる。なかでも、一般式(VIII)中のRとしては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基等の炭素数1〜10のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。nは0〜3の整数が好ましい。上記一般式(VIII)で示されるノボラック型エポキシ樹脂のなかでも、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。N−600シリーズ(大日本インキ化学工業株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。ノボラック型エポキシ樹脂を使用する場合、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して20質量%以上とすることが好ましく、30質量%以上がより好ましい。 The novolak type epoxy resin represented by the general formula (VIII) can be easily obtained by reacting a novolak type phenol resin with epichlorohydrin. Especially, as R in general formula (VIII), as a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, an isobutyl group etc., a C1-C10 alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group C1-C10 alkoxyl groups, such as a propoxy group and a butoxy group, are preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable. n is preferably an integer of 0 to 3. Among the novolak epoxy resins represented by the general formula (VIII), orthocresol novolac epoxy resins are preferable. N-600 series (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. product name) etc. are commercially available. In the case of using a novolac type epoxy resin, the blending amount thereof is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance.
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、たとえば下記一般式(IX)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the dicyclopentadiene type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (IX).
(一般式(IX)で、R1及びR2は水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基からそれぞれ独立して選ばれ、nは0〜10の整数を示し、mは0〜6の整数を示す。)
(In General Formula (IX), R 1 and R 2 are each independently selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 10. M represents an integer of 0 to 6.)
上記式(IX)中のR1としては、たとえば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、t−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、ハロゲン化アルキル基、アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換アルキル基などの炭素数1〜5の置換又は非置換の一価の炭化水素基が挙げられ、なかでもメチル基、エチル基等のアルキル基及び水素原子が好ましく、メチル基及び水素原子がより好ましい。R2としては、たとえば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、t−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、ハロゲン化アルキル基、アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換アルキル基などの炭素数1〜5の置換又は非置換の一価の炭化水素基が挙げられ、なかでも水素原子が好ましい。HP−7200(大日本インキ化学工業株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を使用する場合、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して20質量%以上とすることが好ましく、30質量%以上がより好ましい。 R 1 in the above formula (IX) is, for example, a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, or a t-butyl group, a vinyl group, an allyl group, or a butenyl group. C1-C5 substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups such as alkenyl groups, halogenated alkyl groups, amino group-substituted alkyl groups, mercapto group-substituted alkyl groups, and the like. Among them, methyl groups, ethyl groups Alkyl groups and hydrogen atoms such as methyl groups and hydrogen atoms are more preferable. Examples of R 2 include a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, and a t-butyl group, an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group, and an alkyl halide. Examples thereof include substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms such as a group, an amino group-substituted alkyl group, and a mercapto group-substituted alkyl group, and among them, a hydrogen atom is preferable. HP-7200 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) is available as a commercial product. When a dicyclopentadiene type epoxy resin is used, its blending amount is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance.
ナフタレン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(X)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(XI)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the naphthalene type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (X), and examples of the triphenylmethane type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (XI).
上記一般式(X)で示されるナフタレン型エポキシ樹脂としては、l個の構成単位及びm個の構成単位をランダムに含むランダム共重合体、交互に含む交互共重合体、規則的に含む共重合体、ブロック状に含むブロック共重合体が挙げられ、これらのいずれか1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The naphthalene type epoxy resin represented by the general formula (X) includes a random copolymer containing 1 structural unit and m structural units at random, an alternating copolymer containing alternating units, and a copolymer containing regularly. Examples thereof include block copolymers which are included in a combined or block form, and any one of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
(一般式(XI)で、Rは水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、nは1〜10の整数を示す。)
(In General Formula (XI), R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 10.)
一般式(XI)で示されるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂としてはたとえばEPPN−500シリーズ(日本化薬株式会社製商品名)が市販品として入手可能である。これらのエポキシ樹脂はいずれか1種を単独で用いても両者を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせて20質量%以上とすることが好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上とすることがさらに好ましい。 As the triphenylmethane type epoxy resin represented by the general formula (XI), for example, EPPN-500 series (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) is commercially available. These epoxy resins may be used alone or in combination of both, but the blending amount is 20% by mass or more in total with respect to the total amount of the epoxy resin in order to exhibit the performance. Preferably, the content is 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
上記のビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂は、いずれか1種を単独で用いても2種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量はエポキシ樹脂全量に対して合わせて50質量%以上とすることが好ましく、60質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。 The biphenyl type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, sulfur atom-containing epoxy resin, novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin and triphenylmethane type epoxy resin These may be used alone or in combination of two or more, but the blending amount is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, based on the total amount of the epoxy resin. Preferably, 80 mass% or more is more preferable.
ビフェニレン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(XII)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、ナフトール・アラルキル型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式(XIII)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the biphenylene type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (XII), and examples of the naphthol / aralkyl type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (XIII).
(上記一般式(XII)中のR1〜R9は全てが同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基等の炭素数1〜10のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜10のアリール基、及び、ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜10のアラルキル基から選ばれ、なかでも水素原子とメチル基が好ましい。nは0〜10の整数を示す。)
(All of R 1 to R 9 in the general formula (XII) may be the same or different and have 1 carbon atom such as a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, or an isobutyl group. 10 to 10 alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, butoxy groups and the like, alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups and the like aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and benzyl Selected from aralkyl groups having 7 to 10 carbon atoms such as a group and a phenethyl group, among which a hydrogen atom and a methyl group are preferred, and n represents an integer of 0 to 10.)
(一般式(XIII)で、R1〜R2は水素原子及び置換又は非置換の炭素数1〜12の一価の炭化水素基から選ばれ、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。nは1〜10の整数を示す。)
(In the general formula (XIII), R 1 and R 2 are selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and all may be the same or different. Represents an integer of 1 to 10.)
ビフェニレン型エポキシ樹脂としてはNC−3000(日本化薬株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。またナフトール・アラルキル型エポキシ樹脂としてはESN−175(東都化成株式会社製商品名)等が市販品として入手可能である。これらのビフェニレン型エポキシ樹脂及びナフトール・アラルキル型エポキシ樹脂はいずれか1種を単独で用いても両者を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせて20質量%以上とすることが好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上とすることがさらに好ましい。 As a biphenylene type epoxy resin, NC-3000 (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) is available as a commercial product. As naphthol / aralkyl type epoxy resins, ESN-175 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) and the like are commercially available. These biphenylene type epoxy resins and naphthol / aralkyl type epoxy resins may be used alone or in combination with each other, but the blending amount thereof is the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance. The total content is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more.
上記エポキシ樹脂の中でも、特には耐リフロー性等の信頼性、成形性及び難燃性の観点からは上記一般式(I)で示される構造の硫黄原子含有エポキシ樹脂が最も好ましい。 Among the epoxy resins, a sulfur atom-containing epoxy resin having the structure represented by the general formula (I) is most preferable, particularly from the viewpoint of reliability such as reflow resistance, moldability, and flame retardancy.
本発明において用いられる(A)エポキシ樹脂の150℃における溶融粘度は、流動性の観点から0.2Pa・s(2ポイズ)以下が好ましく、0.1Pa・s(1ポイズ)以下がより好ましく、0.05Pa・s(0.5ポイズ)以下がさらに好ましい。ここで、溶融粘度とはICIコーンプレート粘度計で測定した粘度を示す。 The melt viscosity at 150 ° C. of the (A) epoxy resin used in the present invention is preferably 0.2 Pa · s (2 poise) or less, more preferably 0.1 Pa · s (1 poise) or less, from the viewpoint of fluidity. 0.05 Pa · s (0.5 poise) or less is more preferable. Here, the melt viscosity is a viscosity measured with an ICI cone plate viscometer.
[(B)硬化剤]
本発明において用いられる(B)硬化剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び/又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂;フェノール類及び/又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂、ビフェニル・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂;フェノール類及び/又はナフトール類とジシクロペンタジエンから共重合により合成されるジシクロペンタジエン型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂;トリフェニルメタン型フェノール樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、難燃性の観点からはビフェニル型フェノール樹脂が好ましく、耐リフロー性及び硬化性の観点からはアラルキル型フェノール樹脂が好ましく、低吸湿性の観点からはジシクロペンタジエン型フェノール樹脂が好ましく、耐熱性、低膨張率及び低そり性の観点からはトリフェニルメタン型フェノール樹脂が好ましく、硬化性の観点からはノボラック型フェノール樹脂が好ましく、これらのフェノール樹脂の少なくとも1種を含有していることが好ましい。
[(B) Curing agent]
The (B) curing agent used in the present invention is generally used for an epoxy resin molding material for sealing and is not particularly limited. For example, phenol, cresol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenyl Phenols such as phenol and aminophenol and / or naphthols such as α-naphthol, β-naphthol, and dihydroxynaphthalene and compounds having an aldehyde group such as formaldehyde, benzaldehyde, and salicylaldehyde are condensed or co-condensed in an acidic catalyst. Novolac-type phenolic resin obtained by phenol; phenol / aralkyl resin synthesized from phenol and / or naphthol and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl, naphthol / aralkyl resin, biphenyl Aralkyl-type phenol resins such as le-aralkyl resins; dicyclopentadiene-type phenol resins synthesized by copolymerization from phenols and / or naphthols and dicyclopentadiene; terpene-modified phenol resins; triphenylmethane-type phenol resins These may be used alone or in combination of two or more. Among them, biphenyl type phenol resin is preferable from the viewpoint of flame retardancy, aralkyl type phenol resin is preferable from the viewpoint of reflow resistance and curability, and dicyclopentadiene type phenol resin is preferable from the viewpoint of low hygroscopicity, From the viewpoints of heat resistance, low expansion rate and low warpage, a triphenylmethane type phenol resin is preferable, and from the viewpoint of curability, a novolac type phenol resin is preferable, and contains at least one of these phenol resins. Is preferred.
ビフェニル型フェノール樹脂としては、たとえば下記一般式(XIV)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the biphenyl type phenol resin include a phenol resin represented by the following general formula (XIV).
上記式(XIV)中のR1〜R9は全てが同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基等の炭素数1〜10のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜10のアリール基、及び、ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜10のアラルキル基から選ばれ、なかでも水素原子とメチル基が好ましい。nは0〜10の整数を示す。 R 1 to R 9 in the above formula (XIV) may all be the same or different and have 1 to 10 carbon atoms such as a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, and an isobutyl group. An alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group or the like, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a tolyl group, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms such as a xylyl group, and a benzyl group, It is selected from aralkyl groups having 7 to 10 carbon atoms such as a phenethyl group, and among them, a hydrogen atom and a methyl group are preferable. n represents an integer of 0 to 10.
上記一般式(XIV)で示されるビフェニル型フェノール樹脂としては、たとえばR1〜R9が全て水素原子である化合物等が挙げられ、なかでも溶融粘度の観点から、nが1以上の縮合体を50質量%以上含む縮合体の混合物が好ましい。このような化合物としては、MEH−7851(明和化成株式会社製商品名)が市販品として入手可能である。ビフェニル型フェノール樹脂を使用する場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して30質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましい。 Examples of the biphenyl type phenol resin represented by the general formula (XIV) include compounds in which R 1 to R 9 are all hydrogen atoms, and in particular, from the viewpoint of melt viscosity, n is a condensate having 1 or more. A mixture of condensates containing 50% by mass or more is preferred. As such a compound, MEH-7851 (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) is commercially available. When a biphenyl type phenol resin is used, its blending amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more with respect to the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance. Further preferred.
アラルキル型フェノール樹脂としては、たとえばフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等が挙げられ、下記一般式(XV)で示されるフェノール・アラルキル樹脂、下記一般式(XVI)で示されるナフトール・アラルキル樹脂が好ましい。一般式(XV)中のRが水素原子で、nの平均値が0〜8であるフェノール・アラルキル樹脂がより好ましい。具体例としては、p−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂、m−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂等が挙げられる。これらのアラルキル型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して30質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上がより好ましい。 Examples of the aralkyl type phenol resin include a phenol aralkyl resin, a naphthol aralkyl resin, and the like. A phenol aralkyl resin represented by the following general formula (XV) and a naphthol aralkyl resin represented by the following general formula (XVI) include: preferable. A phenol / aralkyl resin in which R in the general formula (XV) is a hydrogen atom and the average value of n is 0 to 8 is more preferable. Specific examples include p-xylylene type phenol / aralkyl resins, m-xylylene type phenol / aralkyl resins, and the like. When using these aralkyl type phenol resins, the blending amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit the performance.
(一般式(XV)で、Rは水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、nは0〜10の整数を示す。)
(In general formula (XV), R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10)
(一般式(XVI)で、R1〜R2は水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。nは0〜10の整数を示す。)
(In General Formula (XVI), R 1 and R 2 are selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and each may be the same or different. Represents an integer of 0 to 10.)
ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂としては、たとえば下記一般式(XVII)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the dicyclopentadiene type phenol resin include a phenol resin represented by the following general formula (XVII).
(一般式(XVII)で、R1及びR2は水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基からそれぞれ独立して選ばれ、nは0〜10の整数を示し、mは0〜6の整数を示す。)
(In General Formula (XVII), R 1 and R 2 are each independently selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 10. M represents an integer of 0 to 6.)
ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して30質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上がより好ましい。 When a dicyclopentadiene type phenol resin is used, the blending amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance.
トリフェニルメタン型フェノール樹脂としては、たとえば下記一般式(XVIII)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the triphenylmethane type phenol resin include a phenol resin represented by the following general formula (XVIII).
(一般式(XVIII)で、Rは水素原子及び炭素数1〜10の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、nは1〜10の整数を示す。)
(In General Formula (XVIII), R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 10.)
トリフェニルメタン型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して30質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上がより好ましい。 When using a triphenylmethane type phenol resin, the blending amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance.
ノボラック型フェノール樹脂としては、たと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、ナフトールノボラック樹脂等が挙げられ、なかでもフェノールノボラック樹脂が好ましい。ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して30質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上がより好ましい。 Examples of the novolak type phenol resin include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a naphthol novolak resin, and the like. Among these, a phenol novolak resin is preferable. When using a novolak type phenol resin, the blending amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance.
上記のビフェニル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂及びノボラック型フェノール樹脂は、いずれか1種を単独で用いても2種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量は硬化剤全量に対して合わせて60質量%以上とすることが好ましく、80質量%以上がより好ましい。 The above biphenyl type phenol resin, aralkyl type phenol resin, dicyclopentadiene type phenol resin, triphenylmethane type phenol resin and novolac type phenol resin may be used alone or in combination of two or more. However, the blending amount is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, based on the total amount of the curing agent.
本発明において用いられる(B)硬化剤の150℃における溶融粘度は、流動性の観点から0.2Pa・s(2ポイズ)以下が好ましく、0.1Pa・s(1ポイズ)以下がより好ましい。ここで、溶融粘度とはICI粘度を示す。 The melt viscosity at 150 ° C. of the (B) curing agent used in the present invention is preferably 0.2 Pa · s (2 poise) or less, more preferably 0.1 Pa · s (1 poise) or less from the viewpoint of fluidity. Here, melt viscosity indicates ICI viscosity.
(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基数に対する硬化剤中の水酸基数の比(硬化剤中の水酸基数/エポキシ樹脂中のエポキシ基数)は、特に制限はないが、それぞれの未反応分を少なく抑えるために0.5〜2の範囲に設定されることが好ましく、0.6〜1.3がより好ましい。成形性及び耐リフロー性に優れる封止用エポキシ樹脂成形材料を得るためには0.8〜1.2の範囲に設定されることがさらに好ましい。 The equivalent ratio of (A) epoxy resin and (B) curing agent, that is, the ratio of the number of hydroxyl groups in the curing agent to the number of epoxy groups in the epoxy resin (number of hydroxyl groups in the curing agent / number of epoxy groups in the epoxy resin) is: Although there is no restriction | limiting in particular, In order to suppress each unreacted part small, it is preferable to set to the range of 0.5-2, and 0.6-1.3 are more preferable. In order to obtain a sealing epoxy resin molding material excellent in moldability and reflow resistance, it is more preferably set in the range of 0.8 to 1.2.
[(C)硬化促進剤]
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤の反応を促進させるために(C)硬化促進剤を配合する。(C)硬化促進剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,5−ジアザ−ビシクロ(4,3,0)ノネン、5、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等のシクロアミジン化合物及びこれらの化合物に無水マレイン酸、1,4−ベンゾキノン、2,5−トルキノン、1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルベンゾキノン、2,6−ジメチルベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−5−メチル−1,4−ベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−1,4−ベンゾキノン、フェニル−1,4−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の3級アミン類及びこれらの誘導体、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類及びこれらの誘導体、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等のホスフィン化合物及びこれらのホスフィン化合物に無水マレイン酸、上記キノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有するリン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、N−メチルモルホリンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩及びこれらの誘導体などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。特にホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むのが好ましい。
[(C) Curing accelerator]
In the sealing epoxy resin molding material of the present invention, (C) a curing accelerator is blended in order to promote the reaction between (A) the epoxy resin and (B) the curing agent. (C) Although a hardening accelerator is generally used for the epoxy resin molding material for sealing, there is no restriction | limiting in particular, For example, 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, 1 , 5-diaza-bicyclo (4,3,0) nonene, cycloamidine compounds such as 5,6-dibutylamino-1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7 and these compounds Maleic acid, 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl-1,4-benzoquinone , Quinone compounds such as 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone and phenyl-1,4-benzoquinone, and compounds having a π bond such as diazophenylmethane and phenol resin. Compound having intramolecular polarization, tertiary amines such as benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol and their derivatives, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole Phosphines such as 2-phenyl-4-methylimidazole and derivatives thereof, tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine, and the like Phosphorus compounds with intramolecular polarization formed by adding a phosphine compound to a compound having a π bond, such as maleic anhydride, the above quinone compound, diazophenylmethane, and phenol resin. And tetraphenylboron salts such as nitrotetraphenylborate, triphenylphosphinetetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazoletetraphenylborate, N-methylmorpholinetetraphenylborate, and derivatives thereof. You may use it, or may use it in combination of 2 or more types. In particular, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound is preferably included.
なかでも、難燃性、硬化性の観点からは、トリフェニルホスフィンが好ましく、難燃性、硬化性、流動性及び離型性の観点からは第三ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が好ましい。第三ホスフィン化合物としては、特に限定するものではないが、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、ブチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4−エチルフェニル)ホスフィン、トリス(4−プロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4−ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフィン、トリス(t−ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4,6−トリメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジメチル−4−エトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4−エトキシフェニル)ホスフィンなどのアルキル基、アリール基を有する第三ホスフィン化合物が好ましい。またキノン化合物としてはo−ベンゾキノン、p−ベンゾキノン、ジフェノキノン、1,4−ナフトキノン、アントラキノン等があげられ、なかでも耐湿性、保存安定性の観点からp−ベンゾキノンが好ましい。トリス(4−メチルフェニル)ホスフィンとp−ベンゾキノンとの付加物が、離型性の観点からより好ましい。さらにはリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が硬化性、流動性及び難燃性の観点から好ましい。硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が達成される量であれば特に制限されるものではないが、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。0.005質量%未満では短時間での硬化性に劣る傾向があり、2質量%を超えると硬化速度が速すぎて良好な成形品を得ることが困難になる傾向がある。 Of these, triphenylphosphine is preferable from the viewpoint of flame retardancy and curability, and an adduct of a third phosphine compound and a quinone compound is preferable from the viewpoint of flame retardancy, curability, fluidity, and mold release. . Although it does not specifically limit as a tertiary phosphine compound, Tricyclohexyl phosphine, tributyl phosphine, dibutyl phenyl phosphine, butyl diphenyl phosphine, ethyl diphenyl phosphine, triphenyl phosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, tris (4 -Ethylphenyl) phosphine, tris (4-propylphenyl) phosphine, tris (4-butylphenyl) phosphine, tris (isopropylphenyl) phosphine, tris (t-butylphenyl) phosphine, tris (2,4-dimethylphenyl) phosphine , Tris (2,6-dimethylphenyl) phosphine, tris (2,4,6-trimethylphenyl) phosphine, tris (2,6-dimethyl-4-ethoxyphenyl) phosphine, Squirrel (4-methoxyphenyl) phosphine, alkyl groups such as tris (4-ethoxyphenyl) phosphine, tertiary phosphine compounds having an aryl group are preferable. Examples of the quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone, diphenoquinone, 1,4-naphthoquinone, anthraquinone and the like. Among these, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of moisture resistance and storage stability. An adduct of tris (4-methylphenyl) phosphine and p-benzoquinone is more preferable from the viewpoint of releasability. Furthermore, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound in which at least one alkyl group is bonded to a phosphorus atom is preferable from the viewpoints of curability, fluidity and flame retardancy. The blending amount of the curing accelerator is not particularly limited as long as the curing acceleration effect is achieved, but is preferably 0.005 to 2% by mass with respect to the epoxy resin molding material for sealing. 01-0.5 mass% is more preferable. If it is less than 0.005% by mass, the curability in a short time tends to be inferior, and if it exceeds 2% by mass, the curing rate tends to be too high and it tends to be difficult to obtain a good molded product.
[(D)無機充填剤]
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、(D)無機充填剤を配合する。無機充填剤は、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上の効果があり、たとえば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維等が挙げられる。さらに、難燃効果のある無機充填剤としては水酸化アルミニウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛などが挙げられる。ここで、ホウ酸亜鉛としてはFB−290、FB−500(U.S.BoraX社製)、FRZ−500C(水澤化学工業株式会社製)等が、モリブデン酸亜鉛としてはKEMGARD911B、911C、1100(SherwIn−WIllIams社製)等が各々市販品として入手可能である。
[(D) Inorganic filler]
(D) An inorganic filler is mix | blended with the epoxy resin molding material for sealing of this invention. The inorganic filler has the effects of hygroscopicity, linear expansion coefficient reduction, thermal conductivity improvement and strength improvement, for example, fused silica, crystalline silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, potassium titanate, silicon carbide, Examples thereof include powders such as silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, steatite, spinel, mullite, and titania, or beads and glass fibers obtained by spheroidizing these. Furthermore, examples of the inorganic filler having a flame retardant effect include aluminum hydroxide, zinc borate, and zinc molybdate. Here, as the zinc borate, FB-290, FB-500 (manufactured by US BoraX), FRZ-500C (manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.), etc., and as the zinc molybdate, KEGGARD 911B, 911C, 1100 ( (SherwIn-WIllIams) etc. are each commercially available.
これらの無機充填剤は単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、充填性、線膨張係数の低減の観点からは溶融シリカが、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましく、無機充填剤の形状は充填性及び金型摩耗性の点から球形が好ましい。無機充填剤の配合量は、難燃性、成形性、吸湿性、線膨張係数低減、強度向上及び耐リフロー性の観点から、水酸化マグネシウムと合計して封止用エポキシ樹脂成形材料に対して50質量%以上が好ましく、60〜95質量%がより好ましく、70〜90質量%がさらに好ましい。60質量%未満では難燃性及び耐リフロー性が低下する傾向があり、95質量%を超えると流動性が不足する傾向があり、また難燃性も低下する傾向にある。 These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. Of these, fused silica is preferable from the viewpoint of filling property and linear expansion coefficient, and alumina is preferable from the viewpoint of high thermal conductivity, and the shape of the inorganic filler is preferably spherical from the viewpoint of filling property and mold wear. The blending amount of the inorganic filler is based on the total amount of magnesium hydroxide and the epoxy resin molding material for sealing from the viewpoints of flame retardancy, moldability, hygroscopicity, reduction of linear expansion coefficient, strength improvement and reflow resistance. 50 mass% or more is preferable, 60-95 mass% is more preferable, 70-90 mass% is further more preferable. If the amount is less than 60% by mass, the flame retardancy and the reflow resistance tend to be lowered. If the amount exceeds 95% by mass, the fluidity tends to be insufficient, and the flame retardancy tends to be lowered.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、樹脂組成物の流動性等の観点から、(D)無機充填剤、(F)一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類化合物、(E)酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体の含有量の合計が、60〜95質量%であることが好ましく、65〜93質量%であることより好ましく、70〜90質量%であることがさらに好ましい。 The epoxy resin molding material for sealing of the present invention comprises (D) an inorganic filler, (F) a hydrotalcite compound represented by the general formula (1), (E), from the viewpoint of fluidity of the resin composition. ) The total content of the amphoteric ion exchanger obtained by mixing and firing yttrium oxide and zirconium phosphate is preferably 60 to 95% by mass, more preferably 65 to 93% by mass, and 70 to 90% by mass. More preferably.
[(G)金属酸化物]
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、難燃性を向上させる観点から酸化イットリウム以外にもそのほかの(G)金属酸化物を用いることができる。(G)金属酸化物としてはIA族、IIA族、IIIA〜VIA族に属する金属元素中の金属元素、いわゆる典型金属元素、及びIIIB〜IIB族に属する遷移金属元素の酸化物から選ばれることが好ましく、難燃性の観点からはマグネシウム、銅、鉄、モリブデン、タングステン、ジルコニウム、マンガン及びカルシウムの酸化物の少なくとも一種であることが好ましい。なお、金属元素の分類は、典型元素をA亜族、遷移元素をB亜族とする長周期型の周期律表(出典:共立出版株式会社発行「化学大辞典4」1987年2月15日縮刷版第30刷)に基づいて行った。(G)金属酸化物の配合量は(A)エポキシ樹脂100質量部に対して0.1〜100質量部であることが好ましく、1〜50質量部であることがより好ましく、3〜20質量部であることがさらに好ましい。0.1質量部未満であると、難燃性の効果に劣る傾向があり、また100質量部を超えると流動性や硬化性が低下する傾向にある。
[(G) Metal oxide]
In addition to yttrium oxide, other (G) metal oxides can be used for the epoxy resin molding material for sealing of the present invention from the viewpoint of improving flame retardancy. (G) The metal oxide may be selected from metal elements in metal elements belonging to Group IA, Group IIA, Group IIIA to VIA, so-called typical metal elements, and oxides of transition metal elements belonging to Group IIIB to IIB. Preferably, it is preferably at least one of oxides of magnesium, copper, iron, molybdenum, tungsten, zirconium, manganese and calcium from the viewpoint of flame retardancy. The metal element is classified into a long-period periodic table in which the typical element is the A group and the transition element is the B group (Source: Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., “Chemical Dictionary 4”, February 15, 1987). (Reduced plate 30th printing). The compounding amount of (G) metal oxide is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, and 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) epoxy resin. More preferably, it is a part. When the amount is less than 0.1 parts by mass, the flame retardancy tends to be inferior, and when the amount exceeds 100 parts by mass, the fluidity and curability tend to decrease.
[(H)カップリング剤]
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、樹脂成分と充項剤との接着性を高めるために、(H)カップリング剤をさらに配合することが好ましい。(H)カップリング剤としては、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、1級及び/又は2級及び/又は3級アミノ基を有するシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム/ジルコニウム系化合物等が挙げられる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N,N−ジメチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N,N−ジエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N,N−ジブチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N−メチル)アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N−エチル)アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N,N−ジメチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N,N−ジエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N,N−ジブチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−メチル)アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−エチル)アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N,N−ジメチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N,N−ジエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N,N−ジブチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N−メチル)アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N−エチル)アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、N−(ジメトキシメチルシリルイソプロピル)エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等のチタネート系カップリング剤などが挙げられ、これらの1種を単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
[(H) coupling agent]
In order to improve the adhesiveness between the resin component and the filler, it is preferable to further add (H) a coupling agent to the sealing epoxy resin molding material of the present invention. (H) The coupling agent is generally used in an epoxy resin molding material for sealing and is not particularly limited. For example, a silane compound having a primary and / or secondary and / or tertiary amino group And various silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, alkyl silane, ureido silane, and vinyl silane, titanium compounds, aluminum chelates, and aluminum / zirconium compounds. Examples of these are vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycol. Sidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyl Triethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminopropyltrimethoxy Silane, γ- (N, N-diethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N, N-dibutyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropyltrimethoxysilane, γ- (N -Ethyl) anilinopropyltrimethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-diethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dibutyl) amino Propyltriethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N-ethyl) anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N, N-diethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N, N-dibutyl) aminopropy Rumethyldimethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-ethyl) anilinopropylmethyldimethoxysilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine, N- (dimethoxymethylsilylisopropyl) ) Silane coupling agents such as ethylenediamine, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, isopropyl Triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctane Rubis (ditridecylphosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, Isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacrylisostearoyl titanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropylisostearoyl diacryl titanate, isopropyltri (dioctylphosphate) titanate, isopropyltricumylphenyl titanate, tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate And titanate coupling agents such as A seed may be used independently or may be used in combination of 2 or more types.
なかでも流動性、難燃性の観点からはシランカップリング剤、特に2級アミノ基を有するシランカップリング剤を含むのが好ましい。2級アミノ基を有するシランカップリング剤は分子内に2級アミノ基を有するシラン化合物であれば特に制限はないが、たとえば、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルエチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリエトキシシラン、γ−アニリノメチルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエチルジメトキシシラン、N−(p−メトキシフェニル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(p−メトキシフェニル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(p−メトキシフェニル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(p−メトキシフェニル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(p−メトキシフェニル)−γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、N−(p−メトキシフェニル)−γ−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、γ−(N−メチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N−エチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N−ブチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N−ベンジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(N−メチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−エチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−ブチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−ベンジル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N−メチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N−エチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N−ブチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(N−ベンジル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(β−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。なかでも下記一般式(II)で示されるアミノシランカップリング剤を含むことが特に好ましい。 Among these, from the viewpoint of fluidity and flame retardancy, it is preferable to include a silane coupling agent, particularly a silane coupling agent having a secondary amino group. The silane coupling agent having a secondary amino group is not particularly limited as long as it is a silane compound having a secondary amino group in the molecule. For example, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane Γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldiethoxysilane, γ-anilinopropylethyldiethoxysilane, γ-anilinopropylethyldimethoxysilane, γ-anilinomethyltrimethoxysilane, γ- Anilinomethyltriethoxysilane, γ-anilinomethylmethyldimethoxysilane, γ-anilinomethylmethyldiethoxysilane, γ-anilinomethylethyldiethoxysilane, γ-anilinomethylethyldimethoxysilane, N- (p- Methoxyphenyl) -γ-aminopropyltrimeth Sisilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylmethyl Diethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylethyldiethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylethyldimethoxysilane, γ- (N-methyl) aminopropyltrimethoxy Silane, γ- (N-ethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-butyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-benzyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-methyl) aminopropyl Triethoxysilane, γ- (N-ethyl) aminopropyltriethoxy Lan, γ- (N-butyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-benzyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-methyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-ethyl) aminopropyl Methyldimethoxysilane, γ- (N-butyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-benzyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- ( β-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like. Among these, it is particularly preferable to include an aminosilane coupling agent represented by the following general formula (II).
(一般式(II)で、R1は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜2のアルコキシ基から選ばれ、R2は炭素数1〜6のアルキル基及びフェニル基から選ばれ、R3はメチル基又はエチル基を示し、nは1〜6の整数を示し、mは1〜3の整数を示す。)
(In the general formula (II), R 1 is selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, and R 2 is selected from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group. R 3 represents a methyl group or an ethyl group, n represents an integer of 1 to 6, and m represents an integer of 1 to 3. )
(H)カップリング剤の全配合量は、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して0.037〜5質量%であることが好ましく、0.05〜4.75質量%であることがより好ましく、0.1〜2.5質量%であることがさらに好ましい。0.037質量%未満ではフレームとの接着性が低下する傾向があり、5質量%を超えるとパッケージの成形性が低下する傾向がある。 (H) The total blending amount of the coupling agent is preferably 0.037 to 5% by mass, more preferably 0.05 to 4.75% by mass with respect to the sealing epoxy resin molding material. More preferably, it is 0.1-2.5 mass%. If it is less than 0.037% by mass, the adhesion to the frame tends to be lowered, and if it exceeds 5% by mass, the moldability of the package tends to be lowered.
[(I)リン原子を有する化合物]
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、難燃性を向上させる観点から(I)リン原子を有する化合物を用いることができる。(I)リン原子を有する化合物としては、本発明の効果が得られれば特に制限はなく、被覆又は無被覆の赤リン、シクロホスファゼン等のリン及び窒素含有化合物、ニトリロトリスメチレンホスホン酸三カルシウム塩、メタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸二カルシウム塩等のホスホン酸塩、トリフェニルホスフィンオキサイド、2−(ジフェニルホスフィニル)ハイドロキノン、2,2−[(2−(ジフェニルホスフィニル)−1,4−フェニレン)ビス(オキシメチレン)]ビス−オキシラン、トリ−n−オクチルホスフィンオキサイド等のホスフィン及びホスフィンオキサイド化合物、リン酸エステル化合物などが挙げられ、これらの1種を単独で用いても2種以上を組合わせて用いてもよい。
[(I) Compound having phosphorus atom]
From the viewpoint of improving flame retardancy, (I) a compound having a phosphorus atom can be used for the epoxy resin molding material for sealing of the present invention. (I) The compound having a phosphorus atom is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained, and is a coated or uncoated red phosphorus, a phosphorus-containing compound such as cyclophosphazene and a nitrogen-containing compound, nitrilotrismethylenephosphonic acid tricalcium salt , Phosphonates such as methane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid dicalcium salt, triphenylphosphine oxide, 2- (diphenylphosphinyl) hydroquinone, 2,2-[(2- (diphenylphosphinyl ) -1,4-phenylene) bis (oxymethylene)] bis-oxirane, phosphines such as tri-n-octylphosphine oxide, phosphine oxide compounds, phosphate ester compounds, and the like. Alternatively, two or more kinds may be used in combination.
赤リンとしては、熱硬化性樹脂で被覆された赤リン、無機化合物及び有機化合物で被覆された赤リン等の被覆赤リンが好ましい。熱硬化性樹脂で被覆された赤リンに用いられる熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シアナート樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、アニリン−ホルマリン樹脂、フラン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらの1種を単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの樹脂のモノマー又はオリゴマーを用いて被覆と重合を同時に行い、重合によって製造された熱硬化樹脂が被覆されるものでもよく、熱硬化性樹脂は、被覆後に硬化されていてもよい。なかでも、封止用エポキシ樹脂成形材料に配合されるベース樹脂との相溶性の観点からは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂が好ましい。 The red phosphorus is preferably coated red phosphorus such as red phosphorus coated with a thermosetting resin, red phosphorus coated with an inorganic compound, and an organic compound. Examples of thermosetting resins used for red phosphorus coated with thermosetting resins include epoxy resins, phenol resins, melamine resins, urethane resins, cyanate resins, urea-formalin resins, aniline-formalin resins, furan resins, Polyamide resin, polyamideimide resin, polyimide resin and the like can be mentioned, and one of these may be used alone or two or more of them may be used in combination. Moreover, it is possible to coat and polymerize simultaneously using monomers or oligomers of these resins and to coat the thermosetting resin produced by the polymerization, and the thermosetting resin may be cured after coating. Especially, an epoxy resin, a phenol resin, and a melamine resin are preferable from a compatible viewpoint with the base resin mix | blended with the epoxy resin molding material for sealing.
無機化合物及び有機化合物で被覆された赤リンに用いられる無機化合物としては、たとえば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、水酸化ビスマス、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化鉄等が挙げられ、これらの1種を単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。なかでも、リン酸イオン捕捉効果に優れる水酸化ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム及び酸化亜鉛が好ましい。 Examples of inorganic compounds used for red phosphorus coated with inorganic compounds and organic compounds include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, titanium hydroxide, zirconium hydroxide, hydrous zirconium oxide, bismuth hydroxide, and carbonic acid. Examples include barium, calcium carbonate, zinc oxide, titanium oxide, nickel oxide, iron oxide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, zirconium hydroxide, hydrous zirconium oxide, aluminum hydroxide and zinc oxide, which are excellent in the phosphate ion scavenging effect, are preferred.
また、無機化合物及び有機化合物で被覆された赤リンに用いられる有機化合物としては、たとえば、カップリング剤やキレート剤など表面処理に用いられる低分子量の化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の比較的高分子量の化合物などが挙げられ、これらの1種を単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。なかでも、被覆効果の観点から熱硬化性樹脂が好ましく、封止用エポキシ樹脂成形材料に配合されるベース樹脂との相溶性の観点からエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂がより好ましい。 Moreover, as an organic compound used for red phosphorus coated with an inorganic compound and an organic compound, for example, a low molecular weight compound used for surface treatment such as a coupling agent or a chelating agent, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, etc. Examples thereof include relatively high molecular weight compounds, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, a thermosetting resin is preferable from the viewpoint of the coating effect, and an epoxy resin, a phenol resin, and a melamine resin are more preferable from the viewpoint of compatibility with the base resin blended in the sealing epoxy resin molding material.
赤リンを無機化合物及び有機化合物で被覆する場合、その被覆処理の順序は、無機化合物で被覆した後に有機化合物で被覆しても、有機化合物で被覆した後に無機化合物で被覆しても、両者の混合物を用いて両者を同時に被覆してもよい。また、被覆形態は、物理的に吸着したものでも、化学的に結合したものでも、その他の形態であってもよい。また、無機化合物と有機化合物は、被覆後に別個に存在していても、両者の一部又は全部が結合した状態であってもよい。 When red phosphorus is coated with an inorganic compound and an organic compound, the order of the coating process may be either the coating with the inorganic compound followed by the coating with the organic compound, or the coating with the organic compound followed by the coating with the inorganic compound. You may coat | cover both simultaneously using a mixture. Further, the coating form may be physically adsorbed, chemically bonded, or other forms. Further, the inorganic compound and the organic compound may exist separately after coating, or a part or all of them may be bonded.
無機化合物及び有機化合物の量は、無機化合物と有機化合物の質量比(無機化合物/有機化合物)は、1/99〜99/1が好ましく、10/90〜95/5がより好ましく、30/70〜90/10がさらに好ましく、このような質量比となるように無機化合物及び有機化合物又はその原料となるモノマー、オリゴマーの使用量を調整することが好ましい。 The amount of the inorganic compound and the organic compound is such that the mass ratio of the inorganic compound to the organic compound (inorganic compound / organic compound) is preferably 1/99 to 99/1, more preferably 10/90 to 95/5, and 30/70. ˜90 / 10 is more preferable, and it is preferable to adjust the amount of the inorganic compound and the organic compound, or the monomers and oligomers used as raw materials thereof, to be such a mass ratio.
熱硬化性樹脂で被覆された赤リン、無機化合物及び有機化合物で被覆された赤リン等の被覆赤リンの製造方法は、たとえば、特開昭62−21704号公報、特開昭52−131695号公報等に記載された公知の被覆方法を用いることができる。また、被覆膜の厚さは本発明の効果が得られれば特に制限はなく、被覆は、赤リン表面に均一に被覆されたものでも、不均一であってもよい。赤リンの粒径は、平均粒径(粒度分布で累積50質量%となる粒径)が1〜100μmが好ましく、5〜50μmがより好ましい。平均粒径が1μm未満では、成形品のリン酸イオン濃度が高くなって耐湿性に劣る傾向があり、100μmを超えると、狭いパッドピッチの高集積・高密度化半導体装置に用いた場合、ワイヤの変形、短絡、切断等による不良が生じやすくなる傾向がある。 Methods for producing coated red phosphorus such as red phosphorus coated with a thermosetting resin, red phosphorus coated with an inorganic compound and an organic compound are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-217044 and 52-131695. A known coating method described in a gazette or the like can be used. The thickness of the coating film is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, and the coating may be uniformly coated on the surface of red phosphorus or non-uniform. The particle size of red phosphorus is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, in terms of average particle size (particle size with a cumulative particle size distribution of 50% by mass). When the average particle size is less than 1 μm, the phosphate ion concentration of the molded product tends to be high and the moisture resistance tends to be inferior. When the average particle size exceeds 100 μm, when used in a highly integrated and high-density semiconductor device with a narrow pad pitch, There is a tendency that defects due to deformation, short circuit, cutting, etc. are likely to occur.
(I)リン原子を有する化合物のなかでも流動性の観点からは、リン酸エステル化合物またはホスフィンオキサイドを含むことが好ましい。リン酸エステル化合物はリン酸とアルコール化合物又はフェノール化合物のエステル化合物であれば特に制限はないが、例えばトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、トリス(2,6ジメチルフェニル)ホスフェート及び芳香族縮合リン酸エステル等が挙げられる。なかでも耐加水分解性の観点からは、下記一般式(III)で示される芳香族縮合リン酸エステル化合物を含むことが好ましい。 (I) Among the compounds having a phosphorus atom, from the viewpoint of fluidity, it is preferable to contain a phosphate ester compound or a phosphine oxide. The phosphate compound is not particularly limited as long as it is an ester compound of phosphoric acid and an alcohol compound or a phenol compound. For example, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate , Xylenyl diphenyl phosphate, tris (2,6 dimethylphenyl) phosphate, and aromatic condensed phosphate. Among these, from the viewpoint of hydrolysis resistance, it is preferable to include an aromatic condensed phosphate compound represented by the following general formula (III).
(一般式(III)で、式中の8個のRは炭素数1〜4のアルキル基を示し、全て同一でも異なっていてもよい。Arは芳香族環を示す。)
(In the general formula (III), 8 Rs in the formula are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and they may all be the same or different. Ar represents an aromatic ring.)
上記式(III)のリン酸エステル化合物を例示すると、下記構造式(XX)〜(XXIV)で示されるリン酸エステル等が挙げられる。 When the phosphoric acid ester compound of the said Formula (III) is illustrated, the phosphoric acid ester shown by following structural formula (XX)-(XXIV) etc. will be mentioned.
これらリン酸エステル化合物の添加量は、充填剤を除く他の全配合成分に対して、燐原子の量で0.2〜3.0質量%の範囲内であることが好ましい。0.2質量%より少ない場合は難燃効果が低くなる傾向がある。3.0質量%を超えた場合は成形性、耐湿性の低下や、成形時にこれらのリン酸エステル化合物がしみ出し、外観を阻害する場合がある。 The addition amount of these phosphate ester compounds is preferably in the range of 0.2 to 3.0 mass% in terms of the amount of phosphorus atoms with respect to all the other compounding ingredients except the filler. When it is less than 0.2% by mass, the flame retardant effect tends to be low. If it exceeds 3.0% by mass, the formability and moisture resistance may be lowered, and these phosphate ester compounds may ooze out during molding, thereby impairing the appearance.
ホスフィンオキサイドを難燃剤として用いる場合、ホスフィンオキサイドとしては下記一般式(IV)で示されるホスフィン化合物を含むことが好ましい。 When phosphine oxide is used as a flame retardant, the phosphine oxide preferably contains a phosphine compound represented by the following general formula (IV).
(一般式(IV)で、R1、R2及びR3は炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基または水素原子を示し、すべて同一でも異なってもよい。ただしすべてが水素原子である場合を除く。)
(In the general formula (IV), R 1 , R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group or a hydrogen atom, and they may all be the same or different. (Except when all are hydrogen atoms)
上記一般式(IV)で示されるホスフィン化合物の中でも、耐加水分解性の観点からはR1〜R3が置換又は非置換のアリール基であることが好ましく、特に好ましくはフェニル基である。ホスフィンオキサイドの配合量は封止用エポキシ樹脂成形材料に対してリン原子の量が0.01〜0.2質量%であることが好ましい。より好ましくは0.02〜0.1質量%であり、さらに好ましくは0.03〜0.08質量%である。0.01質量%未満であると難燃性が低下する傾向があり、0.2質量%を超えると成形性、耐湿性が低下する傾向がある。 Among the phosphine compounds represented by the general formula (IV), R 1 to R 3 are preferably substituted or unsubstituted aryl groups, particularly preferably phenyl groups, from the viewpoint of hydrolysis resistance. It is preferable that the compounding quantity of a phosphine oxide is 0.01-0.2 mass% of phosphorus atoms with respect to the epoxy resin molding material for sealing. More preferably, it is 0.02-0.1 mass%, More preferably, it is 0.03-0.08 mass%. If it is less than 0.01% by mass, the flame retardancy tends to decrease, and if it exceeds 0.2% by mass, the moldability and moisture resistance tend to decrease.
またシクロホスファゼンとしては主鎖骨格中に次式(XXV)及び/又は次式(XXVI)を繰り返し単位として含む環状ホスファゼン化合物、あるいはホスファゼン環中の燐原子に対する置換位置が異なる次式(XXVII)及び/又は次式(XXVIII)を繰り返し単位として含む化合物等が挙げられる。 Cyclophosphazenes are cyclic phosphazene compounds containing the following formula (XXV) and / or the following formula (XXVI) as a repeating unit in the main chain skeleton, or the following formulas (XXVII) and different substitution positions for phosphorus atoms in the phosphazene ring. And / or a compound containing the following formula (XXVIII) as a repeating unit.
ここで、式(XXV)及び式(XXVII)中のmは1〜10の整数で、R1〜R4は置換基を有してもよい炭素数1〜12のアルキル基、アリール基及び水酸基から選ばれ、全て同一でも異なっていてもよい。Aは炭素数1〜4のアルキレン基又はアリレン基を示す。式(XXVI)及び式(XXVIII)中のnは1〜10の整数で、R5〜R8は置換基を有してもよい炭素数1〜12のアルキル基又はアリール基から選ばれ、全て同一でも異なっていてもよく、Aは炭素数1〜4のアルキレン基又はアリレン基を示す。また、式中m個のR1、R2、R3、R4はm個全てが同一でも異なっていてもよく、n個のR5、R6、R7、R8はn個全てが同一でも異なっていてもよい。上記式(XXV)〜式(XXVIII)において、R1〜R8で示される置換基を有してもよい炭素数1〜12のアルキル基又はアリール基としては特に制限はないが、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等のアリール基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、メシチル基等のアルキル基置換アリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアリール基置換アルキル基などが挙げられ、さらにこれらに置換する置換基としては、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、水酸基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、ヒドロキシアルキル基、アルキルアミノ基等が挙げられる。これらの中で、エポキシ樹脂成形材料の耐熱性、耐湿性の観点からはアリール基が好ましく、より好ましくはフェニル基もしくはヒドロキシフェニル基である。また、上記式(XXV)〜式(XXVIII)中のAで示される炭素数1〜4のアルキレン基又はアリレン基としては特に制限はないが、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基等が挙げられ、エポキシ樹脂成形材料の耐熱性、耐湿性の観点からはアリレン基が好ましく、中でもフェニレン基がより好ましい。 Here, m in the formula (XXV) and the formula (XXVII) is an integer of 1 to 10, and R 1 to R 4 are alkyl groups, aryl groups and hydroxyl groups having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent. And all may be the same or different. A represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or an arylene group. N in Formula (XXVI) and Formula (XXVIII) is an integer of 1 to 10, and R 5 to R 8 are selected from an alkyl group or aryl group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent, and all They may be the same or different and A represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or an arylene group. In the formula, m R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may all be the same or different, and n R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are all n. It may be the same or different. In the above formulas (XXV) to (XXVIII), the alkyl group or aryl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent represented by R 1 to R 8 is not particularly limited. Alkyl groups such as ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group, aryl groups such as phenyl group, 1-naphthyl group and 2-naphthyl group, o-tolyl Group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2,3-xylyl group, 2,4-xylyl group, o-cumenyl group, m-cumenyl group, p-cumenyl group, mesityl group, etc. , Aryl group-substituted alkyl groups such as benzyl group and phenethyl group, etc., and further substituents for these include alkyl groups, alkoxyl groups, aryl groups, hydroxyl groups, Amino group, an epoxy group, a vinyl group, a hydroxyalkyl group, an alkylamino group, and the like. Among these, from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance of the epoxy resin molding material, an aryl group is preferable, and a phenyl group or a hydroxyphenyl group is more preferable. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a C1-C4 alkylene group or arylene group shown by A in said Formula (XXV)-Formula (XXVIII), For example, a methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group , Butylene group, isobutylene group, phenylene group, tolylene group, xylylene group, naphthylene group, biphenylene group, and the like. From the viewpoint of heat resistance and moisture resistance of the epoxy resin molding material, an arylene group is preferable, and a phenylene group is more preferable. preferable.
環状ホスファゼン化合物は、上記式(XXV)〜式(XXVIII)のいずれかの重合物、上記式(XXV)と上記式(XXVI)との共重合物、又は上記式(XXVII)と上記式(XXVIII)との共重合物が挙げられるが、共重合物の場合、ランダム共重合物でも、ブロック共重合物でも、交互共重合物のいずれでもよい。その共重合モル比m/nは特に限定するものではないが、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性や強度向上の観点から1/0〜1/4が好ましく、1/0〜1/1.5がより好ましい。また、重合度m+nは1〜20であり、好ましくは2〜8、より好ましくは3〜6である。環状ホスファゼン化合物として好ましいものを例示すると、次式(XXIX)の重合物、次式(XXX)の共重合物等が挙げられる。 The cyclic phosphazene compound is a polymer of any one of the above formulas (XXV) to (XXVIII), a copolymer of the above formula (XXV) and the above formula (XXVI), or the above formula (XXVII) and the above formula (XXVIII). In the case of a copolymer, it may be a random copolymer, a block copolymer or an alternating copolymer. The copolymerization molar ratio m / n is not particularly limited, but is preferably 1/0 to 1/4 from the viewpoint of heat resistance and strength improvement of the cured epoxy resin, and 1/0 to 1 / 1.5. More preferred. Moreover, polymerization degree m + n is 1-20, Preferably it is 2-8, More preferably, it is 3-6. Preferred examples of the cyclic phosphazene compound include a polymer of the following formula (XXIX) and a copolymer of the following formula (XXX).
(ここで、一般式(XXIX)中のnは、0〜9の整数で、R1〜R6はそれぞれ独立に水素原子又は水酸基を示す。)
(Here, n in the general formula (XXIX) is an integer of 0 to 9, and R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group.)
ここで、上記一般式(XXX)中のm、nは、0〜9の整数で、R1〜R6はそれぞれ独立に水素原子または水酸基から選ばれる。また、上記一般式(XXX)で示される環状ホスファゼン化合物は、次に示すm個の繰り返し単位(a)とn個の繰り返し単位(b)を交互に含むもの、ブロック状に含むもの、ランダムに含むもののいずれであってもかまわないが、ランダムに含むものが好ましい。 Here, m and n in the general formula (XXX) are integers of 0 to 9, and R 1 to R 6 are each independently selected from a hydrogen atom or a hydroxyl group. In addition, the cyclic phosphazene compound represented by the general formula (XXX) includes the following m repeating units (a) and n repeating units (b) alternately, blocks including, randomly Any of these may be included, but those randomly included are preferred.
(上記繰り返し単位(a)中のR1〜R6はそれぞれ独立に水素原子または水酸基から選ばれる。)
(R 1 to R 6 in the repeating unit (a) are each independently selected from a hydrogen atom or a hydroxyl group.)
中でも、上記式(XXIX)でnが3〜6の重合体を主成分とするものや、上記式(XXX)でR1〜R6が全て水素原子又は1つが水酸基であり、n/mが1/2〜1/3で、n+mが3〜6の共重合体を主成分とするものが好ましい。また、市販のホスファゼン化合物としては、SPE−100(大塚化学株式会社製商品名)等が入手可能である。 Among them, the main component is a polymer having n of 3 to 6 in the formula (XXIX), or R 1 to R 6 are all hydrogen atoms or one is a hydroxyl group in the formula (XXX), and n / m is The main component is a copolymer of 1/2 to 1/3 and n + m of 3 to 6. In addition, as a commercially available phosphazene compound, SPE-100 (trade name, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) and the like are available.
(I)リン原子を有する化合物の配合量は特に制限はないが、(D)無機充填剤を除く他の全配合成分に対して、リン原子の量で0.01〜50質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましく、0.5〜3質量%がさらに好ましい。配合量が0.01質量%未満では難燃性が不十分となる傾向があり、50質量%を超えると成形性、耐湿性が低下する傾向がある。 (I) Although the compounding quantity of the compound which has a phosphorus atom does not have a restriction | limiting in particular, 0.01-50 mass% is preferable with the quantity of a phosphorus atom with respect to all the other compounding components except (D) inorganic filler, 0.1-10 mass% is more preferable, and 0.5-3 mass% is further more preferable. If the blending amount is less than 0.01% by mass, the flame retardancy tends to be insufficient, and if it exceeds 50% by mass, the moldability and moisture resistance tend to decrease.
[その他の成分]
本発明においては離型性の観点から(J)重量平均分子量が4,000以上の直鎖型酸化ポリエチレン、および(K)炭素数5〜30のα−オレフィンと無水マレイン酸との共重合物を炭素数5〜25の一価のアルコールでエステル化した化合物をさらに含有させてもよい。(J)重量平均分子量が4,000以上の直鎖型酸化ポリエチレンは、離型剤として働くものである。ここで、直鎖型ポリエチレンとは、側鎖アルキル鎖の炭素数が主鎖アルキル鎖の炭素数の10%程度以下のポリエチレンをいい、一般的には、針入度が2以下のポリエチレンとして分類される。また、酸化ポリエチレンとは、酸価を有するポリエチレンをいう。(J)成分の重量平均分子量は、離型性の観点から4,000以上であることが好ましく、接着性、金型・パッケージの汚れ防止の観点からは30,000以下であることが好ましく、5,000〜20,000がより好ましく、7,000〜15,000がさらに好ましい。ここで、重量平均分子量は、高温GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)で測定した値をいう。なお、本発明での高温GPC測定方法は以下のとおりである。
測定器:Waters社製高温GPC
溶媒:ジクロロベンゼン
温度:140℃、
標準物質:ポリスチレン
カラム:ポリマーラボラトリーズ社製商品名PLgel MIXED‐B
10μm(7.5mm×300mm)×2本
流量:1.0ml/分(試料濃度:0.3wt/Vol%)
(注入量:100μl)
[Other ingredients]
In the present invention, from the viewpoint of releasability, (J) a linear oxidized polyethylene having a weight average molecular weight of 4,000 or more, and (K) a copolymer of an α-olefin having 5 to 30 carbon atoms and maleic anhydride. May be further incorporated by esterification with a monohydric alcohol having 5 to 25 carbon atoms. (J) The linear oxidized polyethylene having a weight average molecular weight of 4,000 or more serves as a release agent. Here, the linear polyethylene refers to polyethylene having a carbon number of the side chain alkyl chain of about 10% or less of the carbon number of the main chain alkyl chain, and is generally classified as polyethylene having a penetration of 2 or less. Is done. The oxidized polyethylene means polyethylene having an acid value. The weight average molecular weight of the component (J) is preferably 4,000 or more from the viewpoint of releasability, and preferably 30,000 or less from the viewpoint of adhesion and prevention of mold / package contamination. 5,000 to 20,000 is more preferable, and 7,000 to 15,000 is more preferable. Here, the weight average molecular weight refers to a value measured by high temperature GPC (gel permeation chromatography). In addition, the high temperature GPC measuring method in this invention is as follows.
Measuring device: High-temperature GPC manufactured by Waters
Solvent: Dichlorobenzene Temperature: 140 ° C
Standard substance: Polystyrene Column: Product name PLgel MIXED-B manufactured by Polymer Laboratories
10 μm (7.5 mm × 300 mm) × 2 flow rate: 1.0 ml / min (sample concentration: 0.3 wt / Vol%)
(Injection volume: 100 μl)
また、(J)成分の酸価は、特に制限はないが、離型性の観点から2〜50mg/KOHであることが好ましく、10〜35mg/KOHがより好ましい。(J)成分の配合量は、特に制限はないが、(A)エポキシ樹脂に対して0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。配合量が0.5質量%未満では離型性が低下する傾向にあり、10質量%を超えると接着性及び金型・パッケージ汚れの改善効果が不充分となる場合がある。 The acid value of component (J) is not particularly limited, but is preferably 2 to 50 mg / KOH, more preferably 10 to 35 mg / KOH from the viewpoint of releasability. (J) Although there is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity of a component, 0.5-10 mass% is preferable with respect to (A) epoxy resin, and 1-5 mass% is more preferable. If the blending amount is less than 0.5% by mass, the releasability tends to decrease, and if it exceeds 10% by mass, the effect of improving adhesiveness and mold / package dirt may be insufficient.
本発明において用いられる(K)炭素数5〜30のα−オレフィンと無水マレイン酸との共重合物を炭素数5〜25の一価のアルコールでエステル化した化合物も、離型剤として働くもので、(I)成分の直鎖型酸化ポリエチレンおよび(A)成分のエポキシ樹脂のいずれとも相溶性が高く、接着性の低下や金型・パッケージ汚れを防ぐ効果がある。 A compound obtained by esterifying (K) a copolymer of an α-olefin having 5 to 30 carbon atoms and maleic anhydride with a monohydric alcohol having 5 to 25 carbon atoms used in the present invention also serves as a release agent. Thus, both the straight-chain oxidized polyethylene (I) and the epoxy resin (A) are highly compatible, and are effective in preventing deterioration of adhesiveness and mold / package contamination.
(K)成分に用いられる炭素数5〜30のα−オレフィンとしては、特に制限はないが、たとえば、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、1−ドコセン、1−トリコセン、1−テトラコセン、1−ペンタコセン、1−ヘキサコセン、1−ヘプタコセン等の直鎖型α−オレフィン、3−メチル−1−ブテン、3,4−ジメチル−ペンテン、3−メチル−1−ノネン、3,4−ジメチル−オクテン、3−エチル−1−ドデセン、4−メチル−5−エチル−1−オクタデセン、3,4,5−トリエチル−1−1−エイコセン等の分岐型α−オレフィン等が挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも炭素数10〜25の直鎖型α−オレフィンが好ましく、1−エイコセン、1−ドコセン、1−トリコセン等の炭素数15〜25の直鎖型α−オレフィンがより好ましい。 The α-olefin having 5 to 30 carbon atoms used for the component (K) is not particularly limited, and examples thereof include 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene and 1-decene. 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 1-docosene, 1-tricosene, 1 -Linear α-olefins such as tetracocene, 1-pentacocene, 1-hexacocene, 1-heptacocene, 3-methyl-1-butene, 3,4-dimethyl-pentene, 3-methyl-1-nonene, 3,4 -Dimethyl-octene, 3-ethyl-1-dodecene, 4-methyl-5-ethyl-1-octadecene, 3,4,5-triethyl-1- Examples include branched α-olefins such as eicosene, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, a linear α-olefin having 10 to 25 carbon atoms is preferable, and a linear α-olefin having 15 to 25 carbon atoms such as 1-eicosene, 1-docosene and 1-tricosene is more preferable.
(K)成分に用いられる炭素数5〜25の一価のアルコールとしては、特に制限はないが、たとえば、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール等の直鎖型または分岐型の脂肪族飽和アルコール、ヘキセノール、2−ヘキセン−1−オール、1−ヘキセン−3−オール、ペンテノール、2−メチル−1−ペンテノール等の直鎖型または分岐型の脂肪族不飽和アルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の脂環式アルコール、ベンジルアルコール、シンナミルアルコール等の芳香族アルコール、フルフリルアルコール等の複素環式アルコール等が挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも炭素数10〜20の直鎖型アルコールが好ましく、炭素数15〜20の直鎖型脂肪族飽和アルコールがより好ましい。 The monovalent alcohol having 5 to 25 carbon atoms used for the component (K) is not particularly limited. For example, amyl alcohol, isoamyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, capryl alcohol, nonyl alcohol, decyl are used. Linear or branched aliphatic saturated alcohols such as alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, heptadecyl alcohol, stearyl alcohol, nonadecyl alcohol, and eicosyl alcohol Linear or branched aliphatic unsaturated alcohols such as hexenol, 2-hexen-1-ol, 1-hexen-3-ol, pentenol, 2-methyl-1-pentenol, Examples thereof include alicyclic alcohols such as clopentanol and cyclohexanol, aromatic alcohols such as benzyl alcohol and cinnamyl alcohol, and heterocyclic alcohols such as furfuryl alcohol. You may use it in combination. Among these, a linear alcohol having 10 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear aliphatic saturated alcohol having 15 to 20 carbon atoms is more preferable.
本発明の(K)成分における炭素数5〜30のα−オレフィンと無水マレイン酸との共重合物は、特に制限はないが、たとえば、下記一般式(XXXI)で示される化合物、下記一般式(XXXII)で示される化合物等が挙げられ、市販品としては、1−エイコセン、1−ドコセンおよび1−テトラコセンを原料としたニッサンエレクトールWPB−1(日本油脂株式会社製商品名)等が入手可能である。 The copolymer of the α-olefin having 5 to 30 carbon atoms and maleic anhydride in the component (K) of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include compounds represented by the following general formula (XXXI), The compound shown by (XXXII) etc. is mentioned, As a commercial item, Nissan Electol WPB-1 (Nippon Yushi Co., Ltd. brand name) etc. which use 1-eicocene, 1-docosene, and 1-tetracocene as a raw material etc. are obtained. Is possible.
(一般式(XXXI)および(XXXII)で、Rは炭素数3〜28の一価の脂肪族炭化水素基から選ばれ、nは1以上の整数、mは正の数を示す。)
(In the general formulas (XXXI) and (XXXII), R is selected from monovalent aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 28 carbon atoms, n is an integer of 1 or more, and m is a positive number.)
上記一般式(XXXI)および(XXXII)中のmは、無水マレイン酸1モルに対しα−オレフィンを何モル共重合させたかを示し、特に制限はないが、0.5〜10が好ましく、0.9〜1.1がより好ましい。 M in the above general formulas (XXXI) and (XXXII) represents the number of moles of α-olefin copolymerized with respect to 1 mole of maleic anhydride, and is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10, .9 to 1.1 are more preferable.
(H)成分の共重合物の製造方法としては、特に制限はなく、一般的な共重合法を用いることができる。反応には、α−オレフィンと無水マレイン酸が可溶な有機溶媒等を用いてもよい。有機溶媒としては特に制限はないが、トルエンが好ましく、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、アミン系溶媒等も使用できる。反応温度は、使用する有機溶媒の種類によっても異なるが、反応性、生産性の観点から、50〜200℃とすることが好ましく、80〜120℃がより好ましい。反応時間は、共重合物が得られれば特に制限はないが、生産性の観点から1〜30時間とするのが好ましく、2〜15時間とするのがより好ましく、4〜10時間とするのがさらに好ましい。反応終了後、必要に応じて、加熱減圧下等で未反応分、溶媒等を除去することができる。その条件は、温度を100〜220℃、より好ましくは120〜180℃、圧力を13.3×103Pa以下、より好ましくは8×103Pa以下、時間を0.5〜10時間とすることが好ましい。また、反応には、必要に応じてアミン系触媒、酸触媒等の反応触媒を加えてもよい。反応系のpHは、1〜10程度とするのが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of the copolymer of (H) component, A general copolymerization method can be used. For the reaction, an organic solvent in which the α-olefin and maleic anhydride are soluble may be used. Although there is no restriction | limiting in particular as an organic solvent, Toluene is preferable and an alcohol solvent, an ether solvent, an amine solvent, etc. can also be used. Although reaction temperature changes also with the kind of organic solvent to be used, it is preferable to set it as 50-200 degreeC from a reactive and productivity viewpoint, and 80-120 degreeC is more preferable. The reaction time is not particularly limited as long as a copolymer is obtained, but it is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 15 hours, and more preferably 4 to 10 hours from the viewpoint of productivity. Is more preferable. After completion of the reaction, if necessary, unreacted components, solvents and the like can be removed under heating and reduced pressure. The condition is that the temperature is 100 to 220 ° C., more preferably 120 to 180 ° C., the pressure is 13.3 × 10 3 Pa or less, more preferably 8 × 10 3 Pa or less, and the time is 0.5 to 10 hours. It is preferable. Moreover, you may add reaction catalysts, such as an amine catalyst and an acid catalyst, to reaction. The pH of the reaction system is preferably about 1 to 10.
(H)成分の共重合物を炭素数5〜25の一価のアルコールでエステル化する方法としては、特に制限はなく、共重合物に一価のアルコールを付加反応させる等の一般的な方法を用いることができる。共重合物と一価のアルコールの反応モル比は、特に制限はなく、任意に設定可能であるが、この反応モル比を調整することによって親水性の度合いをコントロールすることができるので、目的の封止用エポキシ樹脂成形材料に合わせて適宜設定することが好ましい。反応には、共重合物が可溶な有機溶媒等を用いてもよい。有機溶媒としては特に制限はないが、トルエンが好ましく、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、アミン系溶媒等も使用できる。反応温度は、使用する有機溶媒の種類によっても異なるが、反応性、生産性の観点から、50〜200℃とすることが好ましく、80〜120℃がより好ましい。反応時間は、特に制限はないが、生産性の観点から1〜30時間とするのが好ましく、2〜15時間とするのがより好ましく、4〜10時間とするのがさらに好ましい。反応終了後、必要に応じて、加熱減圧下等で未反応分、溶媒等を除去することができる。その条件は、温度を100〜220℃、より好ましくは120〜180℃、圧力を13.3×103Pa以下、より好ましくは8×103Pa以下、時間を0.5〜10時間とすることが好ましい。また、反応には、必要に応じてアミン系触媒、酸触媒等の反応触媒を加えてもよい。反応系のpHは、1〜10程度とするのが好ましい。 The method of esterifying the copolymer of component (H) with a monohydric alcohol having 5 to 25 carbon atoms is not particularly limited, and is a general method such as addition reaction of a monohydric alcohol to the copolymer. Can be used. The reaction molar ratio of the copolymer and the monohydric alcohol is not particularly limited and can be arbitrarily set. However, the degree of hydrophilicity can be controlled by adjusting the reaction molar ratio. It is preferable to set appropriately according to the epoxy resin molding material for sealing. For the reaction, an organic solvent or the like in which the copolymer is soluble may be used. Although there is no restriction | limiting in particular as an organic solvent, Toluene is preferable and an alcohol solvent, an ether solvent, an amine solvent, etc. can also be used. Although reaction temperature changes also with the kind of organic solvent to be used, it is preferable to set it as 50-200 degreeC from a reactive and productivity viewpoint, and 80-120 degreeC is more preferable. The reaction time is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 15 hours, and still more preferably 4 to 10 hours from the viewpoint of productivity. After completion of the reaction, if necessary, unreacted components, solvents and the like can be removed under heating and reduced pressure. The condition is that the temperature is 100 to 220 ° C., more preferably 120 to 180 ° C., the pressure is 13.3 × 10 3 Pa or less, more preferably 8 × 10 3 Pa or less, and the time is 0.5 to 10 hours. It is preferable. Moreover, you may add reaction catalysts, such as an amine catalyst and an acid catalyst, to reaction. The pH of the reaction system is preferably about 1 to 10.
(K)成分のα−オレフィンと無水マレイン酸との共重合物を一価のアルコールでエステル化した化合物としては、たとえば、下記の式(a)または(b)で示されるジエステル、および式(c)〜(f)で示されるモノエステルから選ばれる1種以上を繰り返し単位として構造中に含む化合物等が挙げられる。また、式(g)または(h)で示されるノンエステルを含んでいても、無水マレイン酸が開環して二つの−COOH基を有する構造を含んでいてもよい。このような化合物としては、(1)主鎖骨格が式(a)〜(f)のいずれか1種単独で構成されるもの、(2)主鎖骨格中に式(a)〜(f)のいずれか2種以上をランダムに含むもの、規則的に含むもの、ブロック状に含むもの、(3)主鎖骨格中に式(a)〜(f)のいずれか1種または2種以上と式(g)および(h)の少なくとも一方とをランダムに含むもの、規則的に含むもの、ブロック状に含むもの、等が挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、(4)主鎖骨格中に式(g)および(h)をランダムに含むもの、規則的に含むもの、ブロック状に含むもの、と(5)主鎖骨格が式(g)または(h)のいずれか単独で構成されるもの、との、いずれかまたは両方を含んでいてもよい。 (K) As a compound which esterified the copolymer of the alpha olefin of component and maleic anhydride with monohydric alcohol, the diester shown by following formula (a) or (b), and a formula ( The compound etc. which contain in a structure 1 or more types chosen from the monoester shown by c)-(f) as a repeating unit are mentioned. Moreover, even if it contains the non-ester represented by the formula (g) or (h), it may contain a structure in which maleic anhydride is ring-opened to have two —COOH groups. Examples of such a compound include (1) one in which the main chain skeleton is composed of any one of formulas (a) to (f), and (2) the formula (a) to (f) in the main chain skeleton. Those containing at least two of these randomly, those containing regularly, those containing in block form, and (3) any one or more of formulas (a) to (f) in the main chain skeleton Examples include those containing at least one of formulas (g) and (h) at random, those containing regularly, those containing in block form, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Also good. And (4) those containing the formulas (g) and (h) in the main chain skeleton at random, those containing the formula (g) and (h) in a block form, and (5) the main chain skeleton represented by the formula (g) or ( Either or both of h) and those constituted alone may be included.
(上記式(a)〜(h)で、R1は炭素数3〜28の一価の脂肪族炭化水素基、R2は炭
素数5〜25の一価の炭化水素基から選ばれ、mは正の数を示す。)
(In the above formulas (a) to (h), R 1 is selected from monovalent aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 28 carbon atoms, R 2 is selected from monovalent hydrocarbon groups having 5 to 25 carbon atoms, m Indicates a positive number.)
上記式(a)〜(h)中のmは、無水マレイン酸1モルに対しα−オレフィンを何モル共重合させたかを示し、特に制限はないが、0.5〜10が好ましく、0.9〜1.1がより好ましい。 M in the above formulas (a) to (h) indicates how many moles of α-olefin are copolymerized with respect to 1 mole of maleic anhydride, and there is no particular limitation, but 0.5 to 10 is preferable. 9 to 1.1 is more preferable.
(H)成分のモノエステル化率は、(K)成分との組み合わせにより適宜選択可能であるが、離型性の観点から20%以上とすることが好ましく、(K)成分としては式(c)〜(f)で示されるモノエステルのいずれか1種または2種以上を併せて20モル%以上含む化合物が好ましく、30モル%以上含む化合物がより好ましい。また、(K)成分の重量平均分子量は、金型・パッケージ汚れ防止及び成形性の観点から5,000〜100,000とすることが好ましく、10,000〜70,000がより好ましく、15,000〜50,000がさらに好ましい。重量平均分子量が5,000未満では金型・パッケージ汚れを防ぐ効果が低い傾向にあり、100,000を超えると化合物の軟化点が上昇し、混練性等に劣る傾向がある。ここで、重量平均分子量は、常温GPCで測定した値をいう。本発明での常温GPCによる重量平均分子量の測定方法は以下のとおりである。
測定器:島津製作所製LC−6C
カラム:shodeX KF−802.5+KF−804+KF−806
溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
温度:室温(25℃)
標準物質:ポリスチレン
流量:1.0ml/分(試料濃度 約0.2wt/Vol%)
注入量:200μl
The monoesterification rate of the component (H) can be appropriately selected depending on the combination with the component (K), but is preferably 20% or more from the viewpoint of releasability, and the component (K) is represented by the formula (c) The compound which contains 20 mol% or more combining any 1 type (s) or 2 or more types of monoester shown by (f) is preferable, and the compound containing 30 mol% or more is more preferable. In addition, the weight average molecular weight of the component (K) is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 70,000, from the viewpoint of mold / package contamination prevention and moldability. 000 to 50,000 is more preferable. If the weight average molecular weight is less than 5,000, the effect of preventing mold / package stains tends to be low, and if it exceeds 100,000, the softening point of the compound increases and the kneadability tends to be poor. Here, the weight average molecular weight is a value measured by normal temperature GPC. The measuring method of the weight average molecular weight by normal temperature GPC in the present invention is as follows.
Measuring instrument: LC-6C manufactured by Shimadzu Corporation
Column: shodeX KF-802.5 + KF-804 + KF-806
Solvent: THF (tetrahydrofuran)
Temperature: Room temperature (25 ° C)
Standard material: Polystyrene flow rate: 1.0 ml / min (sample concentration: about 0.2 wt / Vol%)
Injection volume: 200 μl
(H)成分の配合量は、特に制限はないが、(A)エポキシ樹脂に対して0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。配合量が0.5質量%未満では離型性が低下する傾向にあり、10質量%を超えると耐リフロー性が低下する傾向にある。 Although the compounding quantity of (H) component does not have a restriction | limiting in particular, 0.5-10 mass% is preferable with respect to (A) epoxy resin, and 1-5 mass% is more preferable. If the blending amount is less than 0.5% by mass, the releasability tends to decrease, and if it exceeds 10% by mass, the reflow resistance tends to decrease.
耐リフロー性や金型・パッケージ汚れの観点から、本発明における離型剤である(J)成分および(K)成分の少なくとも一方は、本発明のエポキシ樹脂成形材料の調製時に(A)成分のエポキシ樹脂の一部または全部と予備混合することが好ましい。(J)成分および(K)成分の少なくとも一方を(A)成分と予備混合すると、これらのベース樹脂中での分散性が上がり、耐リフロー性の低下や金型・パッケージ汚れを防ぐ効果がある。予備混合の方法は、特に制限するものではなく、(J)成分および(K)成分の少なくとも一方が(A)成分のエポキシ樹脂中に分散されればいかなる方法を用いてもよいが、たとえば、室温〜220℃で0.5〜20時間撹拌する等の方法が挙げられる。分散性、生産性の観点からは、温度を100〜200℃、より好ましくは150〜170℃、撹拌時間を1〜10時間、より好ましくは3〜6時間とすることが好ましい。予備混合するための(J)成分および(K)成分の少なくとも一方は、(A)成分の全量と予備混合してもよいが、一部と予備混合することでも十分な効果が得られる。その場合、予備混合する(A)成分の量は、(A)成分の全量の10〜50質量%とすることが好ましい。また、(J)成分と(K)成分とのいずれか一方を(A)成分と予備混合することで、分散性向上の効果が得られるが、(J)成分および(K)成分の両方を(A)成分と予備混合した方がより効果が高く好ましい。予備混合する場合の3成分の添加順序は、特に制限はなく、全てを同時に添加混合しても、(J)成分と(K)成分とのいずれか一方を先に(A)成分と添加混合し、その後残りの成分を添加混合してもよい。 From the viewpoint of reflow resistance and mold / package contamination, at least one of the component (J) and the component (K), which is a release agent in the present invention, is the component (A) during the preparation of the epoxy resin molding material of the present invention. Premixing with part or all of the epoxy resin is preferred. When at least one of the component (J) and the component (K) is premixed with the component (A), the dispersibility in these base resins increases, and there is an effect of preventing deterioration of reflow resistance and mold / package contamination. . The premixing method is not particularly limited, and any method may be used as long as at least one of the component (J) and the component (K) is dispersed in the epoxy resin of the component (A). Examples thereof include a method of stirring at room temperature to 220 ° C. for 0.5 to 20 hours. From the viewpoints of dispersibility and productivity, the temperature is preferably 100 to 200 ° C., more preferably 150 to 170 ° C., and the stirring time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 3 to 6 hours. At least one of the component (J) and the component (K) for premixing may be premixed with the total amount of the component (A), but sufficient effects can be obtained by premixing with a part of the component. In that case, the amount of the (A) component to be premixed is preferably 10 to 50% by mass of the total amount of the (A) component. In addition, by premixing any one of the (J) component and the (K) component with the (A) component, an effect of improving dispersibility can be obtained, but both the (J) component and the (K) component are It is preferable to pre-mix with the component (A) because the effect is higher. The order of addition of the three components in the case of premixing is not particularly limited, and even if all of them are added and mixed at the same time, either (J) component or (K) component is added and mixed first with (A) component Then, the remaining components may be added and mixed.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、さらに難燃性を向上する目的で従来公知のノンハロゲン、ノンアンチモンの難燃剤を必要に応じて配合することができる。たとえばメラミン、メラミン誘導体、メラミン変性フェノール樹脂、トリアジン環を有する化合物、シアヌル酸誘導体、イソシアヌル酸誘導体等の窒素含有化合物、水酸化アルミニウム、錫酸亜鉛、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ジシクロペンタジエニル鉄等の金属元素を含む化合物などが挙げられ、これらの1種を単独で用いても2種以上を組合せて用いてもよい。 In the sealing epoxy resin molding material of the present invention, conventionally known non-halogen and non-antimony flame retardants can be blended as necessary for the purpose of further improving the flame retardancy. For example, melamine, melamine derivatives, melamine-modified phenolic resins, compounds having a triazine ring, nitrogen-containing compounds such as cyanuric acid derivatives and isocyanuric acid derivatives, aluminum hydroxide, zinc stannate, zinc borate, zinc molybdate, dicyclopentadienyl Examples thereof include compounds containing metal elements such as iron, and these may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、その他の添加剤として、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイルやシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤などを必要に応じて配合することができる。 In addition, in the epoxy resin molding material for sealing of the present invention, other additives include higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, ester waxes, polyolefin waxes, polyethylene, release agents such as polyethylene oxide, carbon black, etc. If necessary, a color relaxation agent such as silicone oil or silicone rubber powder can be added.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、各種原材料を均一に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機、らいかい機、プラネタリミキサ等によって混合又は溶融混練した後、冷却し、必要に応じて脱泡、粉砕する方法等を挙げることができる。また、必要に応じて成形条件に合うような寸法及び重量でタブレット化してもよい。本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を封止材として用いて、半導体装置等の電子部品装置を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等も挙げられる。ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等を用いてもよい。 The epoxy resin molding material for sealing of the present invention can be prepared by any method as long as various raw materials can be uniformly dispersed and mixed. However, as a general method, a raw material having a predetermined blending amount is mixed with a mixer or the like. Examples thereof include a method of mixing or melt-kneading with a mixing roll, an extruder, a raking machine, a planetary mixer and the like after sufficiently mixing, cooling, and defoaming and pulverizing as necessary. Moreover, you may tablet into the dimension and weight which meet molding conditions as needed. As a method of sealing an electronic component device such as a semiconductor device using the epoxy resin molding material for sealing of the present invention as a sealing material, a low-pressure transfer molding method is the most common, but an injection molding method, compression A molding method etc. are also mentioned. A dispensing method, a casting method, a printing method, or the like may be used.
本発明で得られる封止用エポキシ樹脂成形材料により封止した素子を備えた本発明の電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材や実装基板に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子等の素子を搭載し、必要な部分を本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止した、電子部品装置等が挙げられる。ここで、実装基板としては特に制限するものではなく、たとえば、有機基板、有機フィルム、セラミック基板、ガラス基板等のインターポーザ基板、液晶用ガラス基板、MCM(Multi Chip Module)用基板、ハイブリットIC用基板等が挙げられる。 As an electronic component device of the present invention provided with an element sealed with an epoxy resin molding material for sealing obtained in the present invention, a lead frame, a wired tape carrier, a wiring board, glass, a support member such as a silicon wafer, An active element such as a semiconductor chip, a transistor, a diode, or a thyristor, or a passive element such as a capacitor, a resistor, or a coil is mounted on the mounting substrate, and necessary portions are sealed with the sealing epoxy resin molding material of the present invention. An electronic component device or the like that has stopped. Here, the mounting substrate is not particularly limited. For example, an organic substrate, an organic film, a ceramic substrate, an interposer substrate such as a glass substrate, a liquid crystal glass substrate, an MCM (Multi Chip Module) substrate, and a hybrid IC substrate. Etc.
このような素子を備えた電子部品装置としては、たとえば半導体装置が挙げられ、具体的には、リードフレーム(アイランド、タブ)上に半導体チップ等の素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部をワイヤボンディングやバンプで接続した後、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いてトランスファ成形などにより封止してなる、DIP(Dual Inline Package)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、QFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Outline Package)、SOJ(Small Outline J−lead package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、TQFP(Thin Quad Flat Package)等の樹脂封止型IC、テープキャリアにリードボンディングした半導体チップを、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したTCP(Tape Carrier Package)、配線板やガラス上に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した半導体チップを、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したCOB(Chip On Board)、COG(Chip On Glass)等のベアチップ実装した半導体装置、配線板やガラス上に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子及び/又はコンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子を、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したハイブリッドIC、MCM(Multi Chip Module)マザーボード接続用の端子を形成したインターポーザ基板に半導体チップを搭載し、バンプまたはワイヤボンディングにより半導体チップとインターポーザ基板に形成された配線を接続した後、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で半導体チップ搭載側を封止したBGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)、MCP(Multi Chip Package)などが挙げられる。また、これらの半導体装置は、実装基板上に素子が2個以上重なった形で搭載されたスタックド(積層)型パッケージであっても、2個以上の素子を一度に封止用エポキシ樹脂成形材料で封止した一括モールド型パッケージであってもよい。 An example of an electronic component device provided with such an element is a semiconductor device. Specifically, an element such as a semiconductor chip is fixed on a lead frame (island, tab) and a terminal of an element such as a bonding pad. The lead part and the lead part are connected by wire bonding or bump, and then sealed by transfer molding using the sealing epoxy resin molding material of the present invention, DIP (Dual Inline Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). ), QFP (Quad Flat Package), SOP (Small Outline Package), SOJ (Small Outline J-Lead Package), TSOP (Thin Small Outline Package), T FP (Thin Quad Flat Package) or other resin-encapsulated IC, TCP (Tape Carrier Package) in which a semiconductor chip lead-bonded to a tape carrier is encapsulated with the sealing epoxy resin molding material of the present invention, a wiring board or glass COB (Chip On Board), COG (Chip On Glass), in which a semiconductor chip connected to the wiring formed above by wire bonding, flip chip bonding, solder or the like is sealed with the sealing epoxy resin molding material of the present invention. Active devices such as semiconductor chips, transistors, diodes, thyristors and / or capacitors connected to semiconductor devices mounted on bare chips such as semiconductor chips, wiring boards and wiring formed on glass using wire bonding, flip chip bonding, solder, etc. A semiconductor chip is mounted on an interposer substrate on which a hybrid IC in which passive elements such as resistors and coils are encapsulated with the sealing epoxy resin molding material of the present invention and terminals for MCM (Multi Chip Module) motherboard connection are formed. After connecting the semiconductor chip and the wiring formed on the interposer substrate by bump or wire bonding, the semiconductor chip mounting side is sealed with the sealing epoxy resin molding material of the present invention, BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip) Size Package) and MCP (Multi Chip Package). In addition, these semiconductor devices are epoxy resin molding materials for sealing two or more elements at a time, even in a stacked type package in which two or more elements are mounted on a mounting substrate. It may be a batch mold type package sealed with.
次に実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜2、比較例1〜3)
エポキシ樹脂として、エポキシ当量245、融点110℃の硫黄原子含有エポキシ樹脂(東都化成株式会社製商品名YSLV−80XY:エポキシ樹脂1)、硬化剤として軟化点83℃、水酸基当量103のトリフェニルメタン型フェノール樹脂(明和化成株式会社製、商品名MEH−7500:硬化剤1)、軟化点67℃、水酸基当量203のビフェニル・アラルキル樹脂(明和化成株式会社製、商品名MEH−7851:硬化剤2)、硬化促進剤としてトリブチルホスフィンと1,4−ベンゾキノンの付加物(硬化促進剤1)、イオン交換体として酸化イットリウム(信越化学工業製、商品名:酸化イットリウム(III))、酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムの混合焼成品(両性イオン交換体;メジアン径:4μm、東亞合成株式会社製、試作品名IXE−Y)、ハイドロタルサイト(Mg0.7Al0.3(OH)2(CO3 2−)0.15・0.5H2O、協和化学工業株式会社製、商品名DHT−4A)、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(エポキシシラン)、無機充填剤として平均粒径14.5μm、比表面積2.8m2/gの球状溶融シリカ、その他の添加剤としてカルナバワックス(離型剤1)、重量平均分子量8,800、針入度1、酸価30mg/KOHの直鎖型酸化ポリエチレン((J)成分:離型剤2:クラリアント社製商品名PED153)、及びカーボンブラック(三菱化学株式会社製商品名MA−100)をそれぞれ表1に示す質量部で配合し、混練温度80℃、混練時間10分の条件でロール混練を行い、実施例1〜2、比較例1〜3の封止用エポキシ樹脂成形材料を得た。なお、表1中の空欄は配合無しを、配合単位は質量部である。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-3)
An epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 and a melting point of 110 ° C., a sulfur atom-containing epoxy resin (trade name YSLV-80XY: Epoxy Resin 1 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), a triphenylmethane type having a softening point of 83 ° C. and a hydroxyl group equivalent of 103 Phenol resin (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name MEH-7500: Curing agent 1), Biphenyl aralkyl resin having a softening point of 67 ° C. and a hydroxyl group equivalent of 203 (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name MEH-7785: Curing agent 2) , An adduct of tributylphosphine and 1,4-benzoquinone (curing accelerator 1) as a curing accelerator, yttrium oxide (trade name: Yttrium (III) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an ion exchanger, yttrium oxide and phosphoric acid Zirconium mixed fired product (amphoteric ion exchanger; median diameter: 4 μm, Toagosei Co., Ltd.) Company made, prototype product name IXE-Y), hydrotalcite (Mg 0.7 Al 0.3 (OH) 2 (CO 3 2-) 0.15 · 0.5H 2 O, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., trade name DHT-4A), cup Γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (epoxysilane) as a ring agent, spherical fused silica having an average particle size of 14.5 μm and a specific surface area of 2.8 m 2 / g as an inorganic filler, and carnauba wax (release) as other additives Molding agent 1), linear average polyethylene oxide having a weight average molecular weight of 8,800, a penetration of 1, an acid value of 30 mg / KOH (component (J): release agent 2: trade name PED153 manufactured by Clariant), and carbon black (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name MA-100) was blended in parts by mass shown in Table 1, and roll kneading was carried out under conditions of a kneading temperature of 80 ° C. and a kneading time of 10 minutes. To 2 to obtain an epoxy resin molding material for sealing of the comparative Examples 1-3. In addition, the blank in Table 1 indicates no blending, and the blending unit is parts by mass.
作製した実施例1〜2、比較例1〜3の封止用エポキシ樹脂成形材料の特性を、次の各試験により求めた。結果を表2に示す。
(1)スパイラルフロー
EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、封止用エポキシ樹脂組成物をトランスファ成形機により、金型温度180℃、成形圧力6.9MPa、硬化時間90秒の条件で成形し、流動距離(cm)を求めた。
The properties of the produced epoxy resin molding materials for sealing of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3 were determined by the following tests. The results are shown in Table 2.
(1) Spiral flow Using a spiral flow measurement mold in accordance with EMMI-1-66, a sealing epoxy resin composition was molded by a transfer molding machine at a mold temperature of 180 ° C., a molding pressure of 6.9 MPa, and a curing time. Molding was performed for 90 seconds, and the flow distance (cm) was determined.
(2)熱時硬度
封止用エポキシ樹脂組成物を上記(1)の成形条件で直径50mm×厚さ3mmの円板に成形し、成形後直ちにショアD型硬度計を用いて測定した。
(2) Hardness upon heating The sealing epoxy resin composition was molded into a disc having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm under the molding conditions of (1), and measured immediately after molding using a Shore D hardness meter.
(3)難燃性
厚さ1/16インチの試験片を成形する金型を用いて、封止用エポキシ樹脂組成物を上記(1)の成形条件で成形して、さらに180℃で5時間後硬化を行い、UL−94試験法に従って難燃性を評価した。
(3) Flame retardancy Using a mold for molding a test piece having a thickness of 1/16 inch, the epoxy resin composition for sealing was molded under the molding conditions of (1) above, and further at 180 ° C. for 5 hours. Post-curing was performed and flame retardancy was evaluated according to the UL-94 test method.
(4)耐湿性
5μm厚の酸化膜上に線幅10μm、厚さ1μmのアルミ配線を施した6mm×6mm×0.4mmのテスト用シリコンチップを搭載した外形寸法20mm×14mm×2.7mmの80ピンフラットパッケージ(QFP)を、封止用エポキシ樹脂組成物を用いて上記(3)の条件で成形、後硬化して作製し、前処理を行った後、加湿して所定時間毎にアルミ配線腐食による断線不良を調べ、試験パッケージ数(10個)に対する不良パッケージ数で評価した。
(4) Moisture resistance External dimensions of 20 mm x 14 mm x 2.7 mm mounted with a 6 mm x 6 mm x 0.4 mm test silicon chip on which an aluminum wiring with a line width of 10 µm and a thickness of 1 µm is mounted on a 5 µm thick oxide film An 80-pin flat package (QFP) is molded and post-cured using the epoxy resin composition for sealing under the above conditions (3), pre-treated, humidified, and aluminum is added every predetermined time. The disconnection failure due to wiring corrosion was examined, and the number of defective packages relative to the number of test packages (10) was evaluated.
なお、前処理は85℃、85%RH、72時間の条件でフラットパッケージを加湿後、215℃、90秒間のベーパーフェーズリフロー処理を行った。その後の加湿は0.2MPa、121℃の条件で行った。 In addition, after pre-humidifying the flat package on conditions of 85 degreeC and 85% RH for 72 hours, the vapor phase reflow process for 215 degreeC and 90 second was performed. Subsequent humidification was performed under conditions of 0.2 MPa and 121 ° C.
(5)高温放置特性
5μm厚の酸化膜上に線幅10μm、厚さ1μmのアルミ配線を施した5mm×9mm×0.4mmのテスト用シリコンチップを、部分銀メッキを施した42アロイのリードフレーム上に銀ペーストを用いて搭載し、サーモニック型ワイヤボンダにより、200℃でチップのボンディングパッドとインナリードをAu線にて接続した16ピン型DIP(Dual Inline Package)を、封止用エポキシ樹脂組成物を用いて上記(3)の条件で成形、後硬化して作製して、175℃及び200℃の高温槽中に保管し、所定時間毎に取り出して導通試験を行い、試験パッケージ数(10個)に対する導通不良パッケージ数で、高温放置特性を評価した。
(5) High temperature storage characteristics 42 mm alloy lead with partial silver plating on 5 mm x 9 mm x 0.4 mm test silicon chip with aluminum wiring with 10 μm line width and 1 μm thickness on 5 μm thick oxide film A 16-pin DIP (Dual Inline Package), which is mounted on the frame using silver paste and connected to the chip's bonding pads and inner leads with Au wire at 200 ° C by a thermonic wire bonder, is used as an epoxy resin for sealing Molded and post-cured using the composition under the condition (3) above, stored in a high-temperature bath at 175 ° C. and 200 ° C., taken out every predetermined time, conducted a continuity test, and the number of test packages ( The high temperature storage characteristics were evaluated by the number of poorly conductive packages for 10).
表2の結果より、従来用いられてきたハイドロタルサイトを用いた場合(比較例2)や酸化イットリウムを用いた場合(比較例3)と比較し、酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体を用いた場合(実施例1)の高温放置耐性は優れており、また、流動性、難燃性は、イオン交換体を含まない場合(比較例1)と大きな違いはなく、維持されている。ただし、酸化イットリウムとリン酸ジルコニウムが混合焼成された両性イオン交換体のみを用いた場合、耐湿信頼性の低下を引き起こしている。そこで、更にハイドロタルサイトの併用(実施例2)することでこの問題点を改善することが出来、流動性、難燃性を維持しつつ、高温放置耐性の向上を実現している。 From the results shown in Table 2, yttrium oxide and zirconium phosphate were mixed and fired as compared with the case where the conventionally used hydrotalcite was used (Comparative Example 2) and the case where yttrium oxide was used (Comparative Example 3). When the amphoteric ion exchanger is used (Example 1), the high temperature storage resistance is excellent, and the fluidity and flame retardancy are not significantly different from those when the ion exchanger is not included (Comparative Example 1). Maintained. However, when only the amphoteric ion exchanger in which yttrium oxide and zirconium phosphate are mixed and fired is used, the moisture resistance reliability is lowered. Therefore, this problem can be improved by further using hydrotalcite (Example 2), and the high temperature storage resistance is improved while maintaining fluidity and flame retardancy.
Claims (7)
Mg1−XAlX(OH)2(An−)X/n・mH2O ・・・一般式(1)
(ただし、一般式(1)で、0<X≦0.5、mは0又は正の数、An−はn価の陰イオンを表す。nは正の整数を表す。) Furthermore, the epoxy resin molding material for sealing of Claim 1 containing the hydrotalcite type compound represented by (F) general formula (1).
Mg 1-X Al X (OH ) 2 (A n-) X / n · mH 2 O ··· formula (1)
(However, in the general formula (1), 0 <X ≦ 0.5, m is 0 or a positive number, A n-is .n representing an n-valent anion represents a positive integer.)
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