JP2011132337A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

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Yusuke Taguchi
雄亮 田口
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition with an excellent molding property and heat resistance capable of providing a low elasticity cured product and to provide a semiconductor device formed with a cured product of the composition. <P>SOLUTION: The epoxy resin composition includes, as essential components, (A) a silicone-modified epoxy resin including a siloxane unit represented by formula (1), (wherein R<SP>1</SP>s are each independently a 1-10C monovalent hydrocarbon group, and n is an integer of 5 to 100), (B) a curing agent, 3 to 50 pts.mass of (C) an organopolysiloxane having a straight chain diorganopolysiloxane unit -[-(R<SP>2</SP>)Si(R<SP>3</SP>)-O-]<SB>m</SB>- with respect to 100 pts.mass of the total amount of the (A) component and the (B) component, and 0.01 to 10 pts.mass of (E) a curing accelerator with respect to 100 pts.mass of the total amount of the (A) component and the (B) component, (wherein R<SP>2</SP>, R<SP>3</SP>are rach independently OH, 1-3C alkyl, cyclohexyl, vinyl, phenyl or allyl; and m is an integer from 5 to 70). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置用エポキシ樹脂組成物に関し、詳細には成型性、耐熱性に優れると共に、低弾性な硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で成形した半導体装置に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor devices, and more particularly to an epoxy resin composition that is excellent in moldability and heat resistance and gives a low-elasticity cured product, and a semiconductor device molded from a cured product of the composition.

近年、半導体の高集積化が年々進み、またMAP(Matrix Array Package)方式など成型パッケージサイズが大型化している。また、Rohs指令より、有害物質である鉛の全廃が求められている。しかし、鉛フリー半田の融点は従来品に比べて高く、実装温度の上昇により、実装時に樹脂部にクラックが入るという問題が生じている。 In recent years, higher integration of semiconductors has progressed year by year, and the size of molding packages such as MAP (Matrix Array Package) has been increased. In addition, the abolition of lead, which is a harmful substance, is required by the Rhos directive. However, the melting point of lead-free solder is higher than that of the conventional product, and a problem arises that a crack occurs in the resin part during mounting due to an increase in mounting temperature.

耐クラック性の良好な半導体封止用のエポキシ樹脂組成物には、低吸湿性及び低応力性が要求される。溶融シリカ粉末のような無機充填剤を高充填することにより、低吸湿性及び低応力性(即ち、低弾性率)を改良することは広く行われており、耐ハンダクラック性の改良に大きな効果があるが、無機充填剤を高充填すると成型時の流動性が損なわれるため、封止材用のエポキシ樹脂組成物は低溶融粘度であることが要求されてきた。特許文献1〜3では低溶融粘度であり、かつ低吸湿性及び低応力性に優れた硬化物を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物が報告されている。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having good crack resistance is required to have low moisture absorption and low stress. It has been widely practiced to improve low moisture absorption and low stress (ie, low elastic modulus) by high filling with an inorganic filler such as fused silica powder, which has a great effect on improving solder crack resistance. However, since high fluidity of the inorganic filler impairs the fluidity at the time of molding, the epoxy resin composition for the sealing material has been required to have a low melt viscosity. Patent Documents 1 to 3 report a semiconductor sealing epoxy resin composition that has a low melt viscosity and gives a cured product excellent in low hygroscopicity and low stress.

特開2002−212268号公報JP 2002-212268 A 特開2003−128748号公報JP 2003-128748 A 特開2003−277467号公報JP 2003-277467 A

しかしエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の粘度を低減すると、樹脂の分子量が小さくなり分子が動きやすくなるため、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7やトリフェニルホスフィン等の硬化促進剤を用いた場合、樹脂混練時に一部の架橋反応が速やかに進行し、所定の流動性が発現しないといった問題が生じる。また、常温でも硬化反応が徐々に進行し、樹脂組成物の常温での保存安定性が低下し、連続成型性が悪いという欠点も有する。その為、耐熱性が良く成型性が良好であり、MAP方式のパッケージ成型時において低反りとなる低弾性な硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物の開発が求められている。   However, when the viscosity of the epoxy resin and the phenol resin is reduced, the molecular weight of the resin becomes small and the molecule easily moves. Therefore, a curing accelerator such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 or triphenylphosphine is used. When used, there is a problem that a part of the cross-linking reaction proceeds rapidly at the time of resin kneading and the predetermined fluidity is not exhibited. In addition, the curing reaction gradually proceeds even at room temperature, and the storage stability of the resin composition at room temperature is lowered, and the continuous moldability is poor. Therefore, development of an epoxy resin composition that has good heat resistance and good moldability and gives a low-elasticity cured product that exhibits low warpage during MAP-type package molding is required.

そこで本発明は、成型性および耐熱性に優れると共に、低弾性な硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で成型した半導体装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that is excellent in moldability and heat resistance and gives a low-elasticity cured product, and a semiconductor device molded from the cured product of the composition.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の芳香族重合体とオルガノポリシロキサンの付加反応物であるシリコーン変性エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物が、耐クラック性、耐熱性に優れ、かつ低弾性な硬化物を与える事ができることを見出し本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that an epoxy resin composition containing a silicone-modified epoxy resin, which is an addition reaction product of a specific aromatic polymer and organopolysiloxane, has crack resistance and heat resistance. The present invention has been found that a cured product having excellent elasticity and low elasticity can be obtained.

即ち、本発明は、下記成分を必須成分としてなるエポキシ樹脂組成物
(A)下記式(1)で表されるシロキサン単位を含むシリコーン変性エポキシ樹脂

Figure 2011132337
(Rは、互いに独立に、炭素数1〜10の1価の炭化水素基であり、nは5〜100の整数である)
(B)硬化剤
(C)下記式(2)で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサン単位を有するオルガノポリシロキサン (A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対して3〜50質量部
Figure 2011132337
(R及びRは、互いに独立に、水酸基、炭素数1〜3のアルキル基、シクロヘキシル基、ビニル基、フェニル基及びアリル基から選ばれる基であり、mは5〜70の整数である)
(E)硬化促進剤 (A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対して0.01〜10質量部
及び、該エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置を提供する。 That is, the present invention provides an epoxy resin composition comprising the following components as essential components (A) and a silicone-modified epoxy resin containing a siloxane unit represented by the following formula (1)
Figure 2011132337
(R 1 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 5 to 100)
(B) Curing agent
(C) Organopolysiloxane having a linear diorganopolysiloxane unit represented by the following formula (2): 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (B)
Figure 2011132337
(R 2 and R 3 are each independently a group selected from a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a cyclohexyl group, a vinyl group, a phenyl group, and an allyl group, and m is an integer of 5 to 70. )
(E) Curing accelerator 0.01 to 10 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (B)
And the semiconductor device using this epoxy resin composition is provided.

上記本発明の組成物は、所定の長さの直鎖状シロキサン単位を有するエポキシ樹脂を含むことにより、温度サイクル後の接着性,耐クラック性に優れ、耐熱性を備えた硬化物を与えることができる。また、吸湿量が少なく、耐リフロー特性に優れた封止体を形成することができる。 The composition of the present invention includes an epoxy resin having a linear siloxane unit of a predetermined length, thereby providing a cured product having excellent adhesion and crack resistance after temperature cycling and heat resistance. Can do. In addition, it is possible to form a sealed body that has a small amount of moisture absorption and excellent reflow resistance.

(A)シリコーン変性エポキシ樹脂
(A)成分のシリコーン変性エポキシ樹脂は、下記式(1)で表されるシロキサン単位を含むシリコーン変性エポキシ樹脂である。該シロキサン単位を含むことにより、エポキシ樹脂組成物の応力特性を向上させる事ができる。

Figure 2011132337
(A) Silicone-modified epoxy resin The silicone-modified epoxy resin of the component (A) is a silicone-modified epoxy resin containing a siloxane unit represented by the following formula (1). By including the siloxane unit, the stress characteristics of the epoxy resin composition can be improved.
Figure 2011132337

は、互いに独立に、炭素数1〜10の1価の炭化水素基であり、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、これらの炭化水素基の水素原子の一部または全部をハロゲン原子等で置換したハロゲン置換1価炭化水素基が挙げられる。好ましくは、メチル基或いはフェニル基である。nは5〜100、好ましくは10〜80の整数である。 R 1 independently of each other is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, or a tert-butyl group. , Pentyl group, neopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, decyl group and other alkyl groups, vinyl group, allyl group, propenyl group, butenyl group and other alkenyl groups, phenyl group, tolyl group and other aryl groups, benzyl Groups, aralkyl groups such as phenylethyl groups, and halogen-substituted monovalent hydrocarbon groups in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with halogen atoms or the like. Preferably, it is a methyl group or a phenyl group. n is an integer of 5 to 100, preferably 10 to 80.

(A)成分は、芳香族重合体とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて得られるシリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)を含むシリコーン変性エポキシ樹脂である。   The component (A) is a silicone-modified epoxy resin containing a silicone-modified epoxy resin (A-1) obtained by addition reaction of an aromatic polymer and an organohydrogenpolysiloxane.

該芳香族重合体としては、下記式(3)で表わされるアルケニル基含有化合物が挙げられる。

Figure 2011132337
Xは水素原子又は臭素原子であり、pは0〜50、特に好ましくは1〜20の整数である。qは0〜5の整数、特に好ましくは0または1である。) Examples of the aromatic polymer include alkenyl group-containing compounds represented by the following formula (3).
Figure 2011132337
X is a hydrogen atom or a bromine atom, and p is an integer of 0 to 50, particularly preferably 1 to 20. q is an integer of 0 to 5, particularly preferably 0 or 1. )

オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記式(4)で表わされる化合物が挙げられる。

Figure 2011132337
(式中、R及びnは上記したとおりである。) Examples of the organohydrogenpolysiloxane include a compound represented by the following formula (4).
Figure 2011132337
(In the formula, R 1 and n are as described above.)

上記式(4)において、1分子中のケイ素原子の数は5〜100、好ましくは5〜90、より好ましくは10〜80であることが好ましい。前記下限値未満ではシリコーン変性樹脂がエポキシ樹脂に溶解してしまい、エポキシ樹脂をマトリックスとする微細な海島構造をとれなくなる。その結果、十分な耐衝撃性が得られず応力特性に欠けた樹脂組成物となってしまう。また、前記上限値超ではシリコーン変性樹脂がエポキシ樹脂と相分離するため、硬化物の強度が弱くなり流動性が低下するという問題が生じる。前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンは直鎖状のものが好ましいが、一部に分岐状の構造を含んだものであってもよい。   In the above formula (4), the number of silicon atoms in one molecule is 5 to 100, preferably 5 to 90, more preferably 10 to 80. Below the lower limit, the silicone-modified resin is dissolved in the epoxy resin, and a fine sea-island structure using the epoxy resin as a matrix cannot be taken. As a result, sufficient impact resistance cannot be obtained, resulting in a resin composition lacking in stress characteristics. Further, if the value exceeds the upper limit, the silicone-modified resin is phase-separated from the epoxy resin, resulting in a problem that the strength of the cured product is weakened and the fluidity is lowered. The organohydrogenpolysiloxane is preferably a straight-chain one, but it may be one partially containing a branched structure.

芳香族重合体とオルガノハイドロジェンポリシロキサンの付加反応条件は、当該分野において従来使用されている条件を用いることができる。例えば、白金系触媒の存在下で、芳香族重合体とオルガノポリシロキサンとを付加反応に付することによりシリコーン変性エポキシ樹脂を得ることができる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、エポキシ樹脂中のアルケニル基1モルに対し、SiH基が0.1〜2.0モル、好ましくは、0.5〜1.2モルとなる量で反応させるのがよい。   Conditions conventionally used in this field can be used as the addition reaction conditions for the aromatic polymer and the organohydrogenpolysiloxane. For example, a silicone-modified epoxy resin can be obtained by subjecting an aromatic polymer and an organopolysiloxane to an addition reaction in the presence of a platinum-based catalyst. The organohydrogenpolysiloxane is preferably reacted in an amount such that the SiH group is 0.1 to 2.0 mol, preferably 0.5 to 1.2 mol, with respect to 1 mol of the alkenyl group in the epoxy resin. .

上記芳香族重合体の原料として使用するエポキシ樹脂は、精製過程で残存した加水分解性塩素が1000ppm以下、特に500ppm以下、ナトリウム及びカリウムはそれぞれ10ppm以下であるエポキシ樹脂を使用することが好適である。加水分解性塩素が1000ppmを超えたり、ナトリウム及びカリウムが10ppmを超えるエポキシ樹脂を原料として調製したシリコーン変性エポキシ樹脂より成るエポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止し、長時間高温高湿下に該半導体装置を放置すると、耐湿性が劣化する場合がある。   As the epoxy resin used as the raw material for the aromatic polymer, it is preferable to use an epoxy resin in which the hydrolyzable chlorine remaining in the purification process is 1000 ppm or less, particularly 500 ppm or less, and sodium and potassium are each 10 ppm or less. . The semiconductor device is sealed with an epoxy resin composition comprising a silicone-modified epoxy resin prepared from an epoxy resin with hydrolyzable chlorine exceeding 1000 ppm or sodium and potassium exceeding 10 ppm, and the semiconductor device is kept under high temperature and high humidity for a long time. If the semiconductor device is left unattended, the moisture resistance may deteriorate.

(A−1)としては、具体的には下記式で示されるシリコーン変性エポキシ樹脂が挙げられる。

Figure 2011132337
(R6はグリシジル基、Rは−OCH−CH(OH)−O−CHCHCH−、nは上述の通り。) Specific examples of (A-1) include silicone-modified epoxy resins represented by the following formula.
Figure 2011132337
(R 6 is a glycidyl group, R 7 is —OCH 2 —CH (OH) —O—CH 2 CH 2 CH 2 —, and n is as described above.)

本発明の(A)成分は、シリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)に加え、その他のエポキシ樹脂(A−2)をさらに混合することができる。かかるエポキシ樹脂としては、公知のものを使用することができ特に制限されるものではない。例えば、ノボラック型、ビスフェノール型、ビフェニル型、フェノールアラルキル型、ジシクロペンタジエン型、ナフタレン型、アミノ基含有型等が挙げられる。中でも、下記式(5)で示されるフェノールアラルキル型エポキシ樹脂が好ましい。該エポキシ樹脂(A−2)の配合量はシリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)に対し(A−1)/(A−2)=100/1〜100/30、好ましくは100/2〜100/15(重量比)となる量で配合されるのがよい。

Figure 2011132337
(式中、kは1または2の整数) In addition to the silicone-modified epoxy resin (A-1), the component (A) of the present invention can be further mixed with another epoxy resin (A-2). As this epoxy resin, a well-known thing can be used and it does not restrict | limit in particular. For example, novolak type, bisphenol type, biphenyl type, phenol aralkyl type, dicyclopentadiene type, naphthalene type, amino group-containing type and the like can be mentioned. Among these, a phenol aralkyl type epoxy resin represented by the following formula (5) is preferable. The compounding amount of the epoxy resin (A-2) is (A-1) / (A-2) = 100/1 to 100/30, preferably 100/2 to 100 with respect to the silicone-modified epoxy resin (A-1). It is good to mix | blend in the quantity used as / 15 (weight ratio).
Figure 2011132337
(Wherein k is an integer of 1 or 2)

(B)硬化剤
(B)硬化剤はエポキシ樹脂の硬化剤であり、特に限定されず公知のものを使用することができる。具体的には、フェノール樹脂系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられ、中でもフェノール樹脂系硬化剤が好適に用いられる。
(B) Curing Agent (B) The curing agent is a curing agent for epoxy resin, and any known one can be used without particular limitation. Specific examples include phenolic resin-based curing agents, amine-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, and the like, and among these, phenolic resin-based curing agents are preferably used.

フェノール樹脂系硬化剤としては、1分子中にフェノール性水酸基を少なくとも2個以上有するフェノール樹脂を使用するのがよい。このような硬化剤として具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、パラキシリレン変性ノボラック樹脂、メタキシリレン変性ノボラック樹脂、オルソキシリレン変性ノボラック樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール型樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂などが例示されこれらは1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   As the phenol resin curing agent, it is preferable to use a phenol resin having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule. Specific examples of such curing agents include novolak-type phenol resins such as phenol novolak resins and cresol novolak resins, paraxylylene-modified novolak resins, metaxylylene-modified novolak resins, orthoxylylene-modified novolak resins, bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F. Type resin, biphenyl type phenol resin, resol type phenol resin, phenol aralkyl resin, biphenyl skeleton-containing aralkyl type phenol resin, triphenol alkane type resin and polymers thereof, naphthalene ring-containing phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol Resins, alicyclic phenol resins, heterocyclic phenol resins and the like are exemplified, and these can be used alone or in combination of two or more.

上記フェノール樹脂系硬化剤は、軟化点が60〜150℃、特に70〜130℃であるものが好ましい。また、水酸基当量としては90〜250のものが好ましい。また、フェノール樹脂系硬化剤は、その精製過程で残存したナトリウム、カリウムが10ppm以下であるフェノール樹脂を用いることが好ましい。10ppmを超えたものを用いて半導体装置を封止し、長時間高温高湿下で半導体装置を放置した場合、耐湿性の劣化が促進される場合がある。   The phenol resin-based curing agent preferably has a softening point of 60 to 150 ° C, particularly 70 to 130 ° C. Moreover, as a hydroxyl equivalent, the thing of 90-250 is preferable. Moreover, it is preferable to use the phenol resin whose sodium and potassium which remain | survived in the refinement | purification process are 10 ppm or less as a phenol resin type hardening | curing agent. When a semiconductor device is sealed using a material exceeding 10 ppm and the semiconductor device is left standing for a long time under high temperature and high humidity, deterioration of moisture resistance may be promoted.

硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂を硬化する有効量であればよく特に制限されないが、好ましくはエポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基1モルに対して、硬化剤中に含まれる反応性官能基(例えばフェノール性水酸基)とのモル比が0.4〜2.0、特に0.6〜1.8であることが好ましい。   The compounding amount of the curing agent is not particularly limited as long as it is an effective amount for curing the epoxy resin. Preferably, the reactive functional group (included in the curing agent with respect to 1 mol of the epoxy group contained in the epoxy resin). For example, it is preferable that the molar ratio with a phenolic hydroxyl group is 0.4 to 2.0, particularly 0.6 to 1.8.

(C)オルガノポリシロキサン
(C)成分は、下記式(2)で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサン単位(以下、シロキサン単位(a)という)を有するオルガノポリシロキサンである。

Figure 2011132337
(C) The organopolysiloxane (C) component is an organopolysiloxane having a linear diorganopolysiloxane unit (hereinafter referred to as siloxane unit (a)) represented by the following formula (2).
Figure 2011132337

式中、R及びRは、互いに独立に、水酸基、炭素数1〜3のアルキル基、シクロヘキシル基、ビニル基、フェニル基及びアリル基から選ばれる基であり、好ましくはメチル基及びフェニル基である。mは5〜70、好ましくは8〜60、より好ましくは10〜50の整数である。mが前記下限値未満では、硬化物の可撓性(耐クラック性)に乏しく装置の反りを起こし得る。また、mが前記上限値超では、オルガノポリシロキサンの粘度が上昇するため組成物製造時に溶融しない傾向がある。 In the formula, R 2 and R 3 are each independently a group selected from a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a cyclohexyl group, a vinyl group, a phenyl group and an allyl group, preferably a methyl group and a phenyl group. It is. m is an integer of 5 to 70, preferably 8 to 60, and more preferably 10 to 50. If m is less than the lower limit, the cured product is poor in flexibility (crack resistance) and may cause warping of the apparatus. On the other hand, if m exceeds the upper limit, the viscosity of the organopolysiloxane increases, so that there is a tendency not to melt at the time of producing the composition.

かかるシロキサン単位(a)はオルガノポリシロキサン(C)中に少なくとも1個存在していれば良いが、一般的にはオルガノポリシロキサン(C)中に20〜60重量%、特に30〜50重量%の割合で存在することが好適である。該シロキサン単位(a)の含有量が前記下限値未満では低弾性化に効果が働かないので好ましくなく、前記上限値超では固形化できず取り扱いが困難となるので好ましくない。   At least one siloxane unit (a) may be present in the organopolysiloxane (C), but generally 20 to 60% by weight, particularly 30 to 50% by weight in the organopolysiloxane (C). It is preferable that it exists in the ratio. If the content of the siloxane unit (a) is less than the lower limit value, it is not preferable because the effect of lowering elasticity does not work, and if it exceeds the upper limit value, it cannot be solidified and is difficult to handle.

本発明の(C)成分は、さらに下記式(6)で表される三官能性シロキサン単位(以下、シロキサン単位(b)という)を有する。

Figure 2011132337
The component (C) of the present invention further has a trifunctional siloxane unit (hereinafter referred to as siloxane unit (b)) represented by the following formula (6).
Figure 2011132337

式中、Rは炭素原子数6〜12の置換または非置換のアリールもしくはアルカリール基を示し、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、シアノフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基等を例示することができる。本発明においてR4はフェニル基であることが好ましい。 In the formula, R 4 represents a substituted or unsubstituted aryl or alkaryl group having 6 to 12 carbon atoms. For example, phenyl group, tolyl group, xylyl group, ethylphenyl group, chlorophenyl group, bromophenyl group, cyanophenyl group , 4-methylphenyl group, 2,4-diethylphenyl group, and the like. In the present invention, R 4 is preferably a phenyl group.

かかるシロキサン単位(b)はオルガノポリシロキサン(C)中に少なくとも1個存在すればよいが、一般的にはオルガノポリシロキサン(C)中に30〜80重量%、特に40〜60重量%の割合で存在することが好適である。該シロキサン単位(b)の含有量が前記下限値未満では固形ができないので好ましくなく、前記上限値超では低弾性化できないので好ましくない。   At least one siloxane unit (b) may be present in the organopolysiloxane (C), but generally 30 to 80% by weight, particularly 40 to 60% by weight in the organopolysiloxane (C). Is preferably present. If the content of the siloxane unit (b) is less than the lower limit, solids cannot be formed, which is not preferable. If the content exceeds the upper limit, the elasticity cannot be reduced.

本発明の(C)成分は、少なくとも一の分子末端が下記式(7)で表されるシロキサン単位(c)により封鎖されたオルガノポリシロキサンであってもよい。

Figure 2011132337
(xは1〜3の整数である。) The component (C) of the present invention may be an organopolysiloxane in which at least one molecular terminal is blocked with a siloxane unit (c) represented by the following formula (7).
Figure 2011132337
(X is an integer of 1 to 3)

上記式(7)中、R2は、水酸基、炭素数1〜3のアルキル基、シクロヘキシル基、ビニル基、フェニル基及びアリル基から選ばれる基であり、好ましくはメチル基及びフェニル基である。R5は、炭素原子数2〜8のアルケニル基または水酸基であり、例えば、ビニル、アリル、プロペニル、ブテニル、ヘキセニル等を例示することができる。該シロキサン単位(c)は、オルガノポリシロキサン(C)中に1〜10重量%、好ましくは2〜9重量%の割合で存在していることが好適である。該シロキサン単位(c)は、オルガノポリシロキサン(C)に架橋点を与えるものであり、本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物の架橋密度を調整することができる。 In said formula (7), R < 2 > is group chosen from a hydroxyl group, a C1-C3 alkyl group, a cyclohexyl group, a vinyl group, a phenyl group, and an allyl group, Preferably they are a methyl group and a phenyl group. R 5 is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or a hydroxyl group, and examples thereof include vinyl, allyl, propenyl, butenyl, hexenyl and the like. The siloxane unit (c) is preferably present in the organopolysiloxane (C) in a proportion of 1 to 10% by weight, preferably 2 to 9% by weight. The siloxane unit (c) gives a crosslinking point to the organopolysiloxane (C), and the crosslinking density of a cured product obtained by curing the epoxy resin composition of the present invention can be adjusted.

また、(C)成分は、上記シロキサン単位(a)〜(c)に加えて、mが5〜50の範囲外であるD単位(RSiO)(ここで、Rは水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ビニル基又はアリル基を示す。)を含んでいてよい。 In addition to the siloxane units (a) to (c), the component (C) is a D unit (R 2 SiO 1 ) in which m is outside the range of 5 to 50 (where R is a hydroxyl group, a methyl group) , An ethyl group, a propyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, a vinyl group, or an allyl group).

(C)成分のオルガノポリシロキサンは、下記平均組成式で表すことができる。

Figure 2011132337
The organopolysiloxane of component (C) can be represented by the following average composition formula.
Figure 2011132337

上記式中、R〜R、R、m、xは上述のとおりである。aは0.01〜0.2、好ましくは0.02〜0.15、bは0.6〜0.95、好ましくは0.7〜0.9、cは0〜0.3、好ましくは0〜0.2、dは0〜0.2、好ましくは0〜0.1の数であり、但しその合計が1である。 In the above formula, R 2 to R 5 , R, m, and x are as described above. a is 0.01 to 0.2, preferably 0.02 to 0.15, b is 0.6 to 0.95, preferably 0.7 to 0.9, c is 0 to 0.3, preferably 0 to 0.2 and d is a number from 0 to 0.2, preferably 0 to 0.1, provided that the sum is 1.

(C)成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は3,000〜1,000,000であることが好ましく、より好ましくは10,000〜100,000である。この範囲にあると、該ポリマーは固体もしくは半固体状であり作業性、硬化性などから好適である。   (C) It is preferable that the polystyrene conversion weight average molecular weights by gel permeation chromatography (GPC) of a component are 3,000-1,000,000, More preferably, it is 10,000-100,000. Within this range, the polymer is solid or semi-solid and is suitable from the viewpoint of workability and curability.

(C)成分は、上記各単位の原料となる化合物を、生成ポリマー中で所要のモル比となるように組み合わせ、例えば酸の存在下で加水分解して縮合を行うことによって合成することができる。 例えば、トルエン等の有機溶媒中に5〜50の重合度を有するクロロ末端ジクロロポリシロキサン、フェニルトリクロロシラン、及び必要に応じてメチルフェニルジクロロシラン等の2官能シランを目的とする共重合体(C)に相当するモル比で溶解させる。この溶液は水を十分に分散させたトルエン中に加えて共加水分解を行うことによってオルガノポリシロキサン(C)を製造することができる。   The component (C) can be synthesized by combining the compounds used as raw materials for the above units in the resulting polymer so as to have a required molar ratio, for example, hydrolysis and condensation in the presence of an acid. . For example, a copolymer (C) having a bifunctional silane such as chloro-terminated dichloropolysiloxane having a degree of polymerization of 5 to 50 in an organic solvent such as toluene, phenyltrichlorosilane, and, if necessary, methylphenyldichlorosilane. ) At a molar ratio corresponding to. An organopolysiloxane (C) can be produced by adding this solution to toluene in which water is sufficiently dispersed and performing cohydrolysis.

ここで、シロキサン単位(a)の原料としては、下記のものを挙げることができる。

Figure 2011132337

Figure 2011132337
Figure 2011132337
(ここで、m=3〜48の整数(平均値)、n=0〜48の整数(平均値)、かつm+nが3〜48(平均値)) Here, the following can be mentioned as a raw material of a siloxane unit (a).
Figure 2011132337

Figure 2011132337
Figure 2011132337
(Here, an integer (average value) of m = 3 to 48, an integer (average value) of n = 0 to 48, and m + n of 3 to 48 (average value))

SiO3/2単位(シロキサン単位(b))の原料としては、PhSiCl3、トリルトリクロロシラン、エチルフェニルトリクロロシラン等のクロロシラン類、これらそれぞれのクロロシラン類に対応するメトキシシラン類などのアルコキシシラン類などを例示できる。 Examples of the raw material for the R 4 SiO 3/2 unit (siloxane unit (b)) include chlorosilanes such as PhSiCl 3 , tolyltrichlorosilane, and ethylphenyltrichlorosilane, and alkoxysilanes such as methoxysilanes corresponding to these chlorosilanes. Examples can be given.

また、R2 3−x5 SiO1/2単位(シロキサン単位(c))、D単位(RSiO)の原料としては、Me2ViSiCl、Ph2ViSiCl、PhViSiCl、MePhSiCl2、MeViSiCl2、PhViSiCl2等のクロロシラン類、これらのクロロシランのそれぞれに対応するメトキシシラン類等のアルコキシシラン類などを例示することができる。ここで、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。 As raw materials for R 2 3-x R 5 x SiO 1/2 unit (siloxane unit (c)) and D unit (R 2 SiO 1 ), Me 2 ViSiCl, Ph 2 ViSiCl, PhVi 2 SiCl, and MePhSiCl 2 are used. And chlorosilanes such as MeViSiCl 2 and PhViSiCl 2 , and alkoxysilanes such as methoxysilane corresponding to each of these chlorosilanes. Here, Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and Vi represents a vinyl group.

これらの原料となる化合物を、所定のモル比で組合せて、例えば以下の反応で得ることが出来る。フェニルメチルジクロロシラン100質量部、フェニルトリクロロシラン2100質量部、Si数21個の両末端クロルジメチルシリコーンオイル2400質量部、トルエン3000質量部を投入混合し、水11000質量部中に混合シランを滴下し30〜50℃で1時間共加水分解する。その後、50℃で1時間熟成後、水を入れて洗浄し、その後共沸脱水、濾過、減圧ストリップをする。   These raw materials can be combined in a predetermined molar ratio and obtained, for example, by the following reaction. 100 parts by mass of phenylmethyldichlorosilane, 2100 parts by mass of phenyltrichlorosilane, 2400 parts by mass of chlordimethylsilicone oil having 21 Si atoms, and 3000 parts by mass of toluene are added and mixed, and the mixed silane is dropped into 11000 parts by mass of water. Cohydrolyze at 30-50 ° C. for 1 hour. Thereafter, after aging at 50 ° C. for 1 hour, water is added for washing, followed by azeotropic dehydration, filtration, and vacuum stripping.

上記共加水分解及び縮合により製造する際に、シラノール基を有するシロキサン単位が含まれ得る。(C)成分のオルガノポリシロキサンは、通常、全シロキサン単位の総モル数に対し、シラノール基含有シロキサン単位の含有モル数の比率が0〜10モル%、好ましくは0〜5モル%含有することが好ましい。上記シラノール基含有シロキサン単位としては、例えば、R(HO)SiO単位、R(HO)SiO1/2単位、R(HO)SiO1/2単位が挙げられる(Rは水酸基ではない)。 When manufacturing by the said cohydrolysis and condensation, the siloxane unit which has a silanol group may be contained. The organopolysiloxane of component (C) usually contains 0 to 10 mol%, preferably 0 to 5 mol%, of the mole number of silanol group-containing siloxane units relative to the total number of moles of all siloxane units. Is preferred. Examples of the silanol group-containing siloxane units include R (HO) SiO units, R (HO) 2 SiO 1/2 units, and R 2 (HO) SiO 1/2 units (R is not a hydroxyl group).

(C)成分の配合量は(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対し、好ましくは3〜50質量部、より好ましくは6〜20質量部である。添加量が少ないと金属基板との接着性が少なく、また低弾性化が出来ない。添加量が多いと、組成物の粘度が上昇し成形に支障をきたすことがある。 (C) The compounding quantity of a component becomes like this. Preferably it is 3-50 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component and (B) component, More preferably, it is 6-20 mass parts. If the amount added is small, the adhesion to the metal substrate is small and the elasticity cannot be reduced. When the addition amount is large, the viscosity of the composition increases, which may hinder molding.

(D)無機充填剤
無機充填剤としては、エポキシ樹脂組成物に通常に配合されるものを使用することができる。例えば、球状の溶融シリカ、破砕状の溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化硼素、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラス繊維等が挙げられる。中でも、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタンからなる群の中から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、シリカ、特には球状の溶融シリカが望ましい。無機充填剤の平均粒径は1〜75μm、好ましくは5〜53μmであり、湿式篩い法で測定した75μmを超える粒径が0.2質量%以下であるものが、成形性、流動性の面からより望ましい。なお、本発明において、平均粒径は、例えばレーザー光回折法等による粒度分布測定により得ることができ、重量平均値(又はメディアン径)等として求めることができる。
(D) Inorganic filler As an inorganic filler, what is normally mix | blended with an epoxy resin composition can be used. Examples thereof include silica such as spherical fused silica, crushed fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium oxide, magnesium oxide, aluminum hydroxide, glass fiber, and the like. Among these, at least one selected from the group consisting of silica, alumina, magnesium oxide, aluminum hydroxide, and titanium oxide is preferable, and silica, particularly spherical fused silica is preferable. The average particle size of the inorganic filler is 1 to 75 μm, preferably 5 to 53 μm, and the particle size exceeding 75 μm measured by the wet sieving method is 0.2% by mass or less. More desirable. In the present invention, the average particle diameter can be obtained by, for example, particle size distribution measurement by a laser light diffraction method or the like, and can be obtained as a weight average value (or median diameter) or the like.

この無機充填剤の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対し300〜1,100質量部、好ましくは500〜1,100質量部とするのがよい。300質量部未満では樹脂の割合が高く、十分な耐リフロークラック性と線膨張係数が得られない場合がある。また1,100質量部を超える量では粘度が高くなるために成形できなくなるおそれがある。 The blending amount of the inorganic filler is 300 to 1,100 parts by mass, preferably 500 to 1,100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B). If it is less than 300 mass parts, the ratio of resin is high and sufficient reflow crack resistance and a linear expansion coefficient may not be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 1,100 parts by mass, the viscosity becomes high and there is a possibility that molding cannot be performed.

(E)硬化促進剤
硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤の硬化反応を促進させるために用い、特に限定されず従来公知のものが使用できる。例えば、有機リン化合物、アミン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられ、有機リン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリデシルホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、ジメチルテトラフェニルジホスフィン等が挙げられる。アミン化合物としては、ベンジルジメチルアミン(BDMA)、ジメチルアミノメチルフェノール(DMP−10)、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール(DMP−30)、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)等が挙げられる。イミダゾール化合物としては、2−メチル−4−エチルイミダゾール(2E4MZ)、2−フェニルイミダゾール(2PZ)、2−メチルイミダゾール(2MZ)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(1B2PZ)等が挙げられる。これらの硬化促進剤は1種を単独で又は2種以上を併用しても構わない。
(E) Curing accelerator The curing accelerator is used to accelerate the curing reaction between the epoxy resin and the curing agent, and is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Examples of the organic phosphorus compound include triphenylphosphine, tributylphosphine, tridecylphosphine, triphenylphosphine / triphenylborane, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, and dimethyl. Examples include tetraphenyldiphosphine. Examples of amine compounds include benzyldimethylamine (BDMA), dimethylaminomethylphenol (DMP-10), tris (dimethylaminomethyl) phenol (DMP-30), 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7. (DBU) and the like. Examples of the imidazole compound include 2-methyl-4-ethylimidazole (2E4MZ), 2-phenylimidazole (2PZ), 2-methylimidazole (2MZ), 1-benzyl-2-phenylimidazole (1B2PZ), and the like. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.

硬化促進剤の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対し、0.01〜10質量部、好ましくは0.1〜6質量部である。前記範囲内では、硬化性が良好であり、組成物の貯蔵安定性もよい。   The compounding quantity of a hardening accelerator is 0.01-10 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component and (B) component, Preferably it is 0.1-6 mass parts. Within the said range, sclerosis | hardenability is favorable and the storage stability of a composition is also good.

(F)シランカップリング剤
シランカップリング剤は、エポキシ樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするために配合する。このようなカップリング剤としては、例えば、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エトキシシラン、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等のエポキシ官能性アルコキシシラン、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシランなどを用いることが好ましい。なお、カップリング剤の配合量については特に制限されるものではない。シランカップリング剤の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対し、0.1〜2.0質量部、好ましくは0.5〜1.5質量部である。
(F) Silane coupling agent A silane coupling agent is mix | blended in order to strengthen the bond strength of an epoxy resin and an inorganic filler. Examples of such a coupling agent include epoxy functions such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Functional alkoxysilanes such as N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and γ-mercapto It is preferable to use a mercapto functional alkoxysilane such as propyltrimethoxysilane. In addition, about the compounding quantity of a coupling agent, it does not restrict | limit in particular. The compounding quantity of a silane coupling agent is 0.1-2.0 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component and (B) component, Preferably it is 0.5-1.5 mass parts.

その他の添加剤
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば、電気不良を起こす可能性のあるイオン不純物のトラップ材や樹脂の性質を改善する目的でウィスカー、シリコーンパウダー、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴムなどの添加材、脂肪酸エステル・グリセリン酸エステル等の内部離型剤、フェノール系、リン系、もしくは硫黄系酸化防止剤等を本発明の効果を損なわない範囲で添加配合することができる。
Other Additives Various additives can be further blended in the epoxy resin composition of the present invention as necessary. For example, whisker, silicone powder, thermoplastic resin, thermoplastic elastomer, organic synthetic rubber and other additives, fatty acid esters and glyceric acid to improve the properties of ionic impurity traps and resins that can cause electrical failure An internal mold release agent such as an ester, a phenol-based, phosphorus-based, or sulfur-based antioxidant can be added and blended within a range that does not impair the effects of the present invention.

本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法としては、シリコーン変性エポキシ樹脂、硬化剤、オルガノポリシロキサン、無機充填剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、その他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕してエポキシ樹脂組成物の成形材料とすることができる。   As a method for producing the epoxy resin composition of the present invention, a silicone-modified epoxy resin, a curing agent, an organopolysiloxane, an inorganic filler, a curing accelerator, a silane coupling agent, and other additives are blended at a predetermined composition ratio. Then, after mixing it sufficiently uniformly with a mixer or the like, it is melt mixed with a hot roll, kneader, extruder, etc., then cooled and solidified, and pulverized to an appropriate size to obtain a molding material for the epoxy resin composition be able to.

該エポキシ樹脂組成物の最も一般的な成形方法としては、トランスファー成形法や圧縮成形法が挙げられる。トランスファー成形法では、トランスファー成形機を用い、成形圧力5〜20N/mm2、120〜190℃で30〜500秒、特に150〜185℃で30〜180秒で行うことが好ましい。また、圧縮成形法では、コンプレッション成形機を用い、成形温度は120〜190℃で30〜600秒、特に130〜160℃で120〜300秒で行うことが好ましい。更に、いずれの成形法においても、後硬化を150〜185℃で2〜20時間行ってよい。 The most common molding method for the epoxy resin composition includes a transfer molding method and a compression molding method. In the transfer molding method, it is preferable to use a transfer molding machine at a molding pressure of 5 to 20 N / mm 2 and 120 to 190 ° C. for 30 to 500 seconds, particularly 150 to 185 ° C. for 30 to 180 seconds. In the compression molding method, a compression molding machine is used, and the molding temperature is preferably 120 to 190 ° C. for 30 to 600 seconds, particularly 130 to 160 ° C. for 120 to 300 seconds. Further, in any molding method, post-curing may be performed at 150 to 185 ° C. for 2 to 20 hours.

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to the following Example.

[合成例1]
(A−1)シリコーン変性エポキシ樹脂の合成
下記式(8)のエポキシ化合物37g及び下記式(9)のオルガノポリシロキサン17gを混合し(SiH/SiVi=0.5モル%)、白金濃度0.5%の2−エチルヘキサノール変性塩化白金酸溶液0.15gを入れ、110℃3時間加熱攪拌を行い、下記式(10)で示されるシリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)を得た(シロキサン分15重量%、エポキシ当量299)。
[Synthesis Example 1]
(A-1) Synthesis of Silicone Modified Epoxy Resin 37 g of the epoxy compound of the following formula (8) and 17 g of the organopolysiloxane of the following formula (9) were mixed (SiH / SiVi = 0.5 mol%), and the platinum concentration was 0.00. 5% 2-ethylhexanol-modified chloroplatinic acid solution (0.15 g) was added, and the mixture was heated and stirred at 110 ° C. for 3 hours to obtain a silicone-modified epoxy resin (A-1) represented by the following formula (10) (siloxane content). 15 wt%, epoxy equivalent 299).

Figure 2011132337
Figure 2011132337
(n=8)
Figure 2011132337
(n=8)
Figure 2011132337
Figure 2011132337
(N = 8)
Figure 2011132337
(N = 8)

[合成例2]
(C)オルガノポリシロキサンの合成
フェニルメチルジクロロシラン100質量部、フェニルトリクロロシラン2100質量部、Si数21個の両末端クロルジメチルシリコーンオイル2400質量部、トルエン3000質量部を混合し、水11000質量部中に混合した上記シランを滴下し30〜50℃で1時間共加水分解する。その後、50℃で1時間熟成後、水を入れて洗浄し、その後共沸脱水、濾過、減圧ストリップをすることにより、150℃での溶融粘度5Pa.s、無色透明の、下記平均組成式で示されるオルガノポリシロキサン(C)を得た。
(重量平均分子量45,000)

Figure 2011132337
[Synthesis Example 2]
(C) Synthesis of organopolysiloxane 100 parts by weight of phenylmethyldichlorosilane, 2100 parts by weight of phenyltrichlorosilane, 2400 parts by weight of chlorodimethylsilicone oil having 21 Si atoms, 3000 parts by weight of toluene, and 11000 parts by weight of water The silane mixed therein is dropped and cohydrolyzed at 30 to 50 ° C. for 1 hour. Then, after aging at 50 ° C. for 1 hour, water is added for washing, and then azeotropic dehydration, filtration, and vacuum stripping are performed, and the melt viscosity at 150 ° C. is 5 Pa.s, colorless and transparent. The indicated organopolysiloxane (C) was obtained.
(Weight average molecular weight 45,000)
Figure 2011132337

実施例、比較例で使用した原料を以下に示す。   The raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown below.

(A−2)エポキシ樹脂(NC−3000:日本化薬(株)製商品名、エポキシ当量273)

Figure 2011132337
(k=1または2)
(A-2) Epoxy resin (NC-3000: Nippon Kayaku Co., Ltd. trade name, epoxy equivalent 273)
Figure 2011132337
(K = 1 or 2)

(B)硬化剤
フェノール樹脂(MEH−7851SS明和化成(株)製商品名、水酸基当量203)
(B) Curing agent phenolic resin (MEH-7851SS Meiwa Kasei Co., Ltd. trade name, hydroxyl group equivalent 203)

(D)無機充填剤
溶融球状シリカ(MSR−4500TN:(株)龍森製商品名、平均粒径45ミクロン)
(D) Inorganic filler fused spherical silica (MSR-4500TN: trade name, manufactured by Tatsumori Co., Ltd., average particle diameter of 45 microns)

(E)硬化促進剤
トリフェニルホスフィン(北興化学(株)製)
(E) Curing accelerator triphenylphosphine (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.)

(F)シランカップリング剤
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(KBM−803:信越化学工業(株)製商品名)
(F) Silane coupling agent γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (KBM-803: trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

[実施例1〜5、比較例1〜5]
表1に示す配合で、(A−1)シリコーン変性エポキシ樹脂、(A−2)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)オルガノポリシロキサン、(D)無機充填剤、(E)硬化促進剤、(F)シランカップリング剤を配合し、ロール混合にて製造し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
[Examples 1-5, Comparative Examples 1-5]
In the formulation shown in Table 1, (A-1) silicone-modified epoxy resin, (A-2) epoxy resin, (B) curing agent, (C) organopolysiloxane, (D) inorganic filler, (E) curing acceleration An agent and (F) a silane coupling agent were blended, manufactured by roll mixing, cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition.

これらの組成物につき、以下の諸特性を測定した。結果を表1に示す。   The following properties were measured for these compositions. The results are shown in Table 1.

スパイラルフロー値
EMMI規格に準じた金型を使用して、175℃、6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で測定した。
Spiral flow value was measured under the conditions of 175 ° C., 6.9 N / mm 2 , and molding time of 120 seconds using a mold conforming to the EMMI standard.

曲げ強度、曲げ弾性率
EMMI規格に準じた金型を使用して、175℃、6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で成型し、さらに180℃4時間で2次硬化した後、曲げ強度及び曲げ弾性率をオートグラフ測定装置AGS−50(島津社製)にてJIS K6911に準じて測定した。
Bending strength and flexural modulus Using a mold conforming to the EMMI standard, molding was performed under the conditions of 175 ° C., 6.9 N / mm 2 , molding time of 120 seconds, and then secondarily cured at 180 ° C. for 4 hours. The bending strength and the flexural modulus were measured according to JIS K6911 with an autograph measuring device AGS-50 (manufactured by Shimadzu Corporation).

耐クラック性
厚さ1.4mmのQFPパッケージ(Pdフレーム)を、175℃、6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で封止し、180℃4時間の2次硬化後に得られた硬化物を85℃85%の環境下で168時間保管し、ピーク温度260℃でIRリフローを1回通し、超音波探傷装置を用いて観察し、クラックの有無を確認した(n=6)。
A QFP package (Pd frame) having a crack resistance thickness of 1.4 mm was sealed under conditions of 175 ° C., 6.9 N / mm 2 and a molding time of 120 seconds, and obtained after secondary curing at 180 ° C. for 4 hours. The cured product was stored in an environment of 85 ° C. and 85% for 168 hours, passed through an IR reflow once at a peak temperature of 260 ° C., and observed with an ultrasonic flaw detector to confirm the presence or absence of cracks (n = 6).

吸水率
175℃、6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で直径50Φ、厚さ3mmの円板を成型し、180℃で4時間の2次硬化後、85℃湿度85%の環境下で1000h保管し、吸水量の観察を行った。
A disk with a diameter of 50Φ and a thickness of 3mm was molded under conditions of a water absorption of 175 ° C, 6.9N / mm 2 , and a molding time of 120 seconds. After secondary curing at 180 ° C for 4 hours, the environment was 85 ° C and humidity was 85%. Under storage for 1000 hours, the amount of water absorption was observed.

反り量
50×50mmのMAP方式パッケージ(Pdフレーム)を175℃、6.9N/mm2、成形時間120秒の条件で成型し、反り量の観察を行った。
A MAP type package (Pd frame) having a warpage amount of 50 × 50 mm was molded under the conditions of 175 ° C., 6.9 N / mm 2 and a molding time of 120 seconds, and the warpage amount was observed.

Figure 2011132337
Figure 2011132337

表1に示すように、シロキサン単位を含まないエポキシ樹脂のみから成る樹脂組成物の硬化物は、弾性率が高く、高温高湿下に長時間曝すことによりクラックが生じる結果となった(比較例1〜4)。これに対し、本発明のシリコーン変性エポキシ樹脂を含む組成物より成る硬化物は、弾性率が低く、高温高湿下に長時間曝してもクラックが生じず、成型性に優れている。また、無機充填剤を高充填することにより低吸湿性及び低応力性に優れている。 As shown in Table 1, the cured product of the resin composition consisting only of an epoxy resin not containing a siloxane unit has a high elastic modulus, resulting in cracks when exposed to high temperature and high humidity for a long time (Comparative Example). 1-4). On the other hand, the cured product made of the composition containing the silicone-modified epoxy resin of the present invention has a low elastic modulus and does not crack even when exposed to high temperature and high humidity for a long time, and is excellent in moldability. Moreover, it is excellent in low hygroscopicity and low stress property by highly filling the inorganic filler.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、成型性、耐熱性に優れるとともに、低弾性、低吸湿性及び低応力性な硬化物を与える事ができるため、耐リフロー特性に優れた封止体を提供することができ、特にMAP方式のパッケージ成形用の封止樹脂組成物として有利に使用できる。   The epoxy resin composition of the present invention is excellent in moldability and heat resistance, and can provide a cured product having low elasticity, low moisture absorption and low stress, and therefore provides a sealed body excellent in reflow resistance. In particular, it can be advantageously used as a sealing resin composition for MAP type package molding.

Claims (12)

下記成分を必須成分としてなるエポキシ樹脂組成物。
(A)下記式(1)で表されるシロキサン単位を含むシリコーン変性エポキシ樹脂
Figure 2011132337
(Rは、互いに独立に、炭素数1〜10の1価の炭化水素基であり、nは5〜100の整数である)
(B)硬化剤
(C)下記式(2)で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサン単位を有するオルガノポリシロキサン (A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対して3〜50質量部
Figure 2011132337
(R及びRは、互いに独立に、水酸基、炭素数1〜3のアルキル基、シクロヘキシル基、ビニル基、フェニル基及びアリル基から選ばれる基であり、mは5〜70の整数である)
(E)硬化促進剤 (A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対して0.01〜10質量部
An epoxy resin composition comprising the following components as essential components.
(A) Silicone-modified epoxy resin containing a siloxane unit represented by the following formula (1)
Figure 2011132337
(R 1 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 5 to 100)
(B) Curing agent
(C) Organopolysiloxane having a linear diorganopolysiloxane unit represented by the following formula (2): 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (B)
Figure 2011132337
(R 2 and R 3 are each independently a group selected from a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a cyclohexyl group, a vinyl group, a phenyl group, and an allyl group, and m is an integer of 5 to 70. )
(E) Curing accelerator 0.01 to 10 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (B)
(A)成分が、下記式(3)で表される芳香族重合体と、
Figure 2011132337
(但し、R6は下記式で表されるグリシジル基であり、
Figure 2011132337
Xは水素原子又は臭素原子であり、pは0以上50以下の整数、qは0以上5以下の整数である)
下記式(4)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン
Figure 2011132337
(Rは、互いに独立に、炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、nは5〜100の整数である)
との付加反応物であるシリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)を含有することを特徴とする請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
(A) component is an aromatic polymer represented by the following formula (3);
Figure 2011132337
(However, R 6 is a glycidyl group represented by the following formula:
Figure 2011132337
X is a hydrogen atom or a bromine atom, p is an integer of 0 to 50, and q is an integer of 0 to 5)
Organohydrogenpolysiloxane represented by the following formula (4)
Figure 2011132337
(R 1 is independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 5 to 100).
2. The epoxy resin composition according to claim 1, comprising a silicone-modified epoxy resin (A-1) which is an addition reaction product of
(A)成分が、さらに下記式(5)で示されるフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(A−2)
Figure 2011132337
(kは1または2の整数)
を含有することを特徴とする、請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。
Component (A) is a phenyl aralkyl type epoxy resin (A-2) represented by the following formula (5)
Figure 2011132337
(K is an integer of 1 or 2)
The epoxy resin composition according to claim 2, comprising:
(C)成分が、下記式(2)で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサン単位(シロキサン単位(a))、及び
Figure 2011132337
(式中、R及びRは、互いに独立に、水酸基、炭素数1〜3のアルキル基、シクロヘキシル基、ビニル基、フェニル基及びアリル基から選ばれる基であり、mは5〜70の整数である)
下記式(6)で表されるシロキサン単位(b)
Figure 2011132337
(式中、Rは炭素原子数6〜12の置換または非置換のアリール基もしくはアルカリール基を示す)
から成るオルガノポリシロキサンであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
(C) The component is a linear diorganopolysiloxane unit (siloxane unit (a)) represented by the following formula (2), and
Figure 2011132337
(In the formula, R 2 and R 3 are each independently a group selected from a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a cyclohexyl group, a vinyl group, a phenyl group, and an allyl group; Is an integer)
Siloxane unit (b) represented by the following formula (6)
Figure 2011132337
(Wherein R 4 represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkaryl group having 6 to 12 carbon atoms)
The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy resin composition is an organopolysiloxane.
(C)成分が、少なくとも一の分子末端が下記式(7)で表わされるシロキサン単位(c)により封鎖されているオルガノポリシロキサンである請求項1〜4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 2011132337
(式中、Rは上記と同じであり、Rは炭素数2〜8のアルケニル基または水酸基であり、xは1〜3の整数である)
The epoxy resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the component (C) is an organopolysiloxane having at least one molecular end blocked with a siloxane unit (c) represented by the following formula (7). Composition.
Figure 2011132337
(Wherein R 2 is the same as above, R 5 is an alkenyl group or hydroxyl group having 2 to 8 carbon atoms, and x is an integer of 1 to 3)
(B)成分がフェノール樹脂系硬化剤である事を特徴する請求項1〜5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the component (B) is a phenol resin curing agent. (B)成分の配合量が(A)成分中のエポキシ基1モルに対し(B)成分中のフェノール基が0.4〜2.0モルとなる量である請求項6に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin according to claim 6, wherein the blending amount of the component (B) is such that the phenol group in the component (B) is 0.4 to 2.0 mol with respect to 1 mol of the epoxy group in the component (A). Composition. (D)無機充填剤を(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対して300〜1,100質量部となる量でさらに含む請求項1〜7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。 (D) The inorganic filler is further included in an amount of 300 to 1,100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B). Epoxy resin composition. (D)成分が、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタンからなる群の中から選ばれる少なくとも一種である請求項8に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 8, wherein the component (D) is at least one selected from the group consisting of silica, alumina, magnesium oxide, aluminum hydroxide, and titanium oxide. (F)シランカップリング剤を(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に対して0.1〜2.0質量部となる量でさらに含む請求項1〜9のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。 (F) Any one of Claims 1-9 which further contain a silane coupling agent in the quantity used as 0.1-2.0 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of (A) component and (B) component. The epoxy resin composition according to item. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化して成るエポキシ樹脂硬化物。   The epoxy resin hardened | cured material formed by hardening | curing the epoxy resin composition of any one of Claims 1-10. 請求項11に記載のエポキシ樹脂硬化物を有する半導体装置。
A semiconductor device having the cured epoxy resin according to claim 11.
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