JP2018070680A - エポキシ樹脂組成物及びこれを用いたエポキシ樹脂硬化物、電子部品装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主剤のエポキシ樹脂と硬化剤が反応して、スタッキング効果を得やすい熱伝導性の高いエポキシ樹脂組成物を提供すると共にそれを用いたエポキシ樹脂硬化物とそれによって封止された素子を備えてなる電子部品装置を提供する。【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤を含有し、前記（Ｂ）酸無水物硬化剤が酸無水物基を２個有し、融点が２００℃以上である化合物を含む、エポキシ樹脂組成物。更に、（Ｄ）融点が１５０℃以下で、酸無水物基を１個有する酸無水物硬化剤を含有すると好ましい。更に、（Ｅ）無機充填剤を含有すると好ましい。前記のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物。前記のエポキシ樹脂組成物で、素子を封止した電子部品装置。【選択図】なし

Description

本発明は、熱伝導性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及びそれを用いたエポキシ樹脂硬化物と電子部品装置に関するものである。

従来から、成形材料、積層板用及び接着剤用材料、各種電子電気部品、塗料及びインキ材料等の分野において、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂が広く使用されている。特に、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品素子の封止技術に関する分野では、封止材料としてエポキシ樹脂組成物が広く使用されている。その理由としては、エポキシ樹脂は、成形性、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等の諸特性においてバランスがとれているためである。
一方、近年、電子部品の分野では高速化及び高密度化が進んでおり、それに伴って、電子部品の発熱が顕著となってきている。また、高温下で作動する電子部品も増加している。そのため、電子部品に使用されるプラスチック、特にエポキシ樹脂硬化物には高い熱伝導性が要求されている。
エポキシ樹脂硬化物の熱伝導性を向上させるため、結晶性のエポキシ樹脂の使用が報告されている（例えば特許文献１〜３参照）。

特開平１１−３２３１６２号公報 特開２０１６−２３２２７号公報 特開２０１５−２１２３６７号公報

しかしながら、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノール硬化剤を用いると、エポキシ樹脂とフェノール硬化剤の反応でエーテル結合が形成されるために平面性が崩れやすく、熱伝導性を発現するスタッキング効果が得られにくい。
本発明の課題は、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤が反応して、平面性が高く保て、スタッキング効果を得やすい熱伝導性の高いエポキシ樹脂組成物及びこれを用いたエポキシ樹脂硬化物、前記樹脂組成物によって封止された素子を備えてなる電子部品装置を提供することである。

本発明者等は、上述の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、（Ｂ）酸無水物硬化剤として特定の高融点の酸無水物硬化剤を用いることで熱伝導性の高いエポキシ樹脂組成物が得られることを見出した。しかし、特定の高融点の酸無水物硬化剤は、一般的に結晶性が高く高融点であるため混練性と成形性に乏しく封止材の分野への適用に困難が伴う。その場合、高融点の酸無水物硬化剤と１５０℃以下の低融点の酸無水物硬化剤を併用することで封止材の分野への適用を含めた所期の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は以下のとおりである。
［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤を含有し、前記（Ｂ）酸無水物硬化剤が酸無水物基を２個有し、融点が２００℃以上である化合物を含む、エポキシ樹脂組成物。

［２］ 更に、（Ｄ）融点が１５０℃以下で、酸無水物基を１個有する酸無水物硬化剤を含有する上記［１］に記載のエポキシ樹脂組成物。
［３］ 更に、（Ｅ）無機充填剤を含有する上記［１］又は［２］に記載のエポキシ樹脂組成物。
［４］ （Ｅ）無機充填剤の含有率が、エポキシ樹脂組成物の全量に対して５５〜９０体積％である上記［３］に記載のエポキシ樹脂組成物。
［５］ （Ａ）エポキシ樹脂が、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するビフェニレン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、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、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ジフェニルメタ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からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
［６］ 上記［１］〜［５］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物。
［７］ 上記［１］〜［５］のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物で、素子を封止した電子部品装置。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤に高融点の酸無水物化合物を用いることでエポキシ樹脂のスタッキングが形成されやすくなり、その結果、熱伝導性に優れる。
また、高融点の酸無水物化合物は、混練性と成形性に乏しく封止材への適用は困難であったが、融点が１５０℃以下の酸無水物化合物を併用することで混練性と成形性が改善され、封止材への適用ができるようになり、成型時の流動性及び硬化物の熱伝導性に優れる。このようなエポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品装置を提供することが可能となった。

＜エポキシ樹脂組成物＞
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤を含有し、前記（Ｂ）硬化剤が酸無水物基を２個有し、融点が２００℃以上である化合物を含む。
以下に、本発明のエポキシ樹脂組成物について説明する。

［（Ａ）エポキシ樹脂］
（Ａ）エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含む。１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、ビフェニレン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、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、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ジフェニルメタ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からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。ここで挙げたエポキシ樹脂を、特定エポキシ樹脂ともいう。特定エポキシ樹脂は、１種単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

（Ａ）エポキシ樹脂は、特定エポキシ樹脂以外のその他のエポキシ樹脂を含有してもよい。その他のエポキシ樹脂としては、当該分野で通常用いられるエポキシ樹脂を挙げることができ、例えば、柔軟性や接着性を向上させるために官能基や骨格を変性したエポキシ−シリカハイブリット樹脂や柔軟強靭性液状エポキシ樹脂を挙げることができる。

（Ａ）エポキシ樹脂として特定エポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂全量中の特定エポキシ樹脂の総含有率は、特定エポキシ樹脂のそれぞれの性能を発揮する観点から、６０質量％以上であることが好ましく、７５質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましい。

前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は特に制限されない。中でも成形性、耐リフロー性、電気的信頼等の各種特性バランスの観点から、エポキシ当量は、１００ｇ／ｅｑ〜１０００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ〜５００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。

前記エポキシ樹脂の軟化点又は融点は、特に制限されない。中でも成形性、耐リフロー性の観点から、軟化点又は融点は、４０℃〜１８０℃であることが好ましく、硬化物作製における取扱い性の観点からは５０℃〜１５０℃であることがより好ましい。

熱伝導性向上の観点から、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂が好ましい。メソゲン骨格として、例えばビフェニル骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、ベンゾフェノン、スチルベン骨格等が挙げられる。

［（Ｂ）酸無水物硬化剤］
酸無水物硬化剤として、酸無水物基を２個有し、融点が２００℃以上である（酸無水物化合物を用いる。
酸無水物基を２個有し、融点が２００℃以上である酸無水物化合物として、例えば、ピロメリット酸二無水物（融点２８３〜２８６℃）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（融点２１８〜２２２℃）、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物（融点３００℃以上）等が挙げられる。ここで挙げた酸無水物硬化剤を、特定酸無水物ともいう。特定酸無水物樹脂は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。

（Ｂ）酸無水物硬化剤は、特定酸無水物以外のその他の酸無水物を含有してもよい。その他の酸無水物硬化剤としては、当該分野で通常用いられる酸無水物硬化剤を挙げることができる。無水トリメリット酸、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート等が挙げられる。

混練性と成形性の観点から、特定酸無水物として融点が２００℃以上の酸無水物硬化剤を用いる場合、後述の（Ｄ）融点が１５０℃以下の酸無水物硬化剤と併用して用いるのが好ましい。

（Ｂ）酸無水物硬化剤として特定酸無水物を用いる場合、特定酸無水物の熱伝導性向上の観点から、酸無水物全量中の特定酸無水物の総含有率は、６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましい。

（Ｂ）酸無水物硬化剤の分子量は、１００〜４００程度が好ましい。

（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）酸無水物硬化剤との含有比率は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、当該エポキシ基と反応する酸無水物硬化剤中の酸無水物基の比率が０．３０〜１．５当量であることが好ましく、０．５〜１．０当量であることがより好ましい。比率が０．３当量未満であると、熱硬化性樹脂組成物（エポキシ樹脂組成物）の硬化速度が小さくなる傾向がある。また、得られる硬化体のガラス転移温度が低くなったり、充分な弾性率が得られなくなったりする場合もある。一方、上記比率が１．０当量を超えると硬化後の樹脂成形品の強度が低下する傾向がある。

［（Ｃ）硬化促進剤］
硬化促進剤としては、特に制限はなく、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、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、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類及びこれらのホスフィン類に無水マレイン酸、ベンゾキノン、ジアゾフェニルメタン等の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とベンゾキノンの付加物、トリパラトリルフォスフィンとベンゾキノンの付加物、トリフェニルホスホニウム−トリフェニルボラン等が挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂組成物における、（Ｃ）硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が達成できれば特に制限はない。エポキシ樹脂組成物の吸湿時の硬化性及び流動性における改善の観点からは、（Ａ）エポキシ樹脂の総量１００質量部に対し、（Ｃ）硬化促進剤の総量が０．１質量部〜３０質量部であることが好ましく、１質量部〜１５質量部であることがより好ましい。硬化促進剤の含有量が０．１質量部以上であると、短時間で良好に硬化する傾向にあり、３０質量部以下であると、硬化速度が速すぎず良好な成形品が得られる傾向にある。

［（Ｄ）融点１５０℃以下の酸無水物硬化剤］
融点１５０℃以下の酸無水物硬化剤は、例えばテトラヒドロ無水フタル酸（融点１０４℃）、ヘキサヒドロ無水フタル酸（融点３５〜３６℃）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（融点−３８℃）、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（融点−２９℃）、メチルナジック酸無水物（常温で液体）、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸（常温で液体）、無水フタル酸（融点１３１℃）、無水マレイン酸（融点５３℃）、無水こはく酸（融点１１９〜１２０℃）、ｎ−ヘキサン無水物（融点−４０℃）、シトラコン酸無水物（６〜１０℃）、テトラプロぺニルこはく酸無水物（融点４１〜４３℃）、ドデセニル無水コハク酸（融点０℃以下）、ポリアゼライン酸無水物（融点６１℃）等が挙げられる。

融点１５０℃以下の酸無水物硬化剤の配合比率は、全酸無水物硬化剤の当量に対する(Ｄ)酸無水物硬化剤の当量の比率（(Ｄ)酸無水物硬化剤の当量／全酸無水物硬化剤の当量）で０．５０〜１．２が好ましい。流動性の観点から、０．５〜１．０がより好ましい。

［（Ｅ）無機充填剤］
エポキシ樹脂組成物は、（Ｅ）無機充填剤を含有すると好ましい。無機充填剤を含有することで、硬化物の熱線膨張係数、熱伝導率、弾性率等の向上を図ることができる。

無機充填剤は、一般に封止用成形材料に用いられているものを適宜選択して使用することができ、特に限定されない。無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、工業用ダイヤモンド、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、タルク、クレー、マイカ等の粒子；これらを球形化したビーズ等が挙げられる。

また、難燃効果のある無機充填剤を用いてもよい。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、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛との複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛等の粒子が挙げられる。なかでも、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカ粒子が、高熱伝導性の観点からはアルミナ粒子や酸化マグネシウムが好ましい。これらの無機充填剤は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。

無機充填剤の含有率は、本発明の効果が得られれば特に制限はなく、エポキシ樹脂組成物の全量に対して５５体積％〜９０体積％の範囲であることが好ましい。無機充填剤の含有率が５５体積％以上であると、硬化物の熱線膨張係数、熱伝導率、弾性率等に優れる傾向があり、９０体積％以下であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇が抑えられて流動性に優れ、パッケージの成形が容易になる傾向がある。

無機充填剤の平均粒子径は、０．１μｍ〜８０μｍが好ましく、０．３μｍ〜５０μｍがより好ましい。無機充填剤の平均粒子径が０．１μｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇が抑えられやすく、８０μｍ以下であると、エポキシ樹脂組成物と無機充填剤との混合性が向上し、硬化によって得られるパッケージが均質化する傾向があり、特性のばらつきが抑えられ、狭い領域への充填性が向上する傾向がある。またその粒径は乾式の粒度分布系もしくは、水または有機溶媒中に無機充填剤を分散したスラリーを湿式の粒度分布測定装置を使用して測定できる。

流動性の観点からは、無機充填剤の粒子形状は角形より球形が好ましく、無機充填剤の粒度分布は広範囲に分布したものが好ましい。例えば、無機充填剤を７５体積％以上含有する場合、その７０質量％以上を球状粒子とし、この球状粒子の粒径は０．１μｍ〜８０μｍという広範囲に分布したものが好ましい。このような無機充填剤は最密充填構造を形成しやすいため、無機充填剤の含有率を増加させてもエポキシ樹脂組成物の粘度上昇が少なく、流動性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。

［各種添加剤］
エポキシ樹脂組成物は、上述の成分に加えて、以下に例示するカップリング剤、イオン交換体、離型剤、応力緩和剤、難燃剤、着色剤等の各種添加剤を更に含有してもよい。なお、エポキシ樹脂組成物は、以下に例示する添加剤以外にも、必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含有してもよい。

（カップリング剤）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるために、必要に応じてカップリング剤を含有してもよい。カップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、酸無水物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化合物；アルミニウム／ジルコニウム系化合物；などの公知のカップリング剤が挙げられる。

エポキシ樹脂組成物がカップリング剤を含有する場合、エポキシ樹脂組成物中のカップリング剤の含有率は、無機充填剤に対して０．０５質量％〜５質量％であることが好ましく、０．１質量％〜２．５質量％がより好ましい。前記含有率が０．０５質量％以上であると、樹脂成分と無機充填剤との接着性がより向上する傾向があり、５質量％以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向がある。

（イオン交換体）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じてイオン交換体を含有してもよい。特に、エポキシ樹脂組成物を封止用成形材料として用いる場合には、封止される素子を備える電子部品装置の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、イオン交換体を含有することが好ましい。イオン交換体としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハイドロタルサイト化合物、並びにマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素の含水酸化物等が挙げられる。これらのイオン交換体は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、下記一般式（Ａ）で示されるハイドロタルサイトが好ましい。

Ｍｇ_１−ＸＡｌ_Ｘ（ＯＨ）_２（ＣＯ_３）_Ｘ／２・ｍＨ_２Ｏ … （Ａ）
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の数）

エポキシ樹脂組成物がイオン交換体を含有する場合、その含有率は、ハロゲンイオン等のイオンを捕捉するのに充分な量であれば特に制限はない。例えば、（Ａ）エポキシ樹脂に対して０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、１質量％〜５質量％であることがより好ましい。

（離型剤）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、離型剤を含有してもよい。離型剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックス等が挙げられる。これらの離型剤は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。中でも、カルナバワックスが好ましい。ポリオレフィン系ワックスとしては、市販品ではヘキスト社製のＨ４、ＰＥ、ＰＥＤシリーズ等の数平均分子量が５００〜１００００程度の低分子量ポリエチレン等が挙げられる。

エポキシ樹脂組成物が離型剤を含有する場合、その含有率は、（Ａ）エポキシ樹脂の総量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．１質量％〜５質量％がより好ましい。離型剤の含有率が０．０１質量％以上であると、離型性が充分に得られる傾向があり、１０質量％以下であると、より良好な接着性が得られる傾向がある。

（応力緩和剤）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、シリコーンオイル、シリコーンゴム粉末等の応力緩和剤を必要に応じて含有してもよい。応力緩和剤を含有することにより、パッケージの反り変形及びパッケージクラックの発生をより低減させることができる。応力緩和剤としては、一般に使用されている公知の可とう剤（応力緩和剤）であれば特に限定されるものではない。具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、ＮＲ（天然ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、メタクリル酸メチル−シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体等のコア−シェル構造を有するゴム粒子等が挙げられる。これらの可とう剤は、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。中でも、シリコーン系可とう剤が好ましい。シリコーン系可とう剤としては、エポキシ基を有するもの、アミノ基を有するもの、これらをポリエーテル変性したもの等が挙げられる。

（難燃剤）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、難燃性を付与する観点から、必要に応じて難燃剤を含有してもよい。難燃剤としては特に制限はなく、一般に使用されている公知の難燃剤から適宜選択できる。具体的には、ハロゲン原子、アンチモン原子、窒素原子又はリン原子を含む公知の有機若しくは無機の化合物、金属水酸化物等が挙げられる。これらの難燃剤は、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。エポキシ樹脂組成物が難燃剤を含有する場合、その含有率は、難燃効果が達成されれば特に制限はない。例えば、（Ａ）エポキシ樹脂の総量に対して１質量％〜３０質量％が好ましく、２質量％〜１５質量％がより好ましい。

（着色剤）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて着色剤を更に含有してもよい。着色剤としては、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、ピッチ、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。

［エポキシ樹脂組成物の調製方法］
エポキシ樹脂組成物の調製方法は特に制限されず、各種成分を充分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。一般的な手法としては、所定の配合量の成分をミキサー等によって充分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分の所定量を均一に撹拌して混合し、予め７０℃〜１４０℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕することで得ることができる。エポキシ樹脂組成物は、パッケージの成形条件に合うような寸法及び質量でタブレット化すると取り扱いが容易である。

［電子部品装置］
本発明の電子部品装置は、素子と、前記素子を封止する前記エポキシ樹脂組成物の硬化物と、を有する。電子部品装置としては、例えば、支持部材に、能動素子、受動素子等の素子が搭載され、前記素子が本発明のエポキシ樹脂組成物によって封止されたものが挙げられる。前記支持部材としては、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、シリコンウエハ等が挙げられる。前記能動素子としては、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等が挙げられる。前記受動素子としては、コンデンサ、抵抗体、コイル等が挙げられる。

より具体的には、例えば、リードフレーム上に半導体素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部とをワイヤボンディング又はバンプで接続した後、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形等によって封止した、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 Pacakage）等の一般的な樹脂封止型ＩＣ；テープキャリアにバンプで接続した半導体チップを、本発明のエポキシ樹脂組成物で封止したＴＣＰ（Tape Carrier Package）；配線板又は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、本発明のエポキシ樹脂組成物で封止したＣＯＢ（Chip On Board）モジュール、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール；裏面に配線板接続用の端子を形成した有機基板の表面に素子を搭載し、バンプ又はワイヤボンディングにより素子と有機基板に形成された配線を接続した後、本発明のエポキシ樹脂組成物で素子を封止したＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）等が挙げられる。また、プリント回路板にも本発明のエポキシ樹脂組成物は有効に使用できる。

本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、電子部品装置を封止する方法としては、特に限定されるものではなく、当技術分野において公知の方法を適用することが可能である。例えば、低圧トランスファー成形法が一般的ではあるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、成型時の流動性及び硬化物の熱伝導性に優れる。このようなエポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品装置を提供することが可能となり、その工業的価値は高い。

以下、本発明を実施例によってより具体的に説明するが、本発明の範囲は以下に示す実施例によって制限されるものではない。

［実施例１］
以下に示す各種成分をそれぞれ表１、２に示した質量部で配合し、混練温度１５０℃、混練時間２分の条件下で溶融混合を行うことによって、それぞれ実施例１〜１１、比較例１〜３のエポキシ樹脂組成物を得た。配合表を表１と表２に示した。なお、表１と表２は実施例と比較例の一部を重複して示してある。

（エポキシ樹脂組成物の調製）
エポキシ樹脂として、以下を用意した。
ビフェニル型エポキシ樹脂；エポキシ当量１７５ｇ／ｅｑ、融点１２０℃（三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ ＹＬ−６１２１Ｈ）
ビスＦ型エポキシ樹脂；エポキシ当量１９５ｇ／ｅｑ、融点７９℃（テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、新日鐵化学株式会社製、商品名：ＹＳＬＶ−８０ＸＹ）

酸無水物硬化剤として、以下を用意した。
ピロメリット酸二無水物；酸無水物当量１０９ｇ／ｅｑ、融点２８６℃のピロメリット酸二無水物（東京化成株式会社製）
無水フタル酸；酸無水物当量１４８ｇ／ｅｑ、融点１２８℃の無水フタル酸（東京化成株式会社製）
ヘキサヒドロ無水フタル酸；酸無水物当量１５４ｇ／ｅｑ、融点３４℃のヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化株式会社製、商品名：リカシッドＨＨ）

フェノール硬化剤として、以下を用意した。
トリフェニルメタン型フェノール樹脂；水酸基当量１０３ｇ／ｅｑ、軟化点６８℃のトリフェニルメタン型フェノール樹脂（エア・ウォーター株式会社製、商品名：ＨＥ−９１０−０９）

本発明に係る硬化促進剤として、以下を用意した。
トリフェニルホスフィン；（東京化成株式会社製）
テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム-テトラフェニルボレート；（日本化学工業株式会社製、商品名：ヒシコーリンＰＸ−４ＰＢ）

［エポキシ樹脂組成物の熱伝導率評価］
実施例１〜１１、及び比較例１〜３によって得られたエポキシ樹脂組成物を以下に示す試験法によって評価した。評価結果を表３、４に示した。尚、熱伝導率測定用のエポキシ樹脂組成物の成形は、真空ハンドプレス成形機を用い、金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１０分の条件下で行った。また、後硬化は１７５℃で６時間行った。

［熱伝導率の測定］
上記方法で縦１ｃｍ、横１ｃｍに成型した硬化物の厚さ方向の熱拡散率を測定した。レーザーフラッシュ法（装置：ＬＦＡ４４７／２、ＮＥＴＺＳＣＨ社製）にて熱拡散率、比熱を測定した。パルス光照射は、パルス幅０．１（ｍｓ）、印加電圧 ２４７Ｖの条件で行った。測定は雰囲気温度２５℃±１℃で行った。次いで、下記の式（１）を用いて比熱、密度を熱拡散率に乗算することによって、熱伝導率の値を得た。密度は電子天秤を用いた比重測定装置により測定した。
λ ＝ α・Ｃｐ・ρ ・・・式（１）
式（１）中、λは熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）、αは熱拡散率（ｍ^２／ｓ）、Ｃｐは比熱（Ｊ ／ｋｇ・Ｋ）、ρは密度（ｄ：ｇ／ｃｍ^３）をそれぞれ示す。

表３と４に示されるように、本発明に係る酸無水物硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物（実施例１〜１１）は、酸無水物硬化剤を用いない比較例１〜３に比べ高い熱伝導性を示す結果となった。
硬化剤として酸無水物骨格を有する融点２００℃以上のピロメリット酸二無水物（融点２８６℃）を用いた実施例１〜６は、熱伝導率が０．２５１〜０．３１３Ｗ／ｍ・Ｋと、フェノール樹脂を硬化剤とした比較例１、２の０．２００〜０．２４０Ｗ／ｍ・Ｋよりも高く良好である。また、融点の高いピロメリット酸二無水物に融点が１５０℃以下の酸無水物硬化剤を組み合わせて用いることで（実施例８、９、１０、１１）、熱伝導率が高いうえに混錬性、成形性が良好となり電子部品装置を封止する封止材への適用も可能になる。

Claims (7)

1. （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤を含有し、前記（Ｂ）酸無水物硬化剤が酸無水物基を２個有し、融点が２００℃以上である化合物を含む、エポキシ樹脂組成物。
2. 更に、（Ｄ）融点が１５０℃以下で、酸無水物基を１個有する酸無水物硬化剤を含有する請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
3. 更に、（Ｅ）無機充填剤を含有する請求項１又は請求項２に記載のエポキシ樹脂組成物。
4. （Ｅ）無機充填剤の含有率が、エポキシ樹脂組成物の全量に対して５５〜９０体積％である請求項３に記載のエポキシ樹脂組成物。
5. （Ａ）エポキシ樹脂が、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するビフェニレン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、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、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ジフェニルメタ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からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物で、素子を封止した電子部品装置。