JP2501804B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、IC封止用の封止材等として用いられるエ
ポキシ樹脂組成物に関する。

〔背景技術〕

チップオンボード等を封止材で封止するにあたって
は、封止材の形状保持性が重要である。ベアチップ（裸
のチップ）に上から封止材を塗布した際、ワイヤが露出
することのないよう封止材が充分に盛り上がらなければ
ならないからである。従来、封止材としては、エポキシ
樹脂組成物が広く用いられており、充填材（フィラー）
および粉末の硬化剤を配合してチクソ性をもたせ、形状
保持性を出させることが行われている。しかし、まだ、
形状保持性が不充分であった。

形状保持性を向上させるため、フィラー率を上げるこ
とが考えられる。しかし、このようにすることは、封止
材が大分増粘するうえ、線膨張率も変化するので好まし
くない。硬化剤の配合量を増やすことも考えられるが、
このようにすることは、封止材の反応性が変わるので、
やはり好ましくない。

〔発明の目的〕

この発明は、このように事情に鑑みてなされたもので
あって、形状保持性に優れ、硬化物の表面状態の良好な
エポキシ樹脂組成物を提供することを目的としている。

〔発明の開示〕

前記のような目的を達成するため、発明者は、研究を
重ね、チクソ性付与剤をエポキシ樹脂組成物に含ませる
ことを考え出した。しかし、水添ヒマシ油等の一般の有
機物系チクソ性付与剤を用いた場合、常温ではチクソ効
果により形状保持性を向上させることができるけれど
も、160℃の硬化温度ではその効果がなくなることがわ
かった。また、親水性の二酸化ケイ素（アエロジル）を
用いることとした場合、添加初期は効果が大きいが、１
週間程度で効果がほとんどなくなることがわかった。発
明者は、さらに研究を重ねた。その結果、疎水性の二酸
化ケイ素を用いるようにすると、添加初期の効果が高い
うえ、160℃においても効果が保たれ、経時変化も少な
いということを見出し、ここに、この発明を完成した。

したがって、この発明は、エポキシ樹脂、エポキシ硬
化剤および充填材を含むエポキシ樹脂組成物であって、
前記エポキシ樹脂が液状ビスフェノール型エポキシ樹脂
であり、疎水性の二酸化ケイ素がチクソ性付与剤として
用いられ、その配合量が0.2〜0.8重量％であることを特
徴とするエポキシ樹脂組成物をその要旨としている。

以下に、この発明を詳しく説明する。

エポキシ樹脂としては、液状エポキシ樹脂、たとえ
ば、低分子量ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の液状
ビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられるが、特に限
定はされない。さらに、硬化物に可撓性を付与するた
め、ゴム変性エポキシ樹脂，脂環式エポキシ樹脂等を用
いることもでき、難燃性を付与するため、各種のハロゲ
ン化エポキシ樹脂等を用いることもできる。

エポキシ硬化剤としては、たとえば、潜在硬化性のあ
る2,4−ジヒドラジノ−６−メチルアミノ−sym−トリア
ジン（以下、「2,4HT」と記す）等のトリアジン系硬化
剤等が用いられるが、限定はされない。エポキシ硬化剤
の使用量は、エポキシ樹脂組成物の使用目的に応じて適
宜決められるが、前記トリアジン系硬化剤の場合は、エ
ポキシ樹脂に対して、10〜30PHR用いるのが好ましい。
エポキシ硬化剤はエポキシ樹脂に分散させて一液化する
とよい。

充填材としては、溶融シリカ，結晶シリカ，水酸化ア
ルミニウム，アルミナ等が用いられる。２種以上が併用
されるようであってもよい。充填材の使用量は、エポキ
シ樹脂組成物の使用目的に応じて適宜決められるが、30
〜80重量％添加されるようにするのが好ましい。

チクソ性付与剤として用いられる疎水性二酸化ケイ素
（疎水性超微粒子状無水シリカ，疎水性アエロジル）
は、0.2〜0.8重量％と少量添加されるようにするのが好
ましく、普通は、0.5重量％程度添加される。疎水性二
酸化シリカは、表面がメチル化される等して、水に対す
る親和性が小さくなった二酸化ケイ素のことである。疎
水性二酸化ケイ素の添加量が多すぎると、粘度の上昇が
大きくなるとともに、硬化物表面の状態も均一にならな
くなる傾向にあるので好ましくない。

前記のような原材料のほか、硬化温度の低下および硬
化時間の短縮といった目的で、硬化促進剤を用いるよう
にしてもよい。硬化促進剤としては、たとえば、２−エ
チルメチルイミダゾール等の各種イミダゾール類，第３
級アミン，トリアゾール類等があげられ、２種以上が併
用されるようであってもよい。このほか、一般に使用さ
れている種々の添加剤が用いられるようであってもよ
い。たとえば、カップリング剤，レベリング剤，希釈
剤，難燃剤，潤滑剤，沈降防止剤，密着性付与剤，顔
料，分散剤，消泡剤等である。

この発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、たとえば、
前記のような原材料を混合したのち、ニーダ，ロール，
アジホモミキサー，らいかい機，プラネタリーミキサ等
で混練して得ることができる。なお、混練中および混練
後、減圧下で脱気するようにするのが好ましい。また、
疎水性二酸化ケイ素は充填材にあらかじめ混合しておく
ようにするとよい。

この発明にかかるエポキシ樹脂組成物組成物は、疎水
性二酸化ケイ素が用いられているので、チクソ性が付与
されて、形状保持性が非常によくなり、160℃において
もその性能が維持され、経時変化も少なく高い形状保持
性が持続する。しかも、二酸化ケイ素の使用量は少なく
ても充分な効果を得ることができ、少ない場合は、硬化
物の物性はほとんど変化せず、熱線膨張率や電気的物性
に悪影響が出ることもないうえ、PCT（プレッシャーク
ッカーテスト）やTHB（thermal humidity bias）等の信
頼性試験にも悪影響が出ない。

つぎに、実施例および比較例について説明する。

実施例１〜３および比較例１〜５では、エポキシ樹
脂，エポキシ硬化剤，充填材およびチクソ性付与剤を用
いるようにし、チクソ性付与剤を充填材に混合したの
ち、シア（剪断力）をかけつつ、この混合物をプラネタ
リーミキサでエポキシ樹脂と混練してエポキシ樹脂組成
物を得た。従来例では、チクソ性付与剤を用いないほか
は、前記と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。ただ
し、エポキシ樹脂としては、ヒスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（東都化成（株）製のYD127）、エポキシ硬化剤
としては、潜在性硬化剤の2,4HT（日本ヒドラジン工業
（株）製）、充填剤としては、溶融シリカ（（株）龍森
のRD8、平均粒径25μｍ）をそれぞれ用いることとし
た。用いたチクソ性付与剤の種類を、第１表に示す。疎
水性二酸化ケイ素としては、日本アエロジル（株）製の
疎水性アエロジルRY200を用いた。溶融シリカの添加量
は60重量％とした。チクソ性付与剤の添加量は第１表に
示したとおりである。

実施例１〜3,比較例１〜５および従来例につき、流れ
高さ，粘度の上昇および硬化物の表面状態を調べた。た
だし、流れ高さは、エポキシ樹脂組成物を基板上に0.6g
落としたときの高さを、添加初期の室温と160℃硬化
後、およびチクソ性付与剤添加後１カ月で160℃硬化後
の各場合につき測定することとした。なお、硬化物の表
面状態は、エポキシ樹脂組成物がフラットにレベリング
した場合は均一な表面となるが、チクソ性が高すぎる場
合はレベリングせず荒い場合となる。

第１表より、実施例１〜３のエポキシ樹脂組成物は、
室温および160℃において形状保持性が非常によく、そ
の経時変化も少ないうえ、粘度の上昇が小さいことがわ
かる。これに対し、比較例１は、160℃における形状保
持性が悪く、その経時変化も大きいうえ、粘度を上昇も
大きい。比較例２は、形状保持性の経時変化が大きい。
比較例３は、形状保持性の経時変化が大きく、粘度の上
昇も大きい。従来例は、形状保持性が悪い。

〔発明の効果〕

この発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、疎水性の二
酸化ケイ素がチクソ性付与剤として用いられ、その配合
量が0.2〜0.8重量％であるため、チップオンボード等の
封止にあたっては、塗布した際にワイヤが露出すること
なく充分に盛り上がり、形状保持性が非常によく、160
℃においてもその性能が維持され、経時変化も少ない。
また、硬化物の表面状態も均一である。さらに、エポキ
シ樹脂として液状のものを使用しているため、液状成形
をすることができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤および充填
   材を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹
   脂が液状ビスフェノール型エポキシ樹脂であり、疎水性
   の二酸化ケイ素がチクソ性付与剤として用いられ、その
   配合量が0.2〜0.8重量％であることを特徴とするエポキ
   シ樹脂組成物。