JP3214757B2 - Epoxy resin composition, cured product thereof, and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition, cured product thereof, and semiconductor device

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JP3214757B2
JP3214757B2 JP15658593A JP15658593A JP3214757B2 JP 3214757 B2 JP3214757 B2 JP 3214757B2 JP 15658593 A JP15658593 A JP 15658593A JP 15658593 A JP15658593 A JP 15658593A JP 3214757 B2 JP3214757 B2 JP 3214757B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、注型、積層、接着、成
形、封止、複合材等の用途に対する耐熱性、耐湿性に優
れたエポキシ樹脂組成物およびその硬化物に関し、特
に、半導体装置封止用として好適なエポキシ樹脂組成
物、その硬化物、それを用いた半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition excellent in heat resistance and moisture resistance for casting, laminating, bonding, molding, encapsulating, composite materials and the like, and a cured product thereof. The present invention relates to an epoxy resin composition suitable for device sealing, a cured product thereof, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】フェノール系樹脂を耐熱性複合材用マト
リックス樹脂や耐熱性成形材料などに利用することは、
近年、ますます多種多様化され、工業的に重要になって
きている。これらの先端分野では、フェノール樹脂自体
に高度な性能が求められる。例えば、IC封止材分野で
は、エポキシ樹脂として、または、その硬化剤として利
用され、全体として、接着性、耐熱性、耐湿性等に高い
性能が求められている。従来、この分野のフェノール系
樹脂としては、オルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂とフェノールノボラック樹脂を硬化剤とする組み合
わせが主流であった。
2. Description of the Related Art The use of phenolic resins in matrix resins for heat-resistant composite materials and heat-resistant molding materials is difficult.
In recent years, it has become increasingly diverse and industrially important. In these advanced fields, high performance is required for the phenolic resin itself. For example, in the field of IC encapsulants, it is used as an epoxy resin or as a curing agent thereof, and as a whole, high performance is required in adhesiveness, heat resistance, moisture resistance, and the like. Conventionally, as a phenolic resin in this field, a combination of an ortho-cresol novolak type epoxy resin and a phenol novolak resin as a curing agent has been the mainstream.

【0003】近年、電子部品のプリント配線板への高密
度実装化が進むにつれ、電子部品は、従来のピン挿入型
パッケージから、表面実装型のパッケージが主流になっ
てきている。IC、LSIなどの表面実装型ICは、実
装密度を高くし、実装高さを低くするために、薄型、小
型のパッケージになってきており、素子のパッケージに
対する占有体積が大きくなり、パッケージの肉厚は非常
に薄くなってきた。さらに、これらのパッケージは、従
来のピン挿入型のものと実装が異なっている。即ち、ピ
ン挿入型パッケージは、ピンを配線板に挿入した後、配
線板裏面からはんだ付けを行うために、パッケージが直
接高温にさらされることがなかった。しかし、表面実装
型ICは、配線板表面に仮止を行い、はんだバスやリフ
ロー装置などで処理されるため、直接はんだ付け温度に
さらされる。現在、ICパッケージを配線板に実装する
場合、IRリフローによる方法が主流となっているが、
この方法による適用温度は215℃程度が一般的であ
る。しかしながら、生産性の改善に伴い、はんだ付け温
度は、240℃〜265℃とより高温度での処理が求め
られており、このような高温度領域での使用において
は、ベース樹脂の耐湿性や耐熱性が極めて重要である。
[0003] In recent years, as electronic components have been mounted on a printed wiring board at a high density, electronic components have become more prevalent than conventional pin insertion type packages, but surface mount type packages. Surface mount ICs such as ICs and LSIs are becoming thinner and smaller packages in order to increase the mounting density and lower the mounting height. The thickness has become very thin. Furthermore, these packages are different in mounting from the conventional pin insertion type. That is, in the pin insertion type package, since the pins are inserted into the wiring board and then soldered from the back surface of the wiring board, the package is not directly exposed to a high temperature. However, the surface mount IC is temporarily exposed to the soldering temperature because it is temporarily fixed to the surface of the wiring board and is processed by a solder bath or a reflow device. At present, when an IC package is mounted on a wiring board, a method using IR reflow is mainly used.
The application temperature by this method is generally about 215 ° C. However, with the improvement of productivity, the soldering temperature is required to be higher than 240 ° C. to 265 ° C., and in such a high temperature range, the moisture resistance of the base resin and the Heat resistance is extremely important.

【0004】ベース樹脂のエポキシ樹脂組成物では、一
般に耐湿性と耐熱性は相反する関係にある。即ち、耐熱
性を向上させるために架橋密度を増加させれば吸湿性が
大きくなり、吸湿性を下げるために架橋密度を減少させ
れば耐熱性に問題が残る。現在、半導体封止材料で主流
となっているフェノールノボラック構造では、耐熱性に
優れている反面、吸湿性が大きいために前述したような
高温での使用はパッケージが吸湿した場合、はんだ付け
時に吸湿水分が急激に膨張し、パッケージをクラックさ
せてしまう。現在、この現象が表面実装型ICに係わる
大きな問題となっている。このような問題に対し、樹脂
の構造自体を改良する方法が幾つか試みられている。例
えば、一般式(II)(化2)で表されるキシリレン結合
を有するフェノール樹脂を使用する方法である(特開昭
59−105018号公報、特公昭62−28165号
公報、特開平3−90075号公報、特開平4−933
20号公報)。
[0004] In an epoxy resin composition as a base resin, generally, moisture resistance and heat resistance have an opposite relationship. That is, if the crosslink density is increased to improve the heat resistance, the hygroscopicity increases, and if the crosslink density is reduced to reduce the hygroscopicity, there remains a problem in the heat resistance. At present, the phenol novolak structure, which is currently the mainstream of semiconductor encapsulants, has excellent heat resistance, but has high moisture absorption, so if it is used at high temperatures as described above, if the package absorbs moisture, it will absorb moisture during soldering. Moisture expands rapidly and cracks the package. At present, this phenomenon has become a major problem relating to surface mount ICs. To solve such a problem, several methods for improving the resin structure itself have been attempted. For example, a method using a phenol resin having a xylylene bond represented by the general formula (II) (Chemical Formula 2) (JP-A-59-105018, JP-B-62-28165, JP-A-3-90075) No., JP-A-4-933
No. 20).

【0005】[0005]

【化2】 (式中、Aはフェノール、ナフトール等を、lは整数を
表す)
Embedded image (In the formula, A represents phenol, naphthol, etc., and l represents an integer.)

【0006】しかしながら、これらのフェノール樹脂を
使用した封止材料では、ノボラック構造に比べて低吸湿
性となる反面、耐熱性を表すガラス転移温度(Tg)が
150〜160℃台とまだ不十分である。即ち、240
〜265℃のはんだ付温度でのパッケージのフクレ等の
問題は解消され得ない。一方、吸湿性を少々犠牲にして
耐熱性を向上させる方面からは、フェノールノボラック
構造にアミノ基やイミド基を導入し架橋密度を向上させ
る方法も試みられている(特開平5−105734号公
報、特開平4−227624号公報)。しかしながら、
この方法では耐熱性のみを向上させただけであり、吸湿
性の増大を伴うため、パッケージクラックの発生を抑制
することは出来ない。
However, the sealing materials using these phenolic resins have low hygroscopicity as compared with the novolak structure, but still have insufficient glass transition temperature (Tg) of 150 to 160 ° C. indicating heat resistance. is there. That is, 240
Problems such as blistering of the package at a soldering temperature of 26265 ° C. cannot be solved. On the other hand, from the viewpoint of improving the heat resistance at the expense of a little hygroscopicity, a method of improving the crosslinking density by introducing an amino group or an imide group into a phenol novolak structure has been attempted (JP-A-5-105734, JP-A-4-227624). However,
In this method, only the heat resistance is improved, and the hygroscopicity is increased, so that the occurrence of the package crack cannot be suppressed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ベー
ス樹脂組成物において、吸湿性を損なうことなく、今一
段の耐熱性向上を達成するためのエポキシ樹脂組成物を
見い出すことにある。さらに、それを用いることによ
り、信頼性の優れた半導体装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to find an epoxy resin composition for achieving a further improvement in heat resistance without impairing the hygroscopicity of the base resin composition. Another object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device by using the semiconductor device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するために鋭意検討した。その結果、エポキシ樹
脂組成物において、硬化剤として、キシリレン結合を有
するフェノール樹脂構造にアミノ基を導入したものを用
いることにより、前記目的を達成し得ることを見い出
し、本発明を完成するに到った。即ち、本発明は、
(A)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、(B)一般式(I)(化3)で表され、か
つ、軟化点が40〜120℃、平均分子量300〜5
000、イミド基/水酸基のモル比が、3:97〜8
0:20の範囲にあるイミド基含有フェノール樹脂を含
む硬化剤とを配合してなるエポキシ樹脂組成物、および
このエポキシ樹脂組成物に、50重量%以上の無機充填
剤を配合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関
するものであり、さらに、これらの硬化物並びに前記無
機充填剤を配合させた硬化物により封止された半導体装
置に関するものである。
Means for Solving the Problems The present inventors diligently studied to solve the above-mentioned problems. As a result, in the epoxy resin composition, it has been found that the object can be achieved by using, as a curing agent, a phenol resin structure having a xylylene bond with an amino group introduced therein, thereby completing the present invention. Was. That is, the present invention
(A) an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule, and (B) a resin represented by the general formula (I) (formula 3), having a softening point of 40 to 120 ° C and an average molecular weight of 300 to 5
000, imide group / hydroxyl group molar ratio is 3: 97-8
An epoxy resin composition comprising a curing agent containing an imide group-containing phenolic resin in the range of 0:20, and a semiconductor encapsulation comprising 50% by weight or more of an inorganic filler in the epoxy resin composition. More particularly, the present invention relates to a cured epoxy resin composition, and further relates to a semiconductor device sealed with the cured product and a cured product containing the inorganic filler.

【0009】[0009]

【化3】 (式中、R、Rは水素原子、ハロゲン原子、水酸
基、またはC〜C12のアルキル基、アリール基、シ
クロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリー
ルオキシ基を示し、同一でも異なってもよく、RとR
は環を形成しても良い。R、Rは、水素原子、ハ
ロゲン原子、水酸基、イミド基、C〜C12のアルキ
ル基、アリール基、シクロアルキル基、アラルキル基、
イミド基置換アラルキル基、ヒドロキシ基置換アラルキ
ル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、イミド基置換
アリールオキシ基、ヒドロキシ基置換アリールオキシ基
を示し、同一でも異なってもよく、RとRは環を形
成してもよい。また、ZはC〜C24の不飽和脂肪族
基、飽和単環式脂肪族基、不飽和単環式脂肪族基、不飽
和縮合多環式脂肪族基、飽和縮合多環式脂肪族基、置換
基として不飽和単環式脂肪族基を有する脂肪族基、単環
式芳香族基または置換基として鎖状脂肪族基を有する単
環式芳香族基、単環式芳香族基が直接または架橋員によ
り相互に連結された非縮合多環式芳香族基、縮合多環式
芳香族基または置換基として、鎖状脂肪族基を有する多
環式芳香族基、から成る群より選ばれた2価の基を示
す。m、nは1〜20を示す。末端はフェノール化合物
及び/または芳香族イミド化合物であり、フェノール化
合物と芳香族イミド化合物の結合順序は限定されな
い。)
Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, or a C 1 to C 12 alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. at best, R 1 and R
2 may form a ring. R 3 and R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an imide group, a C 1 to C 12 alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group,
An imide group-substituted aralkyl group, a hydroxy group-substituted aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an imide group-substituted aryloxy group, or a hydroxy group-substituted aryloxy group, which may be the same or different, and R 3 and R 4 represent a ring It may be formed. Z is a C 2 to C 24 unsaturated aliphatic group, a saturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated condensed polycyclic aliphatic group, a saturated condensed polycyclic aliphatic group. A group, an aliphatic group having an unsaturated monocyclic aliphatic group as a substituent, a monocyclic aromatic group or a monocyclic aromatic group having a chain aliphatic group as a substituent, or a monocyclic aromatic group. Selected from the group consisting of non-fused polycyclic aromatic groups connected directly or by a bridging member, fused polycyclic aromatic groups or polycyclic aromatic groups having a chain aliphatic group as a substituent. A divalent group. m and n show 1-20. The terminal is a phenol compound and / or an aromatic imide compound, and the bonding order of the phenol compound and the aromatic imide compound is not limited. )

【0010】本発明のエポキシ樹脂組成物では、耐熱性
と耐湿性が共に優れ、耐衝撃性等の機械的強度も優れる
ため、先端材料の耐熱性複合材用マトリックス樹脂に好
適であり、特に半導体封止材料では、従来はんだ耐熱や
実装装置におけるヒートサイクルで使用に耐えなかった
ものが問題なく使用できることから、信頼性の高い樹脂
封止装置が得られる。又、本発明のエポキシ樹脂組成物
において、硬化剤として使用されるイミド基含有フェノ
ール樹脂は、連結基にキシリレン結合を有するため、耐
酸化安定性に優れ、軟化点や溶融粘度も低く、作業性に
優れることも特徴である。さらに、マレイミド基、ナジ
ックイミド基の不飽和基を有するフェノール樹脂では、
イミド基どうしの反応により、架橋密度が上昇する。こ
の結果、耐熱性も大幅に向上する。本発明のエポキシ樹
脂組成物では、硬化剤として前記一般式(I)で表され
るイミド基含有フェノール樹脂、またはこのイミド基含
有フェノール樹脂を一部含むものを使用する。この場
合、イミド基含有フェノール樹脂の割合は、硬化剤全体
の15重量%以上、好ましくは30重量%以上あればよ
く、その他は公知のエポキシ樹脂用硬化剤の1種または
それ以上を併用することができる。
The epoxy resin composition of the present invention is excellent in both heat resistance and moisture resistance and excellent in mechanical strength such as impact resistance, so that it is suitable for a matrix resin for a heat-resistant composite material as an advanced material, and especially a semiconductor. As a sealing material, a material that has not been used in a heat cycle of a soldering device or a heat cycle in a mounting device can be used without any problem, so that a highly reliable resin sealing device can be obtained. Further, in the epoxy resin composition of the present invention, the imide group-containing phenol resin used as a curing agent has a xylylene bond in the linking group, so it has excellent oxidation resistance, low softening point and low melt viscosity, and workability. It is also characterized by being excellent. Further, a maleimide group, a phenolic resin having an unsaturated group of a nadic imide group,
Due to the reaction between the imide groups, the crosslink density increases. As a result, heat resistance is also greatly improved. In the epoxy resin composition of the present invention, as the curing agent, an imide group-containing phenol resin represented by the above general formula (I), or a partially containing imide group-containing phenol resin is used. In this case, the proportion of the imide group-containing phenol resin may be 15% by weight or more, preferably 30% by weight or more of the entire curing agent, and the other may be used in combination with one or more known epoxy resin curing agents. Can be.

【0011】前記一般式(I)で表されるイミド基含有
フェノール樹脂は、本発明者らによって新規に見いださ
れたものであり、その製造方法を以下に記す。はじめ
に、一般式(III)(化4)で表されるフェノール類およ
び一般式(IV)(化4)で表される芳香族アミン類との
モル比0.97:0.03〜0.2:0.8の混合物1
モルと、一般式(V)(化4)で表されるアラルキル化
合物0.1〜0.95モルとを、酸触媒を用いて反応さ
せる。
The imide group-containing phenolic resin represented by the general formula (I) has been newly discovered by the present inventors, and its production method will be described below. First, the molar ratio between the phenol represented by the general formula (III) and the aromatic amine represented by the general formula (IV) is 0.97: 0.03 to 0.2. : Mixture 1 of 0.8
Moles and 0.1 to 0.95 moles of the aralkyl compound represented by the general formula (V) (formula 4) using an acid catalyst.

【0012】[0012]

【化4】 (式中、R1 〜R4 は、前記と同様の意味を表し、Xは
ハロゲン原子、水酸基、C1 〜C4 のアルコキシ基を表
す)
Embedded image (Wherein, R 1 to R 4 represent the same meaning as described above, and X represents a halogen atom, a hydroxyl group, or a C 1 to C 4 alkoxy group)

【0013】次に、得られた一般式(VI)(化5)で表
されるアミノ基含有フェノール樹脂に、ジカルボン酸無
水物を反応させて、イミド基含有フェノール樹脂を製造
する。なお、一般式(VI)で表されるアミノ基含有フェ
ノール樹脂は、平均分子量範囲300〜5000程度で
あり、アミン価150〜2000g/eq、軟化点40
〜120℃程度である。
Next, a dicarboxylic anhydride is reacted with the obtained amino group-containing phenol resin represented by the general formula (VI) to produce an imide group-containing phenol resin. In addition, the amino group-containing phenol resin represented by the general formula (VI) has an average molecular weight range of about 300 to 5000, an amine value of 150 to 2000 g / eq, and a softening point of 40.
~ 120 ° C.

【0014】[0014]

【化5】 (式中、R1 〜R4 およびm、nは、前記と同様の意味
を表す)
Embedded image (In the formula, R 1 to R 4 and m and n represent the same meaning as described above.)

【0015】この方法で使用できる式(III) のフェノー
ル化合物としては、一価または二価フェノール、および
ビスフェノール、トリスフェノール等が挙げられる。具
体的には、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾー
ル、p−クレゾール、o−エチルフェノール、p−エチ
ルフェノール、o−イソプロピルフェノール、p−se
c−ブチルフェノール、p−シクロヘキシルフェノー
ル、p−クロロフェノール、o−ブロモフェノール、p
−ブロモフェノール、2,4−キシレノール、2,6−
キシレノール、p−t−ブチルフェノール、p−オクチ
ルフェノール、p−ノニルフェノール、p−クミルフェ
ノール、p−フェニルフェノール、o−フェニルフェノ
ール、p−フェノキシフェノール、o−メトキシフェノ
ール、p−メトキシフェノール、レゾルシン、カテコー
ル、ハイドロキノン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、ジヒドロキシジフェニルメタン、α
−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
The phenolic compounds of the formula (III) which can be used in this method include monohydric or dihydric phenols, bisphenol, trisphenol and the like. Specifically, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, p-ethylphenol, o-isopropylphenol, p-se
c-butylphenol, p-cyclohexylphenol, p-chlorophenol, o-bromophenol, p
-Bromophenol, 2,4-xylenol, 2,6-
Xylenol, pt-butylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol, p-cumylphenol, p-phenylphenol, o-phenylphenol, p-phenoxyphenol, o-methoxyphenol, p-methoxyphenol, resorcinol, catechol , Hydroquinone, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, dihydroxydiphenylmethane, α
-Naphthol, β-naphthol and the like.

【0016】又、式(IV)の芳香族アミン化合物として
は、アニリン、2−メチルアニリン、2−クロルアニリ
ン、2−エチルアニリン、m−フェニレンジアミン、p
−フェニレンジアミン、2,6−ジアミノトルエン、
3,5−ジアミノビフェニル、4,4'−ジアミノジフェ
ニルメタン、1,3,5−トリアミノベンゼン、p−ア
ミノフェノール、m−アミノフェノール、4−アミノ−
4' −ヒドロキシジフェニルエーテル、4−アミノ−
4' −ヒドロキシプロパン、2−アミノ−1,3−レゾ
ルシン、4−アミノ−1,3−レゾルシン、2−アミノ
ハイドロキノン、2−メトキシアニリン、4−メトキシ
アニリン、2−イソプロポキシアニリン、2,4−ジメト
キシアニリン、o−イソプロピルアニリン、m−イソプ
ロピルアニリン、p−イソプロピルアニリン、o−n−
プロピルアニリン、o−tert−ブチルアニリン、p
−tert−ブチルアニリン、p−sec−ブチルアニ
リン、2,3−キシリジン、2,4−キシリジン、2,
6−キシリジン、3,4−キシリジン、3,5−キシリ
ジン、2−メチル−3−エチルアニリン、2−メチル−
4−イソプロピルアニリン、2,6−ジエチルアニリ
ン、2−エチル−5−tert−ブチルアニリン、2,4−
ジイソプロピルアニリン、2,4,6−トリメチルアニ
リン、4−クロロアニリン、4−ブロモアニリン、4−
フルオロアニリン、3−クロロアニリン、3−ブロモア
ニリン、3,4−ジククロロアニリン、3−クロロ−o
−トルイジン、3−クロロ−p−トルイジン、2,6−
ジメチル−4−クロロアニリン、2−アミノ−4−クレ
ゾール、4−アミノ−2−tert−ブチルフェノール、
2,6−ジメチル−4−アミノフェノール、2,6−ジ
クロロ−4−アミノフェノール、2−アミノ−1,3−
レゾルシン、4−アミノ−1,3−レゾルシン、1,1
−ジメチル−4−アミノインダン、o−フェニレンジア
ミン、2,4−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノエ
チルベンゼン、2,6−ジアミノエチルベンゼン、2,
4−ジアミノイソプロピルベンゼン、2,4−ジアミノ
−tert−ブチルベンゼン、2,6−ジアミノ−te
rt−ブチルベンゼン、2,4−ジアミノ−1,3−ジ
メチルベンゼン、1,1−ジメチル−4−アミノインダ
ン、1,1−ジメチル−4,6−ジアミノインダン等が
挙げられる。好適な化合物はアニリンである。
The aromatic amine compound of the formula (IV) includes aniline, 2-methylaniline, 2-chloroaniline, 2-ethylaniline, m-phenylenediamine,
-Phenylenediamine, 2,6-diaminotoluene,
3,5-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,3,5-triaminobenzene, p-aminophenol, m-aminophenol, 4-amino-
4'-hydroxydiphenyl ether, 4-amino-
4'-hydroxypropane, 2-amino-1,3-resorcin, 4-amino-1,3-resorcin, 2-aminohydroquinone, 2-methoxyaniline, 4-methoxyaniline, 2-isopropoxyaniline, 2,4 -Dimethoxyaniline, o-isopropylaniline, m-isopropylaniline, p-isopropylaniline, on-
Propylaniline, o-tert-butylaniline, p
-Tert-butylaniline, p-sec-butylaniline, 2,3-xylidine, 2,4-xylidine, 2,
6-xylidine, 3,4-xylidine, 3,5-xylidine, 2-methyl-3-ethylaniline, 2-methyl-
4-isopropylaniline, 2,6-diethylaniline, 2-ethyl-5-tert-butylaniline, 2,4-
Diisopropylaniline, 2,4,6-trimethylaniline, 4-chloroaniline, 4-bromoaniline, 4-
Fluoroaniline, 3-chloroaniline, 3-bromoaniline, 3,4-dichloroaniline, 3-chloro-o
-Toluidine, 3-chloro-p-toluidine, 2,6-
Dimethyl-4-chloroaniline, 2-amino-4-cresol, 4-amino-2-tert-butylphenol,
2,6-dimethyl-4-aminophenol, 2,6-dichloro-4-aminophenol, 2-amino-1,3-
Resorcinol, 4-amino-1,3-resorcinol, 1,1
-Dimethyl-4-aminoindane, o-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,4-diaminoethylbenzene, 2,6-diaminoethylbenzene, 2,
4-diaminoisopropylbenzene, 2,4-diamino-tert-butylbenzene, 2,6-diamino-te
rt-butylbenzene, 2,4-diamino-1,3-dimethylbenzene, 1,1-dimethyl-4-aminoindan, 1,1-dimethyl-4,6-diaminoindan and the like. A preferred compound is aniline.

【0017】アラルキル化合物は、式(V)で表される
化合物であり、Xが塩素原子、臭素原子、フッ素原子等
のハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜4のアルコキシ基
である。例えば、α,α' −ジヒドロキシ−o−キシレ
ン、α,α' −ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α'
−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α' −ジメトキシ
−m−キシレン、α,α' −ジメトキシ−p−キシレ
ン、α,α' −ジエトキシ−o−キシレン、α,α' −
ジエトキシ−m−キシレン、α,α' −ジエトキシ−p
−キシレン、α,α' −ジイソプロポキシ−o−キシレ
ン、α,α' −ジイソプロポキシ−m−キシレン、α,
α' −ジイソプロポキシ−p−キシレン、α,α' −ジ
−n−プロポキシ−p−キシレン、α,α' −ジ−n−
ブトキシ−m−キシレン、α,α' −ジ−n−ブトキシ
−p−キシレン、α,α' −ジ−sec −ブトキシ−p−
キシレン、α,α' −ジイソブトキシ−p−キシレン、
α,α' −ジクロロ−o−キシレン、α,α' −ジクロ
ロ−m−キシレン、α,α' −ジクロロ−p−キシレ
ン、α,α' −ジブロモ−o−キシレン、α,α' −ジ
ブロモ−m−キシレン、α,α' −ジブロモ−p−キシ
レン、α,α' −ジフルオロ−o−キシレン、α,α'
−ジフルオロ−m−キシレン、α,α' −ジフルオロ−
p−キシレン、α,α' −ジョード−o−キシレン、
α,α' −ジョード−m−キシレン、α,α' −ジョー
ド−p−キシレン等を挙げることが出来る。好適な化合
物としては、α,α' −ジヒドロキシ−p−キシレン、
α,α' −ジクロロ−p−キシレン等が挙げられる。
The aralkyl compound is a compound represented by the formula (V), wherein X is a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom and a fluorine atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. For example, α, α′-dihydroxy-o-xylene, α, α′-dihydroxy-m-xylene, α, α ′
-Dihydroxy-p-xylene, α, α'-dimethoxy-m-xylene, α, α'-dimethoxy-p-xylene, α, α'-diethoxy-o-xylene, α, α'-
Diethoxy-m-xylene, α, α'-diethoxy-p
-Xylene, α, α′-diisopropoxy-o-xylene, α, α′-diisopropoxy-m-xylene, α,
α′-diisopropoxy-p-xylene, α, α′-di-n-propoxy-p-xylene, α, α′-di-n-
Butoxy-m-xylene, α, α′-di-n-butoxy-p-xylene, α, α′-di-sec-butoxy-p-
Xylene, α, α'-diisobutoxy-p-xylene,
α, α′-dichloro-o-xylene, α, α′-dichloro-m-xylene, α, α′-dichloro-p-xylene, α, α′-dibromo-o-xylene, α, α′-dibromo -M-xylene, α, α′-dibromo-p-xylene, α, α′-difluoro-o-xylene, α, α ′
-Difluoro-m-xylene, α, α'-difluoro-
p-xylene, α, α'-jodo-o-xylene,
α, α′-Jodo-m-xylene, α, α′-Jodo-p-xylene and the like can be mentioned. Suitable compounds include α, α′-dihydroxy-p-xylene,
α, α'-dichloro-p-xylene and the like.

【0018】酸触媒としては、無機または有機の酸、例
えば、塩酸、燐酸、硫酸または硝酸、あるいは塩化亜
鉛、塩化第二錫、塩化アルミニウム、塩化第二鉄のよう
なフリーデルクラフツ系触媒、メタンスルホン酸、ナフ
ィオンH(商品名:デュポン社製)のような超強酸等で
あり、これらは単独で使用しても、併用してもよい。ま
た、活性白土、ゼオライト類の固体酸触媒やヘテロポリ
酸類も使用できる。工業的に好ましいのは安価な塩酸で
ある。触媒の使用量は、フェノール化合物と芳香族アミ
ン化合物の合計に対して、3モル%以上、好ましくは5
〜80モル%である。固体酸触媒の場合は、全原料に対
し、1〜100wt%、好ましくは5wt%以上であ
る。この範囲以上でも反応における問題はないが、経済
的でない。式(V)で表されるアラルキル化合物とし
て、ビスハロゲノメチル誘導体を用いる場合には、触媒
の不存在下でも反応を行うことが出来るが、反応を速め
る目的で酸触媒を用いてもよい。その酸触媒としては、
前記の酸触媒のいずれも使用可能であり、工業的に好ま
しいのは安価な塩酸である。
Examples of the acid catalyst include an inorganic or organic acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid or nitric acid, or a Friedel-Crafts catalyst such as zinc chloride, stannic chloride, aluminum chloride or ferric chloride; Sulfonic acid, super strong acids such as Nafion H (trade name: manufactured by DuPont), etc., which may be used alone or in combination. Activated clay, zeolite solid acid catalysts and heteropolyacids can also be used. Industrially preferred is inexpensive hydrochloric acid. The amount of the catalyst used is 3 mol% or more, preferably 5 mol%, based on the total of the phenol compound and the aromatic amine compound.
~ 80 mol%. In the case of a solid acid catalyst, the amount is 1 to 100 wt%, preferably 5 wt% or more, based on all raw materials. Above this range, there is no problem in the reaction, but it is not economical. When a bishalogenomethyl derivative is used as the aralkyl compound represented by the formula (V), the reaction can be performed in the absence of a catalyst, but an acid catalyst may be used for the purpose of accelerating the reaction. As the acid catalyst,
Any of the above acid catalysts can be used, and industrially preferred is inexpensive hydrochloric acid.

【0019】この方法では、芳香族アミン化合物と式
(V)のアラルキル化合物の反応は、二段階の反応によ
って得られる。即ち、一段目の反応に於いては第二アミ
ンを含む樹脂が生成するが、この第二アミンを転移反応
(第二段の反応)によって第一アミン樹脂に導くことが
できる。その転移反応は前記の酸を触媒として達成され
るが、アラルキル化合物としてビスハロゲノメチル誘導
体を用いた場合には第二アミン樹脂が生成する際に発生
するハロゲン化水素を触媒としてこの転移反応が達成さ
れる。この転移反応を速めるには、第二アミン樹脂が生
成される反応条件よりも、(イ)同種または異種の触媒
量の増加(ロ)反応温度を上げる(ハ)反応時間を長く
する等の手段により行われる。アラルキル化合物として
ビスハロゲノメチル誘導体を用い自己触媒によって反応
を行う場合にも、先に述べたように上記の酸触媒を使用
することにより反応を速めることが出来る。この方法で
はこのような第一段階〜第二段階の反応の途中、フェノ
ール化合物とアラルキル化合物との反応も同時に起こ
る。その結果、本願において硬化剤として使用されるア
ミノ基含有フェノール樹脂が製造される。
In this method, the reaction between the aromatic amine compound and the aralkyl compound of the formula (V) is obtained by a two-step reaction. That is, in the first-stage reaction, a resin containing a secondary amine is generated, and this secondary amine can be led to a primary amine resin by a transfer reaction (second-stage reaction). The transfer reaction is achieved using the above-mentioned acid as a catalyst, but when a bishalogenomethyl derivative is used as the aralkyl compound, the transfer reaction is achieved using hydrogen halide generated when a secondary amine resin is formed as a catalyst. Is done. In order to accelerate this transfer reaction, there are means such as (a) increasing the amount of the same or different type of catalyst, (b) increasing the reaction temperature, and (c) increasing the reaction time, compared with the reaction conditions under which the secondary amine resin is formed. It is performed by Even when a reaction is carried out by a self-catalyst using a bishalogenomethyl derivative as an aralkyl compound, the reaction can be accelerated by using the above-mentioned acid catalyst as described above. In this method, a reaction between the phenol compound and the aralkyl compound occurs simultaneously during the reaction between the first and second steps. As a result, an amino group-containing phenol resin used as a curing agent in the present application is produced.

【0020】反応温度は、反応全体としては0〜220
℃であるが、第一段階の反応においては、0〜130
℃、好ましくは20〜110℃であり、第二段階の反応
においては、150〜220℃であり、第二段階の反応
時間をできるだけ短縮するためには170℃以上の反応
温度が望ましい。反応時間は、第一段階の反応では1〜
5時間であり、第二段階の反応では3〜20時間であ
る。
The reaction temperature is from 0 to 220 for the whole reaction.
° C, but in the first stage reaction,
C., preferably 20 to 110 ° C., and in the second stage reaction, 150 to 220 ° C. In order to shorten the reaction time of the second stage as much as possible, a reaction temperature of 170 ° C. or higher is desirable. The reaction time is 1 to 1 in the first stage reaction.
5 hours and 3-20 hours for the second stage reaction.

【0021】このアミノ基含有フェノール樹脂では、フ
ェノール類と芳香族アミン類の合計に対するアラルキル
化合物のモル比を変えることにより、低分子量樹脂か
ら、高分子量樹脂まで、種々の形態のフェノール樹脂を
用途に応じて製造できる。すなわち、液状−低軟化点の
フェノール樹脂は、その縮合反応の際に、アラルキル化
合物に対してフェノール類と芳香族アミン類の合計モル
比を大きくすれば得ることが出来る。一方高軟化点の芳
香族アミン樹脂は、その縮合反応の際に、アラルキル化
合物に対してフェノール類と芳香族アミン類の合計モル
比を理論量に近いところにすれば得られる。即ち、フェ
ノール類と芳香族アミン類の合計モル比に対し、アラル
キル化合物を0.1〜0.95モル比の範囲で反応させ
ることにより、得られるアミノ基含有フェノール樹脂の
分子量範囲300〜5000程度、樹脂の軟化点範囲4
0〜120℃程度、アミン価150〜2000g/eq
程度であるアミノ基含有フェノール樹脂を得ることがで
きる。なお、この方法では反応に不活性な溶媒を使用し
てもよいが、通常は無溶媒で反応を行う。反応終了後、
反応で触媒として使用した酸または反応で生成した酸
は、例えば、アンモニア水等の希アルカリ水溶液で中和
する方法が採られる。この際、未反応のフェノール類、
芳香族アミン化合物等は、これを真空下で留去するか、
あるいは水蒸気蒸留によって留去する。また、中和で副
生した無機塩等は、反応系にベンゼン、トルエン、ME
K等の、水と混和しない溶剤を加え、水洗分液法で除去
すればよい。この後、脱溶剤を行って目的物を得ること
が出来る。なお、固体の酸触媒を用いた場合は濾過する
ことによって除去することができる。
In this amino group-containing phenolic resin, by changing the molar ratio of the aralkyl compound to the total of phenols and aromatic amines, various forms of phenolic resins from low molecular weight resins to high molecular weight resins can be used. Can be manufactured according to. That is, a liquid-low softening point phenol resin can be obtained by increasing the total molar ratio of phenols and aromatic amines to the aralkyl compound during the condensation reaction. On the other hand, an aromatic amine resin having a high softening point can be obtained by making the total molar ratio of phenols and aromatic amines to the aralkyl compound close to the theoretical amount during the condensation reaction. That is, by reacting the aralkyl compound in the range of 0.1 to 0.95 mole ratio with respect to the total mole ratio of phenols and aromatic amines, the molecular weight range of the obtained amino group-containing phenolic resin is about 300 to 5000. , Resin softening point range 4
0-120 ° C, amine value 150-2000 g / eq
An amino group-containing phenolic resin having a certain degree can be obtained. In this method, a solvent inert to the reaction may be used, but the reaction is usually performed without a solvent. After the reaction,
The acid used as a catalyst in the reaction or the acid generated in the reaction is neutralized with a dilute aqueous alkali solution such as aqueous ammonia. At this time, unreacted phenols,
Aromatic amine compounds etc. are distilled off under vacuum or
Alternatively, it is distilled off by steam distillation. In addition, inorganic salts and the like by-produced by the neutralization are converted to benzene, toluene, ME in the reaction system.
A solvent that is immiscible with water, such as K, may be added and removed by a water separation method. Thereafter, the desired product can be obtained by removing the solvent. When a solid acid catalyst is used, it can be removed by filtration.

【0022】次に、この様にして得られたアミノ基含有
フェノール樹脂に、ジカルボン酸無水物を反応させてイ
ミド基含有フェノール樹脂を得る方法を説明する。ここ
で使用できるジカルボン酸無水物としては、無水マレイ
ン酸、無水フタル酸、2,3−ベンゾフェノンジカルボ
ン酸無水物、3,4−ベンゾフェノンジカルボン酸無水
物、2,3−ジカルボンキシフェニルフェニルエーテル
無水物、3,4−ジカルボキシフェニルフェニルエーテ
無水物、2,3−ビフェニルジカルボン酸無水物、
3,4−ビフェニルジカルボン酸無水物、2,3−ジカ
ルボン酸フェニルフェニルスルホン無水物、3,4−ジ
カルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、2,3−
ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、3,
4−ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、
1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフ
タレンジカルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカル
ボン酸無水物、1,2−アントラセンジカルボン酸無水
物、2,3−アントラセンジカルボン酸無水物、1,9
−アントラセンジカルボン酸無水物、シクロブタン−
1,2−ジカルボン酸無水物、シクロブタン−1,3−
ジカルボン酸無水物、1,2−シクロペンタンジカルボ
ン酸無水物、1−メチル−1,2−シクロペンタンジカ
ルボン酸無水物、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸
無水物、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、
1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、2
−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3−
シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−シ
クロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、1−シク
ロヘキセン−1,3−ジカルボン酸無水物、3−シクロ
ヘキセン−1,3−ジカルボン酸無水物、4−シクロヘ
キセン−1,3−ジカルボン酸無水物、1,3−シクロ
ヘキサジエン−1,2−ジカルボン酸無水物、1,4−
シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボン酸無水物、
2,4−シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボン酸無
水物、2,5−シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボ
ン酸無水物、2,6−シクロヘキサジエン−1,2−ジ
カルボン酸無水物、3,5−シクロヘキサジエン−1,
2−ジカルボン酸無水物、シクロヘキセニルコハク酸無
水物、5−ビシクロ[2,2,1]ヘプテン−2,3−
ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン
−2,3−ジカルボン酸無水物、2−ビシクロ[2,
2,1]ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物、2−
ビシクロ[2,2,2]オクテン−2,3−ジカルボン
酸無水物 5−ビシクロ[2,2,2]オクテン−2,
3−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。好適な化合物
はマレイン酸、フタル酸及びナジック酸である。
Next, a method for obtaining an imide group-containing phenol resin by reacting the amino group-containing phenol resin thus obtained with a dicarboxylic anhydride will be described. Examples of the dicarboxylic anhydride that can be used here include maleic anhydride, phthalic anhydride, 2,3-benzophenone dicarboxylic anhydride, 3,4-benzophenone dicarboxylic anhydride, and 2,3-dicarboxylicoxyphenylphenyl ether anhydride. 3,4-dicarboxyphenylphenyl ether anhydride , 2,3-biphenyldicarboxylic anhydride,
3,4-biphenyldicarboxylic anhydride, 2,3-dicarboxylic acid phenylphenylsulfone anhydride, 3,4-dicarboxyphenylphenylsulfone anhydride, 2,3-
Dicarboxyphenylphenyl sulfide anhydride, 3,
4-dicarboxyphenylphenyl sulfide anhydride,
1,2-naphthalenedicarboxylic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride, 1,8-naphthalenedicarboxylic anhydride, 1,2-anthracenedicarboxylic anhydride, 2,3-anthracenedicarboxylic anhydride, 1,9
-Anthracene dicarboxylic anhydride, cyclobutane-
1,2-dicarboxylic anhydride, cyclobutane-1,3-
Dicarboxylic anhydride, 1,2-cyclopentanedicarboxylic anhydride, 1-methyl-1,2-cyclopentanedicarboxylic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 1,3-cyclohexanedicarboxylic anhydride ,
1-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 2
-Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3-
Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1-cyclohexene-1,3-dicarboxylic anhydride, 3-cyclohexene-1,3-dicarboxylic anhydride, 4-cyclohexene-1,3-dicarboxylic anhydride, 1,3-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1,4-
Cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic anhydride,
2,4-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic anhydride, 2,5-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic anhydride, 2,6-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3, 5-cyclohexadiene-1,
2-dicarboxylic anhydride, cyclohexenylsuccinic anhydride, 5-bicyclo [2,2,1] heptene-2,3-
Dicarboxylic anhydride, bicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic anhydride, 2-bicyclo [2
2,1] heptene-2,3-dicarboxylic anhydride, 2-
Bicyclo [2,2,2] octene-2,3-dicarboxylic anhydride 5-bicyclo [2,2,2] octene-2,
3-dicarboxylic anhydride and the like. Preferred compounds are maleic, phthalic and nadic acids.

【0023】この製造方法においては、まずアミノ基含
有フェノール樹脂にカルボン酸無水物を反応させたの
ち、この付加物を加熱脱水閉環するか、酸性触媒の存在
下、所定の溶媒中で加熱還流することにより脱水縮合さ
せるものである。触媒を用いずに加熱脱水閉環する方法
は、常圧もしくは減圧下において加熱脱水を行う。この
時、反応温度は150〜200℃である。反応は通常無
溶媒で行うが、反応に不活性な溶媒を使用してもよい。
この方法では上記のカルボン酸無水物のいずれも使用で
る。
In this production method, first, a carboxylic acid anhydride is reacted with an amino group-containing phenol resin, and the adduct is subjected to dehydration ring closure, or is heated to reflux in a predetermined solvent in the presence of an acidic catalyst. In this way, dehydration condensation is performed. In the method of heat dehydration ring closure without using a catalyst, heat dehydration is performed under normal pressure or reduced pressure. At this time, the reaction temperature is 150 to 200 ° C. The reaction is usually performed without a solvent, but a solvent inert to the reaction may be used.
This how-out <br/> use any of the above carboxylic acid anhydrides.

【0024】酸性触媒を用いて脱水閉環させる場合で
は、酸性触媒として、硫酸、塩酸、リン酸等の鉱酸、リ
ンタングステン酸、リンモリブデン酸等のヘテロポリ
酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有
機スルホン酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸等の
ハロゲン化カルボン酸、シリカアルミナ等の固体酸、カ
チオン型イオン交換樹脂等が使用できる。特に硫酸、リ
ン酸、p−トルエンスルホン酸が好適である。またこれ
らの酸は、アミンとの塩の形となっていてもよい。これ
らの酸性触媒は、その種類によっても異なるが、一般に
ジカルボン酸無水物と前記アミノ基含有フェノール樹脂
との合計量当り、0.1〜10重量%の量で使用するこ
とが望ましい。触媒量が、0.1重量%よりも少ない場
合には所望の触媒効果が達成されず、また10重量%よ
り多く用いたとしても一定以上の効果が得られず、経済
的に不利となるばかりか、残存触媒の除去が困難にな
る。
In the case of ring closure by dehydration using an acidic catalyst, examples of the acidic catalyst include mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid, heteropolyacids such as phosphotungstic acid and phosphomolybdic acid, p-toluenesulfonic acid and methanesulfonic acid. And organic acids such as organic sulfonic acids, halogenated carboxylic acids such as trichloroacetic acid and trifluoroacetic acid, solid acids such as silica alumina, and cationic ion exchange resins. Particularly, sulfuric acid, phosphoric acid, and p-toluenesulfonic acid are preferred. These acids may also be in the form of a salt with an amine. These acidic catalysts vary depending on the type thereof, but generally, it is desirable to use the acidic catalyst in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the dicarboxylic anhydride and the amino group-containing phenol resin. If the amount of the catalyst is less than 0.1% by weight, the desired catalytic effect cannot be achieved, and if it is used more than 10% by weight, the effect cannot be obtained more than a certain level, which is economically disadvantageous. Or, it becomes difficult to remove the remaining catalyst.

【0025】縮合反応に際して用いる溶媒としては、ヘ
キサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族
または脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素およびそのハロゲン化物、N,N−
ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、アセト
ニトリル、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、スルホラン、アニソール、n−ブチルエー
テル等の含酸素ないしは含硫黄極性溶媒が使用される。
溶媒量は、一般に前記アミノ基含有フェノール樹脂およ
びカルボン酸無水物との合計量の1〜20倍、特に2〜
10倍の範囲にあることが好適である。
Examples of the solvent used in the condensation reaction include aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as hexane, heptane, decane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene and their halides, N, N-
Oxygen-containing or sulfur-containing polar solvents such as dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, acetonitrile, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, anisole, and n-butyl ether are used.
The amount of the solvent is generally 1 to 20 times, preferably 2 to 20 times the total amount of the amino group-containing phenol resin and the carboxylic anhydride.
Preferably it is in the range of 10 times.

【0026】加熱還流下における反応温度は、用いる溶
媒等によっても若干異なるが、一般に80〜190℃、
特に100〜160℃の範囲が好適である。圧力は、加
圧、常圧、減圧のいずれでもよく、用いる溶媒と反応温
度とに応じて適宜選択される。反応時間は、一般に0.
5〜20時間、特に1〜15時間の範囲である。尚、ジ
カルボン酸無水物とアミノ基含有フェノール樹脂の仕込
量は、アミノ基含有フェノール樹脂成分に対して、ジカ
ルボン酸無水物量を若干過剰とすることが好適である。
一般には、モル基準で、アミノ基含有フェノール樹脂中
の全アミノ基に対して、カルボン酸無水物が1.03〜
1.50倍となるように仕込めばよい。縮合反応完了
後、反応混合物を水洗して、残存触媒、未反応カルボン
酸無水物を除去したのち、溶媒を留去して濃縮物を得
る。このようにして得られるイミド基含有フェノール樹
脂は、平均分子量範囲350〜5000、イミド基/水
酸基のモル比が3:97〜80:20、軟化点60〜1
40℃程度である。
The reaction temperature under reflux under heating varies slightly depending on the solvent used and the like.
Particularly, the range of 100 to 160 ° C. is preferable. The pressure may be any of pressurized, normal or reduced pressure, and is appropriately selected according to the solvent used and the reaction temperature. The reaction time is generally 0.
The range is from 5 to 20 hours, especially from 1 to 15 hours. The amount of the dicarboxylic acid anhydride and the amino group-containing phenol resin to be charged is preferably such that the amount of the dicarboxylic acid anhydride is slightly excessive with respect to the amino group-containing phenol resin component.
Generally, on a molar basis, the carboxylic acid anhydride is present in an amount of 1.03 to 1.0 with respect to all amino groups in the amino group-containing phenol resin.
What is necessary is just to charge so that it may become 1.50 times. After the completion of the condensation reaction, the reaction mixture is washed with water to remove the remaining catalyst and unreacted carboxylic anhydride, and then the solvent is distilled off to obtain a concentrate. The imide group-containing phenolic resin thus obtained has an average molecular weight range of 350 to 5000, a molar ratio of imide group / hydroxyl group of 3:97 to 80:20, and a softening point of 60 to 1.
It is about 40 ° C.

【0027】本発明において、(B)成分として前記の
イミド基含有フェノール樹脂と併用される他の硬化剤と
しては、例えば、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などのフェノ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を、酸性触媒下で縮合反
応させて得られるノボラック型フェノール樹脂、フェノ
ール等のキシリレン結合によるアラルキル樹脂、フェノ
ール−ジシクロペンタジエン樹脂などが挙げられ、これ
らは単独でも、又は二種以上併用してもよい。
In the present invention, the other curing agent used in combination with the imide group-containing phenol resin as the component (B) includes, for example, phenol, cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F and the like. And formaldehyde,
Novolak-type phenol resins obtained by subjecting acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, etc. to a condensation reaction in the presence of an acidic catalyst, aralkyl resins by xylylene bonds such as phenol, phenol-dicyclopentadiene resins, and the like. Or two or more of them may be used in combination.

【0028】本発明において用いられる(A)成分であ
る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、エポキシ樹脂として一般に使用されている
ものであればよく、例えば、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
を始めとするフェノール類とアルデヒド類から得られる
ノボラック樹脂をエポキシ化したもの、フェノール、ナ
フトール類のキシリレン結合によるアラルキル樹脂のエ
ポキシ化物、フェノール−ジシクロペンタジエン樹脂の
エポキシ化物、ビスフェノールA、ビスフェノールF、
ビスフェノールS、チオジフェノール、ビスフェノー
ル、置換ビスフェノール、ジヒドロキシナフタレンなど
のジグリシジルエーテル、フタル酸、ダイマー酸などの
多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応によって得られる
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、ジアミノジフェニルスルホン、イソシアヌル
酸などのポリアミンとエピクロルヒドリンの反応によっ
て得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂などがあ
り、これらを適宜何種類でも併用することもできる。エ
ポキシ樹脂と全硬化剤との当量比は特に限定はされない
が、0.5〜1.5が好ましい。
The epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule, which is the component (A) used in the present invention, may be any epoxy resin generally used as an epoxy resin. Epoxy resin, epoxidized novolak resin obtained from phenols and aldehydes including o-cresol novolak epoxy resin, phenol, epoxidized aralkyl resin by xylylene bond of naphthols, phenol-dicyclopentadiene resin Epoxidized product, bisphenol A, bisphenol F,
Bisphenol S, thiodiphenol, bisphenol, substituted bisphenol, diglycidyl ethers such as dihydroxynaphthalene, phthalic acid, glycidyl ester type epoxy resin obtained by the reaction of polybasic acid such as dimer acid and epichlorohydrin, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, There is a glycidylamine type epoxy resin obtained by the reaction of a polyamine such as isocyanuric acid and epichlorohydrin, and any number of these can be used in combination. The equivalent ratio between the epoxy resin and the total curing agent is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 1.5.

【0029】半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、無
機充填剤(C)を必須成分として使用する。この無機充
填剤の使用量は全エポキシ樹脂組成物の50重量%以上
であるが、耐湿性や機械的強度向上の観点から70重量
%以上が特に好ましい。無機充填剤としては、シリカ、
アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、タルク、ケイ酸カルシ
ウム、炭酸カルシウム、マイカ、クレー、チタンホワイ
ト等の粉体、ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維体が例
示される。これらの中で熱膨張率と熱伝導率の点から、
結晶性シリカおよび/または溶融性シリカが好ましい。
更に、樹脂組成物の成形時の流動性を考えるとその形状
は球形、または球形と不定型の混合物が好ましい。
In the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, an inorganic filler (C) is used as an essential component. The amount of the inorganic filler used is 50% by weight or more of the total epoxy resin composition, but is preferably 70% by weight or more from the viewpoint of improving moisture resistance and mechanical strength. As the inorganic filler, silica,
Examples thereof include powders such as alumina, silicon nitride, silicon carbide, talc, calcium silicate, calcium carbonate, mica, clay, and titanium white, and fibrous bodies such as glass fibers and carbon fibers. Among these, from the point of thermal expansion coefficient and thermal conductivity,
Crystalline silica and / or fusible silica are preferred.
Further, considering the fluidity during molding of the resin composition, the shape is preferably spherical, or a mixture of spherical and amorphous.

【0030】本発明において、樹脂組成物を硬化させる
にあたっては硬化促進剤を使用することが望ましい。硬
化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、2−メチ
ル−4−エチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダ
ゾール等のイミダゾール類、トリエタノールアミン、ト
リエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等のアミン
類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、
トリトリルホスフィン等の有機ホスフィン類、テトラフ
ェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリエチ
ルアンモニウムテトラフェニルボレート等のテトラフェ
ニルボロン類、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7およびその誘導体がある。これらの
硬化促進剤は、単独で用いても2種類以上を併用しても
よい。これら硬化促進剤の配合は、エポキシ化物または
エポキシ化合物および硬化剤の合計量100重量部に対
して0.01〜10重量部の範囲で用いられる。
In the present invention, in curing the resin composition, it is desirable to use a curing accelerator. Examples of the curing accelerator include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-methyl-4-ethylimidazole and 2-heptadecylimidazole; amines such as triethanolamine, triethylenediamine and N-methylmorpholine; tributylphosphine; Phenylphosphine,
Organic phosphines such as tolyl phosphine; tetraphenylborons such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate and triethylammonium tetraphenylborate; and 1,8-diaza-bicyclo (5,4,
0) Undecene-7 and its derivatives. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more. The curing accelerator is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxidized product or epoxy compound and the curing agent.

【0031】本発明のエポキシ樹脂組成物においては、
機械的強度、耐熱性の点から各種の添加剤をも配合する
ことが望ましい。すなわち、樹脂と無機充填剤との接着
性向上の目的でカップリング剤を併用することが好まし
く、かかるカップリング剤としては、シラン系、チタネ
ート系、アルミネート系およびジルコアルミネート系等
のカップリング剤が使用できる。その中でも、シラン系
カップリング剤が好ましく、特にエポキシ樹脂と反応す
る官能基を有するシラン系カップリング剤が最も好まし
い。かかるシラン系カップリング剤の例としては、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N
−(2−アミノメチル)−3−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、3−アニリノプロピルトリエトキシ
シラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、2−(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、3−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン等を挙げることができ、これらを単独、あるいは併
用して使用することができる。これらのシラン系カップ
リング剤は、予め無機充填剤の表面に吸着あるいは反応
により固定化されているのが好ましい。
In the epoxy resin composition of the present invention,
It is desirable to add various additives in view of mechanical strength and heat resistance. That is, it is preferable to use a coupling agent in combination for the purpose of improving the adhesiveness between the resin and the inorganic filler. Examples of such a coupling agent include silane-based, titanate-based, aluminate-based and zircoaluminate-based coupling agents. Agents can be used. Among them, a silane coupling agent is preferable, and a silane coupling agent having a functional group that reacts with an epoxy resin is particularly preferable. Examples of such silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N
-(2-aminomethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-anilinopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane Silane and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination. It is preferable that these silane coupling agents are previously fixed to the surface of the inorganic filler by adsorption or reaction.

【0032】また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物には、内部応力の低減のためにシリコーン化合物
を加えてもよい。このシリコーン化合物としては特開平
4−155940で開示されたような末端および分岐末
端にアミノ基、エポキシ基、カルボキシ基、水酸基また
はシクロヘキセンオキサイド基を有するポリシロキサン
類が挙げられる。このようなシリコーン化合物の添加量
は全組成物に対して多くても5重量%であり、通常は
0.5〜3重量%の範囲である。
Further, a silicone compound may be added to the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention in order to reduce internal stress. Examples of the silicone compound include polysiloxanes having an amino group, an epoxy group, a carboxy group, a hydroxyl group or a cyclohexene oxide group at the terminal and the branched terminal as disclosed in JP-A-4-155940. The addition amount of such a silicone compound is at most 5% by weight based on the whole composition, and is usually in the range of 0.5 to 3% by weight.

【0033】更に、本発明の樹脂組成物には、上記各成
分の他、必要に応じて脂肪酸、脂肪酸基、ワックスなど
の離型剤、ブロム化物、アンチモン、リン等の難燃剤、
カーボンブラック等の着色剤等を配合し、混合、混練し
てIC封止用の成形材料とすることができる。本発明の
エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子の封止を行う方
法は、特に限定されるものではなく、通常のトランスフ
ァー成形等の公知のモールド方法によって行うことがで
きる。このような方法によって得られる半導体装置は、
半田浸漬時における優れた耐クラック性を有し、高集積
度ICとして長期に亘る使用で安定であり、そのため高
信頼性が得られる。
Further, in addition to the above components, the resin composition of the present invention may further comprise, if necessary, a release agent such as a fatty acid, a fatty acid group, and a wax, a flame retardant such as a bromide, antimony, and phosphorus;
A coloring material such as carbon black is blended, mixed, and kneaded to obtain a molding material for IC sealing. The method of sealing a semiconductor element using the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, and can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding. The semiconductor device obtained by such a method is
It has excellent crack resistance during solder immersion, is stable as a highly integrated IC for a long period of use, and therefore has high reliability.

【0034】[0034]

【実施例】次に、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。 合成例1 攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えたガラス製反応容
器に、フェノール193.0g、アニリン181.5g
を装入し、内温を105℃まで昇温した。次にp−キシ
リレンジクロライド175.0gを装入し、内温を同温
度に保ちつつ、2.5時間攪拌を続けた後、内温を18
0℃まで昇温してさらに9.5時間攪拌を続けた。反応
終了後、内温を60℃まで徐冷し、28%アンモニア水
280gを装入し中和した。次いで水、未反応のフェノ
ール及びアニリンを真空蒸留により除去し、残渣にトル
エン、水を装入して水洗して塩化アンモニウムを除い
た。水洗終了後、トルエン、微量の水を減圧蒸留によっ
て除去し、得られた赤褐色透明樹脂を熱時に排出した。
収量は215gで、軟化点(JIS−K−2548)は
62.4℃であった。この樹脂の水酸基当量(g/e
q)は201で、アミン価(g/eq)は820であっ
た。また、GPCによる樹脂の平均分子量は620であ
った。次に、撹拌器、温度計、還流冷却器及び水分離器
を備えたガラス製反応容器に、トルエン50gおよびp
−トルエンスルホン酸0.8gを装入し、昇温してトル
エンの還流状態で1時間還流脱水を行った。次に、無水
マレイン酸7.75g(0.08モル)を加え、更に1
時間還流脱水を行った。これに、あらかじめ上記のアミ
ノ基含有フェノール樹脂を50gのトルエンに加熱溶解
した溶液を2時間で滴下ロートより滴下した。滴下終了
後、更に6時間熟成した。滴下開始から熟成終了までの
間、反応で生成する水を還流冷却器に備え付けてある水
分離器に依って捕集した。反応終了後、内温を80℃ま
で徐冷し、水を加えてp−トルエンスルホン酸、未反応
の無水マレイン酸を水洗で取り除いた。減圧蒸留で溶媒
を留去し、得られた赤褐色樹脂を熱時に排出した。収量
は54gで軟化点(JIS−K−2548)は71.5
℃であった。なお、この樹脂のマレイミド基/水酸基の
モル比は19.7/80.3であった。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Synthesis Example 1 193.0 g of phenol and 181.5 g of aniline were placed in a glass reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser.
And the internal temperature was raised to 105 ° C. Next, 175.0 g of p-xylylene dichloride was charged, and stirring was continued for 2.5 hours while maintaining the internal temperature at the same temperature.
The temperature was raised to 0 ° C., and stirring was continued for another 9.5 hours. After completion of the reaction, the internal temperature was gradually cooled to 60 ° C., and 280 g of 28% aqueous ammonia was charged for neutralization. Then, water, unreacted phenol and aniline were removed by vacuum distillation, and toluene and water were added to the residue and washed with water to remove ammonium chloride. After washing with water, toluene and a trace amount of water were removed by distillation under reduced pressure, and the resulting red-brown transparent resin was discharged when hot.
The yield was 215 g and the softening point (JIS-K-2548) was 62.4 ° C. The hydroxyl equivalent (g / e) of this resin
q) was 201 and the amine value (g / eq) was 820. The average molecular weight of the resin measured by GPC was 620. Next, 50 g of toluene and p were added to a glass reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a water separator.
-0.8 g of toluenesulfonic acid was charged, the temperature was raised, and reflux dehydration was performed for 1 hour in a reflux state of toluene. Next, 7.75 g (0.08 mol) of maleic anhydride was added, and 1
Reflux dehydration was performed for hours. A solution prepared by previously heating and dissolving the above amino group-containing phenol resin in 50 g of toluene was added dropwise from a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was aged for 6 hours. During the period from the start of the dropping to the completion of ripening, water generated by the reaction was collected by a water separator provided in a reflux condenser. After completion of the reaction, the internal temperature was gradually cooled to 80 ° C, and water was added to remove p-toluenesulfonic acid and unreacted maleic anhydride by washing with water. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained reddish brown resin was discharged while hot. The yield was 54 g and the softening point (JIS-K-2548) was 71.5.
° C. In addition, the molar ratio of maleimide group / hydroxyl group of this resin was 19.7 / 80.3.

【0035】合成例2 撹拌器、温度計、還流冷却器を備えたガラス製反応容器
に、無水フタル酸9.03g(0.061モル)および
実施例1のアミノ基含有フェノール樹脂50gを装入
し、内温を150℃に保ちつつ、1時間撹拌を続け、次
いで、内温を180℃にして、減圧下で90分間保持し
た後、得られた赤褐色樹脂を熱時に排出した。収量は5
7gで軟化点(JIS−K−2548)は75.0℃で
あった。なお、この樹脂のフタルイミド基/水酸基のモ
ル比は19.7/80.3であった。
Synthesis Example 2 9.03 g (0.061 mol) of phthalic anhydride and 50 g of the amino group-containing phenolic resin of Example 1 were charged into a glass reactor equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser. Then, stirring was continued for 1 hour while keeping the internal temperature at 150 ° C. Then, the internal temperature was kept at 180 ° C. and the mixture was kept under reduced pressure for 90 minutes, and then the obtained reddish brown resin was discharged while hot. Yield 5
The softening point (JIS-K-2548) was 75.0 ° C with 7 g. The phthalimide / hydroxyl molar ratio of this resin was 19.7 / 80.3.

【0036】合成例3 撹拌器、温度計及び還流冷却器を備えたガラス製反応容
器に、α−ナフトール259.6g(1.8モル)、ア
ニリン111.7g(1.2モル)を装入し、内温を9
5℃まで昇温した。次に、p−キシリレンジクロライド
105.1g(0.6モル)を装入し、内温を同温度に
保ちつつ、3時間撹拌を続けた後、内温を180℃まで
昇温して、さらに10時間撹拌を続けた。反応終了後、
内温を60℃まで徐冷し、28%アンモニア水157.
7gを加え中和した。ついで水、トルエンを加えて分
液、水洗により塩化アンモニウムを除去した後、トルエ
ン、残存する未反応のα−ナフトールを減圧蒸留により
除いた。ついで無水フタル酸23.0g(0.16モ
ル)を装入し、内温を160℃まで昇温し、1時間撹拌
しつつ撹拌を行った。次いで内温を180℃に保ちつつ
減圧下で90分間保持後、黒褐色樹脂を熱時に排出し
た。収量は180gであった。またこの樹脂の軟化点
(JIS−K−2548)は92℃であった。なお、こ
の樹脂のフタルイミド基/水酸基のモル比は、途中のア
ミノ基含有樹脂の分析から求めた結果、24.7/7
5.3であった。
Synthesis Example 3 259.6 g (1.8 mol) of α-naphthol and 111.7 g (1.2 mol) of aniline were charged into a glass reactor equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser. And the internal temperature is 9
The temperature was raised to 5 ° C. Next, 105.1 g (0.6 mol) of p-xylylene dichloride was charged, and stirring was continued for 3 hours while maintaining the internal temperature at the same temperature, and then the internal temperature was raised to 180 ° C. Stirring was continued for another 10 hours. After the reaction,
The internal temperature was gradually cooled to 60 ° C., and 157.
7 g was added for neutralization. Then, water and toluene were added thereto, liquid separation was performed, and ammonium chloride was removed by washing with water. Then, toluene and remaining unreacted α-naphthol were removed by distillation under reduced pressure. Then, 23.0 g (0.16 mol) of phthalic anhydride was charged, the internal temperature was raised to 160 ° C., and stirring was performed for 1 hour. Next, after keeping the internal temperature at 180 ° C. under reduced pressure for 90 minutes, the black-brown resin was discharged while hot. The yield was 180 g. The softening point (JIS-K-2548) of this resin was 92 ° C. The phthalimide group / hydroxyl group molar ratio of this resin was 24.7 / 7 as a result of analysis of the amino group-containing resin in the middle.
5.3.

【0037】実施例1〜4 エポキシ樹脂にo−クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(商品名 EOCN−102S、(株)日本化薬製)
およびビフェニル型エポキシ樹脂(商品名 YX−40
00H、(株)油化シェルエポキシ製)を用い、硬化剤
として合成例1〜3で得られたイミド基含有フェノール
樹脂およびフェノールノボラック樹脂(商品名 BRG
#558、(株)昭和高分子製)、無機充填剤として球
形溶融シリカ(ハリミックS−CO、(株)マイクロン
製)と不定形溶融シリカ(ヒューズレックスRD−8、
(株)龍森製)の50/50(重量比)の混合物、その
他の添加物を表−1(表1)に示す配合(重量部)で加
え、温度100℃のミキシングロール機で3分間混練を
行ってエポキシ樹脂組成物を得た。この組成物を注型加
工し、得られた硬化物の物性を測定した。物性測定用の
試験片はトランスファー成形(180℃、30Kg/c
2 、3min)により成形し、表−1に示す条件で後
硬化を行った。また、上記エポキシ樹脂組成物を用い
て、フラットパッケージ型半導体装置用リードフレーム
の素子搭載部に半導体素子(10mm×10mm角)を
搭載した後、トランスファー成形(180℃、30Kg
/cm2 、3min)により半導体装置を得た。この半
導体装置について、V.P.Sテスト(クラック発生テ
スト)を行った。結果を表−1に示した。
Examples 1 to 4 An o-cresol novolak type epoxy resin (trade name: EOCN-102S, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was used as the epoxy resin.
And biphenyl type epoxy resin (trade name: YX-40)
00H, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), and as a curing agent, an imide group-containing phenol resin and a phenol novolak resin (trade name: BRG) obtained in Synthesis Examples 1 to 3.
# 558, manufactured by Showa Kogyo Co., Ltd.), spherical fused silica (Halimic S-CO, manufactured by Micron Corporation) and amorphous fused silica (Hughex RD-8,
50/50 (weight ratio) mixture of Tatsumori Co., Ltd.) and other additives were added in the proportions (parts by weight) shown in Table 1 (Table 1), and mixed with a mixing roll machine at a temperature of 100 ° C. for 3 minutes. Kneading was performed to obtain an epoxy resin composition. The composition was cast and the physical properties of the obtained cured product were measured. The test piece for measuring physical properties was transfer molded (180 ° C, 30Kg / c
m 2 , 3 min) and post-cured under the conditions shown in Table 1. Further, after the semiconductor element (10 mm × 10 mm square) is mounted on the element mounting portion of the flat package type lead frame for a semiconductor device using the epoxy resin composition, transfer molding (180 ° C., 30 kg) is performed.
/ Cm 2 , 3 min) to obtain a semiconductor device. About this semiconductor device, P. An S test (crack generation test) was performed. The results are shown in Table 1.

【0038】比較例1 硬化剤としてフェノールノボラック樹脂(商品名 BR
G#558、(株)昭和高分子製)およびザイロック樹
脂(商品名 ミレックスXL−225−3L、(株)三
井東圧化学製)を使用した以外は、実施例と同様にして
エポキシ樹脂組成物および半導体装置を得た。これらの
評価結果を表−1に示した。
Comparative Example 1 A phenol novolak resin (trade name: BR) was used as a curing agent.
G # 558, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) and Xyloc resin (trade name: MILEX XL-225-3L, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) were used in the same manner as in Examples, except that epoxy resin compositions were used. And a semiconductor device. The evaluation results are shown in Table 1.

【0039】[0039]

【表1】 本発明のイミド基含有フェノール樹脂を用いたエポキシ
樹脂組成物は、実施例1と比較例1を比べて判るように
同様の骨格を有するフェノール樹脂に対してガラス転移
温度が大巾に向上し、吸湿性はそれほど変わらない。
又、ノボラック型のフェノール樹脂と比べると吸湿性が
低い。
[Table 1] The epoxy resin composition using the imide group-containing phenol resin of the present invention has a significantly improved glass transition temperature with respect to a phenol resin having a similar skeleton as can be seen by comparing Example 1 and Comparative Example 1, Hygroscopicity does not change much.
Further, it has low hygroscopicity as compared with a novolak type phenol resin.

【0040】なお、各種物性等の試験方法は以下の通り
である。 ・ガラス転移温度:TMA法(島津、TMA−DRW
DT−30で測定) ・煮沸吸水率:100℃で沸騰水中で2時間煮沸後の重
量増加を測定 ・V.P.Sテスト:試験用の半導体装置を65℃、9
5%の恒温恒湿槽に、168時間放置した後、直ちに2
40℃のフロナート液(住友スリーエム製、FC−7
0)に投入し、パッケージ樹脂にクラックが発生した半
導体の数を数えた。試験値を分数で示し、分子はクラッ
クの発生した半導体装置の数、分母は試験に供した半導
体装置の数である。また、試験に供した添加剤およびエ
ポキシ化物、硬化剤は以下の通りである。 ・C11Z:ウンデシルイミダゾール(四国ファインケ
ミカル製) ・無機充填剤:球形溶融シリカ(ハリミックS−CO、
(株)マイクロン製50重量部と不定型溶融シリカ(ヒ
ューズレックスRD−8、(株)龍森製)50重量部の
混合物 ・シランカップリング剤:(SZ−6083、東レダウコー
ニングシリコーン製) ・EOCN−102S:o−クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂 (株)日本化薬製、エポキシ当量214 ・BRG #558:フェノールノボラック樹脂 (株)昭和高分子製、水酸基当量102 ・YX−4000H:ビフェニル型エポキシ樹脂 (株)油化シェルエポキシ製、エポキシ当量190g/
eq ・XL−225−3L:ザイロック樹脂〔下記式(化
6)〕 (株)三井東圧化学製、水酸基当量174g/eq
The test methods for various physical properties and the like are as follows. -Glass transition temperature: TMA method (Shimadzu, TMA-DRW
(Measured by DT-30) Boiling water absorption: Measure the weight increase after boiling for 2 hours in boiling water at 100 ° C. P. S test: Test semiconductor device at 65 ° C, 9
Immediately after leaving for 168 hours in a 5% constant temperature and humidity chamber,
40 ° C Freonart liquid (manufactured by Sumitomo 3M, FC-7
0), and the number of semiconductors having cracks in the package resin was counted. The test value is indicated by a fraction, the numerator is the number of semiconductor devices having cracks, and the denominator is the number of semiconductor devices subjected to the test. The additives, epoxidized products, and curing agents used in the test are as follows. -C11Z: undecyl imidazole (manufactured by Shikoku Fine Chemical)-Inorganic filler: spherical fused silica (Halimic S-CO,
A mixture of 50 parts by weight of Micron Co., Ltd. and 50 parts by weight of amorphous fused silica (Hughes Rex RD-8, manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) Silane coupling agent: (SZ-6083, manufactured by Toray Dow Corning Silicone) EOCN-102S: o-cresol novolak type epoxy resin Epoxy equivalent 214 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. BRG # 558: phenol novolak resin Hydroxyl equivalent 102 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd. YX-4000H: biphenyl type epoxy resin Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., epoxy equivalent 190g /
eq.XL-225-3L: Xyloc resin [the following formula (Chem. 6)] 174 g / eq of hydroxyl equivalent, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.

【0041】[0041]

【化6】 (式中、pは0〜20の整数を示す)Embedded image (Where p represents an integer of 0 to 20)

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のイミド基含有フェノール樹脂を
用いたエポキシ樹脂組成物は、類似の骨格を有するフェ
ノール樹脂に比してガラス転移温度が大巾に向上し、且
つ、吸湿性はほとんど変わらず、一方、ノボラック型の
フェノール樹脂と比べると吸湿性が低い。このことか
ら、本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体封止材とし
て好適であり、これを用いて封止された装置は高い信頼
性が得られる。
The epoxy resin composition using the imide group-containing phenolic resin of the present invention has a significantly improved glass transition temperature and substantially no change in hygroscopicity as compared with a phenolic resin having a similar skeleton. On the other hand, on the other hand, its hygroscopicity is lower than that of a novolak type phenol resin. For this reason, the epoxy resin composition of the present invention is suitable as a semiconductor encapsulating material, and a device encapsulated with the epoxy resin composition has high reliability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 彰宏 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−302424(JP,A) 特開 平4−68017(JP,A) 特開 平4−224859(JP,A) 特開 平4−325514(JP,A) 特開 平5−67706(JP,A) 特開 平5−148412(JP,A) 特開 平7−10970(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/62 C08G 59/40 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Akihiro Yamaguchi 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsui Toatsu Chemicals Co., Ltd. (56) References JP-A-2-302424 (JP, A) JP-A-4 -68017 (JP, A) JP-A-4-224859 (JP, A) JP-A-4-325514 (JP, A) JP-A-5-67706 (JP, A) JP-A-5-148412 (JP, A) JP-A-7-10970 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 59/62 C08G 59/40 C08L 63/00-63/10 H01L 23/29

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A)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、(B)一般式(I)(化1)
で表され、かつ、軟化点が40〜120℃、平均分子量
300〜5000、イミド基/水酸基のモル比が、
3:97〜80:20の範囲にあるイミド基含有フェノ
ール樹脂を含む硬化剤とを配合してなるエポキシ樹脂組
成物。 【化1】 (式中、R、Rは水素原子、ハロゲン原子、水酸
基、またはC〜C12のアルキル基、アリール基、シ
クロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリー
ルオキシ基を示し、同一でも異なってもよく、RとR
は環を形成しても良い。R、Rは、水素原子、ハ
ロゲン原子、水酸基、イミド基、C〜C12のアルキ
ル基、アリール基、シクロアルキル基、アラルキル基、
イミド基置換アラルキル基、ヒドロキシ基置換アラルキ
ル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、イミド基置換
アリールオキシ基、ヒドロキシ基置換アリールオキシ基
を示し、同一でも異なってもよく、RとRは環を形
成してもよい。また、ZはC〜C24の不飽和脂肪族
基、飽和単環式脂肪族基、不飽和単環式脂肪族基、不飽
和縮合多環式脂肪族基、飽和縮合多環式脂肪族基、置換
基として不飽和単環式脂肪族基を有する脂肪族基、単環
式芳香族基または置換基として鎖状脂肪族基を有する単
環式芳香族基、単環式芳香族基が直接または架橋員によ
り相互に連結された非縮合多環式芳香族基、縮合多環式
芳香族基または置換基として、鎖状脂肪族基を有する多
環式芳香族基、から成る群より選ばれた2価の基を示
す。m、nは1〜20を示す。末端はフェノール化合物
及び/または芳香族イミド化合物であり、フェノール化
合物と芳香族イミド化合物の結合順序は限定されな
い。)
1. An epoxy resin having (A) two or more epoxy groups in one molecule, and (B) an epoxy resin represented by the general formula (I):
And a softening point of 40 to 120 ° C., average molecular weight
Are 300 to 5000, and the molar ratio of imide group / hydroxyl group is
An epoxy resin composition containing a curing agent containing an imide group-containing phenolic resin in the range of 3:97 to 80:20. Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, or a C 1 to C 12 alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. at best, R 1 and R
2 may form a ring. R 3 and R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an imide group, a C 1 to C 12 alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group,
An imide group-substituted aralkyl group, a hydroxy group-substituted aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an imide group-substituted aryloxy group, or a hydroxy group-substituted aryloxy group, which may be the same or different, and R 3 and R 4 represent a ring It may be formed. Z is a C 2 to C 24 unsaturated aliphatic group, a saturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated monocyclic aliphatic group, an unsaturated condensed polycyclic aliphatic group, a saturated condensed polycyclic aliphatic group. A group, an aliphatic group having an unsaturated monocyclic aliphatic group as a substituent, a monocyclic aromatic group or a monocyclic aromatic group having a chain aliphatic group as a substituent, or a monocyclic aromatic group. Selected from the group consisting of non-fused polycyclic aromatic groups connected directly or by a bridging member, fused polycyclic aromatic groups or polycyclic aromatic groups having a chain aliphatic group as a substituent. A divalent group. m and n show 1-20 . The terminal is a phenol compound and / or an aromatic imide compound, and the bonding order of the phenol compound and the aromatic imide compound is not limited. )
【請求項2】 請求項1記載のエポキシ樹脂組成物に、
50重量%以上の無機充填剤を配合してなる半導体封止
用エポキシ樹脂組成物。
2. The epoxy resin composition according to claim 1,
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising 50% by weight or more of an inorganic filler.
【請求項3】 請求項1記載のエポキシ樹脂組成物を硬
化させることにより得られる硬化物。
3. A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 1.
【請求項4】 請求項2記載のエポキシ樹脂組成物を硬
化させることにより得られる硬化物。
4. A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 2.
【請求項5】 請求項4記載の硬化物により封止された
半導体装置。
5. A semiconductor device sealed with the cured product according to claim 4.
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