JP5573773B2 - Resin composition for sealing electronic components and electronic component device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、長期耐熱性に優れた電子部品封止用樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic component sealing resin composition excellent in long-term heat resistance and an electronic component device using the same.
近年、高温雰囲気下で使用可能な電子部品装置が求められており、このようなものとして、例えば、電子部品を、セラミックス,金属等からなる蓋体で覆い中空封止してなる電子部品装置が用いられている。しかし、このように中空封止した電子部品装置は、自動車用途等のように振動が発生する用途に用いた場合、外部振動による内部の電気的接続が短絡するなどの部品機能不全がおこりやすい。そこで、振動による影響を抑えるために、樹脂で電子部品を封止する方法が検討されている。 In recent years, there has been a demand for an electronic component device that can be used in a high-temperature atmosphere. For example, an electronic component device in which an electronic component is covered with a lid made of ceramics, metal, etc., and is sealed hollow. It is used. However, when the electronic component device thus hollow-sealed is used for an application in which vibration is generated, such as an automobile application, component malfunction such as short circuit of internal electrical connection due to external vibration is likely to occur. Therefore, in order to suppress the influence of vibration, a method of sealing an electronic component with a resin has been studied.
このような電子部品封止用の樹脂組成物として、従来、エポキシ樹脂組成物が用いられている。そして、電子部品封止用途に優れたものとして、例えば、多官能エポキシ樹脂と多官能フェノール樹脂とを併用したガラス転移温度の高い樹脂組成物や、ビスマレイミド樹脂またはベンゾオキサジン樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物の使用が検討されている(特許文献1〜3参照)。 Conventionally, an epoxy resin composition has been used as such a resin composition for encapsulating electronic components. And as what was excellent in the electronic component sealing use, for example, an epoxy resin containing a resin composition having a high glass transition temperature using a polyfunctional epoxy resin and a polyfunctional phenol resin in combination, or a bismaleimide resin or a benzoxazine resin Use of the composition is examined (see Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、上記特許文献1に開示の、多官能エポキシ樹脂と多官能フェノール樹脂とを併用した樹脂組成物は、長期耐熱性や接着性の点では充分でないことから、その改善が求められる。 However, since the resin composition disclosed in Patent Document 1 using a polyfunctional epoxy resin and a polyfunctional phenol resin in combination is not sufficient in terms of long-term heat resistance and adhesiveness, improvement thereof is required.
また、上記特許文献2および特許文献3に開示の、ビスマレイミド樹脂やベンゾオキサジン樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物は、耐熱性は高いが、高粘度となるために成形性に劣るといった問題がある。 In addition, the epoxy resin composition containing bismaleimide resin or benzoxazine resin disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 has high heat resistance, but has a problem of poor moldability due to high viscosity. .
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、成形性,接着性等に優れるとともに、長期耐熱性に優れた電子部品封止用樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an electronic component sealing resin composition excellent in moldability, adhesiveness, etc., and excellent in long-term heat resistance, and an electronic component device using the same. For that purpose.
上記の目的を達成するために、本発明は、下記の(A)および(B)成分とともに、下記の(C)〜(F)成分を含有する電子部品封止用樹脂組成物であって、(E)成分の含有量が、樹脂組成物全体の5重量%以上である電子部品封止用樹脂組成物を第1の要旨とする。
(A)一分子中のエポキシ基が3個以上であって、エポキシ当量が160〜180であるエポキシ樹脂。
(B)一分子中のメチレン基が2個未満,フェノール性水酸基が3個以上であって、水酸基当量が90〜105であるフェノール樹脂。
(C)硬化促進剤。
(D)カルボン酸無水物。
(E)水酸化マグネシウム。
(F)(E)成分を除く無機質充填剤。
In order to achieve the above object, the present invention is an electronic component sealing resin composition containing the following components (C) to (F) together with the following components (A) and (B): (E) Let the content of a component be 5 weight% or more of the whole resin composition, and let the resin composition for electronic component sealing be the 1st summary.
(A) An epoxy resin having 3 or more epoxy groups in one molecule and having an epoxy equivalent of 160 to 180.
(B) A phenol resin having less than 2 methylene groups in one molecule, 3 or more phenolic hydroxyl groups, and a hydroxyl equivalent weight of 90 to 105.
(C) A curing accelerator.
(D) Carboxylic anhydride.
(E) Magnesium hydroxide.
(F) Inorganic filler excluding component (E).
また、本発明は、上記電子部品封止用樹脂組成物を用いて電子部品を封止してなる電子部品装置を第2の要旨とする。 Moreover, this invention makes the 2nd summary the electronic component apparatus formed by sealing an electronic component using the said resin composition for electronic component sealing.
すなわち、本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた。その研究の結果、上記のように、エポキシ当量等が規定された特定のエポキシ樹脂(A)と、水酸基当量等が規定された特定のフェノール樹脂(B)とを併用したものをポリマーとすることにより、成形性,接着性等に優れるようになるとともに、樹脂組成物全体中のエポキシ基量が水酸基量を上回ることから、その余剰のエポキシ基による自己重合が進行し、耐熱性,強靱性等の向上が図られることを突き止めた。さらに、カルボン酸無水物(D)、特定量の水酸化マグネシウム(E)等を、樹脂組成物中に含有させることにより、架橋密度が高まり、長期耐熱性等が向上し、所期の目的が達成できることを見いだし、本発明に到達した。 That is, the present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result of the research, as described above, the polymer is a combination of a specific epoxy resin (A) with specified epoxy equivalents and a specific phenol resin (B) with specified hydroxyl equivalents. In addition to being excellent in moldability, adhesiveness, etc., since the amount of epoxy groups in the entire resin composition exceeds the amount of hydroxyl groups, self-polymerization by the excess epoxy groups proceeds, heat resistance, toughness, etc. It has been found that improvement is achieved. Furthermore, by including a carboxylic acid anhydride (D), a specific amount of magnesium hydroxide (E), etc. in the resin composition, the crosslinking density is increased, long-term heat resistance is improved, and the intended purpose is We have found that this can be achieved and have reached the present invention.
以上のように、本発明の電子部品封止用樹脂組成物は、特定のエポキシ樹脂(A)と、特定のフェノール樹脂(B)と、硬化促進剤(C)と、カルボン酸無水物(D)と、特定量の水酸化マグネシウム(E)と、無機質充填剤(F)とを含有するものである。そのため、成形性,接着性等に優れるとともに、ガラス転移温度が高く、長期耐熱性に優れた効果を奏する。また、本発明の電子部品封止用樹脂組成物を用いると、高い耐熱信頼性を有する電子部品装置を容易に得ることができる。 As described above, the resin composition for sealing an electronic component of the present invention includes a specific epoxy resin (A), a specific phenol resin (B), a curing accelerator (C), and a carboxylic acid anhydride (D ), A specific amount of magnesium hydroxide (E), and an inorganic filler (F). Therefore, it is excellent in moldability, adhesiveness, etc., has a high glass transition temperature, and has excellent effects in long-term heat resistance. Moreover, when the resin composition for sealing an electronic component of the present invention is used, an electronic component device having high heat resistance reliability can be easily obtained.
特に、(A)成分中のエポキシ基1当量に対して、(B)成分の水酸基量が0.7〜0.9当量となるよう、上記(B)成分が含有されていると、耐熱性、強靱性等に、より優れるようになる。 In particular, when the component (B) is contained so that the amount of the hydroxyl group of the component (B) is 0.7 to 0.9 equivalent with respect to 1 equivalent of the epoxy group in the component (A), the heat resistance In addition, the toughness becomes more excellent.
また、上記(D)成分の含有量が、(A)および(B)成分の合計量100重量部に対して1〜5重量部の範囲であると、耐湿信頼性、長期耐熱性等に、より優れるようになる。 In addition, when the content of the component (D) is in the range of 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) and (B), moisture resistance reliability, long-term heat resistance, etc. Become better.
また、上記(F)成分の無機質充填剤が、シリカ粉末であると、電子部品封止用樹脂組成物の硬化体の熱線膨張係数の低減効果により優れるようになる。 Moreover, when the inorganic filler of the said (F) component is a silica powder, it will become excellent by the reduction effect of the thermal linear expansion coefficient of the hardening body of the resin composition for electronic component sealing.
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の電子部品封止用樹脂組成物は、先に述べたように、下記の(A)および(B)成分とともに、下記の(C)〜(F)成分を含有し、その(E)成分の含有量が、樹脂組成物全体の5重量%以上である。
(A)一分子中のエポキシ基が3個以上であって、エポキシ当量が160〜180であるエポキシ樹脂。
(B)一分子中のメチレン基が2個未満,フェノール性水酸基が3個以上であって、水酸基当量が90〜105であるフェノール樹脂。
(C)硬化促進剤。
(D)カルボン酸無水物。
(E)水酸化マグネシウム。
(F)(E)成分を除く無機質充填剤。
As described above, the resin composition for sealing an electronic component of the present invention contains the following components (C) to (F) together with the following components (A) and (B). The content of the component is 5% by weight or more of the entire resin composition.
(A) An epoxy resin having 3 or more epoxy groups in one molecule and having an epoxy equivalent of 160 to 180.
(B) A phenol resin having less than 2 methylene groups in one molecule, 3 or more phenolic hydroxyl groups, and a hydroxyl equivalent weight of 90 to 105.
(C) A curing accelerator.
(D) Carboxylic anhydride.
(E) Magnesium hydroxide.
(F) Inorganic filler excluding component (E).
上記(A)成分のエポキシ樹脂としては、上記のように、一分子中のエポキシ基が3個以上であって、エポキシ当量が160〜180であるエポキシ樹脂が用いられる。一分子中のエポキシ基は、好ましくは、3〜4個である。 As the epoxy resin of the component (A), as described above, an epoxy resin having 3 or more epoxy groups in one molecule and having an epoxy equivalent of 160 to 180 is used. The number of epoxy groups in one molecule is preferably 3-4.
そして、上記(A)成分のエポキシ樹脂は、具体的には、下記の一般式(1)で表されるトリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビス(ナフタレンジオール)メタンのテトラグリシジルエーテル(下記の化学式(2))、1,1,2,2−テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタンのテトラグリシジルエーテル(下記の化学式(3))等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、耐熱性の点から、下記の一般式(1)で表されるトリフェノールメタン型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。 The epoxy resin of component (A) is specifically a triphenolmethane type epoxy resin represented by the following general formula (1), tetraglycidyl ether of bis (naphthalenediol) methane (the following chemical formula ( 2)) 1,1,2,2-tetrakis (hydroxyphenyl) ethane tetraglycidyl ether (the following chemical formula (3)) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of heat resistance, a triphenolmethane type epoxy resin represented by the following general formula (1) is preferably used.
本発明の電子部品封止用樹脂組成物における上記(A)成分の含有量は、好ましくは、樹脂組成物全体の5〜15重量%である。 The content of the component (A) in the resin composition for sealing an electronic component of the present invention is preferably 5 to 15% by weight of the entire resin composition.
なお、本発明の電子部品封止用樹脂組成物には、上記(A)成分以外のエポキシ樹脂を、上記(A)成分と併用して用いても良いが、この場合、エポキシ樹脂全体の70重量%以上を上記(A)成分とすることが、耐熱性の観点から好ましい。 In addition, in the resin composition for sealing an electronic component of the present invention, an epoxy resin other than the component (A) may be used in combination with the component (A). From the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use at least% by weight as the component (A).
上記(A)成分のエポキシ樹脂とともに用いられる、(B)成分のフェノール樹脂としては、先に述べたように、一分子中のメチレン基が2個未満,フェノール性水酸基が3個以上であって、水酸基当量が90〜105であるフェノール樹脂が用いられる。ここで、上記「一分子中のメチレン基が2個未満」とは、上記(B)成分のフェノール樹脂を複数種併せて用いる際に、平均して、一分子中のメチレン基が2個未満であるということを意味するものであり、また、一分子中のメチレン基が0個の場合も含まれる。また、一分子中のフェノール性水酸基は、好ましくは、3〜4個である。 As described above, the phenol resin of the component (B) used together with the epoxy resin of the component (A) has less than 2 methylene groups and 3 or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. A phenol resin having a hydroxyl group equivalent of 90 to 105 is used. Here, the term “less than 2 methylene groups in one molecule” means that, when a plurality of types of the phenol resin of the component (B) are used in combination, an average of less than 2 methylene groups in one molecule It also means that the number of methylene groups in one molecule is zero. The number of phenolic hydroxyl groups in one molecule is preferably 3-4.
そして、上記(B)成分のフェノール樹脂は、上記規定を満たすものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールノボラック樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、耐熱性の観点から、上記規定を満たすトリフェノールメタン型フェノール樹脂が好ましく用いられる。 And the phenol resin of the said (B) component will not be specifically limited if the said prescription is satisfy | filled, For example, a triphenol methane type phenol resin, tetrakis (hydroxyphenyl) ethane, a phenol novolak resin, etc. can give. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of heat resistance, a triphenolmethane type phenol resin that satisfies the above-mentioned regulations is preferably used.
本発明の電子部品封止用樹脂組成物における上記(B)成分の含有量は、好ましくは、(A)成分中のエポキシ基1当量に対して、(B)成分の水酸基量が0.7〜0.9当量となるよう、上記(B)成分が含有されていることが好ましく、0.75〜0.85当量とすることが特に好ましい。すなわち、このように含有量を設定することにより、樹脂組成物全体中のエポキシ基量が水酸基量を上回り、その余剰のエポキシ基による自己重合が進行し、耐熱性,強靱性により優れた硬化体を得ることができるからである。 The content of the component (B) in the resin composition for sealing an electronic component of the present invention is preferably such that the hydroxyl group content of the component (B) is 0.7 per 1 equivalent of the epoxy group in the component (A). The component (B) is preferably contained so as to be -0.9 equivalent, and particularly preferably 0.75-0.85 equivalent. That is, by setting the content in this way, the amount of epoxy groups in the entire resin composition exceeds the amount of hydroxyl groups, self-polymerization by the excess epoxy groups proceeds, and a cured product that is superior in heat resistance and toughness It is because it can obtain.
なお、本発明の電子部品封止用樹脂組成物には、上記(B)成分以外のフェノール樹脂を、上記(B)成分と併用して用いても良いが、この場合、フェノール樹脂全体の70重量%以上を上記(B)成分とすることが、耐熱性の観点から好ましい。 In the electronic component sealing resin composition of the present invention, a phenol resin other than the component (B) may be used in combination with the component (B). From the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use at least% by weight as the component (B).
また、先に述べたように、(A)成分以外のエポキシ樹脂を併用したり、(B)成分以外のフェノール樹脂を併用したりする場合、(A)成分以外のエポキシ樹脂も含めたエポキシ樹脂全体のエポキシ基と、(B)成分以外のフェノール樹脂を含めたフェノール樹脂全体のフェノール性水酸基との比率が、エポキシ基1当量に対して、水酸基量が0.7〜0.9当量となるよう、配合割合を設定することが好ましく、特に好ましくは、エポキシ基1当量に対して、水酸基量が0.75〜0.85当量となるよう配合割合を設定することである。 In addition, as described above, when an epoxy resin other than the component (A) is used in combination or a phenol resin other than the component (B) is used in combination, an epoxy resin including an epoxy resin other than the component (A) The ratio of the entire epoxy group and the phenolic hydroxyl group of the whole phenol resin including the phenol resin other than the component (B) is 0.7 to 0.9 equivalent of the hydroxyl group with respect to 1 equivalent of the epoxy group. Thus, it is preferable to set the blending ratio, and it is particularly preferable to set the blending ratio so that the amount of hydroxyl group is 0.75 to 0.85 equivalent to 1 equivalent of epoxy group.
上記(A)成分および(B)成分とともに用いられる、(C)成分の硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との硬化を進行させるものであれば特に眼定されるものではないが、耐熱性の点から、イミダゾール化合物を用いることが好ましい。なかでも、アルキロール基を有するイミダゾール化合物を用いることが、エポキシ基の自己重合をも促進する点でより好ましく、下記化学式(4)で示されるイミダゾールを用いることが更に好ましい。そして、これら(C)成分の含有量は、硬化性および保存性の点から、電子部品封止用樹脂組成物全体の0.02〜0.2重量%とすることが好ましい。 The curing accelerator for the component (C) used together with the component (A) and the component (B) is not particularly determined as long as the curing of the epoxy resin and the phenol resin proceeds. From the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use an imidazole compound. Especially, it is more preferable to use the imidazole compound which has an alkylol group at the point which accelerates | stimulates the self-polymerization of an epoxy group, and it is still more preferable to use the imidazole shown by following Chemical formula (4). And it is preferable that content of these (C) component shall be 0.02-0.2 weight% of the whole resin composition for electronic component sealing from the point of sclerosis | hardenability and preservability.
上記(A)〜(C)成分とともに用いられる、(D)成分のカルボン酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等があげられる。なかでも、無水トリメリット酸を用いることが、硬化反応時に3つのカルボキシル基を生成して電子部品封止用樹脂組成物の架橋密度を高めることができる点で好ましい。これら(D)成分の含有量は、(A)および(B)成分の合計量100重量部に対して1〜5重量部の範囲であることが好ましい。すなわち、(D)成分の含有量が上記範囲未満であると、架橋密度を高める効果を得ることが難しくなり、逆に、上記範囲を超えると、電子部品封止用樹脂組成物の耐湿信頼性が低下する傾向が見られるからである。 Examples of the carboxylic acid anhydride of the component (D) used together with the components (A) to (C) include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, anhydrous Examples thereof include nadic acid, methyl nadic anhydride, succinic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. Especially, it is preferable to use trimellitic anhydride from the point which can produce | generate three carboxyl groups at the time of hardening reaction, and can raise the crosslinking density of the resin composition for electronic component sealing. The content of the component (D) is preferably in the range of 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) and (B). That is, when the content of the component (D) is less than the above range, it becomes difficult to obtain an effect of increasing the crosslinking density. Conversely, when the content exceeds the above range, the moisture resistance reliability of the resin composition for encapsulating an electronic component is difficult. This is because a tendency to decrease is observed.
上記(A)〜(D)成分とともに用いられる、(E)成分の水酸化マグネシウムは、(D)成分のカルボン酸無水物と同様に、電子部品封止用樹脂組成物の架橋密度を高める効果を有し、特に長期耐熱性を向上させる効果を有する。本発明においては、上記効果を得るため、(E)成分の含有量が、本発明の電子部品封止用樹脂組成物全体の5重量%以上となるよう設定されていることを要する。 The magnesium hydroxide of the (E) component used together with the above components (A) to (D) is effective to increase the crosslink density of the resin composition for sealing electronic components, like the carboxylic acid anhydride of the (D) component. In particular, it has the effect of improving long-term heat resistance. In this invention, in order to acquire the said effect, it needs to set so that content of (E) component may be 5 weight% or more of the whole resin composition for electronic component sealing of this invention.
そして、上記(E)成分の含有量は、本発明の電子部品封止用樹脂組成物全体の5〜15重量%であることが好ましい。すなわち、(E)成分の含有量が上記範囲未満であると、架橋密度を高める効果が得にくくなり、逆に、上記範囲を超えると、電子部品封止用樹脂組成物の耐湿信頼性が低下する傾向が見られるからである。 And it is preferable that content of the said (E) component is 5 to 15 weight% of the whole resin composition for electronic component sealing of this invention. That is, when the content of the component (E) is less than the above range, it is difficult to obtain the effect of increasing the crosslinking density. Conversely, when the content exceeds the above range, the moisture resistance reliability of the electronic component sealing resin composition is lowered. It is because the tendency to do is seen.
上記(A)〜(E)成分とともに用いられる、(F)成分の無機質充填剤としては、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ(溶融シリカや結晶性シリカ等)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素等の粉末があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、電子部品封止用樹脂組成物の硬化体の熱線膨張係数が低減することにより内部応力を低減し、その結果、封止後の基板の反りを抑制できるという点から、シリカ粉末を用いることが好ましく、シリカ粉末の中でも、溶融シリカ粉末を用いることが、より好ましい。溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末があげられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが特に好ましい。 Examples of the inorganic filler of the component (F) used together with the components (A) to (E) include quartz glass, talc, silica (such as fused silica and crystalline silica), alumina, aluminum nitride, silicon nitride, and the like. Powder. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, silica powder is used because the internal stress is reduced by reducing the thermal linear expansion coefficient of the cured body of the resin composition for encapsulating electronic components, and as a result, the warpage of the substrate after sealing can be suppressed. It is preferable to use a fused silica powder among the silica powders. Examples of the fused silica powder include a spherical fused silica powder and a crushed fused silica powder. From the viewpoint of fluidity, it is particularly preferable to use a spherical fused silica powder.
上記(F)成分の含有量は、本発明の電子部品封止用樹脂組成物全体の60〜80重量%であることが好ましく、より好ましくは70〜80重量%である。すなわち、(F)成分の含有量が上記範囲未満であると、電子部品封止用樹脂組成物の硬化体の線膨張係数が大きくなるために、硬化体の反りが大きくなる傾向がみられるからであり、逆に、上記範囲を超えると、電子部品封止用樹脂組成物の流動性が悪くなるために、電子部品や基板との接着性が低下する傾向がみられるからである。 The content of the component (F) is preferably 60 to 80% by weight, more preferably 70 to 80% by weight based on the entire resin composition for sealing an electronic component of the present invention. That is, when the content of the component (F) is less than the above range, since the linear expansion coefficient of the cured body of the resin composition for encapsulating an electronic component is increased, the curvature of the cured body tends to increase. On the other hand, if the above range is exceeded, the fluidity of the resin composition for encapsulating electronic components deteriorates, and the adhesiveness to electronic components and substrates tends to decrease.
本発明の電子部品封止用樹脂組成物には、上記(A)〜(F)成分以外にも、電子部品封止用樹脂組成物の機能を損なわない範囲で各種添加剤を加えることができる。このような添加剤としては、例えば、接着性付与剤、静電気対策のための導電性付与剤、難燃剤、イオン補足剤、酸化防止剤、低応力化剤、離型剤、流動性付与剤、吸湿剤、着色剤等があげられる。 In addition to the components (A) to (F), various additives can be added to the resin composition for sealing an electronic component of the present invention as long as the function of the resin composition for sealing an electronic component is not impaired. . As such additives, for example, adhesion imparting agent, conductivity imparting agent for static electricity countermeasures, flame retardant, ion scavenger, antioxidant, low stress agent, mold release agent, fluidity imparting agent, Examples thereof include a hygroscopic agent and a coloring agent.
上記接着性付与剤としては、ポリオルガノシロキサンが好ましく、なかでも、下記の一般式(5)で表されるポリオルガノシロキサンが、金型離型性を維持しつつリードフレームに対する接着付与性も有する点で特に好ましい。下記の一般式(5)で表されるポリオルガノシロキサンは、市販品では、例えば、X−22−4741、KF−1002(以上、信越シリコーン社製)、FZ−3736、SF−8421、BY16−876(以上、東レダウコーニング社製)等が入手可能である。 As the adhesion-imparting agent, polyorganosiloxane is preferable, and among them, the polyorganosiloxane represented by the following general formula (5) has adhesion imparting property to the lead frame while maintaining mold releasability. Particularly preferred in terms. The polyorganosiloxane represented by the following general formula (5) is commercially available, for example, X-22-4741, KF-1002 (above, manufactured by Shin-Etsu Silicone), FZ-3736, SF-8421, BY16- 876 (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is available.
本発明の電子部品封止用樹脂組成物は、例えば、つぎのようにして製造することができる。すなわち、前記(A)〜(F)成分、ならびに必要に応じて他の添加剤を、常法に準じて所定の割合で配合し、ミキシングロール等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練した後、これを室温下で冷却固化させる。その後、上記のようにして固化させたものを、公知の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠するという一連の工程を経ることにより、目的とする本発明の電子部品封止用樹脂組成物を製造することができる。 The resin composition for sealing an electronic component of the present invention can be produced, for example, as follows. That is, the components (A) to (F) and other additives as necessary are blended at a predetermined ratio according to a conventional method, and melt-kneaded in a heated state using a kneader such as a mixing roll. Thereafter, it is cooled and solidified at room temperature. Thereafter, the solidified product as described above is pulverized by known means, and subjected to a series of steps of tableting as necessary, whereby the intended resin composition for sealing an electronic component of the present invention is obtained. Can be manufactured.
このようにして得られた本発明の電子部品封止用樹脂組成物を用いてなされる電子部品の封止方法は、特に制限するものではなく、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り行うことができる。また、打錠工程を経ず、顆粒状態のパウダーを圧縮成型のモールド方法に適用することも可能である。 The method for sealing an electronic component using the thus obtained resin composition for sealing an electronic component of the present invention is not particularly limited, and is performed by a known molding method such as normal transfer molding. be able to. Moreover, it is also possible to apply the granular powder to the compression molding method without going through the tableting process.
そして、上記電子部品封止用樹脂組成物を用いて電子部品を封止してなる、本発明の電子部品装置は、上記電子部品封止用樹脂組成物が、成形性,接着性等に優れるとともに、ガラス転移温度が高く、長期耐熱性に優れることから、高い耐熱信頼性を有する電子部品装置となる。このようにして得られる電子部品装置としては、ICやLSI等の電子部品装置等があげられる。 And the electronic component apparatus of this invention formed by sealing an electronic component using the said resin composition for electronic component sealing WHEREIN: The said resin composition for electronic component sealing is excellent in a moldability, adhesiveness, etc. In addition, since the glass transition temperature is high and the long-term heat resistance is excellent, an electronic component device having high heat resistance reliability is obtained. Examples of the electronic component device thus obtained include electronic component devices such as IC and LSI.
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, examples will be described together with comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す各材料を準備した。 First, prior to Examples and Comparative Examples, the following materials were prepared.
〔エポキシ樹脂E1(A成分)〕
前記一般式(1)で表されるトリフェノールメタン型エポキシ樹脂(エポキシ当量170)(日本化薬社製、EPPN−501HY)
[Epoxy resin E1 (component A)]
Triphenolmethane type epoxy resin represented by the general formula (1) (epoxy equivalent 170) (Nippon Kayaku Co., Ltd., EPPN-501HY)
〔エポキシ樹脂E2(A成分)〕
前記化学式(2)で示されるビス(ナフタレンジオール)メタン型エポキシ樹脂(エポキシ当量165)(大日本インキ化学工業社製、HP−4700)
[Epoxy resin E2 (component A)]
Bis (naphthalenediol) methane type epoxy resin (epoxy equivalent 165) represented by the chemical formula (2) (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, HP-4700)
〔エポキシ樹脂E3(A成分)〕
前記化学式(3)で示される1,1,2,2−テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタン型エポキシ樹脂(エポキシ当量172)(日本化薬社製、GTR−180)
[Epoxy resin E3 (component A)]
1,1,2,2-tetrakis (hydroxyphenyl) ethane type epoxy resin represented by the chemical formula (3) (epoxy equivalent 172) (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., GTR-180)
〔エポキシ樹脂E4(A成分以外のエポキシ樹脂)〕
オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量197)(日本化薬社製、EOCN−1020)
[Epoxy resin E4 (Epoxy resin other than component A)]
Orthocresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 197) (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN-1020)
〔フェノール樹脂P1(B成分)〕
トリフェノールメタン型フェノール樹脂(水酸基当量97)(明和化成社製、MEH−7500)
[Phenolic resin P1 (component B)]
Triphenolmethane type phenolic resin (hydroxyl equivalent 97) (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7500)
〔フェノール樹脂P2(B成分)〕
フェノールノボラック樹脂(水酸基当量105)(明和化成社製、H−4)
[Phenolic resin P2 (component B)]
Phenol novolac resin (hydroxyl equivalent 105) (Maywa Kasei Co., Ltd., H-4)
〔フェノール樹脂P3(B成分以外のフェノール樹脂)〕
フェノールビフェニレン型フェノール樹脂(水酸基当量206)(明和化成社製、MEH−7851S)
[Phenolic resin P3 (phenolic resin other than component B)]
Phenol biphenylene type phenol resin (hydroxyl equivalent: 206) (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851S)
〔硬化促進剤(C成分)〕
2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール
[Curing accelerator (component C)]
2-Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole
〔力ルボン酸無水物(D成分)〕
トリメリット酸無水物
[Strength rubonic acid anhydride (component D)]
Trimellitic anhydride
〔金属水酸化物M1(E成分)〕
水酸化マグネシウム、平均粒子径5μm
[Metal hydroxide M1 (E component)]
Magnesium hydroxide, average particle size 5μm
〔金属水酸化物M2(E成分以外の金属水酸化物)〕
水酸化アルミニウム、平均粒子径5μm
[Metal hydroxide M2 (Metal hydroxide other than E component)]
Aluminum hydroxide, average particle size 5μm
〔無機質充填剤(F成分)〕
溶融球状シリカ、平均粒子径25μm
[Inorganic filler (F component)]
Fused spherical silica, average particle size 25μm
〔顔料〕
カーボンブラック
[Pigment]
Carbon black
〔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(信越化学工業社製、KBM−803)
[Coupling agent]
γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-803)
〔離型剤〕
酸化ポリエチレンワックス
〔Release agent〕
Oxidized polyethylene wax
〔ポリオルガノシロキサン〕
エポキシポリエーテル変性シリコーンオイル(信越シリコーン社製、KF−1002)
[Polyorganosiloxane]
Epoxy polyether modified silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Silicone, KF-1002)
〔実施例1〜12、比較例1〜6〕
上記各成分を、後記の表1〜表3に示す割合で配合した後、80〜120℃に加熱したロール混練機に5分間かけて樹脂成分を溶融し、混練した。これにより得られた溶融混合物を、冷却固化し、さらに粉砕して、目的とする粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。なお、このようにして得られた樹脂組成物中のエポキシ基1当量に対する水酸基量(水酸基/エポキシ基)と、樹脂組成物中の金属水酸化物量(重量%)を、同表に併せて示した。
[Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 6]
After blending the above components in the proportions shown in Tables 1 to 3 below, the resin components were melted and kneaded in a roll kneader heated to 80 to 120 ° C. over 5 minutes. The molten mixture thus obtained was cooled and solidified, and further pulverized to obtain a target powdery epoxy resin composition. In addition, the amount of hydroxyl groups (hydroxyl group / epoxy group) with respect to 1 equivalent of epoxy groups in the resin composition thus obtained and the amount of metal hydroxide (% by weight) in the resin composition are also shown in the same table. It was.
このようにして得られた実施例および比較例の粉末状エポキシ樹脂組成物、およびそれを打錠して得られたタブレットを用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。その結果を、後記の表1〜表3に併せて示した。 Using the thus obtained powdered epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples, and tablets obtained by tableting them, each property was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1 to 3 below.
〔ガラス転移温度〕
動的粘弾性測定装置(DMA)により、エポキシ樹脂組成物の損失弾性率を測定し、その損失弾性率から導かれるtanδ曲線のピーク値における温度(℃)を、ガラス転移温度(Tg)として求めた。
〔Glass-transition temperature〕
The loss elastic modulus of the epoxy resin composition is measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA), and the temperature (° C.) at the peak value of the tan δ curve derived from the loss elastic modulus is obtained as the glass transition temperature (Tg). It was.
〔Ni接着力〕
ニッケルメッキが全面に施された銅合金リードフレーム上に、上記樹脂組成物のタブレットのトランスファー成形により、円柱状の成形物を作製した。その後、260℃において、上記成形物の側面を押して、ニッケルメッキ表面から上記成形物が剥離するまでの最大力を、万能型ボンドテスター シリーズ4000(デイジ社製)により測定し、その測定値を上記成形物の底面積で割った値(N/cm2)を、“Ni接着力”として評価した。
[Ni adhesive strength]
A columnar molded product was produced on a copper alloy lead frame on which nickel plating was applied on the entire surface by transfer molding of a tablet of the resin composition. Thereafter, at 260 ° C., the maximum force until the molded product is peeled from the nickel-plated surface by pressing the side surface of the molded product is measured with a universal bond tester series 4000 (manufactured by Daisy). The value (N / cm 2 ) divided by the bottom area of the molded product was evaluated as “Ni adhesive strength”.
〔耐熱性〕
上記樹脂組成物のタブレットのトランスファー成形により、評価用の試験片を作製し、これを、200℃の乾燥機で500時間乾燥させた。そして、乾燥前後の重量変化率(%)を測定した。また、変化率が0.5%以下であるものを○、変化率が0.5%より大きいものを×と評価した。
〔Heat-resistant〕
A test piece for evaluation was prepared by transfer molding of a tablet of the resin composition, and this was dried for 500 hours with a dryer at 200 ° C. And the weight change rate (%) before and behind drying was measured. Further, the case where the change rate was 0.5% or less was evaluated as ◯, and the case where the change rate was greater than 0.5% was evaluated as ×.
〔PCBT〕
上記樹脂組成物のタブレットのトランスファー成形により、DIP−16pinパッケージを作製した。このパッケージを用いて、耐湿信頼性試験として、130℃、85%RH、2.3atmの条件で、プレッシャークッカーバイアス試験(PCBT)を行った。そして、上記PCBTを500時間行った後、パッケージの不良率が50%未満のものを○、不良率が50〜80%のものを△、不良率が80%より高いものを×と評価した。
[PCBT]
A DIP-16 pin package was produced by transfer molding of a tablet of the resin composition. Using this package, a pressure cooker bias test (PCBT) was performed under the conditions of 130 ° C., 85% RH, and 2.3 atm as a moisture resistance reliability test. Then, after the PCBT was performed for 500 hours, a package having a defective rate of less than 50% was evaluated as ◯, a defective rate of 50 to 80% as Δ, and a defective rate higher than 80% as ×.
上記表の結果より、実施例のエポキシ樹脂組成物は、いずれも、ガラス転移温度が高く、Ni接着力も高いことから、電子部品封止用途に優れている。また、実施例では、いずれも、耐熱試験後においても重量変化率が小さいことから、長期耐熱性に優れており、さらに、PCBTにおいても良好な結果が得られていることから、高い耐湿信頼性を示すことがわかる。 From the result of the said table | surface, since the epoxy resin composition of an Example has high glass transition temperature and Ni adhesive force is also high, it is excellent in the electronic component sealing use. Moreover, in all the examples, since the rate of change in weight is small even after the heat test, it is excellent in long-term heat resistance, and furthermore, good results are obtained also in PCBT, so high moisture resistance reliability It can be seen that
これに対して、比較例1では、フェノール樹脂として、本発明における(B)成分以外のフェノール樹脂を用いており、比較例2では、エポキシ樹脂として、本発明における(A)成分以外のエポキシ樹脂を用いていることから、ガラス転移温度が低く、Ni接着力も低い。さらに、比較例1および比較例2では、上記耐熱試験後における重量変化率が大きく、実施例に比べ、長期耐熱性にも劣る結果となった。比較例3では、カルボン酸無水物が含有されておらず、そのため、実施例に比べ、長期耐熱性に劣る結果となった。また、比較例4では、金属水酸化物が含有されておらず、比較例5では、金属水酸化物の含有量が少なすぎ、比較例6では、金属水酸化物が所定量含有されているが、その金属水酸化物が水酸化マグネシウムではない。そのため、比較例4〜6では、耐熱試験後における重量変化率が大きく、このことから、比較例4〜6は、実施例に比べ、長期耐熱性に劣る結果となった。 On the other hand, in Comparative Example 1, a phenol resin other than the component (B) in the present invention is used as the phenol resin, and in Comparative Example 2, an epoxy resin other than the component (A) in the present invention is used as the epoxy resin. Is used, the glass transition temperature is low and the Ni adhesive strength is also low. Furthermore, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the weight change rate after the heat resistance test was large, and the results were inferior in long-term heat resistance as compared with the Examples. In Comparative Example 3, no carboxylic acid anhydride was contained, and as a result, the long-term heat resistance was inferior to that of the Example. In Comparative Example 4, the metal hydroxide is not contained, in Comparative Example 5, the content of the metal hydroxide is too small, and in Comparative Example 6, the metal hydroxide is contained in a predetermined amount. However, the metal hydroxide is not magnesium hydroxide. Therefore, in Comparative Examples 4-6, the rate of weight change after the heat test was large, and from this, Comparative Examples 4-6 resulted in inferior long-term heat resistance compared to the Examples.
Claims (5)
(A)一分子中のエポキシ基が3個以上であって、エポキシ当量が160〜180であるエポキシ樹脂。
(B)一分子中のメチレン基が2個未満,フェノール性水酸基が3個以上であって、水酸基当量が90〜105であるフェノール樹脂。
(C)硬化促進剤。
(D)カルボン酸無水物。
(E)水酸化マグネシウム。
(F)(E)成分を除く無機質充填剤。 An electronic component sealing resin composition containing the following components (C) to (F) together with the following components (A) and (B), wherein the content of the component (E) is the entire resin composition: 5% by weight or more of a resin composition for encapsulating electronic parts.
(A) An epoxy resin having 3 or more epoxy groups in one molecule and having an epoxy equivalent of 160 to 180.
(B) A phenol resin having less than 2 methylene groups in one molecule, 3 or more phenolic hydroxyl groups, and a hydroxyl equivalent weight of 90 to 105.
(C) A curing accelerator.
(D) Carboxylic anhydride.
(E) Magnesium hydroxide.
(F) Inorganic filler excluding component (E).
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