JP6566349B2 - Epoxy resin molding material for sealing and electronic parts - Google Patents
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Description
本発明は、封止用エポキシ樹脂成形材料、及び電子部品に関する。 The present invention relates to an epoxy resin molding material for sealing and an electronic component.
従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品封止の分野では、エポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。これは、エポキシ樹脂が、電気特性、耐湿性、機械特性、インサート品との接着性等のバランスに優れるからである。 Conventionally, epoxy resin molding materials have been widely used in the field of sealing electronic components such as transistors and ICs. This is because the epoxy resin has an excellent balance of electrical properties, moisture resistance, mechanical properties, adhesion to inserts, and the like.
近年、資源エネルギーの将来的な枯渇に対する不安や、いわゆる地球温暖化問題等を背景に世界的に省エネルギーの機運が高まっており、電力の制御や変換を行い、「省エネ技術のキーデバイス」と言われるパワーデバイス（パワー半導体）が注目されている。
パワー半導体にとって電力変換効率はその性能を決定する非常に重要な項目であるが、ここにきて、従来のＳｉ素子より変換効率の高い炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等の化合物半導体の研究開発や市場での流通が活況を呈するようになってきた。
In recent years, there has been an increase in energy-saving momentum around the world against the background of concerns over the future depletion of resource energy and the so-called global warming problem. Power devices (power semiconductors) are attracting attention.
For power semiconductors, power conversion efficiency is a very important item that determines its performance. Here, compound semiconductors such as silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) have higher conversion efficiency than conventional Si devices. Research and development and distribution in the market have become booming.
ＳｉＣやＧａＮの大きな特徴として、従来のＳｉ素子と比較して高温動作が可能である点を挙げることができる。また、特にＳｉＣについては、Ｓｉ素子に比べ、より高い耐圧性を有するため、より小さな素子やパッケージでこれまで以上の耐圧性を実現することが期待されている。 A major feature of SiC or GaN is that it can operate at a higher temperature than conventional Si elements. In particular, SiC has higher pressure resistance than Si elements, and therefore, it is expected to achieve higher pressure resistance than before with smaller elements and packages.
一方、より小さな素子やパッケージで、これまで以上の耐圧性を実現することは、素子自身の発熱もこれまで以上になることを意味し、高温動作が可能となることと相まって、周辺部材にもこれまで以上の耐熱性が求められることになる。エポキシ樹脂成形材料のガラス転移温度（Ｔｇ）としては、１７５℃以上が一つの目安である。 On the other hand, achieving higher pressure resistance with smaller elements and packages means that the elements themselves will generate more heat than before, and coupled with the ability to operate at high temperatures, More heat resistance than before is required. One standard for the glass transition temperature (Tg) of the epoxy resin molding material is 175 ° C. or higher.
また、一般に、パワーデバイスはハンダ付けによるリードフレームへの固定が行なわれることが多く、リードフレームには、Ｎｉメッキが施される場合が多い。
したがって、上記化合物半導体を封止するエポキシ樹脂成形材料には、高温耐性及びＮｉメッキへの密着力の両立が求められることになるが、高温耐性を高めるために樹脂のＴｇを上げるとＮｉ等への密着性が低下することが多く、一般にその両立は困難である。
In general, the power device is often fixed to a lead frame by soldering, and the lead frame is often subjected to Ni plating.
Therefore, the epoxy resin molding material that seals the compound semiconductor is required to satisfy both high temperature resistance and adhesion to Ni plating. However, if the Tg of the resin is increased in order to increase high temperature resistance, it can be changed to Ni or the like. In many cases, the adhesiveness of the resin is lowered, and it is generally difficult to achieve both.
エポキシ系樹脂とＮｉメッキとの密着力を上げる手法として、例えば、特許文献１には、ニッケル表面を熱過酸化水素溶液で改質させて濡れ性酸化ニッケル表面を形成する方法が開示されている。
また、非特許文献１には、金属Ｎｉ粉末／エポキシ樹脂複合材料において、カップリング剤としてエポキシシランやチタネートシラン等を用いてＮｉ粒子表面を改質し、接着力を向上させる方法が開示されている。
As a technique for increasing the adhesion between the epoxy resin and the Ni plating, for example, Patent Document 1 discloses a method of forming a wettable nickel oxide surface by modifying the nickel surface with a hot hydrogen peroxide solution. .
Non-Patent Document 1 discloses a method for improving the adhesion by modifying the surface of Ni particles by using epoxy silane, titanate silane or the like as a coupling agent in a metal Ni powder / epoxy resin composite material. Yes.
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、Ｎｉメッキ表面を過酸化水素水で予め処理しなければならない等、必ずしも生産性の高い方法とはいえない。また、非特許文献１に記載の方法では、十分な接着力が得られない等の課題があった。 However, the method described in Patent Document 1 is not necessarily a highly productive method because the Ni plating surface must be pretreated with hydrogen peroxide solution. Further, the method described in Non-Patent Document 1 has a problem that a sufficient adhesive force cannot be obtained.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、硬化物の耐熱性、Ｎｉメッキとの密着性に優れ、高温放置後の剥離やクラックの発生が少ない封止用エポキシ樹脂成形材料、及び該樹脂成形材料を用いる電子部品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is an epoxy resin molding material for sealing that has excellent heat resistance of a cured product, excellent adhesion to Ni plating, and is less susceptible to peeling and cracking after standing at high temperatures. And an electronic component using the resin molding material.
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の骨格を有するエポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、及びシランカップリング剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が、上記課題を解決することを見出し、本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an epoxy resin molding material for sealing containing an epoxy resin having a specific skeleton, a phenolic curing agent, and a silane coupling agent is the above-mentioned problem. The present invention has been completed based on this finding.
すなわち、本発明は、以下の[１]〜[９]を提供する。
[１]（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール系硬化剤、（Ｃ）シランカップリング剤、及び（Ｄ）無機充填材を含有し、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分とが、それぞれトリフェニルメタン骨格、及び／又はナフタレン骨格を含み、前記（Ｃ）成分が、炭素数２〜４のアルコキシ基を有するグリシドキシプロピルトリアルコキシシランを含有する、封止用エポキシ樹脂成形材料。
［２］前記グリシドキシプロピルトリアルコキシシランが、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランである、上記［１］に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
［３］前記（Ｃ）成分が、さらにイソシアネートプロピルトリアルコキシシランを含有する、上記［１］又は［２］に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
［４］前記イソシアネートプロピルトリアルコキシシランが、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランである、上記［３］に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
［５］前記（Ｄ）成分が、シラザンにより表面処理されたシリカを含む、上記［１］〜［４］のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
［６］前記（Ａ）成分が、下記一般式（Ｉ）で表されるトリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂、下記一般式（ＩＩ）で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、及び下記一般式（ＩＩＩ）で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂から選択される少なくとも１種を含む、上記［１］〜［５］のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
［７］前記（Ｂ）成分が、下記一般式（ＩＶ）で表されるトリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、下記一般式（Ｖ）で表されるナフタレン骨格を有するフェノール樹脂、及び下記一般式（ＶＩ）で表されるナフタレン骨格を有するフェノール樹脂から選択される少なくとも１種を含む、上記［１］〜［６］のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
［８］上記［１］〜［７］のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備える電子部品装置。
［９］表面にＮｉメッキが施されたリードフレームを備える、上記［８］に記載の電子部品装置。
That is, the present invention provides the following [1] to [9].
[1] (A) an epoxy resin, (B) a phenolic curing agent, (C) a silane coupling agent, and (D) an inorganic filler, wherein the (A) component and the (B) component are An epoxy resin molding material for sealing, which each contains a triphenylmethane skeleton and / or a naphthalene skeleton, and the component (C) contains glycidoxypropyltrialkoxysilane having an alkoxy group having 2 to 4 carbon atoms.
[2] The epoxy resin molding material for sealing according to [1], wherein the glycidoxypropyltrialkoxysilane is 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.
[3] The epoxy resin molding material for sealing according to the above [1] or [2], wherein the component (C) further contains isocyanatepropyltrialkoxysilane.
[4] The epoxy resin molding material for sealing according to the above [3], wherein the isocyanatepropyltrialkoxysilane is 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.
[5] The epoxy resin molding material for sealing according to any one of [1] to [4], wherein the component (D) includes silica surface-treated with silazane.
[6] An epoxy resin having a triphenylmethane skeleton represented by the following general formula (I), an epoxy resin having a naphthalene skeleton represented by the following general formula (II), and the following general formula: The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above [1] to [5], comprising at least one selected from epoxy resins having a naphthalene skeleton represented by (III).
[7] The component (B) is a phenol resin having a triphenylmethane skeleton represented by the following general formula (IV), a phenol resin having a naphthalene skeleton represented by the following general formula (V), and the following general formula The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above [1] to [6], comprising at least one selected from phenol resins having a naphthalene skeleton represented by (VI).
[8] An electronic component device including an element sealed with the sealing epoxy resin molding material according to any one of [1] to [7].
[9] The electronic component device according to [8], further including a lead frame whose surface is plated with Ni.
本発明によれば、硬化物の耐熱性、Ｎｉメッキとの密着性に優れ、高温放置後の剥離やクラックの発生が少ない封止用エポキシ樹脂成形材料、及び該樹脂成形材料を用いる電子部品を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an epoxy resin molding material for sealing having excellent heat resistance of a cured product and adhesion with Ni plating, and less occurrence of peeling and cracking after standing at high temperature, and an electronic component using the resin molding material. Can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
（封止用エポキシ樹脂成形材料）
まず、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料（以下、単に「樹脂成形材料」ともいう）の各成分について述べる。
〔（Ａ）エポキシ樹脂〕
本発明で用いる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、一分子中に２個以上のエポキシ基を有し、トリフェニルメタン骨格、及び／又はナフタレン骨格を含む。具体的には、トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂、及びナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂のうち少なくとも１種を含む硬化性エポキシ樹脂である。
上記トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、下記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(Epoxy resin molding material for sealing)
First, each component of the epoxy resin molding material for sealing of the present invention (hereinafter also simply referred to as “resin molding material”) will be described.
[(A) Epoxy resin]
The epoxy resin of component (A) used in the present invention has two or more epoxy groups in one molecule and includes a triphenylmethane skeleton and / or a naphthalene skeleton. Specifically, it is a curable epoxy resin containing at least one of an epoxy resin having a triphenylmethane skeleton and an epoxy resin having a naphthalene skeleton.
Although it does not specifically limit as an epoxy resin which has the said triphenylmethane frame | skeleton, For example, the epoxy resin represented by the following general formula (I) is mentioned.
また、上記ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂としては、一分子中に少なくとも２個以上のグリシジル基を有し、少なくとも１つのナフタレン環を有するエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、下記一般式（ＩＩ）、及び下記一般式（ＩＩＩ）で表されるエポキシ樹脂が挙げられ、これらを好ましく用いることができる。 The epoxy resin having a naphthalene skeleton is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having at least two glycidyl groups in one molecule and having at least one naphthalene ring. The epoxy resin represented by general formula (II) and the following general formula (III) is mentioned, These can be used preferably.
上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、上記一般式（Ｉ）で表されるトリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂、上記一般式（ＩＩ）で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、及び上記一般式（ＩＩＩ）で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂から選択される少なくとも１種を含むことが、樹脂成形材料の硬化物の耐熱性を高める観点から好ましい。
なお、上記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表されるエポキシ樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
The epoxy resin of the component (A) includes an epoxy resin having a triphenylmethane skeleton represented by the general formula (I), an epoxy resin having a naphthalene skeleton represented by the general formula (II), and the general formula It is preferable to include at least one selected from epoxy resins having a naphthalene skeleton represented by (III) from the viewpoint of increasing the heat resistance of the cured product of the resin molding material.
In addition, the epoxy resin represented by the said general formula (I)-(III) may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
上記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂は、ＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬（株）製）として、上記一般式（ＩＩ）で表されるエポキシ樹脂は、ＥＳＮ−３７５（新日鉄住金化学（株）製）として、上記一般式（ＩＩＩ）で表されるエポキシ樹脂は、ＨＰ−４７１０（ＤＩＣ（株）製）として、それぞれ市販品として入手することができる。 The epoxy resin represented by the general formula (I) is EPPN-502H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the epoxy resin represented by the general formula (II) is ESN-375 (Nippon Steel & Sumikin Chemical ( The epoxy resin represented by the general formula (III) can be obtained as a commercial product as HP-4710 (manufactured by DIC Corporation).
上記トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂及びナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂の軟化点は、主として生産性の観点から、好ましくは５５〜１００℃、より好ましくは６０〜９０℃、更に好ましくは６５〜８５℃である。 The softening point of the epoxy resin having a triphenylmethane skeleton and the epoxy resin having a naphthalene skeleton is preferably 55 to 100 ° C, more preferably 60 to 90 ° C, still more preferably 65 to 85 ° C mainly from the viewpoint of productivity. It is.
（Ａ）成分のエポキシ樹脂全量に対する、上記トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂及び上記ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂の配合量は、好ましくは７０〜１００質量％、より好ましくは８０〜１００質量％、更に好ましくは９０〜１００質量％である。上記範囲内とすることにより、樹脂成形材料の硬化物の耐熱性を向上させることができる。
なお、２種以上を併用する場合には、それらの合計量が上記範囲内となるように調製する。
The blending amount of the epoxy resin having the triphenylmethane skeleton and the epoxy resin having the naphthalene skeleton with respect to the total amount of the epoxy resin of the component (A) is preferably 70 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and further Preferably it is 90-100 mass%. By setting it within the above range, the heat resistance of the cured product of the resin molding material can be improved.
In addition, when using 2 or more types together, it prepares so that those total amounts may be in the said range.
上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、上記トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂及び上記ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂の他に、本発明の効果を損なわない範囲で半導体素子封止材料として用いられるエポキシ樹脂を併用することができる。併用可能なエポキシ樹脂としては、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を挙げることができるが、これら以外のエポキシ樹脂を併用してもよい。
なお、上記樹脂を併用する場合、その配合量は（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００質量部に対し、３０質量部以下とすることが好ましく、２０質量部以下とすることがより好ましく、１０質量部以下とすることが更に好ましい。
The epoxy resin as the component (A) is an epoxy resin used as a semiconductor element sealing material within a range not impairing the effects of the present invention, in addition to the epoxy resin having the triphenylmethane skeleton and the epoxy resin having the naphthalene skeleton. Can be used in combination. Examples of the epoxy resin that can be used in combination include a phenol novolac type epoxy resin, an o-cresol novolak type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, and the like. May be.
In addition, when using together the said resin, it is preferable that the compounding quantity shall be 30 mass parts or less with respect to 100 mass parts of epoxy resin of (A) component, It is more preferable to set it as 20 mass parts or less, 10 mass parts More preferably, it is as follows.
〔（Ｂ）フェノール系硬化剤〕
本発明で用いる（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤は、一分子中に少なくとも２個の水酸基を有し、トリフェニルメタン骨格、及び／又はナフタレン骨格を含む。具体的には、トリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、及びナフタレン骨格を有するフェノール樹脂のうち少なくとも１種を含む。
上記トリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、下記一般式（ＩＶ）で表されるフェノール樹脂が挙げられる。
[(B) Phenolic curing agent]
The (B) component phenolic curing agent used in the present invention has at least two hydroxyl groups in one molecule and includes a triphenylmethane skeleton and / or a naphthalene skeleton. Specifically, it contains at least one of a phenol resin having a triphenylmethane skeleton and a phenol resin having a naphthalene skeleton.
Although it does not specifically limit as a phenol resin which has the said triphenylmethane frame | skeleton, For example, the phenol resin represented by the following general formula (IV) is mentioned.
また、上記ナフタレン骨格を有するフェノール樹脂としては、一分子中に少なくとも２個の水酸基を有し、少なくとも１つのナフタレン環を有するフェノール樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、下記一般式（Ｖ）、及び下記一般式（ＶＩ）で表されるフェノール樹脂が挙げられ、これらを好ましく用いることができる。 The phenol resin having a naphthalene skeleton is not particularly limited as long as it is a phenol resin having at least two hydroxyl groups in one molecule and having at least one naphthalene ring. (V) and the phenol resin represented with the following general formula (VI) are mentioned, These can be used preferably.
上記（Ｂ）成分のフェノール樹脂は、上記一般式（ＩＶ）で表されるトリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、上記一般式（Ｖ）で表されるナフタレン骨格を有するフェノール樹脂、及び上記一般式（ＶＩ）で表されるナフタレン骨格を有するフェノール樹脂から選択される少なくとも１種を含むことが、樹脂成形材料の硬化物の耐熱性を高める観点から好ましい。
なお、上記一般式（ＩＶ）〜（ＶＩ）で表されるフェノール樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
The phenol resin as the component (B) includes a phenol resin having a triphenylmethane skeleton represented by the general formula (IV), a phenol resin having a naphthalene skeleton represented by the general formula (V), and the general formula. It is preferable from a viewpoint of improving the heat resistance of the hardened | cured material of a resin molding material to contain at least 1 sort (s) selected from the phenol resin which has the naphthalene skeleton represented by (VI).
In addition, the phenol resin represented with the said general formula (IV)-(VI) may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
上記一般式（ＩＶ）で表されるフェノール樹脂は、ＭＥＨ−７５００（明和化成（株）製）として、上記一般式（Ｖ）で表されるフェノール樹脂は、ＳＮ−４８５（新日鉄住金化学（株）製）として、上記一般式（ＶＩ）で表されるフェノール樹脂は、ＳＮ−３９５（新日鉄住金化学（株）製）として、それぞれ市販品として入手することができる。 The phenol resin represented by the general formula (IV) is MEH-7500 (Maywa Kasei Co., Ltd.), and the phenol resin represented by the general formula (V) is SN-485 (Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.). )), The phenol resin represented by the general formula (VI) can be obtained as a commercial product as SN-395 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.).
上記トリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂及びナフタレン骨格を有するフェノール樹脂の軟化点は、主として生産性の観点から、好ましくは６５〜１３０℃、より好ましくは７０〜１２５℃、更に好ましくは７５〜１２０℃である。 The softening point of the phenol resin having a triphenylmethane skeleton and the phenol resin having a naphthalene skeleton is preferably 65 to 130 ° C, more preferably 70 to 125 ° C, and still more preferably 75 to 120 ° C mainly from the viewpoint of productivity. It is.
（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤全量に対する、上記トリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂及び／又はナフタレン骨格を有するフェノール樹脂の配合量は、好ましくは７０〜１００質量％、より好ましくは８０〜１００質量％、更に好ましくは９０〜１００質量％である。上記範囲内とすることにより、樹脂成形材料の硬化物の耐熱性を向上させることができる。
なお、２種以上を併用する場合には、それらの合計量が上記範囲内となるように調製する。
The blending amount of the phenol resin having a triphenylmethane skeleton and / or the phenol resin having a naphthalene skeleton with respect to the total amount of the phenol-based curing agent of the component (B) is preferably 70 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass. %, More preferably 90 to 100% by mass. By setting it within the above range, the heat resistance of the cured product of the resin molding material can be improved.
In addition, when using 2 or more types together, it prepares so that those total amounts may be in the said range.
上記（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤は、上記トリフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂及び上記ナフタレン骨格を有するフェノール樹脂の他に、本発明の効果を損なわない範囲で半導体素子封止材料として用いられるフェノール系樹脂を併用することができる。併用可能な樹脂としては、例えば、フェノールノボラック、ｏ-クレゾールノボラック等を挙げることができるが、これら以外のフェノール樹脂を併用してもよい。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、無水酸系硬化剤、アミン系硬化剤等を併用してもよい。
なお、上記樹脂を併用する場合、その配合量は（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤１００質量部に対し、３０質量部以下とすることが好ましく、２０質量部以下とすることがより好ましく、１０質量部以下とすることが更に好ましい。
The phenol-based curing agent of the component (B) is used as a semiconductor element sealing material within a range not impairing the effects of the present invention, in addition to the phenol resin having the triphenylmethane skeleton and the phenol resin having the naphthalene skeleton. A phenolic resin can be used in combination. Examples of the resin that can be used in combination include phenol novolak and o-cresol novolak, but other phenol resins may be used in combination.
Moreover, you may use together an acid anhydride hardening agent, an amine hardening agent, etc. in the range which does not impair the effect of this invention.
In addition, when using the said resin together, it is preferable that the compounding quantity shall be 30 mass parts or less with respect to 100 mass parts of phenol-type hardening | curing agents of (B) component, It is more preferable to set it as 20 mass parts or less. More preferably, it is not more than part by mass.
上記（Ａ）成分に対する上記（Ｂ）成分の割合［（Ｂ）／（Ａ）］は、好ましくは０．５〜２．０、より好ましくは０．７〜１．５、更に好ましくは０．８〜１．２である。 The ratio [(B) / (A)] of the component (B) to the component (A) is preferably 0.5 to 2.0, more preferably 0.7 to 1.5, still more preferably 0.00. 8 to 1.2.
〔（Ｃ）シランカップリング剤〕
本発明で用いる（Ｃ）成分のシランカップリング剤は、炭素数２〜４のアルコキシ基を有するグリシドキシプロピルトリアルコキシシランを含有し、Ｎｉメッキとの密着性を向上させる効果を有する。中でも、Ｎｉメッキとの密着性向上の観点から、アルコキシ基の炭素数が２である３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好ましい。
炭素数２〜４のアルコキシシラン系カップリング剤は、炭素数１のトリメトキシシラン系カップリング剤と比較してアルコキシ基の加水分解性が低く、後述する（Ｄ）成分のシリカ等の無機充填材との反応性が相対的に低いため、エポキシ樹脂成形材料と被着体との界面に上記無機充填材がブリードアウトしやすく、両者の密着性向上に有利に働くものと考えられる。
[(C) Silane coupling agent]
The silane coupling agent of component (C) used in the present invention contains glycidoxypropyltrialkoxysilane having an alkoxy group having 2 to 4 carbon atoms, and has an effect of improving adhesion with Ni plating. Among these, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane in which the number of carbon atoms of the alkoxy group is 2 is preferable from the viewpoint of improving adhesion with Ni plating.
The alkoxysilane coupling agent having 2 to 4 carbon atoms has a lower hydrolyzability of alkoxy groups than the trimethoxysilane coupling agent having 1 carbon atom, and is filled with inorganic filler such as silica (D) described later. Since the reactivity with the material is relatively low, the inorganic filler is likely to bleed out at the interface between the epoxy resin molding material and the adherend, and it is considered that it advantageously works to improve the adhesion between the two.
３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランの市販品は、ＫＢＥ−４０３（信越化学工業（株）製）として入手することができる。 A commercial product of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane can be obtained as KBE-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
樹脂成形材料全量に対する上記炭素数２〜４のグリシドキシプロピルトリアルコキシシランの配合量は、好ましくは０．０１〜１質量％、より好ましくは０．０３〜０．５質量％、更に好ましくは０．０５〜０．４質量％である。０．０１質量％以上とすることで、Ｎｉメッキとの密着性を向上させることができ、１質量％以下とすることで、樹脂成形時の硬化性の低下を抑制することができる。 The blending amount of the glycidoxypropyltrialkoxysilane having 2 to 4 carbon atoms with respect to the total amount of the resin molding material is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.03 to 0.5% by mass, and still more preferably. It is 0.05-0.4 mass%. Adhesion with Ni plating can be improved by setting it as 0.01 mass% or more, and the sclerosis | hardenability fall at the time of resin molding can be suppressed by setting it as 1 mass% or less.
上記（Ｃ）成分のシランカップリング剤は、さらにイソシアネートプロピルトリアルコキシシランを含有することが、Ｎｉメッキとの密着性をより向上させる観点から、好ましい。
上記イソシアネートプロピルトリアルコキシシランの具体例としては、３−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。中でも、Ｎｉメッキとの密着性向上の観点からは、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランが好ましい。これらは１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
It is preferable that the silane coupling agent of the component (C) further contains isocyanate propyltrialkoxysilane from the viewpoint of further improving the adhesion with Ni plating.
Specific examples of the isocyanatepropyltrialkoxysilane include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and the like. Of these, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is preferable from the viewpoint of improving adhesion with Ni plating. These may be used alone or in combination of two or more.
３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランの市販品は、ＫＢＥ−９００７（信越化学工業（株）製）として入手することができる。 A commercially available product of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane can be obtained as KBE-9007 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
上記（Ｃ）成分のシランカップリング剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに、他のシラン系カップリング剤を併用してもよく、エポキシ樹脂成形材料の機械強度を高める観点から、トリメトキシシラン系カップリング剤を併用する等の例を挙げることができる。
上記トリメトキシシラン系カップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノ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が挙げられる。
From the viewpoint of increasing the mechanical strength of the epoxy resin molding material, the silane coupling agent of the component (C) may be used in combination with other silane coupling agents as long as the effects of the present invention are not impaired. An example of using a trimethoxysilane coupling agent together can be given.
Examples of the trimethoxysilane coupling agent include 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
上記（Ｃ）成分のシランカップリング剤の例として、例えば、（Ｃ）成分全量に対し、上記３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを３０〜７０質量％とした上で、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランや３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを併用する等を挙げることができる。また、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアネート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を同質量％程度ずつ併用する等の例示も可能である。 As an example of the silane coupling agent of the component (C), for example, the 3-glycidoxypropyltriethoxysilane is made 30 to 70% by mass with respect to the total amount of the component (C), and 3-isocyanatopropyltri For example, ethoxysilane or 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane may be used in combination. Moreover, the illustration of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane being used together in the same mass percent is also possible.
なお、上記（Ｃ）成分のシランカップリング剤は、後述する（Ｄ）成分のシリカ等の無機充填材と単純に混合して用いてもよいし、予めシリカ等の無機充填材に表面処理を施して用いてもよいが、生産性を考慮すると、単純混合でも十分に効果的である。 The silane coupling agent (C) may be used by simply mixing with an inorganic filler such as silica (D) described later, or may be subjected to a surface treatment in advance on an inorganic filler such as silica. However, simple mixing is sufficiently effective in consideration of productivity.
〔（Ｄ）無機充填材〕
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、（Ｄ）成分の無機充填材を含有する。無機充填材を含有することで、硬化物の機械強度、線膨張係数、熱伝導性等の向上を図ることができる。
上記（Ｄ）成分の無機充填材は、一般に封止用成形材料に用いられるものを適宜選択して使用することができ、特に限定されない。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、アルミナ、ジルコン、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、窒化アルミ、窒化ホウ素等を挙げることができる。これらは１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
[(D) inorganic filler]
The sealing epoxy resin molding material of this invention contains the inorganic filler of (D) component. By containing an inorganic filler, it is possible to improve the mechanical strength, linear expansion coefficient, thermal conductivity, and the like of the cured product.
The inorganic filler of the component (D) can be appropriately selected from those generally used for molding materials for sealing, and is not particularly limited. Examples thereof include fused silica, crystalline silica, synthetic silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, barium titanate, aluminum nitride, boron nitride and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
上記（Ｄ）成分の無機充填材の平均粒径は、通常、０．５〜３０μｍ程度、好ましくは５〜２０μｍである。なお、上記平均粒径は、レーザ回折散乱方式（たとえば、（株）島津製作所製、装置名：ＳＡＬＤ-３１００）により測定された値である。 The average particle diameter of the inorganic filler of the component (D) is usually about 0.5 to 30 μm, preferably 5 to 20 μm. The average particle diameter is a value measured by a laser diffraction scattering method (for example, manufactured by Shimadzu Corporation, apparatus name: SALD-3100).
上記（Ｄ）成分の無機充填材は、シラザンにより表面処理されたシリカを含むことが、Ｎｉメッキとの密着性向上の観点から好ましい。シラザン処理を施されるシリカは、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカのいずれであってもよい。また、シラザン処理を施された複数種のシリカを併用してもよい。
シリカ表面をシラザン処理する方法としては、例えば、ヘキサメチルジシラザンを用い、８０〜１００℃程度の温度下で湿式処理する方法等が挙げられる。
The inorganic filler of the component (D) preferably contains silica surface-treated with silazane from the viewpoint of improving adhesion with Ni plating. Silica to be treated with silazane may be fused silica, crystalline silica, or synthetic silica. Further, a plurality of types of silica subjected to silazane treatment may be used in combination.
Examples of the method for silazane treatment of the silica surface include a method of wet treatment at a temperature of about 80 to 100 ° C. using hexamethyldisilazane.
なお、シラザン処理されたシリカの市販品としては、例えば、平均粒径０．５〜１．０μｍの合成シリカをシラザン処理したＳＣ−２５００ＳＱ（（株）アドマテックス製）等が挙げられる。 In addition, as a commercial item of the silazane-treated silica, for example, SC-2500SQ (manufactured by Admatechs Co., Ltd.) obtained by silazane treatment of synthetic silica having an average particle size of 0.5 to 1.0 μm can be mentioned.
シラザン処理されたシリカを含む（Ｄ）成分の無機充填材として、例えば、平均粒径１０〜３０μｍの溶融球状シリカに、シラザン処理された平均粒径０．５〜１．０μｍの合成シリカを、該溶融球状シリカの１〜１０質量％程度混合して（Ｄ）成分とする、等を例示することができる。 As the inorganic filler of the component (D) containing silazane-treated silica, for example, fused silica having an average particle size of 10 to 30 μm and synthetic silica having an average particle size of 0.5 to 1.0 μm treated with silazane, Examples thereof include mixing about 1 to 10% by mass of the fused spherical silica to obtain component (D).
樹脂成形材料全量に対する上記（Ｄ）成分の配合量は、流動特性や線膨張係数、熱伝導率等の観点から、好ましくは６０〜９５質量％、より好ましくは６５〜９０質量％、更に好ましくは７０〜８８質量％である。 The blending amount of the component (D) with respect to the total amount of the resin molding material is preferably 60 to 95% by mass, more preferably 65 to 90% by mass, and still more preferably, from the viewpoints of flow characteristics, linear expansion coefficient, thermal conductivity, and the like. 70-88 mass%.
本発明のエポキシ樹脂成形材料には、以上の各成分の他に、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される離型剤、硬化促進剤、シリコーン系等の低応力剤、難燃剤、カーボンブラック、有機染料、酸化チタン、ベンガラ等の着色剤等を必要に応じて配合することができる。 In the epoxy resin molding material of the present invention, in addition to the above-described components, a mold release agent, a curing accelerator, a silicone type and the like that are generally blended in this type of composition as long as the effects of the present invention are not impaired. A colorant such as a low stress agent, a flame retardant, carbon black, an organic dye, titanium oxide, or bengara can be blended as necessary.
上記離型剤としては、例えば、カルナバワックス等の天然ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、非酸化型ポリエチレン系離型剤、酸化型ポリエチレン系離型剤等を挙げることができる。
上記離型剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、数平均分子量８００〜２０００の酸化型ポリエチレン系離型剤を単独で用いると、Ｎｉメッキとの密着性が高くなる傾向があり、好ましく用いることができる。数平均分子量８００〜２０００の酸化型ポリエチレン系離型剤の市販品としては、例えば、三井化学（株）製のハイワックスＨＷ−４０５１Ｅ、ＨＷ−４０５２Ｅ、ＨＷ−４２０２Ｅ、ＨＷ−４２５２Ｅ等が挙げられる。
Examples of the release agent include natural waxes such as carnauba wax, fatty acid ester waxes, fatty acid amide waxes, non-oxidized polyethylene release agents, and oxidized polyethylene release agents.
The said mold release agent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type. Further, when an oxidized polyethylene release agent having a number average molecular weight of 800 to 2000 is used alone, the adhesion with Ni plating tends to increase, and it can be preferably used. Examples of commercially available oxidized polyethylene release agents having a number average molecular weight of 800 to 2000 include High Wax HW-4051E, HW-4052E, HW-4202E, and HW-4252E manufactured by Mitsui Chemicals. .
また、上記硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボロン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール等を挙げることができる。
上記硬化促進剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the curing accelerator include triphenylphosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, tetraphenylphosphine / tetraphenylboron, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene, 2-phenyl- 4-methyl-5-hydroxymethylimidazole and the like can be mentioned.
The said hardening accelerator may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
上記難燃剤としては、例えば、ブロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、酸化亜鉛、リン酸エステル等のリン化合物、メラミン、シクロホスファゼン等を挙げることができる。
上記難燃剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the flame retardant include brominated epoxy resins, antimony trioxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc oxide, phosphoric esters such as phosphate esters, melamine, and cyclophosphazene. .
The said flame retardant may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、半導体素子の耐湿性や高温放置特性向上等の観点から、陰イオン交換体等のイオントラップ剤を配合することができる。陰イオン交換体としては、例えば、ハイドロタルサイト類、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマス等から選ばれる元素の含水酸化物等を挙げることができるが、これら以外の従来公知の陰イオン交換体を併用してもよい。これらは、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The sealing epoxy resin molding material of the present invention can be blended with an ion trapping agent such as an anion exchanger from the viewpoint of improving the moisture resistance of the semiconductor element and improving the high temperature storage characteristics. Examples of the anion exchanger include hydrotalcites, hydrated oxides of elements selected from magnesium, aluminum, titanium, zirconium, bismuth, and the like, and other conventionally known anion exchangers. May be used in combination. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、上記成分（Ａ）〜（Ｄ）、及び前述したその他の成分を所定量配合したものを均一に分散混合することにより、調製することができる。調製方法は、特に限定されないが、一般的な方法として、例えば、上記各成分を所定量配合したものを、ミキサー等で十分に混合し、次いで、ミキシングロール、押出機等により溶融混合した後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。 The epoxy resin molding material for sealing of the present invention can be prepared by uniformly dispersing and mixing the above components (A) to (D) and a mixture of other components described above in a predetermined amount. Although the preparation method is not particularly limited, as a general method, for example, a mixture of the above-mentioned components in a predetermined amount is sufficiently mixed with a mixer or the like, and then melt-mixed with a mixing roll, an extruder, etc. Examples of the method include cooling and pulverization.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料中に含まれる上記成分（Ａ）〜（Ｄ）の合計含有量は、好ましくは８０〜１００質量％、より好ましくは８５〜１００質量％、更に好ましくは９０〜９９質量％である。 The total content of the components (A) to (D) contained in the sealing epoxy resin molding material of the present invention is preferably 80 to 100% by mass, more preferably 85 to 100% by mass, and still more preferably 90. It is -99 mass%.
このようにして得られた封止用エポキシ樹脂成形材料の硬化物のガラス転移温度は、好ましくは１６０℃以上、より好ましくは１７５℃以上、更に好ましくは１８０℃以上である。
また、上記封止用エポキシ樹脂成形材料の硬化物は、Ｎｉメッキとの密着性に優れ、２００℃で１０００時間放置後でも剥離やクラックが発生しにくい。
The glass transition temperature of the cured epoxy resin molding material thus obtained is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 175 ° C. or higher, and still more preferably 180 ° C. or higher.
Further, the cured product of the sealing epoxy resin molding material is excellent in adhesion to Ni plating, and hardly peels off or cracks even after being left at 200 ° C. for 1000 hours.
（電子部品装置）
本発明の電子部品装置は、上記封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備える。上記電子部品装置とは、リードフレーム、単結晶シリコン半導体素子又はシリコン、ガリウム等の化合物半導体素子等の支持部材、これらを電気的に接続するためのワイヤやバンプ等の部材、及びその他の構成部材一式に対し、必要部分を上記封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された電子部品装置のことである。
また、上記リードフレームの表面にＮｉメッキが施されていても、上記封止用エポキシ樹脂成形材料を用いることにより、Ｎｉメッキとの密着性に優れ、高温放置後でも剥離やクラックを発生しにくくすることができる。
(Electronic component equipment)
The electronic component device of the present invention includes an element sealed with the above-described sealing epoxy resin molding material. The electronic component device is a support member such as a lead frame, a single crystal silicon semiconductor element or a compound semiconductor element such as silicon and gallium, members such as wires and bumps for electrically connecting them, and other components. It is an electronic component device in which a necessary part is sealed with the sealing epoxy resin molding material for one set.
In addition, even if the surface of the lead frame is Ni-plated, by using the sealing epoxy resin molding material, it has excellent adhesion to the Ni plating and is less likely to be peeled off or cracked even after being left at high temperature. can do.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いて封止する方法としては、トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。 As a method of sealing using the sealing epoxy resin molding material of the present invention, the transfer molding method is the most common, but an injection molding method, a compression molding method, or the like may be used.
次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these examples.
（参考例１〜６、１０、１１、実施例７〜９、及び比較例１〜７）
表１及び表２に記載の種類及び配合量の各成分を小型押出機で混練し、封止用エポキシ樹脂成形材料を調製した。なお、各実施例、参考例及び比較例における混練温度は、約８０℃に設定した。
( Reference Examples 1-6, 10, 11, Examples 7-9, and Comparative Examples 1-7)
Components of the types and blending amounts shown in Tables 1 and 2 were kneaded with a small extruder to prepare an epoxy resin molding material for sealing. The kneading temperature in each example , reference example and comparative example was set to about 80 ° C.
封止用エポキシ樹脂成形材料の調製に使用した表１及び表２に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。
＜エポキシ樹脂＞
〔（Ａ）成分〕
・ＥＰＰＮ−５０２Ｈ：トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（一般式（Ｉ）中のｎ＝０〜３であるエポキシ樹脂が主成分）、日本化薬（株）製、商品名、エポキシ当量１６８、軟化点６７℃
・ＥＳＮ−３７５：ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂（一般式（ＩＩ）中のｍ＝０〜３であるエポキシ樹脂が主成分）、新日鉄住金化学（株）製、商品名、エポキシ当量１７２、軟化点７５℃
・ＨＰ−４７１０：ジヒドロキシナフタレンノボラック型エポキシ樹脂（一般式（ＩＩＩ）で表されるエポキシ樹脂）、ＤＩＣ（株）製、商品名、エポキシ当量１６１、軟化点８２℃
〔その他〕
・ＮＣ−３０００：ビフェニレンアラルキル型エポキシ樹脂、日本化薬（株）製、商品名、エポキシ当量２７０、軟化点５２℃
＜フェノール系硬化剤＞
〔（Ｂ）成分〕
・ＭＥＨ−７５００：トリフェニルメタン型フェノール樹脂（一般式（ＩＶ）中のｘ＝１〜４であるフェノール樹脂が主成分）、明和化成（株）製、商品名、水酸基当量９７、軟化点１１０℃
・ＳＮ−４８５：ナフトールアラルキル樹脂（一般式（Ｖ）中のｙ１＝０〜３であるフェノール樹脂が主成分）、新日鉄住金化学（株）製、商品名、水酸基当量２１５、軟化点８７℃
・ＳＮ−３９５：ジヒドロキシナフタレンアラルキル樹脂（一般式（ＶＩ）中のｙ２＝０〜３であるフェノール樹脂が主成分）、新日鉄住金化学（株）製、商品名、水酸基当量１０９、軟化点８５℃
〔その他〕
・ＨＥ−２００Ｃ−１０：ビフェニレンアラルキル樹脂、エア・ウォーター（株）製、商品名、水酸基当量２０４、軟化点７０℃
＜シランカップリング剤＞
〔（Ｃ）成分〕
・ＫＢＥ−４０３：３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業（株）製、商品名
〔その他〕
・ＫＢＭ−４０３：３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業（株）製、商品名
・ＫＢＥ−９００７：３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業（株）製、商品名
・ＫＢＥ−４０２：３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、信越化学工業（株）製、商品名
・ＫＢＥ−９０３：３−アミノプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業（株）製、商品名
＜無機充填材＞
〔成分（Ｄ）〕
・ＦＢ−１０５：溶融球状シリカ、電気化学工業（株）製、商品名、平均粒径１８μｍ、比表面積４．５ｍ２／ｇ
・ＳＣ−２５００ＳＱ：合成微細球状シリカ（予めシラザン処理を施されている）、（株）アドマテックス製、商品名、平均粒径０．６μｍ、比表面積６ｍ２／ｇ
＜その他＞
・カルナバワックス：離型剤、東洋アドレ（株）製、商品名
・ＨＷ−４２５２Ｅ：離型剤（数平均分子量１０００の酸化型ポリエチレン系離型剤）、三井化学（株）製、商品名
・ＰＰ−２００：硬化促進剤（トリフェニルホスフィン）、北興化学工業（株）製、商品名
・ＭＡ−６００：着色剤（カーボンブラック）、三菱化学（株）製、商品名
・ラビトルＦＰ−１００：難燃剤（シクロホスファゼン）、（株）伏見製薬所製、商品名
The detail of each component of Table 1 and Table 2 used for preparation of the epoxy resin molding material for sealing is as follows.
<Epoxy resin>
[Component (A)]
EPPN-502H: triphenylmethane type epoxy resin (epoxy resin in which n = 0 to 3 in general formula (I) is a main component), manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name, epoxy equivalent 168, softening point 67 ° C
ESN-375: naphthol aralkyl type epoxy resin (mainly an epoxy resin having m = 0 to 3 in the general formula (II)), manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name, epoxy equivalent 172, softening point 75 ℃
HP-4710: dihydroxynaphthalene novolac type epoxy resin (epoxy resin represented by general formula (III)), manufactured by DIC Corporation, trade name, epoxy equivalent 161, softening point 82 ° C.
[Others]
NC-3000: biphenylene aralkyl type epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name, epoxy equivalent 270, softening point 52 ° C.
<Phenolic curing agent>
[(B) component]
MEH-7500: triphenylmethane type phenol resin (phenol resin having x = 1 to 4 in the general formula (IV) as a main component), manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., trade name, hydroxyl group equivalent 97, softening point 110 ℃
SN-485: naphthol aralkyl resin (mainly a phenol resin having y1 = 0 to 3 in the general formula (V)), manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name, hydroxyl group equivalent 215, softening point 87 ° C.
SN-395: dihydroxynaphthalene aralkyl resin (mainly a phenol resin having y2 = 0 to 3 in the general formula (VI)), manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name, hydroxyl group equivalent 109, softening point 85 ° C.
[Others]
HE-200C-10: biphenylene aralkyl resin, manufactured by Air Water Co., Ltd., trade name, hydroxyl group equivalent 204, softening point 70 ° C.
<Silane coupling agent>
[Component (C)]
-KBE-403: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name [others]
· KBM-403: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name · KBE-9007: 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name · KBE -402: 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name / KBE-903: 3-aminopropyltriethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name <inorganic filling Material>
[Component (D)]
FB-105: fused spherical silica, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name, average particle size 18 μm, specific surface area 4.5 m 2 / g
SC-2500SQ: synthetic fine spherical silica (previously treated with silazane), manufactured by Admatechs, trade name, average particle size 0.6 μm, specific surface area 6 m 2 / g
<Others>
・ Carnauba wax: Release agent, manufactured by Toyo Adre Co., Ltd., trade name ・ HW-4252E: Release agent (oxidized polyethylene release agent with a number average molecular weight of 1000), manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. PP-200: Curing accelerator (triphenylphosphine), manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd., trade name: MA-600: Colorant (carbon black), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: Ravitor FP-100: Flame retardant (cyclophosphazene), Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd., trade name
以下に示す測定条件により、参考例１〜６、１０、１１、実施例７〜９、及び比較例１〜７で調製したエポキシ樹脂成形材料の特性の測定、及び評価を行った。評価結果を表１及び表２に示した。なお、エポキシ樹脂成形材料の成形は、明記しない限りトランスファ成形機により、金型温度１８０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で行なった。また、後硬化は１７５℃で８時間行った。
＜評価項目＞
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）
エポキシ樹脂成形材料の硬化物の耐熱性の目安としてガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。まず、縦４ｍｍ×横４ｍｍ×高さ２０ｍｍの金型を用いて、エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形し、更に、上記条件で後硬化させ、試験片（縦４ｍｍ×横４ｍｍ×厚み２０ｍｍ）を作製した。該試験片のガラス転移温度（Ｔｇ）を、熱分析装置（セイコーインスツル（株）製、ＳＳＣ／５２００）を用いて測定した。
Under the measurement conditions shown below, the properties of the epoxy resin molding materials prepared in Reference Examples 1-6, 10, 11, Examples 7-9, and Comparative Examples 1-7 were measured and evaluated. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2. The epoxy resin molding material was molded by a transfer molding machine under conditions of a mold temperature of 180 ° C., a molding pressure of 10 MPa, and a curing time of 120 seconds unless otherwise specified. Further, post-curing was performed at 175 ° C. for 8 hours.
<Evaluation items>
(1) Glass transition temperature (Tg)
The glass transition temperature (Tg) was measured as a measure of the heat resistance of the cured product of the epoxy resin molding material. First, an epoxy resin molding material was molded under the above conditions using a mold of 4 mm long × 4 mm wide × 20 mm high, and further post-cured under the above conditions to obtain a test piece (length 4 mm × width 4 mm × thickness 20 mm). Was made. The glass transition temperature (Tg) of the test piece was measured by using a thermal analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc., SSC / 5200).
（２）Ｎｉメッキとの密着力
無電解Ｎｉメッキ（（株）三井ハイテック製、商品名「ＶＱＦＰ２０８ｐ」）上に、エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形し、更に、上記条件で後硬化させた成形品をそれぞれ４個作製した。ボンドテスター（西進商事（株）製、ＳＳ−３０ＷＤ）を用いて、Ｎｉメッキ上に成形したφ３．５ｍｍのプリント状成形物を、成形品の下部より０．５ｍｍの高さから速度０．１ｍｍ／秒でせん断方向に引き剥がし、成形物とＮｉメッキとの密着力を測定した。これを４回行い、平均値を求めた。なお、７ＭＰa以上を合格とする。
(2) Adhesive strength with Ni plating An epoxy resin molding material was molded under the above conditions on electroless Ni plating (trade name “VQFP208p” manufactured by Mitsui High-Tech Co., Ltd.), and further post-cured under the above conditions. Four molded articles were produced for each. Using a bond tester (manufactured by Seishin Shoji Co., Ltd., SS-30WD), a φ3.5 mm printed molded product formed on Ni plating was measured from a height of 0.5 mm to a speed of 0.1 mm from the bottom of the molded product. The film was peeled in the shearing direction at a rate of / sec, and the adhesion between the molded product and the Ni plating was measured. This was performed 4 times, and the average value was obtained. In addition, 7 MPa or more is set as a pass.
（３）高温放置後、剥離・クラック観察
無電解Ｎｉメッキ（（株）三井ハイテック製、商品名「ＶＱＦＰ２０８ｐ」）上に、エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形し、更に、上記条件で後硬化させた成形品をそれぞれ２０個作製した。該成形品を２００℃で１０００時間放置した後、超音波映像装置（（株）日立製作所製、ＦＳ３００ＩＩ）を用いて、該成形品を観察し、剥離やクラックの有無について確認した。なお、剥離又はクラック数が２０個中３個以下を合格とする。
(3) Peeling / cracking after standing at high temperature Molding of epoxy resin molding material on electroless Ni plating (trade name “VQFP208p” manufactured by Mitsui High-Tech Co., Ltd.) under the above conditions, and post-curing under the above conditions Twenty molded products were produced. The molded product was allowed to stand at 200 ° C. for 1000 hours, and then the molded product was observed using an ultrasonic imaging apparatus (manufactured by Hitachi, Ltd., FS300II) to confirm the presence or absence of peeling or cracking. In addition, 3 or less out of 20 peels or cracks is regarded as acceptable.
以上説明したように、（Ａ）成分〜（Ｄ）成分を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料を用いた実施例では、いずれも硬化物のガラス転移温度が１７５℃以上であり、Ｎｉメッキとの密着性も良好であった。また、２００℃で１０００時間放置後においても剥離やクラックの発生が少ない結果が得られた。
（Ｃ）成分として、グリシドキシプロピルトリエトキシシランとイソシアネートプロピルトリエトキシシランとを含む参考例３は、（Ｃ）成分としてグリシドキシプロピルトリエトキシシランのみ用いた参考例２と比較して、Ｎｉメッキとの密着性がより高い結果を示している。また、（Ｄ）成分として、シラザンにより表面処理されたシリカを含む実施例７は、（Ｄ）成分としてシラザンにより表面処理されていないシリカのみを用いた参考例６と比較して、Ｎｉメッキとの密着性がより高い結果を示している。
一方、（Ｃ）成分を含まない比較例１〜７は、高温放置後に剥離・クラックの発生数が多い結果となった。また、（Ｂ）成分を含まない比較例５、及び（Ａ）成分を含まない比較例６では、いずれもガラス転移温度が１５０℃と低い結果となった。
As described above, in the embodiment using the epoxy resin molding material for sealing containing a component (A) ~ (D) component, a glass transition temperature of both the cured product 175 ° C. or higher, Ni plating Adhesion with was also good. Moreover, even after leaving at 200 ° C. for 1000 hours, results with less peeling and cracking were obtained.
Reference Example 3 containing glycidoxypropyltriethoxysilane and isocyanatepropyltriethoxysilane as the component (C) is compared with Reference Example 2 using only glycidoxypropyltriethoxysilane as the component (C). The result shows that the adhesion with Ni plating is higher. In addition, Example 7 containing silica surface-treated with silazane as the component (D) was compared with Reference Example 6 using only silica not surface-treated with silazane as the component (D). The results show that the adhesiveness of is higher.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 7 containing no component (C) resulted in a large number of peeling / cracking after standing at high temperature. In Comparative Example 5 not including the component (B) and Comparative Example 6 not including the component (A), the glass transition temperature was as low as 150 ° C.
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、電子部品装置などに利用できる。 The sealing epoxy resin molding material of the present invention can be used for electronic component devices and the like.
Claims (8)
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分とが、それぞれトリフェニルメタン骨格、及び／又はナフタレン骨格を含み、
前記（Ｃ）成分が、炭素数２〜４のアルコキシ基を有するグリシドキシプロピルトリアルコキシシランを含有し、
前記（Ｄ）成分が、平均粒径１０〜３０μｍの溶融球状シリカと、シラザンにより処理された平均粒径０．５〜１．０μｍの合成シリカとを含み、当該合成シリカの含有量が、前記溶融球状シリカの１〜１０質量％である、封止用エポキシ樹脂成形材料。 (A) an epoxy resin, (B) a phenolic curing agent, (C) a silane coupling agent, and (D) an inorganic filler,
The component (A) and the component (B) each contain a triphenylmethane skeleton and / or a naphthalene skeleton,
The component (C) contains glycidoxypropyltrialkoxysilane having an alkoxy group having 2 to 4 carbon atoms ,
The component (D) includes fused spherical silica having an average particle size of 10 to 30 μm and synthetic silica having an average particle size of 0.5 to 1.0 μm treated with silazane, and the content of the synthetic silica is An epoxy resin molding material for sealing, which is 1 to 10% by mass of fused spherical silica .
The electronic component device according to claim 7 , comprising a lead frame whose surface is plated with Ni.
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