JP7351291B2 - エポキシ樹脂組成物、及び電子部品装置 - Google Patents
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Description
かかる状況に鑑み、本開示は、熱伝導性に優れつつ、低粘度であり、かつ良好な硬化性が維持されているエポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて封止された素子を備える電子部品装置を提供することを課題とする。
<1> エポキシ樹脂、硬化剤、アルミナ粒子、及び、エポキシ基と反応する官能基を有さない一方で、エポキシ基と反応しない官能基を有し、前記エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している構造を有するシラン化合物を含有する、エポキシ樹脂組成物。
<2> 前記シラン化合物の含有率が、前記エポキシ樹脂の総量に対して0.01質量%~20質量%である、<1>に記載のエポキシ樹脂組成物。
<3> 前記エポキシ基と反応しない官能基が、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、及びビニル基からなる群より選択される少なくとも1つである、<1>又は<2>に記載のエポキシ樹脂組成物。
<4> 前記シラン化合物が、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを含む、<1>~<3>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
<5> 前記アルミナ粒子の含有率が50体積%以上である、<1>~<4>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
<6> さらにシリカ粒子を含有する、<1>~<5>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
<7> <1>~<6>のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物によって封止された素子を備える電子部品装置。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含まれていてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において、(メタ)アクリロイル基とはアクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を意味し、(メタ)アクリロイルオキシ基((メタ)アクリロキシ基ともいう)とはアクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基の少なくとも一方を意味する。
本開示のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、アルミナ粒子、及び、エポキシ基と反応する官能基を有さない一方で、エポキシ基と反応しない官能基を有し、前記エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している構造を有するシラン化合物を含有する。本開示において、「エポキシ基と反応する官能基を有さない一方で、エポキシ基と反応しない官能基を有し、前記エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している構造を有するシラン化合物」を「特定シラン化合物」ともいう。エポキシ樹脂組成物は必要に応じてその他の成分を含有してもよい。
一般的に、エポキシ樹脂組成物においてカップリング剤としてシラン化合物を用いる場合、エポキシ樹脂と反応性を有する官能基を有するシラン化合物が用いられることが多い。これは、シラン化合物のシラノール基と無機充填材との化学結合、及びシラン化合物の当該官能基とエポキシ樹脂との化学結合によって、エポキシ樹脂中での無機充填材の分散性を高め、組成物の流動性を高めることを主な目的としている。
一方、本開示のエポキシ樹脂組成物における特定シラン化合物は、エポキシ基と反応しない官能基を有し、エポキシ基と反応する官能基を有さないため、エポキシ樹脂と結合せずにアルミナ粒子の表面に存在していると考えられる。アルミナ粒子は、その表面状態の性質上、一般的に樹脂組成物の流動性を低下させやすい。しかし、特定シラン化合物がアルミナ粒子の表面に存在すると、当該特定シラン化合物が潤滑剤として機能することで、アルミナ粒子の樹脂に対する相溶性が向上すると考えられる。これにより、アルミナ粒子同士の摩擦抵抗が低減され、溶融粘度が低下すると推測される。さらに、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇が抑えられることから、アルミナ粒子の配合量を増やすことが可能となり、より熱伝導率を向上させることが可能になると考えられる。
一方、一般的に、硬化に寄与しない成分が増えると硬化性が低下するおそれがあるが、特定シラン化合物を用いると、エポキシ樹脂組成物の硬化性を大きく低下させることがない。この理由は明らかではないが、特定シラン化合物は、エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数5以下の鎖長の炭化水素基を介してケイ素原子に結合する構造をとっていることから、ケイ素と官能基の距離が比較的短く、エポキシ樹脂組成物の硬化反応を妨げにくいためであると推測される。
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含有する。エポキシ樹脂は、分子中にエポキシ基を有するものであればその種類は特に制限されない。
エポキシ樹脂として具体的には、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等のフェノール化合物及びα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のフェノール性化合物と、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等の脂肪族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したものであるノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等);上記フェノール性化合物と、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるトリフェニルメタン型フェノール樹脂をエポキシ化したものであるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂;上記フェノール化合物及びナフトール化合物と、アルデヒド化合物とを酸性触媒下で共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したものである共重合型エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のジグリシジルエーテルであるジフェニルメタン型エポキシ樹脂;アルキル置換又は非置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂;スチルベン系フェノール化合物のジグリシジルエーテルであるスチルベン型エポキシ樹脂;ビスフェノールS等のジグリシジルエーテルである硫黄原子含有エポキシ樹脂;ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類のグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂;フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸等の多価カルボン酸化合物のグリシジルエステルであるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;アニリン、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等の窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したものであるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエンとフェノール化合物の共縮合樹脂をエポキシ化したものであるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;分子内のオレフィン結合をエポキシ化したものであるビニルシクロヘキセンジエポキシド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシ)シクロヘキシル-5,5-スピロ(3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサン等の脂環型エポキシ樹脂;パラキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるパラキシリレン変性エポキシ樹脂;メタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるメタキシリレン変性エポキシ樹脂;テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるテルペン変性エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるジシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂;シクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂;多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルである多環芳香環変性エポキシ樹脂;ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるナフタレン型エポキシ樹脂;ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂;ハイドロキノン型エポキシ樹脂;トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂;フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂をエポキシ化したものであるアラルキル型エポキシ樹脂;などが挙げられる。さらにはシリコーン樹脂のエポキシ化物、アクリル樹脂のエポキシ化物等もエポキシ樹脂として挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、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。
エポキシ樹脂組成物は、硬化剤を含有する。硬化剤の種類は特に制限されず、樹脂の種類、エポキシ樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。
硬化剤としては、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。耐熱性向上の観点からは、硬化剤は、フェノール性水酸基を分子中に有するもの(フェノール硬化剤)が好ましい。
エポキシ樹脂組成物は、無機充填材としてアルミナ粒子を含有する。エポキシ樹脂組成物は、アルミナ粒子以外の無機充填材を含有していてもよい。
エポキシ樹脂組成物は、特定シラン化合物を含有する。特定シラン化合物は、エポキシ基と反応する官能基を有さない一方で、エポキシ基と反応しない官能基を有し、前記エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している構造を有する。以下、特定シラン化合物における、エポキシ基と反応しない官能基を「特定官能基」ともいう。
上述の「エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している構造」において、「エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合している」構造とは、特定官能基とケイ素原子が直接結合している構造をさす。
一方、「エポキシ基と反応する官能基」としては、アミノ基、フェニルアミノ基等のアミン構造を有する基、エポキシ基、チオール基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ウレイド基などが挙げられる。
特定官能基は、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、及びビニル基からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基であることがより好ましい。
特定官能基が炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している場合、特定官能基は、鎖状炭化水素基の末端に存在していてもよく、鎖状炭化水素基の側鎖に存在していてもよい。粘度を抑える観点からは、特定官能基は鎖状炭化水素基の末端に存在していることが好ましい。
鎖状炭化水素基は、特定官能基の他に置換基を有していてもよい。鎖状炭化水素基が置換基を有する場合、置換基は特に限定されず、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基等であってよい。鎖状炭化水素基は、特定官能基の他に置換基を有しないことが好ましい。
鎖状炭化水素基は、不飽和結合を含んでいても含んでいなくてもよく、不飽和結合を含まないことが好ましい。
特定シラン化合物における、特定官能基を含む基の数は1~4であってよく、1~3であることが好ましく、1又は2であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。特定官能基を含む基の数が1~3である場合、ケイ素原子に結合するその他の基は特に制限されず、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基等であってもよく、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のアルコキシ基であることが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、又はエトキシ基であることがより好ましい。なかでも、ケイ素原子に特定官能基を含む基が1つ結合しており、その他の3つの結合手に、それぞれ独立に、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のアルコキシ基が結合していることが好ましい。ケイ素原子に特定官能基を含む基が1つ結合しており、その他の3つの結合手に、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、メトキシ基、又はエトキシ基が結合していることがより好ましい。
エポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されず、エポキシ樹脂の種類、エポキシ樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。
硬化促進剤としては、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)等のジアザビシクロアルケン、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール等の環状アミジン化合物;前記環状アミジン化合物の誘導体;前記環状アミジン化合物又はその誘導体のフェノールノボラック塩;これらの化合物に無水マレイン酸、1,4-ベンゾキノン、2,5-トルキノン、1,4-ナフトキノン、2,3-ジメチルベンゾキノン、2,6-ジメチルベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-5-メチル-1,4-ベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-1,4-ベンゾキノン、フェニル-1,4-ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;DBUのテトラフェニルボレート塩、DBNのテトラフェニルボレート塩、2-エチル-4-メチルイミダゾールのテトラフェニルボレート塩、N-メチルモルホリンのテトラフェニルボレート塩等の環状アミジニウム化合物;ピリジン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン化合物;前記三級アミン化合物の誘導体;酢酸テトラ-n-ブチルアンモニウム、リン酸テトラ-n-ブチルアンモニウム、酢酸テトラエチルアンモニウム、安息香酸テトラ-n-ヘキシルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム等のアンモニウム塩化合物;トリフェニルホスフィン、ジフェニル(p-トリル)ホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(アルキル・アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルコキシフェニル)ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等の三級ホスフィン;前記三級ホスフィンと有機ボロン類との錯体等のホスフィン化合物;前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と無水マレイン酸、1,4-ベンゾキノン、2,5-トルキノン、1,4-ナフトキノン、2,3-ジメチルベンゾキノン、2,6-ジメチルベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-5-メチル-1,4-ベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-1,4-ベンゾキノン、フェニル-1,4-ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と4-ブロモフェノール、3-ブロモフェノール、2-ブロモフェノール、4-クロロフェノール、3-クロロフェノール、2-クロロフェノール、4-ヨウ化フェノール、3-ヨウ化フェノール、2-ヨウ化フェノール、4-ブロモ-2-メチルフェノール、4-ブロモ-3-メチルフェノール、4-ブロモ-2,6-ジメチルフェノール、4-ブロモ-3,5-ジメチルフェノール、4-ブロモ-2,6-ジ-t-ブチルフェノール、4-クロロ-1-ナフトール、1-ブロモ-2-ナフトール、6-ブロモ-2-ナフトール、4-ブロモ-4’-ヒドロキシビフェニル等のハロゲン化フェノール化合物を反応させた後に、脱ハロゲン化水素の工程を経て得られる、分子内分極を有する化合物;テトラフェニルホスホニウム等のテトラ置換ホスホニウム、テトラ-p-トリルボレート等のホウ素原子に結合したフェニル基がないテトラ置換ホスホニウム及びテトラ置換ボレート;テトラフェニルホスホニウムとフェノール化合物との塩などが挙げられる。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。
エポキシ樹脂組成物は、上述の成分に加えて、以下に例示するイオン交換体、離型剤、難燃剤、着色剤、応力緩和剤等の各種添加剤を含有してもよい。エポキシ樹脂組成物は、以下に例示する添加剤以外にも必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含有してもよい。
エポキシ樹脂組成物は、イオン交換体を含有してもよい。特に、エポキシ樹脂組成物を封止用成形材料として用いる場合には、封止される素子を備える電子部品装置の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、イオン交換体を含有することが好ましい。イオン交換体は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハイドロタルサイト化合物、並びにマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の含水酸化物等が挙げられる。イオン交換体は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、下記一般式(A)で表されるハイドロタルサイトが好ましい。
(0<X≦0.5、mは正の数)
エポキシ樹脂組成物は、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、離型剤を含有してもよい。離型剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。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。
エポキシ樹脂組成物は、難燃剤を含有してもよい。難燃剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハロゲン原子、アンチモン原子、窒素原子又はリン原子を含む有機又は無機の化合物、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂組成物は、着色剤をさらに含有してもよい。着色剤としてはカーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。着色剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂組成物は、シリコーンオイル、シリコーンゴム粒子等の応力緩和剤を含有してもよい。応力緩和剤を使用することにより、パッケージの反り変形及びパッケージクラックの発生をより低減させることができる。応力緩和剤としては、一般に使用されている公知の応力緩和剤(可とう剤ともいう)が挙げられる。具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、NR(天然ゴム)、NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル-スチレン-ブタジエン共重合体(MBS)、メタクリル酸メチル-シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル-アクリル酸ブチル共重合体等のコア-シェル構造を有するゴム粒子などが挙げられる。応力緩和剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(エポキシ樹脂組成物の粘度)
エポキシ樹脂組成物の粘度は、特に制限されない。成形方法、エポキシ樹脂組成物の組成等に応じて所望の粘度となるよう調整することが好ましい。
例えば、圧縮成形法によりエポキシ樹脂組成物を成形する場合、ワイヤ流れの低減の観点から、エポキシ樹脂組成物の粘度は、175℃で200Pa・s以下であることが好ましく、150Pa・s以下であることがより好ましく、100Pa・s以下であることがさらに好ましい。粘度の下限値は特に限定されず、例えば、10Pa・s以上であってもよい。
また、例えば、トランスファー成形法によりエポキシ樹脂組成物を成形する場合、ワイヤ流れの低減の観点から、エポキシ樹脂組成物の粘度は、175℃で200Pa・s以下であることが好ましく、150Pa・s以下であることがより好ましく、100Pa・s以下であることがさらに好ましい。粘度の下限値は特に限定されず、例えば、10Pa・s以上であってもよい。
エポキシ樹脂組成物の粘度は、高化式フローテスター(例えば、島津製作所社製)によって測定することができる。
エポキシ樹脂組成物を硬化物としたときの熱伝導率は、特に制限されない。所望の放熱性を得る観点からは、熱伝導率は、室温(25℃)で、3.0W/(m・K)以上であってもよく、4.0W/(m・K)以上であってもよく、5.0W/(m・K)以上であってもよく、6.0W/(m・K)以上であってもよく、7.0W/(m・K)以上であってもよく、8.0W/(m・K)以上であってもよい。熱伝導率の上限は特に制限されず、9.0W/(m・K)であってもよい。硬化物の熱伝導率は、キセノンフラッシュ(Xe-flash)法(例えば、NETZSCH社製、商品名:LFA467型 Hyper Flash装置)によって測定することができる。
エポキシ樹脂組成物を硬化物としたときの熱時硬度は、特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂組成物を175℃、120sec、圧力7MPaの条件で成形したときの、ショアD硬度計を用いて測定される熱時硬度は、60以上であることが好ましく、65以上であることがより好ましく、70以上であることがさらに好ましい。
エポキシ樹脂組成物の調製方法は、特に制限されない。一般的な手法としては、各成分をミキサー等によって充分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分を混合して撹拌し、予め70℃~140℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。
本開示の一実施形態である電子部品装置は、上述のエポキシ樹脂組成物によって封止された素子を備える。
電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ、有機基板等の支持部材に、素子(半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子など)を搭載して得られた素子部をエポキシ樹脂組成物で封止したものが挙げられる。
より具体的には、リードフレーム上に素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部とをワイヤボンディング、バンプ等で接続した後、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形等によって封止した構造を有するDIP(Dual Inline Package)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、QFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Outline Package)、SOJ(Small Outline J-lead package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、TQFP(Thin Quad Flat Package)等の一般的な樹脂封止型IC;テープキャリアにバンプで接続した素子をエポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するTCP(Tape Carrier Package);支持部材上に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した素子を、エポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するCOB(Chip On Board)モジュール、ハイブリッドIC、マルチチップモジュール等;裏面に配線板接続用の端子を形成した支持部材の表面に素子を搭載し、バンプ又はワイヤボンディングにより素子と支持部材に形成された配線とを接続した後、エポキシ樹脂組成物で素子を封止した構造を有するBGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)、MCP(Multi Chip Package)などが挙げられる。また、プリント配線板においてもエポキシ樹脂組成物を好適に使用することができる。
まず、下記に示す各成分を準備した。
・エポキシ樹脂A:エポキシ当量187g/eq~197g/eq、融点61℃~71℃のビスフェノールF型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、商品名:YSLV-80XY)
・エポキシ樹脂B:エポキシ当量192g/eq、融点106℃のエポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、商品名:YX-4000)
・水酸基当量102g/eq、軟化点70℃のトリフェニルメタン型フェノール樹脂(エア・ウォーター株式会社、商品名:HE910)
・リン系硬化促進剤
・シラン化合物A:3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-503)
・シラン化合物B:N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-573)
・シラン化合物C:3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM-803)
・シリカ粒子:体積平均粒子径0.2μm
・アルミナ粒子A:体積平均粒子径10μm、カットポイント55μm
・アルミナ粒子B:体積平均粒子径1μm、カットポイント25μm
・酸化マグネシウム:体積平均粒子径約2μm
・離型剤:ヘキストワックス(クラリアント社製、商品名:HW-E)
・顔料:カーボンブラック(三菱ケミカル株式会社製、商品名:MA-600MJ-S)
・イオン交換体:ハイドロタルサイト(堺化学工業株式会社製、商品名:STABIACE HT-P)
規格(EMMI-1-66)に準拠したスパイラルフロー測定用金型を用いて、エポキシ樹脂組成物を、プランジャー底部圧力換算値の油圧70kgf/cm2(約6.86MPa)にて注入し、175℃、120secの条件で成形したときの成形物の長さを流動距離として評価した。
上記エポキシ樹脂組成物を、高温真空成型機にて、175℃、120sec、圧力7MPaの条件下で成形し、1mm厚み、10mm四方に加工したものを試験片とした。上記試験片を、NETZSCH社製、商品名:LFA467型 Hyper Flash装置を用いて室温(25℃)条件で測定し、キセノンフラッシュ法により算出した値を熱伝導率とした。
上記エポキシ樹脂組成物を、高温真空成型機にて、175℃、120sec、圧力7MPaの条件下で成形し、ショアD硬度計を用いて測定した値を硬度とした。
Claims (4)
- エポキシ樹脂、
硬化剤、
アルミナ粒子、
シリカ粒子、及び、
エポキシ基と反応する官能基を有さない一方で、エポキシ基と反応しない官能基を有し、前記エポキシ基と反応しない官能基がケイ素原子に結合しているか、炭素数1~5の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合している構造を有するシラン化合物
を含有し、
前記エポキシ樹脂がビフェニル型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂を含み、
前記アルミナ粒子の含有率が、エポキシ樹脂組成物の全量に対して75体積%以上であり、
前記エポキシ基と反応しない官能基が(メタ)アクリロイルオキシ基を含み、
EMMI-1-66に準拠したスパイラルフロー測定用金型を用いて、エポキシ樹脂組成物を、プランジャー底部圧力換算値の油圧70kgf/cm 2 で注入し、175℃、120secの条件で成形したときの成形物の長さとして測定される流動距離が、170cm以上であり、
低圧トランスファー成形法、インジェクション成形法、又は圧縮成形法により電子部品装置の素子を封止するための、25℃、大気圧下で固体の組成物である、エポキシ樹脂組成物。 - 前記シラン化合物の含有率が、前記エポキシ樹脂の総量に対して0.01質量%~20質量%である、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 前記シラン化合物が、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを含む、請求項1又は請求項2に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物によって封止された素子を備える電子部品装置。
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