JPH02153917A - 変性エポキシ化合物,その組成物及びそれを主成分とする封止材 - Google Patents
変性エポキシ化合物,その組成物及びそれを主成分とする封止材Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
関する。
化合物に関するものである。
は、経済的に有利なエポキシ樹脂組成物のトランスファ
ーモールドが行なわれている。
集積度化の要求を受けて、半導体素子の大型化、配線パ
ターンの微細化が進行するとともに、半導体パッケージ
に対して高密度実装の要求から薄型化が要求され、表面
実装型のパフケージの割合が増加してきている。
キシ樹脂に対しても、性能の改良が強く求められる。
を防ぐため、封止樹脂に対して低応力化が、後者からは
、実装時に封止樹脂が直接半田浴中に浸漬されるため、
高耐熱化が要求され、これらの低応力性、高耐熱性の両
者を同時に満足する樹脂が強く求められている。
は、O−クレゾールノボラックのグリシジルエーテルが
主流であるが、さらにオルガノポリシロキサンや合成ゴ
ムを使用したエポキシ樹脂の低応力化が色々と検討され
ている。
子部品の封止材料用とする低弾性率、低膨張率、高ガラ
ス転移点を指向した硬化物を提供するエポキシ樹脂組成
物として、多官能エポキシ化合物、不飽和ジカルボン酸
無水物とポリアミンの反応物、シリコーン系化合物、無
機フィラーから成る組成物を開示している。
脂、芳香族系重合体とオルガノポリシロキサンとから成
るブロック共重合体、無機質充填剤から成る硬化性エポ
キシ樹脂組成物が開示されている。
電気特性、耐水性にすぐれ、ガラス転移点を低下させる
ことなく、耐クランク性の改良を指向したものである。
アトパンスズ イン ケミストリーシリーズ 208−
アメリカンケミカルソサエティ出版(Rubber−M
odified Thermoset Re5ina^
dvances in Chemlstry 5
eries 208−^mericanChemic
al 5ociety)には、ジメチルポリシロキサン
、ジメチルシロキサンとメチルトリフロロプロピルシロ
キサンとのランダム共重合体及びジメチルシロキサンと
ジフェニルシロキサンの共重合体でエポキシ樹脂を変性
した樹脂について記載がある。
ルガノポリシロキサンにより変性した、エポキシ樹脂に
関する記載がある。
ラス転移点、耐クランク性の改良を指向したものである
。
変更する事による種々の検討が行なわれている。
.4−)リヒドロキシベンゼンのグリシジルエーテルに
ついて、また特開昭61−186375公報には、ジヒ
ドロキシ安息香酸のエポキシ化物についての記載がある
。
能エポキシ樹脂である。
1648号公報には、それぞれ高耐熱性を目的とした4
官能エポキシ樹脂に関して記述がある。
する封止材は、一応バランスのとれた耐熱性、低吸湿性
を有するが、近年の技術革新に伴いその性能、特に耐熱
性と低応力性は不充分なものとなってきている。
化合物による変性が行なわれているが、これらはいずれ
もエポキシ樹脂としてO−クレゾールノボラックのグリ
シジルエーテルを用いているため、本質的に耐熱性が充
分でない。
のグリシジルエーテルが検討されているが、これらの樹
脂では低応力性を満足するのに充分でない。
く優れた半導体封止用のエポキシ樹脂及びその組成物を
提供するものである。
たは、フェニル基である。
ルキル基、Xは塩素原子または臭素原子である。
数である。) で表わされるポリグリシジルエーテルと、分子内に少な
くとも1個のアミノ基を有するオルガノポリシロキサン
とが付加してなるポリシロキサン変性エポキシ化合物、
該ポリシロキサン変性エポキシ化合物とエポキシ硬化剤
からなる組成物、及び該ポリシロキサン変性エポキシ化
合物を主成分とする電子部品の封止材を提供するもので
ある。
、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル
基、ヘキシル基、フェニル基等である。
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基であるが、好ま
しくは水素原子または、メチル基である。
はより好ましいが、5を越えて大きくなりすぎると、溶
融粘度が高くなり、成形性等が低下し好ましくない。
ば−数式(II) X、 (II) (式中、RSR’及びXは、−数式(1)の定義と同一
である。
の縮合によって得られる、多価フェノールをグリシジル
エーテル化したものである。
ロキシベンズアルデヒド、メチルヒドロキシベンズアル
デヒド、ジメチルヒドロキシベンズアルデヒド、クロル
ヒドロキシベンズアルデヒド、ブロモベンズアルデヒド
、ヒドロキシアセトフェノン、ヒドロキシフェニルエチ
ルケトン、ヒドロキシフェニルブチルケトン等である。
ル、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフ
ェノール、アミルフェノール、ヘキシルフェノール、フ
ェニルフェノール、メチルプロピルフェノール、メチル
ブチルフェノール、メチルヘキシルフェノール、メチル
フェニルフェノール、クロルフェノール、ブロモフェノ
ール、クロルクレゾール、ブロモクレゾール等である。
香族カルボニル化合物1モルに対しフェノールmo、s
〜lOモル程度の割合で、30℃〜180℃の温度で、
周知のノボラック合成用の酸性触媒、例えば塩酸、硫酸
、リン酸等の鉱酸:シェウ酸、トルエンスルフォン酸等
の有機酸;酢酸亜鉛等の塩の存在下に行なう。
媒を用いてもよい。
ェノール類の比率を少なくし、温度は高目とし、触媒は
多くすればよい。
は臭素により、公知の方法でハロゲン化することもでき
る。
は、アルカリ金属水酸化物の存在下、フェノール類とエ
ピクロルヒドリンを反応させる周知慣用の方法を用いれ
ばよい。
例えば加水分解性塩素等が非常に低いものを作るには、
反応系に非プロトン性極性溶媒を用いた上で、エピクロ
ルヒドリンを、フェノール型水酸基1モルに対し2.5
モル−8モル程度を用い、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等のアルカリ金属水酸化物を、水溶液とし、フェ
ノール型水酸基に対し当モル程度の量を用いるのが好ま
しい。
シド、ジメチルスルホン、ジメチルアセトアミド、テト
ラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド等である。
ヒドリン100重量部に対し、20重量部から100重
量部程度である。
行なうことができる。
プロトン性極性溶媒を前述の割合で混合し、均一な溶液
とする。
応を行なう。
油相と水相を分離し、油相だけ反応系に戻す方法で脱水
を行なう。
望ましくは、0.5〜3. Q w t%であるような
、温度/圧力条件に設定する。
的に定まる。
、2〜7時間かけて少量づつ分割添加または連続添加さ
せる。
慣用の方法で行な・)。
し、次にメチル・イソブチルケトン等のケトン類または
トルエンの様な芳香族炭化水素等の有機溶媒で溶解し、
不溶のアルカリ金属の塩を濾別する。
り有機溶媒を除去してグリシジルエーテルを得る。
ケトン類、芳香族炭化水素類等の溶媒に、ポリグリシジ
ルエーテルを溶解させ、これにアルカリ金属の水酸化物
または炭酸塩のごときアルカリ性物質を、原料のフェノ
ール性水酸基1モル当り、0.O1〜0.10モル加え
て混合し、40℃〜100℃で30分〜数時間程度処理
する。
酸ガス等により中和し、中和塩を濾別、または水洗によ
り除去し、蒸留により有機溶媒を除去すればよい。
は、周知のグリシジルエーテルを少量併用してもよい。
るオルガノポリシロキサンについては、その主鎖構造が
下記−数式(III)示される。
香族基及びこれらのハロゲン置換基である。
ロピル基、ブチル75、t−ブチル基、オクチル基、シ
クロヘキシル基、2エチルヘキシル基等の直鎖、分岐鎖
のアルキル基:ビニル基、アリル基、イソプロペニル基
等のアルケニル基;トリフルオロプロピル基、トリフル
オロエチル基、トリフルオロメチル基等のフン化炭化水
素基;フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基
、フェニルエチル基等の芳香族基があげられる。
。
いは分岐端にあり、エポキシ基と反応し得るNH基を有
するものであれば、如何なる構造のものでもよく、例え
ば、γ−アミノプロピル基、アミノエチル基、アミノメ
チル基等の、−級アミノアルキル基、ピペラジニルプロ
ビル基、T−アニリノプロピル基、N−シクロヘキシル
アミノプロビル基等の二級アミノアルキル基、またアミ
ノエチルアミノプロビル基に代表される、ポリアミノ基
等があげられる。
、オルガノポリシロキサン部分と、エポキシ化合物部分
とがミクロ相分離し、海・島構造を形成する事が知られ
ているが、この海・島構造において、オルガノポリシロ
キサン部分と、エポキシ化合物部分との界面強度を大き
くし、曲げ強度を高めるためには、なかでもポリアミノ
基を用いる事が好ましい。
の一般式(IV)で表わされる。
R9は、炭素数1〜10の二価の炭化水素基である。
、) 該オルガノポリシロキサン1分子当りの官能基の数は、
活性点の数で数えて6〜20個が好(IV) ましい。
シ化合物の海部との界面強度が弱く、硬化物とした際の
曲げ強度が低く、ポリシロキサンがブリードし易くなる
。
キシ化合物の粘度が高くなり、取扱い上好ましくない。
原子とみなせばよい。
アミノプロビル基、アミノエチルアミノエチル基、アミ
ノエチルアミノメチル基、アミノエチルアミノエチルア
ミノプロピル基が好適である。
種類以上用いてもよい。
市販のものがある。
リー■、アメリカンケミカルソサエティ ワシントン
デイ−シー 1983 (jpoxy Re5in
Chemistrtyll American
ChemicalSociety Washinton
D、C) 24〜28ページに記載の方法により容易
に得ることができる。
リシロキサンの量は、8亥オルガノポリシロキサン1分
子当りの活性点の数にもよるが、該ポリグリシジルエー
テル100重量部に対し、3〜50重量部である。
50重量部を越えると、海・島構造の島部分の連結や集
合部分が生成するので、そのまま硬化剤を加えて硬化成
形物とするには好ましくないが、硬化前あらかじめさら
に未変性のポリグリシジルエーテルを加え、最終的にポ
リグリシジルエーテルとポリシロキサンの比率が、上記
の比率になる様に調整する使い方をするのであれば、5
0重量部を越えて多く用いて変性しておいてもよい。
成する濃度以下の薄い濃度で溶媒に溶解した後、常温以
上で該ポリグリシジルエーテル及び該オルガノポリシロ
キサンの分解温度以下の温度条件で、撹拌しながら、該
オルガノポリシロキサンを滴下した後、さらに1時間以
上継続させ、反応を完結させる。
ルガノポリシロキサンの両者を溶解する溶媒であればよ
く、特に限定されない。
等のケトン類;ジオキサン、メチルセロソルブ、ジイソ
プロピルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン
、キシレン等の炭化水素類;クロロホルム、四塩化炭素
、トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類等の有
機溶媒である。
リシジルエーテル基の数を算出スることによって判断す
る。
の処理、例えば溶媒回収中にゲル状物が生成し好ましく
ない。
合で溶解し合う様な溶解度が非常に高い場合には、該ポ
リグリシジルエーテルの濃度は、グリシジルエーテルの
エポキシ当量にもよるが、大体60重量%以下の方がゲ
ルを発生させないためにも望ましい。
溶媒の蒸気圧が高くなり、設備面で余分な配慮を要する
し、熱エネルギー的にも損失が多くなるので200℃程
度までが望ましい。
キシ化合物の硬化剤との組成物として使用される。
ものが用いられる。
ルノボラック、レゾルシンノボランク等のノボラック型
フェノール;ヒドロキシベンズアルデヒド類とフェノー
ル類の縮合反応により得られる多価フェノール類;ビニ
ルフェノール重合体、イソプロペニルフェノール重合体
等のビニルフェノール類;トリエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジ
メチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピル
アミン、アミノエチルエタノールアミン等の脂肪族アミ
ン類;メンタンジアミン、n−アミノエチルピペラジン
等の脂環アミン頻;メタフェニレンジアミン、ジアミノ
ジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、メ
タキシレンジアミン、メタアミノベンジルアミンベンジ
ジン、4−クロロ−〇 −フェニレンジアミン、ビス(
3,4−ジアミノフェニル)スルフォン、2.6−ジア
ミツピリジン等の芳香族アミン類;ポリアミド樹脂、無
水ピロメリット酸、無水コハク酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、
無水メチルナジック酸、無水グルタル酸、テトラブロモ
無水フタル酸等の酸無水物類があるが、なかでもフェノ
ールノボラック、m−タレゾールノボランクなどのノボ
ラック型フェノール、ヒドロキシベンズアルデヒド類と
フェノール類の縮合反応により得られる多価フェノール
類、ビニルフェノール重合体、イソプロペニルフェノー
ル重合体等のビニルフェノール類が好ましい。
割合は、一般には、残存グリシジルエーテル基と当量配
合されるが、硬化剤によっては当モル以下で配合するも
のもある。
リカ、結晶シリカ、ガラス、水酸化アルミニウム、水和
アルミナ等の無機充填剤;三級アミン、フェノール化合
物、リン系化合物、イミダゾール類、その他ルイス酸等
の硬化促進剤;さらに難燃剤;シランカフプリング剤;
着色剤;内部離型剤等も適宜添加配合してもよい。
子部品の封止材として用いることが適している。
とし、前述のエポキシ化合物の硬化剤、硬化促進剤、無
機充填剤、その他の各種添加剤を加えたものを適用する
。
った半導体集積回路への封止用樹脂として、使用可能な
高耐熱性、低応力性をバランスよく備えたエポキシ樹脂
組成物を提供できる。
シ樹脂の分子量で定義され、以下の方法で測定した。
−メチルセロソルブ溶液に溶解させ、クレゾールレッド
を指示薬に用い0.2N水酸化ナトリウムメタノール溶
液で滴定し算出する。
TMAIG型)を用いて測定した。
い、インストロン万能材料試験機(型式 lN5TRO
N1122型)で測定した。
置(タバイ エスペシク■製 TSV−40)にて、−
65℃30分間〜150℃30分間を1サイクルとした
熱履歴をかけ、15個(50%)以上クラックが入るま
でのサイクル数を測定した。
1に記載のアルキルフェノール類と、p−ヒドロキシベ
ンズアルデヒド48.8g及びp−)ルエンスルホン酸
ソータ(−水塩’) 0.38gを95〜105℃で撹
拌下、還流しつつ6時間反応させた。
ンljに溶解し2回水洗した後、トルエン及び未反応モ
ノマーを蒸留により除去し、表−1に示す繰り返し単位
数を有する多価フェノールを得た。
ェノールを温度計、撹拌器、滴下ロート、分離管付コン
デンサーの付いた反応容器に仕込み、エピクロルヒドリ
ン462.6g、ジメチルスルホキシド231.3gに
溶解した。
水溶液100gを5時間で連続的に滴下した。
ロルヒドリンと水を冷却液化し、有機層を反応系内に戻
しながら反応させた。
より除去し、副生塩とジメチルスルホキシドを含むトリ
フエノールメタン類のグリシジルエーテルを、メチルイ
ソブチルケトンに溶解し、副生塩とジメチルスルホキシ
ドを水洗により除去した。
した。
ポキシ当量を測定した。
リシジルエーテルを表2に示す所定量を、表2に示した
溶媒に溶解し、溶媒の沸点温度で撹拌しながら、表2に
示すオルガノポリシロキサンを約30分で滴下した後、
引続き表2に示す反応時間撹拌しながら反応を継続した
。
、変性エポキシ化合物を得た。
ノールノボラックを硬化側としてエポキシ基と当モル置
、2−エチル−4−メチルイミダゾールを硬化促進剤と
して1重量部、溶融シリカ(電気化学型、FE−90)
360重量部、シランカンブリング荊(信越化学■製、
KBM−403)2重量部、カルナバワックス1重量部
、カーボンブラック1重量部を配合しニーダ混練機で混
練し、樹脂組成物を得た。
ハー、14ビンtCフレーム(4270イ)からなる模
擬素子30個を用い、該樹脂組成物を該素子1個当り2
gを用い、160℃、70kg/cdでトランスファー
成形を行なった後、180℃で5時間ポストキュアーし
、封止素子30個を得た。
た。
5時間ポストキュアーして、12鶴×100鶴×4鶴の
板状の硬化成形体を得た。
転移温度の測定を行なった。
施例1と同様に行ない、変性エポキシ化合物を得た。
ない、結果は表3に示した。
施例2と同様に行ない変性エポキシ化合物を得た。
ない、結果は表3に示した。
施例4と同様に行ない変性エポキシ化合物を得た。
ない、結果は表3に示した。
ポキシ樹脂(住友化学工業■製スミエポキシ・ESCN
195X、エポキシ当量−196)を用いた以外は、実
施例1と同様に行ない、変性エポキシ化合物を得た。
ない、結果は表3に示した。
実施例1と同様の評価を行なった。
Claims (3)
- (1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ ( I ) (式中Gはグリシジル基である。 各Rは、独立して炭素数1から10までの アルキル基または、フェニル基である。 R’は独立して水素原子または炭素数1から4までのア
ルキル基、Xは塩素原子または臭素原子である。 a,b,c,d,e,f,g,h,i,jは0.1また
は2の数であり、nは、平均0から5の数である。) で表わされるポリグリシジルエーテルと、分子内に少な
くとも1個のアミノ基を有するオルガノポリシロキサン
とが付加してなるポリシロキサン変性エポキシ化合物。 - (2)請求項(1)に記載の化合物に、エポキシ樹脂硬
化剤を配合してなる組成物。 - (3)請求項(1)に記載の化合物を主成分とする電子
部品の封止材。
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---|---|---|---|
JP63199154A JP2792039B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 変性エポキシ化合物,その組成物及びそれを主成分とする封止材 |
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JPH02153917A true JPH02153917A (ja) | 1990-06-13 |
JP2792039B2 JP2792039B2 (ja) | 1998-08-27 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001233938A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 液状樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
JP2011236303A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JPH01101658A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
JPH01171253A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP63199154A patent/JP2792039B2/ja not_active Expired - Fee Related
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