JPH0379657A - エポキシ樹脂組成物の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ｍ業上の利用分野） 本発明は、たとえば半導体素子の摺脂對止等に用いられ
るエポキシ樹脂組成物の製法に関する。

（従来の技術） エポキシ樹脂＆ｌＩ酸物は、電子機器や電子部品などを
構成するために、接着剤、積層板、半導体素子封止材料
等として、従来から使用されてきている。特に最近では
、エレクトロニクスの分野におけるＩＣ用、さらにはＬ
ＳＩ用封止材料としての需要が拡大している。

今日の半導体素子では、配線の高密度化とともに、チッ
プサイズの大型化が進んでいるが、この大型のチップを
エポキシ樹脂組成物で封止した場合、その硬化物の内部
応力により、アルξ配線のずれ（スライド）、パッシベ
ーシゴン層におけるクラック発生等の問題が起こってい
る。

そこで、エポキシ樹脂組成物に通常のシリコーン弾性体
を添加することにより、その硬化物に可撓性を付与して
弾性率を低下させ、内部応力を緩和することが試みられ
てきた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、通常のシリコーン弾性体を含有する工ポキシ樹
脂＆ｌＩ放物は、成形時にパリが生じたり、硬化物のガ
ラス転移点（Ｔｇ）が低下したり、さらには曲げ強度が
低下したりする、という問題点を有していた。

以上の事情に鑑み、本発明は、成形性を損なわず、しか
も、硬化物のＴｇおよび曲げ強度を低下させずに、硬化
物の低応力化を図ることができるエポキシ樹脂組成物の
製法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を解決するため、本発明のエポキシ樹脂＆Ｉ
酸物の製法は、硬化剤であるフェノール樹脂と下記一般
式（Ｉ）で示されるアルコキシシランカップリング剤と
を反応させ、 Ｘ　（ＣＨｘ＋５Ｓｉ（ＯＲ）、（ＣＢｓ）ｔ−−（１
）Ｒ：メチル基またはエチル基 しかる後、−数式（ｎ）で示される両末端水酸基オルガ
ノポリシロキサンを混合することにより行われることを
特徴とする。

（作用） 本発明のエポキシ樹脂組成物は、改質剤として上記両末
端水Ｍ基オルガノポリシロキサンとシランカップリング
剤の反応生成物を含んでいることにより、硬化物の内部
応力を低減することができ、また、この反応生成物は硬
化剤のフェノール樹脂と反応して結合しているため、硬
化物のＴｇや曲げ強度が低下するのを防ぐことが可能と
なる。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまでも
ない。

以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明のエポキシ樹脂＆１ｌｙｓ、物は、少なくともエ
ポキシ樹脂、その硬化剤であるフェノール樹脂。

上記低応力化のための改質剤を含む。

アルコキシシランカップリング剤は、硬化剤であるフェ
ノール樹脂と結合する置換基としてグリシドキシ基（エ
ポキシ基）、ビニル基を、末端水酸基オルガノシロキサ
ンと反応する基としてメトキシ基またはエトキシ基等を
、各々含むアルコキシシラン類である。

その具体的な構造等は、特に限定はされないが、たとえ
ば、下記−数式（Ｉ）で示されるものが、好ましい例と
して挙げられる。

ＸイＣＦ１！）３Ｓｉ　（ＯＲ）−（ＣＨ３）　ｓ−（
１）上記シランカップリング剤の配合割合は、カップリ
ング剤中のアルコキシ基ＯＲ量と両末端水酸基オルガノ
ポリシロキサン中のＯ）ｌ量の比０Ｒ１０ｉｌが０．５
〜４．０、より好ましくは１．０〜２．０になるように
調整することが推奨される。この範囲を（同上０．５〜
４．０）を外れると、成形性や硬化物のＴｇ、機械的物
性を低下させる傾向が見られる。

本発明で硬化剤として用いるフェノール樹脂としては、
フェノールノボラック樹脂を用いることが好ましいが、
これに限定されることはない、このフェノール樹脂を加
熱溶融し、上記シランカップリング剤を添加することに
よりフェノール樹脂とシランカップリング剤を反応させ
る。

両末端が水酸基により封鎖されたオルガノポリシロキサ
ンとしては下記−数式（ｎ） で示されるポリジメチルシロキサン骨格を有するものな
どが好例として挙げられる。ここで、側鎖のメチル基は
、たとえばフェニル基等により、その一部が置換されて
いてもよい、また、同式中の繰り返し数ｍは、特に限定
はされないが、２０〜１万程度であることが好ましい、
この範囲を外れると、成形性、硬化物の低応力物性とい
った性能が低下する恐れがある。

上記ポリシロキサンの配合割合は、特に限定はされない
が、エポキシ樹脂組成物全体中の０．５〜５．０重量％
とするのが好ましい、０．５重量％未満であると、低応
力物性の効果が得られないことがあり、反応に５．０重
量％以上では、硬化物のＴｇが低下したり、成形性に問
題が生じたりすることがある。このポリシロキサンには
反応触媒として、ジブチルすずジラウレート等に代表さ
れる有機すず化合物を添加することが好ましいが、これ
に限定されることはない０反応触媒を添加された上記ポ
リメチルシロキサンは、上記フェノール樹脂とカップリ
ング剤の反応生成物を加熱溶融させたものと混合する。

本発明で用いるエポキシ樹脂としては、たとえば、ビス
フェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エポ
キシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂等が挙げられ、特に限定はされない、これらは単独
で、あるいは複数種を併せて使用される。ただし、半導
体素子等を封止する成形材料として、本発明のエポキシ
樹脂組成物を用いる場合には、硬化物のＴｇ、耐湿性等
の物性を鑑み、ノボラック系エポキシ樹脂を用いること
が好ましい。

以上述べてきた必須成分を含む本発明のエポキシ樹脂組
成物は、さらに必要に応じて、下記のその他の成分を１
種以上含んでいてもよい、同成分としては、たとえば、
硬化助剤または硬化促進剤（第３級アミン、イミダゾー
ル類、有機リン化合物等）、充填材または補強材（シリ
カ粉末、アルミナ粉末、炭酸カルシウム粉末、ガラス繊
維、炭素繊維等）、難燃化剤（二酸化アンチモン、臭素
化エポキシ樹脂、水和アルミナ等）、離型剤（ワックス
、ステアリン酸、ステアリン酸塩等）、着色剤（カーボ
ンブラック、金属酸化物等の顔料）などが挙げられるが
、これらの種類および配合割合等は、特に限定されるも
のではない、なお、充填材を用いる場合には、エポキシ
樹脂組成物全体１００重量部（以下、単に「部」と記す
）に対して１０〜８０部となるように設定するのが好ま
しい、１０部以上の充填材を加えることにより、線膨張
係数を小さくして熱放散性を良好に保つことができるが
、８０部を越えると、キャビティーに完全に充填されな
くなり、成形性が悪くなる恐れがある。

上記＃Ｉ戒威成分必須成分および必要に応じてはその他
の成分を含む）を、たとえば果キサ、ブレンダーなとで
混合し、ニーダ、ロールなどを使用して混練することに
より、成形材料としてのエポキシ樹脂＆Ｉｌ放物を得る
ことができる。混練後に、必要に応じて冷却固化し、粉
砕して粒状等としてもよい。

以下に、本発明のさらに詳しい実施例を、比較例と併せ
て示すが、本発明は、下記実施例に限定されるものでは
ない。

〔実施例１．２］ 以下の各成分からなるエポキシ樹脂組成物を調製した（
数字は重量％を表す）。

エポキシ樹脂：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂※
　　　　・・・１７．０※（賀ＰＥ−２００，平均重合
度４） 硬化剤　：フェノールノボラック樹脂　・・・８．０硬
化助剤：２−エチルイごダゾール　　・・・０．４離型
剤　：天然カルナバワックス　　　・・・０．５充填材
　ニジリカ粉末　　　　　　　　・・・６９，６顔　料
　二カーボンブラック　　　　　・・・０．５難燃剤　
：三酸化アンチモン　　　　　・・・１．５臭素化エポ
キシ樹脂　　　　・・・１．５改質剤　：第１表参照　
　　　　　　　・・・２．０ここで、上記各成分の配合
は、以下の手順に沿って行った。

フェノールノボラック樹脂を１２０℃で溶融したものに
第１表に示したシランカップリング剤を投入して約１０
分間部合し、その後室温で１０時間放置した後粉砕した
。その粉砕物を１２０℃で溶融したものに触媒（ジブチ
ルすずジラウレート）を添加した両末端ジオールポリジ
メチルシロキサン〔繰り返し数ｍ　＝　９００〜１００
０　）を加え約１０分間部合した。その生成物を室温で
約１０日間放置し微粉砕し、得られた微粉砕粉と上記そ
の他の成分を合わせ、これらをξキサで混合し、ニーダ
を使用して混練して成形材料を得た。

同成形材料を常法に従って、圧力５０　Ｋｇ／ｍａｄ’
。

温度１７０℃で３分間成形し、１７０’Ｃで５時間アフ
タキュアさせて硬化させた。

第 １ 表 〔比較例１］ 上記の改質剤のいずれをも用いず、充填材配合量を７０
．６部とする他は、上記と同様に処理して硬化物を得た
。

上記実施例および比較例の各エポキシ樹脂組成物につい
て、成形特のパリの発生、！！膨張係数（αｌ）＋　曲
げ弾性率（Ｅ）２曲げ強度（σｆ）＋Ｔｇをそれぞれ調
べ、さらにヒートサイクル試験を行った・ 成形特のパリ発生は、１０〜１００μｍの金型スリット
間からのしみ出しの有（×）無（０）を観察し、Ｏ１×
、Δで評価した。線膨張係数およびＴｇは、ＴＡＭ法に
より求め、曲げ弾性率および曲げ強度は、曲げ強度試験
機を用いて測定した。

ヒートサイクル試験は、ΔＴ−２００°Ｃのヒートサイ
クル温度試験幅で行ｔ）、その結果を、優秀〔Ｏ）、良
畳（Ｏ）、悪しく×）で評価した１以上の結果を同じく
第１表に示す。

第１表にみるように、実施例のものは比較例に比べ、パ
リの発生がなく、Ｔｇおよび曲げ強度σｆが低下するこ
となく、線膨張係数α、と曲げ弾性率Ｅが一層低下して
いる。すなわち、低応力化されている。また、ヒートサ
イクル試験結果も、実施例のものは非常に良好であった
。

（発明の効果） 本発明にかかるエポキシ樹脂は、以上のように、底形特
にパリが発生しにくく、しかも、硬化物のＴｇおよび曲
げ強度を低下させずに、低応力化された硬化物を得るこ
とができる効果を有する。

手続補正書帽発） 平底２年２月５日 １、事件の表示 平成１年特許願第２１７０４２号 ２、発明の名称 エポキシ樹脂組成物の製法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（５８３）松下電工株式会社 ４、代理人〒１５１ 住所　　東京都渋谷区笹塚２丁目４番１号バールハイツ
笹塚７０４号 （１）明細書第１ １頁末行の ○ をつぎのように訂正する。

「

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、および、低応力
   化のためのゴム状物質を配合してエポキシ樹脂組成物を
   得る場合、フェノール樹脂と下記一般式（ I ）で示さ
   れるアルコキシシランカップリング剤とを反応させ、し
   かる後、 ▲数式、化学式、表等があります▼−（ I ） ［Ｒ：メトル基またはエチル基 Ｘ：▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
   式、表等があります▼］ 一般式（II）で示される両末端水酸基オルガノポリシロ
   キサンを混合することを特徴とするエポキシ樹脂組成物
   の製法。 ▲数式、化学式、表等があります▼−（II）