JPH04122715A - 液状エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は液状エポキシ樹脂組成物及びその硬化物に関す
る。

（従来の技術） 近年、電子機器の小型化、薄型化、工程の簡略化に伴い
、半導体の封止方法も、常温で固形の封止剤を用いたト
ランスファー成形による封止に代り、液状封止剤に用い
たポツティング法や注型法による封止か行われるように
なってきた。

この液状封止剤として、エポキシ系の樹脂組成物が多く
使用されているが、液状にする必要かあことから使用で
きる材料に制限かあり、耐熱性、耐湿性、あるいはヒー
トサイクルにおける耐クラツク性等においてまた満足で
きる封止剤を得るにいたっていない。

（発明か解決しようとする課題） 耐熱性、耐湿性、及びヒートサイクルにおける耐クラツ
ク性等においてすぐれた封止用硬化物を与える液状のエ
ポキシ樹脂組成物の開発か望まれている。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は前記した課題を解決すへく鋭意研究を重ね
た結果、本発明に至った。

すなわち本発明は、 （ａ）一般式 （式中Ｗ、Ｘ、”Ｉ’、Ｚはそれぞれ独立に、水素、Ｃ
２〜４のアルキル基、クロル又はブロムを表す） て表されるエポキシ樹脂の１種又はその混合物の含有量
が５０〜９０重量％、 エポキシ当量か１８００〜３０００であるビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂の含有量か１０〜５０重量％からな
るエポキシ樹脂。

（ｂ）酸無水物硬化剤 （ｃ）硬化促進剤 からなることを特徴とする、半導体封止用液状エポキシ
樹脂組成物及びその硬化物を提供する。

一般式（Ｉ）又は（Ｉ［）で示されるエポキシ樹脂は、
それぞれ下記一般式（Ｉ）、（ＩＶ）（式中ｗ、ｘ、ｙ
、ｚはそれぞれ独立に、水素、０１〜．のアルキル基、
クロル又はブロム基を表す） て表されるジヒドロキシベンゼン類とエピクロルヒドリ
ンを苛性ソーダの存在下、常法により反応して得られる
。

式（Ｉ）で示されるエポキシ樹脂の例としては例えばレ
ゾルシノールジグリシジルエーテル、４−ブ０ムーレゾ
ルシノールジグリシジルエーテル、４−クロル−レゾル
シノールジグリシジルエーテル、４−メチル−レゾルシ
ノールジグリシジルエーテル、２，４−ジブロムレゾル
シノールジグリシジルエーテル、２，４−ジクロルレゾ
ルシノールジグリシジルエーテル、２−メチル−４−ｔ
ｅｒｔ−ブチルレゾシノールグリシジルエーテル、２．
４．６トリメチルレゾルシノールシグリシジルエーテル
、２．４．６−ドリブロムレゾルシノールシグリシジル
エーテル、２．４．６−　）ジクロルレゾルシノールジ
グリシジルエーテル等かあげられる。

また式（Ｉ［）で示されるエポキシ樹脂の例として例え
ばハイドロキノンジグリシジルエーテル、２、３．５−
　）−リメチルハイトロキノンジクリシジルエーテル、
２−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−ハイドロキノンジ
グリシジルエーテル、２．３．５−トリクロルハイドロ
キノンジグリシジルエーテル、２、３．５−　）リブロ
ムハイドロキノンジグリシジルエーテル、２−メチルハ
イドロキノンジグリシジルエーテル、２−ブロムハイド
ロキノンジグリシジルエーテル、２．５−ジクロルハイ
ドロキノンジグリシジルエーテル、２．５−ジクロルハ
イドロキノンジグリシジルエーテル、２，５−ジブコム
／’％イドロキノンジグリシジルエーテル等があげられ
るか、これらに限定されるものではない。

式（Ｉ）又は（Ｉ［）で示されるエポキシ樹脂は室温で
固形か極めて結晶化しやすい液状のエポキシ樹脂である
か、熔融時の粘度が低いという特徴を有している。また
その硬化物は耐熱性、耐湿性にすぐれているか、ヒート
サイクルによる耐クラツク性か劣るという欠点を有して
いる。

本発明で使用するエポキシ樹脂のうち、式（Ｉ）又は（
ＩＩ）で示されるエポキシ樹脂の含有比率は５０〜９０
重量％好ましくは７０〜８５重量％で、式（Ｉ）又は（
ｎ）で示されるエポキシ樹脂の一種又は、それらの混合
物で混合して用いる場合、その混合比は任意の比率で用
いることかできる。式（Ｉ）又は（ＩＩ）で示されるエ
ポキシ樹脂の含有量か本発明の含有量より少ない場合、
粘度が高くなり液状の組成物としての使用か困難になり
、また耐熱性、耐湿性が低下する。また式（１）又は（
ＩＩ）で示されるエポキシ樹脂の含有量が本発明の含有
量より多い場合、ヒートサイクルによる耐クラツク性か
低下する。

次にエポキシ当量か１８００〜３０００であるビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂の含有量は１０〜５０重量％、
好ましくは１５〜３０重量％であり、ヒートサイクルテ
ストによる耐クラツク性の向上及び基板及び半導体素子
との密着性を向上させる効果かある。このエポキシ樹脂
の含有量が少ない場合、前記したように耐クラツク性か
低下し、また多い場合は粘度か高くなり液状の組成物と
しての使用か困難になり、耐熱性、耐湿性も低下する。

またエポキシ当量か１８００より小さいヒスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂を用いた場合、耐クラツク性か低下し
、またエポキシ当量か３０００以上の場合は粘度か高く
なり過ぎ、液状の組成物としての使用が困難になる。

本発明で使用するエポキシ樹脂は、式（Ｉ）又は（ＩＩ
）の一種又はその混合物とエポキシ当量か４８００〜３
０００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、例えばＹＤ
９２９（エポキシ当量２５００、東部化成社製）、エポ
ミックＲ−３０？　　＜エポキシ当量１９００、三井石
油化学社製）などを、前記した比率の範囲で配合するこ
とにより得られる。

次に本発明で使用する酸無水物の例としては、無水メチ
ルへキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタ
ル酸、無水メチルナジック酸、無水トリアルキルテトラ
ヒドロフタル酸、等か挙げられる。酸無水物の使用量は
、エポキシ樹脂と化学量論的に０．８〜１．１（重量比
）、好ましくは０゜８５〜１，０（重量比）の範囲で使
用し、通常エポキシ樹脂１００重量部に対し、８０〜１
５０重量部使用する。

本発明で使用する硬化促進剤の例としては、例えばイミ
ダゾール類、トリスジメチルアミノメチルフェノール、
ジアザビシフ０ウンデセン（ＤＢＵ）およびその塩、ト
リフェニルホスフィン、あるいは潜在性促進剤（例えば
味の素社製のアミキュアー）等がエポキシ樹脂１００重
量部に対し０．１〜５好ましくは０．３〜３重量部用い
られる。

本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、ＬＥＤ　、　ＩＲ
（赤外線）受光素子、ＥＦＲＯＭ等のチップ封止には充
填剤なしてまた、その他のＩＣペアチップ等の封止には
、シリカ、アルミナ等の充填剤を必要量加えて使用して
もよい。通常充填剤の添加量は全重量の５０〜７０重量
％になる量を添加して用いる。

またさらに必要であれば着色剤、カップリング剤等を加
えてもよい。

本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、前記したエポキシ
樹脂、酸無水物、硬化促進剤及び必要によりその他の添
加物を公知の混合装置、例えばニーダ、ロール等により
混合した後、脱気することにより容易に製造することが
できる。本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、通常の方
法例えば８０〜１８０°Ｃ好ましくは１００〜１６０℃
に加熱して硬化する。又硬化時間は通常５分〜５時間で
ある。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ レゾルシノールジグリシジルエーテル（ＲＧＥ−Ｈ１日
本化薬社製、エポキシ当量１２１）８０ｇ　、エポキシ
当量１９００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポ
ミックＲ−３０７、三井石油化学社製）２０ｇを１００
°Ｃに加熱し、均一に溶解した後室温まで冷却した。

次いて、無水メチルへキサヒドロフタル酸１００ｇ、シ
リカ粉末（ヒユーズレックスＲＤ−８、龍森社製；平均
粒径２０μ）３７０ｇ　、カップリング剤としてγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシランＩｇ、２．４−
ジアミノ−６〔２′−ウンデシルイミダゾール（１）〕
−〕エチルー８−トリアジン２ｇ、カーボンブラック０
２ｇを加え真空ニーダて均一に混合して充填剤としてシ
リカ粉末の入った液状の本発明のエポキシ樹脂組成物５
７３ｇを得た。

（２５℃の粘度４８０ポイズ） 得られたエポキシ樹脂組成物を用いて以下の方法により
耐湿性及びヒートサイクル性試験を行った。

その結果を後記表−１に示す。

耐湿試験 アルミナセラミック基板上に、アルミ配線幅４μ、厚さ
０．３μ、配線間＠４μにプリント配線されたシリコン
チップを搭載し、２５μφの金線てワイヤホンデイレグ
したテスト用基板に、デイスペンサーを用いて本発明の
エポキシ樹脂をドロッピングして１５０℃で３時間硬化
した後、温度１２０°Ｃ１湿度８５％の条件てＰＣＴ　
　（プレッシャークツカーテスト）を行いアルミ配線の
腐食を見た。

耐ヒートサイクル試験： 耐湿試験と同様の試験片を用い耐湿試験と同様にして封
止、硬化した後−５５〜１２５６Ｃの温度幅てヒートサ
イクルテストを行い、クラックによる金線の断線状況を
見た。

実施例２ 実施例１て使用したレゾルシノールジグリンジルエーテ
ル８０ｇの代りに２．３．５−トリメチルハイドロキノ
ンジグリシジルエーテルしく　ＴＭＨＱ、日本化薬製、
エポキシ当量１４０）８０ｇ　１無水メチルへキサヒド
ロフタル酸１００ｇを９０ｇにした他は実施例１と同様
にして、液状のエポキシ樹脂組成物５６３ｇを得た。（
２５°Ｃの粘度６５０ポイズ）得られたエポキシ樹脂組
成物を用いて実施例１と同様にして耐湿テスト及びヒー
トサイクル試験を行った。その結果を表−１に示す。

実施例３ 実施例１て使用したレゾルシノールジグリシジルエーテ
ル８０ｇを８５ｇにしエポキシ当量１９００のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂２０ｇの代りにエポ施例１と同
様にして液状のエポキシ樹脂組成物５７３ｇを得た。（
２５°Ｃ（７）粘度４４０ポイズ）得られたエポキシ樹
脂組成物を用いて実施例１と同様にして耐湿テスト及び
ヒートサイクル試験を行った。その結果を表−１に示す
。

実施例４ 実施例１て使用したレゾルシノールジグリシジルエーテ
ル８０ｇの代りにレゾルシノールジグリシジルエーテル
６０ｇ　、　２．３．５−トリメチルハイドロキノンジ
グリシジルエーテル２０ｇを用いた他は、実施例１と同
様にして液状のエポキシ樹脂組成物５７３ｇを得た。（
２５℃の粘度　５２０ポイズ）得れたエポキシ樹脂組成
物を用いて実施例１と同様にして耐湿テスト及びヒート
サイクル試験を行った。その結果を表−１に示す。

実施例５ 実施例１て使用した無水メチルへキサヒドロフタル酸１
００ｇの代りに無水メチルナジック酸（ＭＣＤＣＤ日本
化製社製１０８ｇを用いた他は実施例１と同様にして液
状のエポキシ樹脂組成物５８１ｇを得た。

（２５℃の粘度７５０ポイズ） 得られたエポキシ樹脂組成物を用いて実施例１と同様に
して耐湿テスト及びヒートサイクル試験を行った。その
結果を表−１に示す。

比較例１ 実施例１て使用したエポキシ樹脂（レゾルシノールジグ
リシジルエーテル８０ｇ１及びエポキシ当量１９００の
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０ｇ）１００ｇの代
りにビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２
８、油化シェル社製、エポキシ当量１８０）１００ｇを
用い他は実施例１と同様にして液状のエポキシ樹脂組成
物５７３ｇを得た。（２５°Ｃの粘度７００ポイズ） 得られたエポキシ樹脂組成物を用いて実施例１と同様に
して耐湿テスト及びヒートサイクル試験を行った。その
結果を表−１に示す。

（発明の効果） 耐熱性、耐湿性、耐薬品性及びヒートサイクルにおける
耐クラツク性においてすぐれた封止用硬化物を与える液
状のエポキシ樹脂組成物か得られた。

特許出願人　　日本化薬株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれ独立に水素、Ｃ＿１〜＿
   ４のアルキル基、クロル又はブロムを表す）で表される
   エポキシ樹脂の１種又はその混合物の含有量が５０〜９
   ０重量％、エポキシ当量が１８００〜３０００であるビ
   スフェノールＡ型エポキシ樹脂の含有量が１０〜５０重
   量％からなるエポキシ樹脂 （ｂ）酸無水物硬化剤 （ｃ）硬化促進剤からなることを特徴とする液状エポキ
   シ樹脂組成物
2. （２）特許請求の範囲第１項の液状エポキシ樹脂の硬化
   物