JPH04337316A - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JPH04337316A
JPH04337316A JP11003291A JP11003291A JPH04337316A JP H04337316 A JPH04337316 A JP H04337316A JP 11003291 A JP11003291 A JP 11003291A JP 11003291 A JP11003291 A JP 11003291A JP H04337316 A JPH04337316 A JP H04337316A
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JP
Japan
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component
resin composition
epoxy
epoxy resin
methane
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JP11003291A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Kitahara
北原 幹夫
Koichi Machida
町田 貢一
Takayuki Kubo
久保 隆幸
Motoyuki Torikai
基之 鳥飼
Kotaro Asahina
浩太郎 朝比奈
Junsuke Tanaka
淳介 田中
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title resin composition suitable for sealing material for semiconductor devices, requiring high heat resistance, low water absorption and solder immersion resistance, comprising an epoxidized bis(dihydroxynaphthyl)methane, a phenol resin and an inorganic filler. CONSTITUTION:1,6-Dihydroxynaphthalene is reacted with formaldehyde in the presence of sodium p-toluenesulfonate at 150 deg.C while stirring to give bis(1,6- dihydroxynaphthyl)methane, which is dissolved in epichlorohydrin, heated to 60 deg.C, reacted with 40% aqueous solution of sodium hydroxide, unreacted epichlorohydrin and water are removed, the resulting substance is extracted with an organic solvent to give an epoxy compound shown by the formula. Then an epoxy compound containing 30-100wt.% of the epoxy compound is blended with a phenol resin containing two or more phenolic hydroxyl groups and an inorganic filler to give the objective epoxy resin composition.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性、耐クラック性
に優れたエポキシ樹脂組成物に関する。すなわち、電子
・電気部品、半導体分野等の絶縁材料、積層板材料、樹
脂封止用材料として、耐熱性、耐クラック性の向上をは
かる樹脂組成物に関わり、特に耐半田クラック性を要求
される半導体装置を封止するのに適したエポキシ樹脂組
成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition having excellent heat resistance and crack resistance. In other words, it is related to resin compositions that aim to improve heat resistance and crack resistance as insulating materials, laminate materials, and resin sealing materials for electronic/electrical parts, semiconductor fields, etc., and particularly requires solder crack resistance. The present invention relates to an epoxy resin composition suitable for encapsulating semiconductor devices.

【0002】0002

【従来の技術】近年、電気・電子部品、半導体等の分野
で耐熱性、耐クラック性の優れた樹脂組成物が求められ
ている。  例えば、電気・電子部品、とりわけ半導体
の分野では、これを使用する機器、装置の小型化、薄型
化にともなって部品を取り付ける配線基板への実装密度
が高くなる傾向にあり、また、部品そのものも多機能化
の傾向にある。これを封止する材料には、配線基板への
半田付け工程における高温半田に対して、耐熱性に優れ
た樹脂組成物の開発が強く望まれている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, there has been a demand for resin compositions with excellent heat resistance and crack resistance in the fields of electric/electronic parts, semiconductors, etc. For example, in the field of electrical and electronic components, especially semiconductors, as equipment and equipment that use these components become smaller and thinner, there is a tendency for the density of mounting on wiring boards to be increased, and the components themselves are becoming smaller and thinner. There is a trend toward multifunctionality. As a material for sealing this, there is a strong desire to develop a resin composition that has excellent heat resistance against high-temperature soldering in the soldering process to wiring boards.

【0003】従来、このような用途に対する樹脂組成物
、いわゆる半導体封止用樹脂組成物としては、O−クレ
ゾ−ルノボラック型エポキシ樹脂に代表されるエポキシ
樹脂、その硬化剤としてフェノールノボラック樹脂およ
びシリカを主成分とする樹脂組成物が成形性、信頼性の
点で優れており、この分野での主流となっている(垣内
弘編著、「エポキシ樹脂」、p80、昭晃堂)。
Conventionally, resin compositions for such uses, so-called semiconductor encapsulation resin compositions, have been made using epoxy resins such as O-cresol novolac type epoxy resins, phenol novolac resins and silica as curing agents. The resin composition as the main component has excellent moldability and reliability, and has become the mainstream in this field (Hiroshi Kakiuchi, ed., "Epoxy Resin", p. 80, Shokodo).

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂封
止型半導体装置について言えば、前述の高密度実装化の
流れにより表面実装型の半導体装置に変わりつつある。 このような表面実装型の半導体装置においては、従来の
挿入型半導体装置と違って、基板への半田付け工程で半
導体装置全体が 200℃以上の半田付け温度に曝され
る。 この際、封止樹脂にクラックが発生し、半導体装置の信
頼性を大幅に低下させるという問題が生じてきた(日経
エレクトロニクス、1988年6月13日号、p114
−118)。この半田付け時におけるクラックは、半導
体装置の保管中に吸湿した水分が 200℃以上の温度
で爆発的に膨張し、応力が発生し、これが封止樹脂の強
度を超えるとクラックが発生する。この際、樹脂に加わ
る応力は、近似的に次式で表される(成岡、丹羽、山田
、白石、「構造力学3」、丸善)。
However, resin-sealed semiconductor devices are being replaced by surface-mounted semiconductor devices due to the above-mentioned trend toward high-density packaging. In such a surface mount type semiconductor device, unlike a conventional insertion type semiconductor device, the entire semiconductor device is exposed to a soldering temperature of 200° C. or higher during the soldering process to a substrate. At this time, cracks occurred in the sealing resin, which caused a problem that significantly reduced the reliability of semiconductor devices (Nikkei Electronics, June 13, 1988 issue, p. 114).
-118). Cracks occur during soldering when moisture absorbed during storage of the semiconductor device expands explosively at temperatures of 200° C. or higher, generating stress, and when this stress exceeds the strength of the sealing resin, cracks occur. At this time, the stress applied to the resin is approximately expressed by the following formula (Narioka, Niwa, Yamada, Shiraishi, "Structural Mechanics 3", Maruzen).

【0005】σ=k・p・a2/t2 ただしσ:樹脂に加わる応力 k:定数 p:水蒸気圧 a:ダイパッドの短辺の長さ t:ダイパッド下部の樹脂の厚み従って、封止樹脂のガ
ラス転移温度を高くし水分の膨張により発生する応力に
打ち勝つだけの十分な樹脂強度をもたせる目的で、フェ
ノール類あるいは置換フェノール類とパラヒドロキシフ
ェニルアルデヒドとを反応させて得られるフェノール化
合物をエポキシ化した樹脂、例えば日本化薬(株)製の
EPPN500シリーズまたは住友化学工業(株)製の
ESX220シリーズ等が検討されてきた(例えば、特
開平1−158755、特開平2−75619等)。し
かし、このようなエポキシ樹脂を使用して得られた硬化
物は吸水率が増大する傾向に有り、前述の式から考える
と、樹脂に加わる応力を増大させ高強度を活かすことが
出来なくなる。従って、吸水率を小さくして半田付け時
の水蒸気圧を下げることはクラックの発生を抑える上で
有効な手段である。
σ=k・p・a2/t2 where σ: Stress applied to the resin k: Constant p: Water vapor pressure a: Length of the short side of the die pad t: Thickness of the resin at the bottom of the die pad Therefore, the glass of the sealing resin A resin made by epoxidizing a phenol compound obtained by reacting phenols or substituted phenols with parahydroxyphenylaldehyde in order to raise the transition temperature and give the resin enough strength to overcome the stress caused by expansion of water. For example, the EPPN500 series manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. or the ESX220 series manufactured by Sumitomo Chemical Industries, Ltd. have been studied (for example, JP-A-1-158755, JP-A-2-75619, etc.). However, cured products obtained using such epoxy resins tend to have increased water absorption, and considering the above equation, this increases the stress applied to the resin and makes it impossible to take advantage of its high strength. Therefore, lowering the water vapor pressure during soldering by reducing the water absorption rate is an effective means for suppressing the occurrence of cracks.

【0006】本発明の目的は、実装時に於ける耐半田ク
ラック性を要求される樹脂封止型半導体装置にも適用で
きる、耐熱性、耐クラック性の優れた樹脂組成物を提供
することにあり、さらに、絶縁材料、積層板等の耐熱性
、耐クラック性の向上をはかる電子・電気部品にも幅広
く応用できる樹脂組成物を提供することである。
An object of the present invention is to provide a resin composition with excellent heat resistance and crack resistance, which can be applied to resin-encapsulated semiconductor devices that require solder crack resistance during mounting. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a resin composition that can be widely applied to electronic and electrical parts for improving the heat resistance and crack resistance of insulating materials, laminates, and the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、ジヒドロキシ
ナフタレンとホルムアルデヒドとを反応させて得られる
ビス(ジヒドロキシナフチル)メタンを、更にエピクロ
ルヒドリンと反応させて得られるナフタレン環を有する
エポキシ化合物または、該エポキシ化合物とその硬化剤
として前記ビス(ジヒドロキシナフチル)メタンを使用
することで封止樹脂の吸水率を増大させる事なく強度を
大幅に向上させることに成功し、本発明を完成するに至
った。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research and found that bis(dihydroxynaphthyl)methane obtained by reacting dihydroxynaphthalene and formaldehyde is further reacted with epichlorohydrin. By using an epoxy compound having a naphthalene ring obtained by reacting with the epoxy compound or the above-mentioned bis(dihydroxynaphthyl)methane as the epoxy compound and its curing agent, the strength is significantly improved without increasing the water absorption rate of the sealing resin. The present invention was successfully completed.

【0008】すなわち本発明は、ビス(ジヒドロキシナ
フチル)メタンより誘導された一般式(1)で表される
ナフタレン環を有するエポキシ化合物及び2個以上のフ
ェノール性水酸基を有する化合物を含む有機成分または
、前記エポキシ化合物とビス(ジヒドロキシナフチル)
メタンを含む有機成分、及び無機充填剤とを含有してな
るエポキシ樹脂組成物である。
That is, the present invention provides an organic component containing an epoxy compound having a naphthalene ring represented by the general formula (1) derived from bis(dihydroxynaphthyl)methane and a compound having two or more phenolic hydroxyl groups; The epoxy compound and bis(dihydroxynaphthyl)
This is an epoxy resin composition containing an organic component containing methane and an inorganic filler.

【0009】より詳しくは、(A)成分として、(a)
ジヒドロキシナフタレンとホルムアルデヒドとを反応さ
せて得られるビス(ジヒドロキシナフチル)メタンを、
更にエピクロルヒドリンと反応させて得られる一般式(
1)(化2)
More specifically, as the component (A), (a)
Bis(dihydroxynaphthyl)methane obtained by reacting dihydroxynaphthalene and formaldehyde,
Furthermore, the general formula obtained by reacting with epichlorohydrin (
1) (chemical 2)

【0010】0010

【化2】 で表されるエポキシ化合物30〜100重量%を含むエ
ポキシ化合物類と、(b)2個以上のフェノール性水酸
基を有するフェノール樹脂を主体とする有機成分、およ
び(B)成分として、無機充填剤とを含有してなるエポ
キシ樹脂組成物。
Epoxy compounds containing 30 to 100% by weight of the epoxy compound represented by [Chemical Formula 2]; (b) an organic component mainly consisting of a phenolic resin having two or more phenolic hydroxyl groups; and (B) component: An epoxy resin composition containing an inorganic filler.

【0011】または、(b)成分のフェノール樹脂が3
0〜100重量%のビス(ジヒドロキシナフチル)メタ
ンを含むエポキシ樹脂組成物であり、特に耐半田クラッ
ク性の優れた半導体封止に好適な半導体封止用エポキシ
樹脂組成物である。
Alternatively, the phenolic resin of component (b) is 3
This is an epoxy resin composition containing 0 to 100% by weight of bis(dihydroxynaphthyl)methane, and is particularly suitable for semiconductor encapsulation with excellent solder crack resistance.

【0012】本発明の組成物において有機成分(A)と
して使用される(a)成分は、ジヒドロキシナフタレン
2モルとホルムアルデヒド1モルとを反応させて得られ
るビス(ジヒドロキシナフチル)メタンを、更にエピク
ロルヒドリンと反応させて得られる一般式(1)で表さ
れるエポキシ化合物30〜100重量%を含むエポキシ
化合物類である。すなはち、(a)成分としては一般式
(1)で表されるエポキシ化合物を単独で使用しても、
またはその他のエポキシ化合物類を70重量%未満の割
合で混合して使用しても良い。
Component (a) used as the organic component (A) in the composition of the present invention is bis(dihydroxynaphthyl)methane obtained by reacting 2 moles of dihydroxynaphthalene with 1 mole of formaldehyde, and further with epichlorohydrin. These are epoxy compounds containing 30 to 100% by weight of the epoxy compound represented by the general formula (1) obtained by the reaction. In other words, even if the epoxy compound represented by general formula (1) is used alone as component (a),
Alternatively, other epoxy compounds may be mixed in a proportion of less than 70% by weight.

【0013】一般式(1)で表されるエポキシ化合物は
、1,6−ジヒドロキシナフタレンまたは2,7−ジヒ
ドロキシナフタレン2モルとホルムアルデヒド1モルと
の縮合反応によって得られたビス(1,6−ジヒドロキ
シナフチル)メタンまたはビス(2,7−ジヒドロキシ
ナフチル)メタンとエピクロルヒドリンとを反応させる
事により得られる。
The epoxy compound represented by the general formula (1) is a bis(1,6-dihydroxy compound) obtained by a condensation reaction of 2 moles of 1,6-dihydroxynaphthalene or 2,7-dihydroxynaphthalene and 1 mole of formaldehyde. It is obtained by reacting naphthyl)methane or bis(2,7-dihydroxynaphthyl)methane with epichlorohydrin.

【0014】必須成分である一般式(1)で表されるエ
ポキシ化合物と併用して使用される多価エポキシ化合物
としては、耐熱性、電気特性の点からフェノールおよび
、置換フェノールとアルデヒド類との反応生成物である
ノボラック型フェノール樹脂より誘導される一般式(2
)(化3)
[0014] The polyvalent epoxy compound used in combination with the epoxy compound represented by the general formula (1), which is an essential component, is composed of phenol, substituted phenol, and aldehydes from the viewpoint of heat resistance and electrical properties. The general formula (2
) (Chem.3)

【0015】[0015]

【化3】 (式中、R4は水素原子または炭素数1〜9のアルキル
基を示し、pは1以上の整数を示す。)で表されるエポ
キシ樹脂が最も好ましく用いられるが、1分子中に少な
くとも2個のエポキシ基を有するものであれば全て使用
可能である。具体的には、1分子中に2個以上の活性水
素を有する化合物から誘導されるエポキシ樹脂、例えば
、ビスフェノールA、ビスフェノールF、レゾルシン、
ビスヒドロキシジフェニルエーテル、ビスヒドロキシビ
フェニル、テトラブロムビスフェノールA、トリヒドロ
キシフェニルメタン、テトラヒドロキシフェニルエタン
、アルカンテトラキスフェノール等の多価フェノール類
;エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール
等の多価アルコール類;エチレンジアミン、アニリン、
ビス(4−アミノフェニル)メタン等のアミン類;アジ
ピン酸、フタル酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸類
とエピクロルヒドリンまたは2−メチルエピクロルヒド
リンを反応させて得られるエポキシ樹脂、および一般式
(3)(化4)、一般式(4)(化5)
The epoxy resin represented by the formula (wherein, R4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and p represents an integer of 1 or more) is most preferably used. Any compound having at least two epoxy groups can be used. Specifically, epoxy resins derived from compounds having two or more active hydrogens in one molecule, such as bisphenol A, bisphenol F, resorcinol,
Polyhydric phenols such as bishydroxydiphenyl ether, bishydroxybiphenyl, tetrabromobisphenol A, trihydroxyphenylmethane, tetrahydroxyphenylethane, alkanetetrakisphenol; ethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diethylene glycol , polyhydric alcohols such as polypropylene glycol; ethylenediamine, aniline,
Amines such as bis(4-aminophenyl)methane; epoxy resins obtained by reacting polyhydric carboxylic acids such as adipic acid, phthalic acid, and isophthalic acid with epichlorohydrin or 2-methylepichlorohydrin; and general formula (3) ( Chemical formula (4), General formula (4) (Chemical formula 5)

【0016】[0016]

【化4】[C4]

【0017】[0017]

【化5】 (式中、いずれもxは0〜5の整数を示す。)等が挙げ
られ、これらのエポキシ樹脂の1種類または2種類以上
が使用される。また、前記の全てのエポキシ樹脂は、オ
イル状、ゴム状等のシリコーン化合物で変性して使用す
ることもできる。例えば、特開昭 62−270617
号、特開昭 62−273222号に開示されたごとく
、エポキシ樹脂とビニルポリマーとの反応物中にシリコ
ーンポリマーの微粒子を分散させることにより製造され
るシリコーン変性エポキシ樹脂である。
embedded image (in each formula, x represents an integer of 0 to 5), and one or more of these epoxy resins are used. Furthermore, all of the above-mentioned epoxy resins can also be used after being modified with an oil-like, rubber-like silicone compound, or the like. For example, Japanese Patent Publication No. 62-270617
This is a silicone-modified epoxy resin prepared by dispersing fine particles of a silicone polymer in a reaction product of an epoxy resin and a vinyl polymer, as disclosed in JP-A No. 62-273222.

【0018】また、本発明の組成物において、(b)成
分として1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有
する化合物としては、フェノールおよび、置換フェノー
ルとアルデヒド類との反応生成物である一般式(5)(
化6)
In the composition of the present invention, as the component (b), compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule include phenol and general compounds which are reaction products of substituted phenols and aldehydes. Formula (5) (
6)

【0019】[0019]

【化6】 (式中、R3は水素原子、水酸基または炭素数1〜9の
アルキル基を示し、rは1以上の整数を示す)で表され
るノボラック型フェノール樹脂が最も好ましく用いられ
が、これ以外のフェノール化合物、例えば、一般式(6
)(化7)、一般式(7)(化8)、一般式(8)(化
9)および一般式(9)(化10)
A novolac type phenol resin represented by the following formula (wherein R3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and r represents an integer of 1 or more) is most preferably used, Other phenol compounds, such as general formula (6
) (Chemical Formula 7), General Formula (7) (Chemical Formula 8), General Formula (8) (Chemical Formula 9), and General Formula (9) (Chemical Formula 10)

【0020】[0020]

【化7】[C7]

【0021】[0021]

【化8】[Chemical formula 8]

【0022】[0022]

【化9】[Chemical formula 9]

【0023】[0023]

【化10】 (式中、いずれもqは0〜5の整数を示す。)で表され
るアラルキル樹脂、一般式(10)(化11)
[Chemical formula 10] (In each formula, q represents an integer of 0 to 5.) Aralkyl resin represented by general formula (10) (Chemical formula 11)

【002
4】
002
4]

【化11】 (式中、R2は水素原子または炭素原子数4以下のアル
キル基を示し、nは0〜5の整数を示す。)で表される
ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、及びトリヒドロ
キシフェニルメタン、テトラヒドロキシフェニルエタン
、アルカンテトラキスフェノール等が挙げられる。これ
らのフェノール化合物は単独または2種以上を混合して
用いることができる。
Dicyclopentadiene phenol resin represented by the formula (wherein, R2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 4 or less carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 5), and trihydroxyphenylmethane , tetrahydroxyphenylethane, alkane tetrakisphenol, and the like. These phenol compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0025】また本発明の組成物において(b)成分が
ビス(ジヒドロキシナフチル)メタン30〜100重量
%を含む場合は、(b)成分としてビス(ジヒドロキシ
ナフチル)メタンを単独で使用してもまたは2個以上の
フェノール性水酸基を有する化合物を70重量%未満の
割合で混合して使用しても良い。
In the composition of the present invention, when component (b) contains 30 to 100% by weight of bis(dihydroxynaphthyl)methane, bis(dihydroxynaphthyl)methane may be used alone as component (b) or Compounds having two or more phenolic hydroxyl groups may be mixed and used in a proportion of less than 70% by weight.

【0026】ビス(ジヒドロキシナフチル)メタンは前
述の如く、1,6−ジヒドロキシナフタレンまたは2,
7−ジヒドロキシナフタレン2モルとホルムアルデヒド
1モルとの縮合反応によって得られる、ビス(1,6−
ジヒドロキシナフチル)メタンまたはビス(2,7−ジ
ヒドロキシナフチル)メタンが挙げられる。
As mentioned above, bis(dihydroxynaphthyl)methane is 1,6-dihydroxynaphthalene or 2,
Bis(1,6-
dihydroxynaphthyl)methane or bis(2,7-dihydroxynaphthyl)methane.

【0027】ビス(ジヒドロキシナフチル)メタンと併
用して使用される2個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物としては、前述の1分子中に2個以上のフェノ
ール性水酸基を有する化合物が全て使用できる。
As the compound having two or more phenolic hydroxyl groups to be used in combination with bis(dihydroxynaphthyl)methane, all of the above-mentioned compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule can be used.

【0028】本発明の組成物において、(a)成分と(
b)成分の割合は、(a)成分のエポキシ基に対して(
b)成分の水酸基の当量比が0.1〜10の範囲、好ま
しくは0.5〜2.0の範囲である。
[0028] In the composition of the present invention, component (a) and (
The ratio of component b) to the epoxy group of component (a) is
The equivalent ratio of hydroxyl groups in component b) is in the range of 0.1 to 10, preferably in the range of 0.5 to 2.0.

【0029】本発明の組成物において(B)成分として
使用される無機充填剤は、無機質の粉体、または繊維体
の物が使用可能で、例えば、結晶性シリカ、溶融シリカ
、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、タルク、ケイ酸
カルシュウム、炭酸カルシュウム、マイカ、クレー、チ
タンホワイト等の粉体;ガラス繊維、カーボン繊維等の
繊維体があるが、熱膨張率と熱伝導率の点から、結晶性
、溶融性のシリカ粉末が好ましい。さらに、成形時の流
動性の点から球形、または球形と不定形のシリカ粉末の
混合物が好ましい。
The inorganic filler used as component (B) in the composition of the present invention can be an inorganic powder or fibrous material, such as crystalline silica, fused silica, alumina, silicon nitride, etc. , silicon carbide, talc, calcium silicate, calcium carbonate, mica, clay, titanium white, and other powders; fibrous materials such as glass fiber and carbon fiber, but from the viewpoint of thermal expansion coefficient and thermal conductivity, crystalline , fusible silica powder is preferred. Furthermore, from the viewpoint of fluidity during molding, spherical silica powder or a mixture of spherical and irregularly shaped silica powders are preferred.

【0030】(B)成分の無機充填剤の配合量は、(A
)成分の有機成分100 重量部に対して、100〜9
00重量部であることが必要であり、好ましくは200
〜600重量部である。
The blending amount of the inorganic filler (B) component is (A
) 100 to 9 parts by weight of the organic component of the component
00 parts by weight, preferably 200 parts by weight.
~600 parts by weight.

【0031】また上記の無機充填剤は、機械的強度、耐
熱性の点から、樹脂との接着性向上の目的でカップリン
グ剤を併用することが好ましく、かかるカップリング剤
としては、シラン系、チタネート系、アルミネート系お
よびジルコアルミネート系等のカップリング剤が使用で
きる。その中でもシラン系カップリング剤が好ましく、
特に、反応性の官能基を有するシラン系カップリング剤
が最も好ましい。
From the viewpoint of mechanical strength and heat resistance, it is preferable to use a coupling agent in combination with the above-mentioned inorganic filler for the purpose of improving adhesiveness with the resin. Examples of such coupling agent include silane-based, Coupling agents such as titanate, aluminate and zircoaluminate can be used. Among them, silane coupling agents are preferred;
In particular, a silane coupling agent having a reactive functional group is most preferred.

【0032】かかるシラン系カップリング剤の例として
は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−
アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメト
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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン等を挙げることができ、これらの1種類または2種
類以上が使用される。これらのシラン系カップリング剤
は、予め無機充填剤表面に吸着ないしは反応により固定
されていることが好ましい。
Examples of such silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)3-
Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4- Examples include epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and one or more of these may be used. These silane coupling agents are preferably fixed in advance on the surface of the inorganic filler by adsorption or reaction.

【0033】本発明において、樹脂組成物を硬化するに
あたっては、硬化促進剤を含有させることが望ましく、
かかる硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、
2−メチル−4−エチルイミダゾール、2−ヘプタデシ
ルイミダゾール等のイミダゾール類;トリエタノールア
ミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等
のアミン類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホス
フィン、トリトリルホスフィン等の有機ホスフィン類;
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、
トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート等のテ
トラフェニルボロン塩類;1,8−ジアザ−ビシクロ(
5,4,0)ウンデセン−7およびその誘導体が挙げら
れる。これらの硬化促進剤は、単独で用いても2種類以
上を併用してもよい。これら硬化促進剤の含有量は、(
A)成分の有機成分に対して、0.01〜10重量%の
範囲である。
In the present invention, when curing the resin composition, it is desirable to contain a curing accelerator.
Such curing accelerators include 2-methylimidazole,
Imidazoles such as 2-methyl-4-ethylimidazole and 2-heptadecylimidazole; Amines such as triethanolamine, triethylenediamine, and N-methylmorpholine; Organic phosphines such as tributylphosphine, triphenylphosphine, and tritolylphosphine. ;
tetraphenylphosphonium tetraphenylborate,
Tetraphenylboron salts such as triethylammonium tetraphenylborate; 1,8-diaza-bicyclo(
5,4,0) undecene-7 and its derivatives. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more types. The content of these curing accelerators is (
The amount is in the range of 0.01 to 10% by weight based on the organic component of component A).

【0034】本発明の樹脂組成物は各種成分の他、必要
に応じて各種シリコーンオイル;脂肪酸、脂肪酸塩、ワ
ックスなどの離型剤;ブロム化合物、アンチモン、リン
等の難燃剤;カーボンブラック等の着色剤等を配合し、
混合・混練し、成形材料とすることができる。
In addition to various components, the resin composition of the present invention may optionally contain various silicone oils; mold release agents such as fatty acids, fatty acid salts, and wax; flame retardants such as bromine compounds, antimony, and phosphorus; carbon black, etc. Adding coloring agents, etc.
It can be mixed and kneaded to form a molding material.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例において、組成物の性能の試験方法は
次の通りである。・ガラス転移温度:TMA 法・曲げ
強さ及び、曲げ弾性率:JIS K−6911・吸水率
:曲げ試験用の試験片を用い、85 C、85%の恒温
恒湿槽に120時間放置した後の重量増加を測定。・V
PSテスト:試験用の半導体装置を85 C、85%の
恒温恒湿槽に120時間放置した後、直ちに215 C
のフロリナート液(FC−70;住友3M(株)製)に
投入し、パッケージ樹脂にクラックの発生した半導体装
置の数を数えた。(分子はクラックの発生した半導体装
置の数、分母は試験に供した半導体装置の総数)。
[Examples] The present invention will be specifically explained below using examples. In addition, in the examples, the test method for the performance of the composition is as follows.・Glass transition temperature: TMA method ・Bending strength and flexural modulus: JIS K-6911 ・Water absorption: Using a test piece for bending test, after leaving it in a constant temperature and humidity chamber at 85 C and 85% for 120 hours Measure the weight increase.・V
PS test: After leaving the test semiconductor device in a constant temperature and humidity chamber at 85 C and 85% for 120 hours, it was immediately heated to 215 C.
Fluorinert liquid (FC-70; manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) was added to the package resin, and the number of semiconductor devices with cracks in the package resin was counted. (The numerator is the number of semiconductor devices with cracks, and the denominator is the total number of semiconductor devices subjected to the test.)

【0036】ビス(ジヒドロキシナフチル)メタンの合
成例温度計、撹拌機および冷却器を取り付けた反応容器
中に、1,6−ジヒドロキシナフタレン320g、37
%ホルマリン水溶液81gおよびp−トルエンスルホン
酸ソーダ4.3gを仕込み、150 Cで撹拌しながら
6時間反応させた。反応終了後5mmHgの減圧下にて
水を除去しビス(1,6−ジヒドロキシナフチル)メタ
ンを得た。この化合物の軟化点は162 C、水酸基当
量は91であった。
Synthesis example of bis(dihydroxynaphthyl)methane In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a condenser, 320 g of 1,6-dihydroxynaphthalene, 37
% formalin aqueous solution and 4.3 g of sodium p-toluenesulfonate were charged, and reacted at 150 C for 6 hours with stirring. After the reaction was completed, water was removed under reduced pressure of 5 mmHg to obtain bis(1,6-dihydroxynaphthyl)methane. This compound had a softening point of 162 C and a hydroxyl equivalent of 91.

【0037】エポキシ化合物の合成例 温度計、撹拌機、分離管及び滴下ロートを取り付けた反
応器中で、上記ビス(1,6−ジヒドロキシナフチル)
メタン83gをエピクロルヒドリン945gに溶解した
。次いで、60 Cに加熱し40%水酸化ナトリウム水
溶液150gを2時間かけて連続的に滴下した。この間
、エピクロルヒドリンと水を共沸させて液化し、分離管
で有機層と水層に分離し、水層は系外に除去し有機層は
系内に循環した。反応終了ご減圧蒸留(150 C、5
mmHg)で未反応のエピクロルヒドリンを除去した後
反応生成物をメチルイソブチルケトンに溶解した。次に
、副生塩を濾別した後、メチルイソブチルケトンを蒸留
により除去してエポキシ化合物を得た。この化合物の軟
化点は93C、エポキシ当量は161であった。
Synthesis Example of Epoxy Compound In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a separating tube and a dropping funnel, the above bis(1,6-dihydroxynaphthyl)
83 g of methane was dissolved in 945 g of epichlorohydrin. Next, the mixture was heated to 60 C, and 150 g of a 40% aqueous sodium hydroxide solution was continuously added dropwise over 2 hours. During this time, epichlorohydrin and water were azeotropically liquefied and separated into an organic layer and an aqueous layer using a separation tube.The aqueous layer was removed from the system and the organic layer was circulated into the system. After the reaction is complete, vacuum distillation (150 C, 5
After removing unreacted epichlorohydrin (mmHg), the reaction product was dissolved in methyl isobutyl ketone. Next, after the by-product salt was filtered off, methyl isobutyl ketone was removed by distillation to obtain an epoxy compound. This compound had a softening point of 93C and an epoxy equivalent of 161.

【0038】実施例1〜5および比較例1、2第1表に
示す組成(重量部)の配合物をヘンシェルミキサーで混
合し、さらに80〜100  Cの熱ロールにて3分間
溶融・混練した。
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 Blends having the compositions (parts by weight) shown in Table 1 were mixed using a Henschel mixer, and then melted and kneaded for 3 minutes using heated rolls at 80 to 100 C. .

【0039】この混合物を冷却、粉砕し、打錠して成形
用樹脂組成物を得た。
[0039] This mixture was cooled, pulverized, and tableted to obtain a molding resin composition.

【0040】なお、第1表中で使用した原料で、合成例
以外の物は、次のものを使用した。・エポキシ樹脂(1
);o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(EOC
N−1020日本化薬(株)製) ・エポキシ樹脂(2);トリス(グリシドキシフェニル
)メタン(EPPN502H、日本化薬(株)製)・エ
ポキシ樹脂(3);臭素化フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂(BREN−S、日本化薬(株)製)・フェノ
ール化合物(1);ノボラック型フェノール樹脂(PN
−80 、日本化薬(株)             
             製) ・フェノール化合物(2);アラルキル型フェノール樹
脂(ミレックスXL−225L三井東圧化学(株)製)
・無機充填剤;球形溶融シリカ(ハリミックS−CO、
 (株)マイクロン製)50重量部         
     と不定形溶融シリカ(ヒューズレックス R
D−8  (株)龍森製)50重          
    量部との混合物・シランカップリング剤;3−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(A−187
日本ユニカー(株)製)以上のようにして得られた成形
用樹脂組成物を用いてトランスファー成形(180 C
、30kg/cm2、3分間)により、物性測定用の試
験片を成形した。また、フラットパッケージ型半導体装
置用リードフレームの素子搭載部に、試験用素子(10
mm×10mm角)を搭載した後トランスファー成形(
180 C、30kg/cm2、3分間)により、試験
用半導体装置を得た。これらの試験用成形物は、各試験
を行う前に、180 Cで6時間、後硬化を行った。試
験結果を第2表に示す。
[0040] Among the raw materials used in Table 1 other than those in the synthesis examples, the following were used.・Epoxy resin (1
); o-cresol novolac type epoxy resin (EOC
N-1020 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ・Epoxy resin (2); Tris(glycidoxyphenyl)methane (EPPN502H, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ・Epoxy resin (3); Brominated phenol novolak type epoxy Resin (BREN-S, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) / Phenol compound (1); Novolac type phenol resin (PN
-80, Nippon Kayaku Co., Ltd.
(manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) ・Phenol compound (2); aralkyl-type phenol resin (Millex XL-225L manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.)
・Inorganic filler; spherical fused silica (Halimic S-CO,
Micron Co., Ltd.) 50 parts by weight
and amorphous fused silica (Fuselex R
D-8 (manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) 50 weight
Mixture with quantity/silane coupling agent; 3-
Glycidoxypropyltrimethoxysilane (A-187
Transfer molding (180 C) using the molding resin composition obtained as described above (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)
, 30 kg/cm 2 for 3 minutes) to form a test piece for measuring physical properties. In addition, test elements (10
mm x 10 mm square) and then transfer molding (
180 C, 30 kg/cm2, 3 minutes) to obtain a test semiconductor device. These test moldings were post-cured at 180 C for 6 hours before each test. The test results are shown in Table 2.

【0041】[0041]

【表1】[Table 1]

【0042】[0042]

【表2】[Table 2]

【0043】[0043]

【発明の効果】実施例および比較例にて説明したごとく
、本発明によるエポキシ樹脂組成物は、吸水性を損なう
事なく耐熱性を効率良く付与することのできるものであ
る。
[Effects of the Invention] As explained in the Examples and Comparative Examples, the epoxy resin composition according to the present invention can efficiently impart heat resistance without impairing water absorption.

【0044】従って、このエポキシ樹脂組成物でリフロ
ー半田付け方法が適用される表面実装型の半導体装置を
封止した場合、優れた耐半田クラック性を示し、信頼性
の高い樹脂封止型半導体装置を得ることができ、工業的
に有益な発明である。
Therefore, when a surface-mounted semiconductor device to which a reflow soldering method is applied is encapsulated with this epoxy resin composition, the resin-encapsulated semiconductor device exhibits excellent solder crack resistance and is highly reliable. This is an industrially useful invention.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)成分として、(a)ジヒドロキシナ
フタレンとホルムアルデヒドとを反応させて得られるビ
ス(ジヒドロキシナフチル)メタンを、更にエピクロル
ヒドリンと反応させて得られる一般式(1)(化1)【
化1】 で表されるエポキシ化合物30〜100重量%を含むエ
ポキシ化合物類と、(b)2個以上のフェノール性水酸
基を有するフェノール樹脂を主体とする有機成分、およ
び(B)成分として、無機充填剤とを含有してなるエポ
キシ樹脂組成物。
Claim 1: As component (A), general formula (1) (chemical formula 1) obtained by further reacting bis(dihydroxynaphthyl)methane obtained by reacting (a) dihydroxynaphthalene and formaldehyde with epichlorohydrin; [
Epoxy compounds containing 30 to 100% by weight of the epoxy compound represented by formula 1; (b) an organic component mainly composed of a phenolic resin having two or more phenolic hydroxyl groups; and (B) an inorganic component as a component. An epoxy resin composition containing a filler.
【請求項2】(b)成分のフェノール樹脂が30〜10
0重量%のビス(ジヒドロキシナフチル)メタンを含む
事を特徴とする請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
Claim 2: The phenolic resin of component (b) is 30 to 10
The epoxy resin composition according to claim 1, characterized in that it contains 0% by weight of bis(dihydroxynaphthyl)methane.
【請求項3】実質的に請求項1または2記載のエポキシ
樹脂組成物からなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation consisting essentially of the epoxy resin composition according to claim 1 or 2.
【請求項4】(a)成分と(b)成分の割合が(a)成
分のエポキシ基に対して、(b)成分の水酸基の比が0
.1〜10の範囲である請求項1または2記載のエポキ
シ樹脂組成物。
Claim 4: The ratio of components (a) and (b) is such that the ratio of hydroxyl groups in component (b) to epoxy groups in component (a) is 0.
.. The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, which has a molecular weight in the range of 1 to 10.
【請求項5】(B)成分の無機充填剤の配合量が、(A
)成分の有機成分100重量部に対して100〜900
重量部である請求項1または2記載のエポキシ樹脂組成
物。
Claim 5: The blending amount of the inorganic filler as component (B) is (A
) 100 to 900 parts per 100 parts by weight of the organic component of the component
The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, which is in parts by weight.
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