JPH043403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は電気部品もしくは電子部品もしくは半
導体装置のプラスチツク封止に用いるエポキシ樹
脂組成物に関する。 〔従来の技術〕 エポキシ樹脂組成物は、その電気特性、接着
性、耐湿性が良好なことから電気部品もしくは電
子部品もしくは半導体装置の絶縁封止材料として
広く用いられている。これまでエポキシ樹脂を硬
化させる方法として、硬化剤に酸無水物あるいは
フエノール系化合物あるいはアミンを使用し、こ
れに硬化を促進するため硬化促進剤として脂肪族
３級アミンあるいは芳香族アミンあるいはイミダ
ゾール類あるいは４級アンモニウム塩あるいは有
機金属塩などを用いる手法が広く知られている。
前述した硬化促進剤は添加量を増すにつれその硬
化性を向上させることができるが、それとともに
耐湿性、電気特性、熱安定性の低下をともなつて
しまう。また硬化促進剤としてテトラフエニルホ
スホニウム・テトラフエニルボレートを用いるこ
とは既に特公昭56−45491公報で公知であり、ト
リフエニルホスフインを用いることは特公昭47−
14148号公報で公知となつている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は以上の様な事情に対処してなされたも
のであり、鋭意検討した結果硬化促進剤としてテ
トラフエニルホスホニウム・テトラフエニルボレ
ートとトリフエニルホスフインを組合せることに
より単独ではなし得なかつた耐湿性、電気特性、
熱安定性と硬化性を両立させようとするものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は前記問題点を解決するため、従来
の知見を生かして熱的安定性と硬化性、信頼性を
向上させる手法を見い出したものである。すなわ
ちエポキシ樹脂の硬化促進剤として極めて熱的安
定性が高く潜在硬化性（一定の温度以上にならな
いと硬化促進作用をもたない）を有するテトラフ
エニルホスホニウム・テトラフエニルボレートと
耐湿性、電気特性のすぐれたトリフエニルホスフ
インを組合せて用いることにより、目的を達成し
た。テトラフエニルホスホニウム・テトラフエニ
ルボレートもしくはトリフエニルホスフインを
各々独立に増量した場合、前者はその潜在硬化性
が強すぎる故に多量に用いるため電気特性の低下
をおこすし、後者の場合潜在硬化性がないため形
成時の製品歩留り低下、製造時の安定生産化がな
く実用に適しない。 本発明はこのテトラフエニルホスホニウムテト
ラフエニルボレートとトリフエニルホスフインの
長所をそれぞれ取入れることにより、単独ではな
し得なかつた特徴を新たに見出したものであり、
その比率（重量比）は望しくはテトラフエニルホ
スホニウムテトラフエニルボレート1.0に対し、
トリフエニルホスフイン0.3〜4.5である。この組
合せ比率はトリフエニルホスフインが0.3未満で
は成形サイクルの短縮に効果がなく、4.5を超え
た場合、成形時、製造時の作業安定性がなくなつ
てしまうためである。 また本願発明の硬化促進剤はエポキシ樹脂、硬
化剤及び硬化促進剤を含有するエポキシ樹脂組成
物100重量部あたり望ましくは0.1〜0.5重量部用
いられる。 本発明を適用できるエポキシ樹脂としては、ビ
スフエノールＡ、ビスフエノールＦ、レゾルミノ
ール、フエノールノボラツク、クレゾールノボラ
ツクなどのフエノール類のグリシジルエーテル、
ブタンジオール、ポリエチレングリコールなどの
アルコール類のグリシジルエーテル、フタル酸、
イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのカル
ボン酸類のグリシジルエステル、アニリン、イソ
シアヌール酸など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などのグリシジル
型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂などが用い
られる。又硬化剤としては、公知の酸無水物系硬
化剤、アミン系硬化剤あるいはノボラツク型フエ
ノール系もしくはクレゾール系樹脂硬化剤等は適
用できる。 本発明でいうエポキシ樹脂組成物は前述したエ
ポキシ樹脂、硬化剤および本発明の硬化促進剤の
組合せたもののみならず、炭酸カルシウム、シリ
カ、タルク、石英ガラスなどの充填剤、離型剤、
難燃剤、着色剤あるいは各種改質材を含有させた
ものを含む。 〔実施例〕 以下実施例および従来例を示して本発明を更に
具体的に説明する。尚各例中に部とあるのは重量
部を意味する。 実施例 １ (A) クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂100部 （日本化薬製 EOCN−102） (B) フエノール・ホルムアルデヒドノボラツク樹
脂 50部 （日立化成製 HP−607N） (C) シリカ粉 410部 (D) カルナバワツクス ２部 (E) カーボンブラツク １部 (F) エポキシシランカツプリング剤 ３部 （信越シリコーン製 KBM−403） (G) トリフエニルホスフイン １部 (H) テトラフエニルホスホニウム−テトラフエニ
ルボレート １部 上記組成を予め75〜85℃に加熱してあるミキシ
ングロールで約８分間加熱混練し、均一な組成物
を作りその後室温まで冷却して粉砕し目的の樹脂
組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物の硬
化物特性を表１に示す。 比較例 １、２ 実施例１において、(A)〜(F)の各組成を同一にし
(G)トリフエニルホスフインを２部添加して実施例
１と同様に混練して得られた組成物を比較例１と
し、(A)〜(F)を同一とし(G)を除いて(H)のテトラフエ
ニルホスホニウム・テトラフエニルボレートを２
部添加し実施例１と同様にして得られた組成物を
比較例２とした。各組成物の硬化物特性を表１に
併記する。表１中のスパイラルフローはEMMI1
−66、ゲルタイムはJIS.K.5906に準拠し、熱時硬
度はシヨア硬度計タイプＤを用い、成形後10秒以
内に測定した。溶融粘度は高化式フローテスタ
（島津社製）二次転移点はTMA（理学電機社製）、
体積抵抗率はJIS.K.6911、吸水率はJIS.K6911に
準拠して試験を行つた。 実施例１と比較例１〜２においてその作業安定
性をみるために、加熱温度と混練時間および流動
性（スパイラルフロー）との関係を第１図、第２
図に示す。第１図、第２図より本発明の実施例１
は製造時の安定性が比較例２とほぼ同等で混練時
間、混練温度による影響を受けにくいことがわか
る。通常ならば比較例１と２の併用系である実施
例１は比較例１と２の中間レベルのはずである
が、結果はむしろ熱安定性のある比較例２の方に
近く、これは何らかの相互作用により熱安定性が
向上したものと考えられる。 次に表１中の物性データを比較してみると、電
気特性の目安である体積抵抗値は本発明の実施例
１の場合比較例１と２の中間レベルに位置してい
ることがわかる。 実装金型を用いてこれら各組成物の硬化性を検
討した結果を表１に併記する。用いた金型は
IC16ピンDIP（デユアルインライン）型84ケ取り
と40ピンDIP80ケ取りであり、硬化性の目安とし
てシヨア硬度80℃以上に達する時間で示した。ま
たその時発生する不良数も併せて検討した。本発
明の実施例１は、不良数が少なく成形歩留りが良
好なことがわかる。 テスト素子を組立てて前述したDIP16ピン金型
を用いプレツシヤクツカテストにおける耐湿性の
評価サンプルを、各組成物を用いて作成した。用
いたテスト素子サイズが６×４mm、アルミニウム
配線巾10μｍ、無機保護膜なしの素子であり、そ
の配線パターンを第３図に示す。これらの結果を
表１に併記する。本発明の実施例１はプレツシヤ
クツカテスト2000hでもアルミニウム断線による
不良発生はみられず、良好な結果を示すことがわ
かる。比較例１および２で不良が発生している現
象を解析してみると、両者ともアルミニウム配線
の腐食による断線でありそのモードは前者が素子
のコーナー部に、後者は素子全般に起こしている
ことが確認できた。この理由は、比較例１の場合
熱安定性がないため急激な硬化による歪が素子の
コーナー部に集中したため材料と素子の間の接着
性が弱くなつたためであり、比較例２の場合は吸
水率が大きいことから水の浸入度が高く腐食速度
を速めたためと考えられる。

【表】

〔発明の効果〕

本発明により耐湿性、電気特性、熱安定性と硬
化性を両立させたエポキシ樹脂組成物が得られ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例と比較例の材料の混練時間と流
動性の関係を、第２図は混練温度と流動性の関係
を示す図である。第３図は耐湿性を評価するのに
用いたテスト素子の概略図である。 符号の説明、１……金線ボンデイング用パツ
ド、２……アルミニウム配線、３……シリコン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エポキシ樹脂、硬化剤および硬化促進剤より
   なるエポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤と
   してテトラフエニルホスホニウム・テトラフエニ
   ルボレートとトリフエニルホスフインを併用する
   ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 ２ 硬化促進剤として用いるテトラフエニルホス
   ホニウム・テトラフエニルボレートとトリフエニ
   ルホスフインの併用比率（重量）が前者１に対し
   て後者0.3〜4.5であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のエポキシ樹脂組成物。