JPH05186546A - Polyhydroxynaphthalene compound and epoxy resin composition - Google Patents

Polyhydroxynaphthalene compound and epoxy resin composition

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JPH05186546A
JPH05186546A JP15968692A JP15968692A JPH05186546A JP H05186546 A JPH05186546 A JP H05186546A JP 15968692 A JP15968692 A JP 15968692A JP 15968692 A JP15968692 A JP 15968692A JP H05186546 A JPH05186546 A JP H05186546A
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JP
Japan
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epoxy resin
compound
polyhydroxynaphthalene
curing agent
naphthol
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Application number
JP15968692A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Naka
昭廣 中
Shuichi Ito
修一 伊藤
Shinya Akizuki
伸也 秋月
Kiyoshi Saito
斉藤  潔
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Nitto Denko Corp
DKS Co Ltd
Original Assignee
Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition which can give a cured resin having a high glass transition temperature and excellent heat resistance and humidity resistance, scarcely suffers package cracking even in soldering treatment, and is suited for sealing semiconductors. CONSTITUTION:alpha-Naphthol, beta-naphthol and an aldehyde compound are subjected to a cocondensation reaction to obtain a polyhydroxynaphthalene compound of a weight-average molecular weight of 300-2000. This compound is useful as a curing agent for an epoxy resin or as a precursor of an epoxy resin. The title composition includes one containing the above compound as a curing agent and an epoxy resin and one comprising an epoxy resin obtained by reacting the above compound with epihalohydrin and a curing agent.

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、エポキシ樹脂の硬化剤
又はエポキシ樹脂の前駆体として有用なポリヒドロキシ
ナフタレン系化合物、および信頼性に優れた半導体封止
用エポキシ樹脂組成物に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a polyhydroxynaphthalene compound useful as a curing agent for an epoxy resin or a precursor of an epoxy resin, and a highly reliable epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子を外部環境から保護す
るため、エポキシ樹脂組成物で封止する方法が広く採用
されている。前記組成物は、通常、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、及びその他の添加剤で構成さ
れている。前記エポキシ樹脂としては、フェノール類と
ホルムアルデヒドとの反応により得られたノボラック樹
脂をエポキシ化した樹脂、特にオルトクレゾールノボラ
ックエポキシ樹脂が広く用いられ、硬化剤としては、フ
ェノールホルムアルデヒドノボラック樹脂が採用されて
いる。また、高性能な硬化剤としてα−ナフトールとア
ルデヒドとを反応させたノボラック樹脂やこれをベース
としたエポキシ樹脂が紹介されているが軟化点と溶融粘
度が高く、成型等の作業性に劣るため実用化されていな
い。一方、β−ナフトールはほとんど樹脂をつくらない
ため用いられないと報告されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to protect a semiconductor element from the external environment, a method of sealing with an epoxy resin composition has been widely adopted. The composition is usually composed of an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a filler, and other additives. As the epoxy resin, a resin obtained by epoxidizing a novolac resin obtained by the reaction of phenols and formaldehyde, in particular, orthocresol novolac epoxy resin is widely used, and a phenol formaldehyde novolac resin is adopted as a curing agent. .. Further, a novolak resin obtained by reacting α-naphthol and an aldehyde as a high-performance curing agent and an epoxy resin based on this have been introduced, but the softening point and melt viscosity are high, and workability such as molding is poor. It has not been put to practical use. On the other hand, it is reported that β-naphthol is not used because it hardly forms a resin.

【0003】近年、半導体素子はますます高集積化大型
化し、多ピンのフラットパッケージが実用化され、封止
された素子に占めるエポキシ樹脂の割合が減少する傾向
にある。このため封止時に強い応力を受け易く、実装方
式も表面実装方式がとられ、実装時に樹脂封止された半
導体を溶融半田中に浸漬するため、強い熱ストレスを受
けるとともに、樹脂内部に吸湿されている水が急激に気
化して体積膨張をおこす厳しい環境に晒される。
In recent years, semiconductor devices have become more highly integrated and larger in size, flat packages with a large number of pins have been put into practical use, and the proportion of epoxy resin in the encapsulated devices tends to decrease. For this reason, strong stress is likely to be applied during sealing, and the mounting method is also the surface mounting method.Since the resin-sealed semiconductor is immersed in molten solder during mounting, strong thermal stress is applied and moisture is absorbed inside the resin. The exposed water is exposed to a severe environment where it vaporizes rapidly and causes volume expansion.

【0004】前記エポキシ樹脂を用いて、大容量半導体
を封止した場合、パッケージにクラックが発生する問題
が生じ、ボンディングワイヤが変形したり腐食による断
線が生じたり、素子パッシベーションのクラックなどが
発生し易い問題がある。このため、高性能なエポキシ樹
脂が種々提案されているが、未だ問題の解決には至って
いない。
When a large-capacity semiconductor is encapsulated by using the epoxy resin, there arises a problem that cracks are generated in the package, the bonding wires are deformed or broken due to corrosion, and cracks in element passivation occur. There is an easy problem. Therefore, various high-performance epoxy resins have been proposed, but the problem has not been solved yet.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エポ
キシ樹脂の硬化剤又はエポキシ樹脂の前駆体として有用
であり、高いガラス転移温度、耐熱性及び耐湿性を有
し、パッケージにクラックが発生するのを防止できる硬
化物を与えるポリヒドロキシナフタレン系化合物を提供
することにある。
The object of the present invention is that it is useful as a curing agent for epoxy resins or a precursor for epoxy resins, has a high glass transition temperature, heat resistance and moisture resistance, and cracks occur in the package. Another object of the present invention is to provide a polyhydroxynaphthalene-based compound that gives a cured product that can prevent the occurrence of heat.

【0006】本発明の目的は、ガラス転移温度が高く耐
熱性及び耐湿性に優れ、パッケージにクラックが発生す
るのを防止できる新規なエポキシ樹脂組成物およびエポ
キシ樹脂を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a novel epoxy resin composition and an epoxy resin having a high glass transition temperature, excellent heat resistance and moisture resistance and capable of preventing cracks from being generated in a package.

【0007】本発明の他の目的は、半導体封止用材料と
して有用なエポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide an epoxy resin composition and an epoxy resin useful as a semiconductor encapsulating material.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、(1)β−ナフトール
単独ではアルデヒド化合物との反応が円滑に進行しない
ものの、α−ナフトールとβ−ナフトールとを併用する
と、アルデヒド化合物により共縮合反応が円滑に進行す
ること、(2)得られた共縮合物が、軟化点と溶融粘度
が低く作業性に優れ、硬化後は高いガラス転移温度を示
し、耐熱性及び耐湿性に優れていること、(3)前記共
縮合物が、エポキシ樹脂の硬化剤のみならず、エポキシ
樹脂の前駆体として有用であることを見いだし、本発明
を完成した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for achieving the above-mentioned object, the present inventors have found that (1) β-naphthol alone does not smoothly react with an aldehyde compound, but α-naphthol When used in combination with β-naphthol, the co-condensation reaction proceeds smoothly with the aldehyde compound, and (2) the resulting co-condensate has a low softening point and melt viscosity, excellent workability, and a high glass transition after curing. The present invention has been completed by discovering that it exhibits temperature and is excellent in heat resistance and moisture resistance, and (3) the cocondensate is useful as a precursor of an epoxy resin as well as a curing agent for an epoxy resin. did.

【0009】すなわち、本発明は、エポキシ樹脂の硬化
剤又はエポキシ樹脂の前駆体であって、α−ナフトール
とβ−ナフトールとアルデヒド化合物との共縮合により
得られるポリヒドロキシナフタレン系化合物を提供す
る。
That is, the present invention provides a polyhydroxynaphthalene compound which is a curing agent for an epoxy resin or a precursor for an epoxy resin, which is obtained by cocondensation of α-naphthol, β-naphthol and an aldehyde compound.

【0010】ポリヒドロキシナフタレン系化合物は、重
量平均分子量300〜2000を有するのが好ましく、
α−ナフトール単位70〜30モル%とβ−ナフトール
単位を30〜70モル%とがアルデヒドにより共縮合
し、かつ重量平均分子量が300〜1500であるのが
好ましい。また、水酸基当量は100〜500で好まし
くは110〜300である。
The polyhydroxynaphthalene compound preferably has a weight average molecular weight of 300 to 2000,
It is preferable that 70 to 30 mol% of the α-naphthol unit and 30 to 70 mol% of the β-naphthol unit are co-condensed with the aldehyde, and the weight average molecular weight is 300 to 1500. The hydroxyl equivalent is 100 to 500, preferably 110 to 300.

【0011】分子量測定はすべて分子量既知のポリスチ
レンを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC法)により行い、測定条件は下記に示す通りで
ある。
All molecular weights were measured by gel permeation chromatography (GPC method) using polystyrene of known molecular weight, and the measurement conditions are as shown below.

【0012】溶 媒:テトラヒドロフラン,流 量:
0.8ml/min カラム:東洋曹達工業(株)製 G4000H,G30
00H,G2000H(直列)であって、排除限界分子
量がそれぞれ400,000、60,000、10,0
00である。
Solvent: Tetrahydrofuran, Flow:
0.8 ml / min column: G4000H, G30 manufactured by Toyo Soda Industry Co., Ltd.
00H, G2000H (series) and exclusion limit molecular weights of 400,000, 60,000 and 100, respectively.
00.

【0013】担 体:スチレンジビニルベンゼン共重合
体 本発明は、前記ポリヒドロキシナフタレン系化合物から
なる硬化剤と、エポキシ樹脂とを含むエポキシ樹脂組成
物を提供する。
Carrier: Styrenedivinylbenzene Copolymer The present invention provides an epoxy resin composition containing a curing agent composed of the polyhydroxynaphthalene compound and an epoxy resin.

【0014】さらに、本発明は、前記ポリヒドロキシナ
フタレン系化合物とエピハロヒドリンとから得られる多
官能性エポキシ樹脂と共に、このエポキシ樹脂と、硬化
剤とを含むエポキシ樹脂組成物をも提供する。
The present invention also provides an epoxy resin composition containing a polyfunctional epoxy resin obtained from the polyhydroxynaphthalene compound and epihalohydrin, as well as the epoxy resin and a curing agent.

【0015】ポリヒドロキシナフタレン系化合物を硬化
剤として含む本発明のエポキシ樹脂組成物、およびポリ
ヒドロキシナフタレン系化合物から誘導されたエポキシ
樹脂を含む本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤
を含むのが好ましく、その場合には半導体封止用組成物
として特に有用である。
The epoxy resin composition of the present invention containing a polyhydroxynaphthalene compound as a curing agent, and the epoxy resin composition of the present invention containing an epoxy resin derived from a polyhydroxynaphthalene compound contain a curing accelerator. Is preferred, and in that case, it is particularly useful as a semiconductor encapsulating composition.

【0016】なお、本明細書において、「エポキシ樹
脂」とは、特に断りがない限り、樹脂状のエポキシ化合
物のみならず低分子量のエポキシ化合物も含む意味に用
いる。
In the present specification, the term "epoxy resin" is used to include not only a resinous epoxy compound but also a low molecular weight epoxy compound unless otherwise specified.

【0017】[手段を構成する要件]本発明の主たる特
徴は、ポリヒドロキシナフタレン系化合物が、α−ナフ
トールとβ−ナフトールとアルデヒド化合物との共縮合
物である点に存する。すなわち、β−ナフトールはアル
デヒド化合物と反応させても縮合反応が進行せず、樹脂
状化合物が得られない。しかし、α−ナフトールの存在
下、β−ナフトールをアルデヒド化合物と反応させる
と、共縮合反応が円滑に進行し、ポリヒドロキシナフタ
レン系化合物が生成する。
[Requirements Constituting Means] The main feature of the present invention lies in that the polyhydroxynaphthalene compound is a co-condensation product of α-naphthol, β-naphthol and an aldehyde compound. That is, even if β-naphthol is reacted with an aldehyde compound, the condensation reaction does not proceed and a resinous compound cannot be obtained. However, when β-naphthol is reacted with an aldehyde compound in the presence of α-naphthol, the cocondensation reaction proceeds smoothly and a polyhydroxynaphthalene compound is produced.

【0018】第1の発明のポリヒドロキシナフタレン系
化合物において、α−ナフトールとβ−ナフトールとの
割合は、共縮合物を生成する範囲内で適当に選択できる
が、好ましくはα−ナフトール:β−ナフトール=85
〜15:15〜85(モル%)、好ましくは70〜3
0:30〜70(モル%)である。α−ナフトールが上
記範囲よりも多すぎるとポリヒドロキシナフタレン系化
合物の軟化点と溶融粘度が高く、作業性に劣りかつ硬化
物の耐熱性がやや劣り、β−ナフトールが多すぎるとα
−ナフトールとの共縮合反応が進行しにくくなり、耐熱
性が低下し易い。
In the polyhydroxynaphthalene compound of the first invention, the ratio of α-naphthol and β-naphthol can be appropriately selected within the range where a cocondensate is formed, but preferably α-naphthol: β- Naphthol = 85
-15: 15-85 (mol%), preferably 70-3
It is 0:30 to 70 (mol%). When the amount of α-naphthol is more than the above range, the softening point and melt viscosity of the polyhydroxynaphthalene compound are high, the workability is poor and the heat resistance of the cured product is slightly poor, and the amount of β-naphthol is too large α
-It becomes difficult for the co-condensation reaction with naphthol to proceed, and the heat resistance tends to decrease.

【0019】アルデヒド化合物としては、例えば、ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒ
ド、ブチルアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド;ベンズ
アルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチ
ルアルデヒドなどの芳香族アルデヒド;グリオキザー
ル、テレフタルアルデヒドなどの多価アルデヒドなどが
例示される。これらの化合物のなかで、ホルムアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒ
ド、サリチルアルデヒド、グリオキザール、テレフタル
アルデヒドが好ましい。これらのアルデヒド化合物は単
独又は二種以上併用してもよい。また、アルデヒド化合
物の重量平均分子量は、300以下が好ましい。
Examples of the aldehyde compound include aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde and butyraldehyde; aromatic aldehydes such as benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde and salicylaldehyde; polyhydric aldehydes such as glyoxal and terephthalaldehyde. Is exemplified. Of these compounds, formaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, salicylaldehyde, glyoxal and terephthalaldehyde are preferable. These aldehyde compounds may be used alone or in combination of two or more. The weight average molecular weight of the aldehyde compound is preferably 300 or less.

【0020】アルデヒド化合物の仕込み量は、アルデヒ
ド化合物の1分子中のホルミル基の数などによっても変
化するが、通常、α−ナフトールとβ−ナフトールの合
計1モルに対して0.3〜0.9モル、好ましくは0.
4〜0.8モルである。アルデヒド化合物の仕込み量が
少ない場合は、共縮合物の分子量が小さくなるためエポ
キシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性が低下し、多すぎる場
合は重量平均分子量が高くなりすぎ軟化点と溶融粘度が
高くなるため成型性に問題が生じる。なお、反応に際し
ては、過剰量のアルデヒド化合物を使用し、反応過程で
それらの一部を除去することもできる。
The amount of the aldehyde compound charged varies depending on the number of formyl groups in one molecule of the aldehyde compound, etc., but is usually 0.3 to 0. 0 per 1 mol of α-naphthol and β-naphthol. 9 mol, preferably 0.
It is 4 to 0.8 mol. When the charged amount of the aldehyde compound is small, the heat resistance of the cured product of the epoxy resin composition decreases because the molecular weight of the cocondensate becomes small, and when it is too large, the weight average molecular weight becomes too high and the softening point and melt viscosity are Since it becomes high, there is a problem in moldability. In addition, in the reaction, an excess amount of the aldehyde compound may be used and a part of them may be removed in the reaction process.

【0021】共縮合物の重量平均分子量は、300〜2
000、好ましくは300〜1500である。
The weight average molecular weight of the cocondensate is 300 to 2
000, preferably 300 to 1500.

【0022】共縮合反応は、慣用の方法、例えば、酸触
媒や塩基性触媒を用いて行なうことができる。反応に際
しては、反応系に先に塩基性触媒を添加し、次いで酸触
媒を添加する二段階法なども採用できる。前記共縮合反
応は、酸触媒の存在下で行なうのが一般的である。
The cocondensation reaction can be carried out by a conventional method, for example, using an acid catalyst or a basic catalyst. In the reaction, a two-step method in which a basic catalyst is first added to the reaction system and then an acid catalyst is added can be adopted. The co-condensation reaction is generally performed in the presence of an acid catalyst.

【0023】酸触媒としては、硫酸、塩酸、硝酸、臭化
水素酸などの鉱酸;p−トルエンスルホン酸、ベンゼン
スルホン酸などのスルホン酸類、シュウ酸、コハク酸、
マロン酸などの有機酸類が例示される。なお、触媒を使
用することなく、高温に加熱し反応させることも可能で
ある。
As the acid catalyst, mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and hydrobromic acid; sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid, oxalic acid, succinic acid,
Examples are organic acids such as malonic acid. It is also possible to heat and react at a high temperature without using a catalyst.

【0024】反応は、溶媒の不存在下で行なうこともで
きるが、溶媒の存在下で行なってもよい。溶媒として
は、反応に不活性な種々の有機溶媒、例えば、ベンゼ
ン、トルエンなどの芳香族炭化水素;クロロベンゼン、
ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素;メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;
テトラヒドロフランなどのエーテル類;ジメチルスルフ
ォキシド、ジメチルスルフォアミドなどの非プロトン性
極性溶媒;これらの混合溶媒などが挙げられる。
The reaction can be carried out in the absence of a solvent, but may be carried out in the presence of a solvent. As the solvent, various organic solvents inert to the reaction, for example, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; chlorobenzene,
Halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene; Ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone;
Ethers such as tetrahydrofuran; aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and dimethyl sulfamide; mixed solvents thereof and the like.

【0025】反応温度は、反応成分の種類に応じて適当
に選択でき、例えば、反応温度50〜200℃程度であ
る。なお、好ましい脂肪族アルデヒドを用いる場合に
は、反応温度60〜150℃、芳香族アルデヒドを用い
る場合には反応温度60〜190℃程度である。反応
は、通常、1〜10時間程度で終了する。
The reaction temperature can be appropriately selected depending on the type of reaction components, and for example, the reaction temperature is about 50 to 200 ° C. When a preferred aliphatic aldehyde is used, the reaction temperature is 60 to 150 ° C, and when an aromatic aldehyde is used, the reaction temperature is 60 to 190 ° C. The reaction is usually completed in about 1 to 10 hours.

【0026】なお、反応終了後、必要により、不純物を
水洗などにより除去したり、溶剤洗浄や減圧脱気などの
方法で未反応モノマーを除去してもよい。
After the completion of the reaction, if necessary, impurities may be removed by washing with water, or unreacted monomers may be removed by a method such as solvent washing or degassing under reduced pressure.

【0027】このような反応により得られたポリヒドロ
キシナフタレン系化合物は、エポキシ樹脂の硬化剤及び
エポキシ樹脂の前駆体として有用である。
The polyhydroxynaphthalene compound obtained by such a reaction is useful as a curing agent for an epoxy resin and a precursor for an epoxy resin.

【0028】第2の発明は、硬化剤として機能する前記
ポリヒドロキシナフタレン系化合物と、エポキシ樹脂と
を含んでいる。この組成物は、さらに硬化促進剤を含む
のが好ましく、この場合には、特に半導体封止用樹脂組
成物として有用である。
A second invention comprises the above-mentioned polyhydroxynaphthalene compound which functions as a curing agent, and an epoxy resin. The composition preferably further contains a curing accelerator, and in this case, it is particularly useful as a semiconductor encapsulating resin composition.

【0029】エポキシ樹脂の硬化剤として使用する場
合、ポリヒドロキシナフタレン系化合物は単独で用いて
もよく、分子中に2個以上、好ましくは3個以上のフェ
ノール性水酸基を有する化合物からなる他の硬化剤と併
用することもできる。他の硬化剤としては、例えば、フ
ェノールや置換フェノール(o−クレゾール、p−クレ
ゾール、t−ブチルフェノール、クミルフェノール、フ
ェニルフェノールなど)とアルデヒド化合物とを酸触媒
や塩基性触媒の存在下で反応させた通常のフェノール樹
脂;レゾルシンとアルデヒド化合物との反応物;ポリビ
ニルフェノールなどが例示できる。他の硬化剤の割合
は、硬化剤中70wt%以下、好ましくは50wt%以
下である。
When used as a curing agent for an epoxy resin, the polyhydroxynaphthalene compound may be used alone, and another curing agent comprising a compound having two or more, preferably three or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. It can also be used in combination with an agent. As other curing agents, for example, phenol or a substituted phenol (o-cresol, p-cresol, t-butylphenol, cumylphenol, phenylphenol, etc.) and an aldehyde compound are reacted in the presence of an acid catalyst or a basic catalyst. Examples thereof include a usual phenol resin that has been allowed to react; a reaction product of resorcin and an aldehyde compound; polyvinylphenol and the like. The ratio of the other curing agent is 70 wt% or less, preferably 50 wt% or less in the curing agent.

【0030】エポキシ樹脂の種類は特に限定されず、従
来公知のものが用いられる。例えば、ビスフェノールA
型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂などが挙げられる。これら樹脂のなかで
も、軟化点が室温を越えており、室温下では固形状もし
くは高粘度の溶液状を呈するものが好結果をもたらす。
The type of epoxy resin is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. For example, bisphenol A
Type, phenol novolac type, cresol novolac type epoxy resin and the like. Among these resins, those having a softening point above room temperature and exhibiting a solid state or a highly viscous solution state at room temperature give good results.

【0031】上記ビスフェノールA型エポキシ樹脂とし
ては、通常、エポキシ当量160〜200、軟化点50
〜130℃のものが用いられ、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂としては、エポキシ当量180〜210、
軟化点50〜130℃のものが用いられ、クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量180
〜210、軟化点60〜110℃のものが一般的に用い
られる。
The bisphenol A type epoxy resin is usually an epoxy equivalent of 160 to 200 and a softening point of 50.
The epoxy novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 180 to 210,
A cresol novolac type epoxy resin having a softening point of 50 to 130 ° C. is used and has an epoxy equivalent of 180.
˜210 and softening point of 60 to 110 ° C. are generally used.

【0032】エポキシ樹脂と硬化剤との割合は、エポキ
シ樹脂のエポキシ基に対する硬化剤のフェノール性水酸
基の当量比(エポキシ基/フェノール性水酸基)が通常
1/0.8〜1.2、好ましくは1/0.9〜1.1と
なる範囲が好ましい。このような割合でエポキシ樹脂と
硬化剤を使用すると、耐熱性、耐湿性に優れた硬化物が
得られる。
The ratio of the epoxy resin to the curing agent is such that the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group of the curing agent to the epoxy group of the epoxy resin (epoxy group / phenolic hydroxyl group) is usually 1 / 0.8 to 1.2, preferably The range of 1 / 0.9 to 1.1 is preferable. When the epoxy resin and the curing agent are used in such a ratio, a cured product having excellent heat resistance and moisture resistance can be obtained.

【0033】硬化促進剤としては、通常の触媒が使用で
き、その種類は特に限定されない。硬化促進剤の具体例
としては、例えば、トリフェニルフォスフィン、トリス
−2,6−ジメトキシフェニルフォスフィン、トリ−p
−トリルフォスフィン、亜リン酸トリフェニルなどのリ
ン化合物;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミ
ダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデ
シルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ルなどのイミダゾール類;2−ジメチルアミノメチルフ
ェノール、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジ
ルメチルアミンなどの三級アミン類;1,5−ジアザビ
シクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,4−ジアザビ
シクロ[2.2.2]オクタン、1,8−ジアザビシク
ロ[5.4.0]−7−ウンデセンの有機塩基類などが
挙げられる。
As the curing accelerator, an ordinary catalyst can be used, and the kind thereof is not particularly limited. Specific examples of the curing accelerator include, for example, triphenylphosphine, tris-2,6-dimethoxyphenylphosphine, tri-p.
-Phosphorus compounds such as tolylphosphine and triphenyl phosphite; imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole; Tertiary amines such as 2-dimethylaminomethylphenol, benzyldimethylamine, α-methylbenzylmethylamine; 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,4-diazabicyclo [2.2] .2] octane, organic bases of 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, and the like.

【0034】硬化促進剤の添加量は、例えば、エポキシ
樹脂組成物中0.1〜3.0重量%であるのが耐熱性と
耐湿性の点から好ましい。
From the viewpoint of heat resistance and humidity resistance, the amount of the curing accelerator added is preferably 0.1 to 3.0% by weight in the epoxy resin composition.

【0035】前記ポリヒドロキシナフタレン系化合物は
エポキシ樹脂の前駆体としても有用である。
The polyhydroxynaphthalene compound is also useful as a precursor of an epoxy resin.

【0036】第3の発明のエポキシ樹脂は、前記ポリヒ
ドロキシナフタレン系化合物とエピハロヒドリンとの反
応により得ることができる。
The epoxy resin of the third invention can be obtained by reacting the polyhydroxynaphthalene compound with epihalohydrin.

【0037】エピハロヒドリンとしては、エピクロルヒ
ドリン、エピブロモヒドリン、β−メチルエピクロルヒ
ドリン、β−メチルエピブロモヒドリン、β−メチルエ
ピヨードヒドリンなどが挙げられる。好ましいエピハロ
ヒドリンには、エピクロルヒドリンが含まれる。
Examples of epihalohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin, β-methylepichlorohydrin, β-methylepibromohydrin, β-methylepiiodohydrin and the like. Preferred epihalohydrins include epichlorohydrin.

【0038】ポリヒドロキシナフタレン系化合物とエピ
ハロヒドリンとの反応は、慣用の方法、例えば、以下の
代表的な二つの方法に従って行なうことができる。
The reaction between the polyhydroxynaphthalene compound and epihalohydrin can be carried out by a conventional method, for example, the following two typical methods.

【0039】1)ポリヒドロキシナフタレン系化合物と
過剰のエピハロヒドリンとをアルカリ金属水酸化物の存
在下で反応させ、付加反応とエポキシ環を形成する閉環
反応を同時に行なわせる一段法。
1) A one-step method in which a polyhydroxynaphthalene compound and an excess of epihalohydrin are reacted in the presence of an alkali metal hydroxide to simultaneously carry out an addition reaction and a ring-closing reaction to form an epoxy ring.

【0040】2)ポリヒドロキシナフタレン系化合物と
過剰のエピハロヒドリンとを塩基性触媒の存在下で付加
反応させ、次いでアルカリ金属水酸化物を添加して閉環
反応させる二段法。
2) A two-step method in which a polyhydroxynaphthalene compound and an excess of epihalohydrin are subjected to an addition reaction in the presence of a basic catalyst, and then an alkali metal hydroxide is added to carry out a ring-closing reaction.

【0041】前記一段法及び二段法において、エピハロ
ヒドリンの使用量は、通常、ポリヒドロキシナフタレン
系化合物のヒドロキシル基1当量に対して、1.3〜2
0モル当量、好ましくは2〜10モル当量である。過剰
のエピハロヒドリンは反応後に回収して再使用できる。
In the one-step method and the two-step method, the amount of epihalohydrin used is usually 1.3 to 2 with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group of the polyhydroxynaphthalene compound.
It is 0 molar equivalent, preferably 2 to 10 molar equivalents. Excess epihalohydrin can be recovered and reused after the reaction.

【0042】前記一段法及び二段法におけるアルカリ金
属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムが使用できる。これらのアルカリ金属水酸化物は固体
のまま反応系に添加してもよく、40〜50重量%程度
の水溶液として反応系に添加してもよい。アルカリ水酸
化物の使用量は、ポリヒドロキシナフタレン系化合物の
ヒドロキシル基1当量当り0.8〜1.5モル当量、好
ましくは0.9〜1.1モル当量程度である。
Sodium hydroxide or potassium hydroxide can be used as the alkali metal hydroxide in the one-step method and the two-step method. These alkali metal hydroxides may be added to the reaction system as a solid, or may be added to the reaction system as an aqueous solution of about 40 to 50% by weight. The amount of alkali hydroxide used is 0.8 to 1.5 molar equivalents, preferably 0.9 to 1.1 molar equivalents, per equivalent of hydroxyl groups of the polyhydroxynaphthalene compound.

【0043】前記の一段法の反応は、例えば、50〜1
50℃、好ましくは80〜120℃の温度で行なうこと
ができる。
The reaction in the one-step method is, for example, 50 to 1
It can be carried out at a temperature of 50 ° C, preferably 80 to 120 ° C.

【0044】前記二段法における塩基性触媒としては、
例えば、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメ
チルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウム
クロリド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラ
ブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウ
ムブロミド、トリエチルメチルアンモニウムクロリド、
トリメチルベンジルアンモニウムクロリド、トリエチル
ベンジルアンモニウムクロリドなどの四級アンモニウム
塩などが例示される。
As the basic catalyst in the two-step method,
For example, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, triethylmethylammonium chloride,
Examples thereof include quaternary ammonium salts such as trimethylbenzylammonium chloride and triethylbenzylammonium chloride.

【0045】塩基性触媒は、ポリヒドロキシナフタレン
系化合物のヒドロキシル基に対して0.002〜3.0
モル%の割合で使用できる。
The basic catalyst is 0.002 to 3.0 with respect to the hydroxyl group of the polyhydroxynaphthalene compound.
It can be used in the proportion of mol%.

【0046】前記の二段法において、前段の反応は、例
えば、60〜150℃、好ましくは100〜140℃の
温度で行なうことができる。
In the above two-step method, the reaction in the first step can be carried out at a temperature of, for example, 60 to 150 ° C, preferably 100 to 140 ° C.

【0047】後段の反応は、20〜150℃、好ましく
は、60〜120℃で行なうことができる。後段の反応
で使用されるアルカリ金属水酸化物の使用量は、生成し
たハロヒドリンに対して1〜1.1モル量程度である。
The reaction in the latter stage can be carried out at 20 to 150 ° C., preferably 60 to 120 ° C. The amount of the alkali metal hydroxide used in the reaction in the latter stage is about 1 to 1.1 molar amount with respect to the produced halohydrin.

【0048】これらの反応は、無溶媒下で行なってもよ
く、反応に不活性な溶媒の存在下で行なってもよい。溶
媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類;シクロヘキサンなどの脂
環族炭化水素;トルエンなどの芳香族炭化水素などが例
示できる。
These reactions may be carried out without solvent or in the presence of a solvent inert to the reaction. Examples of the solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene.

【0049】反応終了後に、前記触媒などを水洗や溶媒
洗浄、減圧脱気などにより除去することにより、本発明
の多官能性エポキシ樹脂を得ることができる。
After completion of the reaction, the polyfunctional epoxy resin of the present invention can be obtained by removing the catalyst and the like by washing with water, washing with a solvent, degassing under reduced pressure and the like.

【0050】本発明の多官能性エポキシ樹脂は、室温で
粘ちょうまたは固体であり、その重量平均分子量は、3
00〜5000、好ましくは400〜2000程度であ
る。また、多官能性エポキシ樹脂のエポキシ当量は、1
30〜1000、好ましくは150〜500程度であ
る。
The polyfunctional epoxy resin of the present invention is viscous or solid at room temperature and has a weight average molecular weight of 3
It is about 00 to 5000, preferably about 400 to 2000. The epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy resin is 1
It is about 30 to 1000, preferably about 150 to 500.

【0051】本発明の多官能性エポキシ樹脂の硬化物
は、ガラス転移温度が高く、耐熱性及び耐湿性に優れる
と共に、ハンダリフロー温度での強度が大きく、かつ吸
湿性が小さく、パッケージにクラックが発生するのを防
止する。そのため、前記ポリヒドロキシナフタレン系化
合物から誘導された多官能性エポキシ樹脂は、半導体封
止用エポキシ樹脂組成物の材料として有用である。
The cured product of the polyfunctional epoxy resin of the present invention has a high glass transition temperature, excellent heat resistance and moisture resistance, high strength at the solder reflow temperature, low hygroscopicity, and cracks in the package. Prevent it from happening. Therefore, the polyfunctional epoxy resin derived from the polyhydroxynaphthalene compound is useful as a material for the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0052】第4の発明のエポキシ樹脂組成物は、前記
ポリヒドロキシナフタレン系化合物から誘導された多官
能性エポキシ樹脂と、硬化剤とを含んでいる。この組成
物は、さらに硬化促進剤を含むのが好ましく、この場合
には、特に半導体封止用樹脂組成物として有用である。
The epoxy resin composition of the fourth invention comprises a polyfunctional epoxy resin derived from the polyhydroxynaphthalene compound and a curing agent. The composition preferably further contains a curing accelerator, and in this case, it is particularly useful as a semiconductor encapsulating resin composition.

【0053】多官能性エポキシ樹脂は、単独で用いても
よく、他のエポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラッ
ク型、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂などと併用してもよい。他のエ
ポキシ樹脂の割合は、エポキシ樹脂中70wt%以下、
好ましくは50wt%以下である。
The polyfunctional epoxy resin may be used alone or in combination with other epoxy resins such as phenol novolac type, cresol novolac type epoxy resin and bisphenol A type epoxy resin. The ratio of other epoxy resin is 70 wt% or less in the epoxy resin,
It is preferably 50 wt% or less.

【0054】前記硬化剤としては、分子中に2個以上、
好ましくは3個以上のフェノール性水酸基を有する化合
物が使用できる。具体的には、前記ポリヒドロキシナフ
タレン系化合物や、前記第2の発明のエポキシ樹脂組成
物で併用可能なフェノール樹脂などの他の硬化剤が例示
される。硬化剤の割合は、前記第2の発明におけるエポ
キシ樹脂と硬化剤との割合と同様である。
As the curing agent, two or more in the molecule,
Preferably, a compound having 3 or more phenolic hydroxyl groups can be used. Specific examples thereof include the polyhydroxynaphthalene-based compound and other curing agents such as a phenol resin which can be used in combination with the epoxy resin composition of the second invention. The proportion of the curing agent is the same as the proportion of the epoxy resin and the curing agent in the second invention.

【0055】本発明に用いる硬化促進剤としては、前記
と同様に、リン化合物、イミダゾール類、第三アミン
類、有機塩基などが使用できる。硬化促進剤の使用量
は、前記第2の発明における使用量と同様である。
As the curing accelerator used in the present invention, phosphorus compounds, imidazoles, tertiary amines, organic bases and the like can be used as described above. The amount of the curing accelerator used is the same as the amount used in the second invention.

【0056】本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応
じて添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例え
ば、充填剤、充填剤の表面を処理するための表面処理
剤、難燃剤、離型剤、着色剤、可撓性付与剤などが挙げ
られる。
The epoxy resin composition of the present invention may contain additives as required. Examples of the additive include a filler, a surface treatment agent for treating the surface of the filler, a flame retardant, a release agent, a colorant, and a flexibility-imparting agent.

【0057】充填剤の種類は、特に限定されず、例え
ば、結晶性シリカ粉、溶融性シリカ粉、石英ガラス粉、
タルク、ケイ酸カルシウム粉、ケイ酸ジルコニウム粉、
アルミナ粉、炭酸カルシウム粉等が挙げられる。これら
の充填剤のなかで、シリカ系充填剤が好ましい。充填剤
の割合は、全組成物に対して60〜90wt%、好まし
くは70〜85wt%である。充填剤の配合量が90w
t%をこえると、組成物の流動性が低下して成型が困難
となり、60wt%未満では熱膨張が大きくなる傾向が
ある。
The kind of the filler is not particularly limited, and examples thereof include crystalline silica powder, fusible silica powder, quartz glass powder,
Talc, calcium silicate powder, zirconium silicate powder,
Examples thereof include alumina powder and calcium carbonate powder. Among these fillers, silica-based fillers are preferable. The proportion of filler is 60-90 wt%, preferably 70-85 wt%, based on the total composition. 90w of filler
If it exceeds t%, the fluidity of the composition tends to be low, making molding difficult, and if it is less than 60 wt%, the thermal expansion tends to be large.

【0058】表面処理剤としては、公知のシランカップ
リング剤などがあげられ、難燃剤としては、三酸化アン
チモン、五酸化アンチモン、リン酸塩、臭素化物があげ
られる。離型剤としては、各種ワックス類が挙げられ、
着色剤としては、カーボンブラックなどが挙げられる。
可撓性付与剤には、例えば、シリコーン樹脂、ブタジエ
ン−アクリロニトリルゴムなどが含まれる。
Examples of the surface treatment agent include known silane coupling agents and the like, and examples of the flame retardant include antimony trioxide, antimony pentoxide, phosphates and bromides. Examples of the release agent include various waxes,
Carbon black etc. are mentioned as a coloring agent.
The flexibility-imparting agent includes, for example, silicone resin and butadiene-acrylonitrile rubber.

【0059】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製方法は
特に限定されず、常法に従って行なうことができる。ま
た、本発明の樹脂組成物を用いて半導体を封止する際の
条件は、適当に選択でき特に限定されない。封止条件の
一例を具体的に説明すると、例えば、175℃、成型圧
100kg/cm、3分間の成型と、180℃、5時
間の後硬化などである。通常はトランスファー成型によ
って成型される。
The method for preparing the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, and the epoxy resin composition can be prepared by a conventional method. In addition, conditions for encapsulating a semiconductor using the resin composition of the present invention can be appropriately selected and are not particularly limited. A specific example of the sealing conditions is, for example, 175 ° C., molding pressure 100 kg / cm 2 , molding for 3 minutes, and 180 ° C. for 5 hours post-curing. Usually, it is molded by transfer molding.

【0060】[0060]

【実施例】以下、実施例をあげて、本発明の実施の態様
を具体的に例示して説明する。本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the embodiments of the present invention will be specifically described by way of examples. The invention is not limited to these examples.

【0061】実施例1(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物1) 撹拌装置、還流冷却管、温度計、窒素吹込口を備えた反
応容器内に、α−ナフトール96g、β−ナフトール4
8g、パラホルムアルデヒド23g、シュウ酸0.2g
を仕込み、110℃に加熱して窒素気流下で8時間撹拌
して反応させた。この後、200℃に加熱し、5mmH
gで未反応物と水を除去した。得られた共縮合物の重量
平均分子量は690で水酸基当量は158であった。ま
た、軟化点は99℃、150℃における溶融粘度は4.
7ポイズ(以下Pと記す)と低く、作業性能がすぐれて
いた。なお、以下の実施例においても、粘度の測定はす
べて150℃において行った。
Example 1 (Polyhydroxynaphthalene Compound 1) 96 g of α-naphthol and 4 of β-naphthol were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen inlet.
8g, paraformaldehyde 23g, oxalic acid 0.2g
Was charged, heated to 110 ° C., and stirred for 8 hours under a nitrogen stream to react. After this, heat to 200 ° C., 5 mmH
The unreacted material and water were removed with g. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 690 and the hydroxyl group equivalent was 158. The softening point is 99 ° C and the melt viscosity at 150 ° C is 4.
The workability was excellent with a low value of 7 poise (hereinafter referred to as P). In addition, also in the following Examples, all the viscosity measurements were performed at 150 ° C.

【0062】実施例2(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物2) α−ナフトール72g、β−ナフトール72gを用い、
パラホルムアルデヒドを21gとする以外、実施例1と
同様にして、ポリヒドロキシナフタレン系化合物を製造
した。得られた共縮合物の重量平均分子量は500、水
酸基当量は157であった。軟化点は85℃、粘度は
2.8Pであった。
Example 2 (Polyhydroxynaphthalene compound 2) Using 72 g of α-naphthol and 72 g of β-naphthol,
A polyhydroxynaphthalene-based compound was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of paraformaldehyde was 21 g. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 500 and the hydroxyl group equivalent was 157. The softening point was 85 ° C and the viscosity was 2.8P.

【0063】実施例3(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物3) α−ナフトール48g、β−ナフトール96gを用い、
パラホルムアルデヒドを27gとする以外、実施例1と
同様にして、ポリヒドロキシナフタレン系化合物を製造
した。得られた共縮合物の重量平均分子量は910、水
酸基当量は161であった。軟化点は108℃、粘度は
7.6Pであった。
Example 3 (Polyhydroxynaphthalene compound 3) Using 48 g of α-naphthol and 96 g of β-naphthol,
A polyhydroxynaphthalene-based compound was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of paraformaldehyde was 27 g. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 910 and the hydroxyl group equivalent was 161. The softening point was 108 ° C and the viscosity was 7.6P.

【0064】実施例4(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物4) パラホルムアルデヒドの代りにベンズアルデヒド70
g、シュウ酸の代りにp−トルエンスルホン酸を用いる
以外、実施例1と同様にして、ポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物を製造した。得られた共縮合物の重量平均分
子量は630、水酸基当量は204であった。軟化点は
91℃、粘度は3.2Pであった。
Example 4 (Polyhydroxynaphthalene Compound 4) Benzaldehyde 70 was used instead of paraformaldehyde.
A polyhydroxynaphthalene-based compound was produced in the same manner as in Example 1 except that p-toluenesulfonic acid was used instead of g and oxalic acid. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 630 and the hydroxyl equivalent was 204. The softening point was 91 ° C and the viscosity was 3.2P.

【0065】実施例5(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物5) パラホルムアルデヒド代えてp−ヒドロキシベンズアル
デヒド78gを用い、反応温度を180℃とする以外、
実施例1と同様にして、ポリヒドロキシナフタレン系化
合物を製造した。得られた共縮合物の重量平均分子量は
680、水酸基当量は125であった。軟化点は109
℃、粘度は6.8Pであった。
Example 5 (Polyhydroxynaphthalene-based compound 5) Except that 78 g of p-hydroxybenzaldehyde was used in place of paraformaldehyde and the reaction temperature was 180 ° C.
A polyhydroxynaphthalene-based compound was produced in the same manner as in Example 1. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 680 and the hydroxyl group equivalent was 125. Softening point is 109
C. and viscosity were 6.8P.

【0066】実施例6(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物6) パラホルムアルデヒドの代りにサリチルアルデヒド78
gを用い、反応温度を180℃にする以外、実施例1と
同様にして、ポリヒドロキシナフタレン系化合物を製造
した。得られた共縮合物の重量平均分子量は670、水
酸基当量は127であった。軟化点は108℃、粘度は
7.6Pであった。
Example 6 (Polyhydroxynaphthalene Compound 6) Salicylaldehyde 78 instead of paraformaldehyde
A polyhydroxynaphthalene-based compound was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 180 ° C. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 670 and the hydroxyl group equivalent was 127. The softening point was 108 ° C and the viscosity was 7.6P.

【0067】実施例7(ポリヒドロキシナフタレン系化
合物7) パラホルムアルデヒドの代りにテレフタルアルデヒド5
7gを用いる以外、実施例1と同様にして、ポリヒドロ
キシナフタレン系化合物を製造した。得られた共縮合物
の重量平均分子量は880、水酸基当量は175であっ
た。軟化点は104℃、粘度は6.8Pであった。
Example 7 (Polyhydroxynaphthalene compound 7) Terephthalaldehyde 5 was used instead of paraformaldehyde.
A polyhydroxynaphthalene-based compound was produced in the same manner as in Example 1 except that 7 g was used. The weight average molecular weight of the obtained cocondensate was 880 and the hydroxyl equivalent was 175. The softening point was 104 ° C and the viscosity was 6.8P.

【0068】実施例8〜14及び比較例1 下記に示すエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填
剤、及び三酸化アンチモン、シランカップリング剤、ワ
ックス、カーボンブラックを、表1に示す割合で配合し
て、二本ロールで70〜110℃の温度にて混練したの
ち冷却し、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
調製した。
Examples 8 to 14 and Comparative Example 1 The following epoxy resin, curing agent, curing accelerator, filler, antimony trioxide, silane coupling agent, wax and carbon black were added in the proportions shown in Table 1. The mixture was blended, kneaded with a two-roll mill at a temperature of 70 to 110 ° C., cooled, and pulverized to prepare an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0069】エポキシ樹脂:o−クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂 エポキシ当量 195 軟化点 85℃ 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂 エポキシ当量 280 軟化点 83℃ 硬化剤:実施例1〜7で得られた各ポリヒドロキシナフ
タレン系化合物 フェノールノボラック樹脂 水酸基当量 106 軟化点 80℃ 硬化促進剤:トリフェニルフォスフィン 充填剤:球状シリカ(三菱金属(株)のBF100) 得られた組成物を、175℃、100kg/cm、3
分間の硬化条件で成型し、ついで180℃、6時間の条
件でポストキュアーさせ成型試験片を作製した。このパ
ッケージは80ピン四方向フラットパッケージ(80ピ
ンQFP、サイズ;20×14×2mm)であり、ダイ
パッドサイズ8×8mmである。
Epoxy resin: o-cresol novolac type epoxy resin Epoxy equivalent 195 Softening point 85 ° C. Brominated phenol novolac type epoxy resin Epoxy equivalent 280 Softening point 83 ° C. Curing agent: each polyhydroxynaphthalene obtained in Examples 1 to 7 System compound Phenol novolac resin Hydroxyl equivalent 106 Softening point 80 ° C Curing accelerator: Triphenylphosphine Filler: Spherical silica (BF100 of Mitsubishi Metals Co., Ltd.) 175 ° C, 100 kg / cm 2 , 3
Molding was performed under a curing condition of 1 minute, and then post-curing was performed at 180 ° C. for 6 hours to prepare a molded test piece. This package is an 80-pin four-way flat package (80-pin QFP, size: 20 × 14 × 2 mm) and has a die pad size of 8 × 8 mm.

【0070】このようにして得られた半導体装置につい
て、−50℃/5分〜150℃/5分のTCTテストを
行いクラック発生数を調べた。また、前記試験片を、8
5℃/85%RHの相対湿度の恒温槽中に放置して吸湿
させた後に、260℃の半田溶融液に10秒間浸漬する
試験を行った。結果を下記の表2に示す。
The semiconductor device thus obtained was subjected to a TCT test of -50 ° C./5 minutes to 150 ° C./5 minutes to check the number of cracks. In addition, the test piece
A test was conducted in which the sample was left in a constant temperature bath having a relative humidity of 5 ° C./85% RH to absorb moisture and then immersed in a solder melt at 260 ° C. for 10 seconds. The results are shown in Table 2 below.

【0071】また、得られた試験片の200℃における
曲げ強度(高温強度)、ガラス転移温度、熱膨張係数、
85℃、85%RHで500時間の加湿試験後の吸水率
を調べた。結果を下記の表3に示す。
The bending strength (high temperature strength) at 200 ° C. of the obtained test piece, the glass transition temperature, the coefficient of thermal expansion,
The water absorption was examined after a humidification test at 85 ° C. and 85% RH for 500 hours. The results are shown in Table 3 below.

【0072】[0072]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 実施例15(エポキシ樹脂1) 実施例1と同様にして得られたポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物の全量とエピクロルヒドリン1500gとテ
トラブチルアンモニウムブロマイド2gを仕込み、加熱
還流下で3時間反応させ、減圧下で過剰のエピクロルヒ
ドリンを除去した。内容物と同量のトルエンを加え60
℃に冷却し、水分除去装置をつけてカセイソーダ40g
を加え、生成する水を減圧度100〜150mmHgで
連続的に除去しながら閉環反応させた。水洗して塩類や
未反応アルカリを除去した後、減圧下でトルエンと水な
どを除去し、エポキシ樹脂を得た。重量平均分子量は1
230、エポキシ当量は218であった。軟化点は85
℃、粘度は3.2Pと低く作業性能が優れていた。
[Table 3] Example 15 (epoxy resin 1) The total amount of the polyhydroxynaphthalene-based compound obtained in the same manner as in Example 1, 1500 g of epichlorohydrin and 2 g of tetrabutylammonium bromide were charged, and the mixture was reacted under heating under reflux for 3 hours, and then excess under reduced pressure. Epichlorohydrin was removed. Add the same amount of toluene as the contents, 60
40 g of caustic soda after cooling to ℃ and attaching a water removal device
Was added, and the ring closure reaction was carried out while continuously removing the produced water at a reduced pressure of 100 to 150 mmHg. After washing with water to remove salts and unreacted alkali, toluene and water were removed under reduced pressure to obtain an epoxy resin. Weight average molecular weight is 1
230, the epoxy equivalent was 218. Softening point is 85
It had a low working temperature and low viscosity of 3.2P.

【0073】実施例16(エポキシ樹脂2) 実施例2と同様にして得られたポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物の全量を用いる以外、実施例15と同様にし
て、エポキシ樹脂を得た。重量平均分子量は880、エ
ポキシ当量は216であった。軟化点は82℃、粘度は
1.8Pであった。
Example 16 (Epoxy resin 2) An epoxy resin was obtained in the same manner as in Example 15, except that the total amount of the polyhydroxynaphthalene compound obtained in the same manner as in Example 2 was used. The weight average molecular weight was 880 and the epoxy equivalent was 216. The softening point was 82 ° C and the viscosity was 1.8P.

【0074】実施例17(エポキシ樹脂3) 実施例3と同様にして得られたポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物の全量を用いる以外、実施例15と同様にし
て、エポキシ樹脂を得た。重量平均分子量は1430、
エポキシ当量は220であった。軟化点は98℃、粘度
は3.9Pであった。
Example 17 (Epoxy resin 3) An epoxy resin was obtained in the same manner as in Example 15, except that the total amount of the polyhydroxynaphthalene compound obtained in the same manner as in Example 3 was used. The weight average molecular weight is 1430,
The epoxy equivalent was 220. The softening point was 98 ° C and the viscosity was 3.9P.

【0075】実施例18(エポキシ樹脂4) 実施例16において、ポリヒドロキシナフタレン系化合
物を得るのにパラホルムアルデヒドの代わりにベンズア
ルデヒド90gを用い、シュウ酸の代わりにp−トルエ
ンスルホン酸を用いた以外は、実施例15と同様にし
て、エポキシ樹脂を得た。重量平均分子量は1020、
エポキシ当量は283であった。軟化点は87℃、粘度
は1.9Pであった。
Example 18 (Epoxy resin 4) Except that in Example 16, 90 g of benzaldehyde was used instead of paraformaldehyde and p-toluenesulfonic acid was used instead of oxalic acid to obtain a polyhydroxynaphthalene compound. An epoxy resin was obtained in the same manner as in Example 15. The weight average molecular weight is 1020,
The epoxy equivalent was 283. The softening point was 87 ° C and the viscosity was 1.9P.

【0076】実施例19(エポキシ樹脂5) 実施例16において、ポリヒドロキシナフタレン系化合
物を得るのにパラホルムアルデヒドの代わりにp−ヒド
ロキシベンズアルデヒド98gを用い、シュウ酸の代わ
りにp−トルエンスルホン酸を用い、反応温度を180
℃にした以外は、実施例15と同様にして、エポキシ樹
脂を得た。重量平均分子量は1120、エポキシ当量は
187であった。軟化点は99℃、粘度は4.0Pであ
った。
Example 19 (Epoxy resin 5) In Example 16, 98 g of p-hydroxybenzaldehyde was used instead of paraformaldehyde and p-toluenesulfonic acid was used instead of oxalic acid to obtain a polyhydroxynaphthalene compound. , Reaction temperature 180
An epoxy resin was obtained in the same manner as in Example 15 except that the temperature was changed to ° C. The weight average molecular weight was 1120 and the epoxy equivalent was 187. The softening point was 99 ° C and the viscosity was 4.0P.

【0077】実施例20(エポキシ樹脂6) 実施例16において、ポリヒドロキシナフタレン系化合
物を得るのにパラホルムアルデヒドの代わりにサリチル
アルデヒド98gを用い、シュウ酸の代わりにp−トル
エンスルホン酸を用い、反応温度を180℃にした以外
は、実施例15と同様にして、エポキシ樹脂を得た。重
量平均分子量は1110、エポキシ当量は188であっ
た。軟化点は92℃、粘度は3.5Pであった。
Example 20 (epoxy resin 6) In Example 16, 98 g of salicylaldehyde was used instead of paraformaldehyde and p-toluenesulfonic acid was used instead of oxalic acid to obtain a polyhydroxynaphthalene compound. An epoxy resin was obtained in the same manner as in Example 15 except that the temperature was set to 180 ° C. The weight average molecular weight was 1110 and the epoxy equivalent was 188. The softening point was 92 ° C and the viscosity was 3.5P.

【0078】実施例21(エポキシ樹脂7) 実施例16において、ポリヒドロキシナフタレン系化合
物を得るのにパラホルムアルデヒドの代わりにテレフタ
ルアルデヒド57gを用い、シュウ酸の代わりにp−ト
ルエンスルホン酸を用いた以外は、実施例15と同様に
して、エポキシ樹脂を得た。重量平均分子量は133
0、エポキシ当量は251であった。軟化点は98℃、
粘度は3.6Pであった。
Example 21 (Epoxy resin 7) In Example 16, except that 57 g of terephthalaldehyde was used instead of paraformaldehyde and p-toluenesulfonic acid was used instead of oxalic acid to obtain a polyhydroxynaphthalene compound. In the same manner as in Example 15, an epoxy resin was obtained. Weight average molecular weight is 133
0, the epoxy equivalent was 251. Softening point is 98 ℃,
The viscosity was 3.6P.

【0079】実施例22〜28及び比較例2 下記に示すエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填
剤、及び三酸化アンチモン、シランカップリング剤、ワ
ックス、カーボンブラックを、表4に示す割合で配合し
て、二本ロールで70〜110℃の温度にて混練したの
ち冷却し、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
調製した。
Examples 22 to 28 and Comparative Example 2 The epoxy resin, curing agent, curing accelerator, filler, antimony trioxide, silane coupling agent, wax and carbon black shown below were used in the proportions shown in Table 4. The mixture was blended, kneaded with a two-roll mill at a temperature of 70 to 110 ° C., cooled, and pulverized to prepare an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0080】エポキシ樹脂:実施例15〜21で得られ
たエポキシ樹脂1〜7 o−クレゾールノボラックエポキシ樹脂 エポキシ当量 195 軟化点 85℃ 臭素化フェノールノボラックエポキシ樹脂 エポキシ当量 280 軟化点 83℃ 硬化剤:フェノールノボラック樹脂 水酸基当量 106 軟化点 80℃ 硬化促進剤:トリフェニルフォスフィン 充填剤:球状シリカ(三菱金属(株)、BF100) 得られた組成物を、175℃、100kg/cm、3
分間の硬化条件で成型し、次いで180℃、6時間の条
件でポストキュアーさせることにより成型試験片を作製
した。
Epoxy resin: Epoxy resins 1 to 7 obtained in Examples 15 to 21 o-cresol novolac epoxy resin epoxy equivalent 195 softening point 85 ° C brominated phenol novolac epoxy resin epoxy equivalent 280 softening point 83 ° C curing agent: phenol Novolac resin Hydroxyl equivalent 106 Softening point 80 ° C. Curing accelerator: Triphenylphosphine Filler: Spherical silica (Mitsubishi Metals Co., Ltd., BF100) The composition obtained was 175 ° C., 100 kg / cm 2 , 3
Molding was performed under a curing condition of 1 minute and then post-cured at 180 ° C. for 6 hours to prepare a molded test piece.

【0081】このようにして得られた半導体装置につい
て、−50℃/5分〜150℃/5分のTCTテストを
行いクラック発生数を調べた。また、前記試験片を、8
5℃/85%RHの相対湿度の恒温槽中に放置して吸湿
させた後に、260℃の半田溶融液に10秒間浸漬する
試験を行った。結果を下記の表5に示す。
The semiconductor device thus obtained was subjected to a TCT test of -50 ° C./5 minutes to 150 ° C./5 minutes to check the number of cracks. In addition, the test piece
A test was conducted in which the sample was left in a constant temperature bath having a relative humidity of 5 ° C./85% RH to absorb moisture and then immersed in a solder melt at 260 ° C. for 10 seconds. The results are shown in Table 5 below.

【0082】また、得られた試験片の200℃における
曲げ強度(高温強度)、ガラス転移温度、熱膨張係数、
85℃、85%RHで500時間の加湿試験後の吸水率
を調べた。結果を表6に示す。
The bending strength (high temperature strength) at 200 ° C. of the obtained test piece, the glass transition temperature, the coefficient of thermal expansion,
The water absorption was examined after a humidification test at 85 ° C. and 85% RH for 500 hours. The results are shown in Table 6.

【0083】[0083]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【表6】 [Table 6]

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明のポリヒドロキシナフタレン系化
合物は、エポキシ樹脂の硬化剤又はエポキシ樹脂の前駆
体として使用することにより、高いガラス転移温度、耐
熱性及び耐湿性を有し、ハンダ処理においてもパッケー
ジにクラックが発生するのを防止できる硬化物を与え
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyhydroxynaphthalene compound of the present invention has a high glass transition temperature, heat resistance and humidity resistance when used as a curing agent for an epoxy resin or a precursor for an epoxy resin, and even in soldering. A cured product that can prevent the package from cracking is provided.

【0085】ポリヒドロキシナフタレン系化合物から誘
導された本発明のエポキシ樹脂は、硬化物のガラス転移
温度が高く、耐熱性及び耐湿性に優れ、パッケージにク
ラックが発生するのを防止する。
The epoxy resin of the present invention derived from a polyhydroxynaphthalene compound has a high glass transition temperature of a cured product, excellent heat resistance and moisture resistance, and prevents cracks from being generated in the package.

【0086】ポリヒドロキシナフタレン系化合物を硬化
剤として含む本発明のエポキシ樹脂組成物、およびポリ
ヒドロキシナフタレン系化合物から誘導されたエポキシ
樹脂を含む本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化樹脂の
ガラス転移温度が高く耐熱性に優れ、また機械的強度も
大きく、しかも吸水率が少なく耐湿性に優れ、ハンダ処
理においてもクラックの発生が極めて少ない。そのた
め、半導体封止用組成物として有用である。また前記エ
ポキシ樹脂組成物は硬化促進剤を含むのが好ましく、そ
の場合には半導体封止用として特に有用である。
The epoxy resin composition of the present invention containing a polyhydroxynaphthalene compound as a curing agent and the epoxy resin composition of the present invention containing an epoxy resin derived from a polyhydroxynaphthalene compound have a glass transition temperature of a cured resin. It has high heat resistance, high mechanical strength, high water resistance, low moisture absorption, and very few cracks during soldering. Therefore, it is useful as a composition for semiconductor encapsulation. Further, the epoxy resin composition preferably contains a curing accelerator, and in that case, it is particularly useful for encapsulating a semiconductor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 59/20 NHQ 8416−4J 59/40 NJU 8416−4J H01L 23/29 23/31 (72)発明者 秋月 伸也 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 斉藤 潔 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08G 59/20 NHQ 8416-4J 59/40 NJU 8416-4J H01L 23/29 23/31 (72) Inventor Shinya Akizuki 1-2-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation (72) Inventor Kiyoshi Saito 1-21-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エポキシ樹脂の硬化剤又はエポキシ樹脂
の前駆体であって、α−ナフトールとβ−ナフトールと
アルデヒド化合物との共縮合により得られるポリヒドロ
キシナフタレン系化合物。
1. A polyhydroxynaphthalene-based compound which is a curing agent for an epoxy resin or a precursor for an epoxy resin, which is obtained by cocondensation of α-naphthol, β-naphthol and an aldehyde compound.
【請求項2】 ポリヒドロキシナフタレン系化合物の重
量平均分子量が300〜2000である請求項1記載の
ポリヒドロキシナフタレン系化合物。
2. The polyhydroxynaphthalene compound according to claim 1, wherein the polyhydroxynaphthalene compound has a weight average molecular weight of 300 to 2,000.
【請求項3】 α−ナフトール単位70〜30モル%と
β−ナフトール単位を30〜70モル%とがアルデヒド
により共縮合し、かつ重量平均分子量が300〜150
0である請求項1記載のポリヒドロキシナフタレン系化
合物。
3. An α-naphthol unit 70 to 30 mol% and a β-naphthol unit 30 to 70 mol% are co-condensed with an aldehyde and have a weight average molecular weight of 300 to 150.
The polyhydroxynaphthalene compound according to claim 1, which is 0.
【請求項4】 請求項1記載のポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物からなる硬化剤と、エポキシ樹脂とを含むエ
ポキシ樹脂組成物。
4. An epoxy resin composition containing a curing agent comprising the polyhydroxynaphthalene compound according to claim 1 and an epoxy resin.
【請求項5】 請求項1記載のポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物からなる硬化剤と、エポキシ樹脂と、硬化促
進剤とを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
5. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising a curing agent comprising the polyhydroxynaphthalene compound according to claim 1, an epoxy resin, and a curing accelerator.
【請求項6】 請求項1記載のポリヒドロキシナフタレ
ン系化合物とエピハロヒドリンとの反応により得られる
多官能性エポキシ樹脂。
6. A polyfunctional epoxy resin obtained by reacting the polyhydroxynaphthalene compound according to claim 1 with epihalohydrin.
【請求項7】 請求項6記載のエポキシ樹脂と、硬化剤
とを含むエポキシ樹脂組成物。
7. An epoxy resin composition containing the epoxy resin according to claim 6 and a curing agent.
【請求項8】 請求項6記載のエポキシ樹脂と、硬化剤
と、硬化促進剤とを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。
8. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising the epoxy resin according to claim 6, a curing agent, and a curing accelerator.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013067697A (en) * 2011-09-21 2013-04-18 Dic Corp Naphthol resin, curable resin composition, its cured product, and printed circuit board
WO2015060307A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-30 日本化薬株式会社 Phenolic resin, epoxy resin, epoxy resin composition, prepreg, and cured product thereof
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JPWO2014178348A1 (en) * 2013-04-30 2017-02-23 明和化成株式会社 Phenolic resin, epoxy resin composition and cured product using the same, copper-clad laminate, semiconductor encapsulant

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