JPH0570557A - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JPH0570557A
JPH0570557A JP23478191A JP23478191A JPH0570557A JP H0570557 A JPH0570557 A JP H0570557A JP 23478191 A JP23478191 A JP 23478191A JP 23478191 A JP23478191 A JP 23478191A JP H0570557 A JPH0570557 A JP H0570557A
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JP
Japan
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epoxy resin
naphthol
naphthalene
dihydroxynaphthalene
reaction
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Pending
Application number
JP23478191A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Naka
昭廣 中
Kiyoshi Saito
斉藤  潔
Shinya Akizuki
伸也 秋月
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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 provide an epoxy resin compsn. which gives a cured resin having a high glass transition point, excellent heat resistance, high mechanical strengths, low water absorption, excellent moisture resistance because of naphthalene rings contained, extremely reduced cracking in soldering and is hence suitable for sealing IC. CONSTITUTION:An epoxy resin contg. a polyepoxy resin prepd. by cocondensing alpha-naphthol, beta-naphthol, and naphthalene, or naphthol, dihydroxynaphthalene, and naphthalene with an aldehyde and reacting the resulting polyhydroxynaphthalene compd. with an epihalohydrin is compounded with a curing agent and a cure accelerator, as the essential components, to give an epoxy resin compsn.

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、エポキシ樹脂組成物に
関する。詳しくは、ガラス転移温度が高く、ハンダリフ
ロー温度での強度が大で、かつ吸湿性が少なく、パッケ
ージクラックの入りにくい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 an epoxy resin composition. More specifically, the present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which has a high glass transition temperature, high strength at a solder reflow temperature, low hygroscopicity, and is resistant to package cracking.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子を外環境から守るた
め、エポキシ樹脂組成物で封止する方法が広く採用され
てきた。本組成物の一般的な構成は、エポキシ樹脂、硬
化剤、硬化促進剤、充填剤、その他配合剤からなり、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
とを反応したノボラック樹脂をエポキシ化したもの、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、硬化剤に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きた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of encapsulating a semiconductor element with an epoxy resin composition has been widely adopted in order to protect the semiconductor element from the external environment. The general composition of the composition is composed of an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a filler, and other compounding agents, and as the epoxy resin, a novolac resin obtained by reacting phenols with formaldehyde is epoxidized, In particular, orthocresol novolac epoxy resin has been widely used, and phenol formaldehyde novolac resin has been adopted as a curing agent.

【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
された素子にし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やすく、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
半導体を溶融ハンダ中に浸せきするため、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さらされ
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 used in the sealed devices tends to decrease. For this reason, strong stress is likely to be applied during the encapsulation, and the mounting method is also the surface mounting method.Since the resin-encapsulated semiconductor is immersed in the molten solder during mounting, it is subjected to strong thermal stress and is absorbed into the resin. The water is exposed to a severe environment where the water vaporizes rapidly and causes volume expansion.

【0004】前記エポキシ樹脂をもちいて、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
が発生しやすい問題がある。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】本発明は、ガラス転移
温度が高く耐熱性に優れ、かつ耐湿性に優れたパッケー
ジにクラックが発生しにくい、新規な半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a novel epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which has a high glass transition temperature, excellent heat resistance, and is resistant to cracking in a package having excellent moisture resistance. Especially.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、α
−ナフトールとβ−ナフトールとナフタレンまたはナフ
トールとジヒドロキシナフタレンとナフタレンをアルデ
ヒドで共縮合した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製造された多官能性エポキシ樹
脂を含有するエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を必須
成分とするエポキシ樹脂組成物である。
That is, the present invention is based on α
-Epoxy resin containing a polyfunctional epoxy resin produced from naphthol, β-naphthol and naphthalene or a polyhydroxynaphthalene compound obtained by co-condensing naphthol, dihydroxynaphthalene and naphthalene with aldehyde, and epihalohydrin, a curing agent, and a curing accelerator Is an epoxy resin composition containing as an essential component.

【0007】[手段を構成する要件]本発明に使用す
る、α−ナフトールとβ−ナフトールとナフタレンまた
はナフトールとジヒドロキシナフタレンとナフタレンを
アルデヒドで縮合した共縮合物において、α−ナフトー
ルは別名1−ナフトールでβ−ナフトールは別名2−ナ
フトールであり、ナフトールはα−ナフトール、β−ナ
フトールが利用でき、特に反応性の優れたα−ナフトー
ルが好ましい。ジヒドロキシナフタレンは、1・5ジヒ
ドロキシナフタレン、1・6ジヒドロキシナフタレン、
1・7ジヒドロキシナフタレン、2・6ジヒドロキシナ
フタレン、2・7ジヒドロキシナフタレン、1・4ジヒ
ドロキシナフタレン、1・2ジヒドロキシナフタレン、
1・3ジヒドロキシナフタレン、2・3ジヒドロキシナ
フタレンなどが挙げられる。中でも、反応性の高い1・
6ジヒドロキシナフタレン、2・7ジヒドロキシナフタ
レン、1・4ジヒドロキシナフタレンが特に好ましい。
[Requirements Constituting Means] In the cocondensation product of α-naphthol, β-naphthol and naphthalene or naphthol, dihydroxynaphthalene and naphthalene condensed with an aldehyde used in the present invention, α-naphthol is also known as 1-naphthol. Β-naphthol is also known as 2-naphthol, and α-naphthol and β-naphthol can be used as naphthol, and α-naphthol having excellent reactivity is particularly preferable. Dihydroxynaphthalene is 1.5 dihydroxynaphthalene, 1.6 dihydroxynaphthalene,
1.7 dihydroxynaphthalene, 2.6 dihydroxynaphthalene, 2.7 dihydroxynaphthalene, 1.4 dihydroxynaphthalene, 1.2 dihydroxynaphthalene,
Examples include 1,3 dihydroxynaphthalene and 2,3 dihydroxynaphthalene. Among them, highly reactive 1.
6-dihydroxynaphthalene, 2.7-dihydroxynaphthalene and 1.4-dihydroxynaphthalene are particularly preferred.

【0008】ナフタレンは、ナフタレンやメチルナフタ
レンなどのアルキルナフタレンが利用できる。
As the naphthalene, an alkylnaphthalene such as naphthalene or methylnaphthalene can be used.

【0009】アルデヒドは、ホルムアルデヒド、パラホ
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、グリオキザールなどの脂肪族ア
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、テレフタルアルデヒド
などの芳香族アルデヒドが利用でき、中でもパラホルム
アルデヒドや芳香族のベンズアルデヒド、p−ヒドロキ
シベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、テレフタル
アルデヒドが好ましい。これらのアルデヒドは1種類を
用いて反応させてもよく、2種類以上を併用して反応さ
せることも可能である。
As the aldehyde, aliphatic aldehydes such as formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, butyraldehyde and glyoxal, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, salicylaldehyde and terephthalaldehyde can be used. And aromatic benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, salicylaldehyde, and terephthalaldehyde are preferable. One of these aldehydes may be used in the reaction, or two or more of them may be used in combination.

【0010】共縮合物を得るための、各成分の使用量
は、α−ナフトールとβ−ナフトールとナフタレンの合
計モル数またはナフトールとジヒドロキシナフタレンと
ナフタレンの合計モル数、1モルに対しアルデヒドは
0.3〜0.95モルである。
The amount of each component used to obtain the co-condensate is such that the total number of moles of α-naphthol, β-naphthol and naphthalene or the total number of moles of naphthol, dihydroxynaphthalene and naphthalene is 1 mole of aldehyde. 0.3 to 0.95 mol.

【0011】ナフタレンはその使用により耐湿性が良く
なる。アルデヒドは使用量が少ないと縮合物は適正な平
均分子量より小さくなるため耐熱性に劣り、多すぎると
平均分子量が高くなりすぎるため高粘度になり成形性に
問題が生じる。この縮合物であるポリヒドロキシナフタ
レン系化合物の適正な平均分子量は300〜2000で
あり、好ましくは400〜1500である。
The use of naphthalene improves the moisture resistance. When the amount of aldehyde used is small, the condensate becomes smaller than an appropriate average molecular weight, and thus the heat resistance is poor. When the amount is too large, the average molecular weight becomes too high, resulting in high viscosity and a problem in moldability. The appropriate average molecular weight of the polyhydroxynaphthalene compound, which is the condensate, is 300 to 2000, and preferably 400 to 1500.

【0012】共縮合反応は、通常、触媒として酸やアル
カリが利用されるが、酸を用いるのが一般的である。酸
は、硫酸、塩酸、硝酸、臭化水素酸などの鉱酸、パラト
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、マロン酸などのカルボン酸
類や塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素などのルイス酸
が使用される。
In the co-condensation reaction, an acid or an alkali is usually used as a catalyst, but an acid is generally used. Acids include mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and hydrobromic acid, sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid, carboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid and malonic acid, aluminum chloride and trifluoride. Lewis acids such as boron are used.

【0013】溶媒は必ずしも必要とするものではない
が、ベンゼン、トルエン、クロルベンゼン、ジクロルベ
ンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォオキシド、
ジメチルスルフォアミドなどの溶媒を用いて反応するこ
とができる。反応温度は50〜200℃で、1〜10時
間反応させる。この後、必要により不純物を水洗して除
去したり、溶剤洗浄や減圧脱気で未反応モノマーを除去
する。
Although a solvent is not always necessary, benzene, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide,
The reaction can be performed using a solvent such as dimethyl sulfamide. The reaction temperature is 50 to 200 ° C. and the reaction is performed for 1 to 10 hours. Thereafter, if necessary, impurities are washed with water to be removed, or unreacted monomers are removed by washing with a solvent or degassing under reduced pressure.

【0014】本発明の共縮合物をベースにした多官能性
エポキシ樹脂は、前記のα−ナフトールとβ−ナフトー
ルとナフタレンまたはナフトールとジヒドロキシナフタ
レンとナフタレンをアルデヒドで共縮合したポリヒドロ
キシナフタレン系化合物とエピハロヒドリンを反応させ
ることにより得られるが、通常、反応は次の代表的な二
つの方法が利用できる。
The polyfunctional epoxy resin based on the cocondensation product of the present invention comprises a polyhydroxynaphthalene compound obtained by cocondensing α-naphthol, β-naphthol and naphthalene or naphthol, dihydroxynaphthalene and naphthalene with an aldehyde. It can be obtained by reacting epihalohydrin, but usually, the reaction can utilize the following two typical methods.

【0015】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 subjected to an addition reaction in the presence of an alkali metal hydroxide and a ring-closing reaction to form an epoxy ring at the same time.

【0016】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 closure reaction.

【0017】この反応におけるエピハロヒドリンとは、
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あげられるが、エ
ピクロルヒドリンが好ましい。
Epihalohydrin in this reaction is
Epichlorohydrin, epibromohydrin, β-methylepichlorohydrin, β-methylepibromohydrin,
Examples include β-methylepiiodohydrin, with epichlorohydrin being preferred.

【0018】また、この反応におけるアルカリ金属水酸
化物としては、カセイソーダ、カセイカリが使用され、
これらは固体のままか、40〜50%水溶液で反応系に
添加される。
As the alkali metal hydroxide in this reaction, caustic soda and caustic potash are used,
These remain as solids or are added to the reaction system as 40-50% aqueous solutions.

【0019】また、前記の反応における塩基性触媒とし
ては、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
が使用される。
As the basic catalyst in the above reaction, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, triethylmethylammonium chloride, trimethylbenzyl. Quaternary ammonium salts such as ammonium chloride, triethylbenzylammonium chloride are used.

【0020】前記の一段法においては、50〜150
℃、好ましくは80〜120℃の温度で反応する。アル
カリ水酸化物はポリヒドロキシナフタレン系化合物の水
酸基1当量あたり0.8〜1.5モル当量好ましくは
0.9〜1.1モル当量使用する。
In the above-mentioned one-step method, 50 to 150
The reaction is carried out at a temperature of ℃, preferably 80 to 120 ℃. The alkali hydroxide is used in an amount of 0.8 to 1.5 molar equivalents, preferably 0.9 to 1.1 molar equivalents, per equivalent of hydroxyl group of the polyhydroxynaphthalene compound.

【0021】また、前記の二段法においては、前段の反
応は60〜150℃好ましくは100〜140℃の温度
で行なう。エピハロヒドリンの使用量はポリヒドロキシ
ナフタレン系化合物の水酸基1当量に対して、1.3〜
20モル当量好ましくは2〜10モル当量であり、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 above two-step method, the reaction in the first step is carried out at a temperature of 60 to 150 ° C, preferably 100 to 140 ° C. The amount of epihalohydrin used is 1.3 to 1 equivalent of the hydroxyl group of the polyhydroxynaphthalene compound.
20 molar equivalents, preferably 2 to 10 molar equivalents, and excess epihalohydrin can be recovered and reused after the reaction.

【0022】また、塩基性触媒は、ポリヒドロキシナフ
タレン系化合物の水酸基に対して、0.002〜3.0
モル%の割合で使用される。後段の反応は、50〜15
0℃好ましくは、60〜120℃で行なう。アルカリ金
属水酸化物は生成したハロヒドリンに対して通常、1〜
1.1モル量用いられる。
The basic catalyst is used in an amount of 0.002 to 3.0 with respect to the hydroxyl group of the polyhydroxynaphthalene compound.
Used in a molar percentage. The latter reaction is 50 to 15
0 ° C., preferably 60 to 120 ° C. The alkali metal hydroxide is usually 1 to the halohydrin formed.
1.1 molar amount is used.

【0023】これらの前段および後段の反応は、無溶媒
下でもよく、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ン、トルエンなどの不活性溶媒の存在下で行なってもよ
い。これらは、反応終了後に、水洗や溶媒洗浄で精製し
たり、蒸発脱気を行なって本発明の多官能性エポキシ樹
脂を得る。
These first-stage and second-stage reactions may be carried out without solvent or in the presence of an inert solvent such as methyl isobutyl ketone, cyclohexane or toluene. After completion of the reaction, these are purified by washing with water or a solvent, or evaporated and degassed to obtain the polyfunctional epoxy resin of the present invention.

【0024】本発明の多官能性エポキシ樹脂は、単独で
用いてもよいし、70wt%以下好ましくは50wt%
以下の一般のエポキシ樹脂、たとえばオルトクレゾール
レジンエポキシ樹脂、ビスフェノールAベースエポキシ
樹脂、フェノールレジンエポキシ樹脂と併用して用いる
こともできる。
The polyfunctional epoxy resin of the present invention may be used alone, or 70 wt% or less, preferably 50 wt% or less.
It can also be used in combination with the following general epoxy resins such as ortho-cresol resin epoxy resin, bisphenol A base epoxy resin, and phenol resin epoxy resin.

【0025】次に、本発明の硬化剤は、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も
のである。具体的には、フェノールや置換フェノール、
例えば、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と
ホルムアルデヒドを酸やアルカリで反応したものが挙げ
られる。ホルムアルデヒドの替わりに、ほかのアルデヒ
ド、例えば、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、
サリチルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、グ
リオキザール、テレフタルアルデヒドを用いた物も利用
できる。レゾルシンとアルデヒドの反応物やポリビニル
フェノールも本発明の硬化剤として用いることができ
る。
Next, the curing agent of the present invention has two or more, preferably three or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. Specifically, phenol and substituted phenols,
For example, o-cresol, p-cresol, t-butylphenol, cumylphenol, phenylphenol and formaldehyde are reacted with an acid or an alkali. Instead of formaldehyde, other aldehydes such as benzaldehyde, crotonaldehyde,
Those using salicylaldehyde, hydroxybenzaldehyde, glyoxal, and terephthalaldehyde can also be used. A reaction product of resorcin and an aldehyde and polyvinylphenol can also be used as the curing agent of the present invention.

【0026】硬化剤の配合割合は、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.
8〜1/1.2、好ましくは1/0.9〜1/1.1の
範囲が耐熱性、耐湿性の点から選ばれる。
The mixing ratio of 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.
The range of 8 to 1 / 1.2, preferably 1 / 0.9 to 1 / 1.1 is selected from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance.

【0027】本発明に用いる硬化促進剤は通常の触媒で
あり、特に限定されない。硬化促進剤の具体例として
は、たと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
ミンなどの第三アミン類、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7、1,8−ジアザビシク
ロ(5,4,0)ウンデセン−7の有機酸塩類などがあ
げられる。
The curing accelerator used in the present invention is an ordinary catalyst and is not particularly limited. Specific examples of the curing accelerator include, for example, triphenylphosphine, tris-2,
Phosphorus compounds such as 6-dimethoxyphenylphosphine, tri-p-tolylphosphine, and triphenylphosphite;
2-methylimidazole, 2-phenylimidazole,
Imidazoles such as 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-dimethylaminomethylphenol,
Tertiary amines such as benzyldimethylamine and α-methylbenzylmethylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7,1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 organic Examples thereof include acid salts.

【0028】硬化促進剤の配合量は、本発明の組成物中
0.1〜3.0%であるのが耐熱性と耐湿性の点から好
ましい。
From the standpoint of heat resistance and humidity resistance, it is preferable that the amount of the curing accelerator is 0.1 to 3.0% in the composition of the present invention.

【0029】本発明では、前記の各成分のほかに、必要
に応じてさらに種々のものを配合することができる。例
えば、充填剤や充填剤の表面を処理するための表面処理
剤や難燃剤や離型剤や着色剤や可撓性付与剤である。
In the present invention, in addition to the above-mentioned components, various compounds may be blended as required. For example, a filler, a surface treatment agent for treating the surface of the filler, a flame retardant, a release agent, a coloring agent, and a flexibility-imparting agent.

【0030】充填剤としてはとくに限定はなく、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、ケイ酸カルシュウム粉、ケイ酸ジルコニュウム
粉、アルミナ粉、炭酸カルシュウム粉などがあげられる
が、シリカ系のものが好ましい。
The filler is not particularly limited, and examples thereof include crystalline silica powder, fusible silica powder, quartz glass powder,
Examples thereof include talc, calcium silicate powder, zirconium silicate powder, alumina powder and calcium carbonate powder, with silica-based powders being preferred.

【0031】充填剤の配合割合は、全組成物に対して6
0〜90wt%好ましくは70〜85wt%である。充
填剤の配合量が90wt%をこえると、組成物の流動性
が低くなって成形がむつかしく、60wt%未満では熱
膨張が大きくなる傾向がある。
The compounding ratio of the filler is 6 with respect to the total composition.
0 to 90 wt%, preferably 70 to 85 wt%. When the compounding amount of the filler exceeds 90 wt%, the fluidity of the composition becomes low and molding is difficult, and when it is less than 60 wt%, the thermal expansion tends to increase.

【0032】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、離型剤としては各種ワックス類を、着色剤にはカー
ボンブラックなどを、可撓性付与剤としてはシリコーン
樹脂、ブタジエン−アクリルニトリルゴムなどが用いら
れる。但し、これらに限定されるものではない。
Examples of the surface treatment agent include known silane coupling agents, examples of the flame retardant include antimony trioxide, antimony pentoxide, phosphate and bromide, and examples of the release agent include various waxes. Carbon black or the like is used as the colorant, and silicone resin, butadiene-acrylonitrile rubber or the like is used as the flexibility-imparting agent. However, it is not limited to these.

【0033】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製方法は
とくに限定されず、常法によって行なえる。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にも
とくに限定はなく、通常、175℃、成形圧100kg
/cm、3分間の成形と180℃、6時間の後硬化の
ごとき条件が採用される。
The method for preparing the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited and can be carried out by a conventional method. The conditions for encapsulating a semiconductor using the resin composition of the present invention are not particularly limited, and are usually 175 ° C. and a molding pressure of 100 kg.
/ Cm 2 , conditions such as molding for 3 minutes and post-curing at 180 ° C. for 6 hours are adopted.

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例を挙げて、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 illustrated and described with reference to Examples. The invention is not limited to these examples.

【0035】エポキシ樹脂製造例1 共縮合物の製造 攪拌装置、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87g、β−ナフトール4
3g、ナフタレン14g、パラホルムアルデヒド23
g、硫酸0.5gを仕込み、120℃に加熱して窒素気
流下で8時間攪拌して反応した。この後、200℃に加
熱し5mmHgで未反応物と水を除去した。得られた共
縮合物の平均分子量は710であった。
Production Example 1 of Epoxy Resin Production of Cocondensation Product 87 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.
3 g, naphthalene 14 g, paraformaldehyde 23
g and 0.5 g of sulfuric acid were charged, and the mixture was heated to 120 ° C. and stirred under a nitrogen stream for 8 hours to react. Then, it heated at 200 degreeC and 5 mmHg removed the unreacted material and water. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 710.

【0036】エポキシの製造 前記共縮合物の全量とエピクロルヒドリン2000gと
テトラブチルアンモニウムブロマイド3g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水酸化ナトリウム3
7gを加え、生成する水を減圧度100〜150mmH
g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
などを除去した。
Production of Epoxy The total amount of the co-condensate, 2000 g of epichlorohydrin and 3 g of tetrabutylammonium bromide were charged and reacted under heating under reflux for 3 hours, and excess epichlorohydrin was removed under reduced pressure. Add the same amount of toluene as the contents, 60
Cool to ℃, attach a water removal device, and add sodium hydroxide 3
7g is added and the generated water is decompressed at 100 to 150 mmH.
The ring-closing reaction was carried out while continuously removing with g. After washing with water to remove salts and unreacted alkali, toluene and water were removed under reduced pressure.

【0037】エポキシ樹脂製造例2 共縮合物の製造において、α−ナフトール58g、β−
ナフトール58g、ナフタレン28g、パラホルムアル
デヒド21g、水酸化ナトリウム34gとした以外は製
造例1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得られた共縮
合物の平均分子量は680であった。
Production Example 2 of Epoxy Resin In the production of a cocondensation product, 58 g of α-naphthol and β-naphthol
An epoxy resin was produced in the same manner as in Production Example 1 except that 58 g of naphthol, 28 g of naphthalene, 21 g of paraformaldehyde, and 34 g of sodium hydroxide were used. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 680.

【0038】エポキシ樹脂製造例3 共縮合物の製造において、α−ナフトール58g、β−
ナフトール58g、ナフタレン28g、ベンズアルデヒ
ド90g、水酸化ナトリウム34gとした以外は製造例
1と同様にエポキシ樹脂を製造した。得られた共縮合物
の平均分子量は1080であった。
Production Example 3 of Epoxy Resin In the production of a cocondensation product, 58 g of α-naphthol and β-naphthol
An epoxy resin was produced in the same manner as in Production Example 1 except that 58 g of naphthol, 28 g of naphthalene, 90 g of benzaldehyde, and 34 g of sodium hydroxide were used. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 1080.

【0039】エポキシ樹脂製造例4 縮合物の製造において、α−ナフトールの替わりに1・
6ジヒドロキシナフタレン64gを用い、水酸化ナトリ
ウムを50gとした以外は製造例2と同様にエポキシ樹
脂を製造した。得られた共縮合物の平均分子量は810
であった。
Epoxy resin production example 4 In the production of a condensate, 1-
An epoxy resin was produced in the same manner as in Production Example 2 except that 64 g of 6-dihydroxynaphthalene was used and 50 g of sodium hydroxide was used. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 810.
Met.

【0040】エポキシ樹脂製造例5 共縮合物の製造において、1・6ジヒドロキシナフタレ
ンの替わりに1・4ジヒドロキシナフタレンを用いた以
外は製造例4と同様にエポキシ樹脂を製造した。得られ
た共縮合物の平均分子量は800であった。
Epoxy Resin Production Example 5 An epoxy resin was produced in the same manner as in Production Example 4, except that 1.4 dihydroxynaphthalene was used in place of 1.6 dihydroxynaphthalene in the production of the cocondensate. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 800.

【0041】エポキシ樹脂製造例6 共縮合物の製造において、1・6ジヒドロキシナフタレ
ンの替わりに2・7ジヒドロキシナフタレンを用い、そ
の他は製造例4と同様にエポキシ樹脂を製造した。得ら
れた共縮合物の平均分子量は810であった。
Epoxy Resin Production Example 6 An epoxy resin was produced in the same manner as in Production Example 4 except that 2.7 dihydroxynaphthalene was used instead of 1.6 dihydroxynaphthalene in the production of the cocondensate. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 810.

【0042】エポキシ樹脂製造例7 縮合物の製造において、α−ナフトールの替わりに1・
4ジヒドロキシナフタレン64gを用い、水酸化ナトリ
ウムを50gとした以外は製造例3と同様にエポキシ樹
脂を製造した。得られた共縮合物の平均分子量は112
0であった。
Production Example 7 of Epoxy Resin In the production of the condensate, 1 ·· was used instead of α-naphthol.
An epoxy resin was produced in the same manner as in Production Example 3 except that 64 g of 4 dihydroxynaphthalene was used and 50 g of sodium hydroxide was used. The average molecular weight of the obtained cocondensate was 112.
It was 0.

【0043】実施例1〜7及び比較例1 エポキシ樹脂として、エポキシ樹脂製造例1〜7で得ら
れた各エポキシ樹脂、市販のo−クレゾールノボラック
エポキシ樹脂(日本化薬(株)のEOCN1020)及
び市販の臭素化フェノールノボラックエポキシ樹脂(日
本化薬(株)のBREN−S)を用い、硬化剤としては
フェノールノボラック樹脂(荒川化学(株)のタマノー
ル752)を、硬化促進剤としてはトリフェニルフォス
フィン、充填剤としては球状シリカ(三菱金属(株)の
BF100)、及びその他の材料として三酸化アンチモ
ン、シランカップリング剤、ワックス、カーボンブラッ
クを用い、表1に示す割合で配合して、二本ロールで7
0〜110℃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 1 to 7 and Comparative Example 1 As the epoxy resin, each epoxy resin obtained in Production Examples 1 to 7 of epoxy resin, commercially available o-cresol novolac epoxy resin (EOCN1020 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and A commercially available brominated phenol novolac epoxy resin (BREN-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was used, a phenol novolac resin (Tamanol 752 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) was used as a curing agent, and triphenylphosphine was used as a curing accelerator. Fins, spherical silica (BF100 manufactured by Mitsubishi Metals Co., Ltd.) as a filler, and antimony trioxide, a silane coupling agent, wax, and carbon black as other materials are mixed in the proportions shown in Table 1, and 7 with this roll
The mixture was kneaded at a temperature of 0 to 110 ° C., cooled, and then pulverized to prepare an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0044】得られた組成物を、175℃、100kg
/cm、3分間の硬化条件で成形し、ついで180
℃、6時間の条件でポストキュアーさせ成形試験片を作
成した。
The composition obtained was treated at 175 ° C. and 100 kg.
/ Cm 2 , molded under curing conditions of 3 minutes, then 180
Post-curing was performed under the conditions of ° C and 6 hours to prepare a molded test piece.

【0045】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
べるとともに、耐ヒートショック性を次のように試験し
た。
Bending strength (high temperature strength) at 200 ° C. of the obtained test piece, glass transition temperature, coefficient of thermal expansion, 85
The water absorption after a humidity test at 85 ° C. and 85% RH for 500 hours was examined, and the heat shock resistance was tested as follows.

【0046】耐ヒートショック性 ダイボンディングプレート上に半導体素子を置き、小型
IC成形品を10個作成する。85℃、85%RH、7
2時間後、液体窒素と260℃の半田浴にそれぞれ10
秒間浸せきし、クラックの発生が生じた個数を調べた。
Heat shock resistance A semiconductor element is placed on a die bonding plate, and ten small IC molded products are prepared. 85 ° C, 85% RH, 7
After 2 hours, 10 times each in liquid nitrogen and a solder bath at 260 ° C.
It was soaked for a second, and the number of occurrence of cracks was examined.

【0047】これらの結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【発明の効果】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、しかもナフタレン環を分子中に骨格として
含むため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きわめて少ないためICの封止
に適する。
EFFECT OF THE INVENTION The epoxy resin composition of the present invention has a high glass transition temperature of a cured resin, excellent heat resistance, high mechanical strength, and a low water absorption rate since it contains a naphthalene ring as a skeleton in the molecule. It is suitable for IC encapsulation because it has excellent properties and cracks are extremely few even during soldering.

フロントページの続き (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Front Page Continuation (72) Inventor Shinya Akizuki 1-2 1-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 α−ナフトールとβ−ナフトールとナフ
タレンまたはナフトールとジヒドロキシナフタレンとナ
フタレンをアルデヒドで共縮合した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製造された多
官能性エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂、硬化剤、
硬化促進剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物。
1. An epoxy resin containing a polyfunctional epoxy resin produced from epihydroxyhydrin and a polyhydroxynaphthalene compound obtained by co-condensing α-naphthol, β-naphthol and naphthalene or naphthol, dihydroxynaphthalene and naphthalene with an aldehyde, Curing agent,
An epoxy resin composition containing a curing accelerator as an essential component.
【請求項2】 ポリヒドロキシナフタレン系化合物の平
均分子量が300〜2000である請求項1記載のエポ
キシ樹脂組成物。
2. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the polyhydroxynaphthalene compound has an average molecular weight of 300 to 2,000.
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