JPH0597974A - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JPH0597974A
JPH0597974A JP25737791A JP25737791A JPH0597974A JP H0597974 A JPH0597974 A JP H0597974A JP 25737791 A JP25737791 A JP 25737791A JP 25737791 A JP25737791 A JP 25737791A JP H0597974 A JPH0597974 A JP H0597974A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
resin
epoxy
phenolic
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JP25737791A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Ando
真司 安東
Yukio Fukui
幸雄 福井
Shigeru Iimuro
茂 飯室
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a composition, having a low elastic modulus, linear expansion coefficient and moisture absorptivity, excellent in heat and solder crack resistance and useful for sealing IC by blending an epoxy resin with a specific phenolic resin. CONSTITUTION:An epoxy resin composition is obtained by blending (A) an epoxy resin with (B) a phenolic resin containing >=50wt.% phenolic resin having a structure in which a phenolic compound is cross-linked with a bifunctional aromatic residue expressed by the formula (R is lower alkyl; X1 and X2 are H, halogen or lower alkyl) so as to provide 0.5-1.5mol hydroxyl groups in the component (B) based on 1mol epoxy groups in the component (A).

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。更に詳しくは、弾性率、線膨張率および吸水率
が低く、かつ、耐熱性および耐半田クラック性に優れた
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, it relates to an epoxy resin composition having a low elastic modulus, a low coefficient of linear expansion and a low water absorption, and excellent heat resistance and solder crack resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、I
C、LSIなどの半導体素子を封止する方法として、エ
ポキシ樹脂等を用いた、いわゆる樹脂封止法が広く行わ
れている。特に、エポキシ樹脂またはノボラック型フェ
ノール樹脂を主成分とする樹脂組成物が原料の低廉さ、
耐熱性、成形性、電気特性に優れているため、樹脂封止
法の主流となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, diodes, transistors, I
As a method of sealing a semiconductor element such as C or LSI, a so-called resin sealing method using an epoxy resin or the like is widely used. In particular, a resin composition containing an epoxy resin or a novolac type phenol resin as a main component is inexpensive as a raw material,
Due to its excellent heat resistance, moldability, and electrical characteristics, it has become the mainstream of resin encapsulation methods.

【0003】ところで、最近の半導体素子関連技術の進
歩は殊の外早く、しかも多様化しており、従来のエポキ
シ樹脂またはノボラック型フェノール樹脂を主成分とす
る樹脂組成物を封止材として用いる従来の方法では解決
し得ない種々の問題が生じている。
By the way, the recent progress in semiconductor element-related technology is extremely fast and diversified, and the conventional epoxy resin or novolac type phenol resin-based resin composition is used as a sealing material. There are various problems that cannot be solved by the method.

【0004】例えば、ICの高集積化に伴いチップサイ
ズが大型化し、逆にパッケージの形状は、表面実装化の
更なる伸長もあり、小型化、薄型化の傾向にある。すな
わち、大型のチップを小型で薄型のパッケージに封入す
る必要が生じ、この際、熱応力によりクラックが発生し
大きな問題となっている。
[0004] For example, the chip size is increased with the high integration of ICs, and conversely, the package shape tends to be smaller and thinner due to further expansion of surface mounting. That is, it becomes necessary to encapsulate a large chip in a small and thin package, and at this time, thermal stress causes cracks, which is a serious problem.

【0005】また、半田づけ工程においては、パッケー
ジそのものが200℃以上の高温に急激にさらされるこ
とにより、パッケージ内の水分が急激に膨張し、パッケ
ージ内にクラックを発生させ、半導体の信頼性を低下さ
せる原因となっている。
Further, in the soldering process, the package itself is rapidly exposed to a high temperature of 200 ° C. or more, so that the moisture in the package is rapidly expanded and a crack is generated in the package to improve the reliability of the semiconductor. It is causing the decrease.

【0006】これらの問題を解決するために、種々のエ
ポキシ樹脂組成物が提案されているが、未だ充分な効果
が得られていない。
Various epoxy resin compositions have been proposed in order to solve these problems, but sufficient effects have not been obtained yet.

【0007】例えば、特開昭59−105018号公報
には硬化剤として、フェノールとアラルキルエーテルと
の重縮合物を用いた封止用樹脂組成物が提案されてい
る。しかし、この樹脂組成物は、低吸水率、低弾性率の
点では優れているものの、ガラス転移温度が低いため耐
熱性が劣り、耐半田クラック性の点では満足のいくもの
ではない。
For example, JP-A-59-105018 proposes a sealing resin composition using a polycondensation product of phenol and aralkyl ether as a curing agent. However, although this resin composition is excellent in terms of low water absorption and low elastic modulus, it has poor heat resistance due to its low glass transition temperature and is not satisfactory in terms of solder crack resistance.

【0008】また、特開昭61−168620号公報に
は、耐熱性に優れたエポキシ樹脂組成物が提案されてい
る。該組成物は、多官能性エポキシ樹脂を使用している
ため架橋密度が上がり、耐熱性が優れている。しかし、
吸水性が高くなり、特に半田づけ工程でクラックが発生
する頻度が高く満足のいくものではない。
Further, JP-A-61-168620 proposes an epoxy resin composition having excellent heat resistance. Since the composition uses a polyfunctional epoxy resin, the crosslink density is increased and the heat resistance is excellent. But,
The water absorption is high, and the frequency of cracks is particularly high in the soldering process, which is not satisfactory.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を解決することを課題とし、弾性率、線膨張率お
よび吸水率が低く、かつ、耐熱性および耐半田クラック
性に優れたエポキシ樹脂組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the elastic modulus, linear expansion coefficient and water absorption coefficient are low, and the heat resistance and solder crack resistance are excellent. An object is to provide an epoxy resin composition.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の2
官能性芳香族化合物とフェノール性化合物とを反応さ
せ、2官能性芳香核残基でフェノール性化合物を架橋す
ることにより得られたフェノール系樹脂およびエポキシ
樹脂からなるエポキシ樹脂組成物が、上記の課題を満足
するものであることを見出し、本発明に到ったものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors
The epoxy resin composition comprising a phenolic resin and an epoxy resin obtained by reacting a functional aromatic compound with a phenolic compound and crosslinking the phenolic compound with a bifunctional aromatic nucleus residue has the above-mentioned problems. The present invention has been accomplished by finding that the above is satisfied.

【0011】すなわち、本発明は、エポキシ樹脂
(A)、および、一般式(1)〔化2〕
That is, the present invention relates to an epoxy resin (A) and a compound represented by the general formula (1)

【0012】[0012]

【化2】 (式中、Rは低級アルキル基を示し、X1とX2はそれぞ
れ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基を示す)
で表される2官能性芳香族残基でフェノール性化合物を
架橋した構造を有するフェノール系樹脂を50重量%以
上含有するフェノール系樹脂(B)からなる樹脂組成物
であって、(A)のエポキシ基1モルに対し、(B)の
ヒドロキシル基が0.5〜1.5モルであるエポキシ樹
脂組成物である。
[Chemical 2] (In the formula, R represents a lower alkyl group, and X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group.)
A resin composition comprising a phenolic resin (B) containing 50% by weight or more of a phenolic resin having a structure in which a phenolic compound is crosslinked with a bifunctional aromatic residue represented by It is an epoxy resin composition in which the hydroxyl group of (B) is 0.5 to 1.5 mol with respect to 1 mol of the epoxy group.

【0013】本発明のエポキシ樹脂組成物の最大の特徴
は、弾性率、線膨張率および吸水率が低く、かつ、優れ
た耐熱性を併せ持つ点である。これらの特性は、いずれ
も半導体封止用エポキシ樹脂組成物としては極めて重要
なものであり、従来これらの特性を全て併せ持つエポキ
シ樹脂組成物は知られていない。これは特定の2官能芳
香核残基でフェノール性化合物を架橋することにより得
られた特定の構造を有するフェノール系樹脂を、エポキ
シ樹脂の硬化剤として用いることにより初めて可能とな
ったものである。
The greatest feature of the epoxy resin composition of the present invention is that it has a low elastic modulus, a linear expansion coefficient and a water absorption coefficient, and also has excellent heat resistance. All of these characteristics are extremely important as an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, and an epoxy resin composition having all of these characteristics has hitherto not been known. This is possible only when a phenolic resin having a specific structure obtained by crosslinking a phenolic compound with a specific bifunctional aromatic nucleus residue is used as a curing agent for an epoxy resin.

【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記一般
式(1)で表される2官能性芳香族残基でフェノール性
化合物を架橋した構造を有するフェノール系樹脂および
エポキシ樹脂を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であ
るが、その他のフェノール系樹脂、硬化促進剤、各種充
填剤等を本発明の目的を損なわない範囲であれば添加し
てもよい。
The epoxy resin composition of the present invention contains, as essential components, a phenolic resin and an epoxy resin having a structure in which a phenolic compound is crosslinked with a bifunctional aromatic residue represented by the above general formula (1). Although it is an epoxy resin composition, other phenolic resins, curing accelerators, various fillers and the like may be added as long as the object of the present invention is not impaired.

【0015】本発明の必須成分であるフェノール系樹脂
(以下、必須フェノール系樹脂という)は、一般式
(2)〔化3〕
The phenolic resin which is an essential component of the present invention (hereinafter referred to as essential phenolic resin) has the general formula (2)

【0016】[0016]

【化3】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立に水酸基、ハロゲン原
子または炭素数が1〜3の低級アルコキシ基を示し、特
にR1とR2が共同して1個の酸素原子であってもよい。
3は低級アルキル基、X1とX2はそれぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、またはアルキル基を示す)で表
される2官能性芳香族化合物とフェノール性化合物を重
縮合反応(架橋反応)させることにより得られる。
[Chemical 3] (In the formula, each of R 1 and R 2 independently represents a hydroxyl group, a halogen atom or a lower alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and in particular, R 1 and R 2 jointly represent one oxygen atom. Good.
R 3 is a lower alkyl group, and X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group. A polyfunctional condensation reaction (crosslinking reaction) of a bifunctional aromatic compound and a phenolic compound ) Is obtained.

【0017】上記一般式(2)で表される2官能性芳香
族化合物としては、例えば、α,αジクロルキシレン、
α,α−ジブロムキシレン等のα,α−ジハロキシレ
ン、α,α−ジメトキシキシレン、α,α−ジエトキシ
キシレン等のα,α−ジアルコキシキシレン、メチルベ
ンズアルデヒド、エチルベンズアルデヒド、プロピルベ
ンズアルデヒド等が挙げられる。これらの化合物の芳香
核にハロゲン原子が置換されているものも使用できる。
Examples of the bifunctional aromatic compound represented by the above general formula (2) include α, α-dichloroxylene,
Examples include α, α-dihaloxylene such as α, α-dibromoxylene, α, α-dialkoxyxylene such as α, α-dimethoxyxylene, α, α-diethoxyxylene, methylbenzaldehyde, ethylbenzaldehyde and propylbenzaldehyde. Be done. Those in which the halogen atom is substituted in the aromatic nucleus of these compounds can also be used.

【0018】また、上記フェノール性化合物としては、
フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−ク
レゾール、2,6−キシレノール、4−メチルカテコー
ル、カテコール、レゾルシン、2,2−ビス(p−ヒド
ロキシフェニル)プロパン、ビス(p−ヒドロキシフェ
ニル)メタン、p−エチルフェノール、p−t−ブチル
フェノール、p−t−オクチルフェノール、o−フェニ
ルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フェニル
フェノール、p−アミノフェノール、ピロガロール、フ
ロログルシノール、α−ナフトール 、β−ナフトー
ル、フェナントロール、オキシアントラセン等が挙げら
れる。またこれらの化合物の芳香核にハロゲン原子が置
換されていても、本発明に使用可能である。
Further, as the above-mentioned phenolic compound,
Phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,6-xylenol, 4-methylcatechol, catechol, resorcin, 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane, bis (p-hydroxyphenyl) methane , P-ethylphenol, pt-butylphenol, pt-octylphenol, o-phenylphenol, m-phenylphenol, p-phenylphenol, p-aminophenol, pyrogallol, phloroglucinol, α-naphthol, β-. Examples thereof include naphthol, phenanthrol, oxyanthracene and the like. Further, even if a halogen atom is substituted in the aromatic nucleus of these compounds, they can be used in the present invention.

【0019】本発明に用いる必須フェノール系樹脂の数
平均分子量は、350〜2000であることが本発明の
目的から好ましい。
The number average molecular weight of the essential phenolic resin used in the present invention is preferably 350 to 2000 for the purpose of the present invention.

【0020】本発明において、エポキシ樹脂の硬化剤
(以下、硬化剤樹脂という)として、上記の必須フェノ
ール系樹脂の他、前記のフェノール性化合物のノボラッ
ク樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジ
エン変性フェノール樹脂またはレゾール系フェノール樹
脂等を併用することも可能である。これらの樹脂の併用
してもよい量は、本発明のエポキシ樹脂組成物に用いる
硬化剤樹脂の50重量%未満、すなわち、必須フェノー
ル系樹脂よりも低重量%であることが好ましい。併用樹
脂が50重量%以上であると本発明のエポキシ樹脂組成
物の最大の特徴である上記の特性、すなわち、弾性率、
線膨張率および吸水率が低く、かつ、耐熱性に優れると
言う特性が保てなくなるので好ましくない。
In the present invention, as a curing agent for an epoxy resin (hereinafter referred to as a curing agent resin), in addition to the above essential phenolic resin, a novolac resin of the above-mentioned phenolic compound, a phenol aralkyl resin, a dicyclopentadiene modified phenolic resin. Alternatively, a resol-based phenol resin or the like can be used in combination. The amount of these resins that may be used in combination is preferably less than 50% by weight of the curing agent resin used in the epoxy resin composition of the present invention, that is, less than the essential phenolic resin. When the combined resin content is 50% by weight or more, the above-mentioned characteristics which are the greatest feature of the epoxy resin composition of the present invention, namely, the elastic modulus,
It is not preferable because the characteristics that the coefficient of linear expansion and the water absorption are low and the heat resistance is excellent cannot be maintained.

【0021】本発明に用いられるエポキシ樹脂として
は、上述したフェノール性化合物のノボラック樹脂、フ
ェノールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール樹脂、レゾール系フェノール樹脂等のグリシジ
ルエーテル、ブタンジオール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等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、テレフタル
酸、テトラヒドロフタル酸等のカルボン酸のグリシジル
エステル、アニリン、イソシアヌール酸等の窒素原子に
結合した活性水素をグリシジル基で置換したもの、分子
内オレフィンをエポキシ化した脂環式エポキシ樹脂が挙
げられる。
As the epoxy resin used in the present invention, novolac resin of the above-mentioned phenolic compound, phenol aralkyl resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, glycidyl ether such as resole phenolic resin, butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol. Glycidyl ether of alcohols such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, glycidyl ester of carboxylic acid such as tetrahydrophthalic acid, aniline, isocyanuric acid and the like, substituted with active hydrogen bonded to the nitrogen atom with a glycidyl group, Examples thereof include alicyclic epoxy resins obtained by epoxidizing an intramolecular olefin.

【0022】本発明では、これらのエポキシ樹脂の軟化
点が60〜100℃、エポキシ当量が100〜400の
範囲が好ましく、さらに好ましくは軟化点が65〜90
℃、エポキシ当量が150〜300の範囲である。これ
らのエポキシ樹脂を、単独で用いてもよいが、2種以上
の混合物でもかまわない。
In the present invention, these epoxy resins preferably have a softening point of 60 to 100 ° C. and an epoxy equivalent of 100 to 400, more preferably a softening point of 65 to 90.
C., the epoxy equivalent is in the range of 150 to 300. These epoxy resins may be used alone, but may be a mixture of two or more kinds.

【0023】エポキシ樹脂の軟化点またはエポキシ当量
が、上述の範囲を外れる場合は、本発明のエポキシ樹脂
組成物の特徴である上記の特性が保てなくなるため好ま
しくない。
When the softening point or epoxy equivalent of the epoxy resin is out of the above range, it is not preferable because the above characteristics which are characteristic of the epoxy resin composition of the present invention cannot be maintained.

【0024】エポキシ樹脂と硬化剤樹脂の混合比は、エ
ポキシ樹脂のエポキシ基1モルに対し、硬化剤樹脂のヒ
ドロキシル基が0.5〜1.5モルの範囲が好ましい。
この範囲を外れると、本発明のエポキシ樹脂組成物の特
徴である上記の特性が保てなくなるため好ましくない。
The mixing ratio of the epoxy resin and the curing agent resin is preferably in the range of 0.5 to 1.5 moles of the hydroxyl group of the curing agent resin to 1 mole of the epoxy group of the epoxy resin.
If it is out of this range, the above-mentioned characteristics which are the characteristics of the epoxy resin composition of the present invention cannot be maintained, which is not preferable.

【0025】本発明のエポキシ樹脂組成物には、硬化促
進剤としてエポキシ樹脂のエポキシ基と硬化剤樹脂のヒ
ドロキシル基の反応を促進する化合物を用いることがで
きる。
In the epoxy resin composition of the present invention, a compound that accelerates the reaction between the epoxy group of the epoxy resin and the hydroxyl group of the curing agent resin can be used as a curing accelerator.

【0026】該硬化促進剤として、例えば、トリエチル
アミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミ
ン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、トリ
エチルアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレン
ジアミン、ジメチルベンジルアミン等のアミン類、2−
メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、1,2
−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2フェニルイミ
ダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフ
ィン、メチルジフェニルホスフィン、ブチルフェニルホ
スフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィ
ン、オクチルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)メタ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、トリフェニル
ホスフィンテトラフェニルボレート、2−エチル−4−
メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、N−メチ
ルモルホリンテトラフェニルボレート等のテトラフェニ
ルボロン塩等が挙げられる。
Examples of the curing accelerator include amines such as triethylamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, tris (dimethylaminomethyl) phenol, triethylamine, triethylenetetramine, metaxylenediamine and dimethylbenzylamine;
Methylimidazole, 2-ethylimidazole, 1,2
-Imidazoles such as methyl imidazole, 2-ethyl-4-methyl imidazole, 2-undecyl imidazole, 2 phenyl imidazole, triphenylphosphine, tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, butylphenylphosphine, diphenylphosphine, phenyl Organic phosphines such as phosphine, octylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) methane, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine tetraphenylborate, 2-ethyl-4-
Examples thereof include tetraphenylboron salts such as methylimidazole tetraphenylborate and N-methylmorpholine tetraphenylborate.

【0027】その添加量はエポキシ樹脂に対し0.00
1重量%から5重量%が好ましい。添加量が0.001
重量%未満の場合はエポキシ樹脂のエポキシ基と硬化剤
樹脂のヒドロキシル基の反応に時間がかかりすぎるので
好ましくない。また、5重量%を越える場合は、本発明
のエポキシ樹脂組成物の特徴である上記の特性が保てな
くなるため好ましくない。
The addition amount is 0.00 relative to the epoxy resin.
1% to 5% by weight is preferred. Addition amount is 0.001
If it is less than 5% by weight, the reaction between the epoxy groups of the epoxy resin and the hydroxyl groups of the curing agent resin takes too long, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the above-mentioned characteristics which are characteristic of the epoxy resin composition of the present invention cannot be maintained, which is not preferable.

【0028】また、本発明には無機充填剤として、結晶
性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、クレー、チタンホワ
イト、ジルコン、ホウ素、ベリリア、マグネシア、ジル
コニア、フォーステライト、ステアタイト、スピネル、
ムライト、チタニア、硫酸バリウム、石英ガラス、水酸
化アルミニウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナ、ガラス繊維等を1種以上配合することが
できる。
Further, in the present invention, as the inorganic filler, crystalline silica, fused silica, alumina, clay, titanium white, zircon, boron, beryllia, magnesia, zirconia, forsterite, steatite, spinel,
One or more kinds of mullite, titania, barium sulfate, quartz glass, aluminum hydroxide, potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, alumina, glass fiber and the like can be blended.

【0029】さらに、本発明には必要に応じて、高級脂
肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル類、天然ワックス
類、合成ワックス類、酸アミド類、パラフィン等の離型
剤、ブロム化合物、アンチモン、リン等の難燃化剤、カ
ーボンブラック等の着色剤、エポキシシラン、アミノシ
ラン、ビニルシラン、アルキルシラン、有機チタネート
等のシランカップリング剤、その他、可撓性付与剤等の
添加剤を適宜配合してもよい。
Further, in the present invention, higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, esters, natural waxes, synthetic waxes, acid amides, mold releasing agents such as paraffin, bromine compounds, antimony, phosphorus are added, if necessary. Flame retardant such as carbon black, colorant such as carbon black, silane coupling agent such as epoxysilane, aminosilane, vinylsilane, alkylsilane, organic titanate, and other additives such as flexibility-imparting agent Good.

【0030】上記の原材料を用いて本発明のエポキシ樹
脂組成物を製造する一般的な方法としては、所定の配合
量の原材料混合物をミキサー等によって充分混合したの
ち、熱ロール、押出機等によって混練し、冷却し、粉砕
する方法を挙げることができる。
As a general method for producing the epoxy resin composition of the present invention using the above-mentioned raw materials, the raw material mixture of a predetermined amount is thoroughly mixed by a mixer or the like, and then kneaded by a hot roll, an extruder or the like. Then, a method of cooling and pulverizing can be mentioned.

【0031】また、本発明のエポキシ樹脂組成物を用い
て半導体を封止する方法としては、低圧トランスファー
成形法が一般的であるが、インジェクション成形、圧縮
成形、注型等の方法を採用する事もできる。
As a method of encapsulating a semiconductor using the epoxy resin composition of the present invention, a low-pressure transfer molding method is generally used, but an injection molding method, a compression molding method, a casting method, or the like is adopted. You can also

【0032】以上のようにして得られる本発明のエポキ
シ樹脂組成物は、弾性率、線膨張率および吸水率が低
く、かつ、優れた耐熱性を有するので、半導体の封止材
の他、塗料、積層材または接着剤等として用いることが
できる。
The epoxy resin composition of the present invention obtained as described above has a low elastic modulus, a low coefficient of linear expansion and a low water absorption rate and excellent heat resistance. It can be used as a laminated material or an adhesive.

【0033】[0033]

【実施例】以下、製造例、実施例、比較例、試験例を示
して本発明をさらに詳細に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to production examples, examples, comparative examples and test examples.

【0034】製造例1 撹拌器、温度計、分縮器、全縮器を備えた反応容器に、
純度99.9%のp−メチルベンズアルデヒド50g
(0.42モル)、フェノール98.8g(1.05モ
ル)、硫酸ジエチル0.05gを装入し、その混合溶液
を約140℃に保ちながら撹拌下に架橋反応を行った。
反応中に生成した水はベント口より系外へ除去した。約
2時間反応させた後、未反応のフェノールを減圧蒸留に
より除去し、反応機内に残存する樹脂状生成物を冷却し
た。
Production Example 1 In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a partial condenser, and a total condenser,
50 g of p-methylbenzaldehyde having a purity of 99.9%
(0.42 mol), 98.8 g of phenol (1.05 mol) and 0.05 g of diethyl sulfate were charged, and the cross-linking reaction was carried out with stirring while maintaining the mixed solution at about 140 ° C.
Water generated during the reaction was removed from the system through the vent port. After reacting for about 2 hours, unreacted phenol was removed by distillation under reduced pressure, and the resinous product remaining in the reactor was cooled.

【0035】得られた反応生成物は赤褐色の固体であ
り、さらに乾燥雰囲気中にて粉砕し、淡赤色の微細粉末
状の必須フェノール系樹脂を得た。この樹脂の軟化点
(JISK−2548による)は103℃であった。こ
の樹脂を樹脂Aとする。
The obtained reaction product was a reddish brown solid and was further pulverized in a dry atmosphere to obtain a pale red fine powdery essential phenolic resin. The softening point of this resin (according to JIS K-2548) was 103 ° C. This resin is called resin A.

【0036】製造例2 攪拌器、温度計、分縮器、全縮器を備えた反応容器に、
α,α−ジクロル−p−キシレン(純度87.5重量
%)を含むキシレン塩素化混合物50g(芳香核の合計
量で0.29モル)、フェノール54.6g(0.58
モル)、硫酸ジエチル0.07gを装入し、その混合物
の温度を約140℃に保ちながら攪拌下で架橋反応を行
った。反応中生成した塩酸はベント口より系外へ除去し
た。約2時間攪拌後、未反応のフェノールを減圧蒸留に
より除去し、反応容器に残存した樹脂状生成物を冷却し
た。得られた反応生成物は赤褐色の固体であった。これ
を乾燥雰囲気中で粉砕し、淡赤色の微細粉末状の必須フ
ェノール系樹脂を得た。この樹脂の軟化点(JIS K
−2548による)は110℃であった。この樹脂を樹
脂Bとする。
Production Example 2 In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a partial condenser, and a total condenser,
50 g of a xylene chlorinated mixture containing α, α-dichloro-p-xylene (purity 87.5% by weight) (0.29 mol in total amount of aromatic nuclei), 54.6 g of phenol (0.58)
Mol) and 0.07 g of diethyl sulfate were charged, and the crosslinking reaction was carried out under stirring while maintaining the temperature of the mixture at about 140 ° C. Hydrochloric acid generated during the reaction was removed from the system through the vent port. After stirring for about 2 hours, unreacted phenol was removed by vacuum distillation, and the resinous product remaining in the reaction vessel was cooled. The obtained reaction product was a reddish brown solid. This was pulverized in a dry atmosphere to obtain a pale red fine powdery essential phenolic resin. Softening point of this resin (JIS K
(According to -2548) was 110 ° C. This resin is called resin B.

【0037】実施例1 エポキシ当量214、軟化点75℃のオルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、商品
名:EOCN102S)、製造例1で製造した樹脂A、
硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン(以下、TP
Pと言う)、充填剤として溶融シリカ、離型剤としてカ
ルナウバワックス、着色剤としてカーボンブラック、カ
ップリング剤としてグリシドキシプロピルトリメトキシ
シランを〔表1〕に示す重量比で配合し、混練温度10
0℃〜110℃、混練時間5分の条件でロール混練を行
った。シート状の混練物を冷却したのち、粉砕しエポキ
シ樹脂組成物を得た。
Example 1 Orthocresol novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 214 and a softening point of 75 ° C. (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: EOCN102S), Resin A produced in Production Example 1,
Triphenylphosphine (hereinafter TP) as a curing accelerator
P), fused silica as a filler, carnauba wax as a release agent, carbon black as a colorant, and glycidoxypropyltrimethoxysilane as a coupling agent at a weight ratio shown in [Table 1] and kneaded. Temperature 10
Roll kneading was performed under conditions of 0 ° C. to 110 ° C. and kneading time of 5 minutes. The sheet-shaped kneaded product was cooled and then pulverized to obtain an epoxy resin composition.

【0038】次に、該組成物を200kg/cm2、1
70℃において5分間圧縮成形することにより所定の形
状の成形品を作製し、さらに、175℃で5時間ポスト
キュアーした。得られた成形品のガラス転移温度、線膨
張係数、曲げ弾性率、吸水率を評価した。
Next, the composition was added to 200 kg / cm 2 , 1
A molded product having a predetermined shape was produced by compression molding at 70 ° C. for 5 minutes, and post-cured at 175 ° C. for 5 hours. The glass transition temperature, linear expansion coefficient, flexural modulus, and water absorption of the obtained molded product were evaluated.

【0039】ガラス転移温度(単位:℃);理学電機製
TMA装置を用い成形品の温度−線膨張曲線から、その
屈曲点の温度をガラス転移温度とした。温度測定は常温
から250℃まで、昇温速度は2℃/分とした。
Glass transition temperature (unit: ° C.): From the temperature-linear expansion curve of the molded product using a TMA apparatus manufactured by Rigaku Denki, the temperature at the bending point was taken as the glass transition temperature. The temperature was measured from room temperature to 250 ° C., and the temperature rising rate was 2 ° C./min.

【0040】線膨張係数(単位:×10-5/℃);常温
からガラス転移温度までの値を求めた。
Linear expansion coefficient (unit: × 10 -5 / ° C); values from room temperature to glass transition temperature were determined.

【0041】曲げ弾性率(単位:kg/mm2);島津
製作所製オートグラフを用い、4mm×127mm×1
0mmの成形品で、試験速度2mm/分、支点間距離6
4mmで行った。
Flexural modulus (unit: kg / mm 2 ); 4 mm × 127 mm × 1 using Shimadzu autograph
Molded product of 0 mm, test speed 2 mm / min, distance between fulcrums 6
It was performed at 4 mm.

【0042】吸水率(単位:%);50mm×50mm
×2mmの成形品を100℃で24時間煮沸した後の重
量変化から求めた。得られた結果を〔表1〕に示す。
Water absorption rate (unit:%); 50 mm × 50 mm
It was determined from the change in weight after boiling a molded product of × 2 mm at 100 ° C. for 24 hours. The obtained results are shown in [Table 1].

【0043】実施例2〜5、比較例1〜2 それぞれ〔表1〕に示す原料を用い、実施例1と同様に
して成形品を得、同様にして各特性を評価した。得られ
た結果を〔表1〕に示す。
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 2 Using the raw materials shown in [Table 1], molded articles were obtained in the same manner as in Example 1, and the respective properties were evaluated in the same manner. The obtained results are shown in [Table 1].

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】試験例 実施例1〜4、比較例1〜2で製造したエポキシ樹脂組
成物をタブレット化し、低圧トランスファー成形にて、
175℃、70kg/cm2、120秒の条件で、半田
クラック試験用として6×6mmのチップを52pパッ
ケージに封止し、また半田耐湿試験用として3mm×6
mmのチップを16pSOPパッケージに封止した。封
止したテスト用素子について下記の半田クラック試験及
び半田耐湿試験を行った。
Test Example The epoxy resin compositions produced in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 were tableted and subjected to low pressure transfer molding,
Under conditions of 175 ° C., 70 kg / cm 2 and 120 seconds, a 6 × 6 mm chip for a solder crack test is sealed in a 52p package, and a solder moisture resistance test is 3 mm × 6.
The mm chip was encapsulated in a 16p SOP package. The following solder crack test and solder moisture resistance test were performed on the sealed test element.

【0046】半田クラック試験;封止したテスト用素子
を85℃、85%RHの環境下で72時間放置し、その
後260℃の半田浴に10秒間浸した後、顕微鏡で外部
クラックを観察し、クラックが発生した素子の数を計数
した。
Solder crack test: The sealed test element was left in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 72 hours, then immersed in a solder bath of 260 ° C. for 10 seconds, and then external cracks were observed with a microscope. The number of cracked elements was counted.

【0047】半田耐湿試験;封止したテスト用素子を8
5℃、85%RHの環境下で72時間放置し、その後2
60℃の半田浴に10秒間浸した後、プレッシャークッ
カー試験(125℃、100%RH)を行い回路のオー
プン不良率が50%となる時間を測定した。試験結果を
〔表2〕に示す。
Solder moisture resistance test; 8 sealed test elements
Leave for 72 hours in an environment of 5 ° C and 85% RH, then 2
After soaking in a solder bath at 60 ° C. for 10 seconds, a pressure cooker test (125 ° C., 100% RH) was performed to measure the time at which the circuit open defect rate was 50%. The test results are shown in [Table 2].

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、弾性
率、線膨張率および吸水率が低く、かつ、優れた耐熱性
を併せ有する。さらに、優れた耐半田クラック性と半田
耐湿性を有するので半導体封止材として用いることがで
きる。また、上記の特性を生かして塗料用、積層用およ
び接着剤用等として広い分野において利用できるので、
産業上極めて有用である。
The epoxy resin composition of the present invention has a low elastic modulus, a linear expansion coefficient and a water absorption coefficient, and also has excellent heat resistance. Furthermore, since it has excellent solder crack resistance and solder moisture resistance, it can be used as a semiconductor sealing material. Further, by utilizing the above characteristics, it can be used in a wide range of fields such as for paints, for lamination and for adhesives,
It is extremely useful in industry.

───────────────────────────────────────────────────── 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 8/04 NBU 8215−4J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location // C08G 8/04 NBU 8215-4J

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エポキシ樹脂(A)、および、一般式
(1)〔化1〕 【化1】 (式中、Rは低級アルキル基を示し、X1とX2はそれぞ
れ独立に水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基
を示す)で表される2官能性芳香族残基でフェノール性
化合物を架橋した構造を有するフェノール系樹脂を50
重量%以上含有するフェノール系樹脂(B)からなる樹
脂組成物であって、(A)のエポキシ基1モルに対し、
(B)のヒドロキシル基が0.5〜1.5モルであるエ
ポキシ樹脂組成物。
1. An epoxy resin (A) and a compound represented by the general formula (1): [Chemical Formula 1] (Wherein R represents a lower alkyl group, and X 1 and X 2 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or a lower alkyl group), and the phenolic compound is crosslinked with a bifunctional aromatic residue. 50 phenolic resin having the structure
A resin composition comprising a phenolic resin (B) contained in an amount of not less than wt%, wherein 1 mol of the epoxy group of (A):
An epoxy resin composition in which the hydroxyl group of (B) is 0.5 to 1.5 mol.
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