JPH07278260A - 封止用液状エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

封止用液状エポキシ樹脂組成物

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JPH07278260A
JPH07278260A JP2176395A JP2176395A JPH07278260A JP H07278260 A JPH07278260 A JP H07278260A JP 2176395 A JP2176395 A JP 2176395A JP 2176395 A JP2176395 A JP 2176395A JP H07278260 A JPH07278260 A JP H07278260A
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epoxy resin
resin composition
phenol
liquid epoxy
xylene
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JP2176395A
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Tomoyuki Kawabata
朋之 川畑
Teruo Yuasa
照雄 湯浅
Shigeru Iimuro
茂 飯室
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】(A)脂環式エポキシ樹脂、(B)フェノール
アラルキル樹脂および(C)硬化促進剤を含む封止用液
状エポキシ樹脂組成物。 【効果】耐熱性および耐湿性に優れており、信頼性があ
り、電気・電子部品の長寿命化を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は封止用液状エポキシ樹脂
組成物に関する。詳しくは本発明は、電気・電子部品の
表面を保護する耐熱性および耐湿性に優れた封止用液状
エポキシ樹脂組成物に関するものである。より具体的に
は、本発明は回路基板上のIC、LSI等の電気・電子
部品の素子を封止することを目的とする封止用液状エポ
キシ樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、IC、LSI等はエポキシ樹脂セ
ラミックス等で封止され、それらを基板上に装着して使
用されてきた。しかしながら近年、電気・電子機器製品
の多種多様化、軽薄短小化が求められるため、実装面積
あるいは体積を小さくする手段として、ICやLSI等
を基板に直接接続する表面実装技術を用いて実装するこ
とが主流となりつつある。基板上に直接接続された半導
体素子は、通常液状エポキシ樹脂で封止される。この封
止材には、トランスファー成形材料よりもさらに高信頼
性、特に耐熱性、耐湿性が要求されている。
【0003】これらの要求を満たすために、フェノール
樹脂を含む液状エポキシ樹脂組成物が提案されている
(特開平5−308109)。しかし、この液状エポキ
シ樹脂組成物はフェノール樹脂としてノボラック型樹脂
が使用されているため、耐湿性が低いという問題点が挙
げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性、耐湿性に優れた封止用液状エポキシ樹脂組成物を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、
(A)脂環式エポキシ樹脂、(B)フェノールアラルキ
ル樹脂、(C)硬化促進剤を含んで成ることを特徴とす
る封止用液状エポキシ樹脂組成物により達成される。
【0006】すなわち、本発明は、(A)脂環式エポキ
シ樹脂、(B)フェノールアラルキル樹脂および(C)
硬化促進剤を含んで成ることを特徴とする封止用液状エ
ポキシ樹脂組成物である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、脂環式エポキシ樹脂とは、(3’,4’−エポ
キシシクロヘキシルメチル)−3,4−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレート、(3’,4’−エポキシ−
6’−メチルシクロヘキシルメチル)−3,4−エポキ
シ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート等の脂
環族エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール
樹脂グリシジルエーテル等の環状テルペン−フェノール
共重合体グリシジルエーテル等が挙げられる。これらの
脂環式エポキシ樹脂は単独で使用してもよく、2種類以
上を併用してもよい。
【0008】これらのうち好ましくは、(3,4−エポ
キシシクロヘキシルメチル)−3,4−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレートである。
【0009】フェノールアラルキル樹脂について説明す
る。フェノールアラルキル樹脂は、フェノール化合物と
アラルキル化合物とをフリーデルクラフツ反応によって
縮合させた樹脂で、フリーデルクラフツ樹脂とも呼ばれ
る。
【0010】本発明のフェノールアラルキル樹脂を得る
には、アラルキル化合物1モルに対して、フェノール化
合物を通常1.0〜4.0モルの範囲で、好ましくは
1.5〜3.0モルの範囲で加え、酸触媒の存在下でそ
のまま昇温して後述の温度で反応させる。反応終了後、
当然のことながら未反応のフェノールが残存するが、こ
れを真空下で留去させて得られた樹脂が上記のフェノー
ルアラルキル樹脂である。
【0011】この反応に使用されるフェノール化合物と
しては、フェノール性水酸基を有する化合物であればい
かなる化合物でもよく、例えば、フェノール、o−クレ
ゾール、p−クレゾール、m−クレゾール、2,6−キ
シレノール、p−tert−ブチルフェノール等のアル
キル置換フェノール類、p−フェニルフェノール等の芳
香族置換フェノール類、α−ナフトール、β−ナフトー
ル等のナフトール類が挙げられる。
【0012】また、この反応に使用されるアラルキル化
合物としては、縮合付加が可能である2価のハロメチル
基、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基等を有す
る芳香環化合物が使用される。例えば、α,α’−ジク
ロロ−p−キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレ
ン、α,α’−ジクロロ−o−キシレン等のジハロメチ
ル芳香環化合物、p−キシリレングリコール等のジヒド
ロキシメチル芳香環化合物、α,α’−ジメトキシ−p
−キシレン、α,α’−ジメトキシ−m−キシレン、
α,α’−ジメトキシ−o−キシレン等のジアルコキシ
メチル芳香環化合物が挙げられる。
【0013】触媒としては、塩化第二錫、塩化亜鉛、塩
化第二鉄、塩化第二銅、硫酸第二銅、硫酸第一水銀、硫
酸第二水銀、塩化第一水銀、塩化第二水銀、硫酸銀、塩
化銀、硫酸水素ナトリウム、等の無機化合物、あるい
は、硫酸、モノエチル硫酸、ジチル硫酸、ジメチル硫酸
等の硫酸化合物、p−トルエンスルホン酸、p−フェノ
ールスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スルホン酸
類が使用される。これら触媒は単独で使用するかまたは
併用してもよい。触媒の使用量は、フェノール化合物と
アラルキル化合物の全重量の0.01〜5重量%であ
る。
【0014】反応温度は通常110℃以上である。11
0℃より低い場合、反応は極端に遅くなる。また、反応
時間を短縮するためには約130〜240℃の温度範囲
が望ましい。反応時間は通常1〜20時間である。
【0015】さらに、所望により比較的高沸点の有機溶
剤が用いられる。例えば、メタノール、エタノール、n
−プロパノール,イソプロパノール、n−ブタノール、
tert−ブタノール等のアルコール、トルエン、キシ
レン、メシチレン等の芳香族化合物が挙げられる。
【0016】脂環式エポキシ樹脂とフェノールアラルキ
ル樹脂との配合比は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量
に対しフェノールアラルキル樹脂のフェノール性水酸基
0.8〜1.2当量が好ましい。
【0017】硬化促進剤としては、一般のエポキシ樹脂
の硬化に用いられる硬化促進剤が使用可能である。好ま
しくは、有機ホスフィン化合物、含窒素環状化合物が挙
げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を
併用しても良い。
【0018】有機ホスフィン化合物としては、例えばト
リフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン等のホス
フィン化合物、トリフェニルホスフィンオキサイド等の
ホスフィンオキサイド化合物、テトラホスホニウム・テ
トラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリ
フェニルボラン等のホスフィン−ボラン錯体等が挙げら
れるが、これらに限定するものではない。また、これら
を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0019】含窒素環状化合物としては、例えば2−エ
チル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メ
チル−5−ヒドロキシルメチルイミダゾール、2−フェ
ニル−4,5−ジヒドロキシルメチルイミダゾール等の
イミダゾール化合物、1,8−ジアザビシクロ(5,
4,0)ウンデカ−7−エン等の複素環含窒素化合物が
挙げられるが、これらに限定するものではない。また、
これらを単独で使用してもよく、2種以上を併用しても
よい。
【0020】有機ホスフィン化合物および含窒素環状化
合物等の硬化促進剤の添加量は、脂環式エポキシ樹脂1
00重量部に対して0.05重量部〜5重量部が好まし
い。特に好ましい添加量は0.1重量部〜2重量部であ
る。本発明の組成物の溶融粘度は50ポアズ(100
℃)以下であることが好ましい。これが50ポアズを越
えると、流動性・加工性の低下という問題が生じる傾向
にある。
【0021】本発明の組成物には、粘度を調整するため
に必要に応じて有機溶剤を添加しても構わない。有機溶
剤としては、例えば、メチルエチルケトン等のケトン
類、ベンジルアルコール、ブチルセロソルブ等のアルコ
ール類が挙げられる。有機溶剤の添加量は組成物の30
重量%以下になるように調整するのが好ましい。より好
ましくは10重量%以下の添加量であり、最も好ましく
は有機溶剤を添加しない場合である。有機溶剤は硬化過
程で十分に揮発せず、樹脂中に残存するため硬化物の耐
熱性、耐湿性を低下させる原因となる。
【0022】この他、必要に応じて種々の成分、例えば
シリカ、アルミナ、タルク、クレー等の充填剤、三酸化
アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック等の着色剤、
アクリロニトリル−ブタジエンゴムやシリコーンオイル
等の可撓剤を添加することができる。
【0023】
【実施例】以下実施例および比較例により本発明をさら
に詳しく説明する。なお、実施例における各種特性値の
評価または測定は下記(1)〜(4)の方法により実施
した。 (1)溶融粘度 溶融粘度はICIコーン&プレート型粘度計(リサーチ
・エクイップメント社製:ロンドン)を用いて、100
℃で測定した。 (2)ガラス転移温度 ガラス転移温度はリガク社製TMA8146を用いてT
MA(熱機械分析)法により線膨張係数を測定して求め
た。
【0024】(3)フェノール性樹脂の水酸基当量 樹脂中の水酸基をピリジンを触媒とし、無水酢酸でアセ
チル化した。過剰の試薬を水で分解し、生成した酢酸を
水酸化カリウム−アルコールで滴定した。水酸基当量は
以下の式よって算出した。 OH価(KOH mg/g)=28.05 ×(B−A)×F÷S OH当量(g/eq)=56.11×103 ÷OH価 ここに A:終点までの滴定に消費した0.5N水酸化カリウム
−アルコール溶液の量(ml) B:空試験におけるAの相当する量(ml) F:0.5N水酸化カリウム−アルコール溶液のファク
ター S:試料の質量(g)
【0025】(4)エポキシ樹脂のエポキシ当量 エポキシ樹脂をクロロフォルム及び酢酸で溶解し、その
溶液に臭化テトラエチルアンモニウムの酢酸溶液を加え
ガラス電極と比較電極を用いて、0.1N過塩素酸酢酸
溶液で滴定した。消費した0.1N過塩素酸酢酸溶液の
量によってエポキシ当量を算出した。計算は以下の式に
よった。 f=1000×m1 ÷(204.23 ×0.1 × (V1-V2)) ここに f:0.1N過塩素酸酢酸溶液のファクター m1 :フタル酸水素カリウムの質量(g) V1 :終点までの滴定に消費した0.1N過塩素酸酢酸
溶液の量(ml) V2 :空試験におけるV1 の相当する量(ml) EE=1000m2 ÷(0.1×f × (V3-V4)) ここに EE:エポキシ当量(g/eq) m2 :試料の質量(g) f:0.1N過塩素酸酢酸溶液のファクター V3 :終点までの滴定に消費した0.1N過塩素酸酢酸
溶液の量(ml) V4 :空試験におけるV3 の相当する量(ml)
【0026】《フェノールアラルキル樹脂の製造例》 製造例 714.4g(7.60モル)のフェノールと31.8
gのメタノール及び0.853gのジエチル硫酸を70
℃の冷却水を通した凝縮器を備えた反応機に装入し、攪
拌しながらオイルバスで昇温した。液温が140℃に達
したところでα,α’−ジメトキシ−p−キシレンの装
入を開始した。800g(4.81モル)のα,α’−
ジメトキシ−p−キシレンを4時間かけて連続的に装入
した後、さらに液温140℃で90分間熟成反応を行っ
た。次いで液温を160℃に昇温し、減圧下で未反応の
フェノールを除去して、1025gの樹脂(水酸基当量
178g/eq)を得た。
【0027】実施例1 表1に示した配合比に基づき、製造例で得たフェノール
アラルキル樹脂、脂環式エポキシ樹脂(チバ・ガイギー
製、アラルダイトCY−179(エポキシ当量126g
/eq))とイミダゾール化合物(四国化成(株)製、
2E4MZ)を室温で溶解混合した。
【0028】実施例2 表1に示した配合比に基づき、製造例で得たフェノール
アラルキル樹脂、脂環式エポキシ樹脂(チバ・ガイギー
製、アラルダイトCY−179(エポキシ当量126g
/eq))、イミダゾール化合物(四国化成(株)製、
2E4MZ)と有機溶剤としてメチルエチルケトンを室
温で溶解混合した。
【0029】比較例1 表1に示した配合比に基づき、フェノールノボラック樹
脂(三井東圧化学(株)製、#2000(水酸基当量1
03g/eq))、脂環式エポキシ樹脂(チバ・ガイギ
ー製、アラルダイトCY−179(エポキシ当量126
g/eq))とイミダゾール化合物(四国化成(株)
製、2E4MZ)を室温で溶解混合した。
【0030】比較例2 表1に示した配合比に基づき、フェノールノボラック樹
脂(三井東圧化学(株)製、#2000(水酸基当量1
03g/eq))、脂環式エポキシ樹脂(チバ・ガイギ
ー製、アラルダイトCY−179(エポキシ当量126
g/eq))、イミダゾール化合物(四国化成(株)
製、2E4MZ)と有機溶剤としてメチルエチルケトン
を室温で溶解混合した。
【0031】《硬化物の製造》実施例1、2および比較
例1、2で得られた液状エポキシ樹脂組成物を、約2m
m厚の注型板を作成し評価に供した。硬化は180℃で
5時間硬化を行った。得られた硬化物のガラス転移温度
(Tg)を表1に示す。
【0032】
【表1】 表中の組成物の配合比の単位は重量部である。エポキシ
樹脂とフェノール樹脂は、エポキシ基と水酸基が化学量
論的等量となるように配合した。 1)メチルエチルケトンは組成物重量の30重量%であ
る。 2)煮沸吸水率は硬化物を100℃、2時間煮沸し、 〔(煮沸後のサンプル重量−煮沸前のサンプル重量)/
煮沸前のサンプル重量〕×100で求めた。
【0033】
【発明の効果】本発明の封止用液状エポキシ樹脂組成物
は、耐熱性、耐湿性ともに優れていることから、半導体
素子等の電気・電子部品の封止に信頼性があり電気・電
子部品の長寿命化を可能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/31

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)脂環式エポキシ樹脂、(B)フェ
    ノールアラルキル樹脂および(C)硬化促進剤を含んで
    成ることを特徴とする封止用液状エポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 溶融粘度が50ポアズ(100℃)以下
    であることを特徴とする請求項1記載の封止用液状エポ
    キシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 硬化促進剤が有機ホスフィン化合物およ
    び含窒素環状化合物からなる群から選ばれた少なくとも
    1種であることを特徴とする請求項1記載の封止用液状
    エポキシ樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 脂環式エポキシ樹脂が(3’,4’−エ
    ポキシシクロヘキシルメチル)−3,4−エポキシシク
    ロヘキサンカルボキシレート、(3’,4’−エポキシ
    −6’−メチルシクロヘキシルメチル)−3,4−エポ
    キシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、及
    びジシクロペンタジエン−フェノール共重合体グリシジ
    ルエーテルから成る群から選ばれた少なくとも1種であ
    ることを特徴とする請求項1記載の封止用液状エポキシ
    樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 脂環式エポキシ樹脂が(3’,4’−エ
    ポキシシクロヘキシルメチル)−3,4−エポキシシク
    ロヘキサンカルボキシレートであることを特徴とする請
    求項1記載の封止用液状エポキシ樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 フェノールアラルキル樹脂を得るために
    用いるフェノール化合物が、フェノール、o−クレゾー
    ル、p−クレゾール、m−クレゾール、2,6−キシレ
    ノール、p−tert−ブチルフェノール、p−フェニ
    ルフェノール、α−ナフトール、及びβ−ナフトールか
    ら成る群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴
    とする請求項1記載の封止用液状エポキシ樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 フェノールアラルキル樹脂を得るために
    用いるアラルキル化合物が、α,α’−ジクロロ−p−
    キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレン、α,
    α’−ジクロロ−o−キシレン、p−キシリレングリコ
    ール、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、α,α’
    −ジメトキシ−m−キシレン、及びα,α’−ジメトキ
    シ−o−キシレンから成る群から選ばれた少なくとも1
    種であることを特徴とする請求項1記載の封止用液状エ
    ポキシ樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 脂環式エポキシ樹脂とフェノールアラル
    キル樹脂との配合比が、脂環式エポキシ樹脂1当量に対
    し、フェノールアラルキル樹脂0.8〜1.2当量であ
    ることを特徴とする請求項1記載の封止用液状エポキシ
    樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 硬化促進剤の量が、脂環式エポキシ樹脂
    100重量部に対して0.05〜5重量部であることを
    特徴とする請求項1記載の封止用液状エポキシ樹脂組成
    物。
  10. 【請求項10】 有機溶剤を含まないことを特徴とする
    請求項1記載の封止用液状エポキシ樹脂組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003002956A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Dainippon Ink & Chem Inc フェノール樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物。
WO2007086324A1 (ja) 2006-01-27 2007-08-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. アダマンタン誘導体、それを含む樹脂組成物、それらを用いた光学電子部材及び電子回路用封止剤

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