JPH09235358A - Photocurable epoxy resin composition for electronic part and production of electronic part with the same - Google Patents

Photocurable epoxy resin composition for electronic part and production of electronic part with the same

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JPH09235358A
JPH09235358A JP4384196A JP4384196A JPH09235358A JP H09235358 A JPH09235358 A JP H09235358A JP 4384196 A JP4384196 A JP 4384196A JP 4384196 A JP4384196 A JP 4384196A JP H09235358 A JPH09235358 A JP H09235358A
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JP
Japan
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epoxy resin
parts
weight
resin composition
group
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Application number
JP4384196A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakatsu Obara
正且 小原
Eiji Omori
英二 大森
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a photocurable epoxy resin composition capable of being cured in a short time. SOLUTION: This photocurable epoxy resin composition for electronic parts comprises (A) 100 pts.wt. of an epoxy resin having two or more 1,2-epoxy groups in the molecule, (B) 5-30 pts.wt. of a rubbery elastic resin liquid at the ordinary temperature, (C) 150-350 pts.wt. of an inorganic filler, and (D) 0.1-20 pts.wt. of a group VIb element onium salt capable of receiving UV light to release a Lewis acid onium salt.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の絶縁に
適した半導体用光硬化性エポキシ樹脂組成物及びこの光
硬化性エポキシ樹脂組成物を用いて絶縁処理された電子
部品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photocurable epoxy resin composition for semiconductors, which is suitable for insulating electronic parts, and a method for producing an electronic part which has been insulation-treated with the photocurable epoxy resin composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エポキシ樹脂組成物は、接着性及
び耐湿性に優れ、しかも良好な電気特性と機械特性を有
するため、電気及び電子部品の絶縁封止用材料として広
く使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, epoxy resin compositions have been widely used as insulating and encapsulating materials for electrical and electronic parts because they have excellent adhesiveness and moisture resistance and have good electrical and mechanical properties.

【0003】近年、電子産業分野においては、一層の小
型軽量化、高密度化が求められている。これに対応する
ため、半導体素子又はチップ部品の基板への直接実装が
広く行われるようになり、従来、主流であったDIP
(デュアル・インライン・パッケージ)に代表される挿
入型の実装技術に代わって、専用の半導体チップを直接
基板に実装するCOB(チップ・オン・ボード)と呼ば
れる方法が主流となっている。
In recent years, further miniaturization and weight reduction and higher density have been demanded in the electronic industry field. In order to cope with this, direct mounting of semiconductor elements or chip parts on a substrate has come to be widely performed, and the DIP which has been the mainstream in the past has been widely used.
A method called COB (chip on board), in which a dedicated semiconductor chip is directly mounted on a substrate, has become the mainstream, instead of the insertion type mounting technology represented by (dual in-line package).

【0004】COB実装としては、ワイヤボンド法、T
AB(Tape Automated Bondin
g)法及びフリップチップ法が提案されている。ワイヤ
ボンド法は汎用性及び低コストに特長があり、また、T
AB法は薄型化及び検査性に特長がある。フリップチッ
プ法は、パッケージ化の場合、トータルコストの低減、
多端子化などに優れることにより高速論理デバイス用と
しても応用可能である。
For COB mounting, wire bonding method, T
AB (Tape Automated Bondin)
The g) method and the flip chip method have been proposed. The wire bond method is characterized by its versatility and low cost.
The AB method has features of thinness and inspectability. The flip chip method reduces the total cost when packaged,
It is also applicable to high-speed logic devices due to its excellent multiple terminals.

【0005】一方、ディスクリート型半導体素子の封止
方法としては、樹脂封止方法が多く採用され、その樹脂
として低圧トランスファー成形用エポキシ樹脂が使用さ
れている。
On the other hand, as a method of sealing a discrete type semiconductor element, a resin sealing method is often adopted, and an epoxy resin for low voltage transfer molding is used as the resin.

【0006】しかし、COB方式に用いられる半導体素
子を封止する場合には、構造的にも、また、樹脂の硬化
性などの性質の点からも、トランスファー成形用エポキ
シ樹脂を適用することは極めて困難で、一般に、半導体
素子を液状の封止材料でポッティングし、加熱硬化する
方法が採られている。
However, in the case of encapsulating a semiconductor element used in the COB method, it is extremely difficult to apply the epoxy resin for transfer molding in view of the structure and the properties such as curability of the resin. It is difficult, and generally, a method of potting a semiconductor element with a liquid encapsulating material and heating and curing is adopted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この加熱硬
化には、100〜150℃の温度で2〜10時間を要し
ているため作業性、生産性に劣る問題があった。
However, this heat curing requires 2 to 10 hours at a temperature of 100 to 150 ° C., so that there is a problem that workability and productivity are poor.

【0008】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決し、防湿絶縁等に適し、信頼性に優れた電子部品用
光硬化性エポキシ樹脂組成物及び絶縁処理された電子部
品の製造方法を提供するものである。
The present invention solves the above problems of the prior art, is suitable for moisture-proof insulation, etc., and has excellent reliability, and a photo-curable epoxy resin composition for electronic parts, and a method for producing insulating-processed electronic parts. Is provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)分子中
に2個以上の1,2−エポキシ基を有するエポキシ樹脂
100重量部、(B)常温で液状のゴム状弾性材料5〜
30重量部、(C)無機充填材150〜350重量部、
及び(D)紫外線を受けてルイス酸を放出する第VIb族
元素のオニウム塩0.1〜20重量部を含有してなる電
子部品用光硬化性エポキシ樹脂組成物である。
According to the present invention, (A) 100 parts by weight of an epoxy resin having two or more 1,2-epoxy groups in a molecule, (B) a rubber-like elastic material 5 which is liquid at room temperature is used.
30 parts by weight, (C) inorganic filler 150 to 350 parts by weight,
And (D) a photocurable epoxy resin composition for electronic parts, containing 0.1 to 20 parts by weight of an onium salt of a Group VIb element that releases a Lewis acid upon receiving ultraviolet light.

【0010】(A)、(B)、(C)及び(D)の配合
割合について説明する。(B)成分は、(A)成分10
0重量部に対し、1〜30重量部とすることが好まし
く、5〜25重量部とすることがより好ましく、5〜2
0重量部とすることが特に好ましい。(B)成分が1重
量部未満の場合は、樹脂硬化物の柔軟性が低下し、30
重量部を超えると樹脂硬化物の熱膨張係数が大きくなり
耐熱衝撃性などの信頼性が低下する。(C)成分の無機
充填材は、(A)成分100重量部に対し、150〜3
50重量部とすることが好ましく、180〜300重量
部とすることがより好ましく、200〜260重量部と
することが特に好ましい。(C)成分が150重量部未
満の場合は、樹脂硬化物の熱膨張係数が大きくなり耐熱
衝撃性などの信頼性が低下し、350重量部を超えると
樹脂の粘度が高くなり、ポッティングあるいは充填など
の作業性が低下する。(D)成分のオニウム塩は、
(A)成分100重量部に対し、0.1〜20重量部と
することが好ましく、0.5〜15重量部とすることが
より好ましく、1〜10重量部とすることが特に好まし
い。(D)成分が0.1重量部未満の場合は、紫外線照
射による硬化速度が遅くなり、20重量部を超えると造
膜しにくくなる。
The mixing ratios of (A), (B), (C) and (D) will be described. (B) component is (A) component 10
It is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 25 parts by weight, and 5 to 2 parts by weight with respect to 0 parts by weight.
It is particularly preferable that the amount is 0 part by weight. If the amount of the component (B) is less than 1 part by weight, the flexibility of the resin cured product will decrease, and
If the amount is more than parts by weight, the coefficient of thermal expansion of the cured resin becomes large and the reliability such as thermal shock resistance deteriorates. The inorganic filler as the component (C) is used in an amount of 150 to 3 with respect to 100 parts by weight of the component (A).
The amount is preferably 50 parts by weight, more preferably 180 to 300 parts by weight, and particularly preferably 200 to 260 parts by weight. When the amount of the component (C) is less than 150 parts by weight, the coefficient of thermal expansion of the cured resin becomes large and the reliability such as thermal shock resistance deteriorates. Workability is reduced. The onium salt of the component (D) is
It is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 15 parts by weight, and particularly preferably 1 to 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the component (A). When the amount of component (D) is less than 0.1 parts by weight, the curing rate by ultraviolet irradiation becomes slow, and when it exceeds 20 parts by weight, it becomes difficult to form a film.

【0011】この組成物を用いてポッティングあるいは
充填により電子部品の素子を包被しさらに、光線を照射
してこの組成物を硬化させて電子部品を製造する。
An element of an electronic component is covered with the composition by potting or filling, and then the composition is cured by irradiating a light ray to manufacture the electronic component.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に用いられる(A)分子中
に2個以上の1,2−エポキシ基を有するエポキシ樹脂
としては、常温で液状の、ビスフェノールA型エポキシ
樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルAD型エポキシ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂が
好ましい。その他脂環式エポキシ樹脂なども使用可能
で、これらの各種エポキシ樹脂を混合したものも使用で
きる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin (A) used in the present invention having two or more 1,2-epoxy groups in the molecule is a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy which is liquid at room temperature. Resins, bisphenol AD type epoxy resins and novolac type epoxy resins are preferred. Other alicyclic epoxy resins and the like can also be used, and a mixture of these various epoxy resins can also be used.

【0013】ビスフェノールA型エポキシ樹脂として
は、油化シエルエポキシ株式会社が製造販売している、
エピコート825、エピコート827、エピコート82
8(以上、油化シエルエポキシ株式会社商品名)、ビス
フェノールF型エポキシ樹脂としては、東都化成株式会
社が製造販売している、YDF−170、YDF−17
5S(以上、東都化成株式会社商品名)などがあげら
れ、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂としては、三井
石油化学工業株式会社が製造販売している、R−17
0、R1710(以上、三井石油化学工業株式会社商品
名)などがあげられる。これらは、単独で又は混合して
用いられる。
Bisphenol A type epoxy resin is manufactured and sold by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.
Epicoat 825, Epicoat 827, Epicoat 82
8 (above, trade name of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), YDF-170, YDF-17 manufactured and sold by Tohto Kasei Co., Ltd. as bisphenol F type epoxy resin.
5S (above, Toto Kasei Co., Ltd. product name) and the like, and as the bisphenol AD type epoxy resin, R-17 manufactured and sold by Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.
0, R1710 (above, Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd. trade name) and the like. These may be used alone or as a mixture.

【0014】ノボラック型エポキシ樹脂としては、油化
シエルエポキシ株式会社が製造販売している、エピコー
ト152、エピコート154(以上、油化シエルエポキ
シ株式会社商品名)などがあげられ、これらの単独また
は混合物が使用される。
Examples of the novolac type epoxy resin include Epicoat 152 and Epicoat 154 (trade names of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) manufactured and sold by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., which may be used alone or as a mixture. Is used.

【0015】本発明に用いられる、(B)常温で液状の
ゴム状弾性材料としては、常温で液状であるポリブタジ
エンゴム及びシリコンゴム等が用いられる。
As the rubber-like elastic material which is liquid at room temperature (B) used in the present invention, polybutadiene rubber and silicone rubber which are liquid at room temperature are used.

【0016】本発明に用いられる(C)無機充填材とし
ては、シリカ、炭化ケイ素等が用いられ、特に光透過性
に優れているシリカが好ましい。無機充填材の粒径は、
300μm以下のものが好ましく、200μm以下であ
るのが好ましく、100μm以下であるのが特に好まし
い。
As the inorganic filler (C) used in the present invention, silica, silicon carbide and the like are used, and silica which is particularly excellent in light transmittance is preferable. The particle size of the inorganic filler is
It is preferably 300 μm or less, more preferably 200 μm or less, and particularly preferably 100 μm or less.

【0017】なお、(A)、(B)、(C)とも、チッ
素元素を含有した成分は紫外線硬化を阻害するので用い
ることはできない。
It should be noted that any of (A), (B) and (C) cannot be used because a component containing a nitrogen element impedes UV curing.

【0018】本発明に用いられる(D)紫外線を受けて
ルイス酸を放出する第VIb族元素のオニウム塩として
は、一般式化1の(I)で表わされる化合物が好ましく
用いられる。
As the onium salt of the group VIb element which releases a Lewis acid upon receiving ultraviolet ray (D) used in the present invention, a compound represented by formula (I) of the general formula 1 is preferably used.

【0019】[0019]

【化1】 ただし、式中Rは一価の有機芳香族基、R1 はアルキ
ル、シクロアルキル及び置換アルキルから選ばれる一価
の有機脂肪族基、R2 は脂肪族基及び芳香族基から選ば
れる複素環又は縮合環構造を構成する多価有機基、Xは
イオウ、セレン及びテルルから選ばれる第VIb族元素、
Mは金属元素又は半金属元素、Qはハロゲンである。ま
た、aは0〜3の整数、bは0〜2の整数、cは0又は
1の整数でありかつ、(a+b+c)=Xの価数(=
3)である。さらに、d=(e−f)で、f=Mの価数
(=2〜7の整数)、eは8以下でfより大きい整数で
ある。
Embedded image Where R is a monovalent organic aromatic group, R 1 is a monovalent organic aliphatic group selected from alkyl, cycloalkyl and substituted alkyl, and R 2 is a heterocyclic ring selected from an aliphatic group and aromatic group. Or a polyvalent organic group constituting a condensed ring structure, X is a Group VIb element selected from sulfur, selenium and tellurium,
M is a metal element or a metalloid element, and Q is a halogen. Further, a is an integer of 0 to 3, b is an integer of 0 to 2, c is an integer of 0 or 1, and (a + b + c) = the valence of X (=
3). Further, d = (ef), f = M valence (= an integer of 2 to 7), and e is an integer of 8 or less and larger than f.

【0020】化1の(I)において、Rに含まれる基
は、たとえば炭素数6〜13の芳香族炭化水素基、たと
えばフェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基
等であり、これらは炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素
数1〜8のアルキル基、ニトロ基、ハロゲン、ヒドロキ
シル基等の一価の基1〜4個で置換されてもよい。Rは
またアリールアシル基、ベンジル基、アシル基、アリー
ルアミノ基、ピリジル基、フルフリル基等の芳香族複素
環基などでもよい。R1はメチル基、エチル基等の炭素
数1〜8のアルキル基、−C24OCH3、−CH2CO
OC25、−CH2COCH3等の置換アルキル基などを
包含する。R2は、次式のような基
In formula (I), the group contained in R is, for example, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 13 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group or an anthryl group. It may be substituted with 1 to 4 monovalent groups such as an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a halogen and a hydroxyl group. R may also be an aromatic heterocyclic group such as an arylacyl group, a benzyl group, an acyl group, an arylamino group, a pyridyl group or a furfuryl group. R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, -C 2 H 4 OCH 3, -CH 2 CO
Substituted alkyl groups such as OC 2 H 5 and —CH 2 COCH 3 are included. R 2 is a group such as

【0021】[0021]

【化2】 等を包含する。Embedded image And the like.

【0022】化1の(I)の〔MQe〕(e-f)-によって
示される錯アニオンにおいて、Mは、遷移金属元素、た
とえば、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、
Ti、Zr、Sc、V、Cr、Mn、Cs、希土類元
素、半金属元素であり、希土類元素としては、ランタノ
イド系の、たとえば、Ce、Pr、Nd等、アクチノイ
ド系の、たとえば、Th、Pa、U、Na等が挙げられ
る。また、半金属元素としては、B、P、As等が用い
られる。このような錯アニオンとしては、BF4 -、PF
6 -、AsF6 -、SbF6 -、FeCl4 -、SnCl6 -、S
bCl6 -、BiCl5 -、AlF6 3-、CaCl4 -、In
4 -、TiF6 2-、ZrF6 -等が挙げられる
In the complex anion represented by [MQe] (ef) -in formula (I) of Formula 1, M is a transition metal element such as Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In,
Ti, Zr, Sc, V, Cr, Mn, Cs, a rare earth element, and a metalloid element, and the rare earth element is a lanthanoid-based element such as Ce, Pr, or Nd, or an actinide-based element such as Th or Pa. , U, Na and the like. Further, B, P, As and the like are used as the semi-metal element. Such complex anions include BF 4 , PF
6 -, AsF 6 -, SbF 6 -, FeCl 4 -, SnCl 6 -, S
bCl 6 , BiCl 5 , AlF 6 3− , CaCl 4 , In
F 4 , TiF 6 2− , ZrF 6 − and the like can be mentioned.

【0023】(C)成分としては、第VIb族ルイス酸の
スルホニウム塩すなわち、上記一般式(I)中Xがイオ
ウ、Mが第Vb族の金属元素又は半金属元素であるもの
が好ましく、例えばトリフェニルスルホニウムフッ化ア
ンチモンが好ましい。
The component (C) is preferably a sulfonium salt of a Group VIb Lewis acid, that is, one in which X in the above general formula (I) is sulfur and M is a Group Vb metal element or metalloid element. Triphenylsulfonium antimony fluoride is preferred.

【0024】また、本発明の樹脂組成物には、着色剤、
シランカップリング剤、硬化促進剤などの各種添加剤を
用いてもよい。
Further, the resin composition of the present invention includes a colorant,
Various additives such as a silane coupling agent and a curing accelerator may be used.

【0025】本発明による半導体用光硬化性エポキシ樹
脂組成物を用いて絶縁されたCOB実装の電子部品が製
造されるが、その製造方法としては、一般に知られてい
るポッティング法によってこの樹脂組成物を処理し、紫
外線硬化すればよい。また、COG(チップ オン ガ
ラス)の場合は、半導体チップとガラス基板の間隙に本
樹脂組成物を充填(アンダーフィル)し、ガラス基板面
から紫外線照射して硬化すればよい。
The photocurable epoxy resin composition for semiconductors according to the present invention is used to produce an insulated COB-mounted electronic component. The production method is the generally known potting method. And ultraviolet curing. In the case of COG (chip on glass), the resin composition may be filled (underfill) in the gap between the semiconductor chip and the glass substrate, and the glass substrate surface may be irradiated with ultraviolet rays to be cured.

【0026】[0026]

【実施例】以下に本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらに制限されるものではない。以下、「部」
として表わしたものは重量部を示す。ビスフェノールA
型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ株式会社製のエピ
コート828(商品名)を使用した)100部、シリコ
ンゴム(信越化学工業株式会社製のKE−3475(商
品名)を使用した)15部、溶融シリカ(電気化学工業
株式会社製のFB−30(商品名)を使用した)250
部、シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製の
KBM−403(商品名)を使用した)2部及びトリフ
ェニルスルホニウムヘキサフッ化アンチモン10部を混
合して、半導体用光硬化性エポキシ樹脂組成物を調製し
た。得られた半導体用光硬化性エポキシ樹脂組成物を、
ガラス板にポッティングして2kWの高圧水銀灯を用い
て照射強度100mW/cm2で光照射し、ゲル化時間
を測定した。その結果を表1に示す。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Below, "part"
Is expressed in parts by weight. Bisphenol A
Type epoxy resin (using Epicoat 828 (trade name) manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 100 parts, silicon rubber (using KE-3475 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 15 parts, melted Silica (using FB-30 (trade name) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 250
Part, 2 parts of a silane coupling agent (using KBM-403 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 10 parts of triphenylsulfonium hexamonate antimony fluoride are mixed to prepare a photocurable epoxy resin composition for semiconductors. The thing was prepared. The resulting photocurable epoxy resin composition for semiconductors,
It was potted on a glass plate and irradiated with light with an irradiation intensity of 100 mW / cm 2 using a high-pressure mercury lamp of 2 kW, and the gelation time was measured. Table 1 shows the results.

【0027】比較例 トリフェニルスルホニウムヘキサフッ化アンチモンを2
−フェニル−4−メチルイミダゾール5部に代えた以外
は、実施例と同じに配合して混合して、半導体用エポキ
シ樹脂組成物を調製した。得られた半導体用エポキシ樹
脂組成物を、実施例と同様にガラス板にポッティングし
て120℃の条件で加熱し、ゲル化時間を測定した。そ
の結果を表1に示す。
Comparative Example 2 triphenylsulfonium antimony hexafluoride was added.
An epoxy resin composition for semiconductors was prepared by mixing and mixing in the same manner as in Example except that 5 parts of -phenyl-4-methylimidazole was used. The obtained epoxy resin composition for semiconductors was potted on a glass plate and heated at 120 ° C. in the same manner as in Examples, and the gelation time was measured. Table 1 shows the results.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の半導体用光硬化性エポキシ樹脂
組成物は、短時間で硬化が可能であり、硬化性に優れて
いる。
The photocurable epoxy resin composition for semiconductors of the present invention can be cured in a short time and is excellent in curability.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)分子中に2個以上の1,2−エポ
キシ基を有するエポキシ樹脂100重量部、(B)常温
で液状のゴム状弾性材料5〜30重量部、(C)無機充
填材150〜350重量部、及び(D)紫外線を受けて
ルイス酸を放出する第VIb族元素のオニウム塩0.1〜
20重量部を含有してなる電子部品用光硬化性エポキシ
樹脂組成物。
1. (A) 100 parts by weight of an epoxy resin having two or more 1,2-epoxy groups in a molecule, (B) 5 to 30 parts by weight of a rubber-like elastic material which is liquid at room temperature, and (C) an inorganic material. 150-350 parts by weight of a filler, and (D) an onium salt of a Group VIb element which releases a Lewis acid upon receiving ultraviolet rays 0.1-0.1
A photocurable epoxy resin composition for electronic parts, containing 20 parts by weight.
【請求項2】 請求項1記載の電子部品用光硬化性エポ
キシ樹脂組成物を電子部品にポッティング又は充填し、
光硬化させることを特徴とする電子部品の製造方法。
2. The electronic component is potted or filled with the photocurable epoxy resin composition for electronic components according to claim 1,
A method of manufacturing an electronic component, which comprises photo-curing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000302841A (en) * 1999-02-18 2000-10-31 Three Bond Co Ltd Epoxy resin composition
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