JPH09255812A - Resin composition - Google Patents

Resin composition

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JPH09255812A
JPH09255812A JP6495996A JP6495996A JPH09255812A JP H09255812 A JPH09255812 A JP H09255812A JP 6495996 A JP6495996 A JP 6495996A JP 6495996 A JP6495996 A JP 6495996A JP H09255812 A JPH09255812 A JP H09255812A
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JP
Japan
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resin composition
composition according
resin
group
essential component
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JP6495996A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Tsutsumi
康章 堤
Masayuki Tanaka
正幸 田中
Atsuto Tokunaga
淳人 徳永
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition improved in productivity, moldability and nonflammability, excellent in high temperature reliability and resistance to thermal shock, and useful for semiconductor device, etc., by using a specific silane compound as a silane coupling agent. SOLUTION: This composition contains (A) a filler, (B) a resin and (C) a silane compound as a silane coupling agent with a >=2C alkoxy group bound directly to silicon element. Preferably, the silane coupling agent includes a silane compound D with an alkoxy group bound directly to silicon element other than the compound defined as the component C and that the component A is an inorganic filler, esp. includes a molten silica as an essential component and is contained in a quantity of 85 to 95wt.% in this composition. Preferably, the component B comprises (b1 ) an epoxy resin as an essential component, esp. including (substituted)4,4'-bis(2,3-epoxypropoxy)biphenyl as structural units and (b2 ) a curing agent as an essential component, esp. including a phenol-based compound expressed by the formula [(n) is an integer of >=0; at least one of aromatic rings may have a halogen or hydrocarbon group subsitunent].

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、シランカップリン
グ剤を用いた樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、生
産性、成形性、難燃性、信頼性、耐熱衝撃性に優れた成
型物を与える樹脂組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition using a silane coupling agent. More specifically, it relates to a resin composition that gives a molded product excellent in productivity, moldability, flame retardancy, reliability, and thermal shock resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】樹脂組成物において機械強度を上げるた
めにシランカップリング剤を用いることは公知であり広
く利用されている。シランカップリング剤は特に無機充
填剤と有機樹脂という相反する特性を持つ物質の仲介を
行い組成物としての強度を向上させる。さらに強度を向
上させるためにケイ素原子に直接結合した有機基に有機
樹脂マトリックスと反応できる官能基を導入するなどの
開発が行われてきた。
2. Description of the Related Art The use of silane coupling agents in resin compositions for increasing mechanical strength is well known and widely used. The silane coupling agent acts as an intermediary between the inorganic filler and the organic resin, which have contradictory properties, and improves the strength of the composition. In order to further improve the strength, developments such as introducing a functional group capable of reacting with an organic resin matrix into an organic group directly bonded to a silicon atom have been carried out.

【0003】しかし、単一のシランカップリング剤を用
いていては、生産性、成形性、難燃性、信頼性、耐熱衝
撃性を同時に満足することは難しい。
However, if a single silane coupling agent is used, it is difficult to simultaneously satisfy productivity, moldability, flame retardancy, reliability and thermal shock resistance.

【0004】樹脂組成物は様々な分野で金属部品、セラ
ミック部品の代換えや新しい分野への用途開発が盛んに
行われてきた。
[0004] In various fields, resin compositions have been actively used as substitutes for metal parts and ceramic parts and as applications for new fields.

【0005】これは樹脂組成物が生産性、重量、その他
の特性などで従来の材料よりも優れているためである。
耐熱性を確保するためには熱硬化性の樹脂が選ばれ、中
でもエポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特性および接
着性などにすぐれており、さらに配合処方により種々の
特性が付与できるため、塗料、接着剤および電気絶縁材
料などの工業材料として利用されている。
This is because the resin composition is superior to conventional materials in productivity, weight, and other characteristics.
A thermosetting resin is selected to ensure heat resistance, and among them, epoxy resin has excellent heat resistance, moisture resistance, electrical characteristics, adhesiveness, and the like, and since various characteristics can be imparted by the compounding formulation, It is used as an industrial material such as paints, adhesives and electrical insulation materials.

【0006】これら樹脂組成物は耐熱性を各種の方法で
確保しているが、通常可燃性であるため難燃化するため
に、臭素化物に代表されるハロゲン化合物とアンチモン
化合物を組み合わすような難燃性付与剤を添加してい
る。
These resin compositions are secured in heat resistance by various methods. However, since they are usually flammable, they are flame retarded. Therefore, a halogen compound represented by a bromide and an antimony compound are combined. Flame retardant is added.

【0007】樹脂組成物を電気部品に用いた場合、これ
ら添加剤は不純物として、信頼性を落とすなどの欠点が
ある。しかし従来の技術では難燃材の添加なしに、要求
される組成物の難燃性を確保することは困難であった。
[0007] When the resin composition is used for electric parts, these additives have the drawbacks of impairing reliability as impurities. However, it has been difficult with the conventional techniques to ensure the required flame retardancy of the composition without adding a flame retardant.

【0008】一方、半導体装置などの電子回路部品の封
止方法としては、従来より金属やセラミックスによるハ
ーメチックシールと、フェノール樹脂、シリコーン樹脂
およびエポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されてい
るが、近年では、経済性、生産性および物性のバランス
の点から、エポキシ樹脂による樹脂封止が中心になって
いる。
On the other hand, as a method of sealing electronic circuit parts such as semiconductor devices, hermetic sealing using metal or ceramics and resin sealing using phenol resin, silicone resin, epoxy resin or the like have been proposed in the past. Then, from the viewpoint of the balance of economic efficiency, productivity and physical properties, resin encapsulation with an epoxy resin is mainly used.

【0009】一方、最近はプリント基板への部品実装に
おいても高密度化、自動化が進められており、従来のリ
ードピンを基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代
り、基板表面に部品を半田付けする“表面実装方式”が
盛んになってきた。
On the other hand, recently, densification and automation have also been promoted in mounting components on a printed circuit board. Instead of the conventional "insertion mounting method" in which lead pins are inserted into holes in the substrate, the components are soldered on the surface of the substrate. "Surface mounting method" to attach is becoming popular.

【0010】それに伴い、パッケージも従来のDIP
(デュアル・インライン・パッケージ)から、高密度実
装、表面実装に適した薄型のFPP(フラット・プラス
チック・パッケージ)に移行しつつある。
Along with this, the package is also a conventional DIP.
(Dual in-line package) to thin FPP (flat plastic package) suitable for high-density mounting and surface mounting.

【0011】そして、表面実装方式への移行に伴い、従
来あまり問題にならなかった半田付け工程が大きな問題
になってきた。
With the shift to the surface mounting system, the soldering process, which has not been a problem so far, has become a big problem.

【0012】すなわち、従来のピン挿入実装方式では、
半田付け工程はリード部が部分的に加熱されるだけであ
ったが、表面実装方式では、パッケージ全体が熱媒に浸
され加熱される。
That is, in the conventional pin insertion mounting method,
In the soldering process, the leads are only partially heated, but in the surface mounting method, the entire package is immersed in a heating medium and heated.

【0013】この表面実装方式における半田付け方法と
しては、半田浴浸漬、不活性ガスの飽和蒸気による加熱
(ベーパーフェイズ法)や赤外線リフロー法などが用い
られるが、いずれの方法でもパッケージ全体が210〜
270℃の高温に加熱されることになるため、従来の封
止樹脂で封止したパッケージにおいては、半田付け時に
樹脂部分にクラックが発生したり、チップと樹脂との間
に剥離が生じたりして、信頼性が低下して製品として使
用できないという問題がおきるのである。
As a soldering method in this surface mounting method, immersion in a solder bath, heating with a saturated vapor of an inert gas (vapor phase method), an infrared reflow method, or the like is used.
Since the package is heated to a high temperature of 270 ° C., in a package sealed with a conventional sealing resin, cracks may occur in the resin portion during soldering, or peeling may occur between the chip and the resin. Thus, there is a problem that the reliability is lowered and the product cannot be used as a product.

【0014】半田付け工程におけるクラックの発生は、
後硬化してから実装工程の間までに吸湿した水分が、半
田付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因
するといわれており、その対策としては、後硬化したパ
ッケージを完全に乾燥し密封した容器に収納して出荷す
る方法が用いられている。
The occurrence of cracks in the soldering process is
It is said that the moisture absorbed between post-curing and the mounting process explosively turns into steam and expands during soldering and heating.As a countermeasure, the post-cured package must be completely dried. A method of shipping in a sealed container is used.

【0015】しかるに、乾燥パッケージを容器に封入す
る方法は、製造工程および製品の取扱作業が繁雑になる
うえ、製品価格が高価になる欠点がある。
However, the method of enclosing the dry package in the container has the drawbacks that the manufacturing process and the handling of the product are complicated, and the product price is high.

【0016】また、エポキシ樹脂による封止方法として
は、エポキシ樹脂に硬化剤および無機充填剤などを配合
した組成物を用い、半導体素子を金型にセットして、低
圧トランスファー成形機により封止する方法が一般的に
用いられている。
As a sealing method using an epoxy resin, a composition obtained by mixing a curing agent and an inorganic filler in an epoxy resin is used, a semiconductor element is set in a mold, and sealing is performed by a low-pressure transfer molding machine. Methods are commonly used.

【0017】そして、使用する成形機もまた、近年のパ
ッケージの薄型化・小型化と成形の自動化にともなっ
て、従来のコンベンショナル方式からマルチプランジャ
ー方式に変りつつある。ここで、コンベンショナル方式
とは1ポットで多数のデバイスを一括成形するものであ
り、成形性にすぐれるのに対し、マルチプランジャー方
式は、基本的に1ポットで1〜2デバイスを成形する方
式であり、自動化はできるもの、生産性の点ではコンベ
ンショナル方式よりも劣っている。
The molding machine used is also changing from the conventional conventional system to the multi-plunger system with the recent trend of thinner and smaller packages and automation of molding. Here, the conventional method is to mold a large number of devices in one pot at a time and is excellent in moldability, whereas the multi-plunger method is a method in which 1-2 devices are basically molded in one pot. Although it can be automated, it is inferior to the conventional method in terms of productivity.

【0018】しかるにこの成形方式の移行に併ない、樹
脂組成物への成形性の要求特性も一層厳しくなってきて
いる。具体的には、パッケージの薄型化・小型化の要求
からはこれまで以上の流動性が要求され、また自動化と
生産性の点からは、成形時においてすぐれた硬化性が、
かなり厳しく要求されるようになってきた。
However, along with the shift of this molding method, the required characteristics of the moldability of the resin composition have become more severe. Specifically, the demand for thinner and smaller packages requires higher fluidity than ever, and from the viewpoint of automation and productivity, excellent curability during molding is required.
It has become quite demanding.

【0019】また、デバイスの高集積化に応じたアルミ
配線の微細化にともない、高温環境下に樹脂封止半導体
装置を放置した場合に、半導体が故障するのを防止する
性能、つまり高温信頼性にも、より高いものが要求され
るようになってきた。
Further, with the miniaturization of aluminum wiring in accordance with the high integration of devices, the performance of preventing semiconductor failure when the resin-sealed semiconductor device is left in a high temperature environment, that is, high temperature reliability. However, higher prices have been demanded.

【0020】かかる実情に基づき、従来から半導体封止
用エポキシ樹脂組成物の改良が種々検討されており、例
えば、耐湿信頼性の向上を目的としてエポキシシラン系
カップリング剤を添加する方法(特公昭62−1764
0号公報)、一級のアミノ基を有するアミノシラン系カ
ップリング剤を添加する方法(特開昭57−15575
3号公報)およびウレイドシラン系カップリング剤を添
加する方法(特開昭63−110212号公報)などが
提案されている。
Based on such circumstances, various improvements have been hitherto made to improve the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. For example, a method of adding an epoxysilane coupling agent for the purpose of improving the moisture resistance reliability (Japanese Patent Publication No. 62-1764
No. 0), a method of adding an aminosilane coupling agent having a primary amino group (JP-A-57-15575).
3) and a method of adding a ureidosilane-based coupling agent (Japanese Patent Laid-Open No. 63-110212).

【0021】また、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の
耐ハンダクラック性( 耐熱衝撃性)を向上させる目的で
は、ビフェニル型エポキシ樹脂を用いる方法(特開昭6
3−251419号公報)などが提案されている。
Further, for the purpose of improving the solder crack resistance (heat shock resistance) of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, a method using a biphenyl type epoxy resin (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 6-96).
No. 3-251419) has been proposed.

【0022】しかしながら、信頼性を改良するために、
エポキシシラン系カップリング剤、アミノシラン系カッ
プリング剤およびウレイドシラン系カップリング剤を添
加する方法では、これらシラン系カップリング剤の添加
による信頼性やハンダ耐熱性の向上効果がいまだに十分
ではないばかりか、硬化性、およびボイドなどの成形性
の点でも、その改良効果が不満足であった。
However, in order to improve reliability,
With the method of adding the epoxy silane coupling agent, the amino silane coupling agent and the ureido silane coupling agent, the effect of improving the reliability and solder heat resistance by adding these silane coupling agents is not sufficient. The improvement effect was also unsatisfactory in terms of curability, curability, and moldability such as voids.

【0023】また、ビフェニル型エポキシ樹脂を用いる
方法では、耐ハンダクラック性は向上するものの、いま
だに満足できるレベルではないばかりか、成形時の硬化
性および、生産性が低下したり、ボイドなどの点でもい
まだに問題を残していた。
Further, in the method using a biphenyl type epoxy resin, although the solder crack resistance is improved, it is still not at a satisfactory level, and the curability and productivity at the time of molding are deteriorated, and voids are generated. But I still had a problem.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の樹脂組成物が有する問題点の解決を課題として検討
した結果、達成されたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been achieved as a result of studying a solution to the problems of the above-mentioned conventional resin compositions.

【0025】したがって、本発明の課題は、生産性、成
形性、難燃性、信頼性、耐熱衝撃性に優れた成形物、特
に半導体素子を封止するための成形物を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a molded product excellent in productivity, moldability, flame retardancy, reliability, and thermal shock resistance, particularly a molded product for sealing a semiconductor element. .

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに樹脂組成物が、充填剤(A)、樹脂(B)、カップ
リング剤からなり、前記シランカップリング剤が炭素数
2以上の有機基が加水分解性基としてケイ素原子に直結
したシラン化合物(C)を必須成分とすることを特徴と
するものである。さらに好ましくは、前記シラン化合物
(C)炭素数2以上のアルコキシ基がケイ素原子に直結
した化合物を使用するものである。
In order to achieve the above object, a resin composition comprises a filler (A), a resin (B) and a coupling agent, and the silane coupling agent has 2 or more carbon atoms. A silane compound (C) in which an organic group is directly bonded to a silicon atom as a hydrolyzable group is an essential component. More preferably, the silane compound (C) is a compound in which an alkoxy group having 2 or more carbon atoms is directly bonded to a silicon atom.

【0027】本発明によれば、特定の官能基を持ったシ
ランカップリング剤を使用する場合に、生産性、成形
性、難燃性、を向上することができ、さらに信頼性、耐
熱衝撃性を向上できる。
According to the present invention, when a silane coupling agent having a specific functional group is used, productivity, moldability and flame retardancy can be improved, and further reliability and thermal shock resistance can be improved. Can be improved.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
なお本発明において「重量」とは「質量」を意味する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail.
In the present invention, “weight” means “mass”.

【0029】本発明で使用するシランカップリング剤と
しては、アルコキシ基、アセトキシ基、アルキルアミノ
基、ケトオキシム基、イソプロペノキシ基、などの加水
分解性基、および必須成分ではないが有機基がケイ素原
子に直結したもの、およびその部分加水分解縮合物が一
般的に用いられる。加水分解性の基としてはアルコキシ
基、なかでも、エトキシ基、メトキシ基、が好ましく用
いられる。有機基としては、炭化水素基や窒素原子、酸
素原子、ハロゲン原子、硫黄原子などによって置換され
た炭化水素基のものが使用され、さらに上記原子によっ
て置換された炭化水素基が好ましく使用される。
Examples of the silane coupling agent used in the present invention include a hydrolyzable group such as an alkoxy group, an acetoxy group, an alkylamino group, a ketoxime group, and an isopropenoxy group, and an organic group which is not an essential component but is a silicon atom. Directly connected products and partially hydrolyzed condensates thereof are generally used. As the hydrolyzable group, an alkoxy group, especially an ethoxy group or a methoxy group is preferably used. As the organic group, a hydrocarbon group or a hydrocarbon group substituted with a nitrogen atom, an oxygen atom, a halogen atom, a sulfur atom or the like is used, and a hydrocarbon group substituted with the above atom is preferably used.

【0030】本発明においては、シラン化合物(C)と
して炭素数2以上のアルコキシ基がケイ素原子に直結し
たものが使用される。化学構造としては、下記一般式
(I)に示される構造のもの、またはその加水分解縮合
物が例示される。
In the present invention, a silane compound (C) having an alkoxy group having 2 or more carbon atoms directly bonded to a silicon atom is used. Examples of the chemical structure include those having a structure represented by the following general formula (I), or hydrolysis-condensation products thereof.

【化3】 (ただし、R1 〜R3 はそれぞれ有機基を表し同一であ
っても、異なっても良い。ただし、R2 は炭素数1以上
の有機基であり、炭素数2以上、好ましくは2〜6の有
機基を少なくとも1つを必須とする。N:1〜3であ
る。) また、またシラン化合物(C)と合わせて、シラン化合
物(C)に定義されず、かつアルコキシ基がケイ素原子
に直結したシラン化合物(D)を配合することができ
る。実質的にはアルコキシ基はメトキシ基になる。この
ような化合物としては、下記一般式(II)に示されるも
の、またはその加水分解縮合物が例示される。
Embedded image (However, R 1 to R 3 each represent an organic group and may be the same or different. However, R 2 is an organic group having 1 or more carbon atoms, and 2 or more carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms. It is essential that at least one of the organic groups is N. 1 to 3.) Further, together with the silane compound (C), the silane compound (C) is not defined and the alkoxy group is a silicon atom. The silane compound (D) directly bonded can be blended. Substantially, the alkoxy group becomes a methoxy group. Examples of such a compound include those represented by the following general formula (II), or hydrolysis-condensation products thereof.

【化4】 (ただし、R1 〜R2 はそれぞれ有機基を表し同一であ
っても、異なっても良い。N:1〜3である。) シラン化合物(C)とシラン化合物(D)の割合は10
0/0〜2/98がよい。シラン化合物(D)がこの範
囲より多くなると、樹脂組成物の生産ができなくなる
か、成型物のボイドが増え成形性が悪化する。
Embedded image (However, R 1 and R 2 each represent an organic group and may be the same or different. N: 1 to 3) The ratio of the silane compound (C) to the silane compound (D) is 10
0/0 to 2/98 is preferable. If the amount of the silane compound (D) exceeds this range, the resin composition cannot be produced, or the voids of the molded product increase and the moldability deteriorates.

【0031】前記シランカップリング材として複数の種
類のものを使用する場合、個々に添加しても混合しても
よく、またあらかじめ樹脂組成物に含まれる他の成分と
混合することも、反応させて用いることもできる。
When a plurality of types of silane coupling agents are used, they may be added individually or mixed, or may be mixed with other components contained in the resin composition in advance to react them. Can also be used.

【0032】シラン化合物(C)として包含される炭素
数2以上の加水分解性基を持つシラン化合物としては以
下のものが例示される。
Examples of the silane compound having a hydrolyzable group having 2 or more carbon atoms included in the silane compound (C) are as follows.

【0033】テトラエトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニル
トリエトキシシラン、3ーアミノプロピルトリエトキシ
シラン、3ーアミノプロピルメチルジエトキシシラン、
3ーウレイドプロピルトリエトキシシラン、3ーアミノ
プロピルトリス(2ーメトキシエトキシエトキシ)シラ
ン、3ー4、5ジヒドロイミダゾールプロピルトリエト
キシシラン、3ーメルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、3ークロロプロピルトリエトキシシラン、3ーシア
ノプロピルトリエトキシシラン、ビニルートリ(2ーメ
トキシエトキシ)シラン、オクチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリ(メタクリロイルオキシエトキシ)シラ
ン、メチルトリ(グリシジルオキシ)シラン、テトラエ
チルシリケート、ビニルトリアセトキシシラン、γクロ
ロプロピルメチルジエトキシシラン、γクロロプロピル
トリエトキシシランなどがある。
Tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane,
3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltris (2-methoxyethoxyethoxy) silane, 3-4,5 dihydroimidazolepropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3-cyanopropyltriethoxysilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, octyltriethoxysilane, methyltri (methacryloyloxyethoxy) silane, methyltri (glycidyloxy) silane, tetraethylsilicate, vinyltriacetoxysilane, γchloropropylmethyldi Examples include ethoxysilane and γ-chloropropyltriethoxysilane.

【0034】本発明のシラン化合物(C)としては、酸
素原子、硫黄原子および窒素原子から選ばれる1種以上
が結合した有機基がケイ素原子に直結した化合物である
ことが好ましくは、さらにエポキシ基(グリシジル
基)、アミノ基、メルカプト基の少なくとも1種有する
有機基をもつものをもちいることが耐熱衝撃性の点で好
ましい。
The silane compound (C) of the present invention is preferably a compound in which an organic group to which at least one selected from oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom is bonded is directly bonded to a silicon atom. It is preferable to use one having an organic group having at least one of a (glycidyl group), an amino group and a mercapto group from the viewpoint of thermal shock resistance.

【0035】さらに好ましくは、取り扱い性などの点か
ら炭素数2以上の加水分解性基にエトキシ基を有するシ
ラン化合物を用いることがよい。
More preferably, a silane compound having an ethoxy group as a hydrolyzable group having 2 or more carbon atoms is preferably used from the viewpoint of handleability.

【0036】上記シラン化合物(C)と併用できるシラ
ン化合物(D)は多数あるが例示すると、テトラメトキ
シシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラ、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、ジフェニルトリメトキシシラン、3ーア
ミノプロピルトリメトキシシラン、3ーアミノプロピル
メチルジメトキシシラン、3ーウレイドプロピルトリメ
トキシシラン、3ー4,5ジヒドロイミダゾールプロピ
ルトリメトキシシラン、3ーメルカプトプロピルメチル
ジメトキシシラン、3ーメルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、3ークロロプロピルトリメトキシシラン、3
ークロロプロピルメチルジメトキシシラン、3ーシアノ
プロピルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシ
ラン、γクロロプロピルメチルジメトキシシラン、γク
ロロプロピルトリメトキシシラン、γメタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、β−(3,4エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γグリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチ
ル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、N−フェニル−γアミノプロピルトリメトキシ
シラン、γメルカプトプロピルトリメトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、N−メチル3−アミノプロピルト
リメトキシシラン、N−アミノエチルー3ーアミノプロ
ピルメチルージメトキシシラン、トリアミノプロピルト
リメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソ
ブチルトリメトキシシラン、などがある。 本発明のシ
ラン化合物(D)としては、酸素原子、硫黄原子および
窒素原子から選ばれる1種以上が結合した有機基がケイ
素原子に直結した化合物であることが好ましくは、さら
にエポキシ基(グリシジル基)、アミノ基、メルカプト
基の少なくとも1種有する有機基をもつものをもちいる
ことが耐熱衝撃性の点で好ましい。
There are many silane compounds (D) that can be used in combination with the above silane compound (C), but examples include tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysila, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and diphenyltrimethoxy. Silane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-4,5 dihydroimidazolepropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyl Trimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3
-Chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-cyanopropyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, γchloropropylmethyldimethoxysilane, γchloropropyltrimethoxysilane, γmethacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4 epoxycyclohexyl) ) Ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β
(Aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γaminopropyltrimethoxysilane, γmercaptopropyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, N-methyl3-aminopropyltrimethoxysilane, N-aminoethyl-3- Aminopropylmethyl-dimethoxysilane, triaminopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, and the like. The silane compound (D) of the present invention is preferably a compound in which an organic group to which one or more kinds selected from oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom are bonded is directly bonded to a silicon atom, and further, an epoxy group (glycidyl group) ), An organic group having at least one of an amino group and a mercapto group is used from the viewpoint of thermal shock resistance.

【0037】このシランカップリング剤の添加量は、充
填剤(A)に対し0.5〜6重量%、特に0.7〜2重
量%であることが好ましい。
The amount of the silane coupling agent added is preferably 0.5 to 6% by weight, more preferably 0.7 to 2% by weight, based on the filler (A).

【0038】本発明で使用する充填剤(A)としては、
無機物が一般に用いられている。金属や溶融シリカ、結
晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アル
ミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カルシウ
ム、酸化チタン、酸化アンチモンなどの金属酸化物、そ
してアスベスト、ガラス繊維およびガラス球などの無機
物が使用できる。これら充填剤は粉体であっても繊維で
もよく形状は特定しない。
As the filler (A) used in the present invention,
Inorganic substances are commonly used. Metals such as fused silica, crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, antimony oxide, and inorganic substances such as asbestos, glass fiber and glass spheres Can be used. These fillers may be powders or fibers and their shape is not specified.

【0039】これあ充填材の中でもシリカが好ましく使
用され、非晶性シリカは熱による線膨脹係数を低下させ
る効果が大きく、低応力化に有効なため好ましく用いら
れる。非晶性シリカの例としては、石英を溶融して製造
した溶融シリカがあげられ、破砕状のものや球状のもの
が用いられる。
Among these fillers, silica is preferably used, and amorphous silica is preferably used because it has a large effect of lowering the coefficient of linear expansion by heat and is effective in reducing stress. Examples of the amorphous silica include fused silica produced by fusing quartz, and crushed or spherical silica is used.

【0040】ここでいう溶融シリカとは、一般的には真
比重が2.3以下の非晶性シリカを意味する。この溶融
シリカの製造においては必ずしも溶融状態を経る必要は
なく、任意の製造方法を用いることができ、例えば結晶
性シリカを溶融する方法および各種原料から合成する方
法などで製造することができる。
The fused silica as used herein generally means an amorphous silica having a true specific gravity of 2.3 or less. In the production of the fused silica, it is not always necessary to go through a molten state, and any production method can be used. For example, it can be produced by a method of melting crystalline silica or a method of synthesizing from various raw materials.

【0041】充填剤(A)の配合割合は、得られる成型
物の成形性および耐熱衝撃性を考慮して、樹脂組成物全
体の80重量%以上、85重量%以上、87重量%以上
の順に好ましく、一方98重量%以下、97重量%以
下、95重量以下の順に好ましく、これら範囲が利用で
きる。
The blending ratio of the filler (A) is in the order of 80% by weight or more, 85% by weight or more and 87% by weight or more of the entire resin composition in consideration of the moldability and the thermal shock resistance of the obtained molding. On the other hand, 98% by weight or less, 97% by weight or less, and 95% by weight or less are preferable in this order, and these ranges can be used.

【0042】本発明においては、必須成分ではないが、
ハロゲン化合物が配合できる。通常は樹脂組成物に難燃
材として添加されるもので特に限定されず、公知の物が
使用できる。一例としてハロゲン化樹脂、なかでも臭素
化樹脂などがあげられる。
In the present invention, although not an essential component,
A halogen compound can be added. It is usually added as a flame-retardant material to the resin composition and is not particularly limited, and known materials can be used. As an example, a halogenated resin, especially a brominated resin can be cited.

【0043】本発明においては、必須成分ではないが、
アンチモン化合物が配合できる。これは通常、ハロゲン
化合物と組合せて難燃助剤として作用するものであり、
三酸化二アンチモン、四酸化二アンチモンなどの酸化ア
ンチモンが用いられる。
In the present invention, although not an essential component,
An antimony compound can be added. It usually acts as a flame retardant aid in combination with a halogen compound,
Antimony oxide such as diantimony trioxide or diantimony tetroxide is used.

【0044】難燃性を付与する目的で添加されたハロゲ
ン化合物およびアンチモン化合物などの難燃剤は150
〜200℃の高温下では金属を腐食させる。このために
樹脂組成物を半導体装置を封止する事を目的として使用
した場合、装置の信頼性、すなわち高温信頼性を低下さ
せる原因となる。したがってハロゲン化合物の添加量は
ハロゲン原子に換算して樹脂組成物全体に対して0.5
重量%以下が好ましい。またアンチモン化合物について
も、添加量はアンチモン原子に換算して樹脂組成物全体
に対して0.1重量%以下が好ましい。
The flame retardant such as a halogen compound and an antimony compound added for the purpose of imparting flame retardancy is 150
Corrodes metals at high temperatures of ~ 200 ° C. Therefore, when the resin composition is used for the purpose of encapsulating a semiconductor device, it becomes a cause of lowering the reliability of the device, that is, the high temperature reliability. Therefore, the amount of the halogen compound added is 0.5 in terms of halogen atoms, based on the entire resin composition.
% By weight or less is preferred. Also, regarding the antimony compound, the addition amount is preferably 0.1% by weight or less in terms of antimony atoms based on the entire resin composition.

【0045】本発明においてハロゲン化合物、アンチモ
ン化合物から構成される難燃剤は充填剤(A)の添加量
が88重量%を越える領域では、実質的に添加しないこ
とが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the flame retardant composed of a halogen compound and an antimony compound is not substantially added in the range where the amount of the filler (A) added exceeds 88% by weight.

【0046】本発明で用いる樹脂(B)は、特に限定さ
れず、公知の物が使用できる。樹脂にはポリエステル、
ポリプロピレン、ポリスチレンナイロン、シリコーン、
オレフィン系共重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブ
タジエンゴムなどの各種エラストマー、ポリエチレンな
どの各種熱可塑性樹脂とアクリル、アルキド、メラミ
ン、エポキシ、ポリアミド、フェノール、ウレタンなど
熱硬化性樹脂があるが、機械強度、耐熱性、耐熱衝撃性
の点で熱硬化性樹脂が好ましい。さらに好ましくは、耐
熱性の他、接着性、機械強度の点からエポキシ樹脂
(E)とその硬化剤(F)との組合せが選ばれる。
The resin (B) used in the present invention is not particularly limited, and known materials can be used. The resin is polyester,
Polypropylene, polystyrene nylon, silicone,
There are various elastomers such as olefin copolymers, modified nitrile rubber and modified polybutadiene rubber, various thermoplastic resins such as polyethylene, and thermosetting resins such as acrylic, alkyd, melamine, epoxy, polyamide, phenol, and urethane. Thermosetting resins are preferable in terms of heat resistance and thermal shock resistance. More preferably, a combination of the epoxy resin (E) and its curing agent (F) is selected from the viewpoints of heat resistance, adhesiveness and mechanical strength.

【0047】そして、熱硬化性樹脂を使用した場合に
は、熱硬化後の本発明の樹脂組成物の酸素指数が42%
以上であることが好ましい。
When a thermosetting resin is used, the oxygen index of the resin composition of the present invention after thermosetting is 42%.
It is preferable that it is above.

【0048】本発明のエポキシ樹脂(E)は1分子中に
2個以上のエポキシ基(グリシジル基)を有するもので
とくに限定されず、これらの具体例としては、例えばク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、複素環式エポキシ樹脂、およびスピロ環含有エポキ
シ樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられ
る。
The epoxy resin (E) of the present invention has two or more epoxy groups (glycidyl groups) in one molecule and is not particularly limited. Specific examples thereof include, for example, cresol novolac type epoxy resin and phenol. Novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, and spiro ring-containing epoxy resin and halogenation Examples thereof include epoxy resin.

【0049】エポキシ樹脂(E)のなかで特に本発明に
おいて好ましく使用されるものは、経済性、半田耐熱性
がすぐれる点で、フェノールボノラック系エポキシ樹脂
を必須成分とするものである。ここでフェノールとして
は、フェノールに限られず、クレゾールなどアルキル基
で置換されたもの、ナフトール等が置換されたものも使
用できる。
Among the epoxy resins (E), those which are particularly preferably used in the present invention are those in which a phenolbonolac-based epoxy resin is an essential component because they are excellent in economy and solder heat resistance. Here, the phenol is not limited to phenol, and those substituted with an alkyl group such as cresol and those substituted with naphthol can also be used.

【0050】一方、好ましくは、充填剤の充填性、高温
信頼性の点から置換または非置換の4,4´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニル(以下ビフ
ェニル型エポキシ樹脂という)がえらばれる。ここで置
換基としては、ビフェニル型エポキシ樹脂の芳香族炭素
がアルキル基またはハロゲン原子によって置換されたも
のである。
On the other hand, preferably, substituted or non-substituted 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl (hereinafter referred to as biphenyl type epoxy resin) is selected from the viewpoint of filling property of the filler and high temperature reliability. Be done. Here, as the substituent, an aromatic carbon of the biphenyl type epoxy resin is substituted with an alkyl group or a halogen atom.

【0051】(ただし、式中のR1 〜R8 は、水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基またはハロゲン原子を示
す)。
(In the formula, R1 to R8 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom).

【0052】上記式(V)で表されるエポキシ樹脂骨格
の好ましい具体例としては、4,4´−ビス(2,3−
エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´
テトラメチルビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エ
ポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチ
ル−2−クロロビフェニル、4,4´−ビス(2,3−
エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメ
チル−2−ブロモビフェニル、4,4´−ビス(2,3
−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラ
エチルビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシ
プロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラブチルビフ
ェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)ビフェニル、および4,4´−ビス(2,3−エポ
キシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル
ビフェニルなどが挙げられ、それぞれ単独でも、または
混合系で用いる場合でも十分に効果を発揮する。
Preferred specific examples of the epoxy resin skeleton represented by the above formula (V) include 4,4'-bis (2,3-).
Epoxypropoxy) biphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'
Tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethyl-2-chlorobiphenyl, 4,4'-bis (2,3-
Epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethyl-2-bromobiphenyl, 4,4'-bis (2,3
-Epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3', 5,5'-tetrabutylbiphenyl, 4,4 '-Bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl and 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3', 5,5'-tetramethylbiphenyl, etc. , Or even when used in a mixed system.

【0053】本発明で用いられる樹脂(B)においてエ
ポキシ樹脂と併用される硬化剤(F)は、エポキシ樹脂
(E)と反応して硬化させるものであれば特に限定され
ず、これらの具体例としては、例えばフェノールノボラ
ック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールp−
キシリレンコポリマー、ビスフェノールAやレゾルシン
から合成される各種ノボラック樹脂、ポリビニルフェノ
ールなどの各種多価フェノール化合物、無水マレイン
酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸無水
物、およびメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニ
ルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ジ
アミンなどが挙げられる。
The curing agent (F) used in combination with the epoxy resin in the resin (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it reacts with the epoxy resin (E) and is cured. For example, phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol p-
Xylylene copolymers, various novolac resins synthesized from bisphenol A and resorcin, various polyphenol compounds such as polyvinylphenol, acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and pyromellitic anhydride, and metaphenylenediamine, diamino Examples thereof include aromatic diamines such as diphenylmethane and diaminodiphenyl sulfone.

【0054】エポキシ樹脂(E)の硬化剤(F)として
は、耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノール
系ノボラック樹脂(フェノールはアルキル基で置換され
ていてもよい)、下記式(VII )で示されるフェノール
p−キシリレンコポリマー、および下記(VIII)式で表
される硬化剤が好ましく用いられ、用途によっては二種
以上の硬化剤を併用してもよい。
As the curing agent (F) for the epoxy resin (E), from the viewpoint of heat resistance, moisture resistance and storage stability, a phenol type novolac resin (phenol may be substituted with an alkyl group), the following formula ( The phenol p-xylylene copolymer represented by VII) and the curing agent represented by the following formula (VIII) are preferably used, and two or more curing agents may be used in combination depending on the application.

【化5】 Embedded image

【化6】 (式VII,VIIIにおいてnは0以上の整数。)[Chemical 6] (In formulas VII and VIII, n is an integer of 0 or more.)

【0055】本発明において、上記エポキシ樹脂(E)
の配合量は、通常3〜15重量%、好ましくは3〜10
重量%である。エポキシ樹脂(E)の配合量が3重量%
未満では成形性や接着性が不十分であり、また15重量
%を越えると線膨脹係数が大きくなり、低応力化が困難
になる傾向がある。
In the present invention, the above epoxy resin (E)
Is usually 3 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight.
% By weight. Epoxy resin (E) content is 3% by weight
If it is less than 15%, the moldability and adhesiveness will be insufficient, and if it exceeds 15% by weight, the coefficient of linear expansion will increase, and it tends to be difficult to reduce the stress.

【0056】硬化剤(F)の配合量は通常2〜15重量
%、好ましくは2〜10重量%、さらに好ましくは2〜
8重量%である。
The content of the curing agent (F) is usually 2 to 15% by weight, preferably 2 to 10% by weight, more preferably 2 to
8% by weight.

【0057】さらには、樹脂(B)においてエポキシ樹
脂(E)と硬化剤(F)の配合比は、機械的性質の点か
らエポキシ樹脂に対する硬化剤の化学当量比が0.5〜
1.6、特に0.8〜1.3の範囲にあることが好まし
い。
Further, in the resin (B), the compounding ratio of the epoxy resin (E) and the curing agent (F) is such that the chemical equivalent ratio of the curing agent to the epoxy resin is 0.5-0.5 from the viewpoint of mechanical properties.
It is preferably in the range of 1.6, particularly 0.8 to 1.3.

【0058】また、本発明の樹脂組成物においては、上
記エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進させるための硬
化促進剤を含有することができる。
The resin composition of the present invention may contain a curing accelerator for promoting the reaction between the epoxy resin and the curing agent.

【0059】硬化促進剤は硬化反応を促進するものなら
ば特に限定されず、その具体例としては、例えば2−メ
チルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2
−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミ
ダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールおよ
び2−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール化
合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α
−メチルベンジルジメチルアミン、2−(ジメチルアミ
ノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチル
アミノメチル)フェノールおよび1,8−ジアザビシク
ロ(5,4,0)ウンデセン−7などの3級アミン化合
物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテト
ラプロポキシド、テトラキス(アセチルアセトナト)ジ
ルコニウムおよびトリ(アセチルアセトナト)アルミニ
ウムなどの有機金属化合物、およびトリフェニルホスフ
ィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、
トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホ
スフィンおよびトリ(ノニルフェニル)ホスフィンなど
の有機ホスフィン化合物などが挙げられる。
The curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction, and specific examples thereof include 2-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole and 2
Imidazole compounds such as -ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole and 2-heptadecylimidazole, triethylamine, benzyldimethylamine, α
Tertiary amine compounds such as -methylbenzyldimethylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol and 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 , Zirconium tetramethoxide, zirconium tetrapropoxide, organometallic compounds such as tetrakis (acetylacetonato) zirconium and tri (acetylacetonato) aluminum, and triphenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine,
Organic phosphine compounds such as tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, and tri (nonylphenyl) phosphine are included.

【0060】これら硬化促進剤の中でも、特に成形性の
点から、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデ
セン−7が好ましく、生産性の点からさらに好ましく、
トリフェニルホスフィンが用いられる。
Among these curing accelerators, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 is preferable from the viewpoint of moldability, and more preferable from the viewpoint of productivity.
Triphenylphosphine is used.

【0061】なお、これらの硬化促進剤は、用途によっ
ては二種以上を併用してもよく、その添加量は、エポキ
シ樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲
が好ましい。
Two or more of these curing accelerators may be used in combination depending on the intended use, and the addition amount thereof is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

【0062】本発明の樹脂組成物は、さらに次に挙げる
各種添加剤を任意に含有することができる。カーボンブ
ラックおよび酸化鉄などの各種着色剤や各種顔料。長鎖
脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、
長鎖脂肪酸のアミドおよびパラフィンワックスなどの各
種離型剤、有機過酸化物などの架橋剤。
The resin composition of the present invention may further contain various additives described below. Various colorants and pigments such as carbon black and iron oxide. Long chain fatty acids, metal salts of long chain fatty acids, esters of long chain fatty acids,
Various release agents such as amides of long chain fatty acids and paraffin wax, and cross-linking agents such as organic peroxides.

【0063】本発明の特徴であるシランカップリング剤
を配合した場合、組成物中では以下の反応が起きている
可能性があるが、組成物中でシランカップリング剤が化
学的に転換していても、本発明の作用は発揮される。
When the silane coupling agent, which is a feature of the present invention, is added, the following reaction may occur in the composition, but the silane coupling agent is chemically converted in the composition. However, the action of the present invention is exhibited.

【0064】シランカップリング剤の加水分解性基に起
因する加水分解縮合。シランカップリング剤の加水分解
性基と無機充填剤の表層との縮合反応。シランカップリ
ング剤のエポキシ基と硬化剤(E)との反応。シランカ
ップリング剤のアミノ基とエポキシ樹脂(E)との反
応。シランカップリング剤のエポキシ基と、シランカッ
プリング剤のその他の官能基(例えばアミノ基)との反
応。シランカップリング剤のアミノ基と、シランカップ
リング剤のその他の官能基との反応。シランカップリン
グ剤と任意に添加されるシリコーンとの反応。
Hydrolytic condensation due to the hydrolyzable groups of the silane coupling agent. Condensation reaction between the hydrolyzable group of the silane coupling agent and the surface layer of the inorganic filler. Reaction of epoxy group of silane coupling agent with curing agent (E). Reaction of amino group of silane coupling agent with epoxy resin (E). Reaction of the epoxy groups of the silane coupling agent with other functional groups (eg amino groups) of the silane coupling agent. Reaction of amino groups of silane coupling agent with other functional groups of silane coupling agent. Reaction of silane coupling agent with optionally added silicone.

【0065】本発明の樹脂組成物は、溶融混練すること
が好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニーダー、
ロール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニーダーな
どの公知の混練方法を用いて溶融混練することにより製
造される。またトランスファ成形に使用するためにタブ
レットの形状とすることもできる。
The resin composition of the present invention is preferably melt-kneaded. For example, a Banbury mixer, a kneader,
It is produced by melt-kneading using a known kneading method such as a roll, a single-screw or twin-screw extruder, and a kneader. It may also be tablet shaped for use in transfer molding.

【0066】かくして構成される本発明の樹脂組成物
は、生産性、成形性(ボイド)、難燃性、信頼性、耐熱
衝撃性(半田耐熱性)に優れる成型物を与えることがで
きる。
The resin composition of the present invention thus constituted can give a molded product excellent in productivity, moldability (void), flame retardancy, reliability, and thermal shock resistance (solder heat resistance).

【0067】[0067]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0068】下記にシランカップリング剤、充填剤、エ
ポキシ樹脂、硬化剤、およびその他の添加剤の種類をそ
れぞれ下記に示した。それを表1および表2に示した重
量割合でミキサーによってドライブレンドした。
The types of silane coupling agent, filler, epoxy resin, curing agent, and other additives are shown below. It was dry blended by a mixer in the weight proportions shown in Tables 1 and 2.

【0069】A.充填剤 I ・・・平均粒子径6μmの破砕状溶融シリカ II ・・・平均粒子径1μmの球状溶融シリカ III ・・・平均粒子径12μmの球状溶融シリカ B.樹脂 a.エポキシ樹脂 I・・・エポキシ当量200のオルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂 II・・・4,4’−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル b.硬化剤 I ・・・水酸基当量107のフェノールノボラック樹
脂 II ・・・下記式で示される水酸基当量175のフェノ
ールアラルキル樹脂
A. Filler I: Fractured fused silica having an average particle diameter of 6 μm II: Spherical fused silica having an average particle diameter of 1 μm III: Spherical fused silica having an average particle diameter of 12 μm B. Resin a. Epoxy resin I ... Orthocresol novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 200 ... 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl b. Curing agent I: Phenol novolac resin having a hydroxyl equivalent of 107 II: Phenol aralkyl resin having a hydroxyl equivalent of 175 represented by the following formula

【0070】[0070]

【式7】 (式においてnは0以上の整数。) III ・・・トリス(ヒドロキシフェニル)メタン C.シラン化合物 I ・・・ビニルトリメトキシシラン II ・・・γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ン III ・・・γ−アミノプロピルトリエトキシシラン IV ・・・γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン V ・・・γ−アミノプロピルトリメトキシシラン VI・・・N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン VII ・・・N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン VIII ・・・γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン D.難燃剤 ・・・エポキシ当量400、臭素含量49
%の臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂 E.難燃助剤 ・・・三酸化アンチモン F.硬化促進剤 I ・・・トリフェニルフォスフィン II ・・・1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウン
デセン−7 G.その他添加剤 a.離型剤 ・・・カルナバワックス(添加量:組
成物中0.5重量%) b.着色剤 ・・・カーボンブラック(添加量:組
成物中0.5重量%)
[Formula 7] (In the formula, n is an integer of 0 or more.) III ... Tris (hydroxyphenyl) methane C.I. Silane compound I ・ ・ ・ Vinyltrimethoxysilane II ・ ・ ・ γ-glycidoxypropyltriethoxysilane III ・ ・ ・ γ-aminopropyltriethoxysilane IV ・ ・ ・ γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane V ・ ・-Γ-aminopropyltrimethoxysilane VI ... N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane VII ... N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane VIII ・ ・ ・ γ-mercaptopropyltri Methoxysilane D.I. Flame retardant ・ ・ ・ Epoxy equivalent 400, bromine content 49
% Brominated bisphenol A type epoxy resin E. Flame-retardant aid ・ ・ ・ Antimony trioxide F. Curing accelerator I ... Triphenylphosphine II ... 1,8-Diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 G. Other additives a. Release agent: Carnauba wax (added amount: 0.5% by weight in the composition) b. Coloring agent: carbon black (amount added: 0.5% by weight in the composition)

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】[0072]

【表2】 [Table 2]

【0073】これらの混合物を、各々ロール温度90℃
のミキシングロールを用いて5分間加熱混練後、冷却粉
砕して、樹脂組成物を製造した。
Each of these mixtures was heated at a roll temperature of 90 ° C.
The mixture was heated and kneaded for 5 minutes using a mixing roll, and then cooled and pulverized to produce a resin composition.

【0074】これらの各樹脂組成物を用い、低圧トラン
スファー成形法により、成形温度175℃、トランスフ
ァー圧力70kg/cm2 の条件で成形した、さらに1
75℃×5時間の条件でポストキュアし、次の物性測定
法により各組成物の物性を測定した結果を表3および表
4に示す。
Each of these resin compositions was molded by a low pressure transfer molding method under the conditions of a molding temperature of 175 ° C. and a transfer pressure of 70 kg / cm 2.
Post-curing was carried out under the conditions of 75 ° C. for 5 hours, and the physical properties of each composition were measured by the following physical property measuring methods. The results are shown in Tables 3 and 4.

【0075】酸素指数(OI):6.5×3.2×12
0mmの試験片を成形し、175℃5時間ポストキュア
ーした。試験片をJIS K7201に従って、燃焼限
界点における各ガスの体積濃度を求め次式に従って求め
た。 酸素指数[%]=(酸素)/(酸素+窒素)×100
Oxygen index (OI): 6.5 × 3.2 × 12
A 0 mm test piece was molded and post-cured at 175 ° C. for 5 hours. According to JIS K7201, the test piece was used to determine the volume concentration of each gas at the combustion limit point, and to obtain it according to the following formula. Oxygen index [%] = (oxygen) / (oxygen + nitrogen) × 100

【0076】成形サイクル(生産性):低圧トランスフ
ァー成形機にて成形する際の1サイクルの時間を測定し
た。
Molding cycle (productivity): The time of one cycle in molding with a low-pressure transfer molding machine was measured.

【0077】パッケージ外部ボイド(成形性):半導体
素子を封止して、48PinTSOPを成形しそのパッ
ケージ外部を目視観察し、10パッケージ中に発生した
ピンホールをボイドとして数えた。
External voids in the package (moldability): The semiconductor element was sealed, 48 PinTSOP was molded, the outside of the package was visually observed, and pinholes generated in 10 packages were counted as voids.

【0078】難燃性試験:5×(1/2)×(1/1
6)[インチ] の燃焼試験片を成形し、175℃5時
間ポストキュアーした。試験片をUL94規格に従い評
価した。
Flame retardance test: 5 × (1/2) × (1/1
6) A combustion test piece of [inch] was molded and post-cured at 175 ° C. for 5 hours. The test pieces were evaluated according to the UL94 standard.

【0079】高温信頼性:模擬半導体素子を搭載した1
6PinDIPを用い、170℃で高温信頼性を評価
し、0.2Ωの抵抗値を示した時点を故障とし、累積故
障率63%になる時間を求めて高温特性寿命とした。
High temperature reliability: 1 equipped with a simulated semiconductor element
Using 6PinDIP, the high temperature reliability was evaluated at 170 ° C., the point at which the resistance value of 0.2Ω was indicated as a failure, and the time at which the cumulative failure rate became 63% was determined to be the high temperature characteristic life.

【0080】半田耐熱性(耐熱衝撃性):表面にアルミ
ニウムを蒸着した模擬半導体素子を搭載したチップサイ
ズ9×9mm、パッケージサイズ28×28mmの16
0pin QFP20個を成形してポストキュアし、8
5℃/85%RHでそれぞれ120時間加湿後、最高温
度240℃のIRリフロー炉で加熱処理し、外部クラッ
ク発生数を調べた。
Solder heat resistance (heat shock resistance): 16 with a chip size of 9 × 9 mm and a package size of 28 × 28 mm on which a simulated semiconductor element having aluminum vapor-deposited is mounted.
20 pin 0 QFP are molded and post cured, 8
After humidification at 5 ° C./85% RH for 120 hours, heat treatment was performed in an IR reflow furnace having a maximum temperature of 240 ° C., and the number of external cracks was examined.

【0081】[0081]

【表3】 [Table 3]

【0082】[0082]

【表4】 [Table 4]

【0083】なお、比較例2および3は、成形性が悪く
所望の形状の成形品を得ることができなかった。表3,
4の結果から明らかなように本発明の樹脂組成物は生産
性、成形性、難燃性信頼性、耐熱衝撃性に優れる。
In Comparative Examples 2 and 3, the moldability was poor and a molded product having a desired shape could not be obtained. Table 3,
As is clear from the result of No. 4, the resin composition of the present invention is excellent in productivity, moldability, flame retardancy reliability, and thermal shock resistance.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂組成
物は使用するシランカップリング剤において、シラン化
合物を特定することにより成形性に代表される生産性、
ボイド発生に代表される成形性、難燃性、半導体装置に
利用したときの高温信頼性、ハンダ付での耐熱衝撃性に
優れる。
As described above, in the resin composition of the present invention, in the silane coupling agent to be used, productivity can be represented by moldability by specifying the silane compound.
It has excellent moldability represented by void generation, flame retardancy, high temperature reliability when used in semiconductor devices, and thermal shock resistance when soldered.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 101/00 C08L 101/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location C08L 101/00 C08L 101/00

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】充填剤(A)、樹脂(B)、およびシラン
カップリング剤を含有する樹脂組成物において、前記シ
ランカップリング剤が、炭素数2以上のアルコキシ基が
ケイ素原子に直結したシラン化合物(C)を含有する樹
脂組成物。
1. A resin composition containing a filler (A), a resin (B), and a silane coupling agent, wherein the silane coupling agent is a silane in which an alkoxy group having 2 or more carbon atoms is directly bonded to a silicon atom. A resin composition containing the compound (C).
【請求項2】 さらに、シランカップリング剤が、シラ
ン化合物(C)に定義されず、かつアルコキシ基がケイ
素原子に直結したシラン化合物(D)を含有するもので
ある請求項1記載の樹脂組成物。
2. The resin composition according to claim 1, wherein the silane coupling agent further contains a silane compound (D) which is not defined as the silane compound (C) and has an alkoxy group directly bonded to a silicon atom. Stuff.
【請求項3】 充填剤(A)を85重量%〜98重量%
含有することを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記
載の樹脂組成物。
3. The filler (A) is 85% by weight to 98% by weight.
The resin composition according to claim 1, which contains.
【請求項4】 充填剤(A)が無機充填剤である請求項
1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
4. The resin composition according to claim 1, wherein the filler (A) is an inorganic filler.
【請求項5】充填剤(A)が溶融シリカを必須成分とし
て含有する請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成
物。
5. The resin composition according to claim 1, wherein the filler (A) contains fused silica as an essential component.
【請求項6】 樹脂組成物中のアンチモン原子の含有量
が、樹脂組成物中において0.1重量%以下である請求
項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
6. The resin composition according to claim 1, wherein the content of antimony atoms in the resin composition is 0.1% by weight or less in the resin composition.
【請求項7】 樹脂組成物中のハロゲン原子が0.5重
量%以下である請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組
成物。
7. The resin composition according to claim 1, wherein the halogen atom in the resin composition is 0.5% by weight or less.
【請求項8】 シラン化合物(C)またはシラン化合物
(D)が、酸素原子、硫黄原子および窒素原子から選ば
れる1種以上が結合した有機基がケイ素原子に直結した
化合物を必須成分とする請求項1〜7いずれかに記載の
樹脂組成物。
8. The silane compound (C) or the silane compound (D) contains as an essential component a compound in which an organic group to which one or more kinds selected from an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom are bonded is directly bonded to a silicon atom. Item 7. The resin composition according to any one of Items 1 to 7.
【請求項9】 酸素原子、硫黄原子および窒素原子から
選ばれる1種以上が結合した有機基が、エポキシ基、ア
ミノ基およびメルカプト基から選ばれる少なくとも1種
が結合した有機基である請求項8記載の樹脂組成物。
9. The organic group to which at least one selected from oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom is bonded is an organic group to which at least one selected from epoxy group, amino group and mercapto group is bonded. The resin composition described.
【請求項10】 樹脂(B)が熱硬化性樹脂である請求
項1〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。
10. The resin composition according to claim 1, wherein the resin (B) is a thermosetting resin.
【請求項11】 樹脂(B)が、エポキシ樹脂(E)と
その硬化剤(F)からなるものである請求項1〜9のい
ずれかに記載の樹脂組成物。
11. The resin composition according to claim 1, wherein the resin (B) is composed of an epoxy resin (E) and a curing agent (F) thereof.
【請求項12】 エポキシ樹脂(E)がフェノールボノ
ラック系エポキシ樹脂を必須成分として含有する請求項
11記載の樹脂組成物。
12. The resin composition according to claim 11, wherein the epoxy resin (E) contains a phenolbonolac epoxy resin as an essential component.
【請求項13】 エポキシ樹脂(E)が置換または非置
換の4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビ
フェニルを必須成分として含有する請求項11記載の樹
脂組成物。
13. The resin composition according to claim 11, wherein the epoxy resin (E) contains substituted or unsubstituted 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl as an essential component.
【請求項14】 硬化剤(F)がフェノール系ノボラッ
ク樹脂を必須成分ととする請求項11〜13いずれかに
記載の樹脂組成物。
14. The resin composition according to claim 11, wherein the curing agent (F) contains a phenolic novolac resin as an essential component.
【請求項15】 硬化剤(F)が化学式(VII )で示さ
れるフェノール系化合物を必須成分ととする請求項11
〜13いずれかに記載の樹脂組成物。 【化1】 (上記式においてnは0以上の整数。芳香環はハロゲン
原子または炭化水素基で置換されていても良い。)
15. The curing agent (F) contains a phenolic compound represented by the chemical formula (VII) as an essential component.
The resin composition according to any one of to 13. Embedded image (In the above formula, n is an integer of 0 or more. The aromatic ring may be substituted with a halogen atom or a hydrocarbon group.)
【請求項16】 硬化剤(F)が化学式(VIII)で示さ
れるフェノール系化合物を必須成分ととする請求項11
〜13いずれかに記載の樹脂組成物。 【化2】 (上記式においてnは0以上の整数。芳香環はハロゲン
原子または炭化水素基で置換されていても良い。)
16. The curing agent (F) contains a phenolic compound represented by the chemical formula (VIII) as an essential component.
The resin composition according to any one of to 13. Embedded image (In the above formula, n is an integer of 0 or more. The aromatic ring may be substituted with a halogen atom or a hydrocarbon group.)
【請求項17】 熱硬化後の組成物の酸素指数が42以
上であることを特徴とする請求項11〜16のいずれか
に記載の樹脂組成物。
17. The resin composition according to claim 11, wherein the composition has an oxygen index of 42 or more after heat curing.
【請求項18】 請求項1〜17のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる精密部品。
18. A precision component comprising the resin composition according to claim 1.
【請求項19】 半導体封止用である請求項1〜17の
いずれかに記載の樹脂組成物。
19. The resin composition according to claim 1, which is for encapsulating a semiconductor.
【請求項20】 請求項19記載の半導体封止用樹脂組
成物で、半導体素子を封止したことを特徴とする半導体
装置。
20. A semiconductor device, wherein a semiconductor element is encapsulated with the resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 19.
【請求項21】請求項11〜17のいずれかに記載の樹
脂組成物の組成成分を混合することを特徴とする半導体
封止用樹脂組成物の製造方法。
21. A method for producing a resin composition for semiconductor encapsulation, which comprises mixing the composition components of the resin composition according to any one of claims 11 to 17.
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