JPH1053588A - Amine compound modified with trimellitic anhydride - Google Patents

Amine compound modified with trimellitic anhydride

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JPH1053588A
JPH1053588A JP22766896A JP22766896A JPH1053588A JP H1053588 A JPH1053588 A JP H1053588A JP 22766896 A JP22766896 A JP 22766896A JP 22766896 A JP22766896 A JP 22766896A JP H1053588 A JPH1053588 A JP H1053588A
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JP
Japan
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epoxy resin
trimellitic anhydride
parts
undecene
diazabicyclo
Prior art date
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Pending
Application number
JP22766896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Shimizu
久司 清水
Minoru Takei
稔 武井
Masachika Yoshino
正親 吉野
Toshio Shiobara
利夫 塩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject new compound good in storage stability and flowability and useful as a curing catalyst for curable epoxy resins, etc., by reacting trimellitic anhydride with 1,8-diazabicyclo(5.4.0)undecene-7. SOLUTION: A new trimellitic anhydride-modified amine compound of formula I obtained by reacting trimellitic acid with 1,8-diazabicyclo(5.4.0)undecene-7. The compound is useful as a curing catalyst for curable epoxy resin compositions, is good in storage stability and flowability, can give cured products excellent in characteristics such as moldability, moisture resistance and adhesivity, and is advantageous for giving epoxy resin composition effective for sealing semiconductor devices such as IC, LSI, transistors, thyristors and diodes. The compound is obtained by reacting 1,8-diazabicyclo(5.4.0)undecene-7 of formula II with trimellitic anhydride of formula III in acetone under heating.

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、特に硬化性エポキ
シ樹脂組成物の硬化触媒として有用であり、保存安定性
及び流動性が良好で、成形性、耐湿性、接着性等の特性
に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を得ること
ができる無水トリメリット酸変性アミン化合物に関す
る。
The present invention is particularly useful as a curing catalyst for a curable epoxy resin composition, has good storage stability and fluidity, and has excellent properties such as moldability, moisture resistance and adhesiveness. The present invention relates to a trimellitic anhydride-modified amine compound capable of obtaining an epoxy resin composition giving a cured product.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
半導体産業の中では樹脂封止型のダイオード、トランジ
スター、IC、LSI、超LSIが主流となっており、
中でもエポキシ樹脂、硬化剤及びこれに各種添加剤を配
合した硬化性エポキシ樹脂組成物は、一般に他の熱硬化
性樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐
湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物の硬化物
で半導体装置を封止することが多く行われている。しか
し、最近においては、これらの半導体装置は集積度が益
々大きくなり、それに応じてチップ寸法も大きくなりつ
つある。一方、これに対してパッケージ外形寸法は電子
機器の小型化、軽量化の要求に伴い、小型化、薄型化が
進んでいる。更に、半導体部品を回路基板へ取り付ける
方法も、基板上の部品の高密度化のため半導体部品の表
面実装が幅広く行われるようになってきた。
2. Description of the Related Art
In the semiconductor industry, resin-sealed diodes, transistors, ICs, LSIs, and super LSIs have become mainstream,
Above all, a curable epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent and various additives is generally excellent in moldability, adhesiveness, electrical properties, mechanical properties, moisture resistance, etc. as compared with other thermosetting resins. Therefore, semiconductor devices are often sealed with a cured product of an epoxy resin composition. However, recently, the degree of integration of these semiconductor devices has been increasing, and the chip size has been increasing accordingly. On the other hand, package external dimensions have been reduced in size and thickness in response to demands for smaller and lighter electronic devices. Furthermore, in the method of attaching a semiconductor component to a circuit board, surface mounting of the semiconductor component has been widely performed in order to increase the density of components on the board.

【0003】しかしながら、半導体装置を表面実装する
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じたりする。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼
性が大きく損なわれる場合がある。
However, when a semiconductor device is surface-mounted, it is common to immerse the entire semiconductor device in a solder bath or to pass the semiconductor device through a high-temperature zone in which the solder melts. Cracks occur in the layer, and peeling occurs at the interface between the lead frame or chip and the sealing resin. Such cracks and peeling become more remarkable when the sealing resin layer of the semiconductor device absorbs moisture before the thermal shock at the time of surface mounting. Therefore, the reliability of the semiconductor device sealed with the epoxy resin composition after mounting may be greatly impaired.

【0004】このため、このようなポップコーン対策と
して、これまでフィラーを高充填することにより低吸湿
化する方法が行われてきた。また、薄型パッケージの成
形性を向上させるためにエポキシ樹脂組成物の低粘度
化、更に生産性を向上させるために成形サイクルの改善
を目的として速硬化性触媒の使用が検討されてきた。
[0004] Therefore, as a countermeasure against such popcorn, a method of reducing the moisture absorption by filling a high amount of a filler has hitherto been performed. Also, the use of a fast-curing catalyst has been studied for the purpose of reducing the viscosity of the epoxy resin composition in order to improve the moldability of a thin package and to improve the molding cycle in order to further improve the productivity.

【0005】しかし、硬化触媒については、従来の硬化
触媒、例えば三級アミン化合物、三級ホスフィン化合物
やこれらの誘導体を用いた場合、混練時に組成物の粘度
が高くなってしまうという問題点があった。
However, when a conventional curing catalyst such as a tertiary amine compound, a tertiary phosphine compound or a derivative thereof is used, there is a problem that the viscosity of the composition increases during kneading. Was.

【0006】一方、硬化触媒としてイミダゾール系誘導
体を使用する提案もあり、特開昭58−76420号、
同58−103525号、同57−100128号公
報、特公平6−18853号公報には、2−メチルイミ
ダゾールと無水ピロメリット酸及び無水トリメリット酸
の反応により得られるエポキシ樹脂用硬化剤を用いるこ
とにより、保存安定性が良好で、耐湿性に優れた硬化物
を与えるエポキシ樹脂組成物が得られることが記載され
ている。しかし、このイミダゾール系誘導体は、電気特
性が悪く、信頼性テストで不良率が多くなる傾向にあ
り、また組成物の保存安定性が低下してしまうという欠
点があった。
On the other hand, there has been a proposal to use an imidazole derivative as a curing catalyst, as disclosed in JP-A-58-76420.
JP-A-58-103525, JP-A-57-100128 and JP-B-6-18853 use an epoxy resin curing agent obtained by the reaction of 2-methylimidazole with pyromellitic anhydride and trimellitic anhydride. Describes that an epoxy resin composition which gives a cured product having good storage stability and excellent moisture resistance is obtained. However, this imidazole-based derivative has poor electrical properties, tends to have a high failure rate in a reliability test, and has a drawback that the storage stability of the composition is reduced.

【0007】このように従来の硬化剤を使用し、更にこ
れに硬化促進剤を単に併用しただけでは、保存安定性、
流動性が良好で、かつ耐湿性、接着性等の特性に優れた
硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を得ることは困難で
あった。
[0007] As described above, using the conventional curing agent and further simply using the curing accelerator together with the conventional curing agent results in storage stability,
It has been difficult to obtain an epoxy resin composition which gives a cured product having good fluidity and excellent properties such as moisture resistance and adhesiveness.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、特に保存安定性及び流動性が良好で、成形性、耐湿
性、接着性等の特性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹
脂組成物を得るための硬化促進剤として好適に使用し得
る、新規の無水トリメリット酸変性アミン化合物を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and particularly relates to an epoxy resin composition which has excellent storage stability and fluidity and provides a cured product having excellent properties such as moldability, moisture resistance and adhesiveness. An object of the present invention is to provide a novel trimellitic anhydride-modified amine compound which can be suitably used as a curing accelerator for obtaining the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、まず、下記反応式Aで示されるように、無水トリメ
リット酸と、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウ
ンデセン−7とを反応させることにより、下記式(1)
で示される新規の無水トリメリット酸変性アミン化合物
を得、そして、この無水トリメリット酸変性アミン化合
物を硬化触媒としてエポキシ樹脂組成物中に配合したと
ころ、保存安定性及び流動性が良好で、成形性、耐湿
性、接着性等の特性に優れ、また電気特性が良好な硬化
物が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventors have made intensive studies in order to achieve the above object, and as a result, first, as shown in the following reaction formula A, trimellitic anhydride and And 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 to give the following formula (1)
When a novel trimellitic anhydride-modified amine compound represented by is obtained, and this trimellitic anhydride-modified amine compound is blended in an epoxy resin composition as a curing catalyst, the storage stability and fluidity are good, and The present inventors have found that a cured product having excellent properties such as water resistance, moisture resistance, and adhesiveness and having good electric characteristics can be obtained, and have accomplished the present invention.

【0010】従って、本発明は、無水トリメリット酸
と、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン
−7とを反応させることにより得られる下記式(1)で
示される無水トリメリット酸変性アミン化合物を提供す
る。
Accordingly, the present invention provides a trimellitic anhydride represented by the following formula (1) obtained by reacting trimellitic anhydride with 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7. A modified amine compound is provided.

【0011】[0011]

【化2】 Embedded image

【0012】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の無水トリメリット酸変性アミン化合物は、
無水トリメリット酸と、1,8−ジアザビシクロ(5.
4.0)ウンデセン−7とを反応させて得られる、下記
式(1)で示されるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The trimellitic anhydride-modified amine compound of the present invention comprises:
Trimellitic anhydride and 1,8-diazabicyclo (5.
4.0) A compound represented by the following formula (1), which is obtained by reacting with undecene-7.

【0013】[0013]

【化3】 Embedded image

【0014】この場合、式(1)の無水トリメリット酸
変性アミン化合物を得るに際して、通常、1,8−ジア
ザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7を152重量
部(1モル)に対して、無水トリメリット酸を173〜
230重量部(0.9〜1.2倍モル)、好ましくは1
92重量部(1倍モル)配合して反応させるようにする
ことが推奨される。ここで、無水トリメリット酸の使用
量が上記範囲よりも多いと、酸成分が過剰になり、エポ
キシ樹脂組成物に配合した場合にエポキシ樹脂組成物の
保存安定性を悪くするものとなり、また、上記範囲より
少ないとアミン成分が残存してエポキシ樹脂組成物にお
いて接着力不足の原因になる場合がある。
In this case, to obtain the trimellitic anhydride-modified amine compound of the formula (1), 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 is usually added to 152 parts by weight (1 mol) of the compound. , Trimellitic anhydride 173 ~
230 parts by weight (0.9 to 1.2 times mol), preferably 1 part
It is recommended that 92 parts by weight (1 mol) be mixed and reacted. Here, when the use amount of trimellitic anhydride is larger than the above range, the acid component becomes excessive, and when added to the epoxy resin composition, the storage stability of the epoxy resin composition is deteriorated, and If the amount is less than the above range, the amine component may remain and cause insufficient adhesion in the epoxy resin composition.

【0015】上記無水トリメリット酸と、1,8−ジア
ザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7とを反応させ
るには、反応溶剤の存在下で行うことが好ましい。反応
溶剤として具体的には、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等の低級ケトン類、メチル
セロソルブ、ジエチレングリコール等の(ポリ)エーテ
ル類、ジメチルスルホキシド、ジメチルフォルムアミ
ド、ピリジン等の有機極性溶剤を挙げることができ、こ
れらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用す
ることができる。特に、好ましい溶剤は、アセトンであ
るが、アセトンと共にその他の溶剤を併用することも可
能である。反応溶剤としてアセトンを使用する場合、そ
の使用量は1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウン
デセン−7を152重量部(1モル)に対して、100
〜2000重量部、特に1300重量部が好適である。
使用量が100重量部未満であると、反応が均一に進ま
ず、反応生成物の収率が悪くなる場合があり、また20
00重量部を超えるとアセトン除去の作業性が低下する
場合がある。
The reaction of the above trimellitic anhydride with 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 is preferably carried out in the presence of a reaction solvent. Specific examples of the reaction solvent include lower ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, (poly) ethers such as methyl cellosolve and diethylene glycol, and organic polar solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide and pyridine. These can be used alone or in combination of two or more. A particularly preferred solvent is acetone, but other solvents can be used in combination with acetone. When acetone is used as a reaction solvent, the amount used is 100 parts by weight with respect to 152 parts by weight (1 mol) of 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7.
2,000 parts by weight, especially 1,300 parts by weight, is suitable.
If the amount is less than 100 parts by weight, the reaction does not proceed uniformly, and the yield of the reaction product may be deteriorated.
If the amount is more than 00 parts by weight, the workability of removing acetone may decrease.

【0016】反応温度は10〜60℃、特に15〜25
℃が好適である。また、反応時間は通常1〜2時間であ
る。
The reaction temperature is 10 to 60 ° C., preferably 15 to 25.
C is preferred. The reaction time is usually 1-2 hours.

【0017】上記反応後は、溶剤を除去するが、この際
水分が吸収しないように操作することが重要である。水
分を吸収すると、上記式(1)で示される反応生成物が
開環して、ジカルボン酸誘導体になるが、ジカルボン酸
誘導体をエポキシ樹脂組成物の硬化促進剤として使用し
た場合、この開環したジカルボン酸誘導体が組成物中の
他の成分と相溶性がないため使用困難になる場合があ
る。そこで、溶剤除去は、通常、90〜130℃、特に
100〜120℃で行うことが推奨される。90℃未満
であると、反応生成物を溶融状態で取り出すことができ
ない場合があり、また130℃を超えると、作業性及び
作業環境が劣化するおそれがある。
After the above-mentioned reaction, the solvent is removed. At this time, it is important to carry out the operation so that moisture is not absorbed. When water is absorbed, the reaction product represented by the above formula (1) is opened to form a dicarboxylic acid derivative. When the dicarboxylic acid derivative is used as a curing accelerator for an epoxy resin composition, the ring is opened. It may be difficult to use the dicarboxylic acid derivative because it is not compatible with other components in the composition. Therefore, it is generally recommended that the solvent be removed at 90 to 130 ° C, particularly 100 to 120 ° C. If the temperature is lower than 90 ° C., the reaction product may not be able to be taken out in a molten state. If the temperature exceeds 130 ° C., workability and work environment may be deteriorated.

【0018】更に、得られた反応生成物の精製方法とし
ては、再結晶が有効であり、得られた反応生成物を少量
のアセトンに溶解し、次いで大過剰のトルエン、キシレ
ン、n−ヘキサン等の溶剤に析出させて精製することが
可能である。
Further, as a method of purifying the obtained reaction product, recrystallization is effective. The obtained reaction product is dissolved in a small amount of acetone, and then a large excess of toluene, xylene, n-hexane, etc. It can be purified by precipitation in a solvent.

【0019】本発明の式(1)の無水トリメリット酸変
性アミン化合物を確認するには、融点の測定が有効で、
融点は、通常、90〜110℃の範囲、好ましくは95
〜100℃の範囲である。融点が90℃未満のものは、
未反応のアミン成分が残存している場合があり、融点が
110℃を超えたものは、反応生成物が更に他の構造に
変化した場合が考えられる。
In order to confirm the trimellitic anhydride-modified amine compound of the formula (1) of the present invention, measurement of the melting point is effective.
The melting point is usually in the range of 90 to 110 ° C, preferably 95 ° C.
-100 ° C. If the melting point is less than 90 ° C,
An unreacted amine component may remain, and when the melting point exceeds 110 ° C., it is considered that the reaction product is further changed to another structure.

【0020】本発明の無水トリメリット酸変性アミン化
合物は、硬化促進剤としてエポキシ樹脂組成物に好適に
配合し得るものである。以下、この点について更に詳述
すると、このエポキシ樹脂組成物に用いるエポキシ樹脂
としては、公知のエポキシ樹脂を挙げることができ、1
分子中にエポキシ基を少なくとも2個有するものであれ
ば特に制限されるものではない。例えば、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環
式エポキシ樹脂、グリシジル型エポキシ樹脂、ビフェニ
ル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、シ
クロペンタジエン含有エポキシ樹脂、多官能型エポキシ
樹脂等を挙げることができ、これらは1種を単独で又は
2種以上を組み合わせて使用することができる。特に、
無機質充填剤を高充填するにはビフェニル型エポキシ樹
脂やナフタレン環含有エポキシ樹脂の使用が、難燃化を
向上させるためにはブロム化エポキシ樹脂の使用が好ま
しい。また、上記エポキシ樹脂は軟化点が50〜100
℃であるもの、またエポキシ当量が100〜400であ
るものを使用することが好ましい。
The trimellitic anhydride-modified amine compound of the present invention can be suitably compounded in an epoxy resin composition as a curing accelerator. Hereinafter, this point will be described in more detail. As the epoxy resin used in the epoxy resin composition, a known epoxy resin can be mentioned.
There is no particular limitation as long as it has at least two epoxy groups in the molecule. For example, mention may be made of bisphenol A type epoxy resin, novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, glycidyl type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene ring containing epoxy resin, cyclopentadiene containing epoxy resin, polyfunctional epoxy resin and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Especially,
It is preferable to use a biphenyl type epoxy resin or a naphthalene ring-containing epoxy resin to highly fill the inorganic filler, and to use a brominated epoxy resin to improve flame retardancy. The epoxy resin has a softening point of 50 to 100.
It is preferable to use one having an epoxy equivalent of 100 to 400 ° C.

【0021】上記エポキシ樹脂組成物に使用する硬化剤
としては、公知のものを使用し得、例えば、フェノール
ノボラック樹脂、トリフェノールメタン樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、
シクロペンタジエン含有フェノール樹脂、テルペン環含
有フェノール樹脂等のフェノール性水酸基を2個以上有
するフェノール樹脂を挙げることができる。この場合、
フェノール樹脂は軟化点が60〜120℃であるもの、
また水酸基当量が90〜150のものを使用することが
好ましい。
As the curing agent used in the epoxy resin composition, known curing agents can be used, for example, phenol novolak resin, triphenol methane resin, phenol aralkyl resin, naphthalene ring-containing phenol resin,
Phenolic resins having two or more phenolic hydroxyl groups, such as cyclopentadiene-containing phenolic resins and terpene ring-containing phenolic resins, can be mentioned. in this case,
A phenol resin having a softening point of 60 to 120 ° C,
It is preferable to use one having a hydroxyl equivalent of 90 to 150.

【0022】上記硬化剤の使用量は従来と同様であり、
例えばフェノール樹脂を用いた場合、フェノール樹脂の
使用量はエポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール樹脂の
水酸基との当量比が0.5〜2の範囲である量に適宜調
製して使用することが好ましく、通常、エポキシ樹脂1
00重量部に対し、30〜100重量部、好ましくは4
0〜70重量部になるように使用することが推奨され
る。フェノール樹脂が30重量部未満であると、十分な
強度が得られない場合があり、一方、100重量部を超
えると、未反応のフェノール樹脂が残って耐湿性を低下
させる原因になることがある。
The amount of the curing agent used is the same as in the prior art.
For example, when a phenolic resin is used, the amount of the phenolic resin used is preferably appropriately adjusted and used in such an amount that the equivalent ratio of the epoxy group of the epoxy resin to the hydroxyl group of the phenolic resin is in the range of 0.5 to 2, Usually epoxy resin 1
30 to 100 parts by weight, preferably 4 parts by weight, per 100 parts by weight
It is recommended to use 0 to 70 parts by weight. If the phenolic resin is less than 30 parts by weight, sufficient strength may not be obtained. On the other hand, if the phenolic resin exceeds 100 parts by weight, unreacted phenolic resin may remain and cause a decrease in moisture resistance. .

【0023】本発明の無水トリメリット酸変性アミン化
合物は、上記のようなエポキシ樹脂、硬化剤を含むエポ
キシ樹脂組成物に硬化促進剤として配合されるが、この
場合、その配合方法としては、無水トリメリット酸変性
アミン化合物を予め微粉末状にして使用する方法、ある
いはフェノール樹脂に分散させて使用する方法などを採
用することができる。
The trimellitic anhydride-modified amine compound of the present invention is blended with the epoxy resin composition containing the above-mentioned epoxy resin and curing agent as a curing accelerator. A method in which the trimellitic acid-modified amine compound is used in the form of a fine powder in advance or a method in which the amine compound is dispersed in a phenol resin and used may be employed.

【0024】本発明の無水トリメリット酸変性アミン化
合物の配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量10
0重量部に対して0.1〜10重量部、特に0.3〜5
重量部が好ましい。0.1重量部未満では短時間で硬化
させることができない場合があり、10重量部を超える
と硬化速度が速すぎて良好な成形品が得られないばかり
か、保存安定性が低下してしまう場合がある上、硬化物
の抽出水塩素が多くなり、電気特性が低下する場合があ
る。
The compounding amount of the trimellitic anhydride-modified amine compound of the present invention is 10% in total of the epoxy resin and the curing agent.
0.1 to 10 parts by weight, especially 0.3 to 5 parts by weight with respect to 0 parts by weight
Parts by weight are preferred. If the amount is less than 0.1 part by weight, it may not be possible to cure in a short time. If the amount exceeds 10 parts by weight, the curing speed is too fast to obtain a good molded product, and the storage stability is lowered. In some cases, the amount of extracted water chlorine in the cured product increases, and the electrical characteristics may deteriorate.

【0025】なお、無水トリメリット酸変性アミン化合
物に加えて、更に他の硬化促進剤を併用してもよく、例
えば、イミダゾール又はその誘導体、トリフェニルホス
フィン、トリス−p−メトキシフェニルホスフィン、ト
リシクロヘキシルホスフィン等のホスフィン誘導体、
1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7
(DBU)等のシクロアミジン誘導体等を併用すること
ができる。
In addition to the trimellitic anhydride-modified amine compound, other curing accelerators may be used in combination, for example, imidazole or a derivative thereof, triphenylphosphine, tris-p-methoxyphenylphosphine, tricyclohexyl. Phosphine derivatives such as phosphine,
1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7
Cycloamidine derivatives such as (DBU) can be used in combination.

【0026】また、上記エポキシ樹脂組成物には無機質
充填剤を配合することが好ましく、無機質充填剤の配合
は、封止材の膨脹係数を小さくし、半導体素子に加わる
応力を低下させる上で有効である。この無機質充填剤と
して具体的には、破砕状、球状の形状をもった溶融シリ
カ、結晶性シリカを挙げることができる。この他にアル
ミナ、窒化珪素、窒化アルミ等も使用可能である。
The epoxy resin composition preferably contains an inorganic filler. The addition of the inorganic filler is effective in reducing the expansion coefficient of the sealing material and reducing the stress applied to the semiconductor element. It is. Specific examples of the inorganic filler include crushed and spherical fused silica and crystalline silica. Besides, alumina, silicon nitride, aluminum nitride and the like can also be used.

【0027】これら無機質充填剤の平均粒径や形状は特
に制限されないが、平均粒径が5〜40μm、特に10
〜30μmであるものが好ましく、また高充填化やチッ
プ表面に対する応力を小さくするためには球状のものが
好ましく使用される。なお、無機質充填剤は樹脂とその
表面の結合強度を強くするため、予めシランカップリン
グ剤等で表面処理したものを使用することが好ましい。
The average particle size and shape of these inorganic fillers are not particularly limited, but the average particle size is 5 to 40 μm, especially 10 to 40 μm.
It is preferably 30 μm, and a spherical one is preferably used in order to increase the packing and reduce the stress on the chip surface. In order to increase the bonding strength between the resin and its surface, it is preferable to use an inorganic filler which has been previously surface-treated with a silane coupling agent or the like.

【0028】上記無機質充填剤は1種を単独で使用して
も2種以上を併用してもよく、その配合量は特に制限さ
れないが、樹脂成分の合計量に対して200〜900重
量部の範囲とすることが好ましく、200重量部に満た
ないと膨脹係数が大きくなって半導体素子に加わる応力
が増大し、素子特性の劣化を招く場合があり、900重
量部を超えると成形時の粘度が高くなって成形性が悪く
なる場合がある。
The above-mentioned inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. The amount of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 200 to 900 parts by weight based on the total amount of the resin components. If it is less than 200 parts by weight, the expansion coefficient increases and the stress applied to the semiconductor device increases, which may cause deterioration of device characteristics. In some cases, the moldability becomes high and the moldability deteriorates.

【0029】更に、上述した成分に加え、低応力化のた
めにシリコーン系の可撓性付与剤として、例えばシリコ
ーンゴムパウダー、シリコーンゲル、有機樹脂とシリコ
ーンポリマーとのブロックポリマー(例えば、アルケニ
ル基含有エポキシ樹脂又はフェノール樹脂とオルガノハ
イドロジェンポリシロキサンとのヒドロシリル化反応に
よる共重合体等)などを配合することができる。なお、
このような可撓性付与剤を添加する代わりに二液タイプ
のシリコーンゴムやシリコーンゲルで無機質充填剤表面
を処理してもよい。
Further, in addition to the above-mentioned components, as a silicone-based flexibility-imparting agent for reducing stress, for example, silicone rubber powder, silicone gel, a block polymer of an organic resin and a silicone polymer (for example, an alkenyl group-containing polymer) And an epoxy resin or a phenol resin and a copolymer obtained by a hydrosilylation reaction of an organohydrogenpolysiloxane. In addition,
Instead of adding such a flexibility-imparting agent, the surface of the inorganic filler may be treated with a two-pack type silicone rubber or silicone gel.

【0030】また、上記可撓性付与剤の使用量は、組成
物全体の0.5〜10重量%、特に1〜5重量%とする
ことが好ましく、使用量が0.5重量%未満では十分な
耐衝撃性を与えない場合があり、10重量%を超えると
機械的強度が不十分になる場合がある。
The amount of use of the above-mentioned flexibility-imparting agent is preferably 0.5 to 10% by weight, especially 1 to 5% by weight of the whole composition. In some cases, sufficient impact resistance may not be provided, and when it exceeds 10% by weight, mechanical strength may be insufficient.

【0031】更に必要に応じてその他の任意成分を本発
明の効果を妨げない範囲で配合することができる。この
ような任意成分としては、例えばカルナバワックス、高
級脂肪酸、合成ワックス類等の離型剤、MBS樹脂等の
熱可塑性樹脂、シランカップリング剤、酸化アンチモ
ン、リン化合物等が挙げられる。
Further, if necessary, other optional components can be blended as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such optional components include release agents such as carnauba wax, higher fatty acids, and synthetic waxes, thermoplastic resins such as MBS resin, silane coupling agents, antimony oxide, and phosphorus compounds.

【0032】また、エポキシ樹脂組成物の製造方法は、
特に制限されるものではなく、上述した成分の所定量を
均一に撹拌、混合し、予め70〜95℃に加熱してある
ニーダー、ロール、エクストルーダー等により混練、冷
却し、粉砕する等の方法で得ることができる。ここで、
成分の配合順序に特に制限はない。
Further, the method for producing the epoxy resin composition is as follows:
There is no particular limitation, and a method of uniformly stirring and mixing a predetermined amount of the above-mentioned components, kneading with a kneader, a roll, an extruder or the like which has been heated to 70 to 95 ° C. in advance, cooling, pulverizing, and the like. Can be obtained at here,
There is no particular limitation on the order of compounding the components.

【0033】このようにして得られたエポキシ樹脂組成
物は、IC、LSI、トランジスター、サイリスタ、ダ
イオード等の半導体装置の封止用として、またプリント
回路基板の製造等にも有効に使用することができる。こ
の場合、成形は従来より採用されている成形法、例えば
トランスファー成形、インジェクション成形、注型法等
を採用して行うことができる。なお、エポキシ樹脂組成
物の成形温度は150〜180℃で、30〜180秒、
ポストキュアーは150〜180℃で2〜16時間行う
ことが好ましい。
The epoxy resin composition thus obtained can be effectively used for sealing semiconductor devices such as ICs, LSIs, transistors, thyristors, and diodes, and for producing printed circuit boards. it can. In this case, molding can be carried out by employing a conventionally employed molding method, for example, transfer molding, injection molding, casting method and the like. The molding temperature of the epoxy resin composition is 150 to 180 ° C., 30 to 180 seconds,
Post curing is preferably performed at 150 to 180 ° C. for 2 to 16 hours.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の無水トリメリット酸変性アミン
化合物は、硬化促進剤としてエポキシ樹脂組成物中に配
合することにより、保存安定性及び流動性が良好であ
り、接着性、耐湿性等の特性に優れた硬化物を得ること
ができ、IC、LSI、トランジスター、サイリスタ、
ダイオード等の半導体装置の封止用に有効なエポキシ樹
脂組成物を得るのに有利である。
The trimellitic anhydride-modified amine compound of the present invention has good storage stability and fluidity, and has good adhesion, moisture resistance, etc., when incorporated into an epoxy resin composition as a curing accelerator. A cured product with excellent properties can be obtained, and ICs, LSIs, transistors, thyristors,
This is advantageous for obtaining an epoxy resin composition effective for sealing a semiconductor device such as a diode.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例及び参考例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は、下記実施例に制限される
ものではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples and Reference Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. All parts in each example are parts by weight.

【0036】〔実施例1〕3リットルの温度計、撹拌
機、還流冷却装置つき四つ口フラスコに1,8−ジアザ
ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7(以下、DBU
という)152部、アセトン400部を入れ、DBUを
アセトンに溶解させた。加熱溶解後、アセトン900部
に無水トリメリット酸192部を溶解させた溶液を滴下
ロートより滴下した。滴下終了後、20℃で1時間反応
させ、その後アセトンを減圧下でストリップし、90〜
120℃に加熱しながら溶融状態の反応物をタップし、
茶褐色固体を得た。
Example 1 A 4-liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser was charged with 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 (hereinafter referred to as DBU).
152 parts) and 400 parts of acetone were added, and DBU was dissolved in acetone. After heating and dissolving, a solution of 192 parts of trimellitic anhydride dissolved in 900 parts of acetone was dropped from a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at 20 ° C. for 1 hour, and then the acetone was stripped under reduced pressure.
Tap the reactant in the molten state while heating to 120 ° C,
A brown solid was obtained.

【0037】得られた茶褐色固体100部をアセトン5
0部に溶解した後、更にトルエン1000部を加えて塩
を析出させ、この塩を瀘別し、乾燥して反応物Aを得た
(収率92%)。
100 parts of the obtained brown solid was mixed with 5 parts of acetone.
After dissolving in 0 parts, a further 1000 parts of toluene was added to precipitate a salt, and the salt was filtered off and dried to obtain a reaction product A (yield 92%).

【0038】得られた反応物Aについて、融点を測定し
たところ、94℃であり、更に、元素分析、IR吸収ス
ペクトルを測定した。結果を表1及び図1に示す。
The melting point of the obtained reaction product A was 94 ° C., and the element analysis and the IR absorption spectrum were measured. The results are shown in Table 1 and FIG.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】〔実施例2〕アセトンの代わりにメチルイ
ソブチルケトンを使用した以外は実施例1と同様の操作
を行い、反応物Bを得た。この反応物Bの融点は94℃
で、収率は86%であった。
Example 2 A reaction product B was obtained in the same manner as in Example 1 except that methyl isobutyl ketone was used instead of acetone. The melting point of this reactant B is 94 ° C.
And the yield was 86%.

【0041】〔実施例3〕アセトンの代わりにメチルエ
チルケトンを使用した以外は実施例1と同様の操作を行
い、反応物Cを得た。この反応物Cの融点は95℃で、
収率は85%であった。
Example 3 A reaction product C was obtained in the same manner as in Example 1 except that methyl ethyl ketone was used instead of acetone. Reactant C has a melting point of 95 ° C.
The yield was 85%.

【0042】〔参考例〕表2に示すように、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、上記実施例1で得られた反応物A
を使用し、かつワックスE1.5部、カーボンブラック
1部、ブロム化エポキシ樹脂6部、三酸化アンチモン7
部、溶融石英粉末500部及びγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン2部を熱2本ロールにて均一に溶
融混合し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を調製し
た。得られたエポキシ樹脂組成物及び硬化物の物性を下
記方法で試験した。結果を表2に示す。 (イ)スパイラルフロー EMMI規格に準じた金型を使用して175℃、70k
g/cm2の条件で測定した。 (ロ)熱時硬度 175℃、70kg/cm2、成形時間90秒の条件で
10×4×100mmの抗折棒を形成した時の熱時硬度
をバーコール硬度計で測定した。 (ハ)保存安定性 各々の材料を25℃に放置した時にスパイラルフロー値
がそれぞれの初期値の80%になったときの日数を示し
た。 (ニ)ゲル化時間 組成物のゲル化時間を175℃で測定した。 (ホ)溶融温度 高化式フローテスター(島津製作所社製)を用いて17
5℃で測定した。 (ヘ)接着性 銅板及びニッケル板に直径15mm、高さ5mmの円筒
成形品を175℃、70kg/cm2、成形時間2分の
条件下で成形し、180℃で4時間ポストキュアーした
後、プシュプルゲージで成形物と銅板及びニッケル板と
の剥離量を測定した。
REFERENCE EXAMPLE As shown in Table 2, the epoxy resin, the phenol resin, and the reactant A obtained in Example 1 were used.
And 1.5 parts of wax E, 1 part of carbon black, 6 parts of brominated epoxy resin, 7 parts of antimony trioxide
Parts, 500 parts of fused quartz powder and 2 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane were uniformly melt-mixed with a hot two roll, cooled and pulverized to prepare an epoxy resin composition. The physical properties of the obtained epoxy resin composition and the cured product were tested by the following methods. Table 2 shows the results. (A) Spiral flow 175 ° C, 70k using a mold conforming to EMMI standard
g / cm 2 . (B) Hot hardness A 10 × 4 × 100 mm bending bar was formed under the conditions of 175 ° C., 70 kg / cm 2 , and a molding time of 90 seconds. (C) Storage stability The number of days when the spiral flow value became 80% of the initial value when each material was left at 25 ° C. was shown. (D) Gelation time The gelation time of the composition was measured at 175 ° C. (E) Melting temperature 17 using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation).
It was measured at 5 ° C. (F) Adhesion A cylindrical molded product having a diameter of 15 mm and a height of 5 mm was molded on a copper plate and a nickel plate under the conditions of 175 ° C., 70 kg / cm 2 , and a molding time of 2 minutes, and post-cured at 180 ° C. for 4 hours. The peeling amount between the molded product and the copper plate or nickel plate was measured with a push-pull gauge.

【0043】エポキシ樹脂A:エポキシ化クレゾールノ
ボラック樹脂(軟化点55℃、エポキシ当量200、日
本化薬社製ECON1020−55) エポキシ樹脂B:ビフェニル型エポキシ樹脂(軟化点1
05℃、エポキシ当量190、油化シェルエポキシ社製
YX4000H) エポキシ樹脂C:エポキシ化トリフェノールメタン(軟
化点60℃、エポキシ当量172、日本化薬社製EPP
N501H) フェノール樹脂A:フェノールノボラック樹脂(軟化点
80℃、水酸基当量110、大日本インキ社製TD21
31) フェノール樹脂B:フェノールアラルキル樹脂(軟化点
70℃、水酸基当量170、三井東圧社製ミレックスX
L−225−3L)
Epoxy resin A: Epoxidized cresol novolak resin (softening point 55 ° C., epoxy equivalent 200, ECON1020-55 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) Epoxy resin B: biphenyl type epoxy resin (softening point 1
Epoxy resin C: Epoxidized triphenolmethane (softening point 60 ° C, epoxy equivalent 172, EPP manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
N501H) Phenol resin A: Phenol novolak resin (softening point: 80 ° C., hydroxyl equivalent: 110, TD21 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
31) Phenol resin B: phenol aralkyl resin (softening point 70 ° C., hydroxyl equivalent 170, Millex X manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.)
L-225-3L)

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】表2の結果より、硬化促進剤として無水ト
リメリット酸と1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)
ウンデセン−7とを反応させて得られた反応物A(本発
明品)を用いたエポキシ樹脂組成物は、未反応の1,8
−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7を配合
したエポキシ樹脂組成物に比べて、混練時の粘度上昇が
少なく、流動性、保存安定性が良好であり、接着性等に
優れた硬化物になることが確認された。
From the results shown in Table 2, trimellitic anhydride and 1,8-diazabicyclo (5.4.0) were used as curing accelerators.
The epoxy resin composition using the reactant A (the product of the present invention) obtained by reacting undecene-7 with undecene-7 has an unreacted 1,8
-A cured product having less increase in viscosity during kneading, good fluidity and storage stability, and excellent adhesion and the like, as compared with an epoxy resin composition containing diazabicyclo (5.4.0) undecene-7. It was confirmed that.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の反応物AにかかるIR吸収スペクト
ルを示すチャートである。
FIG. 1 is a chart showing an IR absorption spectrum of a reactant A of Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 正親 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 塩原 利夫 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masachika Yoshino 1-10 Hitomi, Matsuida-machi, Usui-gun, Gunma Prefecture Inside Silicone Electronic Materials Research Laboratory, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Hitomi 1-10, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone Electronic Materials Technology Laboratory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無水トリメリット酸と、1,8−ジアザ
ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7とを反応させる
ことにより得られる下記式(1)で示される無水トリメ
リット酸変性アミン化合物。 【化1】
1. A trimellitic anhydride-modified amine compound represented by the following formula (1) obtained by reacting trimellitic anhydride with 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7. Embedded image
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