JPH1171447A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPH1171447A
JPH1171447A JP28787297A JP28787297A JPH1171447A JP H1171447 A JPH1171447 A JP H1171447A JP 28787297 A JP28787297 A JP 28787297A JP 28787297 A JP28787297 A JP 28787297A JP H1171447 A JPH1171447 A JP H1171447A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
group
hydrogen atom
alkyl group
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Application number
JP28787297A
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English (en)
Inventor
Goji Toyoda
剛司 豊田
Miya Tanioka
みや 谷岡
Takayuki Murai
孝行 村井
Takashi Yoshioka
隆 吉岡
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Shikoku Chemicals Corp
Original Assignee
Shikoku Chemicals Corp
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、半導体封止材料として有用なエポ
キシ樹脂組成物の硬化速度を早めると共に、絶縁性不良
や回路の腐蝕の原因となる塩素イオン等の発生を抑制す
る。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促
進剤として下記の一般式で示されるベンズイミダゾール
化合物及び無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物全
体に対して前記硬化促進剤を0.002〜2.0重量%
の割合で配合する。 (式中、R1 は水素原子、アルキル基、アラルキル基ま
たはアリール基、R2 は水素原子、アルキル基、アラル
キル基またはアリール基、R3 及びR4 は同一または異
なって水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子を
表わす。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬化性に優れ、硬
化物中に塩素イオン等のイオン性不純物の発生が少ない
半導体封止材用エポキシ樹脂組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の封止はエポキシ樹脂による
トランスファ成形が一般的であり、なかでもノボラック
型エポキシ樹脂とノボラック型フェノール樹脂を使用す
る系が主流である。この場合の硬化促進剤としてはトリ
フェニルホスフィン、2−メチルイミダゾールあるいは
1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン(D
BU)が使用されることが多い。このような半導体封止
材用エポキシ樹脂組成物に対しては、生産性向上の点か
ら成形工程の短縮化すなわち速硬化性が求められてい
る。また、同硬化物に対しては、絶縁性不良や回路の腐
蝕の原因となる塩素イオン等のイオン性不純物が少ない
ことが求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のノボラック型エ
ポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ノボラック型フェノール
等のフェノール樹脂、トリフェニルホスフィン、2−メ
チルイミダゾールあるいはDBU等の硬化促進剤及び無
機質充填剤から成るエポキシ樹脂組成物は、硬化速度が
充分ではなく、さらに、硬化物中の塩素イオン等のイオ
ン性不純物が多く、絶縁性不良によるリーク電流や回路
の腐蝕による断線を生じるという欠点があった。硬化速
度の向上の点に関しては主に硬化促進剤について、また
イオン性不純物低減に関してはエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂及び硬化促進剤について検討がなされている。
【0004】例えば、硬化促進剤としてトリアルキルホ
スフィンのテトラフェニルボレートを用いることによ
り、硬化性を向上させようとするものが特開昭62−1
49721号公報、また、特定の組成のエポキシ樹脂組
成物を用いて、硬化物の信頼性を向上させようとするも
のが特開平8−245762号公報に開示されている
が、必ずしも満足し得る状態に改善されたとはいえな
い。本発明は、硬化性に優れ、且つ信頼性の点から有害
な塩素イオン等のイオン性不純物の発生が少ない硬化物
を与え得る、半導体封止材用途として有用なエポキシ樹
脂組成物を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定の硬化促
進剤を用いることによって、硬化性に優れ、且つ硬化物
中に塩素イオン等のイオン性不純物の発生量が少ないエ
ポキシ樹脂組成物が得られることを見い出し、本発明を
完成したものである。
【0006】すなわち、本発明は、(A)エポキシ樹
脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤として化
2の一般式で示されるベンズイミダゾール化合物及び
(D)無機質充填剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物
に対して前記(C)の硬化促進剤を0.002〜2.0
重量%の割合で配合したことを特徴とするエポキシ樹脂
組成物である。
【0007】
【化2】 (式中、R1 は水素原子、アルキル基、アラルキル基ま
たはアリール基、R2 は水素原子、アルキル基、アラル
キル基またはアリール基、R3 及びR4 は同一または異
なって水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子を
表わす。)
【0008】
【発明の実施の形態】本発明において使用される(A)
エポキシ樹脂は、一般にエポキシ樹脂として使用されて
いるものであれば、いかなるものでもよい。エポキシ樹
脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型
エポキシ樹脂;グリシジルエステル型エポキシ樹脂;グ
リシジルアミン型エポキシ樹脂;線状脂肪族エポキシ樹
脂;脂環式エポキシ樹脂;複素環型エポキシ樹脂;ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等の1分子中にエポキシ基を2個以
上有するエポキシ樹脂があげられ、これからなる群より
選ばれる1種もしくは2種以上のものが使用される。上
記エポキシ樹脂は、塩素イオンの含有量が0.1重量%
以下のものであることが好ましい。また、エポキシ樹脂
としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂を使用す
ることが好ましく、とりわけ、エポキシ当量170〜3
00を有するノボラック型エポキシ樹脂を使用すること
によって、優れた特性を有する硬化物が得られることか
ら、最も好ましい。
【0009】本発明において使用される(B)フェノー
ル樹脂は、一般にフェノール樹脂として使用されている
ものであればいかなるものでもよいが、ノボラック型フ
ェノール樹脂を使用することが好ましい。ノボラック型
フェノール樹脂としては、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、tert―ブチル
フェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラッ
ク樹脂などがあげられ、これから選ばれた1種、もしく
は2種以上のものが使用される。フェノール樹脂の配合
量は,エポキシ樹脂のエポキシ基当量との関係から適宣
選択することが望ましく、エポキシ基に対するフェノー
ル性水酸基の当量比が0.5〜1.5の範囲内にあるこ
とが好ましい。当量比が0.5未満、あるいは1.5を
超えると反応が充分進行せず、硬化物の特性が低下す
る。
【0010】本発明において使用される(C)硬化促進
剤は、前記の化2の一般式で示されるベンズイミダゾー
ル化合物である。具体的な化合物として、例えば、ベン
ズイミダゾール、1−メチルベンズイミダゾール、1,
2−ジメチルベンズイミダゾール、1−エチル−2−ペ
ンチルベンズイミダゾール、1−ヘキシル−2−ヘプチ
ル−5,6−ジメチルベンズイミダゾール、1−アリル
−2−メチルベンズイミダゾール、1−ベンジル−2−
イソプロピルベンズイミダゾール、1−フェニル−2−
ブチルベンズイミダゾール、1−メチル−2−ベンジル
ベンズイミダゾール、1−プロピル−2−(4−メチル
フェニルメチル)−4−クロロベンズイミダゾール、1
−メチル−2−フェニルベンズイミダゾール、1−ベン
ジル−2−パラトリルベンズイミダゾール、1−アリル
−2−(4−クロロフェニル)−5−メチルベンズイミ
ダゾール、2−メチルベンズイミダゾール、2−エチル
ベンズイミダゾール、2−イソプロピルベンズイミダゾ
ール、2−ペンチルベンズイミダゾール、2−ノニルベ
ンズイミダゾール、2−ペンチル−5−メチルベンズイ
ミダゾール、2−ヘプチル−5,6−ジメチルベンズイ
ミダゾール、2−ベンジルベンズイミダゾール、2−パ
ラトリル−6−クロロベンズイミダゾールなどが挙げら
れる。これらは単独または2種以上を混合して使用する
ことができる。また、従来から知られているDBU等の
アミン化合物やトリフェニルホスフィン等のリン化合物
を併用しても差し支えない。
【0011】この硬化促進剤の配合割合は、全体の樹脂
組成物に対して、0.002〜2.0重量%の範囲内で
ある。この配合割合が0.002重量%未満では硬化に
時間がかかり過ぎて実用的でなく、2.0重量%を超え
ると硬化物中に塩素イオンが多量に生成したり、硬化物
の耐湿安定性が低下するなど硬化物の物性が低下する。
【0012】本発明において使用される(D)無機質充
填剤としては、例えば、石英ガラス粉末、結晶性シリカ
粉末、ガラス繊維、タルク、アルミナ粉末、珪酸カルシ
ウム粉末、炭酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、マ
グネシア粉末などがあげられ、これから成る群より選ば
れる1種もしくは2種以上のものが使用される。これら
のうちで、石英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末を用いる
ことが、高純度及び低熱膨張係数を有することから好ま
しい。
【0013】このような無機質充填剤の配合量は、使用
するエポキシ樹脂、フェノール樹脂及び無機質充填剤の
種類によって適宣選択する必要があるが、例えば、トラ
ンスファ成形に使用する場合には、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂の総量に対し、重量比で1.5〜4倍程度
が好ましい。また、無機質充填剤の粒径は、適宣選択し
て使用すればよく、粒子の粗いものと細かいものを組み
合わせて混合することにより、成形性を改善できる。
【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記
(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬
化促進剤としてのベンズイミダゾール化合物及び(D)
無機質充填剤を必須成分とするが、添加剤としては、例
えば、天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の
金属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィン類などの
離型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン、ヘキサブ
ロムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃剤及びシラ
ンカップリング剤があげられ、これらを目的に応じ、適
宣添加配合したものであってもよい。
【0015】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記の各
成分から通常の方法を用いて調製することができる。例
えば、所定の配合量の各成分をミキサー等で混合後、加
熱ロール、ニーダーまたは押出機によって溶融混合し、
ついで冷却固化させ適当な大きさに粉砕して成形材料を
得ることができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例及び比較例により、本発明を更
に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に制限される
ものではない。なお、各例中の組成割合はいずれも重量
部である。
【0017】〔実施例1〜13、比較例1〜5〕表1に
示す配合組成に従い、各成分を室温で混合し、さらに9
5〜100℃で混練冷却した後、粉砕してエポキシ樹脂
組成物を調製した。エポキシ樹脂としてノボラック型エ
ポキシ樹脂(エポキシ当量190)、フェノール樹脂と
してノボラック型フェノール樹脂(水酸基当量11
7)、無機質充填剤として溶融シリカ粉末を用いた。比
較例1〜3では硬化促進剤としてトリフェニルホスフィ
ン、DBU、2−メチルイミダゾールを使用した。比較
例4及び5では、硬化促進剤としての1−ベンジルベン
ズイミダゾールをエポキシ樹脂組成物100重量部に対
し、夫々0.0016重量%及び2.2重量%配合して
いる。
【0018】これらのエポキシ樹脂組成物について、ゲ
ル化時間及び硬化物中のイオン性不純物量を測定したと
ころ、その結果は表2に示したとおりであった。なお、
ゲル化時間及び硬化物中のイオン性不純物量の測定は以
下の方法により行った。 (イ)ゲル化時間 実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物の硬化性を熱板
ゲル化法(150℃)により測定した。 (ロ)硬化物中のイオン性不純物量 実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を、170℃で
5時間加熱硬化させて成形体を得た。成形体を粉砕した
後、60メッシュの篩で分級し、通過した粉末4gを蒸
留水15gと共にテフロン性の高圧容器(容量25m
l)に入れて加熱し(180℃で20時間)、成形体中
のイオン性不純分の抽出を行った。このようにして得ら
れた抽出水について電気伝導度及びイオンクロマトグラ
フィー法で塩素イオン量を測定した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化性
に優れ、且つ塩素イオン等のイオン性不純物の発生が少
ない硬化物を与えるので、半導体封止材用エポキシ樹脂
として非常に有用なものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹
    脂、(C)硬化促進剤として化1で示されるベンズイミ
    ダゾール化合物及び(D)無機質充填剤を必須成分と
    し、全体の樹脂組成物に対して前記(C)の硬化促進剤
    を0.002〜2.0重量%の割合で配合したことを特
    徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1 は水素原子、アルキル基、アラルキル基ま
    たはアリール基、R2 は水素原子、アルキル基、アラル
    キル基またはアリール基、R3 及びR4 は同一または異
    なって水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子を
    表わす。)
JP28787297A 1997-06-17 1997-10-03 エポキシ樹脂組成物 Pending JPH1171447A (ja)

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JP28787297A JPH1171447A (ja) 1997-06-17 1997-10-03 エポキシ樹脂組成物

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JP17757097 1997-06-17
JP9-177570 1997-06-17
JP28787297A JPH1171447A (ja) 1997-06-17 1997-10-03 エポキシ樹脂組成物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002265454A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Hodogaya Chem Co Ltd ベンゾイミダゾール誘導体および硬化性組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002265454A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Hodogaya Chem Co Ltd ベンゾイミダゾール誘導体および硬化性組成物

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