JPS60112813A - 成形材料用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

成形材料用エポキシ樹脂組成物

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JPS60112813A
JPS60112813A JP22120683A JP22120683A JPS60112813A JP S60112813 A JPS60112813 A JP S60112813A JP 22120683 A JP22120683 A JP 22120683A JP 22120683 A JP22120683 A JP 22120683A JP S60112813 A JPS60112813 A JP S60112813A
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epoxy resin
resin
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Toshiharu Ebara
江原 俊治
Shinji Itou
伊藤 真至
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規にして有用なる成形材料用エポキシ樹脂組
成物に関し、さらに詳細には、必須のエポキシ樹脂成分
として、フェノールアラルキル樹脂のエピクロルヒドリ
ン組合物なる多官能エポキシ樹脂を用いることから成る
、耐熱性、耐湿性および耐クランキング性、さらには耐
@撃性にも優れた、注型、接着、積層ならびに成形など
の用途、とシわけ半導体集積回路(Itニー)の封止用
成形材料に適した樹脂組成物に関する。
かかる半導体集積回路の封止用材料としては、従来よシ
、金属ケースやセラミックスなどを用いる気密封止と、
ポツティングもしくはキャスティングまたは低圧トラン
スファー成形、あるいは粉体塗装などの方式による樹脂
封止とが行なわれている。
そのうち、樹脂封止用としてはシリコン樹脂やエポキシ
樹脂が主として用いられてきたが、最近では、信頼性の
向上も顕著であって、しかも大量生産やコストなどの面
でもメリットのある、エポキシ樹脂を用いての低圧トラ
ンスファー成形が主流を占めている。
当該封止用材料にとって要求され、る性質としては、4
珠戒的特性、電気的特性寂よび接着性をはじめ、耐湿性
、耐腐食性、速硬化性および保存安定性などに加えて、
耐熱性、耐クラツク性および耐仇撃性などが挙げられる
が、目下の処、オルンークレゾールΦノボラック型エポ
キシ樹脂ン樹脂成分とし、フェノール・ノボラック樹脂
を硬化剤成分とし、さらに、硬化促進剤をも組み合わせ
た形の成形材料が圧IIJ的に多用されている。
ところで、ICチップが大型化される一方では、モール
ドICは小型化されるという近時の趨勢の中で、こうし
たモールド樹脂にあってもまた、必然的に薄肉化の要求
が次第にクローズアップされてきているけれでも、従来
より用いられている成形材料を用いてモールド樹脂それ
自体を薄肉化せしめると、クラックが発生し易いという
欠点のある処から、耐熱性が低下せずに、耐クラツク性
にも優れた成形材料用の樹脂を開発することが、現時の
急務であると認められる。
そこで、クラックの発生を抑えるためには、モールド樹
脂に可読性を付与することが有効な手段であって、これ
までにも、可撓性付与成分の樹脂への添力口とか、可撓
性物質を用いることによる樹脂自体の変性とかの他に、
単に樹脂自体の官能基密度を低下せしめることによる硬
化時の架槁密反の緩和などの如き一般的な方法もまた採
用されてきてはいるけれども、これら上述の如き各手段
によって耐クラツク性の改良こそ図れるものの、反面に
おいては、耐熱性が低下したシ、また成る場合には、耐
湿性が大きく低下したり、浴融粘度が高くて成形性の低
下を来たしたり、成形材料のブロッキングが起こったり
するし、さらには硬化性が悪化するなどの如き種々の酸
点ないしは欠点が付随する処から、上述された如き手段
に従う限りは、満足すべき成形材料は得られないという
のが現状である。
しかるに、本発明者らはこうした実状に鑑みて、これま
での成形材料に比し、耐熱性の低下もなく、耐湿性、成
形性に刀[1えて成形材料の取り扱い上の間呟もなく、
硬化性を損うこともなく、一段と耐クラツク性をも向上
せしめ得る硬化性樹脂組成物ン求めて鋭意研究した結果
、一般式) 〔但し、式中のnは5〜8なる有理数であるものとする
。〕で示されるような構造をもつフェノールアラルキル
樹脂ン必須のヒドロキシ成分として、かかるヒドロキシ
成分にエピクロルヒドリンを反応させて得られる多官能
エポキシ樹脂を必須のエポキシ樹脂成分とし、かかるエ
ポキシ樹脂成分に硬化剤と、さらに必要に応じて硬化促
進剤をも配合せしめて成る樹脂組成物が、前述された如
き特性を兼ね備えたものであることを見出して、本発明
を完成させるに到った。
すなわち、本発明はエポキシ樹脂と、硬化剤と、さらに
必要に応じて硬化促進剤とから構成されるエポキシ樹脂
組成物であって、該エポキシ樹脂成分として、前記一般
式[I)で示される如きフェノールアラルキル樹脂を必
須のヒドロキシ成分に用い、該ヒドロキシ成分にエピク
ロルヒドリンを反応させて得られる多官能エポキシ樹脂
′を、全工ボキシ樹脂成分中に15重量受以上含んで成
る、耐熱性、耐湿性および耐クラツク性に優れた成形材
料用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
ここにおいて、上記フェノールアラルキル樹脂とは、た
とえば三井東圧化学0朱より[ミレツクスXLJシリー
ズなる名称の下に販売されている、前掲の式CI]で示
されるような構造をもった特殊耐熱性樹脂を相称するも
のであるが、本発明においては、該フェノールアラルキ
ル樹脂を必須のヒドロキシ成分として用いるものである
このように、前記フェノールアラルキル樹脂を必須のヒ
ドロキシ成分として用いる限りにおいては、このヒドロ
キシ成分として、さらにフェノール性水酸基を2個以上
有する他の系統の化合物を併用してもよいことは勿論で
1、かかる他の系統の化合物として代表的なものを例示
すれば、フェノールまたはアルキルフェノールなどの如
き1価フェノール類とホルムアルデヒドの如きアルデヒ
ド類との縮合によって得られるノボラック樹脂類;ビス
フェノールA、ビスフェノールFもしくはビスフェノー
ルSなどの如きビスフェノール類をはじめ、レゾルシン
、ノ1イドロキノンまたは1,15−)リヒドロキシベ
ンゼンなどの多価フェノール類;あるいはこれらの各多
価フェノール類から適宜選択される化合物とホルムアル
デヒドなどの如きアルデヒド類との縮合によって得られ
るノボラック樹脂などである。
本発明組成物に高い耐熱性と、優れた耐湿性および耐ク
ラツク性と、さらに良好な耐衝撃性とを付与するために
は、前記必須ヒドロキシ成分たるフェノールアラルキル
樹脂と、前掲された如き任意ヒドロキシ成分(併用ヒド
ロキシ成分)たるフェノール性水酸基を2個以上有する
他の化合物との重量比を、前者対後者が10010〜1
5/85、好ましくは80/20〜50150 なる範
囲とするのが適当である。
このように、フェノールアラルキル樹脂を必須のヒドロ
キシ成分として用いることにより、なぜに耐熱性および
耐湿性などを保持し、さらに進んで耐クラツク性および
tl函撃性を改善せしめ得るのかについての詳細な理由
はわがらないが、恐らくは、従来の一般的なノボラック
樹脂がメチレン結合を介してフェノール化合物の繰り返
しVi造のものとなっているのに比して、当該フェノー
ルアラルキル樹脂にあっては、パラキシレン結合を介し
てフェノール化合物の繰り返し構造のものとなっている
処から、本発明において用いられる前記した如きフェノ
ールアラルキル樹脂を8狽のヒドロキシ成分とする多官
能エポキシ樹脂は、耐熱性を低下させることなく、エホ
キシ基の官能基密度が適当に緩和されており、それがた
めに耐クラツク性および耐衝撃性などの改良につながっ
ているのでおろうと考えられる。
本発明の組成物を調製するに当っては、まず、前記した
如キフェノールアラルキル樹脂を必須のヒドロキシ成分
とし、さらに必要によりフェノール性水酸基を2個以上
含有する他の系統の化合物をも併用して、これらのヒド
ロキシ成分にエピクロルヒドリンを反応させ、次いで、
かくして得られる多官能エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂
成分中に15重量%以上となるように用い、さらに必要
に応じてその他の公知慣用の各種エポキシ樹脂をも併用
して本発明のエポキシ樹脂成分となす一方、公知慣用の
エポキシ樹脂用の硬化剤を本発明の硬化剤成分として用
い、さらに必要に応じて硬化促進剤をも任意成分として
用いて、これらの各成分を常法に混合せしめればよい。
とのさい、前記の硬化剤としては、通電、エポキシ樹脂
の硬化剤として常用されているような化合物はすべて使
用することができるが、そのうちでも代表的なものを挙
げれば、H1Lee他著” Handbook of 
the Epoxy Re5in ”をはじめとした種
々の刊行物に記載されているような部類のものであり、
特に好ましいものとしてはノボラック樹脂、脂環式アミ
ン類、芳香族アミン類、芳香族アミン−ホルムアルデヒ
ド縮合物、グアニジン誘導体、ジシアンジアミドまたは
多塩基鈑無水物などが挙げられる。
上掲された如き各化合物を硬化剤として用いるさいには
、多くの場合、さらに硬化促進剤をも併用することが必
要となるが、そうした場合には、ジメチルベンジルアミ
ンナトの如き三級アミン類、イミダゾール類=または各
種金属化合物などといった前掲の如き刊行物に記載され
ているような化合物をはじめ、公知慣用の硬化促進剤な
らすべて使用できることは勿論である。
本発明の組成物には、さらに必要に応じて、充填剤、着
色剤、難燃剤、離1.g剤またはカップリング剤などの
如き公知慣用の各釉添那剤をも添加配合せしめることが
できるが、充填剤として代表的なものには、シリカ類、
珪酸ジルコン、アルミナ、炭酸カルシウム、石英粉、酸
化ジルコン、メルク、クレー、硫酸バリウム、アスベス
ト粉またはミルド・グラスなどがあるし、着色剤として
代表的なものには、カーボンブラックまたは各種金属化
合物などがあるし、離型剤として代表的なものには、ス
テアリン酸、ステアリン酸の金属塩、天然ワックスまた
は合成ワックスなどがあり、難燃剤として代表的なもの
には、三酸化アンチモンまたはへキサブロモベンゼンな
どがあるし、カップリング剤として代表的なもmは、ア
クリルシラン、アミノシランまたはエポキシシランなど
がある。
かくして得られる本発明の硬化性樹脂組成物乞用いるこ
とにより、耐熱性にすぐれ、耐湿性、成形性および硬化
性が保持され、加えて耐クラツク性および耐衝撃性にも
優れた、とくに半導体集積回路の封止用成形材料乞はじ
めとして、積層、注型および接着などの広範な分野に利
用できる。
次に、本発明を実施例および比戟例により具体的に説明
するが、以下にお(Iて部および引↓特に断りのない限
り、すべて重量基準であるものとする。
実施例 1 融点が95Cなる[ミレツクスxb−22sj[三井東
圧化学■製のフェノールアラルキル樹脂]とエピクロル
ヒドリンとを、水酸化ナトリウム(NaOH)の存在下
に反応させて、融点が82[1’で、かつエポキシ当前
が269なる多官能エポキシ樹脂馨調製した。
次いで、このエポキシ樹脂を用いて下記する如き処方に
従って配合物を得、しかるのちこの配合物’Y70Cに
おいてミキシング・ロール機で10分間、均質になるま
で混練し、粉砕せしめて成形材料を得た。
多官能エポキシw拍 100部 フェノール・ノボラック樹脂 45〃 (m点=78C) [キュアゾールCo Z J 1 ’/〔四国化成■製
の硬化促進剤〕 石 英 粉 350〃 シリコン系添加剤 2// ステアリン酸 6〃 カーボンブラツク 1〃 実施例 2 [ミレツクスXL−225Jの70部と融点が80Cな
るオルソ−クレゾール−ノボラック樹脂の6D部との混
合物に、エピクロルヒドリン1NaOHの存在下に反応
させて、融点が79Cで、かつエポキシ当社が246な
る多官能エポキシ樹脂を調製した。
かくして得られたエポキシ樹HAY用いるように変更し
た以外は、実施例1と同様の操作乞繰り返して、目的と
する成形材料を得た。
実施例 6 1ミレツクスXL−225jの7D部と融点が1osc
なるフェノール・ノボラック樹1指の30部との混合物
に。
エピクロルヒドリンY N a ORの存在下に反応さ
せて調製された融点が80Uで、かつエポキシ当量が2
36なる多官能エポキシ俯IJi¥を用いた以外は、実
施例1と同様の操作を繰り返して、目的とする成形材料
を得た。
実施例 4 [ミレツクスxt、−225]の80部とビスフェノー
ル5020部との混合物に、エピクロルヒドリンyNa
OHの存在下に反応させて得られる融点が78Cで、か
つエポキシ当量が260なる多官能エポキシ樹脂を用い
た以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して成形材料
を得た。
実施例 5 「ミレツクスXL−2254の90部とビスフェノール
Aの10部との混合物に、エピクロルヒドリン17Na
ORの存在下に反応させて得られる融点が72Uで、か
つエポキシ当量が257なる多官能エポキシ4&を胎を
用いた以外は、実施例1と同様にして成形材料を得た。
実施例 6 実施例1で得られた多官能エポキシ樹脂の80部と、別
ニヒスフェノールAとエピクロルヒドリンとから調製し
た融点が72CなるビスフェノールA型エポキシ樹脂の
20部とからなる混合物を用いた以外は、実施例1と同
様にして成形材料を得た。
実施例 7 実施例1で得られた多官能エポキシ樹脂の50部と、融
点が820で、かつエポキシ当量が216なる[エピク
ロンN−o80J[大日本インキ化学工業αliのオル
ソ−クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂〕の50部
とからなる混合物を用いた以外は、実施例1と同様にし
て成形材料を得た。
実施例 8 実施例1で得られ1ζ多官能エポキシ樹脂の50部と、
融点が75Cで、かつエポキシ当量が190Aる[エビ
クロンN −775J (同上社?のフェノール・ノボ
ラック型エポキシ樹脂〕の5D部とからなる混合物を用
いた以外は、実施例1と同様にして成形材料を得た。
比較例 1 多官能エポキシ樹脂の代わりに同量の[エビクロンN−
680」を用いるように変更した以外は、実施例1と同
様にして対照用の成形材料を(0た。
比較例 2 多官能エポキシ樹脂の代わりに同量の「エピクロyN 
−680JY用い、かつ、さらに[エビクロン707j
 (同上社製の可撓性付与剤)をも、[エビクロンN−
,5aoJ/「エビクロン707J = 8/2 (重
量比)なる割合となるように用いた以外は、実施例1と
同様にして対照用の成形材料を%た。
ところが、ここに得られた成形材料は15じにおいて1
力月経過しないうちに、ブロッキングを起こした。
比較例 3 多官能エポキシ樹脂の代わりに同封の「エビクロンN−
680」を用い、かつ、さらに「エビクロン 1<5O
DJ(同上社製の可撓性付与剤)をも、[エビクロンN
−68Dj/「エビクロン 1600J−8/2 (f
fi量比]となるような割合で用いた以外は、実施例1
と同様にして対照用の成形材料を得た。
以上の各実施例および比較例で得られfcそれぞれの成
形材料を、170Cにおいて6分間硬化せしめ、さらに
160Cにおいて4時間に亘り後硬化せしめ、次いでか
くして得られた各硬化物について各種特性を測定した。
それらの結果は第1表にまとめて示す。
/ //

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エポキシ樹脂および硬化剤、さらに必要により硬化促進
    剤から構成されるエポキシ樹脂組成物において、上記エ
    ポキシ樹脂成分として、 一般式 [] 〔但し、式中のnは5〜8なる有理数であるものとする
    。〕テ示すしるフェノールアラルキル樹脂を必須のヒド
    ロキシ成分として該ヒドロキシ成分にエピクロルヒドリ
    ンヲ反応させて得られる多官能エポキシ樹脂を、全エポ
    キシ樹脂成分中に15重量%以上含んで成る、耐熱性、
    耐湿性および耐クラツク性に優れる成形材料用エポキシ
    樹脂組成物。
JP22120683A 1983-11-24 1983-11-24 成形材料用エポキシ樹脂組成物 Granted JPS60112813A (ja)

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