JPS6136318A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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】 （発明の利用分野） 本発明はエポキシ樹脂組成物に関し、特にダイオード、
ＩＣ、トランジスタなどの半導体装置（素子）の絶縁封
止に適した一液型エボキシ樹脂組成物に関する。

（発明の背景） エポキシ樹脂はその優れた電気絶縁性、耐湿性、また硬
化時の低収縮性という特性を有するため、電気、電子部
品の絶縁封止用として広く使用されている。従来、エポ
キシ樹脂の硬化剤としては、ポリアミン類、有機２塩基
酸無水物、フェノール（１）樹脂、イミダゾール類、三
弗化はう素のアミン錯体等が使用されているが、これら
の多くはエポキシ樹脂と混合した場合の可使時間が短い
ため、エポキシ樹脂と硬化剤を別々に保管しておき、使
用直前に混合して使用するのが一般的であり、作業性に
劣るという欠点を有している。しかも一度混合した組成
物は前述のように保管がきかず、全量を使いきる必要が
ある。このため−液型で、しかも貯蔵安定性に優れ、加
熱時には短時間で硬化可能なエポキシ樹脂の出現が嘱望
されている。

また前記の硬化剤の中で三弗化はう素のアミン錯体は優
れた潜在性を有しているが、硬化時にアミンガスを発生
するため、半導体装置（素子）を含む電子部品の絶縁封
止用としては汚染の点から好ましくない。

さらにジシアンジアミドは従来知られている潜在性硬化
剤であるが、単独で使用する場合１７０℃以上の温度が
必要であるという欠点を有している。このジシアンジア
ミドの硬化促進剤としては、イミダゾール化合物（特開
昭５５−１６５９１６号公報）、クロルフェニル−１，
１−Ｎ−ジメチル尿素（特開昭５０−２５７００号公報
）等が知られているが、いずれも硬化時の発熱が高く、
前記硬化促進剤を分解せしめガスを発生するため好まし
くない。

（発明の目的） 本発明の目的は前記従来技術の欠点を除去し、室温付近
で優れた貯蔵安定性、具体的には３力月以上の可使時間
を有し、かっ１ｏｏ〜ｌ　５０　”ｃの温度で速やかに
硬化可能な、半導体装置（素子）等の絶縁封止に適する
一液型エボキシ樹脂組成物を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、 （Ａ）１．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン
のジグリシジルエーテル、 （Ｂ）有機２塩基酸ジヒドラジドおよび（Ｃ）一般式（
１） （式中ｎは１〜１４の整数、Ｒ１は水素、アルキル基ま
たはフェノール基、Ｒ２およびＲ１は水素、アルキル基
またはヒドロキシメチル基を示す）で表わされるイミダ
ゾール化合物を含有してなるエポキシ樹脂組成物に関す
る。

本発明に用いられる１、ｔ−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）エタンのジグリシジルエーテルは、１、Ｉ−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）エタンとエピハロヒドリン
とを反応させることにより得られ、従来広く用いらてい
る２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの
ジグリシジルエーテル、すなわちビスフェノールＡ型の
エポキシ樹脂と比べて貯蔵安定性がほぼ同等で、かつ粘
度がＭＬ＜低く、またビス（４−ヒドロキシフェニル）
メタンのジグリシジルエーテル、すなわちビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂と比べて貯蔵安定性が著しく優れ、
かつ低粘度のエポキシ樹脂である。商品としては、三井
石油化学エポキシ社製のエボミンクＲ−７１０がある。

本発明においては、このエポキシ樹脂と共に、ビスフェ
ノールＡ型のエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型のエポ
キシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等を併
用してもよい。

本発明に用いられる有機２塩基酸ジヒドラジドとしては
、例えばシェラ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、
ドデカンニ酸、イソフタル酸等のジヒドラジドが挙げら
れる。

有機２塩基酸ジヒドラジドの配合量は、硬化性、硬化物
のガラス転移温度、耐熱性および貯蔵安定性の点から、
ｌ、１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジグ
リシジルエーテル１モルに対して、好ましくは０．０３
〜０．２０モル、特に好ましくは０．０５〜Ｏ，ｔＳモ
ルである。

本発明に用いられる前記一般式（１）で表わされるイミ
ダゾール化合物としては、例えば２．４−ジアミノ−６
−（２−メチルイミダゾリル−（１））−エチル−８−
トリアジンイソシアヌレート、２．４−ジアミノ−６−
（２−フェニルイミダゾリル−（１））−エチル−３−
トリアジンイソシアヌレート、２．４−ジアミノ−６−
（２−エチルイミダゾリル−（１））−エチル−３−ト
リアジンイソシアヌレートが挙げられる。

イミダゾール化合物の配合量は、硬化性（硬化時間）、
硬化物のガラス転移温度（耐熱性）、貯蔵安定性などの
点から、前記のエポキシ樹脂１モルに対して、好ましく
は０．０１〜０．０７モル、特に好ましくは０．０２〜
０．０５モルである。

本発明の組成物には必要に応じて充填剤、難燃性、着色
剤、カンプリング剤等を配合してもよい。

充填剤としては、例えば結晶性シリカ、熔融シリカ、水
和アルミナ、アルミナ、炭酸カルシウム、水酸化マグネ
シウム、酸化マグネシウム、ケイ酸ジルコニウムが使用
される。

難燃剤としては、例えばエポキシ樹脂の臭化物、ヘキサ
ブロモベンゼン、テトラブロモビスフェノールＡ１ジブ
ロモジフエニルエーテル、ジクロロジフェニルエーテル
が使用される。

着色剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタ
ン、ベンガラ、有機顔料、無機顔料、染料が使用される
。

カップリング剤としては、例えばγ−グリシドキシプロ
ビルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）　Ｔ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルト
リイソステアロイルチタネート、テトライソプロピルビ
ス（ジオクチルホスファイト）チタネートが使用される
。

（発明の効果） 本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来の多液混合型のエ
ポキシ樹脂組成物と比較し、秤量および混合の必要がな
く、作業性に優れている。また室温付近での貯蔵安定性
に優れ、硬化物のガラス転移温度が高く、かつ１００〜
１５０℃の温度で短時間で硬化することができる。さら
に本発明によれば、特定のエポキシ樹脂成分を用いるこ
とにより、貯蔵安定性、硬化性、硬化物の特性を損なう
ことなく、該組成物の粘度を大幅に低減することができ
る。

本発明のエポキシ樹脂は、ダイオード、ＩＣ。

トランジスタ等の半導体装置（素子）の絶縁封止に好適
であり、封止された半導体装置（素子）も良好な特性を
有しており、半導体装置（素子）の信頼性の向上に大き
く寄与するものである。

（発明の実施例） 以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ エポキシ当量１７３の１．１−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）エタンのジグリシジルエーテル（三井石油化学
エポキシ社製エボミックＲ−７１０）１．０モル、アジ
ピン酸ジヒドラジド０．１モルおよび２．４−ジアミノ
−６−（２−メチルイミダゾリル−（１））−エチル−
３−）リアジンイソシアヌレート０．０３モルよりなる
混合物１００ｇに対して、溶融シリカＲＤ−８（龍森製
）２００ｇを配合して、真空播潰器で５　Ｔ　ｏ　ｒ　
ｒの減圧下に混合脱気し、本発明のエポキシ樹脂組成物
を得た。

実施例２ １．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジグ
リシジルエーテル（エボミックＲ−７１０）１．０モル
、イソフタル酸ジヒドラジド０．１５モルおよび２，４
−ジアミノ−６−（２−メチルイミダゾリル−（１））
−エチル−３−）リアジンイソシアヌレート０．０４モ
ルよりなる混合物１００ｇに対して、溶融シリカＲＤ−
８２００ｇを配合し、以下実施例１と同様に処理して、
本発明のエポキシ樹脂組成物を得た。

実施例３ １．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジグ
リシジルエーテル（エボミンクＲ−７１０）１．０モル
、アジピン酸ジヒドラジド０．０５モルおよび２．４−
ジアミノ−６−（２−メチルイミダゾリル−（１））−
エチル−８−トリアジンイソシアヌレート０．０２モル
よりなる混合物１００ｇに対して、溶融シリカＦ−７４
（電気化学工業■製）２００ｇを配合し、以下実施例１
と同様に処理して、本発明のエポキシ樹脂組成物を得た
。

実施例４ １．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジグ
リシジルエーテル（エボミソクＲ−７１０）０．５モル
、エポキシ当量１９０のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（三井石油化学エポキシ社５ＩＲ−１４０＞０．５モ
ル、コハク酸ジヒドラジド０．１モルおよび２，４−ジ
アミノ−６−（２−メチルイミダゾリル−（１））−エ
チル−８−トリアジンイソシアヌレート０．０４モルよ
りなる混合物１００ｇに対して、溶融シリカＦ−７４１
８０ｇを配合し、以下実施例１と同様に処理して、本発
明のエポキシ樹脂組成物を得た。

比較例１ １．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジグ
リシジルエーテル（エボミックＲ−７１０）１．０モル
、アジピン酸ジヒドラジド０．０２モルおよび２，４−
ジアミノ−６−（２−メチルイミダゾリル−（１））−
エチル−８−トリアジンイソシアヌレート０．０１モル
よりなる混合物１００ｇに対して、熔融シリカＲＤ−８
２００ｇを配合し、以下実施例１と同様に処理して、本
発明の樹脂組成物を得た。

比較例２ エポキシ当量１９０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（Ｒ−１４０）　１．０モル、アジピン酸ジヒドラジド
０．１モルおよび２．４−ジアミノ−６−（２−メチル
イミダゾリル−（１））−エチル−８−トリアジンイソ
シアヌレート０．０３モルよりなる混合物１００ｇに対
して、熔融シリカＲＤ−８２００ｇを配合し、以下実施
例１と同様に処理して、樹脂組成物を得た。

比較例３ エポキシ当量１６５のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（東部化成製ＹＤＦ　１７０）　１．０モル、アジピン
酸ジヒドラジド０．１モルおよび２．４−ジアミノ−６
−（２−メチルイミダゾリル−（１））−エチル−３−
）リアジンイソシアヌレート０．０３モルよりなる混合
物１００ｇに対して、熔融シリカＲＤ−８２００ｇを配
合し、以下実施例１と同様に処理して、樹脂組成物を得
た。

比較例４ エポキシ当量１７３の１．１−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）エタンのジグリシジルエーテル（エポミックＲ
−７１０）１．０モル、アジピン酸ジヒドラジド０．２
５モルおよび２．４−ジアミノ−６−＋２−メチルイミ
ダゾリル−（１））−エチル−８−トリアジンイソシア
ヌレート０．０８モルよりなる混合物１００ｇに対して
、溶融シリカＲＤ−８２００ｇを配合し、以下実施例１
と同様に処理して、樹脂組成物を得た。

比較例５ エポキシ当量１７３の１．１−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）エタンのジグリシジルエーテル（エボミソクＲ
−７１０）１．０モル、ジシアンジアミド０．１モルお
よび２．４−ジアミノ−６−（２−メチルイミダゾリル
−（１））−エチル−８−トリアジンイソシアヌレート
０．０４モルよりなる混合物１００ｇに対して、溶融シ
リカＲＩ）−８２００ｇを配合し、以下実施例１と同様
に処理して、樹脂組成物を得た。

実施例および比較例で得られた樹脂組成物について、下
記のようにして特性を評価し、その結果を第１表に示す
。

１、ゲル化時間（分）の測定 所定の温度に保温したホットプレート上に、樹脂組成物
１ｇを乗せ、攪拌しながら樹脂の流動性がなくなるまで
の時間を測定し、ゲル化時間とし２、ガラス転移温度（
’Ｃ）の測定 樹脂組成物を金属シャーレに０．３〜０．７ｆｉの膜厚
で塗布し、１２０°Ｃで２時間、次いで１５０℃で４時
間硬化して硬化物を得た。この硬化物をパーキン・エル
マー（Ｐｅｒｋｉｎ　　Ｅｌｍｅｒ）製熱物理試験器Ｔ
ＭＩ−１型を用いて線膨張率を測定し、その変曲点をガ
ラス転移温度とした。

３、可使時間（日）の測定 樹脂組成物２００ｇを密閉容器に入れ、所定温度に放置
し、所定時間ごとに粘度を測定した。粘度が初期値の１
．５倍に達する時間を可使時間とした。

４、半導体装置（素子）の評価方法 樹脂組成物を用いて、ＭＯ３型ＩＣを封止後、１２０℃
で２時間、次いで１５０℃で５時間硬化し、半導体装置
（素子）を製作した。この素子を１２１℃、２気圧の水
蒸気中に所定時間放置してＩｃの断線率を評価した。

以下余白 第１表 以下余白 第１表（続き） 第１表の結果から、本発明になるエポキシ樹脂組成物は
、室温付近で優れた貯蔵安定性性を有し、またその硬化
物のガラス転移温度が高（、また１２０〜１５０℃の温
度で速やかに硬化可能であることが分る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、 （Ａ）１、１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン
   のジグリシジルエーテル、 （Ｂ）有機２塩基酸ジヒドラジドおよび （Ｃ）一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中ｎは１〜１４の整数、Ｒ＿１は水素、アルキル基
   またはフェノール基、Ｒ＿２およびＲ＿３は水素、アル
   キル基またはヒドロキシメチル基を示す）で表わされる
   イミダゾール化合物を含有してなるエポキシ樹脂組成物
   。