JPS62174222A

JPS62174222A - 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料

Info

Publication number: JPS62174222A
Application number: JP1660386A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Hagiwara; 伸介萩原; Fumio Furusawa; 文夫古沢; Etsuji Kubo; 久保　悦司
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1987-07-31

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】〔産業上の利用分野〕本発明は耐熱衝撃性、耐熱性、成形性に優れた電子部品
封止用エポキシ樹脂成形材料に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、コイル、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣなどの
電子部品封止用としては、エポキシ樹脂成形材料が広く
用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電
気特性、耐熱性、機械強度、インサートとの接着性など
の緒特性にバランスが取れているためである。

しかし、電子部品のパッケージは、ＩＣに代表されるよ
うに、小形、薄形化の傾向にあり、冷熱サイクル時にパ
ッケージがクランクするという間題が生じる。

エポキシ樹脂成形材料の耐熱衝撃性を改善するものとし
て、特開昭６０−５８４２５号公報に示されているよう
に、エポキシ樹脂系をシリコーン重合体で改質する方法
があ名。一般にシリコーン重合体はエポキシ樹脂系に非
相溶であり、エポキシ樹脂中に微粒子で分散する構造を
形成し、耐熱衝撃性を向上する効果がある。しかし、シ
リコーン重合体は非相溶であるために、成形時にしみ出
し、パリ　（金型クリアランスからのしみ出し）や成形
品外観の悪化を引きおこす。この点を改善するために、
特定のシリコーン重合体を硬化剤として使用するフェノ
ールノボラック樹脂に加熱混融し、この予備混融物を添
加する方法が有効である（上記の特開昭６０−５８４２
５号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の方法において、成形時のしみ出しに対しては、加
熱混融時にフェノールノボラック樹脂とシリコーン重合
体が反応物となることが望ましいが、この場合、ガラス
転移温度の低下を伴うため、耐熱性の点で不利になる。

したがって、耐熱性を維持して、耐熱衝撃性を向上する
ためには、エポキシ樹脂系に非相溶なシリコーン重合体
を使用し、このシリコーン重合体の分散安定化をはかり
、成形時のしみ出し等の非相溶性に係る問題点を解消す
る必要がある。

本発明は、エポキシ樹脂系をシリコーン重合体で改質す
る組成において、耐熱衝撃性、耐熱性が良好で、成形性
にも優れた電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料を提供
しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料は（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂、（Ｂ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物、（Ｃ）２５℃の粘度が１００センチストークス以上で、
（Ａ）または（Ｂ）に非相溶なオルガノシロキサン重合
体および（Ｄ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物とフェノール性水酸基と反応する官能基を有す
るオルガノシロキサン重合体との反応物を必須成分として成ることを特徴とする。

本発明において、（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂としては、通称エピ−ビス型と
よばれるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦなどのジ
グリシジルエーテル、フェノールホルムアルデヒドノボ
ラソクなどノボラック型フェノール樹脂のポリグリシジ
ルエーテル、オレフィン結合のエポキシ化により誘導さ
れる脂環型エポキシ樹脂などがあり、特に限定されるも
のでない。また、これらを単独または２種類以上併用し
てもよい。

本発明において、（Ｂ）１分子中に２個以上のフェノー
ル性水酸基を有する化合物としては、フェノールクレゾ
ール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフ
ェノールＡ１ビスフエノールＦなどのフェノール類とホ
ルムアルデヒドとを酸性触媒化で縮合反応させて得られ
るノボラック型フェノール樹脂、ビスフェノールＡ１ビ
スフエノールＦ１ポリパラビニルフエノール樹脂、レゾ
ルシン、カテコール、ハイドロキノンなどの多価フェノ
ールなどがあり、単独または２種類以上併用してもよい
。また、（Ａ）のエポキシ樹脂との当量比（（Ｂ）の水
酸基当ｆｆｉ／　（Ａ）のエポキシ当量）は０．７〜１
．３が好ましい。

本発明において、（Ｃ）２５℃の粘度が１００センチス
トークス以上で、（Ａ）または（Ｂ）に非相溶なオルガ
ノシロキサン重合体としては、ジメチルシロキサン、メ
チルエチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチル
エチルシロキサン、メチルオクチルシロキサンなどの構
造単位を持つ単独重合体または共重合体、さらにはこれ
らの重合体の末端を含む分子内にヒドロキシ基、カルボ
キシル基、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、ビニ
ル基などの官能基を持つオルガノシロキサン重合体、ジ
メチルシロキサン−アルキレンオキシド共重合体など主
鎖にシロキサン結合以外の構造を含むオルガノシロキサ
ン重合体などがあり。また、これらのオルガノシロキサ
ン重合体は線状構造に限らず、技分かれ構造あるいは二
次元、三次元の構造を持つものでもよい。

２５℃の粘度については、種々のオルガノシロキサン重
合体について耐熱衝撃性の観点から検討を行った結果、
１００センチストークス以上のオルガノシロキサン重合
体が有効であり、さらには５ｏｏｏセンチスト一クス以
上のオルガノシロキサン重合体が特に望ましい。即ち、
２５℃における粘度が１００センチストークス未満では
、成形品の耐熱衝撃性が低下し、好ましくない。

また、（Ｃ）のオルガノシロキサン重合体は、（Ａ）の
エポキシ樹脂または（Ｂ）のフェノール性水酸基を持つ
化合物に対して非相溶であることが必要である。この主
旨とするところは、良好な耐熱衝撃性を発現するために
は、エポキシ樹脂／硬化剤系にオルガノシロキサン重合
体を微粒子分散させることが必要なためである。非相溶
性の判断としては、（Ａ）のエポキシ樹脂または（Ｂ）
のフェノール性水酸基を持つ化合物にオルガノシロキサ
ン重合体を加え、必要ならば加熱を行い、（Ａ）または
（Ｂ）を液体の状態として攪はんし、目視で確認するこ
とができる。

本発明において、（Ｄ）の反応物の原料となる１分子中
に２個以上のフェノール性水酸基を存する化合物は、上
記の（Ｂ）と同範囲の化合物であり、１種類に限らず、
２種類以上を用いることができる。ただし、（Ｂ）と同
一の化合物である必要はない。上記フェノール性水酸基
を有する化合物と反応させるオルガノシロキサン重合体
は、フェノール性水酸基と反応可能な官能基を有するオ
ルガノシロキサン重合体であれば、特に制限することな
く用いることができる。本発明の特徴を十分に発揮する
ためには、オルガノシロキサン重合体の官能基としては
、反応によって縮合物を生じない点で、エポキシ基が好
ましい。また、骨格構造は特に限定するものではないが
、（Ｃ）成分のオルガノシロキサン重合体と同構造のも
のが望ましく、（Ｃ）成分のオルガノシロキサン重合体
と容易に相溶するオルガノシロキサン重合体を原料とす
ることにより、本発明の効果は特に高くなる。

本発明に用いられる成分（Ｄ）は、上記で説明したフェ
ノール性水酸基を有する化合物とオルガノシロキサン重
合体とを混合し、溶剤の存在下または無存在下で加熱攪
はんすることにより得られる。反応温度は、溶剤を用い
る場合は還流温度で、無溶媒下では１００〜２００℃で
行うことが好ましい。溶剤としては、アセトン、メチル
エチルケトン、トルエン、キシレン等が好適に用いられ
る。

また、反応を促進するために、従来公知の触媒を添加す
ることができる。例えば、エポキシ官能性シリコーン化
合物を用いて反応を行う場合は、３級アミン類、イミダ
ゾール類、有機リン化合物等が用いられる。

本発明は、（Ａ）＋　（Ｂ）のエポキシ樹脂／硬化剤系
に（Ｃ）のオルガノシロキサン重合体と（Ｄ）の反応物
を添加することにより、耐熱性を低下せずに、成形時の
しみ出しに係る問題もなく、耐熱衝撃性を格段に向上す
るものである。ここで、（Ｄ）の反応物は、エポキシ樹
脂／硬化剤系および（Ｃ）成分のオルガノシロキサン重
合体の両方と類似な構造を持つため、エポキシ樹脂／硬
化剤系とは非相溶なオルガノシロキサン重合体の微粒子
分散性を安定化する働きがあり、この効果により、成形
時のしみ出しが改善できたと考えられる。

また、本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、エポキシ樹脂とフェノール性水酸基を有する化合物
の硬化反応を促進する硬化促進剤を配合することができ
る。この硬化促進剤としては、例えば、トリエチレンジ
アミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミ
ン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミ
ノメチル）フェノールなどの三級アミン類、２−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、２−ヘプタデシルイミダ
ゾールなどのイミダゾール類、トリブチルホスフィン、
メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン
、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなどの有
機ホスフィン類、テトラフヱニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニ
ルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテト
ラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェ
ニルボレートなどのテトラフェニルポロン塩などがある
。

また、本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、無機質充填剤として、結晶シリカ、アルミナ、ジル
コン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化珪素、窒
化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、マグネシア、ジルコニ
ア、ジルコン、フォルステライト、ステアタイト、スピ
ネル、ムライト、チタニアなどの粉体、およびチタン酸
カリウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナなどの単結晶
繊維、ガラス繊維などを１種類以上配合することができ
る。無機質充填剤の配合量としては、特に限定するもの
ではないが、４０〜７０容量％が好ましい。

また、本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワック
スなどの離型剤、カーボンブラックなどの着色剤、エポ
キシシラン、アミノシラン、ビニルシラン、アルキルシ
ラン、有機チタネート、アルミニウムアルコレートなど
のカップリング剤を使用することができる。

上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）各成分の配合
割合は（Ａ）／　（Ｂ）組成物１００重量部に対しくＣ
）および（Ｄ）は各々２〜２０重量部である。（Ｃ）お
よびＣＤ）の量が２重量部より少ない場合には本発明の
目的が達せられず、２０重量部を越えると成形時浸み出
し外観を悪化させる。

以上のような原材料を用いて成形材料を作成する一般的
な方法としては、所定の配合量の原材料混合物をミキサ
ー等によって充分混合した後、熱ロール、押出機等によ
って混練し、冷却、粉砕することによって、成形材料を
得ることができる。

本発明で得られる成形材料を用いて電子部品を封止する
方法としては、低圧トランスフプ成形法が最も一般的で
あるが、インジェクション成形、圧縮成形、注形などの
方法によっても可能である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲
はこれらの実施例に限定されるものではない。

（Ｄ）成分の合成まず、（Ｄ）成分として用いる反応物としては、構造式％式％で示される両末端エポキシ変性ジメチルシロキサン（エ
ポキシ当量５００）１００ｇと軟化点８゜℃のフェノー
ルノボラック樹脂（水酸基当Ｎ１゜６）とを、無溶媒下
で１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，Ｏ）ウンデセン
−７（５ｇ）を硬化促進剤として、１５０℃、２時間反
応したもの（■）、および構造式（式中、Ｒは−Ｃ３１１６−、Ｘ　：　Ｖ　”Ｆ２　：
　１）で示される粘度５０センチストークス、エポキシ
当ｆｔ３５０のエポキシ変性ジメチルシロキサンｌ００
ｇと軟化点８０℃のフェノールノボラック樹脂（水酸基
当量１１０６）３００とを（Ｉ）と同様な条件で４時間
反応したもの（ｎ）を合成した反応物（１）、（ＩＩ）
はそれぞれ軟化点７１”Ｃ１７７℃の透明固形樹脂とし
て得られた。

エポキシ樹脂酸・材料の製°告エポキシ当−１２２０、軟化点７８℃のクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、エポキシ当１３７５、軟化点８
０℃、臭素含量４８重量％の臭素かビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、水酸基当量１０６、軟化点８３℃のフェ
ノールノボラック樹脂１．８−ジアザ−ビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７、カルナバワックス、二酸化ア
ンチモンカーボンブラック、カンプリング剤としてγ−
グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、石英ガラス
粉、構造式％式％で示される、２５℃の粘度１３，０００センチストーク
スの変性ポリジメチルシロキサン（Ｉ［Ｉ）お、　　よ
び前記反応物（１）、（Ｕ）を表１に示す重量比で配合
し、混練温度８０〜９０″Ｃ１混練時間１０分の条件で
ロール混練を行い、実施例（１）〜（３）、比較例（１
１〜（３）の成形材料を作製した。

なお、両末端水酸基変性ポリジメチルシロキサン（ＩＩ
Ｉ）は、実施例に用いたエポキシ樹脂およびフェノール
樹脂に対しては、１５０℃で相溶せずに白濁状態であっ
た。

表２に比較例、実施例の成形材料特性を示す。

、　　また、表２の特性評価法の詳細を表３に示す。

この結果、比較例（１１はエポキシ樹脂／硬化剤系、　
　に非相溶なオルガノシロキサン重合体（Ｉ［［）のみ
を添加した材料であり、ガラス転移温度を低下せずに高
い熱衝撃性を示すが、ばバリ量が多いため成形時に支障
を来し、成形品の外観も悪くなる。

比較例＋２＞、（３）はオルガノシロキサン重合体とフ
ェノール樹脂の反応物（Ｉ）、（ｎ）をそれぞれ単独使
用したものであるが、これらはパリ、外観は良好である
が、ガラス転移温度が低下し、耐熱衝撃性も良くない。

これに対し、実施例（１）〜（３）のように、非相溶性
のオルガノシロキサン（ＩＩＩ）と反応物（１）、（Ｉ
Ｉ）を併用することで、ガラス転移温度の低下が少なく
、パリ、外観が良好で耐熱衝撃性の極めて優れた成形材
料が得られた。実施例の効果は予想以上の効果であり、
向上理由としては、反応物（Ｉ）、（ＩＩ）が非相溶性
のオルガノシロキサンの分散性を改善しているためと考
えられる。この効果は、界面活性剤（乳化剤）の作用と
類似したものであると考えられる。

以下余白〔発明の効果〕本発明によって得られる電子部品封止用エポキシ成形材
料を用いてＩＣ，ＬＳＩなどの電子部品を封止すれば、
実施例で示したように、パリ　（金型クリアランスから
の樹脂のしみ出し）、外観など非相溶性の可撓剤（オル
ガノシロキサン重合体）を使用した際に発生しやすい成
形性の問題点も無く、耐熱性、耐熱衝撃性の優れた製品
を得ることができ、その工業的価値は大である。

Claims

【特許請求の範囲】１、（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂、（Ｂ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物、（Ｃ）２５℃の粘度が１００センチストークス以上で、
（Ａ）または（Ｂ）に非相溶なオルガノシロキサン重合
体および（Ｄ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物とフェノール性水酸基と反応する官能基を有す
るオルガノシロキサン重合体との反応物を必須成分として成ることを特徴とする電子部品封止用
エポキシ樹脂成形材料。２、上記（Ｄ）を構成するオルガノシロキサン