JPS62207355A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体封止用のエポキシ樹脂組成物に関する
ものである。

〔従来の技術〕

近時、半導体の封止用材料は、熱硬化性樹脂の信頼性の
向上に伴う樹脂封止の量産性、コスト低下のために、セ
ラミックから合成樹脂に置き換わりつつある。現在２５
５　ｋｂｉｔ、　ｌ　Ｍｂｉｔのような高密度半導体も
樹脂封止が行なわれており、今後さらに高密度のものに
も樹脂が用いられようとしている。したがって、このよ
うな動きに対処するために半導体封止用材料のより高い
信頼性が強く要求されるようになり、樹脂系材料の欠点
である温度上昇に伴う絶縁抵抗の低下を少なくすること
が要望されている。このような欠点を解消するため成形
品中に残留する未反応基の減少、架橋密度の向上等の樹
脂構造面から、また成形品中に含まれる電荷をもった不
純物の減少等原料の純度の面から、植種の検討がなされ
て来たが、これらの方法は官能基を１００％架橋に寄与
させることは不可能であり、また成形品中には触媒とし
て電荷をもった物質を必ず添加しなければならないなど
、幾多の問題が残されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の半導体封止用樹脂は温度上昇に伴う絶
縁抵抗の低下が大きく、高密度半導体対土用に使用する
うえで数多くの解決すべき問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するため、この発明は、エポキシ樹
脂１００重量部に対し、 または　　　　　０ ■ （Ｍは２価の金属原子、Ｒ１およびへは炭素数１２以上
のアルキル基） で示されるリン酸塩のいずれか１種もしくは両者の混合
物を０．１〜５．０重着部添加したエポキシ樹脂とする
手段を採用したものである。以下その詳細を述べる。

まず、この発明におけるエポキシ樹脂は、通常よく知ら
れている樹脂であり、グリシジルエーテル系、グリシジ
ルエステル系、クレゾールノボラック系、フェノールノ
ボラック系、脂環系、線状脂肪族系、およびハロゲン化
等のエポキシ樹脂のいずれであっても、またこれらを２
種以上混合したものであってもよく、特に種類を限定す
るものではないが、機械的強度、電気的特性および耐熱
性に着目すればフェノールノボラック系またはタレゾー
ルノボラック系のエポキシ樹脂が望ましい。

つぎにこのようなエポキシ樹脂に添加混合するリン酸塩
は１式または■式のような２価金属たとえば亜鉛、アル
ミニウム等および炭素数１２以上のアルキル基を有する
リン酸化合物であり、このリン酸化合物の配合割合を０
．１〜５．０重量部とする理由は、０．１重量部未満の
少量添加では高温下の絶縁抵抗の向上に効果がなく、逆
に５．０重量部を越える多量では絶縁抵抗の向上効果は
期待できても組成物中のアルキル成分の離型効果が顕著
になって半導体封止に使用したときにはリードフレーム
との密着性を低下させ、密着不良部分からの水分の浸入
を容易にするため望ましくないからであって、好ましく
はエポキシ樹脂１００重量部に対して１．０〜３．０重
量部である。そして、１式または■式で示されるリン酸
塩は、アルキル成分と金属のリン酸塩成分との均衡を図
るために、それぞれ単独または両者の混合物のいずれか
を適宜選択すればよいが、通常の場合両者の等量（重量
比）混合物が実用的である。

マタ、前記エポキシ樹脂の硬化剤は無水フタル酸、無水
コハク酸、無水ジメチルナジン酸等の酸無水物、メタフ
ェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジ
アミノジメチルスルホン、芳香族アミンアダクト等の芳
香族アミン、ポリメチレンジアミン、メタンジアミン等
の脂肪族または脂環式アミン、フェノール樹脂、クレゾ
ール樹脂等の合成樹脂初期縮合物等であり、特に限定す
るものではない。そして、これら硬化剤をエポキシ樹脂
に配合するに際しては、エポキシ樹脂のエポキシ基の数
と、硬化剤の官能基の数との化学当ｌ比が０．５〜１．
５の範囲内にあることが、保存安定性、硬化速度、硬化
後の機械的性質、電気的性質および熱的性質等の硬化特
性のうえから望ましい癖にこれらの化学当量比が０．８
〜１．２の範囲内にあるときに優れた硬化特性が得られ
る。また、エポキシ樹脂の硬化速度を促進するために、
硬化剤とともに硬化促進剤を適宜併用してもよい。硬化
促進剤としてはイミダゾール、２−メチルイミダゾール
、２−フェニルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダ
ソ゛−ル等のイミダゾール類、トリエチルアミン、ジエ
チルアミノプロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジ
ン等のアミン類、トリエチルアミンと三フッ化ホク素と
の錯化合物等を例示することが出来るが、これらに限定
するものではない。このような硬化促進剤は単独もしく
は２種以上の混合物であってもよく、エポキシ樹脂１０
０重量部に対して通常０．０５〜５．０重重部を配合す
ればよい。

さらに、この発明の樹脂組成物には、通常の樹脂組成物
におけると同様各種添加剤を適宜配合し、組成物の特性
値を改善することもできる。たとえば機械的強度、寸法
安定性、熱的特性等の改善のためにジルコニア、アルミ
ナ、タルク、クレー、マグネシア、シリカ、ケイ酸力ル
シクム、炭酸力ルシウム、硫酸バリタム、ガラス繊維、
ミルドファイバー等（これらの中、溶融シリカおよび結
晶シリカが最も好ましいものとして挙げられる）の無機
充填剤、天然１７ツクス、合成１７ツクス、直鎖脂肪酸
の金属塩、酸アミド、エステル類またはこれらの混合物
からなる離型剤類、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ブ
ロムトルエン、ヘキサブロムトルエン、ヘキサブロムベ
ンセン、二酸化アンチモン等の難燃剤、シランカップリ
ング剤等の表面処理剤、カーボンブラック等の着色剤等
を適宜配合してもかまわない。

なお、この発明のエポキシ樹脂組成物を製造する際は、
通常上記の各原料をヘンシェルミキサー等の混合機で充
分に混合した後に、たとえばスクリュ一式押出機等の混
練機により溶融混練して冷却、粉砕するとよい。

〔作用〕

この発明におけるエポキシ樹脂組成物は１式および■式
で示されるようなリン酸塩が組成物中の電荷をもった不
純物を捕捉し、安定した塩を生成するとともに未反応の
官能基とも反応して末端を安定したアルキル基とするこ
とによって、高温時の安定した電気特性が発現されるよ
うになるものと推定される。

〔実施例１〜６〕 エポキシ樹脂としてオルトクレゾールノボラックエポキ
シ樹脂８０重量部に難燃剤としての臭素化フェノールノ
ボラックエポキシ樹脂２０重憬部（エポキシ樹脂の合計
１００重量部）、硬化剤としてフェノールノボラック樹
脂５０重１部、硬化促進剤として２−フェニル−４メチ
ルイミダゾ一ル３重量部、無機充填剤として予め２重量
部の１第　　１　　表 ポキシシランで表面処理を行なったシリカ粉末３５０重
１部、難燃剤としての二酸化アンチモン３重量部、着色
剤としてカーボンブラック１．５重量部、離型剤として
カルナクバワックス１重僅部を基幹材料とし、これに第
１表に示す割合（重量部）でリン酸塩を添加して、これ
をスクリュ一式押出混練機で溶融（９０〜１３０℃）混
練し、直ちにシート化および冷却固化させ粉砕した。こ
の粉砕物をタブレット状に成形し、この発明のエポキシ
樹脂組成物を得た。得られた組成物の１５０℃雰囲気中
の体積抵抗率（ＪＩＳ−に６９１１の５・１３・１　に
準％）を測定し、その結果を第２表にまとめた。

なあ、前記基幹材料に１式または■式で示されるリン酸
塩のいずれをも添加しなかった以外は実施例と全く同じ
操作によって調製した組成物を比較例として第１表およ
び第２表に併記したが、゛この組成物の１５０℃におけ
る体積抵抗率は実施例のいずれよりも好ましくない値で
あった・〔効果〕 以上のことから明らかなように、この発明のエポキシ樹
脂組成物は１式または■式で示されるリン酸塩の添加に
よって高温時の体積抵抗率が著しく改善され、その結果
、半導体封止用樹脂としてきわめて高い信頼性を発揮す
ることになるので、この発明の意義は非常に大きいと言
える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エポキシ樹脂１００重量部に対し、下記の I 式または
   II式で示されるリン酸塩のいずれか１種もしくは両者の
   混合物を０．１〜５．０重量部添加したことを特徴とす
   るエポキシ樹脂組成物。 記 ▲数式、化学式、表等があります▼… I 式 ▲数式、化学式、表等があります▼…II式 〔Ｍは２価の金属原子、Ｒ＿１およびＲ＿２は炭素数１
   ２以上のアルキル基〕