JPS6230215B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は後硬化不用にして且つ耐湿性が改善さ
れた電子部品及び電子機器用として好適なエポキ
シ樹脂組成物に関する。 エポキシ樹脂は、その電気的特性、機械的特性
等が優れているため、半導体装置等の電子部品及
び電子機器の封止や含浸等に広く用いられてい
る。しかしながら従来のエポキシ樹脂組成物に
は、半導体装置等を封止又は含浸後高温で長時
間、後硬化する必要があるという工業生産上の問
題点があり、またその耐湿性も充分であるとは言
えず使用するにつれて絶縁性が低下しリーク電流
が増加するという欠点がある。 本発明者は、上記問題点及び欠点を解消する方
法について鋭意研究した結果、エポキシ樹脂、硬
化剤及び硬化促進剤の内少なくとも２種は、その
使用量の全部又は一部を予め溶融ブレンド処理し
ておくことによつて目的が達成出来ることを見出
し、本発明を完成するに至つた。 即ち本発明は、 (1) エポキシ樹脂、 (2) フエノール樹脂又はこれと酸無水物との混合
物である硬化剤、 (3) 第３級アミン類、トリアゾール類及びイミダ
ゾール類からなる群より選ばれた少なくとも１
種である硬化促進剤、並びに (4) 無機質充填剤 を必須成分として含有する組成物であつて、上記
(1)、(2)及び(3)の成分の内少なくとも２種は、その
使用量の全部又は一部を予め溶融混合し、次いで
冷却後粉砕したものであることを特徴とするエポ
キシ樹脂組成物に係る。 本発明は、(1)エポキシ樹脂、(2)フエノール樹脂
又はこれと酸無水物の混合物である硬化剤並びに
(3)第３級アミン類、トリアゾール類及びイミダゾ
ール類から選ばれる少なくとも１種である硬化促
進剤、の内少なくとも２種は、その使用量の全部
又は一部を予め溶融混合し、次いで冷却後粉砕し
た状態で使用することを特徴とする。上記の如き
溶融ブレンド処理を施すことにより、本発明エポ
キシ樹脂組成物においては、この種の組成物で必
要とされる後硬化工程を省くことが出来、又処理
した成分間のなじみが良好になり従つて最終製品
である成形体が稠密になり耐湿性が向上するので
ある。該処理を行わない場合には、従来のエポキ
シ樹脂組成物と同様に、得られるエポキシ樹脂組
成物を半導体装置等に封止又は含浸した後、高温
で長時間後硬化を行わねばならない。またその耐
湿性も改善されない。該処理は、処理物の配合に
より変化するが、処理物が溶融する温度、通常60
〜130℃程度で溶融混合し、放冷、水冷等により
冷却固化した後、粉砕することにより行なわれ
る。粉砕したものの粒度としては10メツシユ通過
以下であるのが好ましい。10メツシユ通過よりも
大きいものは、他の添加剤との混合分散性が悪く
なり、最終製品の特性のバラツキが大きくなる。 該処理をする際の処理すべき量としては、各処
理物によつて異なるが成分(1)についてはその使用
量の20〜100重量％、成分(2)についてはその使用
量の50〜100重量％及び成分(3)についてはその使
用量の５〜30重量％であるのが、本発明所期の効
果を得るために好ましい。成分(3)をその使用量の
30重量％を越えて処理する場合には副反応を起す
ことがある。該処理をされる各成分の組み合わせ
としては、(1)及び(2)、(1)及び(3)、(2)及び(3)並びに
(1)、(2)及び(3)のいずれでも良い。 本発明におけるエポキシ樹脂としては、特に限
定されることなく公知のものがいずれも使用出
来、例えばフエノールノボラツク型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂、ビス
フエノールＡ型エポキシ樹脂、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、オレ
フイン結合のエポキシ化により誘導されるエポキ
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
するものを挙げることが出来、これらの少なくと
も１種を用いる。 本発明においては、硬化剤としてフエノール樹
脂又はこれと酸無水物との混合物を用いる。その
ことにより耐湿性及び耐熱性が著しく向上する。 本発明において用いるフエノール樹脂硬化剤と
しては、公知のものを広く使用出来るが、例えば
フエノールノボラツク樹脂、tert−ブチルフエノ
ールノボラツク樹脂、ノニルフエノールノボラツ
ク樹脂、ポリパラビニルフエノール樹脂等を挙げ
ることが出来、これらの少なくとも一種を用い
る。 フエノール樹脂硬化剤の使用量としては、エポ
キシ樹脂100重量部に対して10〜150重量部であ
る。10重量部未満の場合又は150重量部を越える
場合には耐熱性が低下する。 本発明において併用する酸無水物系硬化剤とし
ては、公知のものを広く使用出来、例えば無水フ
タル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサ
ヒドロフタル酸、無水ナジツク酸、無水メチルナ
ジツク酸、無水コハク酸、無水トリメリツト酸、
無水ピロメリツト酸、３・3′・４・4′−ベンゾフ
エノンテトラカルボン酸無水物、無水テトラブロ
モフタル酸、無水クロレンデイツク酸、５−
（２・５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メ
チル−３−シクロヘキセン−１・２−ジカルボン
酸無水物、トリメリツト酸二量体、３・４−ジメ
チル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−３・
４・５・６−テトラヒドロフタル酸無水物、３・
４−ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニ
ル）−１・２・３・６−テトラヒドロフタル酸無
水物等を挙げることが出来、これらの少なくとも
１種を用いる。酸無水物系硬化剤は前記フエノー
ル樹脂硬化剤の一部に置き換えて使用する。その
場合の使用量は、硬化剤全体の５〜60重量％であ
るのが好ましい。 本発明において用いる硬化促進剤としては、第
３級アミン類、トリアゾール類及びイミダゾール
類から選ばれる公知のものを広く使用出来、例え
ばベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミ
ン、ジメチルアミノメチルフエノール、トリス
（ジメチルアミノメチル）フエノール、トリエチ
ルテトラミン、３・９−ビス（３−アミノプロピ
ル）−２・４・８・10−テトラオキサスピロ
（５・５）ウンデカン等の第３級アミン類、１・
２・３−ベンゾトリアゾール、５−メチルトリア
ゾール等のトリアゾール類、２−フエニルイミダ
ゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、
２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾー
ル、２・４−ジメチルイミダゾール、２−ウンデ
シルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾー
ル、１−ビニル−２−メチルイミダゾール、２−
フエニル−４・５−ジヒドロキシメチルイミダゾ
ール、２−フエニル−４−メチルイミダゾール、
２−イソプロピルイミダゾール、１−シアノメチ
ル−２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類
を挙げることが出来、これらの少なくとも１種を
用いる。硬化促進剤の使用量はエポキシ樹脂100
重量部に対して0.05〜８重量部が適当である。
0.05重量部未満では硬化促進効果が充分でなく未
硬化物が生じる。また８重量部を越えると貯蔵安
定性が悪くなる。 また、本発明において耐湿性の向上、膨張係数
の低減、熱伝導率の向上等のために用いる無機質
充填剤としては、公知のものを広く使用出来る
が、例えば石英ガラス、結晶性シリカ、ガラス繊
維、タルク、アルミナ、水和アルミナ、ケイ酸カ
ルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグ
ネシウム、ケイ酸ジルコニウム、クレー、マイカ
等を挙げることが出来、これらの少なくとも１種
を用いる。これら無機質充填剤は粉末状で用いる
のが好ましい。無機質充填剤の使用量はエポキシ
樹脂100重量部に対して20〜450重量部が適当であ
る。20重量部未満では膨張係数の低減が期待でき
ない。また、450重量部を越えると溶融粘度が非
常に高くなり使用が困難になる。 また、本発明の組成物を電子部品又は電子機器
用に用いる場合には難燃剤を使用する。その際の
難燃剤としては、公知のものを広く使用出来、例
えばヘキサブロモベンゼン、三酸化アンチモン、
テトラブロモビスフエノールＡ、ヘキサブロモビ
フエニル、デカクロロビフエニル、赤リン等を挙
げることが出来、これらの少なくとも１種を用い
る。難燃剤の使用量はエポキシ樹脂100重量部に
対して３〜150重量部が適当である。３重量部未
満では難燃効果が期待出来ない。 更にまた、本発明においては、上記各成分の他
にこの種の組成物に通常使用される添加剤、例え
ばカーボンブラツク、ベンガラ等の着色剤、カル
ノウバロウ、合成ワツクス等の離型剤、シランカ
ツプリング剤等の接着改良剤等を添加併用しても
良い。 本発明エポキシ樹脂組成物は、特に限定される
ことなく広い用途に適用されるが、電子部品及び
電子機器を封止する場合に好適であり、その際の
成形方法としては、この種の組成物の成形方法と
して従来公知のものがいずれも適用出来、例えば
低圧トランスフアー成形法、インジエクシヨン成
形方法、圧縮成形方法等が挙げられる。また、本
発明組成物は、封止用以外にも被覆用、絶縁用等
とすることも出来、更に適当な溶剤、例えばメチ
ルエチルケトン、スチレンモノマー、ブチルカル
ビノール等に溶解して含浸用とすることも出来
る。 本発明エポキシ樹脂組成物は、前述した様に、
エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤の内少なく
とも２種を予め溶融ブレンド処理することによつ
て、成形硬化後に通常行なわれる後硬化が不要で
あるという大きな利点を有するので工業生産上極
めて有利である。また、従来のものに比べ耐湿性
が改善されているので絶縁性が良くリーク電流を
低減させる。 本発明エポキシ樹脂組成物を適用する電子部品
及び電子機器としては、特に限定されることなく
広い範囲のものに使用できるが、例えば集積回
路、大規模集積回路、トランジスター、サイリス
タ、ダイオード、抵抗器、ガイジ、ソケツト、ケ
ース、コネクター、バリスター等を挙げることが
出来る。また電子用以外にも各種機械部品、各種
容器等に適用することが出来る。 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。 実施例１、２及び比較例１ 下記第１表に示す組成のエポキシ樹脂組成物を
調整した。即ち、本発明組成物（実施例１）とし
ては、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂（日
本化学薬(株)製「EOCN」）60重量部、臭素化エポ
キシノボラツク樹脂（日本化薬(株)製「ブレー
ン」）40重量部及びフエノールノボラツク樹脂
（群栄化学工業(株)製「MP−120」）60重量部をスー
パーミキサーに入れ80〜120℃で溶融混合し、水
冷により冷却固化した後、アトマイザーにより10
メツシユ通過以下に粉砕した。 上記溶融ブレンド処理で得た粉末成分と第１表
に示すその他の成分全体を80〜110℃で熱ロール
で溶融混合し、水冷により冷却固化した後、アト
マイザーにより粉砕したものを熱プレス法により
成形してテストピース（直径50mm、厚さ３mmの円
盤状）を得た。 更に、もう１種の本発明組成物（実施例２）と
してフエノールノボラツク樹脂60重量部及び２−
フエニルイミダゾール0.5重量部を上記と同様に
溶融ブレンド処理して得た粉末成分、２−フエニ
ルイミダゾール1.5重量部及び第１表に示すその
他の成分全体を上記と同様に処理成形してテスト
ピースを得た。 比較例１として、実施例と同組成のエポキシ樹
脂組成物を、実施例の如き溶融ブレンド処理をお
こなうことなく、上記と同様にして熱プレス法に
より成形してテストピースを得た。比較例１にお
いては後硬化を行なつたが、実施例１及び２では
後硬化を行なわなかつた。 次に、実施例１、２及び比較例１により得た各
テストピースの硬度及び耐湿性を調べた。硬化条
件、硬度及び耐湿性試験結果を併せて第１表に示
す。

【表】 第１表より、本発明組成物はいずれも、後硬化
が不要で且つ耐湿性が優れることが判る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) エポキシ樹脂、 (2) フエノール樹脂又はこれと酸無水物との混合
   物である硬化剤、 (3) 第３級アミン類、トリアゾール類及びイミダ
   ゾール類からなる群より選ばれた少なくとも１
   種である硬化促進剤、並びに (4) 無機質充填剤 を必須成分として含有する組成物であつて、上記
   (1)、(2)及び(3)の成分の内少なくとも２種は、その
   使用量の全部又は一部を予め溶融混合し、次いで
   冷却後粉砕したものであることを特徴とするエポ
   キシ樹脂組成物。 ２ 難燃剤を更に配合した特許請求の範囲第１項
   の組成物。