JPS63178126A

JPS63178126A - 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料

Info

Publication number: JPS63178126A
Application number: JP1024587A
Authority: JP
Inventors: Fumio Furusawa; 文夫古沢; Shinsuke Hagiwara; 伸介萩原; Hiroyuki Kuritani; 弘之栗谷
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1987-01-20
Publication date: 1988-07-22

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〕本発明は電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料に関し、
さらに詳しくは、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、■Ｃ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
の諸特性にバランスがと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問題が生じる。

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
がある。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、エポキシ樹脂および一般に用いられ
ている硬化剤に非相溶であるため、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という欠点を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はかかる欠点を解決するために為されたものであ
り、耐熱衝撃性、耐熱性が良好で、かつ成形性にも優れ
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〕

本発明者らは上記の問題点を解決するため鋭意検討を重
ねた結果、エポキシ樹脂系に特定のシリコーン含有化合
物を配合することにより上記の目的を達成しうろことを
見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、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、および（Ｃ）下記一般式（式中、Ｒ１は（ＣＨ２）３などのアルキレン鎖を表し
、Ｒ２は水素、メチル基などのアルキル基またはフェニ
ル基などの了り−ル基を表し、同一であっても異なって
いてもよ＜、Ｒ３およびＲ４は水素またはメチル基を表
し、同一であっても異なっていてもよく、ｎは平均重合
度を示す正の整数であり、Ｘは比率を示すＯ＜ｘ＜１の
少数である。）で表されるシリコーン含有化合物を必須成分としてなることを特徴とする。

本発明において用いられる（Ａ）成分の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、電子
部品封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されてい
るものであれば制限はなく、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、オルソクレゾールノボランク型エポキシ樹
脂をはじめとするフェノール類とアルデヒド類のノボラ
ック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＢ、ビスフェノールＦ５ビスフェノールＳ
などのジグリシジルエーテル、フタル酸、ダイマー酸な
どの多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られ
るグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェ
ニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミンとエピク
ロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型
エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸などの過酸で酸
化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、および脂環族
エポキシ樹脂などがあり、これらを適宜何種類でも併用
することができる。

本発明において用いられる（Ｂ）成分の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Ａ、ビスフェノール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下で縮合
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ポリバラビニルフエ
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、これらは単独で用い
ることもできるし、また２種類以上併用してもよい。ま
た、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分中
のエポキシ基の数と（Ｂ）成分中の水酸基の数の比が０
．７〜１．３になるように配合することが好ましい。

本発明において用いられる（Ｃ）成分であるシリコーン
含有化合物一般式（式中、Ｒ’ｘＲ”、Ｒ３、Ｒ４、ｎおよびＸは上記と
同じ意味を有する。）は、下記の■と■との反応物として得ることができる。

■　一般式（式中、Ｒ１，Ｒ２およびｎは上記と同じ意味を有する
。）で表される両末端エポキシ変性オルガノシロキサン ■　一般式で表されるスルホン、例えばビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）スルホン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）スルホン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒド
ロキシフェニル）スルホン等の１種または２種以上のス
ルホン上記の■と■を反応させることによる（Ｃ）成分の合成
は、■と■をエポキシ基と水酸基の当量比が１：１にな
るように配合し、トリフェニルホスフィン等の反応促進
剤の存在下、１２０〜２００℃の温度で１〜７時間反応
させることにより行われる。

（Ｃ）成分の合成に際しては、溶剤を用いてもよいが、
無溶剤下でも容易に行える。無溶剤下で反応させる場合
、均一に反応を行うためには原料■の両末端エポキシ変
性オルガノシロキサン中のシロキサンの平均重合度ｎは
２０以下であることが好ましいが、成形材料において耐
熱衝撃性を有効に発現させるためには、上記平均重合度
は反応可能な範囲で大きい程よい。

また、本発明において、（Ｃ）成分は２種以上併用する
ことも可能である。

（Ｃ）成分の本発明の成形材料への配合量は、特に限定
はされないが、（Ａ）成分１００重量部に対し１〜３０
重量部とすることが好ましい。

本発明の（Ｃ）成分のシリコーン含有化合物は、構造中
に可撓性を有し、（Ａ）＋　（Ｂ）のエポキシ樹脂／硬
化剤系に非相溶なシリコーン部分と、（Ａ）＋　（Ｂ）
に親和性を有する部分を持つことが特徴である。すなわ
ち、（Ｃ）成分は可撓剤として効果を示し、ベース樹脂
中に部分的に相溶する構造を有するため、成形時のしみ
出し、外観阻害を抑制できるものと推察される。

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、１，８−ジアザ
−ビシクロ（５，４゜０）ウンデセン−７、トリエチレ
ンジアミン、べ　゛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、テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート、トリフヱニルホスフィンテト
ラフェニルポレート、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
トラフヱニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩な
どがある。

また、本発明の電子部品封土用エポキシ樹脂成形材料に
は、無機質充填剤として、溶融シリカ、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、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。

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、エステル系ワンク
スなどの離型剤例えばカルナバワックス、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、三酸化アン
チモン等の難燃剤等、通常用いられる添加剤を配合する
ことができる。

以上のような原材料を用いて成形材料を作製する一般的
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、低圧トランスファ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、注型などの
方法によっても可能である。

〔作用〕

本発明により耐熱衝撃性、耐熱性、成形性に優れたエポ
キシ樹脂成形材料が得られる理由は、（Ａ）のエポキシ
樹脂および（Ｂ）のフェノール性水酸基を有する化合物
を主とした樹脂系に、下記一般式（式中、Ｒ１，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ｎｌおよびＸは上
記と同じ意味を有する。）で示される（Ｃ）成分のシリコーン含有化合物を′　可
撓剤として使用したこと（こよるものと推察される。（
Ｃ）成分は、（Ａ）＋　（Ｂ）の樹脂系に非相溶でかつ
可撓性を有するシリコーン部分と、（Ａ）＋　（Ｂ）の
樹脂系に親和性のある部分を同一分子中に持っているた
め、成形時のしみ出しや、成形品外観の劣化をもたらす
ことな（、耐熱衝撃性を向上させることができると考え
られる。また、（Ｃ）成分は、（Ａ）＋　（Ｂ）の樹脂
系と完全には相溶しないため、相分離構造を形成し、耐
熱性を低下させない特徴も有すると思われる。

以上の作用により、耐熱衝撃性、耐熱性、成形性に優れ
た組成が得られる。

〔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。

ＪＳユＪυしλ創成下記構造の両末端エポキシ変性ジメチルシロキサン１０
０重量部トヒス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン２６重量部
を、トリフェニルホスフィン１重量部の存在下、１５０
℃で３時間反応させることにより、（Ｃ）成分となる淡
黄色ゴム状の化合物を得た。

エポキシ樹月ヒ　ノＵの製゛告上記で得た（Ｃ）成分の他に、エポキシ当Ｍ２２０、軟
化点７８℃のタレゾールノボランク型エポキシ樹脂（エ
ポキシ樹脂ＡＩ）、エポキシ当量３７５、軟化点８０℃
、臭素含量４８重量％の臭素化ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ２）、水酸基当量１０６、軟
化点８３℃のフェノールノボラック樹脂、平均分子量約
２０００のポリジメチルシロキサン、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、三酸化アンチモン、カーボンブラック、カップリ
ング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、石英ガラス粉（充填剤）を表１に示す重量比で配
合し、混練温度８０℃〜９０℃、混練時間１０分の条件
でロール混練を行い、実施例１．２、および比較例１．
２の成形材料を作製した。

表２に実施例および比較例で得られたエポキシ樹脂成形
材料の特性を、表３に特性評価法の詳細を示す。

この結果、実施例１．２で得られた成形材料は可撓剤無
添加の比較例１と比べ、耐熱衝撃性が格段に向上し、成
形品外観も良好であり、耐熱性の指標であるガラス転移
温度の低下もなく良好であった。また、比較例２で得ら
れた成形材料は、耐熱衝撃性は良好であるが、ベース樹
脂系に全（非相溶なシリコーンを可撓剤として用いてい
るため、成形品外観に問題がある。

以下余白表１＄１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン
−７表２〔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樹脂成
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、樹脂に非相溶性の可撓剤を
使用した際に発生しやすい成形品外観の劣化など成形性
の問題点もなく、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。

、・′−−−ゝ１

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、および（Ｃ）下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１はアルキレン鎖を表し、Ｒ＾２は水素、
アルキル基またはアリール基を表し、同一であっても異
なっていてもよく、Ｒ＾３およびＲ＾４は水素またはメ
チル基を表し、同一であっても異なっていてもよく、ｎ
は平均重合度を示す正の整数であり、ｘは比率を示す０
＜ｘ＜１の小数である。）で表されるシリコーン含有化合物を必須成分としてな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。