JPS63268728A

JPS63268728A - 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料

Info

Publication number: JPS63268728A
Application number: JP10555387A
Authority: JP
Inventors: Fumio Furusawa; 文夫古沢; Seiichi Akagi; 清一赤城; Shigeki Ichimura; 茂樹市村
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1988-11-07

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、耐熱性に優れ、かつ、低弾性率の電子部品封
止用エポキシ樹脂成形材料に関する。

（従来の技術）従来、コイル、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣ等の電
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。その理由は、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等の緒特性に
おいてバランスがとれているためである。これらの中で
、特にＩＣ封止用成形材料においては、高耐熱性が要求
されるため、多官能性エポキシ樹脂であるオルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂を多価フェノールである
フェノールホルムアルデヒドノボラフク樹脂により硬化
させた樹脂系を採用している。

（発明が解決しようとする問題点）近年、ＩＣの分野においては、素子サイズの大形化の反
面、パッケージの軽薄短小化が推進される傾向にあるた
め、高耐熱性のみならず、内部応力の低減が必要になっ
ている。しかし、前記の樹脂系による従来の成形材料は
硬くて脆いという性質があるため、内部応力の点では不
充分である。

そのため、この改良が望まれている。内部応力の低減を
図る手段としては、低熱膨張率化と低弾性率化の２法が
ある。

低熱膨張率化は、充填剤量を増すことで達成できるが、
成形材料の粘度上昇に伴い、流れ性が低下するという問
題点がある。一方、低弾性率化としては、可撓性樹脂を
用いて架橋密度を下げるという方法があるが、耐熱性が
低下するという問題点がある。

従って、本発明は、耐熱性を維持し、かつ低弾性率化に
よって内部応力を低減した封止用エポキシ樹脂成形材料
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、エポキシ樹脂の硬化剤として特定のフェノー
ル化合物を用いることによって、前記の問題点を解決し
たものである。

すなわち、本発明は、（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂及び（Ｂ）クロトンアルデヒドとフェノール類との反応から
得られる縮合物を必須成分として含む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に関する。

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ック型エポキシ
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Ｂ１ビスフェノールＦ１ビスフエノール
Ｓ等のジグリシジルエーテル、フタル酸、ダイマー酸等
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、イソシアヌール酸等のポリアミンとエピクロ
ルヒドリンと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等の過酸で酸化
して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環式エポ
キシ樹脂等があるが、耐熱性の点から、エポキシ当量２
３゛０以下のノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。

次に、本発明における（Ｂ）成分は、クロトンアルデヒ
ドとフェノール類とを酸性触媒の存在下に脱水縮合させ
ることによって得られるものである。ここで、フェノー
ル類の具体例としては、フェノール、Ｏ−クレゾール、
ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｐ−ｔ−ブチルフェ
ノール、２゜６−キシレノール、３，５−キシレノール
等を挙げることができ、これらを単独で又は２種以上混
合して使用することができる。また、酸性触媒としては
、通常のノボラック生成触媒を利用でき、例えば、塩酸
、硫酸、ｐ−）ルエンスルホン酸、シェラ酸等を挙げる
ことができる。

フェノール類としてフェノールを原料にした場合の生成
物は、下記の式（１）及び（Ｉｆ）で表される縮合物及
び更に重合の進んだ高分子から成る混合物である：（以下余白）（ＩＩ）？１示した結合は、水酸基に対してオルト位又はバラ位に結
合することが可能であるため、多数の異性体が存在する
。例えば式（Ｉ）の化合物としては、６種の異性体があ
る。フェノール核を多数含む化合物が主成分となると、
生成物の軟化点が高くなり、成形材料とした場合の流動
性が低下するので、好ましくない。好適な軟化点は７０
〜１３０℃である。軟化点を低くする、すなわち、式（
Ｉ）の化合物のように、低分子化合物を主生成物とする
ためには、脱水縮合反応をフェノール類を大過剰として
行うことが必要である。クロトンアルデヒド１モルに対
してフェノール類１０〜３０モルの割合で６０〜１３０
℃の温度で１〜５時間反応させ、その後、過剰のフェノ
ール類を除去するのが好ましい。また、フェノール類は
、１種に限らず、２種以上用いることもできる。

本発明の成形材料においては、（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０．８〜１．
２になるように（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを配合するこ
とが好ましい。

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、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、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）フェノール等の三級アミン類、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
ゾール等のイミダゾール類、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等の有機ホ
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
ボレート等のテトラフェニルボロン塩等がある。

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、溶融シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、珪酸カルシウム、炭酸カリシラム、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、チタニア等の粉体、及びチタン酸カリ
ウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ等の単結晶繊維、
ガラス繊維等を１種類以上配合することができる。

また、本発明の電子部品対土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
ス等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、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等のカッ
プリング剤を使用することができる。

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、冷却し、粉砕することによって成形材料を
得ることができる。

本発明の成形材料を用いて電子部品を封止する方法とし
ては、低圧トランスファー成形法が最も−ｉ的であるが
、インジェクション成形、圧縮成形、注型等の方法を採
用することもできる。

（作用）本発明により、耐熱性に優れ、かつ、低弾性率のエポキ
シ樹脂成形材料が得られる理由は、エポキシ樹脂の硬化
剤として、クロトンアルデヒドとフェノール類との反応
から得られる縮合物を用いたことによる。従来の成形材
料に用いられているフェノールノボラック硬化剤は、フ
ェノール核同士がメチレン鎖で連結された構造を有して
いる。

このような構造は、分子運動が抑制された、非常に固い
構造と考えられる。これに対し、本発明の硬化剤は、炭
素数３の鎖でフェノール核を連結しているため、分子運
動の制約がより小さくなっているものと考えられる。ま
た、各分子が分岐しているため、硬化後、効率良く網目
構造を形成するものと考えられる。

（実施例）次に、実施例に基づいて本発明を詳述するが、本発明は
これに限定されるものではない。

実施例１及び２エポキシ当量２００、軟化点７８℃のオルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ１）、エポ
キシ当量１９０、軟化点７６℃のフェノールノボラック
型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ａ２）、前記の式（Ｉ）
で示したフェノール核を３個有する化合物を７０％含有
し、水酸基当量１１２、軟化点１０４℃のフェノール−
クロトンアルデヒド縮合物（硬化剤ＢＩ）、硬化促進剤
としてトリフェニルホスフィン、離型剤としてカルナウ
バワックス、着色剤としてカーボンブラック、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、充填剤として溶融シリカを第１表に示す重量比で
配合し、混練温度８０〜９０℃、混練時間１０分の条件
でロール混線を行った。シート状の混練物を冷却した後
、粉砕することによって成形材料を作製した。

比較例１及び２硬化剤Ｂ、の代わりに、水酸基当量１０６、軟化点８３
℃のフェノールホルムアルデヒドノ、ボラック樹脂（硬
化剤Ｂｚ）を用いる以外は、それぞれ実施例１及び２と
同様に操作して成形材料を作製した。

試験例次に、前記の実施例及び比較例で得られた成形材料を用
い、７０ｋｇ／ｃ１１．１８０℃、９０秒の条件でトラ
ンスファー成形することにより成形品を作製し、更に１
８０℃で、５時間、後硬化した後、各成形品のガラス転
移温度及び曲げ弾性率を測定した。その結果を第１表に
示す。

なお、ガラス転移温度は、理学電機製Ｔ　Ｍ　Ａ装置を
用い、成形品の温度−線膨張量曲線から、その屈曲点の
温度をＴｇとした。測定温度範囲は、室温〜２５０℃で
ある。

曲げ弾性率は、ＪＩＳ−に−６９１１に準じて東洋ボー
ルドウィン製テンシロンを用いて測定した。　　　　′ （以下余白）第１表（発明の効果）

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
ポキシ樹脂及び（Ｂ）クロトンアルデヒドとフェノール類との反応から
得られる縮合物を必須成分として含む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、（Ａ）のエポキシ樹脂がエポキシ当量２３０以下の
ノボラック型エポキシ樹脂である特許請求の範囲第１項
記載のエポキシ樹脂成形材料。