JPS63275626A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は優れた耐熱性と低弾性率を有する硬化物を得る
ことが可能なエポキシ樹脂組成物に関する。

「産業上の利用分野」 本発明は、四官能エポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤
を用いることにより、耐熱性に優れ、しかも低弾性で可
撓性のある半導体刃出用エポキシ樹脂組成物で、広く電
気、電子部品に使用される。

［従来の技術及びその問題点］ 従来から、ダイオード、トランジスタ、ＩＣ。

ＬＳＩ等の電子部品をエポキシ樹脂を用いて封１卜する
方法が用いられてきた。この樹脂封止は、ガラス、金属
、セラミックを用いたハーメチックシール方法に比較し
て経済的に有利なため広く実用化されている。しかしこ
の樹脂封止は、トランスファー成形により素子を直接封
止してしまうため、素子と樹脂との線膨張率の差や、熱
応力によって、素子の歪や破損を生じたり、ポンディン
グ線が切断されるなどの問題があり、素子への応力を小
さくすることが望まれている。特に近年、半導体素子の
大型化、高集積化に伴ってその要求はますます強くなっ
ている。応力を小さくするために硬化物の弾性率や線膨
張率を低くするように材料の工夫がなされている。

すなわち、低応力化の一方法として可撓性付与剤を配合
する方法が知られている。しかし、従来知られているポ
リプロピレングリコールジグリシジルエーテルや長い側
鎖を有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などの可撓
性付与剤を配合した場合には、低弾性率化効果は認めら
れるものの、ガラス転移点（Ｔ　ｇ）が急激に降下し、
高温時の電気特性が低下するという問題点を有している
。

また、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を不飽和二
重結合を有するゴムで変性した場合も弾性率は低下する
が、ガラス転移点もかなり低下する（特開昭５８−１７
４４１６号、特開昭６０−８３１５号）。

材料の熱膨張係数を下げる方法としては熱膨張係数の小
さい無機充填材の添加が知られているが、無機充填材の
添加量を多くすると膨張係数の低下と同時に弾性率が増
加するので応力の十分なる低減は計られていない。

また近年、半導体等の電子部品は高温の雰囲気下で使用
されることが多くなり、将来にわたってこの傾向はさら
に広がっていくと考えられる。

この際、電気、電子部品の信頼性を維持するためにはそ
れらを保護または実装している封止樹脂の耐熱性を向上
させなければならない、従来耐熱性を目的とした樹脂組
成物が報告されているが（特開昭５９−１０５０１７号
、＃開開５９−２１０９３３号）、これらもまだ十分な
ものとは言えない。

［発明の目的］ 本発明の目的は、高いガラス転移温度を有し、かつ低弾
性率で可撓性のあるエポキシ樹脂組成物を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、 ａ）四官能エポキシ樹脂 ｂ）フェノール樹脂硬化剤 Ｃ）硬化促進剤 ｄ）無機質充填剤 からなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物に関する
ものである。

本発明に使用される、 ａ）四官能エポキシ樹脂としては、次の一般式で示され
る化合物等が挙げられる。

Ｒ２Ｒ２ 式中、Ｒ１とＲ２は水素原子、アルキル基。

アルコキシル基またはハロゲン原子からなる群より選ば
れた同一もしくは異なる基である四官能エポキシ樹脂。

例えば、式ＣＩ）で表わされる！、１，２．２−テトラ
キス（グリシジルオキシフェニル）エタン、式（■）で
表わされる１、１，２．２−テトラキス（グリシジルオ
キシクレジル）エタンなどが挙げられる。

ｂ）フェノール樹脂硬化剤としては、フェノール、０−
クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、エチル
フェノール、キシレノール類。

ｐ　−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、オクチルフェノー
ル、ノニルフェノール等のアルキル置換フエ／　−ル類
より選ばれた少なくとも１種類のフェノール化合物とホ
ルムアルデヒドと反応せしめた樹脂等が挙げられる。

これらの樹脂量は好ましくは１５〜４０重量％である。

Ｃ）硬化促進剤としては、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−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾー
ル等のイミダゾール類、２−（ジメチルアミノメチル）
フェノール、　　２，４．８−　）リス（ジメチルアミ
ノメチル）フェノール、ベンジルジメチルアミン等の第
３級アミン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホス
フィン、メチルジフェニルホスフィン、トリシクロヘキ
シルホスフィン等の有機ホスフィン類、　１，８−ジア
ザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７，１，８−ジ
アザビシクロ（７，２，０）ウンデセン−８，１，８−
ジアザビシクロ（７，５，０）テトラデセン−８，１，
５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５，１，５
−ジアザビシクロ（４，２，０）オクテン−５等のジア
ザビシクロアルケン類、またはこれらのフェノール塩、
ギ酸塩、アジピン酸塩等が挙げられる。これらの群より
選ばれた１種または２種以上のものが使用される。

ｄ）無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ
、酸化マグネシウム、アルミナ、炭酸カルシウム等が挙
げられる。

なお、エポキシ樹脂と四官能フェノール化合物硬化剤の
組合せでは、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１個
当たりフェノール性水酸基が０．５〜２．０個となるよ
うな比率で用いるのが好ましい。

硬化促進剤の添加量は成形材料中に０．１〜１．０重量
％が好ましい。

無機質充填剤の添加量は全組成物に対して６０〜８５重
量％が望ましく、８５重量％以上になると組成物の流動
性が低く、成形性が悪くなる。

また６０重量％以下では線膨張率が大きくなるなどの問
題が生じる。したがって、無機質充填剤の種類により異
なるが、６０〜８５重量％の範囲で適宜配合される。

また、本発明においては、ａ）〜ｄ）のほかに必要に応
じて天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸およびそ
の金属塩などの離型剤、シラン系カップリング剤やチタ
ン系カップリング剤などのカップリング剤、カーボンの
ような着色剤、さらに臭素化フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂。

臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などの難燃剤、
三酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどの難燃助剤を
添加することもできる。

また、本発明においては、成分ａ）〜ｄ）およびその他
の成分を配合し、ヘンシェルミキサーなどで混合して、
ロール、ニーダ−等により７０〜１１０℃で混練するこ
とにより、目的とする優れた特性の成形材料を得ること
ができる。

［発明の効果］ 従来のオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用
いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、その曲げ弾性
率を低くして可撓性を出すために可撓化剤を添加すると
ガラス転移温度の低下が起こる。しかし本発明の組成物
を使用すると、耐熱性に優れ、しかも弾性率が低く可撓
性のあるエポキシ樹脂組成物が得られる。

［発明の実施例］ 以下に実施例および比較例に使用した材料を示す。

（１）エポキシ樹脂の種類 （Ｉ）　　１．１，２．２−テトラキス（グリシジルオ
キシフェニル）エタン（エポキシ当ｆｆ１１９３、軟化
点９０℃） （ｎ　）　　ｌ、ｉ、２．２−テトラキス（グリシジル
オキシクレジル）エタン（エポキシ当＠２２Ｂ、軟化点
９７°Ｃ） （ｍ）オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エ
ポキシ当［１：１９７、軟化点７３°Ｃ）（■）臭素化
フェノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２
７５、軟化点８４℃）（２）フェノール樹脂硬化剤 フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０８、軟化点
９６℃） （３）硬化促進剤 トリフェニルホスフィン （４）充填剤 溶融シリカ （５）　Ｊｉｌｌ型剤 カルナバワックス （６）カップリング剤 γ−グリンドキシプロビルトリメトキシシラン （７）難燃助剤 三酸化アンチモン （８）着色剤 カーボンブラック 実施例１〜２および比較例１ 第１表に示す材料を混合し、加熱ロールにより混練、冷
却後、粉砕してエポキシ樹脂成形材料を調整した。これ
らの成形材料を、１７５°（ＥＸａ分の成形条件で試験
片を作成し、１７５℃×６時間後硬化をした後、諸物件
を評価した。この結果を第１表に併記した。

（以下余白）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）四官能エポキシ樹脂 ｂ）フェノール樹脂硬化剤 ｃ）硬化促進剤 ｄ）無機質充填剤 からなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
2. （２）前記成分ａ）の四官能エポキシ樹脂が次の一般式
   で示される特許請求の範囲第１項記載のエポキシ樹脂組
   成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、Ｒ＿１とＲ＿２は水素原子、アルキル基、アルコ
   キシル基またはハロゲン原子からなる群より選ばれた同
   一もしくは異なる基である四官能エポキシ樹脂。