JPS6395221A - 熱硬化性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） 本発明は熱硬化性エポキシ樹脂組成物に関し、更に詳細
には、半導体等の電子部品の封正に好適な、耐熱性、耐
湿性および耐クラツク性にすぐれた内部応力の少ない硬
化物を与える熱硬化性エポキシ樹脂組成物に関する。

（従来の技術） ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体やその他の電子部品を封止す
るために、主としてエポキシ樹脂が使用されていること
は周知の事実であるが、集積度の増大や電子部品の小型
化、薄層化に伴い、耐熱性、耐湿性、耐クラツク性等の
バランスがとれた封止用樹脂の要求が高まっている。

耐熱性、耐湿性を具備させるためにノゲラックタイプの
エポキシ樹脂が一般的に使用されているが、この場合弾
性率が高くて、もろく、熱衝撃によシクラ、りがはいシ
易く、また内部応力による封止素子の損傷も問題となっ
ている。

耐クラツク性の改良および内部応力の低減には樹脂の弾
性率を下げて、硬さ、もろさを改良することが有効であ
シ、そのために可涜性の構造を樹脂骨格の中に導入した
シ、可撓性の樹脂および添加剤を併用したシすることも
行われるが、この場合残念ながら耐熱性が低下したシ、
耐湿性の低下をきたして、満足できるものが得られない
のが現状である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、この様な現状の問題点を解決するものであシ
多官能性エポキシ樹脂のエポキシ基の一部を（メタ）ア
クリル酸と反応させて得られる分子中にラジカル反応性
の二重結合を有するエポキシ樹脂（ａ）〔以下、重合性
工４キシ樹脂（ａ）と称す〕と、分子中にラジカル反応
性の二重結合を有する有機シリコーン化合物（ｂ）〔以
下、重合性シリコーン化合物（ｂ）と称す〕との混合物
をラジカル重合開始剤の存在下に反応させて得られるシ
リコーン変性エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とから
なる、半導体等の電子部品の封正に好適な、耐熱性、耐
湿性および耐クラ、り性にすぐれた内部応力の少ない硬
化物を与える、熱硬化性エポキシ樹脂組成物を提供しよ
うとするものである。

本発明で用いる多官能性エポキシ樹脂としては、二官能
以上のエポキシ樹脂であればよく、エポキシ当量の制限
は特にないが、通常１，０００以下、好ましくは１００
〜５００のものを用いる。その具体例としては、例えば
ビスフェノールＡ　Ｗ　、ビスフェノールＦ型、フェノ
ールノ？う、り型、クレゾールノがラック型などのニー
キシ樹脂およびこれらの樹脂にＢｒ、Ｃ２などのハロゲ
ン原子を導入したもの等が挙げられ、なかでも耐熱性を
考慮すると、ノがラック聾エポキシ樹脂が好ましい。

次にこれらの多官能エポキシ樹脂とアクリル酸またはメ
タクリル酸との反応物である重合性エポキシ樹脂（、）
は、三級アミン、４級アンモニウム塩、トリアルキル７
オスフイン、４級７オスフオニウム塩などの触媒を使用
して加熱することにより容易に得られるが、この時使用
する多官能エポキシ樹脂中のエポキシ基と（メタ）アク
リル酸の当量比は通常１１０．０１〜０．５であるが、
なかでも１１０．０２〜０．２が重合性シリコーン化合
物（ｂ）との反応時のダル化を防ぐ意味で好ましい。

次に重合性シリコーン化合物（ｂ）としては、分子　′
内にラジカル反応性の二重結合を有する有機シリコーン
化合物がいずれも使用でき、例えばシリコーンアクリレ
ート、ビニル変性シリコーン等が挙げられる。なかでも
反応性に富み、重合性エポキシ樹脂（−）へのグラフト
率が高く、未反応上ツマ−が残存しにくい点でシリコー
ンアクリレートが好ましい。−分子中のラジカル反応性
二重結合の平均官能基数としては、グル化を防ぐ意味で
２官能よシ少ないものが好ましく、なかでも０．５〜１
．７官能のものが特に好ましい。

本発明で用いるシリコーン変性エポキシ樹脂に）は、上
記重合性エポキシ樹脂（、）と重合性シリコーン化合物
（ｂ）との混合物をラジカル反応させて得られるもので
あシ、このラジカル反応はノ・イドロ１色オキサイド、
パーオキシエステルの様なノ９−オキサイド、アゾイソ
ブチロニトリル等の公知のラジカル重合開始剤の添加に
よって容易におきる。

上記のラジカル反応において、重合性シリコーン化合物
ｒｂ＞はそれ自身が高分子化するとともに、重合性エポ
キシ樹脂（ａ）の二重結合とも反応し、結果的に重合性
シリコーン化合物伽）と重合性エポキシ樹脂（ａ）とは
単なるブレンドではなく、これらは部分的に化学結合し
、その結果得られたシリコーン変性エポキシ樹脂に）は
、シリコーン成分とエポキシ成分は分離することがなく
、またシリコーン相は樹脂相聞に微細に分散し、しかも
両相間の接着も良好である。

従りて、いわゆる理想的な海鳥構造が実現されることに
よってエポキシ樹脂の耐熱性を損うことなく弾性率の低
下をはたすことができ、しかもシリコーンの撥水効果を
そのままにして欠点である透水性をもカバーすることが
できる。

硬化剤ＣＢ）としては、従来公知のものでよく、具体例
としては無水フタル酸、テトラハイドロ無水７タル酸、
無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの酸無水
物系硬化剤；ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメ
タン、ジアミノジフェニルスルホン、メタフェニレンジ
アミンなどのアミン系硬化剤；フェノールノがラック樹
脂などのノゲラック系硬化剤などが挙げられる。

かくして得られる本発明の組成物には、更に必要に応じ
て硬化促進剤の他に充填剤や着色剤などの６株の添加剤
を配合せしめることができる。

（発明の効果） 本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は耐熱性、耐湿性
および耐クラ、り性にすぐれた内部応力の少ない極めて
有用な硬化物を与えるものである。

こうした特性を具備しているために、本発明組成物は半
導体等の電子部品の封正に極めて有用なものである。

（実施例） 次に本発明を参考例、実施例および比較例によシ具体的
に説明するが、以下において部は特に断りのない限シ、
すべて重量基準である。

参考例１〔シリコーン変性エポキシ樹脂に）の製造〕ク
レゾールノゴラ、り型エポキシ樹脂［エビクロンＮ−６
６５Ｊ　（大日本インキ化学工業（株）製、エポキシｆ
ｉｉ２１０　］　９６部にメタクリル酸４部を加え、更
に触媒としてトリフェニル７オスフイン０．０３部を添
加した後、１２０℃で２時間反応させて重合性エポキシ
樹脂（−１）を得た。

次にこの重合性ニーキシ樹脂（ａｌ）１００部に重合性
シリコーン化合物（ｂｌ） に「パーブチルＺＪ（日本油脂（株）製、ｔｖｒｔ　−
ブチルパーオキシベンゾニー））０．１部を加えて１２
０℃で３時間反応させてエポキシ当量３０７のシリコー
ン変性工４キシ樹脂（Ａ１）を得た。

参考例２（同上） 「エビクロンＮ−６６５Ｊ　９７部にメタクリル酸３部
を加え、更にトリフェニル７オスフイン０．０３部を添
加した後、１２０℃で２時間反応させて重合性エポキシ
樹脂（ｍｓ）ｔ−得た。

次にこの重合性工４キシ樹脂（ａｌ）１００部に重合性
シリコーン化合物（ｂ８） び重合性シリコーン化合物（ｂ３） 更に「ノ９−ブチルＺ　Ｊ　０．１部を加えて１３０℃
で３時間反応させてエポキシ当量２９５のシリコーン変
性エポキシ樹脂（Ａｓ）ｔ’得た。

参考例３（同上） テトラブロムビスフェノールＡ型エポキシ樹脂「エビク
ロン１５２Ｊ（犬日本インキ化学工業（株）ｇ　、エポ
キシ当′Ｉｋ３７０　：ｌ　９７部にアクリル酸３部を
加え、更に触媒としてトリフェニルフォスフイン０．０
３部を添加した後、１２０℃で２時間反応させて重合性
エポキシ樹脂（ａ３）を得た。

次にこの重合性エポキシ樹脂（ａ３）１００部に重合性
シリコーン化合物（ｂ４） ３０部を加え、更に「ノ臂−プチルＺ　Ｊ　Ｏ，１部を
加えて１２０℃で３時間反応させてエポキシ当量６００
のシリコーン変性エポキシ樹脂（Ａ３）を得た・ 参考例４（同上） 重合性シリコーン化合物（ｂりの使用量上２５部から１
５部に変更した以外は参考例１と全く同ｍＫしてエポキ
シ当ｔ２８２のシリコ−／変性エポキシ樹脂（Ａ４）を
得た。

参考例５（同上） 重合性シリコーン化合物（ｂｌ）の使用量を２５部から
５０部に変更した以外は参考例１と全く同様にしてエポ
キシ当ｆ３８０のシリコーン変性エポキシ樹脂（Ａｓ）
を得た。

実施例１〜５および比較例１〜５ 第１表に示す配合に従りて材料を配合し、混合、混練し
た後、粉砕して熱硬化性エポキシ樹脂組成物を得た。

これら樹脂組成物の各々を金型温度１７５℃、成型圧力
５０　ｋｇ７ｃｍ２、硬化時間３分の条件で硬化させた
後、更に１７０℃で３時間後硬化させて厚さ３ｆｉの平
板状硬化物を得、これを用いてガラス転位点、曲げ弾性
率および吸水率（プレッシャークツカーテスト、条件１
３３℃、ＺｏｏチＲＨ。

１００時間）を測定した。又、耐り之、り性はこれらの
樹脂組成物の各々を封止剤として用いたＤＩＰ聾１６ピ
ンモールドＩＣを使用し、−５５℃／３０分間←＋１５
０℃／３０分間を１サイクルとして３００サイクルのヒ
ートサイクル試験を行い、試験後のクラックの発生状況
と目視によフ◎、○、Δ、Ｘの４段階で評価した。更に
、内部応力は、−二ゾ抵抗素子をＤＩＰ型１６ピンＩＣ
のフレームにセットし、これらの樹脂組成物の各々を用
いて封止した後、素子にかかる応力変化を測定した。各
々の結果を第１表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多官能性エポキシ樹脂のエポキシ基の一部を（メタ）ア
   クリル酸と反応させて得られる分子中にラジカル反応性
   の二重結合を有するエポキシ樹脂（ａ）と分子中にラジ
   カル反応性の二重結合を有する有機シリコーン化合物（
   ｂ）との混合物を反応させて得られるシリコーン変性エ
   ポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）を必須の成分とする熱
   硬化性エポキシ樹脂組成物。