JPS6395222A

JPS6395222A - 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料

Info

Publication number: JPS6395222A
Application number: JP24226486A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Hagiwara; 伸介萩原; Fumio Furusawa; 文夫古沢; Hiroyuki Kuritani; 弘之栗谷
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1986-10-13
Publication date: 1988-04-26

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する
ものであり、さらに詳しくは、耐熱術γ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
の緒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
ッケージがクラッ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
リコーン重合体は非相溶であるために、成形材料の耐熱
衝撃性は向上するものの、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）一般式（式中、Ｒｔは＋ＣＨｚ＋ｒなどのアルキレン鎖であり
、Ｒ２およびＲ３は水素、メチル基などのアルキル基、
フェニル基などのアリール基であって、ＲｔおよびＲ１
は同一であっても異なっていてもよく、ｎは平均重合度
を表し、Ｘは０＜ｘ＜１の比率を示す小数を表す。）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
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Ａ１ビスフエノール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−ルＡ１ビスフェノールＦ１ポリパラビニルフェ
ノール樹脂、レゾルシン、力、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、単独または２種類
以上併用してもよい。また、（Ａ）のエポキシ樹脂との
当量比は、特に限定はされないが、０．７〜１．３が好
ましい。

本発明において用いられる（Ｃ）成分の一般式（式中、
Ｒ，、ＲＺ、Ｒ１、ｎおよびＸは上記と同じ意味を有す
る。）で表されるシリコーン含有化合物は、例えば、一般式（式中、Ｒ＋、Ｒｚ　、Ｒ３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ポリシロキサン、ビスフ
ェノールＡおよびビスフェノールＡのジグリシジルエー
テルの３成分を原料とし、付加反応させる方法によって
得ることができる。

具体的には、両末端エポキシ変性ポリジメチルシロキサ
ンとビスフェノールＡおよびビスフェノールＡのジグリ
シジルエーテルの３成分を原料として得られるものとし
て、式で表されるものが挙げられる。

上記の方法による本発明の成分（Ｃ）の合成は、まず両
末端エポキシ変性ポリシロキサンとビスフェノールＡを
トリフェニルホスフィン等の反応促進剤の存在下、１２
０〜１８０℃の温度で１〜３時間反応させ、次いでビス
フェノールＡのジグリシジルエーテルを添加して１２０
〜１８０℃の温度で１〜３時間反応させることにより行
うことができる。こ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シリコーン化合
物の平均重合度ｎは２０以下が好ましいが、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、上式中のＸの値は、特に限定はされないが、０．
１〜０．５の範囲とすることが特に好ましい。

本発明に用いられる成分（Ｃ）の化合物は、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）のエ
ポキシ樹脂／硬化剤系に相溶するフェノキシ樹脂部分を
持つことが特徴である。

すなわち、本発明の成分（Ｃ）の化合物は、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
。

本発明の成分（Ｃ）の化合物中に存在下するＳｉ含有率
は、特に限定はされないが、５〜２０重量％の範囲にあ
ることが耐衝撃性を有効に発現するために好ましい。す
なわち、Ｓｉ含有率が５重量％未満では耐衝撃性向上効
果が小さく、２０重量％を超えると効果が飽和に達し、
さらに多量に添加すると材料強度が低下する。

成分（Ｃ）の数平均分子量は５，０００以上のものが好
ましく用いられる。

また、本発明において、成分（Ｃ）は２種以上併用する
ことも可能である。

成分（Ｃ）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５〜５０
重量部と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、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止用エポキシ樹脂成形材料に
は、無機質充填剤として、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。

無機質充填剤の配合量としては、特に限定するものでは
ないが、４０〜７０容量％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、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワック
スなどの離型剤、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、三酸化アンチモンなどの難燃剤等、
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成する一般的
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、低圧トランスフプ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（Ｃ）の一般式（式中、ｌ？、、　Ｒ２、Ｒ，ｌ、　ｎおよびＸは上記
と同じ意味を有する。）で表されるシリコーン含有化合物を可撓剤として使用し
たことによる。すなわち、（Ｃ）の化合物はポリシロキ
サンとフェノキシ樹脂の線状ブロック共重合体であり、
ポリシロキサン部分が主に可撓剤として作用し、フェノ
キシ樹脂部分がベース樹脂系と相溶性を示すため成形時
のしみ出し、外観劣化を防止していると推定できる。（
Ｃ）の化合物はベース樹脂と完全には相溶しないため、
相分離構造を形成し、（Ｃ）の化合物を添加してもガラ
ス転移温度の低下を生じない特徴も有する。

以上の作用により耐熱衝撃性、耐熱性、成形性に優れた
組成が得られると推察される。

〔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。

（Ｃ）の化合物の合成構造式で示される両末端エポキシ変性ポリジメチルシロキサン
（エポキシ当量５００）１００ｇとビスフェ／−ルＡ４
５．６ｇを無溶剤下でトリフェニルホスフィンを反応促
進剤として１５０”Ｃ１２時間反応を行い、さらにエピ
−ビス型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９０）を３７ｇ
添加して１５０ｔ’、２時間反応を行い、（Ｃ）の化合
物に相当する式で表される可撓剤（Ｉ）を合成した。可
撓剤〔■〕は常温半固形の橙色透明の樹脂であり、ｓｉ
原子の含有量は約１６重量％であった。

また、可撓剤（１）の合成において、ビスフェノールＡ
を９１．２ｇ、エピ−ビス型エポキシ樹脂を８７ｇとし
た以外は同様な方法で合成した化合物を可撓剤（Ｉｆ）
とした。可撓剤（ＩＩ）は常温固形の黄色透明の樹脂で
あり、Ｓｔ原子の含有量は約１０重量％であった。

さらに、可撓剤（Ｉ）の合成に使用した変性ポリジメチ
ルシロキサンとビスフェノールＡをトリフェニルホスフ
ィンを反応促進剤として当量比１゜０．１５０℃で、２
時間反応を行い、可撓剤〔■〕とした。可撓剤（ＩＩＩ
）は橙色透明の液状樹脂であり、Ｓｔ原子の含有量は約
２５重量％であった。

エポキシＩ胛　ノ材コの製゛１エポキシ当量２２０、軟化点７８℃のタレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、エポキシ当１３７５、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、水酸基当量１０６、軟化点８３℃のフェノ
ールノボランク樹脂、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、二酸化
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
ラス粉および可撓剤（１）〜（ＩＩＩ）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１．２．３および比
較例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比較例で
得られた可撓剤無添加の成形材料と比べ、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。一方
、実施例３で得られた成形材料は可撓剤（ＩＩＩ）中の
シリコーン量が多いため成形品外観に曇りが生じはした
ものの、耐熱衝撃性は比較例で得られた成形材料と比べ
て依然良好であり、また、ガラス転移温度の低下もなか
った。

表１１１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４，Ｏ）ウンデセン
ー７表２〔発明の効果〕本発明５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ＩＣ５ＬＳＩなどの電子部品を封止す
れば、実施例で示したように、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。

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）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１はアルキレン鎖であり、Ｒ＿２およびＲ
＿３は水素、アルキル基またはアリール基であって、Ｒ
＿２およびＲ＿３は同一であっても異なっていてもよく
、ｎは平均重合度を表し、ｘは０＜ｘ＜１の比率を示す
小数を表す。）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。２、上記（Ｃ）のシリコーン含有化合物中のＳｉ含有率
が５〜２０重量％である特許請求の範囲第１項記載の電
子部品封止用エポキシ樹脂成形材料。