KR20220139855A - 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물, 그리고 전자 부품 장치 - Google Patents
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Abstract
에폭시 수지와, 무기 충전재와, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 함유하는 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법, 그리고 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물. 일반식 (B) 중, R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고, X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고, X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고, n1은 1 내지 10의 수를 나타내고, n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
Description
본 개시는 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물, 그리고 전자 부품 장치에 관한 것이다.
종래부터, 트랜지스터, IC(Integrated Circuit) 등의 전자 부품 밀봉의 분야에서는 에폭시 수지 조성물이 널리 사용되고 있다. 이 이유로서는, 에폭시 수지가 전기 특성, 내습성, 내열성, 기계 특성, 인서트품과의 접착성 등의 밸런스가 취해져 있기 때문이다. 에폭시 수지 조성물을 사용해서 전자 부품을 밀봉하는 방법으로서는, 트랜스퍼 성형법, 인젝션 성형법, 압축 성형법 등이 알려져 있고, 그 중에서도, 트랜스퍼 성형법이 가장 일반적으로 사용되고 있다.
근년의 전자 기기의 소형화, 경량화 및 고성능화에 수반하여, 실장의 고밀도화가 진행되고, 전자 부품 장치는 종래의 핀 삽입형으로부터, 표면 실장형 패키지가 채용되도록 되어 왔다. 반도체 장치를 배선판에 설치하는 경우, 종래의 핀 삽입형 패키지는 핀을 배선판에 삽입한 후, 배선판 이면으로부터 납땜을 행하기 때문에, 패키지가 직접 고온에 노출되는 일은 없었다. 그러나, 표면 실장형 패키지에서는 반도체 장치 전체가 땜납 버스 또는 리플로 장치 등에서 처리되기 때문에, 직접 납땜 온도에 노출된다. 이 결과, 패키지가 흡습하고 있었던 경우, 납땜 시에 흡습 수분이 급격하게 팽창하여, 접착 계면의 박리, 패키지 크랙 등이 발생하고, 실장 공정에서의 패키지의 신뢰성을 저하시킨다는 문제가 있었다. 상기 문제를 해결하는 대책으로서, 반도체 장치 내부의 흡습 수분을 저감하기 위해서, 소자 밀봉용 성형 재료 중의 무기 충전재의 함유량을 증가하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또한, 근년, 전자 부품의 분야에서는 고속화 및 고밀도화가 진행되고 있고, 이에 따라 전자 부품의 발열량이 현저하게 증대하고 있다. 나아가, 고온 하에서 작동하는 전자 부품에 대한 수요도 증가하고 있다. 그 때문에, 전자 부품의 밀봉에 사용되는 플라스틱, 특히 에폭시 수지의 경화물에 대해서는, 열전도성의 향상이 요구되고 있다. 에폭시 수지의 경화물 열전도성을 향상시키기 위한 방법으로서, 알루미나 등의 고열 전도성 필러의 에폭시 수지 조성물 중의 충전량을 증가시키는 등의 방법이 보고되고 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
또한, 상술한 바와 같이, 에폭시 수지 조성물을 사용해서 전자 부품을 밀봉하는 방법으로서는, 트랜스퍼 성형이 가장 일반적이다. 한편, 트랜스퍼 성형에서는, 용융한 에폭시 수지 조성물을 가압에 의해 금형 내에 유동시키기 때문에, 그 유동에 의해 와이어 스윕이 발생하는 경우가 있다. 이에 대해 에폭시 수지 조성물의 고유동화의 방법이 검토되고 있지만, 와이어 스윕의 억제에는 아직 과제가 있다. 트랜스퍼 성형을 대신하는 성형 방법으로서는, 컴프레션 성형(압축 성형)이 알려져 있다. 컴프레션 성형에서는, 금형의 캐비티 내에 에폭시 수지 조성물을 넣어서 용융시켜서, 금형을 닫고 가압함으로써 소자를 밀봉한다. 컴프레션 성형에 의하면, 트랜스퍼 성형에 비하여, 에폭시 수지 조성물의 유동이 일어나기 어렵기 때문에, 와이어 스윕의 발생을 억제할 수 있다.
컴프레션 성형에 의해 반도체 소자를 밀봉하기 위한 에폭시 수지 조성물로서, 예를 들어 특허문헌 3에는, 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제, 무기 충전재, 융점이 70℃ 이하의 지방산, 및 비점이 200℃ 이상의 실란 커플링제를 함유하고, 입자경 분포가 100㎛ 내지 3㎜의 범위 내에 85질량% 이상을 차지하는 것을 특징으로 하는 입자상의 에폭시 수지 조성물이 제안되어 있다. 이러한 에폭시 수지 조성물을 사용함으로써, 컴프레션 성형에 있어서 충분히 용융시킬 수 있고, 충전성을 높일 수 있는 것이 기재되어 있다.
트랜스퍼 성형용의 에폭시 수지 조성물에 있어서는, 상술한 바와 같이, 경화물의 저흡습성, 고열전도율 등의 각종 특성을 달성하기 위해서, 무기 충전재를 고비율로 함유시키는 경우가 있다. 그러나, 무기 충전재를 고비율로 함유시키는 경우, 조성물의 점도가 상승해서 혼련 부하가 상승하거나, 유동성이 저하되어 와이어 스윕, 미충전 등의 원인이 되는 경우가 있다.
또한, 트랜스퍼 성형법에 있어서 버의 발생을 억제하거나 협부로의 충전성을 향상하기 위해서, 에폭시 수지 조성물에 입자경이 작은 무기 충전재(초미세 실리카 등)를 함유시키는 경우가 있지만, 이 경우에는 점도의 상승 및 유동성의 저하가 보다 현저하다.
또한, 밀봉용 에폭시 수지 조성물은, 양산의 관점에서, 양호한 연속 성형성을 가질 것이 요망된다. 그러나, 점도의 상승을 억제하면서, 또한 양호한 연속 성형성을 갖는 에폭시 수지 조성물은, 지금까지 얻지 못하였다.
상기 사정을 감안하여, 본 개시의 제1 내지 제3 실시 형태는, 점도의 상승이 억제되고 있어 연속 성형성이 우수한 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법, 그리고 에폭시 수지 조성물의 경화물을 구비하는 전자 부품 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 컴프레션 성형에 사용되는 에폭시 수지 조성물에 있어서는, 경화물의 저흡습성, 고열전도율 등의 각종 특성을 달성하기 위해서, 무기 충전재의 비율 및 입도 분포를 조정하는 경우가 있다. 또한, 무기 충전재의 비율 및 입도 분포를 조정해서 고충전으로 하면서 저점도를 유지하는 등, 원하는 각 물성을 얻는 관점에서, 에폭시 수지 조성물에는 설계의 자유도가 높을 것이 요망된다. 따라서, 특허문헌 3에 기재된 방법 이외의 방법에 의해서도, 용융되기 쉽고, 컴프레션 성형에 의한 소자 밀봉에 적합한 에폭시 수지 조성물을 얻는 것이 바람직하다.
상기 사정을 감안하여, 본 개시의 제4 실시 형태는, 용융되기 쉬운 에폭시 수지 조성물 및 당해 에폭시 수지 조성물의 경화물을 구비하는 전자 부품 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
제1 내지 제3 실시 형태에 있어서, 상기 과제의 해결 수단은, 이하의 양태를 포함한다.
<1> 에폭시 수지와, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재와, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 혼합하는 것을 포함하는, 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
<2> 상기 에폭시 수지가, 비페닐형 에폭시 수지를 포함하는, <1>에 기재된 제조 방법.
<3> 상기 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 중의 상기 비페닐형 에폭시 수지의 함유율이, 상기 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여 30질량% 내지 100질량%인, <2>에 기재된 제조 방법.
<4> 상기 무기 충전재의 함유율이 상기 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 60체적% 이상인, <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
<5> 상기 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 중의 상기 경화제의 전체 질량에 대한 상기 일반식 (B)로 표시되는 화합물의 함유율이 30질량% 내지 100질량%인, <1> 내지 <4> 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.
<6> 에폭시 수지와,
무기 충전재와,
이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제
를 함유하고,
상기 무기 충전재는 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재와 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재와의 혼합물이며, 상기 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상인,
트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
<7> 에폭시 수지와,
무기 충전재와,
이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제
를 함유하고,
상기 무기 충전재는 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 포함하며, 상기 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상인,
트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
<8> 상기 에폭시 수지가, 비페닐형 에폭시 수지를 포함하는, <6> 또는 <7>에 기재된 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
<9> 상기 비페닐형 에폭시 수지의 함유율이, 상기 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여 30질량% 내지 100질량%인, <8>에 기재된 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
<10> 상기 무기 충전재의 함유율이, 상기 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 60체적% 이상인, <6> 내지 <9> 중 어느 한 항에 기재된 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
<11> 상기 경화제의 전체 질량에 대한 상기 일반식 (B)로 표시되는 화합물의 함유율이 30질량% 내지 100질량%인, <6> 내지 <10> 중 어느 한 항에 기재된 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
<12> 소자와,
상기 소자를 밀봉하는, <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 에폭시 수지 조성물의 경화물, 또는 <6> 내지 <11> 중 어느 한 항에 기재된 에폭시 수지 조성물의 경화물
을 구비하는 전자 부품 장치.
제4 실시 형태에 있어서, 상기 과제의 해결 수단은, 이하의 양태를 포함한다.
<13> 에폭시 수지와,
무기 충전재와,
이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제
를 함유하는, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
<14> 상기 무기 충전재의 함유율이 상기 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 60체적% 이상인, <13>에 기재된 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
<15> 상기 경화제의 전체 질량에 대한 상기 일반식 (B)로 표시되는 화합물의 함유율이 30질량% 내지 100질량%인, <13> 또는 <14>에 기재된 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
<16> 이형제를 더 함유하며, 상기 이형제의 함유율이 상기 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물의 전체 질량에 대하여 0질량% 초과 2.0질량% 이하인, <13> 내지 <15> 중 어느 한 항에 기재된 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
<17> 소자와,
상기 소자를 밀봉하는 <13> 내지 <16> 중 어느 한 항에 기재된 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물의 경화물
을 구비하는 전자 부품 장치.
본 개시의 제1 내지 제3 실시 형태에 따르면, 점도의 상승이 억제되어 있고 연속 성형성이 우수한 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법, 그리고 에폭시 수지 조성물의 경화물을 구비하는 전자 부품 장치가 제공된다.
본 개시의 제4 실시 형태에 따르면, 용융되기 쉬운 에폭시 수지 조성물, 및 당해 에폭시 수지 조성물의 경화물을 구비하는 전자 부품 장치가 제공된다.
이하, 본 개시의 실시 형태를 실시하기 위한 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 본 개시의 실시 형태는 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시 형태에 있어서, 그 구성 요소(요소 스텝 등도 포함한다)는, 특별히 명시한 경우를 제외하고, 필수는 아니다. 수치 및 그 범위에 대해서도 마찬가지이며, 본 개시의 실시 형태를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 있어서 「공정」이라는 단어에는, 다른 공정으로부터 독립된 공정에 더하여, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우에도 그 공정의 목적이 달성되면, 당해 공정도 포함된다.
본 개시에 있어서 「내지」를 사용해서 나타내진 수치 범위에는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치가 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함된다.
본 개시 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 하나의 수치 범위에서 기재된 상한값 또는 하한값은, 다른 단계적인 기재된 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또한, 본 개시 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다.
본 개시에 있어서 각 성분은 해당하는 물질을 복수종 포함하고 있어도 된다. 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수종 존재하는 경우, 각 성분의 함유율 또는 함유량은, 특별히 정하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수종의 물질의 합계 함유율 또는 함유량을 의미한다.
본 개시에 있어서 각 성분에 해당하는 입자는 복수종 포함되어 있어도 된다. 조성물 중에 각 성분에 해당하는 입자가 복수종 존재하는 경우, 각 성분의 입자경은, 특별히 정하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수종의 입자의 혼합물에 관한 값을 의미한다.
≪1. 제1 내지 제3 실시 형태≫
먼저, 제1 내지 제3 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
≪1.1 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법≫
제1 실시 형태에 따른 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은, 에폭시 수지와, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재와, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 혼합하는 것을 포함한다.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
제1 실시 형태에 따른 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법에 의해 제조되는 에폭시 수지 조성물은, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재를 혼합해서 제조된다. 일반적으로, 에폭시 수지 조성물에 미세한 무기 충전재를 혼합하면, 조성물의 점도가 현저하게 상승하는 경향이 있지만, 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 병용하면, 양호하게 점도의 상승을 억제할 수 있고, 또한 연속 성형성이 우수한 에폭시 수지 조성물이 얻어지는 것을 알 수 있다.
이하, 본 실시 형태의 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법에 의해 제조되는 에폭시 수지 조성물을 「제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물」이라고도 칭한다.
제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은, 에폭시 수지와, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재와, 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 혼합하는 공정을 포함하고,기타의 공정은 특별히 제한되지는 않는다. 제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 조제 방법으로서는, 예를 들어, 소정의 배합량의 성분을 믹서 등에 의해 충분히 혼합한 후, 믹싱 롤, 압출기 등에 의해 용융 혼련하고, 냉각하고, 분쇄하는 방법을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 상술한 성분의 소정량을 균일하게 교반 및 혼합하고, 미리 70℃ 내지 140℃로 가열되어 있는 니더, 롤, 익스트루더 등으로 혼련하고, 냉각하고, 분쇄하는 방법을 들 수 있다.
[제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물]
제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 제1 실시 형태에 따른 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법에 의해 제조되어, 에폭시 수지와, 무기 충전재와, 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 함유한다. 제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 경화 촉진제, 기타 첨가제 등을 더 함유해도 된다.
[제2 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물]
제2 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지와, 무기 충전재와, 상술한 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 함유하고, 상기 무기 충전재는 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재와 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재와의 혼합물이며, 상기 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상이다.
제2 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를, 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상 함유하지만, 점도가 현저한 상승이 억제되어 있고, 또한 연속 성형성이 우수한 것을 알 수 있다.
[제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물]
제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지와, 무기 충전재와, 상술한 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 함유하고, 상기 무기 충전재는 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 포함하며, 상기 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상이다.
제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상 함유하지만, 점도가 현저한 상승이 억제되어 있고, 또한 연속 성형성이 우수한 것을 알 수 있다.
이하, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되는 에폭시 수지, 무기 충전재, 경화제 및 기타 임의 성분에 대해서 상세하게 설명한다. 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 설명에 있어서, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 공통되는 사항의 설명에 있어서는, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물을 포괄하여 단순히 「에폭시 수지 조성물」이라고도 칭하는 경우가 있다.
<에폭시 수지>
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지를 포함한다. 에폭시 수지는 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것이면 그 종류는 특별히 제한되지는 않는다.
구체적으로는, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 페놀 화합물 및 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 페놀성 화합물과, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드 등의 지방족알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 노볼락 수지를 에폭시화한 것인 노볼락형 에폭시 수지(페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등); 상기 페놀성 화합물과, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등의 방향족알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 트리페닐메탄형 페놀 수지를 에폭시화한 것인 트리페닐메탄형 에폭시 수지; 상기 페놀 화합물 및 나프톨 화합물과, 알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 공축합시켜서 얻어지는 노볼락 수지를 에폭시화한 것인 공중합형 에폭시 수지; 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 디글리시딜에테르인 디페닐메탄형 에폭시 수지; 알킬 치환 또는 비치환된 비페놀 디글리시딜에테르인 비페닐형 에폭시 수지; 스틸벤계 페놀 화합물의 디글리시딜에테르인 스틸벤형 에폭시 수지; 비스페놀 S 등의 디글리시딜에테르인 황 원자 함유형 에폭시 수지; 부탄디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 알코올류의 글리시딜에테르인 에폭시 수지; 프탈산, 이소프탈산, 테트라히드로 프탈산 등의 다가 카르복실산 화합물의 글리시딜에스테르인 글리시딜에스테르형 에폭시 수지; 아닐린, 디아미노디페닐메탄, 이소시아누르산 등의 질소 원자에 결합한 활성 수소를 글리시딜기에서 치환한 것인 글리시딜 아민형 에폭시 수지; 디시클로펜타디엔과 페놀 화합물과의 공축합 수지를 에폭시화한 것인 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지; 분자 내의 올레핀 결합을 에폭시화한 것인 비닐시클로헥센 디에폭시드, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 2-(3,4-에폭시)시클로헥실-5,5-스피로(3,4-에폭시)시클로헥산-m-디옥산 등의 지환형 에폭시 수지; 파라크실릴렌 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 파라크실릴렌 변성 에폭시 수지; 메타크실릴렌 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 메타크실릴렌 변성 에폭시 수지; 테르펜 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 테르펜 변성 에폭시 수지; 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 디시클로펜타디엔 변성 에폭시 수지; 시클로펜타디엔 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 시클로펜타디엔 변성 에폭시 수지; 다환 방향환 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 다환 방향환 변성 에폭시 수지; 나프탈렌환 함유 페놀 수지의 글리시딜에테르인 나프탈렌형 에폭시 수지; 할로겐화페놀노볼락형 에폭시 수지; 하이드로퀴논형 에폭시 수지; 트리메틸올프로판형 에폭시 수지; 올레핀 결합을 과아세트산 등의 과산으로 산화해서 얻어지는 선상 지방족 에폭시 수지; 페놀아르알킬 수지, 나프톨아르알킬 수지 등의 아르알킬형 페놀 수지를 에폭시화한 것인 아르알킬형 에폭시 수지; 등을 들 수 있다. 나아가 실리콘 수지의 에폭시화물, 아크릴 수지의 에폭시화물 등도 에폭시 수지로서 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
상기 에폭시 수지 중에서도, 내리플로성과 유동성의 밸런스의 관점에서, 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 디페닐메탄형 에폭시 수지, 황 원자 함유형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 공중합형 에폭시 수지 및 아르알킬형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 에폭시 수지(이들을 「특정 에폭시 수지」라고 칭한다)이 바람직하다. 특정 에폭시 수지는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
에폭시 수지가 특정 에폭시 수지를 포함하는 경우, 특정 에폭시 수지의 성능을 발휘하는 관점에서는, 그 합계 함유율이 에폭시 수지 전체의 30질량% 이상인 것이 바람직하고, 50질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.
특정 에폭시 수지 중에서도, 유동성의 관점에서는, 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 디페닐메탄형 에폭시 수지 및 황 원자 함유형 에폭시 수지가 보다 바람직하고, 내열성의 관점에서는, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지 및 아르알킬형 에폭시 수지가 바람직하다.
그 중에서도, 상기 특성의 밸런스의 관점에서, 에폭시 수지는, 디페닐메탄형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 트리페닐메탄형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하고, 이들 중 2개 이상 을 조합해서 사용하는 것이 보다 바람직하다.
에폭시 수지가 디페닐메탄형 에폭시 수지를 포함하는 경우, 디페닐메탄형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 40질량% 이상이어도 되고, 50질량% 이상이어도 되고, 60질량% 이상이어도 된다. 또한, 디페닐메탄형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 90질량% 이하여도 되고, 80질량% 이하여도 되고, 70질량% 이하여도 된다.
에폭시 수지가 비페닐형 에폭시 수지를 포함하는 경우, 비페닐형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 10질량% 이상이어도 되고, 20질량% 이상이어도 되고, 30질량% 이상이어도 된다. 또한, 비페닐형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 70질량% 이하여도 되고, 60질량% 이하여도 되고, 50질량% 이하여도 된다. 또한, 비페닐형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 30질량% 내지 100질량%인 것이 바람직하고, 30질량% 내지 90질량%인 것이 보다 바람직하고, 30질량% 내지 80질량%인 것이 더욱 바람직하다.
에폭시 수지가 트리페닐메탄형 에폭시 수지를 포함하는 경우, 트리페닐메탄형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 30질량% 이상이어도 되고, 40질량% 이상이어도 되고, 50질량% 이상이어도 된다. 또한, 트리페닐메탄형 에폭시 수지의 함유율은, 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여, 70질량% 이하여도 되고, 60질량% 이하여도 되고, 50질량% 이하여도 된다.
일 양태에 있어서, 에폭시 수지는, 디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지의 조합을 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 수지가 디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지의 조합을 포함하는 경우, 디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지의 비율은, 질량 기준으로, 40:60 내지 90:10인 것이 바람직하고, 50:50 내지 80:20인 것이 보다 바람직하고, 60:40 내지 70:30인 것이 더욱 바람직하다.
또 다른 일 양태에 있어서, 에폭시 수지는, 비페닐형 에폭시 수지와 트리페닐메탄형 에폭시 수지의 조합을 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 수지가 비페닐형 에폭시 수지와 트리페닐메탄형 에폭시 수지의 조합을 포함하는 경우, 비페닐형 에폭시 수지와 트리페닐메탄형 에폭시 수지의 비율은, 질량 기준으로, 20:80 내지 80:20인 것이 바람직하고, 30:70 내지 70:30인 것이 보다 바람직하고, 40:60 내지 60:40인 것이 더욱 바람직하다.
이하, 바람직한 에폭시 수지의 구체예를 나타낸다.
비페닐형 에폭시 수지는, 비페닐 골격을 갖는 에폭시 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (II)로 표시되는 에폭시 수지가 바람직하다. 하기 일반식 (II)로 표시되는 에폭시 수지 중에서도 R8 중 산소 원자가 치환하고 있는 위치를 4 및 4'위(位)로 했을 때의 3,3', 5,5'위가 메틸기이고, 그 이외의 R8이 수소 원자인 YX-4000H(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤, 상품명), 모든 R8이 수소 원자인 4,4'-비스(2,3-에폭시 프로폭시)비페닐, 모든 R8이 수소 원자의 경우 및 R8 중 산소 원자가 치환하고 있는 위치를 4 및 4'위로 했을 때의 3,3',5,5'위가 메틸기로 그 이외의 R8이 수소 원자인 경우의 혼합품인 YL-6121H(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (II) 중, R8은 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 4 내지 18의 방향족 기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
스틸벤형 에폭시 수지는, 스틸벤 골격을 갖는 에폭시 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (III)으로 표시되는 에폭시 수지가 바람직하다. 하기 일반식 (III)으로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, R9 중 산소 원자가 치환하고 있는 위치를 4 및 4'위로 했을 때의 3,3',5,5'위가 메틸기이고, 그 이외의 R9가 수소 원자이고, R10의 모두가 수소 원자인 경우와, R9 중 3,3',5,5'위 중 3개가 메틸기이고, 1개가 t-부틸기이고, 그 이외의 R9가 수소 원자이고, R10의 모두가 수소 원자인 경우와의 혼합품인 ESLV-210(스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (III) 중, R9 및 R10은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
디페닐메탄형 에폭시 수지는, 디페닐메탄 골격을 갖는 에폭시 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (IV)로 표시되는 에폭시 수지가 바람직하다. 하기 일반식 (IV)로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, R11 모두가 수소 원자이고, R12 중 산소 원자가 치환하고 있는 위치를 4 및 4'위로 했을 때의 3,3',5,5'위가 메틸기이고, 그 이외의 R12가 수소 원자인 YSLV-80XY(닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (IV) 중, R11 및 R12는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
황 원자 함유형 에폭시 수지는, 황 원자를 함유하는 에폭시 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 화학식 V로 표시되는 에폭시 수지를 들 수 있다. 하기 화학식 V로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, R13 중 산소 원자가 치환하고 있는 위치를 4 및 4'위로 했을 때의 3,3'위가 t-부틸기이고, 6,6'위가 메틸기이고, 그 이외의 R13이 수소 원자인 YSLV-120TE(닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (V) 중, R13은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
노볼락형 에폭시 수지는, 노볼락형 페놀 수지를 에폭시화해서 얻어지는 에폭시 수지이면, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 페놀노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 나프톨 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지를 글리시딜에테르화 등의 방법을 사용해서 에폭시화해서 얻어지는 에폭시 수지가 바람직하고, 하기 일반식 (VI)으로 표시되는 에폭시 수지가 보다 바람직하다. 하기 일반식 (VI)으로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, R14의 모두가 수소 원자이고, R15가 메틸기이고, i=1인 ESCN-190, ESCN-195(스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤, 상품명), R14의 모두가 수소 원자이고, i=0인 N-770, N-775(DIC 가부시키가이샤, 상품명), R14의 모두가 수소 원자이고, i=0인 부분과 i=1이고, R15가 -CH(CH3)-Ph인 부분을 갖는 스티렌 변성 페놀노볼락형 에폭시 수지인 YDAN-1000-10C(닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (VI) 중, R14는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. R15는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
디시클로펜타디엔형 에폭시 수지는, 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 화합물을 원료로 해서 에폭시화해서 얻어지는 에폭시 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (VII)로 표시되는 에폭시 수지가 바람직하다. 하기 일반식 (VII)로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, i=0인 HP-7200(DIC 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (VII) 중, R16은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
트리페닐메탄형 에폭시 수지는, 트리페닐메탄 골격을 갖는 화합물을 원료로 하는 에폭시 수지이면 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 트리페닐메탄 골격을 갖는 화합물과 페놀성 수산기를 갖는 화합물과의 노볼락형 페놀 수지 등의 트리페닐메탄형 페놀 수지를 글리시딜에테르화해서 얻어지는 에폭시 수지가 바람직하고, 하기 일반식 (VIII)로 표시되는 에폭시 수지가 보다 바람직하다. 하기 일반식 (VIII)로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, i가 0이고, k가 0인 1032H60(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤, 상품명), EPPN-502H(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (VIII) 중, R17 및 R18은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, k는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
나프톨 화합물 및 페놀 화합물과, 알데히드 화합물에서 얻어지는 노볼락 수지를 에폭시화한 공중합형 에폭시 수지는, 나프톨 골격을 갖는 화합물 및 페놀 골격을 갖는 화합물을 원료로 하는 에폭시 수지이면, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 나프톨 골격을 갖는 화합물 및 페놀 골격을 갖는 화합물을 사용한 노볼락형 페놀 수지를 글리시딜에테르화해서 얻어지는 에폭시 수지가 바람직하고, 하기 일반식 (IX)으로 표시되는 에폭시 수지가 보다 바람직하다. 하기 일반식 (IX)으로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, R21이 메틸기로 i가 1이고, j가 0이고, k가 0인 NC-7300(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (IX) 중, R19 내지 R21은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, j는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수, k는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다. l 및 m은 각각 평균값이며, 1 내지 10의 수이고, (l+m)은 2 내지 10의 수를 나타낸다. 식 (IX)으로 표시되는 에폭시 수지의 말단은, 하기 식 (IX-1) 또는 (IX-2)이다. 식 (IX-1) 및 (IX-2)에 있어서, R19 내지 R21, i, j 및 k의 정의는 식 (IX)에 있어서의 R19 내지 R21, i, j 및 k의 정의와 동일하다. n은 1(메틸렌기를 통해 결합하는 경우) 또는 0(메틸렌기를 통해 결합하지 않는 경우)이다.
상기 일반식 (IX)으로 표시되는 에폭시 수지로서는,l개의 구성 단위 및 m개의 구성 단위를 랜덤하게 포함하는 랜덤 공중합체, 교호로 포함하는 교호 공중합체, 규칙적으로 포함하는 공중합체, 블록 상에 포함하는 블록 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중 어느 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
공중합형 에폭시 수지로서는, 하기 일반식 (IX-3) 중의 2종의 구조 단위를 랜덤, 교호 또는 블록의 순서로 포함하는 메톡시나프탈렌·크레졸 포름알데히드 공축합형 에폭시 수지인, 하기의 일반식 (IX-3)으로 표시되는 에피클론 HP-5000(DIC 가부시키가이샤, 상품명)도 또한 바람직하다. 하기 일반식 (IX-3)에서는, n 및 m은 각각 평균값이며, 1 내지 10의 수이고, (n+m)은 2 내지 10의 수를 나타내고, 바람직하게는 n 및 m은 각각 평균값이며, 1 내지 9의 수이고, (n+m)은 2 내지 10의 수를 나타낸다.
아르알킬형 에폭시 수지는, 페놀, 크레졸 등의 페놀 화합물 및 나프톨, 디메틸나프톨 등의 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 디메톡시파라크실렌, 비스(메톡시메틸)비페닐 또는 이들 유도체로부터 합성되는 페놀 수지를 원료로 하는 에폭시 수지이면, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 페놀, 크레졸 등의 페놀 화합물 및 나프톨, 디메틸나프톨 등의 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 디메톡시파라크실렌, 비스(메톡시메틸)비페닐 또는 이들 유도체로부터 합성되는 페놀 수지를 글리시딜에테르화해서 얻어지는 에폭시 수지가 바람직하고, 하기 일반식 (X) 및 (XI)로 표시되는 에폭시 수지가 보다 바람직하다.
하기 일반식 (X)으로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, i가 0이고, R38이 수소 원자인 NC-3000S(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤, 상품명), i가 0이고, R38이 수소 원자인 에폭시 수지와 일반식 (II)의 모든 R8이 수소 원자인 에폭시 수지를 질량비 80:20로 혼합한 CER-3000(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다. 또한, 하기 일반식 (XI)로 표시되는 에폭시 수지 중에서도, i가 0이고, j가 0이고, k가 0인 ESN-175(닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (X) 및 (XI)에 있어서, R38은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. R37, R39 내지 R41은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, j는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수이고, k는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, l은 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수를 나타낸다. n은 평균값이며, 각각 독립적으로 0 내지 10의 수이다.
상기 일반식 (II) 내지 (XI) 중의 R8 내지 R21 및 R37 내지 R41에 대해서, 「각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다」와는, 예를 들어 식 (II) 중의 8 내지 88개의 R8의 모두가 동일하거나 상이해도 되는 것을 의미하고 있다. 다른 R9 내지 R21 및 R37 내지 R41에 대해서도, 식 중에 포함되는 각각의 개수에 대해서 모두가 동일하거나 상이해도 되는 것을 의미하고 있다. 또한, R8 내지 R21 및 R37 내지 R41은 각각이 동일하거나 상이해도 된다. 예를 들어, R9와 R10의 모두에 대해서 동일하거나 상이해도 된다.
또한, 일반식 (III) 내지 (XI)에 있어서의 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기는 알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하다.
상기 일반식 (II) 내지 (XI) 중의 n은 평균값이며, 각각 독립적으로 0 내지 10의 범위인 것이 바람직하다. n이 10 이하이면 수지 성분의 용융 점도가 너무 높아지지 않고, 에폭시 수지 조성물의 용융 성형 시의 점도가 저하되고, 충전 불량, 본딩 와이어(소자와 리드를 접속하는 금선)의 변형 등의 발생이 억제되는 경향이 있다. n은 0 내지 4의 범위로 설정되는 것이 보다 바람직하다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은 특별히 제한되지는 않는다. 성형성, 내리플로성 및 전기적 신뢰 등의 각종 특성 밸런스의 관점에서는, 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 100g/eq 내지 1000g/eq인 것이 바람직하고, 150g/eq 내지 500g/eq인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 에폭시 당량은, JIS K 7236: 2009에 준한 방법으로 측정되는 값으로 한다.
에폭시 수지가 고체인 경우, 그 연화점 또는 융점은 특별히 제한되지는 않는다. 성형성과 내리플로성의 관점에서는 40℃ 내지 180℃인 것이 바람직하고, 에폭시 수지 조성물의 조제 시의 취급성의 관점에서는 50℃ 내지 130℃인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 융점은 시차 주사 열량 측정(DSC)에서 측정되는 값으로 하고, 에폭시 수지의 연화점은 JIS K 7234: 1986에 준한 방법(환구법)으로 측정되는 값으로 한다.
에폭시 수지 조성물 중의 에폭시 수지의 함유율은, 강도, 유동성, 내열성, 성형성 등의 관점에서 0.5질량% 내지 50질량%인 것이 바람직하고, 2질량% 내지 30질량%인 것이 보다 바람직하다.
<무기 충전재>
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 무기 충전재를 함유한다. 무기 충전재의 재질은, 특별히 제한되지는 않는다. 구체적으로는, 실리카(용융 실리카, 결정 실리카 등), 유리, 알루미나, 탄산칼슘, 규산지르코늄, 규산칼슘, 질화규소, 질화알루미늄, 질화붕소, 베릴리아, 지르코니아, 지르콘, 포스테라이트, 스테아타이트, 스피넬, 멀라이트, 티타니아, 탈크, 클레이, 마이카 등의 무기 재료를 들 수 있다. 난연 효과를 갖는 무기 충전재를 사용해도 된다. 난연 효과를 갖는 무기 충전재로서는, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 마그네슘과 아연의 복합 수산화물 등의 복합 금속 수산화물, 붕산 아연 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 선팽창 계수 저감의 관점에서는 실리카가 바람직하고, 고열 전도성의 관점에서는 알루미나가 바람직하다. 무기 충전재는 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 무기 충전재의 상태로서는 분말, 분말을 구형화한 비즈, 섬유 등을 들 수 있다.
무기 충전재의 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 에폭시 수지 조성물의 유동성 관점에서는, 무기 충전재의 입자 형상은 구형인 것이 바람직하다.
제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 혼합해서 제조된다. 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 혼합해서 에폭시 수지 조성물을 제조하면, 당해 에폭시 수지 조성물의 협부로의 충전성이 높아지고, 성형 시의 버의 발생이 억제되는 경향이 있다.
제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 있어서, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재에 더하여, 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재가 혼합되어 있는 것이 바람직하다. 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재 및 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재는, 각각 1종이거나 2종 이상이어도 된다.
제2 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 있어서, 무기 충전재는 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재와 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재와의 혼합물이며, 상기 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상이다. 무기 충전재로서, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재와 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재와의 혼합물을 사용함으로써, 에폭시 수지 조성물의 협부로의 충전성이 높아지고, 성형 시의 버의 발생이 억제되는 경향이 있다. 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재 및 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재는, 각각 1종이거나 2종 이상이어도 된다.
제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 있어서, 무기 충전재는 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 포함하고, 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상이다. 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상 배합함으로써, 에폭시 수지 조성물의 협부로의 충전성이 향상되고, 성형 시의 버의 발생이 억제되는 경향이 있다.
평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재의 평균 입자경은 5㎚ 내지 50㎚인 것이 바람직하고, 10㎚ 내지 50㎚인 것이 보다 바람직하고, 15㎚ 내지 50㎚인 것이 더욱 바람직하다.
평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재의 최대 입자경은 특별히 제한되지는 않고, 2㎛ 이하여도 되고, 1㎛ 이하여도 되고, 500㎚ 이하여도 되고, 50㎚ 이하여도 된다.
본 개시에 있어서 무기 충전재의 최대 입자경은, 레이저 회절 산란법 입도 분포 측정 장치에 의해 얻어지는 체적 기준의 입도 분포에 있어서 소경측으로부터의 누적이 90%가 될 때의 입자경(D90%)을 의미한다.
협부로의 충전성의 향상, 성형 시의 버의 억제 등의 관점에서는, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 5질량부 이상인 것이 바람직하고, 10질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 11질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 13질량부 이상인 것이 특히 바람직하고, 15질량부 이상인 것이 매우 바람직하다. 또한, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 점도의 상승을 억제하는 관점에서는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 30질량부 이하여도 되고, 25질량% 이하여도 되고, 20질량부 이하여도 된다. 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 협부로의 충전성의 향상, 성형 시의 버의 억제 등의 효과를 적합하게 얻는 관점에서는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 5질량부 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 10질량부 내지 30질량부인 것이 보다 바람직하고, 11질량부 내지 25질량부인 것이 더욱 바람직하고, 13질량부 내지 20질량부인 것이 특히 바람직하다.
평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재의 평균 입자경은, 평균 입자경이 50㎚을 초과하고 80㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.1㎛ 내지 70㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.2㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다.
일 양태에 있어서, 무기 충전재는, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재에 더하여, 평균 입자경 50㎚을 초과하고 2.0㎛ 이하의 무기 충전재와, 평균 입자경 2.0㎛를 초과하고 80㎛ 이하의 무기 충전재가 혼합되어 이루어진다.
보다 바람직한 일 양태에 있어서, 무기 충전재는, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재에 더하여, 평균 입자경 0.1㎛ 내지 1㎛의 무기 충전재와, 평균 입자경 2㎛ 내지 50㎛의 무기 충전재가 혼합되어 이루어진다.
더욱 바람직한 일 양태에 있어서, 무기 충전재는, 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재에 더하여, 평균 입자경 0.2㎛ 내지 1㎛의 무기 충전재와, 평균 입자경 5㎛ 내지 30㎛의 무기 충전재가 혼합되어 이루어진다.
협부로의 충전성의 향상, 성형 시의 버의 억제 등의 관점에서는, 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상인 것이 바람직하고, 10질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 11질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 13질량부 이상인 것이 특히 바람직하고, 15질량부 이상인 것이 매우 바람직하다. 또한, 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 점도의 상승을 억제하는 관점에서는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 30질량부 이하여도 되고, 25질량% 이하여도 되고, 20질량부 이하여도 된다. 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 협부로의 충전성의 향상, 성형 시의 버의 억제 등의 효과를 적합하게 얻는 관점에서는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 5질량부 내지 30질량부여도 되고, 10질량부 내지 30질량부여도 되고, 11질량부 내지 25질량부여도 되고, 13질량부 내지 20질량부여도 되고, 15질량부 내지 20질량부여도 된다.
입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 동적 광산란식 입도분석계(예를 들어, 마이크로트랙·벨 가부시키가이샤제 나노트랙)에 의해 측정되는 체적 기준의 입도 분포에 있어서의 무기 충전재 전량에 대한 입자경 50㎚ 이하인 입자 비율을 질량 기준으로 환산함으로써 구할 수 있다.
일 양태에 있어서, 고열 전도성의 경화물을 얻는 경우에는, 무기 충전재는 알루미나를 포함하는 것이 바람직하고, 알루미나를 주성분으로 해서(즉 무기 충전제에 50체적% 이상) 포함하는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 평균 입자경 50㎚ 이하인 실리카와, 평균 입자경이 50㎚보다 큰 알루미나가 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
또 다른 일 양태에 있어서, 내리플로성, 점도의 상승 억제, 유동성의 향상 등의 관점에서는, 무기 충전재는 실리카를 포함하는 것이 바람직하고, 실리카를 주성분으로 해서(즉 무기 충전제에 50체적% 이상) 포함하는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 평균 입자경 50㎚ 이하인 실리카와, 평균 입자경이 50㎚보다 큰 실리카가 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
에폭시 수지 조성물에 포함되는 무기 충전재 전체의 평균 입자경은, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 평균 입자경은 0.2㎛ 내지 80㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 70㎛인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다. 평균 입자경이 0.2㎛ 이상이면 에폭시 수지 조성물의 점도 상승이 억제되는 경향이 있다. 평균 입자경이 80㎛ 이하이면, 좁은 간극으로의 충전성이 향상되는 경향이 있다. 에폭시 수지 조성물의 유동성 관점에서는, 무기 충전재의 입자경은 광범위하게 분포하고 있는 것이 바람직하다.
무기 충전재의 최대 입자경(커트 포인트라고도 한다)은 특별히 제한되지는 않는다. 좁은 간극으로의 충전성의 관점에서는, 무기 충전재의 최대 입자경은 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
무기 충전재의 함유율은 특별히 제한되지는 않는다. 무기 충전재의 함유율은 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 50체적% 이상인 것이 바람직하고, 60체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 70체적% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 75체적% 이상인 것이 특히 바람직하고, 80체적% 이상인 것이 매우 바람직하다. 무기 충전재의 함유율을 에폭시 수지 조성물 전체의 50체적% 이상으로 함으로써, 경화물의 열팽창 계수, 열전도율, 탄성률 등의 특성을 적합하게 향상시킬 수 있는 경향이 있다.
또한, 무기 충전재의 함유율은 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 95체적% 이하인 것이 바람직하고, 90체적% 이하인 것이 보다 바람직하고, 87체적% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 무기 충전재의 함유율이 에폭시 수지 조성물 전체의 95체적% 이하이면, 에폭시 수지 조성물의 점도 상승이 억제되어, 유동성이 보다 향상해서 성형성이 보다 양호해지는 경향이 있다.
이상의 관점에서, 무기 충전재의 함유율은 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 50체적%∼95체적%인 것이 바람직하고, 60체적%∼95체적%인 것이 보다 바람직하고, 70체적%∼95체적%인 것이 더욱 바람직하고, 75체적%∼90체적%인 것이 특히 바람직하고, 80체적%∼87체적%인 것이 매우 바람직하다.
또한, 본 개시에 있어서의 무기 충전재의 평균 입자경은, 체적 평균 입자경으로 한다.
본 개시에 있어서의 무기 충전재의 평균 입자경은, 레이저 회절 산란법 입도 분포 측정 장치에 의해, 체적 평균 입자경(D50)으로서 측정할 수 있다.
또한, 에폭시 수지 조성물 또는 그 경화물 중의 무기 충전재의 평균 입자경은, 구체적으로는 이하의 방법에 의해 측정할 수 있다. 에폭시 수지 조성물 또는 그 경화물을 넣은 도가니를, 머플로에 넣고, 800℃로 가열한다. 시료가 완전히 회화할 때까지 약 4시간 방치한다. 상온으로 되돌아갈 때까지 시료를 자연 냉각하고, 회분(무기 충전재)을 추출한다. 초음파 분산기 등으로 무기 충전재를 충분히 분산해서 분산액을 조제한다. 이 분산액을 사용하여, 레이저 회절 산란법 입도 분포 측정 장치에 의해 측정되는 체적 기준의 입도 분포로부터, 무기 충전재의 체적 평균 입자경을 측정할 수 있다.
본 개시에 있어서, 「무기 충전재를 2종류 이상 병용한다」란, 예를 들어, 동일한 성분에서 평균 입자경이 다른 무기 충전재를 2종류 이상 사용하는 경우, 평균 입자경이 동일해서 성분의 다른 무기 충전재를 2종류 이상 사용하는 경우 그리고 평균 입자경 및 종류의 다른 무기 충전재를 2종류 이상 사용하는 경우를 들 수 있다.
<경화제>
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물(이하, 특정한 경화제 이라고도 한다)을 포함하는 경화제를 함유한다.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기이고, 탄소수 1 내지 3의 1가의 유기기인 것이 바람직하다. R1 내지 R5로 표현되는 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있다.
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 2인 것이 바람직하고, 0 또는 1인 것이 보다 바람직하고, 0인 것이 더욱 바람직하다.
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 2인 것이 바람직하고, 0 또는 1인 것이 보다 바람직하고, 0인 것이 더욱 바람직하다.
n1 및 n2는 각각 괄호 안의 구조 단위의 반복수의 평균값이다.
특정한 경화제의 수산기 당량은, 130g/eq 내지 200g/eq인 것이 바람직하고, 150g/eq 내지 180g/eq인 것이 보다 바람직하다. 특정한 경화제의 수산기 당량은 후술하는 방법에 의해 측정된다.
특정한 경화제가 고체인 경우, 그 연화점 또는 융점은 특별히 제한되지는 않고, 성형성과 내리플로성의 관점에서는, 40℃ 내지 180℃인 것이 바람직하고, 에폭시 수지 조성물의 제조 시에 있어서의 취급성의 관점에서는, 50℃ 내지 130℃인 것이 보다 바람직하다. 유동성을 향상시키는 관점 및 에폭시 수지 조성물의 경화물 고온 탄성률을 저하시키고, 내리플로성을 향상시키는 관점에서는, 특정한 경화제의 연화점 또는 융점은 50℃ 내지 100℃인 것이 바람직하고, 50℃ 내지 75℃인 것이 보다 바람직하고, 50℃ 내지 70℃인 것이 더욱 바람직하다.
특정한 경화제는, 어느 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 병용해도 된다.
경화제로서는, 특정한 경화제 이외에 또 다른 경화제를 병용해도 된다. 경화제의 전체 질량에 대한 특정한 경화제의 함유율은 30질량% 내지 100질량%인 것이 바람직하고, 50질량% 내지 100질량%인 것이 보다 바람직하고, 70질량% 내지 100질량%인 것이 더욱 바람직하다.
기타 경화제로서는, 일반식 (B)로 표시되는 화합물 이외의, 페놀성 수산기를 분자 중에 갖는 것(페놀 경화제)을 들 수 있다.
일반식 (B)로 표시되는 화합물 이외의 페놀 경화제로서는, 예를 들어 1분자 중에 2개 이상의 페놀성 수산기를 갖는 페놀 수지 및 다가 페놀 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 치환 또는 비치환된 비페놀 등의 다가 페놀 화합물; 페놀, m-크레졸, p-크레졸, 크실레놀, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀 화합물 및 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 페놀성 화합물과, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등의 알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 노볼락형 페놀 수지; 상기 페놀성 화합물과, 디메톡시파라크실렌, 비스(메톡시메틸)비페닐 등으로 합성되는 페놀아르알킬 수지, 나프톨아르알킬 수지 등의 아르알킬형 페놀 수지(일반식 (B)로 표시되는 화합물을 제외한다); 파라크실릴렌 및/또는 메타크실릴렌 변성 페놀 수지; 멜라민 변성 페놀 수지; 테르펜 변성 페놀 수지; 상기 페놀성 화합물과, 디시클로펜타디엔과,로부터 공중합에 의해 합성되는 디시클로펜타디엔형 페놀 수지 및 디시클로펜타디엔형 나프톨 수지; 시클로펜타디엔 변성 페놀 수지; 다환 방향환 변성 페놀 수지; 비페닐형 페놀 수지; 상기 페놀성 화합물과, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등의 방향족알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 트리페닐메탄형 페놀 수지; 이들 2종 이상을 공중합하여 얻은 페놀 수지 등을 들 수 있다. 이들 페놀 경화제는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
일반식 (B)로 표시되는 화합물 이외의 페놀 경화제 중에서도, 내리플로성의 관점에서는 아르알킬형 페놀 수지(일반식 (B)로 표시되는 화합물을 제외한다), 디시클로펜타디엔형 페놀 수지, 트리페닐메탄형 페놀 수지, 벤즈알데히드형 페놀 수지와 아르알킬형 페놀 수지와의 공중합형 페놀 수지 및 노볼락형 페놀 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종(이들을 「특정 페놀 경화제」라고 칭한다)이 바람직하다. 특정 페놀 경화제는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
일반식 (B)로 표시되는 화합물을 제외하는 아르알킬형 페놀 수지로서는, 페놀성 화합물과, 디메톡시파라크실렌, 비스(메톡시메틸)비페닐 등으로 합성되는 페놀아르알킬 수지, 나프톨아르알킬 수지 등을 들 수 있다. 아르알킬형 페놀 수지는, 또 다른 페놀 수지와 공중합하고 있어도 된다. 공중합한 아르알킬형 페놀 수지로서는, 벤즈알데히드형 페놀 수지와 아르알킬형 페놀 수지와의 공중합형 페놀 수지, 살리실알데히드형 페놀 수지와 아르알킬형 페놀 수지와의 공중합형 페놀 수지, 노볼락형 페놀 수지와 아르알킬형 페놀 수지와의 공중합형 페놀 수지 등을 들 수 있다.
아르알킬형 페놀 수지는, 페놀 화합물 및 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 디메톡시파라크실렌, 비스(메톡시메틸)비페닐 또는 이들 유도체로부터 합성되는 페놀 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (XII) 내지 (XIV)로 표시되는 페놀 수지가 바람직하다.
식 (XII) 내지 (XIV)에 있어서, R23은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. R22, R24, R25 및 R28은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. R26 및 R27은 수산기 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, j는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수이고, k는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, p는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. n은 평균값이며, 각각 독립적으로 0 내지 10의 수이다.
상기 일반식 (XII)로 표시되는 페놀 수지 중에서도, i가 0이고, R23이 모두 수소 원자인 MEH-7851(메이와 가세이 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
상기 일반식 (XIII)으로 표시되는 페놀 수지 중에서도, i가 0이고, k가 0인 XL-225, XLC(미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤, 상품명), MEH-7800(메이와 가세이 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
상기 일반식 (XIV)로 표시되는 페놀 수지 중에서도, j가 0이고, k가 0이고, p가 0인 SN-170(닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 상품명), j가 0이고, k가 1이고, R27이 수산기이고, p가 0인 SN-395(닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
디시클로펜타디엔형 페놀 수지는, 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 화합물을 원료로 해서 얻어지는 페놀 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (XV)로 표시되는 페놀 수지가 바람직하다. 하기 일반식 (XV)로 표시되는 페놀 수지 중에서도, i가 0인 DPP(신니혼 세키유 가가쿠 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (XV) 중, R29는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
트리페닐메탄형 페놀 수지는, 트리페닐메탄 골격을 갖는 화합물을 원료로 해서 얻어지는 페놀 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (XVI)으로 표시되는 페놀 수지가 바람직하다.
하기 일반식 (XVI)으로 표시되는 페놀 수지 중에서도, i가 0이고, k가 0인 MEH-7500(메이와 가세이 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (XVI) 중, R30 및 R31은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, k는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수이다.
벤즈알데히드형 페놀 수지와 아르알킬형 페놀 수지의 공중합형 페놀 수지는, 벤즈알데히드 골격을 갖는 화합물을 원료로 해서 얻어지는 페놀 수지와 아르알킬형 페놀 수지와의 공중합형 페놀 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (XVII)로 표시되는 페놀 수지가 바람직하다.
하기 일반식 (XVII)로 표시되는 페놀 수지 중에서도, i가 0이고, k가 0이고, q가 0인 HE-510(에어·워터·케미컬 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (XVII) 중, R32 내지 R34는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, k는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, q는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다. l 및 m은 각각 평균값이며, 각각 독립적으로 0 내지 11의 수이다. 단, l과 m의 합계는 1 내지 11의 수이다.
노볼락형 페놀 수지는, 페놀 화합물 및 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 페놀성 화합물과, 알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 페놀 수지이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하기 일반식 (XVIII)로 표시되는 페놀 수지가 바람직하다.
하기 일반식 (XVIII)로 표시되는 페놀 수지 중에서도, i가 0이고, R35가 모두 수소 원자인 타마놀 758, 759(아라까와 가가꾸 고교 가부시키가이샤, 상품명), H-4(메이와 가세이 가부시키가이샤, 상품명) 등이 시판품으로서 입수 가능하다.
식 (XVIII) 중, R35는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. R36은 탄소수 1 내지 18의 1가의 유기기를 나타내고, 각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다. i는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타낸다. n은 평균값이며, 0 내지 10의 수를 나타낸다.
상기 일반식 (XII) 내지 (XVIII)에 있어서의 R22 내지 R36에 대해서 기재한 「각각 모두가 동일하거나 상이해도 된다」는, 예를 들어 식 (XII) 중의 R22의 모두가 동일하거나 서로 상이해도 되는 것을 의미하고 있다. 다른 R23 내지 R36에 대해서도, 식 중에 포함되는 각각의 개수에 대해서 모두가 동일하거나 서로 상이해도 되는 것을 의미하고 있다. 또한, R22 내지 R36은, 각각이 동일하거나 상이해도 된다. 예를 들어, R22 및 R23 모두에 대해서 동일하거나 상이해도 되고, R30 및 R31 모두에 대해서 동일하거나 상이해도 된다.
상기 일반식 (XII) 내지 (XVIII)에 있어서의 n은, 0 내지 10의 범위인 것이 바람직하다. 10 이하이면 수지 성분의 용융 점도가 너무 높아지지 않고, 에폭시 수지 조성물의 용융 성형 시의 점도도 낮아져서, 충전 불량, 본딩 와이어(소자와 리드를 접속하는 금선)의 변형 등이 발생하기 어려워진다. 1분자 중의 평균 n은 0 내지 4의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.
일반식 (B)로 표시되는 화합물 이외의 경화제의 관능기 당량(페놀성 수산기를 분자 중에 갖는 경화제에서는, 수산기 당량)은, 특별히 제한되지는 않는다. 성형성, 내리플로성, 전기적 신뢰성 등의 각종 특성 밸런스의 관점에서는, 70g/eq 내지 1000g/eq인 것이 바람직하고, 80g/eq 내지 500g/eq인 것이 보다 바람직하다.
경화제의 관능기 당량(페놀성 수산기를 분자 중에 갖는 경화제에서는, 수산기 당량)은, 예를 들어 JIS K 0070: 1992에 준한 방법에 의해 측정되는 값이어도 된다.
일반식 (B)로 표시되는 화합물 이외의 경화제가 고체인 경우, 그 연화점 또는 융점은, 특별히 제한되지는 않는다. 성형성과 내리플로성의 관점에서는, 40℃ 내지 180℃인 것이 바람직하고, 에폭시 수지 조성물의 제조 시에 있어서의 취급성의 관점에서는, 50℃ 내지 130℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 경화제의 연화점 또는 융점은, 유동성을 향상시키는 관점 및 에폭시 수지 조성물의 경화물 고온 탄성률을 저하시키고, 내리플로성을 향상시키는 관점에서, 50℃ 내지 100℃인 것이 바람직하고, 50℃ 내지 75℃인 것이 보다 바람직하고, 50℃ 내지 65℃인 것이 더욱 바람직하다.
경화제의 융점 또는 연화점은, 에폭시 수지의 융점 또는 연화점과 마찬가지로 하여 측정되는 값으로 한다.
에폭시 수지와 경화제와의 당량비, 즉 에폭시 수지 중의 에폭시기수에 대한 경화제 중의 관능기수의 비(경화제 중의 관능기수/에폭시 수지 중의 에폭시기수)은, 특별히 제한되지는 않는다. 각각의 미반응분을 적게 억제하는 관점에서는, 0.5 내지 2.0의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 0.6 내지 1.3의 범위로 설정되는 것이 보다 바람직하다. 성형성과 내리플로성의 관점에서는, 0.8 내지 1.2의 범위로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.
<경화 촉진제>
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 경화 촉진제를 포함해도 된다. 경화 촉진제의 종류는 특별히 제한되지는 않고, 에폭시 수지의 종류, 에폭시 수지 조성물의 원하는 특성 등에 따라서 선택할 수 있다.
경화 촉진제로서는, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노넨-5(DBN), 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7(DBU) 등의 디아자비시클로알켄, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸 등의 환상 아미딘 화합물; 상기 환상 아미딘 화합물의 유도체; 상기 환상 아미딘 화합물 또는 그의 유도체의 페놀노볼락 염; 이들 화합물에 무수 말레산, 1,4-벤조퀴논, 2,5-톨루퀴논, 1,4-나프토퀴논, 2,3-디메틸벤조퀴논, 2,6-디메틸벤조퀴논, 2,3-디메톡시-5-메틸-1,4-벤조퀴논, 2,3-디메톡시-1,4-벤조퀴논, 페닐-1,4-벤조퀴논 등의 퀴논 화합물, 디아조 페닐메탄 등의, π 결합을 갖는 화합물을 부가해서 이루어지는 분자 내 분극을 갖는 화합물; DBU의 테트라페닐보레이트염, DBN의 테트라페닐보레이트염, 2-에틸-4-메틸이미다졸의 테트라페닐보레이트염, N-메틸모르폴린의 테트라페닐보레이트 염 등의 환상 아미디늄 화합물; 피리딘, 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 디메틸아미노에탄올, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등의 3급 아민 화합물; 상기 3급 아민 화합물의 유도체; 아세트산테트라-n-부틸암모늄, 인산테트라-n-부틸암모늄, 아세트산테트라에틸암모늄, 벤조산테트라-n-헥실암모늄, 수산화 테트라프로필암모늄 등의 암모늄염 화합물; 에틸포스핀, 페닐포스핀 등의 1급 포스핀, 디메틸포스핀, 디페닐 포스핀 등의 2급 포스핀, 트리페닐포스핀, 디페닐(p-톨릴)포스핀, 트리스(알킬페닐)포스핀, 트리스(알콕시페닐)포스핀, 트리스(알킬·알콕시페닐)포스핀, 트리스(디알킬페닐)포스핀, 트리스(트리알킬페닐)포스핀, 트리스(테트라알킬페닐)포스핀, 트리스(디알콕시페닐)포스핀, 트리스(트리알콕시페닐)포스핀, 트리스(테트라알콕시페닐)포스핀, 트리알킬포스핀, 디알킬아릴포스핀, 알킬디아릴포스핀, 트라나프틸포스핀, 트리스(벤질)포스핀 등의 3급 포스핀 등의, 유기 포스핀; 상기 유기 포스핀과 유기 보론류와의 착체 등의 포스핀 화합물; 상기 유기 포스핀 또는 상기 포스핀 화합물과 무수 말레산, 1,4-벤조퀴논, 2,5-톨루퀴논, 1,4-나프토퀴논, 2,3-디메틸벤조퀴논, 2,6-디메틸벤조퀴논, 2,3-디메톡시-5-메틸-1,4-벤조퀴논, 2,3-디메톡시-1,4-벤조퀴논, 페닐-1,4-벤조퀴논, 안트라퀴논 등의 퀴논 화합물, 디아조 페닐메탄 등의, π 결합을 갖는 화합물을 부가해서 이루어지는 분자 내 분극을 갖는 화합물; 상기 유기 포스핀 또는 상기 포스핀 화합물과 4-브로모페놀, 3-브로모페놀, 2-브로모페놀, 4-클로로페놀, 3-클로로페놀, 2-클로로페놀, 4-요오드화페놀, 3-요오드화페놀, 2-요오드화페놀, 4-브로모-2-메틸페놀, 4-브로모-3-메틸페놀, 4-브로모-2,6-디메틸페놀, 4-브로모-3,5-디메틸페놀, 4-브로모-2,6-디-t-부틸페놀, 4-클로로-1-나프톨, 1-브로모-2-나프톨, 6-브로모-2-나프톨, 4-브로모-4'-히드록시비페닐 등의 할로겐화페놀 화합물을 반응시킨 후에, 탈할로겐화수소의 공정을 거쳐서 얻어지는, 분자 내 분극을 갖는 화합물; 테트라페닐포스포늄 등의 테트라 치환 포스포늄, 테트라페닐포스포늄테트라-p-톨릴 보레이트 등의 테트라 치환 포스포늄의 테트라페닐보레이트염, 테트라 치환 포스포늄과 페놀 화합물과의 염 등의, 테트라 치환 포스포늄 화합물; 포스포 베타인 화합물; 포스포늄 화합물과 실란 화합물과의 부가물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 경화 촉진제는 인계 경화 촉진제를 포함하는 것이 바람직하고, 포스포늄 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 경화 촉진제는 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
에폭시 수지 조성물이 경화 촉진제를 함유하는 경우, 그 함유량은, 수지 성분(즉, 수지와 경화제의 합계) 100질량부에 대하여 0.1질량부 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 1질량부 내지 15질량부인 것이 보다 바람직하다. 경화 촉진제의 양이 수지 성분 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상이면 단시간에 양호하게 경화하는 경향이 있다. 경화 촉진제의 양이 수지 성분 100질량부에 대하여 30질량부 이하이면, 경화 속도가 너무 빠르지 않고 양호한 성형품이 얻어지는 경향이 있다.
<각종 첨가제>
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 상술한 성분에 더하여, 이하에 예시하는 커플링제, 이온 교환체, 이형제, 난연제, 착색제, 응력 완화제 등의 각종 첨가제를 포함해도 된다. 에폭시 수지 조성물은, 이하에 예시하는 첨가제 이외에도 필요에 따라서 당 기술 분야에서 주지의 각종 첨가제를 포함해도 된다.
(커플링제)
에폭시 수지 조성물이 무기 충전재를 포함하는 경우에는, 수지 성분과 무기 충전재와의 접착성을 높이기 위해서, 커플링제를 포함해도 된다. 커플링제로서는, 에폭시실란, 머캅토실란, 아미노실란, 알킬실란, 우레이드실란, 비닐실란 등의 실란계 화합물, 티타늄계 화합물, 알루미늄 킬레이트 화합물, 알루미늄/지르코늄계 화합물 등의 공지된 커플링제를 들 수 있다.
에폭시 수지 조성물이 커플링제를 포함하는 경우, 커플링제의 양은 무기 충전재 100질량부에 대하여 0.05질량부 내지 5질량부인 것이 바람직하고, 0.1질량부 내지 2.5질량부인 것이 보다 바람직하다. 커플링제의 양이 무기 충전재 100질량부에 대하여 0.05질량부 이상이면, 프레임과의 접착성이 보다 향상하는 경향이 있다. 커플링제의 양이 무기 충전재 100질량부에 대하여 5질량부 이하이면, 패키지의 성형성이 보다 향상하는 경향이 있다.
(이온 교환체)
에폭시 수지 조성물은, 이온 교환체를 포함해도 된다. 특히, 에폭시 수지 조성물을 밀봉용 성형 재료로서 사용하는 경우에는, 밀봉되는 소자를 구비하는 전자 부품 장치의 내습성 및 고온 방치 특성을 향상시키는 관점에서, 이온 교환체를 포함하는 것이 바람직하다. 이온 교환체는 특별히 제한되지는 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 하이드로탈사이트 화합물, 그리고 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄 및 비스무트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 함수 산화물 등을 들 수 있다. 이온 교환체는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 그 중에서도, 하기 일반식 (A)로 표시되는 하이드로탈사이트가 바람직하다.
Mg(1-X)AlX(OH)2(CO3)X/2·mH2O …… (A)
(0 <X≤ 0.5, m은 양의 수)
에폭시 수지 조성물이 이온 교환체를 포함하는 경우, 그 함유량은 할로겐 이온 등의 이온을 포착하는 데 충분한 양이면 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 수지 성분 100질량부에 대하여 0.1질량부 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 1질량부 내지 15질량부인 것이 보다 바람직하다.
(이형제)
에폭시 수지 조성물은, 성형 시에 있어서의 금형과의 양호한 이형성을 얻는 관점에서, 이형제를 포함해도 된다. 이형제는 특별히 제한되지는 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 카르나우바 왁스, 몬탄산, 스테아르산 등의 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 몬탄산 에스테르 등의 에스테르계 왁스, 산화 폴리에틸렌, 비산화 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 왁스 등을 들 수 있다. 이형제는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
에폭시 수지 조성물이 이형제를 포함하는 경우, 그 양은 수지 성분 100질량부에 대하여 0.01질량부 내지 15질량부가 바람직하고, 0.1질량부 내지 10질량부가 보다 바람직하다. 이형제의 양이 수지 성분 100질량부에 대하여 0.01질량부 이상이면 이형성이 충분히 얻어지는 경향이 있다. 15질량부 이하이면, 보다 양호한 접착성이 얻어지는 경향이 있다.
(난연제)
에폭시 수지 조성물은, 난연제를 포함해도 된다. 난연제는 특별히 제한되지는 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 할로겐 원자, 안티몬 원자, 질소 원자 또는 인 원자를 포함하는 유기 또는 무기의 화합물, 금속 수산화물 등을 들 수 있다. 난연제는 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
에폭시 수지 조성물이 난연제를 포함하는 경우, 그 양은, 원하는 난연 효과를 얻는데도 충분한 양이면 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 수지 성분 100질량부에 대하여 1질량부 내지 300질량부인 것이 바람직하고, 2질량부 내지 150질량부인 것이 보다 바람직하다.
(착색제)
에폭시 수지 조성물은, 착색제를 더 포함해도 된다. 착색제로서는 카본 블랙, 유기 염료, 유기 안료, 산화티타늄, 연단, 벵갈라 등의 공지된 착색제를 들 수 있다. 착색제의 함유량은 목적 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 착색제는 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
(응력 완화제)
에폭시 수지 조성물은 실리콘 오일, 실리콘 고무 입자 등의 응력 완화제를 포함해도 된다. 응력 완화제를 포함함으로써, 패키지의 휨 변형 및 패키지 크랙의 발생을 보다 저감시킬 수 있다. 응력 완화제로서는, 일반적으로 사용되고 있는 공지된 응력 완화제(가요제)를 들 수 있다. 구체적으로는, 실리콘계, 스티렌계, 올레핀계, 우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 폴리아미드계, 폴리부타디엔계 등의 열가소성 엘라스토머, NR(천연 고무), NBR(아크릴로니트릴-부타디엔 고무), 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 파우더 등의 고무 입자, 메타크릴산메틸-스티렌-부타디엔 공중합체(MBS), 메타크릴산메틸-실리콘 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산 부틸 공중합체 등의 코어-쉘 구조를 갖는 고무 입자 등을 들 수 있다. 응력 완화제는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 그 중에서도, 실리콘계 응력 완화제가 바람직하다. 실리콘계 응력 완화제로서는, 에폭시기를 갖는 것, 아미노기를 갖는 것, 이들을 폴리에테르 변성한 것 등을 들 수 있다.
〔에폭시 수지 조성물의 조제 방법〕
에폭시 수지 조성물의 조제 방법은, 특별히 제한되지는 않는다. 일반적인 방법으로서는, 소정의 배합량의 성분을 믹서 등에 의해 충분히 혼합한 후, 믹싱 롤, 압출기 등에 의해 용융 혼련하고, 냉각하고, 분쇄하는 방법을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 상술한 성분의 소정량을 균일하게 교반 및 혼합하고, 미리 70℃ 내지 140℃로 가열되어 있는 니더, 롤, 익스트루더 등으로 혼련하고, 냉각하고, 분쇄하는 방법을 들 수 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지와, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재와, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 혼합하는 것을 포함하고, 그 외에는 상기 조제 방법에 준해서 조정할 수 있다.
〔에폭시 수지 조성물의 특성〕
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 점도의 상승이 억제되어 있고 연속 성형성이 우수한 것이 발견되고 있다. 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 무기 충전재를 고비율로 함유시켜도, 트랜스퍼 성형 시에 유동성이 우수하기 때문에 와이어 스윕, 미충전 등의 발생을 억제할 수 있는 점에서 유리하다. 또한, 일반적으로 알루미나 등의 무기 충전재를 고비율로 함유시키면 연속 성형성이 저하되기 쉬운바, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 연속 성형성이 우수하기 때문에 유리하다.
에폭시 수지 조성물은, 상온 상압 하(예를 들어, 25℃, 대기압 하)에 있어서 고체인 것이 바람직하다. 에폭시 수지 조성물이 고체인 경우의 형상은 특별히 제한되지는 않고, 분상, 입상, 태블릿상 등을 들 수 있다. 에폭시 수지 조성물이 태블릿상인 경우의 치수 및 질량은, 패키지의 성형 조건에 맞는 것 같은 치수 및 질량이 되도록 하는 것이 취급성의 관점에서 바람직하다.
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 혼련성이 우수한 경향이 있는 것이 발견되고 있다. 따라서, 무기 충전재의 함유율을 높여도, 에폭시 수지 조성물을 양호하게 조제할 수 있는 경향이 있다.
EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로 측정용 금형을 사용하여, 에폭시 수지 조성물을 금형 온도 175℃, 성형 압력 6.9㎫, 경화 시간 90초의 조건에서 성형했을 때의 유동 거리(inch)는 30.0inch(914㎜) 이상인 것이 바람직하고, 37.0inch(940㎜) 이상인 것이 보다 바람직하고, 65.0inch(1651㎜) 이상이어도 된다. 또한, 당해 유동 거리는 100inch(2540㎜) 이하여도 된다. 측정은, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법으로 행해진다.
에폭시 수지 조성물을 경화물로 했을 때의 열시 경도는, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 에폭시 수지 조성물을 175℃, 90sec, 압력 7㎫의 조건에서 성형했을 때의, 쇼어 D 경도계를 사용하여 측정되는 열시 경도는, 60 이상인 것이 바람직하고, 65 이상인 것이 보다 바람직하고, 70 이상인 것이 더욱 바람직하고, 75 이상인 것이 특히 바람직하다.
에폭시 수지 조성물의 175℃에 있어서의 용융 점도는, 특별히 제한되지는 않고, 350㎩·s 이하인 것이 바람직하고, 300㎩·s 이하인 것이 보다 바람직하고, 250㎩·s 이하인 것이 더욱 바람직하고, 200㎩·s 이하인 것이 특히 바람직하다. 용융 점도는 플로 테스터(예를 들어 고화식 플로 테스터)에 의해 이하와 같이 측정된다. 에폭시 수지 조성물을 소정량, 전자 천칭으로 계량하고, 타정기를 사용해서 태블릿을 제작한다. 시험 금형의 온도가 소정의 온도가 되어 있는 것을 확인하고, 시료를 포트 내에 투입한다. 즉시 플런저를 세트하고, 측정을 개시한다. 측정은, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법으로 행할 수 있다.
에폭시 수지 조성물을 경화물로 했을 때의 열전도율은, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 경화물의 열전도율은 실온(25℃)에서, 0.5W/(m·K) 이상이어도 된다. 경화물의 열전도율은 크세논 플래시(Xe-flash)법(예를 들어, NETZSCH사 제조, 상품명: LFA467형 Hyper Flash 장치)에 의해 측정할 수 있다.
〔에폭시 수지 조성물의 용도〕
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 트랜스퍼 성형용으로 사용된다. 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 트랜스퍼 성형에 의한 소자의 밀봉용 성형 재료로서 사용할 수 있는 것이 바람직하다.
≪1.2 전자 부품 장치≫
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 전자 부품 장치는 소자와, 상기 소자를 밀봉하는, 제1 내지 제3 어느 것의 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 경화물을 구비한다.
전자 부품 장치로서는, 리드 프레임, 배선 완료된 테이프 캐리어, 배선판, 유리, 실리콘 웨이퍼, 유기 기판 등의 지지 부재에, 소자(반도체 칩, 트랜지스터, 다이오드, 사이리스터 등의 능동 소자, 콘덴서, 저항체, 코일 등의 수동 소자 등)를 탑재해서 얻어진 소자부를 에폭시 수지 조성물로 밀봉한 것을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 리드 프레임 상에 소자를 고정하고, 본딩 패드 등의 소자의 단자부와 리드부를 와이어 본딩, 범프 등으로 접속한 후, 에폭시 수지 조성물을 사용해서 트랜스퍼 성형에 의해 밀봉한 구조를 갖는 DIP(Dual Inline ㎩ckage), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), QFP(Quad Flat ㎩ckage), SOP(Small Outline ㎩ckage), SOJ(Small Outline J-lead package), TSOP(Thin Small Outline ㎩ckage), TQFP(Thin Quad Flat ㎩ckage) 등의 일반적인 수지 밀봉형 IC; 테이프 캐리어에 범프로 접속한 소자를 에폭시 수지 조성물로 밀봉한 구조를 갖는 TCP(Tape Carrier ㎩ckage); 지지 부재 상에 형성한 배선에, 와이어 본딩, 플립 칩 본딩, 땜납 등으로 접속한 소자를, 에폭시 수지 조성물로 밀봉한 구조를 갖는 COB(Chip On Board) 모듈, 하이브리드 IC, 멀티 칩 모듈 등; 이면에 배선판 접속용 단자를 형성한 지지 부재의 표면에 소자를 탑재하고, 범프 또는 와이어 본딩에 의해 소자와 지지 부재에 형성된 배선을 접속한 후, 에폭시 수지 조성물로 소자를 밀봉한 구조를 갖는 BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Size ㎩ckage), MCP(Multi Chip ㎩ckage) 등을 들 수 있다. 또한, 프린트 배선판에 있어서도 에폭시 수지 조성물을 적합하게 사용할 수 있다.
에폭시 수지 조성물을 사용해서 전자 부품 장치를 밀봉하는 방법으로서는, 저압 트랜스퍼 성형법을 들 수 있다.
≪1.3 전자 부품 장치의 제조 방법≫
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 전자 부품 장치의 제조 방법은, 상술한 제1 내지 제3 어느 것의 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 의해 소자를 밀봉하는 것을 포함한다. 밀봉 방법으로서는 전술한 방법을 들 수 있다.
≪2. 제4 실시 형태≫
계속해서, 제4 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
≪2.1 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물≫
제4 실시 형태에 따른 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물(이하, 제4 실시 형태의 설명에 있어서, 단순히 「에폭시 수지 조성물」이라고도 한다)은, 에폭시 수지와, 무기 충전재와, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 함유한다.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다.
상기 에폭시 수지 조성물은 용융되기 쉬운 것이 발견되었다. 이 이유는 반드시 명확한 것은 아니지만, 상기 에폭시 수지 조성물은 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 포함하기 위해서 용융되기 쉽다고 추측된다. 따라서, 제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 컴프레션 성형에 적합하다고 생각된다. 이하, 에폭시 수지 조성물의 용융 용이함을 「용해성」이라고도 한다.
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 또한 경화 촉진제, 기타 첨가제 등을 함유하고 있어도 된다. 이하, 제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함될 수 있는 성분에 대해서 상세하게 설명한다.
<에폭시 수지>
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지를 포함한다. 에폭시 수지는 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것이면 그 종류는 특별히 제한되지는 않는다.
구체적으로는, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 페놀 화합물 및 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 페놀성 화합물과, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드 등의 지방족알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 노볼락 수지를 에폭시화한 것인 노볼락형 에폭시 수지(페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등); 상기 페놀성 화합물과, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등의 방향족알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 트리페닐메탄형 페놀 수지를 에폭시화한 것인 트리페닐메탄형 에폭시 수지; 상기 페놀 화합물 및 나프톨 화합물과, 알데히드 화합물을 산성 촉매 하에서 공축합시켜서 얻어지는 노볼락 수지를 에폭시화한 것인 공중합형 에폭시 수지; 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 디글리시딜에테르인 디페닐메탄형 에폭시 수지; 알킬 치환 또는 비치환된 비페놀 디글리시딜에테르인 비페닐형 에폭시 수지; 스틸벤계 페놀 화합물의 디글리시딜에테르인 스틸벤형 에폭시 수지; 비스페놀 S 등의 디글리시딜에테르인 황 원자 함유형 에폭시 수지; 부탄디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 알코올류의 글리시딜에테르인 에폭시 수지; 프탈산, 이소프탈산, 테트라히드로 프탈산 등의 다가 카르복실산 화합물의 글리시딜에스테르인 글리시딜에스테르형 에폭시 수지; 아닐린, 디아미노디페닐메탄, 이소시아누르산 등의 질소 원자에 결합한 활성 수소를 글리시딜기에서 치환한 것인 글리시딜 아민형 에폭시 수지; 디시클로펜타디엔과 페놀 화합물과의 공축합 수지를 에폭시화한 것인 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지; 분자 내의 올레핀 결합을 에폭시화한 것인 비닐시클로헥센 디에폭시드, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 2-(3,4-에폭시)시클로헥실-5,5-스피로(3,4-에폭시)시클로헥산-m-디옥산 등의 지환형 에폭시 수지; 파라크실릴렌 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 파라크실릴렌 변성 에폭시 수지; 메타크실릴렌 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 메타크실릴렌 변성 에폭시 수지; 테르펜 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 테르펜 변성 에폭시 수지; 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 디시클로펜타디엔 변성 에폭시 수지; 시클로펜타디엔 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 시클로펜타디엔 변성 에폭시 수지; 다환 방향환 변성 페놀 수지의 글리시딜에테르인 다환 방향환 변성 에폭시 수지; 나프탈렌환 함유 페놀 수지의 글리시딜에테르인 나프탈렌형 에폭시 수지; 할로겐화페놀노볼락형 에폭시 수지; 하이드로퀴논형 에폭시 수지; 트리메틸올프로판형 에폭시 수지; 올레핀 결합을 과아세트산 등의 과산으로 산화해서 얻어지는 선상 지방족 에폭시 수지; 페놀아르알킬 수지, 나프톨아르알킬 수지 등의 아르알킬형 페놀 수지를 에폭시화한 것인 아르알킬형 에폭시 수지; 등을 들 수 있다. 나아가 실리콘 수지의 에폭시화물, 아크릴 수지의 에폭시화물 등도 에폭시 수지로서 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
상기 에폭시 수지 중에서도, 내리플로성과 점도의 밸런스의 관점에서, 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 디페닐메탄형 에폭시 수지, 황 원자 함유형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 공중합형 에폭시 수지 및 아르알킬형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 에폭시 수지(이들을 「특정 에폭시 수지」라고 칭한다)가 바람직하다.
특정 에폭시 수지의 상세 및 바람직한 양태는, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되는 에폭시 수지의 항목에 있어서 설명한 바와 같다.
특정 에폭시 수지는 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
에폭시 수지가 특정 에폭시 수지를 포함하는 경우, 특정 에폭시 수지의 성능을 발휘하는 관점에서는, 그 합계 함유율이 에폭시 수지 전체의 30질량% 이상인 것이 바람직하고, 50질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.
특정 에폭시 수지 중에서도, 점도의 관점에서는 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 디페닐메탄형 에폭시 수지 및 황 원자 함유형 에폭시 수지가 보다 바람직하고, 내열성의 관점에서는 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지 및 아르알킬형 에폭시 수지가 바람직하다.
바람직한 일 양태에 있어서, 에폭시 수지 조성물은 디페닐메탄형 에폭시 수지 및 비페닐형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유해도 된다.
에폭시 수지 조성물이 디페닐메탄형 에폭시 수지를 함유하는 경우, 디페닐메탄형 에폭시 수지의 함유율은 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여 40질량% 내지 100질량%여도 되고, 50질량% 내지 100질량%여도 되고, 60질량% 내지 100질량%여도 된다.
에폭시 수지 조성물이 비페닐형 에폭시 수지를 함유하는 경우, 비페닐형 에폭시 수지의 함유율은 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여 20질량% 내지 100질량%여도 되고, 25질량% 내지 100질량%여도 된다.
바람직한 일 양태에 있어서, 디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지를 조합해서 사용해도 된다. 이 경우, 에폭시 수지의 전체 질량에 대한 디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지의 합계 함유율은, 70질량% 이상인 것이 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 바람직하고, 90질량% 이상인 것이 바람직하다.
디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지를 조합해서 사용하는 경우, 디페닐메탄형 에폭시 수지와 비페닐형 에폭시 수지의 함유량비(디페닐메탄형 에폭시 수지:비페닐형 에폭시 수지)는 질량 기준으로 90:10 내지 10:90이어도 되고, 80:20 내지 50:50이어도 된다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은 특별히 제한되지는 않는다. 성형성, 내리플로성 및 전기적 신뢰 등의 각종 특성 밸런스의 관점에서는, 에폭시 수지의 에폭시 당량은 100g/eq 내지 1000g/eq인 것이 바람직하고, 150g/eq 내지 500g/eq인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 에폭시 당량은 JIS K 7236: 2009에 준한 방법으로 측정되는 값으로 한다.
에폭시 수지가 고체인 경우, 그 연화점 또는 융점은 특별히 제한되지는 않는다. 성형성과 내리플로성의 관점에서는 40℃ 내지 180℃인 것이 바람직하고, 에폭시 수지 조성물의 조제 시의 취급성의 관점에서는 50℃ 내지 130℃인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 융점은 시차 주사 열량 측정(DSC)에서 측정되는 값으로 하고, 에폭시 수지의 연화점은 JIS K 7234: 1986에 준한 방법(환구법)으로 측정되는 값으로 한다.
에폭시 수지 조성물 중의 에폭시 수지의 함유율은, 강도, 점도, 내열성, 성형성 등의 관점에서 0.5질량% 내지 50질량%인 것이 바람직하고, 2질량% 내지 30질량%인 것이 보다 바람직하다.
<무기 충전재>
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 무기 충전재를 함유한다. 무기 충전재의 재질은, 특별히 제한되지는 않는다. 구체적으로는, 실리카(용융 실리카, 결정 실리카 등), 유리, 알루미나, 탄산칼슘, 규산지르코늄, 규산칼슘, 질화규소, 질화알루미늄, 질화붕소, 베릴리아, 지르코니아, 지르콘, 포스테라이트, 스테아타이트, 스피넬, 멀라이트, 티타니아, 탈크, 클레이, 마이카 등의 무기 재료를 들 수 있다. 난연 효과를 갖는 무기 충전재를 사용해도 된다. 난연 효과를 갖는 무기 충전재로서는, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 마그네슘과 아연의 복합 수산화물 등의 복합 금속 수산화물, 붕산 아연 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 선팽창 계수 저감의 관점에서는 용융 실리카가 바람직하고, 고열 전도성의 관점에서는 알루미나가 바람직하다. 무기 충전재는 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 무기 충전재의 상태로서는 분말, 분말을 구형화한 비즈, 섬유 등을 들 수 있다.
에폭시 수지 조성물에 포함되는 무기 충전재의 평균 입자경은, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 무기 충전재의 평균 입자경은 0.2㎛ 내지 80㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 70㎛인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다. 무기 충전재의 평균 입자경이 0.2㎛ 이상이면, 에폭시 수지 조성물의 점도 상승이 억제되는 경향이 있다. 무기 충전재의 평균 입자경이 80㎛ 이하이면, 좁은 간극으로의 충전성이 향상되는 경향이 있다.
본 개시에 있어서의 무기 충전재의 평균 입자경은, 체적 평균 입자경으로 한다.
무기 충전재의 최대 입자경(커트 포인트라고도 한다)은 특별히 제한되지는 않는다. 좁은 간극으로의 충전성의 관점에서는, 무기 충전재의 최대 입자경은 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
무기 충전재의 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 에폭시 수지 조성물의 혼련성의 관점에서는, 무기 충전재의 입자 형상은 구형인 것이 바람직하다.
무기 충전재의 함유율은 특별히 제한되지는 않는다. 무기 충전재의 함유율은 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 50체적% 이상인 것이 바람직하고, 60체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 70체적% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 75체적% 이상인 것이 특히 바람직하고, 80체적% 이상인 것이 매우 바람직하다. 무기 충전재의 함유율을 에폭시 수지 조성물 전체의 50체적% 이상으로 함으로써, 경화물의 열팽창 계수, 열전도율, 탄성률 등의 특성을 적합하게 향상시킬 수 있는 경향이 있다.
또한, 무기 충전재의 함유율은 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 95체적% 이하인 것이 바람직하고, 90체적% 이하인 것이 보다 바람직하고, 87체적% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 무기 충전재의 함유율이 에폭시 수지 조성물 전체의 95체적% 이하이면, 에폭시 수지 조성물의 점도 상승이 억제되는 경향이 있다.
이상의 관점에서, 무기 충전재의 함유율은 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 50체적%∼95체적%인 것이 바람직하고, 60체적%∼95체적%인 것이 보다 바람직하고, 70체적%∼95체적%인 것이 더욱 바람직하고, 75체적%∼90체적%인 것이 특히 바람직하고, 80체적%∼87체적%인 것이 매우 바람직하다.
또한, 에폭시 수지 조성물에 있어서는, 무기 충전재의 함유율이 에폭시 수지 조성물의 예를 들어 82체적% 이상, 보다 바람직하게는 84체적% 이상, 더욱 바람직하게는 85체적% 이상, 특히 바람직하게는 86체적% 이상, 극히 바람직하게는 87체적% 이상이어도, 양호하게 혼련할 수 있는 경향이 있다. 예를 들어 알루미나 등의 고열 전도성의 무기 충전재를 사용하여, 무기 충전재의 함유율을 상기 비율로 함으로써, 고열 전도성의 경화물을 얻을 수 있다.
또한, 에폭시 수지 조성물에 있어서는, 무기 충전재의 함유율이 에폭시 수지 조성물의 예를 들어 90질량% 이상, 보다 바람직하게는 92질량% 이상이어도, 양호하게 혼련할 수 있는 경향이 있다.
- 알루미나 -
고열 전도성의 경화물을 얻는 경우에는, 무기 충전재는 알루미나를 포함하는 것이 바람직하고, 알루미나를 주성분으로 해서(즉 무기 충전재의 전체 체적에 대하여 50체적% 이상) 포함하는 것이 보다 바람직하다. 무기 충전재가 알루미나를 포함하는 경우의 알루미나 평균 입자경은 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 알루미나의 평균 입자경은 0.2㎛ 내지 80㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 70㎛인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다. 평균 입자경이 0.2㎛ 이상이면, 에폭시 수지 조성물의 점도 상승이 억제되는 경향이 있다. 평균 입자경이 80㎛ 이하이면, 좁은 간극으로의 충전성이 향상되는 경향이 있다.
알루미나의 최대 입자경은 특별히 제한되지는 않는다. 좁은 간극으로의 충전성의 관점에서는, 알루미나의 최대 입자경은 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
바람직한 일 양태에 있어서, 평균 입자경이 0.1㎛ 내지 2.0㎛, 바람직하게는 0.2㎛ 내지 1.5㎛, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 내지 1.0㎛의 알루미나와, 평균 입자경이 2.0㎛를 초과하고 75㎛ 이하, 바람직하게는 5.0㎛ 내지 55㎛, 보다 바람직하게는 8.0㎛ 내지 20㎛의 알루미나를 병용해도 된다. 평균 입자경이 다른 2종류 이상의 알루미나를 병용함으로써, 충전성 및 유동성을 적합한 것으로 할 수 있는 경향이 있다.
알루미나의 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 에폭시 수지 조성물의 혼련성의 관점에서는, 알루미나의 입자 형상은 구형인 것이 바람직하다.
무기 충전재가 알루미나를 포함하는 경우, 고열전도화의 관점에서는, 무기 충전재의 전체 질량에 대한 알루미나의 함유율은, 75질량% 이상인 것이 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 85질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 90질량% 이상인 것이 특히 바람직하고, 95질량% 이상인 것이 매우 바람직하다. 또한, 저점도화, 혼련의 작업성 등의 관점에서는, 무기 충전재의 전체 질량에 대한 알루미나의 함유율은, 99.9질량% 이하인 것이 바람직하고, 99.8질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 99.7질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
무기 충전재가 알루미나를 포함하는 경우, 무기 충전재는 알루미나에 더하여 실리카를 포함하는 것이 바람직하다. 무기 충전재가 알루미나에 더하여 실리카를 포함하면, 알루미나만을 포함하는 경우와 비교해서 혼련성을 향상시킬 수 있는 경향이 있다. 예를 들어, 무기 충전재는 알루미나에 더하여 미립 실리카(예를 들어, 평균 입자경 0.1㎛ 내지 2.0㎛, 바람직하게는 0.2㎛ 내지 1.5㎛, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 내지 1.0㎛의 실리카)를 포함하고 있어도 된다. 또한, 무기 충전재는 알루미나에 더하여 특히 미세한 실리카(예를 들어, 평균 입자경 1㎚ 내지 500㎚, 보다 바람직하게는 5㎚ 내지 300㎚, 더욱 바람직하게는 10㎚ 내지 200㎚의 실리카)를 포함하고 있어도 된다. 무기 충전재가 미세한 실리카를 포함함으로써, 경화물로 했을 때의 버의 발생이 억제되는 경향이 있다.
무기 충전재로서 알루미나와 실리카를 병용하는 경우, 혼련성 등의 관점에서는, 실리카의 함유율은 무기 충전재의 전체 질량에 대하여 0.1질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.2질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.3질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 고열전도화의 관점에서는 실리카의 함유율은 무기 충전재의 전량에 대하여 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 2질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
- 실리카 -
내리플로성, 점도의 상승 억제 등의 관점에서는, 무기 충전재는 실리카를 포함하는 것이 바람직하고, 실리카를 주성분으로 해서(즉 무기 충전재의 전체 체적에 대하여 50체적% 이상) 포함하고 있어도 된다. 무기 충전재가 실리카를 포함하는 경우의 실리카 평균 입자경은 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 실리카의 평균 입자경은 0.2㎛ 내지 80㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 70㎛인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다. 평균 입자경이 0.2㎛ 이상이면 에폭시 수지 조성물의 점도 상승이 억제되는 경향이 있다. 평균 입자경이 80㎛ 이하이면, 좁은 간극으로의 충전성이 향상되는 경향이 있다.
또한, 무기 충전재는 미립 실리카(예를 들어, 평균 입자경 0.1㎛ 내지 2.0㎛, 바람직하게는 0.2㎛ 내지 1.5㎛, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 내지 1.0㎛의 실리카)를 포함하고 있어도 된다.
또한, 무기 충전재는 특히 미세한 실리카(예를 들어, 평균 입자경 1㎚ 내지 500㎚, 보다 바람직하게는 5㎚ 내지 300㎚, 더욱 바람직하게는 10㎚ 내지 200㎚의 실리카)를 포함하고 있어도 된다. 무기 충전재가 미세한 실리카를 포함함으로써, 경화물로 했을 때의 버의 발생이 억제되는 경향이 있다.
탄성률의 저감 및 선팽창 계수의 저감의 관점에서는, 무기 충전재는 대입경 실리카를 포함하고 있어도 된다. 대입경 실리카로서는, 평균 입자경 2.0㎛를 초과하고 75㎛ 이하, 바람직하게는 5.0㎛ 내지 55㎛, 보다 바람직하게는 8.0㎛ 내지 20㎛의 대입자경 실리카를 들 수 있다.
실리카의 최대 입자경은 특별히 제한되지는 않는다. 좁은 간극으로의 충전성의 관점에서는, 실리카의 최대 입자경은 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 75㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실리카의 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 에폭시 수지 조성물의 혼련성의 관점에서는, 실리카의 입자 형상은 구형인 것이 바람직하다.
무기 충전재가 실리카를 포함하는 경우, 실리카의 함유율은 특별히 한정되지는 않고, 무기 충전재의 전체 질량에 대하여 70질량% 내지 100질량%여도 되고, 80질량% 내지 100질량%여도 되고, 90질량% 내지 100질량%여도 된다. 또한, 실리카를 알루미나와 병용하는 경우의 실리카 함유율은 상술한 바와 같다.
<경화제>
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 일반식 (B)로 표시되는 화합물(특정한 경화제)을 포함하는 경화제를 함유하고, 다른 경화제를 함유해도 된다. 경화제의 상세는, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되는 경화제의 항목에서 설명한 바와 같다.
<경화 촉진제>
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 경화 촉진제를 포함해도 된다. 경화 촉진제의 상세는, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되어 있어도 되는 경화 촉진제의 항목에서 설명한 바와 같다.
<각종 첨가제>
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 커플링제, 이온 교환체, 이형제, 난연제, 착색제, 응력 완화제 등의 각종 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제의 상세는, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되어 있어도 되는 첨가제의 항목에서 설명한 바와 같다.
그 중에서도, 에폭시 수지 조성물은, 이형제를 함유하고, 이형제의 함유율이 에폭시 수지 조성물의 전체 질량에 대하여 0질량% 초과 2.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 0질량%를 초과하고 1.5질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0질량%를 초과하고 1.2질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이형제를 상기 함유율로 함유함으로써, 상기 함유율보다 많이 함유하는 경우와 비교하여, 외관, 접착력 및 레이저 마킹성을 현저하게 저하시키는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다. 또한, 제4 실시 형태의 일 양태에 따른 에폭시 수지 조성물에 의하면, 이형제의 함유율이 상기 범위이여도, 양호한 이형성을 유지할 수 있는 경향이 있다.
〔에폭시 수지 조성물의 조제 방법〕
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 조제 방법은, 특별히 제한되지는 않고, 구체예는, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 항목에서 설명한 바와 같다.
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 상온 상압 하(예를 들어, 25℃, 대기압 하)에 있어서 고체인 것이 바람직하다. 에폭시 수지 조성물이 고체인 경우의 형상은 특별히 제한되지는 않고, 분상, 입상, 태블릿상 등을 들 수 있다. 에폭시 수지 조성물이 태블릿상인 경우의 치수 및 질량은, 패키지의 성형 조건에 맞는 치수 및 질량이 되도록 하는 것이 취급성의 관점에서 바람직하다.
제4 실시 형태의 일 양태에 따른 에폭시 수지 조성물은 혼련성이 우수한 경향이 있는 것이 발견되고 있다. 따라서, 무기 충전재의 함유율을 높이거나, 입자경이 작은 무기 충전재를 사용한 경우에도, 에폭시 수지 조성물을 양호하게 조제할 수 있는 경향이 있다.
〔에폭시 수지 조성물의 용도〕
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 컴프레션 성형용으로 사용된다. 에폭시 수지 조성물은 컴프레션 성형에 의한 소자의 밀봉용 성형 재료로서 사용할 수 있는 것이 바람직하다.
〔에폭시 수지 조성물의 특성〕
제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은 용해성이 우수한 것이 발견되고 있다. 따라서, 제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 컴프레션 성형에 의한 소자의 밀봉에 적합하다. 또한, 일반적으로 에폭시 수지 조성물에 있어서 용해성의 향상을 도모하면 경화성이 저하되는 경향이 있지만, 제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물에 의하면 우수한 경화성도 유지되는 경향이 있다.
에폭시 수지 조성물을 경화물로 했을 때의 열시 경도는, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 에폭시 수지 조성물을 175℃, 90sec, 압력 7㎫의 조건에서 성형했을 때의, 쇼어 D 경도계를 사용하여 측정되는 열시 경도는, 60 이상인 것이 바람직하고, 65 이상인 것이 보다 바람직하고, 70 이상인 것이 더욱 바람직하고, 75 이상인 것이 특히 바람직하다.
원판 플로 측정용 평판 금형을 사용하여, 에폭시 수지 조성물 5g을, 180℃, 하중 78N, 경화 시간 90초의 조건에서 컴프레션 성형했을 때의 디스크 플로는, 75.0㎜ 이상인 것이 바람직하고, 78.0㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80.0㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 디스크 플로는 110㎜ 이하여도 된다.
에폭시 수지 조성물의 175℃에 있어서의 용융 점도는, 특별히 제한되지는 않고, 250㎩·s 이하인 것이 바람직하고, 240㎩·s 이하인 것이 보다 바람직하고, 230㎩·s 이하인 것이 더욱 바람직하다. 용융 점도는 플로 테스터(예를 들어 고화식 플로 테스터)에 의해 이하와 같이 측정된다. 에폭시 수지 조성물을 소정량, 전자 천칭으로 계량하고, 타정기를 사용해서 태블릿을 제작한다. 시험 금형의 온도가 소정의 온도가 되어 있는 것을 확인하고, 시료를 포트 내에 투입한다. 즉시 플런저를 세트하고, 측정을 개시한다.
에폭시 수지 조성물을 경화물로 했을 때의 열전도율은, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 경화물의 열전도율은, 실온(25℃)에서, 0.5W/(m·K) 이상이어도 된다. 경화물의 열전도율은, 크세논 플래시(Xe-flash)법(예를 들어, NETZSCH사 제조, 상품명: LFA467형 Hyper Flash 장치)에 의해 측정할 수 있다.
제4 실시 형태의 일 양태에 따른 에폭시 수지 조성물은, 경화물로 했을 때의 이형성이 우수한 경향이 있다. 따라서, 예를 들어 경화물의 외관, 접착력, 및 레이저 마킹성의 향상을 위하여 이형제를 감량해도, 양호한 이형성을 유지할 수 있는 경향이 있다.
≪2.2 전자 부품 장치≫
제4 실시 형태에 따른 전자 부품 장치는 소자와, 상기 소자를 밀봉하는 상술한 제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 경화물을 구비한다.
전자 부품 장치로서는, 리드 프레임, 배선 완료된 테이프 캐리어, 배선판, 유리, 실리콘 웨이퍼, 유기 기판 등의 지지 부재에, 소자(반도체 칩, 트랜지스터, 다이오드, 사이리스터 등의 능동 소자, 콘덴서, 저항체, 코일 등의 수동 소자 등)를 탑재해서 얻어진 소자부를 에폭시 수지 조성물로 밀봉한 것을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 리드 프레임 상에 소자를 고정하고, 본딩 패드 등의 소자의 단자부와 리드부를 와이어 본딩, 범프 등으로 접속한 후, 에폭시 수지 조성물을 사용해서 밀봉한 구조를 갖는 DIP(Dual Inline ㎩ckage), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), QFP(Quad Flat ㎩ckage), SOP(Small Outline ㎩ckage), SOJ(Small Outline J-lead package), TSOP(Thin Small Outline ㎩ckage), TQFP(Thin Quad Flat ㎩ckage) 등의 일반적인 수지 밀봉형 IC; 테이프 캐리어에 범프로 접속한 소자를 에폭시 수지 조성물로 밀봉한 구조를 갖는 TCP(Tape Carrier ㎩ckage); 지지 부재 상에 형성한 배선에, 와이어 본딩, 플립 칩 본딩, 땜납 등으로 접속한 소자를, 에폭시 수지 조성물로 밀봉한 구조를 갖는 COB(Chip On Board) 모듈, 하이브리드 IC, 멀티 칩 모듈 등; 이면에 배선판 접속용 단자를 형성한 지지 부재의 표면에 소자를 탑재하고, 범프 또는 와이어 본딩에 의해 소자와 지지 부재에 형성된 배선을 접속한 후, 에폭시 수지 조성물로 소자를 밀봉한 구조를 갖는 BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Size ㎩ckage), MCP(Multi Chip ㎩ckage) 등을 들 수 있다. 또한, 프린트 배선판에 있어서도 에폭시 수지 조성물을 적합하게 사용할 수 있다.
≪2.3 전자 부품 장치의 제조 방법≫
제4 실시 형태에 따른 전자 부품 장치의 제조 방법은, 상술한 제4 실시 형태에 따른 에폭시 수지 조성물의 컴프레션 성형에 의해 소자를 밀봉하는 것을 포함한다.
실시예
이하, 본 개시의 실시 형태를 실시예에 보다 구체적으로 설명하지만, 본 개시의 실시 형태는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
≪제1 내지 제3 실시 형태에 따른 실시예≫
〔에폭시 수지 조성물의 조제〕
하기 재료를 표 1에 기재된 조성으로 혼합하고, 혼련 온도 80℃, 혼련 시간 15분의 조건에서 롤 혼련을 행함으로써, 실시예 및 비교예의 에폭시 수지 조성물을 각각 조제했다. 또한, 표 1 중의 「-」은, 그 성분이 미배합인 것을 의미한다.
(에폭시 수지)
·에폭시 수지 1: 디페닐메탄형 에폭시 수지(비스페놀형 에폭시 수지)(상품명: YSLV-80XY, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 에폭시 당량 190g/eq)
·에폭시 수지 2: 비페닐형 에폭시 수지(상품명: YX-4000, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤, 에폭시 당량 190g/eq)
·에폭시 수지 3: 트리페닐메탄형 에폭시 수지(상품명: 1032H60, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤, 에폭시 당량 170g/eq)
(경화제)
·경화제 1: 일반식 (B)에 있어서, x1 내지 x5는 모두 0, n1은 1 내지 10, n2는 1 내지 10인 화합물(상품명: MEHC7841-4S, 메이와 가세이 가부시키가이샤, 수산기 당량 164g/eq 내지 168g/eq, 연화점 58℃ 내지 65℃)
·경화제 2: 일반식 (B) 이외의 아르알킬형 페놀 수지; 일반식 (XII)에 있어서, i가 0이고, R23이 모두 수소 원자인 화합물(상품명: MEHC7851-SS, 메이와 가세이 가부시키가이샤, 수산기 당량 201g/eq 내지 205g/eq, 연화점 64℃ 내지 69℃)
·경화제 3: 트리페닐메탄형 페놀 수지(상품명: MEH7500, 메이와 가세이 가부시키가이샤, 수산기 당량 95 내지 105g/eq, 연화점 105℃ 내지 115℃)
(무기 충전재)
·무기 충전재 1: 미립자 알루미나(평균 입자경 0.4㎛, 최대 입자경 2.0㎛ 정도)
·무기 충전재 2: 대입자 알루미나(평균 입자경 10㎛, 최대 입자경 75㎛)
·무기 충전재 3: 초미세 실리카(평균 입자경 25㎚, 최대 입자경 50㎚)
·무기 충전재 4: 미립자 실리카(평균 입자경 0.6㎛, 최대 입자경 5.0㎛)
·무기 충전재 5: 대입자 실리카(평균 입자경 10㎛, 최대 입자경 75㎛)
(경화 촉진제)
·경화 촉진제: 인계 경화 촉진제
(기타 첨가제)
·커플링제: N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란(상품명: KBM-573, 신에쯔 가가꾸 고교 가부시키가이샤)
·이형제: 카르나우바 왁스
·착색제: 카본 블랙
·이온 교환체: 하이드로탈사이트류 화합물(상품명: DHT-4A, 교와 가가꾸 고교 가부시키가이샤)
〔에폭시 수지 조성물의 평가〕
실시예 및 비교예에서 조제한 에폭시 수지 조성물의 특성을, 다음 특성 시험에 의해 평가했다. 또한, 에폭시 수지 조성물의 성형은, 명기하지 않는 한 트랜스퍼 성형기에 의해, 금형 온도 175℃, 성형 압력 6.9㎫, 경화 시간 90초의 조건에서 성형했다. 또한, 필요에 따라 후경화를 175℃에 5시간의 조건에서 행하였다.
(1) 스파이럴 플로
EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로 측정용 금형을 사용하여, 에폭시 수지 조성물을 상기 조건에서 성형하고, 유동 거리(inch)를 구하였다.
(2) 버의 평가
에폭시 수지 조성물 15g을 프레스 열판 상의 180℃의 금형 위에 얹고, 경화 시간 90초로 성형했다. 성형 후, 금형으로 제작된 50㎛, 30㎛, 20㎛, 10㎛, 5㎛ 및 2㎛의 슬릿에서 가장 길게 에폭시 수지 조성물이 흐른 부분의 길이를, 노기스를 사용하여 측정하고, 이 측정값을 버의 길이로 하였다.
(3) 열시 경도
에폭시 수지 조성물을 상기 조건에서 직경 50㎜×두께 3㎜의 원판에 성형하고, 성형 후 즉시 쇼어D형 경도계(가부시키가이샤 우에지마 세이사쿠쇼제, HD-1120(타입D))을 사용하여 측정했다.
(4) 연속 성형성(전단 이형력 평가)
세로 50㎜×가로 35㎜×두께 0.4㎜의 크롬 도금 스테인리스판을 삽입하고, 이 위에 직경 20㎜의 원판을 성형하는 금형을 사용하여, 에폭시 수지 조성물을 상기 조건에서 성형하고, 성형 후 즉시 해당 스테인리스판을 인발해서 최대 인발력을 기록했다. 이것을 동일한 스테인리스판에 대하여 연속으로 10회 반복하고, 2회째부터 10회째까지의 인발력의 평균값을 구해서 평가했다.
(5) 용융 점도(ηFT)
플로 테스터를 사용하여, 175℃로 가열한 에폭시 수지 조성물의 용융 점도를 측정했다. 에폭시 수지 조성물을 전자 천칭으로 계량하고, 타정기를 사용해서 태블릿을 제작했다. 시험 금형의 온도가 175℃가 되어 있는 것을 확인하고, 시료를 포트 내에 투입했다. 바로 플런저를 세트하고, 측정을 개시하였다.
표 1 내지 3에서 알 수 있듯이, 실시예의 에폭시 수지 조성물은, 점도가 낮고, 연속 성형성이 우수하다. 또한, 버의 평가에서 알 수 있듯이, 초미세 실리카를 사용한 실시예에서는 버를 적합하게 억제할 수 있다. 또한, 초미세 실리카를 사용한 경우에도, 실시예의 에폭시 수지 조성물은 우수한 유동성을 유지하고 있다.
≪제4 실시 형태에 따른 실시예≫
〔에폭시 수지 조성물의 조제〕
하기의 재료를 표 4에 기재된 조성으로 혼합하고, 혼련 온도 80℃, 혼련 시간 15분의 조건에서 롤 혼련을 행함으로써, 실시예 및 비교예의 에폭시 수지 조성물을 각각 조제했다. 또한, 표 4 중의 「-」은, 그 성분이 미배합인 것을 의미한다.
(에폭시 수지)
에폭시 수지 1: 디페닐메탄형 에폭시 수지(비스페놀형 에폭시 수지)(상품명: YSLV-80XY, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼 가부시키가이샤, 에폭시 당량 190g/eq)
에폭시 수지 2: 비페닐형 에폭시 수지(상품명: YX-4000, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤, 에폭시 당량 190g/eq)
(경화제)
·경화제 1: 노볼락형 페놀 수지(상품명: H-4, 메이와 가세이 가부시키가이샤, 수산기 당량 103g/eq 내지 107g/eq, 연화점 67℃ 내지 75℃)
·경화제 2: 아르알킬형 페놀 수지(상품명: MEHC7800-4S, 수산기 당량 167g/eq 내지 179g/eq, 연화점 61℃ 내지 65℃)
·경화제 3: 일반식 (B)에 있어서, x1 내지 x5는 모두 0, n1은 1 내지 10, n2는 1 내지 10인 화합물(상품명: MEHC7841-4S, 메이와 가세이 가부시키가이샤, 수산기 당량 164g/eq 내지 168g/eq, 연화점 58℃ 내지 65℃)
·경화제 4: 아르알킬형 페놀 수지(상품명: MEHC7851-SS, 메이와 가세이 가부시키가이샤, 수산기 당량 201g/eq 내지 205g/eq, 연화점 64℃ 내지 69℃)
(무기 충전재)
·무기 충전재 1: 미립자 알루미나(평균 입자경 0.4㎛, 최대 입자경 2.0㎛ 정도)
·무기 충전재 2: 대입자 알루미나(평균 입자경 10㎛, 최대 입자경 75㎛)
·무기 충전재 3: 초미세 실리카(평균 입자경 0.1㎛, 최대 입자경 2.0㎛ 정도)
(경화 촉진제)
·경화 촉진제: 인계 경화 촉진제
(기타 첨가제)
·커플링제: N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란(상품명: KBM-573, 신에쯔 가가꾸 고교 가부시키가이샤)
·이형제: 카르나우바 왁스
·착색제: 카본 블랙
·이온 교환체: 하이드로탈사이트류 화합물(상품명: DHT-4A, 교와 가가꾸 고교 가부시키가이샤)
〔에폭시 수지 조성물의 평가〕
실시예 및 비교예에서 조제한 에폭시 수지 조성물의 특성을, 다음 특성 시험에 의해 평가했다.
(1) 용해성
약 1.5g의 에폭시 수지 조성물 파우더(3.5㎜ 메쉬 패스, 1.0㎜ 메쉬 온)를 준비했다. 175℃로 가열한 열판(하형) 상에 면 내 원형에, 에폭시 수지 조성물 파우더를 높이가 약 3㎜가 되도록 설치했다. 설치한 에폭시 수지 조성물 상에, 동일하게 175℃로 가열한 200g의 상형을 수평 방향으로 자유 낙하시켰다. 상형은 하형과 수직 지주에 의해 지지되어 있기 때문에, 면 내에 일정한 가중이 걸리도록 세트하고 있다. 상형의 낙하의 시점(즉, 상형이 파우더 상면에 도달한 시점)을 측정 0초로 하고, 에폭시 수지 조성물 파우더가 녹기 시작하고 나서부터의 상형의 낙하 거리를 레이저 변위계에 의해 측정했다. 에폭시 수지 조성물의 상면의 0초 시점의 높이를 A, 1초 후의 높이를 B라 하여, B/A×100(%)로 계산하여, 파우더의 용해성을 조사했다.
(2) 열전도율
에폭시 수지 조성물을 사용하여, 압축 성형기에 의해, 금형 온도 175℃ 내지 180℃, 성형 압력 7㎫, 경화 시간 150초의 조건에서 반도체 소자를 밀봉해서 열전도율 평가용 시험편을 제작했다. 이어서, 시험편의 열전도율을 크세논 플래시(Xe-flash)법에 의해 측정했다.
(3) 연속 성형성(전단 이형력 평가)
세로 50㎜×가로 35㎜×두께 0.4㎜의 크롬 도금 스테인리스판을 삽입하고, 이 위에 직경 20㎜의 원판을 성형하는 금형을 사용하여, 밀봉용 에폭시 수지 성형 재료를 상기 조건에서 성형하고, 성형 후 즉시 해당 스테인리스판을 인발해서 최대 인발력을 기록했다. 이것을 동일한 스테인리스판에 대하여 연속으로 10회 반복하고, 2회째부터 10회째까지의 인발력의 평균값을 구해서 연속 성형성을 평가했다.
(4) 혼련성(혼련물 온도)
혼련기의 가온역의 설정 온도를 90℃로 하고, 혼련기 중의 4군데에 있어서의 혼련물의 온도를 측정하고, 온도 상승의 정도를 혼련성의 지표로 하였다. 혼련물의 온도는, 에폭시 수지 조성물의 용해성, 전단 발열, 무기 충전재의 마찰 등에 의해, 설정 온도보다 상승하는 경향이 있다. 4군데에 있어서의 혼련물의 온도의 평균값이 설정 온도에 가까울수록, 혼련성이 우수하다고 판단했다.
표 4에서 알 수 있듯이, 실시예의 에폭시 수지 조성물은, 용해성이 우수하였다. 또한, 실시예의 에폭시 수지 조성물에서는, 혼련성, 연속 성형성 및 경화물의 열전도율 평가에 있어서도 양호한 결과가 얻어졌다.
일본특허출원 제2020-19082호 및 일본특허출원 제2020-19083호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이고 또한 개개에 기재된 경우와 동일 정도로, 본 명세서 중에 원용되어 포함된다.
Claims (17)
- 에폭시 수지와, 평균 입자경이 50㎚ 이하인 무기 충전재와, 이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 혼합하는 것을 포함하는, 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다. - 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지가, 비페닐형 에폭시 수지를 포함하는, 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 중의 상기 비페닐형 에폭시 수지의 함유율이, 상기 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여 30질량% 내지 100질량%인, 제조 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 충전재의 함유율이 상기 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 60체적% 이상인, 제조 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물 중의 상기 경화제의 전체 질량에 대한 상기 일반식 (B)로 표시되는 화합물의 함유율이 30질량% 내지 100질량%인, 제조 방법.
- 에폭시 수지와,
무기 충전재와,
이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제
를 함유하고,
상기 무기 충전재는 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재와 평균 입자경이 50㎚보다 큰 무기 충전재와의 혼합물이며, 상기 평균 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상인,
트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다. - 에폭시 수지와,
무기 충전재와,
이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제
를 함유하고,
상기 무기 충전재는 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재를 포함하며, 상기 입자경 50㎚ 이하의 무기 충전재의 함유량은, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 5질량부 이상인,
트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 에폭시 수지가, 비페닐형 에폭시 수지를 포함하는, 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 제8항에 있어서, 상기 비페닐형 에폭시 수지의 함유율이, 상기 에폭시 수지의 전체 질량에 대하여 30질량% 내지 100질량%인, 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 충전재의 함유율이, 상기 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 60체적% 이상인, 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화제의 전체 질량에 대한 상기 일반식 (B)로 표시되는 화합물의 함유율이 30질량% 내지 100질량%인, 트랜스퍼 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 소자와,
상기 소자를 밀봉하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 에폭시 수지 조성물의 경화물, 또는 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 에폭시 수지 조성물의 경화물
을 구비하는 전자 부품 장치. - 에폭시 수지와,
무기 충전재와,
이하의 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제
를 함유하는, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
일반식 (B) 중,
R1 내지 R5는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 1가의 유기기를 나타내고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고,
X4 및 X5는 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수를 나타내고,
n1은 1 내지 10의 수를 나타내고,
n2는 1 내지 10의 수를 나타낸다. - 제13항에 있어서, 상기 무기 충전재의 함유율이 상기 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물의 전체 체적에 대하여 60체적% 이상인, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 경화제의 전체 질량에 대한 상기 일반식 (B)로 표시되는 화합물의 함유율이 30질량% 내지 100질량%인, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 이형제를 더 함유하며, 상기 이형제의 함유율이 상기 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물의 전체 질량에 대하여 0질량% 초과 2.0질량% 이하인, 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물.
- 소자와,
상기 소자를 밀봉하는 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 컴프레션 성형용 에폭시 수지 조성물의 경화물
을 구비하는 전자 부품 장치.
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