TW201922914A - 密封用環氧樹脂組成物及電子零件裝置 - Google Patents
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Abstract
一種密封用環氧樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,所述(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
Description
本發明是有關於一種密封用環氧樹脂組成物及電子零件裝置。
近年來,於追求電子設備的高度化及輕薄短小化的過程中,推進了半導體元件的高積體化及高功能化。伴隨於此,現狀為對密封用環氧樹脂組成物的要求益發嚴格。尤其正值半導體裝置的薄型化及多引腳化,將半導體元件密封時,成形模具中的環氧樹脂組成物的流路變得極為狹窄,因此需要流動性更優異的環氧樹脂組成物。另外,因半導體元件的高功能化,元件自身的發熱量增加,有產生誤動作、元件的低壽命化等的擔憂。因此,理想的是使環氧樹脂組成物硬化後熱傳導性優異。
作為使環氧樹脂組成物硬化後提高熱傳導性的手法,報告了一種增加熱傳導性填料於環氧樹脂組成物中的填充量的方法(例如,參照專利文獻1)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-211225號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,於將熱傳導性填料等無機填充材調配至環氧樹脂組成物中的情況下,環氧樹脂組成物的流動性降低,進而,於將無機填充材大量地調配至環氧樹脂組成物中的情況下,環氧樹脂組成物的流動性的降低更加顯著。因此,期望抑制將無機填充材調配至環氧樹脂組成物中時的流動性的降低。
然而,於將熱傳導性填料等無機填充材調配至環氧樹脂組成物中的情況下,環氧樹脂組成物的流動性降低,進而,於將無機填充材大量地調配至環氧樹脂組成物中的情況下,環氧樹脂組成物的流動性的降低更加顯著。因此,期望抑制將無機填充材調配至環氧樹脂組成物中時的流動性的降低。
本發明的一形態的目的在於提供一種流動性優異的密封用環氧樹脂組成物、及包括使用其而經密封的元件的電子零件裝置。
[解決課題之手段]
[解決課題之手段]
用以解決上述課題的手段包含以下實施方式。
<1> 一種密封用環氧樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,所述(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
<2> 如<1>所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(D)無機填充材包含氧化鋁。
<3> 如<2>所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述氧化鋁的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
<4> 如<1>~<3>中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物的含有率相對於組成物總量而言為0.005質量%~1.0質量%。
<5> 如<1>~<4>中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物包含選自由油酸醯胺、硬脂酸醯胺、芥子酸醯胺、乙烯雙油酸醯胺、六亞甲基雙油酸醯胺、二油基己二酸醯胺、亞甲基雙芥子酸醯胺、乙烯雙芥子酸醯胺、六亞甲基雙芥子酸醯胺、間二甲苯雙芥子酸醯胺、對伸苯基雙芥子酸醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺、及乙烯雙月桂酸醯胺所組成的群組中的至少一種化合物。
<1> 一種密封用環氧樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,所述(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
<2> 如<1>所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(D)無機填充材包含氧化鋁。
<3> 如<2>所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述氧化鋁的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
<4> 如<1>~<3>中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物的含有率相對於組成物總量而言為0.005質量%~1.0質量%。
<5> 如<1>~<4>中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物包含選自由油酸醯胺、硬脂酸醯胺、芥子酸醯胺、乙烯雙油酸醯胺、六亞甲基雙油酸醯胺、二油基己二酸醯胺、亞甲基雙芥子酸醯胺、乙烯雙芥子酸醯胺、六亞甲基雙芥子酸醯胺、間二甲苯雙芥子酸醯胺、對伸苯基雙芥子酸醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺、及乙烯雙月桂酸醯胺所組成的群組中的至少一種化合物。
<6> 一種電子零件裝置,其包括元件、以及將所述元件密封的如<1>~<5>中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物的硬化物。
[發明的效果]
[發明的效果]
根據本揭示,可提供一種流動性優異的密封用環氧樹脂組成物、及包括使用其而經密封的元件的電子零件裝置。
以下,對用以實施本發明的形態進行詳細說明。但是,本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中,其構成要素(亦包括要素步驟等)除了特別明示的情況,並非必須。關於數值及其範圍亦同樣如此,並不限制本發明。
於本揭示中,使用「~」而表示的數值範圍包括「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值。
於本揭示中階段性記載的數值範圍中,在一個數值範圍中所記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,於本揭示中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。
於本揭示中,各成分亦可包含多種相當的物質。於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下,各成分的含有率只要無特別說明,則是指組成物中所存在的該多種物質的合計含有率。
於本揭示中階段性記載的數值範圍中,在一個數值範圍中所記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,於本揭示中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。
於本揭示中,各成分亦可包含多種相當的物質。於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下,各成分的含有率只要無特別說明,則是指組成物中所存在的該多種物質的合計含有率。
[密封用環氧樹脂組成物]
本揭示的密封用環氧樹脂組成物包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,所述(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。藉此,可提供流動性優異的密封用環氧樹脂組成物,藉由(D)無機填充材的含有率超過80體積%,存在製成硬化物時的熱傳導率優異的傾向。
另外,本揭示的密封用環氧樹脂組成物例如用於密封電子零件裝置。
本揭示的密封用環氧樹脂組成物包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,所述(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。藉此,可提供流動性優異的密封用環氧樹脂組成物,藉由(D)無機填充材的含有率超過80體積%,存在製成硬化物時的熱傳導率優異的傾向。
另外,本揭示的密封用環氧樹脂組成物例如用於密封電子零件裝置。
[(A)環氧樹脂]
本揭示的密封用環氧樹脂組成物(以下,亦稱為「環氧樹脂組成物」)包含(A)環氧樹脂。作為(A)環氧樹脂,只要為於分子中具有環氧基者,則其種類並無特別限制。
本揭示的密封用環氧樹脂組成物(以下,亦稱為「環氧樹脂組成物」)包含(A)環氧樹脂。作為(A)環氧樹脂,只要為於分子中具有環氧基者,則其種類並無特別限制。
作為(A)環氧樹脂,具體而言可列舉:使選自由苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F等酚化合物及α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚化合物所組成的群粗中的至少一種酚性化合物與甲醛、乙醛、丙醛等脂肪族醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得酚醛清漆樹脂並將該酚醛清漆樹脂進行環氧化而成的酚醛清漆型環氧樹脂(苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等);使上述酚性化合物與苯甲醛、水楊醛等芳香族醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得三苯基甲烷型酚樹脂並將該三苯基甲烷型酚樹脂進行環氧化而成的三苯基甲烷型環氧樹脂;使上述酚化合物及萘酚化合物與甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、水楊醛等醛化合物在酸性觸媒下共縮合而獲得酚醛清漆樹脂並將該酚醛清漆樹脂進行環氧化而成的共聚型環氧樹脂;作為雙酚A、雙酚AD、雙酚F等的二縮水甘油醚的二苯基甲烷型環氧樹脂;作為烷基取代或未經取代的聯苯酚的二縮水甘油醚的聯苯型環氧樹脂;作為芪系酚化合物的二縮水甘油醚的芪型環氧樹脂;作為雙酚S等的二縮水甘油醚的含硫原子的環氧樹脂;作為丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇類的縮水甘油醚的環氧樹脂;作為鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、二聚物酸等多元羧酸化合物的縮水甘油酯的縮水甘油酯型環氧樹脂;將苯胺、二胺基二苯基甲烷、異三聚氰酸等的鍵結於氮原子的活性氫以縮水甘油基取代而成的縮水甘油胺型環氧樹脂;將二環戊二烯與酚化合物的共縮合樹脂進行環氧化而成的二環戊二烯型環氧樹脂;將分子內的烯烴鍵進行環氧化而成的二環氧化乙烯基環己烯、3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧基)環己基-5,5-螺環(3,4-環氧基)環己烷-間二噁烷等脂環型環氧樹脂;作為對二甲苯改質酚樹脂的縮水甘油醚的對二甲苯改質環氧樹脂;作為間二甲苯改質酚樹脂的縮水甘油醚的間二甲苯改質環氧樹脂;作為萜烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的萜烯改質環氧樹脂;作為二環戊二烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的二環戊二烯改質環氧樹脂;作為環戊二烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的環戊二烯改質環氧樹脂;作為多環芳香環改質酚樹脂的縮水甘油醚的多環芳香環改質環氧樹脂;作為含萘環的酚樹脂的縮水甘油醚的萘型環氧樹脂;鹵化酚酚醛清漆型環氧樹脂;對苯二酚型環氧樹脂;三羥甲基丙烷型環氧樹脂;利用過乙酸等過酸將烯烴鍵氧化而獲得的線狀脂肪族環氧樹脂;將苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂進行環氧化而成的芳烷基型環氧樹脂等。進而,亦可列舉矽酮樹脂的環氧化物、丙烯酸樹脂的環氧化物等作為環氧樹脂。該些環氧樹脂可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
(A)環氧樹脂的環氧當量(分子量/環氧基數)並無特別限制。就成形性、耐回焊性、電氣可靠性等各種特性平衡的觀點而言,較佳為100 g/eq~1000 g/eq,更佳為150 g/eq~500 g/eq。
將(A)環氧樹脂的環氧當量設為藉由依照日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K 7236:2009的方法測定而得的值。
於(A)環氧樹脂為固體的情況下,其融點或軟化點並無特別限制。就成形性與耐回焊性的觀點而言,較佳為40℃~180℃,就環氧樹脂組成物的製備時的操作性的觀點而言,更佳為50℃~130℃。
將(A)環氧樹脂的融點設為藉由示差掃描熱量測定(Differential Scanning Calorimetry,DSC)而測定的值,將環氧樹脂的軟化點設為藉由依照JIS K 7234:1986的方法(環球法)測定而得的值。
就強度、流動性、耐熱性、成形性等的觀點而言,環氧樹脂組成物中的(A)環氧樹脂的含有率較佳為0.5質量%~30質量%,更佳為2質量%~20質量%,進而佳為3質量%~15質量%,特佳為5質量%~10質量%。
[(B)硬化劑]
本揭示的環氧樹脂組成物包含(B)硬化劑。硬化劑的種類並無特別限制,可根據(A)環氧樹脂的種類、環氧樹脂組成物的所需的特性等進行選擇。
本揭示的環氧樹脂組成物包含(B)硬化劑。硬化劑的種類並無特別限制,可根據(A)環氧樹脂的種類、環氧樹脂組成物的所需的特性等進行選擇。
作為(B)硬化劑,具體而言可列舉:酚硬化劑、胺硬化劑、酸酐硬化劑、聚硫醇硬化劑、聚胺基醯胺硬化劑、異氰酸酯硬化劑、嵌段異氰酸酯硬化劑等。就耐熱性提高的觀點而言,硬化劑較佳為酚硬化劑。
作為酚硬化劑,具體而言可列舉:使選自由間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯酚、甲酚、二甲酚、苯基苯酚、胺基苯酚等酚化合物及α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚化合物所組成的群粗中的至少一種酚性化合物與甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、水楊醛等醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的酚醛清漆型酚樹脂;由上述酚性化合物與二甲氧基對二甲苯、雙(甲氧基甲基)聯苯等合成的苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂;對二甲苯改質酚樹脂;間二甲苯改質酚樹脂;三聚氰胺改質酚樹脂;萜烯改質酚樹脂;由上述酚性化合物與二環戊二烯藉由共聚而合成的二環戊二烯型酚樹脂及二環戊二烯型萘酚樹脂;環戊二烯改質酚樹脂;多環芳香環改質酚樹脂;聯苯型酚樹脂等。該些酚硬化劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
(B)硬化劑的官能基當量(於酚硬化劑的情況下為羥基當量)並無特別限制。就成形性、耐回焊性、電氣可靠性等各種特性平衡的觀點而言,較佳為70 g/eq~1000 g/eq,更佳為80 g/eq~500 g/eq。
將酚硬化劑的羥基當量設為藉由依照JIS K 0070:1992的方法測定而得的值。
於(B)硬化劑為固體的情況下,其融點或軟化點並無特別限制。就成形性與耐回焊性的觀點而言,較佳為40℃~180℃,就環氧樹脂組成物的製造時的操作性的觀點而言,更佳為50℃~130℃。
將(B)硬化劑的融點或軟化點設為以與環氧樹脂的融點或軟化點相同的方式測定而得的值。
(A)環氧樹脂與(B)硬化劑的當量比、即(B)硬化劑中的官能基數相對於(A)環氧樹脂中的官能基數的比((B)硬化劑中的官能基數/(A)環氧樹脂中的官能基數)並無特別限制。就將各自的未反應成分抑制地少的觀點而言,較佳為設定為0.5~1.5的範圍內,更佳為設定為0.6~1.3的範圍內,進而佳為設定為0.7~1.2的範圍內。
[(C)硬化促進劑]
本揭示的環氧樹脂組成物包含(C)硬化促進劑。硬化促進劑的種類並無特別限制,可根據(A)環氧樹脂的種類、環氧樹脂組成物的所需的特性等進行選擇。
本揭示的環氧樹脂組成物包含(C)硬化促進劑。硬化促進劑的種類並無特別限制,可根據(A)環氧樹脂的種類、環氧樹脂組成物的所需的特性等進行選擇。
作為(C)硬化促進劑,具體而言可列舉:1,8-二氮雜-雙環(5,4,0)十一碳烯-7、1,5-二氮雜-雙環(4,3,0)壬烯、5,6-二丁基胺基-1,8-二氮雜-雙環(5,4,0)十一碳烯-7、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三(二甲基胺基甲基)苯酚等三級胺類及該些的衍生物;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑類及該些的衍生物;三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、二苯基膦、苯基膦等有機膦類及於該些的膦類中加成馬來酸酐、苯醌、重氮苯基甲烷等具有π鍵的化合物而形成的具有分子內極化的化合物;四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三苯基膦四苯基硼酸鹽、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸鹽、N-甲基四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三苯基膦與苯醌的加成物、三對甲苯膦與苯醌的加成物、三苯基鏻三苯基硼烷等。該些硬化促進劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
環氧樹脂組成物中的(C)硬化促進劑的含有率只要可獲得硬化促進效果,則並無特別限定。關於環氧樹脂組成物中的(C)硬化促進劑的含有率,例如相對於(A)環氧樹脂與(B)硬化劑的合計量而言較佳為0.1質量%~8.0質量%,更佳為0.5質量%~5.0質量%,進而佳為1.0質量%~4.0質量%,特佳為1.0質量%~3.0質量%。(C)硬化促進劑的含有率相對於(A)環氧樹脂與(B)硬化劑的合計量而言若為0.1質量%以上,則存在可實現硬化時間的縮短化的傾向,若為8.0質量%以下,則存在硬化速度不會過快而可獲得良好的成形品的傾向。
[(D)無機填充材]
本揭示的環氧樹脂組成物包含(D)無機填充材。藉由包含(D)無機填充材,於製成硬化物時可實現吸濕性減少及強度提高。
進而,本揭示的環氧樹脂組成物中,相對於組成物總量,(D)無機填充材的含有率超過80體積%。藉此,可提高將環氧樹脂組成物製成硬化物時的熱傳導性。
本揭示的環氧樹脂組成物包含(D)無機填充材。藉由包含(D)無機填充材,於製成硬化物時可實現吸濕性減少及強度提高。
進而,本揭示的環氧樹脂組成物中,相對於組成物總量,(D)無機填充材的含有率超過80體積%。藉此,可提高將環氧樹脂組成物製成硬化物時的熱傳導性。
就製成硬化物時的熱傳導性的觀點而言,本揭示的環氧樹脂組成物中,相對於組成物總量,(D)無機填充材的含有率較佳為81體積%以上,更佳為83體積%以上,進而佳為84體積%以上。
另外,就流動性的觀點而言,本揭示的環氧樹脂組成物中,相對於組成物總量,(D)無機填充材的含有率較佳為90體積%以下,更佳為87體積%以下,進而佳為86體積%以下。
就提高將環氧樹脂組成物製成硬化物時的熱傳導性的觀點而言,(D)無機填充材較佳為包含氧化鋁。
就製成硬化物時的熱傳導性的觀點而言,本揭示的環氧樹脂組成物中,相對於組成物總量,氧化鋁的含有率較佳為超過80體積%,更佳為81體積%以上,進而佳為83體積%以上,特佳為84體積%以上。
另外,就流動性的觀點而言,本揭示的環氧樹脂組成物中,相對於組成物總量,氧化鋁的含有率較佳為90體積%以下,更佳為87體積%以下,進而佳為86體積%以下。
就進一步提高將環氧樹脂組成物製成硬化物時的熱傳導性的觀點而言,(D)無機填充材中的氧化鋁的含有率相對於(D)無機填充材總量而言較佳為70體積%以上,更佳為75體積%以上,進而佳為85體積%以上,特佳為90體積%~100體積%,進而更佳為95體積%~100體積%。(D)無機填充材中的氧化鋁的含有率相對於(D)無機填充材總量而言可為97體積%~99.9體積%,亦可為98.5體積%~99.5體積%。
(D)無機填充材亦可包含氧化鋁以外的無機填充材。作為氧化鋁以外的無機填充材,較佳為包含選自由二氧化矽、氮化矽、氮化硼、氧化鎂、氧化鋅、碳化矽及氮化鋁所組成的群組中的至少一種無機填充材(特定的無機填充材)。
(D)無機填充材亦可包含前述特定的無機填充材以外的其他無機填充材來作為氧化鋁以外的無機填充材。作為其他無機填充材,可列舉:熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、鋯石、矽酸鈣、碳酸鈣、鈦酸鉀、氧化鈹、氧化鋯、鎂橄欖石(forsterite)、皂石(steatite)、尖晶石、富鋁紅柱石、二氧化鈦等粉體或將該些球形化的顆粒、鈦酸鉀等單晶纖維、玻璃纖維、聚芳醯胺纖維、碳纖維等。其中,就降低線膨脹係數的觀點而言,較佳為熔融二氧化矽。另外,作為其他無機填充材,就阻燃效果的觀點而言,可列舉:氫氧化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂等。其他無機填充材可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
(D)無機填充材中的氧化鋁以外的無機填充材的含有率相對於(D)無機填充材總量而言可為30體積%以下,亦可為15體積%以下,亦可為10體積%以下,亦可為5體積%以下,亦可為0.1體積%~3體積%,還可為0.5體積%~1.5體積%以下。
就吸濕性、線膨脹係數的降低、強度提高及焊料耐熱性的觀點而言,環氧樹脂組成物中的(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言較佳為75質量%~97質量%,更佳為80質量%~95質量%,進而佳為85質量%~92質量%。
再者,(D)無機填充材的形狀並無特別限定,可列舉粉狀、球狀、纖維狀等。其中,就環氧樹脂組成物的成形時的流動性及模具磨耗性的觀點而言,較佳為球形。
[(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物]
本揭示的環氧樹脂組成物包含(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物。藉由包含(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,環氧樹脂組成物的流動性提高。再者,推測環氧樹脂組成物的流動性的提高起因於(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物會使(A)環氧樹脂、(D)無機填充材等的分散性提高。更詳細而言,作出如下推測。首先,(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物含有與樹脂成分具有親和性的基團、以及與(D)無機填充材的吸附性優異的基團,藉此,與(D)無機填充材的吸附性優異的基團吸附於(D)無機填充材,且藉由與樹脂成分具有親和性的基團的作用,樹脂成分與(D)無機填充材的濡濕性得到改善。藉此,認為即便於使(D)無機填充材的含有率上昇而設為高填充的情況下,(D)無機填充材的凝聚亦得到抑制,且(D)無機填充材的分散性提高,環氧樹脂組成物的流動性提高。
本揭示的環氧樹脂組成物包含(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物。藉由包含(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,環氧樹脂組成物的流動性提高。再者,推測環氧樹脂組成物的流動性的提高起因於(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物會使(A)環氧樹脂、(D)無機填充材等的分散性提高。更詳細而言,作出如下推測。首先,(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物含有與樹脂成分具有親和性的基團、以及與(D)無機填充材的吸附性優異的基團,藉此,與(D)無機填充材的吸附性優異的基團吸附於(D)無機填充材,且藉由與樹脂成分具有親和性的基團的作用,樹脂成分與(D)無機填充材的濡濕性得到改善。藉此,認為即便於使(D)無機填充材的含有率上昇而設為高填充的情況下,(D)無機填充材的凝聚亦得到抑制,且(D)無機填充材的分散性提高,環氧樹脂組成物的流動性提高。
作為(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,具體而言可列舉:油酸醯胺、硬脂酸醯胺、芥子酸醯胺等單醯胺;乙烯雙油酸醯胺、六亞甲基雙油酸醯胺、二油基己二酸醯胺、亞甲基雙芥子酸醯胺、乙烯雙芥子酸醯胺、六亞甲基雙芥子酸醯胺、間二甲苯雙芥子酸醯胺、對伸苯基雙芥子酸醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺、乙烯雙月桂酸醯胺等雙醯胺。碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。其中,就流動性的觀點而言,較佳為油酸醯胺、乙烯雙油酸醯胺及亞甲基雙硬脂酸醯胺。
藉由使用碳數17以上的脂肪酸醯胺化合物,存在可抑制與(A)環氧樹脂的相容性變得過高,且可抑制由硬化阻礙的產生而造成的自模具的脫模性的降低的傾向。進而,環氧樹脂組成物的硬化物的吸水率變大,存在亦抑制對耐焊料龜裂性帶來不良影響的傾向。
藉由使用碳數50以下的脂肪酸醯胺化合物,存在與(A)環氧樹脂的相容性的降低及流動性的降低得到抑制的傾向。進而,存在可抑制由成形時脂肪酸醯胺化合物自環氧樹脂組成物滲出而造成的模具污染及與基板的接著力降低的傾向。
再者,脂肪酸醯胺化合物中的碳數是指化合物中的烴部分的碳數,且設為不包含醯胺基的碳數。另外,烴部分的氫可被取代為另一官能基。於烴部分的氫被取代為另一官能基,且該取代基具有碳原子的情況下,設為取代基的碳原子數不包含於脂肪酸醯胺化合物的碳數中。
另外,作為(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,可為具有雙鍵的不飽和脂肪酸醯胺,亦可為不具有雙鍵的飽和脂肪酸醯胺。作為(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物,可於分子內具有芳香環,亦可不具有芳香環。
環氧樹脂組成物中的(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物的含有率並無特別限定,例如就流動性的觀點而言,相對於組成物總量而言可為0.005質量%~1.0質量%,亦可為0.01質量%~1.0質量%,亦可為0.02質量%~1.0質量%,亦可為0.1質量%~0.8質量%,亦可為0.3質量%~0.7質量%。另外,環氧樹脂組成物中的(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物的含有率相對於組成物總量而言可為0.5質量%以下,亦可為0.4質量%以下,亦可為0.3質量%以下。
另外,環氧樹脂組成物於發揮本發明的效果的範圍內可包含碳數16以下的脂肪酸醯胺化合物,亦可包含碳數51以上的脂肪酸醯胺化合物。
[其他成分]
本揭示的環氧樹脂組成物亦可包含所述(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物以外的其他成分。作為其他成分,於發揮本發明的效果的範圍內,並無特別限定,可列舉:石蠟、脂肪酸酯、脂肪酸金屬鹽等脫模劑;矽烷偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等偶合劑;溴化環氧樹脂、磷化合物等阻燃劑;三氧化銻、四氧化銻等阻燃助劑;碳黑、氧化鐵等著色劑;矽油、矽膠、合成橡膠等應力緩和劑;抗氧化劑等各種添加劑。
本揭示的環氧樹脂組成物亦可包含所述(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物以外的其他成分。作為其他成分,於發揮本發明的效果的範圍內,並無特別限定,可列舉:石蠟、脂肪酸酯、脂肪酸金屬鹽等脫模劑;矽烷偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等偶合劑;溴化環氧樹脂、磷化合物等阻燃劑;三氧化銻、四氧化銻等阻燃助劑;碳黑、氧化鐵等著色劑;矽油、矽膠、合成橡膠等應力緩和劑;抗氧化劑等各種添加劑。
[環氧樹脂組成物的製備方法]
環氧樹脂組成物的製備方法並無特別限制。作為一般的手法,可列舉如下方法:藉由混合機等將規定調配量的成分充分混合後,藉由混合輥、擠出機等進行熔融混煉,進行冷卻並加以粉碎。更具體而言,例如可列舉如下方法:將上述成分的規定量攪拌並混合,利用預先加熱為70℃~140℃的捏合機、輥、擠壓機(extruder)等進行混煉,進行冷卻並加以粉碎。
環氧樹脂組成物的製備方法並無特別限制。作為一般的手法,可列舉如下方法:藉由混合機等將規定調配量的成分充分混合後,藉由混合輥、擠出機等進行熔融混煉,進行冷卻並加以粉碎。更具體而言,例如可列舉如下方法:將上述成分的規定量攪拌並混合,利用預先加熱為70℃~140℃的捏合機、輥、擠壓機(extruder)等進行混煉,進行冷卻並加以粉碎。
[電子零件裝置]
本揭示的電子零件裝置包括元件、以及將所述元件密封的上述密封用環氧樹脂組成物的硬化物。
作為電子零件裝置,可列舉利用環氧樹脂組成物對如下元件部進行密封而得者,所述元件部是於引線框架、已配線的輸送膠帶、配線板、玻璃、矽晶圓、有機基板等支撐構件上搭載元件(半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體等主動元件、電容器、電阻體、線圈等被動元件等)而獲得。
更具體而言,可列舉:雙直列封裝(Dual Inline Package,DIP)、塑膠引線晶片載體(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)、四面扁平封裝(Quad Flat Package,QFP)、小輪廓封裝(Small Outline Package,SOP)、小輪廓J-引線封裝(Small Outline J-lead package,SOJ)、薄小輪廓封裝(Thin Small Outline Package,TSOP)、薄型四面扁平封裝(Thin Quad Flat Package,TQFP)等一般的樹脂密封型積體電路(Integrated Circuit,IC),其具有在將元件固定於引線框架上且以打線接合、凸塊(bump)等連接接合墊等元件的端子部與引線部後,使用環氧樹脂組成物並藉由轉移成形等進行密封而成的結構;輸送膠帶封裝(Tape Carrier Package,TCP),其具有藉由環氧樹脂組成物對利用凸塊連接於輸送膠帶上的元件進行密封而成的結構;板上晶片(Chip On Board,COB)模組、混合IC、多晶模組等,其具有藉由環氧樹脂組成物對利用打線接合、倒裝式接合、焊接等連接於支撐構件上所形成的配線上的元件進行密封而成的結構;球形陣列(Ball Grid Array,BGA)、晶片尺寸封裝(Chip Size Package,CSP)、多晶片封裝(Multi Chip Package,MCP)等,其具有於背面形成配線板連接用端子的支撐構件的表面上搭載元件且利用凸塊或打線接合使元件與支撐構件上形成的配線連接後來藉由環氧樹脂組成物對元件進行密封而成的結構。另外,於印刷配線板中亦可較佳地使用環氧樹脂組成物。
本揭示的電子零件裝置包括元件、以及將所述元件密封的上述密封用環氧樹脂組成物的硬化物。
作為電子零件裝置,可列舉利用環氧樹脂組成物對如下元件部進行密封而得者,所述元件部是於引線框架、已配線的輸送膠帶、配線板、玻璃、矽晶圓、有機基板等支撐構件上搭載元件(半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體等主動元件、電容器、電阻體、線圈等被動元件等)而獲得。
更具體而言,可列舉:雙直列封裝(Dual Inline Package,DIP)、塑膠引線晶片載體(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)、四面扁平封裝(Quad Flat Package,QFP)、小輪廓封裝(Small Outline Package,SOP)、小輪廓J-引線封裝(Small Outline J-lead package,SOJ)、薄小輪廓封裝(Thin Small Outline Package,TSOP)、薄型四面扁平封裝(Thin Quad Flat Package,TQFP)等一般的樹脂密封型積體電路(Integrated Circuit,IC),其具有在將元件固定於引線框架上且以打線接合、凸塊(bump)等連接接合墊等元件的端子部與引線部後,使用環氧樹脂組成物並藉由轉移成形等進行密封而成的結構;輸送膠帶封裝(Tape Carrier Package,TCP),其具有藉由環氧樹脂組成物對利用凸塊連接於輸送膠帶上的元件進行密封而成的結構;板上晶片(Chip On Board,COB)模組、混合IC、多晶模組等,其具有藉由環氧樹脂組成物對利用打線接合、倒裝式接合、焊接等連接於支撐構件上所形成的配線上的元件進行密封而成的結構;球形陣列(Ball Grid Array,BGA)、晶片尺寸封裝(Chip Size Package,CSP)、多晶片封裝(Multi Chip Package,MCP)等,其具有於背面形成配線板連接用端子的支撐構件的表面上搭載元件且利用凸塊或打線接合使元件與支撐構件上形成的配線連接後來藉由環氧樹脂組成物對元件進行密封而成的結構。另外,於印刷配線板中亦可較佳地使用環氧樹脂組成物。
作為使用環氧樹脂組成物來密封電子零件裝置的方法,可列舉低壓轉移成形法、噴射成形法、壓縮成形法等。該些中,通常為低壓轉移成形法。
[實施例]
[實施例]
以下,藉由實施例來對本發明進行具體說明,但本發明的範圍並不限定於該些實施例。
[環氧樹脂組成物的製備]
將下述所示的成分以表1所示的調配比例預先混合(乾混合)後,利用雙軸輥(輥表面約95℃)進行約5分鐘混煉,進行冷卻粉碎而製備實施例與比較例的環氧樹脂組成物。
將下述所示的成分以表1所示的調配比例預先混合(乾混合)後,利用雙軸輥(輥表面約95℃)進行約5分鐘混煉,進行冷卻粉碎而製備實施例與比較例的環氧樹脂組成物。
(A)環氧樹脂
・聯苯型環氧樹脂、三菱化學股份有限公司、品名「YL6121HA」
・雙酚F型環氧樹脂、新日鐵住金化學股份有限公司、品名「YDF-8170C」
(B)硬化劑
・芳烷基酚樹脂、空氣水(AIR WATER)股份有限公司、品名「HE910-09」
(C)硬化促進劑
・磷系硬化促進劑
(D)無機填充材
・熔融二氧化矽(體積平均粒徑為15 nm的二氧化矽粒子)
・氧化鋁1(體積平均粒徑為10.4 μm的氧化鋁粒子)
・氧化鋁2(體積平均粒徑為2.0 μm的氧化鋁粒子)
・氧化鋁3(體積平均粒徑為0.40 μm的氧化鋁粒子)
(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物
・乙烯雙油酸醯胺(碳數36的不飽和脂肪酸醯胺)
・聯苯型環氧樹脂、三菱化學股份有限公司、品名「YL6121HA」
・雙酚F型環氧樹脂、新日鐵住金化學股份有限公司、品名「YDF-8170C」
(B)硬化劑
・芳烷基酚樹脂、空氣水(AIR WATER)股份有限公司、品名「HE910-09」
(C)硬化促進劑
・磷系硬化促進劑
(D)無機填充材
・熔融二氧化矽(體積平均粒徑為15 nm的二氧化矽粒子)
・氧化鋁1(體積平均粒徑為10.4 μm的氧化鋁粒子)
・氧化鋁2(體積平均粒徑為2.0 μm的氧化鋁粒子)
・氧化鋁3(體積平均粒徑為0.40 μm的氧化鋁粒子)
(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物
・乙烯雙油酸醯胺(碳數36的不飽和脂肪酸醯胺)
[可否混煉的評價]
根據所獲得的環氧樹脂組成物的外觀,藉由以下的基準來進行可否混煉的評價。再者,若混煉評價為A,則無機填充材的分散性優異,因此可判斷環氧樹脂組成物的流動性亦良好。
A:混煉後的環氧樹脂組成物不為粉狀,無機填充材的分散性優異。
B:混煉後的環氧樹脂組成物為粉狀,無機填充材的分散性不充分。
另外,藉由混煉評價良好的環氧樹脂組成物可較佳地製造硬化物,另一方面,藉由混煉評價不良的環氧樹脂組成物無法獲得硬化物,判斷產生了由硬化促進劑的分散不充分而造成的硬化不良。
根據所獲得的環氧樹脂組成物的外觀,藉由以下的基準來進行可否混煉的評價。再者,若混煉評價為A,則無機填充材的分散性優異,因此可判斷環氧樹脂組成物的流動性亦良好。
A:混煉後的環氧樹脂組成物不為粉狀,無機填充材的分散性優異。
B:混煉後的環氧樹脂組成物為粉狀,無機填充材的分散性不充分。
另外,藉由混煉評價良好的環氧樹脂組成物可較佳地製造硬化物,另一方面,藉由混煉評價不良的環氧樹脂組成物無法獲得硬化物,判斷產生了由硬化促進劑的分散不充分而造成的硬化不良。
[熱傳導率的評價]
以如下方式進行環氧樹脂組成物的熱傳導率的評價。
首先,使用所製備的環氧樹脂組成物來成形熱傳導率測定用的環氧樹脂組成物。熱傳導率測定用的環氧樹脂組成物的成形是使用真空手動壓製成形機,於模具溫度180℃、成形壓力6.9 MPa、硬化時間10分鐘的條件下進行。測定藉由上述方法成形為1 cm×1 cm×0.1 cm的硬化物的厚度方向上的熱擴散率。熱擴散率的測定是利用雷射閃光法(裝置:LFA467 HyperFlash、日本耐馳(NETZSCH Japan)股份有限公司)進行。脈衝光照射是於脈衝寬度0.1(ms)、施加電壓247 V的條件下進行。測定是於環境溫度25℃±1℃下進行。接著,使用式(1),藉由熱擴散率乘以比熱、密度而獲得熱傳導率的值。
λ=α×Cp×ρ・・・式(1)
(式(1)中,λ表示熱傳導率(W/(m・K)),α表示熱擴散率(m2 /s),Cp表示比熱(J/(kg・K)),ρ表示密度(d:kg/m3 ))
以如下方式進行環氧樹脂組成物的熱傳導率的評價。
首先,使用所製備的環氧樹脂組成物來成形熱傳導率測定用的環氧樹脂組成物。熱傳導率測定用的環氧樹脂組成物的成形是使用真空手動壓製成形機,於模具溫度180℃、成形壓力6.9 MPa、硬化時間10分鐘的條件下進行。測定藉由上述方法成形為1 cm×1 cm×0.1 cm的硬化物的厚度方向上的熱擴散率。熱擴散率的測定是利用雷射閃光法(裝置:LFA467 HyperFlash、日本耐馳(NETZSCH Japan)股份有限公司)進行。脈衝光照射是於脈衝寬度0.1(ms)、施加電壓247 V的條件下進行。測定是於環境溫度25℃±1℃下進行。接著,使用式(1),藉由熱擴散率乘以比熱、密度而獲得熱傳導率的值。
λ=α×Cp×ρ・・・式(1)
(式(1)中,λ表示熱傳導率(W/(m・K)),α表示熱擴散率(m2 /s),Cp表示比熱(J/(kg・K)),ρ表示密度(d:kg/m3 ))
[表1]
如表1所示,於實施例1及實施例2的環氧樹脂組成物中,硬化後的熱傳導性較比較例1的環氧樹脂組成物更優異。
進而,於實施例1及實施例2中,即便於將氧化鋁設為高填充的情況下亦可進行混煉,可製造流動性優異的密封用的環氧樹脂組成物。另一方面,於比較例2及比較例3中,於將氧化鋁設為高填充的情況下,無法很好地進行混煉,無法製造密封用的環氧樹脂組成物。
進而,於實施例1及實施例2中,即便於將氧化鋁設為高填充的情況下亦可進行混煉,可製造流動性優異的密封用的環氧樹脂組成物。另一方面,於比較例2及比較例3中,於將氧化鋁設為高填充的情況下,無法很好地進行混煉,無法製造密封用的環氧樹脂組成物。
關於2017年10月30日提出申請的日本專利申請2017-209354的揭示,藉由參照而將其全部併入本說明書中。
本說明書中所記載的所有文獻、專利申請案及技術規格是與具體且分別記載各文獻、專利申請案及技術規格藉由參照而併入的情況相同程度地,藉由參照而併入本說明書中。
本說明書中所記載的所有文獻、專利申請案及技術規格是與具體且分別記載各文獻、專利申請案及技術規格藉由參照而併入的情況相同程度地,藉由參照而併入本說明書中。
無
無
Claims (6)
- 一種密封用環氧樹脂組成物, 其包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)硬化促進劑、(D)無機填充材及(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物, 所述(D)無機填充材的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
- 如申請專利範圍第1項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(D)無機填充材包含氧化鋁。
- 如申請專利範圍第2項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述氧化鋁的含有率相對於組成物總量而言超過80體積%。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物的含有率相對於組成物總量而言為0.005質量%~1.0質量%。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物,其中所述(E)碳數17~50的脂肪酸醯胺化合物包含選自由油酸醯胺、硬脂酸醯胺、芥子酸醯胺、乙烯雙油酸醯胺、六亞甲基雙油酸醯胺、二油基己二酸醯胺、亞甲基雙芥子酸醯胺、乙烯雙芥子酸醯胺、六亞甲基雙芥子酸醯胺、間二甲苯雙芥子酸醯胺、對伸苯基雙芥子酸醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺、及乙烯雙月桂酸醯胺所組成的群組中的至少一種化合物。
- 一種電子零件裝置,其包括元件、以及將所述元件密封的如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的密封用環氧樹脂組成物的硬化物。
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