WO2023234201A1 - 液状樹脂組成物および樹脂封止パワーモジュール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid resin composition and a resin-sealed power module. More specifically, the present invention relates to a liquid resin composition for casting used to seal a power semiconductor element, and a power module manufactured using the same.
- Epoxy resin has excellent heat resistance, chemical resistance, insulation properties, etc., and is used as a liquid sealing material for casting used to seal a substrate and a semiconductor element in semiconductor devices and the like.
- the viscosity of the encapsulant increases, which sometimes deteriorates casting workability. Additionally, the inorganic filler settles during curing, creating a difference in linear expansion coefficient between the top and bottom surfaces of the cured product, which tends to cause cracks in the cured sealing resin, reducing the reliability of the resulting device. There was a case.
- the present invention has been made in view of the above problems, and has a low viscosity and reduces sedimentation of the inorganic filler during storage.Therefore, it has excellent pouring workability and reduces sedimentation of the inorganic filler during curing.
- liquid resin composition used for sealing a power module including a power module substrate on which a circuit layer is formed and a power semiconductor element mounted on the circuit layer of the power module substrate by a casting method.
- a composition The liquid resin composition is (A) epoxy resin, (B) acid anhydride, (C) curing accelerator, (D) an inorganic filler; and (E) an anti-settling agent;
- the epoxy resin (A) includes an alicyclic epoxy resin, The viscosity of the liquid resin composition at 25° C. is 75 Pa ⁇ s or less, Liquid resin composition.
- the amount of the liquid bisphenol A epoxy resin or the liquid bisphenol F epoxy resin contained in the epoxy resin (A) is 25% by mass or less based on the entire epoxy resin (A), item [ 8].
- the acid anhydride (B) is at least one selected from methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride.
- the curing accelerator (C) contains an organic acid salt of diazabicycloundecene.
- the sedimentation inhibitor (E) contains bentonite or a polyhydroxycarboxylic acid ester.
- a resin-sealed power module comprising: A resin-sealed power module, wherein the sealing material is made of a cured product of the liquid resin composition according to any one of items [1] to [13].
- a liquid resin composition for sealing a power semiconductor element which has low viscosity and excellent casting workability, reduces sedimentation of an inorganic filler during curing, and has excellent heat resistance, and the liquid resin composition for sealing a power semiconductor element.
- a power device is provided that includes a liquid resin composition as a sealing material and has excellent crack resistance, electrical properties, mechanical properties, and heat resistance.
- a numerical range indicated using " ⁇ " indicates a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as the minimum value and maximum value, respectively.
- the upper limit or lower limit of the numerical range of one step can be arbitrarily combined with the upper limit or lower limit of the numerical range of another step.
- the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
- "A or B” may include either A or B, or may include both.
- the materials exemplified herein can be used alone or in combination of two or more, unless otherwise specified.
- the content of each component in the composition refers to the total amount of the multiple substances present in the composition, unless otherwise specified. means.
- the resin composition of this embodiment is a liquid resin composition for casting, which is used to seal a power semiconductor element. More specifically, the resin composition of the present embodiment is used to form a power module including a power module substrate on which a circuit layer is formed and a power semiconductor element mounted on the circuit layer of the power module substrate. Used for sealing.
- the liquid resin composition for power module casting of this embodiment (herein sometimes simply referred to as "resin composition") includes (A) epoxy resin, (B) acid anhydride, (C) Contains a curing accelerator, (D) an inorganic filler, and (E) an antisettling agent.
- the epoxy resin (A) includes an alicyclic epoxy resin. Further, the viscosity of the resin composition of this embodiment at 25° C. is 75 Pa ⁇ s or less.
- the resin composition of this embodiment has a viscosity of 75 Pa ⁇ s or less at 25°C. This provides excellent casting workability. Further, the resin composition of the present embodiment includes the above components (A) to (E), and the epoxy resin (A) includes an alicyclic epoxy resin. By using the alicyclic epoxy resin, the resulting resin composition has excellent heat resistance.
- epoxy resin (A) The epoxy resin (A) blended into the resin composition of this embodiment includes an alicyclic epoxy resin.
- the resulting cured resin composition has a high glass transition temperature of 200°C or higher, and therefore has sufficient heat resistance to be used as a sealing material for power modules. .
- alicyclic epoxy resin used in this embodiment it is preferable to use an alicyclic epoxy resin that is liquid at 25°C, and examples of such liquid alicyclic epoxy resin include vinyl cyclopentadiene dioxide and vinyl cyclohexene.
- Epoxies such as monodioxide, vinylcyclohexene dioxide, dicyclopentadiene oxide, 3,4-epoxy-1-[8,9-epoxy-2,4-dioxaspiro[5.5]undecane-3-yl]-cyclohexane -[Epoxy-oxaspiroC 8-15 alkyl]-cycloC 5-12 alkane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, 4,5-epoxycyclooctylmethyl-4', Epoxy C such as 5'-epoxycyclooctane carboxylate 5-12 cycloalkyl C 1-3 alkyl-epoxy C 5-12 cycloalkane carboxylate, bis(2-methyl-3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, etc.
- Bis(C 1-3 alkyl epoxy C 5-12 cycloalkyl C 1-3 alkyl) dicarboxylate is mentioned.
- Commercially available products of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexane carboxylate include Daicel Corporation, trade name: Celoxide #2021P (epoxy equivalent: 128 to 140), which is preferably used. .
- the amount of alicyclic epoxy resin contained in the epoxy resin (A) is, for example, 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, and more preferably, It is 80% by mass or more.
- the epoxy resin (A) contains a bisphenol A-type epoxy resin or a bisphenol F-type epoxy resin in addition to the above-mentioned alicyclic epoxy resin.
- the epoxy resin (A) contains a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin
- the amount thereof is, for example, 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less, based on the entire epoxy resin (A). It is not more than 20% by mass, more preferably not more than 20% by mass.
- the epoxy resin (A) may contain other epoxy resins different from the above-mentioned epoxy resins as long as the physical properties such as heat resistance and insulation properties of the resulting cured resin composition are not impaired.
- Other epoxy resins include, for example, bisphenol E epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, bisphenol M epoxy resin (4,4'-(1,3-phenylene diisopridiene) bisphenol epoxy resin), bisphenol Bisphenol-type epoxy resins such as P-type epoxy resin (4,4'-(1,4-phenylene diisopridiene) bisphenol-type epoxy resin) and bisphenol Z-type epoxy resin (4,4'-cyclohexydiene bisphenol-type epoxy resin) Epoxy resins; phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, trisphenol group methane type novolak type epoxy resins, tetraphenol group ethane type novolak type epoxy resins, novolak type epoxy resins having a condensed ring aromatic hydrocarbon structure, etc.
- Novolak type epoxy resin biphenyl type epoxy resin; aryl alkylene type epoxy resin such as xylylene type epoxy resin, biphenylaralkyl type epoxy resin; naphthylene ether type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, naphthalene diol type epoxy resin, difunctional to 4-functional Naphthalene type epoxy resins such as functional epoxy type naphthalene resins, binaphthyl type epoxy resins, naphthalene aralkyl type epoxy resins; anthracene type epoxy resins; phenoxy type epoxy resins; dicyclopentadiene type epoxy resins; norbornene type epoxy resins; adamantane type epoxy resins; Examples include fluorene type epoxy resins. When using these epoxy resins, the amount thereof is, for example, 10% by mass or less, and preferably 5% by mass or less, based on the entire epoxy resin (A).
- the amount of epoxy resin (A) in the resin composition of the present embodiment is, for example, 2% by mass to 30% by mass, preferably 4% by mass to 25% by mass, based on the entire resin composition. .
- the amount of epoxy resin (A) in the resin composition refers to the amount of the above-mentioned alicyclic epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin or bisphenol F type epoxy resin, or other epoxy resin used as necessary. Refers to the total amount of
- the resin composition of this embodiment contains an acid anhydride (B).
- the acid anhydride (B) acts as a curing agent for the epoxy resin (A).
- Acid anhydrides (B) that can be used include dodecenyl succinic anhydride, polyadipic anhydride, polyazelaic anhydride, polysebacic anhydride, poly(ethyl octadecanedioic acid) anhydride, poly(phenylhexadecanedioic acid) ) anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhimic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexenedicarboxylic anhydride, phthalic anhydride , trimellitic anhydride, pyromellitic an an
- acid anhydrides (B) include methyltetrahydrophthalic anhydride and methyl, which are acid anhydrides that are liquid at 25°C because they are easy to mix uniformly with other components such as the epoxy resin (A).
- acid anhydrides (B) include methyltetrahydrophthalic anhydride and methyl, which are acid anhydrides that are liquid at 25°C because they are easy to mix uniformly with other components such as the epoxy resin (A).
- hexahydrophthalic anhydride, methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, and methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride are used, especially methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride.
- -dicarboxylic anhydride methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride are more preferably used.
- methyltetrahydrophthalic anhydride it is preferable to use one having a viscosity of 30 to 50 mPa ⁇ s at 25°C. By using such an acid anhydride, the viscosity of the resulting resin composition can be further reduced.
- Commercially available acid anhydrides include the HN series manufactured by Showa Denko Materials.
- the acid anhydride (B) may be used alone or in combination of two or more.
- the amount of acid anhydride (B) in the resin composition of the present embodiment is preferably 10% by mass to 60% by mass based on the entire resin composition from the viewpoint of workability and curability. More preferably, it is 15% by mass to 50% by mass or less. Further, the ratio of the total number of functional groups of the acid anhydride to the total number of epoxy groups of the epoxy resin (A) is preferably 0.7 to 1.2, more preferably 0.8 to 1.1. By using the acid anhydride (B) in an amount within the above range, the mechanical strength and insulation properties of the resulting cured resin composition can be improved.
- the resin composition of this embodiment contains a curing accelerator (C).
- the curing accelerator (C) has the effect of promoting the reaction between the epoxy resin (A) and the acid anhydride (B), which is a curing agent.
- the curing accelerator (C) that can be used include tertiary amines, quaternary ammonium salts, imidazoles, organic phosphines, Lewis acid catalysts, and the like. Among these, quaternary ammonium salts are preferably used.
- tertiary amine examples include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, benzyldimethylamine, and the like.
- quaternary ammonium salts include organic diazabicycloundecene salts such as DBU [1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7] octylate salt (manufactured by San-Apro Co., Ltd., trade name: SA102); acid salt, DBN [1,5-diazabicyclo[4.3.0]-5-nonene], quaternary ammonium salt which is a salt of tertiary amine and carboxylic acid (manufactured by San-Apro Co., Ltd., product name: U- CAT2313), octadecyltrimethylammonium chloride (manufactured by NOF Corporation, trade name: Nissan cation), tetraalkyl (each alkyl group has 1 to 18 carbon atoms) ammonium salts (e.g., tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bro
- imidazoles examples include 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, and the like.
- organic phosphine examples include triphenylphosphine, triphenylphosphine-triphenylborate, tris(p-methoxyphenyl)phosphine, and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate.
- Lewis acid catalyst examples include a boron trifluoride amine complex, a boron trichloride amine complex, and a boron trifluoride ethylamine complex. These may be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the curing accelerator (C) in the resin composition of this embodiment is, for example, 0.03% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, based on the entire resin composition. , more preferably 0.08% by mass or more. Thereby, the curability of the resin composition can be improved.
- the upper limit of the content of the curing accelerator (C) is, for example, 1% by mass or less, preferably 0.8% by mass or less, and more preferably, It is 0.5% by mass or less. Thereby, casting workability can be improved.
- the resin composition of this embodiment contains an inorganic filler (D).
- the inorganic filler (D) include silica fillers such as quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, and ultrafine amorphous silica, alumina, zircon, iron oxide, zinc oxide, Titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, glass fiber, glass flakes, alumina fiber, carbon fiber, mica, graphite, carbon black, ferrite, graphite, diatomaceous earth, clay, clay, talc, aluminum hydroxide , magnesium hydroxide, calcium carbonate, manganese carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, potassium titanate, calcium silicate, inorganic balloon, silver powder and the like.
- silica fillers such as quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused
- the inorganic filler may be subjected to surface treatment.
- the surface treatment include alkylation treatment, trimethylsilylation treatment, silicone treatment, treatment with a silane coupling agent, etc., but are not particularly limited.
- the viscosity of the resulting resin composition can be adjusted to an appropriate range, and the strength, hardness, elastic modulus, thermal expansion coefficient, and thermal Various physical properties such as conductivity, heat dissipation, and electrical properties can be improved.
- silica filler refers to silica-based fillers such as quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, and ultrafine amorphous silica.
- the viscosity of the resin composition containing the filler increases significantly.
- the shape is preferably spherical rather than fibrous or amorphous.
- spherical may be true spherical, elliptical, or approximately spherical including oval, and specifically, the aspect ratio (ratio of major axis to minor axis) is usually 1. .3 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less.
- the filler has a hydroxyl group on its surface. Since the polarity of the filler surface can be improved by having a hydroxyl group, it becomes easier to mix organic polymers with higher polarity than inorganic substances. It is also possible to increase the amount of filler added by controlling the particle size distribution. That is, a higher filling rate can be obtained by mixing fillers with different particle sizes.
- the average particle diameter of the filler is measured using (Particle Size Analyzer CILAS 1064), and is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more. Further, the thickness is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less.
- the blending amount of the inorganic filler (D) in the resin composition of the present embodiment is, for example, 65% by mass to 85% by mass based on the entire resin composition.
- the lower limit of the blending amount of the inorganic filler (D) is preferably 68% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 75% by mass, based on the entire resin composition. % or more.
- the upper limit of the blending amount of the inorganic filler (D) is preferably 82% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, based on the entire resin composition.
- the resulting resin composition has a viscosity suitable for casting, and therefore has excellent casting workability, and a cured product of the resin composition has low thermal expansion and high heat resistance. Thereby, the curability of the resin composition can be improved.
- the resin composition of this embodiment contains an antisettling agent (E).
- an antisettling agent (E) By using the anti-settling agent (E), it is possible to suppress the settling of the inorganic filler (D) in the resin composition.
- the antisettling agent (E) used include fine particulate silica, asbestos powder, acicular magnesium, polyhydroxycarboxylic acid ester, synthetic wax, ultrafine precipitated calcium carbonate, clay, talc, organic bentonite, metallic soaps, and plants.
- Examples include polymerized oils, oxidized polyethylene surfactants, and the like.
- the amount of the antisettling agent (E) in the resin composition of the present embodiment is, for example, 0.01% by mass to 1.00% by mass based on the entire resin composition.
- the lower limit of the blending amount of the antisettling agent (E) is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.10% by mass or more, based on the entire resin composition.
- the upper limit of the blending amount of the antisettling agent (E) is preferably 0.80% by mass or less, more preferably 0.50% by mass or less, based on the entire resin composition.
- the resin composition of this embodiment may include core-shell type rubber particles.
- core-shell type rubber particles By using core-shell type rubber particles, the flexural modulus of the cured product can be reduced without significantly increasing the viscosity of the liquid resin composition. Therefore, it is possible to obtain a resin composition that has good workability and can form a cured product having high strength and low elastic modulus.
- Core-shell type rubber particles are made by graft polymerizing a polymer different from the core component onto the surface of a particulate core component whose main component is a crosslinked rubbery polymer, so that part or all of the surface of the particulate core component is Refers to rubber particles coated with a shell component.
- Examples of the core component include crosslinked rubber particles.
- Examples of crosslinked rubber particles include diene rubber, acrylic rubber, and polysiloxane rubber. More specific examples include butadiene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, butyl rubber, nitrile rubber, styrene rubber, synthetic natural rubber, ethylene propylene rubber, and the like.
- the shell component examples include diene rubber, acrylic rubber, and polysiloxane rubber. Preferred examples include polymers polymerized from one or more monomers selected from the group consisting of acrylic esters, methacrylic esters, and aromatic vinyl compounds.
- the shell component is preferably graft-polymerized to the core component and chemically bonded to the polymer constituting the core component.
- a crosslinked rubbery polymer composed of a polymer of styrene and butadiene as the core component
- a polymer of methyl methacrylate which is a methacrylic acid ester
- styrene which is an aromatic vinyl compound
- core-shell type rubber particles include, for example, "Paraloid (registered trademark)” EXL-2655 (manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.) consisting of a butadiene/alkyl methacrylate/styrene copolymer, and acrylic ester/methacrylic ester.
- Paraloid registered trademark
- EXL-2655 manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.
- Core-shell type rubber particles can also be obtained as a masterbatch-type epoxy resin that is pre-dispersed in an epoxy resin, and such core-shell type rubber particle-dispersed epoxy resins include "Kane Ace (registered trademark)” (Kaneka Co., Ltd.). (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), and “Acryset (registered trademark) BP series” (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
- Kane Ace registered trademark
- Acryset registered trademark
- MX-113 MX-120, MX-125, MX-128, MX-130, MX-135, and MX-, which are Kane Ace's MX series manufactured by Kaneka Corporation.
- MX-156 MX-153, MX-257, MX-150, MX-154, MX-960, MX-170, MX-267, MX-965, MX-217, MX-416, MX-451, MX-553, MX-710, MX-714, etc.
- MX-156 MX-153, MX-257, MX-150, MX-154, MX-960, MX-170, MX-267, MX-965, MX-217, MX-416, MX-451, MX-553, MX-710, MX-714, etc.
- the content of core-shell type rubber particles is 0.1 to 10% by mass based on the total solid content of the resin composition, since a resin composition capable of forming a cured product having high strength and low elastic modulus is obtained. It is preferably 0.5 to 5% by mass, and more preferably 0.5 to 5% by mass.
- the average particle size of the primary particles of the core-shell type rubber particles is preferably in the range of 50 to 500 nm, and 50 to 300 nm, since a resin composition capable of forming a cured product having high strength and low elastic modulus can be obtained. range is more preferred.
- the resin composition of this embodiment may also contain a flame retardant.
- a flame retardant By using a flame retardant, a resin composition that can form a highly flame-retardant structure can be obtained.
- flame retardants that can be used in the resin composition of the present embodiment include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, antimony trioxide, antimony pentoxide, phosphazene, brominated epoxy resin, and bromine. Polycarbonate and the like can be mentioned.
- One type of flame retardant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the amount thereof is, for example, 1 to 50% by mass, preferably 5 to 30% by mass, based on the entire resin composition.
- the flame retardant in an amount within the above range, the flame retardance of the resulting cured product can be improved while maintaining the viscosity and fluidity suitable for casting workability of the resulting liquid resin composition.
- the resin composition of this embodiment may also contain a coupling agent.
- a coupling agent By using a coupling agent, the compatibility between the epoxy resin (A) and the inorganic filler (D) can be improved.
- Examples of coupling agents that can be used include silane coupling agents such as epoxysilane, aminosilane, ureidosilane, and mercaptosilane.
- epoxysilane examples include ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and ⁇ -(3,4epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane.
- aminosilane examples include ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyl Methyldimethoxysilane, N-phenyl- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N-(6-aminohexyl) ) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(3-(trimethoxysilylpropyl)-1,3-benzenedimethanane, etc.).As the ureidosilane, for example, ⁇ -urei
- the lower limit of the content of the coupling agent is, for example, 0.05% by mass or more, preferably 0.02% by mass or more, more preferably 0.05% by mass, based on the entire resin composition. % or more.
- the upper limit of the content of the coupling agent is, for example, 1% by mass or less, preferably 0.8% by mass or less, more preferably 0.6% by mass or less, based on the entire resin composition. It is. Thereby, a decrease in the interfacial strength between the epoxy resin (A) and the inorganic filler (D) can be suppressed, and the resulting resin composition has excellent durability.
- the resin composition of this embodiment may contain a coloring agent such as carbon black, an antifoaming agent such as a silicone antifoaming agent, etc., as necessary.
- the method for manufacturing the liquid resin composition of this embodiment will be described in detail.
- the resin composition of this embodiment is prepared by a conventional method using the above-mentioned components, namely, an epoxy resin (A), an acid anhydride (B), a curing accelerator (C), an inorganic filler (D), and an anti-settling agent (E). ), and other ingredients, and sufficiently mixed and stirred.
- the resin composition of the present invention can be obtained by mixing and/or kneading a base component and a curing agent component. More specifically, for example, the main component is mixed with the epoxy resin (A), a part of the inorganic filler (D), an anti-settling agent (E), and various components blended as necessary. Manufacture.
- the curing agent component is added to the acid anhydride (B) as a curing agent, a curing accelerator (C), the remainder of the inorganic filler (D), an anti-settling agent (E), and various other substances blended as necessary. Manufactured by mixing the ingredients.
- a liquid resin composition can be obtained by mixing and/or kneading the base component and the curing agent component using a mixer such as a mixer, or a kneader such as a kneader or roll.
- the resin composition of this embodiment is characterized in that it is liquid at 25° C., allowing easy casting work, and making it difficult for thermosetting to proceed.
- the viscosity at 25° C. of the liquid resin composition of the present embodiment containing the above components is 75 Pa ⁇ s or less, preferably 70 Pa ⁇ s or less, more preferably 65 Pa ⁇ s or less, and even more preferably is not more than 60 Pa ⁇ s, even more preferably not more than 55 Pa ⁇ s.
- the lower limit of the viscosity of the resin composition at 25° C. is not particularly limited, but is, for example, 5 Pa ⁇ s or more.
- a liquid resin composition having a viscosity within the above range has excellent casting workability.
- the liquid resin composition of the present embodiment has a flow distance determined under the following conditions, which is preferably 20 mm or more, more preferably 25 mm or more, even more preferably 30 mm, and still more preferably is 35 mm or more.
- the upper limit of the flow distance of the resin composition is, for example, 80 mm or less.
- a liquid composition having a flow distance in such a range has excellent casting workability.
- 0.05 ml of the liquid resin composition of this embodiment is applied onto a glass plate so that the diameter of the liquid resin composition is 1 cm or less. Next, the glass plate is held at an inclination angle of 45° at a temperature of 60° C. for 3 minutes, and the distance over which the liquid resin composition flows during that time is defined as the flow distance (mm).
- the method of heating performed to cure the resin composition of this embodiment is not particularly limited, and for example, conventionally known methods such as hot air circulation heating, infrared heating, and high frequency heating can be employed. .
- the heat treatment conditions are not particularly limited as long as they can bring the resin composition into a desired cured state, and for example, a temperature of 100° C. to 200° C. is applied.
- the cured product of the liquid resin composition of the present embodiment is a glass having a temperature of 180°C or higher, preferably 190°C or higher, more preferably 200°C or higher, even more preferably 205°C or higher, particularly preferably 210°C or higher. It has a transition temperature. As a result, the cured product of the liquid resin composition has excellent heat resistance and can therefore be suitably used as a sealing material for power modules.
- the upper limit of the glass transition temperature of the cured product of the resin composition of this embodiment is, for example, 250° C. or lower.
- the cured product of the liquid resin composition of this embodiment has a linear expansion coefficient of 25 ppm/K or less, preferably 20 ppm/K or less, and more preferably 15 ppm/K or less. As a result, the cured product of the liquid resin composition has excellent crack resistance.
- the lower limit of the linear expansion coefficient of the cured product of the liquid resin composition of this embodiment is, for example, 10 ppm/K or more.
- the flexural modulus of the cured product of the liquid resin composition of the present embodiment at 25°C is, for example, 20 GGPa or less, preferably 18 GPa or less, and more preferably 16 GPa or less.
- the lower limit of the flexural modulus at 25° C. of the cured resin composition of the present embodiment is, for example, 10 GPa or more.
- the cured product of the resin composition of this embodiment Since the cured product of the resin composition of this embodiment has a low coefficient of thermal expansion at high temperatures and high heat resistance, it is suitably used as a sealing material for power modules. Examples of power modules include rectifiers, frequency converters, regulators, and inverters.
- the resin composition of the present invention has fluidity as a resin composition, and therefore has good casting workability.
- the cured product of the resin composition of this embodiment has a low coefficient of linear expansion, it can be suitably used for power modules of a wide range of sizes. It can be used in power modules for home appliances, computers, etc., and can also be used in large power modules for controlling automobiles, railway vehicles, and substations.
- the above-described resin composition is cast onto a power semiconductor element mounted on a power module substrate on which a circuit layer is formed so as to cover the substrate and the power semiconductor element, and then cured. You can get it. It is preferable to vacuum defoam the resin composition during and/or before and after casting. By performing vacuum defoaming, air and the like contained in the resin composition can be removed, and a resin-sealed power module with few voids in the cured product of the epoxy resin composition can be obtained.
- the power module of this embodiment has excellent reliability by including the cured product of the above-described resin composition as a sealing material.
- the storage stability of the base agent (I) and curing agent (II) was evaluated by the following method. First, the base agent (I) was poured into a 120 mL plastic container with a lid to a height of 50 to 55 mm, and the lid was closed. We measured the The height of the hard cake is shown in Table 1 as "A” if it is 0 mm, "B” if it is more than 0 mm and less than 3 mm, and "C” if it is 3 mm or more.
- the storage stability of the curing agent (II) was also evaluated in the same manner as the base agent (I). The results are shown in Table 1.
- the cured resin composition obtained in each example was set in a thermomechanical analyzer (manufactured by Hitachi High-Tech Science, TMA7100) and measured under the conditions of a temperature range of 0°C to 320°C and a heating rate of 10°C/min. I did it.
- the measurement data was analyzed to determine the average coefficient of linear expansion in the temperature range from 50°C to 70°C.
- the unit of the average linear expansion coefficient is [ppm/K]. The smaller the value of the average linear expansion coefficient, the lower the expansion property of the cured product.
- the resin composition obtained in each example was poured into a mold with holes (width 4 mm, length 100 mm, height 120 mm) and cured at 160°C for 1 hour and then at 180°C for 2 hours. I let it happen. After slowly cooling to room temperature, it was cut into a size of 4 mm x 10 mm x 100 mm, and the flexural modulus at 25°C was measured according to JIS6911. The smaller the value of the flexural modulus, the lower the elasticity of the cured product.
- the resin compositions of Examples had low viscosity and were therefore excellent in casting workability.
- the cured product of the resin composition of the example had a high glass transition temperature and low thermal expansion, and was therefore a material that could be suitably used as a sealing material with excellent heat resistance and crack resistance.
- the resin compositions of Examples 12 to 15 containing core-shell type rubber particles had low viscosity and their cured products had low elasticity.
- the resin compositions of Examples 16 to 20 containing a flame retardant had low viscosity and were excellent in handleability, and their cured products had excellent flame retardancy.
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Abstract
回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子とを備えるパワーモジュールを注型法により封止するために用いる液状樹脂組成物であって、当該液状樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、および（Ｅ）沈降防止剤を含み、前記エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含み、当該液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下である、液状樹脂組成物。
Description
本発明は、液状樹脂組成物および樹脂封止パワーモジュールに関する。より詳細には、本発明は、パワー半導体素子を封止するために用いられる注型用の液状樹脂組成物、およびこれを用いて製造されたパワーモジュールに関する。
エポキシ樹脂は、耐熱性、耐薬品性、絶縁性等に優れており、半導体デバイス等において基板と半導体素子を封止するために用いられる注型用の液状封止材として使用されている。
近年、高温で動作が可能なパワー半導体素子が開発されており、その封止材として用いるエポキシ樹脂にもより高レベルの耐熱性が求められている。
またパワーモジュール用の封止材には、絶縁性、耐熱性に加え、低い線膨張性が求められる。これは、パワー半導体素子から発生する熱による膨張で封止樹脂にクラックや剥離が生じることを防ぐためである。線膨張率を下げるために、封止樹脂に無機充填剤を加えることが一般的に行われている（例えば、特許文献１）。
またパワーモジュール用の封止材には、絶縁性、耐熱性に加え、低い線膨張性が求められる。これは、パワー半導体素子から発生する熱による膨張で封止樹脂にクラックや剥離が生じることを防ぐためである。線膨張率を下げるために、封止樹脂に無機充填剤を加えることが一般的に行われている（例えば、特許文献１）。
しかし、無機充填材を配合することで、封止材が高粘度化し、注型作業性が悪化する場合があった。また硬化時に無機充填材が沈降して、硬化物の上面と底面での線膨張係数に差が生じるため、封止樹脂の硬化物にクラックが発生しやすく、得られるデバイスの信頼性が低下する場合があった。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低粘度であり、かつ保管時の無機充填剤の沈降が低減され、よって注型作業性に優れ、硬化時の無機充填材の沈降が低減され、耐熱性に優れる、パワー半導体素子を封止するための液状樹脂組成物、ならびに当該液状樹脂組成物を封止材として備える、耐クラック性、電気特性、機械特性および耐熱性において優れたパワーデバイスを提供することを目的とする。
本発明によれば、以下に示す液状樹脂組成物およびパワーデバイスが提供される。
［１］ 回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子とを備えるパワーモジュールを注型法により封止するために用いる液状樹脂組成物であって、
当該液状樹脂組成物は、
（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）酸無水物、
（Ｃ）硬化促進剤、
（Ｄ）無機充填材、および
（Ｅ）沈降防止剤を含み、
前記エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含み、
当該液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下である、
液状樹脂組成物。
［２］ 前記無機充填材（Ｄ）の含有量は、当該液状樹脂組成物の固形分全体に対して、６５質量％以上８５質量％以下である、項目［１］に記載の液状樹脂組成物。
［３］ コアシェル型ゴム粒子をさらに含む、項目［１］または［２］に記載の液状樹脂組成物。
［４］ 前記コアシェル型ゴム粒子の含有量は、当該液状樹脂組成物の固形分全体に対して、０．１質量％以上１０質量％以下である、項目［３］に記載の液状樹脂組成物。
［５］ 難燃剤をさらに含む、項目［１］～［４］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［６］ 以下の条件下で求められる流動距離が、２０ｍｍ以上である、項目［１］～［５］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
条件：ガラスプレート上に、当該液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、当該液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布する。次いで、前記ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に当該液状樹脂組成物が流れた距離を、流動距離（ｍｍ）とする。
［７］ 前記エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる前記脂環式エポキシ樹脂の量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して、７５質量％以上である、項目［１］～［６］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［８］ 前記エポキシ樹脂（Ａ）は、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂または液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をさらに含む、項目［１］～［７］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［９］ 前記エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる前記液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂または前記液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して２５質量％以下である、項目［８］に記載の液状樹脂組成物。
［１０］ 前記酸無水物（Ｂ）は、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、およびメチルテトラヒドロ無水フタル酸から選択される少なくとも１つを含む、項目［１］～［９］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［１１］ 前記メチルテトラヒドロ無水フタル酸の２５℃における粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓである、項目［１０］に記載の液状樹脂組成物。
［１２］ 前記硬化促進剤（Ｃ）は、ジアザビシクロウンデセンの有機酸塩を含む、項目［１］～［１１］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［１３］ 前記沈降抑制剤（Ｅ）は、ベントナイト、またはポリヒドロキシカルボン酸エステルを含む、項目［１］～［１２］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［１４］ 回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子と、前記パワーモジュール用基板と前記パワー半導体素子とを覆う封止材と、を備える樹脂封止パワーモジュールであって、
前記封止材が、項目［１］～［１３］のいずれかに記載の液状樹脂組成物の硬化物からなる、樹脂封止パワーモジュール。
［１］ 回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子とを備えるパワーモジュールを注型法により封止するために用いる液状樹脂組成物であって、
当該液状樹脂組成物は、
（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）酸無水物、
（Ｃ）硬化促進剤、
（Ｄ）無機充填材、および
（Ｅ）沈降防止剤を含み、
前記エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含み、
当該液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下である、
液状樹脂組成物。
［２］ 前記無機充填材（Ｄ）の含有量は、当該液状樹脂組成物の固形分全体に対して、６５質量％以上８５質量％以下である、項目［１］に記載の液状樹脂組成物。
［３］ コアシェル型ゴム粒子をさらに含む、項目［１］または［２］に記載の液状樹脂組成物。
［４］ 前記コアシェル型ゴム粒子の含有量は、当該液状樹脂組成物の固形分全体に対して、０．１質量％以上１０質量％以下である、項目［３］に記載の液状樹脂組成物。
［５］ 難燃剤をさらに含む、項目［１］～［４］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［６］ 以下の条件下で求められる流動距離が、２０ｍｍ以上である、項目［１］～［５］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
条件：ガラスプレート上に、当該液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、当該液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布する。次いで、前記ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に当該液状樹脂組成物が流れた距離を、流動距離（ｍｍ）とする。
［７］ 前記エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる前記脂環式エポキシ樹脂の量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して、７５質量％以上である、項目［１］～［６］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［８］ 前記エポキシ樹脂（Ａ）は、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂または液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をさらに含む、項目［１］～［７］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［９］ 前記エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる前記液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂または前記液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して２５質量％以下である、項目［８］に記載の液状樹脂組成物。
［１０］ 前記酸無水物（Ｂ）は、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、およびメチルテトラヒドロ無水フタル酸から選択される少なくとも１つを含む、項目［１］～［９］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［１１］ 前記メチルテトラヒドロ無水フタル酸の２５℃における粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓである、項目［１０］に記載の液状樹脂組成物。
［１２］ 前記硬化促進剤（Ｃ）は、ジアザビシクロウンデセンの有機酸塩を含む、項目［１］～［１１］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［１３］ 前記沈降抑制剤（Ｅ）は、ベントナイト、またはポリヒドロキシカルボン酸エステルを含む、項目［１］～［１２］のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
［１４］ 回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子と、前記パワーモジュール用基板と前記パワー半導体素子とを覆う封止材と、を備える樹脂封止パワーモジュールであって、
前記封止材が、項目［１］～［１３］のいずれかに記載の液状樹脂組成物の硬化物からなる、樹脂封止パワーモジュール。
本発明によれば、低粘度で注型作業性に優れ、硬化時の無機充填材の沈降が低減され、かつ耐熱性に優れる、パワー半導体素子を封止するための液状樹脂組成物、ならびに当該液状樹脂組成物を封止材として備える、耐クラック性、電気特性、機械特性および耐熱性において優れたパワーデバイスが提供される。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本明細書において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「Ａ又はＢ」とは、Ａ及びＢのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
なお、本明細書において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「Ａ又はＢ」とは、Ａ及びＢのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
［液状樹脂組成物］
本実施形態の樹脂組成物は、パワー半導体素子を封止するために用いられる、注型用の液状樹脂組成物である。より詳細には、本実施形態の樹脂組成物は、回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、パワーモジュール用基板の回路層上に搭載されたパワー半導体素子とを備えるパワーモジュールを注型法により封止するために用いられる。
本実施形態のパワーモジュール注型用の液状樹脂組成物（本明細書中、単に「樹脂組成物」と称する場合がある）は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、および（Ｅ）沈降防止剤を含む。本実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含む。また本実施形態の樹脂組成物の、２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下である。
本実施形態の樹脂組成物は、パワー半導体素子を封止するために用いられる、注型用の液状樹脂組成物である。より詳細には、本実施形態の樹脂組成物は、回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、パワーモジュール用基板の回路層上に搭載されたパワー半導体素子とを備えるパワーモジュールを注型法により封止するために用いられる。
本実施形態のパワーモジュール注型用の液状樹脂組成物（本明細書中、単に「樹脂組成物」と称する場合がある）は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、および（Ｅ）沈降防止剤を含む。本実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含む。また本実施形態の樹脂組成物の、２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下である。
本実施形態の樹脂組成物は、２５℃における粘度が７５Ｐａ・ｓ以下である。これにより、注型作業性に優れる。また本実施形態の樹脂組成物は、上記成分（Ａ）～（Ｅ）を含み、エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含む。脂環式エポキシ樹脂を用いることにより、得られる樹脂組成物は優れた耐熱性を有する。
以下、本実施形態の樹脂組成物に用いられる成分について詳述する。
（エポキシ樹脂（Ａ））
本実施形態の樹脂組成物に配合されるエポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含む。脂環式エポキシ樹脂を用いることにより、得られる樹脂組成物の硬化物は、２００℃以上の高いガラス転移温度を有し、よってパワーモジュールの封止材として使用するのに十分な耐熱性を有する。
（エポキシ樹脂（Ａ））
本実施形態の樹脂組成物に配合されるエポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含む。脂環式エポキシ樹脂を用いることにより、得られる樹脂組成物の硬化物は、２００℃以上の高いガラス転移温度を有し、よってパワーモジュールの封止材として使用するのに十分な耐熱性を有する。
本実施形態で用いられる脂環式エポキシ樹脂としては、２５℃で液状の脂環式エポキシ樹脂を用いることが好ましく、このような液状脂環式エポキシ樹脂としては、ビニルシクロペンタジエンジオキシド、ビニルシクロヘキセンモノジオキシド、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、３，４－エポキシ－１－［８，９－エポキシ－２，４－ジオキサスピロ［５．５］ウンデカン－３－イル］－シクロヘキサンなどのエポキシ－［エポキシ－オキサスピロＣ８－１５アルキル］－シクロＣ５－１２アルカン、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３'，４'－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、４，５－エポキシシクロオクチルメチル－４'，５'－エポキシシクロオクタンカルボキシレートなどのエポキシＣ５－１２シクロアルキルＣ１－３アルキル－エポキシＣ５－１２シクロアルカンカルボキシレート、ビス（２－メチル－３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペートなどのビス（Ｃ１－３アルキルエポキシＣ５－１２シクロアルキルＣ１－３アルキル）ジカルボキシレートが挙げられる。３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３'，４'－エポキシシクロヘキサンカルボキシレートの市販品としては（株）ダイセル製、商品名：セロキサイド＃２０２１Ｐ（エポキシ当量：１２８～１４０）が挙げられ、好ましく用いられる。
エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる脂環式エポキシ樹脂の量は、エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して、例えば、７０質量％以上であり、好ましくは、７５質量％以上であり、より好ましくは、８０質量％以上である。
好ましい実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）は、上記脂環式エポキシ樹脂に加え、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を含む。これらのエポキシ樹脂を使用することにより、得られる樹脂組成物の硬化物の耐熱性をより一層向上させることができるとともに、絶縁信頼性を向上することができる。
エポキシ樹脂（Ａ）が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を含む場合、その量は、エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して、例えば、３０質量％以下であり、好ましくは、２５質量％以下であり、より好ましくは、２０質量％以下である。
エポキシ樹脂（Ａ）は、得られる樹脂組成物の硬化物の耐熱性や絶縁性等の物性を損なわない範囲で、上述のエポキシ樹脂とは異なる他のエポキシ樹脂を含んでもよい。他のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂（４，４'－（１，３－フェニレンジイソプリジエン）ビスフェノール型エポキシ樹脂）、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂（４，４'－（１，４－フェニレンジイソプリジエン）ビスフェノール型エポキシ樹脂）、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂（４，４'－シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂）等のビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノール基メタン型ノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素構造を有するノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂；ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、２官能ないし４官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂等のナフタレン型エポキシ樹脂；アントラセン型エポキシ樹脂；フェノキシ型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；ノルボルネン型エポキシ樹脂；アダマンタン型エポキシ樹脂；フルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂を用いる場合、その量は、エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して、例えば、１０質量％以下であり、好ましくは、５質量％以下である。
本実施形態の樹脂組成物中のエポキシ樹脂（Ａ）の量は、樹脂組成物全体に対して、例えば、２質量％～３０質量％であり、好ましくは、４質量％～２５質量％である。なお、樹脂組成物中のエポキシ樹脂（Ａ）の量とは、上述の脂環式エポキシ樹脂と、必要に応じて用いられるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂もしくはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、または他のエポキシ樹脂との合計量を指す。
（酸無水物（Ｂ））
本実施形態の樹脂組成物は、酸無水物（Ｂ）を含む。酸無水物（Ｂ）は、エポキシ樹脂（Ａ）の硬化剤としてはたらく。用いることができる酸無水物（Ｂ）としては、ドデセニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ（エチルオクタデカン二酸）無水物、ポリ（フェニルヘキサデカン二酸）無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、無水ヘット酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸（メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物）、無水メチルハイミック酸（メチル－３，６－エンドメチレン－１，２，３，６－テトラヒドロ無水フタル酸）、４－メチルシクロロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、５－（２，５－ジオキソテトラヒドロ－３－フラニル）－３－メチル－３－シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物等が挙げられる。中でも、酸無水物（Ｂ）としては、エポキシ樹脂（Ａ）等の他の成分と均一に混合しやすいという理由で、２５℃で液状である酸無水物である、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物を用いることが好ましく、中でも特に、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、およびメチルテトラヒドロ無水フタル酸を用いることがより好ましい。また、メチルテトラヒドロ無水フタル酸を用いる場合は、その２５℃における粘度が３０～５０ｍＰａ・ｓであるものを使用することが好ましい。このような酸無水物を用いることにより、得られる樹脂組成物のさらなる低粘度化を図ることができる。酸無水物の市販品として、昭和電工マテリアルズ社製のＨＮシリーズが挙げられる。
酸無水物（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、酸無水物（Ｂ）を含む。酸無水物（Ｂ）は、エポキシ樹脂（Ａ）の硬化剤としてはたらく。用いることができる酸無水物（Ｂ）としては、ドデセニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ（エチルオクタデカン二酸）無水物、ポリ（フェニルヘキサデカン二酸）無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、無水ヘット酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸（メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物）、無水メチルハイミック酸（メチル－３，６－エンドメチレン－１，２，３，６－テトラヒドロ無水フタル酸）、４－メチルシクロロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、５－（２，５－ジオキソテトラヒドロ－３－フラニル）－３－メチル－３－シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物等が挙げられる。中でも、酸無水物（Ｂ）としては、エポキシ樹脂（Ａ）等の他の成分と均一に混合しやすいという理由で、２５℃で液状である酸無水物である、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物を用いることが好ましく、中でも特に、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、およびメチルテトラヒドロ無水フタル酸を用いることがより好ましい。また、メチルテトラヒドロ無水フタル酸を用いる場合は、その２５℃における粘度が３０～５０ｍＰａ・ｓであるものを使用することが好ましい。このような酸無水物を用いることにより、得られる樹脂組成物のさらなる低粘度化を図ることができる。酸無水物の市販品として、昭和電工マテリアルズ社製のＨＮシリーズが挙げられる。
酸無水物（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の樹脂組成物中の酸無水物（Ｂ）の配合量は、作業性および硬化性の観点から、樹脂組成物全体に対して、１０質量％～６０質量％であることが好ましく、１５質量％～５０質量％以下であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂（Ａ）の全エポキシ基数に対する酸無水物の全官能基数の比率は、０．７～１．２であることが好ましく、０．８～１．１であることがより好ましい。酸無水物（Ｂ）を上記範囲内の量で用いることにより、得られる樹脂組成物の硬化物の機械的強度および絶縁性を向上することができる。
（硬化促進剤（Ｃ））
本実施形態の樹脂組成物は、硬化促進剤（Ｃ）を含む。硬化促進剤（Ｃ）は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤である酸無水物（Ｂ）との反応を促進する作用を有する。使用できる硬化促進剤（Ｃ）としては、第３級アミン、４級アンモニム塩、イミダゾール類、有機ホスフィン、ルイス酸触媒等が挙げられる。中でも、４級アンモニウム塩が好ましくも用いられる。
本実施形態の樹脂組成物は、硬化促進剤（Ｃ）を含む。硬化促進剤（Ｃ）は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤である酸無水物（Ｂ）との反応を促進する作用を有する。使用できる硬化促進剤（Ｃ）としては、第３級アミン、４級アンモニム塩、イミダゾール類、有機ホスフィン、ルイス酸触媒等が挙げられる。中でも、４級アンモニウム塩が好ましくも用いられる。
第３級アミンとしては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等が挙げられる。
４級アンモニム塩としては、ＤＢＵ〔１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７〕のオクチル酸塩（サンアプロ（株）製、商品名：ＳＡ１０２）等のジアザビシクロウンデセンの有機酸塩、ＤＢＮ〔１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］－５－ノネン〕、３級アミンとカルボン酸との塩である４級アンモニウム塩（サンアプロ（株）製、商品名：Ｕ－ＣＡＴ２３１３）、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド（日油株式会社製、商品名：ニッサンカチオン）、テトラアルキル（各アルキル基の炭素数１～１８）アンモニウム塩（例えば、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラアルキルアンモニウムカルボン酸塩（カルボン酸の炭素数１～１２））が挙げられる。
イミダゾール類としては、１－ベンジル－２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－ウンデシルイミダゾール、１，２－ジメチルイミダゾール、１－ベンジル－２－フェニルイミダゾール等が挙げられる。
有機ホスフィンとしては、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン－トリフェニルボレート、トリス（ｐ－メトキシフェニル）ホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等が挙げられる。
ルイス酸触媒としては、三フッ化ホウ素アミン錯体、三塩化ホウ素アミン錯体、三フッ化ホウ素エチルアミン錯体等が挙げられる。
これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の樹脂組成物中の硬化促進剤（Ｃ）の配合量は、樹脂組成物全体に対して、例えば、０．０３質量％以上であり、好ましくは、０．０５質量％以上であり、より好ましくは、０．０８質量％以上である。これにより、樹脂組成物の硬化性向上させることができる。一方で、硬化促進剤（Ｃ）の含有量の上限値は、樹脂組成物全体に対して、例えば、１質量％以下であり、好ましくは、０．８質量％以下であり、より好ましくは、０．５質量％以下である。これにより、注型作業性を改善することができる。
（無機充填材（Ｄ））
本実施形態の樹脂組成物は、無機充填剤（Ｄ）を含む。無機充填剤（Ｄ）としては、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカフィラー、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、炭素繊維、マイカ、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、銀粉等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上併用してもよい。また、無機充填材には、表面処理を施してもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
本実施形態の樹脂組成物は、無機充填剤（Ｄ）を含む。無機充填剤（Ｄ）としては、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカフィラー、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、炭素繊維、マイカ、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、銀粉等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上併用してもよい。また、無機充填材には、表面処理を施してもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、シランカップリング剤による処理等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
無機充填材（Ｄ）を用いることにより、得られる樹脂組成物の粘度を適切な範囲に調整することができるとともに、樹脂組成物の硬化物の、強度、硬度、弾性率、熱膨張率、熱伝導率、放熱性、電気的特性等の諸物性を改善することができる。
上記無機充填材（Ｄ）の中でも、シリカフィラーを用いることが好ましい。シリカフィラーとは、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカなどのシリカ系フィラーをいう。
通常の樹脂組成物では、フィラーの添加量が増加すると、これを含む樹脂組成物の粘度上昇が顕著になる。粘度制御の観点から、形状は、繊維状、不定形のものよりも、球状のものが好ましい。ここで球状とは、真球状であってもよく、楕円状であってもよく、卵形などを含む略球状を意味し、具体的にはアスペクト比（長径と短径の比）が通常１．３以下であり、好ましくは１．２以下、より好ましくは１．１以下である。
さらに配合の観点から、フィラー表面に水酸基を有することが好ましい。水酸基を有することによりフィラー表面の極性を向上できるため、無機物と比べて極性の高い有機ポリマーを混合しやすくなる。
また、粒径分布の制御によりフィラーの添加量を増やすことも可能である。すなわち、粒径の異なるフィラーを混合することで、より高い充填率が得られる。
フィラーの平均粒子径は、（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＣＩＬＡＳ １０６４）を用いて測定され、０．１μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。また、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。
通常の樹脂組成物では、フィラーの添加量が増加すると、これを含む樹脂組成物の粘度上昇が顕著になる。粘度制御の観点から、形状は、繊維状、不定形のものよりも、球状のものが好ましい。ここで球状とは、真球状であってもよく、楕円状であってもよく、卵形などを含む略球状を意味し、具体的にはアスペクト比（長径と短径の比）が通常１．３以下であり、好ましくは１．２以下、より好ましくは１．１以下である。
さらに配合の観点から、フィラー表面に水酸基を有することが好ましい。水酸基を有することによりフィラー表面の極性を向上できるため、無機物と比べて極性の高い有機ポリマーを混合しやすくなる。
また、粒径分布の制御によりフィラーの添加量を増やすことも可能である。すなわち、粒径の異なるフィラーを混合することで、より高い充填率が得られる。
フィラーの平均粒子径は、（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＣＩＬＡＳ １０６４）を用いて測定され、０．１μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。また、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物中の無機充填材（Ｄ）の配合量は、樹脂組成物全体に対して、例えば、６５質量％～８５質量％である。無機充填材（Ｄ）の配合量の下限値は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは、６８質量％以上であり、より好ましくは、７０質量％以上であり、さらにより好ましくは、７５質量％以上である。無機充填材（Ｄ）の配合量の上限値は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは、８２質量％以下であり、より好ましくは、８０質量％以下である。上記範囲内の量で無機充填材（Ｄ）を使用することにより、得られる樹脂組成物は、注型に適切な粘度を有し、よって注型作業性に優れるとともに、樹脂組成物の硬化物は、低い熱膨張性および高耐熱性を有する。これにより、樹脂組成物の硬化性向上させることができる。
（沈降防止剤（Ｅ））
本実施形態の樹脂組成物は、沈降防止剤（Ｅ）を含む。沈降防止剤（Ｅ）を用いることにより、樹脂組成物中の無機充填材（Ｄ）の沈降を抑制することができる。用いられる沈降防止剤（Ｅ）としては、例えば、微粒子シリカ、アスベスト粉、針状マグネシウム、ポリヒドロキシカルボン酸エステル、合成ワックス、極微細沈降炭酸カルシウム、クレイ、タルク、有機ベントナイト、金属石けん類、植物系重合油，酸化ポリエチレン系界面活性剤等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、沈降防止剤（Ｅ）を含む。沈降防止剤（Ｅ）を用いることにより、樹脂組成物中の無機充填材（Ｄ）の沈降を抑制することができる。用いられる沈降防止剤（Ｅ）としては、例えば、微粒子シリカ、アスベスト粉、針状マグネシウム、ポリヒドロキシカルボン酸エステル、合成ワックス、極微細沈降炭酸カルシウム、クレイ、タルク、有機ベントナイト、金属石けん類、植物系重合油，酸化ポリエチレン系界面活性剤等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物中の沈降防止剤（Ｅ）の配合量は、樹脂組成物全体に対して、例えば、０．０１質量％～１．００質量％である。沈降防止剤（Ｅ）の配合量の下限値は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは、０．０５質量％以上であり、より好ましくは、０．１０質量％以上である。沈降防止剤（Ｅ）の配合量の上限値は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは、０．８０質量％以下であり、より好ましくは、０．５０質量％以下である。上記範囲内の量で沈降防止剤（Ｅ）を使用することにより、得られる樹脂組成物は、保管時及び硬化時のフィラー沈降が抑制され、かつ注型作業性に適切な粘度、流動性を維持することができる。
（コアシェル型ゴム粒子）
本実施形態の樹脂組成物は、コアシェル型ゴム粒子を含んでもよい。コアシェル型ゴム粒子を使用することにより、液状樹脂組成物の大幅な粘度増加を伴うことなく、その硬化物の曲げ弾性率を低減させることができる。よって、良好な作業性を有するとともに、高強度かつ低弾性率を有する硬化物を形成可能な樹脂組成物を得ることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、コアシェル型ゴム粒子を含んでもよい。コアシェル型ゴム粒子を使用することにより、液状樹脂組成物の大幅な粘度増加を伴うことなく、その硬化物の曲げ弾性率を低減させることができる。よって、良好な作業性を有するとともに、高強度かつ低弾性率を有する硬化物を形成可能な樹脂組成物を得ることができる。
コアシェル型ゴム粒子とは、架橋されたゴム状ポリマーを主成分とする粒子状コア成分の表面に、前記コア成分とは異なるポリマーをグラフト重合することで粒子状コア成分表面の一部または全部をシェル成分で被覆したゴム粒子をいう。
前記コア成分としては、例えば、架橋ゴム粒子が挙げられる。架橋ゴム粒子としては、ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、およびポリシロキサン系ゴムが挙げられる。より具体的には、ブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、合成天然ゴム、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。
シェル成分としては、例えば、ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、およびポリシロキサン系ゴムが挙げられる。好ましくは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及び芳香族ビニル化合物からなる群より選ばれ１種または複数種のモノマーから重合された重合体等が挙げられる。なお、シェル成分は、コア成分にグラフト重合されており、コア成分を構成するポリマーと化学結合していることが好ましい。なお、コア成分として、スチレンとブタジエンの重合体から構成される架橋ゴム状ポリマーを使用する場合、シェル成分としては、メタクリル酸エステルであるメタクリル酸メチルと芳香族ビニル化合物であるスチレンの重合体を用いることが好ましい。
コアシェル型ゴム粒子の市販品としては、例えば、ブタジエン・メタクリル酸アルキル・スチレン共重合物からなる"パラロイド（登録商標）"ＥＸＬ－２６５５（呉羽化学工業株式会社製）、アクリル酸エステル・メタクリル酸エステル共重合体からなる"スタフィロイド（登録商標）"ＡＣ－３３５５、ＴＲ－２１２２（武田薬品工業株式会社製）、アクリル酸ブチル・メタクリル酸メチル共重合物からなる"ＰＡＲＡＬＯＩＤ（登録商標）"ＥＸＬ－２６１１、ＥＸＬ－３３８７（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ社製）、"カネエース（登録商標）"ＭＸシリーズ（株式会社カネカ製）等が挙げられる。
コアシェル型ゴム粒子は、エポキシ樹脂に予め分散されたマスターバッチ型のエポキシ樹脂としても入手することができ、このようなコアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂としては、「カネエース（登録商標）」（カネカ社製）、および「アクリセット（登録商標）ＢＰシリーズ」（日本触媒社製）等が挙げられる。
このようなマスターバッチ型のコアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂を用いることにより、得られる樹脂組成物中におけるコアシェル型ゴム粒子の分散状態を良好にすることができる。
コアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂の市販品としては、カネカ社製のカネエースのＭＸシリーズである、ＭＸ－１１３、ＭＸ－１２０、ＭＸ－１２５、ＭＸ－１２８、ＭＸ－１３０、ＭＸ－１３５、ＭＸ－１３６、ＭＸ－１５６、ＭＸ－１５３、ＭＸ－２５７、ＭＸ－１５０、ＭＸ－１５４、ＭＸ－９６０、ＭＸ－１７０、ＭＸ－２６７、ＭＸ－９６５、ＭＸ－２１７、ＭＸ－４１６、ＭＸ－４５１、ＭＸ－５５３、ＭＸ－７１０、ＭＸ－７１４等を用いることができる。
このようなマスターバッチ型のコアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂を用いることにより、得られる樹脂組成物中におけるコアシェル型ゴム粒子の分散状態を良好にすることができる。
コアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂の市販品としては、カネカ社製のカネエースのＭＸシリーズである、ＭＸ－１１３、ＭＸ－１２０、ＭＸ－１２５、ＭＸ－１２８、ＭＸ－１３０、ＭＸ－１３５、ＭＸ－１３６、ＭＸ－１５６、ＭＸ－１５３、ＭＸ－２５７、ＭＸ－１５０、ＭＸ－１５４、ＭＸ－９６０、ＭＸ－１７０、ＭＸ－２６７、ＭＸ－９６５、ＭＸ－２１７、ＭＸ－４１６、ＭＸ－４５１、ＭＸ－５５３、ＭＸ－７１０、ＭＸ－７１４等を用いることができる。
コアシェル型ゴム粒子の含有量は、高強度かつ低弾性率を有する硬化物を形成可能な樹脂組成物が得られることから、樹脂組成物の固形分全体に対して、０．１～１０質量％であることが好ましく、０．５～５質量％であることがより好ましい。
また、コアシェル型ゴム粒子の一次粒子の平均粒径は、高強度かつ低弾性率を有する硬化物を形成可能な樹脂組成物が得られることから、５０～５００ｎｍの範囲が好ましく、５０～３００ｎｍの範囲がより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、難燃剤を含んでもよい。難燃剤を用いることにより、高い難燃性を有するこうか物を形成可能な樹脂組成物を得ることができる。本実施形態の樹脂組成物に用いることができる難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ホスファゼン、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリカーボネート等が挙げられる。難燃剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
難燃剤を用いる場合、その量は、樹脂組成物全体に対して、例えば、１～５０質量％であり、好ましくは、５～３０質量％である。上記範囲の量で難燃剤を用いることにより、得られる液状樹脂組成物の注型作業性に適切な粘度、流動性を維持しつつ、得られる硬化物の難燃性を向上することができる。
（カップリング剤）
本実施形態の樹脂組成物は、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤を用いることにより、エポキシ樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｄ）との相溶性を向上させることができる。
用いることができるカップリング剤としては、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等シランカップリング剤が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤を用いることにより、エポキシ樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｄ）との相溶性を向上させることができる。
用いることができるカップリング剤としては、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等シランカップリング剤が挙げられる。
上記エポキシシランとしては、例えば、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β－（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、アミノシランとしては、例えば、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－（６－アミノヘキシル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（３－（トリメトキシシリルプロピル）－１，３－ベンゼンジメタナン等が挙げられる。また、ウレイドシランとしては、例えば、γ－ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
カップリング剤の含有量の下限値としては、樹脂組成物全体に対して、例えば、０．０５質量％以上であり、好ましくは、０．０２質量％以上であり、より好ましくは０．０５質量％以上である。カップリング剤の含有量の上限値としては、樹脂組成物全体に対して、例えば、１質量％以下であり、好ましくは、０．８質量％以下であり、より好ましくは０．６質量％以下である。これにより、エポキシ樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｄ）との界面強度の低下を抑制することができ、よって得られる樹脂組成物は、優れた耐久性を有する。
（その他の添加剤）
本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、カーボンブラックなどの着色剤、シリコーン消泡剤等の消泡剤等を含んでもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、カーボンブラックなどの着色剤、シリコーン消泡剤等の消泡剤等を含んでもよい。
（液状樹脂組成物の製造方法）
本実施形態の液状樹脂組成物の製造方法について詳細に説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、常法により上述した各成分、すなわちエポキシ樹脂（Ａ）、酸無水物（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）、沈降防止剤（Ｅ）、およびその他の成分を加えて、十分に混合、撹拌して製造することができる。
本実施形態の液状樹脂組成物の製造方法について詳細に説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、常法により上述した各成分、すなわちエポキシ樹脂（Ａ）、酸無水物（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）、沈降防止剤（Ｅ）、およびその他の成分を加えて、十分に混合、撹拌して製造することができる。
一実施形態において、本発明の樹脂組成物は、主剤成分と硬化剤成分とを混合及び／又は混練して得ることができる。より具体的には、例えば、主剤成分を、エポキシ樹脂（Ａ）に、無機充填材（Ｄ）の一部、沈降防止剤（Ｅ）、及び必要に応じて配合される各種成分を混合して製造する。また、硬化剤成分を、硬化剤としての酸無水物（Ｂ）に、硬化促進剤（Ｃ）、無機充填材（Ｄ）の残余、沈降防止剤（Ｅ）および必要に応じて配合される各種成分を混合して製造する。次いで、主剤成分と硬化剤成分とを、ミキサーなどの混合機、またはニーダ、ロールなどの混練機を用いて、混合及び／又は混練することにより液状樹脂組成物を得ることができる。
（液状樹脂組成物の物性）
本実施形態の樹脂組成物は、注型作業が容易に行え、かつ熱硬化が進みにくい２５℃において、液状であることを特徴とする。
上記成分を含む本実施形態の液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは、７０Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは、６５Ｐａ・ｓ以下であり、さらにより好ましくは、６０Ｐａ・ｓ以下であり、なおさらにより好ましくは、５５Ｐａ・ｓ以下である。樹脂組成物の２５℃における粘度の下限値は、特に限定されないが、例えば、５Ｐａ・ｓ以上である。上記範囲の粘度を有する液状樹脂組成物は、優れた注型作業性を有する。
本実施形態の樹脂組成物は、注型作業が容易に行え、かつ熱硬化が進みにくい２５℃において、液状であることを特徴とする。
上記成分を含む本実施形態の液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは、７０Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは、６５Ｐａ・ｓ以下であり、さらにより好ましくは、６０Ｐａ・ｓ以下であり、なおさらにより好ましくは、５５Ｐａ・ｓ以下である。樹脂組成物の２５℃における粘度の下限値は、特に限定されないが、例えば、５Ｐａ・ｓ以上である。上記範囲の粘度を有する液状樹脂組成物は、優れた注型作業性を有する。
本実施形態の液状樹脂組成物は、以下の条件下で求められる流動距離が、好ましくは、２０ｍｍ以上であり、より好ましくは、２５ｍｍ以上であり、さらにより好ましくは、３０ｍｍであり、なおさらに好ましくは、３５ｍｍ以上である。樹脂組成物の流動距離の上限値は、例えば、８０ｍｍ以下である。このような範囲の流動距離を有する液状組成物は、優れた注型作業性を有する。
（条件）ガラスプレート上に、本実施形態の液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布する。次いで、ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に液状樹脂組成物が流れた距離を、流動距離（ｍｍ）とする。
（条件）ガラスプレート上に、本実施形態の液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布する。次いで、ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に液状樹脂組成物が流れた距離を、流動距離（ｍｍ）とする。
（樹脂組成物の硬化方法）
本実施形態の樹脂組成物を硬化させるために行う加熱の方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風循環式加熱、赤外線加熱、高周波加熱等の従来公知の方法を採用することができる。熱処理条件は、樹脂組成物を所望の硬化状態にすることができればよく、特に制限はないが、例えば、１００℃～２００℃の温度が適用される。
本実施形態の樹脂組成物を硬化させるために行う加熱の方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風循環式加熱、赤外線加熱、高周波加熱等の従来公知の方法を採用することができる。熱処理条件は、樹脂組成物を所望の硬化状態にすることができればよく、特に制限はないが、例えば、１００℃～２００℃の温度が適用される。
（樹脂組成物の硬化物の物性）
本実施形態の液状樹脂組成物の硬化物は、１８０℃以上、好ましくは、１９０℃以上、より好ましくは、２００℃以上、さらにより好ましくは、２０５℃以上、特に好ましくは、２１０℃以上のガラス転移温度を有する。これにより、液状樹脂組成物の硬化物は、優れた耐熱性を有し、よって、パワーモジュールの封止材として好適に使用できる。本実施形態の樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度の上限値は、例えば、２５０℃以下である。
本実施形態の液状樹脂組成物の硬化物は、１８０℃以上、好ましくは、１９０℃以上、より好ましくは、２００℃以上、さらにより好ましくは、２０５℃以上、特に好ましくは、２１０℃以上のガラス転移温度を有する。これにより、液状樹脂組成物の硬化物は、優れた耐熱性を有し、よって、パワーモジュールの封止材として好適に使用できる。本実施形態の樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度の上限値は、例えば、２５０℃以下である。
本実施形態の液状樹脂組成物の硬化物は、２５ｐｐｍ／Ｋ以下、好ましくは、２０ｐｐｍ／Ｋ以下、より好ましくは、１５ｐｐｍ／Ｋ以下の線膨張係数を有する。これにより、これにより、液状樹脂組成物の硬化物は、優れた耐クラック性を有する。本実施形態の液状樹脂組成物の硬化物の線膨張係数の下限値は、例えば、１０ｐｐｍ／Ｋ以上である。
本実施形態の液状樹脂組成物の硬化物の２５℃における曲げ弾性率は、例えば、２０ＧＧＰａ以下であり、好ましくは、１８ＧＰａ以下であり、より好ましくは、１６ＧＰａ以下である。本実施形態の樹脂組成物の硬化物の２５℃における曲げ弾性率の下限値は、例えば、１０ＧＰａ以上である。
［パワーモジュール］
本実施形態の樹脂組成物の硬化物は、高温下で低い熱膨張率を有し、かつ高い耐熱性を有するため、パワーモジュールの封止材として好適に使用される。パワーモジュールとしては、例えば、整流、周波数変換、レギュレータ、インバータ等が挙げられる。本発明の樹脂組成物は、樹脂組成物としては流動性を有し、よって注型作業性が良好である。また本実施形態の樹脂組成物の硬化物は、低い線膨張率を有するため、幅広いサイズのパワーモジュールに好適に使用できる。家電機器、コンピュータなどのパワーモジュールに用いることもできるし、自動車、鉄道車両や変電所の制御用などの大型のパワーモジュールに用いることもできる。
本実施形態の樹脂組成物の硬化物は、高温下で低い熱膨張率を有し、かつ高い耐熱性を有するため、パワーモジュールの封止材として好適に使用される。パワーモジュールとしては、例えば、整流、周波数変換、レギュレータ、インバータ等が挙げられる。本発明の樹脂組成物は、樹脂組成物としては流動性を有し、よって注型作業性が良好である。また本実施形態の樹脂組成物の硬化物は、低い線膨張率を有するため、幅広いサイズのパワーモジュールに好適に使用できる。家電機器、コンピュータなどのパワーモジュールに用いることもできるし、自動車、鉄道車両や変電所の制御用などの大型のパワーモジュールに用いることもできる。
本実施形態のパワーモジュールは、回路層が形成されたパワーモジュール用基板に搭載されたパワー半導体素子に、これらの基板とパワー半導体素子を覆うように、上述の樹脂組成物を注型し、硬化させて得ることができる。注型時、及び／又は注型前後に樹脂組成物を真空脱泡することが好ましい。真空脱泡をすることで、樹脂組成物に含まれた空気等を除き、エポキシ樹脂組成物の硬化物中にボイドの少ない樹脂封止パワーモジュールを得ることができる。本実施形態のパワーモジュールは、上述の樹脂組成物の硬化物を封止材として備えることにより、優れた信頼性を備える。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例において用いた各原材料は以下のとおりである。
＜（Ａ）エポキシ樹脂＞
・エポキシ樹脂１：脂環式エポキシ樹脂（ダイセル社製、セロキサイド２０２１Ｐ）
・エポキシ樹脂２：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱ケミカル社製、ｊＥＲ８２８ＥＬ）
＜（Ｂ）酸無水物（硬化剤）＞
・酸無水物１：メチルナジック酸無水物（昭和電工マテリアルズ製、ＭＨＡＣ－Ｐ）
・酸無水物２：メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（昭和電工マテリアルズ社製、ＨＮ－５５００）
・酸無水物３：メチルテトラヒドロ無水フタル酸（昭和電工マテリアルズ社製、ＨＮ－２０００）
＜（Ｃ）硬化促進剤＞
・硬化促進剤１：ＤＢＵ－オクチル酸塩（サンアプロ社製、Ｕ－ＣＡＴ ＳＡ１０２）
・硬化促進剤２：ＤＢＵ－フェノール塩（サンアプロ社製、Ｕ－ＣＡＴ ＳＡ１）
＜（Ｄ）無機充填剤＞
・無機充填材１：球状溶融シリカ（デンカ社製、ＦＢ－９５０、体積平均粒径２３μｍ）
＜（Ｅ）沈降抑制剤＞
・沈降抑制剤１：有機ベントナイト（ホージュン社製、エスベンＮ－４００）
・沈降抑制剤２：ポリヒドロキシカルボン酸エステル（ビックケミー・ジャパン社製、ＢＹＫ－Ｒ６０６）
＜（Ｆ）難燃剤＞
・難燃剤１：臭素化エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＰＩＣＬＯＮ １５３）
・難燃剤２：三酸化アンチモン（日本精鉱社製、ＰＡＴＯＸ－Ｋ）
・難燃剤３：水酸化アルミニウム（住友化学社製、ＣＷＬ－３２５Ｊ）
＜その他の添加剤＞
・低応力化剤１：コアシェル型ゴム粒子（株式会社カネカ株性、ＭＸ－５５３、脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ）：コアシェル型ゴム粒子（が質量比）７：３のコアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂）
・着色剤１：カーボンブラック（三菱ケミカル社製、カーボン＃５）
・カップリング剤１：エポキシシランカップリング剤（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、Ａ－１８７）
・消泡剤１：シリコーン消泡剤（信越化学社製、ＫＳ６０３）
＜（Ａ）エポキシ樹脂＞
・エポキシ樹脂１：脂環式エポキシ樹脂（ダイセル社製、セロキサイド２０２１Ｐ）
・エポキシ樹脂２：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱ケミカル社製、ｊＥＲ８２８ＥＬ）
＜（Ｂ）酸無水物（硬化剤）＞
・酸無水物１：メチルナジック酸無水物（昭和電工マテリアルズ製、ＭＨＡＣ－Ｐ）
・酸無水物２：メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（昭和電工マテリアルズ社製、ＨＮ－５５００）
・酸無水物３：メチルテトラヒドロ無水フタル酸（昭和電工マテリアルズ社製、ＨＮ－２０００）
＜（Ｃ）硬化促進剤＞
・硬化促進剤１：ＤＢＵ－オクチル酸塩（サンアプロ社製、Ｕ－ＣＡＴ ＳＡ１０２）
・硬化促進剤２：ＤＢＵ－フェノール塩（サンアプロ社製、Ｕ－ＣＡＴ ＳＡ１）
＜（Ｄ）無機充填剤＞
・無機充填材１：球状溶融シリカ（デンカ社製、ＦＢ－９５０、体積平均粒径２３μｍ）
＜（Ｅ）沈降抑制剤＞
・沈降抑制剤１：有機ベントナイト（ホージュン社製、エスベンＮ－４００）
・沈降抑制剤２：ポリヒドロキシカルボン酸エステル（ビックケミー・ジャパン社製、ＢＹＫ－Ｒ６０６）
＜（Ｆ）難燃剤＞
・難燃剤１：臭素化エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＰＩＣＬＯＮ １５３）
・難燃剤２：三酸化アンチモン（日本精鉱社製、ＰＡＴＯＸ－Ｋ）
・難燃剤３：水酸化アルミニウム（住友化学社製、ＣＷＬ－３２５Ｊ）
＜その他の添加剤＞
・低応力化剤１：コアシェル型ゴム粒子（株式会社カネカ株性、ＭＸ－５５３、脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ）：コアシェル型ゴム粒子（が質量比）７：３のコアシェル型ゴム粒子分散エポキシ樹脂）
・着色剤１：カーボンブラック（三菱ケミカル社製、カーボン＃５）
・カップリング剤１：エポキシシランカップリング剤（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、Ａ－１８７）
・消泡剤１：シリコーン消泡剤（信越化学社製、ＫＳ６０３）
（実施例１～２０、比較例１～２）
＜液状樹脂組成物の製造＞
表１の「主剤」に示す成分を、表１に示す量で混合して、主剤（Ｉ）を得た。別個に、表１の「硬化剤」に示す成分を、表１に示す量で混合して、硬化剤（ＩＩ）を得た。上記主剤（Ｉ）１００質量部と硬化剤（ＩＩ）１００質量部とを混合して液状樹脂組成物を製造した。
＜液状樹脂組成物の製造＞
表１の「主剤」に示す成分を、表１に示す量で混合して、主剤（Ｉ）を得た。別個に、表１の「硬化剤」に示す成分を、表１に示す量で混合して、硬化剤（ＩＩ）を得た。上記主剤（Ｉ）１００質量部と硬化剤（ＩＩ）１００質量部とを混合して液状樹脂組成物を製造した。
＜液状樹脂組成物の物性評価＞
各実施例および比較例で得られた液状樹脂組成物について、以下の物性を測定した。結果を表１に示す。
（２５℃における粘度）
液状樹脂組成物の粘度を、Ｅ型粘度計、ロータＮｏ．４を用い、回転数１０ｒｐｍ、温度２５℃、測定時間１分の条件で測定した。結果を表１に示す。
各実施例および比較例で得られた液状樹脂組成物について、以下の物性を測定した。結果を表１に示す。
（２５℃における粘度）
液状樹脂組成物の粘度を、Ｅ型粘度計、ロータＮｏ．４を用い、回転数１０ｒｐｍ、温度２５℃、測定時間１分の条件で測定した。結果を表１に示す。
（流動性）
ガラスプレート上に、液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布した。次いで、ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に液状樹脂組成物が流れた距離を流動距離（ｍｍ）として測定した。流動距離を表１に示す。
ガラスプレート上に、液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布した。次いで、ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に液状樹脂組成物が流れた距離を流動距離（ｍｍ）として測定した。流動距離を表１に示す。
（保存性）
主剤（Ｉ）および硬化剤（ＩＩ）の保存安定性を、以下の方法で評価した。
まず、主剤（Ｉ）を、１２０ｍＬの蓋付きポリ容器に５０～５５ｍｍの高さになるように投入して蓋をし、６０℃×２４ｈｒ後の底部に堆積したフィラー沈降（ハードケーキ）の高さを測定した。ハードケーキの高さが、０ｍｍであれば「Ａ」、０ｍｍを超え３ｍｍ未満あれば「Ｂ」、３ｍｍ以上であれば「Ｃ」として、表１に示す。
硬化剤（ＩＩ）についても、主剤（Ｉ）と同様にして、保存安定性を評価した。結果を表１に示す。
主剤（Ｉ）および硬化剤（ＩＩ）の保存安定性を、以下の方法で評価した。
まず、主剤（Ｉ）を、１２０ｍＬの蓋付きポリ容器に５０～５５ｍｍの高さになるように投入して蓋をし、６０℃×２４ｈｒ後の底部に堆積したフィラー沈降（ハードケーキ）の高さを測定した。ハードケーキの高さが、０ｍｍであれば「Ａ」、０ｍｍを超え３ｍｍ未満あれば「Ｂ」、３ｍｍ以上であれば「Ｃ」として、表１に示す。
硬化剤（ＩＩ）についても、主剤（Ｉ）と同様にして、保存安定性を評価した。結果を表１に示す。
（注型作業性）
液状樹脂組成物の注型作業性について、以下の評価基準に基づいて評価した。
Ａ：下記（要件１）～（要件３）のすべてを満たす。
Ｂ：下記（要件１）～（要件３）のうちいずれか２つを満たす。
Ｃ：下記（要件１）～（要件３）のうちいずれか１つを満たすか、またはいずれも満たさない。
要件１：上述の液状樹脂組成物の２５℃における粘度が７５Ｐａ・ｓ以下である。
要件２：上述の液状樹脂組成物の流動性評価における流動距離が３０ｍｍ以上である。
要件３：上述の保存性評価の結果が、主剤（Ｉ）、硬化剤（ＩＩ）ともに「Ａ」である。
液状樹脂組成物の注型作業性について、以下の評価基準に基づいて評価した。
Ａ：下記（要件１）～（要件３）のすべてを満たす。
Ｂ：下記（要件１）～（要件３）のうちいずれか２つを満たす。
Ｃ：下記（要件１）～（要件３）のうちいずれか１つを満たすか、またはいずれも満たさない。
要件１：上述の液状樹脂組成物の２５℃における粘度が７５Ｐａ・ｓ以下である。
要件２：上述の液状樹脂組成物の流動性評価における流動距離が３０ｍｍ以上である。
要件３：上述の保存性評価の結果が、主剤（Ｉ）、硬化剤（ＩＩ）ともに「Ａ」である。
＜樹脂硬化物の物性評価＞
各実施例および比較例で得られた液状樹脂組成物を硬化して得られる硬化物について、以下の物性を測定した。
（ガラス転移温度）
液状樹脂組成物をアルミカップに注型し、１６０℃、１時間、次いで１８０℃、２時間で硬化させた。室温まで徐冷した後、１０ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍの寸法で切り出し、試験片を得た。これを熱機械分析装置（日立ハイテクサイエンス製、ＴＭＡ７１００）を用いて、測定温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度１０℃／分の条件下で測定をおこなった。そして、この測定結果から、ガラス転移温度（℃）を算出した。ガラス転移温度が高いほど、硬化物の耐熱性が優れることを示す。
各実施例および比較例で得られた液状樹脂組成物を硬化して得られる硬化物について、以下の物性を測定した。
（ガラス転移温度）
液状樹脂組成物をアルミカップに注型し、１６０℃、１時間、次いで１８０℃、２時間で硬化させた。室温まで徐冷した後、１０ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍの寸法で切り出し、試験片を得た。これを熱機械分析装置（日立ハイテクサイエンス製、ＴＭＡ７１００）を用いて、測定温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度１０℃／分の条件下で測定をおこなった。そして、この測定結果から、ガラス転移温度（℃）を算出した。ガラス転移温度が高いほど、硬化物の耐熱性が優れることを示す。
（線膨張係数）
各例で得られた樹脂組成物の硬化物を、熱機械分析装置（日立ハイテクサイエンス製、ＴＭＡ７１００）にセットし、温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度１０℃／分の条件下で測定を行った。測定データを解析し、５０℃から７０℃にわたる温度領域での、平均線膨張係数を求めた。平均線膨張係数の単位は［ｐｐｍ／Ｋ］である。平均線膨張係数の値が小さいほど、硬化物が低膨張性であることを示す。
各例で得られた樹脂組成物の硬化物を、熱機械分析装置（日立ハイテクサイエンス製、ＴＭＡ７１００）にセットし、温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度１０℃／分の条件下で測定を行った。測定データを解析し、５０℃から７０℃にわたる温度領域での、平均線膨張係数を求めた。平均線膨張係数の単位は［ｐｐｍ／Ｋ］である。平均線膨張係数の値が小さいほど、硬化物が低膨張性であることを示す。
（曲げ弾性率）
各例で得られた樹脂組成物を、孔（幅４ｍｍ、長さ１００ｍｍ、高さ１２０ｍｍ）の空いた金型に樹脂組成物を流し込み、１６０℃、１時間、次いで１８０℃、２時間で硬化させた。室温まで徐冷した後、４ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍの寸法で切り出し、ＪＩＳ６９１１に準じて、２５℃での曲げ弾性率を測定した。曲げ弾性率の値が小さいほど、硬化物が低弾性であることを示す。
各例で得られた樹脂組成物を、孔（幅４ｍｍ、長さ１００ｍｍ、高さ１２０ｍｍ）の空いた金型に樹脂組成物を流し込み、１６０℃、１時間、次いで１８０℃、２時間で硬化させた。室温まで徐冷した後、４ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍの寸法で切り出し、ＪＩＳ６９１１に準じて、２５℃での曲げ弾性率を測定した。曲げ弾性率の値が小さいほど、硬化物が低弾性であることを示す。
（難燃性）
実施例１６～２０で得られた樹脂組成物を、孔（幅１．５～６．０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、高さ１４０ｍｍ）の空いた金型に樹脂組成物を流し込み、１６０℃、１時間、次いで１８０℃、２時間で硬化させた。室温まで徐冷した後、１．５～６．０ｍｍ×１２．５ｍｍ×１２５ｍｍの寸法で切り出し、ＵＬ－９４垂直試験による燃焼時間により評価した。最大燃焼時間１０秒以下、かつ合計燃焼時間５０秒以下を、「Ｖ－０」、最大燃焼時間３０秒以下、かつ合計燃焼時間２５０秒以下を、「Ｖ－１」として、表１に示す。
実施例１６～２０で得られた樹脂組成物を、孔（幅１．５～６．０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、高さ１４０ｍｍ）の空いた金型に樹脂組成物を流し込み、１６０℃、１時間、次いで１８０℃、２時間で硬化させた。室温まで徐冷した後、１．５～６．０ｍｍ×１２．５ｍｍ×１２５ｍｍの寸法で切り出し、ＵＬ－９４垂直試験による燃焼時間により評価した。最大燃焼時間１０秒以下、かつ合計燃焼時間５０秒以下を、「Ｖ－０」、最大燃焼時間３０秒以下、かつ合計燃焼時間２５０秒以下を、「Ｖ－１」として、表１に示す。
実施例の樹脂組成物は、低粘度であり、よって注型作業性に優れていた。実施例の樹脂組成物の硬化物は、高いガラス転移温度を有するとともに、低熱膨張性であり、よって耐熱性および耐クラック性に優れる封止材として好適に使用できる材料であった。中でも特に、コアシェル型ゴム粒子を含む実施例１２～１５の樹脂組成物は、低粘度であるとともに、その硬化物は低弾性であった。また中でも、難燃剤を含む実施例１６～２０の樹脂組成物は、低粘度であり取り扱い性に優れるとともに、その硬化物は優れた難燃性を有していた。
この出願は、２０２２年６月２日に出願された日本出願特願２０２２－０９０３１１号および２０２３年２月６日に出願された日本出願特願２０２３－０１６２７７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
Claims (14)
- 回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子とを備えるパワーモジュールを注型法により封止するために用いる液状樹脂組成物であって、
当該液状樹脂組成物は、
（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）酸無水物、
（Ｃ）硬化促進剤、
（Ｄ）無機充填材、および
（Ｅ）沈降防止剤を含み、
前記エポキシ樹脂（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂を含み、
当該液状樹脂組成物の２５℃における粘度は、７５Ｐａ・ｓ以下である、
液状樹脂組成物。 - 前記無機充填材（Ｄ）の含有量は、当該液状樹脂組成物の固形分全体に対して、６５質量％以上８５質量％以下である、請求項１に記載の液状樹脂組成物。
- コアシェル型ゴム粒子をさらに含む、請求項１または２に記載の液状樹脂組成物。
- 前記コアシェル型ゴム粒子の含有量は、当該液状樹脂組成物の固形分全体に対して、０．１質量％以上１０質量％以下である、請求項３に記載の液状樹脂組成物。
- 難燃剤をさらに含む、請求項１～４のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
- 以下の条件下で求められる流動距離が、２０ｍｍ以上である、請求項１～５のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
条件：ガラスプレート上に、当該液状樹脂組成物０．０５ｍｌを、当該液状樹脂組成物の直径が１ｃｍ以下となるように塗布する。次いで、前記ガラスプレートを、傾斜角度４５°で、６０℃の温度下にて、３分間保持し、その間に当該液状樹脂組成物が流れた距離を、流動距離（ｍｍ）とする。 - 前記エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる前記脂環式エポキシ樹脂の量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して、７５質量％以上である、請求項１～６のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂（Ａ）は、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂または液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をさらに含む、請求項１～７のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂（Ａ）に含まれる前記液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂または前記液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）全体に対して２５質量％以下である、請求項８に記載の液状樹脂組成物。
- 前記酸無水物（Ｂ）は、メチル－５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物、およびメチルテトラヒドロ無水フタル酸から選択される少なくとも１つを含む、請求項１～９のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
- 前記メチルテトラヒドロ無水フタル酸の２５℃における粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓである、請求項１０に記載の液状樹脂組成物。
- 前記硬化促進剤（Ｃ）は、ジアザビシクロウンデセンの有機酸塩を含む、請求項１に記載の液状樹脂組成物。
- 前記沈降抑制剤（Ｅ）は、ベントナイト、またはポリヒドロキシカルボン酸エステルを含む、請求項１～１２のいずれかに記載の液状樹脂組成物。
- 回路層が形成されたパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記回路層上に搭載されたパワー半導体素子と、前記パワーモジュール用基板と前記パワー半導体素子とを覆う封止材と、を備える樹脂封止パワーモジュールであって、
前記封止材が、請求項１～１３のいずれかに記載の液状樹脂組成物の硬化物からなる、樹脂封止パワーモジュール。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022090311 | 2022-06-02 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023234201A1 true WO2023234201A1 (ja) | 2023-12-07 |
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/019658 WO2023234201A1 (ja) | 2022-06-02 | 2023-05-26 | 液状樹脂組成物および樹脂封止パワーモジュール |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011057734A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Hitachi Electric Systems Ltd | 高靭性高熱伝導性硬化性樹脂組成物、その硬化物及びモールド電機機器 |
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2023
- 2023-05-26 WO PCT/JP2023/019658 patent/WO2023234201A1/ja unknown
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