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JP3385953B2 - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JP3385953B2
JP3385953B2 JP03418798A JP3418798A JP3385953B2 JP 3385953 B2 JP3385953 B2 JP 3385953B2 JP 03418798 A JP03418798 A JP 03418798A JP 3418798 A JP3418798 A JP 3418798A JP 3385953 B2 JP3385953 B2 JP 3385953B2
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epoxy resin
group
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curing agent
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信広 市六
利夫 塩原
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内部及び表面のボ
イド発生が少なく、半導体デバイスヘの浸透性に優れて
いる上、各種基板への接着性も良好な硬化物を与え、ポ
ッティングやCOB方式による半導体デバイスの封止な
どに好適に使用することができるエポキシ樹脂組成物に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides a cured product which has few voids inside and on the surface, has excellent permeability to semiconductor devices, and has good adhesiveness to various substrates. The present invention relates to an epoxy resin composition that can be suitably used for sealing semiconductor devices.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】エポキ
シ樹脂組成物は、その優れた硬化物性のため、電気、電
子分野のみならずあらゆる分野で使用されているが、作
業性等の改善のため粘度を極度に低下させたり、チキソ
性の高い状態で使用したりと種々の流動特性のもとで使
用しているのが現状である。
2. Description of the Related Art Epoxy resin compositions are used not only in electrical and electronic fields but also in various fields because of their excellent cured physical properties. At present, it is used under various flow characteristics such as extremely low viscosity and high thixotropic property.

【0003】このため、エポキシ樹脂組成物は、ポッテ
ィング時や滴下時の巻き込みによる気泡が硬化過程で外
部に除去できず、硬化物の内部や表面部分にボイドとし
て残存したり、トランスファー成形の際には、ゲートか
らキャビティーに流入する際に巻き込んだエアーが排出
されずにそのまま内部ボイドとして、残って不良品とな
るなど、気泡に関する問題点が指摘されている。
Therefore, in the epoxy resin composition, air bubbles caused by entrainment during potting or dropping cannot be removed to the outside during the curing process, and remain as voids inside or on the surface of the cured product, or during transfer molding. It has been pointed out that there is a problem with air bubbles, such that the air entrained when flowing into the cavity from the gate is not discharged but remains as an internal void and becomes a defective product.

【0004】一方、最近では半導体デバイスの封止方法
としてポッティングやCOB方式が幅広く用いられるよ
うになってきた。この方式において、半導体素子からの
びる金線間の非常に狭い空間に樹脂を流し込まなければ
ならないことから、従来の液状エポキシ樹脂組成物では
充填性に問題があった。
On the other hand, recently, potting and COB methods have been widely used as a sealing method for semiconductor devices. In this method, since the resin must be poured into a very narrow space between the gold wires extending from the semiconductor element, the conventional liquid epoxy resin composition has a problem in filling property.

【0005】この場合、ボイドを低減させるため、フロ
ラードFC−170C,FC−430,FC−431
(住友スリーエム社製)等のフッ素系の界面活性剤やK
F351,KF945,KF618(信越化学工業社
製)等のシリコーン系の界面活性剤を使用することはよ
く知られていることである。
In this case, in order to reduce voids, Florard FC-170C, FC-430, FC-431
Fluorine-based surfactants such as Sumitomo 3M Ltd. and K
It is well known to use a silicone-based surfactant such as F351, KF945, KF618 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

【0006】しかし、現状はこれらの界面活性剤を使用
してもまだボイド発生の防止効果が満足できるものでは
なかった。更に、ポッティングやCOB方式においては
まだ十分な検討がなされておらず、充填性を向上させる
ため樹脂の粘度を下げたり、樹脂のチキソ性を低減させ
る程度の対応がなされているのみであった。
However, at present, even if these surfactants are used, the effect of preventing the occurrence of voids is not yet satisfactory. Further, the potting and COB methods have not been sufficiently studied, and only the measures to reduce the viscosity of the resin and the thixotropy of the resin have been taken in order to improve the filling property.

【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、内部及び表面ボイドの発生が少なく、半導
体デバイスヘの浸透性に優れている上、各種基板への接
着性の良好な硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is a cured product having few internal and surface voids, excellent permeability to semiconductor devices, and good adhesiveness to various substrates. It aims at providing the epoxy resin composition which gives.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を含有する
エポキシ樹脂組成物に、下記構造式(1)で示されるフ
ッ素及び珪素原子を含有する化合物を適当量配合するこ
とにより、半導体デバイスに対する浸透性が非常に良好
となる上、十分な脱泡、破泡効果が発揮されると共に表
面張力が低下し、このため硬化物の内部及び表面のボイ
ド発生を十分満足に減らすことができ、しかも各種基板
への接着性も良好であること、それ故、かかるエポキシ
樹脂組成物は、ポッティングやCOB方式による半導体
デバイスの封止に好適に使用できることを見出し、本発
明をなすに至った。
Means for Solving the Problems and Modes for Carrying Out the Invention As a result of extensive studies by the present inventor to achieve the above object, an epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent and an inorganic filler, By blending an appropriate amount of a compound containing a fluorine atom and a silicon atom represented by the following structural formula (1), the permeability to a semiconductor device becomes very good, and sufficient defoaming and defoaming effects are exhibited. At the same time, the surface tension is lowered, and therefore, the generation of voids inside and on the surface of the cured product can be satisfactorily reduced, and the adhesiveness to various substrates is also good. Therefore, such an epoxy resin composition is The present invention has been completed by finding that it can be suitably used for sealing semiconductor devices by potting or COB method.

【0009】[0009]

【化2】 (但し、式中R及びR1はそれぞれ独立に、非置換又は
置換の1価炭化水素基、kは10〜80の整数、mは1
〜20の整数、nは1〜10の整数である。)
[Chemical 2] (However, in the formula, R and R 1 are each independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, k is an integer of 10 to 80, and m is 1
Is an integer of 20 and n is an integer of 1-10. )

【0010】従って、本発明は、(A)エポキシ樹脂、
(B)硬化剤、(C)無機質充填剤、(D)上記構造式
(1)で示されるフッ素及び珪素原子含有化合物をエポ
キシ樹脂と硬化剤との合計量100重量部に対して5×
10-6〜1×10-1重量部含有してなることを特徴とす
るエポキシ樹脂組成物を提供する。
Therefore, the present invention provides (A) an epoxy resin,
(B) Hardener, (C) Inorganic filler, (D) Fluorine- and silicon atom-containing compound represented by the above structural formula (1) is 5 × with respect to 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the hardener.
Provided is an epoxy resin composition characterized by containing 10 -6 to 1 × 10 -1 part by weight.

【0011】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬
化剤、無機質充填剤等を含有するものである。
The present invention will be described in more detail below. The epoxy resin composition of the present invention contains an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler and the like.

【0012】ここで、本発明に使用されるエポキシ樹脂
としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するも
のであれば如何なるものでも使用可能であるが、特にビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF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
ールノボラツク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラツク
型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ナフタ
レン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリ
フェノールアルカン型エポキシ樹脂、フェノールアラル
キル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹
脂などが例示される。
Here, as the epoxy resin used in the present invention, any epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule can be used, and in particular, bisphenol A type epoxy resin and bisphenol. Bisphenol type epoxy resin such as F type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, novolak type epoxy resin such as cresol novolak type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, triphenol alkane type epoxy resin, phenol aralkyl Type epoxy resin, cyclopentadiene type epoxy resin and the like.

【0013】液状のエポキシ樹脂組成物とする場合は、
上記の中でもビスフェノールA型エポキシ樹脂やビスフ
ェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキ
シ樹脂が代表的に使用される。
When the liquid epoxy resin composition is used,
Among the above, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin are typically used.

【0014】次に、硬化剤としては、組成物をトランス
ファー成形用に使用する場合は1分子中にフェノール性
の水酸基を2個以上有するフェノール樹脂であれば如何
なるものでも使用可能であるが、特にフェノールノボラ
ック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型
フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、トリフェ
ノールアルカン型樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、
シクロペンタジエン型フェノール樹脂などが好適に使用
される。上記硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂中のエポ
キシ基1モルに対してフェノール樹脂中のフェノール性
水酸基が0.5〜2モル、特に0.8〜1.3モルとな
る量が好適である。
Next, as the curing agent, when the composition is used for transfer molding, any phenolic resin having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule can be used. Novolak type phenolic resins such as phenol novolac resin and cresol novolac resin, phenol aralkyl resin, triphenol alkane type resin, naphthalene type phenol resin,
Cyclopentadiene type phenol resin is preferably used. The amount of the curing agent used is preferably such that the phenolic hydroxyl group in the phenol resin is 0.5 to 2 mol, particularly 0.8 to 1.3 mol, relative to 1 mol of the epoxy group in the epoxy resin. .

【0015】この場合、硬化促進剤として、例えばリン
系、イミダゾール誘導体、シクロアミジン系誘導体等を
配合することができ、これら硬化促進剤の添加量は、エ
ポキシ樹脂と硬化剤との合計量100重量部に対して
0.05〜10重量部であることが好ましい。
In this case, as the curing accelerator, for example, a phosphorus-based compound, an imidazole derivative, a cycloamidine-based derivative or the like can be blended, and the addition amount of these curing accelerators is 100% by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent. It is preferably 0.05 to 10 parts by weight with respect to parts.

【0016】また、液状エポキシ樹脂組成物とする場合
は、硬化剤として例えば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ス酸等の酸無水物全
般が好ましく使用される。硬化剤としてこのような酸無
水物を用いる場合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基1モ
ルに対して0.3〜0.7モル、特に0.4〜0.6モ
ルの酸無水物を配合することが望ましく、配合量が0.
3モル未満では硬化性が不十分となる場合があり、0.
7モルを超えると未反応の酸無水物が残存し、ガラス転
移温度の低下となる場合がある。
In the case of a liquid epoxy resin composition, as the curing agent, acid anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride and methylhymic acid anhydride are preferable. used. When such an acid anhydride is used as a curing agent, 0.3 to 0.7 mol, particularly 0.4 to 0.6 mol of an acid anhydride is added to 1 mol of the epoxy group in the epoxy resin. It is desirable that the blending amount is 0.
If it is less than 3 mol, curability may be insufficient, and
If it exceeds 7 mol, unreacted acid anhydride may remain and the glass transition temperature may decrease.

【0017】更に、酸無水物を硬化剤として使用する場
合の硬化促進剤として、2−メチルイミダゾール、2−
エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−
2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒ
ドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体な
どを配合することができる。
Further, as a curing accelerator when an acid anhydride is used as a curing agent, 2-methylimidazole, 2-
Ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-
An imidazole derivative such as 2-methylimidazole or 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole can be added.

【0018】なお、これらイミダゾール誘導体は、酸無
水物系硬化剤の硬化促進剤としてもエポキシ樹脂の硬化
剤としても使用できるものであるが、硬化促進剤として
使用する場合は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量100
重量部に対して0.01〜10重量部、特に0.5〜5
重量部の範囲で添加することが好適である。添加量が
0.01重量部に満たないと硬化性が低下する場合があ
り、10重量部を超えると硬化性に優れるが、保存性が
低下する傾向となる場合がある。
Although these imidazole derivatives can be used both as a curing accelerator for an acid anhydride type curing agent and as a curing agent for an epoxy resin, when used as a curing accelerator, the epoxy resin and the curing agent are used. The total amount of 100
0.01 to 10 parts by weight, especially 0.5 to 5 parts by weight
It is preferable to add it in the range of parts by weight. If the addition amount is less than 0.01 parts by weight, the curability may decrease, and if it exceeds 10 parts by weight, the curability may be excellent, but the storage stability may decrease.

【0019】また、硬化剤としては、上記の他にジシア
ンジアミド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒド
ラジド等のカルボン酸ヒドラジドも使用することができ
る。
In addition to the above, carboxylic acid hydrazides such as dicyandiamide, adipic acid hydrazide and isophthalic acid hydrazide can be used as the curing agent.

【0020】本発明には、膨張係数を小さくする目的か
ら、従来より知られている各種の無機質充填剤を添加す
ることができる。無機質充填剤としては、例えば溶融シ
リカ、結晶シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、チ
ッ化アルミ、チッ化珪素、マグネシア、マグネシウムシ
リケートなどが使用される。半導体デバイスが発熱の大
きい素子の場合は、これらの中でも熱伝導率ができるだ
け大きく、かつ膨張係数の小さなアルミナ、ボロンナイ
トライド、チッ化アルミ、チッ化珪素などを使用するこ
とが望ましく、また、これらを溶融シリカ等とブレンド
して使用してもよい。
Various conventionally known inorganic fillers can be added to the present invention for the purpose of reducing the expansion coefficient. As the inorganic filler, for example, fused silica, crystalline silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, magnesia, magnesium silicate and the like are used. When the semiconductor device is an element that generates a large amount of heat, it is desirable to use alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, etc., which have the highest thermal conductivity and small expansion coefficient, among these. May be used by blending with fused silica or the like.

【0021】無機質充填剤の粒度分布は、平均粒径が2
〜30μmで最大粒径が74μm以下のものが望まし
い。平均粒径が2μmより小さいと粘度が高くなり、多
量に充填できない場合があり、30μmを超えると粗い
粒径が多くなり、ゲート詰まりやディスペンサーの細い
ニードルを塞いでしまう可能性がある。
The particle size distribution of the inorganic filler has an average particle size of 2
It is desirable that the maximum particle size is ˜30 μm and the maximum particle size is 74 μm or less. If the average particle size is less than 2 μm, the viscosity becomes high, and it may not be possible to fill a large amount, and if it exceeds 30 μm, the coarse particle size increases, and there is a possibility that the gate will be clogged or the fine needle of the dispenser will be blocked.

【0022】また、充填剤の形状には特に限定はなく、
フレーク状、樹枝状、球状等の充填剤を単独で又は混合
して用いることができる。また、チクソ性付与のためア
エロジルなどの超微粒子シリカを添加することもでき
る。
The shape of the filler is not particularly limited,
The flaky, dendritic, spherical fillers can be used alone or in combination. Further, ultrafine silica such as Aerosil may be added to impart thixotropy.

【0023】これら充填剤は予めシランカップリング剤
やチタン系カップリング剤等のカップリング剤で表面処
理したものを使用することが好ましい。
It is preferable to use those fillers which have been surface-treated with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent in advance.

【0024】無機質充填剤を使用する場合、エポキシ樹
脂と硬化剤の合計量100重量部に対して100〜10
00重量部が好適である。
When the inorganic filler is used, it is 100 to 10 with respect to 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
00 parts by weight is preferred.

【0025】本発明では、上記エポキシ樹脂、硬化剤及
び無機質充填剤を含有するエポキシ樹脂組成物に、下記
構造式(1)で示されるフッ素及び珪素原子含有化合物
(即ち、パーフルオロアルキルエチル基含有ジオルガノ
ポリシロキサン)を配合する。
In the present invention, a fluorine and silicon atom-containing compound (that is, a perfluoroalkylethyl group-containing compound) represented by the following structural formula (1) is added to an epoxy resin composition containing the above epoxy resin, a curing agent and an inorganic filler. Diorganopolysiloxane).

【0026】[0026]

【化3】 (但し、式中R及びR1はそれぞれ独立に、非置換又は
置換の1価炭化水素基、kは10〜80の整数、mは1
〜20の整数、nは1〜10の整数である。)
[Chemical 3] (However, in the formula, R and R 1 are each independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, k is an integer of 10 to 80, and m is 1
Is an integer of 20 and n is an integer of 1-10. )

【0027】上記式(1)中のR及びR1はそれぞれ独
立に、同一又は異種の、非置換又は置換の1価炭化水素
基であり、好ましくは炭素数1〜10の非置換又は置換
の1価炭化水素基であり、より好ましくは、脂肪族不飽
和基を除く、炭素数1〜6の非置換の1価炭化水素基で
あり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブ
チル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等
のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナ
フチル基等のアリール基、ビニル基、アリル基、プロペ
ニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル
基、ヘキセニル基等のアルケニル基、ベンジル基、フェ
ニルエチル基等のアラルキル基や3,3,3−トリフル
オロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基等が挙げら
れ、特にメチル基、プロピル基、フェニル基等が好まし
い。また、複数のR、R1はそれぞれ独立に、同一でも
異なる基であってもよいが、Rのうち50モル%以上、
特には70〜100モル%がメチル基であるものが好ま
しい。kは10〜80の整数、mは1〜20、好ましく
は2〜12、更に好ましくは2〜8の整数、nは1〜1
0、好ましくは3〜8、更に好ましくは6〜8の整数で
ある。
R and R 1 in the above formula (1) are each independently the same or different, unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, preferably an unsubstituted or substituted C 1-10 group. A monovalent hydrocarbon group, more preferably an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms excluding an aliphatic unsaturated group, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Alkyl groups such as isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, cyclohexyl group and octyl group, aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group and naphthyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group Groups, alkenyl groups such as isopropenyl group, butenyl group, isobutenyl group and hexenyl group, aralkyl groups such as benzyl group and phenylethyl group, and 3,3,3-trifluoropropyl group Include a halogen-substituted alkyl group, particularly a methyl group, a propyl group, a phenyl group are preferable. A plurality of R and R 1 may be the same or different groups independently of each other, but 50 mol% or more of R,
Particularly, those having 70 to 100 mol% of methyl groups are preferable. k is an integer of 10 to 80, m is 1 to 20, preferably 2 to 12, more preferably 2 to 8, and n is 1 to 1.
It is an integer of 0, preferably 3 to 8, and more preferably 6 to 8.

【0028】このような式(1)の化合物は、分子鎖両
末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された、分子中のケ
イ素原子数(又は重合度)が122以下の直鎖状のジオ
ルガノポリシロキサンにおいて、1〜20個のパーフル
オロアルキルエチル基含有シロキサン単位をシロキサン
連鎖中にランダムに有するものであり、これは、通常常
温(25℃)で液状(オイル状)のものであり、具体的
には、下記のパーフルオロアルキルエチル基含有オルガ
ノポリシロキサン化合物を例示することができる。
Such a compound of the formula (1) is a linear diorganopolysiloxane in which both ends of the molecular chain are blocked with trimethylsiloxy groups and the number of silicon atoms (or the degree of polymerization) in the molecule is 122 or less. In the siloxane chain, 1 to 20 perfluoroalkylethyl group-containing siloxane units are randomly present, which is usually liquid at room temperature (25 ° C.) (oil-like). Can be exemplified by the following perfluoroalkylethyl group-containing organopolysiloxane compounds.

【0029】[0029]

【化4】 (但し、式中k、mは上記と同様の意味を示す。)[Chemical 4] (However, k and m in the formula have the same meanings as described above.)

【0030】[0030]

【化5】 (但し、式中R及びR1は上記と同様の意味を示す。)[Chemical 5] (However, in the formula, R and R 1 have the same meanings as described above.)

【0031】上記式(1)の化合物は、表面張力が室温
(25℃)で10〜30dyne/cm、特に16〜2
3dyne/cmの特性を有することが好ましく、表面
張力が10dyne/cmに満たないと満足な効果が得
られない場合があり、30dyne/cmを超えると脱
泡性に欠ける上、発泡し易くなる場合がある。
The compound of the above formula (1) has a surface tension of 10 to 30 dyne / cm, especially 16 to 2 at room temperature (25 ° C.).
When the surface tension is less than 10 dyne / cm, a satisfactory effect may not be obtained, and when the surface tension is more than 30 dyne / cm, the defoaming property may be poor and the foaming may be easy. There is.

【0032】上記式(1)の化合物の使用量は、エポキ
シ樹脂と硬化剤との合計量100重量部に対して5×1
-6〜1×10-1重量部、好ましくは5×10-5〜5×
10-3重量部であり、5×10-6重量部未満では十分な
脱泡、破泡効果がなく、また、組成物の表面張力を低下
させることができないことから狭い隙間への浸透性が不
十分となり、1×10-1重量部を超えると逆に発泡性が
出てくる上に接着性も低下してしまう。
The amount of the compound of the above formula (1) used is 5 × 1 based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
0 -6 to 1 x 10 -1 part by weight, preferably 5 x 10 -5 to 5 x
10-3 parts by weight and, 5 × 10 -6 sufficient defoaming is less than parts by weight, no foam breaking effect, also the permeability to narrow gaps from the inability to lower the surface tension of the composition If it exceeds 1 × 10 −1 parts by weight, on the contrary, the foamability will appear and the adhesiveness will also deteriorate.

【0033】本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記成
分以外に応力を低下させる目的でシリコーンゴム、シリ
コーンオイル、シリコーン変性樹脂や液状のポリブタジ
エンゴムなどを配合してもよい。
In addition to the above components, the epoxy resin composition of the present invention may be blended with silicone rubber, silicone oil, silicone modified resin, liquid polybutadiene rubber or the like for the purpose of reducing stress.

【0034】また、本発明組成物には、粘度を下げる目
的のために、従来より公知のn−ブチルグリシジルエー
テル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイ
ド、t−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロ
ペンタジエンジエポキシドのような希釈剤を添加するこ
とができる。
Further, the composition of the present invention comprises, for the purpose of decreasing the viscosity, any of conventionally known n-butyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, styrene oxide, t-butyl phenyl glycidyl ether and dicyclopentadiene diepoxide. Such diluents can be added.

【0035】更に、上記したシランカップリング剤やチ
タン系カップリング剤の他にアルミニウム系カップリン
グ剤等のカップリング剤やカーボンブラック等の着色
剤、上記式(1)の化合物以外の界面活性剤としてノニ
オン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオ
イルなどの濡れ向上剤や消泡剤なども場合によっては添
加することができる。なお、これら添加剤の添加量は、
本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができ
る。
Further, in addition to the above-mentioned silane coupling agent and titanium-based coupling agent, a coupling agent such as an aluminum-based coupling agent, a coloring agent such as carbon black, and a surfactant other than the compound of the above formula (1). As a nonionic surfactant, a fluorosurfactant, a wetting improver such as silicone oil, a defoaming agent and the like can be added as the case may be. The amount of these additives added is
A usual amount can be used within a range that does not impair the effects of the present invention.

【0036】本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えばエ
ポキシ樹脂と硬化剤を同時に又は別々に必要により加熱
処理を加えながら撹拌、溶解、混合、分散させ、これら
の混合物に無機質充填剤、上記式(1)の化合物及びそ
の他の添加剤を加えて混合、撹拌、分散させることによ
り得ることができる。混合、撹拌、分散等の装置は特に
限定されないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、
三本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用
いることができる。
The epoxy resin composition of the present invention is prepared by, for example, stirring or dissolving, mixing and dispersing the epoxy resin and the curing agent at the same time or separately while optionally applying heat treatment, and adding the inorganic filler, the above formula ( It can be obtained by adding the compound of 1) and other additives, mixing, stirring and dispersing. The device for mixing, stirring, dispersing, etc. is not particularly limited, but a liqui machine equipped with a stirring and heating device,
A triple roll, a ball mill, a planetary mixer or the like can be used.

【0037】トランスファー成形用のエポキシ樹脂を使
用する場合は、エポキシ樹脂と硬化剤、無機質充填剤、
上記式(1)の化合物などを高速撹拌装置により均一に
混合した後、熱二本ロールや連続混練装置により混練す
ることで製造することができる。また、これら装置を適
宜組み合わせて使用してもよい。
When an epoxy resin for transfer molding is used, the epoxy resin and the curing agent, the inorganic filler,
It can be produced by uniformly mixing the compound of the above formula (1) and the like with a high-speed stirring device and then kneading with a hot two-roll or continuous kneading device. Further, these devices may be appropriately combined and used.

【0038】本発明のエポキシ樹脂組成物は、加熱によ
り容易に硬化し得るもので、硬化条件は特に制限されな
いが、通常100〜190℃で0.5〜10時間とする
ことが望ましい。
The epoxy resin composition of the present invention can be easily cured by heating, and the curing conditions are not particularly limited, but usually 100 to 190 ° C. and 0.5 to 10 hours are desirable.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体
デバイスと基板との隙間への充填性に優れている上、内
部及び表面のボイド発生が少なく、しかも各種基板への
接着性も良好な硬化物を与えるもので、ポッティングや
COB方式による半導体デバイスの封止などに好適に使
用することができる。
The epoxy resin composition of the present invention is excellent in filling in the gap between the semiconductor device and the substrate, has few voids inside and on the surface, and has good adhesiveness to various substrates. It gives a cured product and can be suitably used for potting, sealing a semiconductor device by a COB method, and the like.

【0040】[0040]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、下記式中Meはメチル基、Phはフ
ェニル基を示し、各例中の部はいずれも重量部である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the formulas below, Me represents a methyl group and Ph represents a phenyl group, and all parts in each example are parts by weight.

【0041】〔実施例1〜8、比較例1〜4〕表1,2
に示すように液状エポキシ樹脂としてビスフェノールA
型エポキシ樹脂(RE310S:日本化薬社製)、硬化
剤として酸無水物(リカッシドMH700:新日本理化
社製)、溶融シリカ(SE15(平均粒径15μm):
徳山曹達社製)、シランカップリング剤(γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランKBM403:信越化
学工業社製)、硬化触媒(UCAT5002:旭化成社
製)、下記構造式で示されるフッ素及び珪素原子含有化
合物(パーフルオロアルキルエチル基含有シリコーンオ
イル(i)〜(iv))を配合し、エポキシ樹脂組成物
を製造した。
Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 Tables 1 and 2
As shown in Figure 2, bisphenol A as liquid epoxy resin
Type epoxy resin (RE310S: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), acid anhydride (Ricacid MH700: manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) as a curing agent, fused silica (SE15 (average particle size 15 μm):
Tokuyama Soda Co., Ltd.), silane coupling agent (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane KBM403: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), curing catalyst (UCAT5002: Asahi Kasei Corp.), containing fluorine and silicon atoms represented by the following structural formula Compounds (perfluoroalkylethyl group-containing silicone oils (i) to (iv)) were blended to produce an epoxy resin composition.

【0042】[0042]

【化6】 [Chemical 6]

【0043】[0043]

【化7】 [Chemical 7]

【0044】得られたエポキシ樹脂組成物の諸特性を下
記方法で測定した。結果を表1,2に併記する。諸特性の測定方法 粘度:ブルックフィールド粘度計を用い、室温で測定し
た。 浸透性:アルミナ基板上に70μmの隙間を開けてガラ
ス板を載せ、60℃に加温したエポキシ樹脂組成物をガ
ラス板の端に滴下し、表面張力で自然にガラスとアルミ
ナの隙間に樹脂が浸透する際の浸透速度を求めた。 表面ボイド:1リットルのフラスコに完全に脱泡した5
00gの樹脂組成物を入れ、撹拌棒を120回転/分の
速度で10分間回転させ、内部にエアーを巻き込ませた
後、直径が50mm、深さ15mmのアルミシャーレー
に流し込み、100℃で1時間、150℃で2時間硬化
させた後の表面ボイド数を数えた。 気泡発生量:完全に脱泡した表1,2に示す樹脂組成物
の樹脂分のみ5gを300ccのビーカーに入れ、これ
を750mmHgまで減圧し、そのときの気泡発生量を
測定した。
Various properties of the obtained epoxy resin composition were measured by the following methods. The results are also shown in Tables 1 and 2. Methods for measuring various properties Viscosity: Measured at room temperature using a Brookfield viscometer. Penetration: A glass plate is placed on an alumina substrate with a gap of 70 μm, and the epoxy resin composition heated to 60 ° C. is dropped on the edge of the glass plate. The permeation rate during permeation was determined. Surface void: 5 degassed completely in a 1 liter flask
After adding 00 g of the resin composition and rotating the stir bar at a speed of 120 rotations / minute for 10 minutes to allow air to be trapped inside, the mixture is poured into an aluminum Petri dish having a diameter of 50 mm and a depth of 15 mm, and the temperature is 100 ° C. for 1 hour. The number of surface voids was counted after curing at 150 ° C. for 2 hours. Bubble generation amount: Only 5 g of the resin component of the completely defoamed resin composition shown in Tables 1 and 2 was placed in a 300 cc beaker, the pressure was reduced to 750 mmHg, and the bubble generation amount at that time was measured.

【0045】表1,2の結果より、本発明のエポキシ樹
脂組成物は、浸透性に優れ、かつ硬化物の表面ボイドの
発生が非常に少ないことが確認された。
From the results shown in Tables 1 and 2, it was confirmed that the epoxy resin composition of the present invention had excellent penetrability and had very few surface voids in the cured product.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】〔実施例9、比較例5〕エポキシクレゾー
ルノボラック樹脂(EOCN1020:日本化薬社製)
167.9部、フェノールノボラック樹脂(TD209
3:大日本インキ社製)90.6部、ブロム化エポキシ
樹脂(BREN−S:日本化薬社製)36.6部、溶融
シリカ(RD8(平均粒径8μm):龍森社製)67
8.9部、カーボンブラック3部、カルナバワックス3
部、シランカップリング剤(γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランKBM403:信越化学工業社製)
3部、硬化触媒(トリフェニルホスフィンTPP:北興
化学社製)2.4部、フッ素及びケイ素原子含有化合物
として上記式(i)のパーフルオロアルキルエチル基含
有シリコーンオイル0.29部を配合し、高速混合装置
で混合後、連続混練装置で混練することでトランスファ
ー成形用エポキシ樹脂組成物(実施例9)を得た。
[Example 9 and Comparative Example 5] Epoxycresol novolac resin (EOCN1020: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
167.9 parts, phenol novolac resin (TD209
3: Dainippon Ink and Co., Ltd.) 90.6 parts, brominated epoxy resin (BREN-S: Nippon Kayaku Co., Ltd.) 36.6 parts, fused silica (RD8 (average particle size 8 μm): Tatsumori Co., Ltd.) 67
8.9 parts, carbon black 3 parts, carnauba wax 3
Part, silane coupling agent (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane KBM403: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
3 parts, a curing catalyst (triphenylphosphine TPP: manufactured by Kitako Chemical Co., Ltd.) 2.4 parts, and 0.29 parts of a perfluoroalkylethyl group-containing silicone oil of the above formula (i) as a compound containing fluorine and a silicon atom, An epoxy resin composition for transfer molding (Example 9) was obtained by kneading with a continuous kneading device after mixing with a high-speed mixing device.

【0049】また、フッ素及びケイ素原子含有化合物を
使用しない以外は実施例9と同様に混練することでトラ
ンスファー成形用のエポキシ樹脂組成物(比較例5)を
得た。
Further, an epoxy resin composition for transfer molding (Comparative Example 5) was obtained by kneading in the same manner as in Example 9 except that fluorine and silicon atom-containing compounds were not used.

【0050】上記実施例9及び比較例5のエポキシ樹脂
組成物を175℃の温度、70kg/cm2の成形圧力
で2分間の条件で硬化させた後、スパイラルフローと内
部ボイドの発生状況を次に示す方法で評価した。結果を
表3に示す。 スパイラルフロー:EMMI槻格に準じた金型を使用し
て測定した。 内部ボイド:8mm角のシリコーンチップを搭載した1
00ピンQFPパッケージを上記条件で封止した後、軟
X線装置でパッケージ内の内部ボイド数を測定した。ボ
イド数はパッケージ10個中の数である。
After curing the epoxy resin compositions of Example 9 and Comparative Example 5 under the conditions of a temperature of 175 ° C. and a molding pressure of 70 kg / cm 2 for 2 minutes, the spiral flow and the internal void formation were examined as follows. It evaluated by the method shown in. The results are shown in Table 3. Spiral flow: Measured using a mold conforming to the EMMI standard. Internal void: 1 equipped with an 8 mm square silicone chip
After the 00-pin QFP package was sealed under the above conditions, the number of internal voids in the package was measured with a soft X-ray device. The number of voids is the number in 10 packages.

【0051】表3の結果より、本発明のエポキシ樹脂組
成物は、内部ボイドの発生が少ないことがわかった。
From the results shown in Table 3, it was found that the epoxy resin composition of the present invention generated few internal voids.

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 83:08) (56)参考文献 特開 平2−173155(JP,A) 特開 昭62−119225(JP,A) 特開 昭59−67688(JP,A) 特開 昭58−69244(JP,A) 特開 昭57−3821(JP,A) 特開 昭63−142024(JP,A) 特開 平8−253659(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C08L 83/08 H01L 23/29 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C08L 83:08) (56) Reference JP-A-2-173155 (JP, A) JP-A-62-119225 (JP, A) JP-A-59-67688 (JP, A) JP-A-58-69244 (JP, A) JP-A-57-3821 (JP, A) JP-A-63-142024 (JP, A) JP-A-8-253659 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 63/00-63/10 C08L 83/08 H01L 23/29

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、
(C)無機質充填剤、(D)下記構造式(1)で示され
るフッ素及び珪素原子含有化合物をエポキシ樹脂と硬化
剤との合計量100重量部に対して5×10-6〜1×1
-1重量部含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂
組成物。 【化1】 (但し、式中R及びR1はそれぞれ独立に、非置換又は
置換の1価炭化水素基、kは10〜80の整数、mは1
〜20の整数、nは1〜10の整数である。)
1. An epoxy resin (A), a curing agent (B),
(C) Inorganic filler, (D) 5 × 10 −6 to 1 × 1 of the fluorine- and silicon-atom-containing compound represented by the following structural formula (1) based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
An epoxy resin composition comprising 0 -1 part by weight. [Chemical 1] (However, in the formula, R and R 1 are each independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, k is an integer of 10 to 80, and m is 1
Is an integer of 20 and n is an integer of 1-10. )
【請求項2】 前記構造式(1)の化合物の表面張力が
室温で10〜30dyne/cmである請求項1記載の
エポキシ樹脂組成物。
2. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the compound of the structural formula (1) has a surface tension of 10 to 30 dyne / cm at room temperature.
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