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JP2018193504A - Silicone-modified epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Silicone-modified epoxy resin composition and semiconductor device Download PDF

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JP2018193504A
JP2018193504A JP2017099972A JP2017099972A JP2018193504A JP 2018193504 A JP2018193504 A JP 2018193504A JP 2017099972 A JP2017099972 A JP 2017099972A JP 2017099972 A JP2017099972 A JP 2017099972A JP 2018193504 A JP2018193504 A JP 2018193504A
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silicone
epoxy resin
resin composition
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JP2017099972A
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Japanese (ja)
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訓史 川村
Norifumi Kawamura
訓史 川村
将一 長田
Masakazu Osada
将一 長田
滉平 大竹
Kohei Otake
滉平 大竹
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

【課題】耐トラッキング性に優れたシリコーン変性エポキシ樹脂組成物及び該樹脂組成物により封止された半導体装置を提供する。【解決手段】 下記(A)〜(C)成分、(A)アルケニル基含有エポキシ化合物と下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性エポキシ樹脂〔上記式(1)中、Rは、互いに独立の炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、aは0.01≦a≦1の正数であり、bは1≦b≦3の正数であり、1.01≦a+b<4である。〕(B)アルケニル基含有フェノール化合物と上記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性フェノール樹脂(C)黒色顔料(D)無機充填材(但し、(C)黒色顔料は除く)を必須成分として含むことを特徴とするシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。【選択図】なしA silicone-modified epoxy resin composition having excellent tracking resistance and a semiconductor device sealed with the resin composition are provided. A silicone-modified epoxy resin obtained by a hydrosilylation reaction of the following components (A) to (C), (A) an alkenyl group-containing epoxy compound and an organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1): In said formula (1), R is a C1-C10 monovalent hydrocarbon group mutually independent, a is a positive number of 0.01 <= a <= 1, b is 1 <= b <= 3. It is a positive number and 1.01 ≦ a + b <4. (B) Silicone modified phenolic resin (C) black pigment (D) inorganic filler (provided by hydrosilylation reaction of alkenyl group-containing phenol compound and organopolysiloxane represented by the above average composition formula (1) A silicone-modified epoxy resin composition comprising (C) excluding black pigment) as an essential component. [Selection figure] None

Description

本発明は、耐トラッキング性に優れたシリコーン変性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関する。   The present invention relates to a silicone-modified epoxy resin composition excellent in tracking resistance and a semiconductor device.

従来から、ダイオード、トランジスタ、IC、LSIなどの半導体装置は樹脂封止型が主流であり、中でもエポキシ樹脂は他の熱硬化性樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、及び耐湿性等に優れているため、半導体装置用の封止樹脂としてエポキシ樹脂組成物が一般的に普及してきた。しかし、ここ数年、電子機器の市場では、半導体装置の小型化、軽量化、高性能化及び半導体素子の高集積化がますます進んでいることから、それに伴い半導体内部のワイヤの配線間隔も狭くなっており、樹脂組成物にもこれまで以上に信頼性が求められる。   Conventionally, resin-encapsulated semiconductor devices such as diodes, transistors, ICs, and LSIs have been mainly used. Among them, epoxy resin is more moldable, adhesive, electrical, mechanical, and moisture resistant than other thermosetting resins. Due to its excellent properties and the like, an epoxy resin composition has been widely used as a sealing resin for semiconductor devices. However, in recent years, in the electronic equipment market, semiconductor devices have become smaller, lighter, higher performance, and higher integration of semiconductor elements. The resin composition is required to be more reliable than ever.

小型化、薄型化により、回路ピッチ幅やリード端子間距離も小さくなってきており、これらを電気的に絶縁するための空間距離および沿面距離の確保が難しくなっている。そのため、絶縁物である封止材料の性能向上が要求されており、特に耐トラッキング性の向上が要求されている。   As a result of downsizing and thinning, the circuit pitch width and the distance between lead terminals are also reduced, and it is difficult to secure a spatial distance and a creepage distance for electrically insulating them. Therefore, the performance improvement of the sealing material which is an insulator is requested | required, and especially the improvement of tracking resistance is requested | required.

エポキシ樹脂組成物等の封止材料において耐トラッキング性を高める方法としては、無機充填剤の配合量を多くすること(特許文献1)や、無機質充填剤の他に少量のシリコーンゴム粉を配合すること(特許文献2)、電気導電路を形成しやすいベンゼン骨格を含有しない、シクロヘキサンポリエーテル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂系およびジシクロペンタジエン型フェノール樹脂等を配合すること(特許文献3)、及び硬化剤としてアミノトリアジン変性ノボラック樹脂やメラミン樹脂を含有すること(特許文献4)等が知られている。一方で、半導体素子の薄型化やワイヤの細線化が進んでいることから、成形時の流動性は重要な特性であるが、耐トラッキング性を高めるために無機充填剤の配合量を多くすることは、成形時の流動性を損なう要因ともなり得る。また、芳香族は樹脂組成物の耐熱性に大きく寄与することから、非芳香族系エポキシ樹脂では耐熱性の低下を招き、信頼性に大きく影響を与える。   As a method for improving the tracking resistance in a sealing material such as an epoxy resin composition, the amount of the inorganic filler is increased (Patent Document 1) or a small amount of silicone rubber powder is added in addition to the inorganic filler. (Patent Document 2), blending an alicyclic epoxy resin system having a cyclohexane polyether skeleton and a dicyclopentadiene type phenol resin, etc., which does not contain a benzene skeleton that easily forms an electric conduction path (Patent Document 3), In addition, it is known to contain an aminotriazine-modified novolak resin or melamine resin as a curing agent (Patent Document 4). On the other hand, since the thinning of semiconductor elements and the thinning of wires are advancing, fluidity during molding is an important characteristic, but to increase the amount of inorganic filler to increase tracking resistance Can also be a factor that impairs the fluidity during molding. In addition, since aromatics greatly contribute to the heat resistance of the resin composition, non-aromatic epoxy resins cause a decrease in heat resistance and greatly affect reliability.

特開2008−143950号公報JP 2008-143950 A 特開2013−203865号公報JP2013-203865A 特開2005−213299号公報JP 2005-213299 A 特開2010−031126号公報JP 2010-031126 A

本発明は、耐トラッキング性に優れたシリコーン変性エポキシ樹脂組成物及び該樹脂組成物により封止された半導体装置を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a silicone-modified epoxy resin composition having excellent tracking resistance and a semiconductor device sealed with the resin composition.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、特定のシリコーン変性エポキシ樹脂、特定のシリコーン変性フェノール樹脂、黒色顔料及び無機充填材を含むシリコーン変性エポキシ樹脂組成物が上記課題を解決することを見出し、本発明を完成したものである。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a silicone-modified epoxy resin composition containing a specific silicone-modified epoxy resin, a specific silicone-modified phenol resin, a black pigment, and an inorganic filler is the above-mentioned problem. And the present invention has been completed.

従って、本発明は、下記のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供する。
〔1〕
下記(A)〜(D)成分、
(A)アルケニル基含有エポキシ化合物と下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性エポキシ樹脂

Figure 2018193504
〔上記式(1)中、Rは互いに独立に、炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、aは0.01≦a≦1の正数であり、bは1≦b≦3の正数であり、1.01≦a+b<4である。〕
(B)アルケニル基含有フェノール化合物と上記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性フェノール樹脂
(C)黒色顔料
(D)無機充填材(但し、(C)黒色顔料は除く)
を必須成分として含むことを特徴とするシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
〔2〕
(A)成分及び(B)成分における上記オルガノポリシロキサンが、下記式(a)〜(c)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種である〔1〕記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
Figure 2018193504
〔上記式(a)において、Rは上記と同じであり、R1は、水素原子又はRの選択肢から選ばれる基で、n1は0〜200の整数であり、n2は0〜2の整数であり、n3は0〜10の整数であり、且つ、n1、n2、n3は同時に0とならない。R2は下記式(a’)に示す基であり、
Figure 2018193504
式(a’)において、R及びR1は上記と同じであり、n4は1〜10の整数である。括弧内に示される各シロキサン単位はランダムに結合していてもブロック単位を形成していてもよい。但し、上記式(a)の化合物は1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合した水素原子を有する。〕
Figure 2018193504
〔上記式(b)において、Rは上記と同じであり、n5は0〜10の整数であり、n6は1〜4の整数であり、且つ、3≦n5+n6≦12を満たす数であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されない。〕
Figure 2018193504
〔上記式(c)において、R及びR1は上記と同じであり、rは0〜3の整数であり、R7は水素原子、または炭素数1〜10の有機基であり、上記式(c)の化合物は1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合した水素原子を有する。〕
〔3〕
上記(B)成分のアルケニル基含有フェノール化合物は、下記式で表される〔1〕又は〔2〕記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
Figure 2018193504
〔4〕
上記(D)無機充填材の配合量は、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して150〜1,500質量部であり、且つ、樹脂組成物全体の60〜94質量%である〔1〕〜〔3〕のいずれか1項記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
〔5〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置。 Accordingly, the present invention provides the following silicone-modified epoxy resin composition and semiconductor device.
[1]
The following components (A) to (D),
(A) A silicone-modified epoxy resin obtained by a hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing epoxy compound and an organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1)
Figure 2018193504
[In the above formula (1), R is independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a is a positive number of 0.01 ≦ a ≦ 1, and b is 1 ≦ b ≦ 3. Positive number, and 1.01 ≦ a + b <4. ]
(B) Silicone-modified phenolic resin obtained by hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing phenol compound and the organopolysiloxane represented by the above average composition formula (1) (C) Black pigment (D) Inorganic filler (However, ( C) Excluding black pigment)
A silicone-modified epoxy resin composition comprising an essential component.
[2]
The silicone-modified epoxy resin composition according to [1], wherein the organopolysiloxane in the component (A) and the component (B) is at least one selected from the compounds represented by the following formulas (a) to (c).
Figure 2018193504
[In the above formula (a), R is the same as above, R 1 is a hydrogen atom or a group selected from the options of R, n 1 is an integer from 0 to 200, and n 2 is from 0 to 2. N 3 is an integer from 0 to 10, and n 1 , n 2 , and n 3 are not 0 at the same time. R 2 is a group represented by the following formula (a ′),
Figure 2018193504
In the formula (a ′), R and R 1 are the same as above, and n 4 is an integer of 1 to 10. Each siloxane unit shown in parentheses may be bonded at random or may form a block unit. However, the compound of the above formula (a) has a hydrogen atom bonded to at least one silicon atom in one molecule. ]
Figure 2018193504
[In the above formula (b), R is the same as above, n 5 is an integer of 0 to 10, n 6 is an integer of 1 to 4, and 3 ≦ n 5 + n 6 ≦ 12 is satisfied. It is a number, and the bonding order of each siloxane unit shown in parentheses is not limited. ]
Figure 2018193504
[In the above formula (c), R and R 1 are the same as above, r is an integer of 0 to 3, R 7 is a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, The compound c) has a hydrogen atom bonded to at least one silicon atom in one molecule. ]
[3]
The alkenyl group-containing phenol compound as the component (B) is a silicone-modified epoxy resin composition according to [1] or [2] represented by the following formula.
Figure 2018193504
[4]
The blending amount of the inorganic filler (D) is 150 to 1,500 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B), and 60 to 94 of the entire resin composition. The silicone-modified epoxy resin composition according to any one of [1] to [3], which is mass%.
[5]
A semiconductor device sealed with a cured product of the silicone-modified epoxy resin composition according to any one of [1] to [4].

本発明の樹脂組成物によれば、エポキシ樹脂として特定のシリコーン変性エポキシ樹脂、硬化剤として特定のシリコーン変性フェノール樹脂を用いることにより、短絡の要因となる炭化導電路の形成を抑制し、耐トラッキング性を高めることができる。   According to the resin composition of the present invention, by using a specific silicone-modified epoxy resin as an epoxy resin and a specific silicone-modified phenol resin as a curing agent, the formation of a carbonized conductive path that causes a short circuit is suppressed, and tracking resistance is reduced. Can increase the sex.

本発明の樹脂組成物は、
(A)アルケニル基含有エポキシ化合物と特定の平均組成式で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性エポキシ樹脂
(B)アルケニル基含有フェノール化合物と上記の特定の平均組成式で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性フェノール樹脂
(C)黒色顔料、及び
(D)無機充填材(但し、(C)黒色顔料は除く)
を必須成分として含む。
The resin composition of the present invention is
(A) Silicone-modified epoxy resin obtained by hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing epoxy compound and an organopolysiloxane represented by a specific average composition formula (B) An alkenyl group-containing phenol compound and the above specific average composition formula Silicone-modified phenolic resin obtained by hydrosilylation reaction with the represented organopolysiloxane (C) black pigment, and (D) inorganic filler (however, (C) black pigment is excluded)
As an essential component.

(A)シリコーン変性エポキシ樹脂
(A)成分は、アルケニル基含有エポキシ化合物と下記平均組成式(1)で表されるハイドロジェンオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られる共重合化合物である。この共重合化合物を含有することにより、本発明の樹脂組成物は、高い耐熱性、吸湿性、耐トラッキング性及び流動性を確保することができる。
(A) Silicone-modified epoxy resin The component (A) is a copolymer compound obtained by a hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing epoxy compound and a hydrogen organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1). By containing this copolymer compound, the resin composition of the present invention can ensure high heat resistance, hygroscopicity, tracking resistance and fluidity.

上記アルケニル基含有エポキシ化合物は、エポキシ基及びアルケニル基を有し、通常、半導体を封止するための樹脂組成物として用いるものであれば、特に限定されない。   The alkenyl group-containing epoxy compound is not particularly limited as long as it has an epoxy group and an alkenyl group and is usually used as a resin composition for sealing a semiconductor.

このうちエポキシ樹脂としては、例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、トリフェニルアルカン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、トリアジン誘導体エポキシ樹脂、エポキシシクロヘキシル型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹脂にビニル基,アリル基等のアルケニル基を有するものが用いられる。   Among these, as the epoxy resin, for example, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, triphenylalkane type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, triazine derivative epoxy resin And epoxy cyclohexyl type epoxy resins, and those having an alkenyl group such as vinyl group or allyl group are used as these epoxy resins.

上記のようなエポキシ化合物の中でも、以下のような構造式の化合物を用いることで作業性、耐トラッキング性に優れるため、好適な化合物として挙げられる。

Figure 2018193504
Among the epoxy compounds as described above, the use of a compound having the following structural formula is excellent in workability and tracking resistance, and thus is exemplified as a suitable compound.
Figure 2018193504

下記平均組成式(1)で表されるハイドロジェンオルガノポリシロキサンは、1分子中に少なくとも1個のSiH基を有し、好ましくは2〜10個のSiH基を有する。下記式(1)において、Rは炭素数1〜10、好ましくは1〜6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、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシ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、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、フェニル基が挙げられる。なお、これら炭化水素基の水素原子の一部がフッ素、臭素、塩素などのハロゲン原子で置換された基も使用することができる。

Figure 2018193504
The hydrogen organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1) has at least one SiH group, preferably 2 to 10 SiH groups, in one molecule. In the following formula (1), R is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl Group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and other alkyl groups, phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group and other aryl groups, benzyl group, phenylethyl Group, an aralkyl group such as a phenylpropyl group, and the like, preferably a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group. In addition, groups in which some of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with halogen atoms such as fluorine, bromine and chlorine can also be used.
Figure 2018193504

上記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサンは、直鎖状、環状、及び分岐状のいずれでもよい。例えば、下記式(a)〜(c)で表すものが挙げられる。

Figure 2018193504
The organopolysiloxane represented by the average composition formula (1) may be linear, cyclic, or branched. Examples thereof include those represented by the following formulas (a) to (c).
Figure 2018193504

上記式(a)において、Rは上記と同じであり、R1は水素原子又はRの選択肢から選ばれる基である。R2は、下記式(a’)に示す基である。

Figure 2018193504
In the formula (a), R is the same as above, and R 1 is a hydrogen atom or a group selected from R options. R 2 is a group represented by the following formula (a ′).
Figure 2018193504

上記式(a’)において、R及びR1は上記と同じであり、n4は0〜10、好ましくは0〜2の整数である。 In the above formula (a ′), R and R 1 are the same as above, and n 4 is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 2.

上記式(a)において、n1は0〜200、好ましくは0〜20の整数であり、n2は0〜2、好ましくは0又は1の整数であり、n3は0〜10、好ましくは0〜6の整数であり、且つ、n1、n2、n3は同時に0とならない。なお、括弧内に示される各シロキサン単位はランダムに結合していてもブロック単位を形成していてもよい。但し、上記式(a)の化合物は1分子中に少なくとも1個、好ましくは2〜10個のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を有する。したがって、上記式(a)において、n2が0の場合、式(a)及び(a’)のR1のうちの少なくとも1個は水素原子である。 In the above formula (a), n 1 is an integer of 0 to 200, preferably 0 to 20, n 2 is 0 to 2, preferably 0 or 1, and n 3 is 0 to 10, preferably It is an integer of 0 to 6, and n 1 , n 2 and n 3 are not 0 at the same time. Each siloxane unit shown in parentheses may be bonded at random or may form a block unit. However, the compound of the above formula (a) has at least one, preferably 2 to 10 hydrogen atoms (SiH groups) bonded to silicon atoms in one molecule. Therefore, in the above formula (a), when n 2 is 0, at least one of R 1 in formulas (a) and (a ′) is a hydrogen atom.

Figure 2018193504
Figure 2018193504

上記式(b)において、Rは上記と同じであり、n5は0〜10、好ましくは0〜6の整数であり、n6は1〜4、好ましくは2〜4の整数であり、且つ、3≦n5+n6≦12を満たす数であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されない。

Figure 2018193504
In the above formula (b), R is the same as above, n 5 is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 6, n 6 is an integer of 1 to 4, preferably 2 to 4, and 3 ≦ n 5 + n 6 ≦ 12, and the bonding order of the siloxane units shown in parentheses is not limited.
Figure 2018193504

上記式(c)において、R及びR1は上記と同じであり、rは0〜3の整数であり、R7は水素原子又は炭素数1〜10、好ましくは1〜6の有機基、特に1価炭化水素基であり、上記式(c)の化合物は1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合した水素原子を有する。したがって、上記式(c)のrが0の場合、R7のうち少なくとも1個は水素原子となる。 In the above formula (c), R and R 1 are the same as described above, r is an integer of 0 to 3, R 7 is a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, particularly It is a monovalent hydrocarbon group, and the compound of the above formula (c) has a hydrogen atom bonded to at least one silicon atom in one molecule. Therefore, when r in the above formula (c) is 0, at least one of R 7 is a hydrogen atom.

7の具体例としては、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、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピル基、イソプロピル基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基、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、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、及び水素原子などが挙げられ、中でも水素原子、メチル基、フェニル基が好ましい。 Specific examples of R 7 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like. Alkyl groups such as alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, propyl groups, isopropyl groups, butoxy groups, isobutoxy groups, tert-butoxy groups, aryl groups such as phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, benzyl groups, phenyl groups Examples thereof include an aralkyl group such as an ethyl group and a phenylpropyl group, and a hydrogen atom. Among them, a hydrogen atom, a methyl group and a phenyl group are preferable.

上記ハイドロジェンオルガノポリシロキサンとしては、両末端ハイドロジェンメチルポリシロキサン、両末端ハイドロジェンメチルフェニルポリシロキサンなどが好適である。例えば、以下の化合物が好ましい。

Figure 2018193504
(上記式中、nは1〜100の整数である。)
Figure 2018193504
As the hydrogen organopolysiloxane, both terminal hydrogen methyl polysiloxane, both terminal hydrogen methyl phenyl polysiloxane and the like are suitable. For example, the following compounds are preferable.
Figure 2018193504
(In the above formula, n is an integer of 1 to 100.)
Figure 2018193504

(A)成分のシリコーン変性エポキシ樹脂を得るためのヒドロシリル化反応は従来公知の方法に従えばよい。例えば、塩化白金酸のような白金系触媒の存在下で加熱反応させることにより得ることができる。上記ヒドロシリル化反応は、特には、ベンゼン、トルエン、等の不活性溶剤中で60〜120℃に加熱して行うのがよい。エポキシ化合物とポリシロキサンとの配合割合は、エポキシ化合物が有するアルケニル基1個に対するポリシロキサンが有するSiH基の個数を1.0以上、好ましくは1.5〜5.0にすることがよい。   The hydrosilylation reaction for obtaining the silicone-modified epoxy resin as the component (A) may be performed according to a conventionally known method. For example, it can be obtained by heating reaction in the presence of a platinum-based catalyst such as chloroplatinic acid. The hydrosilylation reaction is particularly preferably performed by heating to 60 to 120 ° C. in an inert solvent such as benzene and toluene. The mixing ratio of the epoxy compound and the polysiloxane is such that the number of SiH groups possessed by the polysiloxane with respect to one alkenyl group possessed by the epoxy compound is 1.0 or more, preferably 1.5 to 5.0.

(B)シリコーン変性フェノール樹脂
(B)成分のシリコーン変性フェノール樹脂は、硬化剤としてエポキシ基と反応する。(B)成分はアルケニル基含有フェノール化合物と上記平均組成式(1)で表されるハイドロジェンオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られる共重合化合物である。この共重合化合物を含有することにより、本発明の樹脂組成物は、高い耐熱性、吸湿性、耐トラッキング性及び流動性を確保することができる。
(B) Silicone-modified phenolic resin The silicone-modified phenolic resin of component (B) reacts with an epoxy group as a curing agent. Component (B) is a copolymer compound obtained by a hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing phenol compound and the hydrogen organopolysiloxane represented by the above average composition formula (1). By containing this copolymer compound, the resin composition of the present invention can ensure high heat resistance, hygroscopicity, tracking resistance and fluidity.

上記アルケニル基含有フェノール化合物は、フェノール性水酸基及びアルケニル基を有し、通常、半導体を封止するための樹脂組成物として用いるものであれば、特に限定されない。フェノール樹脂系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル型樹脂、ビフェニルアラルキル型樹脂、ビスA型フェノール樹脂、ビスF型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、シリコーン変性型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型樹脂などが挙げられ、これらにビニル基,アリル基等のアルケニル基を有するものが用いられる。   The alkenyl group-containing phenol compound is not particularly limited as long as it has a phenolic hydroxyl group and an alkenyl group and is usually used as a resin composition for sealing a semiconductor. Examples of the phenol resin-based curing agent include phenol novolak resin, cresol novolak resin, phenol aralkyl type resin, biphenyl aralkyl type resin, bis A type phenol resin, bis F type phenol resin, dicyclopentadiene type phenol resin, and silicone modified type. Examples thereof include phenol resins and triphenolalkane resins, and those having alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups are used.

上記のようなフェノール化合物の中でも、以下のような構造式の化合物を用いることで作業性、耐トラッキング性に優れるため、好適な化合物として挙げられる。

Figure 2018193504
Among the phenol compounds as described above, use of a compound having the following structural formula is excellent in workability and tracking resistance, so that it is mentioned as a suitable compound.
Figure 2018193504

また、上記アルケニル基含有フェノール化合物反応させるハイドロジェンオルガノポリシロキサンとしては、(A)成分で用いられるポリシロキサンで例示されたものと同様の構造のものが好適に用いられる。   Further, as the hydrogen organopolysiloxane to be reacted with the alkenyl group-containing phenol compound, those having the same structure as those exemplified for the polysiloxane used in the component (A) are preferably used.

(B)成分のシリコーン変性フェノール樹脂を得るためのヒドロシリル化反応は従来公知の方法に従えばよい。例えば、塩化白金酸のような白金系触媒の存在下で加熱反応させることにより得ることができる。上記ヒドロシリル化反応は、特には、ベンゼン、トルエン等の不活性溶剤中で60〜120℃に加熱して行うのがよい。フェノール化合物とポリシロキサンとの配合割合は、フェノール化合物が有するアルケニル基1個に対するポリシロキサンが有するSiH基の個数を1.0以上、好ましくは1.5〜5.0にするのがよい。   The hydrosilylation reaction for obtaining the silicone-modified phenol resin as the component (B) may be performed according to a conventionally known method. For example, it can be obtained by heating reaction in the presence of a platinum-based catalyst such as chloroplatinic acid. The hydrosilylation reaction is particularly preferably performed by heating to 60 to 120 ° C. in an inert solvent such as benzene and toluene. The mixing ratio of the phenol compound and the polysiloxane is such that the number of SiH groups contained in the polysiloxane with respect to one alkenyl group contained in the phenol compound is 1.0 or more, preferably 1.5 to 5.0.

主剤であるシリコーン変性エポキシ樹脂(A)と硬化剤であるシリコーン変性フェノール樹脂(B)との配合比率としては、エポキシ基/フェノール性水酸基の比率が0.6〜1.6の範囲であることが好ましく、0.8〜1.3の範囲であることがより好ましい。   As a blending ratio of the silicone-modified epoxy resin (A) as the main agent and the silicone-modified phenol resin (B) as the curing agent, the ratio of epoxy group / phenolic hydroxyl group is in the range of 0.6 to 1.6. Is preferable, and the range of 0.8 to 1.3 is more preferable.

(C)黒色顔料
(C)成分である黒色顔料は、本発明の樹脂組成物を黒色とするための顔料であり、用いられる顔料としては、例えば、従来の封止樹脂組成物に用いられているカーボンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等が挙げられるが、これらに制限されるものではないが、カーボンブラックが好ましい。本発明の樹脂組成物を黒色とすることにより、これを半導体封止材として用いて製造された半導体装置は、従来のエポキシ樹脂等で封止された半導体装置と同様の良好な外観及びレーザーマーキング性を得ることができる。
(C) Black pigment The black pigment which is the component (C) is a pigment for making the resin composition of the present invention black. As a pigment to be used, for example, it is used in a conventional sealing resin composition. Carbon black, furnace black, acetylene black, and the like, which are not limited thereto, but carbon black is preferred. By making the resin composition of the present invention black, the semiconductor device manufactured using this as a semiconductor sealing material has the same good appearance and laser marking as a semiconductor device sealed with a conventional epoxy resin or the like Sex can be obtained.

上記顔料の配合量は、樹脂組成物中の樹脂成分〔(A)及び(B)成分〕の総質量100質量部に対し、1質量部以上とすることが好ましく、特に3質量部以上が好ましい。1質量部以上であれば光沢度が高くなり過ぎず、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制でき、十分な黒色となりレーザーマーキング性も良好となるため好ましい。なお、上記顔料の上限値は、好ましくは10質量部以下である。   The blending amount of the pigment is preferably 1 part by mass or more, particularly preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total mass of the resin components [(A) and (B) components] in the resin composition. . If the amount is 1 part by mass or more, the glossiness is not excessively high, it is possible to suppress the appearance defect in which the semiconductor element traces are transferred to the surface of the semiconductor device, and the black color becomes satisfactory and the laser marking property is improved. The upper limit of the pigment is preferably 10 parts by mass or less.

(D)無機充填材
(D)成分である無機充填材としては、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、クリストバライト等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。但し、上記(C)成分として挙げた黒色顔料は除かれる。
(D) Inorganic filler (D) As an inorganic filler which is a component, for example, silica such as fused silica, crystalline silica, cristobalite, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium oxide, glass fiber , Magnesium oxide, zinc oxide and the like. However, the black pigment cited as the component (C) is excluded.

上記無機充填材の平均粒径や形状は特に制限されないが、通常1〜50μmであり、好ましくは4〜20μmである。上記の平均粒径とは、シーラスレーザー等レーザー回折粒度分布測定で得られる値である。   The average particle size and shape of the inorganic filler are not particularly limited, but are usually 1 to 50 μm, preferably 4 to 20 μm. The above average particle diameter is a value obtained by laser diffraction particle size distribution measurement such as Cirrus laser.

上記無機充填材は、125℃、2.1気圧、20時間でサンプル10g/水50gの抽出条件で抽出される不純物として、クロルイオンが10ppm以下、ナトリウムイオンが10ppm以下であることが好適であり、クロルイオンが5ppm以下、ナトリウムイオンが5ppm以下であることが更に好適である。上記範囲内であれば、組成物で封止された半導体装置の耐湿特性が低下するおそれがなく好ましい。   The inorganic filler preferably has 10 ppm or less of chloro ions and 10 ppm or less of sodium ions as impurities extracted under the extraction conditions of 10 g of sample / 50 g of water in 20 hours at 125 ° C., 2.1 atm. More preferably, chloro ions are 5 ppm or less and sodium ions are 5 ppm or less. If it exists in the said range, there is no possibility that the moisture resistance characteristic of the semiconductor device sealed with the composition may fall, and it is preferable.

上記無機充填材の配合量は、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して好ましくは150〜1,500質量部であり、より好ましくは250〜1,200質量部である。また、上記無機充填材は、樹脂組成物全体の好ましくは60〜94質量%、より好ましくは70〜92質量%、更に好ましくは75〜90質量%であるのがよい。   The blending amount of the inorganic filler is preferably 150 to 1,500 parts by mass, more preferably 250 to 1,200 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). . The inorganic filler is preferably 60 to 94% by mass, more preferably 70 to 92% by mass, and still more preferably 75 to 90% by mass of the entire resin composition.

上記無機充填材は、用いられる樹脂成分と無機充填材との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。このようなカップリング剤としては、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エトキシシラン、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のエポキシシラン、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、イミダゾールとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応物、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等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン、γ−エピスルフィドキシプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシランなどのシランカップリング剤を用いることが好ましい。表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法は特に制限されるものではなく、従来公知の方法に従えばよい。   The inorganic filler is preferably blended in advance with a surface treatment with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent in order to increase the bond strength between the resin component used and the inorganic filler. As such a coupling agent, epoxy silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N -Β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, reaction product of imidazole and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, etc. It is preferable to use a silane coupling agent such as mercaptosilane such as aminosilane, γ-mercaptosilane, and γ-episulfideoxypropyltrimethoxysilane. The blending amount of the coupling agent used for the surface treatment and the surface treatment method are not particularly limited, and may be a conventionally known method.

(E)その他の成分
本発明の樹脂組成物には、上記(A)〜(D)成分のほか、必要に応じて、硬化促進剤、離型剤、難燃剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、接着付与剤など各種の添加剤を配合することができる。
(E) Other components In addition to the above components (A) to (D), the resin composition of the present invention includes a curing accelerator, a mold release agent, a flame retardant, an ion trap agent, and an antioxidant as necessary. Various additives such as an adhesion-imparting agent can be blended.

硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものであれば特に制限されない。硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(p−ノニルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスフィン・テトラ(p−メチルフェニル)ボレート又はトリフェニルホスフィンとp−ベンゾキノンの付加物等のリン系化合物;トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等の第三アミン化合物;及び2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられる。これらの硬化促進剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。また、これらの硬化促進剤を多孔質シリカに含浸させたり、ポリメチルメタクリレートのような熱可塑性樹脂で被覆したりして使用してもよい。なかでも、塩基性の強いイミダゾール化合物を熱可塑性樹脂で被覆したものが好ましい。   The curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction. Examples of the curing accelerator include triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (p-nonylphenyl) phosphine, triphenylphosphine / triphenylborane, tetraphenylphosphine / tetraphenylborate, tetra Phosphorus compounds such as phenylphosphine tetra (p-methylphenyl) borate or an adduct of triphenylphosphine and p-benzoquinone; triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4 0.0] tertiary amine compounds such as undecene-7; and imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and the like. These curing accelerators can be used alone or in combination of two or more. Further, these curing accelerators may be impregnated into porous silica or coated with a thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate. Especially, what coated the strongly basic imidazole compound with the thermoplastic resin is preferable.

硬化促進剤の配合量は有効量であればよく、特に制限されないが、上記(A)及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.1〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜2質量部である。   The blending amount of the curing accelerator is not particularly limited as long as it is an effective amount, but is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). More preferably, it is 0.5-2 mass parts.

離型剤は、特に制限されず公知のものを使用することができる。離型剤としては、例えば、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックスなどの天然ワックス系離型剤、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成高分子系離型剤、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、セロチン酸、モンタン酸、ステアリン酸エステル、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドなどの脂肪酸誘導体系離型剤、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等が挙げられる。これらの離型剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの離型剤の配合量は、上記の(A)及び(B)成分の総量100質量部に対して0.5〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜3質量部である。   The release agent is not particularly limited, and known ones can be used. Examples of the release agent include natural wax release agents such as carnauba wax, rice wax, and candelilla wax, synthetic polymer release agents such as polyethylene, polyethylene oxide, and polypropylene, lauric acid, stearic acid, and palmitic acid. And fatty acid derivative release agents such as behenic acid, serotic acid, montanic acid, stearic acid ester, stearic acid amide, and ethylene bis-stearic acid amide, and a copolymer of ethylene and vinyl acetate. These release agents can be used alone or in combination of two or more. It is preferable that the compounding quantity of these mold release agents is 0.5-5 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of said (A) and (B) component, More preferably, it is 1-3 mass parts. is there.

難燃剤は、特に制限されず公知のものを使用することができる。難燃剤としては、例えば、ホスファゼン化合物、シリコーン化合物、モリブデン酸亜鉛担持タルク、モリブデン酸亜鉛担持酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化モリブデン及び三酸化アンチモン等が挙げられる。難燃剤の配合量は、上記の(A)及び(B)成分の総量100質量部に対して2〜20質量部であることが好ましく、より好ましくは3〜10質量部である。   The flame retardant is not particularly limited, and known ones can be used. Examples of the flame retardant include phosphazene compounds, silicone compounds, zinc molybdate-supported talc, zinc molybdate-supported zinc oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, molybdenum oxide, and antimony trioxide. It is preferable that the compounding quantity of a flame retardant is 2-20 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of said (A) and (B) component, More preferably, it is 3-10 mass parts.

イオントラップ剤は、特に制限されず公知のものを使用することができる。イオントラップ剤としては、例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス化合物、希土類酸化物等が挙げられる。イオントラップ剤の配合量は、上記の(A)及び(B)成分の総量100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1.5〜5質量部である。   The ion trap agent is not particularly limited, and a known one can be used. Examples of the ion trapping agent include hydrotalcites, bismuth hydroxide compounds, rare earth oxides, and the like. It is preferable that the compounding quantity of an ion trap agent is 1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of said (A) and (B) component, More preferably, it is 1.5-5 mass parts.

接着性付与剤は、特に制限されず公知のものを使用することができる。接着性付与剤としては、例えば上記無機充填材の表面処理に用いたカップリング剤を用いることができる。これらの接着性付与剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。接着性付与剤の配合量は、上記の(A)、(B)及び(C)成分の総量100質量部に対して0.2〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜3質量部である。   The adhesiveness imparting agent is not particularly limited, and a known one can be used. As the adhesiveness imparting agent, for example, the coupling agent used for the surface treatment of the inorganic filler can be used. These adhesiveness imparting agents can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the adhesion-imparting agent is preferably 0.2 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 to 100 parts by mass of the total amount of the components (A), (B) and (C). ~ 3 parts by mass.

本発明の樹脂組成物の製造方法は特に制限されるものでない。例えば、上記の(A)〜(E)成分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、分散し、場合によってはこれらの混合物にその他の成分を加えて混合、撹拌、分散させることにより得ることができる。混合等に使用する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、2本ロール、3本ロール、ボールミル、連続押し出し機、プラネタリーミキサー、マスコロイダー等を用いることができる。これらの装置を適宜組み合わせて使用してもよい。   The method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, the above components (A) to (E) may be stirred or dissolved, mixed, or dispersed at the same time or separately, if necessary with heat treatment, and optionally mixed with other components. It can be obtained by stirring and dispersing. Although the apparatus used for mixing etc. is not specifically limited, A raikai machine provided with stirring and a heating apparatus, 2 rolls, 3 rolls, a ball mill, a continuous extruder, a planetary mixer, a mass collider, etc. can be used. You may use combining these apparatuses suitably.

本発明の樹脂組成物は、トランジスタ型、モジュール型、DIP型、SO型、フラットパック型、ボールグリッドアレイ型等の半導体装置の封止樹脂材料として特に有効である。本発明の樹脂組成物による半導体装置の封止方法は特に制限されるものでなく、従来の成形法、例えばトランスファー成形、インジェクション成形、注型法等を利用すればよい。本発明の樹脂組成物を成形する際の条件としては、160〜190℃で45〜300秒間、ポストキュアは170〜250℃で2〜16時間行うことが好ましい。   The resin composition of the present invention is particularly effective as a sealing resin material for semiconductor devices such as transistor type, module type, DIP type, SO type, flat pack type, and ball grid array type. The method for sealing the semiconductor device with the resin composition of the present invention is not particularly limited, and a conventional molding method such as transfer molding, injection molding, casting method or the like may be used. As conditions for molding the resin composition of the present invention, it is preferable to perform post-cure at 170 to 250 ° C. for 2 to 16 hours at 160 to 190 ° C. for 45 to 300 seconds.

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.

[実施例1〜3]
下記合成例1〜5で合成した(A)及び(B)成分、並びに下記成分を、表1に記載の組成に従って配合し、熱2本ロールにて均一に溶融混合、冷却、粉砕して組成物を得た。
[Examples 1 to 3]
The components (A) and (B) synthesized in the following synthesis examples 1 to 5 and the following components are blended according to the composition shown in Table 1, and are uniformly melt-mixed, cooled and pulverized with two heat rolls. I got a thing.

(A)シリコーン変性エポキシ樹脂(E−01,E−02,E−03)
[合成例1]
1Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.16g、トルエン80g、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸(四国化成工業社製、MA−DGIC)323gを入れ、撹拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(信越化学工業社製)81gを30分かけて滴下し、90℃で4時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記式(1)を構造とするシリコーン変性エポキシ樹脂E−01を得た。E−01のエポキシ当量は169g/eqであった。

Figure 2018193504
(A) Silicone-modified epoxy resin (E-01, E-02, E-03)
[Synthesis Example 1]
A 1 L separable flask was charged with 0.16 g of 0.5 mass% chloroplatinic acid toluene solution, 80 g of toluene, and 323 g of monoallyl diglycidyl isocyanuric acid (MA-DGIC, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). Was raised to 80 ° C. Thereafter, 81 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added dropwise over 30 minutes and reacted at 90 ° C. for 4 hours. The obtained toluene solution was distilled under reduced pressure to obtain a silicone-modified epoxy resin E-01 having a structure represented by the following formula (1). The epoxy equivalent of E-01 was 169 g / eq.
Figure 2018193504

[合成例2]
1Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.16g、トルエン80g、o−アリルフェニルグリシジルエーテル(四日市合成社製、OAP−EP)296gを入れ、撹拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(信越化学工業社製)110gを30分かけて滴下し、90℃で4時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記式(2)を構造とするシリコーン変性エポキシ樹脂E−02を得た。E−02のエポキシ当量は257g/eqであった。

Figure 2018193504
[Synthesis Example 2]
A 1 L separable flask was charged with 0.16 g of 0.5 mass% chloroplatinic acid toluene solution, 80 g of toluene, and 296 g of o-allylphenyl glycidyl ether (Okachi Chemical Co., Ltd., OAP-EP). The temperature was raised to 80 ° C. Thereafter, 110 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added dropwise over 30 minutes and reacted at 90 ° C. for 4 hours. The obtained toluene solution was distilled under reduced pressure to obtain a silicone-modified epoxy resin E-02 having the structure of the following formula (2). The epoxy equivalent of E-02 was 257 g / eq.
Figure 2018193504

[合成例3]
2Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液1.68g、トルエン200g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(2.4mоl、596.06g)を入れ、撹拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン(1mоl、240.51g)を1時間かけて滴下し、100℃で2時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記式(3)を構造とするシリコーン変性エポキシ樹脂E−03を得た。E−03のエポキシ当量は200g/eqであった。

Figure 2018193504
[Synthesis Example 3]
A 2 L separable flask was charged with 1.68 g of 0.5 mass% chloroplatinic acid toluene solution, 200 g of toluene, and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane (2.4 mol, 596.06 g), and after stirring, The temperature was raised to 80 ° C. Thereafter, 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane (1 mol, 240.51 g) was added dropwise over 1 hour and reacted at 100 ° C. for 2 hours. The obtained toluene solution was distilled under reduced pressure to obtain a silicone-modified epoxy resin E-03 having the structure of the following formula (3). The epoxy equivalent of E-03 was 200 g / eq.
Figure 2018193504

(B)シリコーン変性フェノール樹脂(P−01,P−02)
[合成例4]
1Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.16g、トルエン80g、2−アリルフェノール(四日市合成社製)263gを入れ、撹拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学工業社製、KF−9902)124gを30分かけて滴下し、90℃で3時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記式(4)を構造とするシリコーン変性フェノール樹脂P−01を得た。P−01の水酸基当量は194g/eqであった。

Figure 2018193504
(B) Silicone-modified phenolic resin (P-01, P-02)
[Synthesis Example 4]
A 1 L separable flask was charged with 0.16 g of 0.5 mass% chloroplatinic acid toluene solution, 80 g of toluene, and 263 g of 2-allylphenol (manufactured by Yokkaichi Chemical Co., Ltd.). . Thereafter, 124 g of 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KF-9902) was added dropwise over 30 minutes and reacted at 90 ° C. for 3 hours. The obtained toluene solution was distilled under reduced pressure to obtain a silicone-modified phenolic resin P-01 having the structure of the following formula (4). The hydroxyl equivalent of P-01 was 194 g / eq.
Figure 2018193504

[合成例5]
1Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.16g、トルエン80g、2−アリルフェノール(四日市合成社製)266gを入れ、撹拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(信越化学工業社製、HM−H)140gを30分かけて滴下し、90℃で3時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記式(5)を構造とするシリコーン変性フェノール樹脂P−02を得た。P−02の水酸基当量は201g/eqであった。

Figure 2018193504
[Synthesis Example 5]
A 1 L separable flask was charged with 0.16 g of 0.5 mass% chloroplatinic acid toluene solution, 80 g of toluene, and 266 g of 2-allylphenol (manufactured by Yokkaichi Chemical Co., Ltd.). After stirring, the internal temperature was raised to 80 ° C. . Thereafter, 140 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HM-H) was dropped over 30 minutes and reacted at 90 ° C. for 3 hours. The obtained toluene solution was distilled under reduced pressure to obtain a silicone-modified phenolic resin P-02 having the structure of the following formula (5). The hydroxyl equivalent of P-02 was 201 g / eq.
Figure 2018193504

(C) 黒色顔料
・カーボンブラック(三菱化学(株)製、3230MJ)
(C) Black pigment, carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation 3230MJ)

(D)無機充填材
・溶融シリカ粉末(平均粒径16μm、龍森社製)
(D) Inorganic filler / fused silica powder (average particle size 16 μm, manufactured by Tatsumori)

(E)その他の成分
硬化促進剤
・トリフェニルホスフィン(TPP(登録商標)、北興化学工業(株)製)
・2−エチル−4−メチルイミダゾール(キュアゾール2E4MZ、四国化成工業(株)製)
その他添加剤
・カルナバワックス(TOWAX−131、東亜化成(株)製)
・シランカップリング剤
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(KBM−803、信越化学工業社製)と3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越化学工業社製)を1:5で配合したものを用いた。
(E) Other component curing accelerator, triphenylphosphine (TPP (registered trademark), manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.)
・ 2-Ethyl-4-methylimidazole (Curazole 2E4MZ, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.)
Other additives, Carnauba wax (TOWAX-131, manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.)
Silane coupling agent 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (KBM-803, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) are mixed at a ratio of 1: 5. What was done was used.

[比較例1〜3]
実施例1〜3で用いた各成分に加えて下記エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を、表1に記載の組成に従って配合し、熱2本ロールにて均一に溶融混合、冷却、粉砕して組成物を得た。
[Comparative Examples 1-3]
In addition to the components used in Examples 1 to 3, the following epoxy resin and phenol resin were blended according to the composition described in Table 1, and melted and mixed uniformly with two heat rolls, cooled and pulverized to obtain a composition. Obtained.

・エポキシ樹脂:多官能型エポキシ樹脂(EPPN−501H、日本化薬製)
・フェノール樹脂:フェノールノボラック型樹脂(TD−2131、DIC製)
・ Epoxy resin: Multifunctional epoxy resin (EPPN-501H, manufactured by Nippon Kayaku)
-Phenol resin: Phenol novolac resin (TD-2131, manufactured by DIC)

得られた各組成物を以下に示す方法に従い評価した。
《評価方法》
・耐トラッキング性:日本工業規格 JIS C 2134:2007に従い、50mmφ×3mmtの試験片を成形後、180℃×4時間ポストキュアを行った。その後、25℃/50%Rhの雰囲気下で48時間保管したものを試験片とした。
Each composition obtained was evaluated according to the method shown below.
"Evaluation method"
-Tracking resistance: According to Japanese Industrial Standards JIS C 2134: 2007, a 50 mmφ × 3 mmt test piece was molded, and then post-cured at 180 ° C. for 4 hours. Then, what was stored for 48 hours in an atmosphere of 25 ° C./50% Rh was used as a test piece.

〈試験法〉試験片表面に2本の白金電極を接触させ、電極間に電圧を印加させながら、0.1%塩化アンモニウム水溶液を30秒に1滴の間隔で滴下する。N=5で測定を行い、いずれの場合も50滴下の測定期間にトラッキング破壊及び持続炎を発生することなく耐久する最高電圧の値(CTI:comparative tracking index)で評価を行う。今回、印加電圧を600Vで固定した際の0.1%塩化アンモニウム水溶液の滴下数を計測することで各樹脂組成物の耐トラッキング性を評価した。 <Test Method> Two platinum electrodes are brought into contact with the surface of the test piece, and a 0.1% ammonium chloride aqueous solution is dropped at intervals of one drop every 30 seconds while a voltage is applied between the electrodes. Measurement is performed at N = 5, and in each case, evaluation is performed with the value of the maximum voltage (CTI: comparative tracking index) that can endure without generating a tracking failure and a continuous flame in a measurement period of 50 drops. This time, the tracking resistance of each resin composition was evaluated by measuring the number of drops of 0.1% ammonium chloride aqueous solution when the applied voltage was fixed at 600V.

Figure 2018193504
Figure 2018193504

上記表1の結果から、本実施例1〜3は、耐トラッキング性に優れる樹脂組成物であることが分かる。   From the results of Table 1, it can be seen that Examples 1 to 3 are resin compositions having excellent tracking resistance.

Claims (5)

下記(A)〜(D)成分、
(A)アルケニル基含有エポキシ化合物と下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性エポキシ樹脂
Figure 2018193504
〔上記式(1)中、Rは互いに独立に、炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、aは0.01≦a≦1の正数であり、bは1≦b≦3の正数であり、1.01≦a+b<4である。〕
(B)アルケニル基含有フェノール化合物と上記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンとのヒドロシリル化反応により得られるシリコーン変性フェノール樹脂
(C)黒色顔料
(D)無機充填材(但し、(C)黒色顔料は除く)
を必須成分として含むことを特徴とするシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
The following components (A) to (D),
(A) A silicone-modified epoxy resin obtained by a hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing epoxy compound and an organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1)
Figure 2018193504
[In the above formula (1), R is independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a is a positive number of 0.01 ≦ a ≦ 1, and b is 1 ≦ b ≦ 3. Positive number, and 1.01 ≦ a + b <4. ]
(B) Silicone-modified phenolic resin obtained by hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing phenol compound and the organopolysiloxane represented by the above average composition formula (1) (C) Black pigment (D) Inorganic filler (However, ( C) Excluding black pigment)
A silicone-modified epoxy resin composition comprising an essential component.
(A)成分及び(B)成分における上記オルガノポリシロキサンが、下記式(a)〜(c)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
Figure 2018193504
〔上記式(a)において、Rは上記と同じであり、R1は、水素原子又はRの選択肢から選ばれる基で、n1は0〜200の整数であり、n2は0〜2の整数であり、n3は0〜10の整数であり、且つ、n1、n2、n3は同時に0とならない。R2は下記式(a’)に示す基であり、
Figure 2018193504
式(a’)において、R及びR1は上記と同じであり、n4は1〜10の整数である。括弧内に示される各シロキサン単位はランダムに結合していてもブロック単位を形成していてもよい。但し、上記式(a)の化合物は1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合した水素原子を有する。〕
Figure 2018193504
〔上記式(b)において、Rは上記と同じであり、n5は0〜10の整数であり、n6は1〜4の整数であり、且つ、3≦n5+n6≦12を満たす数であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されない。〕
Figure 2018193504
〔上記式(c)において、R及びR1は上記と同じであり、rは0〜3の整数であり、R7は水素原子、または炭素数1〜10の有機基であり、上記式(c)の化合物は1分子中に少なくとも1個のケイ素原子に結合した水素原子を有する。〕
The silicone-modified epoxy resin composition according to claim 1, wherein the organopolysiloxane in the component (A) and the component (B) is at least one selected from compounds represented by the following formulas (a) to (c).
Figure 2018193504
[In the above formula (a), R is the same as above, R 1 is a hydrogen atom or a group selected from the options of R, n 1 is an integer from 0 to 200, and n 2 is from 0 to 2. N 3 is an integer from 0 to 10, and n 1 , n 2 , and n 3 are not 0 at the same time. R 2 is a group represented by the following formula (a ′),
Figure 2018193504
In the formula (a ′), R and R 1 are the same as above, and n 4 is an integer of 1 to 10. Each siloxane unit shown in parentheses may be bonded at random or may form a block unit. However, the compound of the above formula (a) has a hydrogen atom bonded to at least one silicon atom in one molecule. ]
Figure 2018193504
[In the above formula (b), R is the same as above, n 5 is an integer of 0 to 10, n 6 is an integer of 1 to 4, and 3 ≦ n 5 + n 6 ≦ 12 is satisfied. It is a number, and the bonding order of each siloxane unit shown in parentheses is not limited. ]
Figure 2018193504
[In the above formula (c), R and R 1 are the same as above, r is an integer of 0 to 3, R 7 is a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, The compound c) has a hydrogen atom bonded to at least one silicon atom in one molecule. ]
上記(B)成分のアルケニル基含有フェノール化合物は、下記式で表される請求項1又は2記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。
Figure 2018193504
The alkenyl group-containing phenol compound as the component (B) is a silicone-modified epoxy resin composition according to claim 1 or 2 represented by the following formula.
Figure 2018193504
上記(D)無機充填材の配合量は、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して150〜1,500質量部であり、且つ、樹脂組成物全体の60〜94質量%である請求項1〜3のいずれか1項記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物。   The blending amount of the inorganic filler (D) is 150 to 1,500 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B), and 60 to 94 of the entire resin composition. It is a mass%, The silicone modified epoxy resin composition of any one of Claims 1-3. 請求項1〜4のいずれか1項記載のシリコーン変性エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置。   The semiconductor device sealed with the hardened | cured material of the silicone modified epoxy resin composition of any one of Claims 1-4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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