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JP2019052246A - Epoxy resin composition - Google Patents

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JP2019052246A
JP2019052246A JP2017177486A JP2017177486A JP2019052246A JP 2019052246 A JP2019052246 A JP 2019052246A JP 2017177486 A JP2017177486 A JP 2017177486A JP 2017177486 A JP2017177486 A JP 2017177486A JP 2019052246 A JP2019052246 A JP 2019052246A
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直行 串原
隅田 和昌
Kazumasa Sumida
和昌 隅田
章 矢島
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章 矢島
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Abstract

【課題】作業性に優れ、基材との密着性が高く高温高湿下で保管した後の接着力保持率が高い硬化物を与える、エポキシ樹脂組成物の提供。【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)芳香族アミン系硬化剤及び(C)式(1)で示される有機ケイ素化合物を含有し、(A)エポキシ樹脂中の全エポキシ基1当量に対する(B)芳香族アミン系硬化剤中の全アミノ基の当量の比が0.7〜1.5であるエポキシ樹脂組成物。(Rは加水分解基;R’はアルキル基;Aはアルキレン基;XはO又はS;ZはNH、O又はS;MはN又はCH;R1〜R4は夫々独立にH、アルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基又はアミノ基;R1とR2、及びR3とR4は各々結合するCと共にシクロアルキル基又はアリール基;mは1〜3の整数;nは0〜3の整数)【選択図】なしThe present invention provides an epoxy resin composition that provides a cured product having excellent workability, high adhesion to a base material, and high adhesion retention after storage under high temperature and high humidity. (A) An epoxy resin, (B) an aromatic amine-based curing agent, and (C) an organosilicon compound represented by the formula (1), and (A) with respect to 1 equivalent of all epoxy groups in the epoxy resin. (B) The epoxy resin composition whose ratio of the equivalent of all the amino groups in an aromatic amine type hardening | curing agent is 0.7-1.5. (R is a hydrolyzable group; R ′ is an alkyl group; A is an alkylene group; X is O or S; Z is NH, O or S; M is N or CH; R1 to R4 are each independently H, an alkyl group, An alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an amino group; R1 and R2, and R3 and R4 are each bonded to C and a cycloalkyl group or an aryl group; m is an integer of 1 to 3; n is an integer of 0 to 3) ] None

Description

本発明は、エポキシ樹脂組成物に関し、特に、ダイオード、トランジスター、IC、LSI、超LSI等の半導体装置を封止するために用いられるエポキシ樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an epoxy resin composition, and more particularly, to an epoxy resin composition used for sealing semiconductor devices such as diodes, transistors, ICs, LSIs, and super LSIs.

半導体装置において、ダイオード、トランジスター、IC、LSI、超LSI等の半導体装置等の半導体素子を封止する工程は、半導体装置の信頼性に影響を与える重要な工程の一つである。
電子機器の小型軽量化、高機能化に対応して、半導体装置の小型化、薄型化、狭ピッチ化が益々加速する中、半導体素子においては薄型化、大型化の傾向がある。信頼性確保の観点から、吸湿処理後のリードフレームとの接着性や高温保管後の接着性の維持が求められている。また、封止樹脂とリードフレームとのストレスを低減する目的で低弾性かつ低熱膨張率な封止樹脂が求められている。
In a semiconductor device, a process of sealing a semiconductor element such as a semiconductor device such as a diode, a transistor, an IC, an LSI, or a super LSI is one of important processes that affects the reliability of the semiconductor device.
In response to the reduction in size and weight and the increase in functionality of electronic devices, semiconductor devices tend to be thinner and larger while semiconductor devices are becoming smaller, thinner, and narrower in pitch. From the viewpoint of ensuring reliability, it is required to maintain adhesion with a lead frame after moisture absorption treatment and adhesion after high-temperature storage. In addition, a sealing resin having low elasticity and a low coefficient of thermal expansion is required for the purpose of reducing stress between the sealing resin and the lead frame.

これまでに、封止樹脂の低弾性化を目的に、熱可塑性のゴムパウダーを添加することで、半導体素子の信頼性を向上させた液状エポキシ樹脂が提案されている(特許文献1)。また、特定のシランカップリング剤で、フィラー表面を処理して接着強度を向上した半導体接着用樹脂組成物が提案されている(特許文献2)。
しかしながら、熱可塑性のゴムパウダーによる低弾性化は粘度の上昇により作業性が著しく悪くなるという問題があった。また、特定のシランカップリング剤による処理をフィラーに施すことで接着強度は上昇するものの、樹脂との濡れ性が悪くなるという問題があった。
So far, a liquid epoxy resin has been proposed in which the reliability of a semiconductor element is improved by adding thermoplastic rubber powder for the purpose of reducing the elasticity of the sealing resin (Patent Document 1). Moreover, the resin composition for semiconductor adhesion which processed the filler surface with the specific silane coupling agent and improved adhesive strength is proposed (patent document 2).
However, the reduction in elasticity with thermoplastic rubber powder has a problem that workability is remarkably deteriorated due to an increase in viscosity. In addition, there is a problem that wettability with the resin is deteriorated although the adhesive strength is increased by applying the treatment with a specific silane coupling agent to the filler.

特開2014−152310号公報JP 2014-152310 A 特開2016−088992号公報JP 2006-089992 A

従って、本発明は、作業性に優れ、更に接着性及び接着保持力に優れたエポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that is excellent in workability and further excellent in adhesiveness and adhesive retention.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、下記(A)エポキシ樹脂、(B)芳香族アミン系硬化剤、及び(C)有機ケイ素化合物を含有してなるエポキシ樹脂組成物が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that (A) an epoxy resin, (B) an aromatic amine-based curing agent, and (C) an epoxy resin containing an organosilicon compound. The present inventors have found that the composition can solve the above problems and have completed the present invention.

従って、本発明は、下記のエポキシ樹脂組成物を提供する。   Accordingly, the present invention provides the following epoxy resin composition.

[1]
(A)エポキシ樹脂、
(B)芳香族アミン系硬化剤、及び
(C)下記一般式(1)で示される有機ケイ素化合物
を含有してなり、上記(A)エポキシ樹脂中の全エポキシ基1当量に対する上記(B)芳香族アミン系硬化剤中の全アミノ基の当量の比が0.7〜1.5であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。

Figure 2019052246

(一般式(1)中、
Rは加水分解性基であり、
R’は炭素数1〜4のアルキル基であり、
Aは直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜6のアルキレン基であり、
Xは酸素原子又は硫黄原子であり、
ZはNH、酸素原子又は硫黄原子であり、
Mは窒素原子又はCHであり、
〜Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、又はアミノ基であり、R及びRが結合する炭素原子とR及びRが結合する炭素原子間で二重結合を形成してもよく、R又はRとR又はRが結合してこれらが結合する炭素原子と共に脂肪族環又は芳香族環を形成してもよい。
mは1〜3の整数であり、nは0〜3の整数である。) [1]
(A) epoxy resin,
(B) an aromatic amine-based curing agent, and (C) an organosilicon compound represented by the following general formula (1), and the above (B) with respect to 1 equivalent of all epoxy groups in the (A) epoxy resin An epoxy resin composition, wherein the ratio of equivalents of all amino groups in the aromatic amine-based curing agent is 0.7 to 1.5.
Figure 2019052246

(In general formula (1),
R is a hydrolyzable group,
R ′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
A is a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms,
X is an oxygen atom or a sulfur atom,
Z is NH, an oxygen atom or a sulfur atom,
M is a nitrogen atom or CH,
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an amino group, and the carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded to R 3 and R 4. A double bond may be formed between carbon atoms to which R 1 or R 2 is bonded, and R 1 or R 2 and R 3 or R 4 are bonded to form an aliphatic ring or an aromatic ring together with the carbon atom to which they are bonded. Also good.
m is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 3. )

[2]
(B)成分の芳香族アミン系硬化剤が、下記式(2)、(3)、(4)及び(5)で表される芳香族アミン系化合物から選ばれる1種又は2種以上である[1]記載のエポキシ樹脂組成物。

Figure 2019052246

(式(2)〜(5)中、R〜Rは、それぞれ独立して、同一又は異種の炭素数1〜6の1価炭化水素基、CHS−及びCHCHS−から選ばれる基である。pは0〜4の整数である。) [2]
The aromatic amine curing agent of component (B) is one or more selected from aromatic amine compounds represented by the following formulas (2), (3), (4) and (5). [1] The epoxy resin composition according to [1].
Figure 2019052246

(In formulas (2) to (5), R 5 to R 8 are each independently the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, CH 3 S— and CH 3 CH 2 S—. (P is an integer of 0 to 4).

[3]
(C)成分の配合量が、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、0.1〜10質量%である[1]又は[2]記載のエポキシ樹脂組成物。
[3]
The epoxy resin composition according to [1] or [2], wherein the amount of component (C) is 0.1 to 10% by mass relative to 100 parts by mass of the total of component (A) and component (B). .

[4]
(A)成分のエポキシ樹脂が、液状エポキシ樹脂である[1]〜[3]のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
[4]
The epoxy resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the epoxy resin as the component (A) is a liquid epoxy resin.

[5]
更に(D)無機充填材を含む[1]〜[4]のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
[5]
The epoxy resin composition according to any one of [1] to [4], further comprising (D) an inorganic filler.

[6]
25℃において液状である[1]〜[5]のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
[6]
The epoxy resin composition according to any one of [1] to [5], which is liquid at 25 ° C.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、経時の粘度変化が少なく作業性に優れる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は基材、特に銅及び銀との接着性に優れ、高温高湿下で保管した後もこれらの基材との高い接着力を維持できる。したがって、本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐熱性及び耐湿性に優れる硬化物となるため、半導体装置の封止材として有用である。   The epoxy resin composition of the present invention is excellent in workability with little change in viscosity over time. Further, the cured product of the epoxy resin composition of the present invention is excellent in adhesion to substrates, particularly copper and silver, and can maintain high adhesion to these substrates even after being stored under high temperature and high humidity. Therefore, since the epoxy resin composition of the present invention becomes a cured product excellent in heat resistance and moisture resistance, it is useful as a sealing material for semiconductor devices.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、下記の成分
(A)エポキシ樹脂、
(B)芳香族アミン系硬化剤、及び
(C)有機ケイ素化合物
を含有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The epoxy resin composition of the present invention comprises the following components (A) epoxy resin,
(B) contains an aromatic amine curing agent, and (C) an organosilicon compound.

(A)エポキシ樹脂
(A)成分であるエポキシ樹脂は、特に限定されず、公知のエポキシ樹脂を用いることができる。例えば、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、ビスフェノールS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、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。また、多官能フェノール類及びアントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物も挙げられる。さらに上記例示した(A)成分のエポキシ樹脂にリン化合物を導入したリン含有エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく又は2種以上を併用してもよい。
(A) Epoxy resin The epoxy resin which is a component (A) is not specifically limited, A well-known epoxy resin can be used. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, bisphenol F novolac type epoxy resin, stilbene type epoxy resin , Triazine skeleton-containing epoxy resin, fluorene skeleton-containing epoxy resin, trisphenol methane type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, xylylene type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, aminophenol Type epoxy resin, alicyclic epoxy resin and the like. Moreover, the polyglycerides and diglycidyl ether compounds of polycyclic aromatics such as anthracene are also included. Furthermore, the phosphorus containing epoxy resin etc. which introduce | transduced the phosphorus compound into the epoxy resin of the (A) component illustrated above are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

(A)成分としては、25℃における粘度が、好ましくは0.01〜100,000mPa・sであり、より好ましくは0.1〜10,000mPa・sである、液状のエポキシ樹脂が好ましい。この粘度は、JIS Z 8803:2011の記載に基づき、25℃の測定温度で円錐平板型回転粘度計(E型粘度計)を用いて試料をセットして2分後の値を測定した粘度である。   The component (A) is preferably a liquid epoxy resin having a viscosity at 25 ° C. of preferably 0.01 to 100,000 mPa · s, more preferably 0.1 to 10,000 mPa · s. Based on the description of JIS Z 8803: 2011, this viscosity is a viscosity obtained by setting a sample using a conical plate type rotational viscometer (E type viscometer) at a measurement temperature of 25 ° C. and measuring a value after 2 minutes. is there.

(A)成分の含有量としては、樹脂組成物中に10〜95質量%含有させることが好ましく、より好ましくは15〜85質量%であり、さらに好ましくは15〜80質量%である。   As content of (A) component, it is preferable to make it contain 10-95 mass% in a resin composition, More preferably, it is 15-85 mass%, More preferably, it is 15-80 mass%.

(B)芳香族アミン系硬化剤
(B)成分である芳香族アミン系硬化剤は、上記(A)成分の硬化剤であり、特に、耐熱性及び保存安定性に優れる芳香環を有するアミン系化合物が挙げられる。具体的には、下記式(2)〜(5)で表される芳香族アミン系化合物が挙げられる。

Figure 2019052246
(B) Aromatic amine-based curing agent The aromatic amine-based curing agent as component (B) is a curing agent for the above-mentioned component (A), and in particular, an amine-based one having an aromatic ring excellent in heat resistance and storage stability. Compounds. Specific examples include aromatic amine compounds represented by the following formulas (2) to (5).
Figure 2019052246

一般式(2)〜(5)中、R〜Rは、それぞれ独立して、同一又は異種の炭素数1〜6の1価炭化水素基、CHS−及びCHCHS−から選ばれる基である。pは0〜4の整数である。 In general formulas (2) to (5), R 5 to R 8 are each independently the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, CH 3 S— and CH 3 CH 2 S—. Is a group selected from p is an integer of 0-4.

一般式(2)〜(5)中のR〜Rで表される炭素数1〜6の1価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基等のアルケニル基;フェニル基等のアリール基が挙げられる。なかでも、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 5 to R 8 in the general formulas (2) to (5) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n- Alkyl group such as butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group; cycloalkyl group such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group; vinyl group, 1-propenyl Groups, allyl groups, isopropenyl groups, 1-butenyl groups, 2-butenyl groups, 1-pentenyl groups and the like alkenyl groups; phenyl groups and the like aryl groups. Especially, a C1-C6 alkyl group is preferable.

上記一般式(2)、(3)、(4)及び(5)で表される芳香族アミン系硬化剤の中でも、例えば、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン等の一般式(3)で表される芳香族ジアミノジフェニルメタン化合物;2,4−ジアミノトルエン、1,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミン等の一般式(2)で表される芳香族ジアミン化合物等が好ましいものとして挙げられる。これらは1種単独でも2種以上を組み合せて使用してもよい。   Among the aromatic amine curing agents represented by the general formulas (2), (3), (4) and (5), for example, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3, Fragrances represented by general formula (3) such as 3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane 2,4-diaminotoluene, 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6- Aromatic diamine compounds represented by the general formula (2) such as diamine are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

上記芳香族アミン系硬化剤の中で、常温(20〜30℃)で液体のものはそのまま組成物に配合してよいが、固体のものはそのまま組成物に配合すると組成物の粘度が上昇し、作業性が著しく悪くなるため、予め上記(A)成分のエポキシ樹脂と溶融混合することが好ましく、後述する特定の配合割合で、70〜150℃の温度範囲で1〜2時間溶融混合することがより好ましい。溶融混合温度が70℃未満であると芳香族アミン系硬化剤が(A)成分のエポキシ樹脂と十分に相溶しないおそれがあり、150℃を超える温度であると(A)成分のエポキシ樹脂と反応して粘度が上昇するおそれがある。また、溶融混合時間が1時間未満であると芳香族アミン系硬化剤が(A)成分のエポキシ樹脂と十分に相溶せず、粘度上昇を招くおそれがあり、2時間を超えると(A)成分のエポキシ樹脂と反応し、粘度上昇するおそれがある。   Among the aromatic amine-based curing agents, those that are liquid at normal temperature (20 to 30 ° C.) may be blended into the composition as they are, but if solid ones are blended into the composition as they are, the viscosity of the composition increases. Since the workability is remarkably deteriorated, it is preferable to melt and mix with the epoxy resin of the component (A) in advance, and melt and mix at a specific blending ratio described later at a temperature range of 70 to 150 ° C. for 1 to 2 hours. Is more preferable. If the melt mixing temperature is less than 70 ° C, the aromatic amine curing agent may not be sufficiently compatible with the component (A) epoxy resin, and if the temperature exceeds 150 ° C, the component (A) epoxy resin and There is a risk that the viscosity will increase upon reaction. Also, if the melt mixing time is less than 1 hour, the aromatic amine-based curing agent is not sufficiently compatible with the component (A) epoxy resin, and may increase the viscosity, and if it exceeds 2 hours (A) It may react with the component epoxy resin to increase the viscosity.

上記芳香族アミン系硬化剤の配合量は、(A)成分中の全エポキシ基1当量に対する該芳香族アミン系硬化剤中の全アミノ基の当量の比が0.7〜1.5であり、好ましくは0.7〜1.2、より好ましくは0.7〜1.1、更に好ましくは0.85〜1.05となる量である。上記の当量の比が0.7未満では未反応のエポキシ基が残存し、エポキシ樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が低下するおそれがあり、また密着性が低下するおそれがある。一方、上記の当量比が1.5を超えるとエポキシ樹脂組成物の硬化物が硬く脆くなり、リフロー時又は温度サイクル試験時にクラックが発生するおそれがある。   The blending amount of the aromatic amine curing agent is such that the ratio of the equivalent of all amino groups in the aromatic amine curing agent to 1 equivalent of all epoxy groups in the component (A) is 0.7 to 1.5. The amount is preferably 0.7 to 1.2, more preferably 0.7 to 1.1, and still more preferably 0.85 to 1.05. If the ratio of the above equivalents is less than 0.7, unreacted epoxy groups remain, the glass transition temperature of the cured product of the epoxy resin composition may be lowered, and the adhesion may be lowered. On the other hand, when the above equivalent ratio exceeds 1.5, the cured product of the epoxy resin composition becomes hard and brittle, and cracks may occur during reflow or a temperature cycle test.

(C)有機ケイ素化合物
(C)有機ケイ素化合物は下記一般式(1)で表される。

Figure 2019052246
(C) Organosilicon compound (C) The organosilicon compound is represented by the following general formula (1).
Figure 2019052246

一般式(1)中、
Rは加水分解性基であり、
R’は炭素数1〜4のアルキル基であり、
Aは直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜6のアルキレン基であり、
Xは酸素原子又は硫黄原子であり、
ZはNH、酸素原子又は硫黄原子であり、
Mは窒素原子又はCHであり、
〜Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、又はアミノ基であり、R及びRが結合する炭素原子とR及びRが結合する炭素原子間で二重結合を形成してもよく、R又はRとR又はRが結合してこれらが結合する炭素原子と共に脂肪族環又は芳香族環を形成してもよい。mは1〜3の整数であり、nは0〜3の整数である。
In general formula (1),
R is a hydrolyzable group,
R ′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
A is a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms,
X is an oxygen atom or a sulfur atom,
Z is NH, an oxygen atom or a sulfur atom,
M is a nitrogen atom or CH,
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or an amino group, and the carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded to R 3 and R 4. A double bond may be formed between carbon atoms to which R 1 or R 2 is bonded, and R 1 or R 2 and R 3 or R 4 are bonded to form an aliphatic ring or an aromatic ring together with the carbon atom to which they are bonded. Also good. m is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 3.

ここで、上記一般式(1)中、Rで表される加水分解性基としては、具体的に、塩素、臭素等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基等が挙げられる。   Here, in the general formula (1), the hydrolyzable group represented by R specifically includes halogen atoms such as chlorine and bromine; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Etc.

R’で表される炭素数1〜4のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R ′ include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.

Aで表される直鎖状の炭素数1〜6のアルキレン基としてはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が挙げられ、Aで表される分岐鎖状の炭素数1〜6のアルキレン基としてはプロピレン基、メチルエチレン基、1,1−ジメチルエチレン基等が挙げられるが、これらに限られない。   Examples of the linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms represented by A include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group and the like, and a branched chain having 1 to 6 carbon atoms represented by A. Examples of the alkylene group include, but are not limited to, a propylene group, a methylethylene group, and a 1,1-dimethylethylene group.

また、R〜Rで表される炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。 The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1 to R 4, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, isobutyl group, s- butyl, t -A butyl group, a pentyl group, a hexyl group, etc. are mentioned.

〜Rで表されるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkoxy group represented by R 1 to R 4 include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.

〜Rで表されるフルオロアルキル基としては、上述した炭素数1〜6のアルキル基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子で置換した基が挙げられる。 Examples of the fluoroalkyl group represented by R 1 to R 4 include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the above-described alkyl group having 1 to 6 carbon atoms have been substituted with fluorine atoms.

及びRが結合する炭素原子とR及びRが結合する炭素原子間で二重結合を形成する場合としては、具体的には下記の構造式で示される(下記構造式では、R及びRのうちRを、R及びRのうちRを示したが、これらはそれぞれでR、Rあってもよい)。なお、R及びRが結合する炭素原子とR及びRが結合する炭素原子間で二重結合を形成する結果、R(R)が結合する炭素原子とR(R)が結合する炭素原子とを有する6員環(以下単に複素環という)は、下記構造において共鳴構造をとる。したがって、R及びRが結合する炭素原子とR及びRが結合する炭素原子間で二重結合を形成する場合の具体的構造としては、下記構造式の共鳴構造体も含まれる。

Figure 2019052246
The case where a double bond is formed between the carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded and the carbon atom to which R 3 and R 4 are bonded is specifically represented by the following structural formula (in the following structural formula, the R 1 of R 1 and R 2, showed R 3 of R 3 and R 4, may be R 2, R 4 which are respectively). As a result of forming a double bond between the carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded and the carbon atom to which R 3 and R 4 are bonded, the carbon atom to which R 1 (R 2 ) is bonded and R 3 (R 4 6-membered ring having a carbon atom to which) is bonded (hereinafter simply referred to as a heterocyclic ring) has a resonance structure in the following structure. Therefore, the specific structure in the case where a double bond is formed between the carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded and the carbon atom to which R 3 and R 4 are bonded includes a resonance structure having the following structural formula.
Figure 2019052246

又はRとR又はRが結合してこれらが結合する炭素原子と共に該複素環と縮合環を形成する脂肪族環としては、シクロヘプタン環、シクロヘキサン環等が挙げられ、これら脂肪族環の水素原子はアルキル基等で置換されていてもよい。
また、R又はRとR又はRが結合してこれらが結合する炭素原子と共に該複素環と縮合環を形成する芳香族環としては、単環のベンゼン環;縮合多環のナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環等が挙げられ、これら芳香族環の水素原子はアルキル基等で置換されていてもよい。
Examples of the aliphatic ring that forms a condensed ring with the heterocyclic ring together with the carbon atom to which R 1 or R 2 and R 3 or R 4 are bonded include a cycloheptane ring, a cyclohexane ring, and the like. The hydrogen atom of the group ring may be substituted with an alkyl group or the like.
The aromatic ring that forms a condensed ring with the heterocyclic ring together with the carbon atom to which R 1 or R 2 and R 3 or R 4 are bonded includes a monocyclic benzene ring; a condensed polycyclic naphthalene A ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring, and the like. The hydrogen atom of these aromatic rings may be substituted with an alkyl group or the like.

(C)成分の有機ケイ素化合物の配合量は、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、0.1〜10質量%とすることが好ましく、0.2〜5質量%とすることがより好ましい。   The compounding amount of the organosilicon compound (C) is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to 100 parts by mass in total of the component (A) and the component (B), and 0.2 to 5 mass. % Is more preferable.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記(A)〜(C)成分の他に、(D)無機充填材及び/又は(E)その他の添加剤を適宜配合することができる。   In addition to the components (A) to (C), (D) an inorganic filler and / or (E) other additives can be appropriately blended in the epoxy resin composition of the present invention.

(D)無機充填材
(D)無機充填材は、エポキシ樹脂組成物の熱膨張率低下や耐湿信頼性向上のために、必要により適宜添加されるものであり、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、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの無機充填材の平均粒径や形状は、用途に応じて選択することができる。なかでも、球状アルミナ、球状溶融シリカ、ガラス繊維等が好ましい。
(D)無機充填材の配合量は、(A)〜(C)成分の合計100質量部に対して20〜1,500質量%とすることが好ましく、より好ましくは50〜1,000質量%である。
(D) Inorganic filler (D) The inorganic filler is appropriately added as necessary to reduce the thermal expansion coefficient and improve the moisture resistance reliability of the epoxy resin composition. Examples of the inorganic filler include: Examples thereof include silicas such as fused silica, crystalline silica, and cristobalite, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium oxide, glass fiber, and magnesium oxide. The average particle diameter and shape of these inorganic fillers can be selected according to the application. Of these, spherical alumina, spherical fused silica, glass fiber and the like are preferable.
(D) It is preferable that the compounding quantity of an inorganic filler shall be 20-1,500 mass% with respect to a total of 100 mass parts of (A)-(C) component, More preferably, it is 50-1,000 mass%. It is.

(E)その他の添加剤
本発明のエポキシ樹脂組成物には、その他の添加剤として(E)成分を必要に応じて本発明の目的・効果を損なわない範囲で添加することができる。この添加剤としては、例えば、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、低応力剤、着色剤等が挙げられる。
(E) Other Additives The epoxy resin composition of the present invention may contain the component (E) as other additives, as necessary, within a range that does not impair the objects and effects of the present invention. Examples of the additive include a curing accelerator, a release agent, a flame retardant, an ion trap agent, an antioxidant, an adhesion imparting agent, a low stress agent, and a colorant.

硬化促進剤は、エポキシ樹脂とアミン系硬化剤の反応を促進するものであれば特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。硬化促進剤として、テトラフェニルホスフィン、イミダゾール、3級アミンから選ばれる塩基性有機化合物が挙げられる。テトラフェニルホスフィンの例としては、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレート誘導体等が挙げられる。イミダゾールの例としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−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、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシ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が挙げられ、3級アミンの例としてはトリエチルアミン、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等が挙げられる。   The curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the reaction between the epoxy resin and the amine curing agent, and a conventionally known curing accelerator can be used. Examples of the curing accelerator include basic organic compounds selected from tetraphenylphosphine, imidazole, and tertiary amine. Examples of tetraphenylphosphine include tetraphenylphosphine and tetraphenylborate derivatives. Examples of imidazole include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxy Examples thereof include triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0, and the like. ] Undecene-7 etc. are mentioned.

硬化促進剤の添加量は、(A)、(B)成分の合計100質量部に対して、0〜20質量部であることが好ましい。硬化促進剤が上限値より多い場合はエポキシ樹脂組成物の保存性に支障をきたすおそれがある。   It is preferable that the addition amount of a hardening accelerator is 0-20 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) and (B) component. When there are more hardening accelerators than an upper limit, there exists a possibility that the preservability of an epoxy resin composition may be impaired.

また、硬化促進剤の形状としては、平均粒径が1〜5μm、最大粒径が20μm以下の粉体状であることが好ましい。より好ましくは平均粒径2〜5μmかつ最大粒径が15μm以下のものである。平均粒径が前記下限値より小さいと、比表面積が大きくなり、組成物に混合した際に組成物の粘度が高くなるおそれがある。平均粒径が前記上限値を超えると、エポキシ樹脂との分散が不均一になり、信頼性の低下を引き起こす場合がある。   The curing accelerator is preferably in the form of a powder having an average particle size of 1 to 5 μm and a maximum particle size of 20 μm or less. More preferably, the average particle size is 2 to 5 μm and the maximum particle size is 15 μm or less. When the average particle size is smaller than the lower limit, the specific surface area increases, and the viscosity of the composition may increase when mixed with the composition. When the average particle size exceeds the upper limit, dispersion with the epoxy resin becomes non-uniform, which may cause a decrease in reliability.

また、この硬化促進剤の純度は、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上である。純度90%未満では反応性にばらつきが生じ、硬化性にばらつきが生じるおそれがある。   Moreover, the purity of this hardening accelerator becomes like this. Preferably it is 90% or more, More preferably, it is 93% or more. If the purity is less than 90%, the reactivity may vary and the curability may vary.

離型剤は、金型からの離型性を向上させる目的で添加される。この離型剤としては、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、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ポリプロピレン、モンタン酸、モンタンワックス(モンタン酸と、飽和アルコール、2−(2−ヒドロキシエチルアミノ)エタノール、エチレングリコール又はグリセリンとのエステル化合物)、ステアリン酸、ステアリン酸エステル、ステアリン酸アミド等の公知のものを全てが挙げられる。   The release agent is added for the purpose of improving the release property from the mold. Examples of the mold release agent include carnauba wax, rice wax, candelilla wax, polyethylene, polyethylene oxide, polypropylene, montanic acid, montan wax (montanic acid, saturated alcohol, 2- (2-hydroxyethylamino) ethanol, Examples thereof include all known compounds such as ester compounds with ethylene glycol or glycerin), stearic acid, stearic acid esters, and stearic acid amides.

難燃剤は、難燃性を付与する目的で添加される。この難燃剤としては特に制限されず、公知のものを全て使用することができ、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、酸化モリブデン等を挙げることができる。   The flame retardant is added for the purpose of imparting flame retardancy. The flame retardant is not particularly limited, and all known ones can be used. For example, phosphazene compounds, silicone compounds, zinc molybdate-supported talc, zinc molybdate-supported zinc oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, Examples thereof include molybdenum oxide.

イオントラップ剤は、樹脂組成物中に含まれるイオン不純物を捕捉し、熱劣化や吸湿劣化を防ぐ目的で添加される。
イオントラップ剤としては、特に制限されず、公知のものを全て使用することができ、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。
The ion trapping agent is added for the purpose of capturing ionic impurities contained in the resin composition and preventing thermal deterioration and moisture absorption deterioration.
The ion trapping agent is not particularly limited, and all known ones can be used, and examples thereof include hydrotalcites, bismuth hydroxide compounds, rare earth oxides, and the like.

低応力化剤は、樹脂クラック抑制及び低弾性化を目的に添加される。この低応力剤としては液状シリコーン樹脂、液状アクリル樹脂、液状ブタジエンゴム、固形シリコーン樹脂、固形アクリル樹脂、固形ブタジエンゴムなどが挙げられる。   The stress reducing agent is added for the purpose of suppressing resin cracking and reducing elasticity. Examples of the low stress agent include liquid silicone resin, liquid acrylic resin, liquid butadiene rubber, solid silicone resin, solid acrylic resin, and solid butadiene rubber.

硬化促進剤以外の(E)成分の配合量は、エポキシ樹脂組成物の使用目的により相違するが、通常、エポキシ樹脂組成物全体の10質量%以下の量とすることができる。(E)成分を配合する場合は、5質量%以上であることが好ましい。   The compounding amount of the component (E) other than the curing accelerator varies depending on the purpose of use of the epoxy resin composition, but can usually be 10% by mass or less of the entire epoxy resin composition. (E) When mix | blending a component, it is preferable that it is 5 mass% or more.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、次に示されるような方法で調製することができる。例えば(A)エポキシ樹脂と(B)芳香族アミン系硬化剤と(C)有機ケイ素化合物とを、同時に又は別々に必要に応じて加熱処理を行いながら混合、撹拌、溶解及び/又は分散させることにより、(A)〜(C)成分の樹脂混合物を得ることができる。また、(A)〜(C)成分の混合物に(D)無機充填材を添加、撹拌、溶解及び/又は分散させることにより、(A)〜(D)成分の樹脂混合物を得る方法もある。更に、用途によって、(A)〜(C)成分の混合物、又は(A)〜(D)成分の混合物に、硬化促進剤、離型剤、難燃剤、イオントラップ剤及び低応力化剤の(E)添加剤のうち少なくとも1種を添加して混合してもよい。(A)〜(E)の各成分は1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。   The epoxy resin composition of the present invention can be prepared by the following method. For example, (A) an epoxy resin, (B) an aromatic amine-based curing agent, and (C) an organosilicon compound are mixed, stirred, dissolved and / or dispersed while performing heat treatment simultaneously or separately as necessary. Thus, a resin mixture of components (A) to (C) can be obtained. There is also a method of obtaining a resin mixture of components (A) to (D) by adding, stirring, dissolving and / or dispersing (D) inorganic filler to a mixture of components (A) to (C). Further, depending on the application, the mixture of the components (A) to (C) or the mixture of the components (A) to (D) may be added with a curing accelerator, a release agent, a flame retardant, an ion trap agent and a low stress agent ( E) At least one additive may be added and mixed. Each component of (A) to (E) may be used alone or in combination of two or more.

上記の樹脂混合物の調製方法、並びに、混合、撹拌及び分散を行う装置については、特に限定されない。具体的には、例えば、撹拌及び加熱装置を備えたライカイ機、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、プラネタリーミキサー、又はマスコロイダー等が挙げられ、これらの装置は、適宜組み合わせて使用してもよい。   There are no particular limitations on the method for preparing the resin mixture and the apparatus for mixing, stirring and dispersing. Specifically, for example, a raikai machine equipped with a stirring and heating device, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, a planetary mixer, a mass collider, or the like can be used, and these devices are used in appropriate combinations. Also good.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体装置の封止材としても用いる場合、特に25℃において液状であることが好ましい。この場合、この液状エポキシ樹脂組成物の粘度は、上記した成分の種類及び配合量を適宜選定することにより、E型回転粘度計を用いて1rpmの回転数で測定した25℃の粘度で1,000Pa・s以下、特に500Pa・s以下とすることが好ましい。なお、その下限は特に制限されないが、通常1Pa・s以上である。   When the epoxy resin composition of the present invention is also used as a sealing material for semiconductor devices, it is preferably liquid at 25 ° C. In this case, the viscosity of the liquid epoxy resin composition is 1 at a viscosity of 25 ° C. measured at a rotation speed of 1 rpm using an E-type rotational viscometer by appropriately selecting the types and blending amounts of the components described above. 000 Pa · s or less, and particularly preferably 500 Pa · s or less. The lower limit is not particularly limited, but is usually 1 Pa · s or more.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形方法、成形条件は、常法とすることができるが、好ましくは40〜100℃で成形硬化後、150〜180℃で1〜3時間ポストキュアーすることが好ましく、例えば、150℃で1時間以上熱オーブンにてポストキュアーすることがより好ましい。ポストキュアーが150℃で1時間未満では十分な硬化物特性が得られない場合がある。   Moreover, although the shaping | molding method and shaping | molding conditions of the epoxy resin composition of this invention can be made into a conventional method, Preferably it post-cure at 150-180 degreeC for 1-3 hours after shaping | molding hardening at 40-100 degreeC. For example, it is more preferable to post-cure in a heat oven at 150 ° C. for 1 hour or longer. If the post cure is less than 1 hour at 150 ° C., sufficient cured product properties may not be obtained.

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1〜12及び比較例1〜11]
実施例1〜12及び比較例1〜11について、下記に示す各成分を表1,2に示す組成で配合してエポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表1,2中、各成分の量は質量部を示す。表1,2中の「(B)/(A)モル比」、は、(A)成分中の全エポキシ基1当量に対する(B)成分中の全アミノ基の当量を示す。
[Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 11]
About Examples 1-12 and Comparative Examples 1-11, each component shown below was mix | blended with the composition shown in Table 1, 2, and the epoxy resin composition was prepared. In Tables 1 and 2, the amount of each component indicates parts by mass. “(B) / (A) molar ratio” in Tables 1 and 2 indicates the equivalent of all amino groups in component (B) to 1 equivalent of all epoxy groups in component (A).

(A)エポキシ樹脂
(1)エポキシ樹脂(A1):ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピコート828:三菱化学社製)
(2)エポキシ樹脂(A2):アミノフェノール型3官能エポキシ樹脂(jER630:三菱化学社製)
(A) Epoxy resin (1) Epoxy resin (A1): Bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 828: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
(2) Epoxy resin (A2): aminophenol type trifunctional epoxy resin (jER630: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)

(B)芳香族アミン系硬化剤
(1)芳香族アミン系硬化剤(B1):3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(カヤハードAA、日本化薬株式会社製)
(2)芳香族アミン系硬化剤(B2):ジエチルトルエンジアミン(エタキュア100、アルベマールコーポレーション社製)
非芳香族アミン系硬化剤(比較例用)
(3)脂環式アミン系硬化剤(B3):1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン(1、3−BAC、三菱瓦斯化学社製)
(B) Aromatic amine curing agent (1) Aromatic amine curing agent (B1): 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane (Kayahard AA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
(2) Aromatic amine curing agent (B2): Diethyltoluenediamine (Etacure 100, manufactured by Albemarle Corporation)
Non-aromatic amine curing agent (for comparative example)
(3) Alicyclic amine-based curing agent (B3): 1,3-bisaminomethylcyclohexane (1,3-BAC, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company)

(C)有機ケイ素化合物
(1)有機ケイ素化合物(C1)(下記式(6):信越化学工業社製)

Figure 2019052246

有機ケイ素化合物(比較例用)
(2)有機ケイ素化合物(C2)(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン:信越化学工業社製)
(3)有機ケイ素化合物(C3)(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン:信越化学工業社製)
(4)有機ケイ素化合物(C4)(下記式(7):信越化学工業社製)
Figure 2019052246

(5)有機ケイ素化合物(C5)(下記式(8):信越化学工業社製)
Figure 2019052246

(6)有機ケイ素化合物(C6)(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとイミダゾールとの付加物(下記式(9)):信越化学工業製)
Figure 2019052246
(C) Organosilicon compound (1) Organosilicon compound (C1) (Formula (6) below: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Figure 2019052246

Organosilicon compound (for comparative example)
(2) Organosilicon compound (C2) (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(3) Organosilicon compound (C3) (3-mercaptopropyltrimethoxysilane: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(4) Organosilicon compound (C4) (following formula (7): manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Figure 2019052246

(5) Organosilicon compound (C5) (Formula (8) below: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Figure 2019052246

(6) Organosilicon compound (C6) (addition product of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and imidazole (the following formula (9)): manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Figure 2019052246

(D)無機充填材
(1)平均粒径13μmの溶融球状シリカ(品名:CS−6103 53C、龍森社製)
(D) Inorganic filler (1) Fused spherical silica having an average particle size of 13 μm (Product name: CS-6103 53C, manufactured by Tatsumori)

得られた各組成物について、以下に示す評価方法により試験を行った。その結果を表1,2に示す。   About each obtained composition, the test was done by the evaluation method shown below. The results are shown in Tables 1 and 2.

[粘度増加率]
実施例1〜12及び比較例1〜11において作製した直後の樹脂組成物の粘度(以下、初期粘度という。単位:mPa・s)について、JIS Z 8803:2011に準じ、25℃の測定温度で、円錐平板型回転粘度計(E型粘度計)を用いて、各例の樹脂組成物(試料)をセットして2分後の値を測定した。
また、各例の樹脂組成物を25℃で24時間保持した後の粘度(以下、24時間後の粘度という。単位:mPa・s)も同様に測定し、粘度増加率(単位:%)を下記式によって算出した。

Figure 2019052246

上記式の粘度増加率が100〜200%未満の範囲の場合には「○」と評価し、200%以上の場合には「×」と評価し、その結果を表1,2に記載した。 [Viscosity increase rate]
About the viscosity (henceforth an initial viscosity, unit: mPa * s) of the resin composition immediately after producing in Examples 1-12 and Comparative Examples 1-11, according to JISZ8803: 2011 at 25 degreeC measurement temperature. The resin composition (sample) of each example was set using a conical plate type rotational viscometer (E type viscometer), and the value after 2 minutes was measured.
Further, the viscosity after holding the resin composition of each example at 25 ° C. for 24 hours (hereinafter referred to as viscosity after 24 hours; unit: mPa · s) was also measured in the same manner, and the rate of increase in viscosity (unit:%) was measured. It was calculated by the following formula.
Figure 2019052246

When the viscosity increase rate of the above formula was in the range of 100 to less than 200%, it was evaluated as “◯”, and when it was 200% or more, it was evaluated as “x”, and the results are shown in Tables 1 and 2.

(硬化物サンプル作製条件)
実施例1〜12及び比較例1〜11の各例のエポキシ樹脂組成物については、硬化前の組成物が25℃で液状であるため、各例のエポキシ樹脂組成物を120℃で0.5時間加熱後、165℃で3時間成型をし、下記試験に供するためのテストピースを作製した。
(Curing sample preparation conditions)
About the epoxy resin composition of each example of Examples 1-12 and Comparative Examples 1-11, since the composition before hardening is liquid at 25 degreeC, the epoxy resin composition of each example is 0.5 at 120 degreeC. After heating for a period of time, molding was performed at 165 ° C. for 3 hours to prepare a test piece for use in the following test.

[Cu接着試験1]
10×10mmの大きさのCuリードフレーム上に、被着面積4mmとなるように本願発明のエポキシ樹脂組成物を塗布し、その上にシリコンチップを載置後、上記硬化条件にてエポキシ樹脂組成物を硬化させることでCu接着性試験用テストピースを作製した。このテストピースを用いて、ボンドテスターDAGE−SERIES−4000PXY(DAGE社製)で、接着性の評価として、150℃での剪断接着力(以下、初期剪断接着力という)を測定した。なお、テストピースのフレームと樹脂の接着面積は4mmである。結果を表1,2に記載した。
[Cu adhesion test 1]
An epoxy resin composition of the present invention is applied onto a Cu lead frame having a size of 10 × 10 mm so as to have a coating area of 4 mm 2, and a silicon chip is placed thereon, and then the epoxy resin is cured under the above curing conditions. A test piece for Cu adhesion test was prepared by curing the composition. Using this test piece, a bond tester DAGE-SERIES-4000PXY (manufactured by DAGE) was used to measure a shear adhesive force at 150 ° C. (hereinafter referred to as initial shear adhesive force) as an adhesive evaluation. The bonding area between the frame of the test piece and the resin is 4 mm 2 . The results are shown in Tables 1 and 2.

[Cu接着試験2]
Cu接着試験1と同様にCu接着性試験用テストピースを作製した。該Cu接着性試験用テストピースを180℃で500時間保管後、室温の状態まで冷却して、上記の初期剪断接着力の測定方法と同様に、剪断接着力を測定した。高温保管後の接着力保持率(%)は、下記式により算出した。各試験片の高温保管後の接着力保持率を表1,2に記載した。

Figure 2019052246
[Cu adhesion test 2]
Similarly to the Cu adhesion test 1, a test piece for a Cu adhesion test was produced. The test piece for Cu adhesion test was stored at 180 ° C. for 500 hours, then cooled to room temperature, and the shear adhesion was measured in the same manner as the above-described method for measuring the initial shear adhesion. The adhesive strength retention (%) after high temperature storage was calculated by the following formula. Tables 1 and 2 show the adhesive strength retention of each test piece after high-temperature storage.
Figure 2019052246

[Cu接着試験3]
Cu接着試験1と同様にCu接着性試験用テストピースを作製した。該Cu接着性試験用テストピースを85℃/85%RH(相対湿度)で168時間保管後、室温の状態まで冷却して、上記の初期剪断接着力の測定方法と同様に、剪断接着力を測定した。高温・高湿保管後の接着力保持率(%)は、下記式により算出した。各試験片の高温・高湿保管後の接着力保持率を表1,2に記載した。

Figure 2019052246
[Cu adhesion test 3]
Similarly to the Cu adhesion test 1, a test piece for a Cu adhesion test was produced. After storing the test piece for Cu adhesion test at 85 ° C./85% RH (relative humidity) for 168 hours, the test piece was cooled to room temperature, and the shear adhesion force was measured in the same manner as the above-described method for measuring the initial shear adhesion force. It was measured. The adhesion retention (%) after storage at high temperature and high humidity was calculated by the following formula. Tables 1 and 2 show the adhesive strength retention of each test piece after storage at high temperature and high humidity.
Figure 2019052246

[Ag接着試験1]
10×10mmの大きさのAgリードフレーム上に、被着面積4mmとなるように本願発明のエポキシ樹脂組成物を塗布し、その上にシリコンチップを載置後、上記硬化条件にてエポキシ樹脂組成物を硬化させることでAg接着性試験用テストピースを作製した。このテストピースを用いて、ボンドテスターDAGE−SERIES−4000PXY(DAGE社製)で、接着性の評価として、150℃での剪断接着力(以下、初期剪断接着力という)を測定した。なお、テストピースのフレームと樹脂の接着面積は4mmである。結果を表1,2に記載した。
[Ag adhesion test 1]
An epoxy resin composition of the present invention is applied on an Ag lead frame having a size of 10 × 10 mm so as to have a coating area of 4 mm 2, and a silicon chip is placed on the epoxy resin composition. A test piece for an Ag adhesion test was prepared by curing the composition. Using this test piece, a bond tester DAGE-SERIES-4000PXY (manufactured by DAGE) was used to measure a shear adhesive force at 150 ° C. (hereinafter referred to as initial shear adhesive force) as an adhesive evaluation. The bonding area between the frame of the test piece and the resin is 4 mm 2 . The results are shown in Tables 1 and 2.

[Ag接着試験2]
Ag接着試験1と同様にAg接着性試験用テストピースを作製した。該Ag接着性試験用テストピースを180℃で500時間保管後、室温の状態まで冷却して、上記の初期剪断接着力の測定方法と同様に、剪断接着力を測定した。高温保管後の接着力保持率(%)は、下記式により算出した。各試験片の高温保管後の接着力保持率を表1,2に記載した。

Figure 2019052246
[Ag adhesion test 2]
Similarly to the Ag adhesion test 1, a test piece for Ag adhesion test was prepared. The test piece for Ag adhesion test was stored at 180 ° C. for 500 hours, cooled to room temperature, and the shear adhesion was measured in the same manner as the above-described method for measuring the initial shear adhesion. The adhesive strength retention (%) after high temperature storage was calculated by the following formula. Tables 1 and 2 show the adhesive strength retention of each test piece after high-temperature storage.
Figure 2019052246

[Ag接着試験3]
Ag接着試験1と同様にAg接着性試験用テストピースを作製した。該Ag接着性試験用テストピースを85℃/85%RHで168時間保管後、室温の状態まで冷却して、上記の初期剪断接着力の測定方法と同様に、剪断接着力を測定した。高温・高湿保管後の接着力保持率(%)は、下記式により算出した。各試験片の高温・高湿保管後の接着力保持率を表1,2に記載した。

Figure 2019052246
[Ag adhesion test 3]
Similarly to the Ag adhesion test 1, a test piece for Ag adhesion test was prepared. The Ag adhesion test test piece was stored at 85 ° C./85% RH for 168 hours, then cooled to room temperature, and the shear adhesive strength was measured in the same manner as the above-described initial shear adhesive strength measurement method. The adhesion retention (%) after storage at high temperature and high humidity was calculated by the following formula. Tables 1 and 2 show the adhesive strength retention of each test piece after storage at high temperature and high humidity.
Figure 2019052246

Figure 2019052246
Figure 2019052246

Figure 2019052246
Figure 2019052246

Claims (6)

(A)エポキシ樹脂、
(B)芳香族アミン系硬化剤、及び
(C)下記一般式(1)で示される有機ケイ素化合物
を含有してなり、上記(A)エポキシ樹脂中の全エポキシ基1当量に対する上記(B)芳香族アミン系硬化剤中の全アミノ基の当量の比が0.7〜1.5であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Figure 2019052246

(一般式(1)中、
Rは加水分解性基であり、
R’は炭素数1〜4のアルキル基であり、
Aは直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜6のアルキレン基であり、
Xは酸素原子又は硫黄原子であり、
ZはNH、酸素原子又は硫黄原子であり、
Mは窒素原子又はCHであり、
〜Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アルコキシ基フルオロアルキル基、又はアミノ基であり、R及びRが結合する炭素原子とR及びRが結合する炭素原子間で二重結合を形成してもよく、R又はRとR又はRが結合してこれらが結合する炭素原子と共に脂肪族環又は芳香族環を形成してもよい。
mは1〜3の整数であり、nは0〜3の整数である。)
(A) epoxy resin,
(B) an aromatic amine-based curing agent, and (C) an organosilicon compound represented by the following general formula (1), and the above (B) with respect to 1 equivalent of all epoxy groups in the (A) epoxy resin An epoxy resin composition, wherein the ratio of equivalents of all amino groups in the aromatic amine-based curing agent is 0.7 to 1.5.
Figure 2019052246

(In general formula (1),
R is a hydrolyzable group,
R ′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
A is a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms,
X is an oxygen atom or a sulfur atom,
Z is NH, an oxygen atom or a sulfur atom,
M is a nitrogen atom or CH,
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group , a fluoroalkyl group, or an amino group, and the carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded to R 3 and R 4. A double bond may be formed between carbon atoms to which R 1 or R 2 is bonded, and R 1 or R 2 and R 3 or R 4 are bonded to form an aliphatic ring or an aromatic ring together with the carbon atom to which they are bonded. Also good.
m is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 3. )
(B)成分の芳香族アミン系硬化剤が、下記式(2)、(3)、(4)及び(5)で表される芳香族アミン系化合物から選ばれる1種又は2種以上である請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 2019052246

(式(2)〜(5)中、R〜Rは、それぞれ独立して、同一又は異種の炭素数1〜6の1価炭化水素基、CHS−及びCHCHS−から選ばれる基である。pは0〜4の整数である。)
The aromatic amine curing agent of component (B) is one or more selected from aromatic amine compounds represented by the following formulas (2), (3), (4) and (5). The epoxy resin composition according to claim 1.
Figure 2019052246

(In formulas (2) to (5), R 5 to R 8 are each independently the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, CH 3 S— and CH 3 CH 2 S—. (P is an integer of 0 to 4).
(C)成分の配合量が、上記(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、0.1〜10質量%である請求項1又は2記載のエポキシ樹脂組成物。   The compounding quantity of (C) component is 0.1-10 mass% with respect to a total of 100 mass parts of the said (A) component and (B) component, The epoxy resin composition of Claim 1 or 2. (A)成分のエポキシ樹脂が、液状エポキシ樹脂である請求項1〜3のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy resin (A) is a liquid epoxy resin. 更に(D)無機充填材を含む請求項1〜4のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。   Furthermore, the epoxy resin composition of any one of Claims 1-4 containing (D) inorganic filler. 25℃において液状である請求項1〜5のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 5, which is liquid at 25 ° C.
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