WO2023032971A1 - Epoxy resin composition for compression molding and electronic component device - Google Patents
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Definitions
- the melting point or softening point of the curing agent shall be the value measured in the same manner as the melting point or softening point of the epoxy resin.
- an unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms or 6 to 12 carbon atoms including substituents is preferable, and an unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms or including substituents is preferred.
- Aryl groups of 6 to 10 are more preferred, and phenyl, p-tolyl and p-methoxyphenyl groups are even more preferred.
- R 1 to R 6 in general formula (I-2) are the same as specific examples of R 1 to R 6 in general formula (I-1), and preferred ranges are also the same.
- the particle shape of the inorganic filler is preferably spherical rather than square, and the particle size distribution of the inorganic filler is preferably distributed over a wide range.
- Mold shrinkage rate (%) ⁇ (length of cured product before post-curing - length of cured product after post-curing) / (length of cured product before post-curing) ⁇ x 100
- the length of the cured product is the length of any one side of the rectangular cured product.
- An epoxy resin composition was prepared with the composition of Example 1 shown in Table 1.
- a particulate epoxy resin composition obtained by pulverizing the prepared epoxy resin composition was used as an epoxy resin composition of Comparative Example 3.
- the epoxy resin composition of Comparative Example 3 was not sieved, and the maximum particle size of the composition exceeded 2.0 mm.
- the solubility was evaluated as follows. First, an aluminum cup ( ⁇ 5.5 cm) was placed on a hot plate, and then 5 g of each of the epoxy resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Example 3 was spread horizontally in the cup.
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Abstract
Description
本開示は、圧縮成形用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置に関する。 The present disclosure relates to an epoxy resin composition for compression molding and an electronic component device.
従来から、トランジスタ、IC(Integrated Circuit)等の電子部品封止の分野ではエポキシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等のバランスがとれているためである。 Conventionally, epoxy resin compositions have been widely used in the field of encapsulating electronic components such as transistors and ICs (Integrated Circuits). The reason for this is that the epoxy resin has a well-balanced electrical property, moisture resistance, heat resistance, mechanical property, adhesiveness to the insert product, and the like.
エポキシ樹脂組成物を用いて電子部品を封止する方法としては、トランスファ成形が最も一般的である。一方、トランスファ成形では、溶融したエポキシ樹脂組成物を加圧により金型内に流動させるため、その流動によりワイヤ流れが発生することがある。これに対してエポキシ樹脂組成物の高流動化の手法が検討されているが、ワイヤ流れの抑制には未だ課題がある。トランスファ成形に代わる成形方法としては、圧縮成形(圧縮成形)が知られている。圧縮成形では、金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を入れて溶融させ、金型を閉じて加圧することにより素子を封止する。圧縮成形によれば、エポキシ樹脂組成物の流動がほとんど起こらないため、ワイヤ流れの発生を抑制することができる。 Transfer molding is the most common method for sealing electronic components using epoxy resin compositions. On the other hand, in transfer molding, the melted epoxy resin composition is pressurized to flow into the mold, and the flow may cause wire flow. In response to this, techniques for increasing the fluidity of the epoxy resin composition have been investigated, but there is still a problem in suppressing wire flow. Compression molding (compression molding) is known as an alternative molding method to transfer molding. In compression molding, an epoxy resin composition is put into a cavity of a mold and melted, and the mold is closed and pressurized to seal the element. According to compression molding, since the epoxy resin composition hardly flows, the occurrence of wire sweep can be suppressed.
圧縮成形により半導体素子を封止するためのエポキシ樹脂組成物として、例えば特許文献1には、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、融点が70℃以下の脂肪酸、及び沸点が200℃以上のシランカップリング剤を含有し、粒子径分布が100μm~3mmの範囲内に85質量%以上を占めることを特徴とする粒子状のエポキシ樹脂組成物が提案されている。 As an epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor element by compression molding, for example, Patent Document 1 discloses an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, a fatty acid having a melting point of 70° C. or less, and a boiling point of 200° C. A particulate epoxy resin composition has been proposed which contains a silane coupling agent at a temperature of 100 μm to 3 mm and has a particle size distribution of 85% by mass or more in the range of 100 μm to 3 mm.
ところで、エポキシ樹脂組成物を半導体パッケージ等の電子部品装置の封止材に用いる際に、低コスト化、小型化等のためにヒートシンク等の部材を無くすことが検討されている。しかし、ヒートシンク等の部材を一部使用しない場合、電子部品装置に反りが発生しやすくなる。そのため、電子部品装置の反りを抑制可能なエポキシ樹脂組成物が望ましい。 By the way, when an epoxy resin composition is used as a sealing material for an electronic component device such as a semiconductor package, it is being studied to eliminate members such as heat sinks in order to reduce cost and size. However, if some members such as heat sinks are not used, the electronic component device is likely to warp. Therefore, an epoxy resin composition capable of suppressing warping of electronic component devices is desirable.
例えば、エポキシ樹脂組成物中の無機充填材の含有量を増加させることで電子部品装置の反りを抑制可能となる。しかし、無機充填材の含有量を増加させた場合、ワイヤ流れが発生しやすくなってしまい、反りの抑制とワイヤ流れの抑制とを両立することは困難である。 For example, by increasing the content of the inorganic filler in the epoxy resin composition, it is possible to suppress warping of the electronic component device. However, when the content of the inorganic filler is increased, wire sweep tends to occur, and it is difficult to simultaneously suppress warpage and wire sweep.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、電子部品装置における反りの抑制及びワイヤ流れの抑制が可能な圧縮成形用エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物により封止された素子を備える電子部品装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and provides an epoxy resin composition for compression molding capable of suppressing warpage and wire flow in an electronic component device, and an electronic device comprising an element sealed with this composition. The object is to provide a component device.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 多環構造及び2種以上の環構造の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂と、
硬化剤と、
無機充填材と、
を含み、
無機充填材の含有率が圧縮成形用エポキシ樹脂組成物全量に対して87.0質量%以上であり、
圧縮成形用エポキシ樹脂組成物の最大粒径は、2.0mm以下である圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。
<2> 前記エポキシ樹脂は、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及びビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1つのエポキシ樹脂を含む<1>に記載の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。
<3> 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、200g/eq~1000g/eqである<1>又は<2>に記載の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。
<4> 前記無機充填材はアルミナを含む<1>~<3>のいずれか1つに記載の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。
<5> 無機充填材全体に対する前記アルミナの含有率は、40質量%~80質量%である<4>に記載の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。
<6> エポキシ樹脂全体に対する前記多環構造及び2つ以上の環構造の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂の含有率は、5質量%~50質量%である<1>~<5>のいずれか1つに記載の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。
<7> 素子と、前記素子を封止する<1>~<6>のいずれか1つに記載の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物の硬化物と、を備える電子部品装置。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> an epoxy resin containing at least one of a polycyclic structure and two or more cyclic structures;
a curing agent;
an inorganic filler;
including
The content of the inorganic filler is 87.0% by mass or more with respect to the total amount of the epoxy resin composition for compression molding,
An epoxy resin composition for compression molding, wherein the maximum particle size of the epoxy resin composition for compression molding is 2.0 mm or less.
<2> The epoxy resin for compression molding according to <1>, wherein the epoxy resin contains at least one epoxy resin selected from the group consisting of naphthalene-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, and biphenylaralkyl-type epoxy resins. Composition.
<3> The epoxy resin composition for compression molding according to <1> or <2>, wherein the epoxy equivalent of the epoxy resin is 200 g/eq to 1000 g/eq.
<4> The epoxy resin composition for compression molding according to any one of <1> to <3>, wherein the inorganic filler contains alumina.
<5> The epoxy resin composition for compression molding according to <4>, wherein the alumina content of the inorganic filler is 40% by mass to 80% by mass.
<6> Any one of <1> to <5>, wherein the content of the epoxy resin containing at least one of the polycyclic structure and two or more ring structures relative to the entire epoxy resin is 5% by mass to 50% by mass 2. The epoxy resin composition for compression molding according to 1.
<7> An electronic component device comprising an element and a cured product of the epoxy resin composition for compression molding according to any one of <1> to <6> for encapsulating the element.
本開示によれば、電子部品装置における反りの抑制及びワイヤ流れの抑制が可能な圧縮成形用エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物により封止された素子を備える電子部品装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an epoxy resin composition for compression molding capable of suppressing warpage and wire flow in an electronic component device, and an electronic component device including an element sealed with this composition. .
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to numerical values and their ranges, which do not limit the present invention.
In the present disclosure, the term "process" includes a process that is independent of other processes, and even if the purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. .
In the present disclosure, the numerical range indicated using "-" includes the numerical values before and after "-" as the minimum and maximum values, respectively.
In the numerical ranges described step by step in the present disclosure, the upper limit or lower limit of one numerical range may be replaced with the upper or lower limit of another numerical range described step by step. . Moreover, in the numerical ranges described in the present disclosure, the upper or lower limits of the numerical ranges may be replaced with the values shown in the examples.
In the present disclosure, each component may contain multiple types of applicable substances. When there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, the content rate or content of each component is the total content rate or content of the multiple types of substances present in the composition unless otherwise specified. means quantity.
A plurality of types of particles corresponding to each component in the present disclosure may be included. When multiple types of particles corresponding to each component are present in the composition, the particle size of each component means a value for a mixture of the multiple types of particles present in the composition, unless otherwise specified.
<圧縮成形用エポキシ樹脂組成物>
本開示の圧縮成形用エポキシ樹脂組成物(以下、「エポキシ樹脂組成物」とも称する。
)は、多環構造及び2種以上の環構造の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂(以下、「特定のエポキシ樹脂」ともいう。)と、硬化剤と、無機充填材と、を含み、無機充填材の含有率が圧縮成形用エポキシ樹脂組成物全量に対して87.0質量%以上であり、圧縮成形用エポキシ樹脂組成物の最大粒径は、2.0mm以下である。
<Epoxy resin composition for compression molding>
The epoxy resin composition for compression molding of the present disclosure (hereinafter also referred to as "epoxy resin composition").
) contains an epoxy resin containing at least one of a polycyclic structure and two or more cyclic structures (hereinafter also referred to as a “specific epoxy resin”), a curing agent, and an inorganic filler, and an inorganic filler is 87.0% by mass or more based on the total amount of the epoxy resin composition for compression molding, and the maximum particle size of the epoxy resin composition for compression molding is 2.0 mm or less.
本開示のエポキシ樹脂組成物を素子の封止に用いることにより、素子を封止してなる電子部品装置における反りの抑制及びワイヤ流れの抑制が可能となる。この理由は例えば以下のように推測される。本開示は、以下の推測に限定されない。 By using the epoxy resin composition of the present disclosure for element encapsulation, it is possible to suppress warpage and wire sweep in an electronic component device formed by encapsulating the element. The reason for this is presumed, for example, as follows. The present disclosure is not limited to the following assumptions.
本開示のエポキシ樹脂組成物は、特定のエポキシ樹脂を含み、かつ無機充填材の含有率が圧縮成形用エポキシ樹脂組成物全量に対して87.0質量%以上である。特定のエポキシ樹脂に含まれる多環構造及び2種以上の環構造のような剛直な骨格が、エポキシ樹脂組成物を硬化させた際の硬化物において、低熱膨張化及び低収縮化に寄与する。無機充填材の含有率が所定量以上であることにより、硬化物の低熱膨張化及び低収縮化に寄与する。これらにより、電子部品装置における反りが好適に抑制される、と推測される。一方、エポキシ樹脂組成物が特定のエポキシ樹脂を含み、かつ、無機充填材の含有率が所定量以上であることにより、ワイヤ流れが発生しやすくなる。 The epoxy resin composition of the present disclosure contains a specific epoxy resin and has an inorganic filler content of 87.0% by mass or more relative to the total amount of the epoxy resin composition for compression molding. A rigid skeleton such as a polycyclic structure and two or more cyclic structures contained in a specific epoxy resin contributes to low thermal expansion and low shrinkage in a cured product when the epoxy resin composition is cured. When the content of the inorganic filler is at least a predetermined amount, it contributes to low thermal expansion and low shrinkage of the cured product. It is presumed that warping in the electronic component device is suitably suppressed by these. On the other hand, when the epoxy resin composition contains a specific epoxy resin and the inorganic filler content is equal to or higher than a predetermined amount, wire sweep is likely to occur.
しかしながら、エポキシ樹脂組成物の最大粒径は、2.0mm以下であることにより、エポキシ樹脂組成物を加熱した際の溶け性が向上する。これにより、前述のワイヤ流れの発生が抑制される、と推測される。 However, when the maximum particle size of the epoxy resin composition is 2.0 mm or less, the solubility of the epoxy resin composition when heated is improved. It is presumed that this suppresses the occurrence of the aforementioned wire sweep.
以上のように、本開示のエポキシ樹脂組成物を素子の封止に用いることにより、素子を封止してなる電子部品装置における反りの抑制が可能となる。低コスト化、小型化等のためにヒートシンク等の部材を無くした場合であっても、電子部品装置の反りが好適に抑制される。 As described above, by using the epoxy resin composition of the present disclosure for element encapsulation, it is possible to suppress warpage in an electronic component device formed by encapsulating an element. Even if a member such as a heat sink is eliminated for cost reduction, miniaturization, or the like, warpage of the electronic component device is preferably suppressed.
エポキシ樹脂組成物の最大粒径は、ワイヤ流れの発生をより好適に抑制する観点から、1.4mm以下であることが好ましく、1.0mm以下であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂組成物の最大粒径は、0.5mm以上であってもよい。 The maximum particle size of the epoxy resin composition is preferably 1.4 mm or less, more preferably 1.0 mm or less, from the viewpoint of more suitably suppressing the occurrence of wire sweep. Moreover, the maximum particle size of the epoxy resin composition may be 0.5 mm or more.
以下、本開示のエポキシ樹脂組成物に含まれ得る成分について詳細に説明する。 Components that can be contained in the epoxy resin composition of the present disclosure are described in detail below.
[特定のエポキシ樹脂]
本開示のエポキシ樹脂組成物は、多環構造及び2種以上の環構造の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂(特定のエポキシ樹脂)を含む。特定のエポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものであることが好ましい。
[Specific epoxy resin]
The epoxy resin composition of the present disclosure includes an epoxy resin (specific epoxy resin) containing at least one of a polycyclic structure and two or more types of ring structures. The specific epoxy resin preferably has two or more epoxy groups in one molecule.
本開示において、多環構造とは、多環構造内の少なくとも2つの環構造が1つ以上の原子を共有している環構造を意味する。例えば、多環構造は、縮合環であってもよく、ジシクロペンタジエン型構造のような架橋縮合環であってもよい。
本開示において、2種以上の環構造とは、単環(例えば、1つの脂肪族環、1つの芳香環又は1つのヘテロ環)及び2つ以上の環が単結合で結合した環集合(例えば、ビフェニル基)から選択される2種以上の構造を意味する。2種以上の環構造は、2種以上の単環であってもよく、2種以上の環集合であってもよく、ベンゼン環等の単環とビフェニル基等の環集合との組み合わせであってもよい。
なお、エポキシ樹脂がビフェニル基等の環集合を1種のみ含む場合は、特定のエポキシ樹脂には該当しない。
In the present disclosure, a polycyclic structure means a ring structure in which at least two ring structures within the polycyclic structure share one or more atoms. For example, the polycyclic structure may be fused rings or bridged fused rings, such as dicyclopentadiene type structures.
In the present disclosure, two or more types of ring structures refer to a single ring (e.g., one aliphatic ring, one aromatic ring, or one heterocyclic ring) and a ring assembly in which two or more rings are bonded with a single bond (e.g., , biphenyl group). Two or more types of ring structures may be two or more types of monocyclic rings, may be two or more types of ring assemblies, and may be a combination of a monocyclic ring such as a benzene ring and a ring assembly such as a biphenyl group. may
In addition, when an epoxy resin contains only one type of ring assembly such as a biphenyl group, it does not correspond to a specific epoxy resin.
特定のエポキシ樹脂は、電子部品装置の反りをより好適に抑制する観点から、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及びビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1つのエポキシ樹脂を含むことが好ましい。特定のエポキシ樹脂は、ナフタレン型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1つであることがより好ましい。
The specific epoxy resin is at least one epoxy resin selected from the group consisting of naphthalene-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, and biphenylaralkyl-type epoxy resins, from the viewpoint of more preferably suppressing warping of electronic component devices. preferably included. The specific epoxy resin is more preferably at least one selected from the group consisting of naphthalene-type epoxy resins and dicyclopentadiene-type epoxy resins.
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、エポキシ基及びナフタレン環構造を有する樹脂であれば特に限定されない。例えば、1つのナフタレン環に2つのグリシジルエーテル基が結合するエポキシ樹脂(例えば、1,6-ビス(グリシジルオキシ)ナフタレン)であってもよく、複数のナフタレン環が連結基(エーテル基、メチレン基等)によって結合し、少なくとも2つのナフタレン環にそれぞれ1つのグリシジルエーテル基が結合するエポキシ樹脂であってもよく、ナフタレン環及びベンゼン環が連結基(エーテル基、メチレン基等)によって交互又はランダムに結合し、少なくとも2つのナフタレン環にそれぞれ1つ以上のグリシジルエーテル基が結合するエポキシ樹脂であってもよい。 The naphthalene-type epoxy resin is not particularly limited as long as it has an epoxy group and a naphthalene ring structure. For example, it may be an epoxy resin in which two glycidyl ether groups are bonded to one naphthalene ring (e.g., 1,6-bis(glycidyloxy)naphthalene), and a plurality of naphthalene rings may be a connecting group (ether group, methylene group etc.), and at least two naphthalene rings may be epoxy resins in which one glycidyl ether group is bonded to each, and the naphthalene rings and benzene rings are alternately or randomly linked by a linking group (ether group, methylene group, etc.). It may be an epoxy resin in which one or more glycidyl ether groups are bonded to each of at least two naphthalene rings.
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式(I)~下記一般式(III)で表されるエポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of naphthalene-type epoxy resins include epoxy resins represented by the following general formulas (I) to (III).
一般式(I)~一般式(III)中、R1~R3は、それぞれ独立に置換若しくは非置換の炭素数1~12の1価の炭化水素基を示す。pは平均値であり、pはそれぞれ独立に1~10の数を示す。iはそれぞれ独立に0~4の整数を、jはそれぞれ独立に0~2の整数を、kはそれぞれ独立に0~2の整数を示す。
R1~R3における置換若しくは非置換の炭素数1~12の1価の炭化水素基としては、アルキル基等が挙げられる。
一般式(I)又は一般式(III)において、ナフタレン環に結合するグリシジルオキシ基は、それぞれ独立にナフタレン環を構成する2つのベンゼン環のどちらか一方に結合していればよい。
In general formulas (I) to (III), R 1 to R 3 each independently represent a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. p is an average value, and each p independently represents a number from 1 to 10. Each i independently represents an integer of 0 to 4, j independently represents an integer of 0 to 2, and k independently represents an integer of 0 to 2.
Examples of the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms for R 1 to R 3 include an alkyl group and the like.
In general formula (I) or general formula (III), the glycidyloxy groups bonded to the naphthalene ring may be independently bonded to either one of the two benzene rings constituting the naphthalene ring.
ナフタレン型エポキシ樹脂は、ナフトール化合物及びフェノール化合物と、アルデヒド化合物とから得られるノボラック樹脂をエポキシ化した共重合型エポキシ樹脂であってもよく、例えば、ナフトール骨格を有する化合物及びフェノール骨格を有する化合物を用いたノボラック型フェノール樹脂をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂であってもよい。このような共重合型エポキシ樹脂としては、例えば、以下の一般式(IV)で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。 The naphthalene type epoxy resin may be a copolymer type epoxy resin obtained by epoxidizing a novolac resin obtained from a naphthol compound, a phenol compound, and an aldehyde compound. For example, a compound having a naphthol skeleton and a compound having a phenol skeleton are used. It may be an epoxy resin obtained by glycidyl-etherifying the novolac-type phenol resin used. Examples of such copolymerized epoxy resins include epoxy resins represented by the following general formula (IV).
一般式(IV)中、R19~R21はそれぞれ独立に炭素数1~18の1価の有機基を示す。iはそれぞれ独立に0~3の整数、jはそれぞれ独立に0~2の整数、kはそれぞれ独立に0~4の整数を示す。l及びmはそれぞれ平均値であり、1~10の数であり、(l+m)は2~20の数を示す。一般式(IV)で表されるエポキシ樹脂の末端は、下記式(IV-1)又は(IV-2)のいずれか一方である。式(IV-1)及び(IV-2)において、R19~R21は、i、j及びkの定義は式(IV)におけるR19~R21は、i、j及びkの定義と同じである。nは1(メチレン基を介して結合する場合)又は0(メチレン基を介して結合しない場合)である。
一般式(IV)で表されるエポキシ樹脂の中でも、R21がメチル基でiが1であり、jが0であり、kが0であるエポキシ樹脂が好ましい。
In general formula (IV), R 19 to R 21 each independently represent a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. i each independently represents an integer of 0 to 3; j independently represents an integer of 0 to 2; k independently represents an integer of 0 to 4; l and m are average values, numbers from 1 to 10, and (l+m) shows numbers from 2 to 20. The terminal of the epoxy resin represented by general formula (IV) is either one of the following formulas (IV-1) or (IV-2). In formulas (IV-1) and (IV-2), the definitions of i, j and k for R 19 to R 21 are the same as the definitions of i, j and k for R 19 to R 21 in formula (IV). is. n is 1 (when linked via a methylene group) or 0 (when not linked via a methylene group).
Among epoxy resins represented by general formula (IV), epoxy resins in which R 21 is a methyl group, i is 1, j is 0, and k is 0 are preferable.
上記一般式(IV)で表されるエポキシ樹脂としては、l個の構造単位及びm個の構造単位をランダムに含むランダム共重合体、交互に含む交互共重合体、規則的に含む共重合体、ブロック状に含むブロック共重合体等が挙げられる。これらのいずれか1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the epoxy resin represented by the general formula (IV) include random copolymers containing l structural units and m structural units at random, alternating copolymers containing alternately, and copolymers containing regularly , a block copolymer containing in a block form, and the like. Any one of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
共重合型エポキシ樹脂としては、下記2種の構造単位をランダム、交互又はブロックの順序で含む、下記の一般式(V)で表されるメトキシナフタレン・クレゾールホルムアルデヒド共縮合型エポキシ樹脂であってもよい。下記一般式(IV)では、n及びmはそれぞれ平均値であり、1~10の数であり、(n+m)は2~10の数を示し、好ましくはn及びmはそれぞれ平均値であり、1~9の数であり、(n+m)は2~10の数を示す。 The copolymerized epoxy resin may be a methoxynaphthalene/cresol formaldehyde cocondensed epoxy resin represented by the following general formula (V) containing the following two types of structural units in random, alternating or block order. good. In the following general formula (IV), n and m are each an average value and a number from 1 to 10, (n+m) is a number from 2 to 10, preferably n and m are each an average value, It is a number from 1 to 9, and (n+m) is a number from 2 to 10.
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂は、ジシクロペンタジエン骨格を有する化合物を原料としてエポキシ化して得られるエポキシ樹脂であれば特に限定されない。例えば、下記一般式(VI)で表されるエポキシ樹脂が好ましい。 The dicyclopentadiene type epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin obtained by epoxidizing a compound having a dicyclopentadiene skeleton as a raw material. For example, an epoxy resin represented by the following general formula (VI) is preferred.
一般式(VI)中、R16はそれぞれ独立に炭素数1~18の1価の有機基を示す。iはそれぞれ独立に0~3の整数を示す。nは平均値であり、0~10の数を示す。 In general formula (VI), each R 16 independently represents a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. i each independently represents an integer of 0 to 3; n is the average value and represents a number from 0 to 10.
ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノール、クレゾール等のフェノール化合物と、ビス(メトキシメチル)ビフェニル又はこの誘導体から合成されるフェノール樹脂と、を原料とするエポキシ樹脂が挙げられる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、一般式(VII)で表されるエポキシ樹脂が好ましい。 Examples of biphenyl aralkyl-type epoxy resins include epoxy resins made from phenolic compounds such as phenol and cresol, and phenolic resins synthesized from bis(methoxymethyl)biphenyl or derivatives thereof as raw materials. As such an epoxy resin, for example, an epoxy resin represented by general formula (VII) is preferable.
一般式(VII)中、R38はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~18の1価の有機基を示す。R37はそれぞれ独立に炭素数1~18の1価の有機基を示す。lはそれぞれ独立に0~3の整数を示す。nは平均値であり、0~10の数である。
下記一般式(VII)で表されるエポキシ樹脂の中でも、lが0であり、R38が水素原子であるエポキシ樹脂が好ましい。
In general formula (VII), each R 38 independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. Each R 37 independently represents a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms. l each independently represents an integer of 0 to 3; n is the average value and is a number from 0 to 10.
Among the epoxy resins represented by the general formula (VII) below, epoxy resins in which l is 0 and R 38 is a hydrogen atom are preferred.
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及びビフェニルアラ
ルキル型エポキシ樹脂の合計含有率は、特定のエポキシ樹脂の全体に対して、50質量%~100質量%であることが好ましく、70質量%~100質量%であることがより好ましく、90質量%~100質量%であることがさらに好ましい。
The total content of naphthalene-type epoxy resin, dicyclopentadiene-type epoxy resin and biphenylaralkyl-type epoxy resin is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 70% by mass to It is more preferably 100% by mass, and even more preferably 90% to 100% by mass.
特定のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、電子部品装置の反りを好適に低減する観点から、200g/eq~1000g/eqであることが好ましく、200g/eq~500g/eqであることがより好ましい。特定のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、JIS K 7236:2009に準じた方法で測定される値とする。 The epoxy equivalent of the specific epoxy resin is preferably 200 g/eq to 1000 g/eq, more preferably 200 g/eq to 500 g/eq, from the viewpoint of suitably reducing warpage of electronic component devices. The epoxy equivalent of a specific epoxy resin is a value measured by a method according to JIS K 7236:2009.
本開示のエポキシ樹脂組成物は、前述の特定のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂(以下、「その他のエポキシ樹脂」とも称する。)を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。 The epoxy resin composition of the present disclosure may or may not contain epoxy resins other than the specific epoxy resins described above (hereinafter also referred to as "other epoxy resins").
その他のエポキシ樹脂としては、具体的には、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のフェノール化合物と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等の脂肪族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したものであるノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等);上記フェノール性化合物と、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるトリフェニルメタン型フェノール樹脂をエポキシ化したものであるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のジグリシジルエーテルであるジフェニルメタン型エポキシ樹脂;アルキル置換又は非置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂;スチルベン系フェノール化合物のジグリシジルエーテルであるスチルベン型エポキシ樹脂;ビスフェノールS等のジグリシジルエーテルである硫黄原子含有エポキシ樹脂;ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類のグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂;フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸等の多価カルボン酸化合物のグリシジルエステルであるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;アニリン、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等の窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したものであるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;分子内のオレフィン結合をエポキシ化したものであるビニルシクロヘキセンジエポキシド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等の脂環型エポキシ樹脂;パラキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるパラキシリレン変性エポキシ樹脂;メタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるメタキシリレン変性エポキシ樹脂;テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるテルペン変性エポキシ樹脂;シクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂;ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂;ハイドロキノン型エポキシ樹脂;トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂;フェノールアラルキル樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂;などが挙げられる。さらにはシリコーン樹脂のエポキシ化物、アクリル樹脂のエポキシ化物等もエポキシ樹脂として挙げられる。これらのその他のエポキシ樹脂は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As other epoxy resins, specifically, phenol compounds such as phenol, cresol, xylenol, resorcinol, catechol, bisphenol A and bisphenol F and aliphatic aldehyde compounds such as formaldehyde, acetaldehyde and propionaldehyde are mixed under an acidic catalyst. A novolac-type epoxy resin (phenol novolak-type epoxy resin, ortho-cresol novolak-type epoxy resin, etc.) obtained by epoxidizing a novolak resin obtained by condensation or co-condensation with; A triphenylmethane type epoxy resin obtained by epoxidizing a triphenylmethane type phenol resin obtained by condensation or co-condensation with an aromatic aldehyde compound in the presence of an acidic catalyst; diglycidyl ethers such as bisphenol A and bisphenol F; Diphenylmethane-type epoxy resins; biphenyl-type epoxy resins that are diglycidyl ethers of alkyl-substituted or unsubstituted biphenols; stilbene-type epoxy resins that are diglycidyl ethers of stilbene-based phenol compounds; sulfur atom-containing diglycidyl ethers such as bisphenol S Epoxy resins; Epoxy resins that are glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol and polypropylene glycol; Glycidyl ester type epoxy resins that are glycidyl esters of polyvalent carboxylic acid compounds such as phthalic acid, isophthalic acid and tetrahydrophthalic acid; Glycidylamine-type epoxy resins obtained by substituting glycidyl groups for active hydrogens bonded to nitrogen atoms of aniline, diaminodiphenylmethane, isocyanuric acid, etc.; vinylcyclohexene diepoxides obtained by epoxidizing intramolecular olefin bonds; Alicyclic epoxy resins such as 4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate; para-xylylene-modified epoxy resins that are glycidyl ethers of para-xylylene-modified phenol resins; meta-xylylene-modified epoxy resins that are glycidyl ethers of meta-xylylene-modified phenol resins; terpene-modified epoxy resins that are glycidyl ethers of terpene-modified phenol resins; cyclopentadiene-modified epoxy resins that are glycidyl ethers of cyclopentadiene-modified phenol resins; non-type epoxy resins; trimethylolpropane-type epoxy resins; linear aliphatic epoxy resins obtained by oxidizing olefin bonds with a peracid such as peracetic acid; aralkyl-type epoxy resins such as phenol aralkyl resins; Further examples of epoxy resins include epoxidized silicone resins and epoxidized acrylic resins. These other epoxy resins may be used singly or in combination of two or more.
その他のエポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂の少なくとも一方を含んでいてもよく、ビフェニル型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂の両方を含んでいてもよい。 The other epoxy resin may contain at least one of a biphenyl-type epoxy resin and a sulfur atom-containing epoxy resin, or may contain both a biphenyl-type epoxy resin and a sulfur atom-containing epoxy resin.
その他のエポキシ樹脂のエポキシ当量は特に制限されない。成形性、耐リフロー性及び電気的信頼等の各種特性バランスの観点からは、その他のエポキシ樹脂の官能基当量は、100g/eq~1000g/eqであることが好ましく、150g/eq~500g/eqであることがより好ましい。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、JIS K 7236:2009に準じた方法で測定される値とする。 The epoxy equivalent of other epoxy resins is not particularly limited. From the viewpoint of the balance of various properties such as moldability, reflow resistance and electrical reliability, the functional group equivalent weight of other epoxy resins is preferably 100 g/eq to 1000 g/eq, more preferably 150 g/eq to 500 g/eq. is more preferable. The epoxy equivalent of the epoxy resin is a value measured by a method according to JIS K 7236:2009.
特定のエポキシ樹脂又はその他のエポキシ樹脂が固体である場合、その軟化点又は融点は特に制限されない。成形性と耐リフロー性の観点からは40℃~180℃であることが好ましく、エポキシ樹脂組成物の調製の際の取扱い性の観点からは50℃~130℃であることがより好ましい。特定のエポキシ樹脂及びその他のエポキシ樹脂の融点は示差走査熱量測定(DSC)で測定される値とする。特定のエポキシ樹脂及びその他のエポキシ樹脂の軟化点はJIS K 7234:1986に準じた方法(環球法)で測定される値とする。 When a specific epoxy resin or other epoxy resin is solid, its softening point or melting point is not particularly limited. From the standpoint of moldability and reflow resistance, the temperature is preferably 40°C to 180°C, and from the standpoint of handleability during preparation of the epoxy resin composition, it is more preferably 50°C to 130°C. The melting points of specific epoxy resins and other epoxy resins are values measured by differential scanning calorimetry (DSC). The softening points of specific epoxy resins and other epoxy resins are values measured by a method (ring and ball method) according to JIS K 7234:1986.
エポキシ樹脂全体に対する特定のエポキシ樹脂の含有率は、5質量%~50質量%であることが好ましく、10質量%~40質量%であることがより好ましく、15質量%~30質量%であることがさらに好ましい。 The content of the specific epoxy resin with respect to the total epoxy resin is preferably 5% by mass to 50% by mass, more preferably 10% by mass to 40% by mass, and 15% by mass to 30% by mass. is more preferred.
エポキシ樹脂がその他のエポキシ樹脂を含む場合、エポキシ樹脂全体に対するその他のエポキシ樹脂の含有率は、50質量%~95質量%であってもよく、60質量%~90質量%であってもよく、70質量%~85質量%であってもよい。 When the epoxy resin contains other epoxy resins, the content of the other epoxy resins relative to the total epoxy resin may be 50% by mass to 95% by mass, or may be 60% by mass to 90% by mass, It may be 70% by mass to 85% by mass.
その他のエポキシ樹脂がビフェニル型エポキシ樹脂を含む場合、エポキシ樹脂全体に対するビフェニル型エポキシ樹脂の含有率は、45質量%~80質量%であってもよく、50質量%~75質量%であってもよく、55質量%~65質量%であってもよい。 When the other epoxy resin contains a biphenyl-type epoxy resin, the content of the biphenyl-type epoxy resin with respect to the total epoxy resin may be 45% by mass to 80% by mass, or 50% by mass to 75% by mass. It may be 55% by mass to 65% by mass.
その他のエポキシ樹脂が硫黄原子含有エポキシ樹脂を含む場合、エポキシ樹脂全体に対する硫黄原子含有エポキシ樹脂の含有率は、5質量%~30質量%であってもよく、10質量%~25質量%であってもよく、15質量%~20質量%であってもよい。 When the other epoxy resin contains a sulfur atom-containing epoxy resin, the content of the sulfur atom-containing epoxy resin with respect to the entire epoxy resin may be 5% by mass to 30% by mass, or 10% by mass to 25% by mass. may be from 15% by mass to 20% by mass.
エポキシ樹脂組成物中の特定のエポキシ樹脂及びその他のエポキシ樹脂の合計含有率は、強度、粘度、耐熱性、成形性等の観点から0.5質量%~50質量%であることが好ましく、2質量%~30質量%であることがより好ましい。 The total content of the specific epoxy resin and other epoxy resins in the epoxy resin composition is preferably 0.5% by mass to 50% by mass from the viewpoint of strength, viscosity, heat resistance, moldability, etc. More preferably, it is in the range of 30% by mass to 30% by mass.
[硬化剤]
本開示のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤を含有する。硬化剤としては、フェノール性水酸基を分子中に有するフェノール硬化剤が挙げられる。
[Curing agent]
The epoxy resin composition of the present disclosure contains a curing agent. Examples of curing agents include phenolic curing agents having phenolic hydroxyl groups in the molecule.
フェノール硬化剤としては、例えば、1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂及び多価フェノール化合物が挙げられる。具体的には、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、置換又は非置換のビフェノール等の多価フェノール化合物;フェノール、m-クレゾール、p-クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール化合物及びα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種のフェノール性化合物と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂;上記フェノール化合物と、ジメトキシパラキシレン、ビス(メトキシメチル)ビフェニル等とから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂;パラキシリレン及び/又はメタキシリレン変性フェノール樹脂;メラミン変性フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂;上記フェノール性化合物と、ジシクロペンタジエンとから共重合により合成されるジシクロペンタジエン型フェノール樹脂及びジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂;シクロペンタジエン変性フェノール樹脂;多環芳香環変性フェノール樹脂;ビフェニル型フェノール樹脂;上記フェノール性化合物と、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるトリフェニルメタン型フェノール樹脂;これら2種以上を共重合して得たフェノール樹脂などが挙げられる。これらのフェノール硬化剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Phenol curing agents include, for example, phenolic resins and polyhydric phenol compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. Specifically, polyhydric phenol compounds such as resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, substituted or unsubstituted biphenol; phenol, m-cresol, p-cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, At least one phenolic compound selected from the group consisting of phenolic compounds such as phenylphenol and aminophenol, and naphthol compounds such as α-naphthol, β-naphthol and dihydroxynaphthalene, and formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, etc. novolac-type phenolic resin obtained by condensing or co-condensing with an aldehyde compound under an acidic catalyst; aralkyl-type phenolic resin such as; para-xylylene and/or meta-xylylene-modified phenolic resin; melamine-modified phenolic resin; terpene-modified phenolic resin; dicyclopentadiene-type naphthol resin; cyclopentadiene-modified phenolic resin; polycyclic aromatic ring-modified phenolic resin; biphenyl-type phenolic resin; triphenylmethane-type phenolic resins obtained by co-condensation; phenolic resins obtained by copolymerizing two or more of these. These phenol curing agents may be used singly or in combination of two or more.
硬化剤の官能基当量(フェノール性水酸基を分子中に有する硬化剤では、水酸基当量)は、特に制限されない。成形性、耐リフロー性、電気的信頼性等の各種特性バランスの観点からは、70g/eq~1000g/eqであることが好ましく、80g/eq~500g/eqであることがより好ましい。 The functional group equivalent of the curing agent (hydroxyl group equivalent in the case of a curing agent having a phenolic hydroxyl group in its molecule) is not particularly limited. From the viewpoint of the balance of various properties such as moldability, reflow resistance, and electrical reliability, it is preferably 70 g/eq to 1000 g/eq, more preferably 80 g/eq to 500 g/eq.
硬化剤の官能基当量(フェノール性水酸基を分子中に有する硬化剤では、水酸基当量)は、例えば、JIS K 0070:1992に準じた方法により測定される値であってもよい。 The functional group equivalent of the curing agent (hydroxyl group equivalent in the case of a curing agent having a phenolic hydroxyl group in its molecule) may be, for example, a value measured by a method according to JIS K 0070:1992.
硬化剤が固体である場合、その軟化点又は融点は、特に制限されない。成形性と耐リフロー性の観点からは、40℃~180℃であることが好ましく、エポキシ樹脂組成物の製造時における取扱い性の観点からは、50℃~130℃であることがより好ましい。 When the curing agent is solid, its softening point or melting point is not particularly limited. From the viewpoint of moldability and reflow resistance, the temperature is preferably 40° C. to 180° C., and from the viewpoint of handleability during production of the epoxy resin composition, it is more preferably 50° C. to 130° C.
硬化剤の融点又は軟化点は、エポキシ樹脂の融点又は軟化点と同様にして測定される値とする。 The melting point or softening point of the curing agent shall be the value measured in the same manner as the melting point or softening point of the epoxy resin.
エポキシ樹脂と硬化剤との当量比、すなわちエポキシ樹脂中のエポキシ基数に対する硬化剤中の官能基数の比(硬化剤中の官能基数/エポキシ樹脂中のエポキシ基数)は、特に制限されない。それぞれの未反応分を少なく抑える関連からは、0.5~2.0の範囲に設定されることが好ましく、0.6~1.3の範囲に設定されることがより好ましい。成形性と耐リフロー性の観点からは、0.8~1.2の範囲に設定されることがさらに好ましい。 The equivalent ratio between the epoxy resin and the curing agent, that is, the ratio of the number of functional groups in the curing agent to the number of epoxy groups in the epoxy resin (number of functional groups in the curing agent/number of epoxy groups in the epoxy resin) is not particularly limited. From the viewpoint of minimizing each unreacted amount, it is preferably set in the range of 0.5 to 2.0, more preferably in the range of 0.6 to 1.3. From the viewpoint of moldability and reflow resistance, it is more preferable to set the ratio in the range of 0.8 to 1.2.
[硬化促進剤]
エポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されず、エポキシ樹脂の種類、エポキシ樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。
[Curing accelerator]
The epoxy resin composition may contain a curing accelerator. The type of curing accelerator is not particularly limited, and can be selected according to the type of epoxy resin, desired properties of the epoxy resin composition, and the like.
硬化性及び粘度の観点からは、硬化促進剤はホスホニウム化合物を含むことが好ましい。ホスホニウム化合物として具体的には、トリフェニルホスフィン、ジフェニル(p-トリル)ホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(アルキル・アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルコキシフェニル)ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等の三級ホスフィンと、無水マレイン酸、1,4-ベンゾキノン、2,5-トルキノン、1,4-ナフトキノン、2,3-ジメチルベンゾキノン、2,6-ジメチルベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-5-メチル-1,4-ベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-1,4-ベンゾキノン、フェニル-1,4-ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と4-ブロモフェノール、3-ブロモフェノール、2-ブロモフェノール、4-クロロフェノール、3-クロロフェノール、2-クロロフェノール、4-ヨウ化フェノール、3-ヨウ化フェノール、2-ヨウ化フェノール、4-ブロモ-2-メチルフェノール、4-ブロモ-3-メチルフェノール、4-ブロモ-2,6-ジメチルフェノール、4-ブロモ-3,5-ジメチルフェノール、4-ブロモ-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-クロロ-1-ナフトール、1-ブロモ-2-ナフトール、6-ブロモ-2-ナフトール、4-ブロモ-4’-ヒドロキシビフェニル等のハロゲン化フェノール化合物を反応させた後に、脱ハロゲン化水素の工程を経て得られる、分子内分極を有する化合物;テトラフェニルホスホニウム等のテトラ置換ホスホニウム、テトラ-p-トリルボレート等のホウ素原子に結合したフェニル基がないテトラ置換ホスホニウム及びテトラ置換ボレート;テトラ置換ホスホニウムとフェノール化合物からプロトンが脱離したアニオンとの塩、テトラ置換ホスホニウムとカルボン酸化合物からプロトンが脱離したアニオンとの塩、などが挙げられる。 From the viewpoint of curability and viscosity, the curing accelerator preferably contains a phosphonium compound. Specific examples of phosphonium compounds include triphenylphosphine, diphenyl(p-tolyl)phosphine, tris(alkylphenyl)phosphine, tris(alkoxyphenyl)phosphine, tris(alkyl/alkoxyphenyl)phosphine, tris(dialkylphenyl)phosphine, tris(trialkylphenyl)phosphine, tris(tetraalkylphenyl)phosphine, tris(dialkoxyphenyl)phosphine, tris(trialkoxyphenyl)phosphine, tris(tetraalkoxyphenyl)phosphine, trialkylphosphine, dialkylarylphosphine, alkyldiaryl Tertiary phosphines such as phosphine, maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy- quinone compounds such as 5-methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone and phenyl-1,4-benzoquinone, and compounds having a π bond such as diazophenylmethane A compound having intramolecular polarization; the tertiary phosphine or the phosphine compound and 4-bromophenol, 3-bromophenol, 2-bromophenol, 4-chlorophenol, 3-chlorophenol, 2-chlorophenol, 4-iodide Phenol, 3-iodinated phenol, 2-iodinated phenol, 4-bromo-2-methylphenol, 4-bromo-3-methylphenol, 4-bromo-2,6-dimethylphenol, 4-bromo-3,5 -dimethylphenol, 4-bromo-2,6-di-tert-butylphenol, 4-chloro-1-naphthol, 1-bromo-2-naphthol, 6-bromo-2-naphthol, 4-bromo-4'-hydroxy A compound having intramolecular polarization obtained through a step of dehydrohalogenation after reacting a halogenated phenol compound such as biphenyl; Tetra-substituted phosphonium such as tetraphenylphosphonium; Tetra-substituted phosphonium and tetra-substituted borate without a phenyl group bonded to; a salt of a tetra-substituted phosphonium with an anion deprotonated from a phenolic compound, a salt of a tetra-substituted phosphonium with an anion deprotonated from a carboxylic acid compound, etc.
上記ホスホニウム化合物の中でも、下記一般式(I-1)で表される化合物(以下、特定硬化促進剤とも称する)が好ましい。 Among the above phosphonium compounds, a compound represented by the following general formula (I-1) (hereinafter also referred to as a specific curing accelerator) is preferable.
式(I-1)中、R1~R3は、それぞれ独立して、炭素数1~18の炭化水素基であり、R1~R3のうち2以上が互いに結合して環状構造を形成してもよく、R4~R7は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基又は炭素数1~18の1価の有機基であり、R4~R7のうち2以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい。 In formula (I-1), R 1 to R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and two or more of R 1 to R 3 are bonded to each other to form a cyclic structure. R 4 to R 7 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, and two or more of R 4 to R 7 are bonded to each other A ring structure may be formed.
一般式(I-1)のR1~R3として記載した「炭素数1~18の炭化水素基」は、炭素数が1~18である脂肪族炭化水素基及び炭素数が6~18である芳香族炭化水素基を含む。 The “hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms” described as R 1 to R 3 in general formula (I-1) includes an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. Contains some aromatic hydrocarbon groups.
粘度の観点からは、炭素数1~18の脂肪族炭化水素基は炭素数1~8であることが好ましく、2~6であることがより好ましく、4~6であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of viscosity, the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 4 to 6 carbon atoms.
炭素数1~18の脂肪族炭化水素基は、炭素数1~18の直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基であっても、炭素数3~18の脂環式炭化水素基であってもよい。製造しやすさの観点からは、直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms may be a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. good too. From the viewpoint of ease of production, it is preferably a straight-chain or branched aliphatic hydrocarbon group.
炭素数1~18の直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、アリル基、ビニル基などが挙げられる。直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、t-ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、水酸基、アミノ基、ハロゲン原子などが挙げられる。直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基は2以上の置換基を有してもよく、その場合の置換基は同じでも異なっていてもよい。直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合、脂肪族炭化水素基と置換基に含まれる炭素数の合計が1~18であることが好ましい。硬化性の観点からは無置換のアルキル基が好ましく、炭素数1~8の無置換のアルキル基がより好ましく、n-ブチル基、イソブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基及びn-オクチル基がさらに好ましい。 Specific examples of linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, Alkyl groups such as pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group and dodecyl group, allyl group, vinyl group and the like are included. A linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of substituents include alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, butoxy group and t-butoxy group, aryl groups such as phenyl group and naphthyl group, hydroxyl group, amino group and halogen atom. A straight-chain or branched aliphatic hydrocarbon group may have two or more substituents, which may be the same or different. When the linear or branched aliphatic hydrocarbon group has a substituent, the total number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group and the substituent is preferably 1-18. From the viewpoint of curability, unsubstituted alkyl groups are preferred, and unsubstituted alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms are more preferred, such as n-butyl, isobutyl, n-pentyl, n-hexyl and n-octyl. groups are more preferred.
炭素数3~18の脂環式炭化水素として具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基などが挙げられる。脂環式炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、tert-
ブチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、t-ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、水酸基、アミノ基、ハロゲン原子などが挙げられる。脂環式炭化水素基は2以上の置換基を有してもよく、その場合の置換基は同じでも異なっていてもよい。脂環式炭化水素基が置換基を有する場合、脂環式炭化水素基と置換基に含まれる炭素数の合計が3~18であることが好ましい。脂環式炭化水素基が置換基を有する場合、置換基の位置は特に限定されない。硬化性の観点からは無置換のシクロアルキル基が好ましく、炭素数4~10の無置換のシクロアルキル基がより好ましく、シクロヘキシル基、シクロペンチル基及びシクロヘプチル基がさらに好ましい。
Specific examples of alicyclic hydrocarbons having 3 to 18 carbon atoms include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group and cycloheptyl group, and cycloalkenyl groups such as cyclopentenyl group and cyclohexenyl group. The alicyclic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Substituents include methyl group, ethyl group, butyl group, tert-
Alkyl groups such as butyl, alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, butoxy and t-butoxy, aryl groups such as phenyl and naphthyl, hydroxyl, amino and halogen atoms. An alicyclic hydrocarbon group may have two or more substituents, in which case the substituents may be the same or different. When the alicyclic hydrocarbon group has a substituent, the total number of carbon atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group and the substituent is preferably 3-18. When the alicyclic hydrocarbon group has a substituent, the position of the substituent is not particularly limited. From the viewpoint of curability, an unsubstituted cycloalkyl group is preferable, an unsubstituted cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferable, and a cyclohexyl group, a cyclopentyl group and a cycloheptyl group are more preferable.
炭素数が6~18である芳香族炭化水素基は炭素数6~14であることが好ましく、6~10であることがより好ましい。芳香族炭化水素基は置換基を有していても、有していなくてもよい。置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、t-ブチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、t-ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、水酸基、アミノ基、ハロゲン原子などが挙げられる。芳香族炭化水素基は2以上の置換基を有してもよく、その場合の置換基は同じでも異なっていてもよい。芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、芳香族炭化水素基と置換基に含まれる炭素数の合計が6~18であることが好ましい。芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、置換基の位置は特に限定されない。 The aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms preferably has 6 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of substituents include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, butyl group and t-butyl group; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, butoxy group and t-butoxy group; and aryl groups such as phenyl group and naphthyl group. , a hydroxyl group, an amino group, a halogen atom, and the like. The aromatic hydrocarbon group may have two or more substituents, in which case the substituents may be the same or different. When the aromatic hydrocarbon group has a substituent, the total number of carbon atoms contained in the aromatic hydrocarbon group and the substituent is preferably 6-18. When the aromatic hydrocarbon group has a substituent, the position of the substituent is not particularly limited.
炭素数が6~18である芳香族炭化水素基として具体的には、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、トリル基、ジメチルフェニル基、エチルフェニル基、ブチルフェニル基、t-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ブトキシフェニル基、t-ブトキシフェニル基が挙げられる。これらの芳香族炭化水素基における置換基の位置はオルト位、メタ位及びパラ位のうちいずれでもよい。粘度の観点からは、無置換で炭素数が6~12又は置換基を含めた炭素数が6~12のアリール基が好ましく、無置換で炭素数が6~10又は置換基を含めた炭素数6~10のアリール基がより好ましく、フェニル基、p-トリル基及びp-メトキシフェニル基がさらに好ましい。 Specific examples of aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, tolyl, dimethylphenyl, ethylphenyl, butylphenyl and t-butyl. A phenyl group, a methoxyphenyl group, an ethoxyphenyl group, a butoxyphenyl group, and a t-butoxyphenyl group can be mentioned. The position of the substituent in these aromatic hydrocarbon groups may be any of the ortho position, meta position and para position. From the viewpoint of viscosity, an unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms or 6 to 12 carbon atoms including substituents is preferable, and an unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms or including substituents is preferred. Aryl groups of 6 to 10 are more preferred, and phenyl, p-tolyl and p-methoxyphenyl groups are even more preferred.
一般式(I-1)のR1~R3として記載した用語「R1~R3のうち2以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい」とは、R1~R3のうち2個又は3個が結合し、全体としてひとつの2価又は3価の炭化水素基となる場合を意味する。この場合のR1~R3の例としては、リン原子と結合して環状構造を形成し得るエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン等のアルキレン基、エチレニレン、プロピレニレン、ブチレニレン基等のアルケニレン基、メチレンフェニレン基等のアラルキレン基、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン等のアリーレン基等の、リン原子と結合して環状構造を形成しうる置換基が挙げられる。これらの置換基はさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、水酸基、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。 The term “two or more of R 1 to R 3 may combine with each other to form a cyclic structure” described as R 1 to R 3 in general formula (I-1) means that R 1 to R 3 It means that two or three of them are combined to form one divalent or trivalent hydrocarbon group as a whole. Examples of R 1 to R 3 in this case include alkylene groups such as ethylene, propylene, butylene, pentylene and hexylene which can form a cyclic structure by bonding with a phosphorus atom; alkenylene groups such as ethylene, propylene and butylenylene groups; Examples thereof include substituents capable of forming a ring structure by bonding with a phosphorus atom, such as aralkylene groups such as methylenephenylene groups, and arylene groups such as phenylene, naphthylene and anthracenylene groups. These substituents may be further substituted with alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, amino groups, hydroxyl groups, halogen atoms and the like.
上記一般式(I-1)のR4~R7として記載した「炭素数1~18の1価の有機基」は、炭素数1~18であり、かつ置換されても置換されていなくてもよい脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素オキシ基、芳香族炭化水素オキシ基、アシル基、炭化水素オキシカルボニル基、及びアシルオキシ基を含むことを意味する。 The “monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms” described as R 4 to R 7 in general formula (I-1) above has 1 to 18 carbon atoms and is substituted or unsubstituted. It also includes aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, aliphatic hydrocarbon oxy groups, aromatic hydrocarbon oxy groups, acyl groups, hydrocarbon oxycarbonyl groups, and acyloxy groups.
上記脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基の例としては、R1~R3で表される脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基の例として上述したものが挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group include those mentioned above as examples of the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group represented by R 1 to R 3 .
上記脂肪族炭化水素オキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、2-ブトキシ基、t-ブトキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、アリルオキシ基、ビニルオキ
シ基等の上述の脂肪族炭化水素基に酸素原子が結合した構造のオキシ基、これらの脂肪族炭化水素オキシ基がさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、水酸基、ハロゲン原子等で置換されたものなどが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbonoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a 2-butoxy group, a t-butoxy group, a cyclopropyloxy group, a cyclohexyloxy group, and a cyclopentyloxy group. , an allyloxy group, an oxy group having a structure in which an oxygen atom is bonded to the above-mentioned aliphatic hydrocarbon groups such as a vinyloxy group, and these aliphatic hydrocarbon oxy groups are further alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, amino and those substituted with groups, hydroxyl groups, halogen atoms, and the like.
上記芳香族炭化水素オキシ基としては、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、フェノキシフェノキシ基等の上述の芳香族炭化水素基に酸素原子が結合した構造のオキシ基、これらの芳香族炭化水素オキシ基がさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等で置換されたものなどが挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon oxy group include a phenoxy group, a methylphenoxy group, an ethylphenoxy group, a methoxyphenoxy group, a butoxyphenoxy group, a phenoxyphenoxy group having a structure in which an oxygen atom is bonded to the above aromatic hydrocarbon group, such as a phenoxyphenoxy group. groups, and those in which these aromatic hydrocarbon oxy groups are further substituted with alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, amino groups, halogen atoms, and the like.
上記アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、エチルカルボニル基、ブチリル基、シクロヘキシルカルボニル基、アリルカルボニル等の脂肪族炭化水素カルボニル基、フェニルカルボニル基、メチルフェニルカルボニル基等の芳香族炭化水素カルボニル基等、これらの脂肪族炭化水素カルボニル基又は芳香族炭化水素カルボニル基がさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等で置換されたものなどが挙げられる。 Examples of the acyl group include aliphatic hydrocarbon carbonyl groups such as formyl group, acetyl group, ethylcarbonyl group, butyryl group, cyclohexylcarbonyl group and allylcarbonyl group, and aromatic hydrocarbon carbonyl groups such as phenylcarbonyl group and methylphenylcarbonyl group. and the like, in which these aliphatic hydrocarbon carbonyl groups or aromatic hydrocarbon carbonyl groups are further substituted with an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, a halogen atom, or the like.
上記炭化水素オキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の脂肪族炭化水素オキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、メチルフェノキシカルボニル基等の芳香族炭化水素オキシカルボニル基、これらの脂肪族炭化水素カルボニルオキシ基又は芳香族炭化水素カルボニルオキシ基がさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等で置換されたものなどが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon oxycarbonyl group include aliphatic hydrocarbon oxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, phenoxycarbonyl group, methylphenoxycarbonyl group and the like. aromatic hydrocarbon oxycarbonyl groups, these aliphatic hydrocarbon carbonyloxy groups or aromatic hydrocarbon carbonyloxy groups further substituted with alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, amino groups, halogen atoms, etc. things, etc.
上記アシルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、アリルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基等の脂肪族炭化水素カルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、メチルフェニルカルボニルオキシ基等の芳香族炭化水素カルボニルオキシ基、これらの脂肪族炭化水素カルボニルオキシ基又は芳香族炭化水素カルボニルオキシ基がさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等で置換されたものなどが挙げられる。 Examples of the acyloxy group include aliphatic hydrocarbon carbonyloxy groups such as a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, a butylcarbonyloxy group, an allylcarbonyloxy group and a cyclohexylcarbonyloxy group, a phenylcarbonyloxy group and a methylphenylcarbonyloxy group. etc., these aliphatic hydrocarbon carbonyloxy groups or aromatic hydrocarbon carbonyloxy groups are further substituted with alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, amino groups, halogen atoms, etc. and the like.
上記一般式(I-1)のR4~R7として記載した用語「2以上のR4~R7が互いに結合して環状構造を形成してもよい」とは、2個~4個のR4~R7が結合し、全体としてひとつの2価~4価の有機基を形成してもよいことを意味する。この場合のR4~R7としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン等のアルキレン基、エチレニレン、プロピレニレン、ブチレニレン等のアルケニレン基、メチレンフェニレン等のアラルキレン基、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン等のアリーレン基などの環状構造を形成しうる置換基、これらのオキシ基又はジオキシ基などが挙げられる。これらの置換基はさらにアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、水酸基、ハロゲン原子等で置換されていてもよい。 The term “two or more of R 4 to R 7 may combine with each other to form a cyclic structure” described for R 4 to R 7 in the general formula (I-1) means that 2 to 4 It means that R 4 to R 7 may combine to form one divalent to tetravalent organic group as a whole. In this case, R 4 to R 7 include alkylene groups such as ethylene, propylene, butylene, pentylene and hexylene; alkenylene groups such as ethylene, propylene, butyleneylene; aralkylene groups such as methylenephenylene; and arylene groups such as phenylene, naphthylene and anthracenylene. Substituents capable of forming a cyclic structure such as groups, their oxy groups or dioxy groups are included. These substituents may be further substituted with alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, aryloxy groups, amino groups, hydroxyl groups, halogen atoms and the like.
上記一般式(I-1)のR4~R7としては、特に限定されるものではない。例えば、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のアルコキシ基、又は置換又は非置換のアリールオキシ基から選択されることが好ましい。中でも原料の入手しやすさの観点からは、水素原子、水酸基、非置換若しくはアルキル基及びアルコキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1つで置換されたアリール基、又は鎖状若しくは環状のアルキル基が好ましい。非置換又はアルキル基及びアルコキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1つで置換されたアリール基
としては、フェニル基、p-トリル基、m-トリル基、o-トリル基、p-メトキシフェニル基等が挙げられる。鎖状又は環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2-ブチル基、t-ブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。硬化性の観点からは、R4~R7はすべて水素原子である場合か、又はR4~R7の少なくとも1つが水酸基であり、残りがすべて水素原子である場合が好ましい。
R 4 to R 7 in general formula (I-1) are not particularly limited. For example, each independently selected from a hydrogen atom, a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted aryloxy group. preferable. Among them, from the viewpoint of availability of raw materials, a hydrogen atom, a hydroxyl group, an aryl group substituted with at least one selected from the group consisting of an unsubstituted or alkyl group and an alkoxy group, or a chain or cyclic alkyl group preferable. Aryl groups that are unsubstituted or substituted with at least one selected from the group consisting of an alkyl group and an alkoxy group include a phenyl group, p-tolyl group, m-tolyl group, o-tolyl group, p-methoxyphenyl group, and the like. is mentioned. Chain or cyclic alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, 2-butyl, t-butyl, octyl and cyclohexyl groups. From the viewpoint of curability, it is preferred that all of R 4 to R 7 are hydrogen atoms, or that at least one of R 4 to R 7 is a hydroxyl group and the rest are all hydrogen atoms.
一般式(I-1)においてより好ましくは、R1~R3のうち2個以上が炭素数1~18のアルキル基又は炭素数3~18のシクロアルキル基であり、R4~R7がすべて水素原子であるか、少なくとも1つが水酸基であり残りがすべて水素原子である。さらに好ましくは、R1~R3のすべてが炭素数1~18のアルキル基又は炭素数3~18のシクロアルキル基であり、R4~R7がすべて水素原子であるか、少なくとも1つが水酸基であり残りがすべて水素原子である。 More preferably, two or more of R 1 to R 3 in general formula (I-1) are alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms or cycloalkyl groups having 3 to 18 carbon atoms, and R 4 to R 7 are All are hydrogen atoms, or at least one is a hydroxyl group and the rest are all hydrogen atoms. More preferably, all of R 1 to R 3 are alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms or cycloalkyl groups having 3 to 18 carbon atoms, and all of R 4 to R 7 are hydrogen atoms, or at least one is a hydroxyl group. and the rest are all hydrogen atoms.
速硬化性の観点からは、特定硬化促進剤は、下記一般式(I-2)で表される化合物であることが好ましい。 From the viewpoint of rapid curing, the specific curing accelerator is preferably a compound represented by the following general formula (I-2).
式(I-2)中、R1~R3は、それぞれ独立して、炭素数1~18の炭化水素基であり、R1~R3のうち2以上が互いに結合して環状構造を形成してもよく、R4~R6は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~18の1価の有機基であり、R4~R6のうち2以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい。 In formula (I-2), R 1 to R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and two or more of R 1 to R 3 are bonded to each other to form a cyclic structure. R 4 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, and two or more of R 4 to R 6 are bonded together to form a cyclic structure may be formed.
一般式(I-2)におけるR1~R6の具体例はそれぞれ一般式(I-1)におけるR1~R6の具体例と同様であり、好ましい範囲も同様である。 Specific examples of R 1 to R 6 in general formula (I-2) are the same as specific examples of R 1 to R 6 in general formula (I-1), and preferred ranges are also the same.
特定硬化促進剤の具体例としては、トリフェニルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物、トリ-n-ブチルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物、トリシクロヘキシルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物、シクロヘキシルジフェニルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物、トリイソブチルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物、トリシクロペンチルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物
等が挙げられる。
Specific examples of the specific curing accelerator include an addition reaction product of triphenylphosphine and 1,4-benzoquinone, an addition reaction product of tri-n-butylphosphine and 1,4-benzoquinone, and tricyclohexylphosphine and 1,4-benzoquinone. addition reaction product of dicyclohexylphenylphosphine and 1,4-benzoquinone, addition reaction product of cyclohexyldiphenylphosphine and 1,4-benzoquinone, addition reaction product of triisobutylphosphine and 1,4-benzoquinone, tricyclopentylphosphine and an addition reaction product of 1,4-benzoquinone.
特定硬化促進剤は、例えば、第三ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物として得ることができる。
第三ホスフィン化合物として具体的には、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、ブチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、トリス(4-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-エチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-プロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4-ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフィン、トリス(t-ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4-ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6-ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4,6-トリメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6-ジメチル-4-エトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-エトキシフェニル)ホスフィン等が挙げられる。成形性の観点からは、トリフェニルホスフィン及びトリブチルホスフィンが好ましい。
A specific curing accelerator can be obtained, for example, as an adduct of a tertiary phosphine compound and a quinone compound.
Specific examples of the third phosphine compound include triphenylphosphine, tributylphosphine, dibutylphenylphosphine, butyldiphenylphosphine, ethyldiphenylphosphine, tris(4-methylphenyl)phosphine, tris(4-ethylphenyl)phosphine, tris(4 -propylphenyl)phosphine, tris(4-butylphenyl)phosphine, tris(isopropylphenyl)phosphine, tris(t-butylphenyl)phosphine, tris(2,4-dimethylphenyl)phosphine, tris(2,6-dimethylphenyl) ) phosphine, tris(2,4,6-trimethylphenyl)phosphine, tris(2,6-dimethyl-4-ethoxyphenyl)phosphine, tris(4-methoxyphenyl)phosphine, tris(4-ethoxyphenyl)phosphine, etc. mentioned. From the viewpoint of moldability, triphenylphosphine and tributylphosphine are preferred.
キノン化合物として具体的には、o-ベンゾキノン、p-ベンゾキノン、ジフェノキノン、1,4-ナフトキノン、アントラキノン等が挙げられる。耐湿性と保存安定性の観点からは、p-ベンゾキノンが好ましい。 Specific examples of quinone compounds include o-benzoquinone, p-benzoquinone, diphenoquinone, 1,4-naphthoquinone, and anthraquinone. From the viewpoint of moisture resistance and storage stability, p-benzoquinone is preferred.
エポキシ樹脂組成物は、ホスホニウム化合物以外の硬化促進剤を含んでもよい。
ホスホニウム化合物以外の硬化促進剤として具体的には、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)等のジアザビシクロアルケン、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、2-ヘプタデシルイミダゾール等の環状アミジン化合物;前記環状アミジン化合物の誘導体;前記環状アミジン化合物又はその誘導体のフェノールノボラック塩;これらの化合物に無水マレイン酸、1,4-ベンゾキノン、2,5-トルキノン、1,4-ナフトキノン、2,3-ジメチルベンゾキノン、2,6-ジメチルベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-5-メチル-1,4-ベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-1,4-ベンゾキノン、フェニル-1,4-ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;DBUのテトラフェニルボレート塩、DBNのテトラフェニルボレート塩、2-エチル-4-メチルイミダゾールのテトラフェニルボレート塩、N-メチルモルホリンのテトラフェニルボレート塩等の環状アミジニウム化合物;ピリジン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン化合物;前記三級アミン化合物の誘導体;酢酸テトラ-n-ブチルアンモニウム、リン酸テトラ-n-ブチルアンモニウム、酢酸テトラエチルアンモニウム、安息香酸テトラ-n-ヘキシルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム等のアンモニウム塩化合物などが挙げられる。
The epoxy resin composition may contain a curing accelerator other than the phosphonium compound.
Specific examples of curing accelerators other than phosphonium compounds include 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5 (DBN) and 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 (DBU). Cyclic amidine compounds such as diazabicycloalkenes such as diazabicycloalkene, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole; derivatives of the cyclic amidine compounds; the cyclic amidine compounds or the Phenol novolak salts of derivatives; These compounds include maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3- quinone compounds such as dimethoxy-5-methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone, and phenyl-1,4-benzoquinone; and compounds with π bonds such as diazophenylmethane. Cyclic amidiniums such as tetraphenylborate salt of DBU, tetraphenylborate salt of DBN, tetraphenylborate salt of 2-ethyl-4-methylimidazole, tetraphenylborate salt of N-methylmorpholine, etc. Compounds; tertiary amine compounds such as pyridine, triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris(dimethylaminomethyl)phenol; derivatives of the tertiary amine compounds; tetra-n-butylammonium acetate , tetra-n-butylammonium phosphate, tetraethylammonium acetate, tetra-n-hexylammonium benzoate, and ammonium salt compounds such as tetrapropylammonium hydroxide.
エポキシ樹脂組成物が硬化促進剤として特定硬化促進剤を含む場合、特定硬化促進剤の含有率は、硬化促進剤全体の30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましい。特定硬化促進剤の含有率は、硬化促進剤全体の100質量%以下であればよい。 When the epoxy resin composition contains a specific curing accelerator as a curing accelerator, the content of the specific curing accelerator is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, of the total curing accelerator. It is preferably 70% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more. The content of the specific curing accelerator may be 100% by mass or less of the total curing accelerator.
エポキシ樹脂組成物が硬化促進剤を含む場合、その量は、樹脂成分100質量部に対して0.1質量部~30質量部であることが好ましく、1質量部~15質量部であることがより好ましい。硬化促進剤の量が樹脂成分100質量部に対して0.1質量部以上であると、短時間で良好に硬化する傾向にある。硬化促進剤の量が樹脂成分100質量部に対して30質量部以下であると、硬化速度が速すぎず良好な成形品が得られる傾向にある。 When the epoxy resin composition contains a curing accelerator, the amount thereof is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component. more preferred. When the amount of the curing accelerator is 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin component, there is a tendency for satisfactory curing in a short period of time. When the amount of the curing accelerator is 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin component, the curing speed is not too fast and a good molded article tends to be obtained.
[無機充填材]
エポキシ樹脂組成物は、無機充填材を含む。
無機充填材の種類は、特に制限されない。具体的には、溶融シリカ、結晶シリカ、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア、タルク、クレー、マイカ等の無機材料が挙げられる。難燃効果を有する無機充填材を用いてもよい。難燃効果を有する無機充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛の複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛などが挙げられる。中でも、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカが好ましく、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましい。無機充填材は1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。無機充填材の状態としては粉未、粉末を球形化したビーズ、繊維等が挙げられる。
[Inorganic filler]
The epoxy resin composition contains an inorganic filler.
The type of inorganic filler is not particularly limited. Specifically, fused silica, crystalline silica, glass, alumina, calcium carbonate, zirconium silicate, calcium silicate, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, steatite, spinel, mullite , titania, talc, clay, and mica. Inorganic fillers having a flame retardant effect may also be used. Inorganic fillers having a flame retardant effect include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, composite metal hydroxides such as composite hydroxides of magnesium and zinc, and zinc borate. Among them, fused silica is preferable from the viewpoint of reducing the coefficient of linear expansion, and alumina is preferable from the viewpoint of high thermal conductivity. An inorganic filler may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types. Examples of the state of the inorganic filler include powders, beads obtained by spheroidizing powders, fibers, and the like.
なお、「無機充填材を2種類以上組み合わせて用いる」とは、例えば、同じ成分で平均粒子径が異なる無機充填材を2種類以上用いる場合、平均粒子径が同じで成分の異なる無機充填材を2種類以上用いる場合並びに平均粒子径及び種類の異なる無機充填材を2種類以上用いる場合が挙げられる。 Note that "using a combination of two or more types of inorganic fillers" means, for example, when using two or more types of inorganic fillers having the same component but different average particle sizes, inorganic fillers having the same average particle size but different components are used. Examples include the case of using two or more types and the case of using two or more types of inorganic fillers having different average particle sizes and types.
また、無機充填材の含有率は、エポキシ樹脂組成物全体に対して、87.0質量%以上であり、電子部品装置の反りの抑制及び粘度の観点から、88.0質量%~95.0質量%であることが好ましく、89.0質量%~94.0質量%であることがより好ましく、90.0質量%~93.0質量%であることがさらに好ましく、91.0質量%~93.0質量%であってもよい。 In addition, the content of the inorganic filler is 87.0% by mass or more with respect to the entire epoxy resin composition, and from the viewpoint of suppressing warpage of the electronic component device and viscosity, it is 88.0% to 95.0% by mass. % by mass, more preferably 89.0% by mass to 94.0% by mass, even more preferably 90.0% by mass to 93.0% by mass, and 91.0% by mass to It may be 93.0% by mass.
無機充填材がアルミナを含む場合、アルミナの含有率は、無機充填材全体の40質量%~80質量%であることが好ましく、50質量%~80質量%であることがより好ましく、60質量%~75質量%であることがさらに好ましい。 When the inorganic filler contains alumina, the content of alumina is preferably 40% to 80% by mass, more preferably 50% to 80% by mass, and 60% by mass of the total inorganic filler. More preferably, it is up to 75% by mass.
無機充填材の平均粒子径は、特に制限されない。例えば、体積平均粒子径が0.2μm~80μmであることが好ましく、0.5μm~70μmであることがより好ましい。体積平均粒子径が0.2μm以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇がより抑制される傾向がある。体積平均粒子径が80μm以下であると、狭い隙間への充填性がより向上する傾向にある。無機充填材の体積平均粒子径は、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置により、体積平均粒子径(D50)として測定することができる。 The average particle size of the inorganic filler is not particularly limited. For example, the volume average particle size is preferably 0.2 μm to 80 μm, more preferably 0.5 μm to 70 μm. When the volume average particle size is 0.2 μm or more, the increase in viscosity of the epoxy resin composition tends to be more suppressed. When the volume average particle size is 80 μm or less, the filling property into narrow gaps tends to be further improved. The volume-average particle size of the inorganic filler can be measured as the volume-average particle size (D50) with a particle size distribution analyzer using a laser diffraction scattering method.
エポキシ樹脂組成物又はその硬化物中の無機充填材の体積平均粒子径は、公知の方法によって測定することができる。例えば、有機溶剤、硝酸、王水等を用いて、エポキシ樹脂組成物又は硬化物から無機充填材を抽出し、超音波分散機などで充分に分散して分散液を調製する。この分散液を用いて、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置により測定される体積基準の粒度分布から、無機充填材の体積平均粒子径を測定することができる。あるいは、硬化物を透明なエポキシ樹脂等に埋め込み、研磨して得られる断面を走査型電子顕微鏡にて観察して得られる体積基準の粒度分布から、無機充填材の体積平均粒子径を測定することができる。さらには、FIB装置(集束イオンビームSEM)などを用いて、硬化物の二次元の断面観察を連続的に行い、三次元構造解析を行なうことで測定することもできる。 The volume average particle size of the inorganic filler in the epoxy resin composition or its cured product can be measured by a known method. For example, the inorganic filler is extracted from the epoxy resin composition or cured product using an organic solvent, nitric acid, aqua regia, etc., and sufficiently dispersed using an ultrasonic disperser or the like to prepare a dispersion. Using this dispersion, the volume average particle diameter of the inorganic filler can be measured from the volume-based particle size distribution measured by a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer. Alternatively, the volume-average particle size of the inorganic filler can be measured from the volume-based particle size distribution obtained by embedding the cured product in a transparent epoxy resin or the like and polishing the resulting cross section with a scanning electron microscope. can be done. Furthermore, it is also possible to continuously observe a two-dimensional cross section of the cured product using an FIB device (focused ion beam SEM) or the like, and perform measurement by performing three-dimensional structural analysis.
無機充填材の最大粒子径(カットポイントともいう)は特に制限されない。狭い隙間への充填性の観点からは、無機充填材の最大粒子径は150μm以下であることが好ましく、75μm以下であることがより好ましく、55μm以下であることがさらに好ましい。 The maximum particle size (also called cut point) of the inorganic filler is not particularly limited. From the viewpoint of filling narrow gaps, the maximum particle size of the inorganic filler is preferably 150 μm or less, more preferably 75 μm or less, and even more preferably 55 μm or less.
エポキシ樹脂組成物の混練性の観点からは、無機充填材の粒子形状は角形よりも球形が好ましく、また無機充填材の粒度分布は広範囲に分布したものが好ましい。 From the viewpoint of the kneadability of the epoxy resin composition, the particle shape of the inorganic filler is preferably spherical rather than square, and the particle size distribution of the inorganic filler is preferably distributed over a wide range.
高熱伝導性の硬化物を得る場合には、無機充填材はアルミナを含むことが好ましく、アルミナを主成分として含むことがより好ましい。無機充填材がアルミナを含む場合のアルミナの平均粒子径は特に制限されない。例えば、アルミナの体積平均粒子径は0.2μm~80μmであることが好ましく、0.5μm~70μmであることがより好ましい。体積平均粒子径が0.2μm以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇が抑制される傾向がある。体積平均粒子径が80μm以下であると、狭い隙間への充填性が向上する傾向にある。 When obtaining a cured product with high thermal conductivity, the inorganic filler preferably contains alumina, and more preferably contains alumina as a main component. The average particle size of alumina when the inorganic filler contains alumina is not particularly limited. For example, the volume average particle size of alumina is preferably 0.2 μm to 80 μm, more preferably 0.5 μm to 70 μm. When the volume average particle size is 0.2 μm or more, the increase in viscosity of the epoxy resin composition tends to be suppressed. When the volume average particle size is 80 µm or less, the filling property into narrow gaps tends to be improved.
アルミナの最大粒子径は特に制限されない。狭い隙間への充填性の観点からは、アルミナの最大粒子径は150μm以下であることが好ましく、75μm以下であることがより好ましく、55μm以下であることがさらに好ましい。 The maximum particle size of alumina is not particularly limited. From the viewpoint of filling narrow gaps, the maximum particle size of alumina is preferably 150 μm or less, more preferably 75 μm or less, and even more preferably 55 μm or less.
好ましい一実施形態において、体積平均粒子径が0.1μm~2.0μm、好ましくは0.2μm~1.5μm、より好ましくは0.3μm~1.0μmのアルミナと、体積平均粒子径が2.0μmを超え75μm以下、好ましくは5.0μm~55μm、より好ま
しくは8.0μm~20μmのアルミナと、を併用してもよい。平均粒子径の異なる2種類以上のアルミナを併用することによって、充填性を好適なものとすることができる傾向にある。
In a preferred embodiment, alumina having a volume average particle size of 0.1 μm to 2.0 μm, preferably 0.2 μm to 1.5 μm, more preferably 0.3 μm to 1.0 μm, and a volume average particle size of 2.0 μm to 1.0 μm. Alumina of more than 0 μm and 75 μm or less, preferably 5.0 μm to 55 μm, more preferably 8.0 μm to 20 μm may be used together. By using two or more kinds of alumina having different average particle diameters together, there is a tendency that the filling property can be made suitable.
アルミナの形状は特に制限されない。エポキシ樹脂組成物の混練性の観点からは、アルミナの粒子形状は球形であることが好ましい。 The shape of alumina is not particularly limited. From the viewpoint of the kneadability of the epoxy resin composition, the particle shape of alumina is preferably spherical.
無機充填材がアルミナを含む場合、無機充填材はアルミナに加えてシリカを含むことが好ましい。無機充填材がシリカを含むと、粘度が低下し、混練性及び流動性を向上させることができる傾向にあり、特に微細なシリカを併用することで、硬化物としたときのバリの発生が抑制される傾向にある。特に、無機充填材は微粒シリカ、例えば体積平均粒子径が0.01μm~2.0μm、より好ましくは0.1μm~1.5μm、さらに好ましくは0.2μm~1.0μmのシリカを含むことが好ましい。弾性率の低減、線膨張係数の低減の観点から無機充填材は大粒子径シリカを含むことが好ましい。
大粒径シリカとしては、体積平均粒子径が好ましくは2.0μmを超え75μm以下、より好ましくは5.0μm~55μm、さらに好ましくは8.0μm~20μmであるシリカが挙げられる。
When the inorganic filler contains alumina, the inorganic filler preferably contains silica in addition to alumina. When the inorganic filler contains silica, the viscosity tends to decrease, and the kneadability and fluidity tend to be improved. In particular, the combined use of fine silica suppresses the generation of burrs when the cured product is made. tend to be In particular, the inorganic filler may comprise finely divided silica, for example silica having a volume average particle size of 0.01 μm to 2.0 μm, more preferably 0.1 μm to 1.5 μm, even more preferably 0.2 μm to 1.0 μm. preferable. From the viewpoint of reducing the elastic modulus and linear expansion coefficient, the inorganic filler preferably contains silica having a large particle size.
The large particle size silica includes silica having a volume average particle size of preferably more than 2.0 μm and 75 μm or less, more preferably 5.0 μm to 55 μm, still more preferably 8.0 μm to 20 μm.
耐リフロー性、粘度の上昇抑制等の観点からは、無機充填材はシリカを含むことが好ましく、シリカを主成分として含んでいてもよい。無機充填材がシリカを含む場合のシリカの平均粒子径は特に制限されない。例えば、シリカの体積平均粒子径は0.2μm~80μmであることが好ましく、0.5μm~70μmであることがより好ましい。体積平均粒子径が0.2μm以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇が抑制される傾向がある。体積平均粒子径が80μm以下であると、狭い隙間への充填性が向上する傾向にある。また、無機充填材は微粒シリカ、例えば体積平均粒子径が0.01μm~2.0μm、より好ましくは0.1μm~1.5μm、さらに好ましくは0.2μm~1.0μmのシリカを含むことが好ましい。無機充填材が微粒シリカを含むと、狭部への充填性が向上し、硬化物としたときのバリの発生が抑制される傾向にある。 From the viewpoint of reflow resistance, suppression of viscosity increase, etc., the inorganic filler preferably contains silica, and may contain silica as a main component. The average particle size of silica when the inorganic filler contains silica is not particularly limited. For example, the volume average particle size of silica is preferably 0.2 μm to 80 μm, more preferably 0.5 μm to 70 μm. When the volume average particle size is 0.2 μm or more, the increase in viscosity of the epoxy resin composition tends to be suppressed. When the volume average particle size is 80 µm or less, the filling property into narrow gaps tends to be improved. In addition, the inorganic filler may contain fine silica particles, for example, silica having a volume average particle size of 0.01 μm to 2.0 μm, more preferably 0.1 μm to 1.5 μm, further preferably 0.2 μm to 1.0 μm. preferable. When the inorganic filler contains fine silica particles, it tends to improve filling properties in narrow spaces and suppress the generation of burrs when a cured product is obtained.
シリカの最大粒子径は特に制限されない。狭い隙間への充填性の観点からは、シリカの最大粒子径は150μm以下であることが好ましく、75μm以下であることがより好ましく、55μm以下であることがさらに好ましい。 The maximum particle size of silica is not particularly limited. From the viewpoint of filling narrow gaps, the maximum particle size of silica is preferably 150 μm or less, more preferably 75 μm or less, and even more preferably 55 μm or less.
シリカの形状は特に制限されない。エポキシ樹脂組成物の混練性の観点からは、シリカの粒子形状は球形であることが好ましい。 The shape of silica is not particularly limited. From the viewpoint of the kneadability of the epoxy resin composition, the particle shape of silica is preferably spherical.
無機充填材がシリカを含む場合、シリカの含有率は特に限定されず、無機充填材の全体に対して、70質量%~100質量%であってもよく、80質量%~100質量%であってもよく、90質量%~100質量%であってもよい。また、シリカをアルミナと併用する場合のシリカの含有率は、無機充填材の全体に対して、20質量%~60質量%であってもよく、20質量%~50質量%であってもよく、25質量%~40質量%であってもよい。 When the inorganic filler contains silica, the silica content is not particularly limited, and may be 70% by mass to 100% by mass, or 80% by mass to 100% by mass, based on the total inorganic filler. may be from 90% by mass to 100% by mass. In addition, when silica is used in combination with alumina, the content of silica may be 20% by mass to 60% by mass, or may be 20% by mass to 50% by mass, relative to the total inorganic filler. , 25% by mass to 40% by mass.
[各種添加剤]
エポキシ樹脂組成物は、上述の成分に加えて、以下に例示するカップリング剤、イオン交換体、離型剤、難燃剤、着色剤、応力緩和剤等の各種添加剤を含んでもよい。エポキシ樹脂組成物は、以下に例示する添加剤以外にも必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含んでもよい。
[Various additives]
In addition to the components described above, the epoxy resin composition may contain various additives such as coupling agents, ion exchangers, mold release agents, flame retardants, colorants, stress relaxation agents, and the like exemplified below. The epoxy resin composition may contain various additives known in the art as necessary, in addition to the additives exemplified below.
(カップリング剤)
エポキシ樹脂組成物が無機充填材を含む場合は、樹脂成分と無機充填材との接着性を高めるために、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウム/ジルコニウム系化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。
(coupling agent)
When the epoxy resin composition contains an inorganic filler, it may contain a coupling agent in order to enhance the adhesion between the resin component and the inorganic filler. Coupling agents include known coupling agents such as silane-based compounds such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, ureidosilane, and vinylsilane, titanium-based compounds, aluminum chelate compounds, and aluminum/zirconium-based compounds. .
エポキシ樹脂組成物がカップリング剤を含む場合、カップリング剤の量は、無機充填材100質量部に対して0.05質量部~5質量部であることが好ましく、0.1質量部~2.5質量部であることがより好ましい。カップリング剤の量が無機充填材100質量部に対して0.05質量部以上であると、フレームとの接着性がより向上する傾向にある。カップリング剤の量が無機充填材100質量部に対して5質量部以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向にある。 When the epoxy resin composition contains a coupling agent, the amount of the coupling agent is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. 0.5 parts by mass is more preferred. When the amount of the coupling agent is 0.05 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler, the adhesion to the frame tends to be further improved. When the amount of the coupling agent is 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler, the moldability of the package tends to be further improved.
(イオン交換体)
エポキシ樹脂組成物は、イオン交換体を含んでもよい。特に、エポキシ樹脂組成物を封止用成形材料として用いる場合には、封止される素子を備える電子部品装置の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、イオン交換体を含むことが好ましい。イオン交換体は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハイドロタルサイト化合物、並びにマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の含水酸化物等が挙げられる。イオン交換体は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、下記一般式(A)で表されるハイドロタルサイトが好ましい。
(Ion exchanger)
The epoxy resin composition may contain an ion exchanger. In particular, when the epoxy resin composition is used as a molding material for encapsulation, it preferably contains an ion exchanger from the viewpoint of improving the moisture resistance and high-temperature storage characteristics of the electronic component device including the element to be encapsulated. The ion exchanger is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Specific examples include hydrotalcite compounds and hydrous oxides of at least one element selected from the group consisting of magnesium, aluminum, titanium, zirconium and bismuth. The ion exchangers may be used singly or in combination of two or more. Among them, hydrotalcite represented by the following general formula (A) is preferable.
Mg(1-X)AlX(OH)2(CO3)X/2・mH2O ……(A)
(0<X≦0.5、mは正の数)
Mg (1-X) Al X (OH) 2 (CO 3 ) X/2 ·mH 2 O (A)
(0<X≤0.5, m is a positive number)
エポキシ樹脂組成物がイオン交換体を含む場合、その含有量は、ハロゲンイオン等のイオンを捕捉するのに充分な量であれば特に制限はない。例えば、樹脂成分100質量部に対して0.1質量部~30質量部であることが好ましく、1質量部~15質量部であることがより好ましい。 When the epoxy resin composition contains an ion exchanger, its content is not particularly limited as long as it is sufficient to capture ions such as halogen ions. For example, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the resin component.
(離型剤)
エポキシ樹脂組成物は、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、離型剤を含んでもよい。離型剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。離型剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Release agent)
The epoxy resin composition may contain a mold release agent from the viewpoint of obtaining good releasability from the mold during molding. The release agent is not particularly limited, and conventionally known agents can be used. Specific examples include carnauba wax, higher fatty acids such as montanic acid and stearic acid, higher fatty acid metal salts, ester waxes such as montanic acid esters, and polyolefin waxes such as oxidized polyethylene and non-oxidized polyethylene. The release agent may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ樹脂組成物が離型剤を含む場合、その量は樹脂成分100質量部に対して0.01質量部~15質量部が好ましく、0.1質量部~10質量部がより好ましい。離型剤の量が樹脂成分100質量部に対して0.01質量部以上であると、離型性が充分に得られる傾向にある。15質量部以下であると、より良好な接着性が得られる傾向にある。 When the epoxy resin composition contains a release agent, the amount thereof is preferably 0.01 to 15 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the resin component. When the amount of the release agent is 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin component, there is a tendency that sufficient releasability can be obtained. When the amount is 15 parts by mass or less, better adhesion tends to be obtained.
中でも、エポキシ樹脂組成物は、離型剤を含み、離型剤の含有率がエポキシ樹脂組成物の全質量に対して0質量%を超え2.0質量%以下であることが好ましく、0質量%を超え1.5質量%以下であることがより好ましく、0質量%を超え1.2質量%以下であることがさらに好ましい。離型剤を上記含有率で含有することにより、上記含有率よりも多く含有する場合と比べて、外観、接着力、及びレーザーマーキング性を顕著に低下させることを抑制できる傾向にある。また、本開示のエポキシ樹脂組成物によれば、離型剤の含有率が上記範囲であっても、良好な離型性を維持することができる傾向にある。 Among them, the epoxy resin composition contains a release agent, and the content of the release agent is preferably more than 0% by mass and 2.0% by mass or less with respect to the total mass of the epoxy resin composition, and 0% by mass. % and 1.5 mass % or less, and more preferably 0 mass % or less and 1.2 mass % or less. By containing the releasing agent at the above-mentioned content, it tends to be possible to suppress a significant decrease in appearance, adhesive strength, and laser marking properties, compared to the case where the release agent is contained in a larger amount than the above-mentioned content. Further, according to the epoxy resin composition of the present disclosure, even when the release agent content is within the above range, it tends to be possible to maintain good releasability.
(難燃剤)
エポキシ樹脂組成物は、難燃剤を含んでもよい。難燃剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハロゲン原子、アンチモン原子、窒素原子又はリン原子を含む有機又は無機の化合物、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Flame retardants)
The epoxy resin composition may contain a flame retardant. The flame retardant is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Specific examples include organic or inorganic compounds containing halogen atoms, antimony atoms, nitrogen atoms or phosphorus atoms, and metal hydroxides. A flame retardant may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
エポキシ樹脂組成物が難燃剤を含む場合、その量は、所望の難燃効果を得るのに充分な量であれば特に制限されない。例えば、樹脂成分100質量部に対して1質量部~300質量部であることが好ましく、2質量部~150質量部であることがより好ましい。 When the epoxy resin composition contains a flame retardant, its amount is not particularly limited as long as it is sufficient to obtain the desired flame retardant effect. For example, it is preferably 1 part by mass to 300 parts by mass, more preferably 2 parts by mass to 150 parts by mass, based on 100 parts by mass of the resin component.
(着色剤)
エポキシ樹脂組成物は、着色剤をさらに含んでもよい。着色剤としてはカーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。着色剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(coloring agent)
The epoxy resin composition may further contain a colorant. Examples of coloring agents include known coloring agents such as carbon black, organic dyes, organic pigments, titanium oxide, red lead, and red iron oxide. The content of the coloring agent can be appropriately selected according to the purpose and the like. A coloring agent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
(応力緩和剤)
エポキシ樹脂組成物は、シリコーンオイル、シリコーンゴム粒子等の応力緩和剤を含んでもよい。応力緩和剤を含むことにより、パッケージの反り変形及びパッケージクラックの発生をより低減させることができる。応力緩和剤としては、一般に使用されている公知の応力緩和剤(可とう剤)が挙げられる。具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、NR(天然ゴム)、NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル-スチレン-ブタジエン共重合体(MBS)、メタクリル酸メチル-シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル-アクリル酸ブチル共重合体等のコア-シェル構造を有するゴム粒子などが挙げられる。応力緩和剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、シリコーン系応力緩和剤が好ましい。シリコーン系応力緩和剤としては、エポキシ基を有するもの、アミノ基を有するもの、これらをポリエーテル変性したもの等が挙げられる。
(Stress relaxation agent)
The epoxy resin composition may contain stress relieving agents such as silicone oil and silicone rubber particles. By containing the stress relaxation agent, it is possible to further reduce the warpage deformation of the package and the occurrence of package cracks. Examples of the stress relaxation agent include commonly used known stress relaxation agents (flexible agents). Specifically, silicone-based, styrene-based, olefin-based, urethane-based, polyester-based, polyether-based, polyamide-based, polybutadiene-based thermoplastic elastomers, NR (natural rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), acrylic Rubber particles such as rubber, urethane rubber, and silicone powder, core-shell such as methyl methacrylate-styrene-butadiene copolymer (MBS), methyl methacrylate-silicone copolymer, and methyl methacrylate-butyl acrylate copolymer Structured rubber particles and the like can be mentioned. A stress relaxation agent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type. Among them, a silicone-based stress relieving agent is preferable. Examples of silicone-based stress relieving agents include those having epoxy groups, those having amino groups, and those modified with polyethers.
(エポキシ樹脂組成物の調製方法)
エポキシ樹脂組成物の調製方法は、特に制限されない。一般的な手法としては、所定の配合量の成分をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分の所定量を均一に撹拌及び混合し、予め70℃~140℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。
さらに、粉砕によって得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を、目開き2.0mmの篩で篩って、篩を通過した粉砕物を回収することで最大粒径が2.0mm以下であるエポキシ樹脂組成物を得ることができる。使用する篩の目開きを変更することによって、エポキシ樹脂組成物の最大粒径を調節することができる。
(Method for preparing epoxy resin composition)
The method for preparing the epoxy resin composition is not particularly limited. As a general method, there can be mentioned a method of thoroughly mixing components in predetermined amounts with a mixer or the like, melt-kneading the mixture with a mixing roll, an extruder or the like, cooling, and pulverizing. More specifically, for example, predetermined amounts of the components described above are uniformly stirred and mixed, kneaded with a kneader, roll, extruder, or the like preheated to 70° C. to 140° C., cooled, and pulverized. can be mentioned.
Furthermore, the particulate epoxy resin composition obtained by pulverization is sieved through a sieve with an opening of 2.0 mm, and the pulverized material that has passed through the sieve is collected to obtain an epoxy resin composition having a maximum particle size of 2.0 mm or less. A resin composition can be obtained. The maximum particle size of the epoxy resin composition can be adjusted by changing the mesh size of the sieve used.
<電子部品装置>
本開示の一実施形態である電子部品装置は、素子と、前記素子を封止する上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物と、を備える。
電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ、有機基板等の支持部材に、素子(半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子など)を搭載して得られた素子部をエポキシ樹脂組成物で封止したものが挙げられる。
より具体的には、リードフレーム上に素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部とをワイヤボンディング、バンプ等で接続した後、エポキシ樹脂組成物を用いて封止した構造を有するDIP(Dual Inline Package)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、QFP(Quad
Flat Package)、SOP(Small Outline Package)、SOJ(Small Outline J-lead package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、TQFP(Thin Quad Flat Package)等の一般的な樹脂封止型IC;テープキャリアにバンプで接続した素子をエポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するTCP(Tape Carrier Package);支持部材上に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した素子を、エポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するCOB(Chip On Board)モジュール、ハイブリッドIC、マルチチップモジュール等;裏面に配線板接続用の端子を形成した支持部材の表面に素子を搭載し、バンプ又はワイヤボンディングにより素子と支持部材に形成された配線とを接続した後、エポキシ樹脂組成物で素子を封止した構造を有するBGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)、MCP(Multi Chip Package)などが挙げられる。また、プリント配線板においてもエポキシ樹脂組成物を好適に使用することができる。
<Electronic parts equipment>
An electronic component device that is an embodiment of the present disclosure includes an element and a cured product of the epoxy resin composition described above that seals the element.
As an electronic component device, elements (active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes, thyristors, capacitors, resistors, etc.) , passive elements such as coils, etc.) are sealed with an epoxy resin composition.
More specifically, an element is fixed on a lead frame, and the terminal portion of the element such as a bonding pad and the lead portion are connected by wire bonding, bumps, or the like, and then sealed with an epoxy resin composition. DIP (Dual Inline Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), QFP (Quad
(Flat Package), SOP (Small Outline Package), SOJ (Small Outline J-lead package), TSOP (Thin Small Outline Package), TQFP (Thin Quad Flat Package), etc.; TCP (Tape Carrier Package) having a structure in which elements connected by bumps are sealed with an epoxy resin composition; COB (Chip On Board) modules, hybrid ICs, multi-chip modules, etc., having a structure sealed with a composition; elements are mounted on the surface of a support member having terminals for wiring board connection formed on the back surface, and bumps or wire bonding is performed. BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), MCP (Multi Chip Package), etc., having a structure in which the element is connected to the wiring formed on the support member by means of the method, and then the element is sealed with an epoxy resin composition. are mentioned. Also, the epoxy resin composition can be suitably used in printed wiring boards.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
〔エポキシ樹脂組成物の調製〕
下記の材料を表1に記載の組成で混合し、混練温度100℃の条件で二軸混練機を用いて混練を行うことによって、エポキシ樹脂組成物をそれぞれ調製した。前述のエポキシ樹脂組成物を粉砕して得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を、目開き1.0mmの篩で篩って、篩を通過した粉砕物を回収することで最大粒径が1.0mm以下である各実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を得た。
なお、以下の表中の「-」は、その成分が未配合であることを意味する。
[Preparation of epoxy resin composition]
Epoxy resin compositions were prepared by mixing the following materials according to the composition shown in Table 1 and kneading the mixture at a kneading temperature of 100° C. using a twin-screw kneader. The particulate epoxy resin composition obtained by pulverizing the above epoxy resin composition is sieved through a sieve with an opening of 1.0 mm, and the pulverized material that has passed through the sieve is collected to obtain a maximum particle size of 1. An epoxy resin composition having a thickness of 0 mm or less was obtained for each of Examples and Comparative Examples.
In addition, "-" in the following table means that the component is not blended.
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂1:ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂(エポキシ当量:196g/eq、その他のエポキシ樹脂に相当)
エポキシ樹脂2:複数のナフタレン環がエーテル基によって結合し、末端の2つのナフタレン環にそれぞれ1つのグリシジルエーテル基が結合するエポキシ樹脂(エポキシ当量:250g/eq、特定のエポキシ樹脂に相当)
エポキシ樹脂3:ビスフェノールSのジグリシジルエーテルである硫黄原子含有エポキシ樹脂(エポキシ当量:245g/eq、その他のエポキシ樹脂に相当)
(Epoxy resin)
Epoxy resin 1: epoxy resin having a biphenyl skeleton (epoxy equivalent: 196 g/eq, equivalent to other epoxy resins)
Epoxy resin 2: an epoxy resin in which a plurality of naphthalene rings are bonded by ether groups, and one glycidyl ether group is bonded to each of two terminal naphthalene rings (epoxy equivalent: 250 g/eq, corresponding to a specific epoxy resin)
Epoxy resin 3: a sulfur atom-containing epoxy resin that is a diglycidyl ether of bisphenol S (epoxy equivalent: 245 g/eq, equivalent to other epoxy resins)
(硬化剤)
・硬化剤:トリフェニルメタン型フェノール樹脂(水酸基当量104g/eq)
(硬化促進剤)
・硬化促進剤:トリフェニルホスフィンと1,4-ベンゾキノンの付加反応物
(カップリング剤)
・カップリング剤1:3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
・カップリング剤2:3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン
(イオントラップ剤)
・マグネシウム・アルミニウムハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート
(添加剤)
・離型剤:モンタン酸エステルワックス
・着色剤:カーボンブラック
(応力緩和剤)
・応力緩和剤1:エポキシ基を有するシリコーン系応力緩和剤
・応力緩和剤2:下記構造単位を含む応力緩和剤
(無機充填材)
・無機充填材1:微粒子シリカ(平均粒子径0.5μm)
・無機充填材2:大粒子シリカ(平均粒子径10μm)
・無機充填材3:アルミナ/シリカ=体積比9/1の混合物(平均粒子径:10μm)
(curing agent)
・Curing agent: Triphenylmethane type phenolic resin (Hydroxyl equivalent 104 g/eq)
(Curing accelerator)
・Curing accelerator: addition reaction product (coupling agent) of triphenylphosphine and 1,4-benzoquinone
・Coupling agent 1: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane ・Coupling agent 2: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (ion trap agent)
・Magnesium, aluminum hydroxide, carbonate, hydrate (additive)
・Releasing agent: Montan acid ester wax ・Coloring agent: Carbon black (stress relaxation agent)
· Stress relaxation agent 1: a silicone-based stress relaxation agent having an epoxy group · Stress relaxation agent 2: a stress relaxation agent (inorganic filler) containing the following structural units
・ Inorganic filler 1: Fine particle silica (average particle size 0.5 μm)
・ Inorganic filler 2: Large particle silica (average particle size 10 μm)
・Inorganic filler 3: Alumina/silica = mixture with a volume ratio of 9/1 (average particle size: 10 μm)
〔エポキシ樹脂組成物の評価〕
実施例及び比較例で調製したエポキシ樹脂組成物の特性を、次の特性試験により評価した。結果を表1に示す。
[Evaluation of epoxy resin composition]
The properties of the epoxy resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following property tests. Table 1 shows the results.
(1)スパイラルフロー(SF)
EMMI-1-66に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、エポキシ樹脂組成物を金型温度150℃、成形圧力6.9MPa、硬化時間180秒の条件で成形し、流動距離(cm)を求めた。
(1) Spiral flow (SF)
Using a spiral flow measurement mold according to EMMI-1-66, the epoxy resin composition was molded under the conditions of a mold temperature of 150 ° C., a molding pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 180 seconds, and the flow distance (cm) asked for
(2)ゲルタイム(GT)
エポキシ樹脂組成物のゲルタイムは、キュラストメータ(JSRトレーディング株式会社)を用い、試料量1.5mlを160℃の条件で測定した。得られたチャートのトルクの立ち上がり開始の時間をゲルタイム(秒)とした。
(2) Gel time (GT)
The gel time of the epoxy resin composition was measured using a curastometer (JSR Trading Co., Ltd.) with a sample volume of 1.5 ml at 160°C. The gel time (seconds) was defined as the time at which the torque started to rise in the obtained chart.
(3)ガラス転移温度(Tg)、CTE1(α1)及びCTE2(α2)
エポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成形機により、金型温度175℃、硬化時間90秒、成形圧6.9MPaの条件で、4mm×4mm×20mmの成形物を得た。得られた成形物を175℃で6時間の条件で完全に硬化させ、熱機械分析装置(NETZSCH社、TMA4000SE)を用いて線膨張係数(CTE)を測定した。測定温度範囲は30℃~260℃とし、昇温速度は10℃/分とした。
40℃~80℃の範囲におけるCTEの平均値をα1とし、230℃~250℃のCTEの平均値をα2とした。
40℃~80℃の範囲におけるCTEの接線と、230℃~250℃におけるCTEの接線との交点をガラス転移温度(Tg)とした。
(3) Glass transition temperature (Tg), CTE1 (α1) and CTE2 (α2)
Using the epoxy resin composition, a molded product of 4 mm×4 mm×20 mm was obtained with a transfer molding machine under conditions of a mold temperature of 175° C., a curing time of 90 seconds, and a molding pressure of 6.9 MPa. The obtained molding was completely cured at 175° C. for 6 hours, and the coefficient of linear expansion (CTE) was measured using a thermomechanical analyzer (TMA4000SE, NETZSCH). The measurement temperature range was 30° C. to 260° C., and the heating rate was 10° C./min.
The average value of CTE in the range of 40°C to 80°C was defined as α1, and the average value of CTE in the range of 230°C to 250°C was defined as α2.
The intersection point of the tangent line to the CTE in the range of 40° C. to 80° C. and the tangent line to the CTE in the range of 230° C. to 250° C. was taken as the glass transition temperature (Tg).
(4)室温弾性率及び高温弾性率
エポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成形機により、金型温度175℃、硬化時間90秒、成形圧6.9MPaの条件で長さ50mm×幅5mm×厚み2mmの成形物を得た。得られた成形物を175℃で6時間の条件で完全に硬化させて硬化物を得た。その後粘弾性測定装置RSA-3(ティー・エイ・インスツルメント社)を用い、3点曲げモードで昇温速度10℃/min、周波数1Hzの条件で弾性率を測定した。測定結果から、室温(25℃)での弾性率(室温弾性率)及び260℃での弾性率(高温弾性率)をそれぞれ求めた。
(4) Room temperature elastic modulus and high temperature elastic modulus Using an epoxy resin composition, using a transfer molding machine, mold temperature 175 ° C., curing time 90 seconds, molding pressure 6.9 MPa length 50 mm × width 5 mm × thickness 2 mm. was obtained. The obtained molding was completely cured at 175° C. for 6 hours to obtain a cured product. Then, using a viscoelasticity measuring device RSA-3 (TA Instruments), the elastic modulus was measured in a three-point bending mode at a heating rate of 10° C./min and a frequency of 1 Hz. From the measurement results, the elastic modulus at room temperature (25° C.) (room temperature elastic modulus) and the elastic modulus at 260° C. (high temperature elastic modulus) were obtained.
(5)熱時硬度
エポキシ樹脂組成物を、トランスファ成形機により、金型温度175℃、硬化時間90秒、成形圧6.9MPaの条件で成形し、ショアD型硬度計(株式会社上島製作所製、HD-1120(タイプD))を用いて175℃での熱時硬度を測定した。
(5) Hot hardness The epoxy resin composition is molded with a transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a curing time of 90 seconds, and a molding pressure of 6.9 MPa. , HD-1120 (Type D)) was used to measure the hot hardness at 175°C.
(6)140℃における粘度
エポキシ樹脂組成物を加熱して溶融させ、レオメータAR2000(TAインストルメント製)を用い、40mmのパラレルプレートにて、せん断速度:32.5/secの条件にて140℃における粘度を測定した。
(6) Viscosity at 140°C The epoxy resin composition is heated and melted, and a rheometer AR2000 (manufactured by TA Instruments) is used with a 40 mm parallel plate at a shear rate of 32.5/sec to 140°C. was measured.
(7)成形収縮率
エポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成形機により、金型温度175℃、硬化時間90秒、成形圧6.9MPaの条件で成形物(後硬化前の硬化物に相当)を得た。得られた成形物を175℃で6時間の条件で完全に硬化させて硬化物(後硬化後の硬化物に相当)を得た。後硬化前後における成形収縮率を以下の式に基づいて求めた。
成形収縮率(%)={(後硬化前の硬化物の長さ-後硬化後の硬化物の長さ)/(後硬化前の硬化物の長さ)}×100
上記硬化物の長さは、矩形の硬化物の任意の1辺の長さである。
(7) Molding Shrinkage Using an epoxy resin composition, a molded product (equivalent to a cured product before post-curing) was molded using a transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 175° C., a curing time of 90 seconds, and a molding pressure of 6.9 MPa. Obtained. The obtained molding was completely cured at 175° C. for 6 hours to obtain a cured product (corresponding to a cured product after post-curing). Mold shrinkage before and after post-curing was obtained based on the following formula.
Mold shrinkage rate (%) = {(length of cured product before post-curing - length of cured product after post-curing) / (length of cured product before post-curing)} x 100
The length of the cured product is the length of any one side of the rectangular cured product.
(8)熱伝導率
エポキシ樹脂組成物を用いて、圧縮成形機により、金型温度175℃~180℃、成形圧力7MPa、硬化時間150秒の条件で半導体素子を封止して熱伝導率評価用の試験片を作製した。次いで、試験片の熱伝導率をキセノンフラッシュ(Xe-flash)法により測定した。
(8) Thermal conductivity Using a compression molding machine with an epoxy resin composition, a semiconductor element was sealed under the conditions of a mold temperature of 175 ° C. to 180 ° C., a molding pressure of 7 MPa, and a curing time of 150 seconds, and the thermal conductivity was evaluated. A test piece for The thermal conductivity of the specimen was then measured by the Xenon flash (Xe-flash) method.
表1に示すように、実施例1~4のエポキシ樹脂組成物を用いることで比較例1及び2のエポキシ樹脂組成物を用いた場合と比較してα1及びα2の値が小さく、かつ、成形収縮率の値も低い傾向にあった。そのため、実施例1~4のエポキシ樹脂組成物を用いて電子部品装置を製造することで電子部品装置における反りの抑制が可能であった。 As shown in Table 1, by using the epoxy resin compositions of Examples 1 to 4, the values of α1 and α2 are smaller than when the epoxy resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 are used, and molding is possible. Shrinkage values also tended to be low. Therefore, by manufacturing an electronic component device using the epoxy resin compositions of Examples 1 to 4, it was possible to suppress warpage in the electronic component device.
〔溶け性の評価〕
表1に記載の実施例1の組成でエポキシ樹脂組成物を調製した。調製したエポキシ樹脂組成物を粉砕して得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を、比較例3のエポキシ樹脂組成物とした。比較例3のエポキシ樹脂組成物は、篩で篩われておらず、組成物の最大粒径が2.0mmを超えていた。最大粒径が1.0mm以下である実施例1~4のエポキシ樹脂組成物と、比較例3のエポキシ樹脂組成物とを用いて以下のように溶け性の評価を行った。
まず、ホットプレート上にアルミニウム製のカップ(Φ5.5cm)を配置した後、カップ内に実施例1~4及び比較例3のエポキシ樹脂組成物を5g水平方向にそれぞれ敷き詰めた。その後、エポキシ樹脂組成物を敷き詰めたカップを175℃で3分間加熱し、加熱後のエポキシ樹脂組成物の外観を確認し、エポキシ樹脂組成物の溶け具合を確認した。実施例1~4では、比較例3よりも均一性が高く全体が溶解しており、かつ溶け残りがほとんど確認されなかった。これにより、実施例1~4のエポキシ樹脂組成物を用いることでワイヤ流れの抑制が可能であることが推測された。
[Evaluation of solubility]
An epoxy resin composition was prepared with the composition of Example 1 shown in Table 1. A particulate epoxy resin composition obtained by pulverizing the prepared epoxy resin composition was used as an epoxy resin composition of Comparative Example 3. The epoxy resin composition of Comparative Example 3 was not sieved, and the maximum particle size of the composition exceeded 2.0 mm. Using the epoxy resin compositions of Examples 1 to 4 having a maximum particle size of 1.0 mm or less and the epoxy resin composition of Comparative Example 3, the solubility was evaluated as follows.
First, an aluminum cup (Φ5.5 cm) was placed on a hot plate, and then 5 g of each of the epoxy resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Example 3 was spread horizontally in the cup. After that, the cup covered with the epoxy resin composition was heated at 175° C. for 3 minutes, and the appearance of the epoxy resin composition after heating was confirmed, and the degree of dissolution of the epoxy resin composition was confirmed. In Examples 1 to 4, the uniformity was higher than in Comparative Example 3, and the entirety was dissolved, and almost no undissolved residue was observed. From this, it was presumed that the use of the epoxy resin compositions of Examples 1 to 4 could suppress the wire sweep.
2021年9月2日に出願された日本国特許出願2021-143465の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的且つ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
The disclosure of Japanese Patent Application No. 2021-143465 filed on September 2, 2021 is incorporated herein by reference in its entirety.
All publications, patent applications and technical standards mentioned herein are to the same extent as if each individual publication, patent application and technical standard were specifically and individually noted to be incorporated by reference. incorporated herein by reference.
Claims (7)
硬化剤と、
無機充填材と、
を含み、
無機充填材の含有率が圧縮成形用エポキシ樹脂組成物全量に対して87.0質量%以上であり、
圧縮成形用エポキシ樹脂組成物の最大粒径は、2.0mm以下である圧縮成形用エポキシ樹脂組成物。 an epoxy resin containing at least one of a polycyclic structure and two or more cyclic structures;
a curing agent;
an inorganic filler;
including
The content of the inorganic filler is 87.0% by mass or more with respect to the total amount of the epoxy resin composition for compression molding,
An epoxy resin composition for compression molding, wherein the maximum particle size of the epoxy resin composition for compression molding is 2.0 mm or less.
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