JP2021044427A - Sealing material for transfer molding and electronic component device - Google Patents
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- Epoxy Resins (AREA)
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Abstract
Description
本開示は、トランスファー成形用封止材及び電子部品装置に関する。 The present disclosure relates to a transfer molding encapsulant and an electronic component device.
近年の電子機器の小型化、軽量化、及び高性能化に伴い、実装の高密度化が進んでいる。これにより、半導体パッケージは従来のピン挿入型に代わり、高密度実装に適した表面実装型が主流になっている。 With the recent miniaturization, weight reduction, and high performance of electronic devices, the density of mounting is increasing. As a result, the surface mount type suitable for high-density mounting has become the mainstream of the semiconductor package instead of the conventional pin insertion type.
表面実装型の半導体パッケージは、従来のピン挿入型のものと実装方法が異なっている。すなわち、ピンを配線板に取り付ける際、従来のピン挿入型パッケージはピンを配線板に挿入した後に配線板の裏面からはんだ付けを行うため、パッケージが直接高温にさらされることはなかった。しかし、表面実装型パッケージでは電子部品装置全体がはんだバス、リフロー装置等で処理されるため、パッケージが直接はんだ付け温度（リフロー温度）にさらされる。この結果、パッケージが吸湿した場合、はんだ付けの際に吸湿による水分が急激に膨張し、発生した蒸気圧が剥離応力として働き、素子、リードフレーム等のインサートと封止材との間で剥離を発生させ、パッケージクラック、電気特性不良等の原因となる場合がある。このため、インサートに対する接着性に優れ、ひいては耐熱性（耐リフロー性）に優れる封止材料の開発が望まれている。 The surface mount type semiconductor package has a different mounting method from the conventional pin insertion type. That is, when the pins are attached to the wiring board, the conventional pin insertion type package is soldered from the back surface of the wiring board after the pins are inserted into the wiring board, so that the package is not directly exposed to high temperature. However, in the surface mount type package, since the entire electronic component device is processed by the solder bath, the reflow device, etc., the package is directly exposed to the soldering temperature (reflow temperature). As a result, when the package absorbs moisture, the moisture due to the absorption of moisture rapidly expands during soldering, and the generated vapor pressure acts as peeling stress, causing peeling between the insert such as the element and lead frame and the sealing material. It may be generated and cause package cracks, poor electrical characteristics, etc. Therefore, it is desired to develop a sealing material having excellent adhesiveness to the insert and, by extension, excellent heat resistance (reflow resistance).
従って封止材料としては、低吸湿性に加え、リードフレーム（材質として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等）、チップ等の異種材料との界面における接着性及び密着性の向上が強く求められている。これらの要求に対応するために、これまで主材となる固体状エポキシ樹脂について様々な検討がされている。例えば、固形状エポキシ樹脂として、ビフェニル型エポキシ樹脂又はナフタレン型エポキシ樹脂を用いる方法が検討されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。 Therefore, as a sealing material, in addition to low hygroscopicity, improvement of adhesiveness and adhesion at an interface with different materials such as lead frames (materials such as Cu, Ag, Au, etc.) and chips is strongly required. In order to meet these demands, various studies have been conducted on solid epoxy resins as the main material. For example, a method of using a biphenyl type epoxy resin or a naphthalene type epoxy resin as a solid epoxy resin has been studied (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
しかしながら、ビフェニル型エポキシ樹脂又はナフタレン型エポキシ樹脂を用いただけでは、流動性及び耐リフロー性のバランスをとることが困難であった。
特に、無機充填材を高充填として耐リフロー性の向上を図る場合、高流動を達成することが困難である。そして、無機充填材の高充填による流動性の低下に伴い成形時にワイヤ流れが発生しやすいという課題がある。
However, it has been difficult to balance the fluidity and the reflow resistance only by using the biphenyl type epoxy resin or the naphthalene type epoxy resin.
In particular, when the inorganic filler is highly filled to improve the reflow resistance, it is difficult to achieve high flow. Further, there is a problem that wire flow is likely to occur during molding due to a decrease in fluidity due to high filling of the inorganic filler.
上述したように、耐リフロー性とワイヤ流れ抑制との両立を十分に満足する封止材は得られていないのが現状である。
本開示のある実施形態は、かかる状況に鑑みなされたもので、トランスファー成形時におけるワイヤ流れを抑制しつつ耐リフロー性に優れるトランスファー成形用封止材、及び前記トランスファー成形用封止材によって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課題とする。
As described above, at present, a sealing material that sufficiently satisfies both reflow resistance and wire flow suppression has not been obtained.
An embodiment of the present disclosure has been made in view of such a situation, and is sealed by a transfer molding encapsulant having excellent reflow resistance while suppressing wire flow during transfer molding, and the transfer molding encapsulant. An object of the present invention is to provide an electronic component device including the above-mentioned element.
本開示の実施形態には以下の態様が含まれる。
＜１＞ エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ以上である第１のエポキシ樹脂と、硬化剤と、体積基準の粒径分布において０．１μｍ以上２μｍ以下に極大値を有する無機充填材と、を含み、
ディスクフロー長が１０２ｍｍを超えるトランスファー成形用封止材。
＜２＞ 前記第１のエポキシ樹脂は、フェニルアルキル基を有する第１のエポキシ樹脂を含む＜１＞に記載のトランスファー成形用封止材。
＜３＞ 前記第１のエポキシ樹脂は、フェニルアルキル基を有さない第１のエポキシ樹脂をさらに含む＜２＞に記載のトランスファー成形用封止材。
＜４＞ 前記フェニルアルキル基を有さない第１のエポキシ樹脂は、ビフェニル骨格を有する＜３＞に記載のトランスファー成形用封止材。
＜５＞ 前記フェニルアルキル基を有する第１のエポキシ樹脂の含有率は、前記第１のエポキシ樹脂の総量に対して１０質量％〜７５質量％である＜３＞又は＜４＞に記載のトランスファー成形用封止材。
＜６＞ エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ未満である第２のエポキシ樹脂をさらに含む＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載のトランスファー成形用封止材。
＜７＞ 前記第２のエポキシ樹脂は、ビフェニル骨格を有する＜６＞に記載のトランスファー成形用封止材。
＜８＞ 前記第１のエポキシ樹脂の含有率は、トランスファー成形用封止材に含有されるエポキシ樹脂の総量に対して１０質量％〜７５質量％である＜６＞又は＜７＞に記載のトランスファー成形用封止材。
＜９＞ 前記無機充填材の含有率は、トランスファー成形用封止材全体に対し８７．０質量％以上である＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載のトランスファー成形用封止材。
＜１０＞ 素子と、前記素子を封止する＜１＞〜＜９＞のいずれか１つに記載のトランスファー成形用封止材の硬化物と、を備える電子部品装置。
The embodiments of the present disclosure include the following aspects.
<1> A first epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 g / eq or more, a curing agent, and an inorganic filler having a maximum value of 0.1 μm or more and 2 μm or less in a volume-based particle size distribution are included.
Encapsulant for transfer molding with a disc flow length of more than 102 mm.
<2> The encapsulant for transfer molding according to <1>, wherein the first epoxy resin contains a first epoxy resin having a phenylalkyl group.
<3> The encapsulant for transfer molding according to <2>, wherein the first epoxy resin further contains a first epoxy resin having no phenylalkyl group.
<4> The encapsulant for transfer molding according to <3>, wherein the first epoxy resin having no phenylalkyl group has a biphenyl skeleton.
<5> The transfer according to <3> or <4>, wherein the content of the first epoxy resin having the phenylalkyl group is 10% by mass to 75% by mass with respect to the total amount of the first epoxy resin. Encapsulant for molding.
<6> The encapsulant for transfer molding according to any one of <1> to <5>, which further contains a second epoxy resin having an epoxy equivalent of less than 245 g / eq.
<7> The encapsulant for transfer molding according to <6>, wherein the second epoxy resin has a biphenyl skeleton.
<8> The content of the first epoxy resin is 10% by mass to 75% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin contained in the encapsulant for transfer molding. <6> or <7>. Encapsulant for transfer molding.
<9> The transfer molding encapsulant according to any one of <1> to <8>, wherein the content of the inorganic filler is 87.0% by mass or more with respect to the entire transfer molding encapsulant. ..
<10> An electronic component device comprising an element and a cured product of the encapsulant for transfer molding according to any one of <1> to <9> that seals the element.
本開示のある実施形態によれば、トランスファー成形時におけるワイヤ流れを抑制しつつ耐リフロー性に優れるトランスファー成形用封止材、及び前記トランスファー成形用封止材によって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 an embodiment of the present disclosure, an electronic component including a transfer molding encapsulant which suppresses wire flow during transfer molding and has excellent reflow resistance, and an element sealed by the transfer molding encapsulant. Equipment can be provided.
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、各成分に、該当する物質が複数種含まれていてもよい。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に、複数種の粒子が含まれていてもよい。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。
本開示において「（メタ）アクリロイル基」とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を意味し、「（メタ）アクリロイルオキシ基」とは、アクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基の少なくとも一方を意味する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the components (including element steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to the numerical values and their ranges, and does not limit the present invention.
In the present disclosure, the term "process" includes not only a process independent of other processes but also the process if the purpose of the process is achieved even if the process cannot be clearly distinguished from the other process. ..
The numerical range indicated by using "~" in the present disclosure includes the numerical values before and after "~" as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the numerical range described stepwise in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. .. Further, in the numerical range described in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
In the present disclosure, each component may contain a plurality of applicable substances. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content or content of each component is the total content or content of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified. Means quantity.
In the present disclosure, the particles corresponding to each component may contain a plurality of types of particles. When a plurality 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 plurality of particles present in the composition unless otherwise specified.
In the present disclosure, "(meth) acryloyl group" means at least one of an acryloyl group and a methylenedioxy group, and "(meth) acryloyloxy group" means at least one of an acryloyloxy group and a methylenedioxy group.
＜トランスファー成形用封止材＞
本開示のトランスファー成形用封止材は、エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ以上である第１のエポキシ樹脂と、硬化剤と、体積基準の粒径分布において０．１μｍ以上２μｍ以下に極大値を有する無機充填材と、を含み、ディスクフロー長が１０２ｍｍを超えるトランスファー成形用封止材である。
以下、トランスファー成形用封止材を単に「封止材」ともいう。また、体積基準の粒径分布において０．１μｍ以上２μｍ以下に極大値を有する無機充填材を「特定フィラー」ともいう。
<Encapsulant for transfer molding>
The encapsulant for transfer molding of the present disclosure includes a first epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 g / eq or more, a curing agent, and an inorganic substance having a maximum value of 0.1 μm or more and 2 μm or less in a volume-based particle size distribution. A sealing material for transfer molding containing a filler and having a disc flow length of more than 102 mm.
Hereinafter, the transfer molding encapsulant is also simply referred to as "encapsulant". Further, an inorganic filler having a maximum value of 0.1 μm or more and 2 μm or less in the volume-based particle size distribution is also referred to as a “specific filler”.
本開示の封止材は、第１のエポキシ樹脂及び特定フィラーを含み、かつ、ディスクフロー長が１０２ｍｍを超えるため、トランスファー成形時におけるワイヤ流れを抑制しつつ耐リフロー性に優れる。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
まず、封止材がエポキシ当量２４５ｇ／ｅｑ以上である第１のエポキシ樹脂を含むことで被着体との相互作用が高くなって接着性が向上する。また耐湿性が向上し、吸湿水分に起因するリードフレームなどに対する剥離の発生が抑えられ、高温時での耐リフロー性が向上するものと考えられる。加えて、特定フィラーを含みつつディスクフロー長が１０２ｍｍを超えるものとすることで、封止材の溶融粘度が低くなりトランスファー成形時におけるワイヤ流れ率が抑えられるものと考えられる。
以上のようにして、トランスファー成形時におけるワイヤ流れを抑制しつつ耐リフロー性に優れる封止材が得られるものと推測される。
Since the sealing material of the present disclosure contains a first epoxy resin and a specific filler and has a disc flow length of more than 102 mm, it is excellent in reflow resistance while suppressing wire flow during transfer molding. The reason is not clear, but it is presumed as follows.
First, when the sealing material contains the first epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 g / eq or more, the interaction with the adherend is enhanced and the adhesiveness is improved. Further, it is considered that the moisture resistance is improved, the occurrence of peeling to the lead frame or the like due to the moisture absorption is suppressed, and the reflow resistance at a high temperature is improved. In addition, by setting the disc flow length to exceed 102 mm while containing the specific filler, it is considered that the melt viscosity of the encapsulant is lowered and the wire flow rate at the time of transfer molding is suppressed.
As described above, it is presumed that a sealing material having excellent reflow resistance can be obtained while suppressing the wire flow during transfer molding.
ここで、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。具体的には、例えば、測定対象となるエポキシ樹脂を秤量してメチルエチルケトン等の溶剤に溶解させ、酢酸と臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加えた後、過塩素酸酢酸標準液によって電位差滴定することにより測定される。この滴定には、指示薬を用いてもよい。 Here, the epoxy equivalent of the epoxy resin is a value measured by a method according to JIS K 7236: 2009. Specifically, for example, the epoxy resin to be measured is weighed, dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone, acetic acid and tetraethylammonium bromide acetic acid solution are added, and then potentiometric titration is performed with an acetic acid perchlorate standard solution. Be measured. An indicator may be used for this titration.
また、無機充填材の体積基準の粒径分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、株式会社堀場製作所製、散乱式粒子径分布測定装置「ＬＡ−９２０」）を用いて得られる体積基準の粒径分布である。そして、後述する体積平均粒子径は、得られた体積基準の粒径分布において小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）を意味する。
上記粒径分布の測定は、例えば以下のようにして行う。具体的には、溶媒（純水）に、測定対象の無機充填材を１質量％〜５質量％の範囲内で界面活性剤１質量％〜８質量％とともに添加し、１１０Ｗの超音波洗浄機で３０秒〜５分間振動し、無機充填材を分散する。分散液の約３ｍＬ程度を測定用セルに注入して２５℃で測定する。
The volume-based particle size distribution of the inorganic filler is a volume-based particle size distribution obtained by using a laser diffraction type particle size distribution measuring device (for example, a scattering type particle size distribution measuring device “LA-920” manufactured by HORIBA, Ltd.). Particle size distribution. The volume average particle size, which will be described later, means the particle size (D50) when the cumulative amount from the small diameter side is 50% in the obtained volume-based particle size distribution.
The particle size distribution is measured, for example, as follows. Specifically, the inorganic filler to be measured is added to the solvent (pure water) together with 1% by mass to 8% by mass of the surfactant in the range of 1% by mass to 5% by mass, and a 110 W ultrasonic cleaner is used. Vibrate for 30 seconds to 5 minutes to disperse the inorganic filler. About 3 mL of the dispersion is injected into the measurement cell and measured at 25 ° C.
また、上記ディスクフロー長は、２００ｍｍ（Ｗ）×２００ｍｍ（Ｄ）×２５ｍｍ（Ｈ）の上型と２００ｍｍ（Ｗ）×２００ｍｍ（Ｄ）×１５ｍｍ（Ｈ）の下型とを有する円板フロー測定用平板金型を用いて測定した値である。具体的には、封止材５ｇを１８０℃に加熱した下型の中心部にのせ、５秒後に１８０℃に加熱した上型を閉じて、荷重７８Ｎ、硬化時間９０秒の条件で圧縮成形し、ノギスで成形品の長径（ｍｍ）及び短径（ｍｍ）を測定し、それらの値から求めた平均値（ｍｍ）をディスクフロー長とする。
以下、本開示に係る封止材に含有される各成分について詳述する。
Further, the disk flow length is a disk flow measurement having an upper die of 200 mm (W) × 200 mm (D) × 25 mm (H) and a lower die of 200 mm (W) × 200 mm (D) × 15 mm (H). It is a value measured using a flat plate mold. Specifically, 5 g of the sealing material is placed on the center of the lower mold heated to 180 ° C., and after 5 seconds, the upper mold heated to 180 ° C. is closed, and compression molding is performed under the conditions of a load of 78 N and a curing time of 90 seconds. , Measure the major axis (mm) and minor axis (mm) of the molded product with a caliper, and use the average value (mm) obtained from these values as the disk flow length.
Hereinafter, each component contained in the encapsulant according to the present disclosure will be described in detail.
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂としては、一般的に、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１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；上記フェノール化合物及びナフトール化合物と、アルデヒド化合物と、を酸性触媒下で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共重合型エポキシ樹脂；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；ジシクロペンタジエンとフェノール化合物との共縮合樹脂をエポキシ化したものであるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；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、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−５，５−スピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン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；ジ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ジシクロペンタジエ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；多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルである多環芳香環変性エポキシ樹脂；ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるナフタレン型エポキシ樹脂；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、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をエポキシ化したものである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。
(Epoxy resin)
The epoxy resin is generally selected from the group consisting of phenol compounds such as phenol, cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A and bisphenol F, and naphthol compounds such as α-naphthol, β-naphthol and dihydroxynaphthalene. A novolak type epoxy resin (phenol) obtained by epoxidizing a novolak resin obtained by condensing or cocondensing one kind of phenolic compound and an aliphatic aldehyde compound such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, etc. under an acidic catalyst. Novolak type epoxy resin, orthocresol novolak type epoxy resin, etc.); Triphenylmethane type phenol obtained by condensing or cocondensing the above phenolic compound with aromatic aldehyde compounds such as benzaldehyde and salicylaldehyde under an acidic catalyst. A triphenylmethane type epoxy resin obtained by epoxidizing a resin; a copolymerization type obtained by co-condensing the above phenol compound, naphthol compound, and aldehyde compound under an acidic catalyst. Epoxy resin; Diphenylmethane type epoxy resin which is a diglycidyl ether such as bisphenol A and bisphenol F; Biphenyl type epoxy resin which is an alkyl-substituted or unsubstituted biphenol diglycidyl ether; Epoxy resin; Sulfur atom-containing epoxy resin that is a diglycidyl ether such as bisphenol S; Epoxy resin that is an alcoholic glycidyl ether such as butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol; A glycidyl ester type epoxy resin that is a glycidyl ester of a valent carboxylic acid compound; a glycidylamine type epoxy resin that is obtained by substituting an active hydrogen bonded to a nitrogen atom such as aniline, diaminodiphenylmethane, or isocyanuric acid with a glycidyl group; Dicyclopentadiene type epoxy resin which is an epoxy of a cocondensation resin with a phenol compound; vinylcyclohexene diepoxide which is an epoxy of an olefin bond in a molecule, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4- Epoxycyclohexanecarboxylate, 2- (3,4-epoxy) cyclohex An alicyclic epoxy resin such as syl-5,5-spiro (3,4-epoxy) cyclohexane-m-dioxane; a paraxylylene-modified epoxy resin which is a glycidyl ether of a paraxylylene-modified phenol resin; a glycidyl ether of a metaxylylene-modified phenol resin. Metaxylylene-modified epoxy resin; terpen-modified epoxy resin, which is a glycidyl ether of terpen-modified phenol resin; dicyclopentadiene-modified epoxy resin, which is a glycidyl ether of dicyclopentadiene-modified phenol resin; cyclopentadiene-modified glycidyl ether of cyclopentadiene-modified phenol resin. Epoxy resin; Polycyclic aromatic ring-modified epoxy resin which is a glycidyl ether of a polycyclic aromatic ring-modified phenol resin; Naphthalene type epoxy resin which is a glycidyl ether of a naphthalene ring-containing phenol resin; Halogenated phenol novolac type epoxy resin; Hydroquinone type epoxy resin Trimethylol propane type epoxy resin; Linear aliphatic epoxy resin obtained by oxidizing an olefin bond with a peracid such as peracetic acid; Epoxy aralkyl type phenol resin such as phenol aralkyl resin and naphthol aralkyl resin. Aralkill type epoxy resin; etc. Further, an epoxy resin of a silicone resin, an epoxy resin of an acrylic resin, and the like can be mentioned as the epoxy resin. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
本開示の封止材は、前記の通り、これらのエポキシ樹脂の中でも、エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ以上である第１のエポキシ樹脂を少なくとも含む。第１のエポキシ樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本開示の封止材は、必要に応じて第１のエポキシ樹脂以外の樹脂として、エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ未満である第２のエポキシ樹脂をさらに含むことが好ましい。第２のエポキシ樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
以下、第１のエポキシ樹脂及び第２のエポキシ樹脂についてそれぞれ説明する。
As described above, the sealing material of the present disclosure contains at least the first epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 g / eq or more among these epoxy resins. As the first epoxy resin, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Further, the encapsulant of the present disclosure preferably further contains a second epoxy resin having an epoxy equivalent of less than 245 g / eq as a resin other than the first epoxy resin, if necessary. As the second epoxy resin, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Hereinafter, the first epoxy resin and the second epoxy resin will be described respectively.
−第１のエポキシ樹脂−
第１のエポキシ樹脂は、エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ以上であるエポキシ樹脂であれば、特に限定されるものではない。
第１のエポキシ樹脂におけるエポキシ当量は、２４５ｇ／ｅｑ以上であり、封止材の吸湿抑制及び硬化後における高温時の弾性率上昇抑制の観点から、２５０ｇ／ｅｑ以上であることが好ましく、２５５ｇ／ｅｑ以上であることがより好ましい。また、第１のエポキシ樹脂におけるエポキシ当量の上限値は、特に限定されるものではなく、耐リフロー性及び硬化性の観点から、５００ｇ／ｅｑ以下であってもよく、４００ｇ／ｅｑ以下であってもよく、３００ｇ／ｅｑ以下であってもよい。
-First epoxy resin-
The first epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 g / eq or more.
The epoxy equivalent of the first epoxy resin is 245 g / eq or more, preferably 250 g / eq or more from the viewpoint of suppressing moisture absorption of the encapsulant and suppressing an increase in elastic modulus at high temperature after curing, and is preferably 255 g / eq. It is more preferably eq or more. The upper limit of the epoxy equivalent in the first epoxy resin is not particularly limited, and may be 500 g / eq or less, or 400 g / eq or less, from the viewpoint of reflow resistance and curability. It may be 300 g / eq or less.
第１のエポキシ樹脂は、フェニルアルキル基を有する第１のエポキシ樹脂（以下「エポキシ樹脂１Ａ」ともいう）を含むことが好ましい。エポキシ樹脂１Ａは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、第１のエポキシ樹脂は、必要に応じてエポキシ樹脂１Ａ以外の樹脂として、フェニルアルキル基を有さない第１のエポキシ樹脂（以下「エポキシ樹脂１Ｂ」ともいう）をさらに含むことが好ましい。エポキシ樹脂１Ｂは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
以下、エポキシ樹脂１Ａ及びエポキシ樹脂１Ｂについてそれぞれ説明する。
The first epoxy resin preferably contains a first epoxy resin having a phenylalkyl group (hereinafter, also referred to as "epoxy resin 1A"). One type of epoxy resin 1A may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Further, the first epoxy resin preferably further contains a first epoxy resin having no phenylalkyl group (hereinafter, also referred to as "epoxy resin 1B") as a resin other than the epoxy resin 1A, if necessary. As the epoxy resin 1B, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Hereinafter, the epoxy resin 1A and the epoxy resin 1B will be described respectively.
エポキシ樹脂１Ａは、分子内に、エポキシ基を少なくとも２以上有する。エポキシ樹脂１Ａが１分子中に有するエポキシ基の数は、エポキシ樹脂１Ａにおけるエポキシ当量が上記範囲であれば特に限定されるものではなく、２〜２２が挙げられ、３〜７が好ましい。
上記エポキシ基は、グリシジル基、グリシジルオキシ基、グリシジルオキシカルボニル基、グリシジルアミノ基、及びエポキシシクロアルキル基からなる群より選択される少なくとも一種（以下「エポキシ含有基」ともいう）の一部として、エポキシ樹脂１Ａの分子中に含まれていてもよい。上記エポキシシクロアルキル基としては、エポキシシクロペンチル基、エポキシシクロヘキシル基、エポキシシクロオクチル基等が挙げられる。
エポキシ樹脂１Ａは、上記エポキシ含有基の中でも、グリシジルオキシ基を分子内に有することが好ましい。
The epoxy resin 1A has at least two or more epoxy groups in the molecule. The number of epoxy groups contained in one molecule of the epoxy resin 1A is not particularly limited as long as the epoxy equivalent in the epoxy resin 1A is in the above range, and examples thereof include 2 to 22, and 3 to 7 are preferable.
The epoxy group is used as a part of at least one selected from the group consisting of a glycidyl group, a glycidyloxy group, a glycidyloxycarbonyl group, a glycidylamino group, and an epoxycycloalkyl group (hereinafter, also referred to as "epoxy-containing group"). It may be contained in the molecule of the epoxy resin 1A. Examples of the epoxycycloalkyl group include an epoxycyclopentyl group, an epoxycyclohexyl group, and an epoxycyclooctyl group.
Among the epoxy-containing groups, the epoxy resin 1A preferably has a glycidyloxy group in the molecule.
エポキシ樹脂１Ａは、分子内に、２以上のエポキシ基に加え、少なくとも１以上のフェニルアルキル基を有する。エポキシ樹脂１Ａが１分子中に有するフェニルアルキル基の数は、１以上であれば特に限定されるものではなく、１〜１８が挙げられ、１〜１４が好ましい。
フェニルアルキル基としては、フェニルメチル基（すなわちベンジル基）、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等が挙げられ、その中でもフェニルメチル基が好ましい。
上記フェニルアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基を有していなくてもよい。
The epoxy resin 1A has at least one phenylalkyl group in the molecule in addition to the two or more epoxy groups. The number of phenylalkyl groups contained in one molecule of the epoxy resin 1A is not particularly limited as long as it is 1 or more, and examples thereof include 1 to 18, preferably 1 to 14.
Examples of the phenylalkyl group include a phenylmethyl group (that is, a benzyl group), a phenylethyl group, a phenylpropyl group and the like, and among them, a phenylmethyl group is preferable.
The phenylalkyl group may or may not have a substituent.
エポキシ樹脂１Ａは、分子内に、２以上のエポキシ基及びフェニルアルキル基に加え、さらに芳香環を有していてもよい。
さらに有する芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、その中でもベンゼン環が好ましい。
エポキシ樹脂１Ａが１分子中に有する芳香環のうちフェニルアルキル基以外の芳香環の数は、２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂１Ａが１分子中に有する芳香環のうちフェニルアルキル基以外の芳香環の数は、２２
以下であってもよく、７以下であってもよい。
The epoxy resin 1A may have an aromatic ring in addition to two or more epoxy groups and phenylalkyl groups in the molecule.
Further, examples of the aromatic ring have include a benzene ring and a naphthalene ring, and among them, a benzene ring is preferable.
The number of aromatic rings other than the phenylalkyl group among the aromatic rings contained in one molecule of the epoxy resin 1A is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more. The number of aromatic rings other than the phenylalkyl group among the aromatic rings contained in one molecule of the epoxy resin 1A is 22.
It may be less than or equal to 7 or less.
エポキシ樹脂１Ａがフェニルアルキル基以外の芳香環を有する場合、前記フェニルアルキル基以外の芳香環に直接結合するエポキシ含有基を分子内に有することがより好ましい。エポキシ樹脂１Ａが２以上のエポキシ含有基とフェニルアルキル基以外の芳香環とを有する場合、前記２以上のエポキシ含有基すべてがフェニルアルキル基以外の芳香環に直接結合することが好ましい。２以上のエポキシ含有基すべてがフェニルアルキル基以外の芳香環に直接結合する場合、１つの芳香環に２以上のエポキシ含有基が結合してもよく、異なる芳香環にエポキシ含有基がそれぞれ結合してもよい。 When the epoxy resin 1A has an aromatic ring other than the phenylalkyl group, it is more preferable to have an epoxy-containing group directly bonded to the aromatic ring other than the phenylalkyl group in the molecule. When the epoxy resin 1A has two or more epoxy-containing groups and an aromatic ring other than the phenylalkyl group, it is preferable that all of the two or more epoxy-containing groups are directly bonded to the aromatic ring other than the phenylalkyl group. When all two or more epoxy-containing groups are directly bonded to an aromatic ring other than the phenylalkyl group, two or more epoxy-containing groups may be bonded to one aromatic ring, and the epoxy-containing groups are bonded to different aromatic rings, respectively. You may.
エポキシ樹脂１Ａがフェニルアルキル基以外の芳香環を有する場合、前記フェニルアルキル基以外の芳香環に直接結合するフェニルアルキル基を分子内に有することがより好ましい。エポキシ樹脂１Ａが２以上のフェニルアルキル基とフェニルアルキル基以外の芳香環とを有する場合、前記２以上のフェニルアルキル基すべてが前記フェニルアルキル基以外の芳香環に直接結合することが好ましい。２以上のフェニルアルキル基すべてが前記フェニルアルキル基以外の芳香環に直接結合する場合、１つの芳香環に２以上のフェニルアルキル基が結合してもよく、異なる芳香環にフェニルアルキル基がそれぞれ結合してもよい。 When the epoxy resin 1A has an aromatic ring other than the phenylalkyl group, it is more preferable to have a phenylalkyl group directly bonded to the aromatic ring other than the phenylalkyl group in the molecule. When the epoxy resin 1A has two or more phenylalkyl groups and an aromatic ring other than the phenylalkyl group, it is preferable that all of the two or more phenylalkyl groups are directly bonded to the aromatic ring other than the phenylalkyl group. When all two or more phenylalkyl groups are directly bonded to an aromatic ring other than the phenylalkyl group, two or more phenylalkyl groups may be bonded to one aromatic ring, and phenylalkyl groups are bonded to different aromatic rings, respectively. You may.
前記フェニルアルキル基以外の芳香環は、エポキシ含有基及びフェニルアルキル基以外の１価の置換基を有していてもよく、エポキシ含有基及びフェニルアルキル基以外の１価の置換基を有していなくてもよい。
エポキシ含有基及びフェニルアルキル基以外の１価の置換基としては、炭素数１〜６の一価の炭化水素基が挙げられ、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、炭素数１〜３のアルキル基がより好ましく、炭素数１〜３の無置換のアルキル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
エポキシ含有基及びフェニルアルキル基以外の１価の置換基の置換位置は特に限定されるものではない。前記フェニルアルキル基以外の芳香環が、エポキシ含有基と、エポキシ含有基及びフェニルアルキル基以外の１価の置換基と、を有する場合、前記エポキシ含有基及びフェニルアルキル基以外の１価の置換基は、エポキシ含有基に対してオルト位に結合していることが好ましい。
The aromatic ring other than the phenylalkyl group may have a monovalent substituent other than the epoxy-containing group and the phenylalkyl group, and has a monovalent substituent other than the epoxy-containing group and the phenylalkyl group. It does not have to be.
Examples of the monovalent substituent other than the epoxy-containing group and the phenylalkyl group include monovalent hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and having 1 to 3 carbon atoms. Alkyl groups are more preferable, unsubstituted alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms are more preferable, and methyl groups are particularly preferable.
The substitution position of the monovalent substituent other than the epoxy-containing group and the phenylalkyl group is not particularly limited. When the aromatic ring other than the phenylalkyl group has an epoxy-containing group and a monovalent substituent other than the epoxy-containing group and the phenylalkyl group, the monovalent substituent other than the epoxy-containing group and the phenylalkyl group. Is preferably bonded to the ortho position with respect to the epoxy-containing group.
エポキシ樹脂１Ａがフェニルアルキル基以外の芳香環を１分子中に２以上有する場合、２以上の前記フェニルアルキル基以外の芳香環は、アルキレン基を介して互いに結合していてもよい。前記アルキレン基は、炭素数１〜３の無置換のアルキレン基であることが好ましく、炭素数１〜２の無置換の直鎖アルキレン基であることがより好ましく、メチレン基であることがさらに好ましい。 When the epoxy resin 1A has two or more aromatic rings other than the phenylalkyl group in one molecule, the two or more aromatic rings other than the phenylalkyl group may be bonded to each other via an alkylene group. The alkylene group is preferably an unsubstituted alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an unsubstituted linear alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, and further preferably a methylene group. ..
エポキシ樹脂１Ａとしては、例えば、下記一般式（１Ａ）で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of the epoxy resin 1A include an epoxy resin represented by the following general formula (1A).
上記一般式（１Ａ）中、Ｅ１〜Ｅ３はそれぞれ独立にグリシジル基、グリシジルオキシ基、グリシジルオキシカルボニル基、グリシジルアミノ基、又はエポキシシクロアルキル基を示し、Ｌ１〜Ｌ５はそれぞれ独立にアルキレン基を示し、Ｒ１〜Ｒ３はそれぞれ独立に水素原子又は１価の置換基を示し、ｍ１及びｍ３はそれぞれ独立に０〜３の整数を示し、ｍ２は０〜２の整数を示し、ｍ１、ｍ２、及びｍ３の少なくともいずれかが１以上であり、ｎ１は平均値であり０〜２０の数を示す。 In the above general formula (1A), E 1 to E 3 independently represent a glycidyl group, a glycidyl oxy group, a glycidyl oxycarbonyl group, a glycidyl amino group, or an epoxycycloalkyl group, and L 1 to L 5 are independent of each other. Representing an alkylene group, R 1 to R 3 independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent, m1 and m3 independently represent an integer of 0 to 3, m2 represents an integer of 0 to 2, respectively. At least one of m1, m2, and m3 is 1 or more, and n1 is an average value and indicates a number of 0 to 20.
一般式（１Ａ）中のＥ１〜Ｅ３で示される１価の基は、グリシジルオキシ基が好ましい。一般式（１Ａ）中のＥ１〜Ｅ３は、互いに異なる基であってもよく、すべて同じ基であってもよい。
一般式（１Ａ）中のＬ１〜Ｌ５で示されるアルキレン基としては、炭素数１〜３の無置換のアルキレン基が挙げられ、その中でも炭素数１〜３の無置換の直鎖アルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。一般式（１Ａ）中のＬ１〜Ｌ４は、互いに異なる基であってもよく、すべて同じ基であってもよい。
一般式（１Ａ）中のＲ１〜Ｒ３は、水素原子又は炭素数１〜６の１価の炭化水素基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることが特に好ましい。一般式（１Ａ）中のＲ１〜Ｒ３が１価の置換基である場合、一般式（１Ａ）中のＲ１〜Ｒ３は、それぞれ、Ｅ１〜Ｅ３で示される１価の基に対してオルト位に位置していることが好ましい。一般式（１Ａ）中のＲ１〜Ｒ３は、互いに異なる基であってもよく、すべて同じ基であってもよい。
一般式（１Ａ）中のｍ１〜ｍ３は、それぞれ独立に、０〜３の整数であり、ｍ１、ｍ２、及びｍ３の少なくともいずれかが１以上であれば、互いに異なる数であってもよく、すべて同じ数であってもよい。ｍ１〜ｍ３の平均値は、０．５〜２．０であることが好ましく、０．７〜１．５であることがより好ましい。上記「ｍ１〜ｍ３の平均値」は、１個のベンゼン環に有するフェニルアルキル基の平均の数（数平均）を意味する。ｍ１〜ｍ３の平均値が０．５以上であることにより耐リフロー性が向上し、ｍ１〜ｍ３の平均値が２．０以下であることにより封止材の硬化性が向上する。
一般式（１Ａ）中のｎ１は、平均値であり、０〜２０の数を示し、１．０〜５．０であることが好ましい。
The monovalent group represented by E 1 to E 3 in the general formula (1A) is preferably a glycidyloxy group. E 1 to E 3 in the general formula (1A) may be different groups from each other, or all may be the same group.
Examples of the alkylene group represented by L 1 to L 5 in the general formula (1A) include an unsubstituted alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and among them, an unsubstituted linear alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Is preferable, and a methylene group is more preferable. L 1 to L 4 in the general formula (1A) may be different groups from each other, or all may be the same group.
R 1 to R 3 in the general formula (1A) are preferably a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is preferably a hydrogen atom or a methyl group, particularly preferably. If the general formula (1A) R 1 to R 3 in is a monovalent substituent, R 1 to R 3 in the general formula (1A), respectively, a monovalent group represented by E 1 to E 3 It is preferable that it is located in the ortho position. R 1 to R 3 in the general formula (1A) may be different groups from each other, or all may be the same group.
M1 to m3 in the general formula (1A) are independently integers of 0 to 3, and may be different numbers as long as at least one of m1, m2, and m3 is 1 or more. They may all be the same number. The average value of m1 to m3 is preferably 0.5 to 2.0, and more preferably 0.7 to 1.5. The above-mentioned "average value of m1 to m3" means the average number (number average) of phenylalkyl groups contained in one benzene ring. When the average value of m1 to m3 is 0.5 or more, the reflow resistance is improved, and when the average value of m1 to m3 is 2.0 or less, the curability of the encapsulant is improved.
N1 in the general formula (1A) is an average value, represents a number from 0 to 20, and is preferably 1.0 to 5.0.
エポキシ樹脂１Ａ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。成形性及び耐リフロー性の観点からは４０℃〜１８０℃であることが好ましく、封止材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。
エポキシ樹脂の融点は示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で測定される値とし、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 the epoxy resin 1A is a 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 when preparing the encapsulant, the temperature is more preferably 50 ° C. to 130 ° C.
The melting point of the epoxy resin shall be a value measured by differential scanning calorimetry (DSC), and the softening point of the epoxy resin shall be a value measured by a method (ring ball method) according to JIS K 7234: 1986.
第１のエポキシ樹脂がエポキシ樹脂１Ａ及びエポキシ樹脂１Ｂを含む場合、第１のエポキシ樹脂の総量に対するエポキシ樹脂１Ａの含有率は、流動性及び耐リフロー性の観点から、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることがさらに好ましい。また、第１のエポキシ樹脂の総量に対するエポキシ樹脂１Ａの含有率は、流動性及び耐リフロー性の観点から、７５質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることがさらに好ましい。
第１のエポキシ樹脂の総量に対するエポキシ樹脂１Ａの含有率は、１０質量％〜７５質量％であることが好ましく、２０質量％〜６０質量％であることがより好ましく、３０質量％〜５０質量％であることがさらに好ましい。
When the first epoxy resin contains the epoxy resin 1A and the epoxy resin 1B, the content of the epoxy resin 1A with respect to the total amount of the first epoxy resin shall be 10% by mass or more from the viewpoint of fluidity and reflow resistance. Is more preferable, and it is more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. The content of the epoxy resin 1A with respect to the total amount of the first epoxy resin is preferably 75% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and more preferably 50% by mass, from the viewpoint of fluidity and reflow resistance. It is more preferably mass% or less.
The content of the epoxy resin 1A with respect to the total amount of the first epoxy resin is preferably 10% by mass to 75% by mass, more preferably 20% by mass to 60% by mass, and 30% by mass to 50% by mass. Is more preferable.
封止材に含まれるエポキシ樹脂の総量に対するエポキシ樹脂１Ａの含有率は、５質量％〜６０質量％であることが好ましく、１０質量％〜５０質量％であることがより好ましく、２０質量％〜４０質量％であることがさらに好ましい。
封止材全体に対するエポキシ樹脂１Ａの含有率は、０．５質量％〜５質量％であることが好ましく、１質量％〜４質量％であることがより好ましく、１．５質量％〜３．０質量％であることがさらに好ましい。
The content of the epoxy resin 1A with respect to the total amount of the epoxy resin contained in the encapsulant is preferably 5% by mass to 60% by mass, more preferably 10% by mass to 50% by mass, and 20% by mass to 20% by mass. It is more preferably 40% by mass.
The content of the epoxy resin 1A with respect to the entire encapsulant is preferably 0.5% by mass to 5% by mass, more preferably 1% by mass to 4% by mass, and 1.5% by mass to 3. It is more preferably 0% by mass.
エポキシ樹脂１Ｂは、分子内に、エポキシ基を少なくとも２以上有する。エポキシ樹脂１Ｂが１分子中に有するエポキシ基の数は、エポキシ樹脂１Ｂにおけるエポキシ当量が上記範囲であれば特に限定されるものではなく、２〜８が挙げられ、２〜６が好ましく、２〜３がより好ましく、２が特に好ましい。
上記エポキシ基は、前記エポキシ含有基の一部として、エポキシ樹脂１Ｂの分子中に含まれていてもよい。
エポキシ樹脂１Ｂは、上記エポキシ含有基の中でも、グリシジルオキシ基を分子内に有することが好ましい。
The epoxy resin 1B has at least two or more epoxy groups in the molecule. The number of epoxy groups contained in one molecule of the epoxy resin 1B is not particularly limited as long as the epoxy equivalent in the epoxy resin 1B is in the above range, and examples thereof include 2 to 8, preferably 2 to 6 and 2 to 2. 3 is more preferable, and 2 is particularly preferable.
The epoxy group may be contained in the molecule of the epoxy resin 1B as a part of the epoxy-containing group.
Among the epoxy-containing groups, the epoxy resin 1B preferably has a glycidyloxy group in the molecule.
エポキシ樹脂１Ｂは、分子内に、２以上のエポキシ基に加え、ビフェニル骨格を有することが好ましい。エポキシ樹脂１Ｂが１分子中に有するビフェニル骨格の数は、１以上であれば特に限定されるものではなく、１〜４が好ましい。
上記ビフェニル骨格は、置換基を有していてもよく、置換基を有していなくてもよい。
The epoxy resin 1B preferably has a biphenyl skeleton in addition to two or more epoxy groups in the molecule. The number of biphenyl skeletons contained in one molecule of the epoxy resin 1B is not particularly limited as long as it is 1 or more, and is preferably 1 to 4.
The biphenyl skeleton may or may not have a substituent.
エポキシ樹脂１Ｂは、分子内に、２以上のエポキシ基及びビフェニル骨格に加え、さらに芳香環を有していてもよい。
さらに有する芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、その中でもベンゼン環が好ましい。
エポキシ樹脂１Ｂが１分子中に有する芳香環のうちビフェニル骨格以外の芳香環の数は、１以上であることが好ましく、２以上であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂１Ｂが１分子中に有する芳香環のうちビフェニル骨格以外の芳香環の数は、５以下であってもよく、４以下であってもよい。
The epoxy resin 1B may have two or more epoxy groups and a biphenyl skeleton in the molecule, and may further have an aromatic ring.
Further, examples of the aromatic ring have include a benzene ring and a naphthalene ring, and among them, a benzene ring is preferable.
Among the aromatic rings contained in one molecule of the epoxy resin 1B, the number of aromatic rings other than the biphenyl skeleton is preferably 1 or more, and more preferably 2 or more. Further, the number of aromatic rings other than the biphenyl skeleton among the aromatic rings contained in one molecule of the epoxy resin 1B may be 5 or less, or 4 or less.
エポキシ樹脂１Ｂがビフェニル骨格以外の芳香環を有する場合、前記ビフェニル骨格以外の芳香環に直接結合するエポキシ含有基を分子内に有することがより好ましい。エポキシ樹脂１Ｂが２以上のエポキシ含有基とビフェニル骨格以外の芳香環とを有する場合、前記２以上のエポキシ含有基すべてがビフェニル骨格以外の芳香環に直接結合することが好ましい。２以上のエポキシ含有基すべてがビフェニル骨格以外の芳香環に直接結合する場合、１つの芳香環に２以上のエポ When the epoxy resin 1B has an aromatic ring other than the biphenyl skeleton, it is more preferable to have an epoxy-containing group directly bonded to the aromatic ring other than the biphenyl skeleton in the molecule. When the epoxy resin 1B has two or more epoxy-containing groups and an aromatic ring other than the biphenyl skeleton, it is preferable that all of the two or more epoxy-containing groups are directly bonded to the aromatic ring other than the biphenyl skeleton. When all two or more epoxy-containing groups are directly attached to aromatic rings other than the biphenyl skeleton, two or more epoxys are attached to one aromatic ring.
前記ビフェニル骨格以外の芳香環は、エポキシ含有基以外の１価の置換基を有していてもよく、エポキシ含有基以外の１価の置換基を有していなくてもよい。 The aromatic ring other than the biphenyl skeleton may have a monovalent substituent other than the epoxy-containing group, or may not have a monovalent substituent other than the epoxy-containing group.
エポキシ樹脂１Ｂがビフェニル骨格以外の芳香環を１分子中に２以上有する場合、２以上の前記ビフェニル骨格以外の芳香環は、２価の連結基を介して互いに結合していてもよい。前記２価の連結基としては、アルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、これらを組み合わせた連結基等が挙げられる。 When the epoxy resin 1B has two or more aromatic rings other than the biphenyl skeleton in one molecule, the two or more aromatic rings other than the biphenyl skeleton may be bonded to each other via a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an alkylene group, an ether bond, a carbonyl group, and a linking group combining these.
エポキシ樹脂１Ｂ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。成形性及び耐リフロー性の観点からは４０℃〜１８０℃であることが好ましく、封止材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。 When the epoxy resin 1B is a 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 when preparing the encapsulant, the temperature is more preferably 50 ° C. to 130 ° C.
封止材が第１のエポキシ樹脂及び第２のエポキシ樹脂を含む場合、封止材に含まれるエポキシ樹脂の総量に対する第１のエポキシ樹脂の含有率は、封止材の吸湿抑制及び硬化流動性の観点から、５０質量％以上であることが好ましく、６０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。また、封止材に含まれるエポキシ樹脂の総量に対する第１のエポキシ樹脂の含有率は、難燃性の観点から、９５質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましく、８５質量％以下であることがさらに好ましい。封止材に含まれるエポキシ樹脂の総量に対する第１のエポキシ樹脂の含有率は、５０質量％〜９５質量％であることが好ましく、６０質量％〜９０質量％であることがより好ましく、７０質量％〜８５質量％であることがさらに好ましい。 When the encapsulant contains a first epoxy resin and a second epoxy resin, the content of the first epoxy resin with respect to the total amount of the epoxy resin contained in the encapsulant is the moisture absorption suppression and curing fluidity of the encapsulant. From the above viewpoint, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more. The content of the first epoxy resin with respect to the total amount of the epoxy resin contained in the encapsulant is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, from the viewpoint of flame retardancy. , 85% by mass or less is more preferable. The content of the first epoxy resin with respect to the total amount of the epoxy resin contained in the encapsulant is preferably 50% by mass to 95% by mass, more preferably 60% by mass to 90% by mass, and 70% by mass. It is more preferably% to 85% by mass.
封止材全体に対する第１のエポキシ樹脂の含有率は、３．０質量％〜５．７質量％であることが好ましく、３．６質量％〜５．４質量％であることがより好ましく、４．２質量％〜５．０質量％であることがさらに好ましい。 The content of the first epoxy resin with respect to the entire encapsulant is preferably 3.0% by mass to 5.7% by mass, more preferably 3.6% by mass to 5.4% by mass. It is more preferably 4.2% by mass to 5.0% by mass.
−第２のエポキシ樹脂−
第２のエポキシ樹脂は、エポキシ当量が２４５ｇ／ｅｑ未満であるエポキシ樹脂であれば、特に限定されるものではない。
第２のエポキシ樹脂におけるエポキシ当量は、２４５ｇ／ｅｑ未満であればよく、１２０ｇ／ｅｑ〜２４０ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ〜２２０ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
-Second epoxy resin-
The second epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having an epoxy equivalent of less than 245 g / eq.
The epoxy equivalent of the second epoxy resin may be less than 245 g / eq, preferably 120 g / eq to 240 g / eq, and more preferably 150 g / eq to 220 g / eq.
第２のエポキシ樹脂は、分子内に、エポキシ基を少なくとも２以上有する。第２のエポキシ樹脂が１分子中に有するエポキシ基の数は、特に限定されるものではなく、２〜８が挙げられ、２〜６が好ましく、２〜３がより好ましく、２が特に好ましい。
なお、上記エポキシ基は、前記エポキシ含有基の一部として第２のエポキシ樹脂の分子中に含まれていてもよい。
The second epoxy resin has at least two or more epoxy groups in the molecule. The number of epoxy groups contained in one molecule of the second epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include 2 to 8, preferably 2 to 6, more preferably 2 to 3, and particularly preferably 2.
The epoxy group may be contained in the molecule of the second epoxy resin as a part of the epoxy-containing group.
第２のエポキシ樹脂としては、耐リフロー性と流動性のバランスの観点から、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、共重合型エポキシ樹脂、及びアラルキル型エポキシ樹脂が好ましく、ビフェニル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がより好ましい。 The second epoxy resin includes a biphenyl type epoxy resin, a stillben type epoxy resin, a diphenylmethane type epoxy resin, a sulfur atom-containing epoxy resin, a novolak type epoxy resin, and a dicyclopentadiene type from the viewpoint of the balance between reflow resistance and fluidity. Epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, copolymerized epoxy resins, and aralkyl type epoxy resins are preferable, and biphenyl type epoxy resins and dicyclopentadiene type epoxy resins are more preferable.
ビフェニル型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式（ＩＩ）で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。下記一般式（ＩＩ）で表されるエポキシ樹脂の中でもＲ８のうち酸素原子が置換している位置を４及び４’位としたときの３，３’，５，５’位がメチル基であり、それ以外のＲ８が水素原子であるＹＸ−４０００Ｈ（三菱ケミカル株式会社、商品名）、全てのＲ８が水素原子である４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル、全てのＲ８が水素原子の場合並びにＲ８のうち酸素原子が置換している位置を４及び４’位としたときの３，３’，５，５’位がメチル基でそれ以外のＲ８が水素原子である場合の混合品であるＹＬ−６１２１Ｈ（三菱ケミカル株式会社、商品名）等が市販品として入手可能である。 Examples of the biphenyl type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (II). In '3,3 when the position', 5,5 'position methyl group oxygen atom of R 8 Among the epoxy resins represented by the following general formula (II) is position 4 and 4 are replaced Yes, other R 8 is a hydrogen atom YX-4000H (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name), all R 8 are hydrogen atoms 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl, all '3,3 when the position' of the oxygen atom 4 and 4 positions that are substituted R 8 may well R 8 a hydrogen atom, 5,5 'position otherwise a methyl group R YL-6121H (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name) or the like, which is a mixed product when 8 is a hydrogen atom, is available as a commercially available product.
式（ＩＩ）中、Ｒ８は水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数４〜１８の芳香族基を示し、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは平均値であり、０〜１０の数を示す。 In formula (II), R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic group having 4 to 18 carbon atoms, all of which may be the same or different. n is an average value and indicates a number from 0 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。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂が挙げられる。下記一般式（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂の中でも、ｉ＝０であるＨＰ−７２００（ＤＩＣ株式会社、商品名）等が市販品として入手可能である。 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. Examples of the dicyclopentadiene type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VII). Among the epoxy resins represented by the following general formula (VII), HP-7200 (DIC Corporation, trade name) and the like having i = 0 are available as commercial products.
式（ＶＩＩ）中、Ｒ１６は炭素数１〜１８の１価の有機基を示し、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。ｉは各々独立に０〜３の整数を示す。ｎは平均値であり、０〜１０の数を示す。 In formula (VII), R 16 represents a monovalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, all of which may be the same or different. i independently represents an integer of 0 to 3. n is an average value and indicates a number from 0 to 10.
第２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。第２のエポキシ樹脂における軟化点又は融点は、封止材の成形性と製造時の混練性の観点から、５０℃〜１５０℃であることが好ましく、６０℃〜１３０℃であることがより好ましく、７０℃〜１２０℃であることがさらに好ましい。 When the second epoxy resin is a solid, its softening point or melting point is not particularly limited. The softening point or melting point of the second epoxy resin is preferably 50 ° C. to 150 ° C., more preferably 60 ° C. to 130 ° C. from the viewpoint of moldability of the encapsulant and kneadability during production. , 70 ° C to 120 ° C, more preferably.
（硬化剤）
硬化剤の種類は特に制限されず、エポキシ樹脂の種類、封止材の所望の特性等に応じて選択できる。
硬化剤としては、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。耐熱性向上の観点からは、硬化剤は、フェノール性水酸基を分子中に有するもの（フェノール硬化剤）が好ましい。
(Hardener)
The type of curing agent is not particularly limited, and can be selected according to the type of epoxy resin, desired properties of the encapsulant, and the like.
Examples of the curing agent include a phenol curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, a polymercaptan curing agent, a polyaminoamide curing agent, an isocyanate curing agent, a blocked isocyanate curing agent and the like. From the viewpoint of improving heat resistance, the curing agent preferably has a phenolic hydroxyl group in the molecule (phenolic curing agent).
フェノール硬化剤として具体的には、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、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；上記フェノール性化合物と、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、の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。 Specifically, the phenolic curing agent is a polyhydric phenol compound such as resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, substituted or unsubstituted biphenol; phenol, cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol. , At least one phenolic compound selected from the group consisting of phenolic compounds such as aminophenol and naphthol compounds such as α-naphthol, β-naphthol and dihydroxynaphthalene, and aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde and salicylaldehyde. A novolak-type phenol resin obtained by condensing or co-condensing a compound under an acidic catalyst; a phenol aralkyl resin and naphthol aralkyl synthesized from the above phenolic compound and dimethoxyparaxylene, bis (methoxymethyl) biphenyl and the like. Aralkyl-type phenolic resin such as resin; paraxylylene and / or metaxylylene-modified phenolic resin; melamine-modified phenolic resin; terpene-modified phenolic resin; dicyclopentadiene-type phenol synthesized by copolymerization of the above phenolic compound and dicyclopentadiene. Resin and dicyclopentadiene-type naphthol resin; cyclopentadiene-modified phenolic resin; polycyclic aromatic ring-modified phenolic resin; biphenyl-type phenolic resin; A triphenylmethane-type phenolic resin obtained by condensing or co-condensing with the above; a phenolic resin obtained by copolymerizing two or more of these types can be mentioned. These phenol curing agents may be used alone or in combination of two or more.
硬化剤の官能基当量（フェノール硬化剤の場合は水酸基当量）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 equivalent in the case of a phenol curing agent) is not particularly limited. From the viewpoint of the balance of various characteristics such as moldability, reflow resistance, and electrical reliability, it is preferably 70 g / eq to 1000 g / eq, and more preferably 80 g / eq to 500 g / eq.
硬化剤の官能基当量（フェノール硬化剤の場合は水酸基当量）は、ＪＩＳ Ｋ ００７０：１９９２に準じた方法により測定される値とする。 The functional group equivalent of the curing agent (hydroxyl equivalent in the case of a phenol curing agent) is 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、封止材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 a 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 encapsulant, the temperature 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 a 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 of the epoxy resin to 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 (the number of functional groups in the curing agent / the number of epoxy groups in the epoxy resin) is not particularly limited. It is preferable to set it in the range of 0.5 to 2.0, and more preferably set it in the range of 0.6 to 1.3 from the viewpoint of suppressing each unreacted component to a small extent. From the viewpoint of moldability and reflow resistance, it is more preferable to set it in the range of 0.8 to 1.2.
（無機充填材）
本開示の封止材は、無機充填材を含有する。本開示の充填剤が無機充填材を含有することで、吸湿性低減、線膨張係数低減、熱伝導性向上、及び強度向上がより効果的に達成されやすくなる。無機充填材の材質としては、封止材に一般に使用されているものであれば特に制限されるものではない。無機充填材の材質の具体例としては、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、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、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維等が挙げられる。さらに、難燃効果のあ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、複合金属水酸化物、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。無機充填材としては、これらの中でも、好ましくは球状シリカ、結晶シリカ、及びアルミナが挙げられ、より好ましくは球状シリカが挙げられる。
(Inorganic filler)
The encapsulant of the present disclosure contains an inorganic filler. When the filler of the present disclosure contains an inorganic filler, reduction of hygroscopicity, reduction of coefficient of linear expansion, improvement of thermal conductivity, and improvement of strength can be more effectively achieved. The material of the inorganic filler is not particularly limited as long as it is generally used as a sealing material. Specific examples of the material of the inorganic filler include spherical silica, crystalline silica, alumina, zircone, calcium silicate, calcium carbonate, potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, verilia, zirconia, zircone, and fo. Examples thereof include powders of stelite, steatite, spinel, mulite, titania and the like, or spherical beads and glass fibers thereof. Further, examples of the inorganic filler having a flame-retardant effect include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, composite metal hydroxide, zinc borate, zinc molybdate and the like. Among these, the inorganic filler preferably includes spherical silica, crystalline silica, and alumina, and more preferably spherical silica.
無機充填材は１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。なお、「無機充填材を２種以上併用する」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。 As the inorganic filler, one type may be used alone or two or more types may be used in combination. In addition, "using two or more kinds of inorganic fillers together" means, for example, when two or more kinds of inorganic fillers having the same component but different average particle diameters are used, two inorganic fillers having the same average particle diameter but different components are used. There are cases where more than one type is used and cases where two or more types of inorganic fillers having different average particle diameters and types are used.
無機充填材の含有率は、難燃性向上、成形性向上、吸湿性低減、線膨張係数低減、強度向上、及び耐リフロー性の観点から、封止材全体に対し、６０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましく、８７質量％以上が特に好ましく、質量８８％以上が極めて好ましい。また、無機充填材の含有量は、封止材全体に対し、９８質量％以下であってもよい。無機充填材の含有量が６０質量％以上であると難燃性及び耐リフロー性がより向上する傾向があり、９８質量％以下であると流動性がより向上する傾向があり、また難燃性もより向上する傾向にある。 The content of the inorganic filler is preferably 60% by mass or more with respect to the entire encapsulant from the viewpoints of improving flame retardancy, improving moldability, reducing hygroscopicity, reducing linear expansion coefficient, improving strength, and reflow resistance. , 70% by mass or more is more preferable, 80% by mass or more is further preferable, 87% by mass or more is particularly preferable, and 88% or more by mass is extremely preferable. Further, the content of the inorganic filler may be 98% by mass or less with respect to the entire sealing material. When the content of the inorganic filler is 60% by mass or more, the flame retardancy and reflow resistance tend to be further improved, and when the content is 98% by mass or less, the fluidity tends to be further improved, and the flame retardancy is further improved. Tends to improve.
封止材中における無機充填材の含有率は、次のようにして測定される。まず、封止材の硬化物（圧縮成形物）の総質量を測定し、該硬化物を４００℃で２時間、次いで７００℃で３時間焼成し、樹脂成分を蒸発させ、残存した無機充填材の質量を測定する。封止材の総質量に対する無機充填材の質量の割合を得て、無機充填材の含有率とする。 The content of the inorganic filler in the encapsulant is measured as follows. First, the total mass of the cured product (compression molded product) of the encapsulant is measured, and the cured product is fired at 400 ° C. for 2 hours and then at 700 ° C. for 3 hours to evaporate the resin component, and the remaining inorganic filler is used. Measure the mass of. The ratio of the mass of the inorganic filler to the total mass of the encapsulant is obtained and used as the content of the inorganic filler.
無機充填材としては、前記体積基準の粒径分布において、０．１μｍ〜２μｍに極大値を有する特定フィラーを用いる。無機充填材として特定フィラーを用いることで、熱伝導性の向上と流動性の向上とを両立させることができる。
特定フィラーは、上記体積基準の粒径分布において、０．１μｍ〜２μｍと２μｍより大きい領域とにそれぞれ極大値を有するものであってもよい。
特定フィラーとしては、例えば、体積平均粒子径が０．１μｍ〜２μｍである第１の無機充填材を少なくとも含む無機充填材が挙げられる。特定フィラーは、体積平均粒子径が０．１μｍ〜２μｍである第１の無機充填材と、体積平均粒子径が２μｍより大きい第２の無機充填材と、の混合物であってもよい。
As the inorganic filler, a specific filler having a maximum value of 0.1 μm to 2 μm in the volume-based particle size distribution is used. By using a specific filler as the inorganic filler, it is possible to achieve both improvement in thermal conductivity and improvement in fluidity.
The specific filler may have a maximum value in each of 0.1 μm to 2 μm and a region larger than 2 μm in the volume-based particle size distribution.
Examples of the specific filler include an inorganic filler containing at least a first inorganic filler having a volume average particle diameter of 0.1 μm to 2 μm. The specific filler may be a mixture of a first inorganic filler having a volume average particle diameter of 0.1 μm to 2 μm and a second inorganic filler having a volume average particle diameter larger than 2 μm.
第１の無機充填材の体積平均粒子径としては、例えば、０．１μｍ〜２μｍが挙げられ、０．２μｍ〜１．５μｍが好ましく、０．３μｍ〜１．０μｍがより好ましく、０．３μｍ〜０．７μｍがさらに好ましく、０．６μｍ〜０．７μｍが特に好ましい。第２の無機充填材の体積平均粒子径としては、例えば、２．０μｍを超え７５μｍ以下である範囲が挙げられ、５．０μｍ〜５５μｍが好ましく、８．０μｍ〜２５μｍがより好ましく、１０μｍ〜２５μｍがさらに好ましく、１４μｍ〜２０μｍが特に好ましく、１６μｍ〜１８μｍが極めて好ましい。
また、第１の無機充填材のＢＥＴ比表面積としては、例えば、１．０ｍ２／ｇ〜２０ｍ２／ｇが挙げられ、２．０ｍ２／ｇ〜１７ｍ２／ｇが好ましく、２．０ｍ２／ｇ〜１５ｍ２／ｇがより好ましく、２．０ｍ２／ｇ〜８．０ｍ２／ｇが特に好ましく、２．５ｍ２／ｇ〜７．５ｍ２／ｇが極めて好ましく、３．７ｍ２／ｇ〜６．７ｍ２／ｇが最も好ましい。第２の無機充填材のＢＥＴ比表面積としては、例えば０．５ｍ２／ｇ〜１０ｍ２／ｇが挙げられ、０．７ｍ２／ｇ〜７．０ｍ２／ｇが好ましく、０．９ｍ２／ｇ〜５．０ｍ２／ｇがより好ましく、１．０ｍ２／ｇ〜４．５ｍ２／ｇがさらに好ましく、１．２ｍ２／ｇ〜４．０ｍ２／ｇが特に好ましく、１．５ｍ２／ｇ〜３．０ｍ２／ｇが極めて好ましい。
第１の無機充填材としては、例えば、球状シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、及びチタニア等の粉体、並びにこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられる。これらの無機充填材は、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。中でも、充填性及び線膨張係数の低減の観点からは球状シリカが好ましい。第２の無機充填材としては、例えば、球状シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、及びチタニア等の粉体、並びにこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられ、その中でも球状シリカ及びアルミナが好ましく、充填性及び線膨張係数の低減の観点から球状シリカがより好ましい。第１の無機充填材と第２の無機充填材との組み合わせは、球状シリカとアルミナとの組み合わせ、球状シリカと球状シリカとの組み合わせ、及びアルミナとアルミナとの組み合わせが好ましく、球状シリカと球状シリカとの組み合わせがより好ましい。その中でも特に、流動性の向上と熱伝導性の向上とを両立させる観点からは、第１の無機充填材と第２の無機充填材との組み合わせとして球状シリカとアルミナとの組み合わせが好ましい。また、特に流動性を向上させる観点からは、第１の無機充填材と第２の無機充填材との組み合わせとして球状シリカと球状シリカとの組み合わせが好ましい。
Examples of the volume average particle diameter of the first inorganic filler include 0.1 μm to 2 μm, preferably 0.2 μm to 1.5 μm, more preferably 0.3 μm to 1.0 μm, and 0.3 μm to 0.3 μm. 0.7 μm is more preferable, and 0.6 μm to 0.7 μm is particularly preferable. The volume average particle diameter of the second inorganic filler includes, for example, a range of more than 2.0 μm and 75 μm or less, preferably 5.0 μm to 55 μm, more preferably 8.0 μm to 25 μm, and 10 μm to 25 μm. Is more preferable, 14 μm to 20 μm is particularly preferable, and 16 μm to 18 μm is extremely preferable.
As the BET specific surface area of the first inorganic filler include, for example, 1.0m 2 / g~20m 2 / g, preferably 2.0m 2 / g~17m 2 / g, 2.0m 2 / g~15m 2 / g is more preferable, and particularly preferably 2.0m 2 /g~8.0m 2 / g, very preferably 2.5m 2 /g~7.5m 2 / g, 3.7m 2 / Most preferably g to 6.7 m 2 / g. The BET specific surface area of the second inorganic filler, for example, 0.5m 2 / g~10m 2 / g and the like, preferably 0.7m 2 /g~7.0m 2 / g, 0.9m 2 / g~5.0m more preferably 2 / g, more preferably 1.0m 2 /g~4.5m 2 / g, particularly preferably 1.2m 2 /g~4.0m 2 / g, 1.5m 2 / G to 3.0 m 2 / g is extremely preferable.
Examples of the first inorganic filler include powders of spherical silica, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium oxide, potassium titanate, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllium, zirconia, zircone, and titania. , And spherical beads, glass fiber, and the like. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. Of these, spherical silica is preferable from the viewpoint of filling property and reduction of coefficient of linear expansion. Examples of the second inorganic filler include powders of spherical silica, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium oxide, potassium titanate, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllium, zirconia, zircone, and titania. , And beads and glass fibers obtained by spheroidizing them. Among them, spherical silica and alumina are preferable, and spherical silica is more preferable from the viewpoint of filling property and reduction of linear expansion coefficient. The combination of the first inorganic filler and the second inorganic filler is preferably a combination of spherical silica and alumina, a combination of spherical silica and spherical silica, and a combination of alumina and alumina, preferably spherical silica and spherical silica. The combination with is more preferable. Among them, in particular, from the viewpoint of achieving both improvement of fluidity and improvement of thermal conductivity, a combination of spherical silica and alumina is preferable as a combination of the first inorganic filler and the second inorganic filler. Further, from the viewpoint of improving the fluidity, a combination of spherical silica and spherical silica is preferable as a combination of the first inorganic filler and the second inorganic filler.
無機充填材全体の体積平均粒子径（Ｄ５０）は０．１μｍ〜５０μｍが好ましく、１０μｍ〜３０μｍがより好ましい。前記体積平均粒子径を０．１μｍ以上とすることにより封止材の粘度の上昇が抑えられ、５０μｍ以下とすることにより樹脂成分と無機充填材との分離を低減できる。したがって無機充填材全体の体積平均粒子径の上記範囲内とすることで、封止材の硬化物が不均一になったり封止材の硬化物特性がばらついたり、狭い隙間への封止材充填性が低下したりすることが抑制される。 The volume average particle diameter (D50) of the entire inorganic filler is preferably 0.1 μm to 50 μm, more preferably 10 μm to 30 μm. By setting the volume average particle diameter to 0.1 μm or more, an increase in the viscosity of the encapsulant can be suppressed, and by setting the volume average particle diameter to 50 μm or less, the separation between the resin component and the inorganic filler can be reduced. Therefore, by setting the volume average particle diameter of the entire inorganic filler within the above range, the cured product of the sealing material becomes non-uniform, the cured product characteristics of the sealing material vary, and the sealing material is filled in a narrow gap. Deterioration of sex is suppressed.
なお、無機充填材全体の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、無機充填材の体積基準の粒径分布において、小径側から体積累積分布曲線を描いた場合に、累積５０体積％となる粒子径である。測定は、前記体積基準の粒径分布の測定と同様に、界面活性剤を含んだ精製水に試料を分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、(株式会社堀場製作所製、散乱式粒子径分布測定装置「ＬＡ−９２０」）により行うことができる。 The volume average particle diameter (D50) of the entire inorganic filler is a particle diameter that is a cumulative 50% by volume when a volume cumulative distribution curve is drawn from the small diameter side in the volume-based particle size distribution of the inorganic filler. is there. The measurement is the same as the measurement of the volume-based particle size distribution, in which the sample is dispersed in purified water containing a surfactant, and a laser diffraction type particle size distribution measuring device (for example, (Horiba Seisakusho Co., Ltd., scattered particles)). It can be performed by the diameter distribution measuring device "LA-920").
無機充填材全体の比表面積は、難燃性及び流動性の観点から、０．１ｍ２／ｇ〜１０ｍ２／ｇであることが好ましく、０．５ｍ２／ｇ〜６．０ｍ２／ｇであることがより好ましい。
無機充填材の比表面積は、既知のＢＥＴ法（窒素ガス吸着法）により測定される。具体的には、無機充填材の比表面積（ＢＥＴ比表面積）は、ＪＩＳ Ｚ ８８３０：２０１３に準じて窒素吸着能から測定することができる。評価装置としては、ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社：ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１（商品名）を用いることができる。ＢＥＴ比表面積の測定を行う際には、試料表面及び構造中に吸着している水分がガス吸着能に影響を及ぼすと考えられることから、まず、加熱による水分除去の前処理を行うことが好ましい。
前処理では、０．０５ｇの測定試料を投入した測定用セルを、真空ポンプで１０Ｐａ以下に減圧した後、１１０℃で加熱し、３時間以上保持した後、減圧した状態を保ったまま常温（２５℃）まで自然冷却する。この前処理を行った後、評価温度を７７Ｋとし、評価圧力範囲を相対圧（飽和蒸気圧に対する平衡圧力）にて１未満として測定する。
The specific surface area of the entire inorganic filler, from the viewpoint of the flame retardancy and fluidity, is preferably 0.1m 2 / g~10m 2 / g, with 0.5m 2 /g~6.0m 2 / g More preferably.
The specific surface area of the inorganic filler is measured by a known BET method (nitrogen gas adsorption method). Specifically, the specific surface area (BET specific surface area) of the inorganic filler can be measured from the nitrogen adsorption capacity according to JIS Z 8830: 2013. As the evaluation device, QUANTACHROME: AUTOSORB-1 (trade name) can be used. When measuring the BET specific surface area, it is considered that the water adsorbed on the sample surface and structure affects the gas adsorption capacity. Therefore, it is preferable to first perform a pretreatment for removing water by heating. ..
In the pretreatment, the measurement cell in which 0.05 g of the measurement sample is charged is decompressed to 10 Pa or less with a vacuum pump, heated at 110 ° C., held for 3 hours or more, and then kept at room temperature (reduced pressure). Naturally cool to 25 ° C.). After this pretreatment, the evaluation temperature is set to 77K, and the evaluation pressure range is measured as a relative pressure (equilibrium pressure with respect to saturated vapor pressure) of less than 1.
無機充填材は、狭い隙間への充填性の向上の観点から、最大粒子径（カットポイント）が制御されていてもよい。無機充填材の最大粒子径は適宜調整してよく、充填性の観点からは、１０５μｍ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、６０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよい。最大粒子径はレーザー回折粒度分布計（株式会社堀場製作所、商品名：ＬＡ９２０）により測定することができる。 The maximum particle size (cut point) of the inorganic filler may be controlled from the viewpoint of improving the filling property into a narrow gap. The maximum particle size of the inorganic filler may be appropriately adjusted, and from the viewpoint of filling property, it is preferably 105 μm or less, more preferably 75 μm or less, 60 μm or less, and 40 μm or less. You may. The maximum particle size can be measured with a laser diffraction particle size distribution meter (HORIBA, Ltd., trade name: LA920).
無機充填材は、カップリング剤により処理されたものであってもよい。特に、無機充填材が前記第１の無機充填材と前記第２の無機充填材との混合物である場合、少なくとも第１の無機充填材がカップリング剤により処理されたものであることが望ましい。無機充填材として、カップリング剤により処理された第１の無機充填材と、第２の無機充填材と、の混合物を用いることで、特定フィラーを用いつつディスクフロー長を１０２ｍｍ超えに制御しやすくなる。なお、第２の無機充填材は、カップリング剤により処理されたものであってもよく、処理されていないものであってもよい。 The inorganic filler may be one treated with a coupling agent. In particular, when the inorganic filler is a mixture of the first inorganic filler and the second inorganic filler, it is desirable that at least the first inorganic filler is treated with a coupling agent. By using a mixture of the first inorganic filler treated with the coupling agent and the second inorganic filler as the inorganic filler, it is easy to control the disk flow length to exceed 102 mm while using a specific filler. Become. The second inorganic filler may be one treated with a coupling agent or may not be treated.
無機充填材を処理するカップリング剤の種類は、特に制限されず、公知のカップリング剤を使用することができる。カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が挙げられ、その中でもシランカップリング剤又はチタンカップリング剤が好ましく、シランカップリング剤がより好ましい。無機充填材を処理するカップリング剤は、１種類を単独で使用しても、２種類以上を併用してもよい。 The type of the coupling agent for treating the inorganic filler is not particularly limited, and a known coupling agent can be used. Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, an aluminum coupling agent, and the like. Among them, a silane coupling agent or a titanium coupling agent is preferable, and a silane coupling agent is more preferable. preferable. As the coupling agent for treating the inorganic filler, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
無機充填材を処理するカップリング剤は、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、及びフェニル基から選択される少なくとも１つの官能基（以下、特定官能基ともいう）を有することが好ましく、その中でもフェニル基を有することがより好ましい。
上記カップリング剤は、特定官能基を含む官能基を有するカップリング剤であってもよい。特定官能基を含む官能基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基、グリシジルオキシ基、フェニルアミノ基等が挙げられる。上記カップリング剤は、特定官能基を含む官能基を有するシランカップリング剤であることが好ましく、特定官能基を含む官能基が直接又は炭素数１〜５の鎖状炭化水素基を介してケイ素原子に結合したシランカップリング剤であることがより好ましい。
また、上記カップリング剤は、１級アミノ基、２級アミノ基、及び３級アミノ基から選択される少なくとも１つを有するカップリング剤であってもよく、それらの中でも２級アミノ基を有するカップリング剤であってもよい。
The coupling agent for treating the inorganic filler preferably has at least one functional group (hereinafter, also referred to as a specific functional group) selected from a (meth) acryloyl group, an epoxy group, and a phenyl group, among which phenyl. It is more preferable to have a group.
The coupling agent may be a coupling agent having a functional group containing a specific functional group. Examples of the functional group containing a specific functional group include a (meth) acryloyloxy group, a glycidyloxy group, a phenylamino group and the like. The coupling agent is preferably a silane coupling agent having a functional group containing a specific functional group, and the functional group containing the specific functional group is silicon directly or via a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. More preferably, it is a silane coupling agent bonded to an atom.
Further, the coupling agent may be a coupling agent having at least one selected from a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group, and among them, the coupling agent has a secondary amino group. It may be a coupling agent.
シランカップリング剤としては、Ｓｉ原子にアルコキシ基及びハロゲン原子の少なくとも一方が直接結合した化合物が挙げられる。
シランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、８−メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent include compounds in which at least one of an alkoxy group and a halogen atom is directly bonded to a Si atom.
Specific examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 8-methacryloxyoctyltrimethoxysilane, and β- (3). , 4-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- [bis (β-hydroxy) Ethyl)] Aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (β-aminoethyl) aminopropyldimethoxymethylsilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine, N- (dimethoxymethylsilylisopropyl) ethylenediamine, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexa Examples thereof include methyldisilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane.
チタンカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等が挙げられる。 Titanium coupling agents include isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, isopropyltri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctylbis (ditridecylphosphite) titanate, tetra (2,2). 2-Diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecylphosphite) titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacrylisostearoyl titanate , Isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropylisostearoyl diacrylic titanate, isopropyltri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyltricylphenyl titanate, tetraisopropylbis (dioctyl phosphate) titanate and the like.
無機充填材の処理に用いるカップリング剤の量は、特に限定されるものではなく、無機充填材の比表面積、カップリング剤の最小被覆面積等を考慮して設定される。
無機充填材の処理に用いるカップリング剤の量としては、処理の対象である無機充填材１００質量部に対し、０．１質量部〜２．０質量部の範囲が挙げられ、０．２質量部〜１．５の範囲が好ましく、０．３質量部〜１．０質量部の範囲がより好ましい。
The amount of the coupling agent used for the treatment of the inorganic filler is not particularly limited, and is set in consideration of the specific surface area of the inorganic filler, the minimum coating area of the coupling agent, and the like.
The amount of the coupling agent used for the treatment of the inorganic filler includes a range of 0.1 part by mass to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler to be treated, and is 0.2 mass by mass. The range of parts to 1.5 parts is preferable, and the range of 0.3 parts by mass to 1.0 parts by mass is more preferable.
カップリング剤により処理された無機充填材を得る方法は、特に限定されるものではなく、例えば、カップリング剤と溶媒とを含む液に、処理対象の無機充填材を添加し、乾燥により溶媒を除去する方法が挙げられる。 The method for obtaining the inorganic filler treated with the coupling agent is not particularly limited. For example, the inorganic filler to be treated is added to a liquid containing the coupling agent and the solvent, and the solvent is dried by drying. There is a method of removing it.
（添加剤）
本開示の封止材は、必要に応じて、添加剤としてその他の成分を含有してもよい。添加剤としては、カップリング剤、硬化促進剤、イオン交換体、離型剤、難燃剤、着色剤、応力緩和剤等が挙げられる。封止材は、これらの添加剤以外にも、必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含有してもよい。
(Additive)
The encapsulant of the present disclosure may contain other components as additives, if necessary. Examples of the additive include a coupling agent, a curing accelerator, an ion exchanger, a mold release agent, a flame retardant, a colorant, a stress relaxation agent and the like. In addition to these additives, the encapsulant may contain various additives well known in the art, if necessary.
−カップリング剤−
本開示の封止材は、添加剤としてカップリング剤を含有してもよい。添加剤として用いるカップリング剤としては、前述の無機充填材を処理するカップリング剤と同様のものが挙げられる。添加剤として用いるカップリング剤は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
-Coupling agent-
The encapsulant of the present disclosure may contain a coupling agent as an additive. Examples of the coupling agent used as the additive include the same coupling agents as those for treating the above-mentioned inorganic filler. As the coupling agent used as an additive, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
添加剤としてカップリング剤を用いた封止材としては、例えば、無機充填材の表面に付着した第１のカップリング剤と、添加剤として用いられた第２のカップリング剤と、を含有する封止材が挙げられる。封止材が第１のカップリング剤及び第２のカップリング剤の両方を含有する場合、第２のカップリング剤として、第１のカップリング剤と同じものを用いてもよく、第１のカップリング剤とは異なるものを用いてもよい。 The sealing material using the coupling agent as the additive contains, for example, a first coupling agent adhering to the surface of the inorganic filler and a second coupling agent used as the additive. Encapsulant can be mentioned. When the sealing material contains both the first coupling agent and the second coupling agent, the same material as the first coupling agent may be used as the second coupling agent, and the first coupling agent may be used. An agent different from the coupling agent may be used.
封止材がカップリング剤を含む場合、封止材全体に対するカップリング剤の全含有率は、０．０３７質量％〜４．７５質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜４．７５質量％であることがより好ましく、０．１質量％〜２．５質量％であることがさらに好ましい。カップリング剤の含有率が０．０３７質量％以上の場合、フレームとの接着性が向上する傾向があり、４．７５質量％以下の場合、パッケージの成形性が向上する傾向がある。 When the encapsulant contains a coupling agent, the total content of the coupling agent with respect to the entire encapsulant is preferably 0.037% by mass to 4.75% by mass, and 0.05% by mass to 4.75% by mass. It is more preferably 75% by mass, and even more preferably 0.1% by mass to 2.5% by mass. When the content of the coupling agent is 0.037% by mass or more, the adhesiveness with the frame tends to be improved, and when it is 4.75% by mass or less, the moldability of the package tends to be improved.
また、カップリング剤の含有量は、無機充填材１００質量部に対して、０．０１質量部以上であってもよく、０．０２質量部以上であってもよい。カップリング剤の含有量は無機充填材１００質量部に対して５質量部以下であることが好ましく、２．５質量部以下であることがより好ましい。カップリング剤の含有量は、流動性とパッケージの成形性とを両立する観点から、無機充填材１００質量部に対して０．０５質量部〜２．０質量部が好ましく、０．１質量部〜１．５質量部がより好ましく、０．２質量部〜１．０質量部がさらに好ましい。
なお、上記カップリング剤の含有率及び含有量は、封止材に含有される全カップリング剤の含有率及び含有量をそれぞれ示す。つまり、封止材が第１のカップリング剤及び第２のカップリング剤を含有する場合、上記カップリング剤の含有率及び含有量は、第１のカップリング剤及び第２のカップリング剤の合計含有率及び合計含有量をそれぞれ示す。
The content of the coupling agent may be 0.01 part by mass or more or 0.02 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. The content of the coupling agent is preferably 5 parts by mass or less, and more preferably 2.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. The content of the coupling agent is preferably 0.05 parts by mass to 2.0 parts by mass, and 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler, from the viewpoint of achieving both fluidity and moldability of the package. ~ 1.5 parts by mass is more preferable, and 0.2 parts by mass to 1.0 part by mass is further preferable.
The content rate and content of the coupling agent indicate the content rate and content of all the coupling agents contained in the encapsulant, respectively. That is, when the encapsulant contains the first coupling agent and the second coupling agent, the content and content of the coupling agent are the same as those of the first coupling agent and the second coupling agent. The total content and the total content are shown respectively.
−硬化促進剤−
本開示の封止材は、添加剤として硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤は、エポキシ樹脂の硬化反応を促進可能な化合物であれば限定はなく、通常用いられる化合物から適宜選択して用いることができる。硬化促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５、５，６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等のシクロアミジン化合物；これらのシクロアミジン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、フェノール樹脂等の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；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）フェノール等の第三級アミン化合物；これらの第三級アミン化合物の誘導体、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イミダゾール化合物；これらのイミダゾール化合物の誘導体、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリ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、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン化合物；これらの有機ホスフィン化合物に無水マレイン酸、上記キノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等の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リン化合物；テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムエチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムテトラブチルボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート；２−エチル−４−メチルイミダゾリウムテトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリニウムテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩；テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレートの誘導体；テトラフェニルボロン塩の誘導体；などが挙げられる。これらは１種を単独で用いても２種以上組み合わせて用いてもよい。
-Curing accelerator-
The encapsulant of the present disclosure may contain a curing accelerator as an additive. The curing accelerator is not limited as long as it is a compound capable of accelerating the curing reaction of the epoxy resin, and can be appropriately selected from commonly used compounds. As the curing accelerator, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonen-5, 5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] Cycloamidine compounds such as Undecene-7; these cycloamidine compounds include maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-turquinone, 1,4-naphthoquinone, and 2,3-dimethylbenzoquinone. , 2,6-Dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone, phenyl-1,4-benzoquinone and other quinone compounds, diazophenyl Compounds with intramolecular polarization formed by adding compounds with π bonds such as methane and phenol resins; Tertiary amine compounds such as benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol and tris (dimethylaminomethyl) phenol; Derivatives of these tertiary amine compounds, imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecyl imidazole; derivatives of these imidazole compounds, tributylphosphine, methyl Organic phosphine compounds such as diphenylphosphine, triphenylphosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine; these organic phosphine compounds include maleic anhydride, the above quinone compound, diazophenylmethane, phenolic resin and the like. A phosphorus compound having an intramolecular polarization formed by adding a compound having a bond; tetra-substituted phosphonium-tetra-substituted borate such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium ethyltriphenylborate, tetrabutylphosphonium tetrabutylborate; 2- Tetraphenyl boron salts such as ethyl-4-methylimidazolium tetraphenyl borate and N-methylmorpholinium tetraphenyl borate; derivatives of tetra-substituted phosphonium / tetra-substituted borate; derivatives of tetraphenyl boron salt; and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
なかでも、硬化促進剤として、難燃性及び硬化性の観点からは、トリフェニルホスフィンが好ましく、難燃性、硬化性、流動性、及び離型性の観点からは第三ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が好ましい。第三ホスフィン化合物としては特に制限はない。例えば、トリシクロヘキシルホスフィン、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）ホスフィン等のアルキル基及び／又はアリール基を有する第三ホスフィン化合物が好ましい。またキノン化合物としては特に制限はない。キノン化合物としては、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。なかでも耐湿性及び保存安定性の観点から、キノン化合物としてはｐ−ベンゾキノンが好ましい。また、硬化促進剤としては、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物が、離型性の観点からより好ましい。 Among them, as a curing accelerator, triphenylphosphine is preferable from the viewpoint of flame retardancy and curability, and a tertiary phosphine compound and a quinone compound from the viewpoint of flame retardancy, curability, fluidity, and releasability. Additives with are preferred. The third phosphine compound is not particularly limited. For example, tricyclophenylphosphine, tributylphosphine, dibutylphenylphosphine, butyldiphenylphosphine, ethyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, tris (4-ethylphenyl) phosphine, tris (4-propylphenyl). Hosphine, tris (4-butylphenyl) phosphine, tris (isopropylphenyl) phosphine, tris (t-butylphenyl) phosphine, tris (2,4-dimethylphenyl) phosphine, tris (2,6-dimethylphenyl) phosphine, tris Alkyl groups such as (2,4,6-trimethylphenyl) phosphine, tris (2,6-dimethyl-4-ethoxyphenyl) phosphine, tris (4-methoxyphenyl) phosphine, tris (4-ethoxyphenyl) phosphine and / Alternatively, a tertiary phosphine compound having an aryl group is preferable. The quinone compound is not particularly limited. Examples of the quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone, diphenoquinone, 1,4-naphthoquinone, anthraquinone and the like. Among them, p-benzoquinone is preferable as the quinone compound from the viewpoint of moisture resistance and storage stability. Further, as the curing accelerator, an adduct of tris (4-methylphenyl) phosphine and p-benzoquinone is more preferable from the viewpoint of releasability.
封止材が硬化促進剤を含有する場合、封止材全体に対する硬化促進剤の含有率は、硬化促進効果が達成される量であれば特に制限されるものではない。封止材中における硬化促進剤の含有率は、０．００５質量％〜２質量％が好ましく、０．０１質量％〜０．５質量％がより好ましい。硬化促進剤の含有率が０．００５質量％以上の場合、短時間での硬化性に優れる傾向があり、２質量％以下の場合、硬化速度が適切となり良好な成形品を得やすくなる傾向がある。 When the encapsulant contains a curing accelerator, the content of the curing accelerator with respect to the entire encapsulant is not particularly limited as long as the curing accelerating effect is achieved. The content of the curing accelerator in the encapsulant is preferably 0.005% by mass to 2% by mass, more preferably 0.01% by mass to 0.5% by mass. When the content of the curing accelerator is 0.005% by mass or more, the curability in a short time tends to be excellent, and when it is 2% by mass or less, the curing speed tends to be appropriate and it tends to be easy to obtain a good molded product. is there.
−難燃剤−
本開示の封止材には、難燃性を付与するために必要に応じて難燃剤を配合することができる。難燃剤としては特に制限はなく、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公知の有機又は無機の化合物等が挙げられる。難燃剤として、これらの１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
封止材が難燃剤を含む場合、難燃剤の含有率は、難燃効果が達成されれば特に制限されない。例えば、難燃剤の含有率は、エポキシ樹脂に対して１質量％〜３０質量％が好ましく、２質量％〜１５質量％がより好ましい。
-Flame retardant-
A flame retardant can be added to the sealing material of the present disclosure, if necessary, in order to impart flame retardancy. The flame retardant is not particularly limited, and examples thereof include known organic or inorganic compounds containing a halogen atom, an antimony atom, a nitrogen atom, or a phosphorus atom. As the flame retardant, one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
When the sealing material contains a flame retardant, the content of the flame retardant is not particularly limited as long as the flame retardant effect is achieved. For example, the content of the flame retardant is preferably 1% by mass to 30% by mass, more preferably 2% by mass to 15% by mass, based on the epoxy resin.
−陰イオン交換体−
本開示の封止材には、陰イオン交換体を必要に応じて配合することができる。封止材には、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、陰イオン交換体を配合することが好ましい。陰イオン交換体としては特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。陰イオン交換体としては、例えば、ハイドロタルサイト類、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、及びビスマスから選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、これらを１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、下記一般式（Ｘ）で示されるハイドロタルサイトが好ましい。
-Anion exchanger-
An anion exchanger can be added to the encapsulant of the present disclosure, if necessary. The encapsulant preferably contains an anion exchanger from the viewpoint of improving the moisture resistance and high temperature standing characteristics of the electronic component device including the element to be encapsulated. The anion exchanger is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Examples of the anion exchanger include hydrotalcites, magnesium, aluminum, titanium, zirconium, and hydrous oxides of elements selected from bismuth, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used. Of these, hydrotalcite represented by the following general formula (X) is preferable.
Ｍｇ（１−Ｘ）ＡｌＸ（ＯＨ）２（ＣＯ３）Ｘ／２・ｍＨ２Ｏ …… （Ｘ） Mg (1-X) Al X (OH) 2 (CO 3 ) X / 2・ mH 2 O …… (X)
一般式（Ｘ）中、Ｘは０＜Ｘ≦０．５を満たす数であり、ｍは正の数を示す。 In the general formula (X), X is a number satisfying 0 <X≤0.5, and m is a positive number.
封止材が陰イオン交換体を含む場合、陰イオン交換体の含有率は、ハロゲンイオン等の陰イオンを捕捉できる充分量であれば特に制限されるものではなく、エポキシ樹脂に対して０．１質量％〜３０質量％の範囲が好ましく、１質量％〜５質量％がより好ましい。 When the encapsulant contains an anion exchanger, the content of the anion exchanger is not particularly limited as long as it is sufficient to capture anions such as halogen ions, and is 0. The range of 1% by mass to 30% by mass is preferable, and 1% by mass to 5% by mass is more preferable.
−離型剤、着色剤、応力緩和剤−
本開示の封止材には、その他の添加剤として、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム粉末等の応力緩和剤などを必要に応じて配合することができる。
-Release agent, colorant, stress relaxant-
The encapsulant of the present disclosure includes other additives such as higher fatty acid, higher fatty acid metal salt, ester wax, polyolefin wax, polyethylene, mold release agent such as polyethylene oxide, colorant such as carbon black, and silicone oil. , A stress relieving agent such as silicone rubber powder can be blended as needed.
（封止材の調製方法）
封止材の製造方法は特に制限されず、封止材を構成する各種成分を均一に分散混合できる方法であれば、いかなる手法を用いてもよい。一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって充分混合した後、ミキシングロール、押出機、らいかい機、プラネタリミキサ等によって混合又は溶融混練し、冷却し、必要に応じて脱泡及び／又は粉砕する方法等を挙げることができる。また、必要に応じて成形条件に合うような寸法及び質量でタブレット化してもよい。
(Preparation method of encapsulant)
The method for producing the encapsulant is not particularly limited, and any method may be used as long as the various components constituting the encapsulant can be uniformly dispersed and mixed. As a general method, after sufficiently mixing a predetermined amount of raw materials with a mixer or the like, the raw materials are mixed or melt-kneaded with a mixing roll, an extruder, a raker, a planetary mixer, etc., cooled, and defoamed as necessary. And / or a method of crushing and the like can be mentioned. Further, if necessary, tablets may be made into tablets having dimensions and mass that meet the molding conditions.
本開示の封止材を用いて、半導体装置等の電子部品装置を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法等も挙げられる。ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等を用いてもよい。 As a method for sealing an electronic component device such as a semiconductor device using the sealing material of the present disclosure, a low-voltage transfer molding method is the most common, but an injection molding method and the like can also be mentioned. A dispense method, a casting method, a printing method, or the like may be used.
（封止材の特性）
本開示の封止材におけるディスクフロー長は、１０２ｍｍを超え、１０３ｍｍ以上であることが好ましく、１０５ｍｍ以上であることがより好ましい。
(Characteristics of encapsulant)
The disc flow length in the encapsulant of the present disclosure exceeds 102 mm, preferably 103 mm or more, and more preferably 105 mm or more.
本開示の封止材は、常温常圧下（例えば、２５℃、大気圧下）において固体であってもよく、液状であってもよく、固体であることが好ましい。封止材が固体である場合の形状は特に制限されず、粉状、粒状、タブレット状等が挙げられる。封止材がタブレット状である場合の寸法及び質量は、パッケージの成形条件に合うような寸法及び質量となるようにすることが取り扱い性の観点から好ましい。 The encapsulant of the present disclosure may be solid at normal temperature and pressure (for example, 25 ° C. and atmospheric pressure), may be liquid, and is preferably solid. When the encapsulant is a solid, the shape is not particularly limited, and examples thereof include powder, granules, and tablets. When the encapsulant is in the shape of a tablet, it is preferable that the size and mass match the molding conditions of the package from the viewpoint of handleability.
＜電子部品装置＞
本開示の電子部品装置は、前記封止材により封止した素子を備える。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、シリコンウエハ等の支持部材又は実装基板に、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の素子を搭載し、必要な部分を前記封止材で封止した、電子部品装置などが挙げられる。
<Electronic component equipment>
The electronic component device of the present disclosure includes an element sealed by the sealing material. Electronic component devices include lead frames, pre-wired tape carriers, wiring boards, glass, support members such as silicon wafers, or mounting substrates, active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes, and thyristors, capacitors, resistors, and coils. Examples thereof include electronic component devices in which an element such as a passive element such as the above is mounted and a necessary portion is sealed with the sealing material.
ここで、実装基板としては特に制限するものではなく、有機基板、有機フィルム、セラミック基板、ガラス基板等のインターポーザ基板、液晶用ガラス基板、ＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ）用基板、ハイブリットＩＣ用基板などが挙げられる。 Here, the mounting substrate is not particularly limited, and an interposer substrate such as an organic substrate, an organic film, a ceramic substrate, and a glass substrate, a glass substrate for liquid crystal, a substrate for MCM (Multi Chip Module), a substrate for hybrid IC, and the like can be used. Can be mentioned.
このような素子を備えた電子部品装置としては、例えば半導体装置が挙げられ、具体的には、リードフレーム（アイランド、タブ）上に半導体チップ等の素子を固定し、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又はバンプで接続した後、前記封止材を用いてトランスファー成形等により封止してなる、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）等の樹脂封止型ＩＣ、テープキャリアにリードボンディングした半導体チップを、前記封止材で封止したＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、配線板又はガラス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半導体チップを、前記封止材で封止したＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）等のベアチップ実装した半導体装置、配線板又はガラス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及び／又はコンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子を、前記封止材で封止したハイブリッドＩＣ、ＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ）、マザーボード接続用の端子を形成したインターポーザ基板に半導体チップを搭載し、バンプ又はワイヤボンディングにより半導体チップとインターポーザ基板に形成された配線とを接続した後、前記封止材で半導体チップ搭載側を封止したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ）などが挙げられる。また、これらの半導体装置は、実装基板上に素子が２個以上重なった形で搭載されたスタックド（積層）型パッケージであってもよく、２個以上の素子を一度にエポキシ樹脂組成物で封止した一括モールド型パッケージであってもよい。 Examples of electronic component devices provided with such elements include semiconductor devices. Specifically, an element such as a semiconductor chip is fixed on a lead frame (island, tab), and a terminal of the element such as a bonding pad is fixed. DIP (Dual Inline Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), QFP (Quad), which are formed by connecting the part and the lead part by wire bonding or bumping and then sealing by transfer molding or the like using the sealing material. Flat Package), SOP (Small Outline Package), SOJ (Small Outline J-lead Package), TSOP (Thin Small Outline Package), TQFP (Thin Quad) Lead Bonding Tape, TQFP (Thin Quad) A semiconductor chip obtained by connecting a semiconductor chip to a TCP (Tape Carrier Package) sealed with the sealing material, a wiring plate, or a wiring formed on glass by wire bonding, flip chip bonding, solder, or the like is attached to the sealing material. A semiconductor device with bare chips such as COB (Chip On Board) and COG (Chip On Glass) sealed with, a wiring plate, or a semiconductor chip connected to wiring formed on glass by wire bonding, flip chip bonding, solder, or the like. , A hybrid IC in which active elements such as transistors, diodes, and thyristors and / or passive elements such as capacitors, resistors, and coils are sealed with the sealing material, MCM (Multi Chip Model), and terminals for connecting to a motherboard are formed. A BGA (Ball Grid Array) in which a semiconductor chip is mounted on the interposer substrate, the semiconductor chip is connected to the wiring formed on the interposer substrate by bump or wire bonding, and then the semiconductor chip mounting side is sealed with the sealing material. , CSP (Chip Size Package), MCP (Multi Chip Package) and the like. Further, these semiconductor devices may be a stacked package in which two or more elements are stacked on a mounting substrate, and two or more elements are sealed with an epoxy resin composition at a time. It may be a closed batch mold type package.
以下、本発明について実施例によってより具体的に説明するが、本発明の範囲は以下に示す実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the Examples shown below.
＜封止材の作製＞
まず、下記に示す各成分を準備した。
〔エポキシ樹脂１〕エポキシ当量２６４ｇ／ｅｑ、融点６０℃、一般式（１Ａ）で表されるエポキシ樹脂、ただし、Ｅ１〜Ｅ３はグリシジルオキシ基、Ｌ１〜Ｌ５はメチレン基、Ｒ１〜Ｒ３はグリシジルオキシ基に対してオルト位のメチル基（フェニルアルキル基としてベンジル基を有する第１のエポキシ樹脂）
〔エポキシ樹脂２〕エポキシ当量２７４ｇ／ｅｑ、融点５８℃（フェニルアルキル基を有さずビフェニル骨格を有する第１のエポキシ樹脂、日本化薬製、商品名ＮＣ−３０００）
〔エポキシ樹脂３〕エポキシ当量２４０ｇ／ｅｑ、融点９３℃（ビフェニル骨格を有する第２のエポキシ樹脂、日本化薬製、商品名ＣＥＲ−３０００Ｌ）
〔エポキシ樹脂４〕エポキシ当量２４７ｇ／ｅｑ、融点５６℃（フェニルアルキル基を有さずビフェニル骨格を有さない第１のエポキシ樹脂、日本化薬製、商品名ＨＰ−７２００）
〔エポキシ樹脂５〕エポキシ当量１９１ｇ／ｅｑ、融点６６℃（ビフェニル骨格を有さずビスフェノールＦ骨格を有する第２のエポキシ樹脂、日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社製、商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ）
〔エポキシ樹脂６〕エポキシ当量１８６ｇ／ｅｑ、軟化点１０８℃（ビフェニル骨格を有する第２のエポキシ樹脂、三菱ケミカル株式会社、商品名ＹＸ−４０００）
<Preparation of encapsulant>
First, each component shown below was prepared.
[Epoxy resin 1] Epoxy equivalent 264 g / eq, melting point 60 ° C., epoxy resin represented by the general formula (1A), where E 1 to E 3 are glycidyloxy groups, L 1 to L 5 are methylene groups, R 1 ~ R 3 is a methyl group at the ortho position with respect to the glycidyloxy group (the first epoxy resin having a benzyl group as a phenylalkyl group).
[Epoxy resin 2] Epoxy equivalent 274 g / eq, melting point 58 ° C. (first epoxy resin having no phenylalkyl group and having a biphenyl skeleton, manufactured by Nippon Kayaku, trade name NC-3000)
[Epoxy resin 3] Epoxy equivalent 240 g / eq, melting point 93 ° C. (second epoxy resin having a biphenyl skeleton, manufactured by Nippon Kayaku, trade name CER-3000L)
[Epoxy resin 4] Epoxy equivalent 247 g / eq, melting point 56 ° C. (first epoxy resin having no phenylalkyl group and no biphenyl skeleton, manufactured by Nippon Kayaku, trade name HP-7200)
[Epoxy resin 5] Epoxy equivalent 191 g / eq, melting point 66 ° C. (second epoxy resin having a bisphenol F skeleton without a biphenyl skeleton, manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd., trade name YSLV-80XY)
[Epoxy resin 6] Epoxy equivalent 186 g / eq, softening point 108 ° C. (second epoxy resin having a biphenyl skeleton, Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name YX-4000)
〔硬化剤１〕水酸基当量１５６ｇ／ｅｑ、軟化点７３℃のフェノールノボラック樹脂（エア・ウォータ製、商品名ＨＣ−ＹＨ２−０５）
〔硬化剤２〕水酸基当量１２０ｇ／ｅｑ、軟化点８５℃のメラミン変性フェノール樹脂（日立化成株式会社製、商品名ＨＰＭ−Ｊ３）
[Curing Agent 1] Phenolic novolak resin having a hydroxyl group equivalent of 156 g / eq and a softening point of 73 ° C. (manufactured by Air Water, trade name HC-YH2-05)
[Curing Agent 2] A melamine-modified phenol resin having a hydroxyl group equivalent of 120 g / eq and a softening point of 85 ° C. (manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd., trade name HPM-J3)
〔無機充填材１〕シリカ粒子（第１の無機充填材、体積平均粒子径０．６μｍ、比表面積５．５ｍ２／ｇ、カップリング剤による処理を行っていない球状シリカ）
〔無機充填材２〕シリカ粒子（第１の無機充填材、体積平均粒子径０．６μｍ、比表面積５．５ｍ２／ｇ、球状シリカ）をカップリング剤（Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、別名：γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、商品名「ＫＢＭ−５７３」、シリカ粒子１００質量部に対し０．６質量部）で処理したもの
〔無機充填材３〕シリカ粒子（第１の無機充填材、体積平均粒子径０．６μｍ、比表面積５．５ｍ２／ｇ、球状シリカ）をカップリング剤（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、別名：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、商品名「ＫＢＭ−５０３」、シリカ粒子１００質量部に対し０．７質量部）で処理したもの
〔無機充填材４〕シリカ粒子（第２の無機充填材、体積平均粒子径１７．７μｍ、カットポイント５４μｍ、比表面積２．３ｍ２／ｇ，カップリング剤による処理を行っていない球状シリカ）
[Inorganic filler 1] Silica particles (first inorganic filler, volume average particle diameter 0.6 μm, specific surface area 5.5 m 2 / g, spherical silica not treated with a coupling agent)
[Inorganic filler 2] Silane particles (first inorganic filler, volume average particle diameter 0.6 μm, specific surface area 5.5 m 2 / g, spherical silica) are coupled with a coupling agent (N-phenyl-3-aminopropyltri). Methoxysilane, also known as: γ-anilinopropyltrimethoxysilane, trade name "KBM-573", treated with 100 parts by mass of silica particles (0.6 parts by mass) [Inorganic filler 3] Silica particles (1st Inorganic filler, volume average particle diameter 0.6 μm, specific surface area 5.5 m 2 / g, spherical silica) as a coupling agent (3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, also known as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Product name "KBM-503", 0.7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica particles) [Inorganic filler 4] Silane particles (second inorganic filler, volume average particle diameter 17.7 μm, cut Point 54 μm, specific surface area 2.3 m 2 / g, spherical silica not treated with coupling agent)
〔カップリング剤１〕Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（シランカップリング剤、商品名「ＫＢＭ−５７３」信越化学工業株式会社製
〔カップリング剤２〕３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（シランカップリング剤、商品名「ＫＢＭ−５０３」信越化学工業株式会社製
〔硬化促進剤〕トリフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加反応物
〔着色剤〕カーボンブラック（三菱ケミカル株式会社製、商品名：ＭＡ−６００ＭＪ）
〔離型剤〕ヘキストワックス（クラリアント社製、商品名：ＨＷ−Ｅ）
〔可塑剤〕熱可塑性シリコーン（日塗化学株式会社製、商品名：ＮＨ−１００Ｓ）
[Coupling agent 1] N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (silane coupling agent, trade name "KBM-573" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. [Coupling agent 2] 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Silane coupling agent, trade name "KBM-503" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. [Curing accelerator] Addition reaction product of triphenylphosphine and 1,4-benzoquinone [Coloring agent] Carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) , Product name: MA-600MJ)
[Release agent] Hoechst wax (manufactured by Clariant, trade name: HW-E)
[Plasticizer] Thermoplastic silicone (manufactured by Nikko Kagaku Co., Ltd., trade name: NH-100S)
表１に示す各成分を下記表１に示す質量部で配合し、混練温度９０℃、回転数８３回転／分の条件で押出し混練を行うことによって、それぞれ実施例及び比較例の封止材を得た。表中、空欄は成分が配合されていないことを表す。 By blending each component shown in Table 1 by the mass part shown in Table 1 below and extruding and kneading under the conditions of a kneading temperature of 90 ° C. and a rotation speed of 83 rpm, the encapsulants of Examples and Comparative Examples were obtained, respectively. Obtained. In the table, blanks indicate that no ingredients are mixed.
得られた封止材全体に対する無機充填材の含有率を、表１に示す。
また、得られた封止材におけるディスクフロー長を前述の方法で測定した結果を、表１に示す。
また、得られた封止材に含有される無機充填材について、体積基準の粒径分布に現れる極大ピークの位置を、表１に示す。
また、得られた封止材を、以下に示す各種試験によって評価した。評価結果を表１に示す。
Table 1 shows the content of the inorganic filler in the entire obtained encapsulant.
Table 1 shows the results of measuring the disk flow length of the obtained encapsulant by the above-mentioned method.
Table 1 shows the positions of the maximum peaks appearing in the volume-based particle size distribution of the inorganic filler contained in the obtained sealing material.
In addition, the obtained encapsulant was evaluated by various tests shown below. The evaluation results are shown in Table 1.
＜ワイヤ流れの評価＞
得られた封止材を用いてトランスファー成形機（ＴＯＷＡ社製、マニュアルプレスＹ−１）にて成形温度１７５℃、成形時間１２０秒の成形条件でパッケージを封止し、１７５℃、５時間で後硬化することにより半導体装置を得た。この半導体装置は、アルミナチップを搭載した外形寸法２４ｍｍ×２４ｍｍのフラットパッケージ（ＬＱＦＰ）（リードフレーム材質：銅、リード先端銀メッキ処理品）である。そして、作製したこのパッケージについて軟Ｘ線解析装置を用いて金線ワイヤの変形状態を観察し、変形の有無を調べた。変形有りの場合を「ワイヤ流れ発生」とし、ワイヤ流れの発生率を求めた。
<Evaluation of wire flow>
Using the obtained sealing material, the package was sealed with a transfer molding machine (manufactured by TOWA, manual press Y-1) under molding conditions of a molding temperature of 175 ° C. and a molding time of 120 seconds, and at 175 ° C. for 5 hours. A semiconductor device was obtained by post-curing. This semiconductor device is a flat package (LQFP) having an external dimension of 24 mm × 24 mm (lead frame material: copper, lead tip silver-plated product) on which an alumina chip is mounted. Then, the deformed state of the gold wire was observed with respect to the produced package using a soft X-ray analyzer, and the presence or absence of deformation was examined. The case where there was deformation was defined as "wire flow generation", and the wire flow generation rate was calculated.
＜耐リフロー性試験＞
シリコンチップを搭載した外形寸法２４ｍｍ×２４ｍｍのフラットパッケージ（ＬＱＦＰ）（リードフレーム材質：銅、リード先端銀メッキ処理品）を、封止材を用いて上記成形条件（ただし成形温度：１７５℃）で成形して、さらに１８０℃で５時間後硬化を行い、試験パッケージを作製した。６０℃、６０％ＲＨ、４０時間の条件で試験パッケージを加湿して、２６０℃で１０秒の条件でリフロー処理を行った。リフロー処理後の試験パッケージに対し、超音波映像装置（ＳＡＴ）を用いてリードフレームダイパドルトップ部分の剥離の有無を観察し、全試験パッケージ数（１２個）に対する剥離発生パッケージ数を評価した。
<Reflow resistance test>
A flat package (LQFP) with external dimensions of 24 mm x 24 mm (lead frame material: copper, lead tip silver-plated product) equipped with a silicon chip is subjected to the above molding conditions (however, molding temperature: 175 ° C.) using a sealing material. After molding, it was further cured at 180 ° C. for 5 hours to prepare a test package. The test package was humidified at 60 ° C., 60% RH, and 40 hours, and reflowed at 260 ° C. for 10 seconds. For the test package after the reflow treatment, the presence or absence of peeling of the lead frame die paddle top portion was observed using an ultrasonic imaging device (SAT), and the number of peeling occurrence packages with respect to the total number of test packages (12 pieces) was evaluated.
表１の結果より、実施例の封止材は、比較例の封止材に比べてワイヤ流れ率の低減と剥離発生数の低減とを両立していることがわかる。 From the results in Table 1, it can be seen that the encapsulant of the example has both a reduction in the wire flow rate and a reduction in the number of peelings as compared with the encapsulant of the comparative example.
Claims (10)
ディスクフロー長が１０２ｍｍを超えるトランスファー成形用封止材。 It contains a first epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 g / eq or more, a curing agent, and an inorganic filler having a maximum value of 0.1 μm or more and 2 μm or less in a volume-based particle size distribution.
Encapsulant for transfer molding with a disc flow length of more than 102 mm.
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