JP2024012392A - Epoxy resin composition, and electronic component device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、エポキシ樹脂組成物、及び電子部品装置に関する。 The present disclosure relates to an epoxy resin composition and an electronic component device.
従来から、トランジスタ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となっている。また近年、電子部品のプリント配線板への高密度実装化が進んでいる。これに伴い、半導体装置は従来のピン挿入型のパッケージから、表面実装型のパッケージが主流になっている。表面実装型のＩＣ、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等は、実装密度を高くし且つ実装高さを低くするために、薄型且つ小型のパッケージになっており、素子のパッケージに対する占有体積が大きくなり、パッケージの肉厚は非常に薄くなっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, resin encapsulation has been the mainstream in the field of element encapsulation for electronic component devices such as transistors and ICs (Integrated Circuits) from the viewpoint of productivity, cost, and the like. Furthermore, in recent years, high-density packaging of electronic components onto printed wiring boards has progressed. Along with this, surface mount type packages have become mainstream for semiconductor devices, replacing the conventional pin insertion type packages. Surface-mounted ICs, LSIs (Large-Scale Integration), etc. are packaged in thin and compact packages in order to increase the mounting density and reduce the mounting height, which increases the volume occupied by the element in the package. , the wall thickness of the package is very thin.
また、素子の多機能化及び大容量化によって、チップ面積の増大及び多ピン化が進み、さらにはパッド（電極）数の増大によって、パッドピッチの縮小化とパッド寸法の縮小化、いわゆる狭パッドピッチ化も進んでいる。また、さらなる小型軽量化に対応すべく、パッケージの形態もＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等から、より多ピン化に対応しやすく、より高密度実装が可能なＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等へ移行しつつある。 In addition, as devices become more multifunctional and have larger capacitances, the chip area and the number of pins increase.Furthermore, as the number of pads (electrodes) increases, the pad pitch and pad dimensions are reduced, so-called narrow pads. Pitching is also progressing. In addition, in order to further reduce size and weight, package formats are changing from QFP (Quad Flat Package) and SOP (Small Outline Package) to CSP (Chip), which is easier to support a higher number of pins and can be mounted at higher density. Size Package), BGA (Ball Grid Array), etc.
電子部品装置の樹脂封止の方法としては、通常用いられているトランスファー成形法の他、圧縮成形法等が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。圧縮成形法は、金型内に保持された被封止物（半導体チップ等の電子素子が設けられた基板等）に対向させるようにして粉粒状樹脂組成物を供給し、被封止物と粉粒状樹脂組成物とを圧縮することで樹脂封止を行う方法である。 Examples of methods for resin-sealing electronic component devices include commonly used transfer molding methods and compression molding methods (for example, see Patent Document 1). In the compression molding method, a powdery resin composition is supplied so as to face an object to be sealed (such as a substrate on which an electronic element such as a semiconductor chip is mounted) held in a mold, and then This method performs resin sealing by compressing a powdery resin composition.
パッケージの多機能化に伴い、内蔵するワイヤが細線化しているため、封止方法として通常用いられているトランスファー成形においては、ワイヤ流れの発生等を抑えることが課題となっている。一方、圧縮成形法によっても充填性等の観点から、粘度を抑えることが望まれている。 As packages become more multi-functional, the wires they contain are becoming thinner, making it a challenge to suppress the occurrence of wire drift in transfer molding, which is commonly used as a sealing method. On the other hand, it is desired that the viscosity be suppressed by the compression molding method from the viewpoint of filling properties and the like.
また、電子部品装置の小型化及び高密度化に伴って発熱量が増大する傾向にあり、いかに熱を放散させるかが重要な課題となっている。そこで、封止材に熱伝導率の高い無機充填材を混合して熱伝導性を高めることが行われている。 Furthermore, as electronic component devices become smaller and more dense, the amount of heat generated tends to increase, and how to dissipate heat has become an important issue. Therefore, an inorganic filler with high thermal conductivity is mixed into the sealing material to increase the thermal conductivity.
封止材に無機充填材を混合する場合、その量が増加するに従って封止材の粘度が上昇し、流動性が低下して、充填不良、ワイヤ流れ等の問題を生じるおそれがある。そこで、特定のリン化合物を硬化促進剤として用いることで、封止材の流動性を高める方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 When an inorganic filler is mixed into a sealing material, as the amount thereof increases, the viscosity of the sealing material increases and fluidity decreases, which may cause problems such as poor filling and wire flow. Therefore, a method has been proposed in which the fluidity of the sealing material is increased by using a specific phosphorus compound as a curing accelerator (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来の方法では、封止材として使用される樹脂組成物の粘度の抑制には改善の余地があった。 However, in the conventional method, there is room for improvement in suppressing the viscosity of the resin composition used as the sealing material.
また、電子部品装置の小型化及び高密度化のいっそうの進展に伴い、より高いレベルで熱伝導性を維持しつつ、粘度の上昇が抑えられた封止材として使用可能な樹脂組成物の提供が望まれている。 In addition, with the further progress in miniaturization and densification of electronic component devices, there is a need to provide resin compositions that can be used as encapsulants that can suppress increases in viscosity while maintaining a higher level of thermal conductivity. is desired.
上記事情に鑑み、本開示の第１の実施形態は、低粘度のエポキシ樹脂組成物、及び該エポキシ樹脂組成物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。 In view of the above circumstances, an object of the first embodiment of the present disclosure is to provide an electronic component device including a low-viscosity epoxy resin composition and an element sealed with the epoxy resin composition.
本開示の第２の実施形態は、高い熱伝導性を有し、粘度の上昇が抑制されたエポキシ樹脂組成物、及びこれを用い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。 A second embodiment of the present disclosure provides an epoxy resin composition that has high thermal conductivity and suppresses an increase in viscosity, and an electronic component device that includes an element sealed using the same. Take it as a challenge.
本開示の実施形態には以下の態様が含まれる。
＜１＞ エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物とを含有する、エポキシ樹脂組成物。
＜２＞ 前記鎖状炭化水素基が、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、及びアルコキシ基から選択される少なくとも１つの官能基を有する、＜１＞に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜３＞ 前記鎖状炭化水素基が、（メタ）アクリロイル基を有する、＜１＞又は＜２＞に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜４＞ 前記無機充填材の含有率が３０体積％～９９体積％である、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜５＞ 前記無機充填材の熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜６＞ 熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の前記無機充填材が、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、及び炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１つを含む、＜５＞に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜７＞ ＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物によって封止された素子を備える電子部品装置。
Embodiments of the present disclosure include the following aspects.
<1> An epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler, and a silane compound having a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is bonded to a silicon atom.
<2> The epoxy resin composition according to <1>, wherein the chain hydrocarbon group has at least one functional group selected from a (meth)acryloyl group, an epoxy group, and an alkoxy group.
<3> The epoxy resin composition according to <1> or <2>, wherein the chain hydrocarbon group has a (meth)acryloyl group.
<4> The epoxy resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein the content of the inorganic filler is 30% by volume to 99% by volume.
<5> The epoxy resin composition according to any one of <1> to <4>, wherein the inorganic filler has a thermal conductivity of 20 W/(m·K) or more.
<6> The inorganic filler having a thermal conductivity of 20 W/(m·K) or more contains at least one member selected from the group consisting of alumina, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, and silicon carbide. The epoxy resin composition according to <5>, comprising:
<7> An electronic component device comprising an element sealed with the epoxy resin composition according to any one of <1> to <6>.
本開示の第１の実施形態によれば、低粘度のエポキシ樹脂組成物、及びエポキシ樹脂組成物によって封止された素子を備える電子部品装置が提供される。 According to a first embodiment of the present disclosure, an electronic component device including a low-viscosity epoxy resin composition and an element sealed with the epoxy resin composition is provided.
本開示の第２の実施形態によれば、高い熱伝導性を有し、粘度の上昇が抑制されたエポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて封止された素子を備える電子部品装置が提供される。 According to a second embodiment of the present disclosure, there is provided an epoxy resin composition that has high thermal conductivity and suppresses an increase in viscosity, and an electronic component device that includes an element sealed using the epoxy resin composition. Ru.
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「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
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する。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the constituent elements (including elemental steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to numerical values and their ranges, and they do not limit the present invention.
In the present disclosure, a numerical range indicated using "~" indicates a range that includes the numerical values written before and after "~" as the minimum and maximum values, respectively.
In the numerical ranges described step by step in this disclosure, the upper limit or lower limit described in one numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of another numerical range described step by step. . Furthermore, in the numerical ranges described in this disclosure, the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the values shown in the Examples.
In the present disclosure, each component may contain multiple types of corresponding substances. If there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, the content rate or content of each component is the total content rate or content of the multiple types of substances present in the composition, unless otherwise specified. means quantity.
In the present disclosure, each component may include a plurality of types of particles. When a plurality of types of particles corresponding to each component are present in the composition, the particle diameter of each component means a value for a mixture of the plurality of types of particles present in the composition, unless otherwise specified.
In the present disclosure, a (meth)acryloyl group means at least one of an acryloyl group and a methacryloyl group.
＜第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物＞
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填材と、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物とを含有する。なお、本開示において、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物を、「特定シラン化合物」ともいう。第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は必要に応じてその他の成分を含有してもよい。
<Epoxy resin composition according to the first embodiment>
The epoxy resin composition according to the first embodiment contains an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler, and a silane compound having a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is bonded to a silicon atom. do. In the present disclosure, a silane compound having a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is bonded to a silicon atom is also referred to as a "specific silane compound." The epoxy resin composition according to the first embodiment may contain other components as necessary.
エポキシ樹脂組成物が上記構成を有すると、低粘度のエポキシ樹脂組成物を得ることができる。エポキシ樹脂組成物が上記構成を有すると低粘度となる詳細な理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推測される。通常、封止用樹脂組成物には無機充填材の分散性向上のため、プロピル基を有するシラン化合物等の低分子量のカップリング剤が使用される。これに対して、より長鎖の炭化水素基を有するシラン化合物を用いると、無機充填材の樹脂に対する相溶性が向上し、無機充填材同士の摩擦抵抗が低減されると考えられる。この結果、特定シラン化合物を使用せずに低分子量のカップリング剤を使用する場合と比べて、溶融粘度が低下すると推測される。また、低粘度のエポキシ樹脂組成物を用いることで、ワイヤ流れが抑制された素子及びこれを備える電子部品装置が得られると推測される。
以下、第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物の各成分について詳述する。
When the epoxy resin composition has the above structure, a low viscosity epoxy resin composition can be obtained. Although the detailed reason why the epoxy resin composition has a low viscosity when it has the above structure is not necessarily clear, it is presumed as follows. Usually, a low molecular weight coupling agent such as a silane compound having a propyl group is used in the sealing resin composition in order to improve the dispersibility of the inorganic filler. On the other hand, it is thought that when a silane compound having a longer chain hydrocarbon group is used, the compatibility of the inorganic filler with the resin improves, and the frictional resistance between the inorganic fillers is reduced. As a result, it is assumed that the melt viscosity is lower than when a low molecular weight coupling agent is used without using a specific silane compound. It is also presumed that by using a low-viscosity epoxy resin composition, an element in which wire flow is suppressed and an electronic component device equipped with the same can be obtained.
Each component of the epoxy resin composition according to the first embodiment will be described in detail below.
（エポキシ樹脂）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含有する。エポキシ樹脂は、分子中にエポキシ基を有するものであればその種類は特に制限されない。
エポキシ樹脂として具体的には、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール化合物及び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 composition according to the first embodiment contains an epoxy resin. The type of epoxy resin is not particularly limited as long as it has an epoxy group in its molecule.
Specifically, the epoxy resin includes at least one selected from the group consisting of phenol compounds such as phenol, cresol, xylenol, resorcinol, catechol, bisphenol A, and bisphenol F, and naphthol compounds such as α-naphthol, β-naphthol, and dihydroxynaphthalene. Novolak-type epoxy resin (phenol novolak-type epoxy resin, orthocresol novolak type epoxy resin, etc.); triphenylmethane type phenol resin obtained by condensing or co-condensing the above phenolic compound with an aromatic aldehyde compound such as benzaldehyde or salicylaldehyde under an acidic catalyst. triphenylmethane type epoxy resin, which is obtained by epoxidizing a novolak resin obtained by cocondensing the above phenol compounds and naphthol compounds with an aldehyde compound under an acidic catalyst; A, diphenylmethane type epoxy resin which is diglycidyl ether such as bisphenol F; biphenyl type epoxy resin which is diglycidyl ether of alkyl-substituted or unsubstituted biphenol; stilbene type epoxy resin which is diglycidyl ether of stilbene type phenol compound; bisphenol Sulfur atom-containing epoxy resins that are diglycidyl ethers such as S; epoxy resins that are glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; polyhydric carboxylic acid compounds such as phthalic acid, isophthalic acid, and tetrahydrophthalic acid. Glycidyl ester type epoxy resin, which is the glycidyl ester of aniline, diaminodiphenylmethane, isocyanuric acid, etc., in which the active hydrogen bonded to the nitrogen atom is replaced with a glycidyl group; Dicyclopentadiene type epoxy resin, which is an epoxidized condensation resin; vinylcyclohexene diepoxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylate, which is an epoxidized olefin bond in the molecule; Alicyclic epoxy resins such as 2-(3,4-epoxy)cyclohexyl-5,5-spiro(3,4-epoxy)cyclohexane-m-dioxane; paraxylylene-modified epoxy resins that are glycidyl ethers of paraxylylene-modified phenol resins; Metaxylylene-modified epoxy resin, which is the glycidyl ether of meta-xylylene-modified phenol resin; Terpene-modified epoxy resin, which is the glycidyl ether of terpene-modified phenol resin; Dicyclopentadiene-modified epoxy resin, which is the glycidyl ether of dicyclopentadiene-modified phenol resin; Cyclopentadiene-modified phenol Cyclopentadiene-modified epoxy resin which is glycidyl ether of resin; Polycyclic aromatic ring-modified epoxy resin which is glycidyl ether of polycyclic aromatic ring-modified phenol resin; Naphthalene-type epoxy resin which is glycidyl ether of naphthalene ring-containing phenol resin; Halogenated phenol Novolak type epoxy resin; Hydroquinone type epoxy resin; Trimethylolpropane type epoxy resin; Linear aliphatic epoxy resin obtained by oxidizing olefin bonds with peracid such as peracetic acid; Aralkyl type such as phenol aralkyl resin and naphthol aralkyl resin Aralkyl-type epoxy resins, which are epoxidized phenolic resins, are included. Further examples of epoxy resins include epoxidized silicone resins and epoxidized acrylic resins. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ樹脂のエポキシ当量（分子量／エポキシ基数）は、特に制限されない。成形性、耐リフロー性及び電気的信頼性等の各種特性バランスの観点からは、１００ｇ／ｅｑ～１０００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ～５００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。 The epoxy equivalent (molecular weight/number of epoxy groups) of the epoxy resin is not particularly limited. From the viewpoint of the balance of various properties such as moldability, reflow resistance, and electrical reliability, it is preferably 100 g/eq to 1000 g/eq, more preferably 150 g/eq to 500 g/eq.
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、ＪＩＳ Ｋ ７２３６：２００９に準じた方法で測定される値とする。 The epoxy equivalent of the epoxy resin is a value measured by a method according to JIS K 7236:2009.
エポキシ樹脂が固体である場合、その軟化点又は融点は特に制限されない。成形性と耐リフロー性の観点からは４０℃～１８０℃であることが好ましく、エポキシ樹脂組成物の調製の際の取扱い性の観点からは５０℃～１３０℃であることがより好ましい。 When the epoxy resin is solid, its softening point or melting point is not particularly limited. From the viewpoint of moldability and reflow resistance, the temperature is preferably 40°C to 180°C, and from the viewpoint of ease of handling during the preparation of the epoxy resin composition, the temperature is more preferably 50°C to 130°C.
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。 The melting point of the epoxy resin is a value measured by differential scanning calorimetry (DSC), and the softening point of the epoxy resin is a value measured by a method (ring and ball method) according to JIS K 7234:1986.
エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有率は、強度、流動性、耐熱性、成形性等の観点から０．５質量％～５０質量％であることが好ましく、２質量％～３０質量％であることがより好ましく、２質量％～２０質量％であることがさらに好ましい。 The content of the epoxy resin in the epoxy resin composition is preferably 0.5% to 50% by mass from the viewpoint of strength, fluidity, heat resistance, moldability, etc., and preferably 2% to 30% by mass. It is more preferable that the amount is 2% by mass to 20% by mass.
（硬化剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、硬化剤を含有する。硬化剤の種類は特に制限されず、樹脂の種類、エポキシ樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。
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。
(hardening agent)
The epoxy resin composition according to the first embodiment contains a curing agent. The type of curing agent is not particularly limited and can be selected depending on the type of resin, desired characteristics of the epoxy resin composition, etc.
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 its molecule (phenol 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から共重合により合成されるジシクロペンタジエン型フェノール樹脂及びジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂；シクロペンタジエン変性フェノール樹脂；多環芳香環変性フェノール樹脂；ビフェニル型フェノール樹脂；上記フェノール性化合物と、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるトリフェニルメタン型フェノール樹脂；これら２種以上を共重合して得たフェノール樹脂などが挙げられる。これらのフェノール硬化剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specifically, the phenol curing agent includes polyphenol compounds such as resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, and substituted or unsubstituted biphenols; phenol, cresol, xylenol, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, and 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, dihydroxynaphthalene, and aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, and salicylaldehyde. Novolac type phenolic resin obtained by condensation or co-condensation with a compound under an acidic catalyst; phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, etc. synthesized from the above phenolic compound and dimethoxyparaxylene, bis(methoxymethyl)biphenyl, etc. aralkyl type phenolic resin; paraxylylene and/or metaxylylene modified phenolic resin; melamine modified phenolic resin; terpene modified phenolic resin; dicyclopentadiene type phenolic resin synthesized by copolymerization from the above phenolic compound and dicyclopentadiene; Cyclopentadiene-type naphthol resin; cyclopentadiene-modified phenol resin; polycyclic aromatic ring-modified phenol resin; biphenyl-type phenol resin; condensation or co-condensation of the above phenolic compound with an aromatic aldehyde compound such as benzaldehyde or salicylaldehyde under an acidic catalyst. Examples include triphenylmethane type phenol resins obtained by condensation; phenol resins obtained by copolymerizing two or more of these types. 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 (hydroxyl group equivalent in the case of a phenol curing agent) of the curing agent is not particularly limited. From the viewpoint of the balance of various properties such as moldability, reflow resistance, and electrical reliability, it is preferably 70 g/eq to 1000 g/eq, more preferably 80 g/eq to 500 g/eq.
硬化剤の官能基当量（フェノール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 (hydroxyl group equivalent in the case of a phenol curing agent) of the 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、エポキシ樹脂組成物の製造時における取扱い性の観点からは、５０℃～１３０℃であることがより好ましい。 When the curing agent is solid, its softening point or melting point is not particularly limited. From the viewpoint of moldability and reflow resistance, the temperature is preferably 40°C to 180°C, and from the viewpoint of ease of handling during production of the epoxy resin composition, 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 is 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 (number of functional groups in the curing agent/number of epoxy groups in the epoxy resin) is not particularly limited. In order to keep each unreacted component to a minimum, it is preferably set in the range of 0.5 to 2.0, and more preferably set in the range of 0.6 to 1.3. 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）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、無機充填材を含有する。無機充填材の材質は特に制限されない。
無機充填材の材質として具体的には、溶融シリカ、結晶シリカ、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、炭化ケイ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア、タルク、クレー、マイカ等の無機材料が挙げられる。難燃効果を有する無機充填材を用いてもよい。難燃効果を有する無機充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛の複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛などが挙げられる。
無機充填材の中でも、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカ等のシリカが好ましく、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましい。
(Inorganic filler)
The epoxy resin composition according to the first embodiment contains an inorganic filler. The material of the inorganic filler is not particularly limited.
Specifically, the materials for the inorganic filler include fused silica, crystalline silica, glass, alumina, calcium carbonate, zirconium silicate, calcium silicate, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, magnesium oxide, silicon carbide, beryllia, and zirconia. , zircon, forsterite, steatite, spinel, mullite, titania, talc, clay, mica, and other inorganic materials. An inorganic filler having a flame retardant effect may also be used. Examples of the inorganic filler having a flame retardant effect include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, composite metal hydroxides such as composite hydroxide of magnesium and zinc, zinc borate, and the like.
Among the inorganic fillers, silica such as fused silica is preferred from the viewpoint of reducing the coefficient of linear expansion, and alumina is preferred from the viewpoint of high thermal conductivity.
無機充填材の形状は特に制限されず、充填性及び金型摩耗性の点からは、球形が好ましい。 The shape of the inorganic filler is not particularly limited, and a spherical shape is preferred from the viewpoint of filling properties and mold abrasion resistance.
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。 The inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. In addition, "using two or more types of inorganic fillers in combination" means, for example, when using two or more types of inorganic fillers with the same ingredients but different average particle sizes, two or more inorganic fillers with the same average particle size but different components are used. Examples include cases in which more than one type of inorganic filler is used, and cases in which two or more types of inorganic fillers with different average particle diameters and types are used.
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物における無機充填材の含有率は、特に制限されない。硬化物の熱膨張係数、熱伝導率、弾性率等の特性をより向上させる観点からは、無機充填材の含有率はエポキシ樹脂組成物全体の３０体積％以上であることが好ましく、３５体積％以上であることがより好ましく、４０体積％以上であることがさらに好ましく、４５体積％以上であることが特に好ましく、５０体積％以上であることが極めて好ましい。流動性の向上、粘度の低下等の観点からは、無機充填材の含有率はエポキシ樹脂組成物全体の９９体積％以下であることが好ましく、９８体積％以下であることが好ましく、９７体積％以下であることがより好ましい。
また、例えば、エポキシ樹脂組成物を圧縮成形用に用いる場合には、無機充填材の含有率はエポキシ樹脂組成物全体の７０体積％～９９体積％としてもよく、８０体積％～９９体積％としてもよく、８３体積％～９９体積％としてもよく、８５体積％～９９体積％としてもよい。
The content of the inorganic filler in the epoxy resin composition according to the first embodiment is not particularly limited. From the viewpoint of further improving the properties such as the coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, and modulus of elasticity of the cured product, the content of the inorganic filler is preferably 30% by volume or more, and 35% by volume of the entire epoxy resin composition. It is more preferably at least 40% by volume, even more preferably at least 45% by volume, and extremely preferably at least 50% by volume. From the viewpoint of improving fluidity, reducing viscosity, etc., the content of the inorganic filler is preferably 99% by volume or less, preferably 98% by volume or less, and 97% by volume of the entire epoxy resin composition. It is more preferable that it is below.
For example, when the epoxy resin composition is used for compression molding, the content of the inorganic filler may be 70% to 99% by volume, or 80% to 99% by volume of the entire epoxy resin composition. The content may be 83% to 99% by volume, or 85% to 99% by volume.
エポキシ樹脂組成物中の無機充填材の含有率は、次のようにして測定される。まず、エポキシ樹脂組成物の硬化物（エポキシ樹脂成形物）の総質量を測定し、該エポキシ樹脂成形物を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。得られた各質量及びそれぞれの比重から体積を算出し、エポキシ樹脂成形物の総体積に対する無機充填材の体積の割合を得て、無機充填材の含有率とする。 The content of the inorganic filler in the epoxy resin composition is measured as follows. First, the total mass of the cured product of the epoxy resin composition (epoxy resin molded product) was measured, and the epoxy resin molded product was baked at 400°C for 2 hours and then at 700°C for 3 hours to evaporate the resin components and leave any remaining Measure the mass of the inorganic filler. The volume is calculated from each mass and specific gravity obtained, and the ratio of the volume of the inorganic filler to the total volume of the epoxy resin molded product is obtained, which is defined as the content rate of the inorganic filler.
無機充填材が粒子状である場合、その平均粒子径は、特に制限されない。例えば、無機充填材全体の体積平均粒子径は８０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよく、１５μｍであってもよい。また、無機充填材全体の体積平均粒子径が、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましく、０．３μｍ以上であることがさらに好ましい。無機充填材の体積平均粒子径が０．１μｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇がより抑制される傾向がある。体積平均粒子径が８０μｍ以下であると、狭い隙間への充填性がより向上する傾向にある。無機充填材の体積平均粒子径は、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置により測定された体積基準の粒度分布において、小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）として測定することができる。 When the inorganic filler is particulate, the average particle size is not particularly limited. For example, the volume average particle diameter of the entire inorganic filler is preferably 80 μm or less, may be 50 μm or less, may be 40 μm or less, may be 30 μm or less, or may be 25 μm or less. The thickness may be 20 μm or less, or 15 μm. Further, the volume average particle diameter of the entire inorganic filler is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and even more preferably 0.3 μm or more. When the volume average particle diameter of the inorganic filler is 0.1 μm or more, the increase in viscosity of the epoxy resin composition tends to be further suppressed. When the volume average particle diameter is 80 μm or less, the ability to fill narrow gaps tends to be further improved. The volume average particle diameter of the inorganic filler shall be measured as the particle diameter (D50) when the accumulation from the small diameter side is 50% in the volume-based particle size distribution measured by a laser scattering diffraction particle size distribution measuring device. Can be done.
無機充填材は、エポキシ樹脂組成物をモールドアンダーフィル用に使用する場合等における、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）が制御されていることが好ましい。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製、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 is preferably controlled from the viewpoint of improving the ability to fill narrow gaps when the epoxy resin composition is used for mold underfill. The maximum particle size of the inorganic filler may be adjusted as appropriate, and from the viewpoint of filling properties, it is preferably 105 μm or less, more preferably 75 μm or less, may be 60 μm or less, and may be 40 μm or less. It's okay. The maximum particle size can be measured using a laser diffraction particle size distribution meter (manufactured by Horiba, Ltd., trade name: LA920).
（特定シラン化合物）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、特定シラン化合物を含有する。特定シラン化合物は、炭素数６以上の鎖状炭化水素基（以下、炭素数６以上の鎖状炭化水素基を、単に鎖状炭化水素基ともいう）がケイ素原子に結合した構造を有する。鎖状炭化水素基は分岐していてもよく、置換基を有していてもよい。なお、本開示において、鎖状炭化水素基の炭素数とは、分岐又は置換基の炭素を含まない炭素数を意味する。鎖状炭化水素基は、不飽和結合を含んでいても含んでいなくてもよく、不飽和結合を含まないことが好ましい。
特定シラン化合物は、エポキシ樹脂組成物において、無機充填材のカップリング剤として機能すると考えられる。
(Specific silane compound)
The epoxy resin composition according to the first embodiment contains a specific silane compound. The specific silane compound has a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms (hereinafter, a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is also simply referred to as a chain hydrocarbon group) is bonded to a silicon atom. The chain hydrocarbon group may be branched and may have a substituent. In addition, in this disclosure, the number of carbon atoms in a chain hydrocarbon group means the number of carbon atoms not including branched or substituent carbons. The chain hydrocarbon group may or may not contain an unsaturated bond, and preferably does not contain an unsaturated bond.
The specific silane compound is considered to function as a coupling agent for the inorganic filler in the epoxy resin composition.
特定シラン化合物における、ケイ素原子に結合する鎖状炭化水素基の数は、１～４であればよく、１～３であることが好ましく、１又は２であることがより好ましく、１であることがさらに好ましい。 The number of chain hydrocarbon groups bonded to silicon atoms in the specific silane compound may be 1 to 4, preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and 1. is even more preferable.
特定シラン化合物中におけるケイ素原子に結合する鎖状炭化水素基の数が１～３である場合、ケイ素原子に結合する、鎖状炭化水素基以外の原子又は原子団は特に制限されず、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～５のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基等であってもよい。なかでも、鎖状炭化水素基以外に１又は複数のアルコキシが結合していることが好ましく、１個の鎖状炭化水素基と、３個のアルコキシ基とがケイ素原子に結合していることがより好ましい。 When the number of chain hydrocarbon groups bonded to silicon atoms in a specific silane compound is 1 to 3, atoms or atomic groups other than the chain hydrocarbon groups bonded to silicon atoms are not particularly limited, and each independently Additionally, it may be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, etc. Among these, it is preferable that one or more alkoxy groups are bonded in addition to the chain hydrocarbon group, and it is preferable that one chain hydrocarbon group and three alkoxy groups are bonded to the silicon atom. More preferred.
特定シラン化合物の鎖状炭化水素基の炭素数は、６以上であり、粘度を抑える観点から、７以上であることが好ましく、８以上であることがより好ましい。特定シラン化合物の鎖状炭化水素基の炭素数の上限に特に制限はなく、樹脂への分散性、硬化物の物性バランス等の観点から、１２以下であることが好ましく、１１以下であることがより好ましく、１０以下であることがさらに好ましい。 The number of carbon atoms in the chain hydrocarbon group of the specific silane compound is 6 or more, preferably 7 or more, and more preferably 8 or more from the viewpoint of suppressing viscosity. There is no particular restriction on the upper limit of the number of carbon atoms in the chain hydrocarbon group of the specific silane compound, and from the viewpoint of dispersibility in the resin, balance of physical properties of the cured product, etc., it is preferably 12 or less, and preferably 11 or less. More preferably, it is 10 or less.
鎖状炭化水素基が置換基を有する場合、置換基は特に限定されない。置換基は、鎖状炭化水素基の末端に存在していてもよく、鎖状炭化水素基の側鎖に存在していてもよい。 When the chain hydrocarbon group has a substituent, the substituent is not particularly limited. The substituent may be present at the end of the chain hydrocarbon group or at the side chain of the chain hydrocarbon group.
鎖状炭化水素基は、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、及びアルコキシ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、（メタ）アクリロイル基及びエポキシ基から選択される少なくとも１つの官能基を有することがより好ましく、（メタ）アクリロイル基を有することがさらに好ましい。特定官能基は、鎖状炭化水素基の末端に存在していてもよく、鎖状炭化水素基の側鎖に存在していてもよい。粘度を抑える観点からは、特定官能基は鎖状炭化水素基の末端に存在していることが好ましい。
特定シラン化合物中の鎖状炭化水素基が特定官能基を有すると、エポキシ樹脂組成物の粘度がさらに低下する傾向にある。この理由は必ずしも明らかではないが、特定シラン化合物の鎖状炭化水素基が特定官能基を有すると、特定官能基とエポキシ樹脂との相溶性が高まり、エポキシ樹脂と無機充填材の分散性が向上するためであると推測される。
The chain hydrocarbon group 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 an alkoxy group; It is more preferable to have at least one functional group selected from the group, and it is even more preferable to have a (meth)acryloyl group. The specific functional group may be present at the end of the chain hydrocarbon group or at the side chain of the chain hydrocarbon group. From the viewpoint of suppressing viscosity, it is preferable that the specific functional group exists at the end of the chain hydrocarbon group.
When the chain hydrocarbon group in the specific silane compound has a specific functional group, the viscosity of the epoxy resin composition tends to further decrease. The reason for this is not necessarily clear, but when the chain hydrocarbon group of a specific silane compound has a specific functional group, the compatibility between the specific functional group and the epoxy resin increases, and the dispersibility of the epoxy resin and inorganic filler improves. It is assumed that this is for the purpose of
鎖状炭化水素基が（メタ）アクリロイル基を有する場合、（メタ）アクリロイル基は鎖状炭化水素基に直接結合していてもよく、他の原子又は原子団を介して結合していてもよい。例えば、鎖状炭化水素基は（メタ）アクリロイルオキシ基を有していてもよい。なかでも、鎖状炭化水素基はメタクリロイルオキシ基を有することが好ましい。 When the chain hydrocarbon group has a (meth)acryloyl group, the (meth)acryloyl group may be bonded directly to the chain hydrocarbon group or may be bonded via another atom or atomic group. . For example, the chain hydrocarbon group may have a (meth)acryloyloxy group. Among these, it is preferable that the chain hydrocarbon group has a methacryloyloxy group.
鎖状炭化水素基がエポキシ基を有する場合、エポキシ基は鎖状炭化水素基に直接結合していてもよく、他の原子又は原子団を介して結合していてもよい。例えば、鎖状炭化水素基はグリシジルオキシ基、脂環式エポキシ基等を有していてもよい。なかでも、鎖状炭化水素基はグリシジルオキシ基を有することが好ましい。 When the chain hydrocarbon group has an epoxy group, the epoxy group may be bonded directly to the chain hydrocarbon group or may be bonded via another atom or atomic group. For example, the chain hydrocarbon group may have a glycidyloxy group, an alicyclic epoxy group, or the like. Among these, it is preferable that the chain hydrocarbon group has a glycidyloxy group.
鎖状炭化水素基がアルコキシ基を有する場合、アルコキシ基は鎖状炭化水素基に直接結合していてもよく、他の原子又は原子団を介して結合していてもよく、鎖状炭化水素基に直接結合していることが好ましい。アルコキシ基は特に限定されず、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等であってよい。なかでも、入手容易性の観点からは、鎖状炭化水素基はメトキシ基を有することが好ましい。 When the chain hydrocarbon group has an alkoxy group, the alkoxy group may be bonded directly to the chain hydrocarbon group or may be bonded through another atom or atomic group, and the chain hydrocarbon group Preferably, it is directly bonded to. The alkoxy group is not particularly limited, and may be a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, or the like. Among these, from the viewpoint of easy availability, it is preferable that the chain hydrocarbon group has a methoxy group.
特定シラン化合物における、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、及びアルコキシ基から選択される少なくとも１つの官能基の当量（分子量／官能基数）は特に制限されない。エポキシ樹脂組成物の低粘度化の観点から、２００ｇ／ｅｑ～４２０ｇ／ｅｑであることが好ましく、２１０ｇ／ｅｑ～４０５ｇ／ｅｑであることがより好ましく、２３０ｇ／ｅｑ～３９０ｇ／ｅｑであることがさらに好ましい。 The equivalent weight (molecular weight/number of functional groups) of at least one functional group selected from a (meth)acryloyl group, an epoxy group, and an alkoxy group in the specific silane compound is not particularly limited. From the viewpoint of reducing the viscosity of the epoxy resin composition, it is preferably 200 g/eq to 420 g/eq, more preferably 210 g/eq to 405 g/eq, and preferably 230 g/eq to 390 g/eq. More preferred.
特定シラン化合物としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、６－グリシドキシヘキシルトリメトキシシラン、７－グリシドキシヘプチルトリメトキシシラン、８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、６－（メタ）アクリロキシヘキシルトリメトキシシラン、７－（メタ）アクリロキシへプチルトリメトキシシラン、８－（メタ）アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂組成物の低粘度化の観点から、８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、及び８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシランが好ましい。特定シラン化合物は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。 Specific silane compounds include hexyltrimethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, 6-glycidoxyhexyltrimethoxysilane, and 7-glycid. xyheptyltrimethoxysilane, 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexyltrimethoxysilane, 7-(meth)acryloxyheptyltrimethoxysilane, 8-(meth)acryloxyoctyltrimethoxy Examples include silane and decyltrimethoxysilane. Among these, 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane and 8-methacryloxyoctyltrimethoxysilane are preferred from the viewpoint of reducing the viscosity of the epoxy resin composition. One type of specific silane compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.
特定シラン化合物は合成しても、市販されているものを用いてもよい。市販されている特定シラン化合物としては、信越化学工業株式会社製ＫＢＭ－３０６３（ヘキシルトリメトキシシラン）、ＫＢＥ－３０６３（ヘキシルトリエトキシシラン）、ＫＢＥ－３０８３（オクチルトリエトキシシラン）、ＫＢＭ－４８０３（８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ－５８０３（８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ－３１０３Ｃ（デシルトリメトキシシラン）等が挙げられる。 The specific silane compound may be synthesized or a commercially available one may be used. Commercially available specific silane compounds include KBM-3063 (hexyltrimethoxysilane), KBE-3063 (hexyltriethoxysilane), KBE-3083 (octyltriethoxysilane), and KBM-4803 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Examples include 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane), KBM-5803 (8-methacryloxyoctyltrimethoxysilane), and KBM-3103C (decyltrimethoxysilane).
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物中の特定シラン化合物の含有量は特に制限されない。特定シラン化合物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。また、特定シラン化合物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。特定シラン化合物の含有量が無機充填材１００質量部に対して０．０１質量部以上であると、低粘度の組成物が得られる傾向にある。特定シラン化合物の含有量が無機充填材１００質量部に対して５質量部以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向にある。 The content of the specific silane compound in the epoxy resin composition according to the first embodiment is not particularly limited. The content of the specific silane compound may be 0.01 parts by mass or more, or 0.02 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. Further, the content of the specific silane compound is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic filler. When the content of the specific silane compound is 0.01 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the inorganic filler, a composition with low viscosity tends to be obtained. When the content of the specific silane compound is 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the inorganic filler, the moldability of the package tends to be further improved.
（他のカップリング剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、特定シラン化合物に加えて、他のカップリング剤をさらに含有してもよい。他のカップリング剤としては、エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているものであれば特に制限はない。他のカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシラン系化合物（特定シラン化合物を除く）、チタン系化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウム／ジルコニウム系化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。他のカップリング剤は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。
(Other coupling agents)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may further contain other coupling agents in addition to the specific silane compound. Other coupling agents are not particularly limited as long as they are commonly used in epoxy resin compositions. Other coupling agents include silane compounds (excluding specific silane compounds) such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, ureidosilane, and vinylsilane, titanium compounds, aluminum chelate compounds, aluminum/zirconium compounds, etc. Examples of known coupling agents include: The other coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が特定シラン化合物以外の他のカップリング剤を含有する場合、特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計含有量は、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。また、特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計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。特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計含有量が無機充填材１００質量部に対して０．０１質量部以上であると、低粘度の組成物が得られる傾向にある。特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計含有量が無機充填材１００質量部に対して５質量部以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向にある。 When the epoxy resin composition according to the first embodiment contains a coupling agent other than the specific silane compound, the total content of the specific silane compound and the other coupling agent is based on 100 parts by mass of the inorganic filler. The amount may be 0.01 part by mass or more, or 0.02 part by mass or more. Further, the total content of the specific silane compound and other coupling agents is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic filler. When the total content of the specific silane compound and other coupling agents is 0.01 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the inorganic filler, a composition with low viscosity tends to be obtained. When the total content of the specific silane compound and other coupling agents is 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the inorganic filler, the moldability of the package tends to be further improved.
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が特定シラン化合物以外の他のカップリング剤を含有する場合、特定シラン化合物の作用を良好に発揮する観点から、特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計量に対する他のカップリング剤の含有率は９０質量％以下であることが好ましく、７０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。 When the epoxy resin composition according to the first embodiment contains a coupling agent other than the specific silane compound, from the viewpoint of favorably exhibiting the action of the specific silane compound, the specific silane compound and the other coupling agent are The content of other coupling agents relative to the total amount is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less.
（硬化促進剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されず、エポキシ樹脂の種類、エポキシ樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。
硬化促進剤としては、１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５（ＤＢＮ）、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７（ＤＢＵ）等のジアザビシクロアルケン、２－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾール、２－ヘプタデシルイミダゾール等の環状アミジン化合物；前記環状アミジン化合物の誘導体；前記環状アミジン化合物又はその誘導体のフェノールノボラック塩；これらの化合物に無水マレイン酸、１，４－ベンゾキノン、２，５－トルキノン、１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルベンゾキノン、２，６－ジメチルベンゾキノン、２，３－ジメトキシ－５－メチル－１，４－ベンゾキノン、２，３－ジメトキシ－１，４－ベンゾキノン、フェニル－１，４－ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物；ＤＢＵのテトラフェニルボレート塩、ＤＢＮのテトラフェニルボレート塩、２－エチル－４－メチルイミダゾールのテトラフェニルボレート塩、Ｎ－メチルモルホリンのテトラフェニルボレート塩等の環状アミジニウム化合物；ピリジン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の三級アミン化合物；前記三級アミン化合物の誘導体；酢酸テトラ－ｎ－ブチルアンモニウム、リン酸テトラ－ｎ－ブチルアンモニウム、酢酸テトラエチルアンモニウム、安息香酸テトラ－ｎ－ヘキシルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム等のアンモニウム塩化合物；トリフェニルホスフィン、ジフェニル（ｐ－トリル）ホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（アルキル・アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルコキシフェニル）ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等の三級ホスフィン；前記三級ホスフィンと有機ボロン類との錯体等のホスフィン化合物；前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と無水マレイン酸、１，４－ベンゾキノン、２，５－トルキノン、１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルベンゾキノン、２，６－ジメチルベンゾキノン、２，３－ジメトキシ－５－メチル－１，４－ベンゾキノン、２，３－ジメトキシ－１，４－ベンゾキノン、フェニル－１，４－ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物；前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と４－ブロモフェノール、３－ブロモフェノール、２－ブロモフェノール、４－クロロフェノール、３－クロロフェノール、２－クロロフェノール、４－ヨウ化フェノール、３－ヨウ化フェノール、２－ヨウ化フェノール、４－ブロモ－２－メチルフェノール、４－ブロモ－３－メチルフェノール、４－ブロモ－２，６－ジメチルフェノール、４－ブロモ－３，５－ジメチルフェノール、４－ブロモ－２，６－ジ－ｔ－ブチルフェノール、４－クロロ－１－ナフトール、１－ブロモ－２－ナフトール、６－ブロモ－２－ナフトール、４－ブロモ－４’－ヒドロキシビフェニル等のハロゲン化フェノール化合物を反応させた後に、脱ハロゲン化水素の工程を経て得られる、分子内分極を有する化合物；テトラフェニルホスホニウム等のテトラ置換ホスホニウム、テトラ－ｐ－トリルボレート等のホウ素原子に結合したフェニル基がないテトラ置換ホスホニウム及びテトラ置換ボレート；テトラフェニルホスホニウムとフェノール化合物との塩などが挙げられる。硬化促進剤は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。
(hardening accelerator)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may contain a curing accelerator. The type of curing accelerator is not particularly limited, and can be selected depending on the type of epoxy resin, desired characteristics of the epoxy resin composition, and the like.
As curing accelerators, diazabicycloalkenes such as 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5 (DBN) and 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 (DBU); Cyclic amidine compounds such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and 2-heptadecyl imidazole; derivatives of the cyclic amidine compounds; phenol novolac salts of the cyclic amidine compounds or derivatives thereof; Compounds include maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-torquinone, 1,4-naphthoquinone, 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, and diazophenylmethane, which have intramolecular polarization by adding a compound with a π bond, such as diazophenylmethane. Compounds: Cyclic amidinium compounds such as DBU tetraphenylborate salt, DBN tetraphenylborate salt, 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate salt, N-methylmorpholine tetraphenylborate salt; pyridine, triethylamine, Tertiary amine compounds such as ethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris(dimethylaminomethyl)phenol; derivatives of the above tertiary amine compounds; tetra-n-butylammonium acetate, tetra-n-phosphate Ammonium salt compounds such as butylammonium, tetraethylammonium acetate, tetra-n-hexylammonium benzoate, and tetrapropylammonium hydroxide; triphenylphosphine, diphenyl(p-tolyl)phosphine, tris(alkylphenyl)phosphine, tris(alkoxyphenyl) ) phosphine, tris(alkyl alkoxyphenyl)phosphine, tris(dialkylphenyl)phosphine, tris(trialkylphenyl)phosphine, tris(tetraalkylphenyl)phosphine, tris(dialkoxyphenyl)phosphine, tris(trialkoxyphenyl)phosphine , tris(tetraalkoxyphenyl)phosphine, trialkylphosphine, dialkylarylphosphine, alkyldiarylphosphine, and other tertiary phosphines; phosphine compounds such as complexes of the tertiary phosphine and organic borons; the tertiary phosphine or the phosphine compound and maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-torquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl-1,4 - A compound having intramolecular polarization obtained by adding a compound with a π bond, such as a quinone compound such as benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone, or phenyl-1,4-benzoquinone, or diazophenylmethane; The tertiary phosphine or the phosphine compound and 4-bromophenol, 3-bromophenol, 2-bromophenol, 4-chlorophenol, 3-chlorophenol, 2-chlorophenol, 4-iodinated phenol, 3-iodinated phenol , 2-iodinated phenol, 4-bromo-2-methylphenol, 4-bromo-3-methylphenol, 4-bromo-2,6-dimethylphenol, 4-bromo-3,5-dimethylphenol, 4-bromo -Halogenated phenol compounds such as 2,6-di-t-butylphenol, 4-chloro-1-naphthol, 1-bromo-2-naphthol, 6-bromo-2-naphthol, 4-bromo-4'-hydroxybiphenyl Compounds with intramolecular polarization obtained through the dehydrohalogenation process after reacting; tetra-substituted phosphonium such as tetraphenylphosphonium, and no phenyl group bonded to a boron atom such as tetra-p-tolylborate. Examples include tetra-substituted phosphonium and tetra-substituted borate; salts of tetraphenylphosphonium and phenol compounds, and the like. The curing accelerator may be used alone or in combination of two or more.
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が硬化促進剤を含有する場合、その量は、樹脂成分（すなわち、樹脂と硬化剤の合計）１００質量部に対して０．１質量部～３０質量部であることが好ましく、１質量部～１５質量部であることがより好ましい。硬化促進剤の量が樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部以上であると、短時間で良好に硬化する傾向にある。硬化促進剤の量が樹脂成分１００質量部に対して３０質量部以下であると、硬化速度が速すぎず良好な成形品が得られる傾向にある。 When the epoxy resin composition according to the first embodiment contains a curing accelerator, the amount thereof is 0.1 parts by mass to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the resin component (that is, the total of the resin and the curing agent). The amount is preferably 1 part by weight and more preferably 1 part by weight to 15 parts by weight. When the amount of the curing accelerator is 0.1 part by mass or more based on 100 parts by mass of the resin component, the resin tends to be cured well in a short time. When the amount of the curing accelerator is 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin component, the curing speed is not too fast and a good molded product tends to be obtained.
［各種添加剤］
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、上述の成分に加えて、以下に例示するイオン交換体、離型剤、難燃剤、着色剤、応力緩和剤等の各種添加剤を含有してもよい。第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、以下に例示する添加剤以外にも必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含有してもよい。
[Various additives]
In addition to the above-mentioned components, the epoxy resin composition according to the first embodiment contains various additives such as an ion exchanger, a mold release agent, a flame retardant, a coloring agent, and a stress relaxation agent, as exemplified below. Good too. In addition to the additives exemplified below, the epoxy resin composition according to the first embodiment may contain various additives known in the art as necessary.
（イオン交換体）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、イオン交換体を含有してもよい。特に、第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物を封止用成形材料として用いる場合には、封止される素子を備える電子部品装置の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、イオン交換体を含有することが好ましい。イオン交換体は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハイドロタルサイト化合物、並びにマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素の含水酸化物等が挙げられる。イオン交換体は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、下記一般式（Ａ）で表されるハイドロタルサイトが好ましい。
(ion exchanger)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may contain an ion exchanger. In particular, when using the epoxy resin composition according to the first embodiment as a molding material for sealing, ion exchange Preferably, it contains a body. The ion exchanger is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Specific examples include hydrotalcite compounds, and hydrous oxides of at least one element selected from the group consisting of magnesium, aluminum, titanium, zirconium, and bismuth. The ion exchangers may be used singly or in combination of two or more. Among them, hydrotalcite represented by the following general formula (A) is preferred.
Ｍｇ（１－Ｘ）ＡｌＸ（ＯＨ）２（ＣＯ３）Ｘ／２・ｍＨ２Ｏ ……（Ａ）
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の数）
Mg (1-X) Al X (OH) 2 (CO 3 ) X/2・mH 2 O ... (A)
(0<X≦0.5, m is a positive number)
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物がイオン交換体を含有する場合、その含有量は、ハロゲンイオン等のイオンを捕捉するのに充分な量であれば特に制限はない。例えば、樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部～３０質量部であることが好ましく、１質量部～１０質量部であることがより好ましい。 When the epoxy resin composition according to the first embodiment contains an ion exchanger, the content is not particularly limited as long as it is sufficient to trap ions such as halogen ions. For example, the amount is preferably 0.1 parts by weight to 30 parts by weight, more preferably 1 part to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin component.
（離型剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、離型剤を含有してもよい。離型剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。離型剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Release agent)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may contain a mold release agent from the viewpoint of obtaining good mold release properties from a mold during molding. The mold release agent is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Specific examples include carnauba wax, higher fatty acids such as montanic acid and stearic acid, higher fatty acid metal salts, ester waxes such as montanic acid esters, and polyolefin waxes such as oxidized polyethylene and non-oxidized polyethylene. The mold release agents may be used alone or in combination of two or more.
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が離型剤を含有する場合、その量は樹脂成分１００質量部に対して０．０１質量部～１０質量部が好ましく、０．１質量部～５質量部がより好ましい。離型剤の量が樹脂成分１００質量部に対して０．０１質量部以上であると、離型性が充分に得られる傾向にある。１０質量部以下であると、より良好な接着性及び硬化性が得られる傾向にある。 When the epoxy resin composition according to the first embodiment contains a mold release agent, the amount thereof is preferably 0.01 parts by mass to 10 parts by mass, and 0.1 parts by mass to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the resin component. Parts by mass are more preferred. When the amount of the mold release agent is 0.01 part by mass or more based on 100 parts by mass of the resin component, sufficient mold release properties tend to be obtained. When the amount is 10 parts by mass or less, better adhesiveness and curability tend to be obtained.
（難燃剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、難燃剤を含有してもよい。難燃剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハロゲン原子、アンチモン原子、窒素原子又はリン原子を含む有機又は無機の化合物、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Flame retardants)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may contain a flame retardant. The flame retardant is not particularly limited, and conventionally known flame retardants can be used. Specifically, organic or inorganic compounds containing a halogen atom, an antimony atom, a nitrogen atom, or a phosphorus atom, metal hydroxides, and the like can be mentioned. The flame retardants may be used alone or in combination of two or more.
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が難燃剤を含有する場合、その量は、所望の難燃効果を得るのに充分な量であれば特に制限されない。例えば、樹脂成分１００質量部に対して１質量部～３０質量部であることが好ましく、２質量部～２０質量部であることがより好ましい。 When the epoxy resin composition according to the first embodiment contains a flame retardant, the amount thereof is not particularly limited as long as it is an amount sufficient to obtain the desired flame retardant effect. For example, it is preferably 1 part by mass to 30 parts by mass, more preferably 2 parts by mass to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the resin component.
（着色剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、着色剤をさらに含有してもよい。着色剤としてはカーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。着色剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
(colorant)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may further contain a colorant. Examples of the coloring agent include known coloring agents such as carbon black, organic dyes, organic pigments, titanium oxide, red lead, and red iron. The content of the colorant can be appropriately selected depending on the purpose and the like. The coloring agents may be used alone or in combination of two or more.
（応力緩和剤）
第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、シリコーンオイル、シリコーンゴム粒子等の応力緩和剤を含有してもよい。応力緩和剤を含有することにより、パッケージの反り変形及びパッケージクラックの発生をより低減させることができる。応力緩和剤としては、一般に使用されている公知の応力緩和剤（可とう剤）が挙げられる。具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、ＮＲ（天然ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル－スチレン－ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、メタクリル酸メチル－シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル－アクリル酸ブチル共重合体等のコア－シェル構造を有するゴム粒子などが挙げられる。応力緩和剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
(stress reliever)
The epoxy resin composition according to the first embodiment may contain stress relaxation agents such as silicone oil and silicone rubber particles. By containing the stress relaxation agent, it is possible to further reduce the warpage of the package and the occurrence of package cracks. Examples of the stress relaxation agent include commonly used stress relaxation agents (flexibility agents). Specifically, thermoplastic elastomers such as silicone-based, styrene-based, olefin-based, urethane-based, polyester-based, polyether-based, polyamide-based, and polybutadiene-based, NR (natural rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), and acrylic. Rubber particles such as rubber, urethane rubber, and silicone powder, core-shell materials such as methyl methacrylate-styrene-butadiene copolymer (MBS), methyl methacrylate-silicone copolymer, methyl methacrylate-butyl acrylate copolymer, etc. Examples include rubber particles having a structure. The stress relaxation agents may be used alone or in combination of two or more.
＜第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物＞
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の無機充填材と、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物（特定シラン化合物）とを含有する。なお、本開示における無機充填材の熱伝導率は、室温（２５℃）での熱伝導率とする。第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は必要に応じてその他の成分を含有してもよい。
<Epoxy resin composition according to second embodiment>
The epoxy resin composition according to the second embodiment includes an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler having a thermal conductivity of 20 W/(m·K) or more, and a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms. Contains a silane compound (specific silane compound) having a structure bonded to a silicon atom. Note that the thermal conductivity of the inorganic filler in the present disclosure is the thermal conductivity at room temperature (25° C.). The epoxy resin composition according to the second embodiment may contain other components as necessary.
上記構成により、高い熱伝導性を有し、粘度の上昇が抑制されたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が上記効果を奏する詳細な理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推測される。
通常、封止用樹脂組成物には無機充填材の分散性向上のため、プロピル基を有するシラン化合物等の低分子量のカップリング剤が使用される。これに対して、より長鎖の炭化水素基を有するシラン化合物を用いると、無機充填材の樹脂に対する相溶性が向上し、無機充填材同士の摩擦抵抗が低減されると考えられる。この結果、特定シラン化合物を使用せずに低分子量のカップリング剤を使用する場合と比べて、溶融粘度が低下すると推測される。これにより、粘度の上昇を抑えながら高熱伝導性の無機充填材の配合量を増やすことが可能となり、従来と比較して高い熱伝導率を達成できると推測される。
以下、第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物の各成分について詳述する。
With the above configuration, it is possible to obtain an epoxy resin composition that has high thermal conductivity and suppresses an increase in viscosity. Although the detailed reason why the epoxy resin composition according to the second embodiment achieves the above effects is not necessarily clear, it is presumed as follows.
Usually, a low molecular weight coupling agent such as a silane compound having a propyl group is used in the sealing resin composition in order to improve the dispersibility of the inorganic filler. On the other hand, it is thought that when a silane compound having a longer chain hydrocarbon group is used, the compatibility of the inorganic filler with the resin improves, and the frictional resistance between the inorganic fillers is reduced. As a result, it is assumed that the melt viscosity is lower than when a low molecular weight coupling agent is used without using a specific silane compound. This makes it possible to increase the amount of highly thermally conductive inorganic filler while suppressing an increase in viscosity, and it is presumed that higher thermal conductivity can be achieved than in the past.
Each component of the epoxy resin composition according to the second embodiment will be described in detail below.
（エポキシ樹脂）
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含有する。エポキシ樹脂の詳細は、第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂の詳細と同様である。
(Epoxy resin)
The epoxy resin composition according to the second embodiment contains an epoxy resin. Details of the epoxy resin are the same as those of the epoxy resin used in the epoxy resin composition according to the first embodiment.
（硬化剤）
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、硬化剤を含有する。硬化剤の詳細は、第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物に用いられる硬化剤の詳細と同様である。
(hardening agent)
The epoxy resin composition according to the second embodiment contains a curing agent. Details of the curing agent are the same as those used in the epoxy resin composition according to the first embodiment.
（無機充填材）
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の無機充填材を含有する。上記熱伝導率を有するものであれば、無機充填材の材質は特に制限されない。
(Inorganic filler)
The epoxy resin composition according to the second embodiment contains an inorganic filler having a thermal conductivity of 20 W/(m·K) or more. The material of the inorganic filler is not particularly limited as long as it has the above thermal conductivity.
本開示において、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の無機充填材とは、室温（２５℃）での熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料から構成されてなる無機充填材をいう。無機充填材の熱伝導率は、キセノンフラッシュ（Ｘｅ－ｆｌａｓｈ）法又は熱線法によって、無機充填材を構成する材料の熱伝導率を測定することによって得ることができる。 In the present disclosure, an inorganic filler having a thermal conductivity of 20 W/(m・K) or more refers to an inorganic filler made of a material having a thermal conductivity of 20 W/(m・K) or more at room temperature (25° C.). Refers to filling material. The thermal conductivity of the inorganic filler can be obtained by measuring the thermal conductivity of the material constituting the inorganic filler using a xenon flash (Xe-flash) method or a hot wire method.
無機充填材の熱伝導率は、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、硬化物としたときの放熱性の観点から、２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。無機充填材の熱伝導率の上限は特に制限されず、５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であってよく、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であってもよい。 The thermal conductivity of the inorganic filler is 20 W/(m·K) or more, and preferably 25 W/(m·K) or more from the viewpoint of heat dissipation when cured. The upper limit of the thermal conductivity of the inorganic filler is not particularly limited, and may be 500 W/(m·K) or less, or may be 300 W/(m·K) or less.
上記熱伝導率を有する無機充填材の材質として具体的には、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素等が挙げられる。なかでも、真球度の高さ、耐湿性の高さ等の観点から、アルミナが好ましい。 Specific examples of the material of the inorganic filler having the above thermal conductivity include alumina, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, silicon carbide, and the like. Among these, alumina is preferred from the viewpoint of high sphericity, high moisture resistance, etc.
無機充填材の形状は特に制限されず、充填性及び金型摩耗性の点からは、球形が好ましい。 The shape of the inorganic filler is not particularly limited, and a spherical shape is preferred from the viewpoint of filling properties and mold abrasion resistance.
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。 The inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. In addition, "using two or more types of inorganic fillers in combination" means, for example, when using two or more types of inorganic fillers with the same ingredients but different average particle sizes, two or more inorganic fillers with the same average particle size but different components are used. Examples include cases in which more than one type of inorganic filler is used, and cases in which two or more types of inorganic fillers with different average particle diameters and types are used.
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物における無機充填材の含有率は、特に制限されない。硬化物の熱膨張係数、熱伝導率、弾性率等の特性をより向上させる観点からは、無機充填材の含有率はエポキシ樹脂組成物全体の３０体積％以上であることが好ましく、３５体積％以上であることがより好ましく、４０体積％以上であることがさらに好ましく、４５体積％以上であることが特に好ましく、５０体積％以上であることが極めて好ましい。流動性の向上、粘度の低下等の観点からは、無機充填材の含有率はエポキシ樹脂組成物全体の９９体積％以下であることが好ましく、９８体積％以下であることが好ましく、９７体積％以下であることがより好ましい。
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物における無機充填材の含有率は、３０体積％～９９体積％であることが好ましく、３５体積％～９９体積％であることがより好ましく、４０体積％～９８体積％であることがさらに好ましく、４５体積％～９７体積％であることが特に好ましく、５０体積％～９７体積％であることが極めて好ましい。
The content of the inorganic filler in the epoxy resin composition according to the second embodiment is not particularly limited. From the viewpoint of further improving the properties such as the coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, and modulus of elasticity of the cured product, the content of the inorganic filler is preferably 30% by volume or more, and 35% by volume of the entire epoxy resin composition. It is more preferably at least 40% by volume, even more preferably at least 45% by volume, and extremely preferably at least 50% by volume. From the viewpoint of improving fluidity, reducing viscosity, etc., the content of the inorganic filler is preferably 99% by volume or less, preferably 98% by volume or less, and 97% by volume of the entire epoxy resin composition. It is more preferable that it is below.
The content of the inorganic filler in the epoxy resin composition according to the second embodiment is preferably 30% to 99% by volume, more preferably 35% to 99% by volume, and 40% by volume. It is more preferably 98% by volume, particularly preferably 45% to 97% by volume, and most preferably 50% to 97% by volume.
エポキシ樹脂組成物中の無機充填材の含有率は、次のようにして測定される。まず、エポキシ樹脂組成物の硬化物（エポキシ樹脂成形物）の総質量を測定し、該エポキシ樹脂成形物を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。得られた各質量及び、それぞれの比重から体積を算出し、エポキシ樹脂成形物の総体積に対する無機充填材の体積の割合を得て、無機充填材の含有率とする。 The content of the inorganic filler in the epoxy resin composition is measured as follows. First, the total mass of the cured product of the epoxy resin composition (epoxy resin molded product) was measured, and the epoxy resin molded product was baked at 400°C for 2 hours and then at 700°C for 3 hours to evaporate the resin components and leave any remaining Measure the mass of the inorganic filler. The volume is calculated from each obtained mass and each specific gravity, and the ratio of the volume of the inorganic filler to the total volume of the epoxy resin molded product is obtained, which is defined as the content rate of the inorganic filler.
無機充填材が粒子状である場合、その平均粒子径は、特に制限されない。例えば、無機充填材全体の体積平均粒子径は８０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよく、１５μｍであってもよい。また、無機充填材全体の体積平均粒子径が、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましく、０．３μｍ以上であることがさらに好ましい。無機充填材の体積平均粒子径が０．１μｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇がより抑制される傾向がある。体積平均粒子径が８０μｍ以下であると、狭い隙間への充填性がより向上する傾向にある。無機充填材の体積平均粒子径は、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置により測定された体積基準の粒度分布において、小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）として測定することができる。 When the inorganic filler is particulate, the average particle diameter is not particularly limited. For example, the volume average particle diameter of the entire inorganic filler is preferably 80 μm or less, may be 50 μm or less, may be 40 μm or less, may be 30 μm or less, or may be 25 μm or less. The thickness may be 20 μm or less, or 15 μm. Further, the volume average particle diameter of the entire inorganic filler is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and even more preferably 0.3 μm or more. When the volume average particle diameter of the inorganic filler is 0.1 μm or more, the increase in viscosity of the epoxy resin composition tends to be further suppressed. When the volume average particle diameter is 80 μm or less, the ability to fill narrow gaps tends to be further improved. The volume average particle diameter of the inorganic filler shall be measured as the particle diameter (D50) when the accumulation from the small diameter side is 50% in the volume-based particle size distribution measured by a laser scattering diffraction particle size distribution measuring device. Can be done.
無機充填材は、エポキシ樹脂組成物をモールドアンダーフィル用に使用する場合等における、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）が制御されていることが好ましい。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製、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 is preferably controlled from the viewpoint of improving the ability to fill narrow gaps when the epoxy resin composition is used for mold underfill. The maximum particle size of the inorganic filler may be adjusted as appropriate, and from the viewpoint of filling properties, it is preferably 105 μm or less, more preferably 75 μm or less, may be 60 μm or less, and may be 40 μm or less. It's okay. The maximum particle size can be measured using a laser diffraction particle size distribution meter (manufactured by Horiba, Ltd., trade name: LA920).
（特定シラン化合物）
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、特定シラン化合物を含有する。特定シラン化合物は、炭素数６以上の鎖状炭化水素基（以下、炭素数６以上の鎖状炭化水素基を、単に鎖状炭化水素基ともいう）がケイ素原子に結合した構造を有する。鎖状炭化水素基は分岐していてもよく、置換基を有していてもよい。なお、本開示において、鎖状炭化水素基の炭素数とは、分岐又は置換基の炭素を含まない炭素数を意味する。鎖状炭化水素基は、不飽和結合を含んでいても含んでいなくてもよく、不飽和結合を含まないことが好ましい。
特定シラン化合物は、エポキシ樹脂組成物において、無機充填材のカップリング剤として機能すると考えられる。
(Specific silane compound)
The epoxy resin composition according to the second embodiment contains a specific silane compound. The specific silane compound has a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms (hereinafter, a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is also simply referred to as a chain hydrocarbon group) is bonded to a silicon atom. The chain hydrocarbon group may be branched and may have a substituent. In addition, in this disclosure, the number of carbon atoms in a chain hydrocarbon group means the number of carbon atoms not including branched or substituent carbons. The chain hydrocarbon group may or may not contain an unsaturated bond, and preferably does not contain an unsaturated bond.
The specific silane compound is considered to function as a coupling agent for the inorganic filler in the epoxy resin composition.
ケイ素原子に結合する、鎖状炭化水素基以外の原子又は原子団は特に制限されず、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～５のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基等であってもよい。なかでも、鎖状炭化水素基以外に１又は複数のアルコキシ基が結合していることが好ましく、１個の鎖状炭化水素基と、３個のアルコキシ基とがケイ素原子に結合していることがより好ましい。 Atoms or atomic groups other than chain hydrocarbon groups bonded to silicon atoms are not particularly limited, and each independently includes a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, etc. There may be. Among these, it is preferable that one or more alkoxy groups are bonded in addition to the chain hydrocarbon group, and one chain hydrocarbon group and three alkoxy groups are bonded to the silicon atom. is more preferable.
特定シラン化合物の鎖状炭化水素基の炭素数は、６以上であり、粘度を抑える観点から、７以上であることが好ましく、８以上であることがより好ましい。特定シラン化合物の鎖状炭化水素基の炭素数の上限に特に制限はなく、樹脂への分散性、硬化物の物性バランス等の観点から、１２以下であることが好ましく、１１以下であることがより好ましく、１０以下であることがさらに好ましい。 The number of carbon atoms in the chain hydrocarbon group of the specific silane compound is 6 or more, preferably 7 or more, and more preferably 8 or more from the viewpoint of suppressing viscosity. There is no particular restriction on the upper limit of the number of carbon atoms in the chain hydrocarbon group of the specific silane compound, and from the viewpoint of dispersibility in the resin, balance of physical properties of the cured product, etc., it is preferably 12 or less, and preferably 11 or less. More preferably, it is 10 or less.
鎖状炭化水素基が置換基を有する場合、置換基は特に限定されない。置換基は、鎖状炭化水素基の末端に存在していてもよく、鎖状炭化水素基の側鎖に存在していてもよい。 When the chain hydrocarbon group has a substituent, the substituent is not particularly limited. The substituent may be present at the end of the chain hydrocarbon group or at the side chain of the chain hydrocarbon group.
鎖状炭化水素基は、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、及びアルコキシ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、（メタ）アクリロイル基及びエポキシ基から選択される少なくとも１つの官能基を有することがより好ましく、（メタ）アクリロイル基を有することがさらに好ましい。特定官能基は、鎖状炭化水素基の末端に存在していてもよく、鎖状炭化水素基の側鎖に存在していてもよい。粘度を抑える観点からは、特定官能基は鎖状炭化水素基の末端に存在していることが好ましい。
特定シラン化合物中の鎖状炭化水素基が特定官能基を有すると、エポキシ樹脂組成物の粘度がさらに低下する傾向にある。この理由は必ずしも明らかではないが、特定シラン化合物の鎖状炭化水素基が特定官能基を有すると、特定官能基とエポキシ樹脂との相溶性が高まり、エポキシ樹脂と無機充填材の分散性が向上するためであると推測される。
The chain hydrocarbon group 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 an alkoxy group; It is more preferable to have at least one functional group selected from the group, and it is even more preferable to have a (meth)acryloyl group. The specific functional group may be present at the end of the chain hydrocarbon group or at the side chain of the chain hydrocarbon group. From the viewpoint of suppressing viscosity, it is preferable that the specific functional group exists at the end of the chain hydrocarbon group.
When the chain hydrocarbon group in the specific silane compound has a specific functional group, the viscosity of the epoxy resin composition tends to further decrease. The reason for this is not necessarily clear, but when the chain hydrocarbon group of a specific silane compound has a specific functional group, the compatibility between the specific functional group and the epoxy resin increases, and the dispersibility of the epoxy resin and inorganic filler improves. It is assumed that this is for the purpose of
鎖状炭化水素基が（メタ）アクリロイル基を有する場合、（メタ）アクリロイル基は鎖状炭化水素基に直接結合していてもよく、他の原子又は原子団を介して結合していてもよい。例えば、鎖状炭化水素基は（メタ）アクリロイルオキシ基を有していてもよい。なかでも、鎖状炭化水素基はメタクリロイルオキシ基を有することが好ましい。 When the chain hydrocarbon group has a (meth)acryloyl group, the (meth)acryloyl group may be bonded directly to the chain hydrocarbon group or may be bonded via another atom or atomic group. . For example, the chain hydrocarbon group may have a (meth)acryloyloxy group. Among these, it is preferable that the chain hydrocarbon group has a methacryloyloxy group.
鎖状炭化水素基がエポキシ基を有する場合、エポキシ基は鎖状炭化水素基に直接結合していてもよく、他の原子又は原子団を介して結合していてもよい。例えば、鎖状炭化水素基はグリシジルオキシ基、脂環式エポキシ基等を有していてもよい。なかでも、鎖状炭化水素基はグリシジルオキシ基を有することが好ましい。 When the chain hydrocarbon group has an epoxy group, the epoxy group may be bonded directly to the chain hydrocarbon group or may be bonded via another atom or atomic group. For example, the chain hydrocarbon group may have a glycidyloxy group, an alicyclic epoxy group, or the like. Among these, it is preferable that the chain hydrocarbon group has a glycidyloxy group.
鎖状炭化水素基がアルコキシ基を有する場合、アルコキシ基は鎖状炭化水素基に直接結合していてもよく、他の原子又は原子団を介して結合していてもよく、鎖状炭化水素基に直接結合していることが好ましい。アルコキシ基は特に限定されず、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等であってよい。なかでも、入手容易性の観点からは、鎖状炭化水素基はメトキシ基を有することが好ましい。 When the chain hydrocarbon group has an alkoxy group, the alkoxy group may be bonded directly to the chain hydrocarbon group or may be bonded through another atom or atomic group, and the chain hydrocarbon group Preferably, it is directly bonded to. The alkoxy group is not particularly limited, and may be a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, or the like. Among these, from the viewpoint of easy availability, it is preferable that the chain hydrocarbon group has a methoxy group.
特定シラン化合物における、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、及びアルコキシ基から選択される少なくとも１つの官能基の当量（分子量／官能基数）は特に制限されない。エポキシ樹脂組成物の低粘度化の観点から、２００ｇ／ｅｑ～４２０ｇ／ｅｑであることが好ましく、２１０ｇ／ｅｑ～４０５ｇ／ｅｑであることがより好ましく、２３０ｇ／ｅｑ～３９０ｇ／ｅｑであることがさらに好ましい。 The equivalent weight (molecular weight/number of functional groups) of at least one functional group selected from a (meth)acryloyl group, an epoxy group, and an alkoxy group in the specific silane compound is not particularly limited. From the viewpoint of reducing the viscosity of the epoxy resin composition, it is preferably 200 g/eq to 420 g/eq, more preferably 210 g/eq to 405 g/eq, and preferably 230 g/eq to 390 g/eq. More preferred.
特定シラン化合物としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、６－グリシドキシヘキシルトリメトキシシラン、７－グリシドキシヘプチルトリメトキシシラン、８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、６－（メタ）アクリロキシヘキシルトリメトキシシラン、７－（メタ）アクリロキシへプチルトリメトキシシラン、８－（メタ）アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂組成物の低粘度化の観点から、８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、及び８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシランが好ましい。特定シラン化合物は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。 Specific silane compounds include hexyltrimethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, 6-glycidoxyhexyltrimethoxysilane, and 7-glycid. xyheptyltrimethoxysilane, 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexyltrimethoxysilane, 7-(meth)acryloxyheptyltrimethoxysilane, 8-(meth)acryloxyoctyltrimethoxy Examples include silane and decyltrimethoxysilane. Among these, 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane and 8-methacryloxyoctyltrimethoxysilane are preferred from the viewpoint of reducing the viscosity of the epoxy resin composition. One type of specific silane compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.
特定シラン化合物は合成しても、市販されているものを用いてもよい。市販されている特定シラン化合物としては、信越化学工業株式会社製ＫＢＭ－３０６３（ヘキシルトリメトキシシラン）、ＫＢＥ－３０６３（ヘキシルトリエトキシシラン）、ＫＢＥ－３０８３（オクチルトリエトキシシラン）、ＫＢＭ－４８０３（８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ－５８０３（８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ－３１０３Ｃ（デシルトリメトキシシラン）等が挙げられる。 The specific silane compound may be synthesized or a commercially available one may be used. Commercially available specific silane compounds include KBM-3063 (hexyltrimethoxysilane), KBE-3063 (hexyltriethoxysilane), KBE-3083 (octyltriethoxysilane), and KBM-4803 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Examples include 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane), KBM-5803 (8-methacryloxyoctyltrimethoxysilane), and KBM-3103C (decyltrimethoxysilane).
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物中の特定シラン化合物の含有量は特に制限されない。特定シラン化合物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。また、特定シラン化合物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。特定シラン化合物の含有量が無機充填材１００質量部に対して０．０１質量部以上であると、低粘度の組成物が得られる傾向にある。特定シラン化合物の含有量が無機充填材１００質量部に対して５質量部以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向にある。 The content of the specific silane compound in the epoxy resin composition according to the second embodiment is not particularly limited. The content of the specific silane compound may be 0.01 parts by mass or more, or 0.02 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. Further, the content of the specific silane compound is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic filler. When the content of the specific silane compound is 0.01 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the inorganic filler, a composition with low viscosity tends to be obtained. When the content of the specific silane compound is 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the inorganic filler, the moldability of the package tends to be further improved.
（他のカップリング剤）
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、特定シラン化合物に加えて、他のカップリング剤をさらに含有してもよい。他のカップリング剤としては、エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているものであれば特に制限はない。他のカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシラン系化合物（特定シラン化合物を除く）、チタン系化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウム／ジルコニウム系化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。他のカップリング剤は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。
(Other coupling agents)
The epoxy resin composition according to the second embodiment may further contain other coupling agents in addition to the specific silane compound. Other coupling agents are not particularly limited as long as they are commonly used in epoxy resin compositions. Other coupling agents include silane compounds (excluding specific silane compounds) such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, ureidosilane, and vinylsilane, titanium compounds, aluminum chelate compounds, aluminum/zirconium compounds, etc. Examples of known coupling agents include: The other coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が特定シラン化合物以外の他のカップリング剤を含有する場合、特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計含有量は、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。また、特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計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。特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計含有量が無機充填材１００質量部に対して０．０１質量部以上であると、低粘度の組成物が得られる傾向にある。特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計含有量が無機充填材１００質量部に対して５質量部以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向にある。 When the epoxy resin composition according to the second embodiment contains a coupling agent other than the specific silane compound, the total content of the specific silane compound and the other coupling agent is based on 100 parts by mass of the inorganic filler. The amount may be 0.01 part by mass or more, or 0.02 part by mass or more. Further, the total content of the specific silane compound and other coupling agents is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic filler. When the total content of the specific silane compound and other coupling agents is 0.01 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the inorganic filler, a composition with low viscosity tends to be obtained. When the total content of the specific silane compound and other coupling agents is 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the inorganic filler, the moldability of the package tends to be further improved.
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物が特定シラン化合物以外の他のカップリング剤を含有する場合、特定シラン化合物の作用を良好に発揮する観点から、特定シラン化合物及び他のカップリング剤の合計量に対する他のカップリング剤の含有率は９０質量％以下であることが好ましく、７０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。 When the epoxy resin composition according to the second embodiment contains a coupling agent other than the specific silane compound, from the viewpoint of favorably exhibiting the action of the specific silane compound, it is necessary to combine the specific silane compound and the other coupling agent. The content of other coupling agents relative to the total amount is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less.
（硬化促進剤）
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤の詳細は、第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物に用いられる硬化促進剤の詳細と同様である。
(hardening accelerator)
The epoxy resin composition according to the second embodiment may contain a curing accelerator. The details of the curing accelerator are the same as the details of the curing accelerator used in the epoxy resin composition according to the first embodiment.
［各種添加剤］
第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、上述の成分に加えて、イオン交換体、離型剤、難燃剤、着色剤、応力緩和剤等の各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤の詳細は、第１の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物に用いられる各種添加剤の詳細と同様である。
[Various additives]
In addition to the above-mentioned components, the epoxy resin composition according to the second embodiment may contain various additives such as an ion exchanger, a mold release agent, a flame retardant, a coloring agent, and a stress relaxation agent. The details of the various additives are the same as the details of the various additives used in the epoxy resin composition according to the first embodiment.
［エポキシ樹脂組成物の物性］
以下、本開示の第１の実施形態及び第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物の物性について説明する。
[Physical properties of epoxy resin composition]
Hereinafter, the physical properties of the epoxy resin compositions according to the first embodiment and the second embodiment of the present disclosure will be described.
（エポキシ樹脂組成物の粘度）
エポキシ樹脂組成物の粘度は、特に制限されない。成形方法、エポキシ樹脂組成物の組成等によって、成形時のワイヤ流れの起こりやすさが異なるため、成形方法、エポキシ樹脂組成物の組成等に応じて所望の粘度となるよう調整することが好ましい。
例えば、圧縮成形法によりエポキシ樹脂組成物を成形する場合、ワイヤ流れの低減の観点から、１７５℃で２００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１５０Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、１００Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましく、５０Ｐａ・ｓ以下であることが特に好ましく、１６Ｐａ・ｓ以下であってもよく、１０Ｐａ・ｓ以下であってもよい。粘度の下限値は特に限定されず、例えば、５Ｐａ・ｓ以上であってもよい。
また、例えば、トランスファー成形法によりエポキシ樹脂組成物を成形する場合、ワイヤ流れの低減の観点から、１７５℃で２００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１５０Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、１００Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましく、６８Ｐａ・ｓ以下であってもよく、５４Ｐａ・ｓ以下であってもよい。粘度の下限値は特に限定されず、例えば、５Ｐａ・ｓ以上であってもよい。
エポキシ樹脂組成物の粘度は、高化式フローテスター（株式会社島津製作所製）によって測定することができる。
(Viscosity of epoxy resin composition)
The viscosity of the epoxy resin composition is not particularly limited. Since the ease of wire flow during molding varies depending on the molding method, the composition of the epoxy resin composition, etc., it is preferable to adjust the viscosity to a desired value according to the molding method, the composition of the epoxy resin composition, etc.
For example, when molding an epoxy resin composition by a compression molding method, from the viewpoint of reducing wire flow, the pressure at 175°C is preferably 200 Pa·s or less, more preferably 150 Pa·s or less, and 100 Pa·s. It is more preferably below, particularly preferably below 50 Pa·s, may be below 16 Pa·s, and may be below 10 Pa·s. The lower limit of the viscosity is not particularly limited, and may be, for example, 5 Pa·s or more.
For example, when molding an epoxy resin composition by a transfer molding method, from the viewpoint of reducing wire flow, the temperature at 175°C is preferably 200 Pa·s or less, more preferably 150 Pa·s or less, and 100 Pa·s or less at 175°C. - It is more preferable that it is below 68 Pa*s, and may be below 54 Pa*s. The lower limit of the viscosity is not particularly limited, and may be, for example, 5 Pa·s or more.
The viscosity of the epoxy resin composition can be measured using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation).
（硬化物としたときの熱伝導率）
エポキシ樹脂組成物を硬化物としたときの熱伝導率は、特に制限されない。所望の放熱性を得る観点からは、室温（２５℃）で、３．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってもよく、４．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってもよく、５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってもよく、６．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってもよく、７．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってもよく、８．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってもよい。熱伝導率の上限は特に制限されず、９．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であってもよい。
硬化物の熱伝導率は、キセノンフラッシュ（Ｘｅ－ｆｌａｓｈ）法（ＮＥＴＺＳＣＨ製、商品名ＬＦＡ４６７型 Ｈｙｐｅｒ Ｆｌａｓｈ装置）によって測定することができる。
(Thermal conductivity when cured)
The thermal conductivity of the epoxy resin composition as a cured product is not particularly limited. From the viewpoint of obtaining the desired heat dissipation property, at room temperature (25 ° C.), it may be 3.0 W / (m K) or more, 4.0 W / (m K) or more, and 5 It may be .0W/(m・K) or more, it may be 6.0W/(m・K) or more, it may be 7.0W/(m・K) or more, and it may be 8.0W /(m·K) or more. The upper limit of the thermal conductivity is not particularly limited, and may be 9.0 W/(m·K).
The thermal conductivity of the cured product can be measured by a xenon flash (Xe-flash) method (manufactured by NETZSCH, trade name LFA467 type Hyper Flash device).
［エポキシ樹脂組成物の調製方法］
第１の実施形態及び第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物の調製方法は、特に制限されない。一般的な手法としては、各成分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、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分を撹拌及び混合し、予め７０℃～１４０℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。
[Method for preparing epoxy resin composition]
The method for preparing the epoxy resin composition according to the first embodiment and the second embodiment is not particularly limited. A general method includes a method in which each component is sufficiently mixed using a mixer or the like, then melt-kneaded using a mixing roll, extruder, etc., cooled, and pulverized. More specifically, for example, the above-mentioned components are stirred and mixed, kneaded using a kneader, roll, extruder, etc. that has been heated to 70°C to 140°C, cooled, and pulverized. .
エポキシ樹脂組成物は、常温常圧下（例えば、２５℃、大気圧下）において固体であっても液状であってもよく、固体であることが好ましい。エポキシ樹脂組成物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。エポキシ樹脂組成物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 epoxy resin composition may be solid or liquid at normal temperature and pressure (for example, 25° C. and atmospheric pressure), and is preferably solid. When the epoxy resin composition is solid, the shape is not particularly limited, and examples thereof include powder, granules, tablets, and the like. In the case where the epoxy resin composition is in the form of a tablet, it is preferable from the viewpoint of ease of handling that the dimensions and mass of the epoxy resin composition are such that they match the molding conditions of the package.
＜電子部品装置＞
本開示の一態様である電子部品装置は、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態に係るエポキシ樹脂組成物によって封止された素子を備える。
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、有機基板等の支持部材に、素子（半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子など）を搭載して得られた素子部をエポキシ樹脂組成物で封止したものが挙げられる。
より具体的には、リードフレーム上に素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部とをワイヤボンディング、バンプ等で接続した後、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形等によって封止した構造を有するＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ－ｌｅａｄ ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＱＦＰ（Ｔｈｉｎ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等の一般的な樹脂封止型ＩＣ；テープキャリアにバンプで接続した素子をエポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）；支持部材上に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した素子を、エポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）モジュール、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール等；裏面に配線板接続用の端子を形成した支持部材の表面に素子を搭載し、バンプ又はワイヤボンディングにより素子と支持部材に形成された配線とを接続した後、エポキシ樹脂組成物で素子を封止した構造を有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ）などが挙げられる。また、プリント配線板においてもエポキシ樹脂組成物を好適に使用することができる。
<Electronic component equipment>
An electronic component device that is one aspect of the present disclosure includes an element sealed with the epoxy resin composition according to the above-described first embodiment and second embodiment.
Electronic component devices include lead frames, pre-wired tape carriers, wiring boards, glass, silicon wafers, organic substrates, and other supporting members, as well as elements (semiconductor chips, active elements such as transistors, diodes, and thyristors, capacitors, and resistors). , a passive element such as a coil, etc.) and the obtained element part is sealed with an epoxy resin composition.
More specifically, after fixing the element on a lead frame and connecting the terminal part of the element such as a bonding pad and the lead part by wire bonding, bumps, etc., the element is sealed by transfer molding or the like using an epoxy resin composition. DIP (Dual Inline Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), QFP (Quad Flat Package), SOP (Small Outline Package), SOJ (Small Outline J-lead package), TSOP (Thin Small Outline Package) ), TQFP (Thin Quad Flat Package), and other general resin-sealed ICs; TCP (Tape Carrier Package), which has a structure in which an element connected to a tape carrier with bumps is sealed with an epoxy resin composition; COB (Chip On Board) modules, hybrid ICs, multi-chip modules, etc. that have a structure in which elements are connected to wiring formed on the substrate using wire bonding, flip chip bonding, soldering, etc., and sealed with an epoxy resin composition; A structure in which an element is mounted on the surface of a support member on which terminals for wiring board connection are formed, the element is connected to wiring formed on the support member by bumps or wire bonding, and then the element is sealed with an epoxy resin composition. Examples include BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), MCP (Multi Chip Package), etc. having Furthermore, the epoxy resin composition can also be suitably used in printed wiring boards.
エポキシ樹脂組成物を用いて電子部品装置を封止する方法としては、低圧トランスファー成形法、インジェクション成形法、圧縮成形法等が挙げられる。 Examples of methods for sealing electronic component devices using epoxy resin compositions include low-pressure transfer molding, injection molding, compression molding, and the like.
以下、上記実施形態を実施例により具体的に説明するが、上記実施形態の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the above-mentioned embodiment will be explained in detail using Examples, but the scope of the above-mentioned embodiment is not limited to these Examples.
≪第１の実施形態に係る実施例≫
＜樹脂組成物の作製＞
まず、下記に示す各成分を準備した。
<<Example according to the first embodiment>>
<Preparation of resin composition>
First, each component shown below was prepared.
〔エポキシ樹脂１（Ｅ１）〕三菱ケミカル株式会社製 ｊＥＲ ＹＸ－４０００Ｈ（商品名）
〔エポキシ樹脂２（Ｅ２）〕新日鉄住金化学株式会社製 エポトート ＹＳＬＶ－８０ＸＹ（商品名）
〔エポキシ樹脂３（Ｅ３）〕新日鉄住金化学株式会社製 エポトート ＹＳＬＶ－７０ＸＹ（商品名）
[Epoxy resin 1 (E1)] Mitsubishi Chemical Corporation jER YX-4000H (product name)
[Epoxy resin 2 (E2)] Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Epotote YSLV-80XY (product name)
[Epoxy resin 3 (E3)] Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Epotote YSLV-70XY (product name)
〔硬化剤１（Ｈ１）〕明和化成株式会社製 Ｈ－４（商品名）
〔硬化剤２（Ｈ２）〕新日鉄住金化学株式会社製 ＳＮ－４８５（商品名）
〔硬化剤３（Ｈ３）〕明和化成株式会社製 ＭＥＨ－７８５１ＳＳ（商品名）
[Curing agent 1 (H1)] H-4 (product name) manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.
[Curing agent 2 (H2)] SN-485 (product name) manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
[Curing agent 3 (H3)] MEH-7851SS (product name) manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.
〔硬化促進剤１（Ｃ１）〕トリ－ｐ－トリルホスフィンと１，４－ベンゾキノンの付加物
〔硬化促進剤２（Ｃ２）〕トリフェニルホスフィンと１，４－ベンゾキノンの付加物
[Curing accelerator 1 (C1)] Adduct of tri-p-tolylphosphine and 1,4-benzoquinone [Curing accelerator 2 (C2)] Adduct of triphenylphosphine and 1,4-benzoquinone
〔無機充填材１（Ａ１）〕平均粒径０．２μｍの超微細アルミナ
〔無機充填材２（Ａ２）〕平均粒径１μｍ、カットポイント２５μｍの微細アルミナ
〔無機充填材３（Ａ３）〕メジアン径２０μｍ、カットポイント３５μｍのアルミナ
〔無機充填材４（Ａ４）〕メジアン径１３μｍ、カットポイント５５μｍのアルミナ
〔無機充填材５（Ａ５）〕平均粒径１１μｍ、カットポイント７５μｍのアルミナ
〔無機充填材６（Ａ６）〕平均粒径３μｍ、カットポイント１０μｍのシリカ
〔無機充填材７（Ａ７）〕メジアン径４μｍ、カットポイント２０μｍのシリカ
[Inorganic filler 1 (A1)] Ultrafine alumina with an average particle size of 0.2 μm
[Inorganic filler 2 (A2)] Fine alumina with an average particle size of 1 μm and a cut point of 25 μm
[Inorganic filler 3 (A3)] Alumina with a median diameter of 20 μm and a cut point of 35 μm [Inorganic filler 4 (A4)] Alumina with a median diameter of 13 μm and a cut point of 55 μm [Inorganic filler 5 (A5)] Average particle size of 11 μm, Alumina with a cut point of 75 μm [Inorganic Filler 6 (A6)] Silica with an average particle size of 3 μm and a cut point of 10 μm [Inorganic Filler 7 (A7)] Silica with a median diameter of 4 μm and a cut point of 20 μm
〔シラン化合物１〕Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－５７３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物２〕メチルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－１３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物３〕ｎ－プロピルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－３０３３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物４〕ヘキシルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－３０６３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物５〕オクチルトリエトキシシラン；ＫＢＥ－３０８３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物６〕８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－４８０３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物７〕８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－５８０３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物８〕デシルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－３１０３Ｃ（商品名、信越化学工業株式会社製）
[Silane compound 1] N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane; KBM-573 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 2] Methyltrimethoxysilane; KBM-13 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 3] n-propyltrimethoxysilane; KBM-3033 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 4] Hexyltrimethoxysilane; KBM-3063 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 5] Octyltriethoxysilane; KBE-3083 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 6] 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane; KBM-4803 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 7] 8-Methacryloxyoctyltrimethoxysilane; KBM-5803 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 8] Decyltrimethoxysilane; KBM-3103C (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
表１及び表２に示す各成分を同表に示す量で配合し（単位は質量部）ミキサーに
て充分混合した後、２軸混練機を用い１００℃にて２分間溶融混練した。つぎに、この溶融物を冷却した後、固体状になったものを粉末状に粉砕することにより目的とする粉末状エポキシ樹脂組成物を調製した。表中、空欄は成分が配合されていないことを表し、「－」は評価が実施されていないことを表す。
Each component shown in Tables 1 and 2 was blended in the amounts shown in the same table (unit: parts by mass), thoroughly mixed in a mixer, and then melt-kneaded at 100° C. for 2 minutes using a twin-screw kneader. Next, after cooling this melt, the solid material was pulverized into a powder to prepare the intended powdered epoxy resin composition. In the table, a blank column indicates that the component is not blended, and a "-" indicates that no evaluation has been performed.
作製されたエポキシ樹脂組成物を、以下に示す各種試験によって評価した。評価結果を表１及び表２に示す。なお、実施例Ａ－１～Ａ－７及び比較例Ａ－１～Ａ－３記載のエポキシ樹脂組成物の成形は、圧縮成形機を用い、実施例Ａ－８～Ａ－１７及び比較例Ａ－４～Ａ－５の成形は、トランスファー成形機を用いた。 The produced epoxy resin composition was evaluated by various tests shown below. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2. The epoxy resin compositions described in Examples A-1 to A-7 and Comparative Examples A-1 to A-3 were molded using a compression molding machine. -4 to A-5 were molded using a transfer molding machine.
＜粘度の評価＞
実施例Ａ－１～Ａ－１７及び比較例Ａ－１～Ａ－５に記載のエポキシ樹脂組成物を用いて、１７５℃における最低溶融粘度を測定した。この結果を下記の表１及び表２に併せて示す。最低溶融粘度は高化式フローテスター（株式会社島津製作所製）を用いて測定した。
<Evaluation of viscosity>
Using the epoxy resin compositions described in Examples A-1 to A-17 and Comparative Examples A-1 to A-5, the minimum melt viscosity at 175° C. was measured. The results are also shown in Tables 1 and 2 below. The minimum melt viscosity was measured using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation).
＜ワイヤ流れの評価＞
実施例Ａ－１～Ａ－７及び比較例Ａ－１～Ａ－３に記載のエポキシ樹脂組成物を用いて圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製、ＰＭＣ－１０４０Ｓ）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、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ（樹脂封止部分サイズ：２２８ｍｍ×６７ｍｍ×厚み１ｍｍ）であり、チップサイズは７．５ｍｍ×７．５ｍｍである。また、ワイヤは、金線ワイヤ径が１８μｍ、平均金線ワイヤ長さが５ｍｍである。そして、作製したこのパッケージを軟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。
また、実施例Ａ－８～Ａ－１７及び比較例Ａ－４～Ａ－５記載のエポキシ樹脂組成物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、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ（樹脂封止部分サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚み０．７ｍｍ）であり、チップサイズは７．５ｍｍ×７．５ｍｍである。また、ワイヤは、金線ワイヤ径が２２μｍ、平均金線ワイヤ長さが３ｍｍである。そして、作製したこのパッケージを軟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。
<Evaluation of wire flow>
The epoxy resin compositions described in Examples A-1 to A-7 and Comparative Examples A-1 to A-3 were molded at a compression molding machine (PMC-1040S, manufactured by TOWA) at a molding temperature of 175°C and a molding time. A semiconductor device was obtained by sealing the package under molding conditions of 120 seconds and post-curing at 175° C. for 5 hours. This semiconductor device is a ball grid array (BGA) package (resin-sealed portion size: 228 mm x 67 mm x thickness 1 mm), and the chip size is 7.5 mm x 7.5 mm. Further, the wire has a gold wire diameter of 18 μm and an average gold wire length of 5 mm. Then, using a soft X-ray analysis device, the deformation state of the gold wire was observed in the manufactured package, and the presence or absence of deformation was investigated.
Further, the epoxy resin compositions described in Examples A-8 to A-17 and Comparative Examples A-4 to A-5 were used at a molding temperature of 175° C. using a transfer molding machine (manufactured by TOWA, manual press Y-1). A semiconductor device was obtained by sealing the package under molding conditions of 120 seconds and post-curing at 175° C. for 5 hours. This semiconductor device is a ball grid array (BGA) package (resin-sealed portion size: 50 mm x 50 mm x thickness 0.7 mm), and the chip size is 7.5 mm x 7.5 mm. Further, the wire has a gold wire diameter of 22 μm and an average gold wire length of 3 mm. Then, using a soft X-ray analysis device, the deformation state of the gold wire was observed in the manufactured package, and the presence or absence of deformation was investigated.
評価は以下の基準で行った。
ＡＡ：ワイヤ流れの発生率が３％未満
Ａ：ワイヤ流れの発生率が３％以上５％未満
Ｂ：ワイヤ流れの発生率が５％以上７％未満
Ｃ：ワイヤ流れの発生率が７％以上
Evaluation was performed based on the following criteria.
AA: Occurrence rate of wire drift is less than 3% A: Occurrence rate of wire drift is 3% or more and less than 5% B: Occurrence rate of wire drift is 5% or more and less than 7% C: Occurrence rate of wire drift is 7% or more
＜モールドアンダーフィル（ＭＵＦ）充填性の評価＞
実施例Ａ－１～Ａ－７及び比較例Ａ－１～Ａ－３記載のエポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子の成形を、圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製、ＰＭＣ－１０４０Ｓ）にて成形温度１７５℃、上下金型ギャップ２ｍｍ、真空保持時間６秒、成形時間１２０秒間の条件にて行い、フリップチップ充填性の評価を行った。この半導体装置は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ（樹脂封止部分サイズ：２２８ｍｍ×６７ｍｍ×厚み１ｍｍ）であり、チップサイズは７．５ｍｍ×７．５ｍｍである。フリップチップバンプサイズはＣｕピラー４５μｍ及びハンダバンプ１５μｍを合計した６０μｍである。充填性を評価するために、超音波探査装置を用いて、チップ下ギャップのボイドの有無を調べた。
充填性が良好なものをＡとして、ボイド等の充填されていない部分があるものをＣとした。
<Evaluation of mold underfill (MUF) filling performance>
Using the epoxy resin compositions described in Examples A-1 to A-7 and Comparative Examples A-1 to A-3, semiconductor elements were molded using a compression molding machine (PMC-1040S manufactured by TOWA) at a molding temperature. Flip chip filling properties were evaluated under the following conditions: 175° C., upper and lower mold gap 2 mm, vacuum holding time 6 seconds, and molding time 120 seconds. This semiconductor device is a ball grid array (BGA) package (resin-sealed portion size: 228 mm x 67 mm x thickness 1 mm), and the chip size is 7.5 mm x 7.5 mm. The flip chip bump size is 60 μm, which is the sum of the Cu pillars of 45 μm and the solder bumps of 15 μm. In order to evaluate the filling properties, an ultrasonic probe was used to examine the presence or absence of voids in the gap under the chip.
Those with good filling properties were designated as A, and those with unfilled portions such as voids were designated as C.
＜熱伝導率の評価＞
実施例Ａ－１～Ａ－１７及び比較例Ａ－１～Ａ－５記載のエポキシ樹脂組成物を、高温真空成形機にて、１７５℃、６００秒、圧力７ＭＰａの条件下で成形し、１ｍｍ厚み、１０ｍｍ四方の上記試験片を、ＮＥＴＺＳＣＨ製ＬＦＡ４６７型 Ｈｙｐｅｒ Ｆｌａｓｈ装置を用いて室温条件で測定し、キセノンフラッシュ法により算出した値を熱伝導率とした。
<Evaluation of thermal conductivity>
The epoxy resin compositions described in Examples A-1 to A-17 and Comparative Examples A-1 to A-5 were molded in a high-temperature vacuum forming machine at 175° C. for 600 seconds and under a pressure of 7 MPa to form a 1 mm The above test piece with a thickness of 10 mm square was measured at room temperature using a NETZSCH Model LFA467 Hyper Flash device, and the value calculated by the xenon flash method was taken as the thermal conductivity.
表１及び表２の結果より、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物を含有する実施例のエポキシ樹脂組成物は、比較例に比べて粘度が低く、ワイヤ流れの発生率が低減していることがわかった。また、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物を含有する実施例のエポキシ樹脂組成物は、圧縮成形法でモールドアンダーフィルに使用する場合の充填性に優れることがわかった。また、特に、鎖状炭化水素基の炭素数が８以上であると、硬化物としたときの熱伝導率にも優れる傾向にあった。 From the results in Table 1 and Table 2, the epoxy resin composition of the example containing the silane compound having a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is bonded to a silicon atom has a lower viscosity than the comparative example. , the incidence of wire drift was found to be reduced. In addition, the epoxy resin composition of the example containing a silane compound having a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is bonded to a silicon atom has a good filling property when used for a mold underfill in a compression molding method. It turned out to be excellent. Further, in particular, when the number of carbon atoms in the chain hydrocarbon group is 8 or more, the thermal conductivity of the cured product tends to be excellent.
≪第２の実施形態に係る実施例≫
＜樹脂組成物の作製＞
まず、下記に示す各成分を準備した。なお、無機充填材１～３の熱伝導率はいずれも２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。
<<Example according to the second embodiment>>
<Preparation of resin composition>
First, each component shown below was prepared. Note that the thermal conductivity of each of the inorganic fillers 1 to 3 is 20 W/(m·K) or more.
〔エポキシ樹脂１（Ｅ１）〕三菱ケミカル株式会社製、ｊＥＲ ＹＸ－４０００Ｈ（商品名）
〔エポキシ樹脂２（Ｅ２）〕新日鉄住金化学株式会社製、エポトート ＹＳＬＶ－８０ＸＹ（商品名）
[Epoxy resin 1 (E1)] Manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER YX-4000H (product name)
[Epoxy resin 2 (E2)] Epototo YSLV-80XY (product name) manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
〔硬化剤１（Ｈ１）〕明和化成株式会社製、Ｈ－４（商品名）
〔硬化剤２（Ｈ２）〕新日鉄住金化学株式会社製 ＳＮ－４８５（商品名）
[Curing agent 1 (H1)] Manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., H-4 (trade name)
[Curing agent 2 (H2)] SN-485 (product name) manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
〔硬化促進剤１（Ｃ１）〕トリ－ｐ－トリルホスフィンと１，４－ベンゾキノンの付加物 [Curing accelerator 1 (C1)] Adduct of tri-p-tolylphosphine and 1,4-benzoquinone
〔無機充填材１（Ａ１）〕平均粒径０．２μｍの超微細アルミナ
〔無機充填材２（Ａ２）〕メジアン径１３μｍ、カットポイント５５μｍのアルミナ
〔無機充填材３（Ａ３）〕平均粒径１１μｍ、カットポイント７５μｍのアルミナ
[Inorganic filler 1 (A1)] Ultrafine alumina with an average particle size of 0.2 μm [Inorganic filler 2 (A2)] Alumina with a median diameter of 13 μm and a cut point of 55 μm [Inorganic filler 3 (A3)] Average particle size of 11 μm , alumina with a cut point of 75 μm
〔シラン化合物１〕Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－５７３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物２〕ヘキシルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－３０６３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物３〕オクチルトリエトキシシラン；ＫＢＥ－３０８３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物４〕８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－４８０３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物５〕８－メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－５８０３（商品名、信越化学工業株式会社製）
〔シラン化合物６〕デシルトリメトキシシラン；ＫＢＭ－３１０３Ｃ（商品名、信越化学工業株式会社製）
[Silane compound 1] N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane; KBM-573 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 2] Hexyltrimethoxysilane; KBM-3063 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 3] Octyltriethoxysilane; KBE-3083 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 4] 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane; KBM-4803 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 5] 8-Methacryloxyoctyltrimethoxysilane; KBM-5803 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Silane compound 6] Decyltrimethoxysilane; KBM-3103C (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
表３及び表４に示す各成分を同表に示す量で配合し（単位は質量部）、ミキサーにて充分混合した後、２軸混練機を用い１００℃にて２分間溶融混練した。つぎに、この溶融物を冷却した後、固体状になったものを粉末状に粉砕することにより目的とする粉末状エポキシ樹脂組成物を調製した。表中、空欄は成分が配合されていないことを表し、「－」は評価が実施されていないことを表す。 Each component shown in Tables 3 and 4 was blended in the amounts shown in the same table (unit: parts by mass), thoroughly mixed in a mixer, and then melt-kneaded at 100° C. for 2 minutes using a twin-screw kneader. Next, after cooling this melt, the solid material was pulverized into a powder to prepare the intended powdered epoxy resin composition. In the table, a blank column indicates that the component is not blended, and a "-" indicates that no evaluation has been performed.
作製されたエポキシ樹脂組成物を、以下に示す各種試験によって評価した。評価結果を表３、表４に示す。なお、実施例Ｂ－１～Ｂ－１０及び比較例Ｂ－１～Ｂ－２の成形は、トランスファー成形機を用いた。 The produced epoxy resin composition was evaluated by various tests shown below. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. Note that a transfer molding machine was used for molding Examples B-1 to B-10 and Comparative Examples B-1 to B-2.
＜粘度の評価＞
実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を用いて、１７５℃における最低溶融粘度を測定した。この結果を下記の表３及び表４に併せて示す。最低溶融粘度は高化式フローテスター（株式会社島津製作所製）を用いて測定した。
<Evaluation of viscosity>
Using the epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples, the minimum melt viscosity at 175°C was measured. The results are also shown in Tables 3 and 4 below. The minimum melt viscosity was measured using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation).
＜ワイヤ流れの評価＞
実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物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、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ（樹脂封止部分サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚み０．７ｍｍ）であり、チップサイズは７．５ｍｍ×７．５ｍｍである。また、ワイヤは、金線ワイヤ径が２２μｍ、平均金線ワイヤ長さが３ｍｍである。そして、作製したこのパッケージを軟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。
<Evaluation of wire flow>
Using the epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples, packages were sealed using 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. A semiconductor device was obtained by post-curing for 5 hours. This semiconductor device is a ball grid array (BGA) package (resin-sealed portion size: 50 mm x 50 mm x thickness 0.7 mm), and the chip size is 7.5 mm x 7.5 mm. Further, the wire has a gold wire diameter of 22 μm and an average gold wire length of 3 mm. Then, using a soft X-ray analysis device, the deformation state of the gold wire was observed in the manufactured package, and the presence or absence of deformation was investigated.
評価は以下の基準で行った。
ＡＡ：ワイヤ流れの発生率が３％未満
Ａ：ワイヤ流れの発生率が３％以上５％未満
Ｂ：ワイヤ流れの発生率が５％以上７％未満
Ｃ：ワイヤ流れの発生率が７％以上
Evaluation was performed based on the following criteria.
AA: Occurrence rate of wire drift is less than 3% A: Occurrence rate of wire drift is 3% or more and less than 5% B: Occurrence rate of wire drift is 5% or more and less than 7% C: Occurrence rate of wire drift is 7% or more
＜熱伝導率の評価＞
実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を、高温真空成形機にて、１７５℃、６００秒、圧力７ＭＰａの条件下で成形し、１ｍｍ厚み、１０ｍｍ四方の上記試験片を、ＮＥＴＺＳＣＨ製ＬＦＡ４６７型 Ｈｙｐｅｒ Ｆｌａｓｈ装置を用いて室温条件で測定し、キセノンフラッシュ法により算出した値を熱伝導率とした。
<Evaluation of thermal conductivity>
The epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples were molded in a high-temperature vacuum molding machine at 175° C. for 600 seconds under a pressure of 7 MPa, and the test pieces 1 mm thick and 10 mm square were molded using LFA467 type Hyper manufactured by NETZSCH. The thermal conductivity was measured at room temperature using a Flash device, and the value calculated by the xenon flash method.
実施例の結果より、アルミナと、炭素数６以上の鎖状炭化水素基がケイ素原子に結合した構造を有するシラン化合物とを含有する実施例のエポキシ樹脂組成物は、粘度が低く、かつ硬化物としたときに熱伝導率に優れることがわかった。特に、鎖状炭化水素基の炭素数が８以上であると、硬化物としたときの熱伝導率が向上していた。 From the results of the Examples, the epoxy resin composition of the Examples containing alumina and a silane compound having a structure in which a chain hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is bonded to a silicon atom has a low viscosity and a cured product. It was found that it has excellent thermal conductivity when In particular, when the number of carbon atoms in the chain hydrocarbon group was 8 or more, the thermal conductivity of the cured product was improved.
日本国特許出願第２０１７－１７８２９９号及び日本国特許出願第２０１７－１７８３００号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。
The disclosures of Japanese Patent Application No. 2017-178299 and Japanese Patent Application No. 2017-178300 are incorporated herein by reference in their entirety.
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An electronic component device comprising an element sealed with the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 6.
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