JP6340601B2 - 封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 - Google Patents
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Description
この際用いられる封止材には液状のエポキシ樹脂組成物が多用されている。この種の液状エポキシ樹脂組成物は、通常、液状エポキシ樹脂と低粘度化に有利な酸無水物系硬化剤をベース樹脂として用い、さらに硬化促進剤、無機充填剤、カップリング剤、着色剤、レベリング剤等の各種添加剤を適宜配合した酸無水物系エポキシ樹脂組成物である。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐湿接着力、低応力性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれにより封止された素子を備えた信頼性(耐湿性、耐熱衝撃性)の高い電子部品装置を提供することを目的とする。
(1)下記の(A)〜(D)成分を含有してなる封止用エポキシ樹脂組成物:(A)液状エポキシ樹脂、(B)液状芳香族アミンを含む硬化剤、(C)ゴム粒子、(D)無機充填剤、
(2)(C)成分のゴム粒子がアクリルゴムからなる上記(1)記載の封止用エポキシ樹脂組成物、
(3)アクリルゴムからなるゴム粒子がコアシェル型アクリルゴム粒子である上記(2)記載の封止用エポキシ樹脂組成物、及び
(4)コアシェル型アクリルゴム粒子が、ガラス転移温度が−80〜0℃のゴム状ポリマからなるコア部と、ガラス転移温度が50〜150℃のガラス状ポリマからなるシェル部とを備える上記(3)記載の封止用エポキシ樹脂組成物、
(5)(B)成分に含まれる液状芳香族アミンが3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン及び/又はジエチルトルエンジアミンである上記(1)〜(4)のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物、並びに
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物により封止された素子を備えた電子部品装置に関する。
本発明で使用できるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、水添ビスフェノールA等のジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を代表とするフェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸により酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのエポキシ樹脂は十分に精製されたもので、イオン性不純物はできるだけ少ないものが好ましく、例えば、遊離のNa+、Cl-等のイオン性不純物は500ppmであることが好ましい。
硬化剤に含まれる液状芳香族アミンとしては、保存安定性の観点からは、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン及びジエチルトルエンジアミンが好ましく、硬化剤はこれらのいずれか又はこれらの混合物を主成分とすることが好ましい。ジエチルトルエンジアミンとしては、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン及び3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミンが挙げられ、これらを単独で用いても混合物を用いてもよいが、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミンを60重量%以上含むものが好ましい。
コアシェル型アクリルゴム粒子は、ガラス転移温度が−80〜0℃のゴム状ポリマからなるコア部と、ガラス転移温度が50〜150℃のガラス状ポリマからなるシェル部とを備えることが、接着力向上および低応力効果の観点で好ましく、シェル部を形成するポリマに一部カルボキシル基、水酸基、エポキシ基等の官能基が含まれるとエポキシ樹脂組成物との相溶性・分散性が一層向上するためより好ましい。
カップリング剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができるが、例えば、エポキシ基含有シラン、アミノ基含有シラン、メルカプト基含有シラン、ウレイド基含有シラン等のシラン系カップリング剤、有機チタネート等のチタン系カップリング剤、アルミニウムアルコレート等のアルミニウムキレート類、アルミニウム/ジルコニウム系カップリング剤などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(1)粘度
封止用エポキシ樹脂組成物の25℃の粘度をE型粘度計(回転数5rpm)を用いて測定した。
(2)耐湿接着力
30μm厚のアルミ箔又は75μm厚のポリイミドフィルムの片面上に成形した試験片を作製し、オートグラフAGS−500A型(株式会社島津製作所製商品名)を用いて、ヘッドスピード30mm/分の条件で、10mm幅のアルミ箔又はポリイミドフィルムを垂直方向に引き剥がし、その強度(ピール強さ:N/m)を測定した。この測定は、試験片成形直後、及び121℃、0.2MPa、100%RHのPCT条件で72h、168h、240h処理後に行った。
(3)耐湿信頼性
封止用エポキシ樹脂組成物で封止されたTEGチップを搭載した評価用BGAパッケージ(基板はポリイミド)を、121℃、0.2MPa、100%RHのPCT条件で240h処理後、超音波探傷装置AT5500(日立建機株式会社製商品名)を用いて封止用エポキシ樹脂組成物とチップ及びポリイミドフィルムとの剥離の有無を確認した。また、アルミパッドの腐食の有無を赤外線顕微鏡により確認し、不良パッケージ数/測定パッケージ数で評価した。
(4)耐熱衝撃性
封止用エポキシ樹脂組成物で封止されたTEGチップを搭載した評価用BGAパッケージを、−50℃/150℃、各30分のヒートサイクルで1000サイクルで処理し、アルミ配線の断線不良を調べ、不良パッケージ数/測定パッケージ数で評価した。
液状エポキシ樹脂としてエポキシ当量160のビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製商品名YDF−8170C)、硬化剤として活性水素当量63の3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(液状芳香族アミン1、日本化薬株式会社製商品名カヤハードA−A)、活性水素当量114のエポミックQ−640(液状芳香族アミン2、三井化学株式会社製商品名)、活性水素当量45のエピキュアW(液状芳香族アミン3、油化シェルエポキシ株式会社製商品名)、活性水素当量48のジエチルトルエンジアミン(液状芳香族アミン4、Lonza社製商品名DETDA80)、酸無水物当量168のMH−700(液状酸無水物、新日本理化株式会社製商品名)、ゴム粒子としてスタフィロイドAC−3355(ゴム粒子1、武田薬品工業株式会社製商品名)、スタフィロイドAC−3832(ゴム粒子2、武田薬品工業株式会社製商品名)、平均粒径5μmのシリコーンゴム粒子(ゴム粒子3)、無機充填剤として平均粒径4μmの球状溶融シリカ、触媒として2−エチル−4−メチルイミダゾールを、それぞれ表1に示す組成で配合し、三本ロールにて混練分散した後、真空脱泡して、実施例1〜7及び比較例1〜3の封止用エポキシ樹脂組成物を作製した。各種評価結果を表2に示す。
Claims (5)
- (A)液状エポキシ樹脂、(B)液状芳香族アミンを含む硬化剤、(C)固形のゴム粒子、および(D)無機充填剤を含み、前記(A)成分がビスフェノールF型エポキシ樹脂を含有し、エポキシ樹脂全量に対して固形エポキシ樹脂は20重量%以下であり、かつ、前記(C)成分のゴム粒子がコアシェル型アクリルゴム粒子である、封止用エポキシ樹脂組成物。
- 前記(C)成分のゴム粒子の平均粒径が0.01〜20μmの範囲である、請求項1記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 前記(B)成分に含まれる液状芳香族アミンが、3,3’−ジエチル−4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン及び/又はジエチルトルエンジアミンである、請求項1または2に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。 - 液状封止材である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物により封止された素子を備えた電子部品装置。
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