JP7443768B2 - 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
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を意味する。
本開示の封止用エポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填材及び(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物を含む。これにより、流動性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物が提供される。また、本開示の封止用エポキシ樹脂組成物は、例えば、電子部品装置を封止するために用いられる。
本開示の封止用エポキシ樹脂組成物(以下、「エポキシ樹脂組成物」とも称する。)は、(A)エポキシ樹脂を含む。(A)エポキシ樹脂としては、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。
本開示のエポキシ樹脂組成物は、(B)硬化剤を含む。硬化剤の種類は特に制限されず、(A)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。
本開示のエポキシ樹脂組成物は、(C)硬化促進剤を含む。硬化促進剤の種類は特に制限されず、(A)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。
本開示のエポキシ樹脂組成物は、(D)無機充填材を含む。(D)無機充填材を含むことにより、硬化物とした際に吸湿性低減及び強度向上を図ることができる。
本開示のエポキシ樹脂組成物は、(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物を含む。(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物を含むことにより、エポキシ樹脂組成物の流動性が向上する。なお、エポキシ樹脂組成物の流動性の向上は、(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物が(A)エポキシ樹脂、(D)無機充填材等の分散性を向上させることにより生じると推察される。
本開示のエポキシ樹脂組成物は、前述の(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填材及び(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、本発明の効果を奏する範囲において特に限定されず、パラフィン、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩等の離型剤;シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤等のカップリング剤;臭素化エポキシ樹脂、リン化合物等の難燃剤;三酸化アンチモン、四酸化アンチモン等の難燃助剤;カーボンブラック、酸化鉄等の着色剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム、合成ゴム等の応力緩和剤;酸化防止剤などの各種添加剤が挙げられる。
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、所定の配合量の成分をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分の所定量を撹拌及び混合し、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。
本開示の電子部品装置は、素子と、前記素子を封止する上述の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物とを備える。
電子部品装置としては、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(Integrated Circuit);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。
下記に示す成分を表1及び表2に示す配合割合(質量部)で予備混合(ドライブレンド)した後、二軸ロール(ロール表面約95℃)で約5分間混練し、冷却粉砕して実施例と比較例のエポキシ樹脂組成物を調製した。
・E1・・・ビスフェノール型エポキシ樹脂、新日鉄住金化学株式会社、品名「YSLV-80XY」
・E2・・・多官能エポキシ樹脂、三菱ケミカル株式会社、品名「1032H60」
・E3・・・ビフェニル型エポキシ樹脂、三菱ケミカル株式会社、品名「YX-4000」
(B)硬化剤
・H1・・・多官能フェノール樹脂、エア・ウォーター株式会社、品名「HE910」
・H2・・・フェノール樹脂、明和化成株式会社、品名「MEH-7500」
・H3・・・ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、エア・ウォーター株式会社、品名「HE200C」
(C)硬化促進剤
・リン系硬化促進剤
(D)無機充填材
・溶融シリカ(体積平均粒子径7.6μmのシリカ粒子)
・アルミナ(体積平均粒子径1.4μmのアルミナ粒子)
(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物
・FA1・・・オレイン酸アミド(炭素数17の不飽和脂肪酸アミド)
・FA2・・・ステアリン酸アミド(炭素数17の飽和脂肪酸アミド)
・FA3・・・エチレンビスオレイン酸アミド(炭素数36の不飽和脂肪酸アミド)
・FA4・・・エチレンビスラウリン酸アミド(炭素数24の飽和脂肪酸アミド)
・FA5・・・メチレンビスステアリン酸アミド(炭素数35の飽和脂肪酸アミド)
エポキシ樹脂組成物の流動性の評価は、スパイラルフロー試験により行った。
具体的には、EMMI-1-66に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いてエポキシ樹脂組成物を成形し、エポキシ樹脂組成物の成形物の流動距離(cm)を測定した。エポキシ樹脂組成物の成形は、トランスファ成形機を用い、金型温度175℃、注入圧力7.5MPa、硬化時間120秒の条件下で行った。結果を表1に示す。
エポキシ樹脂組成物の熱伝導率の評価を以下のようにして行った。
まず、調製したエポキシ樹脂組成物を用いて、熱伝導率測定用のエポキシ樹脂組成物を成形した。熱伝導率測定用のエポキシ樹脂組成物の成形は、真空ハンドプレス成形機を用い、金型温度180℃、成形圧力6.9MPa、硬化時間10分の条件下で行った。上記方法で1cm×1cm×0.1cmに成形した硬化物の厚さ方向の熱拡散率を測定した。熱拡散率の測定はレーザーフラッシュ法(装置:LFA467 HyperFlash、ネッチ・ジャパン株式会社製)にて行った。パルス光照射は、パルス幅0.1(ms)、印加電圧247Vの条件で行った。測定は雰囲気温度25℃±1℃で行った。次いで、式(1)を用いて比熱、密度を熱拡散率に乗算することによって,熱伝導率の値を得た。
λ=α×Cp×ρ・・・式(1)
(式(1)中、λは熱伝導率(W/(m・K))、αは熱拡散率(m2/s)、Cpは比熱(J/(kg・K))、ρは密度(d:kg/m3)をそれぞれ示す。)
エポキシ樹脂組成物の熱伝導率の測定結果を表1及び表2に示す。比較例1の熱伝導率を標準とし、熱伝導率が同等以上のものをA、それ未満のものをBとした。
更に、実施例1~5では、エポキシ樹脂組成物の硬化物の熱伝導率が、比較例1と同等以上であり、かつ、比較例2よりも優れていた。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的且つ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (3)
- (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填材及び(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物を含み、
前記(D)無機充填材は、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つの特定の無機充填材と、溶融シリカと、を含み、
前記(D)無機充填材における前記特定の無機充填材の含有率は、前記(D)無機充填材全量に対し、70質量%以上、[1250/1450]×100質量%以下であり、
前記(A)エポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂及びビフェニル型エポキシ樹脂を含み、
前記(B)硬化剤は、トリフェニルメタン型フェノール樹脂を含み、
前記(A)エポキシ樹脂中の官能基数に対する前記(B)硬化剤中の官能基数の比は、0.5~1.5であり、
前記(D)無機充填材の含有率は、エポキシ樹脂組成物全量に対し、75質量%~97質量%であり、
前記(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物は、オレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド及びメチレンビスステアリン酸アミドからなる群より選択される少なくとも一つを含む封止用エポキシ樹脂組成物。 - 前記(E)炭素数17~50の脂肪酸アミド化合物の含有率は、全量に対し、0.02質量%~1.0質量%である請求項1に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 素子と、前記素子を封止する請求項1又は2に記載の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物とを備える電子部品装置。
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