(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂とその硬化剤、およびシリカ粉末充填剤並びにシランカップリング剤を含むエポキシ樹脂組成物において、上記カップリング剤として下記構造式(１)で表されるカップリング剤と、エポキシシラン、ウレイドシラン、アミノシランおよびメルカプトシランから選ばれるシラン化合物の１種以上を併用することを特徴とする電子部品封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
0004273374.tif 000005
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子、LCD等の電子部品における封止材、接着剤などに使用される電子部品封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子部品の封止材や接着剤として多用されているエポキシ樹脂組成物としてはフェノール樹脂硬化系、無水酸硬化系、アミン硬化系、触媒硬化系などが知られており、無機充填剤としてのシリカと樹脂成分との界面接着を目的としてシランカップリング剤が配合されている。
シランカップリング剤の有機官能基としては、エポキシ樹脂成分と反応する必要があることから、エポキシ基、ウレイド基、アミノ基、メルカプト基などを含むシランカップリング剤が用いられていた。ガラス、金属、セラミックスなど無機物に対しては上記シランカップリング剤の種類および配合量の最適化により接着力を高めることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年パッケージ構造の変革が進み従来の構成要素であったシリコンチップ、アルミ、銅、４２アロイ、窒化珪素などの無機物の他に、ポリイミドフィルム、レジストインク、各種有機パッシベーション膜など有機物との接着力に優れるエポキシ樹脂組成物が要望されている。上記のシランカップリング剤ではこれら有機物との接着カを改善することが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、一分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂とその硬化剤、およびシリカ粉末充填剤並びにシランカップリング剤を含むエポキシ樹脂組成物において、上記カップリング剤として下記構造式(１)で表されるカップリング剤と、エポキシシラン、ウレイドシラン、アミノシランおよびメルカプトシランから選ばれるシラン化合物の１種以上を併用することを特徴とする電子部品封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
【化２】
0004273374.tif 000002
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるエポキシ樹脂としては一分子中に２個以上のエポキシ基を有するもであれば特に制限はない。
これらの具体例を挙げると、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など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、ダイマー酸など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、イソシアヌル酸など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など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、および脂環族エポキシ樹脂などがあり、これらを単独であるいは適宜併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂は十分に精製されたもので、Ｎａ+、Ｃｌ−等のイオン性不純物はできるだけ少ないものが好ましい。
【０００６】
本発明に用いられる硬化剤としては、エポキシ樹脂と反応して硬化可能なものであればよく特に制限されない。
この硬化剤として例えばクレゾールノボラック樹脂、ビスフェノール型フェノール樹脂、アラルキル型ノボラックフェノール樹脂、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸タイプの誘導体、脂肪族アミン、芳香族アミン、ジシアンジアミド、イミダゾール、アルミキレート、ＢＦ3錯体等が挙げられる。これらは硬化を阻害しない範囲で単独または二種以上混合して使用することができる。
エポキシ樹脂と硬化剤の配合当量比（エポキシ基に対する硬化剤の官能基のモル比）は特に限定されるものではないが、通常好ましくは０．５〜１．５さらに好ましくは０．８〜１．２である。
本発明に用いられる充填剤としてのシリカ粉末としては、従来公知のものが使用できる。それらの中でも不純物濃度が低く、平均粒径３０μｍ以下の球状シリカを主成分とするものが好ましい。球状シリカの平均粒径が３０μｍを越えたり、また不定形シリカを主成分とした場合には樹脂組成物の流動性が悪化するので好ましくない。
シリカ粉末の配合量は特に制限されるものではないが、樹脂組成物全体に対して３０〜９０重量％に設定されることが好ましい。この範囲を外れると応力歪の発生や流動性の低下を招き易くなる。
【０００７】
本発明の構造式(１)で表されるシランカップリング剤は日本ユニカー（株）から販売されている。このシランカップリング剤とともに用いられるシランカップリング剤としては、有機官能基にエポキシ基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基を有するものであれば特に制限はなく従来から広く使用されているものでよく、単独または二種以上混合して使用することができる。
これらシランカップリング剤としてはγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリェトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が例示される。
カップリング剤の配合割合は、シリカ粉末に対して０．１〜５重量％の範囲に設定することが好ましく、またカップリング剤の併用重量比率は、構造式(１)のカップリング剤：併用カップリング剤＝１．０：０．１〜２．０が無機物、有機物に対する接着力のバランスがとれ好ましい。
【０００８】
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物には上記成分以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜配合することができる。前記の添加剤としては難燃剤、触媒、希釈剤、着色剤、レベリング剤、消泡剤、イオントラップ剤、溶剤等が挙げられる。
上記難燃剤としてはブロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、リン系化合物、金属水酸化物等が挙げられ、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、液状組成物の場合通常各成分、添加剤等を三本ロール、擂潰機等を使って分散混練して製造される。また固形組成物の場合には各成分混合後、ミキシングロール、押出機等の混練機により加熱状態で溶融混合する。つぎに、これを冷却・粉砕したのち必要に応じて打錠するこよにより目的とする固形組成物を製造することができる。
【０００９】
【実施例】
以下実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
表１に従って各原材料を配合し、３本ロールにて常温で１０分間混練分散後、１Ｔｏｒｒの真空度で１０分間真空脱泡して液状エポキシ樹脂組成物を得た。
次いで、アルミニウム箔あるいはポリイミドフィルムの片面に上記の樹脂組成物を塗布し１５０℃で４時間硬化し、試験片を作製した。
この試験片をオートグラフＡＧＳ−５００Ａ型(株.島津製作所製)を用いて３０ｍｍ／ｍｉｎの速度でアルミニウム箔あるいはポリイミドフィルムを垂直にピールすることにより、エポキシ硬化物に対するピール強さ(接着強さ)を測定した。
またＰＣＴ(１２１℃ ２ａｔｍ １００％ＲＨ）７２ｈ,１６８ｈ,２４０ｈ処理した後のピール強さを測定した。結果を表２に示す。
実施例１〜４のエポキシ樹脂組成物は無機物(アルミ)および有機物(ポリイミド)の両方に対して優れた接着力を示すことが分かる。一方、比較例１の樹脂組成物は構造式(１)のカップリング剤のみ配合のため有機物には優れた接着力を示すが、無機物に対しては接着が悪い。比較例２〜５は従来からのシランカップリング剤を配合しているため無機物に対しては良好な接着を示すが有機物との接着が悪い。
【００１０】
【表１】
0004273374.tif 000003
【００１１】
【表２】
0004273374.tif 000004
【００１２】
【発明の効果】
本発明によるエポキシ樹脂組成物は、吸湿後においても無機物、有機物と十分な接着力を有し耐湿信頼性に優れた電子部品を提供することが可能となった。