JP3264183B2 - Method for producing epoxy group-containing organopolysiloxane - Google Patents
Method for producing epoxy group-containing organopolysiloxaneInfo
- Publication number
- JP3264183B2 JP3264183B2 JP22964796A JP22964796A JP3264183B2 JP 3264183 B2 JP3264183 B2 JP 3264183B2 JP 22964796 A JP22964796 A JP 22964796A JP 22964796 A JP22964796 A JP 22964796A JP 3264183 B2 JP3264183 B2 JP 3264183B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy
- epoxy resin
- containing organopolysiloxane
- group
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ基含有オ
ルガノポリシロキサンの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an epoxy group-containing organopolysiloxane.
【0002】[0002]
【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性、接着性などに優れ、さらに配合処方により種々の特
性が付与できるのでエポキシ樹脂組成物として塗料、接
着剤、構造材料、電気絶縁材料などの工業材料に広く利
用されている。たとえば半導体装置などの電子回路部品
の封止材にはエポキシ樹脂組成物が一般的に使用されて
いる。2. Description of the Related Art Epoxy resins are excellent in heat resistance, moisture resistance, electrical properties, adhesiveness, etc., and various properties can be imparted by formulating them. Therefore, they are used as epoxy resin compositions as paints, adhesives, structural materials, and electrical insulating materials. Widely used for industrial materials such as. For example, an epoxy resin composition is generally used as a sealing material for electronic circuit components such as semiconductor devices.
【0003】近年、電子機器の小型化のために半導体装
置を配線基板に高密度に実装することが非常に重要にな
ってきた。そのため従来のように半導体装置のリードピ
ンを基板の穴に挿入して基板の裏側から半田付けする
「挿入実装方式」に代り、基板表面に半導体装置を仮止
めした後全体を加熱して半田付けする「表面実装方式」
が一般的になってきた。従来の挿入実装方式ではリード
ピン部分が加熱されるだけであったが、この表面実装方
式では半田付け工程で半導体装置全体が加熱(200〜
260℃)されるようになるので、たとえばICパッケ
ージでは保管中に封止材の吸湿した水分が爆発的に気化
膨脹しシリコンチップやリードフレーム、ダイパッドと
封止材との間に剥離を生じたり、封止材にクラックが生
じたりして耐湿信頼性が低下するという問題があった。In recent years, it has become very important to mount a semiconductor device on a wiring board at high density in order to reduce the size of electronic equipment. Therefore, instead of the conventional "insertion mounting method" in which the lead pins of the semiconductor device are inserted into the holes of the substrate and soldered from the back side of the substrate, the semiconductor device is temporarily fixed to the surface of the substrate and then the whole is heated and soldered. `` Surface mount method ''
Has become commonplace. In the conventional insertion mounting method, only the lead pins are heated. However, in this surface mounting method, the entire semiconductor device is heated (200 to
260 ° C.), for example, in the case of an IC package, the moisture absorbed by the encapsulant explosively evaporates and expands during storage, causing peeling between the silicon chip, the lead frame, the die pad and the encapsulant. In addition, there has been a problem that cracks are generated in the sealing material and the moisture resistance reliability is reduced.
【0004】この問題に対して、優れた接着性を有する
エポキシ樹脂、硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物
(特開平4−173828号公報)、充填材含有量を高
めて低吸水化した半導体封止用樹脂組成物(特開平4−
132245号公報)など封止材のシリコンチップやリ
ードフレームに対する接着性を高めたり、封止材の吸水
を少なくして上記問題の解決を図る提案が数多くなされ
ている。しかし、これらの手法では接着性の高さや硬化
収縮の小ささから封止成形時に金型からの離型性が著し
く低下し、連続成形ができなくなったり、離型時にIC
パッケージがダメージを受けるといった成形材料として
より本質的な特性が損なわれる問題があった。To solve this problem, an epoxy resin having excellent adhesiveness, an epoxy resin composition containing a curing agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-173828), a semiconductor sealant having a high filler content and low water absorption. Resin composition for stopping
Many proposals have been made to improve the adhesiveness of a sealing material to a silicon chip or a lead frame or to reduce the water absorption of the sealing material to solve the above problem. However, in these methods, the releasability from the mold at the time of encapsulation molding is significantly reduced due to the high adhesiveness and the small curing shrinkage.
There is a problem that the essential properties of the molding material are impaired, such as damage to the package.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明者はこれらの問
題を解決するために鋭意検討した結果、エポキシ樹脂組
成物の配合に好適なエポキシ基含有オルガノポリシロキ
サンの製造方法を見いだした。この方法によって得られ
たエポキシ基含有オルガノポリシロキサンをエポキシ樹
脂組成物を半導体封止に使用すると、シリコンチップや
リードフレームとの接着性が損なわれることなく金型か
らの離型性が大幅に向上し、本発明を完成するに至った
ものである。The present inventors have conducted intensive studies to solve these problems, and as a result, have found a method for producing an epoxy group-containing organopolysiloxane suitable for blending an epoxy resin composition. When the epoxy group-containing organopolysiloxane obtained by this method is used for encapsulating a semiconductor with an epoxy resin composition, the releasability from the mold is greatly improved without impairing the adhesion to the silicon chip or lead frame. Thus, the present invention has been completed.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、カル
ボキシル基含有オルガノポリシロキサンおよび高級脂肪
酸とエポキシ化合物とを反応させることを特徴とするエ
ポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法であ
る。That is, the present invention is a method for producing an epoxy group-containing organopolysiloxane, which comprises reacting a carboxyl group-containing organopolysiloxane and a higher fatty acid with an epoxy compound.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。まず、カルボキシル基含有オルガノポリシロキサ
ンおよび高級脂肪酸とエポキシ化合物とを反応させるこ
とによって得られるエポキシ基含有オルガノポリシロキ
サンの製造方法について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, a method for producing an epoxy group-containing organopolysiloxane obtained by reacting a carboxyl group-containing organopolysiloxane and a higher fatty acid with an epoxy compound will be described.
【0008】本発明におけるカルボキシル基含有オルガ
ノポリシロキサンとは、カルボキシル基を有するオルガ
ノポリシロキサンであり、次式(I)[0008] The carboxyl group-containing organopolysiloxane in the present invention is an organopolysiloxane having a carboxyl group.
【化1】 (ただし、Rはメチル基、フェニル基から選ばれ、全て
が同一でなくてもよく、X1 〜X3 はその少なくとも1
つがカルボキシル基を1個有する有機基を表し、残りが
メチル基、フェニル基のいずれかを表す。また、m,n
は0以上の整数を表す。)で表されるカルボキシル変性
シリコーンオイルを意味する。好ましい具体例としては
カルボキシル当量300〜5000の側鎖型カルボキシ
ル変性ポリジメチルシロキサン、片末端カルボキシル変
性ポリジメチルシロキサン、両末端カルボキシル変性ポ
リジメチルシロキサンなどが挙げられ、さらに好ましく
はカルボキシル当量500〜3000の両末端カルボキ
シル変性ポリジメチルシロキサンが挙げられ、同時に2
種以上を併用しても良い。Embedded image (However, R is selected from a methyl group and a phenyl group, not necessarily the same, and X 1 to X 3 are at least one of
One represents an organic group having one carboxyl group, and the rest represents either a methyl group or a phenyl group. Also, m, n
Represents an integer of 0 or more. ) Means a carboxyl-modified silicone oil represented by Preferred specific examples include side-chain type carboxyl-modified polydimethylsiloxane having a carboxyl equivalent of 300 to 5,000, one-terminal carboxyl-modified polydimethylsiloxane, carboxyl-modified polydimethylsiloxane at both ends, and more preferably both having a carboxyl equivalent of 500 to 3000. Terminal carboxyl-modified polydimethylsiloxane;
More than one species may be used in combination.
【0009】本発明における高級脂肪酸とは一分子に1
個以上のカルボキシル基を有し、炭素数10以上の脂肪
族鎖を持った炭化水素化合物を意味する。好ましい具体
例としてはカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、
セロチン酸、メリシン酸などの飽和脂肪酸、パルミトレ
イ酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、リノール
酸、リノレイン酸、エレオステアリン酸、イワシ酸など
の不飽和脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸などの脂肪酸
誘導体、酸価20以上のラノリンワックス、モンタンワ
ックスなど天然ワックス類、合成ワックス類が挙げら
れ、同時に2種以上を併用しても良い。The higher fatty acid in the present invention is one per molecule.
It means a hydrocarbon compound having at least one carboxyl group and having an aliphatic chain having 10 or more carbon atoms. Preferred specific examples are capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachiic acid, behenic acid,
Saturated fatty acids such as cerotic acid and melicic acid, unsaturated fatty acids such as palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, erucic acid, linoleic acid, linoleic acid, eleostearic acid, and succinic acid; fatty acid derivatives such as hydroxystearic acid; Natural waxes such as lanolin wax and montan wax having a valency of 20 or more, and synthetic waxes may be mentioned, and two or more kinds may be used at the same time.
【0010】これらカルボキシル基含有オルガノポリシ
ロキサンと高級脂肪酸との配合割合については特に制限
はなく両方の成分が配合されていればよいが、(カルボ
キシル基含有オルガノポリシロキサンの重量):(高級
脂肪酸の重量)=90:10〜50:50の範囲がエポ
キシ樹脂組成物に使用した場合の離型性向上の点から好
ましく用いられる。The mixing ratio of the carboxyl group-containing organopolysiloxane and the higher fatty acid is not particularly limited as long as both components are compounded. (Weight of carboxyl group-containing organopolysiloxane) :( weight of higher fatty acid) The range of (weight) = 90: 10 to 50:50 is preferably used from the viewpoint of improving the releasability when used in the epoxy resin composition.
【0011】一方、上記カルボキシル基含有オルガノポ
リシロキサンおよび高級脂肪酸と反応させるエポキシ化
合物は一分子中にエポキシ基を1個以上有するものであ
ればよいが、特に一分子中にエポキシ基を2個有するも
のが好ましく用いられる。その好ましい具体例としては
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型
エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、4,
4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニ
ル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−
3,3´,5,5´−テトラメチルビフェニル、1,5
−ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、1,
6−ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、
2,7−ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレ
ン、9,9´−ビス(2,3−エポキシプロポキシフェ
ニル)フルオレンなどが挙げられ、同時に2種以上を併
用しても良い。On the other hand, the epoxy compound to be reacted with the carboxyl group-containing organopolysiloxane and the higher fatty acid may be any one having at least one epoxy group in one molecule, and particularly has two epoxy groups in one molecule. Are preferably used. Preferred specific examples thereof include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin,
4'-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy)-
3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl, 1,5
Di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 1,
6-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene,
Examples thereof include 2,7-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene and 9,9′-bis (2,3-epoxypropoxyphenyl) fluorene, and two or more kinds may be used at the same time.
【0012】カルボキシル基含有オルガノポリシロキサ
ンおよび高級脂肪酸のカルボキシル成分とエポキシ化合
物との配合割合については反応後にエポキシ基が残存す
るようエポキシ基の総量がカルボキシル基の総量を上回
る比率で配合されていればよいが、反応生成物のエポキ
シ当量が400〜3000になる配合割合が好ましい。
エポキシ化合物の配合割合が多くなって反応生成物のエ
ポキシ当量が上記範囲より小さくなるとエポキシ樹脂組
成物に使用した場合に十分な離型性が得られず、エポキ
シ化合物の配合割合が少なくなって反応生成物のエポキ
シ当量が上記範囲より大きくなると半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物に使用した場合にシリコンチップやリード
フレームとの接着性が低下する傾向にある。The mixing ratio of the carboxyl component of the carboxyl group-containing organopolysiloxane and the higher fatty acid to the epoxy compound is such that the total amount of the epoxy groups exceeds the total amount of the carboxyl groups so that the epoxy groups remain after the reaction. Although it is good, the compounding ratio in which the epoxy equivalent of the reaction product becomes 400 to 3000 is preferable.
When the mixing ratio of the epoxy compound increases and the epoxy equivalent of the reaction product is smaller than the above range, sufficient releasability cannot be obtained when used in an epoxy resin composition, and the mixing ratio of the epoxy compound decreases to reduce the reaction. When the epoxy equivalent of the product is larger than the above range, when used in an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, the adhesiveness to a silicon chip or a lead frame tends to decrease.
【0013】カルボキシル基含有オルガノポリシロキサ
ンおよび高級脂肪酸とエポキシ化合物との反応は、10
0〜200℃の温度で3〜60分反応させることによっ
て達成できる。上記反応は各成分を同時に混合して反応
させるだけではなく、エポキシ成分に各カルボキシル成
分を順次反応させたり、カルボキシル成分混合物に各エ
ポキシ成分を順次反応させてもかまわない。反応触媒と
して第三級アミン類や有機ホスフィン化合物などが好ま
しく用いられ、反応触媒の添加量は混合物総量に対して
0.1〜1.0重量%が好ましい。The reaction of a carboxyl group-containing organopolysiloxane and a higher fatty acid with an epoxy compound is 10%.
It can be achieved by reacting at a temperature of 0 to 200 ° C. for 3 to 60 minutes. In the above reaction, not only the components are simultaneously mixed and reacted, but also the carboxyl components may be sequentially reacted with the epoxy component, or the epoxy components may be sequentially reacted with the mixture of the carboxyl components. Tertiary amines and organic phosphine compounds are preferably used as the reaction catalyst, and the amount of the reaction catalyst to be added is preferably 0.1 to 1.0% by weight based on the total amount of the mixture.
【0014】本発明のカルボキシル基含有オルガノポリ
シロキサンおよび高級脂肪酸とエポキシ化合物とを反応
させることによって得られるエポキシ基含有オルガノポ
リシロキサンは各種樹脂組成物に配合することによって
樹脂組成物の金型離型性や成形流動性、可撓性、低応力
性を向上するための樹脂添加剤として好適である。The carboxyl group-containing organopolysiloxane of the present invention and the epoxy group-containing organopolysiloxane obtained by reacting a higher fatty acid with an epoxy compound are mixed with various resin compositions to release the resin composition from a mold. It is suitable as a resin additive for improving the properties, molding fluidity, flexibility, and low stress.
【0015】特に本発の方法で得られたエポキシ基含有
オルガノポリシロキサンは、エポキシ樹脂(A)、硬化
剤(B)および充填剤(C)を必須成分とするエポキシ
樹脂組成物に配合すると金型離型性や成形流動性、可撓
性、低応力性を向上することができる。In particular, the epoxy group-containing organopolysiloxane obtained by the method of the present invention can be used in an epoxy resin composition containing the epoxy resin (A), the curing agent (B) and the filler (C) as essential components. The mold releasability, molding fluidity, flexibility, and low stress property can be improved.
【0016】次にエポキシ樹脂組成物について説明す
る。Next, the epoxy resin composition will be described.
【0017】エポキシ樹脂(A)は一分子中にエポキシ
基を2個以上有するものであれば特に限定されないが、
半導体封止用としてはクレゾール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、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、4,4´−ビ
ス(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4
´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,
5,5´−テトラメチルビフェニル、1,5−ジ(2,
3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、1,6−ジ
(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、2,7−
ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、9,9
´−ビス(2,3−エポキシプロポキシフェニル)フル
オレンなどが好ましく用いられ、それらを2種以上併用
してもよい。また、その中でも4,4´−ビス(2,3
−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´
−テトラメチルビフェニル、1,5−ジ(2,3−エポ
キシプロポキシ)ナフタレン、1,6−ジ(2,3−エ
ポキシプロポキシ)ナフタレン、2,7−ジ(2,3−
エポキシプロポキシ)ナフタレン、9,9´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシフェニル)フルオレンな
どをエポキシ樹脂(A)の総量中70重量%以上使用す
ることが表面実装用途には特に好ましい。The epoxy resin (A) is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule.
For semiconductor encapsulation, cresol novolak epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) Biphenyl, 4,4
'-Bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3',
5,5'-tetramethylbiphenyl, 1,5-di (2,
3-epoxypropoxy) naphthalene, 1,6-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 2,7-
Di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 9,9
'-Bis (2,3-epoxypropoxyphenyl) fluorene is preferably used, and two or more of them may be used in combination. Among them, 4,4'-bis (2,3
-Epoxypropoxy) biphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'
-Tetramethylbiphenyl, 1,5-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 1,6-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 2,7-di (2,3-
It is particularly preferable for surface mounting applications to use 70% by weight or more of the total amount of the epoxy resin (A) such as epoxypropoxy) naphthalene and 9,9'-bis (2,3-epoxypropoxyphenyl) fluorene.
【0018】本発明においてエポキシ樹脂(A)の配合
量は通常組成物全体の2〜20重量%、好ましくは3〜
10重量%である。エポキシ樹脂(A)の配合量が2重
量%未満では成形性が不十分な傾向になる。In the present invention, the amount of the epoxy resin (A) is usually 2 to 20% by weight, preferably 3 to 20% by weight of the whole composition.
10% by weight. If the amount of the epoxy resin (A) is less than 2% by weight, the moldability tends to be insufficient.
【0019】本発明における硬化剤(B)はエポキシ樹
脂(A)と反応して硬化させる物であれば特に限定され
ないが、半導体封止用としてはフェノール系化合物が好
ましく用いられ、その具体例としてはフェノールノボラ
ック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、式(II)The curing agent (B) in the present invention is not particularly limited as long as it is a substance which is cured by reacting with the epoxy resin (A), but a phenolic compound is preferably used for semiconductor encapsulation. Is phenol novolak resin, cresol novolak resin, formula (II)
【化2】 (ただし、Arはフェノール、クレゾール、ナフトール
から選ばれ、全てが同一でなくてもよく、ナフトールの
水酸基はいずれの置換位置でもよい。また、nは0以上
の整数を表す。)で表されるヒドロキシアリールアラル
キル樹脂類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビ
スフェノールAP、ビスフェノールC、ビスフェノール
E、ビスフェノールZ、ジヒドロキシビフェニル類、ジ
ヒドロキシナフタレン類、トリスヒドロキシフェニルメ
タン類、トリスヒドロキシフェニルエタン類、トリスヒ
ドロキシフェニルプロパン類が挙げられ、それらを2種
以上併用してもよい。また、その中でも上記式(II)
で表されるヒドロキシアリールアラルキル樹脂類を硬化
剤(B)の総量中50重量%以上使用することが表面実
装用途には特に好ましい。Embedded image (However, Ar is selected from phenol, cresol, and naphthol, not necessarily the same, and the hydroxyl group of naphthol may be at any substitution position, and n represents an integer of 0 or more.) Hydroxyaryl aralkyl resins, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AP, bisphenol C, bisphenol E, bisphenol Z, dihydroxybiphenyls, dihydroxynaphthalenes, trishydroxyphenylmethanes, trishydroxyphenylethanes, and trishydroxyphenylpropanes And two or more of them may be used in combination. Among them, the above formula (II)
It is particularly preferable to use 50% by weight or more of the hydroxyarylaralkyl resins represented by in the total amount of the curing agent (B) for surface mounting applications.
【0020】本発明において、硬化剤(B)の配合量は
通常組成物全体の2〜15重量%、好ましくは硬化剤
(B)のフェノール性水酸基とエポキシ樹脂(A)をは
じめとする組成物中の各成分に含まれるエポキシ基の合
計との比率が(フェノール性水酸基)/(エポキシ基)
=0.5〜2.0の範囲に入る量であり、0.7〜1.
5の範囲に入る量が最適である。上記の範囲外では耐熱
性、硬化性、機械特性が損なわれる傾向にある。In the present invention, the compounding amount of the curing agent (B) is usually 2 to 15% by weight of the whole composition, preferably the composition including the phenolic hydroxyl group of the curing agent (B) and the epoxy resin (A). The ratio of the total number of epoxy groups contained in each component is (phenolic hydroxyl group) / (epoxy group)
= 0.5-2.0, 0.7-1.
An amount in the range of 5 is optimal. Outside the above range, heat resistance, curability and mechanical properties tend to be impaired.
【0021】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、たとえばイミダゾール類、3級アミン
類、有機ホスフィン化合物などが用いられ、なかでも
1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−
7、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7およびこれら2種のそれ
ぞれのフェノールノボラック塩、トリフェニルホスフィ
ン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ
ート塩などが好ましく用いられる。In the present invention, the epoxy resin (A)
A curing catalyst may be used for accelerating the curing reaction between the curing agent and the curing agent (B). The curing catalyst is not particularly limited as long as it promotes the curing reaction. For example, imidazoles, tertiary amines, organic phosphine compounds and the like are used. Among them, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-
7,6-Dibutylamino-1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 and their respective two phenol novolak salts, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate salts and the like are preferably used. .
【0022】本発明における充填材(C)としては、非
晶性シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケ
イ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベ
スト、ガラス繊維などが挙げられるが、半導体封止用と
しては非晶性シリカ、結晶性シリカ、アルミナが線膨張
係数を低下させる目的や熱伝導率を高くする目的で好ま
しく用いられ、必要に応じて2種以上併用できる。As the filler (C) in the present invention, amorphous silica, crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, antimony oxide, asbestos, glass For example, amorphous silica, crystalline silica, and alumina are preferably used for the purpose of lowering the coefficient of linear expansion and increasing the thermal conductivity for semiconductor encapsulation. These can be used together.
【0023】充填材(C)の割合に特に制限はないが半
導体封止用としては線膨脹係数の点から組成物全体の7
0重量%以上であることが好ましく、表面実装用途では
吸水性の点からさらに80重量%以上であることが好ま
しい。The proportion of the filler (C) is not particularly limited, but is 7% of the total composition for semiconductor encapsulation from the viewpoint of linear expansion coefficient.
The content is preferably 0% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more from the viewpoint of water absorption in surface mounting applications.
【0024】また、充填材(C)は予めカップリング剤
で表面処理することが、半導体封止用として信頼性の点
で好ましい。その種類は特に限定されず、たとえばシラ
ンカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミ
ニウム系カップリング剤を用いることができ、必要に応
じて2種以上を併用できる。特に分子中にエポキシ基、
1〜3級アミノ基、メルカプト基、ウレイド基を有する
シランカップリング剤が好ましく用いられ、その具体例
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−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2
−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピル
ジメトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。The surface treatment of the filler (C) with a coupling agent in advance is preferable in terms of reliability for semiconductor encapsulation. The type thereof is not particularly limited, and for example, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, and an aluminum-based coupling agent can be used. If necessary, two or more types can be used in combination. Especially epoxy group in the molecule,
Silane coupling agents having a primary to tertiary amino group, a mercapto group, and a ureido group are preferably used, and specific examples thereof include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2
-Aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane,
γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyldimethoxymethylsilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. No.
【0025】本発明で製造されるエポキシ基含有オルガ
ノポリシロキサン(D)は、エポキシ樹脂組成物の基材
に対する接着性を損なわずに金型からの離型性を大幅に
向上させる働きがある。また、成形材料としての成形時
のバリ特性、流動性に関しても非常に優れている。The epoxy group-containing organopolysiloxane (D) produced in the present invention has a function of greatly improving the releasability from the mold without impairing the adhesiveness of the epoxy resin composition to the substrate. Further, it is also very excellent in terms of burr characteristics and fluidity during molding as a molding material.
【0026】本発明で製造するエポキシ基含有オルガノ
ポリシロキサン(D)を、エポキシ樹脂組成物に配合す
ると、このように優れた特性を示す理由は定かではない
が、カルボキシル変性シリコーンオイルの離型効果、高
級脂肪酸の滑剤効果、それらをエポキシ樹脂と反応させ
たことによるエポキシ樹脂組成物への相溶性向上効果、
特にカルボキシル変性シリコーンオイルと高級脂肪酸の
両方をエポキシ樹脂と反応させることにより反応生成物
中にこれらの骨格を全て一分子中に合せ持った分子が多
数存在することによる反応生成物の分子オーダーでの均
一性の向上が離型性、成形時のバリ特性、流動性に顕著
な効果が認められる理由と考えている。また、エポキシ
基含有オルガノポリシロキサン(D)に適度にエポキシ
基を残存させたことにより、たとえば半導体封止材料と
して使用した場合、成形後の後硬化時に反応生成物がシ
リコンチップやリードフレームとの界面からエポキシ樹
脂マトリックス中に反応によって取り込まれ接着性を損
なわないものと考えられる。When the epoxy group-containing organopolysiloxane (D) produced in the present invention is incorporated into an epoxy resin composition, the reason why such excellent properties are exhibited is not clear, but the releasing effect of the carboxyl-modified silicone oil is not clear. , A lubricant effect of higher fatty acids, an effect of improving compatibility with an epoxy resin composition by reacting them with an epoxy resin,
In particular, by reacting both a carboxyl-modified silicone oil and a higher fatty acid with an epoxy resin, there are a large number of molecules having all of these skeletons in one molecule in the reaction product. We believe that the improvement in uniformity is the reason why remarkable effects are observed on mold release properties, molding burr characteristics, and fluidity. In addition, by appropriately leaving epoxy groups in the epoxy group-containing organopolysiloxane (D), when used as a semiconductor encapsulating material, for example, a reaction product during the post-curing after molding may react with a silicon chip or a lead frame. It is considered that they are taken into the epoxy resin matrix from the interface by reaction and do not impair the adhesiveness.
【0027】本発明の製造方法で得られたエポキシ基含
有オルガノポリシロキサン(D)の配合量はエポキシ樹
脂組成物全体の0.1〜2.0重量%であることが好ま
しい。0.1重量%未満では効果が小さく、2.0重量
%以上では基材への接着性、バリ特性が低下する傾向に
ある。The compounding amount of the epoxy group-containing organopolysiloxane (D) obtained by the production method of the present invention is preferably 0.1 to 2.0% by weight of the whole epoxy resin composition. If the content is less than 0.1% by weight, the effect is small, and if it is more than 2.0% by weight, the adhesion to the substrate and the burr characteristics tend to decrease.
【0028】エポキシ樹脂組成物は上記各配合物をブレ
ンダーやミキサーで混合し、さらにニーダー、ロール、
単軸もしくは二軸の押出機およびコニーダーなどの公知
の混練方法を用いて加熱溶融させ混練することにより製
造される。The epoxy resin composition is prepared by mixing the above components with a blender or a mixer.
It is manufactured by heating and melting and kneading using a known kneading method such as a single screw or twin screw extruder and a co-kneader.
【0029】[0029]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の部および%はとくに断らない限り
重量部、重量%を表す。The present invention will be described below in detail with reference to examples. Parts and% in Examples are parts by weight and% by weight unless otherwise specified.
【0030】実施例1〜5、比較例1〜2(エポキシ基
含有オルガノポリシロキサンの製造と分析) 撹拌機、温度計を備えた1リットル三つ口フラスコに表
1に示す原料を表2に示す配合量で加え、140℃に加
熱した後に混合物を撹拌しながらトリフェニルホスフィ
ン1部を添加し1時間反応させ、エポキシ基含有オルガ
ノポリシロキサンを得た。得られたエポキシ基含有オル
ガノポリシロキサンのエポキシ当量、100℃における
溶融粘度(B型粘度計にて測定)の測定結果も表2に示
した。また、FT−IRスペクトルの分析からはいずれ
のエポキシ基含有オルガノポリシロキサンにおいても1
710〜1720cm−1付近のカルボキシル基の吸収
が消失し1730〜1740cm−1付近にエステル基
の吸収が現れること、910〜920cm−1付近にエ
ポキシ基の吸収を持つことを確認している。図1にその
代表例として実施例1で製造したエポキシ基含有オルガ
ノポリシロキサンのFT−IRチャートを示す。Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 (Production and Analysis of Epoxy Group-Containing Organopolysiloxane) The raw materials shown in Table 1 are shown in Table 2 in a 1-liter three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer. After heating to 140 ° C., 1 part of triphenylphosphine was added while stirring the mixture and reacted for 1 hour to obtain an epoxy group-containing organopolysiloxane. Table 2 also shows the measurement results of the epoxy equivalent and the melt viscosity at 100 ° C. (measured with a B-type viscometer) of the obtained epoxy group-containing organopolysiloxane. From the analysis of the FT-IR spectrum, it was found that any of the epoxy group-containing organopolysiloxanes contained 1%.
710~1720cm absorption of the carboxyl group in the vicinity of -1 disappeared 1730~1740Cm -1 to the absorption of ester groups appears near, it was confirmed that with the absorption of epoxy group in the vicinity of 910~920Cm -1. FIG. 1 shows an FT-IR chart of the epoxy group-containing organopolysiloxane produced in Example 1 as a typical example.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】[0032]
【表2】 [Table 2]
【0033】実施例6〜12、比較例3〜9(エポキシ
樹脂組成物の製造と評価) 表3に示した配合物を、表4に示した配合組成でミキサ
ーを用いて混合した。これを、バレル設定温度90℃の
二軸の押出機を用いて溶融混練後、冷却・粉砕して半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を製造した。Examples 6 to 12 and Comparative Examples 3 to 9 (Production and Evaluation of Epoxy Resin Composition) The blends shown in Table 3 were mixed with the blend compositions shown in Table 4 using a mixer. This was melt-kneaded using a twin-screw extruder having a barrel setting temperature of 90 ° C., and then cooled and pulverized to produce an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
【0034】この組成物を用い、低圧トランスファー成
形機を用いて175℃×2分の条件で成形し、180℃
×5時間硬化させた。その後、以下の方法により各組成
物の物性を測定した。Using this composition, molding was performed at 175 ° C. × 2 minutes using a low-pressure transfer molding machine.
It was cured for 5 hours. Then, the physical properties of each composition were measured by the following methods.
【0035】離型性:金型を十分に洗浄した後、直径1
cm、長さ2cmの円柱の成形を10回繰り返し、その
つど成形直後に金型から突き出すために必要な力をプッ
シュプルゲージを用いて測定した。測定値の平均が20
kg以上のものを×(劣悪)、10kg以上20kg未
満のものを△(不良)、5kg以上10kg未満のもの
を○(良好)、5kg未満のものを◎(優秀)で表現し
た。Releasability: After sufficiently cleaning the mold, the diameter is 1 mm.
The molding of a cylinder having a length of 2 cm and a length of 2 cm was repeated 10 times, and the force required to protrude from the mold immediately after each molding was measured using a push-pull gauge. The average of the measured values is 20
Those with kg or more were represented by x (poor), those with 10 kg or more but less than 20 kg were represented by Δ (poor), those with 5 kg or more but less than 10 kg were represented by ((good), and those with less than 5 kg were represented by 、 5 (excellent).
【0036】接着性:160pin QFPデバイス(パッ
ケージサイズ:27×27×3.3mm、チップサイ
ズ:9×9×0.5mm)を各8個成形し、硬化後、こ
れらを85℃/85%RHで72時間加湿させ、最高温
度245℃のIRリフロー炉で加熱処理した。処理後の
パッケージ内部を超音波探傷装置を用いて観察し、チッ
プ面およびダイパッド(42アロイ)面のそれぞれにお
いて剥離のあるものを不良として不良数を求めた。Adhesiveness: Eight pieces each of 160-pin QFP devices (package size: 27 × 27 × 3.3 mm, chip size: 9 × 9 × 0.5 mm) are molded, cured, and then heated at 85 ° C./85% RH. For 72 hours, and heat-treated in an IR reflow furnace at a maximum temperature of 245 ° C. The inside of the package after the processing was observed using an ultrasonic flaw detector, and the number of defects was determined as those having peeling on each of the chip surface and the die pad (42 alloy) surface.
【0037】バリ特性:バリ測定用金型を用いて成形
し、金型の隙間にはみ出す透明バリの長さを測定した。
5mm以上のものを×(劣悪)、2mm以上5mm未満
のものを△(不良)、2mm未満のものを○(良好)で
表現した。Burr characteristics: Molding was performed using a mold for measuring burrs, and the length of the transparent burrs protruding into the gap between the dies was measured.
Those of 5 mm or more were represented by x (poor), those of 2 mm or more and less than 5 mm were represented by Δ (poor), and those of less than 2 mm were represented by ○ (good).
【0038】これらの評価結果も表4に併記した。The results of these evaluations are also shown in Table 4.
【0039】[0039]
【表3】 [Table 3]
【0040】[0040]
【表4】 [Table 4]
【0041】表4から本発明の製造方法で得られたエポ
キシ基含有オルガノポリシロキサンを樹脂添加剤として
配合したエポキシ樹脂組成物(実施例6〜12)は金型
からの離型性に優れるとともにシリコンチップおよびダ
イパッドとの接着性が良好である。また、バリ特性も良
好である。From Table 4, it can be seen that the epoxy resin compositions (Examples 6 to 12) containing the epoxy group-containing organopolysiloxane obtained by the production method of the present invention as a resin additive have excellent mold release properties. Good adhesion to silicon chips and die pads. Also, the burr characteristics are good.
【0042】これに対して離型剤としてよく用いられる
モンタン酸エステルワックスを配合したもの(比較例
3)やモンタン酸ワックスとエポキシ樹脂との反応生成
物を配合したもの(比較例5)では離型性が非常に悪
く、シリコンチップおよびダイパッドとの接着性も十分
でない。また、エポキシ変性ポリジメチルシロキサンを
配合したもの(比較例4)やカルボキシル変性ポリジメ
チルシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物を配合し
たもの(比較例6)でも離型性が不十分であり、シリコ
ンチップおよびダイパッドとの接着性も劣っている。ま
た、モンタン酸ワックスとエポキシ樹脂との反応生成物
とカルボキシル変性ポリジメチルシロキサンとエポキシ
樹脂との反応生成物を併用しても顕著な改善効果は認め
られない。On the other hand, the compound containing a montanic acid ester wax, which is often used as a mold release agent (Comparative Example 3), and the compound containing a reaction product of a montanic acid wax and an epoxy resin (Comparative Example 5) are used. The moldability is very poor, and the adhesion to silicon chips and die pads is not sufficient. In addition, a compound containing epoxy-modified polydimethylsiloxane (Comparative Example 4) or a compound containing a reaction product of carboxyl-modified polydimethylsiloxane and an epoxy resin (Comparative Example 6) have insufficient release properties, and Adhesion to chips and die pads is also poor. Further, even when a reaction product of a montanic acid wax and an epoxy resin and a reaction product of a carboxyl-modified polydimethylsiloxane and an epoxy resin are used in combination, no remarkable improvement effect is observed.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の方法で得られたエポキシ基含有
オルガノポリシロキサンは成形材料に優れた金型離型性
を付与するとともに基材との接着性を低下させないので
半導体封止用エポキシ樹脂組成物の添加剤として好適で
ある。また、このエポキシ基含有オルガノポリシロキサ
ンを配合した半導体封止用エポキシ樹脂組成物は表面実
装用途の半導体封止材として好適である。The epoxy group-containing organopolysiloxane obtained by the method of the present invention imparts excellent mold releasability to the molding material and does not reduce the adhesiveness to the base material. It is suitable as an additive for the composition. Further, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing the epoxy group-containing organopolysiloxane is suitable as a semiconductor encapsulant for surface mounting applications.
【図1】実施例1で得られたエポキシ基含有オルガノポ
リシロキサンのFT−IRチャートである。FIG. 1 is an FT-IR chart of the epoxy group-containing organopolysiloxane obtained in Example 1.
Claims (1)
サンおよび高級脂肪酸とエポキシ化合物とを反応させる
ことを特徴とするエポキシ基含有オルガノポリシロキサ
ンの製造方法。1. A method for producing an epoxy group-containing organopolysiloxane, comprising reacting a carboxyl group-containing organopolysiloxane and a higher fatty acid with an epoxy compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22964796A JP3264183B2 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Method for producing epoxy group-containing organopolysiloxane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22964796A JP3264183B2 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Method for producing epoxy group-containing organopolysiloxane |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7480693A Division JP2621755B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Method for producing epoxy resin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118752A JPH09118752A (en) | 1997-05-06 |
| JP3264183B2 true JP3264183B2 (en) | 2002-03-11 |
Family
ID=16895479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22964796A Expired - Fee Related JP3264183B2 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Method for producing epoxy group-containing organopolysiloxane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264183B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105057A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toray Ind Inc | Epoxy resin composition and semiconductor device |
| JP2007009227A (en) * | 2006-10-16 | 2007-01-18 | Hitachi Chem Co Ltd | Epoxy resin molding compound for sealing electric component and electric component |
| CN120265685A (en) * | 2023-01-26 | 2025-07-04 | Dic株式会社 | Silicone-modified epoxy resin, coating composition and article coated with the coating composition |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP22964796A patent/JP3264183B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09118752A (en) | 1997-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0820673A (en) | Inorganic filler for resin and epoxy resin composition | |
| JP2621755B2 (en) | Method for producing epoxy resin composition | |
| JP3264183B2 (en) | Method for producing epoxy group-containing organopolysiloxane | |
| JP4950010B2 (en) | Manufacturing method of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2000044774A (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JP5157473B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JP3543997B2 (en) | Epoxy resin composition, method for producing epoxy resin composition, and semiconductor encapsulation device | |
| JP2001114994A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP2002194064A (en) | Resin composition for semiconductor encapsulation, and semiconductor device using the same | |
| JP3206317B2 (en) | Method for producing epoxy resin composition and epoxy resin composition | |
| JPH05315472A (en) | Semiconductor sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith | |
| JPH1112442A (en) | Sealing resin composition and sealed semiconductor device | |
| JP3479817B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JP2534317B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2001310930A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JPH0764918B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2001247651A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JPH11130943A (en) | Sealing resin composition and semiconductor sealing device | |
| JPH11166103A (en) | Resin composition for packing and semiconductor packing device | |
| JP5332899B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JPH05206332A (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and cured product thereof | |
| JPH09316237A (en) | Resin composition for sealing semiconductor | |
| JP3298084B2 (en) | Sealing resin composition and semiconductor sealing device | |
| JP2595868B2 (en) | Resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JPH11130837A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |