JP6458462B2 - Method for producing thermosetting resin composition, and thermosetting resin composition obtained thereby - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品に用いられる熱硬化性樹脂組成物の製造方法、及びそれにより得られる熱硬化性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a thermosetting resin composition used for an electronic component, and a thermosetting resin composition obtained thereby.
半導体パッケージには、半導体素子を環境から保護するための封止材料として、無機充填材を含むエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂組成物が広く用いられている。熱硬化性樹脂に加えられる無機充填材は、熱硬化性樹脂の熱膨張係数を下げて、樹脂硬化物の反りを抑え、半導体パッケージにおける界面剥離やクラック等の発生を防止している。 In semiconductor packages, thermosetting resin compositions such as epoxy resins containing inorganic fillers are widely used as sealing materials for protecting semiconductor elements from the environment. The inorganic filler added to the thermosetting resin lowers the thermal expansion coefficient of the thermosetting resin, suppresses the warpage of the resin cured product, and prevents the occurrence of interface peeling and cracks in the semiconductor package.
無機充填材と熱硬化性樹脂とは素のままでは密着性が劣るため、熱硬化性樹脂主剤と混合する前に、無機充填材の表面を表面処理している。 Since the adhesion between the inorganic filler and the thermosetting resin is poor if the raw material is intact, the surface of the inorganic filler is surface-treated before mixing with the thermosetting resin main component.
例えば、特許文献1には、粒状シリカを100℃から1000℃の温度で1時間から24時間加熱して、粒状シリカの表面に存在しているシラノール基を減少させる工程と、シランカップリング処理を行う工程とを含む、シリカフィラーの製造方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 includes a step of heating a granular silica at a temperature of 100 ° C. to 1000 ° C. for 1 hour to 24 hours to reduce silanol groups present on the surface of the granular silica, and a silane coupling treatment. A method for producing a silica filler is disclosed, including a step of performing.
また、特許文献2には、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤としてフェノール樹脂、(C)無機充填剤および(D)(a)アルミニウムキレート化合物と(b)ジアザビシクロアルケンおよびその誘導体とのうちの少なくとも1種の化合物を溶解させたシランカップリング剤を必須成分としたエポキシ樹脂組成物が開示されている。そして、(D)のシランカップリング剤によって表面処理した(C)の無機充填材を、全体の樹脂組成物に対して25〜95重量%の割合で含有してなることを特徴としている。 Patent Document 2 discloses (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin as a curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) (a) an aluminum chelate compound and (b) a diazabicycloalkene and its derivatives. And an epoxy resin composition containing a silane coupling agent in which at least one compound is dissolved as an essential component. And it comprises the inorganic filler of (C) surface-treated with the silane coupling agent of (D) at a ratio of 25 to 95% by weight with respect to the entire resin composition.
しかしながら、無機充填材をシランカップリング剤で表面処理すると、シランカップリング剤によって導入された未反応シラノール基によって熱硬化性樹脂が加水分解される。そのため、耐熱性や耐湿性が低下し、半導体パッケージの信頼性向上の点で好ましくなかった。 However, when the inorganic filler is surface-treated with a silane coupling agent, the thermosetting resin is hydrolyzed by unreacted silanol groups introduced by the silane coupling agent. Therefore, heat resistance and moisture resistance are lowered, which is not preferable in terms of improving the reliability of the semiconductor package.
よって、本発明の目的は、無機充填材と熱硬化性樹脂との密着性を高め、耐熱性及び耐湿性に優れた硬化物が得られる、熱硬化性樹脂組成物の製造方法、並びにそれにより得られる熱硬化性樹脂組成物、該熱硬化性樹脂組成物を用いた電子部品を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to improve the adhesion between the inorganic filler and the thermosetting resin, and to obtain a cured product having excellent heat resistance and moisture resistance, and a method for producing a thermosetting resin composition, thereby It is in providing the thermosetting resin composition obtained and the electronic component using this thermosetting resin composition.
上記目的を達成するため、本発明の熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、無機充填材の表面から有機物を除去して清浄面を得る工程と、前記無機充填材の前記清浄面にアルミニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物から選ばれた1種又は2種以上であるキレート化合物を被着させる工程と、前記キレート化合物を被着させた前記無機充填材を乾燥させて前記キレート化合物で被覆された前記無機充填材を得る工程と、前記キレート化合物で被覆された無機充填材に、主剤である熱硬化性樹脂組成物と、硬化剤とを加えて混合する工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method for producing a thermosetting resin composition of the present invention comprises a step of removing organic substances from the surface of an inorganic filler to obtain a clean surface, and an aluminum chelate on the clean surface of the inorganic filler. compounds, titanium chelate compounds, one selected from zirconium chelate compound or a step of depositing a chelate compound is 2 or more, the inorganic filler was deposited with the chelating compound and dried in the chelating compound Including a step of obtaining the coated inorganic filler, and a step of adding and mixing a thermosetting resin composition as a main agent and a curing agent to the inorganic filler coated with the chelate compound. Features.
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、主剤である熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂を硬化する硬化剤と、表面から有機物が除去された清浄面を有する無機充填材と、前記無機充填材の前記清浄面を被覆する、アルミニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物から選ばれた1種又は2種以上であるキレート化合物と、を有することを特徴とする。 The thermosetting resin composition of the present invention comprises a thermosetting resin as a main agent, a curing agent for curing the thermosetting resin , an inorganic filler having a clean surface from which organic substances are removed from the surface, and the inorganic And a chelate compound that is one or more selected from an aluminum chelate compound, a titanium chelate compound, and a zirconium chelate compound that covers the clean surface of the filler.
本発明の電子部品は、上述した本発明による熱硬化性樹脂組成物を硬化させた封止材が、少なくとも一部に用いられていることを特徴とする。 The electronic component of the present invention is characterized in that a sealing material obtained by curing the thermosetting resin composition according to the present invention described above is used at least in part.
本発明によれば、無機充填材の表面から有機物を除去して清浄面とした後にキレート化合物を被着させることにより、キレート化合物を介して無機充填材と熱硬化性樹脂との密着性が向上する。そのため、耐湿性、及び耐熱性に優れた熱硬化性樹脂組成物を製造することができる。そして、この熱硬化性樹脂組成物を電子部品の封止材として用いることにより、封止材の耐熱性、耐湿性が向上し、電子部品の信頼性を高めることができる。特に、環境管理の難しい、屋外で使用される、自動車、車両、航空機、船舶、自動販売機、空調機、発電機などの電気・電力機器に好適に用いることができる。 According to the present invention, the adhesion between the inorganic filler and the thermosetting resin is improved through the chelate compound by depositing the chelate compound after removing organic substances from the surface of the inorganic filler to obtain a clean surface. To do. Therefore, a thermosetting resin composition excellent in moisture resistance and heat resistance can be produced. And by using this thermosetting resin composition as a sealing material for an electronic component, the heat resistance and moisture resistance of the sealing material can be improved, and the reliability of the electronic component can be increased. In particular, it can be suitably used for electric / power devices such as automobiles, vehicles, aircraft, ships, vending machines, air conditioners, and generators that are difficult to manage the environment and are used outdoors.
本発明の実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、主剤である熱硬化性樹脂と、硬化剤と、キレート化合物によって被覆された無機充填材と、を含んでいる。これらの構成物により、熱硬化性樹脂と無機充填材との密着性が高く、耐湿性及び耐熱性にも優れた硬化物を提供することができる。以下、これらの各構成要件について、より具体的に説明する。 The thermosetting resin composition of the embodiment of the present invention includes a thermosetting resin as a main agent, a curing agent, and an inorganic filler coated with a chelate compound . With these components, a cured product having high adhesion between the thermosetting resin and the inorganic filler and excellent in moisture resistance and heat resistance can be provided. Hereinafter, each of these constituent requirements will be described more specifically.
本実施形態に用いられる熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂等をあげることができる。そのうち、電子部品の用途には、1分子中に少なくとも2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が、寸法安定性や耐水性・耐薬品性および電気絶縁性が高いことから、特に好ましい。具体的にはビスフェノール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E型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、マレイミドナフトール樹脂、マレイミドトリアジン樹脂、マレイミド樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いてもよいが、2種以上を混合してもよい。共重合させる組み合わせにより、耐熱性、強靭性、難燃性等の物性を適宜調整することができる。また、熱硬化性樹脂には、粘度および架橋密度を調整するため、末端にエポキシ基などの架橋性官能基を有する反応性希釈剤を適宜混合することができる。 It does not specifically limit as a thermosetting resin used for this embodiment, For example, an epoxy resin, a phenol resin, a maleimide resin etc. can be mention | raise | lifted. Among them, an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule is particularly preferable for use in electronic components because of its high dimensional stability, water resistance / chemical resistance and electrical insulation. Specifically, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin And maleimide naphthol resin, maleimide triazine resin, maleimide resin, glycidyl ester type epoxy resin, and glycidyl amine type epoxy resin. These thermosetting resins may be used alone or in combination of two or more. Depending on the combination to be copolymerized, physical properties such as heat resistance, toughness and flame retardancy can be appropriately adjusted. Moreover, in order to adjust a viscosity and a crosslinking density, the reactive diluent which has crosslinking | crosslinked functional groups, such as an epoxy group, can be mixed with a thermosetting resin suitably.
本実施形態に用いられる硬化剤としては、特に限定されず、例えば芳香族酸無水物、具体的には無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸等、又は環状脂肪族酸無水物、具体的にはテトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸等、もしくは脂肪族酸無水物、具体的には無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等を挙げることができる。 The curing agent used in the present embodiment is not particularly limited, and for example, an aromatic acid anhydride, specifically, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, or a cyclic aliphatic acid anhydride, Specifically, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, etc., or aliphatic acid anhydrides, specifically succinic anhydride, polyadipic acid An anhydride, a poly sebacic acid anhydride, a poly azelaic acid anhydride etc. can be mentioned.
なお、上記には、硬化促進剤として、三級アミン、ホウ酸エステル、ルイス酸、有機金属化合物、有機酸金属塩、トリフェニルフォスフィン、イミダゾール等を適宜配合することができる。 In the above, tertiary amine, boric acid ester, Lewis acid, organic metal compound, organic acid metal salt, triphenylphosphine, imidazole and the like can be appropriately blended as a curing accelerator.
本実施形態に用いられる無機充填材としては、例えば、溶融シリカ、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、マイカ、ガラス繊維等が挙げられる。これらの無機充填材により、硬化物の熱伝導率を高め、熱膨張率を低減することができるからである。これらの無機充填材は、単独で用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the inorganic filler used in the present embodiment include fused silica, silica, alumina, aluminum hydroxide, talc, clay, mica, and glass fiber. This is because these inorganic fillers can increase the thermal conductivity of the cured product and reduce the thermal expansion coefficient. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態に用いられるキレート化合物としては、例えば、アルミニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物から選ばれる1種又は2種以上に希釈溶媒を加えて希釈した溶液が好ましい。これらのキレート化合物が無機充填材の表面に皮膜を形成し、熱硬化性樹脂との接着性を効果的に高めることができるからである。 As the chelate compound used in this embodiment, for example, a solution diluted by adding a diluting solvent to one or more selected from an aluminum chelate compound, a titanium chelate compound, and a zirconium chelate compound is preferable. This is because these chelate compounds can form a film on the surface of the inorganic filler and can effectively enhance the adhesion to the thermosetting resin.
上記アルミニウムキレート化合物としては、具体的にはアルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート、ジエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、エトキシ・ビス(アセチルアセトナート)アルミニウムが挙げられる。 Specific examples of the aluminum chelate compound include aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate, diethoxy mono (acetylacetonato) aluminum, di-n-propoxy mono (acetylacetonato) aluminum, and di-i-propoxy mono. (Acetylacetonato) aluminum, di-n-butoxy mono (acetylacetonato) aluminum, di-sec-butoxy mono (acetylacetonato) aluminum, di-t-butoxy mono (acetylacetonato) aluminum, ethoxy -Bis (acetylacetonate) aluminum is mentioned.
上記チタニウムキレート化合物としては、具体的には、チタニウムジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジーi−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタンが挙げられる。 Specific examples of the titanium chelate compound include titanium diisopropoxybis (ethylacetoacetate), triethoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-n-propoxymono (acetylacetonato) titanium, tri-i. -Propoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-n-butoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-sec-butoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-t-butoxy mono (acetylacetonate) ) Titanium, diethoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-n-propoxy bis (acetylacetonato) titanium, zi-propoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxy bis (acetylacetate) NAART) Titanium That.
上記ジルコウムキレート化合物が、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)、トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコウム、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコウム、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコウム、ジーi−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコウムが挙げられる。 Zirconium chelate compounds are zirconium dibutoxybis (ethylacetoacetate), triethoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-n-propoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-i-propoxy mono (acetyl) Acetonato) zirconium, tri-n-butoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-sec-butoxymono (acetylacetonato) zirconium, tri-t-butoxymono (acetylacetonato) zirconium, diethoxy bis (Acetylacetonato) zirconium, di-n-propoxy bis (acetylacetonato) zirconium, zi-propoxy bis (acetylacetonato) zirconium.
キレート化合物を希釈する溶媒としては、アルコール系溶媒、具体的にはN−メチル−2−ピロリドン、メタノールエタノール1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、又は芳香族系溶媒、具体的にはトルエン、キシレン、クメン、又はアミド系溶媒、具体的にはN,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、又はラクトン系溶媒、具体的にはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、もしくはグリコール系溶媒、具体的にはメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられ、1種又は2種以上を用いることができる。 As a solvent for diluting the chelate compound, alcohol solvents, specifically N-methyl-2-pyrrolidone, methanol ethanol 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, or aromatic solvents, specifically toluene, xylene , Cumene, or amide solvents, specifically N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, or lactone solvents, specifically γ-butyrolactone, γ-valerolactone, or glycol solvents, specifically Specifically, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like can be mentioned, and one or more can be used.
次に、主剤である熱硬化性樹脂(反応性希釈剤を含む)100質量部を基準として、各成分の配合量について説明する。 Next, the blending amount of each component will be described based on 100 parts by mass of a thermosetting resin (including a reactive diluent) that is a main component.
硬化剤の配合量は、主剤である熱硬化性樹脂100質量部に対し、50〜150質量部が好ましい。硬化剤の配合量が50質量部未満であると架橋不足からガラス転移温度が低下し、150質量部より多くなると耐湿性、高熱変形温度、耐熱安定性の低下を伴うため好ましくない。 As for the compounding quantity of a hardening | curing agent, 50-150 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of thermosetting resins which are main ingredients. When the blending amount of the curing agent is less than 50 parts by mass, the glass transition temperature is lowered due to insufficient crosslinking, and when it exceeds 150 parts by mass, moisture resistance, high heat distortion temperature, and heat stability are deteriorated.
無機充填材の配合量は、主剤である熱硬化性樹脂100質量部に対し、200〜600質量部が好ましい。無機充填材の配合量が200質量部未満であると封止材の熱膨張係数が高くなって剥離やクラックが生じ易くなり、配合量が600質量部よりも多い組成物の粘度が増加して押出し成形性が悪くなる。 As for the compounding quantity of an inorganic filler, 200-600 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of thermosetting resins which are the main ingredients. When the blending amount of the inorganic filler is less than 200 parts by mass, the thermal expansion coefficient of the sealing material is increased and peeling and cracking are likely to occur, and the viscosity of the composition having a blending amount greater than 600 parts by mass increases. Extrudability deteriorates.
キレート化合物の配合量は、主剤である熱硬化性樹脂100質量部に対し、0.1〜3質量部が好ましい。キレート化合物の配合量が0.1質量部未満であると無機充填材表面におけるキレート化合物の被覆が十分でないために密着性に乏しく、配合量が3質量部よりも多いとガラス転移温度が著しく低下するため好ましくない。 As for the compounding quantity of a chelate compound , 0.1-3 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of thermosetting resins which are the main ingredients. When the compounding amount of the chelate compound is less than 0.1 parts by mass , the coating of the chelate compound on the surface of the inorganic filler is not sufficient, resulting in poor adhesion, and when the compounding amount is more than 3 parts by mass, the glass transition temperature is remarkably lowered. Therefore, it is not preferable.
無機充填材を上記のように配合することによって、硬化物の熱伝導率を高め、熱膨張率を低減することができる。また、キレート化合物を上記のように配合することによって、無機充填剤の表面に皮膜が均一に形成され、無機充填材と熱硬化性樹脂との接着性を効果的に高めることができる。 By mix | blending an inorganic filler as mentioned above, the heat conductivity of hardened | cured material can be improved and a thermal expansion coefficient can be reduced. Moreover, a film | membrane is uniformly formed on the surface of an inorganic filler by mix | blending a chelate compound as mentioned above, and the adhesiveness of an inorganic filler and a thermosetting resin can be improved effectively.
次に、本発明の実施形態の熱硬化性樹脂組成物の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the thermosetting resin composition of embodiment of this invention is demonstrated.
本実施形態の熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、
(工程1)無機充填材の表面から有機物を除去して清浄面を得る工程と、
(工程2)無機充填材の清浄面にキレート化合物を被着させる工程と、
(工程3)キレート化合物を被着させた無機充填材を乾燥させて、キレート化合物で被覆された無機充填材を得る工程と、
(工程4)キレート化合物で被覆された無機充填材に、主剤である熱硬化性樹脂と、硬化剤とを加えて混合する工程と、を含む。この製造方法によれば、無機充填材の表面から有機物を除去して清浄面とした後にキレート化合物を被着させることにより、キレート化合物を介して無機充填材と熱硬化性樹脂との密着性が向上する。そのため、耐湿性、及び耐熱性に優れた熱硬化性樹脂組成物を製造することができる。
The manufacturing method of the thermosetting resin composition of the present embodiment,
(Step 1) A step of removing organic substances from the surface of the inorganic filler to obtain a clean surface;
(Step 2) depositing a chelate compound on the clean surface of the inorganic filler;
(Step 3) drying the chelate compound an inorganic filler is deposited and a step of obtaining an inorganic filler coated with a chelate compound,
(Step 4) A step of adding a thermosetting resin as a main agent and a curing agent to an inorganic filler coated with a chelate compound and mixing them is included. According to this production method, the organic substance is removed from the surface of the inorganic filler to form a clean surface, and then the chelate compound is deposited, whereby the adhesion between the inorganic filler and the thermosetting resin is achieved via the chelate compound. improves. Therefore, a thermosetting resin composition excellent in moisture resistance and heat resistance can be produced.
工程1においては、無機充填材の表面を清浄にする。清浄化方法としては、例えば、酸素プラズマ処理、紫外線照射処理が好ましく採用される。 In step 1, the surface of the inorganic filler is cleaned. As the cleaning method, for example, oxygen plasma treatment and ultraviolet irradiation treatment are preferably employed.
酸素プラズマ処理は、無機充填材の微粉末をプラズマ装置内で酸素プラズマに晒す表面処理方法である。酸素プラズマに含まれる酸素ラジカルや酸素イオンの化学的作用によって、無機充填材表面の有機物を分解除去することができることから、無機充填材の表面を清浄にすることができる。そのため、キレート化合物のアルコキシ基と無機充填材の水酸基が化学結合し、熱硬化性樹脂との密着性を高めることができる。使用するプラズマ装置は、特に限定されず、例えば平行平板型プラズマ装置、バレル型プラズマ装置、リモート型プラズマ装置などが使用できる。一方で、減圧下でプラズマ処理するタイプの装置では真空排気の際に無機充填材の微粉末が撒き散らされる恐れがあるため、大気圧でもプラズマ処理できる大気圧プラズマ装置が好ましい。大気圧プラズマは、コロナ放電、誘電体バリア放電、グロー放電、マイクロ波放電によって発生させることができる。例えば、無機充填材の微粉末をベルトコンベアに載せ、プラズマ源の下を通過させる方法によれば、連続処理が可能で、量産性にも優れている。 The oxygen plasma treatment is a surface treatment method in which fine powder of an inorganic filler is exposed to oxygen plasma in a plasma apparatus. Since the organic substance on the surface of the inorganic filler can be decomposed and removed by the chemical action of oxygen radicals and oxygen ions contained in the oxygen plasma, the surface of the inorganic filler can be cleaned. Therefore, the alkoxy group of the chelate compound and the hydroxyl group of the inorganic filler are chemically bonded, and the adhesion with the thermosetting resin can be enhanced. The plasma apparatus to be used is not particularly limited, and for example, a parallel plate type plasma apparatus, a barrel type plasma apparatus, a remote type plasma apparatus, or the like can be used. On the other hand, in an apparatus of a type that performs plasma processing under reduced pressure, fine powder of an inorganic filler may be scattered during evacuation, so an atmospheric pressure plasma apparatus that can perform plasma processing even at atmospheric pressure is preferable. Atmospheric pressure plasma can be generated by corona discharge, dielectric barrier discharge, glow discharge, or microwave discharge. For example, according to a method in which fine powder of an inorganic filler is placed on a belt conveyor and passed under a plasma source, continuous processing is possible, and mass productivity is excellent.
一方、紫外線照射処理は、無機充填材の微粉末を紫外線照射によって発生したオゾンに晒す表面処理方法である。そして、発生したオゾンの化学作用によって、無機充填材の表面の有機物が分解除去できることから、無機充填材の表面を清浄にすることができる。そのため、キレート化合物のアルコキシ基と無機充填材の水酸基が化学結合し、熱硬化性樹脂との密着性を高めることができる。紫外線照射処理は、バッチ式でもよいが、例えば、無機充填材の微粉末をベルトコンベアに載せて紫外線ランプの下を通過させる連続処理でもよい。 On the other hand, the ultraviolet irradiation treatment is a surface treatment method in which fine powder of an inorganic filler is exposed to ozone generated by ultraviolet irradiation. And since the organic substance on the surface of the inorganic filler can be decomposed and removed by the chemical action of the generated ozone, the surface of the inorganic filler can be cleaned. Therefore, the alkoxy group of the chelate compound and the hydroxyl group of the inorganic filler are chemically bonded, and the adhesion with the thermosetting resin can be enhanced. The ultraviolet irradiation treatment may be a batch type, but may be a continuous treatment in which a fine powder of an inorganic filler is placed on a belt conveyor and passed under an ultraviolet lamp.
酸素プラズマ処理、又は紫外線照射処理によって清浄となった表面は、濡れ性に優れ、キレート化合物を均一に被着させることができる。 The surface cleaned by the oxygen plasma treatment or the ultraviolet irradiation treatment is excellent in wettability and can uniformly deposit the chelate compound .
工程2においては、無機充填材の表面にキレート化合物を被着する。被着方法としては、例えば、キレート溶液の噴霧処理、又はキレート溶液への浸漬処理が好ましく採用される。 In step 2, a chelate compound is deposited on the surface of the inorganic filler. As the deposition method, for example, a spray treatment of the chelate solution or an immersion treatment in the chelate solution is preferably employed.
噴霧処理は、無機充填材の粉末を撹拌槽で撹拌しながら、時間をかけて所定量のキレート溶液を噴霧して、無機充填材の表面にキレート化合物を被着させる方法である。噴霧処理により、清浄となった無機充填材の表面にキレート化合物を均一に被着させることができる。撹拌機として、ヘンシェルミキサー、レーディゲミキサー等を用いることができる。キレート溶液の濃度は、30〜70質量%であることが好ましい。キレート溶液の濃度が、30質量%よりも低いと作業効率が悪く、70質量%よりも高いと被着斑が生じるので好ましくない。また、噴霧速度は速過ぎると被着斑が生じるので好ましくない。通常は、噴霧を数十分間かけて行う。噴霧処理によれば、使用溶媒量を節約することができる。溶媒は噴霧作業中においてもどんどん揮発していくので、その後の固液分離の手間を省くことができる。 The spray treatment is a method in which a chelate compound is deposited on the surface of the inorganic filler by spraying a predetermined amount of the chelate solution over time while stirring the powder of the inorganic filler in a stirring tank. By the spray treatment, the chelate compound can be uniformly deposited on the surface of the cleaned inorganic filler. As a stirrer, a Henschel mixer, a Laedige mixer, or the like can be used. The concentration of the chelate solution is preferably 30 to 70% by mass. If the concentration of the chelating solution is lower than 30% by mass, the working efficiency is poor, and if it is higher than 70% by mass, adhesion spots occur, which is not preferable. Further, if the spraying speed is too high, it is not preferable because deposition spots occur. Usually, spraying is performed for several tens of minutes. According to the spraying process, the amount of solvent used can be saved. Since the solvent volatilizes more and more during the spraying operation, it is possible to save the trouble of subsequent solid-liquid separation.
一方、浸漬処理は、無機充填材の粉末をキレート溶液と共に撹拌槽に投入し、所定時間撹拌して、無機充填材の表面にキレート化合物を被着させる方法である。浸漬処理によれば、噴霧処理に比べて、清浄となった無機充填材の表面にキレート化合物をより均一に被着させることができる。 On the other hand, the dipping treatment is a method in which the powder of the inorganic filler is put into a stirring tank together with the chelate solution, stirred for a predetermined time, and the chelate compound is deposited on the surface of the inorganic filler. According to the immersion treatment, the chelate compound can be more uniformly deposited on the surface of the cleaned inorganic filler as compared with the spray treatment.
工程3においては、例えば、乾燥炉で余分な溶媒を揮発させる。この工程により、無機充填材の表面にキレート化合物の均一な膜を形成することができる。乾燥は、例えば120℃で、30分間、熱風乾燥することができる。 In step 3, for example, excess solvent is volatilized in a drying furnace. By this step, a uniform film of the chelate compound can be formed on the surface of the inorganic filler. For example, the drying can be performed with hot air at 120 ° C. for 30 minutes.
工程4においては、混練機を用いて、キレート化合物で被覆された無機充填材と、主剤である熱硬化性樹脂と、硬化剤とを均一に混合する。これにより、本実施形態の熱硬化性樹脂組成物が得られる。 In step 4, the inorganic filler coated with the chelate compound , the thermosetting resin as the main agent, and the curing agent are uniformly mixed using a kneader. Thereby, the thermosetting resin composition of this embodiment is obtained.
こうして得られた本発明の熱硬化性樹脂組成物は、例えば、電子部品の封止材、絶縁材料、基板材料、実装材料等として用いることができる。例えば、電子部品の封止材として用いる場合には、半導体素子をリードフレームと共に金型の中に入れて、その隙間に熱硬化性樹脂を射出成形すればよい。本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化樹脂となった後の耐熱性、耐湿性に優れているので、電子部品の封止材として用いることにより、長期に亘って半導体素子を周囲環境から保護するという優れた効果がもたらされる。そのため、高信頼性が求められる自動車等の用途に好適に用いることができる。 The thermosetting resin composition of the present invention thus obtained can be used as, for example, a sealing material for electronic components, an insulating material, a substrate material, a mounting material, and the like. For example, when used as a sealing material for electronic components, a semiconductor element may be placed in a mold together with a lead frame, and a thermosetting resin may be injection molded into the gap. Since the thermosetting resin composition of the present invention is excellent in heat resistance and moisture resistance after becoming a curable resin, by using it as a sealing material for electronic components, a semiconductor element can be removed from the surrounding environment over a long period of time. The excellent effect of protecting is brought about. Therefore, it can be suitably used for applications such as automobiles that require high reliability.
以下に実施例を挙げて本発明について更に具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[実施例1]
(工程1)
平均粒径5μmの溶融シリカ(瀧森社製、商品名「ZA−30」)を、サムコ社製プラズマ処理装置PD−2203Lの処理テーブル上に載置して真空排気した後、酸素を導入し、電力200Wで3分間、プラズマ処理した。
[Example 1]
(Process 1)
A fused silica having an average particle size of 5 μm (manufactured by Ashimori Co., Ltd., trade name “ZA-30”) was placed on a processing table of a plasma processing apparatus PD-2203L manufactured by Samco and evacuated, and then oxygen was introduced. The plasma treatment was performed at a power of 200 W for 3 minutes.
(工程2)
酸素プラズマ処理した溶融シリカの520質量部をヘンシェルミキサーに投入し、溶融シリカが撹拌されている状態で、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート(川研ファインケミカル株式会社製ALCH)0.2質量部を配合したキレート溶液を噴霧した。
(Process 2)
520 parts by mass of oxygen plasma-treated fused silica is charged into a Henschel mixer, and 0.2 parts by mass of aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate (ALCH manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) is added while the fused silica is being stirred. The chelating solution was sprayed.
(工程3)
キレート処理した溶融シリカ520質量部を120℃で3分間、熱風乾燥した。
(Process 3)
Chelate-treated 520 parts by mass of fused silica was dried with hot air at 120 ° C. for 3 minutes.
(工程4)
工程3で得られた溶融シリカ520質量部に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(新日鉄住金株式会社製、商品名「YD−825GS」)50質量部、アミノグリシジルエーテル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名EP-630)30質量部、反応性希釈剤20質量部から構成されるエポキシ樹脂主剤100質量部と、酸無水物120質量部と、硬化促進剤1質量部とを混練し、熱硬化性樹脂組成物を得た。
(Process 4)
To 520 parts by mass of the fused silica obtained in step 3, 50 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Co., Ltd., trade name “YD-825GS”), aminoglycidyl ether type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) , Trade name EP-630) 100 parts by mass of an epoxy resin main component composed of 30 parts by mass, 20 parts by mass of a reactive diluent, 120 parts by mass of an acid anhydride, and 1 part by mass of a curing accelerator, A curable resin composition was obtained.
(工程5)
上記熱硬化性樹脂組成物を金型に注入し、100℃で1時間加熱した後、さらに170℃で1時間加熱して硬化させた。
(Process 5)
The thermosetting resin composition was poured into a mold, heated at 100 ° C. for 1 hour, and further heated at 170 ° C. for 1 hour to be cured.
[実施例2]
実施例1の工程2において、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート0.5質量部を配合したキレート溶液を噴霧した。その他の工程は実施例1の方法にしたがった。
[Example 2]
In the process 2 of Example 1, the chelate solution which mix | blended 0.5 mass part of aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate was sprayed. Other steps were in accordance with the method of Example 1.
[実施例3]
実施例1の工程2において、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート1.0質量部を配合したキレート溶液を噴霧した。その他の工程は実施例1の方法にしたがった。
[Example 3]
In Step 2 of Example 1, a chelate solution containing 1.0 part by mass of aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate was sprayed. Other steps were in accordance with the method of Example 1.
[実施例4]
実施例1の工程2において、チタニウムジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)0.5質量部を配合したキレート溶液を噴霧した。その他の工程は実施例1の方法にしたがった。
[Example 4]
In Step 2 of Example 1, a chelate solution containing 0.5 parts by mass of titanium diisopropoxybis (ethyl acetoacetate) was sprayed. Other steps were in accordance with the method of Example 1.
[実施例5]
実施例1の工程2において、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)0.5質量部を配合したキレート溶液を噴霧した。その他の工程は実施例1の方法にしたがった。
[Example 5]
In the process 2 of Example 1, the chelate solution which mix | blended 0.5 mass part of zirconium dibutoxybis (ethyl acetoacetate) was sprayed. Other steps were in accordance with the method of Example 1.
[比較例1]
溶融シリカ520質量部と、実施例1のエポキシ樹脂主剤100質量部と、酸無水物120質量部と、硬化促進剤1質量部とを混練して得られた熱硬化性樹脂組成物を、金型に注入し、100℃で1時間加熱した後、さらに170℃で1時間加熱して硬化させた。
[Comparative Example 1]
A thermosetting resin composition obtained by kneading 520 parts by mass of fused silica, 100 parts by mass of the epoxy resin main component of Example 1, 120 parts by mass of an acid anhydride, and 1 part by mass of a curing accelerator was obtained using gold. After pouring into a mold and heating at 100 ° C. for 1 hour, it was further cured by heating at 170 ° C. for 1 hour.
[比較例2]
シランカップリング剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.25質量部を被着させた溶融シリカ520質量部と、実施例1のエポキシ樹脂主剤100質量部と、酸無水物120質量部と、硬化促進剤1質量部とを混練して得られた熱硬化性樹脂組成物を、金型に注入し、100℃で1時間加熱した後、さらに170℃で1時間加熱して硬化させた。
[Comparative Example 2]
520 parts by weight of fused silica coated with 0.25 parts by weight of a silane coupling agent γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 100 parts by weight of the epoxy resin main agent of Example 1, 120 parts by weight of an acid anhydride, A thermosetting resin composition obtained by kneading 1 part by mass of a curing accelerator was poured into a mold, heated at 100 ° C. for 1 hour, and further cured by heating at 170 ° C. for 1 hour.
[比較例3]
シランカップリング剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部を被着させた溶融シリカ520質量部と、実施例1のエポキシ樹脂主剤100質量部と、酸無水物120質量部と、硬化促進剤1質量部とを混練して得られた熱硬化性樹脂組成物を、金型に注入し、100℃で1時間加熱した後、さらに170℃で1時間加熱して硬化させた。
[Comparative Example 3]
520 parts by mass of fused silica coated with 0.5 parts by mass of a silane coupling agent γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 100 parts by mass of the epoxy resin main agent of Example 1, and 120 parts by mass of an acid anhydride, A thermosetting resin composition obtained by kneading 1 part by mass of a curing accelerator was poured into a mold, heated at 100 ° C. for 1 hour, and further cured by heating at 170 ° C. for 1 hour.
[比較例4]
シランカップリング剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン1.0質量部を被着させた溶融シリカ520質量部と、実施例1のエポキシ樹脂主剤100質量部と、酸無水物120質量部と、硬化促進剤1質量部とを混練して得られた熱硬化性樹脂組成物を、金型に注入し、100℃で1時間加熱した後、さらに170℃で1時間加熱して硬化させた。
[Comparative Example 4]
520 parts by mass of fused silica coated with 1.0 part by mass of a silane coupling agent γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 100 parts by mass of the epoxy resin main agent of Example 1, 120 parts by mass of acid anhydride, A thermosetting resin composition obtained by kneading 1 part by mass of a curing accelerator was poured into a mold, heated at 100 ° C. for 1 hour, and further cured by heating at 170 ° C. for 1 hour.
[比較例5]
実施例1の方法において、工程1の酸素プラズマ処理を省略した。その他の工程は実施例1の方法にしたがった。
[Comparative Example 5]
In the method of Example 1, the oxygen plasma treatment in Step 1 was omitted. Other steps were in accordance with the method of Example 1.
以下、熱硬化物の評価方法について説明する。 Hereinafter, a method for evaluating a thermoset will be described.
[接着強度]
Cu板を10mm角の正方形の形状に切り出し、フッ素樹脂製の型を固定した。樹脂を流し込み、100℃で1時間加熱した後、さらに170℃で1時間加熱し、Cu板上に接着面積10mm2、上面φ3mm、高さ4mmの硬化物を形成した。この硬化物を銅回路箔面と平行に1mm/secで押し込み、最大破壊荷重を測定した。試験は各n=5で実施し、単位接合面積当たりの荷重測定値を密着強度と定義した。
[Adhesive strength]
The Cu plate was cut into a 10 mm square shape and a fluororesin mold was fixed. The resin was poured and heated at 100 ° C. for 1 hour, and further heated at 170 ° C. for 1 hour to form a cured product having an adhesion area of 10 mm 2 , an upper surface of 3 mm, and a height of 4 mm on the Cu plate. This cured product was pressed at 1 mm / sec in parallel with the copper circuit foil surface, and the maximum breaking load was measured. The test was performed at each n = 5, and the load measurement value per unit bonding area was defined as adhesion strength.
[ガラス転移温度]
SII社製の熱機械分析(TMA)装置TMA/SS7100を用いて、樹脂温度と熱変形量の関係を示す曲線を測定し、その変曲点をガラス転移温度と定義した。
[Glass-transition temperature]
Using a thermomechanical analysis (TMA) apparatus TMA / SS7100 manufactured by SII, a curve indicating the relationship between the resin temperature and the amount of thermal deformation was measured, and the inflection point was defined as the glass transition temperature.
[弾性率]
島津製作所製の万能材料試験装置(AG−50kNX)を用いて、応力に対する歪みを測定し、その傾きを弾性率と定義した。
[Elastic modulus]
Using a universal material testing apparatus (AG-50kNX) manufactured by Shimadzu Corporation, the strain against stress was measured, and the inclination was defined as the elastic modulus.
[熱膨張係数]
SII製の熱機械分析(TMA)装置TMA/SS7100を用いて、樹脂温度に対する長さ変化量を測定し、その変曲点前の傾きを線膨張係数と定義した。
[Thermal expansion coefficient]
Using a thermomechanical analysis (TMA) apparatus TMA / SS7100 manufactured by SII, the amount of change in length with respect to the resin temperature was measured, and the slope before the inflection point was defined as the linear expansion coefficient.
[吸水率]
硬化物の吸水率は、高温高湿放置(温度85℃、相対湿度85%、1000時間)の前後の質量変化から算出した。
[Water absorption rate]
The water absorption rate of the cured product was calculated from the mass change before and after being left at high temperature and high humidity (temperature 85 ° C., relative humidity 85%, 1000 hours).
吸水率[%]=(W2−W1)/W1 ×100 ・・・(1)
ここで、W1は試験前のサンプル質量、W2は試験前のサンプル質量を表す。
Water absorption [%] = (W2-W1) / W1 × 100 (1)
Here, W1 represents the sample mass before the test, and W2 represents the sample mass before the test.
[不良率]
実施例で得た熱硬化性樹脂組成物を用いて封止した試験用デバイス10個を、高温高湿放置(温度85℃、相対湿度85%、1000時間)した後に、電気特性(オープン、リーク等)を評価し、不良発生数を百分率で示した。
[Defect rate]
After ten test devices sealed with the thermosetting resin composition obtained in the examples were left at high temperature and high humidity (temperature 85 ° C., relative humidity 85%, 1000 hours), electrical characteristics (open, leaked) Etc.) and the number of defects was expressed as a percentage.
以下、評価結果について説明する。 Hereinafter, the evaluation results will be described.
表1には、表面処理方法を変えて接着性を評価した結果が示されている。 Table 1 shows the results of evaluating the adhesiveness by changing the surface treatment method.
まず、機械的強度について比較する。酸素プラズマ処理後にアルミニウムキレート処理したシリカを充填材とするエポキシ樹脂硬化物(実施例2)は、従来のシランカップリング処理した硬化物(比較例3)に比べ、密着強度が約2倍と良好である。ただし、酸素プラズマ処理を行わなかった場合(比較例5)は、密着強度が著しく低下しており、アルミニウムキレート処理の効果が見られない。 First, mechanical strength is compared. The epoxy resin cured product (Example 2) using silica treated with aluminum chelate after oxygen plasma treatment as a filler (Example 2) has an adhesive strength of about twice as good as that of the conventional cured product of silane coupling treatment (Comparative Example 3). It is. However, when the oxygen plasma treatment was not performed (Comparative Example 5), the adhesion strength was remarkably reduced, and the effect of the aluminum chelate treatment was not observed.
チタニウムキレート処理(実施例4)、ジルコニウムキレート処理(実施例5)は、アルミニウムキレート処理(実施例2)の効果には及ばないものの、従来のシランカップリング処理した硬化物(比較例3)よりも密着強度が優っている。 Although the titanium chelate treatment (Example 4) and the zirconium chelate treatment (Example 5) do not reach the effect of the aluminum chelate treatment (Example 2), the conventional cured product obtained by silane coupling treatment (Comparative Example 3). Also has excellent adhesion strength.
よって、シリカ表面に被着させて、シリカとエポキシ樹脂の密着性を改善し、Cu基材に対する密着強度を高める処理剤として、アルミニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物が有効であり、特にアルミニウムキレート化合物が優れている。ただし、酸素プラズマ処理によるシリカ表面の清浄化は、機械的強度を高めるために、アルミニウムキレート処理の前に行う必要がある。 Therefore, an aluminum chelate compound, a titanium chelate compound, and a zirconium chelate compound are effective as treatment agents that are deposited on the silica surface to improve the adhesion between the silica and the epoxy resin and increase the adhesion strength to the Cu substrate. Aluminum chelate compounds are excellent. However, it is necessary to clean the silica surface by oxygen plasma treatment before the aluminum chelate treatment in order to increase the mechanical strength.
次にガラス転移温度について比較する。シランカップリング剤1質量部を噴霧したシリカを充填剤とするエポキシ樹脂硬化物(比較例4)は、シランカップリング剤0.25質量部を噴霧したシリカを充填剤とするエポキシ樹脂硬化物(比較例2)よりもガラス転移温度が低下している。しかしながら、アルミニウムキレート化合物の場合は、1質量部を噴霧してもガラス転移温度は殆ど低下しない。 Next, the glass transition temperature will be compared. An epoxy resin cured product (comparative example 4) containing silica sprayed with 1 part by mass of a silane coupling agent as a filler (Comparative Example 4) is a cured epoxy resin product containing silica sprayed with 0.25 parts by mass of a silane coupling agent ( The glass transition temperature is lower than in Comparative Example 2). However, in the case of an aluminum chelate compound, the glass transition temperature hardly decreases even when 1 part by mass is sprayed.
よって、酸素プラズマ処理した後にアルミニウムキレート化合物を噴霧したシリカを充填材として用いると、硬化物の耐熱性を高めることができる。 Therefore, the heat resistance of the cured product can be increased by using silica sprayed with an aluminum chelate compound after oxygen plasma treatment as a filler.
弾性率、熱膨張係数については、アルミニウムキレート化合物を用いた場合とシランカップリング剤を用いた場合とで、有意な差は見られず、ほぼ同等であった。 Regarding the elastic modulus and thermal expansion coefficient, no significant difference was observed between the case of using the aluminum chelate compound and the case of using the silane coupling agent, and they were almost the same.
高温高湿放置後の吸水率は、無処理のシリカを充填材とするエポキシ樹脂硬化物(比較例1)やシランカップリング処理したシリカを充填材とするエポキシ樹脂硬化物(比較例2,4)と比較した場合、アルミニウムキレート処理したシリカを充填材とするエポキシ樹脂硬化物(実施例1、2、3)ではほぼ半減している。 The water absorption after standing at high temperature and high humidity is the cured epoxy resin with the untreated silica as the filler (Comparative Example 1) and the cured epoxy resin with the silica treated with the silane coupling (Comparative Examples 2 and 4). ), The epoxy resin cured product (Examples 1, 2, and 3) using aluminum chelate-treated silica as a filler is almost halved.
よって、酸素プラズマ処理した後にアルミニウムキレート化合物を噴霧したシリカを充填材として用いると、硬化物の耐湿性を高めることができる。 Therefore, the moisture resistance of the cured product can be enhanced by using silica sprayed with an aluminum chelate compound after oxygen plasma treatment as a filler.
高温高湿放置後の不良率は、無処理のシリカを充填材とするエポキシ樹脂封止部品(比較例1)、シランカップリング処理したシリカを充填材とするエポキシ樹脂封止部品(比較例2,4)で100%であるが、アルミニウムキレート処理したシリカを充填材とするエポキシ樹脂封止部品(実施例1、2、3)では0%である。 The defect rate after leaving at high temperature and high humidity is as follows: epoxy resin-encapsulated parts using untreated silica as a filler (Comparative Example 1), epoxy resin-encapsulated parts using silane-coupled silica as a filler (Comparative Example 2) 4) is 100%, but it is 0% in the epoxy resin encapsulated parts (Examples 1, 2 and 3) using silica treated with aluminum chelate as a filler.
よって、酸素プラズマ処理した後にアルミニウムキレート化合物を噴霧したシリカを充填材として用いると、エポキシ樹脂封止部品の信頼性を高めることができる。 Therefore, the reliability of the epoxy resin-encapsulated component can be improved by using silica sprayed with an aluminum chelate compound after oxygen plasma treatment as a filler.
以上、酸素プラズマ処理した後にアルミニウムキレート化合物を噴霧したシリカを充填材として用いると、シリカとエポキシ樹脂の密着性を高め、耐熱性、耐湿性に優れ、信頼性の高い電子部品を得ることができる。 As described above, when silica that has been subjected to oxygen plasma treatment and then sprayed with an aluminum chelate compound is used as a filler, it is possible to improve the adhesion between silica and epoxy resin, and to obtain a highly reliable electronic component with excellent heat resistance and moisture resistance. .
Claims (11)
前記無機充填材の前記清浄面にアルミニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物から選ばれた1種又は2種以上であるキレート化合物を被着させる工程と、
前記キレート化合物を被着させた前記無機充填材を乾燥させて前記キレート化合物で被覆された前記無機充填材を得る工程と、
前記キレート化合物で被覆された無機充填材に、主剤である熱硬化性樹脂と、硬化剤とを加えて混合する工程と、
を含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物の製造方法。 Removing organic substances from the surface of the inorganic filler to obtain a clean surface;
A step of depositing the aluminum chelate compound to the clean surface of the inorganic filler, a titanium chelate compound, chelate compound is one or more selected from zirconium chelate compound,
A step of obtaining the chelate compound the inorganic filler is deposited is dried the inorganic filler coated with the chelating compound,
Adding and mixing the thermosetting resin as the main agent and the curing agent to the inorganic filler coated with the chelate compound ;
The manufacturing method of the thermosetting resin composition characterized by including.
前記熱硬化性樹脂を硬化する硬化剤と、
表面から有機物が除去された清浄面を有する無機充填材と、
前記無機充填材の前記清浄面を被覆する、アルミニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物から選ばれた1種又は2種以上であるキレート化合物と、
を有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 A thermosetting resin as the main agent,
A curing agent for curing the thermosetting resin;
An inorganic filler having a clean surface from which organic substances have been removed from the surface;
Covering the clean surface of the inorganic filler, and an aluminum chelate compound, titanium chelate compound, chelate compound is one or more selected from zirconium chelate compound,
The thermosetting resin composition characterized by having.
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