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JP7252196B2 - Epoxy resin composition and cured product thereof - Google Patents
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Description

本発明は、エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物、及び半導体装置に関し、詳しくは、耐熱性、熱分解安定性に優れたエポキシ樹脂硬化物が得られると共に、耐トラッキング性に優れ、特に、パワー半導体封止用として好適なエポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物、及び半導体装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition, an epoxy resin cured product, and a semiconductor device. The present invention relates to an epoxy resin composition suitable for semiconductor encapsulation, an epoxy resin cured product, and a semiconductor device.

エポキシ樹脂は工業的に幅広い用途で使用されている。その一例として、半導体装置における封止材としての用途があるが、半導体装置における要求性能は近年ますます高度化しており、要求されるパワー密度は従来のSiデバイスでは到達困難な領域になっている。この様な中で、更なる高パワー密度化が期待され、近年開発が進められているデバイスとしてSiCパワーデバイスが挙げられるが、高パワー密度化を達成するためには動作時のチップ表面の温度が200℃以上にも達する。そのため、その温度に耐え、1000時間以上その物性を維持できる封止材料の開発が望まれている。 Epoxy resins are used in a wide variety of industrial applications. One example is its use as a sealing material in semiconductor devices, but the required performance of semiconductor devices has become more and more sophisticated in recent years, and the required power density has become a difficult area to reach with conventional Si devices. . Under these circumstances, further increase in power density is expected, and SiC power devices can be cited as devices that have been developed in recent years. reaches over 200°C. Therefore, it is desired to develop a sealing material that can withstand such temperatures and maintain its physical properties for 1000 hours or longer.

特に、車載用の半導体装置においては、安全制御に対応した各種センサーや電子制御ユニットの集積化が進んでおり、エンジンおよびパワーモジュールの発熱もしくは集積化による発熱に長時間曝されることからも、高温環境に耐え得る材料の要求が強まっている。 In automotive semiconductor devices, in particular, the integration of various sensors and electronic control units for safety control is progressing. There is an increasing demand for materials that can withstand high temperature environments.

さらに、熱的な耐久性だけでなく、高電圧化、大電流化に伴う絶縁性能の要求も増大している。車載、電車、風力発電、太陽光発電等の高電圧で使用されるパワー系の半導体デバイスだけでなく、小型、薄型化の進む半導体パッケージにおいても、回路ピッチ幅やリード端子間距離が小さくなっており、それらを電気的に絶縁するための空間距離および沿面距離を確保するため、封止材料及び基板材料には、600V以上の耐トラッキング特性が求められている。 Furthermore, there is an increasing demand for not only thermal durability but also insulation performance due to higher voltages and higher currents. The circuit pitch width and distance between lead terminals are becoming smaller not only for power semiconductor devices used in high voltage applications such as automobiles, trains, wind power generation, and solar power generation, but also for semiconductor packages that are becoming smaller and thinner. In order to secure the clearance and creepage distance for electrically insulating them, the sealing material and substrate material are required to have anti-tracking characteristics of 600 V or higher.

耐トラッキング性を改良する手法としては、1)熱/酸化分解性の抑制(熱分解開始温度の上昇、揮発ガス分の抑制)、2)高温時電気絶縁性の向上(ガラス転移温度の向上)、3)炭化性の抑制(残炭率の低減、無機充填剤の配合)等が効果的であると言われており、様々な手法が提案されてきた。例えば、表面に耐トラッキング性が高く、易加工性に優れた封止材料としてシリコーン樹脂を用いて封止した半導体装置(特許文献1)、ハロゲン及びアンチモン化合物の含有量が0.1重量%以下で、硬化剤の少なくとも1つがフェノール類、トリアジン環を有する化合物又はアルデヒド類の重縮合物とした耐トラッキング性に優れた難燃性非ハロゲンエポキシ樹脂組成物(特許文献2)、エポキシ化環状共役ジエン系重合体を樹脂成分として含有し、無機充填剤導電フィラーを含有しても良い半導体チップ用封止材料(特許文献3)が提案されている。また、耐トラッキング性に優れた半導体封止用樹脂組成物としてベンゼン骨格を含まず、シクロヘキサンポリエーテル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂系およびジシクロペンタジエン型フェノール樹脂等を含む半導体封止用樹脂組成物(特許文献4)、エポキシ樹脂に無機質充填剤として金属水酸化物を配合した半導体封止用エポキシ樹脂組成物(特許文献5)が提案されているが、耐熱性が低下してしまう。他方、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤および球状シリコーンパウダーを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物(特許文献6)が開示されているが、この樹脂組成物は耐トラッキング性を改善しようとするものではない。さらに、シリコーンゴム粉を含有する封止用樹脂組成物(特許文献7)は、トラッキング性には優れているが、耐熱性が十分ではない。また、シリコーン系ゴム粉は低分子成分が揮発した場合、接点障害を引き起こす可能性が懸念される。なお、耐熱性に優れる構造として、ビフェノール-ビフェニルアラルキル構造を有するエポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及び硬化物は既に開示されているが、耐トラッキング性については述べられていない(特許文献8、特許文献9)。 Methods to improve tracking resistance include 1) suppression of thermal/oxidative decomposition (increase in thermal decomposition initiation temperature, suppression of volatile gas content), and 2) improvement in electrical insulation at high temperatures (improvement in glass transition temperature). 3) Suppression of charring (reduction of residual coal rate, addition of inorganic filler), etc. are said to be effective, and various methods have been proposed. For example, a semiconductor device sealed with a silicone resin as a sealing material having high tracking resistance on the surface and excellent ease of workability (Patent Document 1), the content of halogen and antimony compound is 0.1% by weight or less. A flame-retardant non-halogen epoxy resin composition having excellent tracking resistance in which at least one of the curing agents is a phenol, a compound having a triazine ring, or a polycondensate of aldehydes (Patent Document 2), epoxidized cyclic conjugate A semiconductor chip sealing material containing a diene polymer as a resin component and optionally containing an inorganic filler and a conductive filler has been proposed (Patent Document 3). In addition, as a resin composition for semiconductor encapsulation excellent in tracking resistance, a resin composition for semiconductor encapsulation containing an alicyclic epoxy resin system having a cyclohexane polyether skeleton and a dicyclopentadiene type phenol resin, etc., which does not contain a benzene skeleton. (Patent Document 4), and an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation (Patent Document 5) in which a metal hydroxide is added as an inorganic filler to an epoxy resin has been proposed, but the heat resistance is lowered. On the other hand, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler and a spherical silicone powder (Patent Document 6) is disclosed, but this resin composition attempts to improve tracking resistance. not a thing Furthermore, the encapsulating resin composition containing silicone rubber powder (Patent Document 7) has excellent tracking properties, but does not have sufficient heat resistance. In addition, there is concern about the possibility of causing contact failures when low-molecular-weight components volatilize from silicone-based rubber powder. Epoxy resins, epoxy resin compositions, and cured products having a biphenol-biphenylaralkyl structure have already been disclosed as structures having excellent heat resistance, but tracking resistance is not described (Patent Document 8, Patent Documents). 9).

特開平3-151674号公報JP-A-3-151674 特開平11-209569号公報JP-A-11-209569 特開2003-20325号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-20325 特開2005-213299号公報JP-A-2005-213299 特開2008-143950号公報JP 2008-143950 A 特開2009-275146号公報JP 2009-275146 A 特開2013-203865号公報JP 2013-203865 A WO2011/074517号公報WO2011/074517 特開2013-209503号公報JP 2013-209503 A

従来の技術では、耐トラッキング性と耐熱性及び難燃性はトレードオフの関係であることから、200℃以上の耐熱性と600Vの耐トラッキング性の両立は困難であった。そこで、本発明は、特に耐トラッキング性に優れ、耐熱性とのバランスおよび熱分解安定性にも優れたエポキシ樹脂硬化物が得られ、特にパワー半導体封止用として好適なエポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物、及び半導体を提供しようとするものである。 In the conventional technology, since tracking resistance, heat resistance, and flame retardancy are in a trade-off relationship, it has been difficult to achieve both heat resistance at 200° C. or higher and tracking resistance at 600V. Accordingly, the present invention provides an epoxy resin composition which is particularly excellent in tracking resistance, excellent in balance with heat resistance, and excellent in thermal decomposition stability, and which is particularly suitable for encapsulating power semiconductors. It is intended to provide a resin cured product and a semiconductor.

本発明は、下記成分(A)~(D);
(A)下記一般式(1)で表される芳香族系エポキシ樹脂、
(B)窒素気流下、10℃/分の昇温速度におけるTG/DTA測定から求めた5%重量減少温度が260℃以上である非芳香族性エポキシ樹脂または非シリコーン系のゴムから選ばれる改質剤、
(C)硬化剤、及び
(D)硬化促進剤
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、成分(A)~(D)の合計に対し、成分(B)を1~50重量%含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。

Figure 0007252196000001
但し、nは0~20の数を示し、Gはグリシジル基を示す。The present invention provides the following components (A) to (D);
(A) an aromatic epoxy resin represented by the following general formula (1);
(B) A modifier selected from non-aromatic epoxy resins or non-silicone rubbers having a 5% weight loss temperature of 260° C. or higher as determined by TG/DTA measurement at a heating rate of 10° C./min under a nitrogen stream. pawn,
An epoxy resin composition comprising (C) a curing agent and (D) a curing accelerator as essential components, and containing 1 to 50% by weight of component (B) with respect to the total of components (A) to (D). It is an epoxy resin composition characterized by
Figure 0007252196000001
However, n represents a number from 0 to 20, and G represents a glycidyl group.

前記成分(B)としては、炭素数15~64の2価脂肪族カルボン酸のグリシジルエステル類または炭素数15~64の2価脂肪族アルコールのグリシジルエーテル類より選ばれる少なくとも1種類のエポキシ樹脂を含む2官能エポキシ樹脂からなる改質剤、又はスチレン系ゴムまたはアクリル系ゴムからなるゴム系の改質剤が挙げられる。 As the component (B), at least one type of epoxy resin selected from glycidyl esters of divalent aliphatic carboxylic acids having 15 to 64 carbon atoms or glycidyl ethers of divalent aliphatic alcohols having 15 to 64 carbon atoms. A modifier consisting of a bifunctional epoxy resin, or a rubber-based modifier consisting of a styrene rubber or an acrylic rubber.

前記成分(C)としては、下記一般式(2)で表されるフェノール樹脂を含む硬化剤が挙げられる。

Figure 0007252196000002
但し、Rは水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基を示し、mは0又は1の数を示す。Examples of the component (C) include a curing agent containing a phenol resin represented by the following general formula (2).
Figure 0007252196000002
However, R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and m represents the number of 0 or 1.

また、本発明は上記のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物である。更に、本発明は上記のエポキシ樹脂組成物で、半導体素子を封止した半導体装置である。 Further, the present invention is an epoxy resin cured product obtained by curing the above epoxy resin composition. Further, the present invention is a semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated with the above epoxy resin composition.

本発明によれば、従来の技術では困難な耐トラッキング性と耐熱性を両立するエポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物、及び半導体装置を提供することができる。また、エポキシ樹脂組成物は流動性、成形性に優れ、その硬化物は200℃以上のガラス転移温度と長期熱安定性及び、難燃性に優れる。さらに、非シリコーン系であることから車載用途に適する。 According to the present invention, it is possible to provide an epoxy resin composition, an epoxy resin cured product, and a semiconductor device that achieve both tracking resistance and heat resistance, which are difficult with conventional techniques. In addition, the epoxy resin composition is excellent in fluidity and moldability, and its cured product is excellent in glass transition temperature of 200° C. or higher, long-term thermal stability, and flame retardancy. Furthermore, since it is non-silicone, it is suitable for in-vehicle use.

以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、下記成分(A)~(D)を必須成分とする。(A)上記一般式(1)で表される芳香族系エポキシ樹脂、(B)非芳香族性エポキシ樹脂または非シリコーン系のゴムから選ばれる改質剤、(C)硬化剤、及び(D)硬化促進剤。 The epoxy resin composition of the present invention contains the following components (A) to (D) as essential components. (A) an aromatic epoxy resin represented by the above general formula (1), (B) a modifier selected from non-aromatic epoxy resins or non-silicone rubbers, (C) a curing agent, and (D) ) Curing accelerator.

成分(A)は、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂であり、ビフェニル構造を有するのでビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂ともいう。式中、nは0~20の数を示し、Gはグリシジル基を示す。nは繰り返し数であって0以上の数を示し、その平均値(数平均)は1.3~20であり、1.5~15が好ましく、1.7~10がより好ましく、2~6がさらに好ましい。また、上記nが0であるn=0成分の含有量は、反応性および流動性の観点から、ゲルパーミエイションクロマトグラフ(GPC)測定で30面積%以下が好ましい。それよりも多いと、結晶性が強くなり取扱いが困難となる。また、積層板用途等で有機溶媒に溶解して使用する場合は、溶剤溶解性の観点から15面積%未満であることがよく、10面積%以下が好ましい。n=5成分以上の含有量は、耐熱性向上の観点から15面積%以上であり、20面積%以上が好ましい。また、GPCで測定した重量平均分子量(Mw)は1,000~8,000が好ましく、2,000~7,000がより好ましく、2,000~5,000がさらに好ましい。 Component (A) is an epoxy resin represented by the general formula (1) and is also called a biphenyl aralkyl type epoxy resin because it has a biphenyl structure. In the formula, n represents a number from 0 to 20, and G represents a glycidyl group. n is the number of repetitions and represents a number of 0 or more, the average value (number average) is 1.3 to 20, preferably 1.5 to 15, more preferably 1.7 to 10, 2 to 6 is more preferred. Moreover, the content of the n=0 component where n is 0 is preferably 30 area % or less by gel permeation chromatography (GPC) measurement from the viewpoint of reactivity and fluidity. If the amount is more than that, the crystallinity becomes strong and the handling becomes difficult. In addition, when it is dissolved in an organic solvent for use as a laminated plate or the like, it is preferably less than 15 area %, preferably 10 area % or less, from the viewpoint of solvent solubility. The content of n=5 or more components is 15 area % or more, preferably 20 area % or more, from the viewpoint of improving heat resistance. Also, the weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 1,000 to 8,000, more preferably 2,000 to 7,000, and even more preferably 2,000 to 5,000.

上記エポキシ樹脂は、下記一般式(3)で表される多価ヒドロキシ樹脂とエピクロロヒドリンとを反応させることにより製造することができる。この多価ヒドロキシ樹脂は、ビフェニル構造を有するのでビフェニルアラルキル型のドロキシ樹脂ともいう。そして、このビフェニルアラルキル型ヒドロキシ樹脂は、ビフェノール類と下記一般式(4)で表されるビフェニル系縮合剤を反応させることにより得られる。

Figure 0007252196000003
但し、nは0~20の数を示す。
Figure 0007252196000004
但し、Xは水酸基、ハロゲン原子又は炭素数1~6のアルコキシ基を示す。The epoxy resin can be produced by reacting a polyhydric hydroxy resin represented by the following general formula (3) with epichlorohydrin. Since this polyhydric hydroxy resin has a biphenyl structure, it is also called a biphenyl aralkyl type doxy resin. This biphenylaralkyl-type hydroxy resin is obtained by reacting a biphenol with a biphenyl-based condensing agent represented by the following general formula (4).
Figure 0007252196000003
However, n represents a number from 0 to 20.
Figure 0007252196000004
However, X represents a hydroxyl group, a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

ビフェニルアラルキル型ヒドロキシ樹脂の合成原料のビフェノール類としては、例えば4,4’-ジヒドロキシビフェニル類が挙げられる。 Examples of biphenols used as starting materials for synthesizing biphenylaralkyl-type hydroxy resins include 4,4'-dihydroxybiphenyls.

ビフェニル系縮合剤として、具体例には、4,4’-ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,4’-ビスクロロメチルビフェニル、4,4’-ビスブロモメチルビフェニル、4,4’-ビスメトキシメチルビフェニル、4,4’‐ビスエトキシメチルビフェニルが挙げられる。反応性の観点からは、4,4’-ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,4’-ビスクロロメチルビフェニルが好ましく、イオン性不純分低減の観点からは、4,4’-ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,4’-ビスメトキシメチルビフェニルが好ましい。 Specific examples of biphenyl-based condensing agents include 4,4'-bishydroxymethylbiphenyl, 4,4'-bischloromethylbiphenyl, 4,4'-bisbromomethylbiphenyl, 4,4'-bismethoxymethylbiphenyl , 4,4′-bisethoxymethylbiphenyl. From the viewpoint of reactivity, 4,4'-bishydroxymethylbiphenyl and 4,4'-bischloromethylbiphenyl are preferred, and from the viewpoint of reducing ionic impurities, 4,4'-bishydroxymethylbiphenyl, 4 ,4′-bismethoxymethylbiphenyl is preferred.

反応させる際のモル比は、4,4’-ジヒドロキシビフェニル1モルに対して、ビフェニル系縮合剤は1モル以下が好ましく、一般的には0.1~0.7モルの範囲であり、より好ましくは0.2~0.5モルの範囲である。これより少ないと結晶性が強くなり、エポキシ樹脂を合成する際のエピクロロヒドリンへの溶解性が低下するとともに、得られたエポキシ樹脂の融点が高くなり、取扱い性が低下する。また、これより多いと樹脂の結晶性が低下するとともに軟化点および溶融粘度が高くなり、取扱い作業性、成形性に支障をきたす。 The molar ratio in the reaction is preferably 1 mol or less of the biphenyl-based condensing agent per 1 mol of 4,4′-dihydroxybiphenyl, and generally in the range of 0.1 to 0.7 mol. It is preferably in the range of 0.2 to 0.5 mol. If the amount is less than this, the crystallinity becomes strong, the solubility in epichlorohydrin in synthesizing the epoxy resin is lowered, and the melting point of the resulting epoxy resin is increased, resulting in poor handleability. On the other hand, if the amount is more than this, the crystallinity of the resin is lowered, and the softening point and melt viscosity are increased, which impairs handling workability and moldability.

また、縮合剤としてクロロメチルビフェニルを用いる際には、無触媒下で反応させることもできるが、通常は、本縮合反応は酸性触媒の存在下に行う。この酸性触媒としては、周知の無機酸、有機酸より適宜選択することができ、例えば、塩酸、硫酸、燐酸等の鉱酸や、ギ酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、p-トルエンスルホン酸、メタスルホン酸、トリフルオロメタスルホン酸等の有機酸や、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フッ化ホウ素等のルイス酸、あるいは固体酸等が挙げられる。 Moreover, when chloromethylbiphenyl is used as a condensing agent, the reaction can be carried out in the absence of a catalyst, but the condensation reaction is usually carried out in the presence of an acidic catalyst. The acidic catalyst can be appropriately selected from well-known inorganic acids and organic acids. Acids, organic acids such as trifluoromethosulfonic acid, Lewis acids such as zinc chloride, aluminum chloride, iron chloride and boron trifluoride, solid acids, and the like.

この反応は10~250℃で1~30時間行われる。また、反応の際にメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリグライム等のアルコール類や、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族化合物等を溶媒として使用することができる。反応終了後、必要に応じて溶媒、又は縮合反応により生成する水、アルコール類は除去される。 The reaction is carried out at 10-250° C. for 1-30 hours. In addition, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, diethylene glycol dimethyl ether, and triglyme, and aromatic compounds such as benzene, toluene, chlorobenzene, and dichlorobenzene can be used as solvents during the reaction. can be used. After completion of the reaction, the solvent, or water and alcohols produced by the condensation reaction are removed, if necessary.

上記ビフェニルアラルキル型ヒドロキシ樹脂とエピクロルヒドリンとの反応によって一般式(1)で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂を製造する方法について説明する。この反応は周知のエポキシ化反応と同様に行うことができる。 A method for producing the biphenylaralkyl-type epoxy resin represented by the general formula (1) by reacting the biphenylaralkyl-type hydroxy resin and epichlorohydrin will be described. This reaction can be carried out in a manner similar to well-known epoxidation reactions.

例えば、ビフェニルアラルキル型ヒドロキシ樹脂を過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下に50~150℃、好ましくは60~120℃の範囲で1~10時間反応させる方法が挙げられる。この際のエピクロルヒドリンの使用量は、多価ヒドロキシ樹脂中の水酸基1モルに対して0.8~2.0モル、好ましくは0.9~1.2モルの範囲である。反応終了後過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶媒に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶媒を留去することにより前記一般式(1)で表される目的のエポキシ樹脂を得ることができる。エポキシ化反応を行う際に、四級アンモニウム塩等の触媒を用いてもよい。 For example, after dissolving a biphenylaralkyl-type hydroxy resin in excess epichlorohydrin, it is dissolved in the presence of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide at a temperature of 50 to 150°C, preferably 60 to 120°C for 1 to 1°C. A method of reacting for 10 hours can be mentioned. The amount of epichlorohydrin used in this case is in the range of 0.8 to 2.0 mol, preferably 0.9 to 1.2 mol, per 1 mol of hydroxyl groups in the polyhydroxy resin. After completion of the reaction, excess epichlorohydrin is distilled off, the residue is dissolved in a solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone, filtered and washed with water to remove inorganic salts, and then the solvent is distilled off to obtain a compound of the general formula ( The desired epoxy resin represented by 1) can be obtained. A catalyst such as a quaternary ammonium salt may be used in the epoxidation reaction.

ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂の純度、特に加水分解性塩素量は、適用する電子部品の信頼性向上の観点より少ない方がよい。特に限定するものではないが、好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは500ppm以下である。なお、本発明でいう加水分解性塩素とは、以下の方法により測定された値をいう。すなわち、試料0.5gをジオキサン30mlに溶解後、1N-KOH、10mlを加え30分間煮沸還流した後、室温まで冷却し、さらに80%アセトン水100mlを加え、0.002N-AgNO水溶液で電位差滴定を行い得られる値である。The purity of the biphenyl aralkyl type epoxy resin, particularly the amount of hydrolyzable chlorine, should be less from the viewpoint of improving the reliability of electronic components to which it is applied. Although not particularly limited, it is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less. In addition, the hydrolyzable chlorine referred to in the present invention refers to the value measured by the following method. That is, after dissolving 0.5 g of the sample in 30 ml of dioxane, 10 ml of 1N-KOH was added and the mixture was boiled and refluxed for 30 minutes, cooled to room temperature, further 100 ml of 80% acetone water was added, and a potential difference was obtained with an aqueous 0.002N- AgNO3 solution. It is a value obtained by titration.

本発明のエポキシ樹脂組成物中には、成分(A)のエポキシ樹脂の他に、他の成分としてのエポキシ樹脂を配合してもよい。他の成分としてのエポキシ樹脂を、成分(F)ともいう。
成分(F)は、フェノール性水酸基をエポキシ化した芳香族性のエポキシ樹脂であることが好ましい。
かかるエポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ基を2個以上有する通常の芳香族性のエポキシ樹脂はすべて使用できる。例を挙げれば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、4,4' -ビフェノール、3,3',5,5'-テトラメチル-4,4'-ジヒドロキシビフェニル、レゾルシン、ナフタレンジオール類等の2価のフェノール類のエポキシ化物、トリス-(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2-テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールノボラック、o-クレゾールノボラック等の3価以上のフェノール類のエポキシ化物、ジシクロペンタジエンとフェノール類から得られる共縮合樹脂のエポキシ化物、クレゾール類とホルムアルデヒドとアルコキシ基置換ナフタレン類から得られる共縮合樹脂のエポキシ化物、フェノール類とパラキシリレンジクロライド等から得られるフェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物、フェノール類とビスクロロメチルビフェニル等から得られるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、ナフトール類とパラキシリレンジクロライド等から合成されるナフトールアラルキル樹脂類のエポキシ化物等がある。これらのエポキシ樹脂は、1種又は2種以上を混合して用いることができる。そして、本発明のエポキシ樹脂組成物には、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂の配合量がエポキシ樹脂全体中、5~100wt%、好ましくは60~100wt%の範囲であることがよい。
The epoxy resin composition of the present invention may contain epoxy resins as other components in addition to the epoxy resin of component (A). The epoxy resin as another component is also called component (F).
Component (F) is preferably an aromatic epoxy resin obtained by epoxidizing a phenolic hydroxyl group.
As such epoxy resins, all ordinary aromatic epoxy resins having two or more epoxy groups in the molecule can be used. Examples include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, 4,4'-biphenol, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyl, resorcin, naphthalene diols trihydric or higher epoxides of dihydric phenols such as tris-(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1,2,2-tetrakis(4-hydroxyphenyl)ethane, phenol novolak, o-cresol novolak, etc. epoxidized phenols, epoxidized co-condensed resins obtained from dicyclopentadiene and phenols, epoxidized co-condensed resins obtained from cresols, formaldehyde and alkoxy group-substituted naphthalenes, phenols and paraxylylene dichloride Epoxidized products of phenol aralkyl resins obtained from, etc., epoxidized products of biphenyl aralkyl type phenol resins obtained from phenols and bischloromethylbiphenyl, etc., epoxidized products of naphthol aralkyl resins synthesized from naphthols and paraxylylene dichloride, etc. etc. These epoxy resins can be used singly or in combination of two or more. In addition, in the epoxy resin composition of the present invention, the amount of the epoxy resin represented by general formula (1) is preferably in the range of 5 to 100 wt%, preferably 60 to 100 wt% of the total epoxy resin. .

成分(B)は、非芳香族性エポキシ樹脂または非シリコーン系のゴムから選ばれる非シリコーン系の改質剤であり、この改質剤は、窒素気流下、10℃/分の昇温速度におけるTG/DTA測定から求めた5%重量減少温度が260℃以上である。そして、この改質剤は、耐トラッキング性を向上させるための改質剤として作用する。 Component (B) is a non-silicone modifier selected from non-aromatic epoxy resins and non-silicone rubbers. The 5% weight loss temperature obtained from TG/DTA measurement is 260° C. or higher. This modifier acts as a modifier for improving tracking resistance.

上記改質剤を配合すると、改質剤が樹脂中で相分離することにより、熱分解の際に生じる炭化層の凝集を抑制すると考えられ、耐トラッキング性の向上が期待できる。 When the modifier is blended, phase separation occurs in the resin, which is thought to suppress aggregation of the carbonized layer that occurs during thermal decomposition, and an improvement in tracking resistance can be expected.

改質剤として5%重量減少温度が260℃以上であるものを用いることにより、200℃以上での高温使用時においても機械強度の劣化が防止できる。 By using a modifier having a 5% weight loss temperature of 260°C or higher, deterioration of mechanical strength can be prevented even when used at high temperatures of 200°C or higher.

上記改質剤として、非シリコーン系の改質剤を使用することにより、次のような利点がある。シリコーンゴム等のシリコーン系改質剤は、低分子成分が揮発した場合に接点障害を引き起こす可能性が懸念される点、エポキシ樹脂と相分離しやすく均一な組成物を得ることが難しい点が挙げられるが、そのような問題が解消される。また、コスト面でも非シリコーン系の方が有利である。 Use of a non-silicone modifier as the modifier has the following advantages. Silicone-based modifiers such as silicone rubber are concerned about the possibility of causing contact failure when low-molecular-weight components volatilize. However, such problems are eliminated. In addition, the non-silicone type is more advantageous in terms of cost.

改質剤の含有量は、上記成分(A)~(D)の合計に対し1~50重量%であり、好ましくは2~30重量%である。
別の観点からは、エポキシ樹脂組成物中の樹脂成分全量の100重量部に対し、1~50重量部の範囲がよいが、好ましくは2~30重量部である。これより小さいと炭化層の凝集の抑制効果が低く、また反対にこれより大きくなると、硬化物のガラス転移温度Tgが低くなるとともに機械強度も低下する。
The content of the modifier is 1 to 50% by weight, preferably 2 to 30% by weight, based on the total of components (A) to (D).
From another point of view, it is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the total resin component in the epoxy resin composition. If it is smaller than this, the effect of suppressing aggregation of the carbonized layer is low.

改質剤は10μm以下の相分離状態もしくは粒子状で分散されていることが好ましい。その粒子径(メディアン平均径)は0.01μm~10μmが好ましく、更に好ましくは0.05μm~5μm、特に好ましくは0.1μm~1μmの範囲である。 The modifier is preferably dispersed in a phase-separated state of 10 µm or less or in the form of particles. The particle diameter (median average diameter) is preferably 0.01 μm to 10 μm, more preferably 0.05 μm to 5 μm, particularly preferably 0.1 μm to 1 μm.

これらの改質剤は、当技術分野において周知のものであってよく、特に限定されるものではない。熱安定性に優れる改質剤としては、炭素数15~64の2価脂肪族カルボン酸のグリシジルエステル類または炭素数15~64の2価脂肪族アルコールのグリシジルエーテル類より選ばれる少なくとも1種類のエポキシ樹脂を必須成分として含有する2官能エポキシ樹脂が好ましい。
また、スチレン系ゴムまたはアクリル系ゴムからなるゴム類も改質剤として優れる。
These modifiers may be well known in the art and are not particularly limited. The modifier having excellent thermal stability is at least one selected from glycidyl esters of divalent aliphatic carboxylic acids having 15 to 64 carbon atoms and glycidyl ethers of divalent aliphatic alcohols having 15 to 64 carbon atoms. A bifunctional epoxy resin containing an epoxy resin as an essential component is preferred.
Rubbers made of styrene rubber or acrylic rubber are also excellent modifiers.

上記炭素数15~64の2価脂肪族カルボン酸としては、例えば、2-ドデシルこはく酸、ヘキサデカン二酸、8-ヘキサデセン二酸、8,9-ジエチルヘキサデカン二酸、エイコサン二酸、7‐ビニルテトラデカン二酸、1,16-(6-エチルヘキサデカン)ジカルボン酸、1,18-(7,12-オクタデカジエン)ジカルボン酸、1,12-(ジエチルドデカン)ジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、不飽和脂肪酸(リノール酸、オレイン酸等)の2個ないしそれ以上の分子間反応により得られる主成分が炭素数36の二塩基酸であるダイマー酸やそのダイマー酸を水素化して得られる水添ダイマー酸等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらの2価脂肪族カルボン酸を公知のエポキシ化技術を用いてジグリシジルエステル化することによって炭素数15~64の2価脂肪族カルボン酸のグリシジルエステル類のエポキシ樹脂が得られる。 Examples of the divalent aliphatic carboxylic acid having 15 to 64 carbon atoms include 2-dodecylsuccinic acid, hexadecanedioic acid, 8-hexadecenedioic acid, 8,9-diethylhexadecanedioic acid, eicosanedioic acid, 7-vinyl Aliphatic dicarboxylic acids such as tetradecanedioic acid, 1,16-(6-ethylhexadecane)dicarboxylic acid, 1,18-(7,12-octadecadiene)dicarboxylic acid, 1,12-(diethyldodecane)dicarboxylic acid, , dimer acid whose main component is a dibasic acid with 36 carbon atoms obtained by the intermolecular reaction of two or more unsaturated fatty acids (linoleic acid, oleic acid, etc.), and water obtained by hydrogenating the dimer acid Dimer acid and the like may be mentioned, but it is not particularly limited. Epoxy resins of glycidyl esters of divalent aliphatic carboxylic acids having 15 to 64 carbon atoms can be obtained by diglycidyl esterifying these divalent aliphatic carboxylic acids using known epoxidation techniques.

炭素数15~64の2価脂肪族アルコールとしては、例えば、1,15‐ペンタデカンジオール、1,16‐ヘキサデカンジオール、1,18‐オクタデカンジオール、1,19‐ノナデカンジオール等の長鎖脂肪族ジオールやオクタエチレングリコール、ノナエチレングリコール等のポリエチレングリコールや、ペンタプロピレングリコール、ヘキサプロピレングリコール等のポリプロピレングリコールや4,4’-(プロパン-2,2-ジイル)ビス(シクロヘキサノール)等のシクロ環含有ジオールや、前述のダイマー酸や水添ダイマー酸のカルボキシル基を水酸基にまで還元したダイマージオールや水添ダイマージオール等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらの2価脂肪族アルコールを公知のエポキシ化技術を用いてジグリシジルエーテル化することによって炭素数15~64の2価脂肪族アルコールのグリシジルエーテル類のエポキシ樹脂が得られる。 Examples of dihydric aliphatic alcohols having 15 to 64 carbon atoms include long-chain aliphatic alcohols such as 1,15-pentadecanediol, 1,16-hexadecanediol, 1,18-octadecanediol, and 1,19-nonadecanediol. polyethylene glycols such as diols, octaethylene glycol and nonaethylene glycol; polypropylene glycols such as pentapropylene glycol and hexapropylene glycol; and cyclocycles such as 4,4′-(propane-2,2-diyl)bis(cyclohexanol) Included diols, dimer diols obtained by reducing the carboxyl groups of the aforementioned dimer acids and hydrogenated dimer acids to hydroxyl groups, hydrogenated dimer diols, and the like, are not particularly limited. By diglycidyl etherifying these dihydric aliphatic alcohols using a known epoxidation technique, epoxy resins of glycidyl ethers of dihydric aliphatic alcohols having 15 to 64 carbon atoms can be obtained.

スチレン系ゴム、アクリル系ゴムとしては、ゴムの成分(モノマー)又は原料の一部としてスチレン類(置換スチレンを含む)、アクリル類(アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル、アクリロニトリル等)を含むものが使用できる。また、非シリコーン系の天然ゴム、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムも使用可能である。 Styrene-based rubbers and acrylic-based rubbers include styrenes (including substituted styrenes), acrylics (acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylonitrile, etc.) can be used. Diene rubbers such as non-silicone natural rubbers and butadiene rubbers can also be used.

スチレン系ゴムとしては、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル塩素化ポリエチレンスチレン共重合体(ACS)、アクリロニトリルエチレンプロピレンゴムスチレン共重合体(AES)、アクリロニトリルスチレンアクリレート共重合体(ASA)、メチルメタクリレートアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(MABS)、メチルメタクリレートブタジエンスチレン共重合体(MBS)、スチレンブタジエン共重合体(SB)、アクリロニトリルスチレン共重合体(SAN)、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体(SBS)、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体(SIS)、アクリロニトリルスチレンジメチルシロキサンアクリル酸アルキル共重合体等が挙げられる。なかでも弾性率低減、耐衝撃性向上の観点からは、スチレンブタジエン共重合体(SB)、メチルメタクリレートブタジエンスチレン共重合体(MBS)、アクリロニトリルスチレンジメチルシロキサンアクリル酸アルキル共重合体等のスチレンと不飽和二重結合を有するモノマーとの共重合によって得られるゴムが好ましい。 Examples of styrene rubber include acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS), acrylonitrile chlorinated polyethylene styrene copolymer (ACS), acrylonitrile ethylene propylene rubber styrene copolymer (AES), acrylonitrile styrene acrylate copolymer (ASA ), methyl methacrylate acrylonitrile butadiene styrene copolymer (MABS), methyl methacrylate butadiene styrene copolymer (MBS), styrene butadiene copolymer (SB), acrylonitrile styrene copolymer (SAN), styrene butadiene styrene block copolymer (SBS), styrene ethylene butylene styrene block copolymer (SEBS), styrene ethylene propylene styrene block copolymer (SEPS), styrene isoprene styrene block copolymer (SIS), acrylonitrile styrene dimethyl siloxane alkyl acrylate copolymer, etc. is mentioned. In particular, from the viewpoint of reducing the elastic modulus and improving the impact resistance, styrene-butadiene copolymers (SB), methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymers (MBS), acrylonitrile-styrene-dimethylsiloxane-alkyl acrylate copolymers, and other styrene and Rubbers obtained by copolymerization with monomers having saturated double bonds are preferred.

アクリル系ゴムとしては、例えば、1種以上のアルキル(メタ)アクリレート及びこれと共重合可能な1種以上のビニル単量体を共重合して得られるものが好ましく挙げられ、アルキル(メタ)アクリレートと共重合可能なビニル単量体としては、例えば、架橋性の単量体が好ましく、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン等の芳香族多官能ビニル単量体;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールのジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル;アリル(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルセバケート、トリアリルトリアジン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等のジ又はトリアリル化合物を挙げることができ、これらの1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the acrylic rubber preferably include those obtained by copolymerizing one or more alkyl (meth)acrylates and one or more vinyl monomers copolymerizable therewith, and alkyl (meth)acrylates. As the vinyl monomer copolymerizable with, for example, a crosslinkable monomer is preferable, and aromatic polyfunctional vinyl monomers such as divinylbenzene and divinyltoluene; ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di (meth)acrylate, 1,3-butanediol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate and other polyhydric alcohol di- or tri(meth)acrylate; allyl (meth)acrylate, Di- or triallyl compounds such as diallyl phthalate, diallyl sebacate, triallyltriazine, triallyl cyanurate, and triallyl isocyanurate may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more. may be used.

成分(C)は、エポキシ樹脂用の硬化剤である。硬化剤としては、公知のエポキシ樹脂用硬化剤を使用することが出来るが、半導体封止材等の高い電気絶縁性が要求される分野においては、多価フェノール類を硬化剤として用いることが好ましい。以下に、硬化剤の具体例を示す。 Component (C) is a curing agent for epoxy resins. As the curing agent, known curing agents for epoxy resins can be used, but in fields such as semiconductor encapsulants where high electrical insulation is required, it is preferable to use polyhydric phenols as the curing agent. . Specific examples of the curing agent are shown below.

多価フェノール類としては、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S、フルオレンビスフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、ビフェノール類、ナフタレンジオール類等の2価のフェノール類、更にはトリス-(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,2,2-テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールノボラック、o-クレゾールノボラック、ナフトールノボラック、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂等に代表される3価以上のフェノール類、更にはフェノール類、ナフトール類又は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール、4,4' -ビフェノール、2,2' -ビフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、ナフタレンジオール類等の2価のフェノール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、p-ヒドロキシベンズアルデヒド、p-キシリレングリコール、p-キシリレングリコールジメチルエーテル、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼン、ジメトキシメチルビフェニル類、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル類等の架橋剤との反応により合成される多価フェノール性化合物、フェノール類とビスクロロメチルビフェニル等から得られるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、ナフトール類とパラキシリレンジクロライド等から合成されるナフトールアラルキル樹脂類等が挙げられる。 Polyhydric phenols include, for example, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, hydroquinone, resorcinol, catechol, biphenols, dihydric phenols such as naphthalene diols, and tris-(4-hydroxyphenyl ) Methane, 1,1,2,2-tetrakis(4-hydroxyphenyl)ethane, phenol novolak, o-cresol novolak, naphthol novolak, dicyclopentadiene type phenol resin, phenol aralkyl resin, etc. Phenols, further phenols, naphthols, or bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, 4,4'-biphenol, 2,2'-biphenol, hydroquinone, resorcinol, catechol, naphthalene diols, etc. phenols and formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, p-xylylene glycol, p-xylylene glycol dimethyl ether, divinylbenzene, diisopropenylbenzene, dimethoxymethylbiphenyls, divinylbiphenyl, diisopropenylbiphenyls Biphenyl aralkyl type phenol resins obtained from phenols and bischloromethylbiphenyl, etc., Naphthol aralkyl resins synthesized from naphthols and paraxylylene dichloride, etc. etc.

このうち、好ましいフェノール系硬化剤としては、上記一般式(2)で表されるアラルキル型フェノール樹脂がある。
一般式(2)において、Rは水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基であるが、好ましくは水素原子又は炭素数1~3のアルキル基である。mは0又は1の数を示す。
Among these, the aralkyl-type phenolic resin represented by the general formula (2) is preferable as the phenolic curing agent.
In general formula (2), R is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. m represents the number of 0 or 1;

上記アラルキル型フェノール樹脂又はこれを含む硬化剤を使用することで、パワーデバイス封止材に求められる200℃以上の高Tg性が見出され、長期耐熱試験時にガラス状態を保つことで長期熱安定性が発現される。 By using the above aralkyl-type phenolic resin or a curing agent containing the same, a high Tg property of 200 ° C. or higher required for power device sealing materials was found, and long-term thermal stability was maintained by maintaining a glass state during a long-term heat resistance test. sexuality is expressed.

一般式(2)で表されるアラルキル型フェノール樹脂は、サリチルアルデヒド又はp-ヒドロキシアルデヒドとフェノール性水酸基含有化合物とを反応させることにより製造できる。 The aralkyl-type phenolic resin represented by general formula (2) can be produced by reacting salicylaldehyde or p-hydroxyaldehyde with a phenolic hydroxyl group-containing compound.

硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中の活性水素(多価フェノール類の場合は、水酸基)との当量バランスを考慮して配合する。エポキシ樹脂及び硬化剤の当量比は、通常、0.2~5.0の範囲であり、好ましくは0.5~2.0の範囲であり、さらに好ましくは0.8~1.5の範囲である。これより大きくても小さくても、エポキシ樹脂組成物の硬化性が低下するとともに、硬化物の耐熱性、機械強度等が低下する。 The amount of the curing agent is determined by considering the equivalence balance between the epoxy groups in the epoxy resin and the active hydrogens (hydroxyl groups in the case of polyhydric phenols) in the curing agent. The equivalent ratio of epoxy resin and curing agent is usually in the range of 0.2 to 5.0, preferably in the range of 0.5 to 2.0, more preferably in the range of 0.8 to 1.5. is. If it is larger or smaller than this, the curability of the epoxy resin composition is lowered, and the heat resistance, mechanical strength, etc. of the cured product are lowered.

また、このエポキシ樹脂組成物中には、硬化剤成分として、芳香族ヒドロキシ化合物以外に別種の硬化剤を配合してもよい。この場合の硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、酸無水物類、芳香族及び脂肪族アミン類等がある。本発明のエポキシ樹脂組成物には、これら硬化剤の1種又は2種以上を混合して用いることができる。 In addition to the aromatic hydroxy compound, another kind of curing agent may be blended in this epoxy resin composition as a curing agent component. Curing agents in this case include, for example, dicyandiamide, acid anhydrides, aromatic and aliphatic amines, and the like. One or two or more of these curing agents can be used in combination for the epoxy resin composition of the present invention.

酸無水物硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、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、メチル無水ハイミック酸、無水ドデシニルコハク酸、無水ナジック酸、無水トリメリット酸等がある。 Examples of acid anhydride curing agents include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl himic anhydride, dodecynylsuccinic anhydride, nadic anhydride, and trimellitic anhydride.

アミン類としては、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、m-フェニレンジアミン、p-キシリレンジアミン等の芳香族アミン類、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族アミン類がある。 Amines include aromatic amines such as 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, m-phenylenediamine and p-xylylenediamine, ethylenediamine, There are aliphatic amines such as hexamethylenediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine.

成分(D)は、エポキシ樹脂組成物の硬化促進剤である。硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の技術分野において周知のものであってよく、特に限定されるものではない。例を挙げれば、アミン類、イミダゾール類、有機ホスフィン類、ルイス酸等がある。
具体的には、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-へプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレートなどのテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N-メチルモルホリン・テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などがある。添加量としては、通常、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.2~5重量部の範囲である。
Component (D) is a curing accelerator for the epoxy resin composition. The curing accelerator may be one well known in the technical field of epoxy resins, and is not particularly limited. Examples include amines, imidazoles, organic phosphines, Lewis acids and the like.
Specifically, tertiary amines such as 1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris(dimethylaminomethyl)phenol; - imidazoles such as methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, Organic phosphines such as diphenylphosphine and phenylphosphine, tetra-substituted phosphonium/tetra-substituted borate such as tetraphenylphosphonium/tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium/ethyltriphenylborate, tetrabutylphosphonium/tetrabutylborate, 2-ethyl-4 tetraphenylboron salts such as -methylimidazole/tetraphenylborate and N-methylmorpholine/tetraphenylborate. The amount to be added is usually in the range of 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

本発明のエポキシ樹脂組成物中には、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリウレタン、石油樹脂、インデン樹脂、インデン・クマロン樹脂、フェノキシ樹脂等のオリゴマー又は高分子化合物を他の改質剤等として適宜配合してもよい。添加量は、通常、エポキシ樹脂100重量部に対して、2~30重量部の範囲である。 In the epoxy resin composition of the present invention, oligomers or polymer compounds such as polyester, polyamide, polyimide, polyether, polyurethane, petroleum resin, indene resin, indene-cumarone resin, phenoxy resin, etc. may be used as other modifiers. It may be blended as appropriate. The amount added is usually in the range of 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、無機充填剤、顔料、難然剤、揺変性付与剤、カップリング剤、流動性向上剤等の添加剤を配合できる。無機充填剤としては、例えば、球状あるいは、破砕状の溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ粉末、アルミナ粉末、ガラス粉末、又はマイカ、タルク、炭酸カルシウム、アルミナ、水和アルミナ等が挙げられ、半導体封止材に用いる場合の好ましい配合量は70重量%以上であり、更に好ましくは80重量%以上である。 Additives such as inorganic fillers, pigments, flame retardants, thixotropic agents, coupling agents, fluidity improvers and the like can be added to the epoxy resin composition of the present invention. Examples of inorganic fillers include spherical or crushed fused silica, silica powder such as crystalline silica, alumina powder, glass powder, mica, talc, calcium carbonate, alumina, and hydrated alumina. When used as a sealing material, the blending amount is preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more.

顔料としては、有機系又は、無機系の体質顔料、鱗片状顔料等がある。揺変性付与剤としては、ヒマシ油系、脂肪族アマイドワックス、酸化ポリエチレンワックス、有機ベントナイト系等を挙げることができる。 Pigments include organic or inorganic extender pigments, scaly pigments, and the like. Examples of thixotropic agents include castor oil, aliphatic amide wax, polyethylene oxide wax, and organic bentonite.

更に必要に応じて、本発明の樹脂組成物には、カルナバワックス、OPワックス等の離型剤、γ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色剤、三酸化アンチモン等の難燃剤、ステアリン酸カルシウム等の滑剤等を使用できる。 Furthermore, if necessary, the resin composition of the present invention may contain a releasing agent such as carnauba wax or OP wax, a coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, a coloring agent such as carbon black, trioxide, or the like. Flame retardants such as antimony, lubricants such as calcium stearate, and the like can be used.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、有機溶剤に一部または全部を溶解させたワニス状態とした後に、ガラスクロス、アラミド不織布、液晶ポリマー等のポリエステル不織布、等の繊維状物に含浸させた後に溶剤除去を行い、プリプレグとすることができる。無機充填材等の溶剤不溶分を含む場合は、それを溶解させる必要はないが、懸濁状態にして、可級的に均一の溶液とすることが望ましい。また、場合により銅箔、ステンレス箔、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム等のシート状物上に塗布することにより積層物とすることができる。 The epoxy resin composition of the present invention is partially or wholly dissolved in an organic solvent to form a varnish, and then impregnated into fibrous materials such as glass cloth, aramid nonwoven fabric, and polyester nonwoven fabric such as liquid crystal polymer, and then dissolved in a solvent. It can be removed and turned into a prepreg. When a solvent-insoluble matter such as an inorganic filler is contained, it is not necessary to dissolve it, but it is desirable to suspend it to form a gradual uniform solution. In some cases, a laminate can be obtained by coating a sheet-like material such as a copper foil, a stainless steel foil, a polyimide film, a polyester film, or the like.

本発明のエポキシ樹脂組成物を加熱硬化させれば、エポキシ樹脂硬化物とすることができ、この硬化物は低吸湿性、高耐熱性、密着性、難燃性等の点で優れたものとなる。硬化物は、エポキシ樹脂組成物を注型、圧縮成形、トランスファー成形等の方法により、成形加工して得ることができる。この際の温度は通常、120~220℃の範囲である。本発明のエポキシ樹脂組成物は封止材用として特に優れる。また、本発明の半導体装置は、このエポキシ樹脂組成物で半導体素子を封止することにより得られる。 By heat-curing the epoxy resin composition of the present invention, a cured epoxy resin can be obtained, and the cured product is excellent in terms of low moisture absorption, high heat resistance, adhesion, flame retardancy, and the like. Become. A cured product can be obtained by molding an epoxy resin composition by a method such as casting, compression molding, or transfer molding. The temperature at this time is usually in the range of 120 to 220°C. The epoxy resin composition of the present invention is particularly excellent as a sealing material. Also, the semiconductor device of the present invention is obtained by encapsulating a semiconductor element with this epoxy resin composition.

合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。特に断りがない限り「部」は重量部を表し、「%」は重量%を表す。また、測定方法はそれぞれ以下の方法により測定した。 The present invention will be specifically described with reference to Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these. "Parts" means parts by weight and "%" means % by weight unless otherwise specified. Moreover, the measurement method was each measured by the following methods.

1)エポキシ当量の測定
電位差滴定装置を用い、溶剤としてクロロホルムを使用し、臭素化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加え、電位差滴定装置にて0.1mol/L過塩素酸-酸溶液を用いて測定した。
1) Measurement of Epoxy Equivalent A potentiometric titrator was used, chloroform was used as a solvent, a tetraethylammonium bromide acetate solution was added, and a 0.1 mol/L perchloric acid-acid solution was used for measurement with a potentiometric titrator.

2)融点
示差走査熱量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製 EXSTAR6000 DSC/6200)により、昇温速度5℃/分の条件で、DSCピーク温度を求めた。すなわち、このDSCピーク温度をエポキシ樹脂の融点とした。
2) Melting point A DSC peak temperature was determined using a differential scanning calorimeter (EXSTAR6000 DSC/6200, manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) under the condition of a temperature increase rate of 5°C/min. That is, this DSC peak temperature was taken as the melting point of the epoxy resin.

3)溶融粘度
BROOKFIELD製、CAP2000H型回転粘度計を用いて、150℃にて測定した。
3) Melt viscosity Measured at 150°C using a CAP2000H rotational viscometer manufactured by BROOKFIELD.

4)全塩素
試料1.0gをブチルカルビトール25mlに溶解後、1N-KOHプロピレングリコール溶液25mlを加え10分間加熱還流した後、室温まで冷却し、さらに80%アセトン水100mlを加え、0.002N-AgNO水溶液で電位差滴定を行うことにより測定した。
4) Total chlorine After dissolving 1.0 g of sample in 25 ml of butyl carbitol, adding 25 ml of 1N-KOH propylene glycol solution and heating under reflux for 10 minutes, cooling to room temperature, further adding 100 ml of 80% acetone water and adding 0.002 N —Measured by performing potentiometric titration with an aqueous AgNO 3 solution.

5)GPC測定
本体(東ソー株式会社製、HLC-8220GPC)にカラム(東ソー株式会社製、TSKgelG4000HXL、TSKgelG3000HXL、TSKgelG2000HXL)を直列に備えたものを使用し、カラム温度は40℃にした。また、溶離液にはテトラヒドロフラン(THF)を使用し、1mL/分の流速とし、検出器は示差屈折率検出器を使用した。測定試料はサンプル0.1gを10mLのTHFに溶解し、マイクロフィルターで濾過したものを50μL使用した。データ処理は、東ソー株式会社製GPC-8020モデルIIバージョン6.00を使用した。
5) GPC Measurement A column (TSKgelG4000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG2000HXL, manufactured by Tosoh Corporation) in series with a main body (HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation) was used, and the column temperature was set to 40°C. Tetrahydrofuran (THF) was used as an eluent at a flow rate of 1 mL/min, and a differential refractive index detector was used as a detector. As a measurement sample, 0.1 g of the sample was dissolved in 10 mL of THF and filtered through a microfilter, and 50 μL of the solution was used. For data processing, GPC-8020 model II version 6.00 manufactured by Tosoh Corporation was used.

6)ガラス転移点(Tg)
熱機械測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製 EXSTAR6000TMA/6100)により、昇温速度10℃/分の条件でTgを求めた。
6) Glass transition point (Tg)
Tg was determined with a thermomechanical measurement device (EXSTAR6000TMA/6100 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) under the condition of a temperature increase rate of 10°C/min.

7)5%重量減少温度(Td5)、残炭率
熱重量/示差熱分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製 EXSTAR6000TG/DTA6200)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分の条件において、5%重量減少温度(Td5)を測定した。
また、上記条件で、700℃での重量減少を測定し、無機フィラーを除いた樹脂成分に換算することで、700℃における樹脂成分の残炭率として算出した。
7) 5% weight loss temperature (Td5), residual carbon ratio Using a thermogravimetric/differential thermal analyzer (EXSTAR6000TG/DTA6200 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.), under a nitrogen atmosphere, at a heating rate of 10 ° C./min. , the 5% weight loss temperature (Td5) was measured.
Also, the weight loss at 700°C was measured under the above conditions, and the weight loss was converted to the resin component excluding the inorganic filler, thereby calculating the residual carbon content of the resin component at 700°C.

8)PTI値(600V)
IEC60112に準拠し、樹脂硬化物(20×20×3mm)を試験片とし実施した。電極は白金で、先端角30度のものを使用し、電極配置は、4.0mm、対向角度60度とした。電解液は0.1%塩化アンモニウム溶液を使用した。試験片の状態調整を23℃、50%RHで8時間行った後に、23℃、50%RHの環境下で、600Vの電圧を印加し、電解液を滴下し、試験面がトラッキング破壊を生ずるまでの滴下数を求めた。また、5回試験を実施し、600Vにて50滴を超えてもトラッキング破壊を生じない数を測定した。測定装置は、ヤマヨ試験器(有)製HAT-112-3を用いた。
8) PTI value (600V)
Based on IEC60112, a cured resin product (20×20×3 mm) was used as a test piece and tested. The electrode was made of platinum and had a tip angle of 30 degrees. A 0.1% ammonium chloride solution was used as the electrolyte. After conditioning the test piece at 23° C. and 50% RH for 8 hours, apply a voltage of 600 V in an environment of 23° C. and 50% RH, drop the electrolyte, and cause tracking breakdown on the test surface. The number of drips up to was calculated. Also, the test was conducted 5 times, and the number of droplets that did not cause tracking destruction even after exceeding 50 droplets at 600V was measured. HAT-112-3 manufactured by Yamayo Test Instruments Co., Ltd. was used as a measuring device.

合成例1
1000mlの4口フラスコに、4,4’-ジヒドロキシビフェニル75.0g、ジエチレングリコールジメチルエーテル115.5g、4,4’-ビスクロロメチルビフェニル40.5gを仕込み、窒素気流下、攪拌しながら170℃まで昇温して20時間反応させた。反応後、ジエチレングリコールジメチルエーテルを46.4g回収した。この反応混合物に、エピクロルヒドリン446.5gを追加し、減圧下(約130Torr)、62℃にて48%水酸化ナトリウム水溶液69.4gを4時間かけて滴下した。この間、生成する水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロルヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに1時間反応を継続した。その後、エピクロルヒドリンを留去し、メチルイソブチルケトンを加えた後、水洗により塩を除き、濾過、水洗を行なった後、メチルイソブチルケトンを減圧留去し、エポキシ樹脂141gを得た(エポキシ樹脂1)。このエポキシ樹脂のエポキシ当量は198であった。また、このエポキシ樹脂のDSC測定結果におけるピーク温度は126℃であり、更には、150℃における溶融粘度は0.25Pa・sであった。
Synthesis example 1
75.0 g of 4,4′-dihydroxybiphenyl, 115.5 g of diethylene glycol dimethyl ether, and 40.5 g of 4,4′-bischloromethylbiphenyl were placed in a 1000 ml four-necked flask, and the temperature was raised to 170° C. under a nitrogen stream with stirring. It was warmed and reacted for 20 hours. After the reaction, 46.4 g of diethylene glycol dimethyl ether was recovered. 446.5 g of epichlorohydrin was added to this reaction mixture, and 69.4 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at 62° C. under reduced pressure (about 130 Torr) over 4 hours. During this time, the generated water was removed from the system by azeotroping with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After the dropwise addition was completed, the reaction was further continued for 1 hour. Thereafter, epichlorohydrin was distilled off, methyl isobutyl ketone was added, the salt was removed by washing with water, and after filtration and washing with water, methyl isobutyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain 141 g of an epoxy resin (epoxy resin 1). . The epoxy equivalent of this epoxy resin was 198. The DSC measurement result of this epoxy resin showed a peak temperature of 126°C and a melt viscosity of 0.25 Pa·s at 150°C.

合成例2
1Lの4口フラスコに、フェノールを500g(ジシクロペンタジエンに対して8.0倍モル)、酸触媒として三フッ化ホウ素エーテル錯体9.5gを仕込み120℃に昇温した。次に、120℃にて攪拌しながら、ジシクロペンタジエン88gを6時間かけて滴下し反応させ、さらに130℃にて4時間熟成を行った後、中和を行い、フェノール回収を行った。続いて、MIBK300gに溶解させ、80℃にて4回水洗を行い、MIBKを減圧留去した後、多価ヒドロキシ化合物179gを得た。その水酸基当量は178g/eq.、軟化点は93℃、重量平均分子量は422であった。
Synthesis example 2
A 1 L four-necked flask was charged with 500 g of phenol (8.0 times the moles of dicyclopentadiene) and 9.5 g of boron trifluoride etherate as an acid catalyst, and the temperature was raised to 120°C. Next, 88 g of dicyclopentadiene was added dropwise over 6 hours while stirring at 120° C. to cause a reaction, followed by aging at 130° C. for 4 hours, followed by neutralization and recovery of phenol. Subsequently, the product was dissolved in 300 g of MIBK, washed with water at 80° C. four times, and MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 179 g of polyhydric hydroxy compound. Its hydroxyl equivalent is 178 g/eq. , the softening point was 93° C., and the weight average molecular weight was 422.

合成例3
四つ口セパラブルフラスコに合成例2で得た樹脂150g、エピクロルヒドリン398g、ジエチレングリコールジメチルエーテル59gを入れ撹拌溶解させた。均一に溶解後、130mmHgの減圧下65℃に保ち、48%水酸化ナトリウム水溶液68.2gを4時間かけて滴下し、この滴下中に還流留出した水とエピクロルヒドリンを分離槽で分離しエピクロルヒドリンは反応容器に戻し、水は系外に除いて反応した。反応終了後、濾過により生成した塩を除き、更に水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、エポキシ樹脂157gを得た(エポキシ樹脂2)。得られた樹脂のエポキシ当量は243g/eq.、軟化点は84℃であった。
Synthesis example 3
150 g of the resin obtained in Synthesis Example 2, 398 g of epichlorohydrin, and 59 g of diethylene glycol dimethyl ether were placed in a four-necked separable flask and dissolved with stirring. After uniformly dissolving, the temperature was maintained at 65°C under a reduced pressure of 130 mmHg, and 68.2 g of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise over 4 hours. It was returned to the reaction vessel, water was removed from the system, and the reaction was carried out. After completion of the reaction, the salt produced was removed by filtration, and after further washing with water, epichlorohydrin was distilled off to obtain 157 g of an epoxy resin (epoxy resin 2). The epoxy equivalent of the obtained resin was 243 g/eq. , the softening point was 84°C.

合成例4
2000mlの4口フラスコに、ダイマージオール(CRODA社製Pripol 20
33、水酸基当量270g/eq.)300.0g、エピクロルヒドリン308.3g、トルエン120.0g、水6.2gを仕込み、窒素気流下、撹拌しながら50℃まで昇温して溶解させた。溶解後、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド6.0gを追加し、95.5%固形水酸化カリウムを13.6g、分割して2時間かけて投入した。更に2.5時間反応後、トルエン300g、水387.5g追加し、分液により生成した塩を除き、エピクロルヒドリン、トルエン、水を留去し、トルエン543.2gを加えて80℃にて溶解した。その後、48.8%水酸化カリウム水溶液12.3gを加え精製反応を行い、中和、水洗、濾過の後、トルエンを留去して液状エポキシ樹脂である改質剤aを325.9g得た。改質剤aのエポキシ当量は360g/eq.、25℃での粘度は243Pa・sであった。また、Td5は、324℃であった。
Synthesis example 4
Dimer diol (CRODA Pripol 20
33, hydroxyl equivalent 270 g/eq. ) 300.0 g, 308.3 g of epichlorohydrin, 120.0 g of toluene, and 6.2 g of water were charged, and the temperature was raised to 50° C. with stirring under a nitrogen stream to dissolve them. After dissolution, 6.0 g of benzyltrimethylammonium chloride was added, and 13.6 g of 95.5% solid potassium hydroxide was added in portions over 2 hours. After further reacting for 2.5 hours, 300 g of toluene and 387.5 g of water were added, the salt produced by liquid separation was removed, epichlorohydrin, toluene and water were distilled off, and 543.2 g of toluene was added and dissolved at 80°C. . Thereafter, 12.3 g of a 48.8% aqueous potassium hydroxide solution was added to carry out a purification reaction. After neutralization, washing with water, and filtration, toluene was distilled off to obtain 325.9 g of modifier a, which is a liquid epoxy resin. . The epoxy equivalent of modifier a is 360 g/eq. , the viscosity at 25° C. was 243 Pa·s. Moreover, Td5 was 324 degreeC.

実施例で使用した略号の説明は以下のとおりである。
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂1;合成例1で得たエポキシ樹脂
エポキシ樹脂2;o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量200、軟化点65℃、新日鉄住金化学株式会社製)
エポキシ樹脂3;合成例3で得たエポキシ樹脂
(改質剤)
改質剤a;合成例4で得た改質剤
改質剤b;ポリブチルアクリレートをソフト成分とし、ポリメチレンメタクリレートをハード成分とするABA構造のラジカル制御重合アクリルブロック共重合体(NANOSTRENGTH M51、アルケマ株式会社製、Td5;291℃)
改質剤c;インデンオリゴマー(IP-100;新日鉄住金化学株式会社製、軟化点101℃、150℃、溶融粘度1.3Pa・s、Td5;243℃)
(硬化剤)
硬化剤1;トリフェノールメタン型多価ヒドロキシ樹脂(TPM-100、群栄化学工業製、OH当量 97.5、軟化点 105℃)
硬化剤2;フェノールノボラック型多価ヒドロキシ樹脂(BRG-557、群栄化学工業製、OH当量 105、軟化点 80℃)
(硬化促進剤)
2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ-PW、四国化成製)
(その他)
シリカフィラー;球状シリカ(FB-8S、電気化学工業株式会社製)
カルナバワックス;(TOWAX171、東亜化成株式会社製)
カーボンブラック;(MA-100、三菱化学株式会社製)
Abbreviations used in the examples are explained below.
(Epoxy resin)
Epoxy resin 1: Epoxy resin obtained in Synthesis Example 1 Epoxy resin 2: o-cresol novolak epoxy resin (epoxy equivalent: 200, softening point: 65°C, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.)
Epoxy resin 3; epoxy resin obtained in Synthesis Example 3 (modifier)
Modifier a: Modifier obtained in Synthesis Example 4 Modifier b: ABA structure radical-controlled polymerized acrylic block copolymer (NANOSTRENGTH M51, Arkema Co., Ltd., Td5; 291°C)
Modifier c; indene oligomer (IP-100; manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., softening point 101° C., 150° C., melt viscosity 1.3 Pa s, Td5; 243° C.)
(curing agent)
Curing agent 1: Triphenolmethane type polyhydric hydroxy resin (TPM-100, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., OH equivalent 97.5, softening point 105°C)
Curing agent 2: Phenol novolac type polyhydric hydroxy resin (BRG-557, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., OH equivalent 105, softening point 80°C)
(Curing accelerator)
2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (2PHZ-PW, manufactured by Shikoku Kasei)
(others)
Silica filler; spherical silica (FB-8S, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Carnauba wax; (TOWAX171, manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.)
Carbon black; (MA-100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)

実施例1
エポキシ樹脂成分として、合成例1で得られたエポキシ樹脂1;64.0g、改質剤a;5.1g、硬化剤1 32.9gを用いた。また、硬化促進剤1.0gを用い、無機充填剤としてシリカフィラー498gを用いた。更に、離型剤としてカルナバワックス0.5g、着色剤としてカーボンブラック0.5gを加え、これらを混練してエポキシ樹脂組成物を得た。このエポキシ樹脂組成物を用いて、成形温度175℃、3分。ポストキュア温度200℃、5時間の条件にて硬化物試験片を得た。
Example 1
As epoxy resin components, 64.0 g of epoxy resin 1 obtained in Synthesis Example 1, 5.1 g of modifier a, and 32.9 g of curing agent 1 were used. Also, 1.0 g of a curing accelerator was used, and 498 g of silica filler was used as an inorganic filler. Further, 0.5 g of carnauba wax as a releasing agent and 0.5 g of carbon black as a coloring agent were added and kneaded to obtain an epoxy resin composition. Using this epoxy resin composition, molding temperature 175° C., 3 minutes. A cured product test piece was obtained under the conditions of a post-curing temperature of 200° C. and 5 hours.

実施例2~5、比較例1~5
実施例1と同様に、エポキシ樹脂、改質剤、硬化剤、無機充填剤及び硬化促進剤とその他の添加剤を表1に示す配合割合で混練してエポキシ樹脂組成物を調製した。そして、成形温度175℃、3分。ポストキュア温度200℃、5時間の条件にて硬化物試験片を得た。なお、表中の数値は配合における重量部を示す。
Examples 2-5, Comparative Examples 1-5
In the same manner as in Example 1, an epoxy resin composition was prepared by kneading an epoxy resin, a modifier, a curing agent, an inorganic filler, a curing accelerator, and other additives in the proportions shown in Table 1. Then, molding temperature 175° C., 3 minutes. A cured product test piece was obtained under the conditions of a post-curing temperature of 200° C. and 5 hours. The numerical values in the table indicate parts by weight in the compounding.

Figure 0007252196000005
Figure 0007252196000005

これらの結果から明らかなとおり、実施例で得られるエポキシ樹脂組成物は、200℃以上のガラス転移温度(Tg)を有する耐熱性と高い耐トラッキング性を併せ持つことが分かった。 As is clear from these results, it was found that the epoxy resin compositions obtained in Examples had both heat resistance with a glass transition temperature (Tg) of 200° C. or higher and high tracking resistance.

本発明によれば、耐トラッキング性に優れ、耐熱性とのバランスおよび熱分解安定性にも優れたエポキシ樹脂硬化物が得られ、半導体封止材料、特に車載用パワー半導体封止材料として好適である。 According to the present invention, a cured epoxy resin product having excellent tracking resistance, well-balanced heat resistance, and excellent thermal decomposition stability can be obtained. be.

Claims (4)

下記成分(A)~(D);
(A)下記一般式(1)で表される芳香族系エポキシ樹脂、
(B)窒素気流下、10℃/分の昇温速度におけるTG/DTA測定から求めた5%重量減少温度が260℃以上であり、炭素数15~64の2価脂肪族カルボン酸のグリシジルエステル類もしくは炭素数15~64の2価脂肪族アルコールのグリジジルエーテル類より選ばれる少なくとも1種類のエポキシ樹脂を含む2官能エポキシ樹脂、またはスチレン系ゴムもしくはアクリル系ゴムから選ばれる改質剤、
(C)硬化剤、及び
(D)硬化促進剤
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、成分(A)~(D)の合計に対し、成分(B)を1~50重量%含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Figure 0007252196000006
但し、nは繰り返し数であって0以上の数を示し、その平均値は1.3~20である。Gはグリシジル基を示す。
the following components (A) to (D);
(A) an aromatic epoxy resin represented by the following general formula (1);
(B) Glycidyl of a divalent aliphatic carboxylic acid having 15 to 64 carbon atoms and having a 5% weight loss temperature of 260° C. or higher as determined by TG/DTA measurement at a heating rate of 10° C./min under a nitrogen stream. a bifunctional epoxy resin containing at least one type of epoxy resin selected from esters or glycidyl ethers of dihydric aliphatic alcohols having 15 to 64 carbon atoms, or a modifier selected from styrene rubber or acrylic rubber;
An epoxy resin composition comprising (C) a curing agent and (D) a curing accelerator as essential components, and containing 1 to 50% by weight of component (B) with respect to the total of components (A) to (D). An epoxy resin composition characterized by:
Figure 0007252196000006
However, n is the number of repetitions and indicates a number of 0 or more, and its average value is 1.3-20. G represents a glycidyl group.
前記成分(C)が、下記一般式(2)で表されるフェノール樹脂を含む硬化剤である請求項に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0007252196000007
但し、Rは水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基を示し、mは0又は1の数を示す。
2. The epoxy resin composition according to claim 1 , wherein the component (C) is a curing agent containing a phenolic resin represented by the following general formula (2).
Figure 0007252196000007
However, R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and m represents the number of 0 or 1.
請求項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物。 A cured epoxy resin obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 1 . 請求項に記載のエポキシ樹脂組成物で、半導体素子を封止した半導体装置。 A semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1 .
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