【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〈産業上の利用分野〉
本発明は、耐熱衝撃性、半田耐熱性、機械的性
質、耐湿性の優れた低応力のエポキシ樹脂組成物
に関するものである。
〈従来の技術〉
エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特性、接
着性などに優れており、さらに配合処方により
種々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電
気絶縁材料など工業材料として利用されている。
たとえば、半導体装置などの電子回路部品の封
止方法として従来より金属やセラミツクによるハ
ーメチツクシールやフエノール樹脂、シリコーン
樹脂、エポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案さ
れているが、経済性、生産性、物性のバランスの
点からエポキシ樹脂による樹脂封止が中心になつ
ている。
エポキシ樹脂は上述の特徴を有するものの、剛
直な網目構造を有するため応力が発生しやすく、
たとえば、半導体装置の封止に用いた場合、急激
な温度変化により素子の表面にクラツクが生じた
り、アルミ配線がスライドして電流がリークした
り、封止樹脂自体にクラツクが生じる傾向があ
る。
このため、低応力化剤としてシリコーンゴム、
カルボキシル基変成ニトリルゴム、エチレン／プ
ロピレンゴムなどのゴム成分、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなどのポリオレフイン樹脂を配合し
てエポキシ樹脂を低応力化することが提案されて
いる（特公昭60−18145号公報、特開昭58−
219218号公報、特開昭59−96122号公報、特開昭
58−108220号公報、特開昭61−21125号公報、特
開昭61−138618号公報など）。
〈発明が解決しようとする問題点〉
これらの方法によれば、エポキシ樹脂に可撓性
を付与し、低応力化することが可能である。しか
し、シリコーンゴムを配合するとエポキシ樹脂と
の接着性が乏しいため、機械的性質、特に強度が
低下する。また、カルボキシル基変成ニトリルゴ
ムを配合すると吸水率が高くなるため、耐湿性が
低下するという問題があつた。
また、最近は電子部品の小型、薄型化のため、
半導体は実装方式は従来のピン挿入方式に代わつ
て表面実装方式が盛んになつてきた。この場合、
半導体は実装の際に半田浴に浸漬されるなど高温
で処理されるが、封止樹脂にクラツクが生じた
り、耐湿性が低下するなどの問題が指摘されてい
た。
本発明は上述の問題を解消し、耐熱衝撃性、半
田耐熱性、機械的性質、耐湿性の優れた低応力の
エポキシ樹脂組成物の提供を目的になされた。
〈問題点を解決するための手段〉
その結果、本発明の上記目的は、エポキシ樹脂
Ａに硬化剤Ｂ、エチレンまたはα−オレフインと
不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体
Ｃおよびに充填剤Ｄを配合してなる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物とすることによつて達成され
ることがわかつた。
以下、本発明の構成を詳述する。
本発明におけるエポキシ樹脂Ａは、１分子中に
エポキシ基を２個以上有するものであれば特に限
定されない。
たとえば、クレゾールノボラツク型エポキシ樹
脂、フエノールノボラツク型エポキシ樹脂、ビス
ヒドロキシビフエニル型エポキシ樹脂、ビスフエ
ノールＡ型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹
脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
用途によつては二種以上のエポキシ樹脂を併用
してもよいが、半導体装置封止用としては耐熱
性、耐湿性の点からクレゾールノボラツク型エポ
キシ樹脂、およびビスヒドロキシビフエニル型エ
ポキシ樹脂などのエポキシ当量が500以下、特に
300以下のエポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に50
重量％以上含むことが好ましい。また、Na，Cl
その他の不純物はできるだけ除去したものを用い
ることが好ましい。
本発明において、エポキシ樹脂Ａが下記式
（）
（ただし、R1〜R8は水素原子、C1〜C4の低級
アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
で表わされる骨格を有するエポキシ樹脂A′を含
有することは好ましい。エポキシ樹脂A′を含有
させることにより、流動性を向上することができ
る。
上記式（）で表わされるエポキシ樹脂A′に
おいてR1〜R8の好ましい具体例としては、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プ
ロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブ
チル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
本発明におけるエポキシ樹脂A′の好ましい具
体例としては、４，4′−ビス（２，３−エポキシ
プロポキシ）ビフエニル、４，4′−ビス（２，３
−エポキシプロポキシ）−３，3′，５，5′−テト
ラメチルビフエニル、４，4′−ビス（２，３−エ
ポキシプロポキシ）−３，3′，５，5′−テトラメ
チル−２−クロロビフエニル、４，4′−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）−３，3′，５，
5′−テトラメチル−２−ブロモビフエニル、４，
4′−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，
3′，５，5′−テトラエチルビフエニル、４，4′−
ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，3′，
５，5′−テトラブチルビフエニルなどが挙げられ
る。
エポキシ樹脂A′を使用する場合、エポキシ樹
脂Ａ中に含有されるエポキシ樹脂A′の割合に関
しては特に制限がない。
本発明においてエポキシ樹脂Ａの配合量は通
常、５〜25重量％である。５重量％未満では、成
形性、接着性が不十分であり、25重量％を越える
と線膨脹係数が大きくなり、低応力化が困難にな
る。
本発明における硬化剤Ｂとしてはエポキシ樹脂
Ａと反応して硬化させるものであれば特に限定さ
れない。
たとえば、フエノールノボラツク、クレゾール
ノボラツクなどのノボラツク樹脂、テトラブロム
ビスフエノールＡなどのビスフエノール化合物、
無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリツ
ト酸などの酢無水物、メタフエニレンジアミン、
ジアミノジフエニルメタン、ジアミノジフエニル
スルホンなどの芳香族アミンなどが挙げられる。
半導体装置封止用としては耐熱性、保存性の点か
らフエノールノボラツク、クレゾールノボラツク
が好ましく用いられる。用途によつては二種以上
の硬化剤を併用してもよい。
本発明においてエポキシ樹脂Ａと硬化剤Ｂの配
合比は、機械的性質、耐湿性の点からＡに対する
Ｂの化学当量比が0.5〜1.5、特に0.8〜1.2の範囲
にあることが好ましい。また、本発明においてエ
ポキシ樹脂Ａと硬化剤Ｂの硬化反応を促進するた
め硬化触媒を用いてもよい。硬化触媒は硬化反応
を促進させるものならば特に限定されない。たと
えば、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチ
ルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール、２−フエニルイミダゾール、２−フエニ
ル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシル
イミダゾールなどのイミダゾール類、トリエチル
アミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベ
ンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメ
チル）フエノール、２，４，６−トリス（ジメチ
ルアミノメチル）フエノール、１，８−ジアザビ
シクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの３級
アミン類、ジルコニウムテトラメトキシド、ジル
コニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセ
チルアセトナト）ジルコニウム、トリ（アセチル
アセトナト）アルミニウムなどの有機金属類、ト
リフエニルホスフイン、トリエチルホスフイン、
トリブチルホスフイン、トリメチルホスフイン、
トリ（ｐ−メチルフエニル）ホスフイン、トリ
（ノニルフエニル）ホスフインなどの有機ホスフ
イン類などが挙げられる。用途によつては二種以
上の硬化触媒を併用してもよい。硬化触媒の添加
量はエポキシ樹脂A100重量部に対して0.1〜10重
量部が好ましい。
本発明におけるエチレンまたはα−オレフイン
と不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合
体Ｃにおけるエチレンまたはα−オレフインとし
ては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペン
テン−１，４−メチルペンテン−１、オクテン−
１などがあげられるが、なかでもエチレンが好ま
しく用いられる。また用途によつては二種以上の
エチレンまたはα−オレフインを併用してもよ
い。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル
酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン
酸、ブテンジカルボン酸などがあげられる。ま
た、その誘導体としては、アルキルエステル、グ
リシジルエステル、酸無水物またはイミドなどが
あげられる。具体例としては、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコ
ン酸ジグリシジルエステル、シトラコン酸ジグリ
シジルエステル、ブテンジカルボン酸ジグリシジ
ルエステル、ブテンジカルボン酸モノグリシジル
エステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無
水シトラコン酸、マレイン酸イミド、Ｎ−フエニ
ルマレイン酸イミド、イタコン酸イミド、シトラ
コン酸イミドなどがあげられ、なかでもアクリル
酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸グ
リシジル、無水マレイン酸が好ましく用いられ
る。これらの不飽和カルボン酸またはその誘導体
は、用途によつては二種以上を併用してもよい。
不飽和カルボン酸またはその誘導体の共重合量
は0.01〜50重量％が好ましい。0.01重量％未満で
は半田耐熱性の改良効果が小さく、また50重量％
を越えると耐湿性が損われるため好ましくない。
エチレンまたはα−オレフインと不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体との共重合体Ｃのメルトイ
ンデツクスは0.1〜5000が好ましく、１〜3000が
特に好ましい（メルトインデツクスはASTMD
−1238規格に従い、温度190℃で測定した値）。メ
ルトインデツクスが0.1未満では成形性が損われ、
また5000を越えると耐熱衝撃性、機械的性質の改
良効果が小さいため好ましくない。
エチレンまたはα−オレフインと不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体との共重合体Ｃの添加量
は、エポキシ樹脂A100重量部に対して５〜150重
量部、特に10〜100重量部が好ましい。５重量部
未満では耐熱衝撃性、半田耐熱性の改良効果が小
さく、150重量部を越えると高温特性が損われる
ため好ましくない。
また、本発明においてエチレンまたはα−オレ
フインと不飽和カルボン酸またはその誘導体との
共重合体Ｃは予め粉砕、架橋その他の方法により
粉末化して用いてもよい。
エチレンまたはα−オレフインと不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体との共重合体Ｃの配合は任
意の手順を用いることができる。
たとえば、予めエポキシ樹脂Ａと溶融混合した
後、その他の成分を配合する方法、エポキシ樹脂
Ａ、硬化剤Ｂおよびその他の成分と同時に配合す
る方法などが挙げられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物には充填剤Ｄとし
てたとえば溶融シリカ、結晶性シリカ、石英ガラ
ス、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミ
ナ、クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チ
タン、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維、ケブ
ラーなどを配合する。また、その他にもハロゲン
化エポキシ樹脂などのハロゲン化合物、リン化合
物などの難燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助
剤、カーボンブラツク、酸化鉄などの着色剤、シ
リコーンゴム、シリコーンオイル、変成ニトリル
ゴム、変成ポリブタジエンゴムなどのエラストマ
ー、シランカツプリング剤、チタネートカツプリ
ング剤などのカツプリング剤、長鎖脂肪酸、長鎖
脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂
肪酸のアミド系ワツクス、パラフインワツクスな
どの離型剤、有機過酸化物などの架橋剤を任意に
添加することができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は溶融混練するこ
とが好ましく、溶融混練は公知の方法を用いるこ
とができる。たとえば、バンバリーミキサー、ニ
ーダー、ロール、一軸もしくは二軸の押出機、コ
ニーダーなどを用い、通常50〜150℃の温度で樹
脂組成物とすることができる。
〈実施例〉
以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
実施例中の部数は重量部を意味する。
実施例 １〜９，比較例 １〜５
第１表に示す試薬を用いて、第２表に示す配合
処方の組成比で試薬をミキサーによりドライブレ
ンドした（実施例１と７および比較例５について
は低応力化剤を冷凍粉砕した後、あらかじめエポ
キシ樹脂と130℃で溶融混合したものを使用し
た）。これを、ロール表面温度90℃のミキシング
ロールを用いて５分間加熱混練後、冷却、粉砕し
てエポキシ樹脂組成物を製造した。
この組成物を用い、低圧トランスフアー成形法
により175℃×４分の条件で成形して円盤（2″φ
×1/8″ｔ）、曲げ試験片（5″×1/2″×1/4″、
ASTM1号ダンベル、および４mm×６mmの模擬素
子を封止した16pinDIPと44pinFPPを各々得た
後、175℃で５時間ポストキユアした。ポストキ
ユア後、次の物性測定法により、各組成物の物性
を測定した。
物性測定法は次のとおりである。
ガラス転位温度：曲げ試験片の一部を用いて
DSCにより昇温速度40℃／分の条件で測定
した。
吸水率：円盤を用いて121℃、100％RHの条件
でプレツシヤークツカーテストを行い、1000
時間後の吸水率を求めた。
曲げ弾性率：曲げ試験片を用いてASTMD−790
規格に従い測定した。
破断強度：ASTM1号ダンベルを用いてASTM
Ｄ−638規格に従い測定した。
線膨張係数：曲げ試験片の一部を用いてASTM
Ｄ−696規格に従い測定し、50〜170℃の値を
求めた。
サーマルシヨツク：16pinDIP20個に260℃×30秒
−196℃×30秒のサーマルサイクルを与え、
10個にクラツクが発生するサイクル数を求め
た。
応 力：曲げ弾性率×線膨張係数×ガラス転移温
度で求めた。
半田耐熱性：44pinFPP 20個を85℃、85％RHで
168時間処理後、ベーパーフエーズリフロー
（215）℃で90秒処理し、クラツクの発生した
FPPの個数の割合を求めた。
これらの結果を第２表に示す。
<Industrial Application Field> The present invention relates to a low-stress epoxy resin composition with excellent thermal shock resistance, soldering heat resistance, mechanical properties, and moisture resistance. <Conventional technology> Epoxy resins have excellent heat resistance, moisture resistance, electrical properties, adhesive properties, etc., and can be given various properties depending on the formulation, so they are used as industrial materials such as paints, adhesives, and electrical insulation materials. has been done. For example, as methods for sealing electronic circuit components such as semiconductor devices, hermetic seals using metals or ceramics, and resin seals using phenolic resins, silicone resins, epoxy resins, etc., have been proposed, but they are not economical or productive. In view of the balance of physical properties, resin sealing using epoxy resin has become the main method. Although epoxy resin has the above-mentioned characteristics, it has a rigid network structure that easily generates stress.
For example, when used to seal a semiconductor device, rapid temperature changes tend to cause cracks on the surface of the element, aluminum wiring slides and current leaks, and cracks occur in the sealing resin itself. For this reason, silicone rubber is used as a stress reducing agent.
It has been proposed to reduce stress in epoxy resins by blending rubber components such as carboxyl group-modified nitrile rubber and ethylene/propylene rubber, and polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene (Japanese Patent Publication No. 18145/1983, Showa 58-
Publication No. 219218, Japanese Patent Publication No. 59-96122, Japanese Patent Publication No. Sho
58-108220, JP-A-61-21125, JP-A-61-138618, etc.). <Problems to be Solved by the Invention> According to these methods, it is possible to impart flexibility to the epoxy resin and reduce stress. However, when silicone rubber is blended, mechanical properties, especially strength, decrease because of poor adhesion with epoxy resin. Furthermore, when a carboxyl group-modified nitrile rubber is blended, the water absorption rate increases, resulting in a problem of decreased moisture resistance. In addition, recently, due to the miniaturization and thinning of electronic components,
The surface mounting method has become popular for semiconductors, replacing the conventional pin insertion method. in this case,
Semiconductors are processed at high temperatures during mounting, such as by being immersed in a solder bath, but problems have been pointed out, such as cracks occurring in the encapsulating resin and reduced moisture resistance. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to provide a low-stress epoxy resin composition with excellent thermal shock resistance, soldering heat resistance, mechanical properties, and moisture resistance. <Means for Solving the Problems> As a result, the above object of the present invention is to fill an epoxy resin A with a curing agent B, a copolymer C of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, and It has been found that this can be achieved by creating an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation in which Agent D is blended. Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained in detail. The epoxy resin A in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule. For example, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, bishydroxybiphenyl type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, Examples include halogenated epoxy resins. Depending on the application, two or more types of epoxy resins may be used in combination, but for semiconductor device encapsulation, cresol novolak type epoxy resins, bishydroxybiphenyl type epoxy resins, etc. are recommended from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance. The epoxy equivalent of is 500 or less, especially
300 or less epoxy resin in total epoxy resin
It is preferable that the content is at least % by weight. Also, Na, Cl
It is preferable to use a material with other impurities removed as much as possible. In the present invention, the epoxy resin A has the following formula () (However, R 1 to R 8 represent a hydrogen atom, a C 1 to C 4 lower alkyl group, or a halogen atom.) It is preferable to contain an epoxy resin A' having a skeleton represented by the following. By containing epoxy resin A', fluidity can be improved. Preferred specific examples of R 1 to R 8 in the epoxy resin A′ represented by the above formula () include hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group, butyl group, sec-butyl group, tert -butyl group, chlorine atom, bromine atom, etc. Preferred specific examples of the epoxy resin A' in the present invention include 4,4'-bis(2,3-epoxypropoxy)biphenyl, 4,4'-bis(2,3-epoxypropoxy)biphenyl,
-epoxypropoxy)-3,3',5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis(2,3-epoxypropoxy)-3,3',5,5'-tetramethyl-2- Chlorobiphenyl, 4,4'-bis(2,3-epoxypropoxy)-3,3',5,
5'-tetramethyl-2-bromobiphenyl, 4,
4'-bis(2,3-epoxypropoxy)-3,
3',5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,4'-
Bis(2,3-epoxypropoxy)-3,3′,
Examples include 5,5'-tetrabutylbiphenyl. When using epoxy resin A', there is no particular restriction on the proportion of epoxy resin A' contained in epoxy resin A. In the present invention, the amount of epoxy resin A blended is usually 5 to 25% by weight. If it is less than 5% by weight, moldability and adhesion are insufficient, and if it exceeds 25% by weight, the coefficient of linear expansion becomes large and it becomes difficult to reduce stress. The curing agent B in the present invention is not particularly limited as long as it reacts with the epoxy resin A to cure it. For example, novolac resins such as phenol novolac and cresol novolac, bisphenol compounds such as tetrabromobisphenol A,
Maleic anhydride, phthalic anhydride, vinegar anhydride such as pyromellitic anhydride, metaphenylenediamine,
Examples include aromatic amines such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenyl sulfone.
For encapsulating semiconductor devices, phenol novolak and cresol novolak are preferably used from the viewpoint of heat resistance and storage stability. Depending on the application, two or more types of curing agents may be used together. In the present invention, the compounding ratio of epoxy resin A and curing agent B is preferably such that the chemical equivalent ratio of B to A is in the range of 0.5 to 1.5, particularly 0.8 to 1.2, from the viewpoint of mechanical properties and moisture resistance. Further, in the present invention, a curing catalyst may be used to promote the curing reaction between the epoxy resin A and the curing agent B. The curing catalyst is not particularly limited as long as it promotes the curing reaction. For example, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and 2-heptadecylimidazole, triethylamine, Benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 2-(dimethylaminomethyl)phenol, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, 1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7, etc. tertiary amines, zirconium tetramethoxide, zirconium tetrapropoxide, organic metals such as tetrakis(acetylacetonato)zirconium, tri(acetylacetonato)aluminum, triphenylphosphine, triethylphosphine,
Tributylphosphine, trimethylphosphine,
Examples include organic phosphines such as tri(p-methylphenyl)phosphine and tri(nonylphenyl)phosphine. Depending on the application, two or more types of curing catalysts may be used in combination. The amount of the curing catalyst added is preferably 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the epoxy resin A. In the present invention, the ethylene or α-olefin in the copolymer C of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or its derivative includes ethylene, propylene, butene-1, pentene-1,4-methylpentene-1, octene
1, among others, ethylene is preferably used. Depending on the application, two or more types of ethylene or α-olefin may be used in combination. In addition, unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid,
Examples include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and butenedicarboxylic acid. Examples of derivatives thereof include alkyl esters, glycidyl esters, acid anhydrides, and imides. Specific examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, diglycidyl itaconate, and di-citraconate. Glycidyl ester, butene dicarboxylic acid diglycidyl ester, butene dicarboxylic acid monoglycidyl ester, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, maleic acid imide, N-phenylmaleic acid imide, itaconic acid imide, citraconic acid imide, etc. Among them, ethyl acrylate, methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and maleic anhydride are preferably used. Two or more of these unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof may be used in combination depending on the purpose. The copolymerized amount of the unsaturated carboxylic acid or its derivative is preferably 0.01 to 50% by weight. If it is less than 0.01% by weight, the effect of improving soldering heat resistance is small, and if it is less than 50% by weight.
Exceeding this is not preferable because moisture resistance will be impaired. The melt index of copolymer C of ethylene or α-olefin and unsaturated carboxylic acid or its derivative is preferably 0.1 to 5000, particularly preferably 1 to 3000 (melt index is ASTMD
-1238 standard, measured at a temperature of 190°C). If the melt index is less than 0.1, moldability will be impaired;
Moreover, if it exceeds 5000, the effect of improving thermal shock resistance and mechanical properties will be small, which is not preferable. The amount of copolymer C of ethylene or α-olefin and unsaturated carboxylic acid or its derivative added is preferably 5 to 150 parts by weight, particularly 10 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of epoxy resin A. If it is less than 5 parts by weight, the effect of improving thermal shock resistance and soldering heat resistance will be small, and if it exceeds 150 parts by weight, high temperature characteristics will be impaired, which is not preferable. Further, in the present invention, the copolymer C of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof may be used after being pulverized in advance by pulverization, crosslinking or other methods. Any procedure can be used to blend the copolymer C of ethylene or α-olefin with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. Examples include a method of melt-mixing with epoxy resin A in advance and then blending other components, and a method of blending epoxy resin A, curing agent B, and other components simultaneously. The epoxy resin composition of the present invention includes fillers D such as fused silica, crystalline silica, quartz glass, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, asbestos, glass fiber, and carbon fiber. , Kevlar, etc. In addition, we also use halogen compounds such as halogenated epoxy resins, flame retardants such as phosphorus compounds, flame retardant aids such as antimony trioxide, colorants such as carbon black and iron oxide, silicone rubber, silicone oil, and modified nitrile rubber. , elastomers such as modified polybutadiene rubber, coupling agents such as silane coupling agents and titanate coupling agents, long chain fatty acids, metal salts of long chain fatty acids, esters of long chain fatty acids, amide waxes of long chain fatty acids, paraffin waxes. A mold release agent such as and a crosslinking agent such as an organic peroxide can be optionally added. The epoxy resin composition of the present invention is preferably melt-kneaded, and a known method can be used for melt-kneading. For example, the resin composition can be prepared using a Banbury mixer, a kneader, a roll, a single-screw or twin-screw extruder, a co-kneader, etc., usually at a temperature of 50 to 150°C. <Examples> The present invention will be specifically described below with reference to Examples. The numbers in the examples mean parts by weight. Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 5 Using the reagents shown in Table 1, the reagents were dry blended using a mixer at the composition ratio of the formulation shown in Table 2 (for Examples 1 and 7 and Comparative Example 5). The stress-lowering agent was freeze-pulverized and then melted and mixed with epoxy resin at 130°C in advance). This was heated and kneaded for 5 minutes using a mixing roll with a roll surface temperature of 90°C, then cooled and pulverized to produce an epoxy resin composition. Using this composition, it was molded into a disc (2″φ
×1/8″t), bending test piece (5″×1/2″×1/4″,
After obtaining an ASTM No. 1 dumbbell and a 16-pin DIP and a 44-pin FPP sealed with a 4 mm x 6 mm simulated element, they were post-cured at 175°C for 5 hours. After post-curing, the physical properties of each composition were measured using the following physical property measuring method. The physical property measurement method is as follows. Glass transition temperature: using part of a bending test piece
Measurement was performed using DSC at a temperature increase rate of 40°C/min. Water absorption rate: A pressure checker test was conducted using a disc at 121℃ and 100%RH, and the water absorption rate was 1000.
The water absorption rate after the time was determined. Flexural modulus: ASTMD-790 using a bending test piece
Measured according to the standard. Breaking strength: ASTM using ASTM No. 1 dumbbell
Measured according to D-638 standard. Linear expansion coefficient: ASTM using a part of the bending test piece
Measurement was carried out according to the D-696 standard, and values were obtained from 50 to 170°C. Thermal shock: Apply a thermal cycle of 260℃ x 30 seconds to 196℃ x 30 seconds to 20 16pin DIPs,
The number of cycles at which cracks occur in 10 pieces was determined. Stress: Calculated from flexural modulus x linear expansion coefficient x glass transition temperature. Soldering heat resistance: 20 44pin FPP at 85℃, 85%RH
After 168 hours of treatment, a vapor phase reflow (215)°C treatment was performed for 90 seconds to remove any cracks.
The ratio of the number of FPPs was determined. These results are shown in Table 2.
【表】【table】
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【表】
※ 配合処方の数字は重量部を示す。
実施例１〜９にみられるように低応力化剤とし
てエチレンまたはα−オレフインと不飽和カルボ
ン酸またはその誘導体との共重合体を用いた本発
明のエポキシ樹脂組成物は、吸水率が低く耐湿性
に優れ、曲げ弾性率と線膨張係数が小さく、低応
力化されている。また、破断強度か大きく、機械
的性質に優れている。これらの総合的効果として
サーマルシヨツクのサイクル数が多く、耐熱衝撃
性に優れている。また、半田耐熱性もクラツク発
生率が小さく、優れている。
比較例１にみられるように低応力化剤を添加し
ないと応力が高く、耐熱衝撃性、半田耐熱性も劣
つている。
比較例２，３にみられるように低応力化剤とし
てシリコーンゴムを添加すると、耐湿性に優れ、
かつ低応力化されるものの機械的性質、耐熱衝撃
性、半田耐熱性が劣つている。
比較例４，５にみられるように低応力化剤とし
てエチレン／プロピレンゴムまたはポリエチレン
を添加すると、低応力化され、耐湿性、機械的性
質、耐熱衝撃性に優れるものの、半田耐熱性が劣
つている。
〈発明の効果〉
本発明はエポキシ樹脂に硬化剤、エチレンまた
はα−オレフインと不飽和カルボン酸またはその
誘導体との共重合体および充填剤を配合してなる
半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。[Table] *The numbers in the formulation indicate parts by weight.
As seen in Examples 1 to 9, the epoxy resin composition of the present invention using a copolymer of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or its derivative as a stress reducing agent has a low water absorption rate and is moisture resistant. It has excellent elasticity, low bending modulus and coefficient of linear expansion, and low stress. It also has high breaking strength and excellent mechanical properties. The overall effect of these is that the number of thermal shock cycles is large and the thermal shock resistance is excellent. Furthermore, the soldering heat resistance is excellent with a low crack occurrence rate. As seen in Comparative Example 1, if a stress reducing agent is not added, the stress is high and the thermal shock resistance and soldering heat resistance are also poor. As seen in Comparative Examples 2 and 3, when silicone rubber is added as a stress reducing agent, it has excellent moisture resistance,
Although it reduces stress, it has poor mechanical properties, thermal shock resistance, and soldering heat resistance. As seen in Comparative Examples 4 and 5, when ethylene/propylene rubber or polyethylene is added as a stress reducing agent, the stress is reduced and the product has excellent moisture resistance, mechanical properties, and thermal shock resistance, but the soldering heat resistance is poor. There is. <Effects of the Invention> The present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which is obtained by blending an epoxy resin with a curing agent, a copolymer of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or its derivative, and a filler. It will be done.