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JP2001316453A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device

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Publication number
JP2001316453A
JP2001316453A JP2001055047A JP2001055047A JP2001316453A JP 2001316453 A JP2001316453 A JP 2001316453A JP 2001055047 A JP2001055047 A JP 2001055047A JP 2001055047 A JP2001055047 A JP 2001055047A JP 2001316453 A JP2001316453 A JP 2001316453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
compound
composition according
red phosphorus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001055047A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Shigeno
数也 滋野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2001055047A priority Critical patent/JP2001316453A/en
Publication of JP2001316453A publication Critical patent/JP2001316453A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲン、アンチモンを含まず、難燃性、速
硬化性、流動性、耐湿性、高温保管特性に優れ、挿入実
装及び表面実装に適した半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を得ること。 【解決手段】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
樹脂、(C)テトラ置換ホスホニウム(X)と1分子内
にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(Y)及
び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合
物(Y)の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩
基が前記フェノール性水酸基を1分子内に2個以上有す
る化合物(Y)から1個の水素を除いたフェノキシド型
化合物からなる硬化促進剤、(D)赤燐又は赤燐系難燃
剤、及び(E)無機充填材を必須成分とすることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物。
[PROBLEMS] Epoxy resin for semiconductor encapsulation that does not contain halogen and antimony, is excellent in flame retardancy, fast curing, fluidity, moisture resistance, and high temperature storage characteristics, and is suitable for insertion mounting and surface mounting. Obtaining the composition. SOLUTION: (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) a compound (Y) having tetra-substituted phosphonium (X) and two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a phenolic hydroxyl group in one molecule Is a molecular association with a conjugate base of a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in the compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. An epoxy resin composition comprising a curing accelerator comprising a phenoxide type compound, (D) red phosphorus or a red phosphorus-based flame retardant, and (E) an inorganic filler as essential components.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

【0001】本発明は、難燃性に優れた半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封止
してなる半導体装置に関するものである。
The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having excellent flame retardancy, and a semiconductor device having a semiconductor element encapsulated using the epoxy resin composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、IC
チップ等の半導体素子は、機械的、化学的作用から保護
するためにエポキシ樹脂組成物で封止されている。この
エポキシ樹脂組成物中には、難燃剤としてハロゲン系難
燃剤、あるいはハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンと
の併用、又、充填材として溶融シリカ、結晶シリカ等の
無機充填材が配合されている。ところが環境衛生の点か
ら、ハロゲン系化合物、アンチモン系化合物を使用しな
い難燃性のエポキシ樹脂組成物の要求が強まってきてい
る。又、ハロゲン系化合物及びアンチモン化合物を含む
エポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置を高温下で
保管した場合、これらの難燃剤成分から熱分解したハロ
ゲン化物が遊離し、半導体素子の接合部を腐食し、半導
体装置の信頼性を損なうことが知られている。この様
に、半導体装置を高温下(例えば、185℃等)に保管
した後の半導体素子の接合部(ボンディングパッド部)
の耐腐食性すなわち高温保管特性を向上させるために
も、ハロゲン系化合物、アンチモン系化合物を使用しな
いエポキシ樹脂組成物の要求が高まってきている。これ
らの要求に対して、水酸化アルミニウムや水酸化マグネ
シウムの様な金属水酸化物、ホウ素化合物等が検討され
てきたが、不純物が多く、且つ多量に添加しないと効果
を発現できないことから実用化には至っていない。又、
赤燐系の難燃剤は少量で効果があり、エポキシ樹脂組成
物の難燃化には有効であるが、赤燐は微量の水分と反応
し、燐酸イオンや亜燐酸イオンを生じるため、耐湿性の
要求が極めて厳しい半導体封止用のエポキシ樹脂組成物
には使用が難しい。このため、赤燐粒子を水酸化アルミ
ニウム、金属酸化物、無機化合物、及びフェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂で被覆し、赤燐の安定化を図っている
が、耐湿性の要求が極めて厳しい半導体封止用のエポキ
シ樹脂組成物には満足できるものではなかった。この問
題を解決すべく、特開平10−152599では微粒子
で、且つ安定な赤燐系難燃剤を用いて分散性を良好にす
ることにより、信頼性を向上させることが提案されてい
る。ところが近年、生産性の点からマルチ成形が増え、
成形サイクルも短くなってきており、赤燐系難燃剤を使
用したエポキシ樹脂組成物では、硬化性が低下して成形
サイクルの短縮がうまくできないといった問題が発生し
ている。この硬化性低下の傾向は、特に赤燐系難燃剤の
比表面積が大きくなることで顕著となるため、赤燐系微
粒子を配合するのでは耐湿性の向上には効果があるもの
の、成形性の低下を招く結果となる。硬化性を向上させ
る手段としては、硬化促進剤の添加量の増加といった方
法が挙げられるが、流動性の低下(粘度の上昇)によっ
て充填不良やワイヤー断線といった問題が発生してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, diodes, transistors, and ICs
Semiconductor elements such as chips are sealed with an epoxy resin composition to protect them from mechanical and chemical actions. The epoxy resin composition contains a halogen-based flame retardant as a flame retardant, or a combination of a halogen-based flame retardant and antimony trioxide, and an inorganic filler such as fused silica or crystalline silica as a filler. . However, from the viewpoint of environmental hygiene, a demand for a flame-retardant epoxy resin composition that does not use a halogen compound or an antimony compound is increasing. In addition, when a semiconductor device sealed with an epoxy resin composition containing a halogen compound and an antimony compound is stored at a high temperature, a thermally decomposed halide is released from these flame retardant components, and the junction of the semiconductor element is removed. It is known that they corrode and impair the reliability of semiconductor devices. As described above, the junction (bonding pad) of the semiconductor element after storing the semiconductor device at a high temperature (for example, 185 ° C.).
In order to improve the corrosion resistance, that is, the high-temperature storage characteristics, there is an increasing demand for an epoxy resin composition that does not use a halogen compound or an antimony compound. To meet these demands, metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, boron compounds, etc. have been studied. Has not been reached. or,
A small amount of red phosphorus-based flame retardant is effective for making epoxy resin compositions flame-retardant, but red phosphorus reacts with a small amount of moisture to generate phosphate ions and phosphite ions, so that it has high moisture resistance. It is difficult to use an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which has extremely severe requirements. For this reason, red phosphorus particles are coated with thermosetting resins such as aluminum hydroxide, metal oxides, inorganic compounds, and phenol resins to stabilize red phosphorus, but semiconductors that have extremely strict requirements for moisture resistance The epoxy resin composition for sealing was not satisfactory. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-152599 proposes improving reliability by using fine and stable red phosphorus-based flame retardants to improve dispersibility. However, in recent years, multi-molding has increased in terms of productivity,
The molding cycle is becoming shorter, and the epoxy resin composition using a red phosphorus-based flame retardant has a problem that curability is reduced and the molding cycle cannot be shortened properly. Since the tendency of the curability to decrease becomes remarkable especially when the specific surface area of the red phosphorus-based flame retardant is increased, blending the red phosphorus-based fine particles is effective in improving the moisture resistance. This results in a decrease. Means for improving the curability include a method of increasing the amount of a curing accelerator added. However, problems such as poor filling and wire breakage occur due to a decrease in fluidity (increase in viscosity).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハロゲン及
びアンチモンを含まない、難燃性、速硬化性、流動性、
耐湿性、高温保管特性に優れた半導体封止用エポキシ樹
脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封止してなる
半導体装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a flame-retardant, fast-curing, fluidity-free, halogen-free and antimony-free,
An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation excellent in moisture resistance and high-temperature storage characteristics, and a semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated using the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、難燃性、速
硬化性、流動性、耐湿性を向上させるべく鋭意検討した
結果、赤燐又は赤燐系難燃剤を配合していても、特定の
化合物を硬化促進剤として用いたエポキシ樹脂組成物
が、極めて優れた特性を示すことを見出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。すなわち本発明
は、[1](A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹
脂、(C)テトラ置換ホスホニウム(X)と1分子内に
フェノール性水酸基を2個以上有する化合物(Y)及び
1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物
(Y)の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩基
が前記フェノール性水酸基を1分子内に2個以上有する
化合物(Y)から1個の水素を除いたフェノキシド型化
合物からなる硬化促進剤、(D)赤燐又は赤燐系難燃
剤、及び(E)無機充填材を必須成分とすることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物、[2]1分子内にフェノー
ル性水酸基を2個以上有する化合物(Y)が、ジヒドロ
キシベンゼン類、トリヒドロキシベンゼン類、ビスフェ
ノール類、ビフェノール類、ジヒドロキシナフタレン
類、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル
樹脂の中から選択される1種以上である第[1]項記載
のエポキシ樹脂組成物、[3]分子会合体が、テトラ置
換ホスホニウム・テトラ置換ボレート(Z)と、1分子
内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(Y)
とを、高温下で反応させた後、更に沸点60℃以上の溶
媒中で熱反応させて得られるものである第[1]又は
[2]項記載のエポキシ樹脂組成物、[4]分子会合体
が、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化
合物(Y)と、無機塩基又は有機塩基と、テトラ置換ホ
スホニウムハライドとを反応させて得られるものである
第[1]〜[3]項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物、[5]テトラ置換ホスホニウム(X)が、テトラ
フェニルホスホニウムである第[1]〜[4]項のいず
れかに記載のエポキシ樹脂組成物、[6]エポキシ樹脂
(A)が、融点50〜150℃の結晶性エポキシ樹脂で
ある第[1]〜[5]項のいずれかに記載のエポキシ樹
脂組成物、[7]融点50〜150℃の結晶性エポキシ
樹脂が、一般式(1)及び一般式(2)から選ばれる1
種以上である第[6]項記載のエポキシ樹脂組成物、
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to improve the flame retardancy, rapid curing property, fluidity and moisture resistance. As a result, even if red phosphorus or a red phosphorus-based flame retardant is blended. The present inventors have found that an epoxy resin composition using a specific compound as a curing accelerator exhibits extremely excellent properties, and have completed the present invention based on this finding. That is, the present invention relates to [1] (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a tetra-substituted phosphonium (X), a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a compound (Y) in one molecule. Is a molecular association with a conjugate base of a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups, wherein the conjugate base is one compound from the compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. An epoxy resin composition comprising, as essential components, a curing accelerator comprising a phenoxide-type compound from which hydrogen has been removed, (D) red phosphorus or a red phosphorus-based flame retardant, and (E) an inorganic filler. Compounds (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule are dihydroxybenzenes, trihydroxybenzenes, bisphenols, biphenols, dihydroxynaphthalenes, The epoxy resin composition according to item [1], wherein the epoxy resin composition is at least one member selected from the group consisting of a lan novolak resin and a phenol aralkyl resin, and [3] the molecular association is a tetra-substituted phosphonium / tetra-substituted borate (Z); Compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule
Is reacted at a high temperature, and then thermally reacted in a solvent having a boiling point of 60 ° C. or higher, the epoxy resin composition according to [1] or [2], The union is obtained by reacting a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, an inorganic base or an organic base, and a tetra-substituted phosphonium halide [1] to [3]. The epoxy resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the tetra-substituted phosphonium (X) is tetraphenylphosphonium, [6] ] The epoxy resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the epoxy resin (A) is a crystalline epoxy resin having a melting point of 50 to 150 ° C, [7] a crystal having a melting point of 50 to 150 ° C. Epoxy resin has the general formula (1) And 1 selected from formula (2)
The epoxy resin composition according to item [6], which is at least one kind,

【化5】 (式中、R1は水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは
環状アルキル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選
択される基又は原子であり、互いに同一であっても異な
っていてもよい。)
Embedded image (Wherein, R 1 is a group or an atom selected from a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen, and may be the same or different from each other. Good.)

【0005】[0005]

【化6】 (式中、R2は水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは
環状アルキル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選
択される基又は原子であり、互いに同一であっても異な
っていてもよい。)
Embedded image (Wherein, R 2 is a group or atom selected from a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen, and may be the same or different. Good.)

【0006】[8]融点50〜150℃の結晶性エポキ
シ樹脂が、一般式(3)で示されるスチルベン型エポキ
シ樹脂と一般式(4)で示されるスチルベン型エポキシ
樹脂との混合物である第[6]項記載のエポキシ樹脂組
成物、
[8] The crystalline epoxy resin having a melting point of 50 to 150 ° C. is a mixture of a stilbene type epoxy resin represented by the general formula (3) and a stilbene type epoxy resin represented by the general formula (4). 6] The epoxy resin composition according to the above,

【化7】 (式中、R3〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、炭
素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
ンの中から選択される基又は原子を示す。ただし、炭素
−炭素二重結合に結合している2個のアリール基は互い
に異なる。)
Embedded image (Wherein, R 3 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group or atom selected from halogen. However, carbon-carbon The two aryl groups attached to the double bond are different from each other.)

【0007】[0007]

【化8】 (式中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、炭
素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
ンの中から選択される基又は原子を示す。ただし、炭素
−炭素二重結合に結合している2個のアリール基は互い
に同じである。)[9]フェノール樹脂(B)が、フェ
ノールアラルキル樹脂である第[1]〜[8]項のいず
れかに記載のエポキシ樹脂組成物、[10]赤燐系難燃
剤が、平均粒径2〜8μm、最大粒径20μm以下であ
る第[1]〜[9]項のいずれかに記載のエポキシ樹脂
組成物、[11]赤燐系難燃剤が、赤燐の表面を無機化
合物及び/又は硬化性樹脂で被覆したものである第
[1]〜[10]項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物、[12]赤燐系難燃剤が、赤燐の表面を無機化合
物で被覆した後、更にその表面を硬化性樹脂で被覆した
ものである第[1]〜[11]項のいずれかに記載のエ
ポキシ樹脂組成物、[13]無機化合物が、金属水酸化
物又は金属酸化物である第[11]又は[12]項記載
のエポキシ樹脂組成物、[14]金属水酸化物が、アル
ミニウム、マグネシウム、又は亜鉛の水酸化物であり、
金属酸化物がアルミニウム、マグネシウム、又は亜鉛の
酸化物である第[13]項記載のエポキシ樹脂組成物、
[15]硬化性樹脂が、フェノール樹脂又はエポキシ樹
脂である第[11]〜[14]項のいずれかに記載のエ
ポキシ樹脂組成物、[16]全エポキシ樹脂組成物中
に、BiOX(OH)Y(NO3Z〔ここでX=0.9〜
1.1、Y=0.6〜0.8、Z=0.2〜0.4〕、
及び/又はMg4.3Al2(OH)12.6CO3・3.5H2
Oであるイオン捕捉剤を0.2〜2重量%含む第[1]
〜[15]項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物、
[17]第[1]〜[16]項のいずれかに記載のエポ
キシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなること
を特徴とする半導体装置、である。
Embedded image (Wherein, R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a group or atom selected from halogen. However, carbon-carbon (The two aryl groups bonded to the double bond are the same as each other.) [9] The phenol resin (B) according to any one of the items [1] to [8], wherein the phenol resin (B) is a phenol aralkyl resin. The epoxy resin composition according to any one of [1] to [9], wherein the red phosphorus-based flame retardant has an average particle diameter of 2 to 8 μm and a maximum particle diameter of 20 μm or less, [10] 11] The epoxy resin composition according to any one of [1] to [10], wherein the red phosphorus-based flame retardant is obtained by coating the surface of red phosphorus with an inorganic compound and / or a curable resin. After the red phosphorus-based flame retardant coats the surface of the red phosphorus with an inorganic compound, The epoxy resin composition according to any one of [1] to [11], wherein the surface is coated with a curable resin, wherein the inorganic compound is a metal hydroxide or a metal oxide. The epoxy resin composition according to [11] or [12], wherein the metal hydroxide is a hydroxide of aluminum, magnesium, or zinc;
The epoxy resin composition according to [13], wherein the metal oxide is an oxide of aluminum, magnesium, or zinc,
[15] The curable resin is, first [11] - [14] The epoxy resin composition according to any one of Items a phenolic resin or epoxy resin, in [16] total epoxy resin composition, BiO X (OH ) Y (NO 3 ) Z [where X = 0.9 to
1.1, Y = 0.6-0.8, Z = 0.2-0.4],
And / or Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3 .3.5H 2
[1] containing 0.2 to 2% by weight of an ion scavenger which is O
-The epoxy resin composition according to any one of [15],
[17] A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to any one of [1] to [16].

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂は、
1分子内にエポキシ基を2個以上有するものであれば何
ら制限されず、例えば、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、臭素化ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ス
チルベン型エポキシ樹脂、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、脂環
式エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキ
シ樹脂、ナフトール等とカルボニル化合物の縮合により
合成される樹脂のグリシジルエーテル化合物、4,4’
−ビス(1,2−エポキシエチル)ジフェニルエーテ
ル、4,4’−ビス(1,2−エポキシエチル)ビフェ
ニル、ジシクロペンタジエンとフェノール類を反応させ
得られるフェノール樹脂のグリシジルエーテル化合物、
更には単核のレゾルシンやカテコール等のグリシジルエ
ーテル化合物等を挙げることができ、これらは単独でも
2種類以上併用して用いてもよい。これらのエポキシ樹
脂の内では、融点が50〜150℃の結晶性エポキシ樹
脂が好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂は、ビフ
ェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の
剛直な構造を主鎖に有し、比較的低分子であるために、
結晶性を示すものである。結晶性エポキシ樹脂は、常温
では結晶化している固体であるが、融点以上の温度域で
は急速に融解して低粘度の液状に変化するものである。
結晶性エポキシ樹脂の融点は、示差走査熱量計を用い
て、常温から昇温速度5℃/分で昇温した時の結晶融解
の吸熱ピークの頂点の温度を示す。これらの条件を満た
す結晶性エポキシ樹脂としては、特に、一般式(1)及
び一般式(2)から選ばれる一種以上、又は一般式
(3)で表されるスチルベン型エポキシ樹脂と一般式
(4)で表されるスチルベン型エポキシ樹脂との混合物
が好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The epoxy resin used in the present invention is:
There is no limitation as long as it has two or more epoxy groups in one molecule. For example, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, brominated bisphenol epoxy resin, biphenyl epoxy resin, stilbene epoxy resin , Phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin,
Glycidylamine type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, glycidyl ether compounds of resins synthesized by condensation of carbonyl compounds with naphthol, 4,4 ′
-Bis (1,2-epoxyethyl) diphenyl ether, 4,4′-bis (1,2-epoxyethyl) biphenyl, a glycidyl ether compound of a phenol resin obtained by reacting dicyclopentadiene with a phenol,
Furthermore, glycidyl ether compounds such as mononuclear resorcinol and catechol can be exemplified, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these epoxy resins, a crystalline epoxy resin having a melting point of 50 to 150 ° C. is preferable. Such a crystalline epoxy resin has a rigid structure such as a biphenyl skeleton, a bisphenol skeleton, or a stilbene skeleton in its main chain, and has a relatively low molecular weight.
It shows crystallinity. The crystalline epoxy resin is a solid that crystallizes at room temperature, but rapidly melts and changes to a low-viscosity liquid in a temperature range higher than the melting point.
The melting point of the crystalline epoxy resin indicates the temperature at the top of the endothermic peak of crystal melting when the temperature is raised from room temperature at a temperature rising rate of 5 ° C./min using a differential scanning calorimeter. As the crystalline epoxy resin satisfying these conditions, in particular, one or more selected from the general formulas (1) and (2) or the stilbene type epoxy resin represented by the general formula (3) and the general formula (4) A mixture with the stilbene type epoxy resin represented by the formula (1) is preferred.

【0009】一般式(1)で表されるビフェニル型エポ
キシ樹脂の置換基R1、及び一般式(2)で表されるビ
スフェノール型エポキシ樹脂の置換基R2は、水素原
子、炭素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、フェ
ニル基、及びハロゲンの中から選択される基又は原子で
あり、互いに同じであっても異なっていてもよく、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基、塩素原子、臭素原子等が挙
げられ、特にメチル基が好ましい。
[0009] The substituent R 1 of the biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (1) and the substituent R 2 of the bisphenol type epoxy resin represented by the general formula (2) are a hydrogen atom and a carbon number of 1 to 1. 6, a group or atom selected from a chain or cyclic alkyl group, a phenyl group, and a halogen, which may be the same or different, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Groups, a cyclohexyl group, a phenyl group, a chlorine atom, a bromine atom and the like, and a methyl group is particularly preferred.

【0010】一般式(3)、及び一般式(4)で表され
るスチルベン型エポキシ樹脂の置換基R3〜R14は、水
素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、
及びハロゲンの中から選択される基又は原子であり、互
いに同一であっても異なっていてもよく、例えば、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ア
ミル基、ヘキシル基(各異性体を含む)、シクロヘキシ
ル基、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、特に、エポキ
シ樹脂の溶融粘度の低さから、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、又はブチル基が好ましい。これらのスチルベ
ン型のエポキシ樹脂としては、一般式(3)のスチルベ
ン型エポキシ樹脂と一般式(4)のスチルベン型エポキ
シ樹脂との混合物が好ましく、一般式(3)のスチルベ
ン型エポキシ樹脂及び一般式(4)のスチルベン型エポ
キシ樹脂には、共に置換基の種類等により種々の構造の
ものがあり、一般式(3)及び一般式(4)の各々のス
チルベン型エポキシ樹脂は、一種類の構造のものでも、
二種類以上の構造のものの混合物でもかまわない。一般
式(3)のスチルベン型エポキシ樹脂と一般式(4)の
スチルベン型エポキシ樹脂との混合は、両方の化合物を
混合することにより融点が低くなればよく、混合方法に
ついては特に制限されない。例えば、スチルベン型エポ
キシ樹脂の原料であるスチルベン型フェノール類をグリ
シジルエーテル化する前に混合しておいたり、両方のス
チルベン型エポキシ樹脂を溶融混合する方法等がある
が、いずれの場合においても融点は50〜150℃とな
るように調整する。一般式(3)のスチルベン型エポキ
シ樹脂としては、入手のし易さ、性能、原料価格の点か
ら、5−ターシャリブチル−4,4’−ジヒドロキシ−
2,3’,5’−トリメチルスチルベン、3−ターシャ
リブチル−4,4’−ジヒドロキシ−3’,5,5’−
トリメチルスチルベンのグリシジルエーテル化物が特に
好ましい。一般式(4)のスチルベン型エポキシ樹脂と
しては、性能、原料価格の点から、4,4’−ジヒドロ
キシ−3,3’,5,5’−テトラメチルスチルベン、
4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジターシャリブチ
ル−6,6’−ジメチルスチルベン、4,4’−ジヒド
ロキシ−3,3’−ジターシャリブチル−5,5’−ジ
メチルスチルベンのグリシジルエーテル化物が特に好ま
しい。
The substituents R 3 to R 14 of the stilbene type epoxy resin represented by the general formulas (3) and (4) are a hydrogen atom, a linear or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
And a group or an atom selected from halogen and may be the same or different from each other. For example, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an amyl group, a hexyl group (each Isomers), a cyclohexyl group, a chlorine atom, a bromine atom and the like, and particularly, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group is preferable in view of the low melt viscosity of the epoxy resin. As these stilbene type epoxy resins, a mixture of the stilbene type epoxy resin of the general formula (3) and the stilbene type epoxy resin of the general formula (4) is preferable, and the stilbene type epoxy resin of the general formula (3) and the general formula (3) The stilbene-type epoxy resins of (4) each have various structures depending on the type of the substituent and the like. Each of the stilbene-type epoxy resins of general formulas (3) and (4) has one type of structure. Even those
A mixture of two or more structures may be used. Mixing of the stilbene-type epoxy resin of the general formula (3) and the stilbene-type epoxy resin of the general formula (4) only needs to lower the melting point by mixing both compounds, and the mixing method is not particularly limited. For example, there is a method of mixing stilbene-type phenols, which are raw materials of the stilbene-type epoxy resin, before glycidyl etherification, or a method of melting and mixing both stilbene-type epoxy resins. Adjust so as to be 50 to 150 ° C. As the stilbene type epoxy resin represented by the general formula (3), 5-tert-butyl-4,4′-dihydroxy- is preferred in view of availability, performance, and raw material price.
2,3 ', 5'-trimethylstilbene, 3-tert-butyl-4,4'-dihydroxy-3', 5,5'-
Glycidyl etherified trimethylstilbene is particularly preferred. As the stilbene type epoxy resin represented by the general formula (4), 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetramethylstilbene,
Glycidyl ether of 4,4'-dihydroxy-3,3'-ditert-butyl-6,6'-dimethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3'-di-tert-butyl-5,5'-dimethylstilbene Are particularly preferred.

【0011】本発明に用いるフェノール樹脂(B)は、
エポキシ樹脂(A)の硬化剤として作用するものであ
る。1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するも
のであれば何ら制限されることはない。具体的には、フ
ェノール類とアルデヒド類又はケトン類の共縮反応物で
あるフェノール樹脂やビスフェノール類、フェノール類
とジメトキシパラキシレン等の共縮反応物であるフェニ
レン又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキ
ル樹脂が含まれ、単核のレゾルシン、カテコール等も硬
化反応を生じるならば使用できるが、「フェノール」の
定義が一般に芳香環に結合する水素原子が水酸基で置換
された化合物であることから、ナフトール等の縮合多環
芳香族由来の水酸基含有化合物とカルボニル化合物の共
縮反応物なども含まれる。これらのフェノール樹脂の内
では、分子内の水酸基が少ないために硬化物の吸水率が
小さく、分子が適度の屈曲性を有するために硬化反応に
おける反応性も良く、又、低粘度化も可能であることか
ら、特にフェノールアラルキル樹脂が好ましい。本発明
の、全エポキシ樹脂と、硬化剤として作用する、全フェ
ノール樹脂との比率は、エポキシ基1モルに対し、フェ
ノール性水酸基を0.5〜2モル、好ましくは、0.8
〜1.2程度のモル比となるように調整することにより
硬化性、硬化物の耐熱性、電気特性等がより良好とな
る。
The phenolic resin (B) used in the present invention comprises:
It functions as a curing agent for the epoxy resin (A). There is no limitation as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. Specifically, a phenol resin or a phenol aralkyl resin having a phenylene or biphenylene skeleton, which is a co-condensation reaction product of a phenol and an aldehyde or a ketone, such as a phenol resin or a bisphenol, or a phenol and a dimethoxy para-xylene. Included are mononuclear resorcinols, catechols, etc., which can be used as long as they cause a curing reaction.However, since the definition of "phenol" is generally a compound in which the hydrogen atom bonded to the aromatic ring has been replaced with a hydroxyl group, such as naphthol, etc. A co-condensation reaction product of a hydroxyl group-containing compound derived from a condensed polycyclic aromatic compound and a carbonyl compound is also included. Among these phenolic resins, the water absorption of the cured product is small because the number of hydroxyl groups in the molecule is small, and the reactivity in the curing reaction is good because the molecule has an appropriate flexibility, and the viscosity can be reduced. For this reason, phenol aralkyl resins are particularly preferred. In the present invention, the ratio of the total epoxy resin to the total phenol resin acting as a curing agent is such that the phenolic hydroxyl group is 0.5 to 2 mol, preferably 0.8 mol, per 1 mol of the epoxy group.
By adjusting the molar ratio to about 1.2, the curability, the heat resistance of the cured product, the electrical characteristics, and the like are further improved.

【0012】本発明に用いる硬化促進剤(C)である分
子会合体は、テトラ置換ホスホニウム(X)と1分子内
にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(Y)及
び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合
物(Y)の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩
基が前記フェノール性水酸基を1分子内に2個以上有す
る化合物(Y)から1個の水素を除いたフェノキシド型
化合物である。本発明の分子会合体の構成成分の一つで
あるテトラ置換ホスホニウム(X)の置換基については
何ら限定されず、置換基は互いに同一であっても異なっ
ていてもよい。例えば、置換又は無置換のアリール基や
アルキル基を置換基に有するテトラ置換ホスホニウムイ
オンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具
体的には、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリル
ホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テ
トラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホ
スホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリ
フェニルホスホニウム、n−ブチルトリフェニルホスホ
ニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウ
ム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチル
フェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホ
ニウム、テトラ−n−ブチルホスホニウム等を例示でき
る。
The molecular accelerator as the curing accelerator (C) used in the present invention comprises a tetrasubstituted phosphonium (X), a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a phenolic compound in one molecule. A molecular association with a conjugate base of a compound (Y) having two or more hydroxyl groups, wherein the conjugate base removes one hydrogen from the compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. Phenoxide type compound. The substituent of the tetra-substituted phosphonium (X), which is one of the components of the molecular assembly of the present invention, is not limited at all, and the substituents may be the same or different. For example, a tetra-substituted phosphonium ion having a substituted or unsubstituted aryl or alkyl group as a substituent is preferable because it is stable against heat and hydrolysis. Specifically, tetraphenylphosphonium, tetratolylphosphonium, tetraethylphenylphosphonium, tetramethoxyphenylphosphonium, tetranaphthylphosphonium, tetrabenzylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium, n-butyltriphenylphosphonium, 2-hydroxyethyltriphenylphosphonium, Examples include trimethylphenylphosphonium, methyldiethylphenylphosphonium, methyldiallylphenylphosphonium, tetra-n-butylphosphonium and the like.

【0013】本発明の分子会合体の構成成分である、1
分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物
(Y)としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシ−3,
5−ジメチルフェニル)メタン(通称テトラメチルビス
フェノールF)、4,4’−スルホニルジフェノール、
4,4’−イソプロピリデンジフェノール(通称ビスフ
ェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒ
ドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン
及びこれらの内ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒ
ドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン
の3種の混合物(例えば、本州化学工業(株)・製、ビ
スフェノールF−D)等のビスフェノール類、1,2−
ベンゼンジオール、1,3−ベンゼンジオール、1,4
−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、1,
2,4−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼ
ン類、1,6−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキ
シナフタレン類の各種異性体、2,2’−ビフェノー
ル、4,4’−ビフェノール等のビフェノール類の各種
異性体等の化合物が挙げられる。 更に、他の構成成分
である共役塩基は、上記の化合物(Y)から1個の水素
を除いたフェノキシド型化合物である。
[0013] The constituent component of the molecular assembly of the present invention, 1
As the compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, for example, bis (4-hydroxy-3,
5-dimethylphenyl) methane (commonly known as tetramethylbisphenol F), 4,4′-sulfonyldiphenol,
4,4′-isopropylidene diphenol (commonly known as bisphenol A), bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane, and among them Bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, and a mixture of three kinds of (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane (for example, Bisphenol F manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) Bisphenols such as -D), 1,2-
Benzenediol, 1,3-benzenediol, 1,4
Dihydroxybenzenes such as benzenediol, 1,
Trihydroxybenzenes such as 2,4-benzenetriol, various isomers of dihydroxynaphthalenes such as 1,6-dihydroxynaphthalene, various isomers of biphenols such as 2,2′-biphenol and 4,4′-biphenol And the like. Further, the conjugate base as another component is a phenoxide-type compound obtained by removing one hydrogen from the compound (Y).

【0014】本発明の分子会合体は、前述のようにホス
ホニウム−フェノキシド型の塩を構造中に有するが、従
来の技術におけるホスホニウム−有機酸アニオン塩型の
化合物と異なる点は、本発明の分子会合体では水素結合
による高次構造がイオン結合を取り囲んでいる点であ
る。従来の技術における塩では、イオン結合の強さのみ
により反応性を制御しているのに対し、本発明の分子会
合体では、常温ではアニオンの高次構造による囲い込み
が活性点の保護を行う一方、成形の段階においては、こ
の高次構造が崩れることで活性点がむき出しになり、反
応性を発現する、いわゆる潜伏性が付与されている。
Although the molecular aggregate of the present invention has a phosphonium-phenoxide type salt in its structure as described above, it is different from the conventional phosphonium-organic acid anion salt type compound in the structure of the present invention. In the aggregate, the higher-order structure due to the hydrogen bond surrounds the ionic bond. In the salt of the prior art, the reactivity is controlled only by the strength of the ionic bond, whereas in the molecular aggregate of the present invention, the enclosing by the higher-order structure of the anion protects the active site at normal temperature, while In the molding stage, the active sites are exposed due to the collapse of the higher-order structure, and so-called latency, which expresses reactivity, is imparted.

【0015】本発明の分子会合体の製造方法は何ら限定
されないが、代表的な2方法を挙げることができる。1
つ目は、テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート
(Z)と、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を
有する化合物(Y)とを、高温下で反応させた後、更に
沸点60℃以上の溶媒中で熱反応させる方法である。2
つ目は、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有
する化合物(Y)と、無機塩基又は有機塩基と、テトラ
置換ホスホニウムハライドとを反応させる方法である。
テトラ置換ホスホニウムハライドの置換基については何
ら限定されることはなく、置換基は互いに同一であって
も異なっていてもよい。例えば、置換又は無置換のアリ
ール基やアルキル基を置換基に有するテトラ置換ホスホ
ニウムイオンが、熱や加水分解に対して安定であり好ま
しい。具体的には、テトラフェニルホスホニウム、テト
ラトリルホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニ
ウム、テトラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナ
フチルホスホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エ
チルトリフェニルホスホニウム、n−ブチルトリフェニ
ルホスホニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホ
スホニウム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチル
ジエチルフェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニ
ルホスホニウム、テトラ−n−ブチルホスホニウム等を
例示できる。ハライドとしてはクロライドやブロマイド
を例示でき、テトラ置換ホスホニウムハライドの価格や
吸湿等の特性、及び入手のし易さから選択すれば良く、
いずれを用いても差し支えない。
The method for producing the molecular aggregate of the present invention is not limited at all, but two typical methods can be mentioned. 1
The third is that a tetra-substituted phosphonium / tetra-substituted borate (Z) and a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule are reacted at a high temperature, and then reacted at a boiling point of 60 ° C. or more. This is a method of performing a thermal reaction in a solvent. 2
The third is a method of reacting a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, an inorganic base or an organic base, and a tetra-substituted phosphonium halide.
The substituents of the tetra-substituted phosphonium halide are not particularly limited, and the substituents may be the same or different. For example, a tetra-substituted phosphonium ion having a substituted or unsubstituted aryl or alkyl group as a substituent is preferable because it is stable against heat and hydrolysis. Specifically, tetraphenylphosphonium, tetratolylphosphonium, tetraethylphenylphosphonium, tetramethoxyphenylphosphonium, tetranaphthylphosphonium, tetrabenzylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium, n-butyltriphenylphosphonium, 2-hydroxyethyltriphenylphosphonium, Examples include trimethylphenylphosphonium, methyldiethylphenylphosphonium, methyldiallylphenylphosphonium, tetra-n-butylphosphonium and the like. Examples of the halide include chloride and bromide, and it may be selected from properties such as price and moisture absorption of the tetra-substituted phosphonium halide, and availability.
Either one can be used.

【0016】又、本発明の分子化合物の特性を損なわな
い範囲で、トリフェニルホスフィン、1,8−ジアザビ
シクロ(5,4,0)ウンデセン−7、2−メチルイミ
ダゾール等の他の硬化促進剤と併用しても何ら問題はな
い。分子会合体の配合量としては、全エポキシ樹脂と全
フェノール樹脂の合計重量100重量部当たり、0.5
〜20重量部程度が硬化性、保存性、他特性のバランス
がよく好適である。
In addition, other curing accelerators such as triphenylphosphine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 and 2-methylimidazole may be used as long as the properties of the molecular compound of the present invention are not impaired. There is no problem if used together. The compounding amount of the molecular aggregate is 0.5 parts per 100 parts by weight of the total weight of all epoxy resins and all phenol resins.
About 20 parts by weight is preferable because the curability, storage stability and other properties are well balanced.

【0017】本発明に用いる赤燐又は赤燐系難燃剤は、
難燃剤として作用するものである。赤燐としては、黄燐
を直接球状体化した赤燐及びその集合体からなる微粒子
が、エポキシ樹脂組成物の成形時の流動性を向上させる
ため好ましい。赤燐系難燃剤としては、特に限定するも
のではないが、赤燐の表面を無機化合物及び/又は硬化
性樹脂で被覆したものが好ましい。被覆に無機化合物と
硬化性樹脂とを併用する場合は、赤燐に被覆する無機化
合物の層と硬化性樹脂との層はいずれが内側でも外側で
もよいし、又、無機化合物と硬化性樹脂とを混合して被
覆に用いてもよい。特に、赤燐の表面を無機化合物で被
覆した後、更にその表面を硬化性樹脂で被覆したものを
用いれば、溶出する燐酸イオン、亜燐酸イオンを抑制す
ることができるので好ましい。
The red phosphorus or red phosphorus flame retardant used in the present invention comprises:
It acts as a flame retardant. As the red phosphorus, fine particles made of red phosphorus obtained by directly spheroidizing yellow phosphorus and an aggregate thereof are preferable because the fluidity during molding of the epoxy resin composition is improved. The red phosphorus-based flame retardant is not particularly limited, but is preferably one in which the surface of red phosphorus is coated with an inorganic compound and / or a curable resin. When the inorganic compound and the curable resin are used in combination for coating, any of the inorganic compound layer and the curable resin layer coated on the red phosphorus may be either inside or outside, or the inorganic compound and the curable resin. May be mixed and used for coating. In particular, it is preferable to use a material obtained by coating the surface of red phosphorus with an inorganic compound and then further coating the surface with a curable resin, because phosphate ions and phosphite ions that elute can be suppressed.

【0018】被覆に用いる無機化合物としては、特に限
定するものではないが、例えば、金属水酸化物、金属酸
化物、金属の窒化物、無機酸あるいは有機酸との金属塩
等が挙げられる。特に赤燐の加水分解を抑制する効果の
ある金属水酸化物又は金属酸化物が好ましく、更にはア
ルミニウム、マグネシウム、亜鉛の水酸化物又は酸化物
が好ましい。これらの無機化合物は単独でも2種類以上
併用して用いてもよい。
The inorganic compound used for the coating is not particularly limited, but examples thereof include metal hydroxides, metal oxides, metal nitrides, metal salts with inorganic or organic acids, and the like. In particular, a metal hydroxide or a metal oxide having an effect of suppressing hydrolysis of red phosphorus is preferable, and a hydroxide or an oxide of aluminum, magnesium, or zinc is more preferable. These inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0019】被覆に用いる硬化性樹脂としては、特に限
定するものではないが、例えば、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ケトン・
ホルムアルデヒド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アニ
リン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が
挙げられ、特に低吸湿性やエポキシ樹脂組成物の成形時
の流動性や硬化性を低下させないものとしてフェノール
樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。これらの硬化性樹脂は
単独でも2種類以上併用して用いてもよい。硬化性樹脂
の硬化法については、常温でも加熱してもよく、特に限
定されるものではない。
The curable resin used for the coating is not particularly limited. For example, a phenol resin, an epoxy resin, a xylene / formaldehyde resin, a ketone resin
Formaldehyde resin, urea resin, melamine resin, aniline resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin and the like, phenolic resin, especially those that do not decrease the fluidity and curability during molding of the low hygroscopicity and epoxy resin composition, Epoxy resins are preferred. These curable resins may be used alone or in combination of two or more. The method for curing the curable resin may be normal temperature or heating, and is not particularly limited.

【0020】即ち、本発明の赤燐系難燃剤としては、赤
燐の表面を水酸化アルミニウムで被覆した後、更にフェ
ノール樹脂及び/又はエポキシ樹脂で被覆したものがよ
り好ましい。被覆の方法については何ら制限を加えるも
のではないが、例えば、被覆の均一性の点から、液相中
で硫酸アルミニウムや硝酸アルミニウム等を還元して水
酸化アルミニウムに変化させることで赤燐を被覆し、更
にレゾール樹脂溶液中で酸を用い、生成したフェノール
樹脂で被覆し、乾燥する方法等が挙げられる。
That is, as the red phosphorus-based flame retardant of the present invention, it is more preferable that the surface of red phosphorus is coated with aluminum hydroxide and then further coated with a phenol resin and / or an epoxy resin. There is no restriction on the coating method, but for example, from the viewpoint of coating uniformity, red phosphorus is coated by reducing aluminum sulfate, aluminum nitrate, etc. in the liquid phase to change to aluminum hydroxide. Further, a method of using an acid in a resole resin solution, coating with a generated phenol resin, and drying is used.

【0021】被覆に用いるフェノール樹脂としては、特
に限定するものではないが、1分子内にフェノール性水
酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー
全般を言い、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレ
ゾールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂やレゾール
樹脂等が挙げられ、これらは単独でも2種類以上併用し
て用いてもよい。被覆に用いるエポキシ樹脂としては、
特に限定するものではないが、1分子内にエポキシ基を
2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を
言い、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは単独でも2種類以上併用して用いても
よい。
The phenolic resin used for coating is not particularly limited, but includes all monomers, oligomers and polymers having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, such as phenol novolak resin and cresol novolak resin. And a novolak resin or a resole resin. These may be used alone or in combination of two or more. As the epoxy resin used for coating,
Although not particularly limited, it refers to monomers, oligomers, and polymers in general having two or more epoxy groups in one molecule, and includes, for example, a biphenyl-type epoxy resin, a bisphenol-type epoxy resin, and a novolak-type epoxy resin. May be used alone or in combination of two or more.

【0022】赤燐系難燃剤中の赤燐の含有量としては、
90〜96重量%が好ましい。90重量%未満だと被覆
層が厚くなり、難燃剤としての効果が低下し、96重量
%を越えると被覆層が薄くなり、水分の存在下で加水分
解反応を起こし、赤燐から容易に燐酸イオンや亜燐酸イ
オンが生成するため、耐湿性の点で問題を生じる可能性
がある。赤燐又は赤燐系難燃剤としては、平均粒径2〜
8μm、最大粒径20μm以下のものが好ましい。平均
粒径が2μm未満だと凝集等が起こり、8μmを越える
と分散性が低下する可能性がある。分散性をよくするた
めには、最大粒径が20μm以下のものが好ましく、2
0μmを越えると分散性が低下する傾向にある。被覆し
た赤燐系難燃剤としては、例えば、燐化学工業(株)・
製のノーバエクセル等があり、市場から容易に入手でき
る。赤燐又は赤燐系難燃剤の含有量としては、全エポキ
シ樹脂組成物中に0.2〜2重量%が好ましい。0.2
重量%未満だと難燃性が不足し、2重量%を越えると耐
湿性が大幅に低下する可能性がある。
The content of red phosphorus in the red phosphorus flame retardant is as follows:
90-96% by weight is preferred. If it is less than 90% by weight, the coating layer becomes thick and its effect as a flame retardant decreases, and if it exceeds 96% by weight, the coating layer becomes thin and undergoes a hydrolysis reaction in the presence of moisture, so that phosphoric acid is easily converted from red phosphorus. Since ions and phosphite ions are generated, a problem may occur in terms of moisture resistance. As red phosphorus or red phosphorus-based flame retardants, the average particle size is 2 to
Those having a size of 8 μm and a maximum particle size of 20 μm or less are preferred. If the average particle size is less than 2 μm, agglomeration or the like will occur, and if it exceeds 8 μm, the dispersibility may be reduced. In order to improve dispersibility, those having a maximum particle size of 20 μm or less are preferable,
If it exceeds 0 μm, the dispersibility tends to decrease. Examples of the coated red phosphorus-based flame retardant include Rin Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Nova Excel etc. can be easily obtained from the market. The content of red phosphorus or a red phosphorus-based flame retardant is preferably 0.2 to 2% by weight in the total epoxy resin composition. 0.2
If it is less than 2% by weight, the flame retardancy may be insufficient, and if it exceeds 2% by weight, the moisture resistance may be significantly reduced.

【0023】本発明に用いる無機充填材(E)の種類に
ついては特に制限はなく、一般に封止材料に用いられて
いるものを使用することができる。例えば、溶融破砕シ
リカ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、2次凝集シリカ、
アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミニウム、タルク、ク
レー、ガラス繊維等が挙げられ、特にSiチップ、リー
ドフレームとの線膨張係数の差や不純物量の点から、溶
融シリカ、結晶シリカが望ましい。無機充填材の含有量
としては、成形性と信頼性のバランスから、全エポキシ
樹脂組成物中に70〜95重量%が好ましい。又、流動
性、充填性の点から無機充填材は平均粒径11〜20μ
mで、粒径10μm以下のものが全無機充填材中に20
〜45重量%、粒径70μm以上が10重量%以下の粒
度分布をもつものが好ましい。特に無機充填材量の多い
配合では、球状溶融シリカを用いるのが一般的である。
又、この無機充填材の含有量としては、無機充填材と赤
燐の被覆に用いた無機化合物との合計量で、赤燐の被覆
に用いるエポキシ樹脂やフェノール樹脂を含めた全エポ
キシ樹脂と全フェノール樹脂の合計量100重量部当た
り200〜2400重量部が好ましい。200重量部未
満だと、無機充填材による補強効果が充分に発現しない
おそれがあり、2400重量部を越えると、エポキシ樹
脂組成物の流動性が低下し成形時に充填不良等が生じる
おそれがあるので好ましくない。特に、無機充填材の含
有量が、全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂の合計量1
00重量部当たり250〜1400重量部であれば、エ
ポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿率が低くなり、半田ク
ラックの発生を防止することができ、更に溶融時のエポ
キシ樹脂組成物の粘度が低くなるため、半導体装置内部
の金線変形を引き起こすおそれがなく、より好ましい。
又、無機充填材は、予め充分混合しておくことが好まし
い。
The type of the inorganic filler (E) used in the present invention is not particularly limited, and those generally used for a sealing material can be used. For example, fused silica, fused spherical silica, crystalline silica, secondary aggregated silica,
Alumina, silicon nitride, aluminum hydroxide, talc, clay, glass fiber and the like can be mentioned. In particular, fused silica and crystalline silica are desirable from the viewpoint of the difference in linear expansion coefficient from the Si chip and the lead frame and the amount of impurities. The content of the inorganic filler is preferably 70 to 95% by weight in the entire epoxy resin composition from the balance between moldability and reliability. In addition, from the viewpoint of fluidity and filling properties, the inorganic filler has an average particle size of 11 to 20 μm.
m and a particle size of 10 μm or less in all inorganic fillers.
Those having a particle size distribution of about 45% by weight and a particle size of 70 μm or more and 10% by weight or less are preferable. In particular, in a composition having a large amount of inorganic filler, spherical fused silica is generally used.
The content of the inorganic filler is the total amount of the inorganic filler and the inorganic compound used for coating the red phosphorus, and is the total amount of the epoxy resin including the epoxy resin and the phenol resin used for the coating of the red phosphorus, and 200 to 2400 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the phenol resin is preferred. If the amount is less than 200 parts by weight, the reinforcing effect of the inorganic filler may not be sufficiently exhibited. If the amount is more than 2400 parts by weight, the fluidity of the epoxy resin composition may be reduced and poor filling may occur during molding. Not preferred. In particular, the content of the inorganic filler is the total amount of all epoxy resins and all phenolic resins being 1
When the amount is 250 to 1400 parts by weight per 00 parts by weight, the moisture absorption of the cured product of the epoxy resin composition is low, so that the occurrence of solder cracks can be prevented, and the viscosity of the epoxy resin composition at the time of melting is low. Therefore, there is no possibility of causing gold wire deformation inside the semiconductor device, which is more preferable.
It is preferable that the inorganic filler is sufficiently mixed in advance.

【0024】本発明に用いるイオン捕捉剤は、ハロゲン
アニオン、有機酸アニオン、アルカリ金属カチオン、ア
ルカリ土類金属カチオン等を捕捉することにより、樹脂
等に含まれるイオン性不純物を減少させるものである。
イオン性不純物により、アルミニウムが腐食することが
知られており、イオン性不純物を捕捉することにより、
アルミニウムの腐食反応を防止できる。イオン捕捉剤と
しては、例えば、BiOX(OH)Y(NO3Z〔ここ
で、X=0.9〜1.1、Y=0.6〜0.8、Z=
0.2〜0.4〕、Mg4.3Al2(OH)12.6CO3
3.5H2O、Sb25・2H2O、SbSiVBiWX
(OH)Y(NO3Z・nH2O〔ここで、V=0.1〜
0.3、W=1.5〜1.9、X=4.1〜4.5、Y
=0.6〜0.8、Z=0.2〜0.3、n=1〜2〕
等が挙げられ、これらの内では特に、BiOX(OH)Y
(NO3Z〔ここで、X=0.9〜1.1、Y=0.6
〜0.8、Z=0.2〜0.4〕、及び/又はMg4.3
Al2(OH)12.6CO3・3.5H2Oが陰イオンを選
択的に捕捉するためより好ましく、これらは単独でも2
種類以上併用して用いてもよい。イオン捕捉剤の含有量
としては、全エポキシ樹脂組成物中に0.2〜2重量%
が好ましい。0.2重量%未満だと信頼性が不足し、2
重量%を越えると難燃性が低下するためである。又、こ
れらのものは市場から容易に入手できる。
The ion scavenger used in the present invention reduces ionic impurities contained in resins and the like by trapping halogen anions, organic acid anions, alkali metal cations, alkaline earth metal cations and the like.
It is known that aluminum corrodes due to ionic impurities, and by capturing ionic impurities,
Corrosion reaction of aluminum can be prevented. The ion scavenger, for example, BiO X (OH) Y ( NO 3) Z [wherein, X = 0.9~1.1, Y = 0.6~0.8 , Z =
0.2-0.4], Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3.
3.5H 2 O, Sb 2 O 5 · 2H 2 O, SbSi V Bi W O X
(OH) Y (NO 3 ) Z · nH 2 O [where V = 0.1 to
0.3, W = 1.5-1.9, X = 4.1-4.5, Y
= 0.6-0.8, Z = 0.2-0.3, n = 1-2]
Among them, in particular, BiO X (OH) Y
(NO 3 ) Z [where X = 0.9 to 1.1, Y = 0.6
0.8, Z = 0.2-0.4], and / or Mg 4.3
Al 2 (OH) 12.6 CO 3 · 3.5 H 2 O is more preferable because it selectively captures anions.
It may be used in combination of more than one kind. The content of the ion scavenger is 0.2 to 2% by weight in the whole epoxy resin composition.
Is preferred. If it is less than 0.2% by weight, reliability is insufficient, and 2
If the content exceeds 10% by weight, the flame retardancy is reduced. These can be easily obtained from the market.

【0025】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)〜
(E)成分とイオン捕捉剤の他、必要に応じて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、臭素化エポキシ樹
脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、シリコー
ンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワック
ス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしく
はパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を
配合することができる。本発明のエポキシ樹脂組成物
は、(A)〜(E)成分とイオン捕捉剤、及びその他の
添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ロール、押出
機等の混練機で混練し、冷却後粉砕して得られる。本発
明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子等の電子
部品を封止し、半導体装置を製造するには、トランスフ
ァーモールド、コンプレッションモールド、インジェク
ションモールド等の成形方法で硬化成形すればよい。特
に、本発明のエポキシ樹脂組成物は、挿入実装及び表面
実装対応の半導体装置用に適している。
The epoxy resin composition of the present invention comprises (A)
(E) In addition to the component and the ion scavenger, if necessary, a coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, a coloring agent such as carbon black, a brominated epoxy resin, an antimony oxide, a phosphorus compound, and the like. Various additives such as a fuel, low-stress components such as silicone oil and silicone rubber, release agents such as natural waxes and synthetic waxes, higher fatty acids and their metal salts or paraffin, and antioxidants can be blended. The epoxy resin composition of the present invention is prepared by mixing the components (A) to (E) with an ion scavenger, other additives, and the like at room temperature using a mixer, kneading with a kneading machine such as a roll or an extruder, and cooling. It is obtained by subsequent grinding. In order to manufacture a semiconductor device by encapsulating an electronic component such as a semiconductor element using the epoxy resin composition of the present invention, it is sufficient to cure and mold by a molding method such as a transfer mold, a compression mold, and an injection mold. In particular, the epoxy resin composition of the present invention is suitable for a semiconductor device compatible with insertion mounting and surface mounting.

【0026】[0026]

【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これにより何ら限定されるものではない。 [分子会合体の合成例] (合成例1)本州化学工業(株)・製ビスフェノールF
−D(化合物(Y)に相当)300g(1.5モル)
と、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ
ート(Z)329g(0.5モル)とを3Lセパラブル
フラスコに仕込み、200℃で3時間反応させた。この
反応でのベンゼン留出量は、理論生成量の97重量%
(即ちベンゼン留出率97%)であった。この反応によ
る粗生成物を微粉砕し、セパラブルフラスコに仕込み、
2−プロパノールを粗生成物の仕込み重量の3倍量加
え、内温82.4℃(2−プロパノールの沸点温度)で
1.5時間攪拌した。その後、2−プロパノールの大部
分を除去し、更に加熱減圧下で低沸点分を除去した。得
られた生成物を化合物C1とした。又、溶媒を重メタノ
ールとして、化合物C1の1H−NMRでの測定を行っ
た。4.8ppm付近及び3.3ppm付近のピークは
溶媒のピークで、6.4〜7.1ppm付近のピーク群
は、原料であるビスフェノールF[(X)1モルに対す
るモル数(a)]及びこのビスフェノールFから1個の
水素を除いたフェノキシド型の共役塩基[(X)1モル
に対するモル数(b)]のフェニルプロトン、7.6〜
8.0ppm付近のピーク群は、テトラフェニルホスホ
ニウム基のフェニルプロトンと帰属され、それらの面積
比から、モル比が(a+b)/(X)=2.2/1であ
ると計算された。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto. [Synthesis example of molecular aggregate] (Synthesis example 1) Bisphenol F manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.
-D (corresponding to compound (Y)) 300 g (1.5 mol)
And 329 g (0.5 mol) of tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate (Z) were charged into a 3 L separable flask and reacted at 200 ° C. for 3 hours. The amount of benzene distilled in this reaction was 97% by weight of the theoretical amount.
(That is, the benzene distillation rate was 97%). The crude product of this reaction is finely pulverized and charged into a separable flask,
2-propanol was added in an amount 3 times the charged weight of the crude product, and the mixture was stirred at an internal temperature of 82.4 ° C (boiling point temperature of 2-propanol) for 1.5 hours. Thereafter, most of the 2-propanol was removed, and a low-boiling component was further removed under heating and reduced pressure. The obtained product was designated as compound C1. The compound C1 was measured by 1 H-NMR using heavy solvent as a solvent. The peaks around 4.8 ppm and 3.3 ppm are the peaks of the solvent, and the peak group around 6.4 to 7.1 ppm is the starting material bisphenol F [the number of moles (a) relative to 1 mole of (X) (X)] Phenyl protons of a phenoxide type conjugate base obtained by removing one hydrogen from bisphenol F [moles (b) per mol of (X)], 7.6 to
The peak group around 8.0 ppm was assigned to the phenyl proton of the tetraphenylphosphonium group, and from the area ratio thereof, the molar ratio was calculated to be (a + b) / (X) = 2.2 / 1.

【0027】(合成例2)5Lのセパラブルフラスコ
に、本州化学工業(株)・製ビスフェノールF−D(化
合物(Y)に相当)300g(1.5モル)、北興化学
工業(株)・製テトラフェニルホスホニウムブロマイド
314g(0.75モル)、メタノール3000gを仕
込み、完全に溶解させた。そこに水酸化ナトリウムを3
0g含有するメタノール/水混合溶液を攪拌しながら滴
下した。得られた溶液を多量の水中に滴下する再沈作業
を行い、目的物を固形物として得た。濾過して固形物を
取り出し、乾燥させて得られた生成物を化合物C2とし
た。又、溶媒を重メタノールとして、化合物C2の1
−NMRでの測定を行った。4.8ppm付近及び3.
3ppm付近のピークは溶媒のピークで、6.4〜7.
1ppm付近のピーク群は、原料であるビスフェノール
F[(X)1モルに対するモル数(a)]及びこのビス
フェノールFから1個の水素を除いたフェノキシド型の
共役塩基[(X)1モルに対するモル数(b)]のフェ
ニルプロトン、7.6〜8.0ppm付近のピーク群
は、テトラフェニルホスホニウム基のフェニルプロトン
と帰属され、それらの面積比から、モル比が(a+b)
/(X)=2/1であると計算された。
(Synthesis Example 2) 300 g (1.5 mol) of bisphenol FD (equivalent to compound (Y)) manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd. 314 g (0.75 mol) of tetraphenylphosphonium bromide and 3000 g of methanol were charged and completely dissolved. Sodium hydroxide 3
A methanol / water mixed solution containing 0 g was added dropwise with stirring. A reprecipitation operation of dropping the obtained solution into a large amount of water was performed to obtain the target substance as a solid. The solid was removed by filtration, and the product obtained by drying was designated as compound C2. The solvent was deuterated methanol, and the 1 H
-Measurement by NMR was performed. Around 4.8 ppm and 3.
The peak around 3 ppm is the peak of the solvent, 6.4 to 7.
The peak group around 1 ppm is composed of the starting material bisphenol F [moles (a) based on 1 mol of (X)] and the phenoxide-type conjugate base obtained by removing one hydrogen from this bisphenol F [moles per 1 mol of (X). The phenyl proton of the number (b)] and the peak group around 7.6 to 8.0 ppm are assigned to the phenyl proton of the tetraphenylphosphonium group, and from the area ratio thereof, the molar ratio is (a + b).
/ (X) = 2/1 was calculated.

【0028】[エポキシ樹脂組成物の製造例]配合割合
は重量部とする。 (実施例1) ビフェニル型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)・製、YX4000H 、融点108℃、エポキシ当量195g/eq) 8.8重量部 フェノールノボラック樹脂(軟化点80℃、水酸基当量105g/eq) 4.6重量部 化合物C1 0.4重量部 赤燐系難燃剤1(黄燐から直接球状に転化した赤燐の表面を水酸化アルミニウ ムで被覆した後、更にその表面をフェノール樹脂で被覆したもので、赤燐含有量 94重量%、平均粒径4.5μm、最大粒径11μm) 0.4重量部 溶融球状シリカ 84.8重量部 カーボンブラック 0.5重量部 カルナバワックス 0.5重量部 をミキサーを用いて常温で混合し、70〜100℃で2
軸ロールを用いて混練し冷却後粉砕して、エポキシ樹脂
組成物とした。得られたエポキシ樹脂組成物を以下の方
法で評価した。結果を表1に示す。
[Production Example of Epoxy Resin Composition] The mixing ratio is by weight. (Example 1) Biphenyl type epoxy resin (YX4000H, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., melting point: 108 ° C, epoxy equivalent: 195 g / eq) 8.8 parts by weight Phenol novolak resin (softening point: 80 ° C, hydroxyl equivalent: 105 g / eq) 4.6 parts by weight Compound C1 0.4 parts by weight Red phosphorus flame retardant 1 (Red phosphorus converted directly from yellow phosphorus into spheres is coated with aluminum hydroxide, and then coated with phenolic resin.) (Red phosphorus content: 94% by weight, average particle size: 4.5 μm, maximum particle size: 11 μm) 0.4 part by weight Fused spherical silica 84.8 parts by weight Carbon black 0.5 part by weight Carnauba wax 0.5 part by weight Parts at room temperature using a mixer and mixed at 70-100 ° C.
The mixture was kneaded using a shaft roll, cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition. The obtained epoxy resin composition was evaluated by the following method. Table 1 shows the results.

【0029】評価方法 ・スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じたスパ
イラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度175
℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒で測定し
た。スパイラルフローは流動性のパラメータであり、数
値が大きい方が流動性が良好である。単位はcm。 ・ショアD硬度:金型温度175℃、注入圧力6.9M
Pa、硬化時間40秒で成形し、型開き10秒後に測定
したショアD硬度の値を硬化性とした。ショアD硬度は
硬化性の指標であり、数値が大きい方が硬化性が良好で
ある。 ・難燃性:低圧トランスファー成形機を用いて、175
℃、圧力6.9MPa、硬化時間120秒で試験片を成
形した。UL−94垂直試験(試験片厚さ1.0mm)
を行った。 ・耐湿性:低圧トランスファー成形機を用いて、175
℃、圧力6.9MPa、硬化時間120秒で3mm×
3.5mmの半導体素子を16pDIPに封止し、17
5℃、8時間でポストキュアした。プレッシャークッカ
ー試験(125℃、0.24MPa)を行い、回路のオ
ープン不良を50時間毎に測定し、不良発生時間で表し
た。単位は時間。 ・高温保管特性:低圧トランスファー成形機を用いて、
175℃、圧力6.9MPa、硬化時間120秒で3m
m×3.5mmの半導体素子を16pDIPに封止し、
175℃、8時間でポストキュアした。高温保管試験
(185℃、1000時間)を行い、配線間の電気抵抗
値が初期値に対し20%増加したパッケージを不良と判
定した。15個のパッケージ中の不良な個数の率(不良
率)を百分率で表した。単位は%。 ・25℃保存性:25℃で14日間保存した後、スパイ
ラルフローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対
する百分率として表した。単位は%。
Evaluation method: Spiral flow: Using a mold for measuring spiral flow according to EMMI-1-66, mold temperature 175
C., an injection pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 120 seconds. Spiral flow is a parameter of fluidity, and the larger the value, the better the fluidity. The unit is cm. -Shore D hardness: mold temperature 175 ° C, injection pressure 6.9M
Molding was performed at Pa and a curing time of 40 seconds, and the value of Shore D hardness measured 10 seconds after opening the mold was defined as curability. Shore D hardness is an index of curability, and the larger the numerical value, the better the curability. -Flame retardancy: 175 using low pressure transfer molding machine
A test piece was formed at a temperature of ℃, a pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 120 seconds. UL-94 vertical test (specimen thickness 1.0mm)
Was done. -Moisture resistance: 175 using a low pressure transfer molding machine
3mm × at 6.9MPa, pressure 6.9MPa, curing time 120 seconds
A 3.5 mm semiconductor element is sealed in 16 pDIP,
Post-curing was performed at 5 ° C. for 8 hours. A pressure cooker test (125 ° C., 0.24 MPa) was performed, and open failures of the circuit were measured every 50 hours and expressed as failure occurrence times. The unit is time.・ High-temperature storage characteristics: Using a low-pressure transfer molding machine
3m at 175 ° C, pressure 6.9MPa, curing time 120 seconds
A semiconductor element of mx 3.5 mm is sealed in 16pDIP,
Post cure was performed at 175 ° C. for 8 hours. A high-temperature storage test (185 ° C., 1000 hours) was performed, and a package in which the electric resistance between wirings increased by 20% from the initial value was determined to be defective. The percentage of defective numbers in 15 packages (rejection rate) was expressed as a percentage. Units%. -Storage at 25 ° C: After storing at 25 ° C for 14 days, the spiral flow was measured and expressed as a percentage of the spiral flow immediately after preparation. Units%.

【0030】(実施例2〜7、比較例1、比較例2)表
1、表2の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ
樹脂組成物を得、実施例1と同様にして評価した。結果
を表1、表2に示す。なお、実施例、比較例で用いた材
料を以下に示す。 ・DBU:1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウン
デセン−7 ・赤燐系難燃剤2:粉砕赤燐の表面を水酸化アルミニウ
ムで被覆した後、更にその表面をフェノール樹脂で被覆
したもので、赤燐含有量94重量%、平均粒径5.0μ
m、最大粒径15μm。 ・イオン捕捉剤1:BiOX(OH)Y(NO3Z〔ここ
で、X=0.9〜1.1、Y=0.6〜0.8、Z=
0.2〜0.4〕 ・イオン捕捉剤2:Mg4.3Al2(OH)12.6CO3
3.5H2O ・臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂 ・三酸化アンチモン
(Examples 2 to 7, Comparative Example 1, Comparative Example 2) According to the formulations in Tables 1 and 2, an epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Tables 1 and 2. The materials used in Examples and Comparative Examples are shown below. DBU: 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 Red phosphorus-based flame retardant 2: Ground red phosphorus is coated with aluminum hydroxide and then coated with phenol resin With a red phosphorus content of 94% by weight and an average particle size of 5.0μ
m, maximum particle size 15 μm. Ion scavenger 1: BiO X (OH) Y (NO 3) Z [wherein, X = 0.9~1.1, Y = 0.6~0.8 , Z =
0.2 to 0.4] -Ion scavenger 2: Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3.
3.5H 2 O ・ brominated bisphenol A type epoxy resin ・ antimony trioxide

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、ハロゲ
ン及びアンチモンを含まず、難燃性、速硬化性、流動
性、耐湿性、高温保管特性に優れており、これを用いて
半導体素子を封止してなる半導体装置は、挿入実装及び
表面実装対応の半導体装置として耐湿性に優れ、有用で
ある。
The epoxy resin composition of the present invention does not contain halogen and antimony and is excellent in flame retardancy, rapid curing, fluidity, moisture resistance and high-temperature storage characteristics. A sealed semiconductor device has excellent moisture resistance and is useful as a semiconductor device compatible with insertion mounting and surface mounting.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
樹脂、(C)テトラ置換ホスホニウム(X)と1分子内
にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(Y)及
び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合
物(Y)の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩
基が前記フェノール性水酸基を1分子内に2個以上有す
る化合物(Y)から1個の水素を除いたフェノキシド型
化合物からなる硬化促進剤、(D)赤燐又は赤燐系難燃
剤、及び(E)無機充填材を必須成分とすることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物。
1. A compound (Y) having (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) a tetra-substituted phosphonium (X) and two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a phenolic compound in one molecule. A molecular association with a conjugate base of a compound (Y) having two or more hydroxyl groups, wherein the conjugate base removes one hydrogen from the compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. An epoxy resin composition comprising, as essential components, a curing accelerator comprising a phenoxide-type compound, (D) red phosphorus or a red phosphorus-based flame retardant, and (E) an inorganic filler.
【請求項2】 1分子内にフェノール性水酸基を2個以
上有する化合物(Y)が、ジヒドロキシベンゼン類、ト
リヒドロキシベンゼン類、ビスフェノール類、ビフェノ
ール類、ジヒドロキシナフタレン類、フェノールノボラ
ック樹脂、フェノールアラルキル樹脂の中から選択され
る1種以上である請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
2. The compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is selected from dihydroxybenzenes, trihydroxybenzenes, bisphenols, biphenols, dihydroxynaphthalenes, phenol novolak resins and phenol aralkyl resins. The epoxy resin composition according to claim 1, which is at least one member selected from the group consisting of:
【請求項3】 分子会合体が、テトラ置換ホスホニウム
・テトラ置換ボレート(Z)と、1分子内にフェノール
性水酸基を2個以上有する化合物(Y)とを、高温下で
反応させた後、更に沸点60℃以上の溶媒中で熱反応さ
せて得られるものである請求項1又は2記載のエポキシ
樹脂組成物。
3. The method according to claim 1, wherein the molecular aggregate reacts the tetra-substituted phosphonium / tetra-substituted borate (Z) with a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule at a high temperature, and further reacts the compound. The epoxy resin composition according to claim 1, which is obtained by a thermal reaction in a solvent having a boiling point of 60 ° C. or higher.
【請求項4】 分子会合体が、1分子内にフェノール性
水酸基を2個以上有する化合物(Y)と、無機塩基又は
有機塩基と、テトラ置換ホスホニウムハライドとを反応
させて得られるものである請求項1〜3のいずれかに記
載のエポキシ樹脂組成物。
4. The molecular aggregate is obtained by reacting a compound (Y) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, an inorganic base or an organic base, and a tetra-substituted phosphonium halide. Item 4. The epoxy resin composition according to any one of Items 1 to 3.
【請求項5】 テトラ置換ホスホニウム(X)が、テト
ラフェニルホスホニウムである請求項1〜4のいずれか
に記載のエポキシ樹脂組成物。
5. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the tetra-substituted phosphonium (X) is tetraphenylphosphonium.
【請求項6】 エポキシ樹脂(A)が、融点50〜15
0℃の結晶性エポキシ樹脂である請求項1〜5のいずれ
かに記載のエポキシ樹脂組成物。
6. The epoxy resin (A) having a melting point of 50 to 15
The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 5, which is a crystalline epoxy resin at 0 ° C.
【請求項7】 融点50〜150℃の結晶性エポキシ樹
脂が、一般式(1)及び一般式(2)から選ばれる1種
以上である請求項6記載のエポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1は水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは
環状アルキル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選
択される基又は原子であり、互いに同一であっても異な
っていてもよい。) 【化2】 (式中、R2は水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは
環状アルキル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選
択される基又は原子であり、互いに同一であっても異な
っていてもよい。)
7. The epoxy resin composition according to claim 6, wherein the crystalline epoxy resin having a melting point of 50 to 150 ° C. is at least one selected from the general formulas (1) and (2). Embedded image (Wherein, R 1 is a group or an atom selected from a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen, and may be the same or different from each other. Good.) (Wherein, R 2 is a group or atom selected from a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen, and may be the same or different. Good.)
【請求項8】 融点50〜150℃の結晶性エポキシ樹
脂が、一般式(3)で示されるスチルベン型エポキシ樹
脂と一般式(4)で示されるスチルベン型エポキシ樹脂
との混合物である請求項6記載のエポキシ樹脂組成物。 【化3】 (式中、R3〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、炭
素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
ンの中から選択される基又は原子を示す。ただし、炭素
−炭素二重結合に結合している2個のアリール基は互い
に異なる。) 【化4】 (式中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、炭
素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
ンの中から選択される基又は原子を示す。ただし、炭素
−炭素二重結合に結合している2個のアリール基は互い
に同じである。)
8. The crystalline epoxy resin having a melting point of 50 to 150 ° C. is a mixture of a stilbene type epoxy resin represented by the general formula (3) and a stilbene type epoxy resin represented by the general formula (4). The epoxy resin composition according to the above. Embedded image (Wherein, R 3 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a group or atom selected from halogen. However, carbon-carbon (The two aryl groups bonded to the double bond are different from each other.) (Wherein, R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a group or atom selected from halogen. However, carbon-carbon The two aryl groups bonded to the double bond are the same as each other.)
【請求項9】 フェノール樹脂(B)が、フェノールア
ラルキル樹脂である請求項1〜8のいずれかに記載のエ
ポキシ樹脂組成物。
9. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the phenol resin (B) is a phenol aralkyl resin.
【請求項10】 赤燐又は赤燐系難燃剤が、平均粒径2
〜8μm、最大粒径20μm以下である請求項1〜9の
いずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
10. A red phosphorus or red phosphorus flame retardant having an average particle size of 2
The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the epoxy resin composition has a maximum particle diameter of 20 µm or less.
【請求項11】 赤燐系難燃剤が、赤燐の表面を無機化
合物及び/又は硬化性樹脂で被覆したものである請求項
1〜10のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
11. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the red phosphorus-based flame retardant is obtained by coating the surface of red phosphorus with an inorganic compound and / or a curable resin.
【請求項12】 赤燐系難燃剤が、赤燐の表面を無機化
合物で被覆した後、更にその表面を硬化性樹脂で被覆し
たものである請求項1〜11のいずれかに記載のエポキ
シ樹脂組成物。
12. The epoxy resin according to claim 1, wherein the red phosphorus-based flame retardant is obtained by coating the surface of red phosphorus with an inorganic compound and then coating the surface with a curable resin. Composition.
【請求項13】 無機化合物が、金属水酸化物又は金属
酸化物である請求項11又は12記載のエポキシ樹脂組
成物。
13. The epoxy resin composition according to claim 11, wherein the inorganic compound is a metal hydroxide or a metal oxide.
【請求項14】 金属水酸化物が、アルミニウム、マグ
ネシウム、又は亜鉛の水酸化物であり、金属酸化物がア
ルミニウム、マグネシウム、又は亜鉛の酸化物である請
求項13記載のエポキシ樹脂組成物。
14. The epoxy resin composition according to claim 13, wherein the metal hydroxide is a hydroxide of aluminum, magnesium, or zinc, and the metal oxide is an oxide of aluminum, magnesium, or zinc.
【請求項15】 硬化性樹脂が、フェノール樹脂又はエ
ポキシ樹脂である請求項11〜14のいずれかに記載の
エポキシ樹脂組成物。
15. The epoxy resin composition according to claim 11, wherein the curable resin is a phenol resin or an epoxy resin.
【請求項16】 全エポキシ樹脂組成物中に、BiOX
(OH)Y(NO3Z〔ここでX=0.9〜1.1、Y
=0.6〜0.8、Z=0.2〜0.4〕、及び/又は
Mg4.3Al2(OH)12.6CO3・3.5H2Oであるイ
オン捕捉剤を0.2〜2重量%含む請求項1〜15のい
ずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
16. The total epoxy resin composition contains BiO X
(OH) Y (NO 3 ) Z [where X = 0.9 to 1.1, Y
= 0.6-0.8, Z = 0.2-0.4] and / or Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3 .3.5H 2 O with an ion scavenger of 0.2-2. The epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 15, wherein the composition comprises 1% by weight.
【請求項17】 請求項1〜16のいずれかに記載のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなるこ
とを特徴とする半導体装置。
17. A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1. Description:
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