環(huán)氧樹脂成形材料作為密封材料的用圖
【專利說明】
[0001] 本申請是【申請?zhí)枴?01280023016.3，PCT【申請?zhí)枴縋CT/JP2012/062063，申請日： 2012.05.10,發(fā)明名稱："密封用環(huán)氧樹脂成形材料及電子部件裝置"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂成形材料作為密封材料的用途。
【背景技術(shù)】
[0003] 伴隨近年來的電子機器的小型化、輕量化、高性能化，高密度化的安裝逐漸發(fā)展， 電子部件裝置由以往的插針型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻姘惭b型的封裝。表面安裝型的IC、LSI等為了 提高安裝密度并降低安裝高度，而形成了薄型、小型的封裝，且元件的相對于封裝而言的占 有面積變大，而封裝的厚度變得越來越薄。并且，這些封裝與以往的插針型封裝的安裝方法 不同。即，在將電子部件裝置安裝至布線板時，因以往的插針型封裝將針插入布線板后，從 布線板背面進行焊接，所以封裝并不會直接曝露于高溫中。然而，對于表面安裝型封裝而 言，電子部件裝置整體以焊料浴或回流裝置等進行處理，因而造成封裝直接曝露于焊接溫 度（回流溫度）。其結(jié)果是，在封裝有吸濕時，在焊接時吸濕水分急劇地膨脹，產(chǎn)生的蒸汽壓 作為剝離應(yīng)力發(fā)揮作用，從而在元件、引線框架等插件與密封材之間產(chǎn)生剝離，成為產(chǎn)生封 裝龜裂或電特性不良的原因。因此，非常期望開發(fā)出焊接耐熱性(耐回流性)優(yōu)異的密封材 料。
[0004] 為了應(yīng)對這些要求，迄今從作為主材料的環(huán)氧樹脂方面出發(fā)進行了各種的研究， 但是單單通過環(huán)氧樹脂方面改良，會產(chǎn)生伴隨低吸濕化而耐熱性降低、伴隨密合性的提高 而固化性降下等，因而導(dǎo)致難以獲得物性的平衡。因此，基于上述背景，已研究了各種環(huán)氧 樹脂改質(zhì)劑，作為其中一例，著眼于提高與元件引線框架等插件的密合力而對于硅烷偶聯(lián) 劑進行了研究。具體而言，可舉出含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑或含氨基的硅烷偶聯(lián)劑(例如，參 考日本特開平11-147939號公報）、以及，以提高密合性為目的的含硫原子的硅烷偶聯(lián)劑(例 如，參考日本特開2000-103940號公報）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0006] 然而，使用含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑或含氣基的硅烷偶聯(lián)劑時，仍存在粘接性提尚 效果不充分的情況。特別是，上述專利文獻1中記載的含氨基的硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)性高，在 用于密封用環(huán)氧樹脂成形材料時，除了流動性降低的課題以外，還存在硅烷偶聯(lián)劑自身發(fā) 生凝膠化等在操作性上的課題。另外，在使用含硫原子的硅烷偶聯(lián)劑時，與Ag或Au之類的貴 金屬的粘接性提高效果不足，且耐回流性的提高效果也不充分。
[0007] 如上所述，現(xiàn)狀是并無法獲得可充分滿足耐回流性與成形性的密封用環(huán)氧樹脂成 形材料。本發(fā)明正是鑒于上述情況而研發(fā)的，其提供不使阻燃性降低且耐回流性及成形性 都優(yōu)異的密封用環(huán)氧樹脂成形材料、及具備利用該密封用環(huán)氧樹脂成形材料所密封的元件 的電子部件裝置。
[0008] 解決課題的技術(shù)手段
[0009] 本發(fā)明涉及含有特定的含氨基的硅烷化合物與含環(huán)氧基的硅烷化合物兩者的密 封用環(huán)氧樹脂成形材料及具備利用通過該密封用環(huán)氧樹脂成形材料所密封的元件的電子 部件裝置。更具體而言，如下所述。
[0010] 本發(fā)明涉及（1)一種密封用環(huán)氧樹脂成形材料，其含有(A)環(huán)氧樹脂、（B)固化劑、 (C)固化促進劑、（D)無機填充劑、（E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物及(E2)含環(huán)氧基的 烷氧基硅烷化合物。
[0011] 另外，本發(fā)明涉及(2)如上述（1)所述的密封用環(huán)氧樹脂成形材料，其中，上述(E1) 含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物為下述通式(I)所示的化合物。
[0012]
[0013] 通式（I)中，R1及R2分別獨立地表示可具有取代基的碳數(shù)1~6的烴基。p表示1~3的 整數(shù)，q表示2或3。
[0014] 另外，本發(fā)明涉及(3)如上述（1)或(2)所述的密封用環(huán)氧樹脂成形材料，其中，上 述(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物為下述通式（II)及（III)所示的化合物中的至少一 種。
[0015]
[0016] 通式（II)中，R1及R2分別獨立地表示可具有取代基的碳數(shù)1~6的烴基。p表示1~3 的整數(shù)，q表示2或3。
[0017]
[0018] 通式（III)中，R1及R2分別獨立地表示可具有取代基的碳數(shù)1~6的烴基。p表示1~3 的整數(shù)，q表示2或3。
[0019] 另外，本發(fā)明涉及(4)如上述(1)~(3)中任一項所述的密封用環(huán)氧樹脂成形材料， 其中，相對于密封用環(huán)氧樹脂成形材料中的上述(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物及上 述(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物的合計量，密封用環(huán)氧樹脂成形材料中的上述(E1)含 芳基氨基的烷氧基硅烷化合物的合計量為10質(zhì)量％以上且80質(zhì)量％以下。
[0020] 另外，本發(fā)明涉及(5)如上述(1)~(4)中任一項所述的密封用環(huán)氧樹脂成形材料， 其中，相對于密封用環(huán)氧樹脂成形材料中的上述(A)環(huán)氧樹脂的合計量，密封用環(huán)氧樹脂成 形材料中的上述(El)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物及上述(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷 化合物的合計量為2質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下。
[0021]另外，本發(fā)明涉及(6)-種電子部件裝置，其具備通過如上述(1)~(5)中任一項所 述的密封用環(huán)氧樹脂成形材料所密封的元件。
[0022]發(fā)明效果
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，可提供不使阻燃性降低且耐回流性及成形性都優(yōu)異的密封用環(huán)氧樹 脂成形材料、及具備利用該密封用環(huán)氧樹脂成形材料所密封的元件的電子部件裝置，其工 業(yè)性價值非常大。
【具體實施方式】
[0024] 本說明書中，使用"~"所示的數(shù)值范圍代表分別包含作為最小值及最大值的記載 于"~"前后的數(shù)值的范圍。并且，本說明書中，組合物中的各成分量，在組合物中相當于各 成分的物質(zhì)若存在多種時，在沒有特別說明時，則表示存在于組合物中的該多種物質(zhì)的合 計量。
[0025] 本發(fā)明的密封用環(huán)氧樹脂成形材料含有(A)環(huán)氧樹脂、（B)固化劑、（C)固化促進 劑、（D)無機填充劑、(E1)含芳基氣基的烷氧基硅烷化合物及(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化 合物，且根據(jù)需要含有其他成分而構(gòu)成。
[0026] 通過含有特定結(jié)構(gòu)的含氨基的硅烷化合物和含環(huán)氧基的硅烷化合物，耐回流性及 成形性優(yōu)異。
[0027] 另外，上述密封用環(huán)氧樹脂成形材料優(yōu)選為在常溫(25°C)下為固體狀態(tài)的固形環(huán) 氧樹脂組合物。由此保存穩(wěn)定性優(yōu)良。另外，固體的形狀并無限制，可為粉狀、粒狀、片劑狀 等任意形狀。
[0028] (E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物
[0029] 本發(fā)明的密封用環(huán)氧樹脂成形材料含有(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物。
[0030] 一般而言，（E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物會由于氨基而導(dǎo)致發(fā)生反應(yīng)，故難 以想到對含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物并用含氨基的化合物。然而，在本發(fā)明中，使用(E1) 含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物時，即使在與(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物混合的情 況下，仍可抑制其混合物的保存穩(wěn)定性下降，并且混合物的粘度上升或凝膠化也得到抑制。 且，能夠發(fā)揮(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物、及(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物 的各自的功能，從而形成為耐回流性及成形性都優(yōu)異的密封用環(huán)氧樹脂成形材料。
[0031] 其原因尚未明確，但可認為是由于存在與氨基相鄰接的芳基，因此氨基上的氫原 子的反應(yīng)性受到阻礙，進而與環(huán)氧基的反應(yīng)得到了抑制。
[0032] 由以上可知，本發(fā)明中的(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物只要是存在有與氨 基相鄰接的芳基的烷氧基硅烷化合物，則其結(jié)構(gòu)并無特別限制。例如，作為(E1)含芳基氨基 的烷氧基硅烷化合物中的芳基氨基，可例舉苯基氨基及萘基氨基等。另外，苯基氨基及萘基 氨基的氫原子也可分別獨立地被碳數(shù)1~9的烴基、氨基、氨基苯基、或氨基萘基所取代。作 為碳數(shù)1~9的烴基，可例舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、環(huán) 己基、乙烯基、苯基、甲基苯基、乙基苯基、芐基、甲基芐基、乙基芐基、乙烯基芐基等。
[0033] 其中，本發(fā)明中使用的(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物優(yōu)選為下述通式（I) 所示的結(jié)構(gòu)。
[0034]
[0035] 通式（I)中，R1及P分別獨立地表示可具有取代基的碳數(shù)1~6的烴基。p表示1~3的 整數(shù)，q表示2或3。
[0036] 作為上述通式（I)中的R1及R2所示的碳數(shù)1~6的烴基，可例舉甲基、乙基、丙基、丁 基、異丙基、異丁基、叔丁基、戊基、己基等直鏈狀、支鏈狀及環(huán)狀的烷基，或乙烯基、稀丙基、 丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基，或苯基等。這些烴基的氫原子也可被取代。
[0037] 上述烴基也可具有取代基。作為上述烴基中的取代基，可例舉羥基、碳數(shù)1~6的烷 氧基、乙酰氧基等。
[0038] 從流動性及粘接性的觀點出發(fā)，R1及R2所示的碳數(shù)1~6的烴基優(yōu)選為碳數(shù)1~4的 烷基，更優(yōu)選為甲基或乙基，從獲得容易性的觀點出發(fā)更優(yōu)選甲基。
[0039] 從流動性及粘接性的觀點出發(fā)，作為上述通式(I)中的p，優(yōu)選為2或3，從獲取容易 性的觀點出發(fā)更優(yōu)選為3。從硅烷化合物的保存穩(wěn)定性及獲得容易性的觀點出發(fā)，作為上述 通式(I)中的q優(yōu)選為3。
[0040] 作為這樣的(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物，作為市售品，可獲得東麗?道 康寧株式會社制Z-6883。
[0041] 這些(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物可單獨使用1種或?qū)?種以上組合使用。
[0042] 本發(fā)明中，如果使用與(E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物不同的含氨基的烷氧 基硅烷化合物，例如在使用γ -氨基丙基三乙氧基硅烷等時，會發(fā)生流動性及耐回流性降 低，除此以外，在與(Ε2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物混合時，容易發(fā)生該混合物的保存穩(wěn) 定性大幅降低，且混合物粘度上升或凝膠化。
[0043] (Ε2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物
[0044] 本發(fā)明的密封用環(huán)氧樹脂成形材料含有(Ε2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物。
[0045] 本發(fā)明中的含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物只要是具有環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合 物，則其結(jié)構(gòu)并無特別限制。例如，本發(fā)明所使用的(Ε2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物優(yōu)選 為下述通式(II)及(III)所示的化合物中的至少一種。
[0046]
[0047]通式（II)中，R1及R2分別獨立地表示可具有取代基的碳數(shù)1~6的烴基。ρ表示1~3 的整數(shù)，q表示2或3。
[0048]
[0049] 通式(III)中，R1及護分別獨立地表示可具有取代基的碳數(shù)1~6的烴基。p表示1~3 的整數(shù)，q表示2或3。
[0050] 作為上述通式（II)及通式（III)中的R1及R2所示的碳數(shù)1~6的烴基，可舉出甲基、 乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、叔丁基、戊基、己基等直鏈狀、支鏈狀及環(huán)狀的烷基，或乙 烯基、稀丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基，或苯基等。
[0051] 上述烴基也可具有取代基。作為上述烴基中的取代基，可例舉羥基、碳數(shù)1~6的烷 氧基、乙酰氧基等。
[0052] 其中，從流動性及粘接性的觀點出發(fā)，作為R1及R2所示的碳數(shù)1~6的烴基，優(yōu)選為 碳數(shù)1~4的烷基，更優(yōu)選為甲基或乙基，從獲取容易性的觀點出發(fā)則更優(yōu)選甲基。
[0053] 作為上述通式（II)及（III)中的p，從流動性及粘接性的觀點出發(fā)，p優(yōu)選為2或3， 從獲取容易性的觀點出發(fā)更優(yōu)選為3。從硅烷化合物的保存穩(wěn)定性及獲得容易性的觀點出 發(fā)，作為上述通式（II)中的q，優(yōu)選為3。另外，從硅烷化合物的保存穩(wěn)定性及獲得容易性的 觀點出發(fā)，作為上述通式(III)中的q，優(yōu)選為2。
[0054]作為這樣的(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物，作為市售品，可獲得東麗?道康 寧株式會社制Z-6040(3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷）、Z-6041(3-環(huán)氧丙氧基丙基三乙 氧基硅烷）、Z-6042(3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷）、Z-6043(2-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己 基）乙基三甲氧基硅烷）、Z-6044(3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷)等。
[0055] 這些(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物可單獨使用1種或也可將2種以上組合使 用。使用2種以上(E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物時，可以僅為上述通式（II)所示的化合 物或僅為上述通式（III)所示的化合物，或者，也可并用上述通式（II)所示的化合物及上述 通式(III)所示的化合物。
[0056] 相對于密封用環(huán)氧樹脂成形材料中的（E1)含芳基氨基的烷氧基硅烷化合物及 (E2)含環(huán)氧基的烷氧基硅烷化合物的合計量，將密封用環(huán)氧樹脂成形材料中的(E1)含芳基 氨基的烷氧基硅烷化合物的