JP2013105960A - Lead frame fixing member, lead frame and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレーム固定材、リードフレーム及び半導体装置に関する。 The present invention relates to a lead frame fixing material, a lead frame, and a semiconductor device.
リードフレームとは、薄い金属板をフォトエッチングやプレス加工等することにより多数のピン(リード)を備えて形成されたフレームであって、半導体素子の個々の端子と各リードとが接続されるフレームである。 A lead frame is a frame formed with a large number of pins (leads) by photoetching or pressing a thin metal plate, and is a frame in which individual terminals of a semiconductor element are connected to each lead. It is.
従来、例えばICやLSI等の電子部品の組み立て、製造工程において、リードフレームのピンが変形したり不揃いになったりすることを防止するため、リードフレームにはピン保持部等が形成されてきた。 Conventionally, in order to prevent the pins of the lead frame from being deformed or uneven in assembling and manufacturing processes of electronic parts such as ICs and LSIs, pin holding parts and the like have been formed in the lead frame.
例えば、特許文献1には、耐熱性接着剤を塗布したポリイミド系フィルムを適当な寸法に切断したピン保持テープを、リードフレームの各ブロックに各ピン先端寄りの所定箇所上に粘着する方法が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a method in which a pin holding tape obtained by cutting a polyimide film coated with a heat-resistant adhesive into an appropriate size is adhered to each block of a lead frame on a predetermined portion near each pin tip. Has been.
しかし、支持フィルムの片面に接着剤層を設けた二層構造の接着テープを用いて接着する方法においては、型抜きにより廃棄物が多量に生じたり、リードフレームの種類に応じて型抜き用の金型が必要であったりする等、材料、廃棄、管理のコストの観点から問題がある。 However, in the method of bonding using an adhesive tape having a two-layer structure in which an adhesive layer is provided on one side of the support film, a large amount of waste is generated due to die cutting, or depending on the type of lead frame, There are problems from the viewpoint of material, disposal, and management costs, such as the need for molds.
これらの問題を解決するため、例えば、特許文献2には、リードフレームの形状及び種類を問わずピンの保持を容易に行うこと等を目的として、リードフレームの各ピン先端寄りの所定箇所上及び各ピン間に光硬化性の樹脂材料を塗布し、押圧板間で押圧して樹脂材料をピン間に入り込ませ、ピン間に保持部を形成する方法が記載されている。 In order to solve these problems, for example, in Patent Document 2, for the purpose of easily holding a pin regardless of the shape and type of the lead frame, A method is described in which a photocurable resin material is applied between pins, pressed between pressing plates, the resin material enters between the pins, and a holding portion is formed between the pins.
しかし、この方法ではピン間に気泡等が介在する可能性があり、ピン間を確実に固定できない可能性や、押圧板を使用することによる接着性樹脂の汚染の点などから改善の余地を有する。 However, there is a possibility that air bubbles or the like may be interposed between the pins in this method, and there is room for improvement from the possibility that the pins cannot be securely fixed or the contamination of the adhesive resin due to the use of the pressing plate. .
その改善を行う方法と材料について、例えば、特許文献3には、硬化の目的で加熱する過程において材料の粘度が適切に低下し、リード間隙への埋め込みが速やかに行われるリードフレーム固定材を用いれば、押圧板を使用せずに簡便にリードフレームを固定し得る方法が記載されている。また、リードフレーム固定材としてカプセル型アミンアダクトを硬化剤として用いることは、エポキシ樹脂と硬化剤との配合物の貯蔵安定性が良好であると共に、比較的低温の加熱環境下での速やかな硬化を実現する観点から好適であることが記載されている。 Regarding the method and material for the improvement, for example, Patent Document 3 uses a lead frame fixing material in which the viscosity of the material is appropriately reduced in the process of heating for the purpose of curing and the lead gap is quickly embedded. For example, a method is described in which a lead frame can be simply fixed without using a pressing plate. In addition, the use of capsule-type amine adducts as a lead frame fixing material as a curing agent has good storage stability of a mixture of an epoxy resin and a curing agent, and quick curing in a relatively low-temperature heating environment. It is described that it is preferable from the viewpoint of realizing the above.
しかし、上記リードフレーム固定材を用いたリードフレームを用い、モールドパッケージを施した場合、吸湿後半田リフロー試験を行うと、半導体装置内部に剥離が観察される。ここで、主な剥離箇所は、リードピンと各リードピン間に挟まれた硬化樹脂の界面である。半田リフロー加熱において半導体装置内部に剥離が生じると、マイグレーション発生等により信頼性が低下し、好ましくない。 However, when a lead frame using the lead frame fixing material is used and a mold package is applied, peeling is observed inside the semiconductor device when a solder reflow test is performed after moisture absorption. Here, the main peeling site is the interface between the lead pins and the cured resin sandwiched between the lead pins. If peeling occurs inside the semiconductor device in the solder reflow heating, the reliability is lowered due to migration or the like, which is not preferable.
このような半田実装時のクラックや各素材界面での剥離の防止のために、従来のQuad Flat PackageやSmall Outlline Packageなどの樹脂封止型半導体装置では、ビフェニル型エポキシ樹脂に代表されるような結晶性エポキシ樹脂と可撓性骨格を有するフェノール樹脂硬化剤とを組み合わせて用い、かつ無機フィラーの配合量を増加することにより、低ガラス転移温度による高温での低応力化と吸湿率の低下を行う対策がとられている(例えば、特許文献4参照)。また、半田実装時のクラックや剥離を抑制するためには、無機フィラーを最低でも50容量%以上に充填する必要がある(例えば、特許文献5参照)。 In order to prevent such cracks at the time of solder mounting and peeling at each material interface, resin-encapsulated semiconductor devices such as conventional Quad Flat Package and Small Outline Package are represented by biphenyl type epoxy resin. By using a combination of a crystalline epoxy resin and a phenolic resin curing agent with a flexible skeleton, and increasing the amount of inorganic filler, low stress at low temperatures and low moisture absorption at low glass transition temperatures are achieved. Measures are taken (see, for example, Patent Document 4). Further, in order to suppress cracking and peeling at the time of solder mounting, it is necessary to fill the inorganic filler to at least 50% by volume (see, for example, Patent Document 5).
しかしながら、エポキシ樹脂とカプセル型のエポキシ樹脂硬化剤との配合物に対して、50容量%以上といった高充填率で無機フィラーを充填すると、配合物の貯蔵安定性が失われ、配合物の粘度が時間経過と共に上昇し、配合物のゲル化や基材に対する接着強度の低下が生じる。これは高充填率で充填された無機フィラーがカプセル型アミンアダクトのカプセル膜を破損させることで、硬化剤がエポキシ樹脂中に染み出し、緩やかに硬化反応を開始させるためである。そのため、カプセル型アミンアダクトを使用した配合物に、無機フィラーを高充填率で充填し、リードフレーム固定材として使用するのは難しい。 However, when the inorganic filler is filled at a high filling rate of 50% by volume or more with respect to the compound of the epoxy resin and the capsule type epoxy resin curing agent, the storage stability of the compound is lost, and the viscosity of the compound is reduced. It rises with time, resulting in gelation of the compound and a decrease in adhesive strength to the substrate. This is because the inorganic filler filled at a high filling rate breaks the capsule membrane of the capsule-type amine adduct, so that the curing agent oozes out into the epoxy resin and slowly initiates the curing reaction. Therefore, it is difficult to fill a compound using a capsule amine adduct with an inorganic filler at a high filling rate and use it as a lead frame fixing material.
本発明は、リードフレーム固定材で固定したリードフレームを使用した半導体装置において、リードフレーム固定材に無機フィラーを高充填率で充填しなくても、半田リフロー過程で内部剥離を生じることなく、かつ固定材として高接着性を有するリードフレーム固定材等を提供することを課題とする。 In a semiconductor device using a lead frame fixed with a lead frame fixing material, the present invention does not cause internal peeling during the solder reflow process even if the lead frame fixing material is not filled with an inorganic filler at a high filling rate. It is an object of the present invention to provide a lead frame fixing material having high adhesion as a fixing material.
本発明者らは、上述の課題を解決するため鋭意検討した結果、半導体装置内において半田リフロー過程において内部剥離を生じなることなく、かつ高い接着性を有するリードフレーム固定材を作成するのに、適したガラス転移温度、使用するエポキシ樹脂の組合せを見出し、特に、それらエポキシ樹脂の配合比率を見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have created a lead frame fixing material having high adhesion without causing internal peeling in the solder reflow process in the semiconductor device. A suitable glass transition temperature and a combination of epoxy resins to be used were found, and in particular, a blending ratio of these epoxy resins was found to complete the present invention.
すなわち、本発明は、以下に関する。 That is, the present invention relates to the following.
[1]
1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)とナフタレン型エポキシ樹脂(B)とを含有し、
硬化物とした際のガラス転移温度が178℃以上であるリードフレーム固定材。
[1]
Containing an epoxy resin (A) having three or more epoxy groups in one molecule and a naphthalene type epoxy resin (B);
A lead frame fixing material having a glass transition temperature of 178 ° C. or higher when cured.
[2]
前記エポキシ樹脂(A)の含有量が、固定材の樹脂成分100質量%に対して、8質量%以上15質量%以下である、[1]に記載のリードフレーム固定材。
[2]
The lead frame fixing material according to [1], wherein the content of the epoxy resin (A) is 8% by mass to 15% by mass with respect to 100% by mass of the resin component of the fixing material.
[3]
前記ナフタレン型エポキシ樹脂(B)が、溶融状態から25℃まで徐冷したときに液状である、[1]又は[2]に記載のリードフレーム固定材。
[3]
The lead frame fixing material according to [1] or [2], wherein the naphthalene type epoxy resin (B) is in a liquid state when slowly cooled from a molten state to 25 ° C.
[4]
前記エポキシ樹脂(A)と前記ナフタレン型エポキシ樹脂(B)との配合比率(質量)(エポキシ樹脂(A)/エポキシ樹脂(B))が、10/90〜25/75である、[1]〜[3]のいずれかに記載のリードフレーム固定材。
[4]
The blending ratio (mass) of the epoxy resin (A) and the naphthalene type epoxy resin (B) (epoxy resin (A) / epoxy resin (B)) is 10/90 to 25/75, [1] The lead frame fixing material according to any one of to [3].
[5]
前記エポキシ樹脂(A)が、下記一般式(1)で表される構造を有する、[1]〜[4]のいずれかに記載のリードフレーム固定材。
[5]
The lead frame fixing material according to any one of [1] to [4], wherein the epoxy resin (A) has a structure represented by the following general formula (1).
[6]
前記エポキシ樹脂(A)が、下記一般式(2)〜(5)で表される群のうちいずれか1つで表される構造を有する、[1]〜[5]のいずれかに記載のリードフレーム固定材。
[6]
The epoxy resin (A) according to any one of [1] to [5], wherein the epoxy resin (A) has a structure represented by any one of the groups represented by the following general formulas (2) to (5). Lead frame fixing material.
エポキシ樹脂用硬化剤をさらに含有する、[1]〜[6]のいずれかに記載のリードフレーム固定材。
The lead frame fixing material according to any one of [1] to [6], further containing an epoxy resin curing agent.
[8]
前記エポキシ樹脂用硬化剤が潜在性を有するマイクロカプセル型硬化剤である、[7]に記載のリードフレーム固定材。
[8]
The lead frame fixing material according to [7], wherein the epoxy resin curing agent is a latent microcapsule type curing agent.
[9]
[1]〜[8]のいずれかに記載のリードフレーム固定材で固定されたリードフレーム。
[9]
A lead frame fixed by the lead frame fixing material according to any one of [1] to [8].
[10]
[9]に記載のリードフレームを用いた半導体装置。
[10]
A semiconductor device using the lead frame according to [9].
本発明のリードフレーム固定材は、該リードフレーム固定材で固定したリードフレームを使用した半導体装置において、半田リフロー過程で内部剥離を生じることなく、かつ固定材として高接着性を実現することができる。 The lead frame fixing material of the present invention can realize high adhesion as a fixing material in a semiconductor device using a lead frame fixed with the lead frame fixing material without causing internal peeling during a solder reflow process. .
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施の形態」ともいう)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter also referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.
≪リードフレーム固定材≫
本実施の形態のリードフレーム固定材は、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)(以下、単に「エポキシ樹脂(A)」とも記す。)とナフタレン型エポキシ樹脂(B)(以下、単に「エポキシ樹脂(B)」とも記す。)とを含有し、硬化物とした際のガラス転移温度が178℃以上である。この構成により、本実施の形態のリードフレーム固定材は、該リードフレーム固定材により固定されたリードフレームを使用した半導体装置において、半田リフロー過程で半導体装置内部に剥離やクラックを生じることなく、高い接着性を達成することができる。
≪Lead frame fixing material≫
The lead frame fixing material of this embodiment includes an epoxy resin (A) having three or more epoxy groups in one molecule (hereinafter also simply referred to as “epoxy resin (A)”) and a naphthalene type epoxy resin (B (Hereinafter, also simply referred to as “epoxy resin (B)”), the glass transition temperature when cured is 178 ° C. or higher. With this configuration, the lead frame fixing material of the present embodiment is high without causing peeling or cracking in the semiconductor device during the solder reflow process in the semiconductor device using the lead frame fixed by the lead frame fixing material. Adhesion can be achieved.
本発明者らは、硬化物とした際のガラス転移温度が178℃以上のリードフレーム固定材であれば、半田リフロー加熱において半導体装置内の剥離を抑えることができることを見出した。一般に、リードフレーム固定材において、その硬化物のガラス転移温度を上昇させると、接着性が下がる傾向にあることが知られているが、本願においては、接着性も維持しつつ、半導体装置内の剥離を抑えることができるガラス転移温度の領域を見出したことに特徴がある。従って、リードフレーム固定材の硬化物のガラス転移温度は、接着性と半導体装置内の内部剥離抑制との2つの効果を達成するという点から、より好ましくは、178℃以上185℃以下であり、さらに好ましくは、179℃以上183℃以下である。なお、本実施の形態において、リードフレーム固定材の硬化物のガラス転移温度は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。 The present inventors have found that if the lead frame fixing material has a glass transition temperature of 178 ° C. or higher when cured, it is possible to suppress peeling in the semiconductor device during solder reflow heating. Generally, in a lead frame fixing material, it is known that when the glass transition temperature of the cured product is increased, the adhesiveness tends to decrease, but in the present application, while maintaining the adhesiveness, It is characterized by finding a glass transition temperature region in which peeling can be suppressed. Therefore, the glass transition temperature of the cured product of the lead frame fixing material is more preferably 178 ° C. or higher and 185 ° C. or lower from the viewpoint of achieving two effects of adhesion and suppression of internal peeling in the semiconductor device. More preferably, it is 179 degreeC or more and 183 degrees C or less. In the present embodiment, the glass transition temperature of the cured product of the lead frame fixing material can be measured by the method described in Examples described later.
本実施の形態のリードフレーム固定材において、接着性と、半導体装置内の剥離抑制とを両立させるメカニズムは明らかではないが、ナフタレン樹脂(ナフタレン型エポキシ樹脂(B))中に多官能エポキシ樹脂(エポキシ樹脂(A))を配合することで、硬化物中の水酸基の数が増加し、硬化物と基材の金属との相互作用を増加させ、接着性が向上したと考えられる。また、ナフタレン樹脂と多官能エポキシ樹脂との併用により硬化物のガラス転移温度は増加し、半田リフロー過程での硬化物の線膨張が減少し、リードフレーム固定材とリードフレームとの接着界面に加わる応力が減少し、剥離しにくくなったとも考えられる。 In the lead frame fixing material of the present embodiment, the mechanism for achieving both adhesion and suppression of delamination in the semiconductor device is not clear, but a polyfunctional epoxy resin (naphthalene type epoxy resin (B)) in a polyfunctional epoxy resin ( By compounding the epoxy resin (A)), it is considered that the number of hydroxyl groups in the cured product increased, the interaction between the cured product and the metal of the base material was increased, and the adhesion was improved. Also, the combined use of naphthalene resin and polyfunctional epoxy resin increases the glass transition temperature of the cured product, reduces the linear expansion of the cured product during the solder reflow process, and adds to the adhesive interface between the lead frame fixing material and the lead frame. It is thought that stress decreased and it became difficult to peel.
硬化物とした際のガラス転移温度が178℃以上のリードフレーム固定材を得る方法としては、例えば、リードフレーム固定材の原料として、ナフタレン型エポキシ樹脂(B)とエポキシ樹脂(A)とを併用し、エポキシ樹脂(A)の含有量を後述の範囲に調整する方法が挙げられる。 As a method for obtaining a lead frame fixing material having a glass transition temperature of 178 ° C. or higher when cured, for example, a naphthalene type epoxy resin (B) and an epoxy resin (A) are used in combination as a raw material for the lead frame fixing material. And the method of adjusting content of an epoxy resin (A) to the below-mentioned range is mentioned.
また、本実施の形態に係るリードフレーム固定材は、接着性と半導体装置内の内部剥離抑制との2つの効果を達成するという点から、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)とナフタレン型エポキシ樹脂(B)とを併用する。この構成により接着性を低下させずに、ガラス転移温度を十分に上げることを見出した。 In addition, the lead frame fixing material according to the present embodiment achieves two effects of adhesion and suppression of internal peeling in the semiconductor device, and thus an epoxy resin having three or more epoxy groups in one molecule. (A) and a naphthalene type epoxy resin (B) are used together. It has been found that this configuration can sufficiently raise the glass transition temperature without lowering the adhesiveness.
上記に記載の通り、ナフタレン型エポキシ樹脂(B)と多官能エポキシ樹脂(エポキシ樹脂(A))との併用で、ガラス転移温度は上昇するが、その配合割合によって金属と樹脂との接着強度がより向上することが分かった。つまり、ガラス転移温度が増加するのと比例して、接着強度が低下するわけでなく、樹脂組成物の組成によって高ガラス転移温度であっても、より高接着強度を発現することとなるのである。以上より、本実施の形態に係るリードフレーム固定材中のエポキシ樹脂(A)の含有量は、固定材中の樹脂成分100質量%に対して、8質量%以上15質量%以下であることが好ましく、この範囲にエポキシ樹脂(A)の含有量を調整することにより、リードフレーム固定材は、より内部剥離を生じることなく、高い接着性を得ることができる。また、エポキシ樹脂(A)の含有量は、より好ましくは9質量%以上14質量%以下、さらに好ましくは10質量%以上12質量%以下である。 As described above, the combined use of naphthalene type epoxy resin (B) and polyfunctional epoxy resin (epoxy resin (A)) raises the glass transition temperature, but the adhesive strength between the metal and the resin depends on the blending ratio. It turns out that it improves more. That is, the adhesive strength does not decrease in proportion to the increase in the glass transition temperature, and the higher adhesive strength is expressed even at a high glass transition temperature depending on the composition of the resin composition. . From the above, the content of the epoxy resin (A) in the lead frame fixing material according to the present embodiment is 8% by mass to 15% by mass with respect to 100% by mass of the resin component in the fixing material. Preferably, by adjusting the content of the epoxy resin (A) within this range, the lead frame fixing material can obtain high adhesiveness without causing further internal peeling. Moreover, content of an epoxy resin (A) becomes like this. More preferably, it is 9 mass% or more and 14 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or more and 12 mass% or less.
なお、固定材中の樹脂成分は、エポキシ樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)および後述のエポキシ樹脂用硬化剤を含む。 In addition, the resin component in a fixing material contains an epoxy resin (A), an epoxy resin (B), and the below-mentioned hardening | curing agent for epoxy resins.
また、本実施の形態のリードフレーム固定材において、エポキシ樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)との配合比率(質量)(エポキシ樹脂(A)/エポキシ樹脂(B))は、10/90〜25/75であることが好ましく、11/90〜22/78であることがより好ましく、14/86〜17/83であることがさらに好ましい。エポキシ樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)との配合比率(質量)が前記範囲内であると、リードフレーム固定材は、該リードフレーム固定材で固定したリードフレームを使用した半導体装置において、半田リフロー過程で内部剥離をより抑制でき、かつ固定材として接着性がより向上する。 In the lead frame fixing material of the present embodiment, the blending ratio (mass) of the epoxy resin (A) and the epoxy resin (B) (epoxy resin (A) / epoxy resin (B)) is 10/90 to It is preferably 25/75, more preferably 11/90 to 22/78, and still more preferably 14/86 to 17/83. When the blending ratio (mass) of the epoxy resin (A) and the epoxy resin (B) is within the above range, the lead frame fixing material is soldered in a semiconductor device using a lead frame fixed with the lead frame fixing material. Internal releasability can be further suppressed during the reflow process, and adhesiveness is further improved as a fixing material.
従来、結晶性エポキシ樹脂であるナフタレン型エポキシ樹脂(B)が、組成物の大部分を占めると、リードフレーム固定材として通常使用される温度である25℃付近での粘度が増加する傾向があり、粘度が増加するとリードフレームへの塗布性が低下し、その結果内部剥離を生じる原因となる。これは25℃付近でナフタレン型エポキシ樹脂(B)の結晶化が急速に進行し、2日から3日でほぼ固体状になるまで結晶化し、粘度が劇的に増加するからである。この結晶化はナフタレン型エポキシ樹脂(B)の純度が高いほど顕著になる傾向がある。しかしながら、本実施の形態では、リードフレーム固定材中に、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)という比較的高分子量な樹脂を含有していることから、上記のような25℃での結晶化を抑制することができる。これについては、高分子量成分(エポキシ樹脂(A))がナフタレン型エポキシ樹脂(B)中に溶解することによって、ナフタレン型エポキシ樹脂(B)のミクロな運動を阻害することで結晶化が抑制されたと考えられる。 Conventionally, when the naphthalene type epoxy resin (B), which is a crystalline epoxy resin, occupies most of the composition, there is a tendency for the viscosity at around 25 ° C., which is a temperature normally used as a lead frame fixing material, to increase. When the viscosity is increased, the applicability to the lead frame is lowered, resulting in internal peeling. This is because the crystallization of the naphthalene type epoxy resin (B) proceeds rapidly at around 25 ° C. and crystallizes until it becomes almost solid in 2 to 3 days, and the viscosity increases dramatically. This crystallization tends to become more prominent as the purity of the naphthalene type epoxy resin (B) is higher. However, in the present embodiment, since the lead frame fixing material contains a relatively high molecular weight resin called epoxy resin (A) having three or more epoxy groups in one molecule, as described above. Crystallization at 25 ° C. can be suppressed. As for this, the high molecular weight component (epoxy resin (A)) is dissolved in the naphthalene type epoxy resin (B), thereby inhibiting the crystallization of the naphthalene type epoxy resin (B) from being inhibited. It is thought.
上記の観点から、エポキシ樹脂(A)の分子量は、460〜1770が好ましく、さらに好ましくは460〜790である。 From the above viewpoint, the molecular weight of the epoxy resin (A) is preferably 460 to 1770, and more preferably 460 to 790.
本実施の形態に係るリードフレーム固定材に用いるナフタレン型エポキシ樹脂(B)は、溶融状態から25℃まで徐冷したときに液状であることが好ましい。このような液状のナフタレン型エポキシ樹脂(B)を用いることにより、リードフレーム固定材全体の粘度を下げることができ、リードフレーム固定材として好適に使用することができる。 The naphthalene type epoxy resin (B) used for the lead frame fixing material according to the present embodiment is preferably in a liquid state when slowly cooled from a molten state to 25 ° C. By using such a liquid naphthalene type epoxy resin (B), the viscosity of the entire lead frame fixing material can be lowered, and it can be suitably used as a lead frame fixing material.
エポキシ樹脂(A)のような多官能エポキシ樹脂を、液状のBis−A型エポキシ樹脂などに混ぜ、硬化すると硬化物のガラス転移温度が上昇することは一般に知られている。しかし、多官能エポキシ樹脂は固形樹脂である場合が多く、ナフタレン型エポキシ樹脂(B)が液状である場合には、液状であるナフタレンエポキシ樹脂(B)に固形樹脂のエポキシ樹脂(A)を溶解させると、著しくその粘度を増加させる。リードフレーム固定材の粘度が著しく増加することで塗布性が低下し、リードフレームとリードフレーム固定材の接着強度が低下する。このような観点からも、エポキシ樹脂(A)の含有量を上記範囲に調整し、かつナフタレン型エポキシ樹脂(B)が液状であることが、リードフレーム固定材の接着性を維持しつつ、低粘度を発現させるという点で好ましい。また、より好ましくは、ナフタレン型エポキシ樹脂(B)の25℃での粘度は、1Pa・s〜100Pa・sであることが好ましく、さらに好ましくは、1Pa・s〜50Pa・sである。 It is generally known that when a polyfunctional epoxy resin such as the epoxy resin (A) is mixed with a liquid Bis-A type epoxy resin and cured, the glass transition temperature of the cured product rises. However, the polyfunctional epoxy resin is often a solid resin. When the naphthalene type epoxy resin (B) is liquid, the solid resin epoxy resin (A) is dissolved in the liquid naphthalene epoxy resin (B). Causes the viscosity to increase significantly. When the viscosity of the lead frame fixing material is remarkably increased, the coating property is lowered, and the adhesive strength between the lead frame and the lead frame fixing material is reduced. Also from such a viewpoint, the content of the epoxy resin (A) is adjusted to the above range, and the naphthalene type epoxy resin (B) is in a liquid state while maintaining the adhesiveness of the lead frame fixing material. This is preferable in terms of developing viscosity. More preferably, the viscosity of the naphthalene type epoxy resin (B) at 25 ° C. is preferably 1 Pa · s to 100 Pa · s, and more preferably 1 Pa · s to 50 Pa · s.
本実施の形態に係るリードフレーム固定材に使用するエポキシ樹脂(A)は、その構造中に芳香環を含むものであることが好ましい。一般的に、エポキシ樹脂(A)は固形樹脂であることが多く、樹脂配合物中に占める割合が多いと、樹脂配合物の粘度が大きく上昇する。リードフレーム固定材は粘度が高すぎると、塗布性が低下し、接着強度が低下し内部剥離を生じやすくなり、好ましくない。エポキシ樹脂(A)中に芳香環を含むことにより、エポキシ樹脂(A)が少ない量で、リードフレーム固定材を硬化物とした際のガラス転移温度がより高くなることから、リードフレーム固定材の粘度を低くでき、塗布性が向上し、内部剥離が抑制できる傾向にある。 It is preferable that the epoxy resin (A) used for the lead frame fixing material according to the present embodiment includes an aromatic ring in its structure. In general, the epoxy resin (A) is often a solid resin, and when the proportion of the resin compound is large, the viscosity of the resin compound increases greatly. If the viscosity of the lead frame fixing material is too high, the coating property is lowered, the adhesive strength is lowered, and internal peeling tends to occur, which is not preferable. By including an aromatic ring in the epoxy resin (A), the glass transition temperature when the lead frame fixing material is a cured product becomes higher with a small amount of the epoxy resin (A). Viscosity can be lowered, applicability is improved, and internal peeling tends to be suppressed.
エポキシ樹脂(A)は、下記一般式(1)で表される構造を有することが好ましい。 The epoxy resin (A) preferably has a structure represented by the following general formula (1).
エポキシ樹脂(A)が上記一般式(1)で表される構造を有すると、エポキシ樹脂(A)が少ない量で、リードフレーム固定材を硬化物とした際のガラス転移温度がより高くなることから、リードフレーム固定材の粘度をより低くでき、塗布性がより向上し、内部剥離がより抑制できる傾向にある。
When the epoxy resin (A) has the structure represented by the above general formula (1), the glass transition temperature when the lead frame fixing material is a cured product becomes higher with a small amount of the epoxy resin (A). Therefore, the viscosity of the lead frame fixing material can be further lowered, the applicability is further improved, and the internal peeling tends to be further suppressed.
エポキシ樹脂(A)は、下記一般式(2)〜(5)で表される群のうちいずれか1つで表される構造を有することがより好ましい。これらの構造を有することにより、より内部剥離を抑えつつ、かつ高接着性を得ることができる。中でも、式(3)で表される構造を有することが特に好ましい。 The epoxy resin (A) more preferably has a structure represented by any one of the groups represented by the following general formulas (2) to (5). By having these structures, high adhesiveness can be obtained while further suppressing internal peeling. Among these, it is particularly preferable to have a structure represented by the formula (3).
式(4)中、m2は1〜5の整数であることが好ましく、1〜3の整数であることがより好ましい。 In Formula (4), m2 is preferably an integer of 1 to 5, and more preferably an integer of 1 to 3.
エポキシ樹脂(A)は、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 An epoxy resin (A) may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
ナフタレン型エポキシ樹脂(B)は、ナフタレンジオールの水酸基をクリシジル化することで得ることができ、例えば、ナフタレン−1、5―ジオール、ナフタレン−1、6―ジオール、ナフタレン−1、7―ジオール、ナフタレン−1、8―ジオールをグリシジル化した樹脂が挙げられる。その中でも、常温で結晶化しにくいナフタレン−1,6−ジオールのグリシジル化物が特に好ましい。ナフタレン型エポキシ樹脂(B)は、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。なお、本実施の形態において、ナフタレン型エポキシ樹脂(B)は、エポキシ樹脂(A)以外のナフタレン型エポキシ樹脂である。 The naphthalene type epoxy resin (B) can be obtained by glycidylation of the hydroxyl group of naphthalene diol. For example, naphthalene-1,5-diol, naphthalene-1,6-diol, naphthalene-1,7-diol, Examples thereof include resins obtained by glycidylating naphthalene-1,8-diol. Among these, glycidylated naphthalene-1,6-diol which is difficult to crystallize at room temperature is particularly preferable. A naphthalene type epoxy resin (B) may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types. In the present embodiment, the naphthalene type epoxy resin (B) is a naphthalene type epoxy resin other than the epoxy resin (A).
本実施の形態に係るリードフレーム固定材は、さらにエポキシ樹脂用硬化剤を含有することが好ましい。本実施の形態で使用できるエポキシ樹脂用硬化剤として、ノボラック樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤等が例示できる。これらは2種以上を併用することも可能である。この中でも、分子量が大きく、低揮発性で硬化時にリードフレーム表面を汚染しにくいアミンアダクト系硬化剤が好ましい。低揮発性であることにより、揮発成分がリードフレーム表面に付着することを抑えることができ、ワイヤーボンド性を向上させることができる。 It is preferable that the lead frame fixing material according to the present embodiment further contains a curing agent for epoxy resin. Examples of the curing agent for epoxy resin that can be used in the present embodiment include novolak resin curing agents, acid anhydride curing agents, amine curing agents, and amine adduct curing agents. Two or more of these may be used in combination. Among these, an amine adduct type curing agent having a large molecular weight, low volatility, and hardly contaminating the lead frame surface during curing is preferable. Due to the low volatility, the volatile components can be prevented from adhering to the surface of the lead frame, and the wire bondability can be improved.
ノボラック樹脂系硬化剤としては、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、ビスフェノールノボラック樹脂、ポリp−ビニルフェノール、等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。 Examples of the novolak resin-based curing agent include phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol novolak resin, poly p-vinylphenol, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水−3−クロロフタル酸、無水−4−クロロフタル酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水コハク酸、無水メチルコハク酸、無水ジメチルコハク酸、無水ジクロールコハク酸、メチルナジック酸、ドテシルコハク酸、無水クロレンデックク酸、無水マレイン酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサクロルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチル−3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート、等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。 Examples of acid anhydride curing agents include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, -3-chlorophthalic anhydride, -4-chlorophthalic anhydride, Benzophenone tetracarboxylic anhydride, succinic anhydride, methyl succinic anhydride, dimethyl succinic anhydride, dichlor succinic anhydride, methyl nadic acid, dodecyl succinic acid, chlorendec succinic anhydride, maleic anhydride, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride , Hexachloroendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyl-3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2 -Dicarboxylic anhydride, ethylene glycol Bis anhydrotrimellitate, glycerin bis (anhydrotrimellitate) monoacetate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
アミン系硬化剤としては、例えば、一級、二級及び/又は三級アミノ基を有する化合物が挙げられる。これらは2種以上を併用することも可能である。 Examples of amine-based curing agents include compounds having primary, secondary and / or tertiary amino groups. Two or more of these may be used in combination.
一級アミノ基を有する化合物としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、シクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン、アニリン、トルイジン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。 Examples of the compound having a primary amino group include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, ethanolamine, propanolamine, cyclohexylamine, isophoronediamine, aniline, Toluidine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
二級アミノ基を有する化合物としては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピペリジン、ピペリドン、ジフェニルアミン、フェニルメチルアミン、フェニルエチルアミン、等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。 Examples of the compound having a secondary amino group include dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dimethanolamine, diethanolamine, dipropanolamine, dicyclohexylamine, piperidine, piperidone, diphenylamine, phenyl Examples include methylamine and phenylethylamine. These can be used alone or in combination of two or more.
三級アミノ基を有する化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、べンジルジメチルアミン、N,N'−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、1、8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7、1、5−ジアザビシクロ(4,3,0)−ノネン−5等の三級アミン類;
2−ジメチルアミノエタノール、1−メチル−2−ジメチルアミノエタノール、1−フェノキシメチル−2−ジメチルアミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、1−ブトキシメチル−2−ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−β−ヒドロキシエチルモルホリン等のアミノアルコール類;
2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミノフェノール類;
イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−アミノエチル−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;
1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−フェニルイミダゾリン、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾリン、2−メチルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、2−エチルイミダゾリン、2−エチル−4−メチルイミダゾリン、2−ベンジルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2−(o−トリル)−イミダゾリン、テトラメチレン−ビス−イミダゾリン、1,1,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−イミダゾリン、1,3,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−イミダゾリン、1,1,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−4−メチルイミダゾリン、1,3,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−4−メチルイミダゾリン、1,2−フェニレン−ビス−イミダゾリン、1,3−フェニレン−ビス−イミダゾリン、1,4−フェニレン−ビス−イミダゾリン、1,4−フェニレン−ビス−4−メチルイミダゾリン等のイミダゾリン類;
ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジプロピルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジプロピルアミノエチルアミン、ジブチルアミノエチルアミン、N−メチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、ジエチルアミノエチルピペラジン等の三級アミノアミン類;
2−ジメチルアミノエタンチオール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトピリジン、4−メルカプトピリジン等のアミノメルカプタン類;
N,N−ジメチルアミノ安息香酸、N,N−ジメチルグリシン、ニコチン酸、イソニコチン酸、ピコリン酸等のアミノカルボン酸類;
N,N−ジメチルグリシンヒドラジド、ニコチン酸ヒドラジド、イソニコチン酸ヒドラジド等のアミノヒドラジド類;等を挙げることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。
Examples of the compound having a tertiary amino group include trimethylamine, triethylamine, benzyldimethylamine, N, N′-dimethylpiperazine, triethylenediamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7, Tertiary amines such as 1,5-diazabicyclo (4,3,0) -nonene-5;
2-dimethylaminoethanol, 1-methyl-2-dimethylaminoethanol, 1-phenoxymethyl-2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, 1-butoxymethyl-2-dimethylaminoethanol, methyldiethanolamine, triethanolamine, Amino alcohols such as N-β-hydroxyethylmorpholine;
Aminophenols such as 2- (dimethylaminomethyl) phenol and 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol;
Imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-aminoethyl-2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy- 3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazole Imidazoles such as 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole;
1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-phenylimidazoline, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazoline, 2-methylimidazoline, 2,4-dimethylimidazoline, 2- Ethyl imidazoline, 2-ethyl-4-methyl imidazoline, 2-benzyl imidazoline, 2-phenyl imidazoline, 2- (o-tolyl) -imidazoline, tetramethylene-bis-imidazoline, 1,1,3-trimethyl-1,4 -Tetramethylene-bis-imidazoline, 1,3,3-trimethyl-1,4-tetramethylene-bis-imidazoline, 1,1,3-trimethyl-1,4-tetramethylene-bis-4-methylimidazoline, , 3,3-trimethyl-1,4-tetramethylene-bis-4-methylimidazo Emissions, 1,2-phenylene - bis - imidazoline, 1,3-phenylene - bis - imidazoline, 1,4-phenylene - bis - imidazoline, 1,4-phenylene - bis-4-imidazoline such as methyl imidazoline;
Dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, dipropylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, dimethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine, dipropylaminoethylamine, dibutylaminoethylamine, N-methylpiperazine, N-aminoethylpiperazine, diethylaminoethylpiperazine Tertiary aminoamines such as
Aminomercaptans such as 2-dimethylaminoethanethiol, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptopyridine, 4-mercaptopyridine;
Aminocarboxylic acids such as N, N-dimethylaminobenzoic acid, N, N-dimethylglycine, nicotinic acid, isonicotinic acid and picolinic acid;
And aminohydrazides such as N, N-dimethylglycine hydrazide, nicotinic acid hydrazide and isonicotinic acid hydrazide. These can be used alone or in combination of two or more.
アミンアダクト系硬化剤としては、例えば、以下のような(b−1)成分と、(b−2)成分との反応物として得られるアミンアダクトを挙げることができる。
(b−1)カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、尿素化合物、イソシアネート化合物、及びリードフレーム固定材として使用可能なエポキシ樹脂、より選択された1種又は2種以上の化合物。
(b−2)アミン化合物。
As an amine adduct type | system | group hardening | curing agent, the amine adduct obtained as a reaction material of the following (b-1) component and (b-2) component can be mentioned, for example.
(B-1) One or more compounds selected from carboxylic acid compounds, sulfonic acid compounds, urea compounds, isocyanate compounds, and epoxy resins usable as lead frame fixing materials.
(B-2) An amine compound.
前記(b−1)成分として、前記カルボン酸化合物としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、ダイマー酸、等が挙げられる。 As said (b-1) component, as said carboxylic acid compound, a succinic acid, adipic acid, a sebacic acid, a phthalic acid, a dimer acid, etc. are mentioned, for example.
前記(b−1)成分として、前記スルホン酸化合物としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、等が挙げられる。 As said (b-1) component, as said sulfonic acid compound, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid etc. are mentioned, for example.
前記(b−1)成分として、前記尿素化合物としては、例えば、尿素、メチル尿素、ジメチル尿素、エチル尿素、t−ブチル尿素、等が挙げられる。 Examples of the urea compound as the component (b-1) include urea, methylurea, dimethylurea, ethylurea, t-butylurea, and the like.
前記(b−1)成分として、前記イソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、脂肪族トリイソシアネート、ポリイソシアネート、等を挙げることができる。 As said (b-1) component, as said isocyanate compound, aliphatic diisocyanate, alicyclic diisocyanate, aromatic diisocyanate, aliphatic triisocyanate, polyisocyanate etc. can be mentioned, for example.
ここで、脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、等を挙げることができる。 Here, examples of the aliphatic diisocyanate include ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, butylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate.
脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、4−4‘−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、1,4−イソシアナトシクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン、1,3−ビス(2−イソシアナトプロピル−2イル)−シクロヘキサン、等を挙げることができる。 Examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate, 4-4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate, 1,4-isocyanatocyclohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -cyclohexane, 1,3-bis. And (2-isocyanatopropyl-2-yl) -cyclohexane.
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、4,4‘−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、等を挙げることができる。 Examples of the aromatic diisocyanate include tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, and the like.
脂肪族トリイソシアネートとしては、例えば、1,3,6−トリイソシアネートメチルヘキサン、2,6−ジイソシアナトヘキサン酸−2−イソシアナトエチル、等を挙げることができる。 Examples of the aliphatic triisocyanate include 1,3,6-triisocyanate methylhexane, 2,6-diisocyanatohexanoic acid-2-isocyanatoethyl, and the like.
ポリイソシアネートとしては、例えば、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートや、上述した各種ジイソシアネート化合物より誘導されるポリイソシアネート、等を挙げることができる。このようなポリイソシアネートとしては、イソシアヌレート型ポリイソシアネート、ビュレット型ポリイソシアネート、ウレタン型ポリイソシアネート、アロハネート型ポリイソシアネート、カルボジイミド型ポリイソシアネート、等が挙げられる。 Examples of the polyisocyanate include polymethylene polyphenyl polyisocyanate and polyisocyanates derived from the various diisocyanate compounds described above. Examples of such polyisocyanates include isocyanurate type polyisocyanates, burette type polyisocyanates, urethane type polyisocyanates, allophanate type polyisocyanates, carbodiimide type polyisocyanates, and the like.
一方、前記(b−2)成分としては、例えば、以下のような(b−2−1)成分、(b−2−2)成分が挙げられる。
(b−2−1)少なくとも1個の一級アミノ基及び/又は二級アミノ基を有するが三級アミノ基を有さない化合物。
(b−2−2)少なくとも1個の三級アミノ基と、少なくとも1個の活性水素基とを有する化合物。
On the other hand, examples of the component (b-2) include the following components (b-2-1) and components (b-2-2).
(B-2-1) A compound having at least one primary amino group and / or secondary amino group but no tertiary amino group.
(B-2-2) A compound having at least one tertiary amino group and at least one active hydrogen group.
前記(b−2−1)成分としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、シクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン、アニリン、トルイジン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、等の三級アミノ基を有さない第一アミン類;
ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピペリジン、ピペリドン、ジフェニルアミン、フェニルメチルアミン、フェニルエチルアミン、等の三級アミノ基を有さない第二アミン類;
等を挙げることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。
前記(b−2−2)成分において、活性水素基としては、例えば、一級アミノ基、二級アミノ基、水酸基、チオール基、カルボン酸、ヒドラジド基が挙げられる。前記(b−2−2)成分としてより具体的には、例えば、2−ジメチルアミノエタノール、1−メチル−2−ジメチルアミノエタノール、1−フェノキシメチル−2−ジメチルアミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、1−ブトキシメチル−2−ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−β−ヒドロキシエチルモルホリン等のアミノアルコール類;
2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミノフェノール類;
イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−アミノエチル−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;
1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−フェニルイミダゾリン、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾリン、2−メチルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、2−エチルイミダゾリン、2−エチル−4−メチルイミダゾリン、2−ベンジルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2−(o−トリル)−イミダゾリン、テトラメチレン−ビス−イミダゾリン、1,1,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−イミダゾリン、1,3,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−イミダゾリン、1,1,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−4−メチルイミダゾリン、1,3,3−トリメチル−1,4−テトラメチレン−ビス−4−メチルイミダゾリン、1,2−フェニレン−ビス−イミダゾリン、1,3−フェニレン−ビス−イミダゾリン、1,4−フェニレン−ビス−イミダゾリン、1,4−フェニレン−ビス−4−メチルイミダゾリン等のイミダゾリン類;
ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジプロピルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジプロピルアミノエチルアミン、ジブチルアミノエチルアミン、N−メチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、ジエチルアミノエチルピペラジン等の三級アミノアミン類;
2−ジメチルアミノエタンチオール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトピリジン、4−メルカプトピリジン等のアミノメルカプタン類;
N,N−ジメチルアミノ安息香酸、N,N−ジメチルグリシン、ニコチン酸、イソニコチン酸、ピコリン酸等のアミノカルボン酸類;
N,N−ジメチルグリシンヒドラジド、ニコチン酸ヒドラジド、イソニコチン酸ヒドラジド等のアミノヒドラジド類;等を挙げることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。
Examples of the component (b-2-1) include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, ethanolamine, propanolamine, cyclohexylamine, and isophoronediamine. Primary amines having no tertiary amino group such as aniline, toluidine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, etc .;
Tertiary amino groups such as dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dimethanolamine, diethanolamine, dipropanolamine, dicyclohexylamine, piperidine, piperidone, diphenylamine, phenylmethylamine, phenylethylamine, etc. Secondary amines having no
Etc. These can be used alone or in combination of two or more.
In the component (b-2-2), examples of the active hydrogen group include a primary amino group, a secondary amino group, a hydroxyl group, a thiol group, a carboxylic acid, and a hydrazide group. More specifically, as the component (b-2-2), for example, 2-dimethylaminoethanol, 1-methyl-2-dimethylaminoethanol, 1-phenoxymethyl-2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, Amino alcohols such as 1-butoxymethyl-2-dimethylaminoethanol, methyldiethanolamine, triethanolamine, N-β-hydroxyethylmorpholine;
Aminophenols such as 2- (dimethylaminomethyl) phenol and 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol;
Imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-aminoethyl-2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy- 3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazole Imidazoles such as 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole;
1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-phenylimidazoline, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazoline, 2-methylimidazoline, 2,4-dimethylimidazoline, 2- Ethyl imidazoline, 2-ethyl-4-methyl imidazoline, 2-benzyl imidazoline, 2-phenyl imidazoline, 2- (o-tolyl) -imidazoline, tetramethylene-bis-imidazoline, 1,1,3-trimethyl-1,4 -Tetramethylene-bis-imidazoline, 1,3,3-trimethyl-1,4-tetramethylene-bis-imidazoline, 1,1,3-trimethyl-1,4-tetramethylene-bis-4-methylimidazoline, , 3,3-trimethyl-1,4-tetramethylene-bis-4-methylimidazo Emissions, 1,2-phenylene - bis - imidazoline, 1,3-phenylene - bis - imidazoline, 1,4-phenylene - bis - imidazoline, 1,4-phenylene - bis-4-imidazoline such as methyl imidazoline;
Dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, dipropylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, dimethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine, dipropylaminoethylamine, dibutylaminoethylamine, N-methylpiperazine, N-aminoethylpiperazine, diethylaminoethylpiperazine Tertiary aminoamines such as
Aminomercaptans such as 2-dimethylaminoethanethiol, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptopyridine, 4-mercaptopyridine;
Aminocarboxylic acids such as N, N-dimethylaminobenzoic acid, N, N-dimethylglycine, nicotinic acid, isonicotinic acid and picolinic acid;
And aminohydrazides such as N, N-dimethylglycine hydrazide, nicotinic acid hydrazide and isonicotinic acid hydrazide. These can be used alone or in combination of two or more.
前記エポキシ樹脂用硬化剤は、潜在性を有する硬化剤であることが好ましい。潜在性を有する硬化剤とは、使用時までは硬化剤としての活性が抑制されており、使用時に、外的な刺激、例えば、熱、UV光等の放射線等を与えた時に初めて、硬化剤としての活性を良好に発揮するような硬化剤を意味する。 The epoxy resin curing agent is preferably a latent curing agent. The curing agent having the potential has a suppressed activity as a curing agent until the time of use, and is the first time when an external stimulus, for example, radiation such as heat, UV light, or the like is given at the time of use. It means a curing agent that exhibits good activity as.
このような潜在性を有する硬化剤(潜在性エポキシ樹脂用硬化剤)の態様の一つとしては、カプセル型(粒径がμmオーダーの場合、「マイクロカプセル型」と呼ぶことがある。)の硬化剤を挙げることができる。カプセル型の硬化剤とは、例えば、エポキシ樹脂用硬化剤からなるコアの表面が、無機酸化物や合成樹脂等からなるシェルによって被覆された構造を有する硬化剤を意味する。このようなカプセル型の硬化剤を用いることにより、エポキシ樹脂と硬化剤との配合物の貯蔵安定性を向上させることができる。 As one aspect of such a curing agent (latent epoxy resin curing agent) having a potential, it is a capsule type (in the case where the particle size is on the order of μm, it may be referred to as a “microcapsule type”). A curing agent can be mentioned. The capsule-type curing agent means, for example, a curing agent having a structure in which the surface of a core made of an epoxy resin curing agent is covered with a shell made of an inorganic oxide or a synthetic resin. By using such a capsule type curing agent, it is possible to improve the storage stability of the blend of the epoxy resin and the curing agent.
上記コアの材質としては、硬化剤と同様の成分を用いることができる。中でも、活性が高く、短時間で硬化できるという観点から、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、又は2−フェニルイミダゾールにより変性した、アミンアダクト系硬化剤であることが好ましい。また、コアとしては、常温(25℃)において固体である材質を用いて形成されたコアであることが好適である。 As the material for the core, the same components as the curing agent can be used. Especially, it is preferable that it is an amine adduct type | system | group hardening | curing agent modified | denatured with imidazole, 2-methylimidazole, or 2-phenylimidazole from a viewpoint that activity is high and it can harden | cure in a short time. Moreover, as a core, it is suitable that it is a core formed using the material which is solid at normal temperature (25 degreeC).
一方、上記シェルの材質として、無機酸化物としては、例えば、酸化ホウ素、ホウ酸エステル等のホウ素化合物、二酸化珪素、酸化カルシウム等が挙げられる。中でも、シェルの安定性と加熱時の破壊しやすさの観点から、酸化ホウ素が好ましく用いられる。 On the other hand, examples of the material of the shell include inorganic compounds such as boron compounds such as boron oxide and boric acid ester, silicon dioxide, and calcium oxide. Among these, boron oxide is preferably used from the viewpoint of the stability of the shell and the ease of destruction during heating.
また、合成樹脂の例としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、等が挙げられる。中でも、比較的低温の加熱でシェルが破壊されるという観点から、モノアルコール又は多価アルコールとモノイソシアネート又は多価イソシアネートとの反応生成物であるウレタン系樹脂、アミン系硬化剤、又はアミンアダクト系硬化剤とエポキシ樹脂との反応生成物であるエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂が望ましい。 Examples of synthetic resins include epoxy resins, polyester resins, polyethylene resins, nylon resins, polystyrene resins, urethane resins, and the like. Among them, from the viewpoint that the shell is destroyed by heating at a relatively low temperature, a urethane resin, an amine curing agent, or an amine adduct system that is a reaction product of monoalcohol or polyhydric alcohol and monoisocyanate or polyisocyanate. An epoxy resin or a phenol resin, which is a reaction product of a curing agent and an epoxy resin, is desirable.
なお、シェルの安定性と加熱時の破壊しやすさ、及び硬化物の均一性等の観点から、シェルの材質としては合成樹脂であることが好ましい。また、アミンアダクト系硬化剤を合成樹脂のシェルで被覆してカプセル型の硬化剤を形成することが、主剤(エポキシ樹脂)と硬化剤の配合物の貯蔵安定性が良好であると共に、比較的低温の加熱環境下での速やかな硬化が可能な潜在性硬化剤を実現する観点から好適である。 In addition, it is preferable that the material of the shell is a synthetic resin from the viewpoints of stability of the shell, ease of destruction during heating, and uniformity of the cured product. In addition, it is possible to form a capsule-type curing agent by coating an amine adduct curing agent with a synthetic resin shell, so that the storage stability of the blend of the main agent (epoxy resin) and the curing agent is good, and relatively This is suitable from the viewpoint of realizing a latent curing agent that can be rapidly cured in a low-temperature heating environment.
本実施の形態に係るリードフレーム固定材において、エポキシ樹脂用硬化剤の含有量は、固定材の樹脂成分100質量%に対して、30〜50質量%であることが好ましく、30〜40質量%であることがより好ましく、30〜35質量%であることがさらに好ましい。前記範囲でエポキシ樹脂用硬化剤を含有させると、リードフレーム固定材の硬化が十分に行え、且つ他のエポキシ樹脂の配合の自由度が高い点で好ましい。 In the lead frame fixing material according to the present embodiment, the content of the epoxy resin curing agent is preferably 30 to 50% by mass, and 30 to 40% by mass with respect to 100% by mass of the resin component of the fixing material. It is more preferable that it is 30-35 mass%. When the epoxy resin curing agent is contained in the above range, it is preferable in that the lead frame fixing material can be sufficiently cured and the degree of freedom in blending other epoxy resins is high.
本実施の形態に係るリードフレームは、前記リードフレーム固定材で固定されたリードフレームである。該リードフレームは、前記リードフレーム固定材を塗布することによって得ることができる。一般的には、リード先端部から600μm程度離れた位置に前記リードフレーム固定材を塗布することが好ましい。 The lead frame according to the present embodiment is a lead frame fixed by the lead frame fixing material. The lead frame can be obtained by applying the lead frame fixing material. In general, it is preferable to apply the lead frame fixing material at a position about 600 μm away from the tip of the lead.
リードフレーム固定材の塗付方法としては、エアディスペンシング法、スクリューディスペンシング法、ジェットディスペンシング法などを想定しており、スクリューディスペンシング法がより好ましいと思われる。これら方法であれば、リードフレーム毎に異なるデザインに合わせて前記リードフレーム固定材を塗布する時、ディスペンサーヘッドの移動プログラムを変更することで適切な位置に塗布できる。適切な位置に塗布することで、リードフレーム固定材は適切な接着強度を発現する。 As a method for applying the lead frame fixing material, an air dispensing method, a screw dispensing method, a jet dispensing method, and the like are assumed, and the screw dispensing method seems to be more preferable. With these methods, when the lead frame fixing material is applied in accordance with a different design for each lead frame, it can be applied to an appropriate position by changing the movement program of the dispenser head. By applying it at an appropriate position, the lead frame fixing material develops an appropriate adhesive strength.
これらの方法でリードフレームに前記リードフレーム固定材を塗布するためには、リードフレーム固定材の粘度が重要な要素となる。リードフレーム固定材の粘度があまりにも高い場合、リード間隙への樹脂の埋め込み不良やディスペンサーの吐出装置に対しての樹脂の追従性が低下することでリードフレーム固定材の塗布性が著しく低下し、リードフレーム固定材の接着強度の低下を招く。具体的には、25℃でのリードフレーム固定材の粘度が150Pa・s以下が好ましい。 In order to apply the lead frame fixing material to the lead frame by these methods, the viscosity of the lead frame fixing material is an important factor. If the viscosity of the lead frame fixing material is too high, the coating performance of the lead frame fixing material is significantly reduced due to poor resin embedding in the lead gap and the resin followability to the dispenser discharge device, This leads to a decrease in the adhesive strength of the lead frame fixing material. Specifically, the viscosity of the lead frame fixing material at 25 ° C. is preferably 150 Pa · s or less.
本実施の形態のリードフレーム固定材には発明の目的を損なわない範囲であれば、その他のエポキシ樹脂(例えば、モノエポキシ化合物、2価エポキシ化合物)を使用することに制限はない。モノエポキシ化合物としては、例えば、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、パラ−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、パラキシリルグリシジルエーテル、グリシジルアセテート、グリシジルブチレート、グリシジルヘキソエート、グリシジルベンゾエート、等を挙げることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。 The lead frame fixing material of the present embodiment is not limited to using other epoxy resins (for example, a monoepoxy compound or a bivalent epoxy compound) as long as the object of the invention is not impaired. Examples of the monoepoxy compound include butyl glycidyl ether, hexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, para-tert-butylphenyl glycidyl ether, ethylene oxide, propylene oxide, paraxyl glycidyl ether, glycidyl acetate, glycidyl butyrate. Glycidyl hexoate, glycidyl benzoate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
また、2価エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA、テトラクロロビスフェノールA、テトラフルオロビスフェノールA等のビスフェノール類をグリシジル化したビスフェノール型エポキシ樹脂;
ジヒドロキシベンゼン、ビフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等のその他の2価フェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂;等を挙げることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。
Examples of the divalent epoxy compound include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol AD, tetramethyl bisphenol S, tetrabromobisphenol A, and tetrachloro. Bisphenol type epoxy resin obtained by glycidylating bisphenols such as bisphenol A and tetrafluorobisphenol A;
And epoxy resins obtained by glycidylation of other dihydric phenols such as dihydroxybenzene, biphenol, and 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene. These can be used alone or in combination of two or more.
本実施の形態のリードフレーム固定材は、ダムバー形成用接着剤を含めたリードフレーム固定用に特に有用な固定材である。本実施の形態の半導体装置は、前記リードフレームを用いた半導体装置である。具体的には、前記リードフレーム固定材により支持固定されたリードフレームを用いて封止した半導体装置である。また本実施の形態のリードフレーム固定材は、これら以外の用途に使用されることが妨げられるものではない。接着剤及び/又は接合用ペースト、接合用フィルムとして使用される他、導電材料、異方導電材料、絶縁材料、封止材、コーティング材、塗料組成物、プリプレグ、熱伝導性材料等としても有効に使用することができる。 The lead frame fixing material of the present embodiment is a particularly useful fixing material for fixing a lead frame including an adhesive for forming a dam bar. The semiconductor device of the present embodiment is a semiconductor device using the lead frame. Specifically, the semiconductor device is sealed using a lead frame supported and fixed by the lead frame fixing material. Further, the lead frame fixing material of the present embodiment is not prevented from being used for other purposes. In addition to being used as an adhesive and / or bonding paste and bonding film, it is also effective as a conductive material, anisotropic conductive material, insulating material, sealing material, coating material, coating composition, prepreg, heat conductive material, etc. Can be used for
なお、本実施の形態に使用する各種エポキシ樹脂、及び硬化剤は不純物として含まれる塩素やイオン性不純物などが少なければ少ないほど、半導体装置の信頼性を向上させ、材料として好ましい。 Note that as various epoxy resins and curing agents used in this embodiment have fewer chlorine and ionic impurities contained as impurities, the reliability of the semiconductor device is improved and the more preferable as a material.
次に実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、接着強度測定、リードフレーム固定材の硬化物のガラス転移温度測定、リードフレーム固定材で固定したリードフレームの作成、半導体装置作成方法、内部剥離評価(吸湿後半田リフロー試験)及び粘度測定は以下の方法及び条件で行った。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention more concretely, the scope of the present invention is not limited to these Examples. In addition, adhesive strength measurement, glass transition temperature measurement of the cured product of lead frame fixing material, creation of lead frame fixed with lead frame fixing material, semiconductor device creation method, internal peeling evaluation (solder reflow test after moisture absorption) and viscosity measurement The following method and conditions were used.
(1)接着強度測定
標準試験片CP1100Pとリードフレーム固定材との接着面積が25mm×5mmとなるように、厚み100μmのテフロン(登録商標)耐熱テープでスペーサーを形成した。該スペーサーにより形成された空間にリードフレーム固定材を塗り、別の標準試験片を取り付けた。リードフレーム固定材が標準試験片2枚に挟まれたものを225℃のホットプレート上で20秒間加熱することで、リードフレーム固定材を硬化させ、接着強度測定用試験片を作成した。該試験片を島津製作所製AGS−Xを用いて、試験速度10mm/minでリードフレーム固定材の接着強度を測定した。該測定の際の接着強度が10.0N/mm2以上のものを◎、9.0N/mm2以上10.0N/mm2未満のものを○、9.0N/mm2未満のものを△とした。実施例及び比較例で得られたリードフレーム固定材の接着強度測定結果を表2及び3中に示した。
(1) Measurement of adhesive strength A spacer was formed with a 100 μm thick Teflon (registered trademark) heat-resistant tape so that the adhesion area between the standard test piece CP1100P and the lead frame fixing material was 25 mm × 5 mm. A lead frame fixing material was applied to the space formed by the spacer, and another standard test piece was attached. A lead frame fixing material sandwiched between two standard test pieces was heated on a hot plate at 225 ° C. for 20 seconds to cure the lead frame fixing material and prepare a test piece for measuring adhesive strength. The test piece was measured for the adhesive strength of the lead frame fixing material using an AGS-X manufactured by Shimadzu Corporation at a test speed of 10 mm / min. Those adhesive strength during the measurement is 10.0 N / mm 2 or more ◎, 9.0N / mm 2 or more 10.0 N / mm 2 less than that of ○, 9.0N / mm 2 less than that of △ It was. Tables 2 and 3 show the adhesion strength measurement results of the lead frame fixing materials obtained in the examples and comparative examples.
(2)リードフレーム固定材の硬化物のガラス転移温度測定
前述(1)の接着強度測定後の試験片から得られる硬化物を用い、セイコーインスツルメント株式会社製EXSTAR6000により、昇温速度10℃/minで硬化物の測定を2回連続で行い、2回目の測定で得られた測定結果に対して、同社製muse解析ソフトを用いて解析を行うことでリードフレーム固定材の硬化物のガラス転移温度を得た。
(2) Measurement of Glass Transition Temperature of Cured Product of Lead Frame Fixing Material Using a cured product obtained from the test piece after the measurement of the adhesive strength described in (1) above, using EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc., a temperature increase rate of 10 ° C. The measurement of the cured product is continuously performed twice at / min, and the measurement result obtained by the second measurement is analyzed using the company's muse analysis software, so that the glass of the cured product of the lead frame fixing material is obtained. A transition temperature was obtained.
(3)リードフレーム固定材で固定したリードフレームの作成
リードフレームとして、インナーリード先端部のリード幅が100μm、リード間隙が50μmの銅アロイ194のQFP208タイプオープンリードフレームを用いた。該リードフレームに対して、リードフレーム固定材の塗布幅が300μmから500μmであり、樹脂量が1.5mgから2.0mgになるように、リード先端部から600μm離れた位置にスクリューディスペンサーでリードフレーム固定材を塗布した。次に、リードフレーム表面が、約5秒で220℃に到達し、その後220℃一定温度になるように調整されたリフロー炉に固定材を塗布したリードフレームを約20秒間入れて固定材を加熱硬化し、インナーリードを固定することで、リードフレーム固定材で固定したリードフレームを作成した。
(3) Creation of Lead Frame Fixed with Lead Frame Fixing Material A copper alloy 194 QFP208 type open lead frame having a lead width of 100 μm at the inner lead tip and a lead gap of 50 μm was used as the lead frame. The lead frame is applied to the lead frame with a screw dispenser at a position 600 μm away from the tip of the lead so that the coating width of the lead frame fixing material is 300 μm to 500 μm and the resin amount is 1.5 mg to 2.0 mg. Fixing material was applied. Next, the lead frame surface reaches 220 ° C. in about 5 seconds, and then the lead frame coated with the fixing material is placed in a reflow oven adjusted to a constant temperature of 220 ° C. for about 20 seconds to heat the fixing material. A lead frame fixed with a lead frame fixing material was prepared by curing and fixing the inner lead.
(4)半導体装置作成方法
前述(3)で作成したリードフレーム固定材で固定したリードフレームをオープンリードフレーム封止用金型に固定し、市販の半導体用エポキシ樹脂封止材を用い、成形温度175℃、モールド圧35kgf/cm2で樹脂封止型半導体装置を作成した。
(4) Semiconductor device preparation method The lead frame fixed with the lead frame fixing material prepared in the above (3) is fixed to an open lead frame sealing mold, and a molding temperature is used by using a commercially available epoxy resin sealing material for semiconductors. A resin-encapsulated semiconductor device was produced at 175 ° C. and a mold pressure of 35 kgf / cm 2 .
(5)内部剥離評価(吸湿後半田リフロー試験)
前述(4)で作成した半導体装置を温度30℃、相対湿度70%下で198時間吸湿させ、遠赤外線加熱方式のリフロー炉(250℃以上で20秒間)中に3回通した後、半導体装置の内部を超音波映像装置(日立建機株式会社製HSAM220)で、断面を走査型電子顕微鏡で観察した。観察の結果、剥離やクラックがなかったリードフレーム固定材は○、剥離やクラックがあったリードフレーム固定材は×とした。実施例及び比較例で得られたリードフレーム固定材の内部剥離評価結果を表2及び3中に示した。
(5) Internal peeling evaluation (solder reflow test after moisture absorption)
The semiconductor device prepared in (4) above is absorbed for 198 hours at a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 70%, and is passed through a far-infrared heating type reflow oven (250 ° C. or higher for 20 seconds) three times. The inside was observed with an ultrasonic imaging apparatus (HSAM220 manufactured by Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.) and the cross section was observed with a scanning electron microscope. As a result of observation, the lead frame fixing material having no peeling or cracking was indicated as “◯”, and the lead frame fixing material having peeling or cracking was indicated as “x”. Tables 2 and 3 show the internal peeling evaluation results of the lead frame fixing materials obtained in the examples and comparative examples.
(6)粘度測定
リードフレーム固定材の粘度は、循環水温度を25℃に設定したJulabo Labortechnik GMBH製F25恒温水循環装置に接続された東機産業株式会社製TVE-20HTを使用して、測定を行った。ローター番号、レンジは各リードフレーム固定材の粘度に対して、適正なものを使用し測定を行った。粘度が110Pa・sよりも低いものは◎、110Pa・s以上150Pa・s未満のものは○、150Pa・s以上のものは△とした。
(6) Viscosity measurement The viscosity of the lead frame fixing material is measured using a TVE-20HT manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. connected to an F25 constant temperature water circulating device manufactured by Julabo Labortechnik GMBH with the circulating water temperature set to 25 ° C. went. The rotor number and range were measured using the proper one for the viscosity of each lead frame fixing material. Those having a viscosity lower than 110 Pa · s are marked with ◎, those with a viscosity of 110 Pa · s to less than 150 Pa · s are marked with ◯, and those with a viscosity of 150 Pa · s or more are marked with △.
[エポキシ樹脂用硬化剤の製造]
実施例及び比較例で使用したエポキシ樹脂用硬化剤(マイクロカプセル型アミンアダクト系硬化剤)は以下の方法で製造した。
[Manufacture of curing agent for epoxy resin]
The curing agent for epoxy resin (microcapsule type amine adduct curing agent) used in Examples and Comparative Examples was produced by the following method.
2−プロパノールとキシレンとを重量比で50:50で混合させた溶媒中で、表1に示す配合比(エポキシ基/アミノ基の当量比)にて、原料(エポキシ樹脂とアミン化合物)を反応温度80℃で反応させた。 In a solvent in which 2-propanol and xylene are mixed at a weight ratio of 50:50, the raw materials (epoxy resin and amine compound) are reacted at the mixing ratio (epoxy group / amino group equivalent ratio) shown in Table 1. The reaction was performed at a temperature of 80 ° C.
反応後、減圧下で溶剤と低分子アミン成分とを留去し、アミンアダクトb−1〜b−4を得た。得られたアミンアダクトはいずれも25℃で固体状であった。 After the reaction, the solvent and the low-molecular amine component were distilled off under reduced pressure to obtain amine adducts b-1 to b-4. All of the obtained amine adducts were solid at 25 ° C.
エポキシ樹脂2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:470g/当量、全塩素量:1300ppm)。
エポキシ樹脂3:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量:215g/当量、全塩素量:1500ppm)。
Epoxy resin 2: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 470 g / equivalent, total chlorine amount: 1300 ppm).
Epoxy resin 3: Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent: 215 g / equivalent, total chlorine content: 1500 ppm).
表2及び3に記載の各種カプセル型硬化剤(カプセル型アミンアダクト系硬化剤)は以下の方法で得た。 Various capsule type curing agents (capsule type amine adduct type curing agents) listed in Tables 2 and 3 were obtained by the following methods.
[製造例1:カプセル型アミンアダクトb−1−2]
アミンアダクトb−1を粉砕し、平均粒子径2.4μmの粉砕物を得た(25℃で固体状)。この粉砕物100質量部、水1.5質量部、及びトリレンジイソシアネート7質量部を、200質量部のエポキシ樹脂1に加えて、40℃で攪拌しながら3時間反応を続けた。その後、シェル形成反応を50℃で8時間行い、マイクロカプセル型硬化剤であるカプセル型アミンアダクトb−1−2を得た。
[Production Example 1: Capsule-type amine adduct b-1-2]
The amine adduct b-1 was pulverized to obtain a pulverized product having an average particle size of 2.4 μm (solid at 25 ° C.). 100 parts by mass of this pulverized product, 1.5 parts by mass of water, and 7 parts by mass of tolylene diisocyanate were added to 200 parts by mass of epoxy resin 1, and the reaction was continued for 3 hours while stirring at 40 ° C. Then, shell formation reaction was performed at 50 degreeC for 8 hours, and the capsule type amine adduct b-1-2 which is a microcapsule type hardening | curing agent was obtained.
[製造例2:カプセル型アミンアダクトb−2−2]
アミンアダクトb−2を粉砕し、平均粒子径2.4μmの粉砕物を得た(25℃で固体状)。この粉砕物100質量部、水1.5質量部、及びトリレンジイソシアネート7質量部を、200質量部のエポキシ樹脂1に加えて、40℃で攪拌しながら3時間反応を続けた。その後、シェル形成反応を50℃で8時間行い、マイクロカプセル型硬化剤であるカプセル型アミンアダクトb−2−2を得た。
[Production Example 2: Capsule-type amine adduct b-2-2]
The amine adduct b-2 was pulverized to obtain a pulverized product having an average particle size of 2.4 μm (solid at 25 ° C.). 100 parts by mass of this pulverized product, 1.5 parts by mass of water, and 7 parts by mass of tolylene diisocyanate were added to 200 parts by mass of epoxy resin 1, and the reaction was continued for 3 hours while stirring at 40 ° C. Then, shell formation reaction was performed at 50 degreeC for 8 hours, and the capsule type amine adduct b-2-2 which is a microcapsule type hardening | curing agent was obtained.
[製造例3:カプセル型アミンアダクトb−3−2]
アミンアダクトb−1の代わりにアミンアダクトb−3を用いた以外は、カプセル型アミンアダクトb−1−2と同様にしてカプセル型アミンアダクトb−3−2を得た。
[Production Example 3: Capsule-type amine adduct b-3-2]
Capsule-type amine adduct b-3-2 was obtained in the same manner as capsule-type amine adduct b-1-2 except that amine adduct b-3 was used instead of amine adduct b-1.
[製造例4:カプセル型アミンアダクトb−3−2F]
200質量部のエポキシ樹脂1の代わりに、50質量部のエポキシ樹脂1と150質量部のビスフェノールF型エポキシ樹脂(以下「エポキシ樹脂4」とも記す。)とを用いた以外は、カプセル型アミンアダクトb−3−2と同様にしてカプセル型アミンアダクトb−3−2Fを得た。
[Production Example 4: Capsule-type amine adduct b-3-2F]
A capsule type amine adduct was used except that 50 parts by mass of epoxy resin 1 and 150 parts by mass of bisphenol F type epoxy resin (hereinafter also referred to as “epoxy resin 4”) were used in place of 200 parts by mass of epoxy resin 1. Capsule-type amine adduct b-3-2F was obtained in the same manner as b-3-2.
[製造例5:カプセル型アミンアダクトb−3−2N]
200質量部のエポキシ樹脂1の代わりに、160質量部のエポキシ樹脂4(ビスフェノールF型エポキシ樹脂(エポキシ当量:169g/当量、全塩素量:330ppm))と20質量部のナフタレン型エポキシ樹脂(B)(1,6−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン(エポキシ当量:143g/当量、全塩素量:920ppm))とを用いた以外は、カプセル型アミンアダクトb−3−2と同様にしてカプセル型アミンアダクトb−3−2Nを得た。
[Production Example 5: Capsule-type amine adduct b-3-2N]
Instead of 200 parts by mass of epoxy resin 1, 160 parts by mass of epoxy resin 4 (bisphenol F type epoxy resin (epoxy equivalent: 169 g / equivalent, total chlorine amount: 330 ppm)) and 20 parts by mass of naphthalene type epoxy resin (B ) (1,6-bis (2,3-epoxypropoxy) naphthalene (epoxy equivalent: 143 g / equivalent, total chlorine content: 920 ppm)) was used in the same manner as in the capsule amine adduct b-3-2. Capsule type amine adduct b-3-2N was obtained.
[製造例6:カプセル型アミンアダクトb−4−2]
アミンアダクトb−4を粉砕し、平均粒子径2.4μmの粉砕物を得た(25℃で固体状)。この粉砕物100質量部、水1.5質量部、及びトリレンジイソシアネート7質量部を、200質量部のエポキシ樹脂1に加えて、40℃で攪拌しながら3時間反応を続けた。その後、シェル形成反応を50℃で8時間行い、マイクロカプセル型硬化剤であるカプセル型アミンアダクトb−4−2を得た。
[Production Example 6: Capsule-type amine adduct b-4-2]
The amine adduct b-4 was pulverized to obtain a pulverized product having an average particle size of 2.4 μm (solid at 25 ° C.). 100 parts by mass of this pulverized product, 1.5 parts by mass of water, and 7 parts by mass of tolylene diisocyanate were added to 200 parts by mass of epoxy resin 1, and the reaction was continued for 3 hours while stirring at 40 ° C. Then, shell formation reaction was performed at 50 degreeC for 8 hours, and the capsule type amine adduct b-4-2 which is a microcapsule type hardening | curing agent was obtained.
[実施例1〜11]
表2に示す配合割合で計量した各原材料を、真空混合機を使用して約5分間混ぜることで目的とする11種類のリードフレーム固定材(実施例1〜11)を得た。作成したリードフレーム固定材について、前述に記載の評価を行い、得られたリードフレーム固定材の内部剥離評価、ガラス転移温度、接着強度及び粘度の評価結果を表2に纏めて示す。
[Examples 1 to 11]
Each of the raw materials weighed at the blending ratio shown in Table 2 was mixed for about 5 minutes using a vacuum mixer to obtain 11 types of target lead frame fixing materials (Examples 1 to 11). The prepared lead frame fixing material was evaluated as described above, and the results of evaluation of internal peeling evaluation, glass transition temperature, adhesive strength and viscosity of the obtained lead frame fixing material are summarized in Table 2.
エポキシ樹脂(A)1:式(2)の構造を有し、R2が全て水素原子であり、m1の平均値=2〜9を有するものに相当(具体的製品名:DIC株式会社製 N−770、エポキシ当量:180〜200g/eq、軟化点:65〜75℃)。
エポキシ樹脂(A)2:式(3)の構造を有するものに相当(具体的製品名:三菱化学株式会社製 jER1032H60)。
エポキシ樹脂(A)3:式(4)の構造を有し、m2の平均値=1〜3を有するものに相当(具体的製品名:日本化薬株式会社製 EPPN−501H、エポキシ当量:164g/eq、軟化点:53℃)。
エポキシ樹脂(A)4:式(5)の構造を有するものに相当(具体的製品名:三菱化学株式会社製 jER1031S)。
エポキシ樹脂(A)5:式(2)の構造を有し、各芳香環単位における複数のR2のうち、1つがメチル基であり、残りが水素原子であり、m1の平均値=2〜6を有するものに相当(具体的製品名:DIC株式会社製N−660、エポキシ当量:176〜180g/eq、軟化点:61〜69℃)。
Epoxy resin (A) 1: Corresponding to one having a structure of formula (2), wherein R 2 is all hydrogen atoms, and having an average value of m1 = 2-9 (specific product name: DIC Corporation N -770, epoxy equivalent: 180-200 g / eq, softening point: 65-75 ° C).
Epoxy resin (A) 2: equivalent to one having the structure of formula (3) (specific product name: jER1032H60 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Epoxy resin (A) 3: equivalent to one having a structure of formula (4) and having an average value of m2 = 1 to 3 (specific product name: EPPN-501H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent: 164 g / Eq, softening point: 53 ° C.).
Epoxy resin (A) 4: equivalent to one having the structure of formula (5) (specific product name: jER1031S manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Epoxy resin (A) 5: having a structure of the formula (2), and among the plurality of R 2 in each aromatic ring unit, one is a methyl group, the rest is a hydrogen atom, and the average value of m1 = 2. 6 (specific product name: N-660 manufactured by DIC Corporation, epoxy equivalent: 176 to 180 g / eq, softening point: 61 to 69 ° C.).
[比較例1〜9]
表3に示す配合割合で計量した各原材料を、真空混合機を使用して約5分間混ぜることで目的とする9種類のリードフレーム固定材を得た。作成したリードフレーム固定材について、前述に記載の評価を行い、得られたリードフレーム固定材の内部剥離評価、ガラス転移温度、接着強度及び粘度の評価結果を表3に纏めて示す。
[Comparative Examples 1 to 9]
Each of the raw materials weighed at the blending ratio shown in Table 3 was mixed for about 5 minutes using a vacuum mixer to obtain 9 types of target lead frame fixing materials. The prepared lead frame fixing material was evaluated as described above, and the results of evaluation of internal peeling evaluation, glass transition temperature, adhesive strength and viscosity of the obtained lead frame fixing material are summarized in Table 3.
ナフタレン型エポキシ樹脂(B):1,6−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン(エポキシ当量:143g/当量、全塩素量:920ppm)。
エポキシ樹脂(A)2:式(3)の構造を有するものに相当(具体的製品名:三菱化学株式会社製 jER1032H60)。
フェノキシ樹脂:重量平均分子量45000〜55000。エポキシ当量8000g/当量。具体的製品名:三菱化学株式会社製jER1256。
Naphthalene type epoxy resin (B): 1,6-bis (2,3-epoxypropoxy) naphthalene (epoxy equivalent: 143 g / equivalent, total chlorine content: 920 ppm).
Epoxy resin (A) 2: equivalent to one having the structure of formula (3) (specific product name: jER1032H60 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Phenoxy resin: weight average molecular weight 45000-55000. Epoxy equivalent 8000 g / equivalent. Specific product name: jER1256 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
本発明のリードフレーム固定材は、例えば、半導体アセンブリに使用されるリードフレームのインナーリードを固定する材料、又はリードフレームのダムバーを形成する材料として有用である。 The lead frame fixing material of the present invention is useful, for example, as a material for fixing an inner lead of a lead frame used in a semiconductor assembly or a material for forming a dam bar of a lead frame.
Claims (10)
硬化物とした際のガラス転移温度が178℃以上であるリードフレーム固定材。 Containing an epoxy resin (A) having three or more epoxy groups in one molecule and a naphthalene type epoxy resin (B);
A lead frame fixing material having a glass transition temperature of 178 ° C. or higher when cured.
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