JPH03157447A - エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物Info
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- JPH03157447A JPH03157447A JP1295286A JP29528689A JPH03157447A JP H03157447 A JPH03157447 A JP H03157447A JP 1295286 A JP1295286 A JP 1295286A JP 29528689 A JP29528689 A JP 29528689A JP H03157447 A JPH03157447 A JP H03157447A
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- JP
- Japan
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- epoxy resin
- group
- resin composition
- alumina
- aluminum nitride
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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産1上魚七l透互
本発明は、成形材料、半導体の封止材等として好適に用
いられるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物に関する・ の び が しよ゛と る 従来、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填材として
は、溶融シリカ、結晶シリカ等の無機充填材が主に使用
されており、特に高熱伝導性が要求される用途には、熱
伝導性の良好な結晶シリカが用いられている。
いられるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物に関する・ の び が しよ゛と る 従来、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の充填材として
は、溶融シリカ、結晶シリカ等の無機充填材が主に使用
されており、特に高熱伝導性が要求される用途には、熱
伝導性の良好な結晶シリカが用いられている。
しかしながら、充填材として結晶シリカを使用し、その
配合量の増加を行なっても、熱伝導率を65cal/c
m・℃・sec程度までに上げるのが限界であり、これ
以上の熱伝導率を得るために結晶シリ力の含有率を上げ
ると、組成物の流動性が悪くなり過ぎ、トランスファー
成形ができなくなるなどの欠点があった。
配合量の増加を行なっても、熱伝導率を65cal/c
m・℃・sec程度までに上げるのが限界であり、これ
以上の熱伝導率を得るために結晶シリ力の含有率を上げ
ると、組成物の流動性が悪くなり過ぎ、トランスファー
成形ができなくなるなどの欠点があった。
そこで近年、充填材として結晶シリカよりも熱伝導性が
高く、かつ、熱膨張率の小さいアルミナや窒化アルミニ
ウムを使用して、」−記の問題を解決しようという試み
がなされてきた。しかし1本発明者らの検討によれば、
アルミナや窒化アルミニウムを用いると熱伝導性は高く
なるものの、それらの表面活性あるいは1#量に存在す
る不純物のためにエポキシ樹脂組成物中の硬化促進剤の
効果が阻害され、エポキシ樹脂組成物の初期及び保存後
の成形性が低下する一ヒ、従来のシリカ配合系に比べて
硬化物の耐湿性等も劣るという問題があった。
高く、かつ、熱膨張率の小さいアルミナや窒化アルミニ
ウムを使用して、」−記の問題を解決しようという試み
がなされてきた。しかし1本発明者らの検討によれば、
アルミナや窒化アルミニウムを用いると熱伝導性は高く
なるものの、それらの表面活性あるいは1#量に存在す
る不純物のためにエポキシ樹脂組成物中の硬化促進剤の
効果が阻害され、エポキシ樹脂組成物の初期及び保存後
の成形性が低下する一ヒ、従来のシリカ配合系に比べて
硬化物の耐湿性等も劣るという問題があった。
即ち、アルミナおよび窒化アルミニウムは熱伝導性が高
く、熱膨張率も小さいため、これからの半導体封止材料
の充填材として最適であり、一方、エポキシ樹脂の硬化
促進剤としては2−フェニルイミダゾールや1.8−ジ
アザビシクロ−7−ウンデセンなどのアミン化合物、ト
リフェニルホスフィンなどの燐化合物の単独使用または
併用系が一般的であったが、無機充填材としてアルミナ
や窒化アルミニウムを使用したエポキシ樹脂組成物にお
いて、硬化促進剤としてイミダゾールを用いた場合は組
成物純度が悪く、硬化物の耐湿信頼性カ劣り、一方、I
”リフェニルホスフィンや1,8−ジアザビシクロ−7
−ウンデセンを用いた場合には初期に示した硬化性が保
存中に低下するものであった。
く、熱膨張率も小さいため、これからの半導体封止材料
の充填材として最適であり、一方、エポキシ樹脂の硬化
促進剤としては2−フェニルイミダゾールや1.8−ジ
アザビシクロ−7−ウンデセンなどのアミン化合物、ト
リフェニルホスフィンなどの燐化合物の単独使用または
併用系が一般的であったが、無機充填材としてアルミナ
や窒化アルミニウムを使用したエポキシ樹脂組成物にお
いて、硬化促進剤としてイミダゾールを用いた場合は組
成物純度が悪く、硬化物の耐湿信頼性カ劣り、一方、I
”リフェニルホスフィンや1,8−ジアザビシクロ−7
−ウンデセンを用いた場合には初期に示した硬化性が保
存中に低下するものであった。
本発明は充填材としてアルミナや窒化アルミニウムを使
用したエポキシ樹脂組成物の上記問題点を解決するため
になされたもので、熱膨張率が小さく熱放散性に優れ、
同時に耐湿信頼性が良好な硬化物を与え、成形性も良好
で、半導体封止等に有用なエポキシ樹脂組成物及びその
硬化物を提供することを目的とする。
用したエポキシ樹脂組成物の上記問題点を解決するため
になされたもので、熱膨張率が小さく熱放散性に優れ、
同時に耐湿信頼性が良好な硬化物を与え、成形性も良好
で、半導体封止等に有用なエポキシ樹脂組成物及びその
硬化物を提供することを目的とする。
を するための び
本発明者は、上記目的を達成するため、無機充填材とし
てアルミナ及び/又は窒化アルミニウムを使用したエポ
キシ樹脂組成物に配合する硬化促進剤について鋭意検討
を重ねた結果、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホ
ニウムテトラフェニルボレートを使用した場合、上述し
たトリフェニルホスフィンや1.8−ジアザビシクロ−
7−ウンデセンを使用した場合の欠点が解消することを
知見した。更に、エポキシ樹脂として、アルケニル基含
有エポキシ樹脂のアルケニル基に下記式(1) %式%(1) (ただし、式中R1は置換もしくは非置換の一価炭化水
素法、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基を
示し、a、bは0.01≦a≦1゜1≦b≦3.1≦a
+b≦4を満足する正数である。また、1分子中のけい
素原子の数は1〜400の整数であり、1分子中のけい
素原子に直結した水素原子の数は1以上の整数である。
てアルミナ及び/又は窒化アルミニウムを使用したエポ
キシ樹脂組成物に配合する硬化促進剤について鋭意検討
を重ねた結果、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホ
ニウムテトラフェニルボレートを使用した場合、上述し
たトリフェニルホスフィンや1.8−ジアザビシクロ−
7−ウンデセンを使用した場合の欠点が解消することを
知見した。更に、エポキシ樹脂として、アルケニル基含
有エポキシ樹脂のアルケニル基に下記式(1) %式%(1) (ただし、式中R1は置換もしくは非置換の一価炭化水
素法、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基を
示し、a、bは0.01≦a≦1゜1≦b≦3.1≦a
+b≦4を満足する正数である。また、1分子中のけい
素原子の数は1〜400の整数であり、1分子中のけい
素原子に直結した水素原子の数は1以上の整数である。
)で表される有機けい素化合物のE S i H基が付
加されてなるシリコーン変性エポキシ樹脂を配合するこ
とが有効であり、充填材としてアルミナ及び/又は窒化
アルミニウムを用い、テトラフェニルホスホニウムテト
ラフェニルボレートを硬化促進剤として使用すること、
更に好ましくは上記シリコーン変性エポキシ樹脂を配合
することにより、熱膨張率が小さく、熱放散性に優れて
いると共に、耐湿信頼性が良い硬化物を与え、成形性も
良好であり、成形材料、半導体の封止材等に好適なエポ
キシ樹脂組成物が得られることを知見し、本発明をなす
に至った。
加されてなるシリコーン変性エポキシ樹脂を配合するこ
とが有効であり、充填材としてアルミナ及び/又は窒化
アルミニウムを用い、テトラフェニルホスホニウムテト
ラフェニルボレートを硬化促進剤として使用すること、
更に好ましくは上記シリコーン変性エポキシ樹脂を配合
することにより、熱膨張率が小さく、熱放散性に優れて
いると共に、耐湿信頼性が良い硬化物を与え、成形性も
良好であり、成形材料、半導体の封止材等に好適なエポ
キシ樹脂組成物が得られることを知見し、本発明をなす
に至った。
従って、本発明は、無機充填材としてアルミナ及び/又
は窒化アルミニウムを配合し、かつ、硬化促進剤として
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを
配合したエポキシ樹脂組成物及びその硬化物を提供する
。
は窒化アルミニウムを配合し、かつ、硬化促進剤として
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを
配合したエポキシ樹脂組成物及びその硬化物を提供する
。
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤
、無機充填材、硬化促進剤、更に必要により離型剤、顔
料、シランカップリング剤などを用いて構成されるもの
である。
、無機充填材、硬化促進剤、更に必要により離型剤、顔
料、シランカップリング剤などを用いて構成されるもの
である。
この場合、本発明組成物に使用するエポキシ樹脂は1分
子中に1個以上のエポキシ基を有するものであれば特に
制限はなく、例えばビスフェノールA型エポキシ検脂、
脂環式エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ
便脂等が好適に使用されるが、特にクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂を使用することが望ましい。
子中に1個以上のエポキシ基を有するものであれば特に
制限はなく、例えばビスフェノールA型エポキシ検脂、
脂環式エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ
便脂等が好適に使用されるが、特にクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂を使用することが望ましい。
なお、上記エポキシ樹脂は1組成物の耐湿性の点から加
水分解性塩素の含有量が500ρρm以下、遊離のNa
、CQイオンが各々2 ppm以下、有機酸含有量が1
100pp以下のものを用いることが望ましい。
水分解性塩素の含有量が500ρρm以下、遊離のNa
、CQイオンが各々2 ppm以下、有機酸含有量が1
100pp以下のものを用いることが望ましい。
また、本発明の組成物にはエポキシ樹脂として、アルケ
ニル基含有エポキシ樹脂、特に下記式1式%) は水酸基であり、p、qは0≦p≦10,1≦q≦3で
示される整数である。) で示されるアルケニル基含有エポキシ樹脂と、下記式(
1) %式%) (ただし、式中R1は置換もしくは非置換の一価炭化水
素基、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基を
示し、a、bは0.01≦a≦1゜1≦b≦3.1≦a
+b≦4を満足する正数である。また、1分子中のけい
35 JA子の数は1〜400の整数であり、1分子中
のけい素原子に直結した水素原子の数は1以上の整数で
ある。)で表される有機けい素化合物との付加重合体で
あるシリコーン変性エポキシ樹脂を配合することが好ま
しい。なお、この有機けい素化合物は、その=S i
H基がエポキシ樹脂のアルケニル基に付加して付加重合
体となるものである。
ニル基含有エポキシ樹脂、特に下記式1式%) は水酸基であり、p、qは0≦p≦10,1≦q≦3で
示される整数である。) で示されるアルケニル基含有エポキシ樹脂と、下記式(
1) %式%) (ただし、式中R1は置換もしくは非置換の一価炭化水
素基、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基を
示し、a、bは0.01≦a≦1゜1≦b≦3.1≦a
+b≦4を満足する正数である。また、1分子中のけい
35 JA子の数は1〜400の整数であり、1分子中
のけい素原子に直結した水素原子の数は1以上の整数で
ある。)で表される有機けい素化合物との付加重合体で
あるシリコーン変性エポキシ樹脂を配合することが好ま
しい。なお、この有機けい素化合物は、その=S i
H基がエポキシ樹脂のアルケニル基に付加して付加重合
体となるものである。
ここで、(1)式中のR1は置換もしくは非置換の一価
炭化水素基、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキ
シ基であるが、好ましくはメチル基、エチル基等の炭素
数1〜8のアルキル基、フェニル基等の炭素数6〜10
のアリール基、これらの基の1以上の水素原子をハロゲ
ン原子で置換したCQC3)I−1ca÷等の基、水酸
基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜5のアルコ
キシ基であり、a、bは0.01≦a≦1、好ましくは
0.03≦a≦1.1≦b≦3、好ましくは1.95≦
b≦2.05.1≦a+b≦4、好ましくは1.8≦a
十b≦4を満足する正数である。
炭化水素基、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキ
シ基であるが、好ましくはメチル基、エチル基等の炭素
数1〜8のアルキル基、フェニル基等の炭素数6〜10
のアリール基、これらの基の1以上の水素原子をハロゲ
ン原子で置換したCQC3)I−1ca÷等の基、水酸
基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜5のアルコ
キシ基であり、a、bは0.01≦a≦1、好ましくは
0.03≦a≦1.1≦b≦3、好ましくは1.95≦
b≦2.05.1≦a+b≦4、好ましくは1.8≦a
十b≦4を満足する正数である。
またこの場合、上記シリコーン変性エポキシ樹脂は、加
水分解性塩素の含有量が500ppm以下で、遊離のN
a、CQイオンが各々2ρρm以下である二とが好まし
く、加水分解性塩素、遊離のNa。
水分解性塩素の含有量が500ppm以下で、遊離のN
a、CQイオンが各々2ρρm以下である二とが好まし
く、加水分解性塩素、遊離のNa。
CQイオン、有機酸の含有量が上記値を越えると。
封止した半導体装置の耐熱性が悪くなることがある。
上記シリコーン変性エポキシ樹脂は単独でもあるいは2
種以上を混合して配合してもよく、その配合量は、組成
物に配合するエポキシ樹脂100部(重量部、以下同様
)に対して5部以上、特に5〜70部とすることが好ま
しい。シリコーン変性エポキシ樹脂の配合量が5部より
少ないと十分な低応力性を得にくく、70部を越えると
成形品の機械的強度が低下する場合がある。
種以上を混合して配合してもよく、その配合量は、組成
物に配合するエポキシ樹脂100部(重量部、以下同様
)に対して5部以上、特に5〜70部とすることが好ま
しい。シリコーン変性エポキシ樹脂の配合量が5部より
少ないと十分な低応力性を得にくく、70部を越えると
成形品の機械的強度が低下する場合がある。
また、硬化剤はエポキシ樹脂に応じたものが使用され、
例えば無水トリメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸
等の酸無水物やフェノールノボラック樹脂などが用いら
れるが、中でもフェノールノボラック樹脂を用いること
が最適である。なお、硬化剤として使用するフェノール
ノボラック樹脂は、含有する遊離のNa、CQイオンが
各々2 ppm以下、モノマーのフェノール量が1%以
下であると共に、製造時に残存する微量のホルムアルデ
ヒドのカニツアロ反応で生じる蟻酸等の有機酸が110
0pp以下であることが好ましく、遊離のNa、CQイ
オンや有機酸の含有量が上記値より多いと、組成物を半
導体封止材として用いた場合、封止した半導体装置の耐
湿特性が低下する場合があり、モノマーのフェノール量
が1%より多いと、組成物で作った成形品にボイド、未
充填、ひけ等の欠陥が発生する場合がある。更にフェノ
ールノボラック樹脂の軟化点は50〜120℃が好適で
あり、50℃未満であると組成物のガラス転移点が低く
なって耐熱性が悪くなる場合があり、120℃を越える
と組成物の溶融粘度が高くなって作業性に劣る場合が生
じる。
例えば無水トリメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸
等の酸無水物やフェノールノボラック樹脂などが用いら
れるが、中でもフェノールノボラック樹脂を用いること
が最適である。なお、硬化剤として使用するフェノール
ノボラック樹脂は、含有する遊離のNa、CQイオンが
各々2 ppm以下、モノマーのフェノール量が1%以
下であると共に、製造時に残存する微量のホルムアルデ
ヒドのカニツアロ反応で生じる蟻酸等の有機酸が110
0pp以下であることが好ましく、遊離のNa、CQイ
オンや有機酸の含有量が上記値より多いと、組成物を半
導体封止材として用いた場合、封止した半導体装置の耐
湿特性が低下する場合があり、モノマーのフェノール量
が1%より多いと、組成物で作った成形品にボイド、未
充填、ひけ等の欠陥が発生する場合がある。更にフェノ
ールノボラック樹脂の軟化点は50〜120℃が好適で
あり、50℃未満であると組成物のガラス転移点が低く
なって耐熱性が悪くなる場合があり、120℃を越える
と組成物の溶融粘度が高くなって作業性に劣る場合が生
じる。
ここで、硬化剤の配合量は別に制限されないが。
上記エポキシ樹脂のエポキシ基と上記硬化剤のフェノー
ル性水酸基又は酸無水物基とのモル比を0.8〜2、特
に1〜1.5の範囲にすることが好適である。両基のモ
ル比が0.8より小さくなると組成物の硬化特性や成形
品の二次転移温度(T’ g )が悪くなって耐熱性が
低下する場合があり、2より大きくなると成形品の二次
転移温度や電気特性が悪くなる場合がある。
ル性水酸基又は酸無水物基とのモル比を0.8〜2、特
に1〜1.5の範囲にすることが好適である。両基のモ
ル比が0.8より小さくなると組成物の硬化特性や成形
品の二次転移温度(T’ g )が悪くなって耐熱性が
低下する場合があり、2より大きくなると成形品の二次
転移温度や電気特性が悪くなる場合がある。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記エポキシ樹脂、
硬化剤と共に、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホ
ニウムテトラフェニルボレートを配合し、かつ無機充填
材としてアルミナ及び/又は窒化アルミニウムを配合す
る。
硬化剤と共に、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホ
ニウムテトラフェニルボレートを配合し、かつ無機充填
材としてアルミナ及び/又は窒化アルミニウムを配合す
る。
この場合、硬化促進剤のテトラフェニルホスホニウムテ
トラフェニルボレートの配合量はエポキシ樹脂100部
に対して0.1〜10部、特に0.3〜5部が好ましく
、配合量が0.1部に満たないと硬化性が悪くなる場合
があり、一方10部を越えると保存安定性、耐湿特性が
悪くなる場合がある。
トラフェニルボレートの配合量はエポキシ樹脂100部
に対して0.1〜10部、特に0.3〜5部が好ましく
、配合量が0.1部に満たないと硬化性が悪くなる場合
があり、一方10部を越えると保存安定性、耐湿特性が
悪くなる場合がある。
なお、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムテ
トラフェニルボレートと共にその他の硬化促進剤を併用
してもよく、特に耐湿性の点からその他の硬化促進剤と
して1,8−ジアザビシクロ−7−ウンデセンを例えば
テトラフェニルホスホニウムテ1〜ラフェニルボレート
1部に対し0.02〜2部の配合割合で併用することが
望ましい。
トラフェニルボレートと共にその他の硬化促進剤を併用
してもよく、特に耐湿性の点からその他の硬化促進剤と
して1,8−ジアザビシクロ−7−ウンデセンを例えば
テトラフェニルホスホニウムテ1〜ラフェニルボレート
1部に対し0.02〜2部の配合割合で併用することが
望ましい。
次に、本発明において無機充填材として使用されるアル
ミナ及び窒化アルミニウムには、無定形、焼結、球状等
、種々の形状のものを用いることができるが、封止材料
として組成物を使用する場合は特に球状のものが好適で
ある。
ミナ及び窒化アルミニウムには、無定形、焼結、球状等
、種々の形状のものを用いることができるが、封止材料
として組成物を使用する場合は特に球状のものが好適で
ある。
また、アルミナ及び窒化アルミニウムの平均粒径は好ま
しくは1〜100ミクロン、より好ましくは5〜75ミ
クロンであるが、全アルミナ及び窒化アルミニウム量の
20重量%を越えない範囲で平均粒径が0.1〜1ミク
ロンのものを用いてもよい。
しくは1〜100ミクロン、より好ましくは5〜75ミ
クロンであるが、全アルミナ及び窒化アルミニウム量の
20重量%を越えない範囲で平均粒径が0.1〜1ミク
ロンのものを用いてもよい。
更に、アルミナ及び窒化アルミニウムはシランカップリ
ング剤等であらかじめ処理することが好ましい、アルミ
ナ、窒化アルミニウムの処理に用いるシランカップリン
グ剤としては、構造式がRニーcSi(OR’)c で表されるような加水分解性残基含有シラン類が好まし
く用いられる。
ング剤等であらかじめ処理することが好ましい、アルミ
ナ、窒化アルミニウムの処理に用いるシランカップリン
グ剤としては、構造式がRニーcSi(OR’)c で表されるような加水分解性残基含有シラン類が好まし
く用いられる。
この場合、R3は水素原子、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ビニル基、イソプロペニル基、フェニル基など
の無官能のアルキル基、アルケニル基、アリール基や、
エポキシ、アミノ、アクリル、アルケニル、カルボキシ
ル官能性である下記のような基を挙げることができる。
ピル基、ビニル基、イソプロペニル基、フェニル基など
の無官能のアルキル基、アルケニル基、アリール基や、
エポキシ、アミノ、アクリル、アルケニル、カルボキシ
ル官能性である下記のような基を挙げることができる。
Cl−1zCHCH,QC:H,CH,CH,−\ /
H,NCH,CH2NHCH2C82CH,−HR’N
CH,CHiCHz−R’=H,CdHidゆ1.d=
1〜4の整数CHz=C(R’)Coo(CH2)n
R’=H1CH−n=1.3CH,=CH(CH2
)m−m=1〜4の整数HOCO(CHz’)Q−Ω=
2〜18の整数また。R4としてアルキル基、アルケニ
ル基。
CH,CHiCHz−R’=H,CdHidゆ1.d=
1〜4の整数CHz=C(R’)Coo(CH2)n
R’=H1CH−n=1.3CH,=CH(CH2
)m−m=1〜4の整数HOCO(CHz’)Q−Ω=
2〜18の整数また。R4としてアルキル基、アルケニ
ル基。
アリール基、カルボニル基などが挙げられるが、その内
メチル基、エチル基、イソプロペニル基などが一般的で
あり、特にイソプロペニル基が好ましい、更に、Cは1
〜4の数、特に3又は4であることが好ましい。
メチル基、エチル基、イソプロペニル基などが一般的で
あり、特にイソプロペニル基が好ましい、更に、Cは1
〜4の数、特に3又は4であることが好ましい。
なお、シランカップリング剤は、単独で用いてもよいが
、2種以上を併用してもよく、あるいは上記シランカッ
プリング剤を予め一部加水分解したものを用いるごとも
できる。
、2種以上を併用してもよく、あるいは上記シランカッ
プリング剤を予め一部加水分解したものを用いるごとも
できる。
シランカップリング剤によるアルミナ及び窒化アルミニ
ウムの処理方法としては乾式、湿式のどちらを用いても
良く、乾式法はヘンシェルミキサー等で、湿式法は溶剤
中でそれぞれアルミナ及び窒化アルミニウムにシランカ
ップリング剤を混合、撹拌することによって行うことが
できる。
ウムの処理方法としては乾式、湿式のどちらを用いても
良く、乾式法はヘンシェルミキサー等で、湿式法は溶剤
中でそれぞれアルミナ及び窒化アルミニウムにシランカ
ップリング剤を混合、撹拌することによって行うことが
できる。
この場合、使用するシランカップリング剤の量はアルミ
ナ及び窒化アルミニウム100部に対して0.001〜
8部、特に0.01〜5部の範囲であることが好ましい
。シランカップリング剤の使用量が0.001部より少
ないとト分な処理効果が現われない場合があり、8部よ
り多いとアルミナ及び窒化アルミニウムの特性である高
熱伝導性。
ナ及び窒化アルミニウム100部に対して0.001〜
8部、特に0.01〜5部の範囲であることが好ましい
。シランカップリング剤の使用量が0.001部より少
ないとト分な処理効果が現われない場合があり、8部よ
り多いとアルミナ及び窒化アルミニウムの特性である高
熱伝導性。
低熱膨張性が失われてしまう場合がある。
また、溶剤としては、例えばトルエン、キシレンなどの
炭化水素系、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコールなどのアルコール系、アセトン、2−ブタノン
などのケトン系、イソプロピルエーテル、テトラヒドロ
フランなどのエーテル系等が挙げられ、水および加水分
解促進剤としての錫系、チタン系、あるいはアミン化合
物を併用することもできる。
炭化水素系、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコールなどのアルコール系、アセトン、2−ブタノン
などのケトン系、イソプロピルエーテル、テトラヒドロ
フランなどのエーテル系等が挙げられ、水および加水分
解促進剤としての錫系、チタン系、あるいはアミン化合
物を併用することもできる。
更に、このようにシランカップリング剤により処理した
後は、400〜1200℃程度の加熱炉で焼結すること
ができる。
後は、400〜1200℃程度の加熱炉で焼結すること
ができる。
なおまた、窒化アルミニラムレ3ついては、その一部を
酸化等により処理してその表面の酸化によってアルミナ
膜を形成することがより好適であり。
酸化等により処理してその表面の酸化によってアルミナ
膜を形成することがより好適であり。
その上で前述のシラン処理をすることが望ましい。
本発明においては、無機充填材としてアルミナや窒化ア
ルミニウムと共に、その他の無機充填材、例えば溶融シ
リカ、結晶シリカ等を用いることができ、また、アルミ
ナ及び窒化アルミニウムの配合量は特に限定されないが
、それらの特徴である高熱放散性、低熱膨張率を有効に
作用させるため。
ルミニウムと共に、その他の無機充填材、例えば溶融シ
リカ、結晶シリカ等を用いることができ、また、アルミ
ナ及び窒化アルミニウムの配合量は特に限定されないが
、それらの特徴である高熱放散性、低熱膨張率を有効に
作用させるため。
無機充填材の合計量が組成物全体の50重量%以上、特
に70〜90重量%であり、かつ、全無機充填材中のア
ルミナ及び窒化アルミニウムの配合割合が50重量%以
上、特に70〜95重量%であることが好ましい。
に70〜90重量%であり、かつ、全無機充填材中のア
ルミナ及び窒化アルミニウムの配合割合が50重量%以
上、特に70〜95重量%であることが好ましい。
本発明の組成物には、更に必要により各種の添加材を添
加することができ、例えばカルナバワックス等のワック
ス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩などの離型
剤(中でも接着性、離型性の面からカルナバワックスが
好適に用いられる)、カーボンブラック、コバルトブル
ー、ベンガラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン化合
物等の難燃化剤、老化防止剤、シランカップリング剤、
イオン交換物質、その他の添加剤の1種又は2種以上を
配合することができる。
加することができ、例えばカルナバワックス等のワック
ス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩などの離型
剤(中でも接着性、離型性の面からカルナバワックスが
好適に用いられる)、カーボンブラック、コバルトブル
ー、ベンガラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン化合
物等の難燃化剤、老化防止剤、シランカップリング剤、
イオン交換物質、その他の添加剤の1種又は2種以上を
配合することができる。
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際し
、上述した成分の所定量を均一に撹拌、混合し、予め6
0〜95℃に加熱しであるニーダ−、ロール、エクスト
ルーダーなどで混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得
ることができる。ここで、成分の配合順序に特に制限は
ない。
、上述した成分の所定量を均一に撹拌、混合し、予め6
0〜95℃に加熱しであるニーダ−、ロール、エクスト
ルーダーなどで混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得
ることができる。ここで、成分の配合順序に特に制限は
ない。
上述したように、本発明のエポキシ樹脂組成物はIC,
LSI、 トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の
半導体装置の封止樹脂やプリント回路板の製造などに有
効に使用できる。
LSI、 トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の
半導体装置の封止樹脂やプリント回路板の製造などに有
効に使用できる。
ここで、半導体装置の封止を行う場合は、従来より採用
されている成形法、例えばトランスファ成形、インジェ
クション成形、注型法などを採用して行なうことができ
る。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は150
〜180℃、ポストキュアーは150℃〜180℃で2
〜16時間行なうことが好ましい。
されている成形法、例えばトランスファ成形、インジェ
クション成形、注型法などを採用して行なうことができ
る。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は150
〜180℃、ポストキュアーは150℃〜180℃で2
〜16時間行なうことが好ましい。
災肌夏羞米
本発明のエポキシ樹脂組成物は、熱膨張率が小さく、熱
放散性に優れていると共に、耐湿信頼性が良く、かつ、
成形性も良好な硬化物を与え、成形材料、半導体の封止
材として有用である。
放散性に優れていると共に、耐湿信頼性が良く、かつ、
成形性も良好な硬化物を与え、成形材料、半導体の封止
材として有用である。
〈実施例、比較例〉
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
。なお、以下の例において部はいずれも重量部である。
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
。なお、以下の例において部はいずれも重量部である。
〔実施例1〕
下記成分を80〜90℃の熱ロールにかけて混練し、冷
却粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
却粉砕してエポキシ樹脂組成物を得た。
(エポキシ当j1230)
臭素化エポキシ樹脂
(エポキシ当量28o)
フェノールノボラック樹脂
(フェノール当量100)
2
カルナバワックス
トラメトキシシラン(TMS)を添加し、0.5部の純
水を加えて加熱し、トルエン還流下に5時間撹拌を続け
た後、減圧下に150’Cにて溶媒を留去することによ
り1表面処理したものを使用した。
水を加えて加熱し、トルエン還流下に5時間撹拌を続け
た後、減圧下に150’Cにて溶媒を留去することによ
り1表面処理したものを使用した。
また、シリコーン変性エポキシ樹脂■はカーボンブラッ
ク 充填材 球状アルミナ(平均粒径25 pnI)溶融シリカ 硬化促進剤 00 00 シリコーン変性エポキシ樹脂1 50ここで
、充填材の球状アルミナは、その500部をトルエン5
00部に分散させ、1.0部のテとの付加反応物である
シリコーン変性エポキシ樹脂(式中の添字は平均値)を
用いた。
ク 充填材 球状アルミナ(平均粒径25 pnI)溶融シリカ 硬化促進剤 00 00 シリコーン変性エポキシ樹脂1 50ここで
、充填材の球状アルミナは、その500部をトルエン5
00部に分散させ、1.0部のテとの付加反応物である
シリコーン変性エポキシ樹脂(式中の添字は平均値)を
用いた。
〔実施例2〕
球状アルミナとしてテトラメトキシシラン1.0部の代
わりにメチルトリイソプロペノキシシラン(MTTPS
)4−.0部を用いて表面処理したものを使用した以外
は実施例1と同様の配合、条件で処理を行ない、エポキ
シ樹脂組成物を得た。
わりにメチルトリイソプロペノキシシラン(MTTPS
)4−.0部を用いて表面処理したものを使用した以外
は実施例1と同様の配合、条件で処理を行ない、エポキ
シ樹脂組成物を得た。
〔実施例3〕
充填材として溶融シリカを配合せず、実施例1と同様の
方法で処理した球状アルミナ600部を使用した以外は
実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
方法で処理した球状アルミナ600部を使用した以外は
実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例4〕
実施例1におけるシリコーン変性エポキシ樹脂Iの代わ
りに との付加反応物(シリコーン変性エポキシ樹脂■)を使
用した以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂組成
物を得た。
りに との付加反応物(シリコーン変性エポキシ樹脂■)を使
用した以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂組成
物を得た。
〔実施例5〕
硬化促進剤として実施例1におけるテトラフェニルホス
ホニウムテトラフェニルボレート1.27部、1,8−
ジアザビシクロ−7−ウンデセン0.14部をテトラフ
ェニルホスホニウムテトラフェニルボレートのみ1.8
2部に変えた以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹
脂組成物を得た。
ホニウムテトラフェニルボレート1.27部、1,8−
ジアザビシクロ−7−ウンデセン0.14部をテトラフ
ェニルホスホニウムテトラフェニルボレートのみ1.8
2部に変えた以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹
脂組成物を得た。
〔実施例6〕
表面処理した球状アルミナの代わりに未処理のアルミナ
を使用した以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂
組成物を得た。
を使用した以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂
組成物を得た。
【実施例7〕
表面処理した球状アルミナの代わりに実施例2と同様の
方法で窒化アルミニウム(平均粒径17−)を処理した
もの350部を用いたほかは実施例1と同様の配合でエ
ポキシ樹脂組成物を得た。
方法で窒化アルミニウム(平均粒径17−)を処理した
もの350部を用いたほかは実施例1と同様の配合でエ
ポキシ樹脂組成物を得た。
〔実施例8〕
充填材として溶融シリカを配合せず、実施例7と同様の
方法で処理した窒化アルミニウムを450部用いたほか
は実施例7と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
方法で処理した窒化アルミニウムを450部用いたほか
は実施例7と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例1〕
実施例1におけるテトラフェニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレー1−1.27部をトリフェニルホスフィン
(TPP)0155部に変えた以外は実施例1と同様の
配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ェニルボレー1−1.27部をトリフェニルホスフィン
(TPP)0155部に変えた以外は実施例1と同様の
配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例2〕
実施例1におけるテトラフェニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレーh1.27部、1.8−ジアザビシクロ−
7−ウンデセン0.14部を2−フェニルイミダゾール
(2−PIZ)1.68部に変えた以外は実施例1と同
様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
ェニルボレーh1.27部、1.8−ジアザビシクロ−
7−ウンデセン0.14部を2−フェニルイミダゾール
(2−PIZ)1.68部に変えた以外は実施例1と同
様の配合でエポキシ樹脂組成物を得た。
〔比較例3〕
実施例6におけるテトラフェニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレーh1.27部をトリフェニルホスフィン0
.55部に変えた以外は実施例6と同様の配合でエポキ
シ樹脂組成物を得た。
ェニルボレーh1.27部をトリフェニルホスフィン0
.55部に変えた以外は実施例6と同様の配合でエポキ
シ樹脂組成物を得た。
〔比較例4〕
実施例7におけるテトラフェニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレート1.2’7部をトリフェニルホスフィン
0.55部に変えた以外は実施例7と同様の配合でエポ
キシ樹脂組成物を得た。
ェニルボレート1.2’7部をトリフェニルホスフィン
0.55部に変えた以外は実施例7と同様の配合でエポ
キシ樹脂組成物を得た。
〔比較例5〕
実施例1における表面処理球状アルミナ500重量部を
結晶性シリカ(平均粒径28μ5)500重量部に変え
た以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を
得た。
結晶性シリカ(平均粒径28μ5)500重量部に変え
た以外は実施例1と同様の配合でエポキシ樹脂組成物を
得た。
これらのエポキシ樹脂組成物について、成形時の硬化性
、保存安定性、曲げ強さ、耐熱衝撃試験及びパワーIC
の耐湿性(アルミ腐食試験)について下記方法で3f価
した。結果を第1表及び第2表に示す。
、保存安定性、曲げ強さ、耐熱衝撃試験及びパワーIC
の耐湿性(アルミ腐食試験)について下記方法で3f価
した。結果を第1表及び第2表に示す。
スパイラルフロー値
EMMI規格に準じた金型を使用して、175℃、70
kg/dの条件で測定した。
kg/dの条件で測定した。
硬−凍一
バーコール硬度計935を用いて測定した。
典仇芙敢
JIS−に6911に準じて、175°C170kg/
(d、成形時間2分の条件で10 rm X 4 nu
X100Mの坑折捧を成形し、180℃で4時間ポス
トキュアしたものについて測定した。
(d、成形時間2分の条件で10 rm X 4 nu
X100Mの坑折捧を成形し、180℃で4時間ポス
トキュアしたものについて測定した。
廠支囁仮歎
4 rrrn X 4 trrn X 15 mの試験
片を用いて、デイラドメーターにより毎分5℃の速さで
昇温した時の値を測定した。
片を用いて、デイラドメーターにより毎分5℃の速さで
昇温した時の値を測定した。
然久貞皇
昭和電工製Shotherm Q T M −D■迅速
熱伝導計を使用し、 5011111φX9nwnの大
きさの円盤を非定常熱線法によって測定した。
熱伝導計を使用し、 5011111φX9nwnの大
きさの円盤を非定常熱線法によって測定した。
笠λユヱ久且
9、OnmX4.5nnX0.5onの大きさのシリコ
ンチップを14PIN−ICフレーム(4270イ)に
接着し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件175℃
×2分で成形し、180℃で4時間ポストキュアした後
、液相で一り0℃×5分〜180’CXS分の熱サイク
ルを繰り返し、1000サイクル後の樹脂クラック発生
率を測定した。
ンチップを14PIN−ICフレーム(4270イ)に
接着し、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件175℃
×2分で成形し、180℃で4時間ポストキュアした後
、液相で一り0℃×5分〜180’CXS分の熱サイク
ルを繰り返し、1000サイクル後の樹脂クラック発生
率を測定した。
アルミニウム の
アルミニウム金属電極の腐食を検討するために設計した
14ピンICにエポキシ樹脂組成物をトランスファーモ
ールド法で成形し、121℃、湿度100%の高圧釜に
1500時間入れ、配線のオープン不良率を調べた。
14ピンICにエポキシ樹脂組成物をトランスファーモ
ールド法で成形し、121℃、湿度100%の高圧釜に
1500時間入れ、配線のオープン不良率を調べた。
〔実施例9〕
実施例1で得られた組成物をトルエンにより20%溶液
として液状の組成物を得た。この組成物を注型硬化させ
た成形物は実施例1〜8の硬化物と同様の良好な物性を
示した。
として液状の組成物を得た。この組成物を注型硬化させ
た成形物は実施例1〜8の硬化物と同様の良好な物性を
示した。
これらの結果より、無機充填材としてアルミナ及び/又
は窒化アルミニウムを配合し、かつ、硬化促進剤として
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを
配合した本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化物の熱膨
張率が小さく、耐湿信頼性に優れ、かつ成形性が良好で
あることが確認された。
は窒化アルミニウムを配合し、かつ、硬化促進剤として
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを
配合した本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化物の熱膨
張率が小さく、耐湿信頼性に優れ、かつ成形性が良好で
あることが確認された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、無機充填材としてアルミナ及び/又は窒化アルミニ
ウムを配合し、かつ、硬化促進剤としてテトラフェニル
ホスホニウムテトラフェニルボレートを配合してなるこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 2、アルケニル基含有エポキシ樹脂のアルケニル基に下
記式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(1) (ただし、式中R^1は置換もしくは非置換の一価炭化
水素基、水酸基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基
を示し、a、bは0.01≦a≦1、1≦b≦3、1≦
a+b≦4を満足する正数である、また、1分子中のけ
い素原子の数は1〜400の整数であり、1分子中のけ
い素原子に直結した水素原子の数は1以上の整数である
。) で表される有機けい素化合物の≡SiH基が付加されて
なるシリコーン変性エポキシ樹脂を配合した請求項1記
載のエポキシ樹脂組成物。 3、請求項1又は2に記載の組成物を硬化して得られる
エポキシ樹脂硬化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295286A JPH03157447A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295286A JPH03157447A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03157447A true JPH03157447A (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=17818637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1295286A Pending JPH03157447A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03157447A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011236376A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 高熱伝導性複合粒子及びそれを用いた放熱材料 |
| WO2014208352A1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JP2018044072A (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 株式会社トクヤマ | 窒化アルミニウム含有硬化性樹脂組成物 |
| JP2023093108A (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社レゾナック | 樹脂組成物、電子部品装置、電子部品装置の製造方法及び樹脂組成物の製造方法 |
| WO2026004520A1 (ja) * | 2024-06-28 | 2026-01-02 | 株式会社トクヤマ | 樹脂組成物フィルム |
Citations (5)
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| JPS49118797A (ja) * | 1973-03-19 | 1974-11-13 | ||
| JPS6191243A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-09 | Fujitsu Ltd | 半導体封止用樹脂組成物 |
| JPS63183915A (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 高熱放散性エポキシ樹脂組成物 |
| JPS6437044A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-07 | Hitachi Ltd | Resin-sealed semiconductor device |
-
1989
- 1989-11-14 JP JP1295286A patent/JPH03157447A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| TWI699399B (zh) * | 2013-06-25 | 2020-07-21 | 日商味之素股份有限公司 | 樹脂組成物 |
| JP2018044072A (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 株式会社トクヤマ | 窒化アルミニウム含有硬化性樹脂組成物 |
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| WO2026004520A1 (ja) * | 2024-06-28 | 2026-01-02 | 株式会社トクヤマ | 樹脂組成物フィルム |
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