CN112997299A - 功率器件密封用树脂组合物和功率器件 - Google Patents
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Abstract
功率器件密封用树脂组合物包含环氧树脂、无机填充剂、固化剂和固化促进剂。对将该组合物在175℃、2分钟的条件下进行成型并在175℃进行后固化4小时而得到的直径100mm、厚度2mm的试验片，按照以下(i)～(v)的顺序利用热刺激去极化电流法进行测定而得到的电流‑时间曲线的半值宽度为800秒以下。(i)不施加电压而以5℃/分钟的速度升温至150℃。(ii)在将试验片的温度保持在150℃的状态下施加30分钟500V的电压。(iii)在施加500V的电压的状态下以5℃/分钟的速度降温至45℃。(iv)在将温度保持在45℃的状态下停止施加电压并静置5分钟。(v)不施加电压而以3.5℃/分钟的速度升温，并测定该升温时流过的电流值，得到电流‑时间曲线。
Description
技术领域
本发明涉及功率器件密封用树脂组合物和功率器件。
背景技术
作为用于将各种电子装置密封的密封用树脂组合物，正在积极开发包含环氧树脂的树脂组合物。
例如，在专利文献1中公开了一种半导体密封用环氧树脂组合物，其以将成型时的粘度保持为较低等为目的，包含：由特定的通式表示的环氧化合物；由特定的通式表示的酚醛树脂；和无机填充剂。
另外，在专利文献2中，作为导热性、阻燃性、强度、成型性良好、并且成型时从模具的脱模性、毛刺的抑制优异的环保型的密封用环氧树脂组合物，公开了一种密封用环氧树脂组合物，其以甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆树脂、三苯基膦、特定的多种二氧化硅颗粒的混合物、磷腈化合物、以及金属水合物和/或硼酸金属盐为必要成分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-256475号公报
专利文献2：日本特开2012-067252号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
近年来，对功率器件、尤其是高耐压功率器件的需求正在扩大。
例如，在运输领域中，由于电动汽车(EV)的普及和新兴国家的铁路发展等，对高耐压功率器件的需求正在扩大。并且，在民生领域中，随着所谓的环保家电和智能家居(smarthouse)的普及，对高耐压功率器件的需求处于增大的趋势。
作为高耐压功率器件的可靠性评价方法，已知有称为高温反向偏压试验的评价方法。该试验取英语：High Temperature Reverse Bias的首字母，也称为HTRB试验。
具体而言，在HTRB试验中，对包含密封材料的功率器件(用密封材料密封的功率元件等)，在高温下长时间施加电压来评价泄漏电流的上升情况和击穿电压的下降情况等。在此，“高温”例如为150～175℃左右，“长时间”例如为几百小时左右，施加电压例如为几百～几千伏左右。
对某一功率器件施加电压进行一次HTRB试验，然后，对该功率器件再次施加电压时，如果泄漏电流增加或击穿电压下降，则HTRB试验“不合格”。另一方面，在HTRB试验之后也不发生泄漏电流增加或击穿电压下降的功率器件，可以说“HTRB耐性优异”。
HTRB耐性是否优异，当然在很大程度上依赖于用密封材料密封的功率元件等。另一方面，根据本发明人的见解，即使是相同的功率元件，通过改变用于密封的密封用树脂组合物，HTRB耐性也会发生变化。即，可认为通过改善密封材料(密封用树脂组合物)，可提高功率器件的HTRB耐性。
但是，就本发明人所知，在HTRB耐性这一观点上，以往的密封用树脂组合物的性能有改善的余地。
本发明是鉴于这样的情况而做出的。本发明的目的在于提供一种能够制造对高温反向偏压试验的耐性(HTRB耐性)优异的功率器件的密封用树脂组合物。
用于解决技术问题的手段
本发明人从各种观点出发，对用于提高HTRB耐性的密封用树脂组合物的设计、与HTRB耐性有关的因素等进行了研究。研究的结果，得到了下述见解：对于密封用树脂组合物的固化物，在特定的条件下利用热刺激去极化电流法进行测定时所得到的电流-时间曲线的半值宽度与HTRB耐性密切相关。
本发明人根据该见解进一步进行研究，完成了下面提供的发明。而且，解决了上述技术问题。
本发明如下。
一种功率器件密封用树脂组合物，其包含环氧树脂(A)、无机填充剂(B)、固化剂(C)和固化促进剂(D)，其中，对将所述密封用树脂组合物在175℃、2分钟的条件下进行成型并在175℃、4小时的条件下进行后固化而得到的直径100mm、厚度2mm的试验片，按照以下(i)～(v)的顺序利用热刺激去极化电流法进行测定时所得到的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下。
(i)不施加电压而以5℃/分钟的速度将所述试验片的温度升温至150℃。
(ii)在将所述试验片的温度保持在150℃的状态下施加30分钟500V的恒压。
(iii)在施加500V的恒压的状态下，以5℃/分钟的速度将所述试验片的温度降温至45℃。
(iv)在将所述试验片的温度保持在45℃的状态下，停止施加电压并静置5分钟。
(v)不对试验片施加电压而以3.5℃/分钟的速度使所述试验片升温，并测定该升温时流过的电流值，得到电流-时间曲线。
另外，本发明如下。
一种功率器件，其包括：基板；搭载在所述基板上的功率元件；和将所述功率元件密封的密封材料，所述密封材料包含上述的密封用树脂组合物的固化物。
发明效果
采用本发明，能够提供能够制造对高温反向偏压试验的耐性(HTRB耐性)优异的功率器件的密封用树脂组合物。
附图说明
上述的目的和其他的目的、特征和优点，通过下面说明的优选的实施方式和附随于其的下述附图将会更加明确。
图1是表示功率器件的一个例子的截面图。
图2是表示功率器件的一个例子(与图1不同)的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
在所有附图中，对相同的构成要件标注相同的附图标记并适当省略说明。
为了避免繁杂，有如下两种情况：(i)当在同一个附图内具有多个相同的构成要件时，仅对其中1个标注附图标记，而不对其全部标注附图标记的情况；和(ii)尤其在图2以后，不再对与图1相同的构成要件标注附图标记的情况。
所有附图仅仅用于说明。附图中的各部件的形状和尺寸比等不一定与现实的物品相对应。
在本说明书中，“大致”这一用语只要没有特别明示的说明，就表示包含考虑了制造上的公差和装配上的偏差等的范围。
在本说明书中，数值范围说明中的“a～b”的表述，只要没有特别说明，就表示a以上b以下。例如，“1～5质量％”是指“1质量％以上5质量％以下”。
在本说明书中的基团(原子团)的表述中，没有记载取代或无取代的表述包含不具有取代基的基团和具有取代基的基团这两者。例如，“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(无取代烷基)，还包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
本说明书中的“(甲基)丙烯酰基”的表述，表示包含丙烯酰基和甲基丙烯酰基这两者的概念。“(甲基)丙烯酸酯”等类似的表述也是同样。
本说明书中的术语“有机基团”只要没有特别说明，就是指从有机化合物中去除1个以上的氢原子而得到的原子团。例如，“1价的有机基团”表示从任意的有机化合物中去除1个氢原子而得到的原子团。
＜密封用树脂组合物＞
本实施方式的功率器件密封用树脂组合物包含环氧树脂(A)、无机填充剂(B)和固化剂(C)。
对将该密封用树脂组合物在175℃、2分钟的条件下进行成型并在175℃、4小时的条件下进行后固化而得到的直径100mm、厚度2mm的试验片，按照以下(i)～(v)的顺序利用热刺激去极化电流法进行测定时所得到的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下。
(i)不施加电压而以5℃/分钟的速度将试验片的温度升温至150℃。
(ii)在将试验片的温度保持在150℃的状态下施加30分钟500V的恒压。
(iii)在施加500V的恒压的状态下，以5℃/分钟的速度将试验片的温度降温至45℃。
(iv)在将试验片的温度保持在45℃的状态下，停止施加电压并静置5分钟。
(v)不对试验片施加电压而以3.5℃/分钟的速度使试验片升温，并测定该升温时流过的电流值，得到电流-时间曲线。
在对本实施方式的密封用树脂组合物进行说明之前，首先，对热刺激去极化电流法进行说明。
热刺激去极化电流法取Thermally Stimulated Depolarization Current的首字母，也称为TSDC法。
基于TSDC法的测定通常按以下步骤进行。
(1)将试样升温至某一温度T1，并施加恒压V。
(2)将试样在(1)的状态下保持适当时间之后，在施加电压V的状态下将试样冷却至一定的温度T2。由此，使试样中的极化冻结。
(3)在温度T2的状态下解除电压，并将试样静置一定的时间。
(4)将试样以一定的速度升温。记录此时从试样流过的电流(去极化电流)。
简而言之，TSDC法是指，首先，通过对试样施加电压而在试样内部产生极化，然后，测定不施加电压而将该试样升温以使极化松弛时的电流(温度与去极化电流之间的关系)。
基于TSDC法的测定例如可以使用株式会社理学(Rigaku Corporation)制造的装置：TS-POLAR来进行。
尤其在高分子试样中，升温时的极化的松弛(去极化电流的行为)反映了试样中的高分子的分子运动。换言之，在高分子试样中，电极化的松弛与高分子本身的结构松弛存在对应关系。
本发明人在对能够制造HTRB耐性优异的功率器件的密封用树脂组合物进行研究时，对可能与HTRB耐性有关的各种因素进行了研究。在研究过程中，利用TSDC法对各种密封用树脂组合物的固化物进行测定，还对去极化电流的行为与HTRB耐性是否存在相关性进行了研究。
通过研究，本发明人得到了如下见解：利用TSDC法对密封用树脂组合物的固化物进行测定时的、去极化电流的电流-时间曲线(通常为具有1个峰的山形曲线)的峰的宽度，具体而言“半值宽度”似乎与HTRB耐性的好坏密切相关。更具体而言，得到了如下见解：用该半值宽度比较小的密封用树脂组合物的固化物密封的功率器件似乎显示出良好的HTRB耐性。
根据该见解，本发明人设计出能够制造去极化电流的电流-时间曲线的半值宽度成为一定值以下的固化物的新的密封用树脂组合物。即，新设计并制备出在利用特定条件(上述)下的热刺激去极化电流法对固化物进行测定时，电流-时间曲线的半值宽度成为800秒以下的密封用树脂组合物。由此，得到了能够制造HTRB耐性优异的功率器件的密封用树脂组合物。
利用通过TSDC法对固化物进行测定时的电流-时间曲线的半值宽度成为800秒以下的密封用树脂组合物，能够制造HTRB耐性优异的功率器件的原因并不一定明确。但是，根据本发明人的见解、推测等，能够进行如下说明。
以下说明包括推测。并且，不应当根据以下说明来限定性地解释本发明。
这是上述事项的重复说明：在高分子试样中，利用TSDC法测定的电流-时间曲线反映施加电压而极化的高分子在停止施加电压之后的结构松弛。
即便一概而论说是“高分子的结构松弛”，也可能存在(1)由比较小的原子团(例如羟基等极性基团)的局部运动引起的结构松弛、(2)由高分子侧链的运动引起的结构松弛、(3)由高分子链整体的运动引起的结构松弛等各种模式。而且，作为源自这些(1)～(3)等结构松弛的电流的总和，电流-时间曲线通常成为具有1个峰(极大)的山形曲线。
在此，电流-时间曲线的峰的半值宽度“大”(例如超过800秒)可以解释为对应于上述(1)～(3)的结构松弛“全部”发生了的情况。即，可认为发生上述(1)～(3)等结构松弛的温度各不相同，由这些结构松弛产生的去极化电流的总和表示为“宽峰的”电流-时间曲线。
另一方面，电流-时间曲线的半值宽度“小”(例如为800秒以下)可以解释为对应于上述(1)～(3)中至少例如(3)的结构松弛被抑制为较少的情况。
(虽然也存在(1)和(2)的结构松弛被抑制为较少的可能性，但是原理上难以抑制羟基等小原子团本身的运动，因此，(3)的结构松弛被抑制为较少的可能性高。)
停止施加电压之后的结构松弛(即使仅在(3)的模式中)被抑制意味着，施加电压时的极化和结构变化在一定程度上被抑制。
即，电流-时间曲线的半值宽度小的固化物(以及用于得到这样的固化物的密封用树脂组合物)在施加电压时的极化比较小。其结果是，可认为在用这样的固化物密封的功率器件中，HTRB试验中的泄漏电流的增加和击穿电压的下降能够被抑制。
另外，作为另一种观点，可认为上述(1)和(2)的结构松弛在比较低的温度下发生。即，可以说(1)和(2)的结构松弛相对较多而(3)的结构松弛相对较少的固化物在施加电压之后电荷“难以残留”。可认为通过利用电荷难以残留的固化物(和用于得到这样的固化物的密封用树脂组合物)将功率器件密封，功率器件的HTRB耐性变得良好。
另外，半值宽度只要为800秒以下即可，但优选为780秒以下，更优选为750秒以下。基本上，半值宽度越窄，HTRB耐性趋于越良好。
对于半值宽度的下限值没有特别限定，但通常为500秒以上，更具体而言为600秒以上。
另外，对于电流-时间曲线的极大值(峰的高度)没有特别限定，例如为750pA以上，优选为800pA以上，更优选为820pA以上。另外，关于该峰的高度的上限，例如为1500pA以下，优选为1350pA以下，更优选为1250pA以下。
在本实施方式中，通过适当选择例如制备密封用树脂组合物时的原材料的种类和配合量、密封用树脂组合物的制备方法等，能够使利用特定条件的TSDC法对固化物进行测定时的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下。
密封用树脂组合物的制备方法(制造方法)尤其重要。即使使用相同或类似的原材料，当制备方法不适当时，也有可能无法使固化物的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下。
关于密封用树脂组合物的制备方法(制造方法)的详细内容，将在后面进行说明。
对本实施方式的密封用树脂组合物所含有的或可以含有的成分进行说明。
(环氧树脂(A))
本实施方式的密封用树脂组合物包含环氧树脂(A)。
作为环氧树脂，可以使用所有在1个分子内具有2个以上的环氧基的(即，多官能的)单体、低聚物、聚合物。
作为环氧树脂，尤其优选非卤化环氧树脂。
作为环氧树脂(A)，例如可以举出联苯型环氧树脂；双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、四甲基双酚F型环氧树脂等双酚型环氧树脂；茋型环氧树脂；苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂；三酚甲烷型环氧树脂、烷基改性三酚甲烷型环氧树脂等多官能环氧树脂；具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂等苯酚芳烷基型环氧树脂；二羟基萘型环氧树脂、将二羟基萘的二聚体进行缩水甘油醚化而得到的环氧树脂等萘酚型环氧树脂；异氰脲酸三缩水甘油酯、异氰脲酸单烯丙基二缩水甘油酯等含有三嗪核的环氧树脂；二环戊二烯改性酚醛型环氧树脂等桥环状烃化合物改性酚醛型环氧树脂等。
环氧树脂(A)更优选包含双酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂(例如邻甲酚酚醛清漆环氧树脂)、苯酚芳烷基型环氧树脂和三酚甲烷型环氧树脂中的至少1种。
并且，从抑制功率器件的翘曲的观点考虑，尤其优选包含苯酚芳烷基型环氧树脂和酚醛清漆型环氧树脂中的至少一种。为了进一步提高流动性，尤其优选联苯型环氧树脂，为了控制高温的弹性模量，尤其优选具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂。
作为环氧树脂(A)，例如可以使用含有选自下述通式(1)所表示的环氧树脂、下述通式(2)所表示的环氧树脂、下述通式(3)所表示的环氧树脂、下述通式(4)所表示的环氧树脂和下述通式(5)所表示的环氧树脂中的至少1种的环氧树脂。在它们之中，作为更优选的方式之一，可以举出包含选自下述通式(1)所表示的环氧树脂和下述通式(4)所表示的环氧树脂中的一种以上的环氧树脂。
通式(1)中，Ar1表示亚苯基或亚萘基，当Ar1为亚萘基时，缩水甘油醚基可以键合于α位或β位。
Ar2表示亚苯基、亚联苯基和亚萘基中的任一个基团。
Ra和Rb分别独立地表示碳原子数1～10的烃基。
g为0～5的整数，h为0～8的整数。n3表示聚合度，其平均值为1～3。
通式(2)中，存在多个的Rc分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基。
n5表示聚合度，其平均值为0～4。
通式(3)中，存在多个的Rd和Re分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基。
n6表示聚合度，其平均值为0～4。
通式(4)中，存在多个的Rf分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基。
n7表示聚合度，其平均值为0～4。
通式(5)中，存在多个的Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烃基。
n8表示聚合度，其平均值为0～4。
环氧树脂(A)的数均分子量没有特别限定，从流动性、固化性等观点考虑适当选择即可。作为一个例子，数均分子量为100～700左右。
并且，从流动性等观点考虑，环氧树脂(A)的150℃的ICI粘度优选为0.1～5.0泊(poise)。
密封用树脂组合物可以仅包含1种环氧树脂(A)，也可以包含2种以上的环氧树脂(A)。
环氧树脂(A)的环氧当量优选为100～400g/eq，更优选为150～350g/eq。另外，当密封用树脂组合物包含多种环氧树脂(A)时，优选作为多种环氧树脂(A)整体的环氧当量为上述数值。
密封用树脂组合物中的环氧树脂(A)的量的下限值相对于密封用树脂组合物的整体，例如优选为3质量％以上，更优选为4质量％以上，尤其优选为5质量％以上。通过使环氧树脂(A)的含量为上述下限值以上，能够提高密封用树脂组合物的流动性来实现提高成型性。
另一方面，环氧树脂(A)的量的上限值相对于密封用树脂组合物的整体，例如优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，进一步优选为20质量％以下。通过使环氧树脂(A)的含量为上述上限值以下，能够提高包括使用密封用树脂组合物形成的密封材料的功率器件的耐湿可靠性和耐回流性。
通过适当选择环氧树脂(A)的环氧当量或者适当调整密封用树脂组合物中的环氧树脂(A)的量，组合物中的固化反应容易最优化。因此，可认为更容易提高HTRB耐性。
并且，可认为通过适当调整环氧当量和环氧树脂的量，也能够调整组合物的固化/流动特性等。另外，固化/流动特性例如可以根据螺旋流和胶凝时间来评价。
(无机填充剂(B))
本实施方式的密封用树脂组合物包含无机填充剂(B)。
作为无机填充剂(B)，具体而言，可以举出二氧化硅、氧化铝、钛白、氢氧化铝、滑石、粘土、云母、玻璃纤维等。
作为无机填充剂(B)，优选二氧化硅。作为二氧化硅，可以举出熔融破碎二氧化硅、熔融球状二氧化硅、结晶二氧化硅、二次凝集二氧化硅等。在它们之中，尤其优选熔融球状二氧化硅。
无机填充剂(B)通常为颗粒。颗粒的形状优选为大致正球状。
无机填充剂(B)的平均粒径没有特别限定，但典型地为1～100μm，优选为1～50μm，更优选为1～20μm。通过平均粒径适当，能够确保固化时的适度的流动性等。
无机填充剂(B)的平均粒径能够通过利用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(例如，株式会社堀场制作所(HORIBA,Ltd.)制造的湿式粒度分布测定机LA-950)获取体积基准的粒径分布的数据，并对该数据进行处理而求出。测定通常以干式进行。
二氧化硅等无机填充剂(B)可以(在将所有成分混合而制备密封用树脂组合物之前)预先利用硅烷偶联剂等偶联剂进行表面修饰。
由此，能够抑制无机填充剂(B)的凝集，能够得到更良好的流动性。并且，无机填充剂(B)与其他成分的亲和性提高，从而无机填充剂(B)的分散性提高。可认为这有助于提高固化物的机械强度和抑制产生微裂纹等。
作为无机填充剂(B)的表面处理中所使用的偶联剂，可以使用作为后述的偶联剂(E)而举出的偶联剂。其中，可以优选使用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等伯氨基硅烷。
通过在无机填充剂(B)的表面修饰能够与环氧树脂(A)进行反应的基团(氨基等)，能够提高无机填充剂(B)在密封用树脂组合物中的分散性。
并且，通过适当选择无机填充剂(B)的表面处理中所使用的偶联剂的种类或者适当调整偶联剂的配合量，能够控制密封用树脂组合物的流动性和固化后的强度等。
利用偶联剂进行的无机填充剂(B)的表面处理例如可以如下述那样进行。
首先，使用混合机将无机填充剂(B)和偶联剂混合搅拌。混合搅拌可以使用公知的混合机，例如螺条式混合机(ribbon mixer)等。作为混合机的运转方法，可以是(i)预先将无机填充剂(B)和偶联剂装入混合机内之后使叶片旋转，也可以是(ii)首先仅装入无机填充剂(B)并使叶片旋转，同时用喷雾喷嘴等将偶联剂一点点地加入到混合机内。
在混合搅拌时，优选使混合机内为低湿度(例如湿度50％以下)。通过使混合机内为低湿度，能够抑制水分附着于无机填充剂(B)的表面。另外，能够抑制水分混入偶联剂而导致偶联剂彼此进行反应。
接着，从混合机中取出所得到的混合物，进行老化处理来促进偶联反应。老化处理例如通过在20±5℃、40～50％RH的条件下放置1天以上(优选1～7天)来进行。通过在这样的条件下进行老化处理，能够使偶联剂均匀地键合于无机填充剂(B)的表面。
老化处理之后，过筛，去除粗大颗粒，由此得到实施了表面处理(偶联处理)的无机填充剂(B)。
密封用树脂组合物可以仅包含1种无机填充剂(B)，也可以包含2种以上的无机填充剂(B)。
无机填充剂(B)的含量的下限值，相对于密封用树脂组合物的整体优选为35质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为65质量％以上。
无机填充剂(B)的含量的上限值例如优选为95质量％以下，更优选为93质量％以下，进一步优选为90质量％以下。
可认为通过适当调整无机填充剂(B)的量，能够得到足够的HTRB耐性，并且也能够适当调整组合物的固化/流动特性等。
(固化剂(C))
本实施方式的密封用树脂组合物包含固化剂(C)。
作为固化剂(C)，只要是能够与环氧树脂(A)进行反应的固化剂，就没有特别限制。例如，可以举出酚系固化剂、胺系固化剂、酸酐系固化剂、硫醇系固化剂等。
在它们之中，从耐燃性、耐湿性、电特性、固化性、保存稳定性等的平衡的观点考虑，优选酚系固化剂。
·酚系固化剂
作为酚系固化剂，只要为密封用树脂组合物中通常使用的酚系固化剂，就没有特别限制。例如，可以举出：以苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂为首的使苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F、苯基苯酚、氨基苯酚、α-萘酚、β-萘酚、二羟基萘等酚类和甲醛或酮类在酸性催化剂下缩合或共缩合而得到的酚醛清漆树脂；由上述的酚类和二甲氧基对二甲苯或双(甲氧基甲基)联苯合成的具有亚联苯基骨架的酚芳烷基树脂、具有亚苯基骨架的酚芳烷基树脂等酚芳烷基树脂；具有三苯甲烷骨架的酚醛树脂等。它们可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
·胺系固化剂
作为胺系固化剂，可以举出包括二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、间苯二甲胺(MXDA)等脂肪族多胺，二氨基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(MPDA)、二氨基二苯砜(DDS)等芳香族多胺，以及双氰胺(DICY)和有机酸二酰肼等的多胺化合物等。它们可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
·酸酐系固化剂
作为酸酐系固化剂，可以举出：六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)、马来酸酐等脂环族酸酐；偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、邻苯二甲酸酐等芳香族酸酐等。它们可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
·硫醇系固化剂
作为硫醇系固化剂，可以举出三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)等。它们可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
·其他固化剂
作为其他固化剂，可以举出异氰酸酯预聚物和封端异氰酸酯等异氰酸酯化合物、含有羧酸的聚酯树脂等有机酸类等。它们可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
可以将2种以上的不同种类的固化剂(C)组合使用。例如，将酚系固化剂和胺系固化剂并用等情况也包含在本实施方式中。
密封用树脂组合物可以仅包含1种固化剂(C)，也可以包含2种以上的固化剂(C)。
固化剂(C)的量相对于密封用树脂组合物整体，优选为0.5质量％以上，更优选为1质量％以上，尤其优选为1.5质量％以上。
另一方面，固化剂(C)的含量相对于密封用树脂组合物整体，优选为9质量％以下，更优选为8质量％以下，尤其优选为7质量％以下。
可认为通过适当调整固化剂(C)的量，能够得到足够的HTRB耐性，并且也能够适当调整组合物的固化/流动特性等。
作为另一种观点，固化剂(C)的量优选根据与环氧树脂(A)的量之间的关系适当进行调整。具体而言，优选适当调整所谓的“摩尔当量”(反应性基团的摩尔比)。
例如，当固化剂(C)为酚系固化剂时，环氧树脂(A)相对于酚系固化剂的量以官能团的摩尔当量(环氧基/羟基)计优选为0.9～1.5，更优选为1.0～1.4，进一步优选为1.0～1.3，尤其优选为1.01～1.20。
(固化促进剂(D))
本实施方式的密封用树脂组合物包含固化促进剂(D)。固化促进剂(D)只要是促进环氧树脂(A)与固化剂(C)的反应(典型地为交联反应)的固化促进剂即可。
作为固化促进剂(D)，例如可以包含选自下述物质中的1种或2种以上：有机膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加成物、鏻化合物与硅烷化合物的加成物等含有磷原子的化合物；1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一烯-7、苄基二甲胺、2-甲基咪唑等所例示的脒或叔胺、脒或胺的季盐等含有氮原子的化合物。
在它们之中，从提高固化性的观点考虑，更优选包含含有磷原子的化合物。并且，从提高成型性与固化性的平衡的观点考虑，更优选包含四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加成物、鏻化合物与硅烷化合物的加成物等具有潜伏性的固化促进剂。
作为有机膦，例如可以举出：乙基膦、苯基膦等伯膦；二甲基膦、二苯基膦等仲膦；三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三苯基膦等叔膦。
作为四取代鏻化合物，例如可以举出下述通式(6)所表示的化合物等。
通式(6)中，P表示磷原子。
R4、R5、R6和R7分别独立地表示芳香族基团或烷基。
A表示在芳香环上具有至少1个选自羟基、羧基和硫醇基中的任一个官能团的芳香族有机酸的阴离子。
AH表示在芳香环上具有至少1个选自羟基、羧基和硫醇基中的任一个官能团的芳香族有机酸。
x、y为1～3，z为0～3，且x＝y。
通式(6)所表示的化合物例如可以通过如下方式得到。
首先，将四取代卤化鏻、芳香族有机酸和碱在有机溶剂中混合，将它们均匀地混合，使该溶液体系内产生芳香族有机酸阴离子。接着，当添加水时，能够使通式(6)所表示的化合物沉淀。在通式(6)所表示的化合物中，优选与磷原子键合的R4、R5、R6和R7为苯基，且AH为在芳香环上具有羟基的化合物即酚类，且A为该酚类的阴离子。作为上述酚类，可以例示：苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚等单环式酚类；萘酚、二羟基萘、蒽二酚等缩合多环式酚类；双酚A、双酚F、双酚S等双酚类；苯基苯酚、联苯酚等多环式酚类等。
作为磷酸酯甜菜碱化合物，例如可以举出下述通式(7)所表示的化合物等。
通式(7)中，P表示磷原子。
R8表示碳原子数1～3的烷基，R9表示羟基。
f为0～5，g为0～3。
通式(7)所表示的化合物例如可以通过如下方式得到。
首先，可以经过如下工序得到：使作为叔膦的三芳香族取代膦与重氮盐接触，使三芳香族取代膦与重氮盐所具有的重氮基进行取代。
作为膦化合物与醌化合物的加成物，例如可以举出下述通式(8)所表示的化合物等。
通式(8)中，P表示磷原子。
R10、R11和R12表示碳原子数1～12的烷基或碳原子数6～12的芳基，彼此可以相同也可以不同。
R13、R14和R15表示氢原子或碳原子数1～12的烃基，彼此可以相同也可以不同，R14与R15可以键合而成为环状结构。
作为膦化合物与醌化合物的加成物中所使用的膦化合物，例如优选三苯基膦、三(烷基苯基)膦、三(烷氧基苯基)膦、三萘基膦、三(苄基)膦等在芳香环上无取代或存在烷基、烷氧基等取代基的膦化合物，作为烷基、烷氧基等取代基，可以举出具有1～6的碳原子数的取代基。从易获得性的观点考虑，优选三苯基膦。
另外，作为膦化合物与醌化合物的加成物中所使用的醌化合物，可以举出苯醌、蒽醌类，其中，从保存稳定性的观点考虑，优选对苯醌。
作为膦化合物与醌化合物的加成物的制造方法，能够通过使有机叔膦和苯醌类在能够溶解这两者的溶剂中接触并混合而得到加成物。作为溶剂，优选为丙酮、甲基乙基酮等酮类且对加成物的溶解性低的溶剂。但是，并不限定于此。
在通式(8)所表示的化合物中，与磷原子键合的R10、R11和R12为苯基、且R13、R14和R15为氢原子的化合物，即，使1,4-苯醌与三苯基膦加成而得到的化合物，从使密封用树脂组合物的固化物的热弹性模量降低的观点考虑优选。
作为鏻化合物与硅烷化合物的加成物，例如可以举出下述通式(9)所表示的化合物等。
通式(9)中，P表示磷原子，Si表示硅原子。
R16、R17、R18和R19分别表示具有芳香环或杂环的有机基团或脂肪族基团，彼此可以相同也可以不同。
R20为与基团Y2和Y3键合的有机基团。
R21为与基团Y4和Y5键合的有机基团。
Y2和Y3表示质子供给性基团放出质子而形成的基团，同一分子内的基团Y2和Y3与硅原子键合而形成螯合结构。
Y4和Y5表示质子供给性基团放出质子而形成的基团，同一分子内的基团Y4和Y5与硅原子键合而形成螯合结构。
R20和R21彼此可以相同也可以不同，Y2、Y3、Y4和Y5彼此可以相同也可以不同。
Z1为具有芳香环或杂环的有机基团或脂肪族基团。
通式(9)中，作为R16、R17、R18和R19，例如可以举出苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、羟基苯基、萘基、羟基萘基、苄基、甲基、乙基、正丁基、正辛基和环己基等，在它们之中，更优选苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、羟基苯基、羟基萘基等具有烷基、烷氧基、羟基等取代基的芳香族基团或无取代的芳香族基团。
通式(9)中，R20为与Y2和Y3键合的有机基团。同样地，R21为与基团Y4和Y5键合的有机基团。Y2和Y3为质子供给性基团放出质子而形成的基团，同一分子内的基团Y2和Y3与硅原子键合而形成螯合结构。同样地，Y4和Y5为质子供给性基团放出质子而形成的基团，同一分子内的基团Y4和Y5与硅原子键合而形成螯合结构。基团R20和R21彼此可以相同也可以不同，基团Y2、Y3、Y4和Y5彼此可以相同也可以不同。这样的通式(9)中的-Y2-R20-Y3-和Y4-R21-Y5-所表示的基团，由质子供体放出2个质子而形成的基团构成，作为质子供体，优选在分子内具有至少2个羧基或羟基的有机酸，进一步优选在构成芳香环的相邻的碳上具有至少2个羧基或羟基的芳香族化合物，更优选在构成芳香环的相邻的碳上具有至少2个羟基的芳香族化合物，例如可以举出邻苯二酚、邻苯三酚、1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,2'-联苯酚、1,1'-联-2-萘酚、水杨酸、1-羟基-2-萘甲酸、3-羟基-2-萘甲酸、氯冉酸、单宁酸、2-羟基苯甲醇、1,2-环己二醇、1,2-丙二醇和丙三醇等，在它们之中，更优选邻苯二酚、1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘。
通式(9)中的Z1表示具有芳香环或杂环的有机基团或脂肪族基团，作为它们的具体例子，可以举出：甲基、乙基、丙基、丁基、己基和辛基等脂肪族烃基；苯基、苄基、萘基和联苯基等芳香族烃基；缩水甘油氧基丙基、巯基丙基、氨基丙基等具有缩水甘油氧基、巯基、氨基的烷基和乙烯基等反应性取代基等，在它们之中，从热稳定性的方面考虑，更优选甲基、乙基、苯基、萘基和联苯基。
鏻化合物与硅烷化合物的加成物的制造方法例如如下。
在放入有甲醇的烧瓶中加入苯基三甲氧基硅烷等硅烷化合物、2,3-二羟基萘等质子供体并使其溶解，接着在室温搅拌下滴加甲醇钠-甲醇溶液。进而，在室温搅拌下向其中滴加预先准备的将四苯基溴化鏻等四取代卤化鏻溶解在甲醇中而得到的溶液，晶体析出。对析出的晶体进行过滤、水洗、真空干燥，得到鏻化合物与硅烷化合物的加成物。
密封用树脂组合物可以仅包含1种固化促进剂(D)，也可以包含2种以上的固化促进剂(D)。
固化促进剂(D)的含量相对于密封用树脂组合物的整体，优选为0.01质量％以上，更优选为0.05质量％以上，进一步优选为0.10质量％以上。
另一方面，固化促进剂(D)的含量相对于密封用树脂组合物的整体，优选为2.0质量％以下，更优选为1.5质量％以下，进一步优选为1.0质量％以下。
可认为通过适当调整固化促进剂(D)的量，能够得到足够的HTRB耐性，并且也能够适当调整组合物的固化/流动特性等。
(偶联剂(E))
本实施方式的密封用树脂组合物优选包含偶联剂(E)。另外，此处的偶联剂(E)是作为偶联剂(E)单体包含在密封用树脂组合物中。例如，上述的无机填充剂(B)的表面处理中所使用的(与无机填充剂(B)键合的)偶联剂不属于此处的偶联剂(E)。
作为偶联剂(E)，例如可以使用环氧基硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰基硅烷等各种硅烷系化合物、钛系化合物、铝螯合物类、铝/锆系化合物等公知的偶联剂。
更具体而言，可以例示下述的偶联剂。
·硅烷系偶联剂
乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-[双(β-羟基乙基)]氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-氨基乙基)氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基甲硅烷基异丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺的水解物等。
·钛酸酯系偶联剂
异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯、异丙基三(N-氨基乙基-氨基乙基)钛酸酯、四辛基双(二(十三烷基)亚磷酸酯)钛酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(二(十三烷基))亚磷酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)亚乙基钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酯)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯等。
当密封用树脂组合物包含偶联剂(E)时，可以仅包含1种偶联剂(E)，也可以包含2种以上的偶联剂(E)。
偶联剂(E)的含量相对于密封用树脂组合物的整体，优选为0.1质量％以上，更优选为0.15质量％以上。通过使偶联剂(E)的含量为上述下限值以上，能够使无机填充剂的分散性良好。
另一方面，偶联剂(E)的含量相对于密封用树脂组合物的整体，优选为1质量％以下，更优选为0.5质量％以下。通过使偶联剂(E)的含量为上述上限值以下，能够提高密封成型时的密封用树脂组合物的流动性，从而实现提高填充性和成型性。
(其他成分)
本实施方式的密封用树脂组合物根据需要还可以包含离子捕捉剂、阻燃剂、着色剂、脱模剂、低应力剂、抗氧化剂、重金属钝化剂等各种添加剂。
作为离子捕捉剂(也称为ion capture、ion trap agent等)，例如可以使用水滑石。另外，氧化铋和氧化钇等也作为离子捕捉剂为人所知。
当使用离子捕捉剂时，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。
当使用离子捕捉剂时，离子捕捉剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0.01～0.5质量％，优选为0.05～0.3质量％。
作为阻燃剂，可以举出无机系阻燃剂(例如，氢氧化铝等水合金属系化合物，能够从住友化学株式会社(SUMITOMO CHEMICAL Co.,Ltd.)等获得)、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、有机金属盐系阻燃剂等。
当使用阻燃剂时，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。
阻燃剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0～15质量％，优选为0～10质量％。
作为着色剂，具体而言，可以举出炭黑、铁丹、氧化钛等。
当使用着色剂时，可以使用1种或者组合使用2种以上。
当使用着色剂时，着色剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0.1～0.8质量％，优选为0.2～0.5质量％。
作为脱模剂，可以举出天然蜡、褐煤酸酯等合成蜡、高级脂肪酸或其金属盐类、石蜡、氧化聚乙烯等。
当使用脱模剂时，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。
当使用脱模剂时，脱模剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0.1～0.8质量％，优选为0.2～0.5质量％。
作为低应力剂，例如可以举出硅油、硅橡胶、聚异戊二烯、1,2-聚丁二烯、1,4-聚丁二烯等聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、聚氯丁二烯、聚(氧丙烯)、聚(氧四亚甲基)二醇、聚烯烃二醇、聚-ε-己内酯等热塑性弹性体、聚硫橡胶、氟橡胶等。
在它们之中，从将弯曲弹性模量和收缩率控制在所期望的范围内而抑制所得到的功率器件发生翘曲的观点考虑，尤其优选硅橡胶、硅油和丙烯腈-丁二烯橡胶等。
当使用低应力剂时，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。
低应力剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0～5质量％，优选为0～3质量％。
作为抗氧化剂，例如可以举出酚系抗氧化剂(二丁基羟基甲苯等)、硫系抗氧化剂(巯基丙酸衍生物等)、磷系抗氧化剂(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等)等。
当使用抗氧化剂时，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。
当使用抗氧化剂时，抗氧化剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0～3质量％，优选为0～2质量％。
作为重金属钝化剂，例如可以举出ADEKA STAB CDA系列(株式会社艾迪科(ADEKACORPORATION)制造)等。
当使用重金属钝化剂时，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。
重金属钝化剂的量相对于密封用树脂组合物的整体，例如为0～1质量％，优选为0～0.5质量％。
(密封用树脂组合物的制造方法)
如上所述，在本实施方式的密封用树脂组合物中，为了使利用TSDC法对固化物进行测定时的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下，密封用树脂组合物的制造方法(制备方法)是非常重要的。
例如，将上述的各成分用公知的混合机等混合，进而用辊、捏合机或挤出机等混炼机进行熔融混炼，然后进行冷却、粉碎，由此能够得到密封用树脂组合物。
密封用树脂组合物的性状可以为粉碎状态的粉末状或颗粒状的组合物、粉碎后压片成型为锭(tablet)状的组合物、对粉碎的组合物进行筛分而得到的组合物、通过利用离心制粉法、热切割法等适当调整分散度和流动性等的造粒方法制造出的颗粒状的组合物等。
作为本发明人的见解，尤其优选以如下步骤制造密封用树脂组合物：
·首先，仅将固化剂(C)和固化促进剂(D)混合并使其熔融(预熔化)而制成熔融混合物，
·然后，将该熔融混合物与其他成分(环氧树脂(A)、无机填充剂(B)等)进行混合。
通过采用这样的制造方法，容易使对密封用树脂组合物的固化物在特定的条件下利用热刺激去极化电流法进行测定时所得到的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下。
其原因虽然不一定明确，但能够进行如下说明。
可认为固化促进剂(D)只有存在于固化剂(C)的“附近”才能发挥促进固化的功能。
密封用树脂组合物通常为固体或粘稠的液体，在加热固化时体系中的成分的流动等受限。因此，可认为即使密封用树脂组合物包含固化剂(C)和固化促进剂(D)，当固化剂(C)和固化促进剂(D)在组合物中的分布不均匀的情况下等，固化促进剂(D)不会充分作用于固化剂(C)，其结果是，环氧树脂(A)与固化剂(C)的交联反应不会充分有余地进行。如此一来，可认为体系中会残存少许交联不完全的环氧树脂(A)和固化剂(C)。
这样的交联不完全的环氧树脂(A)和固化剂(C)，因为交联不完全，所以容易因停止施加电压后的升温而结构松弛。而且，可认为由于该结构松弛，电流-时间曲线的峰倾向于变宽。
另一方面，通过使固化剂(C)与固化促进剂(D)预熔化而制成熔融混合物，固化促进剂(D)容易存在于固化剂(C)的“附近”。如此一来，如上所述的交联不完全的环氧树脂(A)和固化剂(C)会减少。而且，可认为由停止施加电压后的升温引起的结构松弛变少，电流-时间曲线的峰的半值宽度变窄。
固化剂(C)与固化促进剂(D)的预熔化工序例如可以通过如下工序进行。
(1)仅使固化剂(C)熔融。熔融温度例如可以为150～160℃左右。
(2)对熔融的固化剂(C)一边保持温度一边加入固化促进剂(D)。然后，搅拌10～15分钟左右。
(3)逐渐冷却至室温，然后进行粉碎。
并且，作为本发明人的见解，优选除了进行固化剂(C)与固化促进剂(D)的预熔化以外，使用利用硅烷偶联剂等偶联剂进行了表面修饰的无机填充剂作为无机填充剂(B)来制备密封用树脂组合物。通过这样，更容易使利用热刺激去极化电流法在特定条件下对密封用树脂组合物的固化物进行测定时所得到的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下。
其原因虽然不一定明确，但能够进行如下说明。
由于无机填充剂(B)由偶联剂进行了表面修饰，密封用树脂组合物中的无机填充剂(B)与树脂成分形成键。与无机填充剂(B)键合的树脂成分的运动性受到抑制。如此一来，可认为由停止施加电压后的升温引起的结构松弛等受到抑制，电流-时间曲线的峰的半值宽度变窄。
(其中，“树脂成分”是指环氧树脂(A)、固化剂(C)、以及环氧树脂(A)与固化剂(C)的反应物中的1个或2个以上。)
另外，利用偶联剂进行的无机填充剂(B)的表面修饰的方法例如如上所述。尤其，通过充分进行上述的老化处理来适当进行表面修饰，趋于容易得到充分有余的HTRB耐性。
另外，作为本发明人的见解，可认为当固化剂(C)为酚系固化剂时，如上所述，通过适当调整所述环氧树脂(A)相对于酚系固化剂的量(摩尔当量)，未交联部位变少，从而容易运动/结构松弛的极性基团变少。由此，可认为容易得到更良好的HTRB耐性。
(功率器件)
本实施方式的功率器件包括：基板；搭载在基板上的功率元件；和将功率元件密封的密封材料。而且，密封材料包含上述的密封用树脂组合物的固化物。
图1是表示本实施方式的功率器件100的一个例子的截面图。
功率器件100包括：搭载在基板30上的功率元件20；和将功率元件20密封的密封材料50。
功率元件20例如为由SiC、GaN、Ga2O3和金刚石等中的任一者形成的功率半导体元件。
密封材料50由将本实施方式的密封用树脂组合物固化而得到的固化物构成。
在功率器件100中，如上所述，功率元件20为例如由SiC、GaN、Ga2O3或金刚石形成的功率半导体元件。其能够在200℃以上的高温下动作。
功率器件100包括使用本实施方式的密封用树脂组合物形成的密封材料50，从而能够显示出优异的HTRB耐性。因此，即使在200℃以上这样的高温环境下长时间使用，也能够提高可靠性。
另外，功率元件20例如能够作为输入电功率为1.7W以上的功率半导体元件。
在图1中例示了基板30为电路基板的情况。在该情况下，如图1所示，可以在基板30中的与搭载功率元件20的一面相反的一侧的另一面上例如形成有多个焊球60。功率元件20搭载在基板30上，且经由导线40与基板30电连接。另一方面，功率元件20可以倒装芯片安装在基板30上。在此，导线40例如由铜构成。
密封材料50例如以覆盖功率元件20中的与基板30相对的一面的相反侧的另一面的方式将功率元件20密封。即，本实施方式的密封用树脂组合物能够以覆盖搭载在基板30上的功率元件20的面中的与基板30相对的一面的相反侧的另一面的方式进行密封。在图1中，以覆盖功率元件20的上述另一面和侧面的方式形成有密封材料50。
密封材料50例如可以通过使用传递成型法和压缩成型法等公知的方法对密封用树脂组合物进行密封成型来形成。
图2是表示本实施方式的功率器件100的一个例子的截面图，是与图1不同的例子。
在图2的功率器件100中，使用引线框作为基板30。在该情况下，功率元件20例如搭载在基板30中的芯片焊盘32上，且经由导线40与外引线34电连接。
功率元件20与图1的例子同样为例如由SiC、GaN、Ga2O3或金刚石形成的功率半导体元件。
密封材料50与图1的例子同样使用本实施方式的密封用树脂组合物形成。
上面，对本发明的实施方式进行了说明，但是它们仅为本发明的例示，可以采用上述以外的各种各样的构成。并且，本发明并不限定于上述的实施方式，能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等包含在本发明中。
[实施例]
根据实施例和比较例对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于实施例。
＜材料的准备＞
首先，对所使用的材料进行说明。
(环氧树脂)
E-1032H60：三苯甲烷型环氧树脂(三菱化学株式会社(Mitsubishi ChemicalCorporation))，环氧当量171
NC-3500：含有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂(日本化药株式会社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.))，环氧当量205
YDCN-800-65：邻甲酚酚醛清漆环氧树脂(新日铁住金化学株式会社(NIPPONSTEEL&SUMIKIN CHEMICAL CO.,LTD.))，环氧当量200
CNE195LL：邻甲酚酚醛清漆环氧树脂(长春人造树脂厂股份有限公司(CHANG CHUNPLASTICS CO.,LTD))，环氧当量200
NC-3000：含有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂(日本化药株式会社)，环氧当量276
(无机填充剂)
S-CO：熔融球状二氧化硅(美光公司(Micron,Inc.))，平均粒径20μm、比表面积1.7m2/g
FMT-05：熔融破碎二氧化硅(Fumitech Co.,Ltd.)，平均粒径：4.7μm、比表面积5.5m2/g
SO-25R：熔融球状二氧化硅(株式会社亚都玛(Admatechs Co.,Ltd.))，平均粒径0.5μm、比表面积6.0m2/g
(固化剂)
MEH-7500：具有三苯甲烷骨架的酚醛树脂(明和化成株式会社(MEIWA PLASTICINDUSTRIES,LTD.))，羟基当量97
MEHC-7403H：含有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型酚醛树脂(明和化成株式会社)，羟基当量139
HE910-20：三苯甲烷型酚醛树脂(AIR WATER INC.)，羟基当量101
PR-51470：苯酚酚醛清漆树脂(住友电木株式会社(Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.))，羟基当量104
PR-HF-3：苯酚酚醛清漆树脂(住友电木株式会社)，羟基当量105
MEH-7851SS：含有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型酚醛树脂(明和化成株式会社)，羟基当量203
(固化促进剂)
TPP-BQ：4-羟基-2-(三苯基鏻)酚盐(4-hydroxy-2-(triphenylphosphonium)phenolate)(K·I化成株式会社(K·IChemical Industry Co.,Ltd.))
C03-MB：四苯基鏻4,4'-磺酰基二酚盐(tetraphenylphosphonium4,4’-sulfonyldiphenolate)(住友电木株式会社)
(着色剂)
Carbon#5：炭黑(三菱化学株式会社)
(偶联剂)
GPS-M：γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(JNC株式会社(JNC Corporation)制造)
CF-4083：苯基氨基丙基三甲氧基硅烷(东丽道康宁株式会社(Dow Corning TorayCo.,Ltd.))
(脱模剂)
C-WAX：巴西棕榈蜡(东亚化成株式会社(TOA KASEI CO.,LTD.))
(离子捕捉剂)
DHT-4H：水滑石(协和化学工业株式会社(Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.))
(重金属钝化剂)
CDA-1M：以2-羟基-N-1H-1,2,4-三唑-3-基苯甲酰胺(2-Hydroxy-N-1H-1,2,4-triazol-3-ylbenzamide)为主成分的复合物(株式会社艾迪科制造)
(低应力剂)
FZ-3730：硅油(东丽道康宁株式会社)
CF-2152：硅橡胶(东丽道康宁株式会社)
＜实施例1～5：密封用树脂组合物的制造＞
(固化剂与固化促进剂的预熔化)
首先，使后述的表1中所记载的固化剂在150℃熔融。
向其中混合同样记载在表1中的固化促进剂，然后继续搅拌10分钟。
将其逐渐冷却至室温，然后进行粉碎，由此得到固化剂与固化促进剂的熔融混合物。
(无机填充剂的表面修饰)
对表1中所记载的无机填充剂中的S-CO，以如下方式实施表面修饰。
首先，将S-CO一边用螺条式混合机搅拌一边滴加偶联剂GPS-M，接着，滴加偶联剂CF-4083。它们的质量比为表1中所记载(在实施例1中为62.00:0.20:0.20)。其中，搅拌在常温下进行。
滴加结束之后，继续搅拌15分钟。
然后，在20±5℃、40～50％RH的环境下静置3天，使其老化，由此得到进行了表面处理的无机填充剂(处理二氧化硅)。
(密封用树脂组合物的制造)
首先，在常温下，将以上述方式得到的固化剂与固化促进剂的熔融混合物、用偶联剂进行了表面修饰的处理二氧化硅、环氧树脂、处理二氧化硅以外的无机填充剂、着色剂、脱模剂、离子捕捉剂、重金属钝化剂和低应力剂使用亨舍尔混合机混合，得到混合物。
然后，将该混合物在70～100℃进行辊混炼，得到混炼物。
冷却所得到的混炼物，然后进行粉碎，从而得到密封用树脂组合物。
各成分的量比(质量份)如表1中所记载。
在表1中，与酚系固化剂和环氧树脂有关的官能团的摩尔当量(环氧基/羟基)，也记载为“Ep/OH比”。
在表1中，固化剂与固化促进剂的熔融混合物的量，记载为所使用的熔融混合物中包含的固化剂和固化促进剂的量。并且，偶联剂的量记载了如上所述在无机填充剂的表面修饰中所使用的偶联剂的量(在制造密封用树脂组合物时，没有使用新的偶联剂)。
＜比较例1～5：密封用树脂组合物的制造＞
不进行固化剂与固化促进剂的熔融混合和二氧化硅颗粒的表面修饰等预先处理，将表1中所记载的各成分以所记载的量比进行混合，得到混合物。在常温下，使用亨舍尔混合机进行混合。
然后，将该混合物在70～100℃进行辊混炼，得到混炼物。
冷却所得到的混炼物，然后进行粉碎，从而得到密封用树脂组合物。
(评价用试验片的制作)
使用传递成型机，在模具温度175℃、注入压力9.8MPa、固化时间2分钟的条件下将各实施例和各比较例中所得到的密封用树脂组合物注入到模具中进行成型，成型为直径100mm、厚度2mm的圆形。成型后，使用烘箱在175℃、4小时的条件下进行后固化。然后，自然冷却至室温，得到评价用试验片。
(TSDC测定)
对上述中所得到的评价用试验片，使用株式会社理学制造的装置：TS-POLAR按以下步骤进行TSDC测定。
(1)不对试验片施加电压而以5℃/分钟的速度将试验片的温度升温至150℃。
(2)在将试验片的温度保持在150℃的状态下施加30分钟500V的恒压。
(3)在施加500V的恒压的状态下，以5℃/分钟的速度将试验片的温度降温至45℃。
(4)在将试验片的温度保持在45℃的状态下，停止施加电压并静置5分钟。
(5)不对试验片施加电压而以3.5℃/分钟的速度对试验片进行升温。测定该升温时流过的电流值，得到电流-时间曲线。
(HTRB试验：HTRB耐性的评价)
首先，使用焊锡将额定电压1200V的IGBT(绝缘栅双极晶体管)元件芯片接合于封装规格：TO-247的框架上，然后用Al导线进行引线接合。用实施例或比较例的密封用树脂组合物将其密封，制作出HTRB评价用封装。密封用树脂组合物的成型条件为在175℃下2分钟，后固化条件为在175℃下4小时。
将爱斯佩克株式会社(ESPEC Corp.)制造的恒温槽(型号：ST-120)设定为150℃，在恒温槽中放入上述的HTRB评价用封装。然后，使用松定精度株式会社(MatsusadaPrecision Inc.)制造的高压电源(型号：HAR-2P300)，对HTRB评价用封装持续施加1周1080V的电压。
然后，使恒温槽恢复为常温，切断所施加的电压，并从恒温槽中取出HTRB评价用封装。使用岩崎通信机株式会社制造的曲线跟踪仪(型号：CS-3200)，对所取出的封装测定耐压。当耐压为1200V以上时判定为HTRB试验合格，当耐压小于1200V时判定为HTRB试验不合格。
另外，为了确认作为密封用树脂组合物的基本性能，还以如下方式进行螺旋流和胶凝时间的测定。
(螺旋流)
使用低压传递成型机(上泷精机株式会社(KOHTAKI Corporation)制造，KTS-15)，将密封用树脂组合物注入到依照ANSI/ASTM D 3123-72的螺旋流测定用模具中，测定流动长度。此时，为模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件。
螺旋流为流动性的参数，数值越大流动性越良好。单位为cm。
(胶凝时间)
在控制为175℃的热板上载置密封用树脂组合物，用抹刀(spatula)以约1次/秒的行程进行掺和(搅拌)。测定密封用树脂组合物因热而溶解开始直到固化为止的时间，将其作为胶凝时间。胶凝时间的数值越小，表示固化越快。
将密封用树脂组合物的组成等汇总示于表1，将评价结果汇总示于表2。表1的各成分的量为质量份。
如上所述，在实施例1～5中，固化剂与固化促进剂的熔融混合物的量记载为所使用的熔融混合物中包含的固化剂和固化促进剂的量。并且，同样如上所述，在实施例1～5中，偶联剂的量记载了如上所述在无机填充剂的表面修饰中所使用的偶联剂的量。
根据上表等表明了：通过设计按照特定的步骤得到的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下的密封用树脂组合物，并利用该组合物将功率元件密封，HTRB耐性变得良好。
更具体而言，表明了：(1)通过进行固化剂与固化促进剂的预熔化处理和无机填充剂的表面处理(利用硅烷偶联剂进行的处理和老化处理)，能够制造包含环氧树脂、无机填充剂、固化剂和固化促进剂且电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下的密封用树脂组合物，(2)而且，通过利用该组合物将功率元件密封，能够制造HTRB耐性良好的功率器件。
本申请以2018年11月1日申请的日本申请特愿2018-206796号为基础主张优先权，并将其公开的全部内容援用于此。
Claims (7)
1.一种功率器件密封用树脂组合物，其包含环氧树脂(A)、无机填充剂(B)、固化剂(C)和固化促进剂(D)，其特征在于：
对将所述密封用树脂组合物在175℃、2分钟的条件下进行成型并在175℃、4小时的条件下进行后固化而得到的直径100mm、厚度2mm的试验片，按照以下(i)～(v)的顺序利用热刺激去极化电流法进行测定时所得到的电流-时间曲线的半值宽度为800秒以下，
(i)不施加电压而以5℃/分钟的速度将所述试验片的温度升温至150℃，
(ii)在将所述试验片的温度保持在150℃的状态下施加30分钟500V的恒压，
(iii)在施加500V的恒压的状态下，以5℃/分钟的速度将所述试验片的温度降温至45℃，
(iv)在将所述试验片的温度保持在45℃的状态下，停止施加电压并静置5分钟，
(v)不对试验片施加电压而以3.5℃/分钟的速度使所述试验片升温，并测定该升温时流过的电流值，得到电流-时间曲线。
2.根据权利要求1所述的密封用树脂组合物，其特征在于：
所述电流-时间曲线上的峰的高度为800pA以上。
3.根据权利要求1或2所述的密封用树脂组合物，其特征在于：
所述无机填充剂(B)包含二氧化硅。
4.根据权利要求3所述的密封用树脂组合物，其特征在于：
所述二氧化硅的表面用偶联剂进行了修饰。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封用树脂组合物，其特征在于：
所述固化剂(C)为酚系固化剂，所述环氧树脂(A)相对于该酚系固化剂的量以官能团的摩尔当量计为1.01～1.20。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封用树脂组合物，其特征在于：
所述环氧树脂(A)的环氧当量为100～400g/eq。
7.一种功率器件，其特征在于，包括：
基板；搭载在所述基板上的功率元件；和将所述功率元件密封的密封材料，
所述密封材料包含权利要求1至6中任一项所述的密封用树脂组合物的固化物。
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