JP2001011290A - 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形性、耐リフロー性等の信頼性に優れ、かつ
保存安定性に優れた封止用エポキシ樹脂成形材料及び電
子部品装置を提供する。 【解決手段】（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を
持つエポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、
（Ｄ）無機充填剤、（Ｅ）３級アミノ基を有するシラン
カップリング剤を必須成分とする封止用エポキシ樹脂成
形材料。この封止用エポキシ樹脂成形材料により封止さ
れた素子を備える電子部品装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、封止用エポキシ樹
脂成形材料で、特に厳しい成形性、信頼性を要求される
ＶＬＳＩの封止用に好適な成形材料及びその成形材料で
封止した素子を備える電子部品装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子
部品の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹
脂封止が主流となり、エポキシ樹脂成形材料が広く用い
られている。この理由としては、エポキシ樹脂が作業
性、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、イ
ンサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれてい
るためである。このエポキシ樹脂成形材料には樹脂と充
填剤の界面や成形材料とインサート品との界面の接着性
を高めるためにシランカップリング剤が広く使用されて
いる。シランカップリング剤としてはエポキシ基や１級
アミノ基及び／又は２級アミノ基を持つシラン化合物等
が一般的に使用されている。

【０００３】近年、電子部品のプリント配線板への高密
度実装化が進んでいる。これに伴い、電子部品は従来の
ピン挿入型のパッケージから表面実装型のパッケージが
主流になっている。表面実装型のＩＣ、ＬＳＩ等は、実
装密度を高くし、実装高さを低くするために薄型、小型
のパッケージになっており、素子のパッケージに対する
占有面積が大きくなり、パッケージの肉厚は非常に薄く
なってきた。さらにこれらのパッケージは従来のピン挿
入型のものと実装方法が異なっている。すなわち、ピン
挿入型パッケージはピンを配線板に挿入した後、配線板
裏面からはんだ付けを行うため、パッケージが直接高温
にさらされることがなかった。しかし表面実装型ＩＣは
配線板表面に仮止めを行い、はんだバスやリフロー装置
などで処理されるため、直接はんだ付け温度（リフロー
温度）にさらされる。この結果、ＩＣパッケージが吸湿
した場合、リフロー時に吸湿水分が急激に膨張し、パッ
ケージをクラックさせてしまう。現在、この現象が表面
実装型ＩＣに係わる大きな問題となっている。その対策
として例えば特開昭６３−２５１４１９号公報に示され
るようなビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂とフェノ
ール・アラルキル樹脂を組み合せた樹脂系が用いられて
いる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂とフ
ェノール・アラルキル樹脂を組み合せた樹脂系を用いた
場合、耐リフロー性には優れているものの、従来用いら
れてきたクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とフェノ
ールノボラック樹脂の組合せ等に比べ、成形性が劣る。
このため、特開平９-１５７４９７号公報に示されるト
リフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンの付加反
応生成物等、活性の高い硬化促進剤の使用やその増量に
よって、また、カップリング剤として従来公知のエポキ
シ基や１級アミノ基を持つシラン化合物の他、特開平２
−２１８７３５号公報に示されるような２級アミノ基を
持つシラン化合物等を使用することによって、成形性を
改善することが試みられている。しかしながら、これら
手法では、いずれも材料の保存安定性が低下するという
問題が生じる。本発明はかかる状況に鑑みなされたもの
で、成形性、耐リフロー性等の信頼性が良好で、かつ保
存安定性の優れた封止用エポキシ樹脂材料及びそれを用
いた電子部品装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者らは上記の課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、封止用エポキシ
樹脂成形材料に特定のカップリング剤を配合することに
より上記の目的を達成しうることを見い出し、本発明を
完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、（１）（Ａ）１分子
中に２個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂、（Ｂ）
硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填剤、（Ｅ）
３級アミノ基を有するシランカップリング剤を必須成分
とする封止用エポキシ樹脂成形材料、（２）（Ｅ）成分
が下記一般式（Ｉ）で示される化合物である上記（１）
記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、

【化４】 （ここで、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１〜２０の置換又は非置換
の１価の炭化水素基、Ｒ³は炭素数１〜６のアルキル基
又はフェニル基、Ｒ⁴はメチル基又はエチル基から選ば
れ、ｎは１〜６の数、ｍは１〜３の整数を示す。） （３）（Ａ）成分が下記一般式（II）のエポキシ樹脂を
含むことを特徴とする上記（１）又は（２）記載の封止
用エポキシ樹脂成形材料、

【化５】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素及び炭素数１〜１０の置換又
は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、すべて同一で
も異なっていてもよい。ｎは０〜３を示す。） （４）（Ｂ）成分が下記一般式（III）の硬化剤を含む
ことを特徴とする上記（１）〜（３）記載のいずれかの
封止用エポキシ樹脂成形材料、

【化６】 （ここで、Ｒは水素及び炭素数１〜１０の置換又は非置
換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜８を示
す。） （５）上記（１）〜（４）記載のいずれかの封止用エポ
キシ樹脂成形材料により封止された素子を備える電子部
品装置、である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる（Ａ）
成分のエポキシ樹脂は、封止用エポキシ樹脂成形材料で
一般に使用されているもので特に限定はないが、例え
ば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂をはじめとするフェノ
ール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコ
ール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノ
ール類及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジ
ヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデ
ヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベン
ズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を
有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得
られるノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、アル
キル置換又は非置換のビフェノール等のジグリシジルエ
ーテル、スチルベン型ジグリシジルエーテル、フェノー
ル・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂をエ
ポキシ化したもの、フェノール類とジシクロペンタジエ
ンやテルペン類との付加物または重付加物をエポキシ化
したもの、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピク
ロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル
型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシア
ヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応によ
り得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリメチ
ロールプロパン型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有する
エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化
して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環族エポ
キシ樹脂などが挙げられ、耐リフロー性の面からは下記
一般式（II）のビフェニル型エポキシ樹脂が好適であ
る。

【化７】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素及び炭素数１〜１０の置換又
は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、すべて同一で
も異なっていてもよい。ｎは０〜３を示す。） これを例示すると、４，４’−ビス（２，３−エポキシ
プロポキシ）ビフェニルや４，４’−ビス（２，３−エ
ポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチ
ルビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂、エピクロル
ヒドリンと４，４’−ビフェノールや４，４’−（３，
３’，５，５’−テトラメチル）ビフェノールとを反応
して得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。中でも４，
４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，
３’，５，５’−テトラメチルビフェニルを主成分とす
るエポキシ樹脂が好ましい。このビフェニル型エポキシ
樹脂を使用する場合、その配合量はエポキシ樹脂全量に
対し６０重量％以上とすることが好ましい。６０重量％
未満では当該エポキシ樹脂の低吸湿性、高接着性の特長
が発揮されにくく、耐リフロー性に対して効果が小さく
なりがちである。これらのエポキシ樹脂は単独で用いて
も２種類以上併用してもよい。

【０００８】本発明において用いられる（Ｂ）成分の硬
化剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用され
ているもので特に限定はないが、例えば、フェノール、
クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフ
ェノール等のフェノール類及び／又はα−ナフトール、
β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトー
ル類とホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合
物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られる樹
脂、フェノール類及び／又はナフトール類とジメトキシ
パラキシレンやビス（メトキシメチル）ビフェニルから
合成されるフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・
アラルキル樹脂などが挙げられ、中でも耐リフロー性の
面からは下記一般式（III）で表されるフェノール・ア
ラルキル樹脂が好適である。この一般式（III）の硬化
剤を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するた
めに硬化剤全量に対して６０重量％以上とすることが好
ましい。

【化８】 （ここで、Ｒは水素及び炭素数１〜１０の置換又は非置
換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜８を示
す。） 中でも下記の式（IV）で示され、ｎが平均的に０〜８の
ものが好ましい。

【化９】 これらの硬化剤は単独で用いても２種類以上併用しても
よい。

【０００９】（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分の
硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキ
シ基数／硬化剤中の水酸基数の比は、特に限定はされな
いが、それぞれの未反応分を少なく抑えるために０．７
〜１．３の範囲に設定することが好ましく、特に成形
性、耐リフロー性に優れる封止用エポキシ樹脂成形材料
を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定することが
好ましい。

【００１０】本発明において用いられる（Ｃ）成分の硬
化促進剤は特に限定はないが、例えば、封止用エポキシ
樹脂成形材料で一般に使用されているもので、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、６−
ジブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビシクロ［５．４．
０］ウンデセン−７、６−n−ヘキシル−１，８−ジア
ザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等のシクロア
ミジン化合物及びこれらの化合物に無水マレイン酸、
１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−
ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６
−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メ
チル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−
１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノ
ン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノー
ル樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分
極を有する化合物、ベンジルジメチルアミン、トリエタ
ノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジ
メチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類及び
これらの誘導体、２−メチルイミダゾール、２−フェニ
ルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾー
ル等のイミダゾール類及びこれらの誘導体、トリブチル
ホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、ブチルジフ
ェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、メチ
ルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ト
リス（４−メチルフェニル）ホスフィン、トリス（４−
メトキシフェニル）ホスフィン、トリス（２，６−ジメ
トキシフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、
フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類及びこれらの
有機ホスフィン類に無水マレイン酸、上記キノン化合
物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合
をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有するリン化
合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレ
ート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレー
ト、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニ
ルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェニルボレ
ート等のテトラフェニルボロン塩及びこれらの誘導体な
どが挙げられ、中でも成形性の観点から、有機ホスフィ
ン類、シクロアミジン化合物、またはこれらとキノン化
合物との付加物が好ましく、トリフェニルホスフィン、
トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、トリス（４
−メトキシフェニル）ホスフィン等の第三ホスフィンと
ｐ−ベンゾキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン化
合物との付加物がより好ましい。これらの硬化促進剤
は、単独で用いても２種以上併用しても良い。

【００１１】（Ｃ）成分の硬化促進剤の配合量は、硬化
促進効果が達成される量であれば特に限定されるもので
はないが、封止用エポキシ樹脂成形材料全体に対して
０．００５〜２重量％が好ましく、より好ましくは０．
０１〜０．５重量％である。

【００１２】本発明において用いられる（Ｄ）成分の無
機充填剤は、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及
び強度向上のために成形材料に配合されるものであり、
例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコ
ン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウ
ム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベ
リリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステ
アタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又
はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げら
れる。さらに、難燃効果のある無機充填剤としては水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリ
ブデン酸亜鉛等が挙げられる。これらの無機充填剤は単
独で用いても２種類以上併用してもよい。上記の無機充
填剤の中で、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカ
が、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましく、充填
剤形状は成形時の流動性及び金型摩耗性の点から球形が
好ましい。無機充填剤の配合量としては、難燃性の観
点、成形性、吸湿性、線膨張係数の低減及び強度向上の
観点から、成形材料全体に対して７０重量％以上が好ま
しく、８０〜９５重量％の範囲がより好ましく、８８〜
９２重量％がさらに好ましい。７０重量％未満では耐リ
フロー性が低下しやすく、９５重量％を超える場合には
流動性が不足しがちである。

【００１３】本発明において用いられる（Ｅ）成分の３
級アミノ基を有するシランカップリング剤は、分子内に
３級アミノ基を有するシラン化合物であれば特に限定は
なく、例えば、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチ
ル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−メ
チル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ
−エチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−
（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリエト
キシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノ
プロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチ
ル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニ
リノプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられ、中
でも保存安定性の観点から下記一般式（Ｉ）で示される
シランカップリング剤が好ましい。

【化１０】 ここで、Ｒ¹、Ｒ²は、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、ビニル
基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル
基、トリル基等のアリール基、ハロゲン化アルキル基、
アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換アルキル基
などの炭素数１〜２０の置換又は非置換の１価の炭化水
素基を示し、中でもメチル基、エチル基等のアルキル
基、フェニル基等のアリール基が好ましい。Ｒ³はメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基
等の炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基、Ｒ⁴は
メチル基又はエチル基を示す。ｎは１〜６の数、ｍは１
〜３の整数を示す。

【００１４】上記一般式（Ｉ）の化合物を例示するなら
ば、下記一般式（V）〜（XVI）で示されるシランカップ
リング剤等が挙げられる。

【化１１】

【００１５】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、樹脂成分と充項剤との接着性を高めるために、必要
に応じて他のカップリング剤を併用することができる。
例えば、１級アミノ基及び／又は２級アミノ基を有する
シラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、ア
ルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種
シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレー
ト類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知の
カップリング剤を併用することができる。これらを例示
すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルト
リエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエ
チル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−
（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ
−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジ
アミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−
ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシ
ラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等
のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチル
パイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ
（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テト
ラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネー
ト、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチ
ル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビ
ス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテート
チタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エ
チレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタ
ネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチ
タネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニ
ルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリ
ルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェ
ート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチ
タネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスフ
ァイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤な
どが挙げられ、中でも、硬化性の観点からは２級アミノ
基を有するシラン化合物を併用することが好ましく、γ
−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノ
プロピルメチルジメトキシシラン等のアニリノシランを
併用することがより好ましい。これらのカップリング剤
は、１種類又は２種類以上を組み合わせて併用すること
ができる。

【００１６】これらのカップリング剤を併用する場合、
（Ｅ）成分の３級アミノ基を有するシランカップリング
剤の配合量は、保存安定性の観点から、全カップリング
剤に対して５重量％以上が好ましく、１０重量％以上が
より好ましく、２０重量％以上がさらに好ましい。
（Ｅ）成分を含む全カップリング剤の配合量は、（Ｄ）
成分の無機充填剤に対して０．０５〜５重量％であるこ
とが好ましく、より好ましくは０．１〜２．５重量％で
ある。０．０５重量％未満ではフレームとの接着性が低
下しやすく、５重量％を超える場合にはパッケージの成
形性が低下しがちである。

【００１７】また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材
料には、赤燐、リン酸エステル、メラミン、メラミン誘
導体、トリアジン環を有する化合物、シアヌル酸誘導
体、イソシアヌル酸誘導体等の窒素含有化合物、シクロ
ホスファゼン等の燐／窒素含有化合物、酸化亜鉛、酸化
鉄、酸化モリブデン、フェロセン等の金属化合物、酸化
アンチモン、ブロム化樹脂などの従来公知の難燃剤を必
要に応じて添加することができる。

【００１８】さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂成形
材料には、ＩＣ等の半導体素子の耐湿性、高温放置特性
を向上させる観点から陰イオン交換体を添加することも
できる。陰イオン交換体としては特に制限はなく、ハイ
ドロタルサイト類や、マグネシウム、アルミニウム、チ
タン、ジルコニウム、ビスマスから選ばれる元素の含水
酸化物等の従来公知のものを用いることができ、これら
を単独又は２種類以上いくつでも併用して用いることが
できる。中でも、下記一般式（XVII）で示されるハイド
ロタルサイトが好ましい。

【化１２】 Ｍｇ_1-XＡｌ_X（ＯＨ）₂（ＣＯ₃）_X/2・ｍＨ₂Ｏ ……（XVII） （０＜Ｘ≦０.５、ｍは正の数）

【００１９】その他の添加剤として、高級脂肪酸、高級
脂肪酸金属塩、エステル系ワックス、ポリオレフィン系
ワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン等の離型
剤、染料、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオ
イルやシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤などを必要に
応じて配合することができる。

【００２０】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、
各種原材料を均一に分散混合できるのであれば、いかな
る手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、
所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合し
た後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し
た後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。成形
条件に合うような寸法及び重量でタブレット化すると使
いやすい。

【００２１】リードフレーム、配線済みのテープキャリ
ア、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材に、
半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ
等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素
子等の素子を搭載し、必要な部分を本発明の封止用エポ
キシ樹脂成形材料で封止して、電子部品装置を製造する
ことができる。このような電子部品装置としては、例え
ば、リードフレーム上に半導体素子を固定し、ボンディ
ングパッド等の素子の端子部とリード部をワイヤボンデ
ィングやバンプで接続した後、本発明の封止用エポキシ
樹脂成形材料を用いてトランスファ成形などにより封止
してなる、ＤＩＰ（Dual Inline Package）、ＰＬＣＣ
（Plastic Leaded Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat
Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯ
Ｊ（Small Outline J-lead package）、ＴＳＯＰ（Thin
Small Outline Package）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat
Package）等の一般的な樹脂封止型ＩＣ、テープキャリ
アにバンプで接続した半導体チップを、本発明の封止用
エポキシ樹脂成形材料で封止したＴＣＰ（Tape Carrier
Package）、配線板やガラス上に形成した配線に、ワイ
ヤーボンディング、フリップチップボンディング、はん
だ等で接続した半導体チップ、トランジスタ、ダイオー
ド、サイリスタ等の能動素子及び／又はコンデンサ、抵
抗体、コイル等の受動素子を、本発明の封止用エポキシ
樹脂成形材料で封止したＣＯＢ（ChipOn Boad）モジュ
ール、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール、裏
面に配線板接続用の端子を形成した有機基板の表面に素
子を搭載し、バンプまたはワイヤボンディングにより素
子と有機基板に形成された配線を接続した後、本発明の
封止用エポキシ樹脂成形材料で素子を封止したＢＧＡ
（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）、
などを挙げることができる。

【００２２】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用
いて素子を封止する方法としては、低圧トランスファー
成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形
法、圧縮成形法等を用いてもよい。

【００２３】

【実施例】次に実施例により本発明を説明するが、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。

【００２４】実施例１〜７、比較例１〜５ エポキシ樹脂として、エポキシ当量１９６、融点１０６
℃のビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株
式会社製商品名エピコートＹＸ−４０００Ｈ）、及びエ
ポキシ当量３７５、軟化点８０℃、臭素含量４８重量％
のビスフェノールＡ型臭素化エポキシ樹脂、硬化剤とし
て、軟化点７０℃のフェノール・アラルキル樹脂（三井
東圧化学株式会社製商品名ミレックスＸＬ−２２５）、
硬化促進剤として、トリフェニルホスフィンとｐ−ベン
ゾキノンとの付加物、無機充填剤として平均粒径１７．
５μｍ、比表面積３．８ｍ²／ｇの球状溶融シリカ、カ
ップリング剤としてγ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピ
ルトリメトキシシラン（３級アミノシラン）、γ−アニ
リノプロピルトリメトキシシラン（２級アミノシラ
ン）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（エポキシシラン）及びメチルトリメトキシシラン、そ
の他の添加剤としてカルナバワックス、カーボンブラッ
ク、三酸化アンチモンをそれぞれ表１に示す重量比で配
合し、混練温度８０〜９０℃、混練時間１０分の条件で
ロール混練を行い、実施例１〜７と比較例１〜５の封止
用エポキシ樹脂成形材料を作製した。

【００２５】

【表１】

【００２６】作製した合計１２種類の実施例、比較例の
封止用エポキシ樹脂成形材料を、次の各試験により評価
した。評価結果を表２に示す。 （１）スパイラルフロー（流動性の指標） ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金
型を用いて180±3℃、6.9±0.17MPa、90秒の条件で成形
し、流動距離（ｃｍ）を求めた。 （２）熱時硬度 直径50mm×厚さ3mmの円板をトランスファプレスにて180
±3℃、6.9±0.17MPa、90秒の条件で成形し、成形後直
後の硬度をショアＤ型硬度計を用いて測定した。 （３）吸湿後熱時硬度 ２５℃／５０％ＲＨの条件で７２時間保存後、上記
（２）と同様にして熱時硬度を測定した。 （４）耐リフロー性 8×10mmのシリコーンチップを搭載した外形寸法20×14
×2mmの80ピンフラットパッケージをトランスファ成形
により作製し、85℃／85％ＲＨの条件で加湿して所定時
間毎に240℃／10秒の条件でリフロー処理を行い、クラ
ックの有無を観察し、不良パッケージ数／測定パッケー
ジ数で評価した。なお、フラットパッケージは、トラン
スファプレスにて180±3℃、6.9±0.17MPa、90秒の条件
で封止用エポキシ樹脂成形材料を成形し、その後180±5
℃、５時間後硬化を行って作製した。 （５）耐湿性 線幅10μm、厚さ1μmのアルミ配線を施した６×６×0.4
mmのテスト用シリコーンチップを搭載した外形寸法19×
14×2.7mmの80ピンフラットパッケージをトランスファ
成形により作製し、前処理を行った後、加湿して所定時
間毎にアルミ配線腐食による断線不良を調べ、不良パッ
ケージ数／測定パッケージ数で評価した。なお、フラッ
トパッケージはトランスファプレスにて180±3℃、6.9
±0.17MPa、90秒の条件で封止用エポキシ樹脂成形材料
を成形し、その後180±5℃、５時間後硬化を行って作製
した。前処理は85℃、85％ＲＨ、72時間の条件でフラッ
トパッケージを加湿し、215℃、90秒間ベーパーフェー
ズリフロー処理を行った。その後、加湿試験は2.02×１
０⁵Pa、121℃の条件で行った。 （６）高温放置特性 外形サイズ５×９mmで５μmの酸化膜を有するシリコン
サブストレート上にライン／スペースが10μmのアルミ
配線を形成したテスト素子を使用して、部分銀メッキを
施した42アロイのリードフレームに銀ペーストで接続
し、サーモニック型ワイヤボンダにより、200℃で素子
のボンディングパッドとインナリードをAu線にて接続し
た。その後、トランスファ成形により、16ピン型DIP（D
ual InlinePackage）を作製し、得られた試験用ICを200
℃の高温槽に保管し、所定時間毎に取り出して導通試験
を行い、不良パッケージ数を調べ、測定パッケージ数に
占める割合で評価した。なお、試験用ICは、トランスフ
ァプレスにて180±3℃、6.9±0.17MPa、90秒の条件で成
形材料を成形し、その後180℃±5℃、５時間後硬化を行
って作製した。 （７）保存安定性 封止用エポキシ樹脂成形材料を２５℃にて７２時間また
は１４４時間保存した後に、上記（１）と同様にしてス
パイラルフローを測定し、その結果を保存前のスパイラ
ルフローに対する百分率で示した。

【００２７】

【表２】

【００２８】本発明における（Ｅ）成分のシランカップ
リング剤を含まない比較例１〜５ではいずれも、保存安
定性が低い。これに対して、本発明の（Ａ）〜（Ｅ）成
分を全て含む実施例１〜７は、流動性、熱時硬度、耐リ
フロー性、耐湿性、高温放置特性のいずれも良好で、か
つ、保存安定性に優れている。

【００２９】

【発明の効果】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料
は、実施例で示したように耐リフロー性、耐湿性及び高
温放置特性などの信頼性及び保存安定性が良好であるの
で、その出荷時の梱包や、半導体装置等の電子部品装置
の製造工程での吸湿管理等も簡便になり、この封止用エ
ポキシ樹脂成形材料を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品
を封止すれば成形性、信頼性に優れ電子部品装置を得る
ことができるので、その工業的価値は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 萩原 伸介 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4J002 CC041 CC042 CC051 CC052 CC061 CC062 CC072 CD011 CD021 CD101 CD111 CD131 CE002 DE097 DE147 DE187 DE237 DF017 DJ007 DJ017 EP006 EU116 EU136 EW146 EX078 EY016 FD017 FD142 FD156 FD208 GQ00 4J036 AC01 AC02 AC14 AD01 AD04 AD05 AD07 AD08 DC12 DC13 DC38 DC41 DC43 DD07 FA05 FB07 FB08 GA06 4M109 AA01 CA21 EA03 EB02 EB04 EB06 EB12 EC01 EC05 EC14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を
   持つエポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、
   （Ｄ）無機充填剤、（Ｅ）３級アミノ基を有するシラン
   カップリング剤を必須成分とする封止用エポキシ樹脂成
   形材料。
2. 【請求項２】（Ｅ）成分が下記一般式（Ｉ）で示される
   化合物である請求項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材
   料。 【化１】 （ここで、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１〜２０の置換又は非置換
   の１価の炭化水素基、Ｒ³は炭素数１〜６のアルキル基
   又はフェニル基、Ｒ⁴はメチル基又はエチル基から選ば
   れ、ｎは１〜６の数、ｍは１〜３の整数を示す。）
3. 【請求項３】（Ａ）成分が下記一般式（II）のエポキシ
   樹脂を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   の封止用エポキシ樹脂成形材料。 【化２】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素及び炭素数１〜１０の置換又
   は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、すべて同一で
   も異なっていてもよい。ｎは０〜３を示す。）
4. 【請求項４】（Ｂ）成分が下記一般式（III）の硬化剤
   を含むことを特徴とする請求項１〜３各項記載のいずれ
   かの封止用エポキシ樹脂成形材料。 【化３】 （ここで、Ｒは水素及び炭素数１〜１０の置換又は非置
   換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜８を示
   す。）
5. 【請求項５】請求項１〜４各項記載のいずれかの封止用
   エポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備える電
   子部品装置。