JP2001089637A - 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
これにより封止した素子を備えた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、及び（Ｅ）カップリング剤を必須成
分とし、（Ｅ）成分中に５〜５０重量％の１級アミノ基
を有するシランカップリング剤（Ｆ）を含むことを特徴
とする封止用エポキシ樹脂成形材料、及びこの封止用エ
ポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備えた電子
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、特に厳しい成形
性、信頼性を要求されるＶＬＳＩに好適な封止用エポキ
シ樹脂成形材料、及びこの封止用エポキシ樹脂成形材料
で封止した素子を備えた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
部品装置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、メ
ルカプト基、アルコキシ基、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、電子部品装置は従
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
が提案されている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】しかし、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
が劣るいう問題があった。このため、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の活
性の高い硬化促進剤を使用する方法（特開平９-１５７
４９７号公報）、２級アミノ基を持つシラン化合物を使
用する方法（特開平２−２１８７３５号公報）等が試み
られているが、これらの手法では、いずれも材料の保存
安定性やパッケージの耐リフロー性が低下するという問
題があった。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成形材料、及びこ
れにより封止した素子を備え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量の１級アミノ基を有するシランカ
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、及び（Ｅ）カップリング剤を必須成分と
し、（Ｅ）成分中に５〜５０重量％の１級アミノ基を有
するシランカップリング剤（Ｆ）を含むことを特徴とす
る封止用エポキシ樹脂成形材料、 （２）１級アミノ基を有するシランカップリング剤
（Ｆ）の配合量が（Ｅ）成分全量に対して１０〜２０重
量％である上記（１）記載の封止用エポキシ樹脂成形材
料、 （３）１級アミノ基を有するシランカップリング剤
（Ｆ）が下記一般式（Ｉ）で示される化合物である上記
（１）又は（２）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、

【化４】 （ここで、Ｒ¹は炭素数１〜６のアルキル基及びフェニ
ル基、Ｒ²はメチル基及びエチル基から選ばれ、ｎは１
〜６の整数、ｍは１〜３の整数を示す。） （４）（Ａ）成分が下記一般式（II）のエポキシ樹脂を
含有する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の封止用
エポキシ樹脂成形材料、及び

【化５】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素原子及び炭素数１〜１０の置
換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同
一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示
す。） （５）（Ｂ）成分が下記一般式（III）の硬化剤を含有
する上記（１）〜（４）のいずれかに記載の封止用エポ
キシ樹脂成形材料、並びに

【化６】 （ここで、Ｒは水素原子及び炭素数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０〜１０の
整数を示す。） （６）上記（１）〜（５）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
品装置に関する。

【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に
一般に使用されているもので特に制限はないが、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、これらを単独で用いても２種
以上を組み合わせて用いてもよい。中でも耐リフロー性
の観点からは下記一般式（II）で示されるビフェニル型
エポキシ樹脂が好ましい。

【化７】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素原子及び炭素数１〜１０の置
換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同
一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示
す。） 上記一般式（II）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂
を例示すると、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロ
ポキシ）ビフェニル又は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、これらを単独
で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。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
さくなくなる傾向がある。

【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に一般に使用され
ているもので特に制限はないが、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、これらを単独で用いて
も２種類以上を組み合わせて用いてもよい。中でも耐リ
フロー性の面からは下記一般式（III）で示されるフェ
ノール・アラルキル樹脂が好ましく、Ｒが水素原子で、
ｎの平均値が０〜８であるフェノール・アラルキル樹脂
がより好ましく、具体例としては、ｐ−キシリレン型ザ
イロック、ｍ−キシリレン型ザイロック等が挙げられ
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は水素原子及び炭素数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０〜１０の
整数を示す。）

【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、特に制限はない
が、それぞれの未反応分を少なく抑えるために０．５〜
２の範囲に設定されることが好ましく、０．７〜１．３
がより好ましい。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この比を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
化促進剤は封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用さ
れているもので特に制限はないが、例えば、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種以上を組み合わせて用いてもよ
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。０．００５重量％未満では
短時間での硬化性に劣る傾向があり、２重量％を超える
と硬化速度が速すぎて良好な成形品を得ることが困難に
なる傾向がある。

【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種類以上を組み合わせて用いてもよい。
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、無機充填剤の粒子形状は成形時の流動性及び金型
摩耗性の観点から球形が好ましい。（Ｄ）成分の無機充
填剤の配合量は、難燃性の観点、耐リフロー性、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、
流動性の観点からは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。

【００１３】本発明において用いられる（Ｅ）成分のカ
ップリング剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に
使用するもので特に制限はないが、少なくとも１級アミ
ノ基を有するシランカップリング剤（Ｆ）をカップリン
グ剤全量に対して５〜５０重量％含んでいることが必要
である。１級アミノ基を有するシランカップリング剤
（Ｆ）と併用するカップリング剤としては、例えば、２
級アミノ基及び／又は３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−（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、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−メチル）ア
ニリノプロピルトリメトキシシラン、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（Ｆ）成分と
併用することができる。

【００１４】本発明において用いられる（Ｅ）成分のカ
ップリング剤に含まれる１級アミノ基を有するシランカ
ップリング剤（Ｆ）は、分子内に１級アミノ基を有する
シラン化合物であれば特に制限はなく、例えば、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラ
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、Ｎ−β−（アミノエチル）アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β
−（アミノエチル）アミノプロピルメチルジエトキシシ
ラン等が挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を
組み合わせて用いてもよい。中でも成形性の観点から下
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９】 ここで、Ｒ¹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のアルキル基及び
フェニル基、Ｒ²はメチル基及びエチル基から選ばれ、
ｎは１〜６の整数、ｍは１〜３の整数を示す。

【００１５】上記一般式（Ｉ）で示される化合物として
は、例えば下記一般式（IV）〜（VII）で示されるシラ
ンカップリング剤等が挙げられる。

【化１０】 １級アミノ基を有するシランカップリング剤（Ｆ）の配
合量は、カップリング剤全量に対して５〜５０重量％に
設定されることが必要で、１０〜２０重量％がより好ま
しい。５重量％未満では耐リフロー性が低下し、５０重
量％を超えると保存安定性や耐湿信頼性が低下する。

【００１６】（Ｆ）成分を含むカップリング剤（Ｅ）の
全配合量は、（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する傾向があり、５重量％を超え
るとパッケージの成形性が低下する傾向がある。

【００１７】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、必要に応じて従来公知の難燃剤を添加することがで
きる。例えば、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、ブロム化樹脂などが挙げられ、これら
を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００１８】また、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、従来公
知のものを用いることができるが、例えば、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
等が挙げられ、これらを単独で又は２種類以上を組み合
わせて用いることができる。中でも、下記一般式（VII
I）で示されるハイドロタルサイトが好ましい。

【化１１】 Ｍｇ_1-XＡｌ_X（ＯＨ）₂（ＣＯ₃）_X/2・ｍＨ₂Ｏ ……（VIII） （０＜Ｘ≦０.５、ｍは正の整数）

【００１９】さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂成形
材料には、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】本発明で得られる封止用エポキシ樹脂成形
材料により素子を封止して得られる電子部品装置として
は、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、抵抗アレイ、コイル、スイ
ッチ等の受動素子などの素子を搭載し、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得られる
電子部品装置などが挙げられる。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 Pack
age）、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）、Ｑ
ＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline P
ackage）、ＳＯＪ（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Ｉ
Ｃ、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Ｔ
ＣＰ（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（Ch
ip On 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）などが挙げられる。また、プリント回路
板にも本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は有効に使
用できる。

【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１〜９、比較例１〜７ 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（住友化学工業株
式会社製商品名ＥＳＢ−４００Ｔ）、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―アミノプロピルトリメトキシシラン（１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（クラリアント社製）、カーボンブラック（三菱化学
株式会社製商品名ＭＡ−１００）、三酸化アンチモンを
それぞれ表１に示す組成で配合し、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
１〜９及び比較例１〜７の封止用エポキシ樹脂成形材料
を作製した。表1の単位は、無機充填剤が全配合成分の
総量に対する重量％、その他の成分が重量部である。

【００２５】

【表１】

【００２６】作製した合計１６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（Ｆ）成分のシランカップ
リング剤を含まないか又は含んでいても本発明の規定量
に満たない比較例１、２、４、５及び７は耐リフロー性
が優れず、規定量を超える比較例３及び６は保存安定性
及び耐湿性に劣る。これに対して、本発明の（Ａ）〜
（Ｆ）成分を全て含む実施例１〜９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ことが示される。

【００２９】

【発明の効果】本発明になる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、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 (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 CC042 CC062 CD051 CD061 CD071 CD101 CD131 CE002 DE078 DE098 DE148 DE188 DE238 DF018 DJ008 DJ018 DK008 EN027 EN067 EU117 EU137 EW017 EW177 EX076 EY017 FD018 FD130 FD142 FD157 FD160 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB02 EB04 EB06 EB12 EC01 EC05 EC14

Claims (6)

【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、及び（Ｅ）カップリング剤を必須成
   分とし、（Ｅ）成分中に５〜５０重量％の１級アミノ基
   を有するシランカップリング剤（Ｆ）を含むことを特徴
   とする封止用エポキシ樹脂成形材料。
2. 【請求項２】１級アミノ基を有するシランカップリング
   剤（Ｆ）の配合量が（Ｅ）成分全量に対して１０〜２０
   重量％である請求項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材
   料。
3. 【請求項３】１級アミノ基を有するシランカップリング
   剤（Ｆ）が下記一般式（Ｉ）で示される化合物である請
   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１】 （ここで、Ｒ¹は炭素数１〜６のアルキル基及びフェニ
   ル基、Ｒ²はメチル基及びエチル基から選ばれ、ｎは１
   〜６の整数、ｍは１〜３の整数を示す。）
4. 【請求項４】（Ａ）成分が下記一般式（II）のエポキシ
   樹脂を含有してなる請求項１〜３のいずれかに記載の封
   止用エポキシ樹脂成形材料。 【化２】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素原子及び炭素数１〜１０の置
   換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同
   一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示
   す。）
5. 【請求項５】（Ｂ）成分が下記一般式（III）の硬化剤
   を含有してなる請求項１〜４のいずれかに記載の封止用
   エポキシ樹脂成形材料。 【化３】 （ここで、Ｒは水素原子及び炭素数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０〜１０の
   整数を示す。）
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の封止用エ
   ポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備えた電子
   部品装置。