JP2001206935A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常温保存性、速硬化性、耐半田クラック性に
優れた挿入実装及び表面実装対応の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）テトラ置換ホスホニウム（Ｘ）と１分子内
にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｙ）及
び１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合
物（Ｙ）の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩
基が前記フェノール性水酸基を１分子内に２個以上有す
る化合物（Ｙ）から１個の水素を除いたフェノキシド型
化合物からなる硬化促進剤、及び（Ｄ）無機充填材を必
須成分とし、全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂との比
率が、フェノール性水酸基１モルに対しエポキシ基１．
１〜１．４モルであることを特徴とするエポキシ樹脂組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、挿入実装及び表面実装対応の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて半導
体素子を封止してなる半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイオード、トランジスタ、ＩＣチップ
等の半導体素子を機械的、化学的作用から保護するため
に、半導体封止用エポキシ樹脂組成物は開発、生産され
てきた。このエポキシ樹脂組成物に要求される項目は、
半導体素子の種類、半導体装置の構造、使用される環境
によって変化しつつあるが、現在最も大きな要求項目
は、パッケージを実装する際に発生する半田クラックの
発生防止である。この要求に対し、エポキシ樹脂を使用
し、硬化剤であるフェノール樹脂に対し、エポキシ樹脂
を理論当量より多く使用することによって、耐半田クラ
ック性はかなり改善された。しかし、エポキシ樹脂を理
論当量より過剰に加えるため、硬化性が低くなり、作業
性に支障をきたしていた。エポキシ樹脂組成物におい
て、従来から用いられている硬化促進剤としては、２−
メチルイミダゾール、１，８−ジアザビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィン等が
あるが、これらの硬化促進剤は比較的低温でも硬化促進
作用を示すため、これらを用いたエポキシ樹脂組成物は
常温時の保存性が不十分で、そのため常温で保存する
と、成形時の流動性の低下から充填不良が発生したり、
半導体装置内の金線が断線し導通不良が発生する等の問
題点が生じる。このためエポキシ樹脂組成物は、冷蔵保
存及び冷蔵輸送する必要があり、保存、輸送に多大なコ
ストがかかっているのが現状である。又、生産効率アッ
プの手段の一つとして成形時間を短くすることが挙げら
れるが、このためには成形時の速硬化性が要求される。
従来から用いられている上記の硬化促進剤では、成形時
の速硬化性を達成するのに十分な量を添加すると、エポ
キシ樹脂組成物の常温での保存性が極端に低下するとい
う問題点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、常温保存
性、速硬化性、耐半田クラック性、及び耐湿信頼性に優
れた挿入実装、表面実装対応の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封止してなる
半導体装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、耐半田クラ
ック性、常温保存性、速硬化性を向上させるべく鋭意検
討した結果、エポキシ樹脂に対して特定の化合物を硬化
促進剤として使用し、全エポキシ樹脂と全フェノール樹
脂との配合割合において、フェノール性水酸基数に対す
るエポキシ基数の割合を多くすることにより、エポキシ
樹脂組成物が、極めて優れた特性を示すことを見出し、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。即ち本
発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、
（Ｃ）テトラ置換ホスホニウム（Ｘ）と１分子内にフェ
ノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｙ）及び１分
子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
（Ｙ）の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩基
が前記フェノール性水酸基を１分子内に２個以上有する
化合物（Ｙ）から１個の水素を除いたフェノキシド型化
合物からなる硬化促進剤、及び（Ｄ）無機充填材を必須
成分とし、全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂との比率
が、フェノール性水酸基１モルに対しエポキシ基１．１
〜１．４モルであることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物、及びこれを用いて半導体素子を封止してなることを
特徴とする半導体装置であり、硬化促進剤として反応活
性点が保護された塩構造を利用することで、きわめて優
れた硬化性と保存安定性を有するエポキシ樹脂組成物が
得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂とし
ては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するものであ
れば何ら制限されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化ビ
スフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹
脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ナフタレン
型エポキシ樹脂、ナフトール等とカルボニル化合物の縮
合により合成される樹脂のグリシジルエーテル化合物、
４，４’−ビス（１，２−エポキシエチル）ジフェニル
エーテル、４，４’−ビス（１，２−エポキシエチル）
ビフェニル、ジシクロペンタジエンとフェノール類を反
応させ得られるフェノール樹脂のグリシジルエーテル化
合物、更には単核のレゾルシンやカテコール等のグリシ
ジルエーテル化合物等を挙げることができ、これらは単
独でも混合して用いてもよい。これらのエポキシ樹脂の
内では、融点が５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹脂が
好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂は、ビフェニ
ル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の剛直
な構造を主鎖に有し、比較的低分子であるために、結晶
性を示すものである。結晶性エポキシ樹脂は、常温では
結晶化している固体であるが、融点以上の温度域では急
速に融解して低粘度の液状に変化するものである。結晶
性エポキシ樹脂の融点は、示差走査熱量計を用いて、常
温から昇温速度５℃／分で昇温した時の結晶融解の吸熱
ピークの頂点の温度を示す。これらの条件を満たす結晶
性エポキシ樹脂としては、特に、一般式（１）及び一般
式（２）から選ばれる一種以上、又は一般式（３）で表
されるスチルベン型エポキシ樹脂と一般式（４）で表さ
れるスチルベン型エポキシ樹脂との混合物が好ましい。

【化５】

【０００６】

【化６】

【０００７】

【化７】

【０００８】

【化８】 一般式（１）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂の置
換基Ｒ¹、及び一般式（２）で表されるビスフェノール
型エポキシ樹脂の置換基Ｒ²は、水素原子、炭素数１〜
６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基、及びハ
ロゲンの中から選択される基又は原子であり、互いに同
じであっても異なっていてもよく、例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、
フェニル基、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、特にメ
チル基が好ましい。

【０００９】一般式（３）、及び一般式（４）で表され
るスチルベン型エポキシ樹脂の置換基Ｒ³〜Ｒ¹⁴は、水
素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、
及びハロゲンの中から選択される基又は原子であり、互
いに同一であっても異なっていてもよく、例えば、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ア
ミル基、ヘキシル基（各異性体を含む）、シクロヘキシ
ル基、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、特に、エポキ
シ樹脂の溶融粘度の低さから、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、又はブチル基が好ましい。これらのスチルベ
ン型のエポキシ樹脂としては、一般式（３）のスチルベ
ン型エポキシ樹脂と一般式（４）のスチルベン型エポキ
シ樹脂との混合物が好ましく、一般式（３）のスチルベ
ン型エポキシ樹脂及び一般式（４）のスチルベン型エポ
キシ樹脂には、共に置換基の種類等により種々の構造の
ものがあり、一般式（３）及び一般式（４）の各々のス
チルベン型エポキシ樹脂は、一種類の構造のものでも、
二種類以上の構造のものの混合物でもかまわない。一般
式（３）のスチルベン型エポキシ樹脂と一般式（４）の
スチルベン型エポキシ樹脂との混合は、両方の化合物を
混合することにより融点が低くなればよく、混合方法に
ついては特に制限されない。例えば、スチルベン型エポ
キシ樹脂の原料であるスチルベン型フェノール類をグリ
シジルエーテル化する前に混合しておいたり、両方のス
チルベン型エポキシ樹脂を溶融混合する方法等がある
が、いずれの場合においても融点は５０〜１５０℃とな
るように調整する。一般式（３）のスチルベン型エポキ
シ樹脂としては、入手のし易さ、性能、原料価格の点か
ら、５−ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−
２，３’，５’−トリメチルスチルベン、３−ターシャ
リブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，５，５’−
トリメチルスチルベンのグリシジルエーテル化物が特に
好ましい。一般式（４）のスチルベン型エポキシ樹脂と
しては、性能、原料価格の点から、４，４’−ジヒドロ
キシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、
４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチ
ル−６，６’−ジメチルスチルベン、４，４’−ジヒド
ロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−５，５’−ジ
メチルスチルベンのグリシジルエーテル化物が特に好ま
しい。

【００１０】本発明に用いるフェノール樹脂は、エポキ
シ樹脂（Ａ）の硬化剤として作用するものである。１分
子内にフェノール性水酸基を２個以上有するものであれ
ば何ら制限されるものではない。具体的には、フェノー
ル類とアルデヒド類又はケトン類の共縮反応物であるフ
ェノール樹脂やビスフェノール類、フェノール類とジメ
トキシパラキシレン等の共縮反応物であるフェニレン又
はジフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂
が含まれ、単核のレゾルシン、カテコール等も硬化反応
を生じるならば使用できるが、「フェノール」の定義が
一般に芳香環に結合する水素原子が水酸基で置換された
化合物であることから、ナフトール等の縮合多環芳香族
由来の水酸基含有化合物とカルボニル化合物の共縮反応
物なども含まれる。これらのフェノール樹脂の内では、
分子内の水酸基が少ないために硬化物の吸水率が小さ
く、分子が適度の屈曲性を有するために硬化反応におけ
る反応性も良く、又、低粘度化も可能であることから、
特にフェノールアラルキル樹脂が好ましい。本発明の全
エポキシ樹脂と全フェノール樹脂との比率は、成形性と
耐半田クラック性との兼ね合いから、フェノール性水酸
基１モルに対し、エポキシ基１．１〜１．４モルが最も
バランスが良く好ましい。特に好ましくは、１．２〜
１．３モルである。１．１モル未満だと、フェノール樹
脂のフェノール性水酸基により吸湿性が高くなるので耐
半田クラック性が低下し、１．４モルを越えるとエポキ
シ樹脂がより過剰になり、硬化性、耐湿性等が低下する
ので好ましくない。

【００１１】本発明に用いる硬化促進剤（Ｃ）である分
子会合体は、テトラ置換ホスホニウム（Ｘ）と１分子内
にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｙ）及
び１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合
物（Ｙ）の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩
基が前記フェノール性水酸基を１分子内に２個以上有す
る化合物（Ｙ）から１個の水素を除いたフェノキシド型
化合物である。本発明の分子会合体の構成成分の一つで
あるテトラ置換ホスホニウム（Ｘ）の置換基については
何ら限定されず、置換基は互いに同一であっても異なっ
ていてもよい。例えば、置換又は無置換のアリール基や
アルキル基を置換基に有するテトラ置換ホスホニウムイ
オンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具
体的には、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリル
ホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テ
トラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホ
スホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリ
フェニルホスホニウム、ｎ−ブチルトリフェニルホスホ
ニウム、２−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウ
ム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチル
フェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホ
ニウム、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム等を例示でき
る。

【００１２】本発明の分子会合体の構成成分である、１
分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物
（Ｙ）としては、例えば、ビス（４−ヒドロキシ−３，
５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビス
フェノールＦ）、４，４’−スルホニルジフェノール、
４，４’−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフ
ェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタ
ン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒ
ドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタン
及びこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタ
ン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒ
ドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタン
の３種の混合物（例えば、本州化学工業（株）・製、ビ
スフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−
ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４
−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，
２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼ
ン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキ
シナフタレン類の各種異性体、２，２’−ビフェノー
ル、４，４’−ビフェノール等のビフェノール類の各種
異性体等の化合物が挙げられる。更に、他の構成成分で
ある共役塩基は、上記の化合物（Ｙ）から１個の水素を
除いたフェノキシド型化合物である。

【００１３】本発明の分子会合体は、前述のようにホス
ホニウム−フェノキシド型の塩を構造中に有するが、従
来の技術におけるホスホニウム−有機酸アニオン塩型の
化合物と異なる点は、本発明の分子会合体では水素結合
による高次構造がイオン結合を取り囲んでいる点であ
る。従来の技術における塩では、イオン結合の強さのみ
により反応性を制御しているのに対し、本発明の分子会
合体では、常温ではアニオンの高次構造による囲い込み
が活性点の保護を行う一方、成形の段階においては、こ
の高次構造が崩れることで活性点がむき出しになり、反
応性を発現する、いわゆる潜伏性が付与されている。

【００１４】本発明の分子会合体の製造方法は何ら限定
されないが、代表的な２方法を挙げることができる。１
つ目は、テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート
（Ｚ）と、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有
する化合物（Ｙ）とを、高温下で反応させた後、更に沸
点６０℃以上の溶媒中で熱反応させる方法である。２つ
目は、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する
化合物（Ｙ）と、無機塩基又は有機塩基と、テトラ置換
ホスホニウムハライドとを反応させる方法である。無機
塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等が挙げられる。有機塩基としては、例えば、ピリ
ジン、トリエチルアミン等が挙げられる。テトラ置換ホ
スホニウムハライドの置換基については何ら限定される
ことはなく、置換基は互いに同一であっても異なってい
てもよい。例えば、置換又は無置換のアリール基やアル
キル基を置換基に有するテトラ置換ホスホニウムイオン
が、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具体的
には、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリルホス
ホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テトラ
メトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホスホ
ニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリフェ
ニルホスホニウム、ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウ
ム、２−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム、
トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチルフェ
ニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホニウ
ム、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム等を例示できる。
ハライドとしてはクロライドやブロマイドを例示でき、
テトラ置換ホスホニウムハライドの価格や吸湿等の特
性、及び入手のし易さから選択すれば良く、いずれを用
いても差し支えない。又、本発明の分子化合物の特性を
損なわない範囲で、トリフェニルホスフィン、１，８−
ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、２−メ
チルイミダゾール等の他の硬化促進剤と併用しても何ら
問題はない。又、硬化促進剤として作用する、本発明の
分子会合体は、全エポキシ樹脂、全フェノール樹脂の合
計重量１００重量部に対して、０．５〜２０重量部程度
が硬化性、保存性、他特性のバランスがよく好適であ
る。

【００１５】本発明に用いられる無機充填材の種類につ
いては特に制限はなく、一般に封止材料に用いられてい
るものを使用することができる。例えば、溶融破砕シリ
カ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、ア
ルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タル
ク、クレー、ガラス繊維等が挙げられ、特に溶融球状シ
リカが好ましい。形状は限りなく真球状であることが好
ましく、又、粒子の大きさの異なるものを混合すること
により充填量を多くすることができる。この無機充填材
の配合量としては、全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂
の合計量１００重量部あたり２００〜２４００重量部が
好ましい。２００重量部未満だと、無機充填材による補
強効果が充分に発現しないおそれがあり、２４００重量
部を越えると、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下し成
形時に充填不良等が生じるおそれがあるので好ましくな
い。特に、無機充填材の配合量が、全エポキシ樹脂と全
フェノール樹脂の合計量１００重量部あたり２５０〜１
４００重量部であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の
吸湿率が低くなり、半田クラックの発生を防止すること
ができ、更に溶融時のエポキシ樹脂組成物の粘度が低く
なるため、半導体装置内部の金線変形を引き起こすおそ
れがなく、より好ましい。又、無機充填材は、予め充分
混合しておくことが好ましい。

【００１６】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｄ）成分の他、必要に応じてγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブ
ラック等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモ
ン、リン化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリコ
ーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワック
ス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等
の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合することが
できる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等をミキサーを用いて
常温混合し、ロール、押出機等の混練機で混練し、冷却
後粉砕して得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物を用
いて、半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を
製造するには、トランスファーモールド、コンプレッシ
ョンモールド、インジェクションモールド等の成形方法
で硬化成形すればよい。特に、本発明のエポキシ樹脂組
成物は、挿入実装型及び表面実装型対応の半導体装置用
に適している。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これにより何ら限定されるものではない。 ［分子会合体の製造例］ （合成例１）本州化学工業（株）・製ビスフェノールＦ
−Ｄ（化合物（Ｙ）に相当）３００ｇ（１．５モル）
と、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ
ート（Ｚ）３２９ｇ（０．５モル）とを３Ｌセパラブル
フラスコに仕込み、２００℃で３時間反応させた。この
反応でのベンゼン留出量は、理論生成量の９７重量％
（即ちベンゼン留出率９７％）であった。この反応によ
る粗生成物を微粉砕し、セパラブルフラスコに仕込み、
２−プロパノールを粗生成物の仕込み重量の３倍量加
え、内温８２．４℃（２−プロパノールの沸点温度）で
１．５時間攪拌した。その後、２−プロパノールの大部
分を除去し、更に加熱減圧下で低沸点分を除去した。得
られた生成物を化合物Ｃ１とした。測定溶媒に重メタノ
ールを用いて、化合物Ｃ１の¹Ｈ−ＮＭＲの測定を行っ
た。４．８ｐｐｍ付近及び３．３ｐｐｍ付近のピークは
溶媒のピークで、６．４〜７．１ｐｐｍ付近のピーク群
は、原料であるビスフェノールＦ［（Ｘ）１モルに対す
るモル数（ａ）］及びこのビスフェノールＦから１個の
水素を除いたフェノキシド型の共役塩基［（Ｘ）１モル
に対するモル数（ｂ）］のフェニルプロトン、７．６〜
８．０ｐｐｍ付近のピーク群は、テトラフェニルホスホ
ニウム基のフェニルプロトンと帰属され、それらの面積
比から、モル比が（ａ＋ｂ）／（Ｘ）＝２．２／１であ
ると計算された。

【００１８】（合成例２）５Ｌのセパラブルフラスコ
に、本州化学工業（株）・製ビスフェノールＦ−Ｄ（化
合物（Ｙ）に相当）３００ｇ（１．５モル）、北興化学
工業（株）・製テトラフェニルホスホニウムブロマイド
３１４ｇ（０．７５モル）、メタノール３０００ｇを仕
込み、完全に溶解させた。そこに水酸化ナトリウムを３
０ｇ含有するメタノール／水混合溶液を攪拌しながら滴
下した。得られた溶液を多量の水中に滴下する再沈作業
を行い、目的物を固形物として得た。濾過して固形物を
取り出し、乾燥させて得られた生成物を化合物Ｃ２とし
た。測定溶媒に重メタノールを用いて、化合物Ｃ２の¹
Ｈ−ＮＭＲの測定を行った。４．８ｐｐｍ付近及び３．
３ｐｐｍ付近のピークは溶媒のピークで、６．４〜７．
１ｐｐｍ付近のピーク群は、原料であるビスフェノール
Ｆ［（Ｘ）１モルに対するモル数（ａ）］及びこのビス
フェノールＦから１個の水素を除いたフェノキシド型の
共役塩基［（Ｘ）１モルに対するモル数（ｂ）］のフェ
ニルプロトン、７．６〜８．０ｐｐｍ付近のピーク群
は、テトラフェニルホスホニウム基のフェニルプロトン
と帰属され、それらの面積比から、モル比が（ａ＋ｂ）
／（Ｘ）＝２／１であると計算された。

【００１９】（合成例３〜４）表１に従い、合成例１〜
２と同様にして、化合物Ｃ３〜Ｃ４を得た。

【００２０】（比較合成例１）安息香酸ナトリウム７
２．０５ｇ（０．５モル）を２００ｇのメタノールに溶
解したものを室温で攪拌し、テトラフェニルホスホニウ
ムブロマイド２０９．６ｇ（０．５モル）をメタノール
２００ｇに溶解したものを、前記攪拌物に滴下した。完
全に滴下後、溶液を加熱し析出分を再溶解した後、これ
に純水１５０ｇを加えて再析出物を得た。この再析出物
を、吸引ろ過し、純水で数回洗浄し、８０℃の真空乾燥
機で２時間乾燥して化合物Ｃ５を得た。

【表１】

【００２１】［エポキシ樹脂組成物の製造例］配合割合
は重量部とする。 （実施例１） 式（５）のビフェニル型エポキシ樹脂を主成分とする樹脂（エポキシ当量１８ ５、融点１０５℃） ５８重量部

【化９】

【００２２】 式（６）のフェノールアラルキル樹脂（水酸基当量１６７、軟化点７３℃） ４２重量部

【化１０】

【００２３】 化合物Ｃ１ ３．２重量部 溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ） ５００重量部 カーボンブラック ２重量部 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ２重量部 カルナバワックス ２重量部 を混合し、熱ロールを用いて、９５℃で８分間混練して
冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエ
ポキシ樹脂組成物を以下の方法で評価した。結果を表２
に示す。

【００２４】評価方法 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ²、硬化時間２分で測定した。ス
パイラルフローは流動性のパラメータであり、数値が大
きい方が流動性が良好である。単位はｃｍ。 ショアＤ硬度：金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋｇ／
ｃｍ²、硬化時間２分で成形し、型開き１０秒後に測定
したショアＤ硬度の値を硬化性とした。ショアＤ硬度は
硬化性の指標であり、数値が大きい方が硬化性が良好で
ある。 ３０℃保存性：３０℃で１週間保存した後、スパイラル
フローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対する
百分率として表す。単位は％。 耐半田クラック性：トランスファー成形機を用い、金型
温度１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ²、硬化時間２分で
８０ＱＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を８個成形し、１７５
℃、８時間でアフターキュア後、８５℃、相対湿度６０
％の環境下に１６８時間放置し、その後ＩＲリフロー
（２４０℃）で１０秒間処理した。得られたパッケージ
を目視及び超音波探傷機で観察し、外部クラック、チッ
プ上剥離、及びパッド下剥離の発生したパッケージ個数
をそれぞれｎ／８と表示した。

【００２５】（実施例２〜７、比較例１〜４）表２、表
３の配合に従い、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組
成物を得て、実施例１と同様にして評価した。結果を表
２、表３に示す。なお、実施例５に使用した結晶性エポ
キシ樹脂Ａは、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロ
ポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベ
ンを主成分とする樹脂６０重量％と４，４’−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）−５−ターシャリブチ
ル−２，３’，５’−トリメチルスチルベンを主成分と
する樹脂４０重量％との混合物である（エポキシ当量２
０９、融点１２０℃）。実施例６に使用したフェノール
ノボラック樹脂は、水酸基当量１０４、軟化点１０５℃
である。

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体
封止用として常温保存性、速硬化性、耐半田クラック性
に極めて優れ、これを用いた半導体装置は、挿入実装及
び表面実装対応の装置として耐湿信頼性に優れ、有用で
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 23/31 Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CC042 CC062 CD021 CD041 CD051 CD061 CD071 CD101 CD121 CD131 CE002 DE137 DE147 DJ017 DJ037 DJ047 DL007 EU116 EU136 EW146 EW176 FA047 FD017 FD142 FD156 GQ05 4J036 AD07 AD08 AD09 AD10 AE07 AF06 AF08 AF15 AF16 AG03 AH04 AJ09 DB05 DB11 DC40 DC46 DD07 FA03 FA05 FA06 FB06 FB08 GA04 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA03 EB02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB19 EC01 EC03 EC14 EC20

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
   樹脂、（Ｃ）テトラ置換ホスホニウム（Ｘ）と１分子内
   にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｙ）及
   び１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合
   物（Ｙ）の共役塩基との分子会合体であって、該共役塩
   基が前記フェノール性水酸基を１分子内に２個以上有す
   る化合物（Ｙ）から１個の水素を除いたフェノキシド型
   化合物からなる硬化促進剤、及び（Ｄ）無機充填材を必
   須成分とし、全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂との比
   率が、フェノール性水酸基１モルに対しエポキシ基１．
   １〜１．４モルであることを特徴とするエポキシ樹脂組
   成物。
2. 【請求項２】 １分子内にフェノール性水酸基を２個以
   上有する化合物（Ｙ）が、ジヒドロキシベンゼン類、ト
   リヒドロキシベンゼン類、ビスフェノール類、ビフェノ
   ール類、ジヒドロキシナフタレン類、フェノールノボラ
   ック樹脂、フェノールアラルキル樹脂の中から選択され
   る１種以上である請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
3. 【請求項３】 分子会合体が、テトラ置換ホスホニウム
   ・テトラ置換ボレート（Ｚ）と、１分子内にフェノール
   性水酸基を２個以上有する化合物（Ｙ）とを、高温下で
   反応させた後、更に沸点６０℃以上の溶媒中で熱反応さ
   せて得られるものである請求項１〜２記載のエポキシ樹
   脂組成物。
4. 【請求項４】 分子会合体が、１分子内にフェノール性
   水酸基を２個以上有する化合物（Ｙ）と、無機塩基又は
   有機塩基と、テトラ置換ホスホニウムハライドとを反応
   させて得られるものである請求項１〜２記載のエポキシ
   樹脂組成物。
5. 【請求項５】 テトラ置換ホスホニウム（Ｘ）が、テト
   ラフェニルホスホニウムである請求項１〜４記載のエポ
   キシ樹脂組成物。
6. 【請求項６】 （Ａ）エポキシ樹脂が、融点５０〜１５
   ０℃の結晶性エポキシ樹脂である請求項１〜５記載のエ
   ポキシ樹脂組成物。
7. 【請求項７】 融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹
   脂が、一般式（１）及び一般式（２）から選ばれる１種
   以上である請求項６記載のエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは
   環状アルキル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選
   択される基又は原子であり、互いに同一であっても異な
   っていてもよい。） 【化２】 （式中、Ｒ²は水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは
   環状アルキル基、フェニル基、及びハロゲンの中から選
   択される基又は原子であり、互いに同一であっても異な
   っていてもよい。）
8. 【請求項８】 融点５０〜１５０℃の結晶性エポキシ樹
   脂が、一般式（３）で示されるスチルベン型エポキシ樹
   脂と一般式（４）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂
   との混合物である請求項６記載のエポキシ樹脂組成物。 【化３】 （式中、Ｒ³〜Ｒ¹⁰は、それぞれ独立に、水素原子、炭
   素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
   ンの中から選択される基又は原子を示す。ただし、炭素
   −炭素二重結合に結合している２個のアリール基は互い
   に異なる。） 【化４】 （式中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁴は、それぞれ独立に、水素原子、炭
   素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、及びハロゲ
   ンの中から選択される基又は原子を示す。ただし、炭素
   −炭素二重結合に結合している２個のアリール基は互い
   に同じである。）
9. 【請求項９】 （Ｂ）フェノール樹脂が、フェノールア
   ラルキル樹脂である請求項１〜８記載のエポキシ樹脂組
   成物。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９記載のいずれかのエポキ
    シ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを
    特徴とする半導体装置。