JP2001335677A - 封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 - Google Patents

封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザーマーク性や電気特性に優れ、パッド間
やワイヤー間距離が狭い電子部品装置においても、導電
性物質によるショート不良が発生せず、かつ成形性、信
頼性、パッケージ表面の外観に優れた封止用エポキシ樹
脂組成物及びそれを用いた電子部品装置を提供する。 【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）非導電性カーボン及び（Ｄ）無機充填材を必須成
分とする封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの封止用エ
ポキシ樹脂組成物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、レーザーマーク
性、電気特性、成形性、信頼性及びパッケージ表面の外
観に優れた封止用エポキシ樹脂組成物及びこれにより封
止された素子を備えた電子部品装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子は、素子の
集積度の向上と共に、素子のパッケージに対する占有体
積の拡大、半導体装置等の電子部品装置の小型化、薄型
化、多ピン化が進んでいる。さらに、電子機器の小型
化、薄型化に対応し、実装方法も高密度実装を可能とす
る表面実装方式がピン挿入型方式に代わり、急速に普及
している。その結果、電子部品装置を基板へ取り付ける
時に、電子部品装置自体が短時間の内に２００℃以上の
半田浴といった高温に曝される。この時、封止材中に含
まれる水分が気化し、ここで発生する蒸気圧が封止材と
素子、リードフレーム等のインサートとの界面において
剥離応力として働き、封止材とインサートとの間で剥離
が発生し、特に薄型の電子部品装置においては、電子部
品装置のフクレやクラックに至ってしまう。このような
剥離起因によるフクレ、クラックの防止策として、素子
表面又はリードフレームのアイランド裏面にコート材を
用いて封止材との密着性を向上させる手法、リードフレ
ームのアイランド裏面にディンプル加工やスリット加工
等を行なう、あるいはＬＯＣ（Lead on Chip）構造にし
て封止材との密着性を向上させる手法が用いられている
が、高コスト化、効果が不十分等の問題がある。さら
に、ＬＯＣ構造の場合、パッケージ表面の色むらが生じ
外観を損ねる。また、半導体装置等の電子部品装置の小
型化、多ピン化に伴い、インナーリード間やパッド間、
ワイヤー間などピッチ間距離が狭くなってきており、封
止材中に含まれるカーボンブラック等の導電性物質が大
きな粗粒として存在する場合には、インナーリード間や
パッド間そしてワイヤー間に導電性であるカーボンブラ
ックが狭まり、電気特性不良に至ってしまう。このた
め、着色剤としてカーボンブラックの代わりに有機染料
や顔料等を用いる検討がなされている（特開昭６３−１
７９９２１号公報、特開平１１−６０９０４号公報）
が、ＹＡＧレーザーマーク性の低下、信頼性の低下、高
コスト化等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑みてなされたもので、レーザーマーク性や電気特性
に優れ、パッド間やワイヤー間距離が狭い半導体装置等
の電子部品装置においても、導電性物質によるショート
不良が発生せず、かつ成形性、信頼性、パッケージ表面
の外観に優れた封止用エポキシ樹脂組成物及びこれによ
り封止した素子を備えた電子部品装置を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本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
シ樹脂組成物に非導電性カーボン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。すなわち、本発明は、 （１）（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）非導
電性カーボン及び（Ｄ）無機充填材を必須成分とする封
止用エポキシ樹脂組成物、 （２）非導電性カーボンの電気抵抗が１０7Ω以上であ
る上記（１）記載の封止用エポキシ樹脂組成物、及び （３）非導電性カーボンの含有量が、樹脂組成物全体の
０.１〜１０重量％である上記（１）又は（２）記載の
封止用エポキシ樹脂組成物、並びに （４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の封止用エ
ポキシ樹脂組成物により封止された素子を備えた電子部
品装置に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において用いられる（Ａ）
エポキシ樹脂としては特に制限はないが、例えば、封止
用エポキシ樹脂組成物で一般に使用されている、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、ビスフェノールＡノボラック型
エポキシ樹指をはじめとするフェノール類とアルデヒド
類から合成されるノボラック樹脂をエポキシ化したエポ
キシ樹脂、アルキル置換又は非置換のビフェノール型エ
ポキシ樹脂、アルキル置換又は非置換のグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシ
クロペンタジエンとフェノール類及び／又はナフトール
類の共縮合樹脂のエポキシ化物、ナフタレン環を有する
エポキシ樹脂、フェノール・アラルキル樹脂、ナフトー
ル・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂の
エポキシ化物、トリメチロールプロパン型エポキシ樹
脂、テルペン変性エポキシ樹脂、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、脂環族エポキシ樹脂などが挙げられ、これらは単独
で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０００６】具体的には、下記一般式（Ｉ）〜（IV）の
いずれかにより示される化合物などが挙げられる。
【化１】 （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。）
【化２】 （ここで、Ｒ5〜Ｒ12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。）
【化３】 （ここで、Ｒ13〜Ｒ16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０〜１０の整数を示
す。）
【化４】 （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０〜１０の整数
を示す。）
【０００７】上記一般式（Ｉ）中のＲ1〜Ｒ4は、水素原
子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソ
プロピル基、イソブチル基等のアルキル基、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコ
キシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリ
ール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、
メトキシメチル基、エトキシメチル基メトキシエチル基
等のアルコキシアルキル基、アミノメチル基、アミノエ
チル基等のアミノ基置換アルキル基などの炭素数１〜１
０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれる
が、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般
式（Ｉ）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂として
は、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’−ビフェノール又は４，４’−（３，３’，
５，５’−テトラメチル）ビフェノールとを反応させて
得られるエポキシ樹脂等が挙げられ、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
キシ樹脂がより好ましい。
【０００８】上記一般式（II）中のＲ5〜Ｒ12は、水素
原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イ
ソプロピル基、イソブチル基等のアルキル基、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコ
キシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリ
ール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、
メトキシメチル基、エトキシメチル基メトキシエチル基
等のアルコキシアルキル基、アミノメチル基、アミノエ
チル基等のアミノ基置換アルキル基などの炭素数１〜１
０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれる
が、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般
式（II）で示されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂と
しては、例えば、Ｒ5、Ｒ7、Ｒ10及びＲ12がメチル基
で、Ｒ6、Ｒ8、Ｒ9及びＲ11が水素原子であり、ｎ＝０
を主成分とするＥＳＬＶ−８０ＸＹ（新日鉄化学株式会
社製商品名）が市販品として入手可能である。
【０００９】上記一般式（III）中のＲ13〜Ｒ16は、水
素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、アミル基、イソブ
チル等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、ブトキシ基等のアルコキシル基、フェニル基、
トリル基、キシリル基等のアリール基、ベンジル基、フ
ェネチル基等のアラルキル基、メトキシメチル基、エト
キシメチル基メトキシエチル基等のアルコキシアルキル
基、アミノメチル基、アミノエチル基等のアミノ基置換
アルキル基などの炭素数１〜１０の置換又は非置換の一
価の炭化水素基から選ばれるが、中でもアルキル基が好
ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましい。上
記一般式（III）で示されるフェニルスルフィド型エポ
キシ樹脂としては、入手性及び流動性の観点から、Ｒ13
及びＲ16がｔ−ブチル基で、Ｒ14及びＲ15がメチル基
で、ｎが０である化合物を主成分とするビス（２−メチ
ル−４−ヒドロキシ−５−t−ブチル）チオエーテルの
エポキシ化物が好ましい。
【００１０】上記一般式（IV）中のＲとしては、例え
ば、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、イソプロピル基、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、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１〜１０の置換又は非
置換の一価の炭化水素基が挙げられ、中でもメチル基、
エチル基等のアルキル基が好ましく、メチル基がより好
ましい。上記一般式（IV）で示されるノボラック型エポ
キシ樹脂としては、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等が挙
げられ、中でもオルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂が好ましい。
【００１１】本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤と
しては特に制限はないが、例えば、封止用エポキシ樹脂
組成物で一般に使用されているもので、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類
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・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル
樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂などが挙げられ、
これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いて
もよい。 （Ｂ）硬化剤は、上記（Ａ）エポキシ樹脂のエポキシ基
当量に対して、フェノール水酸基当量が０.５〜１.５当
量となる量で配合されることが好ましく、より好ましく
は０.８〜１.２当量で配合される。０.５当量未満では
エポキシ樹脂の硬化が不十分となり、硬化物の耐熱性、
耐湿性並びに電気特性が劣る傾向があり、１.５当量を
超えると硬化剤成分が過剰になり硬化樹脂中に多量のフ
ェノール性水酸基が残るため、電気特性並びに耐湿性が
悪くなる傾向がある。
【００１２】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、
エポキシ基とフェノール性水酸基とのエーテル化反応を
促進するため、硬化促進剤を配合することが好ましい。
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促
進させるような触媒機能を持つ化合物であれば特に制限
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、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、メチルジフェニル
ホスフィン、トリ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
これらのホスフィン類に無水マレイン酸、ベンゾキノ
ン、ジアゾフェニルメタン等の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、トリフェニルホスホニウム−トリフェニルボラン
等が挙げられ、これらは単独で用いても２種以上を組み
合わせて用いてもよい。硬化促進剤の配合量は、エポキ
シ樹脂１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好ま
しく、０．１〜３重量部を配合するのがより好ましい。
０．０１重量部より少ないと促進効果が小さく、５重量
部より多いと保存安定性が悪くなる傾向にある。
【００１３】本発明において用いられる（Ｃ）非導電性
カーボンとしては特に制限はないが、例えば、ポリマー
を焼成させて得られる非導電性ポリマー焼成カーボン、
カーボンブラックの表面にポリマーをグラフトさせて得
られるグラフトカーボン、カーボンブラックの表面をシ
リカ等の絶縁無機物で覆うことによって得られるカーボ
ン内包フィラー、酸化処理等の表面処理を施したカーボ
ンブラックなどが挙げられ、これらは単独で用いても２
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの非
導電性カーボンをエポキシ樹脂、フェノール樹脂等でコ
ートして用いることもできる。非導電性ポリマー焼成カ
ーボンの製造法には特に制限はないが、例えば、ナフタ
レン等の芳香族を有するスルホン酸ポリマーなどのポリ
マーを４００〜６００℃で焼成する方法が挙げられる。
グラフトカーボンの製造法には特に制限はないが、例え
ば、エポキシ基、チオエポキシ基、アジリジン基、オキ
サゾリン基、イソシアネート基等のカーボンブラック表
面のカルボキシル基と反応性を有する基を有するグラフ
トポリマーを、熱によりカーボンブラックに不可逆的付
加反応させる方法が挙げられる。ここで用いられるグラ
フトポリマーとしては特に制限はないが、上記の反応性
基を有する不飽和化合物をそれと共重合可能な単量体と
共重合させて得られるもので、例えば、ポリスチレン、
ポリエチレングリコール、ポリオキサゾリン、ポリプロ
ピレングリコール、ポリメタクリル酸メチル、アクリル
樹脂、フッ素樹脂等及びこれらの誘導体、ポリジメチル
シロキサン等のシリコーン、ワックスなどが挙げられ、
これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いて
もよい。グラフトカーボンに用いられるカーボンブラッ
クとしては特に制約はないが、グラフトポリマーとの反
応点であるカルボキシル基等の酸性官能基が表面に多く
存在するものが好ましく、ｐＨが７以下のカーボンブラ
ックがより好ましい。グラフトカーボンのグラフト率は
非導電性の観点から３０重量％以上が好ましく、５０重
量％以上がより好ましい。ここで、グラフト率とはグラ
フトカーボン全体に占めるグラフトポリマーの割合をさ
す。カーボン内包フィラーの製造法には特に制限はない
が、例えば、水溶液中に分散させたカーボンブラックの
表面に、テトラエトキシシランを加水分解させることに
よってシリカ微粒子を沈着させる方法、水溶液中に分散
させたカーボンブラックにシリカゾルを添加しゾルゲル
法によってシリカ微粒子を沈着させる方法等が挙げられ
る。カーボンブラックの表面を覆う絶縁無機物としては
特に制限はないが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸バリ
ウム等のアルカリ土類金属炭酸塩、珪酸カルシウム、珪
酸マグネシウム等のアルカリ土類金属珪酸塩、酸化鉄、
シリカ、アルミナ、酸化銅、酸化コバルト、酸化ニッケ
ル等の金属酸化物、炭酸コバルト、炭酸ニッケル、塩基
性炭酸銅、水酸化アルミニウム、ダイレクトブラック１
５４カルシウムレーキなどが挙げられ、これらは単独で
用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。カーボ
ン内包フィラーに用いられるカーボンブラックとしては
特に制限はないが、水に濡れやすく、かさ高くないもの
が好ましい。カーボン内包フィラーのカーボン内包率
は、非導電性の観点から７０重量％以下が好ましく、５
０重量％以下がより好ましい。ここで、カーボン内包率
とは、カーボン内包フィラー全体に占めるカーボンブラ
ックの割合をさす。表面処理を施したカーボンブラック
の製造法としては、特に制限はないが、例えば、空気酸
化法、硝酸、窒素酸化物と空気の混合ガス、オゾン等の
酸化剤を用いる酸化処理法、シランカップリング剤を用
いる方法等でカーボンブラックを表面処理する方法など
が挙げられる。
【００１４】（Ｃ）非導電性カーボンの電気抵抗は、１
０7Ω以上が好ましく、１０9Ω以上がより好ましい。電
気抵抗は、ＪＩＳＺ３１９７に準拠した、ガラス布基材
エポキシ樹脂銅張積層板ＭＣＬ−Ｅ６７（日立化成工業
株式会社製商品名）を基板とした２形のくし型電極（銅
箔厚３５μｍ、線幅０．３ｍｍ、線間０．３ｍｍ、基板
厚０.９５ｍｍ）を用い、粉末サンプル０．５ｇを配線
上にセロハンテープで固定し、抵抗計（タケダ理研工業
株式会社製ＴＲ８６０１）により直流５００Ｖで１分後
の抵抗値を測定することにより求められる。 （Ｃ）非導電性カーボンの平均粒径は、０.３〜５０μ
ｍが好ましく、０.３〜３０μｍがより好ましい。レー
ザーマーク性、成形性の観点からは０．３〜１０μｍが
好ましく、０．３〜５μｍがより好ましい。 （Ｃ）非導電性カーボンの含有量は、封止用エポキシ樹
脂組成物全体に対し０.１〜１０重量％が好ましく、
０．３〜８重量％がより好ましく、０．５〜４重量％が
さらに好ましい。０.１重量％未満ではパッケージ表面
の外観が損なわれたり、遮光性、レーザーマーク性が不
十分となったりする場合があり、１０重量％を超えると
成形性が不十分となる傾向がある。
【００１５】充填材としては、吸湿性低減及び強度向上
の観点から無機充填材を用いることが必要である。本発
明に用いられる（Ｄ）無機充填材としては特に制限はな
いが、例えば、封止用エポキシ樹脂組成物で一般に使用
されているもので、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、炭化
珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア等の粉体、又
はこれらを球形化したビーズ、チタン酸カリウム、炭化
珪素、窒化珪素、アルミナ等の単結晶繊維、ガラス繊維
などが挙げられ、これらは単独で用いても２種以上を組
み合わせて用いてもよい。また、難燃効果のある無機充
填材としては水酸化アルミニウム、棚酸亜鉛等が挙げら
れ、これらは単独で用いても併用してもよい。中でも、
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、無機充填材の形状
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。 （Ｄ）無機充填材の配合量としては、吸湿性、線膨張係
数の低減、強度向上及び半田耐熱性の観点から、封止用
エポキシ樹脂組成物全体に対し７０〜９８重量％が好ま
しい。より好ましくは、７５〜９５重量％の範囲であ
る。
【００１６】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、
無機充填材と樹脂成分との親和性をはかる観点からはカ
ップリング剤を添加することが好ましい。用いられるカ
ップリング剤としては特に制限はなく、例えば、封止用
エポキシ樹脂組成物で一般に使用されているもので、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
−エポキシジシクロヘキシル）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、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−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプ
ロビ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、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、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラ
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−アミノエチルーアミ
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
リルオキシメチルー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、これらは単
独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１７】その他の添加剤として、高級脂肪酸例えば
カルナバワックスとポリエチレン系ワックス等の離型
材、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の改質材、ハ
イドロタルサイト、アンチモン−ビスマス等のイオント
ラッパーなどを必要に応じて、それぞれ単独で又は２種
以上を組み合わせて配合することができる。また、本発
明の封止用エポキシ樹脂組成物には、本発明の効果が達
成される範囲内であれば、非導電性カーボン以外に、ア
ジン系染料、アントラキノン系染料、ジスアゾ系染料、
ジイミニウム系染料、アミニウム系染料、ジイモニウム
系染料、Ｃｒ錯体、Ｆｅ錯体、Ｃｏ錯体、Ｎｉ錯体、Ｆ
ｅ，Ｃｕ、Ｎｉ等の金属化合物、Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ等の
金属酸化物、雲母、近赤外吸収材、フタロシアニン系顔
料、フタロシアニン系染料、カーボンブラックなどの着
色剤を１種又は２種以上併用することができる。特に、
レーザーマーク性、流動性、硬化性の点からはフタロシ
アニン系染料を併用することが好ましい。カーボンブラ
ック等の導電性粒子を併用する場合には、本発明の目的
を達成するために、分散性に優れる、比表面積が１３０
ｍ2／ｇ以下、ＤＢＰ吸油量が１２０ｃｍ3／１００ｇ以
下のものが好ましく、比表面積が１００ｍ2／ｇ以下、
ＤＢＰ吸油量が８０ｃｍ3／１００ｇ以下のものがより
好ましい。
【００１８】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、上
記各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、一般的な方法として
は、所定の配合量の原材料をミキサー等によって充分混
合した後、熱ロール、押出機等によって混練し、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。
【００１９】本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、レ
ーザーマーク性、電気特性に優れ、且つ成形性、信頼
性、スケルトン防止に優れており、ＩＣ、ＬＳＩ等の封
止に好適に用いることができる。本発明で得られる封止
用エポキシ樹脂組成物により封止した素子を備えた電子
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、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
用エポキシ樹脂組成物で封止した、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
樹脂組成物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 InlinePackage）、ＰＬＣＣ（Pl
astic Leaded Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat Pac
kage）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯＪ（S
mall Outline J-lead package）、ＴＳＯＰ（Thin Smal
l Outline Package）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Pack
age）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
キシ樹脂組成物で封止したＴＣＰ（Tape Carrier Packa
ge）、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組
成物で封止したＣＯＢ（ChipOn Board）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
ポキシ樹脂組成物で素子を封止した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
樹脂組成物は有効に使用できる。本発明で得られる封止
用エポキシ樹脂組成物を用いて電子部品装置を封止する
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、圧縮成形、注型等の
方法を用いてもよい。
【００２０】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１〜９、比較例１〜４ まず、表１及び表２に示す配合成分を予備混合（ドライ
ブレンド）した後、二軸ロール（ロール表面温度８０
℃）で１０分間混練し、冷却粉砕して実施例及び比較例
の封止用エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】なお、表１及び表２記載の配合成分は次の
通りである。 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ＹＸ−４０００Ｈ 臭素化エポキシ樹脂：東都化成株式会社製商品名ＹＤＢ
−４００ アラルキル型フェノール樹脂：三井化学株式会社製商品
名ＸＬ−２２５−３Ｌ エポキシシラン：日本ユニカー株式会社製商品名Ａ−１
８７ ポリエチレンワックス：クラリアントジャパン株式会社
製商品名ＰＥＤ−１９１ 非導電性カーボンＡ：三井鉱山株式会社製商品名ＣＢ−
３−５００（平均粒径３μｍ、電気抵抗１０9Ω） 非導電性カーボンＢ：三井鉱山株式会社製商品名ＣＢ−
７−５００（平均粒径７μｍ、電気抵抗１０9Ω） 非導電性カーボンＣ：三井鉱山株式会社製商品名ＣＢ−
１０−５００（平均粒径１０μｍ、電気抵抗１０9Ω） 非導電性カーボンＤ：スチレン／アクリル系グラフトポ
リマーを用いたグラフト率９０重量％のグラフトカーボ
ン（株式会社日本触媒製、電気抵抗１０10Ω） 非導電性カーボンＥ：カーボン内包率１７重量％のカー
ボン内包シリカ（鈴木油脂工業株式会社製、平均粒径７
μｍ、電気抵抗１０9Ω） カーボンブラックＡ：比表面積８９ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸
油量６０ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラック カーボンブラックＢ：比表面積１４０ｍ2／ｇ、ＤＢＰ
吸油量１３１ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラック フタロシアニン系染料：山本化成株式会社製商品名ＹＫ
Ｒ−３０８０ アジン系染料：住友化学工業株式会社製商品名スピリッ
トブラック９２０ 雲母−黒酸化鉄系染料：メルクジャパン株式会社製商品
名ＬＳ８３５ 溶融シリカ：マイクロン株式会社製商品名Ｓ−ＣＯ
【００２４】実施例、比較例の封止用エポキシ樹脂組成
物を次に示す各試験により評価した。なお、封止用エポ
キシ樹脂組成物の成形は、トランスファ成形機を用い、
金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９
０秒の条件で行なった。また、後硬化（ポストキュア）
は１７５℃で６時間行った。 （１）スパイラルフロー ＥＭＭ１１−６６に準じた金型をトランスファ成形機に
セットし、上記条件で封止用エポキシ樹脂組成物を成形
し、流動距離（ｃｍ）を求めた。 （２）熱時硬度 バリ測定金型（幅５ｍｍ、深さ５０、３０、２０、１
０、５、２μｍのスリットを設けた金型）をトランスフ
ァ成形機にセットし、上記条件で封止用エポキシ樹脂組
成物を成形し、金型開放１０秒後、樹脂溜り部分をショ
ア硬度計にて測定した。 （３）体積抵抗率 円板金型をトランスファ成形機にセットし、封止用エポ
キシ樹脂組成物を上記条件で直径１００ｍｍ、厚さ３ｍ
ｍの円板に成形し後硬化した後、体積抵抗計を用いて、
電圧５００Ｖ、１５０℃で測定し、絶縁性を確認した。 （４）耐湿性 耐湿性に用いた電子部品装置はＳＯＰ−２８ピンのＳＯ
Ｐ２８ピンの樹脂封止型半導体装置（外形寸法１８×
８．４×２．６ｍｍ）であり、リードフレームは４２ア
ロイ材（加工ディンプル）で９．６×５．１ｍｍのＴＥ
Ｇチップ（Ａｌ配線１０及び２０ミクロン幅、ギャップ
１０及び２０ミクロン、パッシベーションなし）を有す
るもので、上記条件でトランスファ成形、後硬化を行っ
て作製した。８５℃／８５ＲＨ％で７２時間吸湿した
後、２４０℃／１０秒（ＩＲリフロー）の前処理後、Ｐ
ＣＴ処理（１２１℃／０．２ＭＰａ）してチップ上配線
の断線の有無を確認し、断線パッケージが試験パッケー
ジ中５０％に達するまでのＰＣＴ処理時間で評価した。 （５）半田耐熱性 半田耐熱性に用いた電子部品装置は、ＱＦＰ−８０ピン
の樹脂封止型半導体装置（外形寸法２０×１４×２.０
ｍｍ）であり、リードフレームは４２アロイ材（加工な
し）で８x１０ｍｍのチップサイズを有するもので、上
記条件でトランスファ成形、後硬化を行って作製した。
このようにして得られた樹脂封止型半導体装置を、８５
℃／８５ＲＨ％で所定の時間吸湿した後、２４０℃／１
０秒の処理を行なった時のクラック発生を観察し、外観
クラックが発生するまでの吸湿時間により半田耐熱性を
評価した。 （６）レーザーマーク性 レーザーマーク性評価に用いた電子部品装置は、ＱＦＰ
−５４ピンの樹脂封止型半導体装置であり、パッケージ
表面をＹＡＧレーザーマーキング装置で、ＹＡＧレーザ
ー波長１０６４ｎｍ、レーザーパワー５Ｊの条件で印字
し、目視でマーク性を評価した。 （７）電気特性 電気特性の評価に用いた電子部品装置は、ＬＱＦＰ（Lo
wprofile Quad Flat Package）１７６ピンの樹脂封止型
半導体装置であり、リーク電流の有無で評価した。 （８）黒色度 黒色度は、円板金型をトランスファ成形機にセットし、
封止用エポキシ樹脂組成物を上記条件で表面が梨地であ
る直径１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板に成形し後硬化し
た後、色差計にて測定した。黒色度は値が小さいほど黒
色を示す。上記の試験結果を表３及び表４に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】本発明の着色剤として非導電性カーボンを
用いていない比較例１〜４は、いずれも満足な特性が得
られない。すなわち、導電性のカーボンブラックを用い
た比較例１は電気特性に劣り、アジン系染料を用いた比
較例２、３は耐湿性及び半田耐熱性に劣る。雲母−黒酸
化鉄系染料を用いた比較例４は半田耐熱性及び電気特性
に劣る。これに対して、実施例１〜９は、耐湿性、半田
耐熱性等の信頼性及び電気特性に優れ、レーザマーク
性、黒色度も良好である。
【００２８】
【発明の効果】本発明になる封止用エポキシ樹脂組成物
は、実施例に示したように成形性が良好で、レーザーマ
ーク性、電気特性、信頼性、パッケージ表面の外観に優
れる電子部品装置が得られるので、その工業的価値は大
である。。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CC04X CC05X CC06X CD00W CD01W CD02W CD05W CD06W CD14W CE00X DA036 DE097 DE147 DE187 DE237 DJ007 DJ017 DK007 DL007 FA047 FA087 FB076 FB107 FB117 FB137 FB147 FB157 FB167 FB177 FB207 FB217 FB266 FD017 FD090 FD126 FD14X FD150 FD160 GQ05 4M109 AA01 CA01 CA21 CA22 EA03 EA04 EA05 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB18 EB19 EC07 EC13 EC20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
    （Ｃ）非導電性カーボン及び（Ｄ）無機充填材を必須成
    分とする封止用エポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項２】非導電性カーボンの電気抵抗が１０7Ω以
    上である請求項１記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項３】非導電性カーボンの含有量が、樹脂組成物
    全体の０.１〜１０重量％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組成物。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の封止用エ
    ポキシ樹脂組成物により封止された素子を備えた電子部
    品装置。
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