JP2002220514A - 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】ノンハロゲンかつノンアンチモンで、成形性、
耐リフロー性、耐湿性、及び高温放置特性等の信頼性を
低下させずに難燃性が良好な封止用エポキシ樹脂材料、
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）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤及び
（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化アルミニウムを
必須成分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、封止用エポキシ樹
脂成形材料、特に環境対応の観点から要求されるノンハ
ロゲンかつノンアンチモンで難燃性の封止用エポキシ樹
脂成形材料で、厳しい信頼性を要求されるＶＬＳＩの封
止用に好適な成形材料及びこの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
接着性などの諸特性にバランスがとれているためであ
る。これらの封止用エポキシ樹脂成形材料の難燃化は主
にテトラブロモビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ル等のブロム化樹脂と酸化アンチモンの組合せにより行
われている。近年、環境保護の観点からダイオキシン問
題に端を発し、デカブロムをはじめとするハロゲン化樹
脂やアンチモン化合物に量規制の動きがあり、封止用エ
ポキシ樹脂成形材料についてもノンハロゲン化（ノンブ
ロム化）及びノンアンチモン化の要求が出てきている。
また、プラスチック封止ＩＣの高温放置特性にブロム化
合物が悪影響を及ぼすことが知られており、この観点か
らもブロム化樹脂量の低減が望まれている。そこで、ブ
ロム化樹脂や酸化アンチモンを用いずに難燃化を達成す
る手法としては、赤リンを用いる方法（特開平９−２２
７７６５号公報）、リン酸エステル化合物を用いる方法
（特開平９−２３５４４９号公報）、ホスファゼン化合
物を用いる方法（特開平８−２２５７１４号公報）、金
属水酸化物を用いる方法（特開平９−２４１４８３号公
報）、金属水酸化物と金属酸化物を併用する方法（特開
平９−１００３３７号公報）、フェロセン等のシクロペ
ンタジエニル化合物を用いる方法（特開平１１-２６９
３４９号公報）、アセチルアセトナート銅等の有機金属
化合物を用いる方法（加藤寛、機能材料、１１（６）、
３４（１９９１））などのハロゲン、アンチモン以外の
難燃剤を用いる方法、充填剤の割合を高くする方法（特
開平７−８２３４３号公報）等が試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、封止用
エポキシ樹脂成形材料に赤リンを用いた場合は耐湿性の
低下の問題、リン酸エステル化合物やホスファゼン化合
物を用いた場合は可塑化による成形性の低下や耐湿性の
低下の問題、金属水酸化物や金属酸化物を用いた場合
や、充填剤の割合を高くした場合は流動性の低下の問題
がそれぞれある。また、アセチルアセトナート銅等の有
機金属化合物を用いた場合は、硬化反応を阻害し成形性
が低下する問題がある。赤リンの耐湿性低下の問題を解
決するために、熱硬化性樹脂で被覆した赤リン、水酸化
アルミニウム及びフェノール樹脂で被覆した赤リン等の
被覆赤リンを用いる方法（特開平８−１５１４２７号公
報）が試みられているが、耐湿性改善の効果が不十分で
満足できるレベルには至っていない。以上のようにこれ
らノンハロゲン、ノンアンチモン系の難燃剤では、いず
れの場合もブロム化樹脂と酸化アンチモンを併用した封
止用エポキシ樹脂成形材料と同等の成形性、信頼性を得
るに至っていない。本発明はかかる状況に鑑みなされた
もので、ノンハロゲンかつノンアンチモンで、成形性、
耐リフロー性、耐湿性及び高温放置特性等の信頼性を低
下させずに難燃性が良好な封止用エポキシ樹脂材料、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。

【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、エポキシ樹脂
で被覆された水酸化アルミニウムを配合した封止用エポ
キシ樹脂成形材料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。

【０００５】すなわち、本発明は（１）（Ａ）エポキシ
樹脂、（Ｂ）硬化剤及び（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆され
た水酸化アルミニウムを必須成分とする封止用エポキシ
樹脂成形材料。（２）（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された
水酸化アルミニウムのエポキシ樹脂が硬化されている上
記（１）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、（３）
（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化アルミニウムの
エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である
上記（１）又は（２）記載の封止用エポキシ樹脂成形材
料、（４）（Ｄ）無機充填剤をさらに含有する上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の液状封止用エポキシ
樹脂成形材料、（５）（Ｅ）赤リンをさらに含有する上
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、（６）（Ｅ）赤リンが無機化合物及び／又
は熱硬化性樹脂で被覆された赤リンである上記（５）記
載の封止用エポキシ樹脂成形材料、（７）無機化合物が
金属酸化物及び／又は金属水酸化物である上記（６）記
載の封止用エポキシ樹脂成形材料、（８）金属酸化物が
酸化亜鉛である上記（７）記載の封止用エポキシ樹脂成
形材料、（９）金属水酸化物が水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム、水酸化亜鉛及び複合金属水酸化物の
少なくとも１種である上記（７）又は（８）記載の封止
用エポキシ樹脂成形材料、（１０）複合金属水酸化物が
下記組成式（Ｉ）で示される化合物である請求項９記載
の封止用エポキシ樹脂成形材料。

【化２】 ｐ(Ｍ¹aＯb)・ｑ(Ｍ²cＯd)・ｒ(Ｍ³cＯd)・ｍＨ₂Ｏ （II） （ここで、Ｍ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる金属元素を
示し、a、b、c、d、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は
正の数を示す。） （１１）上記組成式（Ｉ）のＭ¹がマグネシウム、Ｍ²が
亜鉛又はニッケルで、かつｒが０である上記（１０）記
載の封止用エポキシ樹脂成形材料、（１２）熱硬化性樹
脂がエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂の
少なくとも１種である上記（７）〜（１１）のいずれか
に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、（１３）（Ａ）
エポキシ樹脂がビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン
型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹
脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン
型エポキシ樹脂の少なくとも１種を含有する上記（１）
〜（１２）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形
材料、及び（１４）（Ｂ）硬化剤がビフェニル型フェノ
ール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペン
タジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェ
ノール樹脂及びノボラック型フェノール樹脂の少なくと
も１種を含有する上記（１）〜（１３）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（１５）上記
（１）〜（１４）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹
脂成形材料で封止された素子を備えた電子部品装置に関
する。

【０００６】

【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、たとえば、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、トリフェニルメタン骨格を
有する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
チルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹
脂、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、ジシクロペンタ
ジエンとフェノ−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、硫黄原子含有
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。なかでも、耐リ
フロー性の観点からはビフェニル型エポキシ樹脂、スチ
ルベン型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂が
好ましく、硬化性の観点からはノボラック型エポキシ樹
脂が好ましく、低吸湿性の観点からはジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂が好ましく、耐熱性及び低反り性の
観点からはナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニル
メタン型エポキシ樹脂が好ましく、これらのエポキシ樹
脂の少なくとも１種を含有していることが好ましい。

【０００７】ビフェニル型エポキシ樹脂としてはたとえ
ば下記一般式（II）で示されるエポキシ樹脂等が挙げら
れ、スチルベン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一
般式（III）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、硫
黄原子含有エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式
（IV）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。

【化３】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸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、これらは
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４】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子及び炭素数１〜５の置換
又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、これらは全
てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜１０の整数
を示す。）

【化５】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子、置換又は非置換の炭素
数１〜１０のアルキル基及び置換又は非置換の炭素数１
〜１０のアルコキシ基から選ばれ、これらは全てが同一
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
としては、たとえば、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る。な
かでも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。上記一般式（III）
で示されるスチルベン型エポキシ樹脂は、原料であるス
チルベン系フェノール類とエピクロルヒドリンとを塩基
性物質存在下で反応させて得ることができる。この原料
であるスチルベン系フェノール類としては、たとえば３
−ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロキシ−３′，５，
５′−トリメチルスチルベン、３−ｔ−ブチル−４，
４′−ジヒドロキシ−３′，５′，６−トリメチルスチ
ルベン、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−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルスチル
ベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブ
チル−６，６’−ジメチルスチルベン等が挙げられ、な
かでも３−ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロキシ−
３′，５，５′−トリメチルスチルベン、及び４，４’
−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルス
チルベンが好ましい。これらのスチルベン型フェノール
類は単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。上記一般式（IV）で示される硫黄原子含有エポキシ
樹脂のなかでも、Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁸が水素原子で、
Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁶及びＲ⁷がアルキル基であるエポキシ樹脂
が好ましく、Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁸が水素原子で、Ｒ²
及びＲ⁷がメチル基で、Ｒ³及びＲ⁶がｔ−ブチル基であ
るエポキシ樹脂がより好ましい。このような化合物とし
ては、ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ(新日鐵化学社製)等が市販
品として入手可能である。これらのエポキシ樹脂はいず
れか１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いて
もよいが、その配合量は、その性能を発揮するためにエ
ポキシ樹脂全量に対して合わせて２０重量％以上とする
ことが好ましく、３０重量％以上がより好ましく、５０
重量％以上とすることがさらに好ましい。

【０００８】ノボラック型エポキシ樹脂としては、たと
えば下記一般式（Ｖ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げ
られる。

【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。） 上記一般式（Ｖ）で示されるノボラック型エポキシ樹脂
は、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリン
を反応させることによって容易に得られる。なかでも、
一般式（Ｖ）中のＲとしては、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
の炭素数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜１０のア
ルコキシル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより
好ましい。ｎは０〜３の整数が好ましい。上記一般式
（Ｖ）で示されるノボラック型エポキシ樹脂のなかで
も、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ま
しい。ノボラック型エポキシ樹脂を使用する場合、その
配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量
に対して２０重量％以上とすることが好ましく、３０重
量％以上がより好ましい。

【０００９】ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂とし
ては、たとえば下記一般式（VI）で示されるエポキシ樹
脂等が挙げられる。

【化７】 （ここで、Ｒ¹及びＲ²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それぞれ独立し
て選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示し、ｍは０〜６の整
数を示す。） 上記式（VI）中のＲ¹としては、たとえば、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、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１〜５の置換又は非置換の一価の炭
化水素基が挙げられ、なかでもメチル基、エチル基等の
アルキル基及び水素原子が好ましく、メチル基及び水素
原子がより好ましい。Ｒ²としては、たとえば、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、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１〜５の置換又は非置換の一価
の炭化水素基が挙げられ、なかでも水素原子が好まし
い。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を使用する場
合、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ
樹脂全量に対して２０重量％以上とすることが好まし
く、３０重量％以上がより好ましい。

【００１０】ナフタレン型エポキシ樹脂としてはたとえ
ば下記一般式（VII）で示されるエポキシ樹脂等が挙げ
られ、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂としてはたと
えば下記一般式(VIII)で示されるエポキシ樹脂等が挙げ
られる。下記一般式（VII）で示されるナフタレン型エ
ポキシ樹脂としては、ｌ個の構成単位及びｍ個の構成単
位をランダムに含むランダム共重合体、交互に含む交互
共重合体、規則的に含む共重合体、ブロック状に含むブ
ロック共重合体が挙げられ、これらのいずれか１種を単
独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、下記一般式（VIII）で示されるトリフェニルメタ
ン型エポキシ樹脂としては特に制限はないが、サリチル
アルデヒド型エポキシ樹脂が好ましい。

【化８】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ³は水素原子及び置換又は非置換の炭
素数１〜１２の一価の炭化水素基から選ばれ、これらは
全てが同一でも異なっていてもよい。ｐは１又は０で、
ｌ、ｍはそれぞれ０〜１１の整数であって、（ｌ＋ｍ）
が１〜１１の整数でかつ（ｌ＋ｐ）が１〜１２の整数と
なるよう選ばれる。ｉは０〜３の整数、ｊは０〜２の整
数、ｋは０〜４の整数を示す。）

【化９】 （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１〜１０の
整数を示す。） これらのエポキシ樹脂はいずれか１種を単独で用いても
両者を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その
性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせ
て２０重量％以上とすることが好ましく、３０重量％以
上がより好ましく、５０重量％以上とすることがさらに
好ましい。

【００１１】上記のビフェニル型エポキシ樹脂、スチル
ベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボ
ラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメ
タン型エポキシ樹脂は、いずれか１種を単独で用いても
２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量はエ
ポキシ樹脂全量に対して合わせて５０重量％以上とする
ことが好ましく、６０重量％以上がより好ましく、８０
重量％以上がさらに好ましい。

【００１２】本発明において用いられる（Ｂ）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、たとえば、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、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型フェ
ノール樹脂、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又はビス（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・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール
樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とシクロペ
ンタジエンから共重合により合成される、ジクロペンタ
ジエン型フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラ
ック樹脂等のジクロペンタジエン型フェノール樹脂、テ
ルペン変性フェノール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。な
かでも、難燃性の観点からはビフェニル型フェノール樹
脂が好ましく、耐リフロー性及び硬化性の観点からはア
ラルキル型フェノール樹脂が好ましく、低吸湿性の観点
からはジシクロペンタジエン型フェノール樹脂が好まし
く、耐熱性、低膨張率及び低そり性の観点からはトリフ
ェニルメタン型フェノール樹脂が好ましく、硬化性の観
点からはノボラック型フェノール樹脂が好ましく、これ
らのフェノール樹脂の少なくとも１種を含有しているこ
とが好ましい。

【００１３】ビフェニル型フェノール樹脂としては、た
とえば下記一般式(IX)で示されるフェノール樹脂等が挙
げられる。

【化１０】 上記式(IX)中のＲ¹〜Ｒ^９は全てが同一でも異なってい
てもよく、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、イソブチル基等の炭素
数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキ
シル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数
６〜１０のアリール基、及び、ベンジル基、フェネチル
基等の炭素数６〜１０のアラルキル基から選ばれ、なか
でも水素原子とメチル基が好ましい。ｎは０〜１０の整
数を示す。上記一般式(IX)で示されるビフェニル型フェ
ノール樹脂としては、たとえばＲ ¹〜Ｒ^９が全て水素原
子である化合物等が挙げられ、なかでも溶融粘度の観点
から、ｎが１以上の縮合体を５０重量％以上含む縮合体
の混合物が好ましい。このような化合物としては、ＭＥ
Ｈ−７８５１（明和化成株式会社製商品名）が市販品と
して入手可能である。ビフェニル型フェノール樹脂を使
用する場合、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３０重量％以上とすることが好まし
く、５０重量％以上がより好ましく、６０重量％以上が
さらに好ましい。

【００１４】アラルキル型フェノール樹脂としては、た
とえばフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラ
ルキル樹脂等が挙げられ、下記一般式(Ｘ)で示されるフ
ェノール・アラルキル樹脂が好ましく、一般式(Ｘ)中の
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い。具体例としては、ｐ
−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂、ｍ−キシ
リレン型フェノール・アラルキル樹脂等が挙げられる。
これらのアラルキル型フェノール樹脂を用いる場合、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３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％
以上がより好ましい。

【化１１】 （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。）

【００１５】ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂と
しては、たとえば下記一般式(XI)で示されるフェノール
樹脂等が挙げられる。

【化１２】 （ここで、Ｒ¹及びＲ²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それぞれ独立し
て選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示し、ｍは０〜６の整
数を示す。） ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂を用いる場合、
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３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量
％以上がより好ましい。

【００１６】トリフェニルメタン型フェノール樹脂とし
ては、たとえば下記一般式(XII)で示されるフェノール
樹脂等が挙げられる。下記一般式（XII）で示されるト
リフェニルメタン型フェノール樹脂としては特に制限は
ないが、たとえば、サリチルアルデヒド型フェノール樹
脂、ｏ−ヒドロキシベンズアルデヒド型フェノール樹
脂、ｍ−ヒドロキシベンズアルデヒド型フェノール樹脂
等が挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種以上
を組合わせて用いてもよい。なかでもサリチルアルデヒ
ド型フェノール樹脂が好ましい。

【化１３】 （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１〜１０の
整数を示す。） トリフェニルメタン型フェノール樹脂を用いる場合、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３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％
以上がより好ましい。

【００１７】ノボラック型フェノール樹脂としては、た
とえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラッ
ク樹脂、ナフトールノボラック樹脂等が挙げられ、なか
でもフェノールノボラック樹脂が好ましい。ノボラック
型フェノール樹脂を用いる場合、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３０重量％以上
とすることが好ましく、５０重量％以上がより好まし
い。

【００１８】上記のビフェニル型フェノール樹脂、アラ
ルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェ
ノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂及び
ノボラック型フェノール樹脂は、いずれか１種を単独で
用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配
合量は硬化剤全量に対して合わせて６０重量％以上とす
ることが好ましく、８０重量％以上がより好ましい。

【００１９】（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）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に対す
る硬化剤中の水酸基数の比（硬化剤中の水酸基数／エポ
キシ樹脂中のエポキシ基数）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、０．６〜１．３がより
好ましい。成形性及び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
に設定されることがさらに好ましい。

【００２０】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、必要に応じて硬化促進剤を用いることができる。硬
化促進剤としては、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、たとえば、
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、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、ジフ
ェニルホスフィン、フェニルホスフィン等のホスフィン
化合物及びこれらのホスフィン化合物に無水マレイン
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、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。なかでも、硬
化性及び流動性の観点からは、ホスフィン化合物及びホ
スフィン化合物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等の第三ホスフィン化合物及び
トリフェニルホスフィンとキノン化合物との付加物がよ
り好ましい。第三ホスフィン化合物を用いる場合にはキ
ノン化合物をさらに含有することが好ましい。また、保
存安定性の観点からは、シクロアミジン化合物とフェノ
ール樹脂との付加物が好ましく、ジアザビシクロウンデ
センのフェノールノボラック樹脂塩がより好ましい。

【００２１】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制限されるものではないが、封
止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．００５〜２重量
％が好ましく、０．０１〜０．５重量％がより好まし
い。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。

【００２２】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（Ｄ）無機充填剤を配合することがで
きる。（Ｄ）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配合されるものであ
り、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されるも
ので特に制限はないが、たとえば、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、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。なかでも、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、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。（Ｄ）
無機充填剤の配合量は、難燃性、成形性、吸湿性、線膨
張係数低減及び強度向上の観点から、封止用エポキシ樹
脂成形材料に対して７０〜９５重量％が好ましく、７５
〜９２重量％がより好ましい。７０重量％未満では難燃
性及び耐リフロー性が低下する傾向があり、９５重量％
を超えると流動性が不足する傾向がある。

【００２３】本発明において用いられる（Ｃ）エポキシ
樹脂で被覆された水酸化アルミニウムは難燃剤として作
用するもので、エポキシ樹脂で被覆処理された水酸化ア
ルミニウムであれば特に制限はなく、被覆形態も特に制
限はなく、物理的に吸着したものでも、化学的に結合し
たものでも、その他の形態であってもよい。また、被覆
膜の厚さは本発明の効果が得られれば特に制限はなく、
被覆は、水酸化アルミニウム表面に均一に被覆されたも
のでも、不均一であってもよい。

【００２４】（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化ア
ルミニウムの製造方法としては特に制限はなく従来公知
の被覆方法を用いることができる。たとえば、液中で被
覆を行うコアセルベーション法、粉体を混合して機械力
により被覆を行うメカノケミカル法、Ｗｕｒｓｔｅｒ
法、スプレードライ法、ＣＶＤ法等の被覆方法が挙げら
れる。また、被覆されるエポキシ樹脂は硬化されていて
もよい。エポキシ樹脂を硬化させる方法としては、特に
制限はなく従来公知の方法を用いることができ、たとえ
ば、熱による硬化、赤外光、可視光、紫外光、電子線、
Ｘ線、α線、β線、γ線、中性子線、マイクロ波等によ
る硬化などが挙げられる。水酸化アルミニウムに被覆の
際に、従来公知のエポキシ硬化剤及び／又は硬化促進剤
を併用して被覆処理を行なってエポキシ樹脂を硬化させ
てもよい。（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化アル
ミニウムの被覆に用いられるエポキシ樹脂としては、特
に制限はなく従来公知のエポキシ樹脂を用いることがで
き、たとえば、（Ａ）エポキシ樹脂で例示したエポキシ
樹脂等が挙げられる。なかでも、被覆効率の観点からは
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、下記一般
式（XIII）で示されるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
がより好ましい。

【化１４】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子、炭素数１〜１０のアル
キル基及び炭素数１〜１０のアルコキシ基から選ばれ、
これらは全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜
１０の整数を示す。） 被覆処理に用いられるエポキシ樹脂の量は、被覆される
十分の量であれば特に制限はないが、水酸化アルミニウ
ムに対して０．０５〜４０重量％が好ましく、０．１〜
２０重量％がより好ましく、１〜１０重量％がさらに好
ましい。

【００２５】（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化ア
ルミニウムの配合量には特に制限はないが、（Ａ）エポ
キシ樹脂に対して１〜５００重量％が好ましく、５〜３
００重量％がより好ましく、２０〜２５０重量％がさら
に好ましい。５００重量％を超えると流動性や硬度が低
下して生産性が低下する傾向があり、１重量％未満では
難燃性が不十分となる傾向がある。

【００２６】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、さらに難燃性を向上させる目的で、（Ｅ）赤リンを
さらに含んでいてもよい。（Ｅ）赤リンとしては特に制
限はないが、無機化合物及び／又は熱硬化性樹脂で被覆
された赤リンが好ましい。

【００２７】（Ｅ）赤リンの被覆に用いられる無機化合
物としては特に制限はないが、酸化亜鉛、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化
鉄等の金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム、水酸化チタン、水酸化ジル
コニウム、水酸化ビスマス、複合金属水酸化物等の金属
水酸化物などが挙げられ、これらの１種を単独で用いて
も２種以上組み合わせて用いてもよい。なかでも、リン
酸イオン補足効果の観点からは、酸化亜鉛及び水酸化ア
ルミニウムが好ましく、耐湿性の観点からは水酸化マグ
ネシウム、水酸化亜鉛及び複合金属水酸化物が好まし
く、これらの少なくとも１種を含有することが好まし
い。水酸化マグネシウムを用いる場合は、純度が高く、
規則的な結晶構造を有するものほど好ましく、六角板形
状のものがより好ましい。また、水酸化アルミニウムを
用いる場合は、その表面が熱硬化性樹脂等で被覆された
ものを用いてもよい。複合金属水酸化物としては、特に
制限はないが、下記組成式（Ｉ）で示される化合物が好
ましい。

【化１５】 ｐ(Ｍ¹aＯb)・ｑ(Ｍ²cＯd)・ｒ(Ｍ³cＯd)・ｍＨ₂Ｏ （Ｉ） （ここで、Ｍ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる金属元素を
示し、a、b、c、d、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は
正の数を示す。） 上記組成式（Ｉ）中のＭ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる
金属元素であれば特に制限はないが、難燃性の観点から
は、Ｍ¹が第３周期の金属元素、IIＡ族のアルカリ土類
金属元素、IVＢ族、IIＢ族、VIII族、ＩＢ族、IIIＡ族
及びIVＡ族に属する金属元素から選ばれ、Ｍ²がIIIＢ〜
IIＢ族の遷移金属元素から選ばれることが好ましく、Ｍ
¹がマグネシウム、カルシウム、アルミニウム、スズ、
チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ば
れ、Ｍ²が鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選
ばれることがより好ましい。流動性の観点からは、Ｍ¹
がマグネシウム、Ｍ²が亜鉛又はニッケルで、かつｒが
０のものが好ましい。ｐ、ｑ及びｒのモル比は特に制限
はないが、ｒ＝０で、ｐ／ｑが１／９９〜１／１である
ことが好ましい。なお、金属元素の分類は、典型元素を
Ａ亜族、遷移元素をＢ亜族とする長周期型の周期率表
（出典：共立出版株式会社発行「化学大辞典４」１９８
７年２月１５日縮刷版第３０刷）に基づいて行った。

【００２８】（Ｅ）赤リンの被覆に用いられる熱硬化性
樹脂としては特に制限はないが、たとえば、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シ
アナート樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、アニリン−ホル
マリン樹脂、フラン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらの１
種を単独で用いても２種以上組み合わせて用いてもよ
い。また、これらの樹脂のモノマー又はオリゴマーを用
いて被覆と重合を同時に行い、重合によって製造された
熱硬化樹脂が被覆されるものでもよく、熱硬化性樹脂
は、被覆後に硬化されていてもよい。なかでも、封止用
エポキシ樹脂成形材料に配合されるベース樹脂との相溶
性の観点からは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメ
ラミン樹脂が好ましい。

【００２９】無機化合物及び／又は熱硬化性樹脂で被覆
された赤リンとしては特に制限はなく、無機化合物で被
覆された赤リンでも、熱硬化性樹脂で被覆された赤リン
でも、無機化合物及び熱硬化性樹脂で被覆された赤リン
でもかまわない。無機化合物及び熱硬化性樹脂で被覆さ
れた赤リンを用いる場合、その被覆処理をする順序は問
わない。すなわち、赤リンに無機化合物を被覆した後に
熱硬化性樹脂で被覆されたもの、赤リンに熱硬化性樹脂
を被覆した後に無機化合物で被覆されたもの及び両者の
混合物を用いて両者を同時に被覆したもののいずれであ
ってもよい。また、被覆形態は特に制限はなく、物理的
に吸着したものでも、化学的に結合したものでも、その
他の形態であってもよい。酸化亜鉛と熱硬化性樹脂は、
被覆後に別個に存在していても、両者の一部又は全部が
結合した状態であってもよい。無機化合物及び／又は熱
硬化性樹脂で被覆された赤リンの製造方法は特に制限は
なく、公知の被覆方法を用いることができる。たとえ
ば、特開昭６２−２１７０４号公報や特開昭５２−１３
１６９５号公報に記載された、硫酸亜鉛水溶液、塩化亜
鉛水溶液等の亜鉛の水溶性塩類を赤リンの水懸濁液に加
えた後、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムによる複分
解、重炭酸アンモニウムなどによる複分解により水酸化
亜鉛を赤リン上に吸着、析出させて被覆し、これを加熱
することによって酸化亜鉛に変換し、次にこれを再び水
に懸濁させてからフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂とホ
ルマリンを加え、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を粒
子表面に沈着、被覆する方法等が挙げられる。この場
合、製造に使用される亜鉛化合物としては、特に制限は
なく公知のものが使用できるが、原料不純物として含ま
れるカドミウム、鉛などの有害金属成分ができる限り少
ないほうが環境対応上好ましい。無機化合物及び熱硬化
性樹脂の量は、本発明の効果が得られれば特に制限はな
いが、無機化合物及び熱硬化性樹脂を用いる場合、その
重量比（無機化合物／熱硬化性樹脂）は、１／９９〜９
９／１が好ましく、１０／９０〜９５／５がより好まし
く、３０／７０〜９０／１０がさらに好ましく、このよう
な重量比となるように無機化合物又はその製造原料とな
る化合物及び熱硬化性樹脂又はその原料となるモノマ
ー、オリゴマーの使用量を調整することが好ましい。ま
た、被覆膜の厚さは本発明の効果が得られれば特に制限
はなく、被覆は、赤リン表面に均一に被覆されたもので
も、不均一であってもよい。無機化合物及び／又は熱硬
化性樹脂で被覆された赤リンの平均粒径（粒度分布で累
積５０重量％となる粒径）は特に制限はないが、１０〜
１００μｍが好ましく、１５〜７０μｍがより好まし
い。平均粒径が１０μｍ未満では、成形品のリン酸イオ
ン濃度が高くなって耐湿性に劣る傾向があり、１００μ
ｍを超えると、狭いパッドピッチの高集積・高密度化半
導体装置の用いた場合、ワイヤの変形、短絡、切断等に
よる不良が生じやすくなる傾向がある。

【００３０】無機化合物及び／又は熱硬化性樹脂で被覆
された赤リンの配合量は、（Ａ）エポキシ樹脂に対して
０．５〜３０重量％であることが好ましく、1〜２０重
量％がより好ましく、２〜１０重量％がさらに好まし
い。配合量が０．５重量％未満では難燃性が不十分とな
る傾向があり、３０重量％を超えると耐湿性が低下する
傾向がある。

【００３１】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化アルミニウ
ム及び（Ｅ）赤リンに加えて従来公知のノンハロゲン、
ノンアンチモンの難燃剤を必要に応じて配合することが
できる。たとえば、リン酸エステル等のリン化合物、メ
ラミン、メラミン誘導体、メラミン変性フェノール樹
脂、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
ファゼン等のリン及び窒素含有化合物、酸化亜鉛、錫酸
亜鉛、硼酸亜鉛、酸化鉄、酸化モリブデン、モリブデン
酸亜鉛、ジシクロペンタジエニル鉄等の金属元素を含む
化合物などが挙げられ、これらの１種を単独で用いても
２種以上を組合わせて用いてもよい。

【００３２】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及び高温放置特性を向
上させる観点から、必要に応じて（Ｆ）イオントラップ
剤をさらに配合することができる。（Ｆ）イオントラッ
プ剤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、たとえば、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、ジルコニウム及
びビスマスから選ばれる元素の含水酸化物等が挙げら
れ、これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用
いてもよい。なかでも、下記組成式(XIV)で示されるハ
イドロタルサイトが好ましい。

【化１６】 Ｍｇ_1-XＡｌ_X（ＯＨ）₂（ＣＯ₃）_X/2・ｍＨ₂Ｏ ……(XIV) （０＜Ｘ≦０.５、ｍは正の数） （Ｆ）イオントラップ剤の配合量は、ハロゲンイオンな
どの陰イオンを捕捉できる十分量であれば特に制限はな
いが、流動性及び曲げ強度の観点から（Ａ）エポキシ樹
脂に対して０．1〜３０重量％が好ましく、０．５〜１
０重量％がより好ましく、１〜５重量％がさらに好まし
い。

【００３３】また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材
料には、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるため
に、必要に応じて、エポキシシラン、メルカプトシラ
ン、アミノシラン、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添加すること
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、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。上
記カップリング剤の配合量は、（Ｄ）無機充填剤に対し
て０．０５〜５重量％であることが好ましく、０．１〜
２．５重量％がより好ましい。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。

【００３４】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、
カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、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。

【００３５】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に含
まれる不純物イオン量は、成形性の観点から少ない方が
好ましく、塩素イオン及びナトリウムイオンの濃度がそ
れぞれ５００ｐｐｍ以下がより好ましい。また、赤リン
やリン化合物を用いる場合は、耐湿性の観点から、封止
用エポキシ樹脂成形材料に含まれるリン酸イオン濃度が
成形後に５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、３０
０ｐｐｍ以下がより好ましく、１００ｐｐｍ以下がさら
に好ましい。不純物イオン量は、イオンクロマトグラム
によって定量する方法等の公知の方法により測定するこ
とができる。リン酸イオン濃度の測定は、封止用エポキ
シ樹脂成形材料を成形した成形品を純粋な水好ましくは
電気伝導率２μＳ／ｃｍ以下の蒸留水又はイオン交換水
に浸漬して、リン酸イオン(ＰＯ₄ ³-)の量が飽和するま
で抽出して定量する。定量方法としては、イオンクロマ
トグラムによって定量する方法、リン酸イオン(ＰＯ
₄ ³-)と反応して沈殿を発生する化合物を加えて、沈殿物
の重量から定量する方法等の公知の方法が使用できる。
これらの不純物イオン量の低減には、（Ａ）エポキシ樹
脂、（Ｂ）硬化剤及び（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された
水酸化アルミニウム、並びに必要に応じて配合される
（Ｄ）無機充填剤、（Ｅ）赤リン及びその他の添加剤と
して配合される難燃剤及びイオントラップ剤等の選定と
その組合わせ、これらの配合量が重要である。

【００３６】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。

【００３７】本発明で得られる封止用エポキシ樹脂成形
材料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
成形材料で封止した、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、たとえば、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等により封止してなる、ＤＩ
Ｐ（Dual Inline Package）、ＰＬＣＣ（Plastic Leade
d Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、Ｓ
ＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯＪ（Small Outli
ne 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（Chip On Board）、ＣＯＧ（Chip On G
lass）等のベアチップ実装した半導体装置、ハイブリッ
ドＩＣ、マルチチップモジュール、マザーボード接続用
の端子を形成したインターポーザ基板に半導体チップを
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。

【００３８】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。

【００３９】

【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。

【００４０】（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化ア
ルミニウムの製造例 水酸化アルミニウム（粒径１２μｍ、ＢＥＴ比表面積
１．１ｍ²／ｇ、Ｎａ₂Ｏ０．０７重量％）に対して、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂（長瀬化成工業株式会社
製商品名ＥＭ−１０２）３．７重量％、エポキシ樹脂硬
化剤（富士化成工業株式会社製商品名トーマイド２９０
Ｆ）０．２６重量％を添加混合した後、加熱機能の付い
たヘンシェルタイプのミキサーを用いて室温から１１０
℃まで加熱攪拌し、さらにエアバスにて１５０℃で３時
間加熱しエポキシ樹脂を硬化させて、エポキシ樹脂被覆
水酸化アルミニウムを得た。

【００４１】メラミン樹脂で被覆された水酸化アルミニ
ウムの製造例 エポキシ樹脂の代わりに、メラミン樹脂（日立化成工業
株式会社製商品名メラン２４５）を用いた以外は、上記
の（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化アルミニウム
の製造例と同様にして、メラミン樹脂被覆水酸化アルミ
ニウムを得た。

【００４２】無機化合物及び熱硬化性樹脂で被覆された
赤リンの製造例 蒸留水４０００ｍｌに赤リン１０００ｇを加えて攪拌し
ながら、乾燥窒素雰囲気下で２０重量％塩化亜鉛水溶液
３５０ｇ、フェノール１５ｇ、３７重量％ホルマリン２
７ｇを添加し、７０℃に加温して３０分間攪拌した後、
２８重量％アンモニア水１０ｇを添加し、３重量％水酸
化ナトリウム溶液を用いてｐＨ９に調製し、４時間攪拌
した。その後、濾過により生成物を分離し、その洗浄液
がｐＨ７になるまで十分に水で洗浄した後、乾燥窒素雰
囲気下１４０℃で６時間乾燥し、酸化亜鉛（無機化合
物）及びフェノール樹脂（熱硬化性樹脂）で被覆された
平均粒径は３０μｍの被覆赤リン１を得た。

【００４３】無機化合物及び熱可塑性樹脂で被覆された
赤リンの製造例 蒸留水４０００ｍｌに赤リン１０００ｇを加えて攪拌し
ながら、２０重量％塩化亜鉛水溶液３５０ｇを加え、６
０℃に加温しながら３重量％水酸化ナトリウム溶液でｐ
Ｈ９に調製し４時間攪拌した。その後、濾過により生成
物を分離し、その洗浄液がｐＨ７になるまで十分に水で
洗浄した後、乾燥窒素雰囲気下１４０℃で６時間乾燥さ
せた。得られた粒子を蒸留水４０００ｍｌに加えて攪拌
しながら、スチレンモノマー５０ｇ及びドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム１０ｇを加え、６０℃に加温し
ながら過酸化ベンゾイルのイソプロパノール溶液（３重
量％）２０ｇを加え４時間攪拌した。反応液を冷却しな
がら炭酸アンモニウム１５０ｇを入れて塩析して、濾過
により分離した沈殿物を５回水洗後、６０℃に加温しな
がら真空下で６時間乾燥することにより、酸化亜鉛（無
機化合物）及びスチレン樹脂（熱可塑性樹脂）で被覆さ
れた平均粒径３０μｍの被覆赤リン２を得た。

【００４４】実施例１〜９、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）、エポキ
シ当量１９５、軟化点６５℃のｏ−クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳ
ＣＮ−１９０）及びエポキシ当量２４５、融点１１０℃
の硫黄原子含有エポキシ樹脂（新日鐵化学株式会社製商
品名ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ）、硬化剤として軟化点７０
℃のフェノール・アラルキル樹脂（三井化学株式会社製
商品名ミレックスＸＬ−２２５）及び軟化点８０℃のフ
ェノールノボラック樹脂（明和化成株式会社製商品名Ｈ
−１）、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンと
１，４−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３．８ｍ^２／ｇの球状溶
融シリカ、難燃剤として、上記製造例で得られたエポキ
シ樹脂被覆水酸化アルミニウム、メラミン樹脂被覆水酸
化アルミニウム、無機化合物及び熱硬化性樹脂で被覆さ
れた赤リン（被覆赤リン１：酸化亜鉛及びフェノール樹
脂で被覆された赤リン）、無機化合物及び熱可塑性樹脂
で被覆された赤リン（被覆赤リン２：酸化亜鉛及びスチ
レン樹脂で被覆された赤リン）、無被覆の水酸化アルミ
ニウム（昭和電工社製商品名ハイジライトＨ−４２
Ｍ）、無被覆の赤リン（クラリアント社製）、水酸化マ
グネシウム（協和化学工業株式会社製商品名キスマ５
Ａ）、複合金属水酸化物（タテホ化学工業株式会社製商
品名エコーマグＺ−１０）、酸化亜鉛（ＪＩＳ Ｋ−１
４１０規定の酸化亜鉛一種）、三酸化アンチモン及びエ
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型ブロム化エポキシ樹脂（住友化学
工業株式会社製商品名ＥＳＢ−４００Ｔ）、カップリン
グ剤として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）、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）及びカーボンブラック
（三菱化学株式会社製商品名ＭＡ−１００）をそれぞれ
表１及び表２に示す重量部で配合し、混練温度８０℃、
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１〜５の封止用エポキシ樹脂成形材料を作
製した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】作製した実施例及び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。結果を
表３及び表４に示す。なお、封止用エポキシ樹脂成形材
料の成形は、トランスファ成形機により、金型温度１８
０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で
行った。また、後硬化は１８０℃で５時間行った。 （１）難燃性 厚さ１／１６インチの試験片を成形する金型を用いて、
封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形して後硬
化を行い、ＵＬ−９４試験法に従って難燃性を評価し
た。 （２）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、封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で
成形し、流動距離（ｃｍ）を求めた。 （３）熱時硬度 封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で直径５０ｍｍ
×厚さ３ｍｍの円板に成形し、成形後直ちにショアＤ型
硬度計を用いて測定した。 （４）耐リフロー性 ８ｍｍ×１０ｍｍ×０．４ｍｍのシリコーンチップを搭
載した外形寸法２０ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍの８０ピン
フラットパッケージを、封止用エポキシ樹脂成形材料を
用いて上記条件で成形、後硬化して作製し、８５℃、８
５％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、試験パッケージ数（５）に対するクラック発生パッ
ケージ数で評価した。 （５）耐湿性 線幅１０μｍ、厚さ１μｍのアルミ配線を施した６ｍｍ
×６ｍｍ×０．４ｍｍのテスト用シリコーンチップを搭
載した外形寸法１９ｍｍ×１４ｍｍ×２．７ｍｍの８０
ピンフラットパッケージを、封止用エポキシ樹脂成形材
料を用いて上記条件で成形、後硬化して作製し、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、試験パッケージ数（１０）に対する
不良パッケージ数で評価した。なお、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
湿後、２１５℃、９０秒間のベーパーフェーズリフロー
処理を行った。その後の加湿は０．２ＭＰａ、１２１℃
の条件で行った。 （６）高温放置特性 外形サイズ５ｍｍ×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、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１６ピン型ＤＩＰ（Dual Inline Package）を、封
止用エポキシ樹脂成形材料を用いて上記条件で成形、後
硬化して作製して、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、試験パッケージ数
（１０）に対する導通不良パッケージ数で、高温放置特
性を評価した。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【表４】

【００５０】本発明における（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆
された水酸化アルミニウムを含まない比較例ではいずれ
も、本発明の特性を満足していない。すなわち、無被覆
の水酸化アルミニウムを用いた比較例１及び２は、熱時
硬度が著しく低く、このため試験用パッケージの成形が
不可能で耐リフロー性、耐湿性及び高温放置特性の評価
ができなかった。メラミン樹脂被覆水酸化アルミニウム
を用いた比較例３でも熱時硬度が低く、耐リフロー性に
著しく劣る。ブロム化エポキシ樹脂及びアンチモン化合
物を用いた比較例４及び５は高温放置特性に劣る。これ
に対して、本発明の（Ａ）〜（Ｃ）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
及び高温放置特性のいずれも低下せずに良好であり、か
つ、ＵＬ-９４試験でＶ−０を達成し良好な難燃性を示
した。

【００５１】

【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ノンハロゲンかつノンアンチ
モンで難燃化を達成でき、これを用いてＩＣ、ＬＳＩ等
の電子部品を封止すれば成形性が良好であり、耐リフロ
ー性、耐湿性及び高温放置特性等の信頼性が良好な製品
を得ることができ、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） Ｃ０８Ｋ 9/04 Ｃ０８Ｋ 9/04 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 藤井 昌信 茨城県結城市鹿窪1772−１ 日立化成工業 株式会社下館事業所内 (72)発明者 片寄 光雄 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 CC032 CD021 CD031 CD051 CD061 CD081 CD111 CD131 CD201 DA059 DE098 DE147 DE148 DE188 DE238 DF018 DJ008 DJ018 DL008 EN016 EN056 EU116 EW016 EY016 FA048 FB079 FB267 FB269 FD018 FD137 FD139 FD142 FD156 GJ02 4J036 AA02 FA01 FA05 FA06 FB08 JA07 4M109 AA01 BA01 BA03 BA05 CA21 EA02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB18 EC01 EC05 EC14 EC20

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、及び
   （Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化アルミニウムを
   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】（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化ア
   ルミニウムのエポキシ樹脂が硬化されている請求項１記
   載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
3. 【請求項３】（Ｃ）エポキシ樹脂で被覆された水酸化ア
   ルミニウムのエポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキ
   シ樹脂である請求項１又は請求項２記載の封止用エポキ
   シ樹脂成形材料。
4. 【請求項４】（Ｄ）無機充填剤をさらに含有する請求項
   １〜３のいずれかに記載の液状封止用エポキシ樹脂成形
   材料。
5. 【請求項５】（Ｅ）赤リンをさらに含有する請求項１〜
   ４のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
6. 【請求項６】（Ｅ）赤リンが無機化合物及び／又は熱硬
   化性樹脂で被覆された赤リンである請求項５記載の封止
   用エポキシ樹脂成形材料。
7. 【請求項７】無機化合物が金属酸化物及び／又は金属水
   酸化物である請求項６記載の封止用エポキシ樹脂成形材
   料。
8. 【請求項８】金属酸化物が酸化亜鉛である請求項７記載
   の封止用エポキシ樹脂成形材料。
9. 【請求項９】金属水酸化物が水酸化アルミニウム、水酸
   化マグネシウム、水酸化亜鉛及び複合金属水酸化物の少
   なくとも１種である請求項７又は請求項８記載の封止用
   エポキシ樹脂成形材料。
10. 【請求項１０】複合金属水酸化物が下記組成式（Ｉ）で
    示される化合物である請求項９記載の封止用エポキシ樹
    脂成形材料。 【化１】 ｐ(Ｍ¹aＯb)・ｑ(Ｍ²cＯd)・ｒ(Ｍ³cＯd)・ｍＨ₂Ｏ （Ｉ） （ここで、Ｍ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる金属元素を
    示し、a、b、c、d、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は
    正の数を示す。）
11. 【請求項１１】上記組成式（Ｉ）のＭ¹がマグネシウ
    ム、Ｍ²が亜鉛又はニッケルで、かつｒが０である請求
    項１０記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
12. 【請求項１２】熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂、フェノー
    ル樹脂及びメラミン樹脂の少なくとも１種である請求項
    ６〜１１のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材
    料。
13. 【請求項１３】（Ａ）エポキシ樹脂がビフェニル型エポ
    キシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エ
    ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペン
    タジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及
    びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂の少なくとも１種
    を含有する請求項１〜１２のいずれかに記載の封止用エ
    ポキシ樹脂成形材料。
14. 【請求項１４】（Ｂ）硬化剤がビフェニル型フェノール
    樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジ
    エン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノー
    ル樹脂及びノボラック型フェノール樹脂の少なくとも１
    種を含有する請求項１〜１３のいずれかに記載の封止用
    エポキシ樹脂成形材料。
15. 【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載の封止
    用エポキシ樹脂成形材料で封止された素子を備えた電子
    部品装置。