JP2003253092A - 封止用エポキシ樹脂成形材料及びそれを用いた電子部品装置 - 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、
（Ｃ）複合金属水酸化物、を必須成分とするエポキシ樹
脂成形材料において、この材料の成形品の粉砕物を１ｇ
当たり１０ｍｌの水で１２１℃、２気圧で抽出した抽出
水のナトリウムイオン (Ｎａ⁺)濃度が３ｐｐｍ以下、か
つ塩素イオン(Ｃｌ^-)濃度が３ｐｐｍ以下、かつ電気伝
導度が１００μＳ／ｃｍ以下、かつｐＨが５．０〜９．
０であることを特徴とする封止用エポキシ樹脂成形材
料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＬＳＩ等の電子
部品の封止用に好適な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と、
この成形材料で封止した素子を備えた信頼性の高い電子
部品装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エポキシ樹脂は耐湿性、耐熱
性、耐化学薬品性、機械特性、インサート品との接着
性、電気特性などの諸特性にバランスがとれているとい
う利点から、種々の分野でエポキシ樹脂成形材料が広く
用いられている。特に電子装置の分野、トランジスタ、
ＩＣ等の電子部品装置の素子封止の分野などでは生産
性、コスト等の面からエポキシ樹脂封止が主流になって
いる。これらの電子部品封止用の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９−２２７７６５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８−２２５７
１４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１１-２６９３４９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、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
問題がそれぞれある。このため、種々の改良方法が試み
られている。まず、赤リンでは、表面に樹脂や無機物で
被覆する方法があり、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にはイオン吸着剤を併用する方
法がある。また、金属水酸化物系難燃剤では、流動性低
下の問題を解決するために、金属水酸化物と金属酸化物
の複合金属水酸化物を用いる方法（特開2000-53875号公
報）が試みられている。しかし、必要な耐湿性を得るた
めの赤リンでは被覆に使用する材料やその被覆膜厚、リ
ン酸エステル化合物やホスファゼン化合物においてはイ
オン吸収剤の配合量、金属水酸化物ではその配合量を如
何にすればよいかという指針については明らかではなか
った。このため実際にエポキシ樹脂成形材料を作成し評
価に数百〜数千時間という長時間を要する信頼性評価を
行なわなければ耐湿性が評価できず、製品開発のあい路
となっていた。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、機械
特性、インサート品との接着性、電気特性を低下させず
に、良好な難燃性を示し、耐湿性に優れたエポキシ樹脂
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、特定の組成で
特定の特性を持つ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、（Ａ）エポキシ樹
脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）複合金属水酸化物を必須成分
とするエポキシ樹脂成形材料において、このエポキシ樹
脂成形材料を硬化して作製された成形物を粉砕したもの
を１ｇ当たり１０ｍｌの水で抽出した抽出水のナトリウ
ムイオン (Ｎａ⁺)濃度が０〜３ｐｐｍ、かつ塩素イオン
(Ｃｌ^-)濃度が０〜３ｐｐｍ、かつ電気伝導度が１００
μＳ／ｃｍ以下、かつｐＨが５．０〜９．０であること
を特徴とする封止用エポキシ樹脂成形材料を要旨とす
る。さらに必須成分として（Ｄ）リン原子を有する化合
物を含むことが好ましい。また、（Ｄ）リン原子を有す
る化合物が（Ｅ）赤リンと（Ｆ）リン酸エステルと
（Ｇ）リン−窒素結合を有する化合物とのうちから選ば
れた一つ以上の化合物であることが好ましい。そして、
上記抽出水の、正リン酸イオン(ＰＯ₄ ^3-)濃度と亜リン
酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)濃度と次亜リン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂
^-)濃度の和が３０ｐｐｍ以下であることが好ましい。上
記（Ｃ）複合金属水酸化物は、下記組成式（Ｉ）で示さ
れる化合物であるのが好ましい。

【化２】 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（Ａ）エポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹
脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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
することが好ましい。上記（Ｂ）硬化剤は、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種を含有することが好ましい。上記（Ｈ）
硬化促進剤としてホスフィン化合物とキノン化合物との
付加物と、ジアザビシクロウンデセンのフェノールノボ
ラック樹脂塩との少なくとも一方を必須成分として含有
するのが好ましい。特に、（Ｈ）硬化促進剤として第三
ホスフィン化合物を含有し、キノン化合物を必須成分と
してさらに含有するのが好ましい。また、本発明は、上
記いずれか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を要旨とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、エポキシ樹脂成形材料
の耐湿性を改善する手法として（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）硬化剤、を必須とするエポキシ樹脂成形材料にさ
らに必須成分として（Ｃ）複合金属水酸化物を用いたも
のにおいて、このエポキシ樹脂成形材料の成形物を粉砕
したものを１ｇ当たり１０ｍｌの水で抽出した抽出水の
ナトリウムイオン(Ｎａ⁺)濃度が０〜３ｐｐｍ、かつ塩
素イオン(Ｃｌ^-)濃度が０〜３ｐｐｍ、かつ電気伝導度
が１００μＳ／ｃｍ以下、かつｐＨが５．０〜９．０で
あることを特徴とする。

【０００７】なお、本発明における抽出水は、エポキシ
樹脂成形材料を加熱硬化して成形した成形物を粉砕し、
その粉砕物１ｇ当たり１０ｍｌ割合の水で、１２１℃、
２気圧の条件下で、抽出されたイオン量が一定量で飽和
になるまで抽出して得られる抽出水をいう。

【０００８】粉砕方法としてはボールミル、遊星型粉砕
装置、カッターミル、らいかい機、自動乳鉢など公知の
方法が使用できる。このなかで、装置の取り扱いが容易
で、異物の混入の少ない方法としては、ボールミル、遊
星型粉砕装置が好ましい。粉砕して得られたものについ
て、抽出効率を一定の条件にするために、篩を使用して
一定以上の大きさの粒子を除く。

【０００９】具体的に抽出を行なう方法は公知のもので
あればどのような方法でも使用できるが、抽出中に試料
や抽出物である水の散逸がないことが必要である。抽出
に使用される容器としては、１２１℃２気圧の条件に耐
えられるものであればどのようなものでも良いが、容器
内部が不活性な材料でライニングされている耐圧容器で
あることが、容器起因の不純物混入を最小限にできるこ
とから好ましい。このようなライニングとしてフッ素樹
脂加工が挙げられる。

【００１０】抽出量は、抽出時間とともに上昇し、次第
に抽出量の増加が減り、ある時間に達するとそれ以上抽
出量が増えなくなる。この状態を飽和量と定義する。飽
和量に至る時間は粉砕物の粒径の大きさにより多少の変
動が生じ、粒径が大きいものが含まれるほど飽和量に至
るまでの時間が長くなる。本発明で１００メッシュの篩
で分別した試料については少なくとも１２時間で飽和量
に達する。

【００１１】抽出に使用される水は、純度の高いものが
必要である。抽出されるイオン量が数十〜数百ｐｐｍで
あるから、抽出前の水の塩素イオン(Ｃｌ^-)、ナトリウ
ムイオン (Ｎａ⁺)、正リン酸イオン(ＰＯ₄ ^3-)、亜リン
酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)、次亜リン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂ ^-)は
少なくとも０．数ｐｐｍのオーダー以下、電気伝導度は
数μＳ／ｃｍのオーダー以下でなければならない。この
ような水を生成する方法としてはイオン交換、蒸留など
公知の方法が使用できるが不純物の混入のないよう注意
深く行なう必要がある。

【００１２】抽出水に含まれる本発明で規定されるイオ
ン濃度の定量方法としては、着目したイオンと反応して
難溶性塩を沈殿させてその重量から求める方法、指示薬
を用いて滴定する方法、イオンクロマトグラムのスペク
トルの大きさを標準物質のスペクトルの大きさと比較し
て求める方法など、公知のものが使用できる。

【００１３】上述したナトリウムイオン (Ｎａ⁺)および
塩素イオン(Ｃｌ^-)濃度が上記に指定した量を超える
と、耐湿性が低下、すなわちＩＣの配線が腐食して動作
不良となりやすくなる。抽出水のイオン量の範囲として
は、塩素イオン(Ｃｌ^-)は０〜３ｐｐｍであり、好まし
くは０〜２ｐｐｍである。塩素イオン(Ｃｌ^-)は３ｐｐ
ｍより多いと吸湿によって塩素イオン(Ｃｌ^-)によるＩ
Ｃ配線の腐食が短時間に進む傾向にあり実使用上に問題
が生じる。またナトリウムイオン (Ｎａ⁺)は０〜３ｐｐ
ｍであり、好ましくは０〜２ｐｐｍであり、電気伝導度
は０〜１００μＳ／ｃｍであり、好ましくは０〜５０μ
Ｓ／ｃｍである。電気伝導度が１００μＳを超えたり、
ナトリウムイオン (Ｎａ⁺)が３ｐｐｍより多いと、もれ
電流の増加により、ノイズ、クロストーク、電圧オフセ
ットが生じたり、またＩＣの配線が腐蝕したりして、回
路の動作に悪影響を与える。また、ｐＨは５．０〜９．
０であり、ｐＨがこの範囲より低いとＩＣの金属配線、
特にアルミニウム等の腐蝕が顕著になる傾向にあり、一
方この範囲より高いと、パッケージ表面がリードフレー
ムメッキ処理工程時に白化して外観不良になったり、ま
たＩＣの配線の腐蝕が生じやすくなる。好ましいｐＨ範
囲は６．０〜８．０である。

【００１４】（Ｄ）リン原子を有する化合物を使用する
場合、本発明のエポキシ樹脂成形材料の抽出水の正リン
酸イオン(ＰＯ₄ ^3-)濃度と亜リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)濃
度と次亜リン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂ ^-)濃度の合計は０〜３
０ｐｐｍが好ましく、より好ましくは０〜２０ｐｐｍで
ある。これより抽出水の正リン酸イオン(ＰＯ₄ ^3-)と亜
リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)と次亜リン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂
^-)量が３０ｐｐｍより多いと吸湿によって短時間にＩＣ
配線の腐蝕が進み、さらに、回路に電圧をかけた場合に
電極反応を生じ、一方では腐蝕、一方では金属の析出が
同時に起こすなどの不都合がある。半導体回路に印加さ
れる電圧は電力用等のごく一部を除き直流であるから上
述した電極反応によって同じ部位に金属が析出し続け、
最終的に電極短絡を引き起こし回路の機能を損じること
になる。本発明のエポキシ樹脂成形材料の抽出水の正リ
ン酸イオン(ＰＯ₄ ^3-)濃度と亜リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)
濃度と次亜リン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂ ^-)濃度の合計が２０
ｐｐｍ以下であることが屋外に使用される電子機器や車
載機器など、湿度管理がなされない場所に使用される装
置に適用する点で好ましい。

【００１５】本発明の必須成分である（Ｃ）複合金属水
酸化物を配合する目的は、配合成分からのイオンの遊
離、溶出を抑制する、または、遊離、溶出したイオンを
吸着することによって内部の金属配線などの腐食を防い
で耐湿性を上げるためであり、もう一つの主要な目的は
難燃性を付与するためである。本発明の（Ｃ）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３】 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、ｒ＝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」１９８７年
２月１５日縮刷版第３０刷）に基づいて行った。複合金
属水酸化物の市販品として、例えばタテホ化学社製、商
品名エコーマグＺ−１０を入手できる。

【００１６】本発明に使用される、複合金属水酸化物は
常温〜実装時に曝露される温度で分解せず安定であるこ
とが、成形性の向上や、ボイドなど成形時の欠陥の低減
の点で好ましい。本発明の複合金属水酸化物を難燃用途
に使用する場合には（Ａ）エポキシ樹脂や（Ｂ）硬化剤
の分解反応温度範囲で脱水が起こるものであれば好まし
い。

【００１７】（Ｃ）複合金属水酸化物の製造方法は公知
の方法であればどのような方法でもかまわない。例えば
沈降法と称される良溶媒に溶かした金属塩をアルカリ水
溶液中に滴下して析出させたもの、などが挙げられる。

【００１８】本発明における（Ｃ）複合金属水酸化物の
配合量は特に制限はないが、本発明に記載した方法で測
定した抽出水のイオン量が上記範囲に入るように使用量
を調整することが出来る。（Ｃ）複合金属水酸化物の一
般的な配合量はエポキシ樹脂１００重量部に対して０．
５〜５００重量部である。０．５重量部以下では耐湿性
が低下する傾向にあり、５００重量部を超えると流動性
や硬度が低下して生産性が低下する傾向がある。難燃性
をもたせる為に（Ｃ）複合金属水酸化物を使用する場
合、（Ｃ）複合金属水酸化物の配合量は、単独ではエポ
キシ樹脂１００重量部に対して１０〜５００重量部、後
述する（Ｅ）赤リンとともに用いる場合にはエポキシ樹
脂１００重量部に対して０．５〜２００重量部、（Ｆ）
リン酸エステルまたは（Ｇ）リン−窒素結合を持つ化合
物とともに用いる場合にはエポキシ樹脂１００重量部に
対して１〜３００重量部程度が一般的である。

【００１９】また、本発明のエポキシ樹脂成形材料には
難燃性を付与する目的で（Ｄ）リン原子を有する化合物
が含まれても良い。（Ｄ）リン原子を有する化合物とし
て、（Ｅ）赤リンと（Ｆ）リン酸エステルと（Ｇ）リン
−窒素結合を有する化合物とのうちから選ばれた一つ以
上の化合物を用いるのが好ましい。

【００２０】（Ｄ）リン原子を有する化合物として、
（Ｅ）赤リンを使用する場合には単体あるいは何らかの
表面被覆を施して使用することができる。被覆する物質
としては、有機物、無機物を問わないが、金属水酸化
物、金属酸化物、複合金属水酸化物、熱硬化性樹脂より
選ばれる一つ以上のものから被覆されることが、本発明
のエポキシ樹脂成形材料を用いた成形物の抽出水の電気
伝導度、ｐＨおよび正リン酸イオン(ＰＯ₄ ^3-)濃度と亜
リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)濃度と次亜リン酸イオン(Ｈ₂
ＰＯ₂ ^-)濃度の合計を上記の範囲に制御することが容易
になるので好ましい。（Ｅ）赤リンを被覆する場合、そ
の被覆処理をする順序は問わない。金属水酸化物、複合
金属水酸化物、金属酸化物と熱硬化性樹脂のうちいずれ
か二つ以上を一度に被覆してもよい。このような被覆さ
れてなる赤リンの製造方法は公知の方法であればどのよ
うな方法でもかまわない。例えば、金属の水溶性塩類の
水溶液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金属水酸化物を赤リン上に吸
着、析出させて被覆すること、さらにこれを加熱するこ
とによって金属酸化物に変換し、次にこれを再び水に懸
濁させてから熱硬化性樹脂モノマーを粒子表面で重合さ
せ、被覆する方法等が挙げられるが、これに限定される
ものではない。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂、シアナート樹脂、フェノール樹脂、ポリ
イミド樹脂、メラミン樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、フ
ラン樹脂、アニリン−ホルマリン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアミドイミド樹脂など公知のものが挙げられる
が、本発明はこれらに限られるものではない。これらの
樹脂のモノマー、オリゴマーを用いて被覆と重合を同時
に行い、その結果上記に示した熱硬化樹脂が被覆として
形成されても良い。（Ｅ）赤リンの配合量は、エポキシ
樹脂全量に対して０．５重量％以上で３０重量％以下で
あることが好ましい。０．５重量％よりも少ないと、必
要な難燃性を得るのが困難であり、３０重量％より多い
と本発明におけるエポキシ樹脂成形材料を用いた成形物
の抽出水の電気伝導度、ｐＨおよび正リン酸イオン(Ｐ
Ｏ₄ ^3-)濃度と亜リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^{2 -})濃度と次亜リ
ン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂ ^-)濃度の合計を本発明の範囲に制
御することが困難になる。

【００２１】（Ｄ）リン原子を有する化合物として、
（Ｆ）リン酸エステルを使用する場合には、その構造は
どのようなものでも良い。その中でも芳香族のリン酸エ
ステルが本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いた
成形物の抽出水の電気伝導度、ｐＨおよび正リン酸イオ
ン(ＰＯ₄ ^3-)濃度と亜リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)濃度と次
亜リン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂ ^-)濃度の合計を上記範囲に制
御することが容易な点で好ましい。

【００２２】（Ｄ）リン原子を有する化合物として、
（Ｇ）リン−窒素結合を有する化合物も使用することが
できる。このような化合物の例としては、特開平８−２
２５７１４号公報に開示されるホスファゼン化合物など
が挙げられる。

【００２３】本発明のエポキシ樹脂成形材料には、
（Ｈ）硬化促進剤を含んでいてもよい。硬化促進剤を含
む場合には、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。また、（Ｄ）リン原子を有する化
合物であるリン原子を含有する（Ｈ）硬化促進剤と、リ
ン原子を含まない（Ｈ）硬化促進剤を併用しても良い。

【００２４】硬化性の観点からは、（Ｈ）硬化促進剤が
ホスフィン化合物を含有することが好ましく、さらにホ
スフィン化合物は第三ホスフィン化合物であるのが好ま
しい。第三ホスフィン化合物の場合、エポキシ樹脂成形
材料には、キノン化合物をさらに含有することが好まし
い。硬化性及び流動性の観点からは、（Ｈ）硬化促進剤
がホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含有す
ることが好ましい。ここで、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に用いられる
ホスフィン化合物としては、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）ホスフィン等の第三ホス
フィン化合物が好ましい。また、キノン化合物として
は、１，４−ベンゾキノン等のベンゾキノンが好まし
い。また、保存安定性の観点からは、（Ｈ）硬化促進剤
が、シクロアミジン化合物とフェノール樹脂との付加物
を含有するのが好ましく、シクロアミジン化合物とフェ
ノール樹脂との付加物のなかでも、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。
そして、（Ｈ）硬化促進剤としてホスフィン化合物とキ
ノン化合物との付加物及び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の少なくとも一方を必須成
分として含有するのが好ましい。なお、本発明において
付加物とは、特に限定はないが、付加反応物や、π電子
密度の異なる二種の化合物の分子間力によって生成する
化合物等が挙げられる。

【００２５】（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制限されるもので
はないが、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。

【００２６】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には
（Ａ）エポキシ樹脂を含むことが必須である。（Ａ）エ
ポキシ樹脂は、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。

【００２７】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４】 （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、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５】 （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、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６】 （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、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、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁷が水素原子で、
Ｒ¹、Ｒ³、Ｒ⁶及びＲ⁸がアルキル基であるエポキシ樹脂
が好ましく、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁷が水素原子で、Ｒ¹
及びＲ⁸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。

【００２８】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７】 （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。

【００２９】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８】 （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。

【００３０】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。

【化９】 （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、それぞれ
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。） 上記一般式（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。

【００３１】また、特に耐熱性、低そり性の観点では、
ナフタレン型エポキシまたは、樹脂一般式(ＶＩＩＩ)に
示す、トリフェニルメタン骨格を含むエポキシ樹脂が好
ましい。

【化１０】 （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。

【００３２】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。

【００３３】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には
（Ｂ）硬化剤は、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。

【００３４】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１１】 上記式（ＩＸ）中のＲ¹〜Ｒ⁹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Ｒ¹〜Ｒ⁹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、Ｍ
ＥＨ−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。

【００３５】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１２】 （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。）

【００３６】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１３】 （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。

【００３７】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。

【化１４】 （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。

【００３８】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。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。

【００３９】（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。

【００４０】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には
無機充填剤を含んでいても良い。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
に封止用エポキシ樹脂成形材料に配合されるものであ
り、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。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。

【００４１】また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材
料には、カップリング剤を含んでいても良い。樹脂成分
と無機充填剤との接着性を高めるために、カップリング
剤としては、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
ラン等があり、これらを具体的に例示すると、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のカップリン
グ剤、等が挙げられる。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。

【００４２】上記のカップリング剤の配合量は、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。

【００４３】また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材
料には、従来公知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、無機系のものでは、酸化亜鉛、錫
酸亜鉛、硼酸亜鉛、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化モリ
ブデン、モリブデン酸亜鉛、等の金属元素を含む化合物
などが、有機系のものでは、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、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノ
ール樹脂等の難燃性ハロゲン化物、ジシクロペンタジエ
ニル鉄等の有機金属化合物が挙げられる。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。

【００４４】また、上記に示した難燃剤のうち、無機系
のものについては、封止用エポキシ樹脂成形材料への分
散性を上げる、吸湿による分解を防ぐ、硬化性を上げる
などの目的で有機物からなる被覆が施されていてもよ
い。

【００４５】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、フタロシアニン等の着色剤、エポキ
シ化大豆油、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。

【００４６】また、本発明において製造における混合及
び混練工程は、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よい。一般的な手法と
して、混合工程ではミキサー等、混練工程では、ミキシ
ングロール、押出機等を使用することができる。混練の
完了した封止用エポキシ樹脂成形材料は冷却後、粉砕す
ることができる。粉砕によって得られた顆粒をそのまま
用いてもよいが、成形条件に合うような寸法及び重量で
タブレット化して使用してもよい。

【００４７】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、
受動素子や半導体素子等の電子部品装置の封止用材料に
用いることができる。本発明の封止用エポキシ樹脂成形
材料は、公知の成形方法であればどのような方法で成形
を行なってもよい。例えば、インジェクション成形法、
圧縮成形法、低圧トランスファ成形法等が挙げられる。
その中でもトランスファ成形は金型を冷却することなし
に成形物を脱型することが可能である。この成形方法を
適用することが成形のターンアラウンドタイム縮減の為
に好ましい。

【００４８】また、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、
ＤＩＰ（Dual Inline Package）、ＰＬＣＣ（Plastic L
eaded Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat Packag
e）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯＪ（Smal
l Outline J-lead package）、ＴＳＯＰ（Thin Small O
utline Package）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Packag
e）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 Packa
ge）、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）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 G
rid 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エポキシ樹
脂成形材料は有効に使用できる。

【００４９】

【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。
以下に示す実施例では、（Ａ）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６
５℃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ＥＳＣＮ−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−１２０
ＴＥ）、（Ｂ）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）、（Ｃ）
複合金属水酸化物として水酸化マグネシウム・酸化亜鉛
複合金属酸化物(タテホ化学社製商品名エコーマグＺ−
１０)、（Ｄ）リン原子を有する化合物である（Ｅ）赤
リン(燐化学工業社製、商品名ノーバエクセル)、（Ｄ）
リン原子を有する化合物である（Ｆ）リン酸エステル
（大八化学株式会社製商品名ＰＸ−２００）、（Ｄ）リ
ン原子を有する化合物である（Ｈ）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（ｐ−ベ
ンゾキノン）との付加物、リン原子を含まない（Ｈ）硬
化促進剤として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、無機充填剤として平均粒径１７．５
μｍ、比表面積３．８ｍ²の球状溶融シリカ、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）、三酸化アンチモン及びエポキ
シ当量３７５、軟化点８０℃、臭素含有量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）、単一の金属水
酸化物として水酸化マグネシウム(協和化学工業社製、
キスマ５Ａ)、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）を用いてエポキシ樹脂
成形材料を作製した．

【００５０】（実施例１） （Ａ）エポキシ樹脂としてＹＸ−４０００Ｈ、（Ｂ）硬
化剤としてミレックスＸＬ−２２５、（Ｃ）複合金属水
酸化物として、Ｚ−１０、（Ｈ）硬化促進剤としてジア
ザビシクロウンデセンのフェノールノボラック樹脂塩、
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
−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及び
カーボンブラックとしてＭＡ−１００をそれぞれ表１に
示す重量部で配合し混練温度８０℃、混練時間１５分の
条件でロール混練を行いエポキシ樹脂成形材料を得た。

【００５１】（実施例２）実施例１において、（Ｈ）硬
化促進剤をジアザビシクロウンデセンのフェノールノボ
ラック樹脂塩の代わりに（Ｄ）リン原子を有する化合物
であるトリフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノン
との付加物を用いた以外は、実施例１と同様にして封止
用エポキシ樹脂成形材料を得た。

【００５２】（実施例３）実施例２において、さらに
（Ｄ）リン原子を有する化合物である（Ｅ）赤リンとし
てノーバエクセルを添加し、表１の配合に従った以外
は、実施例２と同様にして封止用エポキシ樹脂成形材料
を得た。

【００５３】（実施例４）実施例２において、さらに
（Ｄ）リン原子を有する化合物である（Ｆ）リン酸エス
テルとしてＰＸ−２００を添加し、表１の配合に従った
以外は、実施例２と同様にして封止用エポキシ樹脂成形
材料を得た。

【００５４】（実施例５〜７）表１に示す（Ａ）エポキ
シ樹脂または（Ｂ）硬化剤を使用した以外は、実施例３
または４同様にして封止用エポキシ樹脂成形材料を得
た。

【００５５】（実施例８）表１に示す（Ｃ）金属水酸化
物であるＺ−１０の配合量を変えた以外は、実施例２と
同様にして封止用エポキシ樹脂成形材料を得た。

【００５６】（比較例１〜２）（Ｃ）複合金属水酸化物
Ｚ−１０の量を表２に示すように減じた以外は実施例３
〜４と同様にエポキシ樹脂成形材料を得た。

【００５７】（比較例３〜４）（Ｃ）複合金属水酸化物
Ｚ−１０を使用しなかった以外は実施例３〜４と同様に
エポキシ樹脂成形材料を得た。

【００５８】（比較例５）（Ｃ）複合金属水酸化物の代
わりに単一の金属水酸化物であるキスマ５Ａ（水酸化マ
グネシウム）に代えた以外は実施例３と同様にエポキシ
樹脂成形材料を得た。

【００５９】（比較例６）（Ｃ）複合金属水酸化物の代
わりに、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ＥＳＢ−４００Ｔを用い、表２の
配合に従って、実施例１と同様の方法で封止用エポキシ
樹脂成形材料を得た。

【００６０】

【表１】

【表２】

【００６１】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１、表２に併記する。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１
８０℃、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。

【００６２】（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。

【００６３】（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。

【００６４】（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。

【００６５】（６）抽出水特性 トランスファ成形法により２０ｍｍ×１２０ｍｍ×１ｍ
ｍの成形物を作製し、これを後硬化させた後にはさみで
1ｍｍ×１ｍｍに裁断し、これを小型振動ミル(日陶科学
株式会社製ＮＢ−Ｏ型)で粉砕した。この粉砕したもの
を１００メッシュの篩で大粒径のものを取り除いた後、
この試料を５ｇとり、５０ｇの蒸留水とともに、内面全
部にフッ素樹脂ライニングを施した密閉可能な耐圧容器
に入れて密閉し、これを１２１℃、２０ｈｒ処理を行な
った。試験終了後、常温まで冷却し、容器から内容物を
取り出して遠心分離装置を用いて懸濁物を沈殿させ、水
相のみを取り出して抽出水とした。この抽出水をイオン
クロマトグラム(昭和電工株式会社製ショーデックスカ
ラムＩＣＳＩ ９０ ４Ｅ及びＩＣ Ｙ−５２１)により
イオン濃度を定量した。

【００６６】（７）高温放置特性 上記（５）と同様に作製した試験用パッケージを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、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。

【００６７】本発明の（Ｃ）複合金属水酸化物を使用し
ない比較例及び、本発明の（Ｃ）複合金属水酸化物を使
用しても本発明の規定外の抽出水のイオン量を示す比較
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、本発明の規定外の抽出水のイオン量を示す比較例
１〜４、及び（Ｃ）複合でない金属水酸化物を使用した
比較例５は耐湿性に劣り、（Ｃ）複合金属水酸化物の代
わりに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６は高温放置特性に劣る。これに対して、
（Ｃ）複合金属水酸化物を用い、本発明の規定の抽出水
のイオン量を示す実施例１〜８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、さらにＵＬ-９４試験でＶ−０を達
成し良好な難燃性を示した。

【００６８】

【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、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） Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 高橋 佳弘 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 (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 CD001 CD031 CD041 CD051 CD061 CD071 CD111 DA057 DE016 DE046 DE066 DE096 DH007 DH047 EW047 EW157 FD01 FD13 FD14 GQ00 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB02 EB04 EB07 EC01 EC03 EC20

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
   （Ｃ）複合金属水酸化物、を必須成分とするエポキシ樹
   脂成形材料において、該材料の成形品の粉砕物を１ｇ当
   たり１０ｍｌの水で抽出した抽出水のナトリウムイオン
   (Ｎａ⁺)濃度が０〜３ｐｐｍ、かつ塩素イオン(Ｃｌ^-)
   濃度が０〜３ｐｐｍ、かつ電気伝導度が１００μＳ／ｃ
   ｍ以下、かつｐＨが５．０〜９．０であることを特徴と
   する封止用エポキシ樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 必須成分として（Ｄ）リン原子を有する
   化合物を含む請求項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材
   料。
3. 【請求項３】 （Ｄ）リン原子を有する化合物が（Ｅ）
   赤リン、（Ｆ）リン酸エステルおよび（Ｇ）リン−窒素
   結合を有する化合物のうちから選ばれた一つ以上の化合
   物である請求項１または２記載の封止用エポキシ樹脂成
   形材料。
4. 【請求項４】 前記抽出水の、正リン酸イオン(Ｐ
   Ｏ₄ ^3-)濃度と亜リン酸イオン(ＨＰＯ₃ ^2-)濃度と次亜リ
   ン酸イオン(Ｈ₂ＰＯ₂ ^-)濃度の和が０〜３０ｐｐｍであ
   る請求項１〜３のいずれか記載の封止用エポキシ樹脂成
   形材料。
5. 【請求項５】 （Ｃ）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１〜４のいずれか
   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。）
6. 【請求項６】 （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１〜５のいずれかに記載の封止用エポ
   キシ樹脂成形材料。
7. 【請求項７】 （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１〜６のいずれかに記載の封止用エ
   ポキシ樹脂成形材料。
8. 【請求項８】 （Ｈ）硬化促進剤としてホスフィン化合
   物とキノン化合物との付加物及び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の少なくとも一方を
   必須成分として含有する請求項１〜７のいずれかに記載
   の封止用エポキシ樹脂成形材料。
9. 【請求項９】 （Ｈ）硬化促進剤として第三ホスフィン
   化合物を含有し、キノン化合物をさらに含有する請求項
   ２〜８のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材
   料。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９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。