JP2003327798A - 半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）無機質充填剤 （Ｄ）モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなる
モリブデン化合物 （Ｅ）下記平均組成式（１）で示されるホスファゼン化
合物 【化１】 （Ｒ¹は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ²、
Ｒ³は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、アルコキ
シ基、ＮＲ⁴Ｒ⁵及びＳＲ⁴から選ばれる基、ＸはＯ、Ｓ
又はＮＲ⁶、Ｒ⁴〜Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜４のア
ルキル基、ａ，ｂ，ｎは０＜ａ≦２ｎ、０≦ｂ＜２ｎ、
ａ＋ｂ＝２ｎ、３≦ｎ≦１０００。）を必須成分とし、
臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない半導
体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物の
硬化物で封止した半導体装置。 【効果】 本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組
成物は、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿信頼
性に優れた硬化物を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形性に優れると
ともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れ、臭素化エポキシ
樹脂等の臭素化物、三酸化アンチモン等のアンチモン化
合物を含有しない硬化物を得ることができる半導体封止
用エポキシ樹脂組成物、及び該樹脂組成物の硬化物で封
止した半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
半導体デバイスは樹脂封止型のダイオード、トランジス
ター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流であるが、エポキ
シ樹脂が他の熱硬化性樹脂に比べて成形性、接着性、電
気特性、機械特性、耐湿性等に優れているため、エポキ
シ樹脂組成物で半導体装置を封止することが一般的であ
る。半導体デバイスは家電製品、コンピュータ等、生活
環境のあらゆる所で使用されているため、万が一の火災
に備えて、半導体装置には難燃性が要求されている。

【０００３】半導体封止用エポキシ樹脂組成物中には、
難燃性を高めるため、一般にハロゲン化エポキシ樹脂と
三酸化アンチモンとが配合されている。このハロゲン化
エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとの組み合わせは、気
相においてラジカルトラップ、空気遮断効果が大きく、
その結果、高い難燃効果が得られるものである。

【０００４】しかし、ハロゲン化エポキシ樹脂は燃焼時
に有毒ガスを発生するという問題があり、また三酸化ア
ンチモンにも粉体毒性があるため、人体、環境に対する
影響を考慮すると、これらの難燃剤を樹脂組成物中に全
く含まないことが好ましい。

【０００５】このような要求に対して、ハロゲン化エポ
キシ樹脂あるいは三酸化アンチモンの代替として、従来
からＡｌ（ＯＨ）₃、Ｍｇ（ＯＨ）₂等の水酸化物、赤リ
ン、リン酸エステル等のリン系難燃剤等の検討がなされ
てきている。しかし、Ａｌ（ＯＨ）₃、Ｍｇ（ＯＨ）₂等
の水酸化物は難燃効果が低いため、難燃組成とするため
には、エポキシ樹脂組成物中に水酸化物を多量に添加し
なければならず、その結果、組成物の粘度が上昇し、成
形時にボイド、ワイヤー流れ等の成形不良が発生すると
いう問題がある。一方、赤リン、リン酸エステル等のリ
ン系難燃剤をエポキシ樹脂組成物に添加した場合、半導
体装置が高温高湿条件にさらされると、リン系難燃剤が
加水分解されてリン酸が生成し、このリン酸がアルミ配
線を腐食させ、信頼性を低下させるという大きな問題が
あった。

【０００６】この問題を解決するため、特許第２８４３
２４４号公報では、赤リンの表面にＳｉ_XＯ_Y組成からな
る被覆層で被覆した化合物を難燃剤として使用したエポ
キシ樹脂組成物が提案されているが、上記の耐湿信頼性
は改善されていないのが現状である。また、特開平１０
−２５９２９２号公報では、環状ホスファゼン化合物
を、充填剤を除く配合成分の合計量に対して、燐原子の
量が０．２〜３．０重量％となる量を使用したエポキシ
樹脂組成物も提案されているが、難燃性を得るためには
相当な量をエポキシ樹脂組成物に添加する必要があり、
その場合は硬化性の低下ならびに高温環境下での電気抵
抗性低下を引き起こす等の問題点があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、臭素化エポキシ樹脂等の臭素化物及び三酸化アンチ
モン等のアンチモン化合物を含有せず、成形性に優れる
とともに、難燃性及び耐湿信頼性に優れる硬化物を得る
ことができる半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物、
及び該樹脂組成物の硬化物で封止した半導体装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結
果、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機質
充填剤、（Ｄ）モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持
してなるモリブデン化合物及び（Ｅ）下記平均組成式
（１）で示されるホスファゼン化合物を必須成分とし、
臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない半導
体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物が、成形性に優れる
とともに、難燃性、耐湿信頼性に優れる硬化物を得るこ
とができ、また該エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止さ
れた半導体装置が、難燃性、耐湿信頼性に優れるもので
あることを見出し、本発明をなすに至ったものである。

【０００９】従って、本発明は、 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）無機質充填剤 （Ｄ）モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなる
モリブデン化合物 （Ｅ）下記平均組成式（１）で示されるホスファゼン化
合物

【化２】 （式中、Ｒ¹は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基
であり、Ｒ²、Ｒ³は水素原子、炭素数１〜４のアルキル
基、アルコキシ基、ＮＲ⁴Ｒ⁵及びＳＲ⁴から選ばれる基
であり、ＸはＯ、Ｓ又はＮＲ⁶であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は
それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であ
る。ａ，ｂ，ｎは、０＜ａ≦２ｎ、０≦ｂ＜２ｎ、ａ＋
ｂ＝２ｎ、３≦ｎ≦１０００である。）を必須成分と
し、臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない
ことを特徴とする半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成
物、及び上記難燃性エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止
した半導体装置を提供する。

【００１０】本発明のエポキシ樹脂組成物は、このよう
に、臭素化物、アンチモン化合物を実質的に含まないも
のである。一般に、エポキシ樹脂組成物中には、難燃性
を達成するため、臭素化エポキシ樹脂と三酸化アンチモ
ンとが配合されているが、本発明のエポキシ樹脂組成物
は、この臭素化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとを使
用せずに、難燃規格であるＵＬ−９４、Ｖ−０を達成す
ることができるものである。

【００１１】ここで、臭素化エポキシ樹脂あるいは三酸
化アンチモンの代替として、従来からＡｌ（ＯＨ）₃、
Ｍｇ（ＯＨ）₂等の水酸化物、赤リン、リン酸エステル
等のリン系難燃剤等が検討されている。しかし、これら
の公知の代替難燃剤は、特に高温において耐水性が弱
く、難燃剤自身が溶解、分解して、抽出水中の不純物イ
オンを増加させるという共通の欠点があった。このた
め、臭素化物、アンチモン化合物を実質的に含まない従
来の難燃性エポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置
を長時間高温高湿下に放置すると、半導体装置のアルミ
配線が腐食し、耐湿信頼性が低下するという問題があっ
た。

【００１２】本発明者等は、上記不都合を解決すべく鋭
意検討を行った結果、難燃剤として、モリブデン酸亜鉛
を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化合物
（Ｄ）、及び平均組成式（１）で示されるホスファゼン
化合物（Ｅ）の２種を併用した半導体封止用エポキシ樹
脂組成物が、前述のように抽出水中の不純物イオンを増
加させることもなく、成形性に優れ、難燃性及び耐湿信
頼性に優れた硬化物を得ることができることを見出した
ものである。

【００１３】この場合、これら２種類の化合物は、いず
れも耐水性が高く、抽出水中の不純物イオンを増加させ
る作用がないものである。しかし、これらの化合物をそ
れぞれ単独で使用した場合は、難燃効果が不十分であっ
たり、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下したり、ある
いは硬化性が低下したりする不都合があったが、本発明
の難燃性エポキシ樹脂組成物は、難燃剤として、モリブ
デン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなるモリブデン化
合物（Ｄ）、及び平均組成式（１）で示されるホスファ
ゼン化合物（Ｅ）の２種を併用したことにより、それぞ
れの添加量を最小限に抑えることができるため、上述の
ような成形時の問題点もなく、しかも難燃性及び耐湿信
頼性に特に優れた硬化物を得ることができるものであ
る。

【００１４】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明のエポキシ樹脂組成物を構成する（Ａ）エポ
キシ樹脂は特に限定されない。一般的なエポキシ樹脂と
しては、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、トリフェノールアルカン型エポキ
シ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含
有アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹
脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、複素環型エ
ポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキ
シ化合物、スチルベン型エポキシ樹脂等が挙げられ、こ
れらのうち１種又は２種以上を併用することができる
が、本発明においては臭素化エポキシ樹脂は配合されな
い。

【００１５】上記エポキシ樹脂は、加水分解性塩素が１
０００ｐｐｍ以下、特に５００ｐｐｍ以下であり、ナト
リウム及びカリウムはそれぞれ１０ｐｐｍ以下の含有量
とすることが好ましい。加水分解性塩素が１０００ｐｐ
ｍを超えたり、ナトリウム又はカリウムが１０ｐｐｍを
超える場合は、長時間高温高湿下に半導体装置を放置す
ると、耐湿性が劣化する場合がある。

【００１６】本発明に用いる（Ｂ）硬化剤も特に限定さ
れるものではない。一般的な硬化剤としては、フェノー
ル樹脂が好ましく、具体的には、フェノールノボラック
樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、アラルキル型
フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型フェノール
樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹
脂、ビフェニル型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹
脂、複素環型フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノ
ール樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂、ビスフェノールＦ
型樹脂等のビスフェノール型フェノール樹脂などが挙げ
られ、これらのうち１種又は２種以上を併用することが
できる。

【００１７】上記硬化剤は、エポキシ樹脂と同様に、ナ
トリウム及びカリウムの含有量をそれぞれ１０ｐｐｍ以
下とすることが好ましい。ナトリウム又はカリウムが１
０ｐｐｍを超える場合は、長時間高温高湿下に半導体装
置を放置すると、耐湿性が劣化する場合がある。

【００１８】ここで、エポキシ樹脂、硬化剤の配合量は
特に制限されないが、硬化剤としてフェノール樹脂を用
いる場合、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１モル
に対して、硬化剤中に含まれるフェノール性水酸基のモ
ル比が０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲であ
ることが好ましい。

【００１９】また、本発明において、エポキシ樹脂と硬
化剤との硬化反応を促進させるため、硬化促進剤を用い
ることが好ましい。この硬化促進剤は、硬化反応を促進
させるものであれば特に制限はなく、例えばトリフェニ
ルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチ
ルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホス
フィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラ
ン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレー
トなどのリン系化合物、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
などの第３級アミン化合物、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
イミダゾールなどのイミダゾール化合物等を使用するこ
とができる。

【００２０】硬化促進剤の配合量は有効量であるが、
（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との総量１００重量
部に対し、０．１〜５重量部、特に０．５〜２重量部と
することが好ましい。

【００２１】本発明のエポキシ樹脂組成物中に配合され
る（Ｃ）無機質充填剤としては、通常エポキシ樹脂組成
物に配合されるものを使用することができる。例えば、
溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒
化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化
チタン、ガラス繊維等が挙げられる。

【００２２】これら無機質充填剤の平均粒径や形状及び
無機質充填剤の充填量は、特に限定されないが、難燃性
を高めるためには、エポキシ樹脂組成物中に成形性を損
なわない範囲で可能な限り多量に充填させることが好ま
しい。この場合、無機質充填剤の平均粒径、形状とし
て、平均粒径５〜３０μｍの球状の溶融シリカが特に好
ましく、また、無機質充填剤の充填量は、（Ａ）エポキ
シ樹脂と（Ｂ）硬化剤との総量１００重量部に対し、４
００〜１２００重量部、特に５００〜１０００重量部と
することが好ましい。

【００２３】なお、無機質充填剤は、樹脂と無機質充填
剤との結合強度を強くするため、シランカップリング
剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で
予め表面処理したものを配合することが好ましい。この
ようなカップリング剤としては、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
チルジエトキシシラン、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等のエポキシシラ
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−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン等のメル
カプトシランなどのシランカップリング剤を用いること
が好ましい。ここで表面処理に用いるカップリング剤の
配合量及び表面処理方法については、特に制限されるも
のではない。

【００２４】本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂
組成物は、（Ｄ）モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担
持してなるモリブデン化合物を使用するものである。

【００２５】十分な難燃効果を得るためには、モリブデ
ン酸亜鉛をエポキシ樹脂組成物中に均一に分散させるこ
とが好ましく、分散性を向上させるためには、予めモリ
ブデン酸亜鉛をシリカ、タルク等の無機質充填剤に担持
したモリブデン化合物が最適である。

【００２６】モリブデン酸亜鉛を担持させる無機質充填
剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、
タルク、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロ
ンナイトライド、酸化チタン、酸化亜鉛、ガラス繊維等
が挙げられる。この場合、無機質充填剤の平均粒径とし
ては、０．１〜４０μｍであることが好ましく、より好
ましくは０．５〜１５μｍである。また、比表面積は、
０．５〜５０ｍ²／ｇであることが好ましく、より好ま
しくは０．７〜１０ｍ²／ｇである。

【００２７】なお、本発明において、平均粒径は、例え
ばレーザー光回折法等による重量平均値（又はメディア
ン径）等として求めることができ、比表面積は、例えば
ＢＥＴ吸着法により求めることができる。

【００２８】また、無機質充填剤にモリブデン酸亜鉛を
担持させたモリブデン化合物中のモリブデン酸亜鉛の含
有量は、５〜４０重量％、特に１０〜３０重量％である
ことが好ましい。モリブデン酸亜鉛の含有量が少なすぎ
ると十分な難燃効果が得られない場合があり、また多す
ぎると成形時の流動性、硬化性が低下する場合がある。

【００２９】このようなモリブデン酸亜鉛を無機質充填
剤に担持してなるモリブデン化合物としては、例えばＳ
ＨＥＲＷＩＮ−ＷＩＬＬＩＡＭＳ社のＫＥＭＧＡＲＤ１
２６０、１２６１、９１１Ｂ、９１１Ｃ等が挙げられ
る。

【００３０】（Ｄ）成分である無機質充填剤にモリブデ
ン酸亜鉛を担持させたモリブデン化合物の添加量として
は、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との総量１００
重量部に対して３〜１００重量部であることが好まし
く、特に５〜１００重量部であることが好ましい。３重
量部未満では十分な難燃効果が得られない場合があり、
また１００重量部を超えると、流動性、硬化性の低下を
引き起こす場合がある。この場合、モリブデン化合物中
のモリブデン酸亜鉛自体の添加量は、（Ａ）エポキシ樹
脂と（Ｂ）硬化剤との総量１００重量部に対して０．１
〜４０重量部、特に０．２〜４０重量部が好ましい。
０．１重量部未満では十分な難燃効果が得られない場合
があり、また４０重量部を超えると、流動性、硬化性の
低下を引き起こす場合がある。

【００３１】更に、本発明の半導体封止用難燃性エポキ
シ樹脂組成物は、（Ｅ）下記平均組成式（１）で示され
るホスファゼン化合物を使用するものである。

【００３２】

【化３】 （式中、Ｒ¹は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基
であり、Ｒ²、Ｒ³は水素原子、炭素数１〜４のアルキル
基、アルコキシ基、ＮＲ⁴Ｒ⁵及びＳＲ⁴から選ばれる基
であり、ＸはＯ、Ｓ又はＮＲ⁶であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は
それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であ
る。ａ，ｂ，ｎは、０＜ａ≦２ｎ、０≦ｂ＜２ｎ、ａ＋
ｂ＝２ｎ、３≦ｎ≦１０００である。）

【００３３】上記式（１）で示されるホスファゼン化合
物を添加した本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂
組成物は、赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を
添加したエポキシ樹脂組成物と比較して、熱水抽出特性
に優れ、耐湿信頼性に特に優れる硬化物を得ることがで
きる。また、上記式（１）で示されるホスファゼン化合
物をモリブデン化合物と併用することにより、更に高い
難燃効果を得ることができる。

【００３４】ここで、式（１）において、ｎは３〜１０
００であるが、より好ましい範囲は３〜１０である。合
成上特に好ましくはｎ＝３である。

【００３５】ａ、ｂの比率は、０＜ａ≦２ｎ、０≦ｂ＜
２ｎであるが、難燃性と硬化性、高温保管時の電気抵抗
性を高いレベルで両立するためには、０．３３ｎ≦ａ≦
１．６７ｎ、０．３３ｎ≦ｂ≦１．６７ｎが望ましい。

【００３６】Ｒ¹は、水素原子又は炭素数１〜４のアル
キル基であるが、より高い硬化性を得る為にはエポキシ
基と反応する水素原子であることが望ましい。

【００３７】Ｒ²、Ｒ³は、水素原子、又は炭素数１〜４
のアルキル基、アルコキシ基、ＮＲ ⁴Ｒ⁵、ＳＲ⁴など電
子供与性の基である。電子供与基の置換が無い場合、Ｒ
¹が水素原子又はＸがＮＨである時のＮの求核性が低下
するため、エポキシ基との反応性が低くなる。その為、
式（１）で示されるホスファゼン化合物の添加量を増や
した場合、硬化性の低下、高温時の電気抵抗性低下が生
じる。また、Ｒ²、Ｒ³が炭素数５以上のアルキル基、ア
ルコキシ基において、炭素数が増加すると難燃性が低下
する。従って、メチル基、メトキシ基、アミノ基、ジメ
チルアミノ基が望ましい。

【００３８】また、（Ｅ）成分であるホスファゼン化合
物の添加量は、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との
総量１００重量部に対し、１〜５０重量部であることが
好ましく、特に２〜２０重量部であることが好ましい。
添加量が１重量部未満では十分な難燃効果が得られない
場合があり、また５０重量部を超えると、流動性の低下
を引き起こす場合がある。

【００３９】本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂
組成物は、本発明の目的及び効果を発現できる範囲内に
おいて、他の難燃剤、例えばリン酸エステル、トリフェ
ニルホスフェート、ポリリン酸アンモニウム、赤リン等
のリン系化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム等の水酸化物、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛等の無機化
合物を添加することもできる。但し、三酸化アンチモン
等のアンチモン化合物は配合されない。

【００４０】本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂
組成物には、更に必要に応じて各種の添加剤を配合する
ことができる。例えば熱可塑性樹脂、熱可塑性エラスト
マー、有機合成ゴム、シリコーン系等の低応力剤、カル
ナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス等のワックス
類、カーボンブラック等の着色剤、ハロゲントラップ剤
等の添加剤を添加配合することができる。

【００４１】本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂
組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤、その
他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等
によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、
エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで
冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とする
ことができる。

【００４２】このようにして得られる本発明の半導体封
止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、各種の半導体装置の
封止用として有効に利用でき、この場合、封止の最も一
般的な方法としては、低圧トランスファー成形法が挙げ
られる。なお、本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹
脂組成物の成形は、温度１５０〜１８０℃で３０〜１８
０秒、後硬化は１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うこ
とが望ましい。

【００４３】

【発明の効果】本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹
脂組成物は、成形性に優れるとともに、難燃性及び耐湿
信頼性に優れた硬化物を得ることができる。しかも、臭
素化エポキシ樹脂等の臭素化物、三酸化アンチモン等の
アンチモン化合物をエポキシ樹脂組成物中に含有しない
ので、人体、環境に対する悪影響もないものである。ま
た、本発明の半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物の
硬化物で封止された半導体装置は、難燃性、耐湿信頼性
に優れたものであり、産業上特に有用である。

【００４４】

【実施例】以下、ホスファゼン化合物の合成例、及びエ
ポキシ樹脂組成物の実施例と比較例を示し、本発明を具
体的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるもの
ではない。なお、式中のＭｅはメチル基を示す。

【００４５】［合成例Ａ］窒素雰囲気下、室温にてアニ
リン６４．３ｇ（０．６９０ｍｏｌ）をトルエン１００
ｍｌに溶かし、そこにヘキサクロロトリホスファゼン２
０．０ｇ（５７．５ｍｍｏｌ）のトルエン１５０ｍｌ溶
液を滴下後、８時間加熱還流した。析出した白色結晶を
ろ過により取出し、その結晶をトルエン、水、更にエタ
ノールにて洗浄した後、真空乾燥し、白色結晶３９．２
ｇを得た。

【００４６】

【化４】

【００４７】［合成例Ｂ］窒素雰囲気下、室温にてヘキ
サクロロトリホスファゼン１５．０ｇ（４３ｍｍｏ
ｌ）、３−メチルフェノール２３．３ｇ（２１６ｍｍｏ
ｌ）をトルエン２００ｍｌに溶かし、そこにアニリン２
０．１ｇ（２１６ｍｍｏｌ）、ＤＢＵ６５．６ｇ（４３
１ｍｍｏｌ）のトルエン１００ｍｌ溶液を滴下した。加
熱還流下で１０時間攪拌した後、デカンテーションによ
り得られた下層の黄色シロップ状物を８０％酢酸１２０
ｍｌに溶解し、水５００ｍｌに移して結晶を得た。得ら
れた結晶を水洗し、更にトルエン、水、エタノールにて
洗浄した後、真空乾燥し、褐色固体２０．８ｇを得た。

【００４８】

【化５】

【００４９】［合成例Ｃ］窒素雰囲気下、室温にてヘキ
サクロロトリホスファゼン２５．５ｇ（７３ｍｍｏ
ｌ）、フェノール１７．３ｇ（２１６ｍｍｏｌ）をトル
エンに溶かし、そこにアニリン２０．１ｇ（２１６ｍｍ
ｏｌ）、ＤＢＵ６５．６ｇ（４３１ｍｍｏｌ）のトルエ
ン１００ｍｌ溶液を滴下した。加熱還流下で１０時間攪
拌した後、デカンテーションにより得られた下層の黄色
シロップ状物を８０％酢酸１２０ｍｌに溶解し、水５０
０ｍｌに移して結晶を得た。得られた結晶を水洗し、更
にトルエン、水、エタノールにて洗浄した後、真空乾燥
し、褐色固体１９．２ｇを得た。

【００５０】

【化６】

【００５１】［合成例Ｄ］窒素雰囲気下、室温にてヘキ
サクロロトリホスファゼン２５．５ｇ（７３ｍｍｏ
ｌ）、フェノール１７．３ｇ（２１６ｍｍｏｌ）をトル
エンに溶かし、そこにＮ−メチルアニリン２３．１ｇ
（２１６ｍｍｏｌ）、ＤＢＵ６５．６ｇ（４３１ｍｍｏ
ｌ）のトルエン１００ｍｌ溶液を滴下した。加熱還流下
で１６時間攪拌した後、５％水酸化ナトリウム水溶液２
００ｍｌ×２、５％硫酸水溶液２００ｍｌ×２、５％炭
酸水素ナトリウム水溶液２００ｍｌ×２、水２００ｍｌ
×２で抽出を行った。溶媒を減圧留去し、褐色固体１
９．２ｇを得た。

【００５２】

【化７】

【００５３】［実施例１〜４、比較例１〜３］表１に示
す成分を熱２本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉
砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。これら
の組成物につき、次の（Ｉ）〜（ＶＩＩ）の諸特性を測
定した。結果を表２に示した。

【００５４】（Ｉ）スパイラルフロー値 ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、温度１７５℃、
成形圧力６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２０秒の条件で
測定した。

【００５５】（ＩＩ）ゲル化時間 組成物のゲル化時間を１７５℃の熱板上で測定した。

【００５６】（ＩＩＩ）成形硬度 ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて、温度１７５℃、成形圧力
６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間９０秒の条件で１０×４×
１００ｍｍの棒を成形したときの熱時硬度をバーコール
硬度計で測定した。

【００５７】（ＩＶ）高温電気抵抗特性 温度１７５℃、成形圧力６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１
２０秒の条件で７０φ×３ｍｍの円板を成形し、１８０
℃で４時間ポストキュアーした。その後、１５０℃雰囲
気下で体積抵抗率を測定した。

【００５８】（Ｖ）難燃性 ＵＬ−９４規格に基づき、１／３２インチ厚の板を、温
度１７５℃、成形圧力６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２
０秒の条件で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアー
したものの難燃性を調べた。

【００５９】（ＶＩ）耐湿性 アルミニウム配線を形成した６×６ｍｍの大きさのシリ
コンチップを１４ｐｉｎ−ＤＩＰフレーム（４２アロ
イ）に接着し、更にチップ表面のアルミニウム電極とリ
ードフレームとを３０μｍφの金線でワイヤボンディン
グした後、これにエポキシ樹脂組成物を温度１７５℃、
成形圧力６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２０秒の条件で
成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした。このパ
ッケージそれぞれ２０個を１４０℃／８５％ＲＨの雰囲
気中−５Ｖの直流バイアス電圧をかけて５００時間放置
した後、アルミニウム腐食が発生したパッケージ数を調
べた。

【００６０】（ＶＩＩ）高温保管信頼性 アルミニウム配線を形成した６×６ｍｍの大きさのシリ
コンチップを１４ｐｉｎ−ＤＩＰフレーム（４２アロ
イ）に接着し、更にチップ表面のアルミニウム電極とリ
ードフレームとを３０μｍφの金線でワイヤボンディン
グした後、これにエポキシ樹脂組成物を温度１７５℃、
成形圧力６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２０秒の条件で
成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした。このパ
ッケージそれぞれ２０個を２００℃雰囲気中５００時間
放置した後、発煙硝酸で溶解、開封し、金線引張り強度
を測定した。引張り強度が初期値の７０％以下となった
ものを不良とし、不良数を調べた。

【００６１】

【表１】

【００６２】エポキシ樹脂：ｏ−クレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、ＥＯＣＮ１０２０−５５（日本化薬
製、エポキシ当量２００） 硬化剤：フェノールノボラック樹脂、ＤＬ−９２（明和
化成製、フェノール性水酸基当量１１０） モリブデン化合物：モリブデン酸亜鉛、ＫＥＭＧＡＲＤ
９１１Ｃ（ＳＨＥＲＷＩＮ−ＷＩＬＬＩＡＭＳ製、モリ
ブデン酸亜鉛含有量１８重量％、コア材：タルク、平均
粒径２．０μｍ、比表面積２．０ｍ²／ｇ） ホスファゼン化合物：合成例Ａ〜Ｄの化合物 無機質充填剤：球状溶融シリカ（龍森製、平均粒径２０
μｍ） 硬化触媒：トリフェニルホスフィン（北興化学製） 離型剤：カルナバワックス（日興ファインプロダクツ
製） カーボンブラック：デンカブラック（電気化学工業製） シランカップリング剤：γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、ＫＢＭ−４０３（信越化学工業製）

【００６３】

【表２】

【００６４】表２の結果から明らかなように、本発明の
半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物は、硬化性に優
れると共に、難燃性、耐湿信頼性に優れ、高温電気抵抗
特性に優れる硬化物を得ることができ、本発明のエポキ
シ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は、難燃
性、耐湿信頼性に優れるものである。しかも、臭素化エ
ポキシ樹脂等の臭素化物、三酸化アンチモン等のアンチ
モン化合物を樹脂組成物中に含有しないので、人体・環
境に対する悪影響がないものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ //(Ｃ０８Ｌ 63/00 85:02） (72)発明者 長田 将一 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 安藤 信吾 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CC04X CC05X CC06X CC07X CD03W CD04W CD05W CD06W CD07W CE00X CQ013 DE107 DE136 DE137 DE146 DE147 DF016 DF017 DJ006 DJ007 DJ016 DJ017 DJ047 DK006 DK007 DL006 DL007 EW158 FA046 FA077 FB077 FD016 FD090 FD130 FD133 FD138 FD150 FD200 GQ00 4M109 AA01 CA21 EB07 EB12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）無機質充填剤 （Ｄ）モリブデン酸亜鉛を無機質充填剤に担持してなる
   モリブデン化合物 （Ｅ）下記平均組成式（１）で示されるホスファゼン化
   合物 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基
   であり、Ｒ²、Ｒ³は水素原子、炭素数１〜４のアルキル
   基、アルコキシ基、ＮＲ⁴Ｒ⁵及びＳＲ⁴から選ばれる基
   であり、ＸはＯ、Ｓ又はＮＲ⁶であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は
   それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であ
   る。ａ，ｂ，ｎは、０＜ａ≦２ｎ、０≦ｂ＜２ｎ、ａ＋
   ｂ＝２ｎ、３≦ｎ≦１０００である。）を必須成分と
   し、臭素化物及びアンチモン化合物を実質的に含まない
   ことを特徴とする半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】 （Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との
   総量１００重量部に対し、（Ｃ）無機質充填剤の添加量
   が４００〜１２００重量部であり、（Ｄ）モリブデン化
   合物の添加量が３〜１００重量部であり、（Ｅ）ホスフ
   ァゼン化合物の添加量が１〜５０重量部であることを特
   徴とする請求項１記載の半導体封止用難燃性エポキシ樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体封止用難燃
   性エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止した半導体装置。