JP2004099837A

JP2004099837A - 封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置

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Publication number: JP2004099837A
Application number: JP2002267296A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yokouchi; 横内　比斗志; Yuzuru Wada; 和田　譲
Original assignee: Kyocera Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】優れた半田耐熱性を有し、かつ、難燃性も良好な封止用樹脂組成物およびそれを用いた樹脂封止型半導体装置を提供する。
【解決手段】（Ａ）下記一般式［Ｉ］で示される成分を含むエポキシ樹脂、（Ｂ）下記一般式［ＩＩ］で示される成分を含むフェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７、（Ｄ）アミノ変性ポリシロキサンおよび（Ｅ）無機充填剤を含有する封止用樹脂組成物、およびこれを用いた樹脂封止型半導体装置である。
【化９】

（但し、式中、ｎは０または１以上の整数を表す）
【化１０】

（但し、式中、ｎは０または１以上の整数を表す）
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体等の電子部品の封止材料として使用される封止用樹脂組成物、およびこれを用いた樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体等の電子部品を熱硬化性樹脂を用いて封止することが広く行われている。このような封止樹脂材料には、エポキシ樹脂をベースとし、これに硬化剤や硬化促進剤、さらにはシリカ粉末のような無機充填剤や顔料等を配合した組成物が、信頼性や成形性、価格の点等から一般に使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、近年、半導体集積回路の分野においては、チップの高集積化に伴い大型化および多極化が進む一方、パッケージデザインも、従来のピン挿入型のＤＩＰ（Ｄｕａｌ−Ｉｎ　Ｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）から、表面実装型のＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｊ−ｌｅａｄ　Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ　ＳＯＰ）、ＬＱＦＰ（Ｌａｒｇｅ　ＱＦＰ）、ＴＱＦＰ（Ｔｈｉｎ　ＱＦＰ）へと変化してきている。
【０００４】
このような実装方式の変更に伴い、実装（半田工程）時に、パッケージの封止樹脂部分にクラックが発生したり、チップと封止樹脂間または基板と封止樹脂間で剥離が生じるという問題が発生している。これは、表面実装型パッケージでは、実装時にパッケージ全体が高温（２３０〜２７０℃程度）の半田浴に直接浸漬されるため、封止樹脂材料にはピン挿入型のものに比べより厳しい半田耐熱性が要求されるからである。すなわち、従来のエポキシ樹脂組成物では、半田耐熱性が表面実装型パッケージに適用するにはやや不十分であった。
【０００５】
このため、表面実装型パッケージに適用しても実装時に上記のようなクラックや剥離が発生することのない半田耐熱性により優れたエポキシ樹脂組成物の開発が要望されている。
【０００６】
一方、この種の封止樹脂材料には、安全性の点から、ＵＬ規格により難燃性を付与することが求められている。
【０００７】
従来、エポキシ樹脂組成物においては、塩素、臭素などのハロゲン元素を含むハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物（通常、三酸化アンチモン）の併用による難燃化が一般的である（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、これらのハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物は、電子部品の信頼性を低下させるという問題がある。加えて、最近では、これらの環境への影響も指摘され始めている。
【０００９】
このため、リン系難燃剤と金属水和物の併用など、ハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を含有しない難燃化技術の開発が進められているが、従来のハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物の併用に比べ、長期の耐湿信頼性が低下するという問題がある（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２５１５９０号公報
【特許文献２】
特開平５−３２６９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２７９３７９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、実装方式のピン挿入型から表面実装型への変更に伴い、半田耐熱性に優れたエポキシ樹脂組成物の要求がある。また、このようなエポキシ樹脂組成物において、環境への配慮などから、ハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物の併用に代わる信頼性の高い難燃化技術の開発も要望されている。
【００１２】
本発明はこのような従来の事情に鑑みてなされたもので、表面実装型パッケージに適用してもクラックや剥離などが生ずることのない優れた半田耐熱性を備えた封止用樹脂組成物、およびそれを用いた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、難燃性に優れ、しかも長期にわたって良好な耐湿性が保持されるうえ、環境上の問題もない封止用樹脂組成物、およびそれを用いた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を持つエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤を組み合わせるとともに、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７およびアミン変性ポリシロキサンを併用することによって、半田耐熱性を向上させることができるとともに、難燃剤を使用することなく優れた難燃性を付与することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１５】
すなわち、本発明の封止用樹脂組成物は、（Ａ）下記一般式［Ｉ］で示される成分を含むエポキシ樹脂、（Ｂ）下記一般式［ＩＩ］で示される成分を含むフェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７、（Ｄ）アミノ変性ポリシロキサンおよび（Ｅ）無機充填剤を含有することを特徴としている。
【化５】

（但し、式中、ｎは０または１以上の整数を表す）
【化６】

（但し、式中、ｎは０または１以上の整数を表す）
【００１６】
ここで、（Ｄ）成分が、アミン当量が１０００〜７０００のアミノ変性ポリシロキサンであってもよく、下記一般式［ＩＩＩ］で示されるアミノ変性ポリシロキサンであってもよい。
【化７】

（但し、式中、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれＣ_１〜Ｃ_５のアルキル基を、Ｒ^３はＣ_１〜Ｃ_５のアルキル基またはフェニル基を表し、その少なくとも１つはフェニル基であり、ｘは０または１以上の整数を、ｙはアミン当量が１０００〜７０００となるような数を表す）
【００１７】
また、（Ａ）成分のエポキシ樹脂が、下記一般式［ＩＶ］で示される成分を含んでいてもよい。
【化８】

（但し、式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は水素原子またはメチル基を表す）
【００１８】
さらに、（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基／（Ａ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基（当量比）が０．４〜１．０であってもよい。
【００１９】
上記構成の封止用樹脂組成物においては、特定の構造を持つエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤を組み合わせるとともに、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７およびアミン変性ポリシロキサンを併用したことにより、表面実装方式のパッケージにも十分適用可能な優れた半田耐熱性を備え、かつ、難燃性にも優れたものとなる。
【００２０】
本発明の封止用樹脂組成物は、上記発明の封止用樹脂組成物において、実質的に難燃剤を含有しないことを特徴としている。
【００２１】
このような封止用樹脂組成物においては、実質的に難燃剤を含有しないため、難燃剤の使用に伴う耐湿信頼性の低下や環境に与える影響を低減することができる。
【００２２】
また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、本発明の封止用樹脂組成物の硬化物によって、半導体素子が封止されてなることを特徴としている。
【００２３】
本発明の樹脂封止型半導体装置においては、半田耐熱性に優れ、かつ、難燃性を備えた封止用樹脂組成物の硬化物によって半導体素子が封止されているので、いかなる実装方式であっても信頼性の高い実装が可能となり、また、難燃性も具備したものとなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
本発明の封止用樹脂組成物は、（Ａ）前記一般式［Ｉ］で示される成分を含むエポキシ樹脂、（Ｂ）前記一般式［ＩＩ］で示される成分を含むフェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７、（Ｄ）アミノ変性ポリシロキサンおよび（Ｅ）無機充填剤を必須成分とするものである。
【００２６】
（Ａ）成分の一般式［Ｉ］で示されるエポキシ樹脂としては、特に、エポキシ当量が２００〜３５０の範囲のものが好ましく、エポキシ当量が２５０〜３２０の範囲のものがより好ましい。また、軟化温度が４０〜１００℃の範囲のものが好ましく、軟化温度が５０〜７５℃の範囲のものがより好ましい。さらに、ＩＣＩ粘度計（コーン＆プレート型）により測定される溶融粘度（１５０℃）が０．０１〜０．３Ｐａ・ｓの範囲のものが好ましく、溶融粘度（１５０℃）が０．０１〜０．１５Ｐａ・ｓの範囲のものがより好ましい。具体的には、日本化薬社製のＮＣ−３０００Ｐ（商品名；エポキシ当量２７３、軟化温度５７℃、溶融粘度（１５０℃）０．０７Ｐａ・ｓ）、同ＮＣ−３０００Ｓ（商品名；エポキシ当量２８２、軟化温度５９℃、溶融粘度（１５０℃）０．０９Ｐａ・ｓ）等が好ましく使用される。
【００２７】
本発明においては、必要に応じて、他のエポキシ樹脂を併用することができる。併用するエポキシ樹脂としては、例えば、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、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、スチルベン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変成エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２８】
本発明においては、なかでも、前記一般式（ＩＶ）で示されるエポキシ樹脂が好ましく、特にそのエポキシ当量が１４０〜２２０の範囲のもの、好ましくは１５０〜２００の範囲のもの、融点が８０〜１８０℃の範囲のもの、好ましくは９５〜１７０℃の範囲のもの、あるいは、ＩＣＩ粘度計（コーン＆プレート型）により測定される溶融粘度（１５０℃）が０．００１〜０．０５Ｐａ・ｓの範囲のも、好ましくは０．００５〜０．０５Ｐａ・ｓの範囲のものが好ましい。具体的には、ジャパンエポキシレジン社製のＹＸ−４０００Ｈ（商品名；エポキシ当量１９３、融点１０８℃、溶融粘度（１５０℃）０．０２Ｐａ・ｓ）等が好ましく使用される。
【００２９】
このようなエポキシ樹脂を併用する場合、その配合量は、エポキシ樹脂総重量の１〜３０重量％の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、エポキシ樹脂総重量の５〜２０重量％の範囲である。
【００３０】
（Ｂ）成分の一般式［ＩＩ］で示されるフェノール樹脂硬化剤としては、特に、そのフェノール性水酸基当量が１７０〜２３０、好ましくは１９０〜２２０の範囲のもの、あるいは、軟化温度が４０〜１００℃、好ましくは５５〜９０℃の範囲のものが好ましい。具体的には、明和化成社製のＭＥＨ−７８５１Ｈ（水酸基当量１９９、軟化温度８２℃）、ＭＥＨ−７８５１Ｍ（水酸基当量１９９、軟化温度７６℃）、ＭＥＨ−７８５１Ｓ（水酸基当量１９８、軟化温度７４℃）、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ（水酸基当量１９８、軟化温度６７℃）（以上、いずれも商品名）等が好ましく使用される。
【００３１】
本発明においては、必要に応じて、他のフェノール樹脂硬化剤を併用することができる。併用するフェノール樹脂硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシレン変性フェノール樹脂、フェノール類とベンズアルデヒド、ナフチルアルデヒド等との縮合物、トリフェノールメタン化合物、多官能型フェノール樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００３２】
本発明においては、なかでも、パラキシレン変性フェノール樹脂を併用することが好ましい。パラキシレン変性フェノール樹脂の具体例としては、三井化学社製のＸＬ−２２５−３Ｌ（水酸基当量１７４、軟化温度７０℃）、ＸＬＣ−ＬＬ（水酸基当量１７６、軟化温度７９℃）、ＸＬＣ−３Ｌ（水酸基当量１７２、軟化温度７２℃）、ＸＬＣ−４Ｌ（水酸基当量１６７、軟化温度６３℃）、明和化成社製のＭＥＨ−７８００Ｍ（水酸基当量１７５、軟化温度８０℃）、ＭＥＨ−７８００Ｓ（水酸基当量１７５、軟化温度７５℃）、ＭＥＨ−７８００ＳＳ（水酸基当量１７５、軟化温度６５℃）、住金ケミカル社製のＨＥ１００Ｃ−１０（水酸基当量１６８、軟化温度６８℃）、ＨＥ１００Ｃ−１５（水酸基当量１７０、軟化温度７５℃）、ＨＥ１００Ｃ−３０（水酸基当量１７０、軟化温度８０℃）（以上、いずれも商品名）等が挙げられる。
【００３３】
上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤の配合比は、（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基／（Ａ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基（当量比）が０．４〜１．０となる範囲が好ましく、０．５〜０．７となる範囲であるとより好ましい。フェノール樹脂硬化剤のフェノール性水酸基とエポキシ樹脂のエポキシ基の当量比が０．４未満では、成形性、硬化性、型離れ性等が低下し、逆に１．０を超えると、耐リフロー性が低下する。また、接着性が低下し、弾性率も大きくなる。
【００３４】
（Ｃ）成分の１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）は、本発明の組成物を十分な硬度、十分な物性を持った硬化物に硬化させるために必須の成分である。本発明においては、このＤＢＵをそのまま配合せず、前述したようなフェノール樹脂硬化剤と加熱溶融混合させてフェノ−ル塩としたものを用いるようにしてもよい。このようなＤＢＵフェノ−ル塩の具体例としては、サンアプロ社製のＵ−ＣＡＴ　ＳＡ−８３１、Ｕ−ＣＡＴ　ＳＡ−８４１、Ｕ−ＣＡＴ　ＳＡ−８５１（以上、いずれも商品名）等が挙げられる。
【００３５】
この（Ｃ）成分のＤＢＵの配合量は、組成物全体の５〜５０重量％の範囲が好ましく、１５〜４０重量％の範囲であるとさらに好ましく、２０〜３０重量％の範囲であるとよりいっそう好ましい。配合量が５重量％未満では、成形性、硬化性、型離れ性等が低下し、逆に配合量が５０重量％を超えると、耐湿信頼性に影響する。
【００３６】
（Ｄ）成分のアミノ変性ポリシロキサンとしては、シロキサン骨格の片末端、両末端または側鎖、好ましくは両末端または側鎖、より好ましくは両末端にアミノ基を導入したものが好ましい。このアミノ変性ポリシロキサンのアミン当量は１０００〜７０００であることが好ましく、１５００〜６５００であるとより好ましい。アミン当量が１０００未満では成形性、型離れ性が不十分となり、逆にアミン当量が７０００を超えると接着性が低下するようになる。
【００３７】
本発明においては、（Ｄ）成分として、前記一般式［ＩＩＩ］で示されるような、両末端にアミノ基が導入され、かつ、側鎖がフェニル基で置換されたものを使用することが、分散性、他の成分との相溶性、低応力化等の観点から好ましい。式［ＩＩＩ］中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基が挙げられる。一般式［ＩＩＩ］のＲ^１がｎ−プロピル基、Ｒ^２がメチル基、Ｒ^３がフェニル基のものは、（Ｄ）成分として、特に好ましい。
【００３８】
この（Ｄ）成分のアミノ変性ポリシロキサンの配合量は、組成物全体の０．０１〜１．０重量％の範囲が好ましく、０．０５〜０．５重量％の範囲であるとさらに好ましい。配合量が０．０１重量％未満では、接着性が不良となり、逆に配合量が１．０重量％を超えると、成形性や型離れ性が低下する。
【００３９】
本発明においては、必要に応じて、アミノ変性ポリシロキサン以外のポリシロキサンを併用することができる。併用するポリシロキサンとしては、例えば、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン、アルキル変性ポリシロキサン等が挙げられる。これらのアミノ変性ポリシロキサン以外のポリシロキサンは、ポリシロキサン総重量の３０重量％以下とすることが好ましい。より好ましくは、ポリシロキサン総重量の２０重量％以下の範囲である。
【００４０】
（Ｅ）成分の無機充填剤は、硬化物の熱膨張係数、熱伝導率、吸水性、弾性率等の特性を改善、向上させる目的で配合されるものであり、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらは単独または２種以上混合して使用することができる。本発明においては、これらのなかでも、最大粒径が１００μｍ以下で平均粒径が１〜５０μｍの粉末状のものが適しており、最大粒径が７５μｍ以下で平均粒径が５〜２５μｍであるとさらに好ましい。最大粒径が１００μｍを越えるか、あるいは平均粒径が５０μｍを超えると、狭部への充填が困難になるだけでなく、分散性が低下して成形品が不均一になる。また、平均粒径が１μｍ未満では、粘度が上昇し、成形性が不良となる。また、これらの粉末の形状は、できるだけ球状に近いものが、流動性、成形性、金型磨耗性などの観点からより好ましい。なお、低熱膨張性が要求される用途には溶融シリカが、また、高熱伝導性が要求される用途には結晶シリカやアルミナが好適である。
【００４１】
この（Ｅ）成分の無機充填剤の配合量は、組成物全体の８０〜９２重量％の範囲が好ましく、８２〜９０重量％の範囲であるとさらに好ましく、８３〜８８重量％の範囲であるとよりいっそう好ましい。配合量が８０重量％未満では、前記の熱膨張係数等の特性を改善、向上させる効果が小さく、逆に配合量が９２重量％を越えると、組成物の流動性が低下し、成形性が不良となって実用が困難になる。
【００４２】
本発明においては、上記無機充填剤の表面をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等の各種カップリング剤で処理することが、樹脂封止型半導体装置の信頼性をさらに高めるうえで有用である。なかでもシランカップリング剤が好ましく、さらに有機基としてエポキシ基、アミノ基、メルカプト基を持つものがより好ましい。エポキシ基を有するシラン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が挙げられる。アミノ基を有するシランカップリング剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。メルカプト基を有するシランカップリング剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン等が挙げられる。これらは単独または２種以上混合して使用することができる。
【００４３】
本発明の封止用樹脂組成物には、以上の各成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される、硬化促進剤、カーボンブラック、コバルトブルー等の着色剤、合成ワックス、天然ワックス等の離型剤、イオントラップ剤、シリコーンゴム等の低応力化剤等を、必要に応じて配合することができる。
【００４４】
硬化促進剤としては、トリエチレンジアミン、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、２−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−（２’ウンデシルイミダゾリル）エチル−ｓ−トリアジン、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、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール・トリメリット酸塩、Ｎ，Ｎ’−｛２−メチルイミダゾリル−（１）−エチル｝ドデカンジオイルイアミド等のイミダゾール類等が挙げられる。これらは単独または２種以上混合して使用することができる。
【００４５】
本発明の封止用樹脂組成物を調製するにあたっては、上記各成分をミキサーなどによって十分に混合（ドライブレンド）した後、熱ロール、押出機、ニーダ等により溶融混練し、冷却後粉砕するようにすればよい。
【００４６】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記の封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止することにより製造することができる。適用される半導体装置としては、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等が例示される。また、封止方法としては、低圧トランスファー法が一般的であるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止も可能である。封止用樹脂組成物で封止後は、加熱して硬化させ、最終的にその硬化物によって封止された樹脂封止型半導体装置が得られる。なお、後硬化させる際の加熱温度は、１５０℃以上とすることが好ましい。
【００４７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４８】
実施例１〜１８、比較例１〜７
下記に示すエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、ポリシロキサン、並びに、無機充填剤として最大粒径７５μｍ、平均粒径１６μｍ、比表面積３．８ｍ^２／ｇの溶融球状シリカ粉末、シランカップリング剤としてＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、離型剤としてカルナバワックス、着色剤としてカーボンブラックを用い、表１、２に示す配合割合で常法により封止用樹脂組成物を製造した。すなわち、各成分を常温でドライブレンドした後、樹脂温度７０〜９０℃で加熱混練し、冷却した後に粉砕し、さらに、直径４ｍｍのスクリーンを通して封止用樹脂組成物を製造した。
【００４９】
エポキシ樹脂Ａ：一般式［Ｉ］で示されるエポキシ樹脂（日本化薬社製　商品名ＮＣ−３０００Ｐ、エポキシ当量２７３）
エポキシ樹脂Ｂ：一般式［ＩＶ］においてＲ^１〜Ｒ^４がメチル基であるエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製　商品名ＹＸ−４０００Ｈ、エポキシ当量１９３）
エポキシ樹脂Ｃ：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学社製　商品名ＥＳＣＮ−１９５ＸＬ、エポキシ当量１９８）
フェノール樹脂硬化剤Ａ：一般式［ＩＩ］で示されるフェノール樹脂（明和化成社製　商品名ＭＥＨ−７８５１Ｓ、水酸基当量１９８）
フェノール樹脂硬化剤Ｂ：フェノールノボラック樹脂（昭和高分子社製　商品名ＢＲＧ−５５６、水酸基当量１１０）
硬化促進剤Ａ：ＤＢＵフェノール塩（サンアプロ社製　商品名Ｕ　ＣＡＴ　ＳＡ−８５１）
硬化促進剤Ｂ：トリフェニルホスフィン
硬化促進剤Ｃ：イミダゾール類（四国化成社製　商品名　２ＭＺ）
ポリシロキサンＡ：両末端がアミンで変性されたポリジメチルシロキサン（アミン当量５７００）
ポリシロキサンＢ：一般式［ＩＶ］においてＲ^１がｎ−プロピル基、Ｒ^２がメチル基Ｒ^３がフェニル基であるアミノ変性ポリシロキサン（アミン当量２２００　粘度（２５℃）５５ｍｍ^２／ｓ　比重（２５℃）１．０７）
ポリシロキサンＣ：側鎖がアミンで変性されたポリジメチルシロキサン（アミン当量３８００）
ポリシロキサンＤ：両末端がアミンで変性されたポリジメチルシロキサン（アミン当量４５０）
ポリシロキサンＥ：側鎖がアミンで変性されたポリジメチルシロキサン（アミン当量１１０００）
【００５０】
上記各実施例および各比較例で得られた封止用樹脂組成物について下記に示す方法で各種特性を評価した。
【００５１】
［吸水率］
封止用樹脂組成物を１７５℃、９０秒間の条件でトランスファー成形し、次いで１７５℃、８時間の後硬化を行って直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板状の硬化物を得、これを１２７℃、２．５気圧の飽和水蒸気中に２４時間放置して、増加した重量を測定した。
【００５２】
［バーコール硬度］
封止用樹脂組成物を１７５℃、９０秒間の条件で直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板状にトランスファー成形し、金型を開放直後にバーコール硬度計により成形品の硬度を測定した。
【００５３】
［離型性］
封止用樹脂組成物を１７５℃、９０秒間の条件でトランスファー成形し、成形品の金型からの離型の状態を観察した。
【００５４】
［耐湿信頼性］
封止用樹脂組成物を用いて、２本のアルミニウム配線を有するシリコンチップを４２アロイフレームに接着し、１７５℃、９０秒間のトランスファー成形および１７５℃で８時間の後硬化を行った後、得られた成形品に１２７℃、２．５気圧の飽和水蒸気中で耐湿性試験（ＰＣＴ）を行い、アルミニウム腐蝕による５０％断線不良が発生するまでの時間を測定し、１００時間、２００時間、４００時間および１０００時間後の不良発生率を調べた。
【００５５】
［耐リフロー性］
封止用樹脂組成物を用いて１７５℃、９０秒間のトランスファー成形および１７５℃で８時間の後硬化によりＱＦＰパッケージ（１４ｍｍ×１４ｍｍ×１．０ｍｍ、チップサイズ：６．０ｍｍ×６．０ｍｍ）を作製し、このパッケージに、８５℃、８５％ＲＨで、４８、７２、９６、１６８時間の吸湿処理をそれぞれ行なった後、２６０℃のＩＲリフローを３回行い、冷却後、クラックの発生の有無を超音波探傷装置により観察し、その発生率を調べた。
【００５６】
［難燃性］
封止用樹脂組成物を１７５℃、９０秒間の条件でトランスファー成形し、次いで１７５℃、８時間の後硬化を行って１２０ｍｍ×１２ｍｍ×０．８ｍｍおよび１２０ｍｍ×１２ｍｍ×３．２ｍｍの硬化物を得、ＵＬ−９４耐炎性試験規格に基づく燃焼試験を行った。
【００５７】
これらの結果を表３および表４に示す。
【００５８】
【表１】

【００５９】
【表２】

【００６０】
【表３】

【００６１】
【表４】

【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表面実装型パッケージに適用してもクラックや剥離などが生ずることのない優れた半田耐熱性を備えた封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を得ることができる。
また、本発明によれば、難燃性に優れ、しかも長期にわたって良好な耐湿性が保持されるうえ、環境上の問題もない封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を得ることができる。

Claims

（Ａ）下記一般式［Ｉ］で示される成分を含むエポキシ樹脂、
（Ｂ）下記一般式［ＩＩ］で示される成分を含むフェノール樹脂硬化剤、
（Ｃ）１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７、
（Ｄ）アミノ変性ポリシロキサンおよび
（Ｅ）無機充填剤
を含有することを特徴とする封止用樹脂組成物。

（但し、式中、ｎは０または１以上の整数を表す）

（但し、式中、ｎは０または１以上の整数を表す）
（Ｄ）成分が、アミン当量が１０００〜７０００のアミノ変性ポリシロキサンであることを特徴とする請求項１記載の封止用樹脂組成物。
（Ｄ）成分が、下記一般式［ＩＩＩ］で示されるアミノ変性ポリシロキサンであることを特徴とする請求項１記載の封止用樹脂組成物。

（但し、式中、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれＣ_１〜Ｃ_５のアルキル基を、Ｒ^３はＣ_１〜Ｃ_５のアルキル基またはフェニル基を表し、その少なくとも１つはフェニル基であり、ｘは０または１以上の整数を、ｙはアミン当量が１０００〜７０００となるような数を表す）
（Ａ）成分のエポキシ樹脂が、下記一般式［ＩＶ］で示される成分を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の封止用樹脂組成物。

（但し、式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は水素原子またはメチル基を表す）
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基／（Ａ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基（当量比）が０．４〜１．０であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の封止用樹脂組成物。
実質的に難燃剤を含有しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のエポキシ樹脂組成物。
請求項１乃至６のいずれか１項記載の封止用樹脂組成物の硬化物によって、半導体素子が封止されてなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。