JP2007063402A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半田耐熱性に優れ、かつ生産性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供すること。
【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール系樹脂、（Ｃ）（Ｃ−１）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン及び／又は（Ｃ−２）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物、並びに（Ｄ）酸化マイクロクリスタリンワックスを含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分との重量比（Ｃ）／（Ｄ）が３／１〜１／５であるエポキシ樹脂組成物。

Description

本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものである。

近年、電子機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向において、半導体の高集積化が年々進み、また半導体パッケージの表面実装化が促進されてきている。更に地球環境へ配慮した企業活動が重要視され、有害物質である鉛を２００６年までに特定用途以外で全廃することが求められている。無鉛半田の融点は従来の鉛／スズ半田に比べて高いため、赤外線リフロー、半田浸漬等の半田実装時の温度も従来の２２０〜２４０℃から、今後２４０℃〜２６０℃と高くなる。このような実装温度の上昇により、実装時に半導体装置の樹脂部にクラックが入り、半導体装置の信頼性が保証できないという問題が生じている。更にリードフレームについても、脱鉛の観点から、外装半田メッキの代わりに事前にニッケル・パラジウムメッキを施したリードフレームの適用が進められている。ニッケル・パラジウムメッキはエポキシ樹脂組成物との密着性が低く、実装時に界面において剥離が生じ、樹脂部にクラックも入りやすい。

このような課題に対し、低吸水性及び低弾性率のエポキシ樹脂や硬化剤を適用することにより（例えば、特許文献１、２、３参照。）、実装温度の上昇について対応が取れるようになってきた。その半面、このような低吸水及び低弾性率を示すエポキシ樹脂組成物は架橋密度が低く、硬化直後の成形物は軟らかくい。その結果、連続生産では金型へ樹脂がとられる等、成形性での不具合が生じ、生産性を低下させる問題があった。
また、生産性向上への取り組みとしては離型効果の高い離型材の適用が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、離型効果の高い離型剤は必然的に成形品の表面に浮き出しやすく、連続生産すると成形品の外観を著しく汚してしまう欠点があった。成形品外観に優れるエポキシ樹脂組成物として特定の構造を有するシリコーン化合物を添加する手法等が提案されている（例えば、特許文献５、６参照。）。しかしながら、該エポキシ樹脂組成物は、離型性が不十分なので、連続成形においてエアベント部分で樹脂がとられ、キャビティへの樹脂の未充填等の成形不具合を生じさせる等、生産性の低下を引き起こす問題があった。
以上より、半田耐熱性、離型性、連続成形性、成形品外観、金型汚れ全ての課題に対応した半導体封止用エポキシ樹脂組成物が要求されている。

特開平９−３１６１号公報（第２〜５頁） 特開平９−２３５３５３号公報（第２〜７頁） 特開平１１−１４０２７７号公報（第２〜１１頁） 特開２００２−８０６９５号公報（第２〜５頁） 特開２００２−９７３４４号公報（第２〜１０頁） 特開２００１−３１０９３０号公報（第２〜８頁）

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは半田耐熱性が良好でかつ、離型性、連続成形性、成形品外観、金型汚れ全ての課題に対応し、生産性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供するものである。

このような目的は、下記［１］ないし［６］に記載の本発明により達成される。
［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール系樹脂、（Ｃ）（Ｃ−１）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン及び／又は（Ｃ−２）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物、並びに（Ｄ）酸化マイクロクリスタリンワックスを含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

［２］ 前記（Ｃ）におけるカルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンが一般式（１）で表されるオルガノポリシロキサンである第［１］項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは少なくとも１つ以上がカルボキシル基を有する炭素数１〜４０の有機基であり、残余の基は水素、フェニル基、又はメチル基から選ばれる基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎは平均値で、１〜５０の正数である。）

［３］ 前記（Ｃ）成分と前記（Ｄ）成分との重量比（Ｃ）／（Ｄ）が３／１〜１／５である第［１］項又は第［２］項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

［４］ 前記（Ａ）エポキシ樹脂が一般式（２）で表されるエポキシ樹脂である第［１］項ないし第［３］項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

（ただし、上記一般式（２）において、ｎは平均値で、１〜１０の正数。）

［５］ 前記（Ｂ）フェノール系樹脂が一般式（３）で表されるフェノール樹脂である第［１］項ないし第［４］項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

（ただし、上記一般式（３）において、ｎは平均値で、１〜１０の正数。）

［６］ 第［１］項ないし第［５］項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置、
である。

本発明に従うと、半導体装置実装時において優れた半田耐熱性を示すとともに、半導体素子の封止成形時における従来の欠陥である離型性、連続成形性、成形品外観、金型汚れ等の課題を解決することができ、生産性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置が得られる。

本発明は、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン及び酸化マイクロクリスタリンワックスを必須成分として配合することにより、半導体素子の封止成形時において離型性、連続成形性、成形品外観が良好で金型汚れも発生し難いという、優れた生産性を示すとともに、半導体装置実装時の半田耐熱性にすぐれた半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られるものである。
以下、本発明について詳細に説明する。

本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えばビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する）、ナフトール型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。耐半田クラック性の向上という点からは、中でもフェノールアラルキル型エポキシ樹脂が好ましく、更にビフェニル骨格等を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂が好ましく、特に一般式（２）に示されるエポキシ樹脂が好ましい。

（ただし、上記一般式（２）において、ｎは平均値で、１〜１０の正数。）

本発明に用いる（Ｂ）フェノール系樹脂としては、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、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、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、フェノールアラルキル樹脂（フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する）、ナフトールアラルキル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。耐半田クラック性の向上という点からは、中でもフェノールアラルキル樹脂が好ましく、更にビフェニル骨格等を有するフェノールアラルキル樹脂が好ましく、特に一般式（３）に示されるフェノール樹脂が好ましい。またフェノール系樹脂の含有量としては、全エポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール系樹脂のフェノール性水酸基数の比が０．８〜１．３であることが好ましい。

（ただし、上記一般式（３）において、ｎは平均値で、１〜１０の正数。）

本発明に用いる（Ｃ）成分は、（Ｃ−１）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン及び／又は（Ｃ−２）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物である。
本発明の（Ｃ）成分に用いるカルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンは、１分子中に１個以上のカルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンであり、酸化マイクロクリスタリンワックスと併用する必要がある。カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンを単独で使用した場合、離型性が不十分となり、連続成形性が低下する。酸化マイクロクリスタリンワックスを単独使用した場合は成形品の外観が悪い。カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンと酸化マイクロクリスタリンワックスと併用することにより、酸化マイクロクリスタリンワックスを相溶化させることができ、成形品の外観と離型性を両立でき、連続成形が良好になる。本発明の（Ｃ）成分と酸化マイクロクリスタリンワックス（Ｄ）との併合配合割合（Ｃ）／（Ｄ）は、重量比で３／１〜１／５が望ましく、この範囲が最も効果が高い。

本発明の（Ｃ）成分に用いるカルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとしては、一般式（１）で示されるオルガノポリシロキサンが望ましい。一般式（１）の式中のＲは有機基であり、全有機基の内、少なくとも１個以上がカルボキシル基を有する炭素数１〜４０の有機基であり、残余の有機基は水素、フェニル基、又はメチル基から選ばれる基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。カルボキシル基を有する有機基の炭素数が上限を超えるとレジンとの相溶性が悪化し、成形品の外観が悪化する恐れがある。尚、一般式（１）で示されるオルガノポリシロキサンのカルボキシル基を有する有機基の炭素数とは、有機基中の炭化水素基とカルボキシル基の炭素数を合計したものを指す。

（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは少なくとも１つ以上がカルボキシル基を有する炭素数１〜４０の有機基であり、残余の基は水素、フェニル基、又はメチル基から選ばれる基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎは平均値で、１〜５０の正数である。）

また、Ｒのうち、カルボキシル基を有する炭素数１〜４０の有機基としては、特に限定されず、カルボキシル基を有すれば本発明の効果を損なわない限り他の置換基を有していてもよく、またカルボキシル基そのものであっても良い。カルボキシル基を有する炭素数１〜４０の有機基としては、炭化水素基中の水素がカルボキシル基で置換されたものを挙げることができる。上記炭化水素基には、直鎖状、分子鎖状及び環状炭化水素が含まれ、更に飽和及び不飽和炭化水素が含まれる。また、環状炭化水素には芳香族炭化水素と脂環式炭化水素が含まれる。これらの中でも、直鎖状飽和炭化水素基中の水素がカルボキシル基で置換されたものであることが好ましい。中でも、炭素数が１〜３０の直鎖状飽和炭化水素基中の水素がカルボキシル基で置換されたものであることが好ましい。

また、一般式（１）中のｎは平均値で、１〜５０の正数である。カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとしては、オイル状であることが好ましい。ｎの値が上限値を超えるとオルガノポリシロキサン単体の粘度が高くなり流動性が悪化する恐れがある。一般式（１）で示されるオルガノポリシロキサンを使用すると、流動性の低下を引き起こさず、成形品の外観が特に良好になる。

本発明の（Ｃ）成分としては、（Ｃ−２）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物を用いても良い。この場合、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンをエポキシ樹脂と硬化促進剤により予め溶融・反応させることが好ましい。このようにすると、連続成形後の型汚れが発生し難く、連続成形性が極めて良好になる。ここで言う硬化促進剤とは、カルボキシル基とエポキシ基との硬化反応を促進させるものであればよく、後述するエポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させる硬化促進剤と同じものを用いることができる。

カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンの含有量は、全エポキシ樹脂組成物中０．０１〜３重量％が好ましい。下限を下回ると効果が不十分で離型剤による成形品外観汚れを抑えることができない恐れがあり、上限を超えるとオルガノポリシロキサン自体により、成形品の外観が汚れる恐れがある。
また、本発明に用いられるカルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンを添加する効果を損なわない範囲で、他のオルガノポリシロキサンを併用することができる。

本発明で用いられる（Ｄ）酸化マイクロクリスタリンワックスとは、マイクロクリスタリンワックスを空気酸化あるいは酸付加することなどにより酸化物としたものの総称であり、酸化されることにより、カルボキシル基が導入される。原料のマイクロクリスタリンワックスは、減圧蒸留残渣油又は重質留出油から分離精製した常温において固体のワックスであり、通常炭素数は３０〜６０程度、分子量は５００〜８００程度である。

本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスの滴点は、８０℃以上、１２０℃以下が好ましく、より好ましくは９０℃以上、１１０℃以下である。下限値未満だと熱安定性が十分でないため、連続成形時に酸化マイクロクリスタリンワックスの焼き付きが発生し、離型性が悪化し、連続成形性を損なう恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、酸化マイクロクリスタリンワックスの分散性が低下し、酸化マイクロクリスタリンワックスの硬化物表面への偏析による金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。酸価は１０ｍｇ／ＫＯＨ以上、５０ｍｇ／ＫＯＨ以下が好ましく、より好ましくは１５ｍｇ／ＫＯＨ以上、４０ｍｇ／ＫＯＨ以下である。酸価は樹脂硬化物との相溶性に影響し、下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスはエポキシ樹脂マトリックスと相分離を起こし、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型性を確保することができない恐れがある。鹸化価は１０ｍｇ／ＫＯＨ以上、７０ｍｇ／ＫＯＨ以下が好ましく、より好ましくは２０ｍｇ／ＫＯＨ以上、６０ｍｇ／ＫＯＨ以下である。鹸化価は樹脂硬化物との相溶性に影響し、下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスはエポキシ樹脂マトリックスと相分離を起こし、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型性を確保することができない恐れがある。平均粒径は２０μｍ以上、７０μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以上、６０μｍ以下である。下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスがエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型付与効果が得られない恐れがある。上限値を越えると酸化マイクロクリスタリンワックスが偏析し、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。また、エポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、流動性を阻害する恐れがある。また、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率は０．１重量％以下であることが好ましい。上限値を越えると酸化マイクロクリスタリンワックスが偏析し、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。また、エポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、流動性を阻害する恐れがある。酸化マイクロクリスタリンワックスの含有量はエポキシ樹脂組成物中に、０．０１重量％以上１重量％以下であり、好ましくは０．０３重量％以上０．５重量％以下である。下限値未満だと離型性不足となり、上限値を越えるとリードフレーム部材との密着性が損なわれ、半田処理時に部材との剥離が発生する恐れがある。また、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。

本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスは市販のものを入手し、粒度調整して使用することができる。
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスを用いることによる効果を損なわない範囲で他の離型剤を併用することもできる。併用できる離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天然ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩類等が挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール硬化剤、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン、及び酸化マイクロクリスタリンワックスを必須成分とするが、その他の主要構成成分として硬化促進剤、無機充填材等を配合することができる。

本発明に用いる硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるものであればよく、一般に封止材料に使用するものを用いることができる。例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。硬化促進剤の配合量としては、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノール系樹脂の合計重量を１００重量部とした場合、０．５〜１０重量部が好ましい。

本発明に用いる無機充填材としては、一般に半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用されているものを用いることができる。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、タルク、アルミナ、窒化珪素等が挙げられ、最も好適に使用されるものとしては、球状の溶融シリカである。これらの無機充填材は、単独でも混合して用いても差し支えない。またこれらがカップリング剤により表面処理されていてもかまわない。無機充填材の形状としては、流動性改善のために、できるだけ真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。無機充填材の含有量は、全エポキシ樹脂組成物中７８〜９３重量％が好ましい。下限値を下回ると十分な耐半田性が得られない恐れがあり、上限値を超えると十分な流動性が得られない恐れがある。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール硬化剤、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン、酸化マイクロクリスタリンワックス、硬化促進剤、及び無機充填材から構成されるが、更にこれ以外に必要に応じて、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、ビニルシラン等のシランカップリング剤や、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アルミニウム／ジルコニウムカップリング剤等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤、臭素化エポキシ樹脂や三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ほう酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤等の添加剤を適宜配合しても差し支えない。

また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、ミキサー等を用いて原料を充分に均一に混合した後、更に熱ロール又はニーダー等で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子等の各種の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の従来からの成形方法で硬化成形すればよい。

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
実施例１
Ｅ−１：式（２）で表されるエポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＮＣ３０００Ｐ、軟化点５８℃、エポキシ当量２７４） ８．１３重量部

Ｈ−１：式（３）で表されるエポキシ樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、軟化点１０７℃、水酸基当量２０３） ５．４７重量部

オルガノポリシロキサン１：式（４）で示されるオルガノポリシロキサン
０．２０重量部

酸化マイクロクリスタリンワックス１（滴点９５℃、酸価２０ｍｇ／ＫＯＨ、鹸化価３５ｍｇ／ＫＯＨ、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％）
０．２０重量部
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという）
０．２０重量部
溶融球状シリカ（平均粒径２１μｍ） ８５．００重量部
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） ０．４０重量部
カーボンブラック ０．４０重量部
を混合し、熱ロールを用いて、９５℃で８分間混練して冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表１に示す。

評価方法
スパイラルフロー：低圧トランスファー成形機を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰa、硬化時間１２０秒の条件でエポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。単位はｃｍ。判定基準は７０ｃｍ未満を不合格（×）、７０ｃｍ以上を合格（○）とした。

連続成形性：低圧トランスファー自動成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．６ＭＰａ、硬化時間７０秒の条件で、８０ｐＱＦＰ（Ｃｕ製リードフレーム、パッケージ外寸：１４ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ厚、パッドサイズ：６．５ｍｍ×６．５ｍｍ、チップサイズ６．０ｍｍ×６．０ｍｍ）を連続で７００ショットまで成形した。判定基準は未充填等全く問題なく７００ショットまで連続成形できたものを◎、未充填等全く問題なく５００ショットまで連続成形できたものを○、それ以外を×とした。

成形品外観及び金型汚れ：上記連続成形において５００及び７００ショット経過後のパッケージ及び金型について、目視で汚れを評価した。パッケージ外観判断及び金型汚れ基準は、７００ショットまで汚れていないものを◎で、５００ショットまで汚れていないものを○で、汚れているものを×で表す。

半田耐熱性：上記連続成形により成形したパッケージを１７５℃、８時間で後硬化し、得られたパッケージを８５℃、相対湿度８５％で１６８時間加湿処理後、各１０個のパッケージを別々に２４０℃と２６０℃の半田槽に１０秒間浸漬した。半田浸漬後、顕微鏡でパッケージを観察し、クラック発生率［（クラック発生率）＝（外部クラック発生パッケージ数）／（全パッケージ数）×１００］を算出した。単位は％。また、半導体素子とエポキシ樹脂組成物界面の密着状態を超音波探傷装置により観察した。耐半田クラック性判断基準は、２４０℃及び２６０℃でのクラック発生率が０％で、かつ剥離なし：◎、２４０℃でのクラック発生率が０％で、かつ剥離なし：○、クラックもしくは剥離が発生したものは×とした。

実施例２〜９、比較例１〜５
表１の配合に従い、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得て、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
実施例１で用いたもの以外で、該実施例及び比較例で用いた原材料を以下に示す。
Ｅ−２：ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ−４０００、エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ、融点１０５℃）
Ｅ−３：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＥＯＣＮ−１０２０ ６２、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点６２℃）
Ｈ−２：パラキシリレン変性ノボラック型フェノール樹脂（三井化学（株）製、ＸＬＣ−４Ｌ、水酸基当量１６８ｇ／ｅｑ、軟化点６２℃）

オルガノポリシロキサン２：式（５）で示されるオルガノポリシロキサン

オルガノポリシロキサン３：式（６）で示されるオルガノポリシロキサン

溶融反応物Ａ：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、ＹＬ−６８１０、エポキシ当量１７０ｇ／ｅｑ、融点４７℃）６６．１重量部を１４０℃で加温溶融し、オルガノポリシロキサン１（式（４）で示されるオルガノポリシロキサン）３３．１重量部及びトリフェニルホスフィン０．８重量部を添加して、３０分間溶融混合して溶融反応物を得た。
酸化マイクロクリスタリンワックス２（滴点１０５℃、酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、鹸化価５０ｍｇ／ＫＯＨ、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％）
マイクロクリスタリンワックス（滴点９５℃、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％、非酸化品）

実施例１〜９では、いずれも、半田耐熱性を損なうことなく、成形時における流動性（スパイラルフロー）、連続成形性が良好であり、かつ成形品外観及び金型汚れが発生し難い結果が得られた。（Ｄ）酸化マイクロクリスタリンワックスを用いていない比較例１、及び酸化マイクロクリスタリンワックスの代わりにマイクロクリスタリンワックスを用いた比較例４では、離型性が不十分となり連続成形性が低下した。また、（Ｃ）成分を用いていない比較例２、及び（Ｃ）成分の代わりにカルボキシル基を有さないオルガノポリシロキサンを用いた比較例３では、成形品外観及び金型の汚れが早い段階から発生する結果となった。また、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分の両方を用いていない比較例５では、連続成形性が低下し、かつ成形品外観及び金型の汚れが早い段階から発生する結果となった。以上のとおり、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体装置実装時において優れた半田耐熱性を示すとともに、半導体素子の封止成形時における従来の欠陥である離型性、連続成形性、成形品外観、金型汚れ等の課題を解決することができるものである。

本発明に従うと、半導体装置実装時において優れた半田耐熱性を示すとともに、半導体素子の封止成形時における従来の欠陥である離型性、連続成形性、成形品外観、金型汚れ等の課題を解決することができるため、工業的な樹脂封止型半導体装置、特に表面実装用の樹脂封止型半導体装置の製造に好適に用いることができる。

Claims (6)

1. （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール系樹脂、（Ｃ）（Ｃ−１）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン及び／又は（Ｃ−２）カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物、並びに（Ｄ）酸化マイクロクリスタリンワックスを含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
2. 前記（Ｃ）におけるカルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンが一般式（１）で表されるオルガノポリシロキサンである請求の範囲第１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
   

   

   （ただし、上記一般式（１）において、Ｒは少なくとも１つ以上がカルボキシル基を有する炭素数１〜４０の有機基であり、残余の基は水素、フェニル基、又はメチル基から選ばれる基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎは平均値で、１〜５０の正数である。）
3. 前記（Ｃ）成分と前記（Ｄ）との重量比（Ｃ）／（Ｄ）が３／１〜１／５である請求の範囲第１項又は第２項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
4. 前記（Ａ）エポキシ樹脂が一般式（２）で表されるエポキシ樹脂である請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
   

   

   （ただし、上記一般式（２）において、ｎは平均値で、１〜１０の正数。）
5. 前記（Ｂ）フェノール系樹脂が一般式（３）で表されるフェノール樹脂である請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
   

   

   （ただし、上記一般式（３）において、ｎは平均値で、１〜１０の正数。）
6. 請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置。