JP2011153173A - 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】基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で好適に封止することができる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で封止するために用いられる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、融点が７０℃以下の脂肪酸、及び沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有し、粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占めることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体素子が封止された半導体装置に関する。

半導体装置は、回路が形成された基板上に半導体素子を搭載した後、信頼性を高めるために、エポキシ樹脂組成物等の封止材で封止して半導体パッケージを形成することにより得られる。

このような封止材としては、例えば、特許文献１に記載のエポキシ樹脂組成物が挙げられる。特許文献１には、トランスファー成形により封止を行う封止用エポキシ樹脂タブレットであって、エポキシ樹脂、硬化剤、及び無機フィラーを含有するエポキシ樹脂組成物中に、無機フィラーを所定量含有する第１エポキシ樹脂組成物からなる主材部と、エポキシ樹脂、硬化剤、及び離型剤を含有し、前記第１エポキシ樹脂組成物より離型性能が良好な第２エポキシ樹脂組成物からなる外周部との２重構造の封止用エポキシ樹脂タブレットが記載されている。

一方、封止材を用いた封止方法としては、例えば、封止材をトランスファーモールドに圧入させるトランスファー成形により封止する方法が一般的に用いられている。しかしながら、ワイヤ流れの抑制がより求められる場合には、トランスファー成形ではなく、封止材をほとんど流動させずに直圧成形する圧縮成形による封止方法が好ましく用いられる。

特開平９−２５５７６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているようなトランスファー成形に用いられるエポキシ樹脂組成物で圧縮成形を行っても、例えば、封止材の充填性が不充分となる等、半導体素子を好適に封止することができない場合があった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で好適に封止することができる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。また、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体素子が封止された半導体装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、圧縮成形により半導体素子を封止する際、封止材であるエポキシ樹脂組成物をほとんど流動させないので、充填性を充分に高めるために、封止時にエポキシ樹脂組成物が充分に溶融する必要があることに着目した。そして、粒子状のエポキシ樹脂組成物の溶融されやすさは、その組成だけではなく、その粒子径にも依存すると推察した。

そこで、本発明者等は、エポキシ樹脂組成物の組成を検討するとともに、粒子状のエポキシ樹脂組成物の粒子径を制御した、以下のような本発明に想到するに到った。

本発明の一態様に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で封止するために用いられる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、融点が７０℃以下の脂肪酸、及び沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有し、粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占めることを特徴とする。

このような構成によれば、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で好適に封止することができる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することができる。

このことは、以下のことによると考えられる。

まず、粒子径分布を上記のような範囲内に調整することによって、エポキシ樹脂組成物を加熱して溶融させると、エポキシ樹脂組成物の溶融液中に、溶融せずに残存する粒子状のエポキシ樹脂組成物の存在が少なくなると考えられる。

また、融点が７０℃以下の脂肪酸を含有することによって、封止後の離型性を高めつつ、エポキシ樹脂組成物が溶融しやすくなると考えられる。

また、沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有することによって、エポキシ樹脂組成物の溶融しやすさの低下を抑制しつつ、前記無機充填材の分散性を高めることができると考えられる。

よって、このようなエポキシ樹脂組成物は充分に溶融させることができ、このようなエポキシ樹脂組成物を用いて、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で封止することによって、封止材であるエポキシ樹脂組成物の充填性が高まると考えられる。

以上のことから、ワイヤ流れの発生を抑制できる圧縮成形で充填性高く半導体素子を封止することができると考えられる。よって、本発明に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いると、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で好適に封止することができると考えられる。

また、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、前記脂肪酸が、炭素数が１５〜２５の飽和脂肪酸であることが好ましい。また、前記飽和脂肪酸が、ステアリン酸であることがより好ましい。このような構成によれば、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形でより好適に封止することができる。このことは、エポキシ樹脂組成物がより溶融されやすくなるためであると考えられる。

また、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、前記シランカップリング剤が、分子内にアミノ基を有するアミノシランカップリング剤であることが好ましい。また、前記アミノシランカップリング剤が、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランであることがより好ましい。このような構成によれば、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形でより好適に封止することができる。このことは、エポキシ樹脂組成物の溶融しやすさの低下をより抑制しつつ、前記無機充填材の分散性を高めることができるためと考えられる。

また、本発明の他の一態様に係る半導体装置は、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形によって封止してなることを特徴とする。このような構成によれば、半導体素子が封止材である半導体封止用エポキシ樹脂組成物で好適に封止された、信頼性の高い半導体装置が得られる。

本発明によれば、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で好適に封止することができる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することができる。また、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体素子が封止された半導体装置が提供される。

本発明の実施形態に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で封止するために用いられる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、融点が７０℃以下の脂肪酸、及び沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有し、粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占めることを特徴とするものである。

はじめに、本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物を封止材として用いて製造する半導体装置について説明する。

前記半導体装置は、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、リードフレームや基板に搭載された半導体素子を圧縮成形によって封止してなるものである。具体的には、例えば、以下のようにして得られたもの等が挙げられる。まず、配線回路が形成されているプリント配線板等に搭載された半導体素子を金型内のキャビティに配置した後、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を前記金型内に装入する。そして、前記金型を加熱することによって、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を硬化させる。最後に、前記前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物を前記金型から離型する。そうすることによって、前記プリント配線板に搭載された半導体素子が、前記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得られる。なお、ここでの金型の温度は、前記エポキシ樹脂組成物の組成等によっても異なるが、例えば、１２０〜２５０℃であることが好ましい。

前記プリント配線板としては、基材に回路が形成されているプリント配線板であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やリジットプリント配線板等が挙げられる。

また、前記基材としては、プリント配線板の基材として使用しうるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ＦＰＣの場合、その基材としては、ポリイミド樹脂を含むフィルム等が挙げられる。そして、そのフィルムとしては、例えば、ポリイミドフィルム等が好適に用いられる。また、その厚みとしては、１〜１２５μｍ程度であることが好ましく、１２．５〜７５μｍ程度であることがより好ましい。また、リジットプリント配線板としては、例えば、ガラスエポキシ基板や紙フェノール基板等が挙げられる。また、前記回路は、金属部材により形成されている。前記金属部材としては、銅基材、又は銅基材の表面に錫めっきされたもの等が用いられる。

次に、封止材として用いる、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物について説明する。

前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上述したように、粒子状であって、その粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占める。前記粒子径範囲外の粒子が多すぎると、圧縮成形で半導体素子を好適に封止できない傾向がある。具体的には、例えば、粒子径が小さすぎる半導体封止用エポキシ樹脂組成物が多すぎると、その粒子径が小さすぎる半導体封止用エポキシ樹脂組成物が優先的に溶融して、封止材として用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、圧縮成形時に均一に溶融せず、半導体素子を好適に封止できない傾向がある。また、粒子径が大きすぎる半導体封止用エポキシ樹脂組成物が多すぎると、その粒子径が小さすぎる半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、溶融しにくく、圧縮成形時に溶融したエポキシ樹脂組成物中に、溶融せずに残存する粒子状のエポキシ樹脂組成物が存在し、半導体素子を好適に封止できない傾向がある。なお、粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の粒子径分布は、一般的な粒度計で測定することができる。また、以下のようにしても測定することができる。具体的には、種々の目開きの篩を、目開きの小さい順に下から重ねたもので、前記粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を篩い、各篩に残存する粒子の質量から算出することができる。

前記エポキシ樹脂としては、特に限定なく使用できる。具体的には、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用される公知のエポキシ樹脂を使用することができる。より具体的には、例えば、Ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のブロム含有エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中では、パッケージ強度、成形性及びコストのバランスの点から、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。また、前記エポキシ樹脂としては、上記各エポキシ樹脂を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量としては、９０〜３００であることが好ましい。エポキシ当量が小さすぎると、前記硬化剤との反応性がやや低下するという傾向がある。また、エポキシ当量が大きすぎると、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の強度が低下するという傾向がある。また、臭素化エポキシ樹脂を含有させることによって、難燃性が高まるので、難燃性を高くする必要がある場合に含有させると好ましい。

また、前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂組成物全量に対して、７〜３５質量％であることが好ましい。前記エポキシ樹脂が少なすぎると、粘度が上昇し、流動特性が低下するという傾向がある。また、前記エポキシ樹脂が多すぎると、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の強度が低下するという傾向がある。

前記硬化剤としては、前記エポキシ樹脂を硬化させるためのものであれば、特に限定なく使用でき、公知の硬化剤を使用することができる。具体的には、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、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック樹脂、クレゾールアラルキル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノールナフトールアラルキル樹脂等のナフトールアラルキル樹脂等の、各種多価フェノール化合物又はナフトール化合物、ビスフェノールＡ等のビスフェノール化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸等の酸無水物等が挙げられる。これらの中では、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、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、各種多価フェノール化合物又はナフトール化合物が好ましく、フェノールノボラック樹脂がより好ましい。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

前記硬化剤の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂に対する割合（硬化剤／エポキシ樹脂）が、当量比で、０．５〜１．５であることが好ましく、０．８〜１．２であることが好ましい。硬化剤の含有量が少なすぎる場合、硬化不足になり、硬化物の形状安定性が不充分となる傾向がある。また、硬化剤の含有量が多すぎる場合、経済的に不利であり、フリーのフェノール等が残存し、得られた半導体装置の信頼性にも悪影響を与える。

前記硬化促進剤としては、前記エポキシ樹脂と前記硬化剤との硬化反応を促進することができるものであれば、特に制限することなく使用することができる。具体的には、例えば、２−メチルイミダゾールや２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリメチルホスフィン等の有機ホスフィン類、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン類等が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記硬化促進剤の含有量は、全樹脂成分（エポキシ樹脂と硬化剤の合計量）に対して、０．１〜２質量％であることが好ましい。硬化促進剤の含有量が少なすぎると、硬化促進効果を高めることができない傾向にある。また、多すぎると、成形性に不具合を生じる傾向があり、また、硬化促進剤の含有量が多すぎて経済的に不利となる傾向がある。

前記無機充填材としては、従来公知の無機充填材を用いることができる。具体的には、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、窒化珪素、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、アスベスト、ガラス繊維及びガラス球等が挙げられる。これらは、単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。前記無機充填材の含有量は、エポキシ樹脂組成物全量の８６質量％以上であることが好ましい。前記無機充填材の含有量が少なすぎると、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性等が低下し、得られた半導体装置の信頼性が低下する傾向がある。また、前記無機充填材の含有量が多いと、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性等を高め、得られた半導体装置の信頼性が向上する。しかしながら、前記無機充填材の含有量が多いと、一般的には、前記エポキシ樹脂組成物が溶融されにくく、ワイヤ流れが発生しやすくなる傾向があるが、後述する、融点が７０℃以下の脂肪酸、及び沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有し、エポキシ樹脂組成物の粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占めることによって、半導体装置の信頼性が向上させながら、ワイヤ流れの発生を抑制できる。

前記脂肪酸は、圧縮成形において、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物から金型を離型する際の離型性を高める離型材として含有される。前記脂肪酸としては、融点が７０℃以下であれば、特に限定されない。前記離型材として、融点が７０℃以下の脂肪酸を用いることによって、離型性を確保しつつ、前記エポキシ樹脂組成物が溶融されやすくなる。よって、離型性を確保しつつ、ワイヤ流れの発生を抑制することができる。前記脂肪酸としては、具体的には、例えば、炭素数が１８以下の長鎖飽和脂肪酸等が挙げられる。より具体的には、例えば、ステアリン酸、及びパルミチン酸等が挙げられ、ステアリン酸が好ましく用いられる。なお、ここでの融点は、使用する前記脂肪酸の製品の規格値からわかる。また、ここでの融点は、例えば、示差走査熱量測定計（ＤＳＣ）を用いた測定によっても求められる。

また、前記脂肪酸の含有量が、前記エポキシ樹脂組成物全量１００質量部に対して、０．１〜２質量部であることが好ましい。前記脂肪酸の含有量が少なすぎると、離型性を充分に高めることができない傾向がある。また、前記脂肪酸の含有量が多すぎると、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物を離型した後の金型の表面が汚染されやすくなる傾向がある。

また、前記エポキシ樹脂組成物には、前記脂肪酸以外の離型材を含有していてもよい。この離型剤としては、公知の離型剤を使用することができる。具体的には、例えば、カルナバワックス、脂肪酸アミド、カルボシキル基含有ポリオレフィン、脂肪酸エステル等が挙げられる。これらの中では、カルナバワックスが好ましい。前記反応生成物をカルナバワックスと併用することによって、連続成形における金型表面の汚染の抑制する効果をより安定して発揮される。また、これらの離型剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記シランカップリング剤としては、沸点が２００℃以上であれば、特に限定されない。沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有させることによって、前記エポキシ樹脂組成物が溶融されやすくなり、ワイヤ流れの発生を抑制することができる。前記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、沸点が２００℃以上の、分子内にアミノ基を有するアミノシランカップリング剤等が挙げられる。前記アミノシランカップリング剤としては、例えば、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。なお、ここでの沸点は、使用する前記シランカップリング剤の製品の規格値からわかる。また、前記シランカップリング剤の含有量が、前記エポキシ樹脂組成物全量１００質量部に対して、０．１〜３質量部であることが好ましい。また、前記シランカップリング剤としては、上述したように、沸点が２００℃以上のものであれば、特に限定されないが、沸点が２５０℃以上のものが好ましい。

前記エポキシ樹脂組成物には、上記以外の組成として、本発明の目的とする所望の特性を阻害しない範囲で従来公知の添加剤、例えば、難燃剤、着色剤、シリコーン可とう剤、及びイオントラップ剤等を必要に応じて添加してもよい。

前記難燃剤としては、例えば、酸化チタンや酸化アンチモン等の金属酸化物、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、赤リンや有機リン等のリン系難燃剤等が挙げられる。また、前記金属酸化物や前記金属水酸化物は、チタネート系カップリング剤等で予め表面処理されたものであってもよい。

前記着色剤としては、例えば、カーボンブラックや染料等が挙げられる。また、前記シリコーン可とう剤としては、例えば、シリコーンエラストマ、シリコーンオイル、シリコーンゲル、シリコーンゴム等が挙げられる。

前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の調製方法としては、前記エポキシ樹脂、前記硬化剤、前記硬化促進剤、前記無機充填材、前記脂肪酸、及び前記シランカップリング剤を含有し、粒子径分布が上記のような範囲となるような粒子状のものが製造できれば、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、前記エポキシ樹脂、前記硬化剤、前記硬化促進剤、前記無機充填材、前記脂肪酸、前記シランカップリング剤、及び必要に応じて前記各添加剤を所定の含有量となるように、タンブラーミキサーやヘンシェルミキサー等のミキサーやブレンダー等で均一に混合した後、ニーダー、ロール、ディスパー、アジホモミキサー、及びプラネタリーミキサー等で加熱しながら混練する。なお、混練時の温度としては、硬化反応が生じない温度範囲である必要があり、エポキシ樹脂及び硬化剤の組成にもよるが、７０〜１５０℃程度で溶融混練することが好ましい。そして、混練後に冷却固化し、固化された混練物を粉砕機等で粉砕する。そうすることによって、粒子状のエポキシ樹脂組成物を製造することができる。その後、粒子径分布が上記のような範囲となるように、得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を篩にかけてもよい。具体的には、例えば、前記粉砕によって得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を、目開き２．４〜３．２ｍｍの第１篩で篩って、前記第１篩を通過した粉砕物を回収し、その後、回収された粒子状のエポキシ樹脂組成物を目開き９６〜１１２μｍの第２篩で篩って、前記第２篩上に残存した粉砕物を回収する方法等が挙げられる。そうすることによって、粒子径分布が上記のような範囲の粒子状のエポキシ樹脂組成物が得られる。すなわち、本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物は、目開き２．４〜３．２ｍｍの第１篩を通過し、目開き９６〜１１２μｍの第２篩上に残存するものである。より具体的には、例えば、本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物としては、前記エポキシ樹脂、前記硬化剤、前記硬化促進剤、前記無機充填材、前記脂肪酸、前記シランカップリング剤を含み、例えば、目開き３ｍｍの篩を通過し、目開き１００μｍの篩上には残存する粒子状のエポキシ樹脂組成物等が挙げられる。

以下に、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜８、比較例１〜１０］
表１及び表２に示す配合割合（質量部）で、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、脂肪酸、及びシランカップリング剤等の各成分をブレンダーで３０分間混合し均一化した後、９０℃に加熱したニーダーで溶融混練し、冷却後、粉砕機で粉砕して粒子状のエポキシ樹脂組成物を調製した。その後、得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を、表１及び表２に示す目開きの篩で篩った。そうすることによって、表１及び表２に示す粒子径分布の粒子状のエポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表１及び表２に示す篩の目開きの下限値である目開きの篩を通過し、表１及び表２に示す篩の目開きの下限値である目開きの篩上に残存したものを回収した。具体的には、例えば、「１００μｍ〜３ｍｍ」の場合は、目開き３ｍｍの篩を通過させ、目開き１００μｍの篩上残存したものを回収した。
なお、実施例及び比較例においては次の原材料を用いた。

（エポキシ樹脂）
ビフェニル型エポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン株式会社製のＹＸ４０００Ｈ（エポキシ当量１９３）
（硬化剤）
フェノールノボラック樹脂：明和化成株式会社製のＤＬ−９２（水酸基当量１０５）
（硬化促進剤）
ＴＰＰ：トリフェニルホスフィン（北興化学工業株式会社製のＴＰＰ）
（無機充填材）
溶融シリカ：電気化学工業株式会社製のＦＢ９４０と株式会社アドマテックス製のＳＯ２５Ｒとを質量比で９０：１０で混合したもの
（脂肪酸）
ステアリン酸：大日化学工業株式会社製のＷＯ−２（融点６９．９℃）
（シランカップリング剤）
シランカップリング剤１：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＭ５７３、沸点３１２℃、分子量２５５）
シランカップリング剤２：γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＭ８０２、沸点２０４℃、分子量１８０）
シランカップリング剤３：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＭ８０３、沸点２１９℃、分子量１９６）
（その他）
モンタン酸：ヘキスト社製のＷＡＸ−Ｓ（融点８１〜８７℃）
カルナバワックス：大日化学工業株式会社製のＦ１−１００
カーボンブラック：三菱化学株式会社製のＭＡ６００
上記のように調製した各エポキシ樹脂組成物を用いて、以下に示す方法により評価を行った。

また、得られた粒子状のエポキシ樹脂組成物を、下から順に、目開きが、１００μｍ、５００μｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、及び３ｍｍの篩を重ねたもので篩って、各篩に残存したエポキシ樹脂組成物の質量を測定した。その測定結果から、前記エポキシ樹脂組成物全量に対する、粒子径が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内の粒子の割合を算出した。より具体的には、目開きが３ｍｍの篩を通過したが、１００μｍ、５００μｍ、１ｍｍ、及び２ｍｍの各篩上に残存したエポキシ樹脂組成物の質量の合計を、前記エポキシ樹脂組成物全量で除した値である。

（溶け性）
まず、前記エポキシ樹脂組成物を２０ｇ秤量した。そして、その秤量したエポキシ樹脂組成物を、１７５℃に設定したホットプレートの上に、均一に撒布した。そして、撒布してから、前記エポキシ樹脂組成物の全体が溶融するまでの時間を測定した。

（ワイヤー流れ）
前記エポキシ樹脂組成物を用いて、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形によって封止して、ワイヤー流れを評価するための評価用パッケージを作成した。

具体的には、１４０ｍｍ×５０ｍｍ×０．２６ｍｍの、ＦＲ５グレードの銅張り積層板に、４ｍｍ×４ｍｍ×０．２ｍｍの評価用チップを３×１０列で計３０個をマトリクス状にダイボンドして搭載し、チップと基板上の回路端子を金線でワイヤボンドにより接続した。次いで、金線でワイヤボンドにより基板に接続されたチップを、１３０ｍｍ×３８ｍｍ×０．３ｍｍの、金型のキャビティに配置し、前記エポキシ樹脂組成物を用いた圧縮成形で封止して３０個のチップが一括封止された一括封止物を得た。その際の成形条件は、１７５℃、７ＭＰａ、９０秒間とし、更にアフターキュアーを１７５℃、６時間の条件で行った。

次に、前記一括封止物の封止材内部を、軟Ｘ線観察装置を用いて測定することによって、ワイヤー流れを確認した。

その際、封止する前のワイヤーの位置と、封止後のワイヤーの位置との最大距離を測定した。そして、その最大距離の、ワイヤーの長さに対する比率を算出した。

（ブロッキング評価）
前記エポキシ樹脂組成物をポリカップに５００ｇ秤量した。そして、前記エポキシ樹脂組成物を入れたポリカップに、同じ形状のポリカップに１ｋｇの重りを入れたものを重ねて、２５℃で１時間放置した。

その後、前記エポキシ樹脂組成物を、目開き約３ｍｍの金網で、振幅３０ｃｍで２０回篩い、投入前後のエポキシ樹脂組成物の重量を測定し、その差分から、金網を通過できなかったエポキシ樹脂組成物の重量を算出した。そして、その重量変化から篩に残存した割合を算出した。

評価の結果を表１及び表２に示す。

表１及び表２によれば、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、融点が７０℃以下の脂肪酸、及び沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有し、粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占める粒子状のエポキシ樹脂組成物を用いた場合（実施例１〜８）は、いずれかを満たさない粒子状のエポキシ樹脂組成物を用いた場合（比較例１〜１０）と比較して、溶け性やブロッキング性が良好で、ワイヤー流れを抑制できることがわかった。

Claims (6)

1. 基板に搭載された半導体素子を圧縮成形で封止するために用いられる粒子状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
   エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、融点が７０℃以下の脂肪酸、及び沸点が２００℃以上のシランカップリング剤を含有し、
   粒子径分布が１００μｍ〜３ｍｍの範囲内に８５質量％以上を占め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. 前記脂肪酸が、炭素数が１５〜２５の飽和脂肪酸である請求項１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. 前記飽和脂肪酸が、ステアリン酸である請求項２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
4. 前記シランカップリング剤が、分子内にアミノ基を有するアミノシランカップリング剤である請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
5. 前記アミノシランカップリング剤が、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランである請求項４に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、基板に搭載された半導体素子を圧縮成形によって封止してなることを特徴とする半導体装置。