JP3891022B2 - 封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、特にノンハロゲンかつノンアンチモンで難燃性であり、ＶＬＳＩの封止用に好適な封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物で封止した素子を備えた電子部品装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となり、封止用の樹脂組成物の中では、エポキシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれているためである。これらの封止用エポキシ樹脂組成物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きた。
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規制の動きがあり、封止用エポキシ樹脂組成物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。
【０００３】
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８−２２５７１４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））等のハロゲン、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。
【０００４】
【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組成物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、金属水酸化物や金属酸化物を用いた場合は離型性や流動性の低下の問題、充填剤の割合を高くした場合は流動性の低下の問題がそれぞれある。また、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ある。
以上のようにこれらノンハロゲン、ノンアンチモン系の難燃剤では、いずれの場合もブロム化樹脂と酸化アンチモンを併用した封止用エポキシ樹脂組成物と同等の成形性、信頼性を得るに至っていない。
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、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、成形性、耐リフロー性、耐湿性及び高温放置特性等のＶＬＳＩの封止用に好適な信頼性を低下させずに難燃性が良好な封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの樹脂組成物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。
【０００５】
【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、特定のリン系硬化促進剤及び複合金属水酸化物を配合した封止用エポキシ樹脂組成物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。
【０００６】
すなわち、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填剤および（Ｅ）複合金属水酸化物を必須成分とする封止用エポキシ樹脂組成物であって、（Ｃ）硬化促進剤が、リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、又は（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含むことを要旨とする。特に、リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物としては、下記一般式（II）で示されるホスフィン化合物が好ましい。
【化６】
（ここで、一般式（ＩＩ）中のＲ1は置換又は非置換の炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又は置換又は非置換の炭素数１〜１２の炭化水素基を示し、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。）
【０００７】
特に、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ｅ）複合金属水酸化物が下記組成式（III）で示される化合物であるのが好ましい。
（化７）
ｍ(Ｍ1 aＯb)・ｎ(Ｍ2 cＯd)・ｈ(Ｈ2Ｏ) （III）
（ここで、Ｍ1及びＭ2は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、ｎ及びｈは正の数を示す。）
【０００８】
また、組成式（III）中のＭ1とＭ2が同一とならないように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のが好ましい。
ここで、該Ｍ1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、該Ｍ2が鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ばれるのが好ましい。Ｍ1がマグネシウムで、Ｍ2が亜鉛又はニッケルであること、組成式（III）中のＭ1 aＯb及びＭ2 cＯdのモル比ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０であることが、より好ましい。
【０００９】
また、（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種を含有すること、（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種を含有することが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明は、上記のいずれかの封止用エポキシ樹脂組成物で封止された素子を備えた電子部品装置を要旨とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物の必須成分について説明する。
本発明において用いられる（Ａ）エポキシ樹脂は、封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているもので特に制限はない。
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ノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等のジグリシジルエーテル（ビスフェノール型エポキシ樹脂）；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（ビフェニル型エポキシ樹脂）；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ール類の共縮合樹脂のエポキシ化物（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂）；ナフタレン環を有するエポキシ樹脂（ナフタレン型エポキシ樹脂）；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；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。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。
【００１２】
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い。
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の好ましい７種のエポシキ樹脂から、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、これら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。
【００１３】
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（IV）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（V）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（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〜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９】
（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１０】
（ここで、Ｒ1〜Ｒ8は水素原子、置換又は非置換の炭素数１〜１０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。）
【００１４】
上記一般式（IV）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。
【００１５】
上記一般式（V）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。
【００１６】
上記一般式（VI）で示される硫黄原子含有エポキシ樹脂のなかでも、Ｒ1〜Ｒ8が水素原子、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、Ｒ3、Ｒ6及びＲ8がアルキル基であるエポキシ樹脂がより好ましく、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さらに好ましい。このような化合物としては、ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ(新日鐵化学社製商品名)等が市販品として入手可能である。
【００１７】
これら３種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。
【００１８】
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（VII）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１１】
（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（VII）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（VII）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（VII）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。
【００１９】
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（VIII）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１２】
（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（VIII）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等の炭素数１〜１０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等の炭素数１〜１０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。
【００２０】
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(IX)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(X)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１３】
（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、ｈ、ｍはそれぞれ０〜１１の整数であって、（ｈ＋ｍ）が１〜１１の整数でかつ（ｈ＋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(IX)で示されるナフタレン型エポキシ樹脂としては、ｈ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。
【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。）
【００２１】
これら２種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。
【００２２】
本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤は、封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているもので特に制限はない。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ジシクロペンタジエンから共重合により合成される、ジシ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シ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；ビフェニル型フェノール樹脂；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。
【００２３】
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。
【００２４】
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(XI)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１５】
上記式(XI)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(XI)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、ＭＥＨ−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。
【００２５】
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(XII)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(XII)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１６】
（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。）
【００２６】
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(XIII)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１７】
（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。
【００２７】
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(XIV)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１８】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
（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組成物を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００３１】
本発明における封止用エポキシ樹脂組成物には、（Ｃ）硬化促進剤として下記一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、
または、（Ｃ）硬化促進剤として一般式（Ｉ）で示されるホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含むか、
または、（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、
または（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含む必要がある。
リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物としては、下記一般式（II）で示されるホスフィン化合物が好ましい。
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。
【化１９】
【化２０】
【００３２】
一般式（Ｉ）中のＲは、水素原子、炭素数１〜１２の炭化水素基及び炭素数１〜１２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。前記炭化水素基およびアルコキシ基は置換されていてもよい。Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基からそれぞれ独立に選ばれることが好ましく、離形性の観点からは３つのＲのうち１つ以上がアルキル基又はアルコキシル基であるのが好ましく、全てがアルキル基又はアルコキシル基であるのがより好ましい。
【００３３】
一般式（Ｉ）で示されるホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、ジフェニル−ｐ−トリルホスフィン、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィン、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィン、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｍ−トリルホスフィン、トリス‐（p‐エチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐n-ブチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィン、トリス‐（ｏ‐メトキシフェニル）ホスフィン、トリス‐（m‐メトキシフェニル）ホスフィン等が挙げられ、中でも、フェニルジ−ｐ−トリルホスフィン、フェニルビス‐（p‐メトキシフェニル）ホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｍ−トリルホスフィン、トリス‐（p‐エチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐n-ブチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィン等のように、アルキル基、アルコキシ基等の電子供与性置換基が２つ以上パラ位、メタ位、オルト位に導入されたフェニルビス‐（p‐アルキルフェニル）ホスフィン、フェニルビス‐（p‐アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐アルキルフェニル）ホスフィン、トリス‐（o‐アルキルフェニル）ホスフィン、トリス‐（m‐アルキルフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐アルコキシフェニル）ホスフィン等が硬化性に優れるため好ましい。一般式（I）で示されるホスフィン化合物は、１種または２種以上を適宜選択してよく、キノン化合物との付加物の形態で、あるいはキノン化合物と共に用いられ、流動性の点でキノン化合物との付加物が好ましい。
【００３４】
また、一般式（II）中のＲ1は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を示し、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。前記アルキル基および炭化水素基は置換されていてもよい。Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が、それぞれ独立に炭素数１〜１２のアルキル基から選ばれることが好ましく、離型性の観点からはＲ1〜Ｒ3のうち１つ以上がシクロヘキシル基、ブチル基またはオクチル基であるのが好ましい。
【００３５】
一般式（II）で示されるホスフィン化合物としては、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン、フェニルジブチルホスフィン、フェニルジシクロヘキシルホスフィン等のアリールジアルキルホスフィン、ジフェニルブチルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン等のジアリールジアルキルホスフィン等が挙げられる。中でも硬化性の観点からは、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィンが好ましく、耐リフロー性の観点からはジフェニルブチルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン等のアリールジアルキルホスフィンが好ましい。
一般式（II）で示されるホスフィン化合物は、１種または２種以上を適宜選択してよく、キノン化合物との付加物の形態で、あるいはキノン化合物と共に用いられ、流動性の点でキノン化合物との付加物が好ましい。
【００３６】
ホスフィン化合物との付加物の形態で、あるいはホスフィン化合物と共に、封止用エポキシ樹脂組成物に含有されるキノン化合物としては、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン等が挙げられるが、中でも１，４−ベンゾキノン、メチル−１，４−ベンゾキノン、メトキシ−１，４−ベンゾキノン、t−ブチル−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジ−t−ブチル−１，４−ベンゾキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−アントラキノン等のｐ−キノン類が好ましい。その中でも、１，４−ベンゾキノン、メチル−ｐ−ベンゾキノンがホスフィン化合物との反応性に優れるためより好ましい。キノン化合物も１種または２種以上を適宜選択して使用できる。
【００３７】
一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物の付加物としては、特に制限はないが、硬化性の観点からは、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｐ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｐ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｐ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｏ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｏ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｏ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｍ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｍ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｍ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの反応物、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの反応物、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物等のフェニル基に電子供与性置換基が導入されたアリール基を二つ以上有するホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が好ましい。
また、耐リフロー性の観点からは、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル-ｐ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル-ｐ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル-ｐ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、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、トリフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物等の電子供与性置換基が導入されたアリール基を二つ以上有しないホスフィン化合物とキノン化合物との付加反応物が好ましい。
【００３８】
一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物の付加物としては、特に制限はないが、硬化性の観点からは、トリシクロヘキシルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリシクロヘキシルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリシクロヘキシルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリブチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリブチルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリブチルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリオクチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリオクチルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリオクチルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物等のトリアルキルホスフィンとキノン化合物との付加物が好ましい。
また、耐リフロー性の観点からは、シクロヘキシルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、シクロヘキシルジフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、シクロヘキシルジフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジブチルフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジブチルフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジブチルフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物等のアルキルジアリールホスフィン又はジアルキルアリールホスフィンとキノン化合物との付加物が好ましく、なかでも、シクロヘキシルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、オクチルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物等のアルキルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物がより好ましい。
【００３９】
一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法及び一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては特に制限はないが、例えば、原料として用いられるホスフィン化合物とキノン化合物とを両者が溶解する有機溶媒中で付加反応させて単離する方法、（Ｂ）成分の硬化剤中で付加反応させる方法等が挙げられ、後者の方法においては単離せずにそのまま硬化剤中に溶解した状態で、エポキシ樹脂組成物の配合成分として用いることができる。
一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物は、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。また、一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物は、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。
ホスフィン化合物とキノン化合物とを同時に用いる場合の割合は、モル比で１／１〜１／１．５の範囲が好ましい。
【００４０】
なお、（Ｃ）硬化促進剤は、必要に応じて上記以外に、例えばリン系化合物、三級アミン化合物、イミダゾール化合物等の硬化促進剤を含むことができる。この場合、本発明の効果を得るために、その配合量は全硬化促進剤量に対して９５重量％以下であることが好ましい。
【００４１】
（Ｃ）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、封止用エポキシ樹脂組成物に対して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。
【００４２】
本発明において用いられる（Ｄ）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組成物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。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。
（Ｄ）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組成物に対して６０重量％以上が好ましく、７０〜９５重量％がより好ましく、７５〜９２重量％がさらに好ましい。６０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。
【００４３】
本発明において用いられる（Ｅ）複合金属水酸化物は難燃剤として作用するもので、本発明の効果が得られれば特に制限はないが、下記組成式（III）で示される化合物が好ましい。
（化２１）
ｍ(Ｍ1 aＯb)・ｎ(Ｍ2 cＯd)・ｈ(Ｈ2Ｏ) （III）
（ここで、Ｍ1及びＭ2は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、ｎ及びｈは正の数を示す。）
【００４４】
上記組成式（III）中のＭ1及びＭ2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とＭ2が同一とならないように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、Ｍ1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。さらに、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あることが好ましく、Ｍ1がマグネシウムでＭ2が亜鉛であることがより好ましい。Ｍ1 aＯb及びＭ2 cＯdのモル比ｍ／ｎは本発明の効果が得られれば特に制限はないが、ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０であることが好ましい。
なお、金属元素とは、半金属元素といわれるものも含めるものとし、非金属元素を除く全ての元素をさす。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律表（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）に基いて行った。
【００４５】
（Ｅ）複合金属水酸化物の形状は特に制限はないが、流動性の観点からは、平板状より、適度の厚みを有する多面体形状が好ましい。複合金属水酸化物は、金属水酸化物と比較して多面体状の結晶が得られやすい。
（Ｅ）複合金属水酸化物の配合量は特に制限はないが、封止用エポキシ樹脂組成物に対して０．５〜２０重量％が好ましく、０．７〜１５重量％がより好ましく、１．４〜１２重量％がさらに好ましい。０．５重量％未満では難燃性が不十分となる傾向があり、２０重量％を超えると流動性及び耐リフロー性が低下する傾向がある。
【００４６】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、上記必須成分の他、以下のような成分を含むことができる。
（Ｅ）複合金属水酸化物に加えて従来公知のノンハロゲン、ノンアンチモン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、赤リン、リン酸エステル等のリン含有化合物、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、シクロホスファゼン等のリン及び窒素含有化合物、酸化亜鉛、錫酸亜鉛、硼酸亜鉛、酸化鉄、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛、ジシクロペンタジエニル鉄等の金属元素を含む化合物等が挙げられ、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。
【００４７】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、ＩＣ等の半導体素子の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、必要に応じてイオントラップ剤をさらに配合することができる。イオントラップ剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができるが、たとえば、ハイドロタルサイト類や、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスから選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、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。なかでも、下記組成式(XV)で示されるハイドロタルサイトが好ましい。
（化２２）
Ｍｇ1-XＡｌX（ＯＨ）2（ＣＯ3）X/2・ｍＨ2Ｏ ……(XV)
（０＜Ｘ≦０.５、ｍは正の数）
イオントラップ剤の配合量は、ハロゲンイオン等の陰イオンを捕捉できる十分量であれば特に制限はないが、成形性、耐湿性及び高温放置特性の観点から、（Ａ）エポキシ樹脂に対して０．1〜３０重量％が好ましく、０．５〜１０重量％がより好ましく、１〜５重量％がさらに好ましい。
【００４８】
また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるために、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、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、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等の公知のカップリング剤を添加することができる。
カップリング剤の配合量は、（Ｄ）成分の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。０．０５重量％未満ではフレームとの接着性が低下する傾向があり、５重量％を超えるとパッケージの成形性が低下する傾向がある。
【００４９】
上記カップリング剤を例示すると、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。
【００５０】
さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、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、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム粉末等の応力緩和剤等を必要に応じて配合することができる。
【００５１】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、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調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練した後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。成形条件に合うような寸法及び重量でタブレット化すると使いやすい。
【００５２】
本発明で得られる封止用エポキシ樹脂組成物により封止した素子を備えた本発明の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組成物で封止した、電子部品装置等が挙げられる。
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を用いて素子を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。
【００５３】
本発明の電子部品装置としては、具体的には、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組成物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 Leaded Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯＪ（Small Outline J-lead package）、ＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）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組成物で封止したＴＣＰ（Tape Carrier Package）；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組成物で封止した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組成物で素子を封止したＢＧＡ（Ball Grid Array）；ＣＳＰ（Chip Size Package）等が挙げられる。また、プリント回路板にも本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は有効に使用できる。
【００５４】
【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。
（実施例１、比較例１〜６、参考例１〜５）
エポキシ樹脂としてエポキシ当量１９２、融点１０５℃のビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂１：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２１０、軟化点１３０℃のスチルベン型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂２：住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＬＶ−２１０）、エポキシ当量１９５、軟化点６５℃のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂３：住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＣＮ−１９０）、エポキシ当量２４４、融点１１８℃の硫黄原子含有エポキシ樹脂（エポキシ樹脂４：新日鐵化学株式会社製商品名ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ）を用意した。
硬化剤として水酸基当量１７２、軟化点７０℃のフェノール・アラルキル樹脂（硬化剤１：三井化学株式会社製商品名ミレックスＸＬ−２２５）、水酸基当量１９９、軟化点８０℃のビフェニル型フェノール樹脂（硬化剤２：明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７８５１）を用意した。
【００５５】
硬化促進剤としてトリ−ｐ−トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物（硬化促進剤１）、トリ−ｐ−トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの混合物（硬化促進剤２、トリ−ｐ−トリルホスフィン／１，４−ベンゾキノンのモル比１／１．２）、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（硬化促進剤３）、トリフェニルホスフィン（硬化促進剤４）、トリブチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物（硬化促進剤５）を用意した。
【００５６】
無機充填剤として平均粒子径１７．５μｍ、比表面積３．８ｍ2／ｇの球状溶融シリカを用意した。
複合金属水酸化物として上記組成式（III）中のＭ1がマグネシウム、Ｍ2が亜鉛で、ｍが７、ｎが３、ｈが１０で、ａ、ｂ、ｃ及びｄがいずれも１である水酸化マグネシウム・亜鉛固溶体（タテホ化学工業株式会社製商品名エコーマグＺ１０）を用意した。
その他の難燃剤として赤リン（燐化学工業株式会社製商品名ノーバエクセル１４０）、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（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＢ−４００Ｔ）、その他の添加剤としてエポキシシランカップリング剤（信越化学工業株式会社製商品名ＫＢＭ４０３）、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）を用意した。
これらをそれぞれ表１に示す重量部で配合し、混練温度８０℃、混練時間１０分の条件でロール混練を行い、実施例１、参考例１〜５及び比較例１〜６の封止用エポキシ樹脂組成物を作製した。
【００５７】
【表１】
【００５８】
作製した各実施例、参考例及び比較例の封止用エポキシ樹脂組成物を、次の各試験により評価した。結果を表２に示す。
なお、封止用エポキシ樹脂組成物の成形は、トランスファ成形機により、金型温度１８０℃、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。
（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組成物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
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組成物を上記条件で成形し、流動距離を求めた。
（３）熱時硬度
封止用エポキシ樹脂組成物を上記条件で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの円板に成形し、成形後直ちに金型内の成形品をショアＤ型硬度計を用いて測定した。
（４）せん断離型性
縦５０ｍｍ×横３５ｍｍ×厚さ０．４ｍｍのクロムめっきステンレス板を挿入し、この上に直径２０ｍｍの円板を成形する金型を用いて、封止用エポキシ樹脂組成物を上記条件で成形し、成形後直ちに該ステンレス板を引き抜いて最大引き抜き力を記録した。これを同一のステンレス板に対して連続で１０回繰り返し、２回目から１０回目までの引き抜き力の平均値を求めて評価した。
（５）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（ＱＦＰ）を、封止用エポキシ樹脂組成物を用いて上記条件で成形、後硬化して作製し、８５℃、８５％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。
（６）耐湿性
５μｍ厚の酸化膜上に線幅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２０ｍｍ×１４ｍｍ×２．７ｍｍの８０ピンフラットパッケージ（ＱＦＰ）を、封止用エポキシ樹脂組成物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。
（７）高温放置特性
５μｍ厚の酸化膜上に線幅１０μｍ、厚さ１μｍのアルミ配線を施した５ｍｍ×９ｍｍ×０．４ｍｍのテスト用シリコーンチップを、部分銀メッキを施した４２アロイのリードフレーム上に銀ペーストを用いて搭載し、サーモニック型ワイヤボンダにより、２００℃でチップのボンディングパッドとインナリードをＡｕ線にて接続した１６ピン型ＤＩＰ（Dual Inline Package）を、封止用エポキシ樹脂組成物を用いて上記条件で成形、後硬化して作製して、２００℃の高温槽中に保管し、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。
【００５９】
【表２】
【００６０】
ホスフィン化合物を含むがキノン化合物を含まない比較例１、５及び６では、流動性及び耐リフロー性に劣る。本発明における（Ｅ）複合金属水酸化物を含まない比較例２〜４では、難燃性、耐湿性及び高温放置特性のいずれかが劣り、本発明の目的を満足しない。特に、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４は高温放置特性に著しく劣る。
これに対して、本発明のホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、またはホスフィン化合物とキノン化合物の両者を含み、さらに（Ａ）〜（Ｅ）成分を全て含む実施例１、参考例１〜５では、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、かつ、ＵＬ-９４試験でＶ−０を達成し良好な難燃性を示す。特に一般式（Ｉ）のＲがアルキル基であるホスフィン化合物を用いた参考例１、２、及び一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を用いた実施例１では、せん断離形性も良好である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明による封止用エポキシ樹脂組成物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成形性が良好であり、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。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、特にノンハロゲンかつノンアンチモンで難燃性であり、ＶＬＳＩの封止用に好適な封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物で封止した素子を備えた電子部品装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となり、封止用の樹脂組成物の中では、エポキシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれているためである。これらの封止用エポキシ樹脂組成物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きた。
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規制の動きがあり、封止用エポキシ樹脂組成物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。
【０００３】
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８−２２５７１４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））等のハロゲン、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。
【０００４】
【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組成物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、金属水酸化物や金属酸化物を用いた場合は離型性や流動性の低下の問題、充填剤の割合を高くした場合は流動性の低下の問題がそれぞれある。また、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ある。
以上のようにこれらノンハロゲン、ノンアンチモン系の難燃剤では、いずれの場合もブロム化樹脂と酸化アンチモンを併用した封止用エポキシ樹脂組成物と同等の成形性、信頼性を得るに至っていない。
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、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、成形性、耐リフロー性、耐湿性及び高温放置特性等のＶＬＳＩの封止用に好適な信頼性を低下させずに難燃性が良好な封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの樹脂組成物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。
【０００５】
【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、特定のリン系硬化促進剤及び複合金属水酸化物を配合した封止用エポキシ樹脂組成物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。
【０００６】
すなわち、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填剤および（Ｅ）複合金属水酸化物を必須成分とする封止用エポキシ樹脂組成物であって、（Ｃ）硬化促進剤が、リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、又は（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含むことを要旨とする。特に、リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物としては、下記一般式（II）で示されるホスフィン化合物が好ましい。
【化６】
【０００７】
特に、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ｅ）複合金属水酸化物が下記組成式（III）で示される化合物であるのが好ましい。
（化７）
ｍ(Ｍ1 aＯb)・ｎ(Ｍ2 cＯd)・ｈ(Ｈ2Ｏ) （III）
（ここで、Ｍ1及びＭ2は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、ｎ及びｈは正の数を示す。）
【０００８】
また、組成式（III）中のＭ1とＭ2が同一とならないように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のが好ましい。
ここで、該Ｍ1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、該Ｍ2が鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ばれるのが好ましい。Ｍ1がマグネシウムで、Ｍ2が亜鉛又はニッケルであること、組成式（III）中のＭ1 aＯb及びＭ2 cＯdのモル比ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０であることが、より好ましい。
【０００９】
また、（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種を含有すること、（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種を含有することが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明は、上記のいずれかの封止用エポキシ樹脂組成物で封止された素子を備えた電子部品装置を要旨とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物の必須成分について説明する。
本発明において用いられる（Ａ）エポキシ樹脂は、封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているもので特に制限はない。
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ノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等のジグリシジルエーテル（ビスフェノール型エポキシ樹脂）；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（ビフェニル型エポキシ樹脂）；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ール類の共縮合樹脂のエポキシ化物（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂）；ナフタレン環を有するエポキシ樹脂（ナフタレン型エポキシ樹脂）；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；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。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。
【００１２】
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い。
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の好ましい７種のエポシキ樹脂から、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、これら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。
【００１３】
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（IV）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（V）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（VI）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化８】
【化９】
【化１０】
【００１４】
上記一般式（IV）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。
【００１５】
上記一般式（V）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。
【００１６】
上記一般式（VI）で示される硫黄原子含有エポキシ樹脂のなかでも、Ｒ1〜Ｒ8が水素原子、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、Ｒ3、Ｒ6及びＲ8がアルキル基であるエポキシ樹脂がより好ましく、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さらに好ましい。このような化合物としては、ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ(新日鐵化学社製商品名)等が市販品として入手可能である。
【００１７】
これら３種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。
【００１８】
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（VII）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１１】
上記一般式（VII）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（VII）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（VII）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。
【００１９】
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（VIII）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１２】
上記式（VIII）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等の炭素数１〜１０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等の炭素数１〜１０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。
【００２０】
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(IX)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(X)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１３】
上記一般式(IX)で示されるナフタレン型エポキシ樹脂としては、ｈ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。
【化１４】
【００２１】
これら２種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。
【００２２】
本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤は、封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているもので特に制限はない。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ジシクロペンタジエンから共重合により合成される、ジシ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シ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；ビフェニル型フェノール樹脂；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。
【００２３】
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。
【００２４】
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(XI)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１５】
ｎは０〜１０の整数を示す。
上記一般式(XI)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、ＭＥＨ−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。
【００２５】
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(XII)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(XII)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１６】
【００２６】
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(XIII)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１７】
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。
【００２７】
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(XIV)で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１８】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
（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組成物を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００３１】
本発明における封止用エポキシ樹脂組成物には、（Ｃ）硬化促進剤として下記一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、
または、（Ｃ）硬化促進剤として一般式（Ｉ）で示されるホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含むか、
または、（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、
または（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含む必要がある。
リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物としては、下記一般式（II）で示されるホスフィン化合物が好ましい。
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。
【化１９】
一般式（Ｉ）中のＲは、水素原子、炭素数１〜１２の炭化水素基及び炭素数１〜１２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。前記炭化水素基およびアルコキシ基は置換されていてもよい。Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基からそれぞれ独立に選ばれることが好ましく、離形性の観点からは３つのＲのうち１つ以上がアルキル基又はアルコキシル基であるのが好ましく、全てがアルキル基又はアルコキシル基であるのがより好ましい。
【００３３】
一般式（Ｉ）で示されるホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、ジフェニル−ｐ−トリルホスフィン、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィン、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィン、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｍ−トリルホスフィン、トリス‐（p‐エチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐n-ブチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィン、トリス‐（ｏ‐メトキシフェニル）ホスフィン、トリス‐（m‐メトキシフェニル）ホスフィン等が挙げられ、中でも、フェニルジ−ｐ−トリルホスフィン、フェニルビス‐（p‐メトキシフェニル）ホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｍ−トリルホスフィン、トリス‐（p‐エチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐n-ブチルフェニル）ホスフィン、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィン等のように、アルキル基、アルコキシ基等の電子供与性置換基が２つ以上パラ位、メタ位、オルト位に導入されたフェニルビス‐（p‐アルキルフェニル）ホスフィン、フェニルビス‐（p‐アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐アルキルフェニル）ホスフィン、トリス‐（o‐アルキルフェニル）ホスフィン、トリス‐（m‐アルキルフェニル）ホスフィン、トリス‐（p‐アルコキシフェニル）ホスフィン等が硬化性に優れるため好ましい。一般式（I）で示されるホスフィン化合物は、１種または２種以上を適宜選択してよく、キノン化合物との付加物の形態で、あるいはキノン化合物と共に用いられ、流動性の点でキノン化合物との付加物が好ましい。
【００３４】
また、一般式（II）中のＲ1は炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ2及びＲ3は、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を示し、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。前記アルキル基および炭化水素基は置換されていてもよい。Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が、それぞれ独立に炭素数１〜１２のアルキル基から選ばれることが好ましく、離型性の観点からはＲ1〜Ｒ3のうち１つ以上がシクロヘキシル基、ブチル基またはオクチル基であるのが好ましい。
【００３５】
一般式（II）で示されるホスフィン化合物としては、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン、フェニルジブチルホスフィン、フェニルジシクロヘキシルホスフィン等のアリールジアルキルホスフィン、ジフェニルブチルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン等のジアリールジアルキルホスフィン等が挙げられる。中でも硬化性の観点からは、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィンが好ましく、耐リフロー性の観点からはジフェニルブチルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン等のアリールジアルキルホスフィンが好ましい。
一般式（II）で示されるホスフィン化合物は、１種または２種以上を適宜選択してよく、キノン化合物との付加物の形態で、あるいはキノン化合物と共に用いられ、流動性の点でキノン化合物との付加物が好ましい。
【００３６】
ホスフィン化合物との付加物の形態で、あるいはホスフィン化合物と共に、封止用エポキシ樹脂組成物に含有されるキノン化合物としては、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン等が挙げられるが、中でも１，４−ベンゾキノン、メチル−１，４−ベンゾキノン、メトキシ−１，４−ベンゾキノン、t−ブチル−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジ−t−ブチル−１，４−ベンゾキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−アントラキノン等のｐ−キノン類が好ましい。その中でも、１，４−ベンゾキノン、メチル−ｐ−ベンゾキノンがホスフィン化合物との反応性に優れるためより好ましい。キノン化合物も１種または２種以上を適宜選択して使用できる。
【００３７】
一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物の付加物としては、特に制限はないが、硬化性の観点からは、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリス‐（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｐ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｐ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｐ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｏ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｏ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｏ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｍ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｍ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリ-ｍ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの反応物、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物、ビス‐（p‐メトキシフェニル）フェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの反応物、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物、ジ-ｐ-トリルフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの反応物等のフェニル基に電子供与性置換基が導入されたアリール基を二つ以上有するホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が好ましい。
また、耐リフロー性の観点からは、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル（ｐ‐メトキシフェニル）ホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル-ｐ-トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル-ｐ-トリルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジフェニル-ｐ-トリルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、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、トリフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物等の電子供与性置換基が導入されたアリール基を二つ以上有しないホスフィン化合物とキノン化合物との付加反応物が好ましい。
【００３８】
一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物の付加物としては、特に制限はないが、硬化性の観点からは、トリシクロヘキシルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリシクロヘキシルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリシクロヘキシルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリブチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリブチルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリブチルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリオクチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリオクチルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、トリオクチルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物等のトリアルキルホスフィンとキノン化合物との付加物が好ましい。
また、耐リフロー性の観点からは、シクロヘキシルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、シクロヘキシルジフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、シクロヘキシルジフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジシクロヘキシルフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジブチルフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジブチルフェニルホスフィンとメチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物、ジブチルフェニルホスフィンとt−ブチル−１，４−ベンゾキノンとの付加物等のアルキルジアリールホスフィン又はジアルキルアリールホスフィンとキノン化合物との付加物が好ましく、なかでも、シクロヘキシルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、ブチルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物、オクチルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物等のアルキルジフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物がより好ましい。
【００３９】
一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法及び一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては特に制限はないが、例えば、原料として用いられるホスフィン化合物とキノン化合物とを両者が溶解する有機溶媒中で付加反応させて単離する方法、（Ｂ）成分の硬化剤中で付加反応させる方法等が挙げられ、後者の方法においては単離せずにそのまま硬化剤中に溶解した状態で、エポキシ樹脂組成物の配合成分として用いることができる。
一般式（I）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物は、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。また、一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物は、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。
ホスフィン化合物とキノン化合物とを同時に用いる場合の割合は、モル比で１／１〜１／１．５の範囲が好ましい。
【００４０】
なお、（Ｃ）硬化促進剤は、必要に応じて上記以外に、例えばリン系化合物、三級アミン化合物、イミダゾール化合物等の硬化促進剤を含むことができる。この場合、本発明の効果を得るために、その配合量は全硬化促進剤量に対して９５重量％以下であることが好ましい。
【００４１】
（Ｃ）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、封止用エポキシ樹脂組成物に対して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。
【００４２】
本発明において用いられる（Ｄ）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組成物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。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。
（Ｄ）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組成物に対して６０重量％以上が好ましく、７０〜９５重量％がより好ましく、７５〜９２重量％がさらに好ましい。６０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。
【００４３】
本発明において用いられる（Ｅ）複合金属水酸化物は難燃剤として作用するもので、本発明の効果が得られれば特に制限はないが、下記組成式（III）で示される化合物が好ましい。
（化２１）
ｍ(Ｍ1 aＯb)・ｎ(Ｍ2 cＯd)・ｈ(Ｈ2Ｏ) （III）
（ここで、Ｍ1及びＭ2は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、ｎ及びｈは正の数を示す。）
【００４４】
上記組成式（III）中のＭ1及びＭ2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とＭ2が同一とならないように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、Ｍ1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。さらに、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あることが好ましく、Ｍ1がマグネシウムでＭ2が亜鉛であることがより好ましい。Ｍ1 aＯb及びＭ2 cＯdのモル比ｍ／ｎは本発明の効果が得られれば特に制限はないが、ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０であることが好ましい。
なお、金属元素とは、半金属元素といわれるものも含めるものとし、非金属元素を除く全ての元素をさす。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律表（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）に基いて行った。
【００４５】
（Ｅ）複合金属水酸化物の形状は特に制限はないが、流動性の観点からは、平板状より、適度の厚みを有する多面体形状が好ましい。複合金属水酸化物は、金属水酸化物と比較して多面体状の結晶が得られやすい。
（Ｅ）複合金属水酸化物の配合量は特に制限はないが、封止用エポキシ樹脂組成物に対して０．５〜２０重量％が好ましく、０．７〜１５重量％がより好ましく、１．４〜１２重量％がさらに好ましい。０．５重量％未満では難燃性が不十分となる傾向があり、２０重量％を超えると流動性及び耐リフロー性が低下する傾向がある。
【００４６】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、上記必須成分の他、以下のような成分を含むことができる。
（Ｅ）複合金属水酸化物に加えて従来公知のノンハロゲン、ノンアンチモン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、赤リン、リン酸エステル等のリン含有化合物、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、シクロホスファゼン等のリン及び窒素含有化合物、酸化亜鉛、錫酸亜鉛、硼酸亜鉛、酸化鉄、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛、ジシクロペンタジエニル鉄等の金属元素を含む化合物等が挙げられ、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。
【００４７】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、ＩＣ等の半導体素子の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、必要に応じてイオントラップ剤をさらに配合することができる。イオントラップ剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができるが、たとえば、ハイドロタルサイト類や、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスから選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、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。なかでも、下記組成式(XV)で示されるハイドロタルサイトが好ましい。
（化２２）
Ｍｇ1-XＡｌX（ＯＨ）2（ＣＯ3）X/2・ｍＨ2Ｏ ……(XV)
（０＜Ｘ≦０.５、ｍは正の数）
イオントラップ剤の配合量は、ハロゲンイオン等の陰イオンを捕捉できる十分量であれば特に制限はないが、成形性、耐湿性及び高温放置特性の観点から、（Ａ）エポキシ樹脂に対して０．1〜３０重量％が好ましく、０．５〜１０重量％がより好ましく、１〜５重量％がさらに好ましい。
【００４８】
また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるために、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、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、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等の公知のカップリング剤を添加することができる。
カップリング剤の配合量は、（Ｄ）成分の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。０．０５重量％未満ではフレームとの接着性が低下する傾向があり、５重量％を超えるとパッケージの成形性が低下する傾向がある。
【００４９】
上記カップリング剤を例示すると、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。
【００５０】
さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、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、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム粉末等の応力緩和剤等を必要に応じて配合することができる。
【００５１】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、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調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練した後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。成形条件に合うような寸法及び重量でタブレット化すると使いやすい。
【００５２】
本発明で得られる封止用エポキシ樹脂組成物により封止した素子を備えた本発明の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組成物で封止した、電子部品装置等が挙げられる。
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物を用いて素子を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。
【００５３】
本発明の電子部品装置としては、具体的には、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組成物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 Leaded Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯＪ（Small Outline J-lead package）、ＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）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組成物で封止したＴＣＰ（Tape Carrier Package）；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組成物で封止した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組成物で素子を封止したＢＧＡ（Ball Grid Array）；ＣＳＰ（Chip Size Package）等が挙げられる。また、プリント回路板にも本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は有効に使用できる。
【００５４】
【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。
（実施例１、比較例１〜６、参考例１〜５）
エポキシ樹脂としてエポキシ当量１９２、融点１０５℃のビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂１：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２１０、軟化点１３０℃のスチルベン型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂２：住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＬＶ−２１０）、エポキシ当量１９５、軟化点６５℃のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂３：住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＣＮ−１９０）、エポキシ当量２４４、融点１１８℃の硫黄原子含有エポキシ樹脂（エポキシ樹脂４：新日鐵化学株式会社製商品名ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ）を用意した。
硬化剤として水酸基当量１７２、軟化点７０℃のフェノール・アラルキル樹脂（硬化剤１：三井化学株式会社製商品名ミレックスＸＬ−２２５）、水酸基当量１９９、軟化点８０℃のビフェニル型フェノール樹脂（硬化剤２：明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７８５１）を用意した。
【００５５】
硬化促進剤としてトリ−ｐ−トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物（硬化促進剤１）、トリ−ｐ−トリルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの混合物（硬化促進剤２、トリ−ｐ−トリルホスフィン／１，４−ベンゾキノンのモル比１／１．２）、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（硬化促進剤３）、トリフェニルホスフィン（硬化促進剤４）、トリブチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンとの付加物（硬化促進剤５）を用意した。
【００５６】
無機充填剤として平均粒子径１７．５μｍ、比表面積３．８ｍ2／ｇの球状溶融シリカを用意した。
複合金属水酸化物として上記組成式（III）中のＭ1がマグネシウム、Ｍ2が亜鉛で、ｍが７、ｎが３、ｈが１０で、ａ、ｂ、ｃ及びｄがいずれも１である水酸化マグネシウム・亜鉛固溶体（タテホ化学工業株式会社製商品名エコーマグＺ１０）を用意した。
その他の難燃剤として赤リン（燐化学工業株式会社製商品名ノーバエクセル１４０）、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（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＢ−４００Ｔ）、その他の添加剤としてエポキシシランカップリング剤（信越化学工業株式会社製商品名ＫＢＭ４０３）、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）を用意した。
これらをそれぞれ表１に示す重量部で配合し、混練温度８０℃、混練時間１０分の条件でロール混練を行い、実施例１、参考例１〜５及び比較例１〜６の封止用エポキシ樹脂組成物を作製した。
【００５７】
【表１】
作製した各実施例、参考例及び比較例の封止用エポキシ樹脂組成物を、次の各試験により評価した。結果を表２に示す。
なお、封止用エポキシ樹脂組成物の成形は、トランスファ成形機により、金型温度１８０℃、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。
（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組成物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
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組成物を上記条件で成形し、流動距離を求めた。
（３）熱時硬度
封止用エポキシ樹脂組成物を上記条件で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの円板に成形し、成形後直ちに金型内の成形品をショアＤ型硬度計を用いて測定した。
（４）せん断離型性
縦５０ｍｍ×横３５ｍｍ×厚さ０．４ｍｍのクロムめっきステンレス板を挿入し、この上に直径２０ｍｍの円板を成形する金型を用いて、封止用エポキシ樹脂組成物を上記条件で成形し、成形後直ちに該ステンレス板を引き抜いて最大引き抜き力を記録した。これを同一のステンレス板に対して連続で１０回繰り返し、２回目から１０回目までの引き抜き力の平均値を求めて評価した。
（５）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（ＱＦＰ）を、封止用エポキシ樹脂組成物を用いて上記条件で成形、後硬化して作製し、８５℃、８５％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。
（６）耐湿性
５μｍ厚の酸化膜上に線幅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２０ｍｍ×１４ｍｍ×２．７ｍｍの８０ピンフラットパッケージ（ＱＦＰ）を、封止用エポキシ樹脂組成物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。
（７）高温放置特性
５μｍ厚の酸化膜上に線幅１０μｍ、厚さ１μｍのアルミ配線を施した５ｍｍ×９ｍｍ×０．４ｍｍのテスト用シリコーンチップを、部分銀メッキを施した４２アロイのリードフレーム上に銀ペーストを用いて搭載し、サーモニック型ワイヤボンダにより、２００℃でチップのボンディングパッドとインナリードをＡｕ線にて接続した１６ピン型ＤＩＰ（Dual Inline Package）を、封止用エポキシ樹脂組成物を用いて上記条件で成形、後硬化して作製して、２００℃の高温槽中に保管し、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。
【００５９】
【表２】
ホスフィン化合物を含むがキノン化合物を含まない比較例１、５及び６では、流動性及び耐リフロー性に劣る。本発明における（Ｅ）複合金属水酸化物を含まない比較例２〜４では、難燃性、耐湿性及び高温放置特性のいずれかが劣り、本発明の目的を満足しない。特に、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４は高温放置特性に著しく劣る。
これに対して、本発明のホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、またはホスフィン化合物とキノン化合物の両者を含み、さらに（Ａ）〜（Ｅ）成分を全て含む実施例１、参考例１〜５では、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、かつ、ＵＬ-９４試験でＶ−０を達成し良好な難燃性を示す。特に一般式（Ｉ）のＲがアルキル基であるホスフィン化合物を用いた参考例１、２、及び一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を用いた実施例１では、せん断離形性も良好である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明による封止用エポキシ樹脂組成物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成形性が良好であり、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。
Claims (10)
- （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填剤および（Ｅ）複合金属水酸化物を必須成分とし、（Ｃ）硬化促進剤が、リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物とキノン化合物との付加物を含むか、又は（Ｃ）硬化促進剤としてリン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物を含み、さらにキノン化合物を含むことを特徴とする封止用エポキシ樹脂組成物。
- リン原子に少なくとも一つのアルキル基が結合したホスフィン化合物が一般式（II）で示されるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物である請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- （Ｅ）複合金属水酸化物が下記組成式（III）で示される化合物である請求項１または２に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
（化４）
ｍ(Ｍ1 aＯb)・ｎ(Ｍ2 cＯd)・ｈ(Ｈ2Ｏ) （III）
（ここで、Ｍ1及びＭ2は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、ｎ及びｈは正の数を示す。） - 組成式（III）中の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請求項３記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 組成式（III）中のＭ1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請求項４記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 組成式（III）中のＭ1がマグネシウムで、Ｍ2が亜鉛又はニッケルである請求項５記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 組成式（III）中のＭ1 aＯb及びＭ2 cＯdのモル比ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０である請求項３〜６のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- （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１〜７のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- （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１〜８のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
- 請求項１〜９のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物で封止された素子を備えた電子部品装置。
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