JP4417494B2 - エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、速硬化性及び流動性に優れ、かつ低吸湿性および接着性等に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物および該組成物で半導体素子を封止した耐ハンダクラック性に優れた樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エポキシ樹脂組成物は、その優れた硬化物性や取扱いの容易さから、接着、注型、封止、積層、成型、塗装等の広い分野で使用されている。また、エポキシ樹脂組成物やその成形方法には、多くの種類があり、その選択により成形性や硬化物性が大きく変わるため、使用分野目的に応じて使い分けられている。
近年、高分子材料の使用条件が苛酷になるにしたがって、高分子材料に対して要求される諸特性は厳しくなり、一般に用いられている各種のエポキシ樹脂では、要求特性を十分に満足できなくなってきた。
【０００３】
例えば、エポキシ樹脂組成物とフェノール樹脂硬化剤のほぼ等量配合にエポキシ基とフェノール性水酸基の反応触媒を配合した組成物は、半導体封止用に広く用いられているが、この分野でも、要求性能は、厳しくなっている。
すなわち、半導体装置の高集積化が進み、半導体素子の大型化が著しいとともに、パッケージそのものが小型化、薄型化している。また、半導体装置の実装も表面実装へと移行している。表面実装においては半導体装置がハンダ浴に直接浸漬され、高温にさらされるため、吸湿された水分が急速に膨張し、樹脂と内部の半導体素子等との界面がはがれ、その結果封止材にクラックが入る。そのために、耐ハンダクラック性の良好な封止材用のエポキシ樹脂組成物には、高い耐熱性すなわち高いガラス転移温度と低吸湿性及び高接着性が要求される。
さらに、パッケージの小型化、薄型化に伴い封止用エポキシ樹脂組成物には、高流動性も要求されてきている。
前記の現在用いられているエポキシ樹脂組成物では、速硬化性、流動性や低吸湿性等の点において充分なものとは言えなくなってきた。
特開平３−１１５４２７号公報および特開平８−２１３４１７号公報には、エポキシ樹脂に特定のオニウム塩化合物をカチオン重合触媒として配合した組成物が示されている。しかし、それらの組成物から得られる硬化物は、速硬化性や低吸湿性には優れるが接着性に劣る欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、速硬化性及び流動性に優れ、かつ低吸湿性および接着性等に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物および該組成物で半導体素子を封止した耐ハンダクラック性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の課題を解決するために種々研究を重ねた結果、硬化剤としてカチオン重合触媒を使用した系に、フェノール化合物を添加した組成物を使用することによりその目的を達成できたのである。
すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、
「１．（ａ）エポキシ樹脂
（ｂ）エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対して、フェノール性水酸基が０．１〜０．５モルとなる量のフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物
（ｃ）熱カチオン重合開始剤よりなるエポキシ樹脂用カチオン重合触媒
（ｄ）組成物全体の４０〜９５重量％の無機充填剤
を必須成分として配合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
２．（ａ）エポキシ樹脂が、常温では固形として取り扱うことができ、１５０℃での溶融粘度が２．０ポアズ以下のエポキシ樹脂である、１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
３．エポキシ樹脂が軟化点５０℃以上の非晶質のエポキシ樹脂である、１項または２項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
４．エポキシ樹脂が融点４０℃以上の結晶質のエポキシ樹脂である、１項または２項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
５．エポキシ樹脂が軟化点５０℃以上の非晶質のエポキシ樹脂と、融点４０℃以上の結晶質のエポキシ樹脂の混合物である、１項または２項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
６．（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒が、ヘキサフルオロアンチモン酸またはヘキサフルオロ燐酸のアンモニウム塩、スルホニム塩、ホスホニウム塩およびピリジウム塩から選ばれた少なくとも一種類の熱カチオン重合開始剤である、１項ないし５項のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
７．カチオン重合触媒が（ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対し０．０１〜１５重量部である、１項ないし６項のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
８．（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）成分に加え、（ｄ）無機充填剤として、溶融および／または結晶シリカ粉末充填剤を組成物全体の４０〜９５重量％配合した、１項ないし７項のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
９．半導体素子を１項から８項のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止してなる樹脂封止型半導体装置。」
に関する。
従来の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、エポキシ樹脂にフェノール樹脂硬化剤をほぼ等量配合し、エポキシ基とフェノール性水酸基の反応触媒により硬化させる方法が採られている。しかしこの方法では、速硬化性に劣る上、溶融粘度の高いフェノール樹脂硬化剤が大量に配合されているため、成形時の流動性にも劣る。
本発明では、速硬化性に優れたカチオン重合による硬化方法を用いた上、この方法の欠点である接着性を、流動性を損なわない程度の少量のフェノール樹脂硬化剤を添加することで大巾に改良したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いられる（ａ）エポキシ樹脂は、特に制限なく一般的なエポキシ樹脂が使用できる。
そのエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、テトラメチルビスフェノールＦ、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキスチルベン誘導体、ジヒドロキシナフタレン、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、ビスフェノールＡノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、臭素化ビスフェノールＡ、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々のフェノール類と、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール系化合物と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂やジアミノジフェニルメタン、アミノフェノール、キシレンジアミン等の種々のアミン化合物と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂、メチルヘキサヒドロキシフタル酸、ダイマー酸等の種々のカルボン酸類と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の水素化エポキシ樹脂、１，２−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサン、３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸−３，４エポキシシクロヘキシルメチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）等の脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。
【０００７】
本発明のエポキシ樹脂組成物を低圧トランスファー成形法による半導体の封止に用いる場合は、これら種々のエポキシ樹脂の中で、常温で固形として取扱可能なものが本発明の（ａ）エポキシ樹脂として用いられる。
常温で固形として取り扱うためには、エポキシ樹脂が非晶質である場合には、その軟化点が５０℃以上であることが必要であり、好ましくは５５℃以上である。エポキシ樹脂が結晶である場合には、その融点が４０℃以上であることが必要であり、好ましくは４５℃以上である。
さらに、この用途で用いられる（ａ）エポキシ樹脂は、流動性をよくするために、溶融粘度が低い方が好ましい。１５０℃での溶融粘度は、２．０ポアズ以下が好ましく、より好ましくは１．０ポアズ以下である。
【０００８】
これらのエポキシ樹脂は一種単独で用いてもよいし、二種以上混合して使用してもよい。二種以上使用する場合には、それぞれのエポキシ樹脂は上記の常温で固形でかつ低溶融粘度の条件を満たしていなくても、混合物の状態で満たしていれば低圧トランスファー成形法による半導体の封止に使用できる。
種々のエポキシ樹脂の中では、入手のしやすさや硬化物性等からビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、テルペンフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂から選ばれた少なくとも一種類のエポキシ樹脂が好ましい。
【０００９】
次に、本発明のエポキシ樹脂組成物には（ｂ）フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物が必須成分として配合される。
そのフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、アリル化ビスフェノールＡ、アリル化ビスフェノールＦ、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールＡ、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々の多価フェノール類や、種々のフェノール類とベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール樹脂類等が挙げられる。
それらフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物の使用割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対してフェノール性水酸基含有化合物中のフェノール性水酸基が０．０５〜０．８モルとなる量が好ましく、より好ましくはフェノール性水酸基が０．１〜０．６モルとなる量、さらに好ましくはフェノール性水酸基が０．１〜０．５モルとなる量である。フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物の使用割合が多すぎると、速硬化性、流動性および低吸湿性が十分に発揮されなくなる。フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物の使用割合が少なすぎると、接着性が充分ではなくなる。
【００１０】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒が配合される。この触媒は、エポキシ基のカチオン閉環重合を開始する物質であり、熱によりカチオン種またはルイス酸を発生する熱カチオン重合開始剤を使用することができる。
そのカチオン重合開始剤としては、トリフル酸（Ｔｒｉｆｌｉｃ ａｃｉｄ）塩、三弗化硼素エーテル錯化合物、金属フルオロ硼素錯塩、ビス（ペルフルオルアルキルスルホニル）メタン金属塩、アリールジアゾニウム化合物、芳香族オニウム塩、ＩＩＩａ〜Ｖａ族元素のジカルボニルキレート、チオピリリウム塩、ＭＦ６ −陰イオン（ここでＭは燐、アンチモンおよび砒素から選択される）の形のＶＩｂ元素、アリールスルホニウム錯塩、芳香族ヨードニウム錯塩、芳香族スルホニウム錯塩、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロ金属塩（例えば燐酸塩、砒酸塩、アンチモン酸塩等）、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン含有錯イオンの芳香族スルホニウムまたはヨードニウム塩等を用いることができる。
これらのカチオン重合開始剤の中で、取扱性および潜在性と硬化性のバランスに優れるという点で芳香族オニウム塩が好ましく、より好ましくは、ヘキサフルオロアンチモン酸またはヘキサフルオロ燐酸のアンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ピリジウム塩である。
カチオン重合触媒の使用量は、（ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１５重量部、より好ましくは０．１〜１０重量部の量で添加するのが好ましい。
上記範囲を外れると、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性及び耐湿性のバランスが悪くなるため好ましくない。
【００１１】
次に、本発明のエポキシ樹脂組成物を半導体の封止に用いる場合には、（ｄ）無機充填剤を配合することが好ましい。その無機充填剤の種類としては、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス粉、アルミナ、炭酸カルシウム等が挙げられる。その形状としては、破砕型または球状である。各種の無機充填剤は、単独でまたは２種以上混合して用いられるが、それらの中では溶融シリカまたは結晶性シリカが好ましい。その使用量は、低圧トランスファー成形法に用いる固形の封止材の場合は、組成物全体の４０〜９５重量％であり、好ましくは、８０〜９３重量％であり、より好ましくは、８３〜９３重量％である。ポッティングやアンダーフィルに用いる液状の封止材の場合は、組成物全体の４０〜８０重量％が好ましく、特に好ましくは、５０〜７５重量％である。
（ｄ）無機充填剤の使用量が少なすぎると、低吸湿性に劣り、結果的に耐ハンダクラック性に劣る。（ｄ）無機充填剤の使用量が多すぎると、成型時の流動性が損なわれる。
【００１２】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じてフェノール化合物以外のエポキシ樹脂硬化剤、硬化促進剤、難燃剤、難燃助剤、カップリング剤、イオン捕捉剤、可塑剤、顔料、溶剤、離型剤、強化用繊維等を適宜に配合することができる。
そのフェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、メチルナジック酸等の酸無水物類、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド等のアミン類等が挙げられる。
それらフェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤の使用割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基一モルに対して（ｂ）フェノール性水酸基含有化合物中のフェノール性水酸基とフェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤中のエポキシ基と反応する基の合計が０．８モル以下となる量である。フェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤の使用割合が多すぎると、本発明の効果が充分に発揮されなくなる。
【００１３】
硬化促進剤は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中の活性基との反応を促進する化合物であり、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのホスホニウム塩、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルジメチルアミンなどのアミン類、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレートなどのアンモニウム塩、１，５−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウンデセンなどのジアザビシクロ化合物、それ等ジアザビシクロ化合物のテトラフェニルボレート、フェノール塩、フェノールノボラック塩、２−エチルヘキサン酸塩などが挙げられる。
また、難燃助剤として、三酸化アンチモン、リン酸、酸化モリブデン等を適宜に配合することができる。
【００１４】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体素子が本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止されている半導体装置であり、半導体素子の種類、封止方法、封止形状等には特に限定されない。
その封止方法としては、常温で固形のエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランスファー成形法、インジェクション成形法、常温で液状のエポキシ樹脂組成物を用いたポッティング法、スクリーン印刷法、アンダーフィル法等である。
成形後の硬化条件は、エポキシ樹脂組成物の各成分の種類や、配合量により異なるが、通常、１５０〜２２０℃の温度で３０秒から１０時間である。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、速硬化性及び流動性に優れ、且つ低吸湿性及び接着性等に優れた硬化物を与えるので半導体封止等の分野で有利に使用することができる。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、耐ハンダクラック性に優れるため、表面実装法において有利に使用することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び本発明の樹脂封止型半導体装置の実施例及び比較例を挙げてさらに詳述する。
【００１６】
参考例１〜３及び参考比較例１
表１に示したように、（ａ）エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物としてビスフェノールＦ、（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒として、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル（４−メトキシベンジル）アンモニウムまたはヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウムをそれぞれ用いて、混合して、均一な溶液とし各エポキシ樹脂組成物を配合した。各組成物の２５℃での粘度を測定した。また、１５０℃でのゲルタイムを測定し、表１に示した。
次いで上記組成物を脱泡後、型の中に流し込み、９０℃で２時間、さらに１５０℃で２時間オーブン中にて硬化を行い無色透明な硬化物を得た。またせん断接着測定用試験片を作成し、同様に硬化を行った。この硬化物の吸水率、ガラス転移温度及びせん断接着力の測定値を表１に示した。参考例１〜３の各組成物は、参考比較例１の組成物に較べて速硬化性（すなわち短ゲルタイム）、流動性（すなわち低粘度）及び低吸水性の大幅な悪化がなく、高接着性が大巾に優れていた。
【００１７】
実施例１〜３および比較例１及び２
表２に示したように、（ａ）エポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、またはテトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂、および難燃剤として臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物としてフェノールノボラック樹脂またはフェノールアラルキル樹脂、（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒として、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−ヒドロキシフェニル）ベンジルスルホニウムまたはヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニル（４−クロロベンジル）ホスホニウム、（ｄ）無機充填剤として球状溶融シリカ粉末を組成物全体の８５重量％用い、さらに難燃助剤として三酸化アンチモン、充填剤表面処理剤としてエポキシシラン、離型剤としてカルナバワックスをそれぞれ用いて、また比較例１には硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンを用いて、各エポキシ樹脂組成物を配合した。
次いで、各はイ号物をミキシングロールを用いて７０〜１３０℃の温度で５分間溶融混合した。得られた各溶融混合物はシート状に取り出し、粉砕して各成形材料を得た。各成形材料の１８０℃でのゲルタイムを測定した。
これ等の各成形材料を用い低圧トランスファー成形機で金型温度１８０℃、成形時間９０秒で成形して、各試験片及び１６０ピンＴＱＦＰ型樹脂封止型半導体装置を得、１８０℃で５時間ポストキュアさせた。また、各成形材料のスパイラルフローを測定した。
各成形材料のゲルタイム、スパイラルフロー及び各試験片のポストキュア後のガラス転移温度、吸湿率及び各樹脂封止型半導体装置の耐ハンダクラック性を試験した結果は表２に示した。実施例１〜３の各組成物は、比較例１または２の組成物に較べて速硬化性（すなわち短ゲルタイム）、流動性（即ち高スパイラルフロー）、低吸湿性及び耐ハンダクラック性のバランスが大巾に優れていた。
【００１８】
【表１】
【００１９】
（註）
＊１：Ａ；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコート８２８、エポキシ当量：１８６）
＊２：Ｂ；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコート８０７、エポキシ当量：１７１）
＊３：Ｃ；ビスフェノールＦ（三井化学社製）
＊４：Ｄ；ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル（４−メトキシベンジル）アンモニウム
＊５：Ｅ；ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム
＊６：煮沸吸水率１００℃、１時間
＊７：ＴＭＡを用いて熱膨張曲線の転移点より求めた。
【００２０】
【表２】
【００２１】
（註）
＊１：Ｆ；オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコート１８０Ｓ６５、エポキシ当量：２１４、軟化点６７℃）
＊２：Ｇ；テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコートＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量：１９３、融点１０７℃）
＊３：Ｈ；臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名エピコート５０５０、エポキシ当量：３８５、軟化点６３℃、臭素含有量：４９％）
＊４：全エポキシ樹脂成分混合物の溶融粘度 １５０℃ ＰＳ
＊５：Ｉ；フェノールノボラック樹脂（群栄化学社製、水酸基当量：１０５、軟化点：８５℃）
＊６：Ｊ；フェノールアラルキル樹脂（三井化学社商品名 ミレックス ＸＬ２２５−３Ｌ、水酸基当量：１７０、軟化点：７１℃）
＊７：全エポキシ樹脂成分中の全エポキシ基１モルに対するフェノール化合物中のフェノール性水酸基のモル数
＊８：Ｋ；ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム
＊９：Ｌ；ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−ヒドロキシフェニル）ベンジルスルホニウム
＊１０：Ｍ；ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニル（４−クロロベンジル）ホスホニウム
＊１１：球状溶融シリカ粉末（日本アエロジル社商品名 ＥＬＳＩＬ ＢＦ１００）＊１２：エポキシシラン（信越化学工業社商品名 ＫＢＭ−４０３）
＊１３：８５℃、８５％ＲＨ １６８時間後の吸湿率
＊１４：ＴＭＡを用いて熱膨張曲線の転移点より求めた。
＊１５：１６０ピンＱＦＰ１６個を８５℃、８５％ＲＨにおいて１６８時間吸湿後、２６０℃ハンダ浴に３０秒間浸漬し、クラックの発生した個数を求めた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、速硬化性及び流動性に優れ、かつ低吸湿性及び接着性等に優れた硬化物を与えるので半導体封止等の分野で有利に使用することができる。また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、耐ハンダクラック性に優れるため、表面実装法において有利に使用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、速硬化性及び流動性に優れ、かつ低吸湿性および接着性等に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物および該組成物で半導体素子を封止した耐ハンダクラック性に優れた樹脂封止型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エポキシ樹脂組成物は、その優れた硬化物性や取扱いの容易さから、接着、注型、封止、積層、成型、塗装等の広い分野で使用されている。また、エポキシ樹脂組成物やその成形方法には、多くの種類があり、その選択により成形性や硬化物性が大きく変わるため、使用分野目的に応じて使い分けられている。
近年、高分子材料の使用条件が苛酷になるにしたがって、高分子材料に対して要求される諸特性は厳しくなり、一般に用いられている各種のエポキシ樹脂では、要求特性を十分に満足できなくなってきた。
【０００３】
例えば、エポキシ樹脂組成物とフェノール樹脂硬化剤のほぼ等量配合にエポキシ基とフェノール性水酸基の反応触媒を配合した組成物は、半導体封止用に広く用いられているが、この分野でも、要求性能は、厳しくなっている。
すなわち、半導体装置の高集積化が進み、半導体素子の大型化が著しいとともに、パッケージそのものが小型化、薄型化している。また、半導体装置の実装も表面実装へと移行している。表面実装においては半導体装置がハンダ浴に直接浸漬され、高温にさらされるため、吸湿された水分が急速に膨張し、樹脂と内部の半導体素子等との界面がはがれ、その結果封止材にクラックが入る。そのために、耐ハンダクラック性の良好な封止材用のエポキシ樹脂組成物には、高い耐熱性すなわち高いガラス転移温度と低吸湿性及び高接着性が要求される。
さらに、パッケージの小型化、薄型化に伴い封止用エポキシ樹脂組成物には、高流動性も要求されてきている。
前記の現在用いられているエポキシ樹脂組成物では、速硬化性、流動性や低吸湿性等の点において充分なものとは言えなくなってきた。
特開平３−１１５４２７号公報および特開平８−２１３４１７号公報には、エポキシ樹脂に特定のオニウム塩化合物をカチオン重合触媒として配合した組成物が示されている。しかし、それらの組成物から得られる硬化物は、速硬化性や低吸湿性には優れるが接着性に劣る欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、速硬化性及び流動性に優れ、かつ低吸湿性および接着性等に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物および該組成物で半導体素子を封止した耐ハンダクラック性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の課題を解決するために種々研究を重ねた結果、硬化剤としてカチオン重合触媒を使用した系に、フェノール化合物を添加した組成物を使用することによりその目的を達成できたのである。
すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、
「１．（ａ）エポキシ樹脂
（ｂ）エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対して、フェノール性水酸基が０．１〜０．５モルとなる量のフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物
（ｃ）熱カチオン重合開始剤よりなるエポキシ樹脂用カチオン重合触媒
（ｄ）組成物全体の４０〜９５重量％の無機充填剤
を必須成分として配合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
２．（ａ）エポキシ樹脂が、常温では固形として取り扱うことができ、１５０℃での溶融粘度が２．０ポアズ以下のエポキシ樹脂である、１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
３．エポキシ樹脂が軟化点５０℃以上の非晶質のエポキシ樹脂である、１項または２項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
４．エポキシ樹脂が融点４０℃以上の結晶質のエポキシ樹脂である、１項または２項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
５．エポキシ樹脂が軟化点５０℃以上の非晶質のエポキシ樹脂と、融点４０℃以上の結晶質のエポキシ樹脂の混合物である、１項または２項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
６．（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒が、ヘキサフルオロアンチモン酸またはヘキサフルオロ燐酸のアンモニウム塩、スルホニム塩、ホスホニウム塩およびピリジウム塩から選ばれた少なくとも一種類の熱カチオン重合開始剤である、１項ないし５項のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
７．カチオン重合触媒が（ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対し０．０１〜１５重量部である、１項ないし６項のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
８．（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）成分に加え、（ｄ）無機充填剤として、溶融および／または結晶シリカ粉末充填剤を組成物全体の４０〜９５重量％配合した、１項ないし７項のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
９．半導体素子を１項から８項のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止してなる樹脂封止型半導体装置。」
に関する。
従来の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、エポキシ樹脂にフェノール樹脂硬化剤をほぼ等量配合し、エポキシ基とフェノール性水酸基の反応触媒により硬化させる方法が採られている。しかしこの方法では、速硬化性に劣る上、溶融粘度の高いフェノール樹脂硬化剤が大量に配合されているため、成形時の流動性にも劣る。
本発明では、速硬化性に優れたカチオン重合による硬化方法を用いた上、この方法の欠点である接着性を、流動性を損なわない程度の少量のフェノール樹脂硬化剤を添加することで大巾に改良したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いられる（ａ）エポキシ樹脂は、特に制限なく一般的なエポキシ樹脂が使用できる。
そのエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、テトラメチルビスフェノールＦ、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキスチルベン誘導体、ジヒドロキシナフタレン、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、ビスフェノールＡノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、臭素化ビスフェノールＡ、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々のフェノール類と、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール系化合物と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂やジアミノジフェニルメタン、アミノフェノール、キシレンジアミン等の種々のアミン化合物と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂、メチルヘキサヒドロキシフタル酸、ダイマー酸等の種々のカルボン酸類と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の水素化エポキシ樹脂、１，２−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサン、３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸−３，４エポキシシクロヘキシルメチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）等の脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。
【０００７】
本発明のエポキシ樹脂組成物を低圧トランスファー成形法による半導体の封止に用いる場合は、これら種々のエポキシ樹脂の中で、常温で固形として取扱可能なものが本発明の（ａ）エポキシ樹脂として用いられる。
常温で固形として取り扱うためには、エポキシ樹脂が非晶質である場合には、その軟化点が５０℃以上であることが必要であり、好ましくは５５℃以上である。エポキシ樹脂が結晶である場合には、その融点が４０℃以上であることが必要であり、好ましくは４５℃以上である。
さらに、この用途で用いられる（ａ）エポキシ樹脂は、流動性をよくするために、溶融粘度が低い方が好ましい。１５０℃での溶融粘度は、２．０ポアズ以下が好ましく、より好ましくは１．０ポアズ以下である。
【０００８】
これらのエポキシ樹脂は一種単独で用いてもよいし、二種以上混合して使用してもよい。二種以上使用する場合には、それぞれのエポキシ樹脂は上記の常温で固形でかつ低溶融粘度の条件を満たしていなくても、混合物の状態で満たしていれば低圧トランスファー成形法による半導体の封止に使用できる。
種々のエポキシ樹脂の中では、入手のしやすさや硬化物性等からビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、テルペンフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂から選ばれた少なくとも一種類のエポキシ樹脂が好ましい。
【０００９】
次に、本発明のエポキシ樹脂組成物には（ｂ）フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物が必須成分として配合される。
そのフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、アリル化ビスフェノールＡ、アリル化ビスフェノールＦ、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールＡ、臭素化フェノールノボラック樹脂等の種々の多価フェノール類や、種々のフェノール類とベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール樹脂類等が挙げられる。
それらフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物の使用割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対してフェノール性水酸基含有化合物中のフェノール性水酸基が０．０５〜０．８モルとなる量が好ましく、より好ましくはフェノール性水酸基が０．１〜０．６モルとなる量、さらに好ましくはフェノール性水酸基が０．１〜０．５モルとなる量である。フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物の使用割合が多すぎると、速硬化性、流動性および低吸湿性が十分に発揮されなくなる。フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物の使用割合が少なすぎると、接着性が充分ではなくなる。
【００１０】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒が配合される。この触媒は、エポキシ基のカチオン閉環重合を開始する物質であり、熱によりカチオン種またはルイス酸を発生する熱カチオン重合開始剤を使用することができる。
そのカチオン重合開始剤としては、トリフル酸（Ｔｒｉｆｌｉｃ ａｃｉｄ）塩、三弗化硼素エーテル錯化合物、金属フルオロ硼素錯塩、ビス（ペルフルオルアルキルスルホニル）メタン金属塩、アリールジアゾニウム化合物、芳香族オニウム塩、ＩＩＩａ〜Ｖａ族元素のジカルボニルキレート、チオピリリウム塩、ＭＦ６ −陰イオン（ここでＭは燐、アンチモンおよび砒素から選択される）の形のＶＩｂ元素、アリールスルホニウム錯塩、芳香族ヨードニウム錯塩、芳香族スルホニウム錯塩、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロ金属塩（例えば燐酸塩、砒酸塩、アンチモン酸塩等）、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン含有錯イオンの芳香族スルホニウムまたはヨードニウム塩等を用いることができる。
これらのカチオン重合開始剤の中で、取扱性および潜在性と硬化性のバランスに優れるという点で芳香族オニウム塩が好ましく、より好ましくは、ヘキサフルオロアンチモン酸またはヘキサフルオロ燐酸のアンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ピリジウム塩である。
カチオン重合触媒の使用量は、（ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１５重量部、より好ましくは０．１〜１０重量部の量で添加するのが好ましい。
上記範囲を外れると、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性及び耐湿性のバランスが悪くなるため好ましくない。
【００１１】
次に、本発明のエポキシ樹脂組成物を半導体の封止に用いる場合には、（ｄ）無機充填剤を配合することが好ましい。その無機充填剤の種類としては、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス粉、アルミナ、炭酸カルシウム等が挙げられる。その形状としては、破砕型または球状である。各種の無機充填剤は、単独でまたは２種以上混合して用いられるが、それらの中では溶融シリカまたは結晶性シリカが好ましい。その使用量は、低圧トランスファー成形法に用いる固形の封止材の場合は、組成物全体の４０〜９５重量％であり、好ましくは、８０〜９３重量％であり、より好ましくは、８３〜９３重量％である。ポッティングやアンダーフィルに用いる液状の封止材の場合は、組成物全体の４０〜８０重量％が好ましく、特に好ましくは、５０〜７５重量％である。
（ｄ）無機充填剤の使用量が少なすぎると、低吸湿性に劣り、結果的に耐ハンダクラック性に劣る。（ｄ）無機充填剤の使用量が多すぎると、成型時の流動性が損なわれる。
【００１２】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じてフェノール化合物以外のエポキシ樹脂硬化剤、硬化促進剤、難燃剤、難燃助剤、カップリング剤、イオン捕捉剤、可塑剤、顔料、溶剤、離型剤、強化用繊維等を適宜に配合することができる。
そのフェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、メチルナジック酸等の酸無水物類、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド等のアミン類等が挙げられる。
それらフェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤の使用割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基一モルに対して（ｂ）フェノール性水酸基含有化合物中のフェノール性水酸基とフェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤中のエポキシ基と反応する基の合計が０．８モル以下となる量である。フェノール化合物以外のエポキシ樹脂用硬化剤の使用割合が多すぎると、本発明の効果が充分に発揮されなくなる。
【００１３】
硬化促進剤は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中の活性基との反応を促進する化合物であり、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのホスホニウム塩、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルジメチルアミンなどのアミン類、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレートなどのアンモニウム塩、１，５−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウンデセンなどのジアザビシクロ化合物、それ等ジアザビシクロ化合物のテトラフェニルボレート、フェノール塩、フェノールノボラック塩、２−エチルヘキサン酸塩などが挙げられる。
また、難燃助剤として、三酸化アンチモン、リン酸、酸化モリブデン等を適宜に配合することができる。
【００１４】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体素子が本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止されている半導体装置であり、半導体素子の種類、封止方法、封止形状等には特に限定されない。
その封止方法としては、常温で固形のエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランスファー成形法、インジェクション成形法、常温で液状のエポキシ樹脂組成物を用いたポッティング法、スクリーン印刷法、アンダーフィル法等である。
成形後の硬化条件は、エポキシ樹脂組成物の各成分の種類や、配合量により異なるが、通常、１５０〜２２０℃の温度で３０秒から１０時間である。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、速硬化性及び流動性に優れ、且つ低吸湿性及び接着性等に優れた硬化物を与えるので半導体封止等の分野で有利に使用することができる。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、耐ハンダクラック性に優れるため、表面実装法において有利に使用することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び本発明の樹脂封止型半導体装置の実施例及び比較例を挙げてさらに詳述する。
【００１６】
参考例１〜３及び参考比較例１
表１に示したように、（ａ）エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物としてビスフェノールＦ、（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒として、ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル（４−メトキシベンジル）アンモニウムまたはヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウムをそれぞれ用いて、混合して、均一な溶液とし各エポキシ樹脂組成物を配合した。各組成物の２５℃での粘度を測定した。また、１５０℃でのゲルタイムを測定し、表１に示した。
次いで上記組成物を脱泡後、型の中に流し込み、９０℃で２時間、さらに１５０℃で２時間オーブン中にて硬化を行い無色透明な硬化物を得た。またせん断接着測定用試験片を作成し、同様に硬化を行った。この硬化物の吸水率、ガラス転移温度及びせん断接着力の測定値を表１に示した。参考例１〜３の各組成物は、参考比較例１の組成物に較べて速硬化性（すなわち短ゲルタイム）、流動性（すなわち低粘度）及び低吸水性の大幅な悪化がなく、高接着性が大巾に優れていた。
【００１７】
実施例１〜３および比較例１及び２
表２に示したように、（ａ）エポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、またはテトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂、および難燃剤として臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物としてフェノールノボラック樹脂またはフェノールアラルキル樹脂、（ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒として、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−ヒドロキシフェニル）ベンジルスルホニウムまたはヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニル（４−クロロベンジル）ホスホニウム、（ｄ）無機充填剤として球状溶融シリカ粉末を組成物全体の８５重量％用い、さらに難燃助剤として三酸化アンチモン、充填剤表面処理剤としてエポキシシラン、離型剤としてカルナバワックスをそれぞれ用いて、また比較例１には硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンを用いて、各エポキシ樹脂組成物を配合した。
次いで、各はイ号物をミキシングロールを用いて７０〜１３０℃の温度で５分間溶融混合した。得られた各溶融混合物はシート状に取り出し、粉砕して各成形材料を得た。各成形材料の１８０℃でのゲルタイムを測定した。
これ等の各成形材料を用い低圧トランスファー成形機で金型温度１８０℃、成形時間９０秒で成形して、各試験片及び１６０ピンＴＱＦＰ型樹脂封止型半導体装置を得、１８０℃で５時間ポストキュアさせた。また、各成形材料のスパイラルフローを測定した。
各成形材料のゲルタイム、スパイラルフロー及び各試験片のポストキュア後のガラス転移温度、吸湿率及び各樹脂封止型半導体装置の耐ハンダクラック性を試験した結果は表２に示した。実施例１〜３の各組成物は、比較例１または２の組成物に較べて速硬化性（すなわち短ゲルタイム）、流動性（即ち高スパイラルフロー）、低吸湿性及び耐ハンダクラック性のバランスが大巾に優れていた。
【００１８】
【表１】
（註）
＊１：Ａ；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコート８２８、エポキシ当量：１８６）
＊２：Ｂ；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコート８０７、エポキシ当量：１７１）
＊３：Ｃ；ビスフェノールＦ（三井化学社製）
＊４：Ｄ；ヘキサフルオロアンチモン酸ジメチルフェニル（４−メトキシベンジル）アンモニウム
＊５：Ｅ；ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム
＊６：煮沸吸水率１００℃、１時間
＊７：ＴＭＡを用いて熱膨張曲線の転移点より求めた。
【００２０】
【表２】
（註）
＊１：Ｆ；オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコート１８０Ｓ６５、エポキシ当量：２１４、軟化点６７℃）
＊２：Ｇ；テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名 エピコートＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量：１９３、融点１０７℃）
＊３：Ｈ；臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社商品名エピコート５０５０、エポキシ当量：３８５、軟化点６３℃、臭素含有量：４９％）
＊４：全エポキシ樹脂成分混合物の溶融粘度 １５０℃ ＰＳ
＊５：Ｉ；フェノールノボラック樹脂（群栄化学社製、水酸基当量：１０５、軟化点：８５℃）
＊６：Ｊ；フェノールアラルキル樹脂（三井化学社商品名 ミレックス ＸＬ２２５−３Ｌ、水酸基当量：１７０、軟化点：７１℃）
＊７：全エポキシ樹脂成分中の全エポキシ基１モルに対するフェノール化合物中のフェノール性水酸基のモル数
＊８：Ｋ；ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−メトキシフェニル）（１−ナフチルメチル）スルホニウム
＊９：Ｌ；ヘキサフルオロアンチモン酸メチル（４−ヒドロキシフェニル）ベンジルスルホニウム
＊１０：Ｍ；ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニル（４−クロロベンジル）ホスホニウム
＊１１：球状溶融シリカ粉末（日本アエロジル社商品名 ＥＬＳＩＬ ＢＦ１００）＊１２：エポキシシラン（信越化学工業社商品名 ＫＢＭ−４０３）
＊１３：８５℃、８５％ＲＨ １６８時間後の吸湿率
＊１４：ＴＭＡを用いて熱膨張曲線の転移点より求めた。
＊１５：１６０ピンＱＦＰ１６個を８５℃、８５％ＲＨにおいて１６８時間吸湿後、２６０℃ハンダ浴に３０秒間浸漬し、クラックの発生した個数を求めた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、速硬化性及び流動性に優れ、かつ低吸湿性及び接着性等に優れた硬化物を与えるので半導体封止等の分野で有利に使用することができる。また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、耐ハンダクラック性に優れるため、表面実装法において有利に使用できる。
Claims (9)
- （ａ）エポキシ樹脂
（ｂ）エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対して、フェノール性水酸基が０．１〜０．５モルとなる量のフェノール性水酸基を一分子中に平均二個以上含有する化合物
（ｃ）熱カチオン重合開始剤よりなるエポキシ樹脂用カチオン重合触媒
（ｄ）組成物全体の４０〜９５重量％の無機充填剤
を必須成分として配合してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - （ａ）エポキシ樹脂が、常温では固形として取り扱うことができ、１５０℃での溶融粘度が２．０ポアズ以下のエポキシ樹脂である、請求項１に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂が軟化点５０℃以上の非晶質のエポキシ樹脂である、請求項１または２に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂が融点４０℃以上の結晶質のエポキシ樹脂である、請求項１または２に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂が軟化点５０℃以上の非晶質のエポキシ樹脂と、融点４０℃以上の結晶質のエポキシ樹脂の混合物である、請求項１または２に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- （ｃ）エポキシ樹脂用カチオン重合触媒が、ヘキサフルオロアンチモン酸またはヘキサフルオロ燐酸のアンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩およびピリジウム塩から選ばれた少なくとも一種類の熱カチオン重合開始剤である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- カチオン重合触媒が（ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対し０．０１〜１５重量部である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- （ｄ）無機充填剤が、溶融および／または結晶シリカ粉末充填剤である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 半導体素子を請求項１から８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の硬化物で封止してなる樹脂封止型半導体装置。
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