JP5944356B2

JP5944356B2 - 半導体封止用樹脂組成物及びその硬化物を備えた半導体装置

Info

Publication number: JP5944356B2
Application number: JP2013177038A
Authority: JP
Inventors: 将一長田; 健司萩原; 竜平横田
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: JP2015044940A

Description

本発明は半導体封止用樹脂組成物に関する。詳細には、高温下にて長期間優れた熱安定性を有し、かつ高温下にてＣｕリードフレーム（ＬＦ）やＡｇメッキとの優れた密着性及び良好な機械的強度を有する硬化物を与える樹脂組成物、及び該組成物の硬化物を備える半導体装置に関する。

近年、半導体装置は目覚しい技術革新を迎えている。スマートフォン、タブレットなど携帯情報、通信端末は大容量の情報を高速で処理できるよう、ＴＳＶ（スルーシリコンビア）技術が用いられている。該技術では先ず半導体素子を多層接続し、８インチ乃至１２インチのシリコンインターポーザーにフリップチップ接続する。その後、多層接続された半導体素子が複数個搭載されたインターポーザーごと熱硬化樹脂により封止する。半導体素子上の不要な硬化樹脂を研磨した後、個片化し、薄型で小型、多機能かつ高速処理可能な半導体装置を得ることができる。しかしながら８インチ乃至１２インチの薄いシリコンインターポーザー上の全面に熱硬化樹脂を塗布し、封止した場合、シリコンと熱硬化性樹脂の熱膨張係数の違いから大きな反りが発生する。反りが大きいとその後の研磨工程や個片化工程に適用することができず大きな技術課題となっている。

また近年、地球温暖化対策として、化石燃料からのエネルギー転換などといった地球レベルでの環境対策が進められている。そのため、ハイブリット車や電気自動車の生産台数が増えてきている。また中国やインドなど新興国の家庭用電気機器も省エネルギー対策としてインバーターモーターを搭載した機種が増えてきている。

ハイブリッド車や電気自動車、インバーターモーターには、交流を直流、直流を交流に変換したり、電圧を変圧する役割を担うパワー半導体が重要となる。しかしながら長年半導体として使用されてきたシリコン（Ｓｉ）は性能限界に近づいており，飛躍的な性能向上を期待することが困難になってきた。そこで炭化ケイ素（ＳｉＣ）、チッ化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンドなどの材料を使った次世代型パワー半導体に注目が集まるようになっている。例えば、電力変換の際のロスを減らすためにパワーＭＯＳＦＥＴの低抵抗化が求められている。しかし現在主流のＳｉ−ＭＯＳＦＥＴでは大幅な低抵抗化は難しい。そこでバンドギャップが広い（ワイドギャップ）半導体であるＳｉＣを使った低損失パワーＭＯＳＦＥＴの開発が進められている。

ＳｉＣやＧａＮは、バンドギャップがＳｉの約３倍、破壊電界強度が１０倍以上という優れた特性を持っている。また高温動作（ＳｉＣでは６５０℃動作の報告がある）、高い熱伝導度（ＳｉＣはＣｕ並み）、大きな飽和電子ドリフト速度などの特徴もある。この結果、ＳｉＣやＧａＮを使えばパワー半導体のオン抵抗を下げ、電力変換回路の電力損失を大幅に削減することが可能である。

パワー半導体は、一般的にエポキシ樹脂によるトランスファー成形、シリコーンゲルによるポッティング封止により保護されている。最近は小型、軽量化の観点（特に自動車用途）からエポキシ樹脂によるトランスファー成形が主流になりつつある。しかし、エポキシ樹脂は成形性、基材との密着性、機械的強度に優れるバランスの取れた熱硬化樹脂であるが、２００℃を超える温度では架橋点の熱分解が進行し、ＳｉＣ、ＧａＮに期待される高温での動作環境では封止材としての役割を担えないのではないかと不安視されている（非特許文献１）。

そこで耐熱特性に優れる材料としてシアネート樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物が検討されている。例えば、特許文献１は、シアネートエステル化合物、エポキシ樹脂、硬化触媒を含む硬化性樹脂組成物を記載しており、硬化物が硬化収縮性、耐熱性、電気特性に優れると記載している。特許文献２には、シアネートエステル化合物と、フェノール樹脂、メラミン化合物、及びエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種と、無機充填剤とを含有する電子部品封止用樹脂組成物が記載されている。特許文献２は、該組成物はガラス転移温度が高く、電子部品装置の反りを抑制できると記載している。また、特許文献３は、特定構造を有するシアン酸エステル化合物、フェノール化合物、及び無機充填剤を含む熱硬化性樹脂組成物を記載している。特許文献３は、該樹脂組成物は耐熱性に優れ、高い機械的強度を有すると記載している。

特開平８−２８３４０９号公報特開２０１１−１８４６５０号公報特開２０１３−５３２１８号公報

工業材料２０１１年１１月号（ｖｏｌ５９Ｎｏ．１１）

しかし、従来のシアネートエステル含有樹脂組成物は耐熱性が不十分であり、２００℃以上の高温下、例えば２００℃〜２５０℃の高温下に長期間置くと、熱分解が生じるという問題や、ＣｕＬＦやＡｇメッキに対する硬化物の密着性が低下してクラック等が生じるという問題を有する。そこで本発明は、上記事情に鑑み、２００℃以上の高温下、例えば２００℃〜２５０℃の高温下に長期間置いても熱分解（重量減少）が少なく、またＣｕＬＦやＡｇメッキとの密着性に優れ、かつ高温下で良好な機械的強度を有する、信頼性に優れた硬化物を与える樹脂組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、シアネートエステル化合物及び無機充填剤を含有する組成物に特定構造を有するフェノール化合物を配合し、かつ、シアネートエステル化合物に対するフェノール化合物の配合量を特定の範囲内にすることにより、得られる硬化物は優れた熱安定性を有することができ、かつ、高温の動作環境下に長時間晒されても、良好な機械的強度を有し、またＣｕＬＦやＡｇメッキとの優れた密着性を維持できることを見出し、本発明を成すに至った。

即ち、本発明は、
（Ａ）１分子中に２個以上のシアナト基を有するシアネートエステル化合物
（Ｂ）下記一般式（２）で表されるフェノール化合物

（式（２）中、Ｒ^５及びＲ^６は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^７は、互いに独立に、下記のいずれかである。

Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、ｍは０〜１０の整数である）、
及び
（Ｃ）無機充填剤
を含有し、（Ａ）シアネートエステル化合物中のシアナト基に対する（Ｂ）フェノール化合物中のフェノール性水酸基のモル比が０．１〜０．４であることを特徴とする組成物（但し、エポキシ樹脂を含まない）である。

本発明の組成物は、２００℃以上の高温下、例えば２００℃〜２５０℃の高温下に長期間置いても熱分解（重量減少）が少なく、ＣｕＬＦやＡｇメッキとの密着性に優れ、かつ高温下で良好な機械的強度を有する硬化物を提供することができる。そのため本発明の組成物の硬化物で封止された半導体装置は高温下で長期信頼性を有する。

以下本発明につき更に詳しく説明する。

（Ａ）シアネートエステル化合物
（Ａ）成分は、１分子中に２個以上のシアナト基を有するシアネートエステル化合物である。本発明におけるシアネートエステル化合物は１分子中に２個以上のシアナト基を有するものであればよく、一般に公知のものが使用できる。該シアネートエステル化合物は、例えば下記一般式（１）で表すことができる。

（式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^３は、互いに独立に、下記のいずれかである。

Ｒ^４は水素原子またはメチル基であり、ｎは０〜１０の整数である。）

本発明のシアネートエステル化合物としては、例えば、ビス（４−シアナトフェニル）メタン、ビス（３−メチル−４−シアナトフェニル）メタン、ビス（３−エチル−４−シアナトフェニル）メタン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアナトフェニル）メタン、１，１−ビス（４−シアナトフェニル）エタン、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ジ（４−シアナトフェニル）チオエーテル、１，３−および１，４−ジシアナトベンゼン、２−ｔｅｒｔ−ゾチル−１，４−ジシアナトベンゼン、２，４−ジメチル−１，３−ジシアナトベンゼン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ジシアナトベンゼン、テトラメチル−１，４−ジシアナトベンゼン、１，３，５−トリシアナトベンゼン、２，２’−または４，４’−ジシアナトビフェニル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジシアナトビフェニル、１，３−、１，４−、１，５−、１，６−、１，８−、２，６−、または２，７−ジシアナトナフタレン、１，３，６−トリシアナトナフタレン、ビス（４−シアナトフェニル）メタン；２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン、１，１，１−１トリス（４−シアナトフェニル）エタン、ビス（４−シアナトフェニル）エーテル；４，４’−（１，３−フェニレンジイソピロピリデン）ジフェニルシアネート、ビス（４−シアナトフェニル）チオエーテル、ビス（４−シアナトフェニル）スルホン、トリス（４−シアナト−フェニル）ホスフィン、トリス（４−シアナトフェニル）ホスフェート、フェノールノボラック型シアネート、クレゾールノボラック型シアネート、ジシクロペンタジエンノボラック型シアネート、フェニルアラルキル型シアネートエステル、ビフェニルアラルキル型シアネートエステル、ナフタレンアラルキル型シアネートエステルなどが挙げられる。これらのシアネートエステル化合物は１種単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。

上記シアネートエステル化合物はフェノール類と塩化シアンを塩基性下で反応させることにより得られる。上記シアネートエステル化合物は軟化点が１０６℃の固形のものから常温で液状のものまであるが、用途に合せて適宜選択すればよい。例えば、液状の樹脂組成物を製造する際には常温で液状の化合物を使用し、溶媒に溶かしてワニスにする場合は溶解性や溶液粘度に応じて選択することが好ましい。またパワー半導体封止のためにトランスファー成形を使用するときには常温で固体の化合物を選択することが好ましい。

また、シアネート基の当量が小さいもの、即ち官能基間分子量が小さいものは硬化収縮が小さく、低熱膨張、高Ｔｇの硬化物を得ることができる。シアネート基当量が大きいものは若干Ｔｇが低下するが、トリアジン架橋間隔がフレキシブルになり、低弾性化、高強靭化、低吸水化が期待できる。シアネートエステル化合物中に結合あるいは残存している塩素は５０ｐｐｍ以下、より好ましくは２０ｐｐｍ以下であることが好適である。塩素の量が５０ｐｐｍを超えると高温下に長期間おいた時に熱分解により遊離した塩素あるいは塩素イオンが、酸化されたＣｕフレームやＣｕワイヤー、Ａｇメッキを腐食し、硬化物の剥離や電気的不良を引き起こす可能性がある。また樹脂の絶縁性も低下する恐れがある。

（Ｂ）フェノール化合物
本発明の（Ｂ）フェノール化合物は、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を持ち、下記一般式（２）で表されるものである。

上記式中、Ｒ^５及びＲ^６は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、ｍは０〜１０の整数である。
上記式中、Ｒ^７は、互いに独立に、下記のいずれかである。

（上記式中、Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子またはメチル基である）
本発明のフェノール化合物は上記式（２）においてＲ^７がＣＨ_２であるもの（例えば、フェノールノボラック樹脂）を含まない。Ｒ^７がＣＨ_２であるフェノール化合物は、高温下に長期間置いたときに熱分解をおこしやすく、また銅リードフレームと硬化物の界面に剥離やクラックを生じるおそれがある。

従来、シアネートエステル化合物の硬化触媒としては金属塩、金属錯体などが用いられていた（特開昭６４−４３５２７号公報、特開平１１−１０６４８０号公報、特表２００５−５０６４２２号公報）。しかしながら金属塩、金属錯体として用いられるのは遷移金属であり、遷移金属類は高温下、有機樹脂の酸化劣化を促進する懸念がある。本発明の組成物では上記フェノール化合物がシアネートエステル化合物の環化反応の触媒として機能する。従って、金属塩及び金属錯体を使用する必要がない。これにより高温下での長期保管安定性をより向上することができる。

また、一分子中に少なくとも２個以上の水酸基を持つフェノール化合物はトリアジン環をつなぐ架橋剤として期待できる。フェノール化合物は、エポキシ化合物やアミン化合物と異なり、シアネートエステル化合物と結合することにより−Ｃ−Ｏ−Ａｒ−で表される構造を形成することができる。該構造は、シアネートエステル化合物を単独で硬化した時に形成されるトリアジン環構造と類似している為、得られる硬化物の耐熱性をさらに向上することが期待できる。

なお、水酸基当量が小さいフェノール化合物、例えば水酸基当量が１１０以下であるフェノール化合物はシアネート基との反応性が高い。そのため、１２０℃以下で組成物を溶融混練する際に硬化反応が進行してしまい、流動性が著しく損なわれる場合があり、トランスファー成形には好ましくない。従って、フェノール化合物は水酸基当量１１１以上であるのが特に好ましい。

フェノール化合物の配合量はシアナト基１モルに対し水酸基が０．１〜０．４モルとなる量である。フェノール化合物の量が上記下限値より少ないと、シアナト基の反応が不十分となり、未反応のシアナト基が残存する。残存したシアナト基は加水分解を受けるため、高温下に置くと、機械的強度の低下や、基材との密着力低下を引き起こす。また、フェノール化合物の量が上記上限値より多いと、硬化反応が低温から進行してしまう。そのため、組成物の流動性が損なわれ、成形性が悪くなる。また、上記フェノール化合物中のハロゲン元素やアルカリ金属などは、１２０℃、２気圧下での抽出で１０ｐｐｍ、特に５ｐｐｍ以下であることが望ましい。

（Ｃ）無機充填剤
本発明において無機充填剤の種類は特に制限されず、半導体封止用樹脂組成物の無機充填剤として公知のものを使用できる。例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、クリストバライト等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維、酸化マグネシウム、及び酸化亜鉛等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒径や形状は、用途に応じて選択されればよい。中でも、シリコンに近い熱膨張係数を得るためには、溶融シリカが好ましく、形状は球状のものが好適である。無機充填剤の平均粒径は０．１〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜１５μｍであるのがよい。該平均粒径は、例えばレーザー光回折法等による重量平均値（又はメディアン径）等として求めることができる。

無機充填剤は、１２０℃、２．１気圧でサンプル５ｇ／水５０ｇの抽出条件で抽出される不純物として塩素イオンが１０ｐｐｍ以下、ナトリウムイオンが１０ｐｐｍ以下であることが好適である。１０ｐｐｍを超えると組成物で封止された半導体装置の耐湿特性が低下する場合がある。

本発明において無機充填剤の配合量は、組成物全体の６０〜９４質量％、好ましくは７０〜９２質量％、更に好ましくは７５〜９０質量％とすることができる。

無機充填剤は、樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。このような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のエポキシシラン、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、イミダゾールとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応物、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン、γ−エピスルフィドキシプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシランなどのシランカップリング剤を用いることが好ましい。ここで表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。

本発明の封止樹脂組成物には、更に必要に応じて離型剤、難燃剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、接着付与剤、低応力剤など各種の添加剤を配合することができる。また、密着性付与剤として前述したカップリング剤を使用することができる。金属フレームとの密着性を向上するためには、特にはメルカプト系シランカップリング剤が好適である。

離型剤は特に制限されず公知のものを使用することができる。例えば、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ポリプロピレン、モンタン酸、モンタン酸と、飽和アルコール、２−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−エタノール、エチレングリコール、グリセリン等とのエステル化合物であるモンタン酸ワックス、ステアリン酸、ステアリン酸エステル、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等が挙げられる。これらは１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

難燃剤は特に制限されず公知のものを使用することができる。例えば、ホスファゼン化合物、シリコーン化合物、モリブデン酸亜鉛担持タルク、モリブデン酸亜鉛担持酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化モリブデン、及び三酸化アンチモンが挙げられる。

イオントラップ剤は特に制限されず公知のものを使用することができる。例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス化合物、希土類酸化物等が挙げられる。

本発明の組成物の製造方法は特に制限されるものでない。例えば、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を同時に又は別々に、必要により加熱処理を加えながら、撹拌、溶解、混合、分散し、場合によってはこれらの混合物にその他の添加剤を加えて混合、撹拌、分散させることにより得ることができる。混合等に使用する装置は特に限定されないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、２本ロール、３本ロール、ボールミル、連続押し出し機、プラネタリーミキサー、マスコロイダー等を用いることができる。これらの装置を適宜組み合わせて使用しても良い。

本発明の組成物は、トランジスタ型、モジュール型、ＤＩＰ型、ＳＯ型、フラットパック型、ボールグリッドアレイ型等の半導体パッケージに有用である。本発明の組成物の成形は、従来より採用されている成形法に従えばよい。例えば、トランスファー成形、コンプレッション成形、インジェクション成形、注型法等を利用することができる。特に好ましいのはトランスファー成形である。本発明の組成物の成形温度は、１６０〜１９０℃で４５〜１８０秒間、ポストキュアーは１７０〜２５０℃で２〜１６時間であるのが望ましい。

本発明の組成物は、２００℃以上の高温下、特には２００℃〜２５０℃の高温下に長期間置いたときの熱分解（重量減少）が少なく、ＣｕＬＦやＡｇメッキとの密着性に優れ、高温下で良好な機械的強度を有する硬化物を提供することができる。そのため本発明の組成物の硬化物で封止された半導体装置は高温下での長期信頼性を有することができる。また従来トランスファー成形材料として一般的に使用されているエポキシ樹脂組成物と同様の装置に使用することができ、また同様の成形条件を用いることができる。さらに生産性にも優れている。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、各例中の部はいずれも質量部である。

［実施例１〜５、比較例１〜７］
下記に示す各成分を表１に示す組成で配合し、高速混合機で均一に混合した後、加熱２本ロールで均一に混練、冷却後粉砕することで樹脂組成物を得た。

（Ａ）シアネートエステル化合物
（イ）下記式（５）で表されるシアネートエステル化合物（プリマセットＰＴ−６０、ロンザジャパン株式会社製、シアネート基当量１１９）

（ｎ＝０〜１０の混合物）

（ロ）下記合成例１で得たシアネートエステル化合物
［合成例１］
１００ｇのフェノール化合物ＭＥＨ−７８５１ＳＳ（明和化成製）を６００ｇの酢酸ブチル中に溶解した。その溶液を約−１５℃に冷却し、３２ｇのガス状塩化シアンを導入した。ついで、約３０分間にわたって、５０ｇのトリエチルアミンを攪拌下に滴下して加え、その間、温度は−１０℃以下に保った。この温度にさらに３０分間保った後、冷却を止めて反応混合物を濾過した。濾液を継続的にイオン交換体充填カラムに通した。続いて、減圧下、浴温度７０℃で溶剤を除去し、その後揮発性の不純物（溶媒の残留物、遊離のトリエチルアミン、ジエチルシアナミドを含む）を、流下フィルム型蒸発器を用い、１ｍｂａｒ、１３０℃にて除去した。得られた生成物は下記式（６）で示すシアネートエステル化合物（シアネート基当量２０８）であった。

（ｎ＝０〜１０の混合物）

（Ｂ）フェノール化合物
（ハ）下記式（７）で示すフェノール化合物（ＭＥＨ−７８００ＳＳ、明和化成製、フェノール性水酸基当量１７５）

（ｎ＝０〜１０の混合物）

（ニ）下記式（８）で示すフェノール化合物（ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、明和化成製、フェノール性水酸基当量２０３）

（ｎ＝０〜１０の混合物）

（ホ）比較例用フェノール化合物
・下記式（９）で示すフェノール化合物（ＴＤ−２１３１、ＤＩＣ製、フェノール性水酸基当量１１０）

（ｎ＝０〜１０の混合物）

（Ｃ）無機充填剤
（ヘ）平均粒径１５μｍの溶融球状シリカ（龍森製）

（ト）その他の成分
・トリフェニルアルカン型エポキシ樹脂（ＥＰＰＮ−５０１Ｈ、日本化薬製、エポキシ当量１６５）
・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＩＣＲＯＮＮ６７０、ＤＩＣ製、エポキシ当量２００）
・ジメチロールメラミン樹脂（Ｓ−１７６、日本カーバイド製）
・カルナバワックス（ＴＯＷＡＸ−１３１、東亜化成製）
・シランカップリング剤：３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−８０３、信越化学工業株製）
・イミダゾール（四国化成社製）

各組成物について以下の評価試験を行った。結果を下記表１に示す。

［スパイラルフロー］
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、６．９Ｎ／ｍｍ^２、成形時間１８０秒の条件で測定した。

［高温下保管時の重量変化］
１７５℃ｘ１２０秒間、成形圧６．９ＭＰａの条件でトランスファー成形し、次いで１８０℃、４時間ポストキュアすることにより１０ｘ１００ｘ４ｍｍの試験片を得た。試験片を２５０℃オーブン中に５００時間保管し、重量減少率を測定した。

［ＡｇメッキされたＣｕＬＦとの密着性確認］
ダイパッド部（８ｍｍｘ８ｍｍ）及びワイヤーボンディング部がＡｇメッキされたＣｕ合金（ＯｌｉｎＣ７０２５）製１００ｐｉｎＱＦＰリードフレームを用い、１７５℃ｘ１２０秒間、成形圧６．９ＭＰａの条件でトランスファー成形した。次いで１８０℃、４時間ポストキュアした。リードフレームカッターでタイバーを切断し、２０ｍｍｘ１４ｍｍｘ２．７ｍｍのＱＦＰパッケージを得た。
このパッケージ１２個を２５０℃オーブン中に５００時間保管し、保管後、パッケージのクラックの有無を目視により確認した。また、超音波探傷装置を使用して内部クラック及びリードフレームとの剥離の有無を観察した。クラックまたは剥離が生じたパッケージの個数を表に記載する。

［ガラス転移温度］
１７５℃ｘ１２０秒間、成形圧６．９ＭＰａの条件でトランスファー成形し、次いで２５０℃、４時間ポストキュアすることにより５ｘ５ｘ１５ｍｍの試験片を得た。試験片を５℃／分の昇温速度で寸法変化を測定（ＲｉｇａｋｕＴＭＡ８３１０）し、５０〜１００℃の接線と２７０〜２９０℃の接線の交点よりガラス転移点を求めた。

［曲げ強度、曲げ弾性率］
ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて、１７５℃ｘ１２０秒間、成形圧６．９ＭＰａの条件でトランスファー成形し、次いで１８０℃、４時間ポストキュアすることにより１０ｘ１００ｘ４ｍｍの試験片を得た。試験片を２５０℃オーブン内で３分間放置後、オートグラフ試験機（島津製作所製）で３点曲げし、曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。

［成形性］
８０ｐｉｎＱＦＰ（１４ｘ２０ｘ２．７ｍｍ）を１７５℃ｘ１２０秒、６．９ＭＰａで２０ショット成形し、金型張り付きやカル、ランナー折れ発生までのショット数を観察した。

シアネートエステル化合物のシアナト基に対するフェノール性水酸基のモル比が本発明の範囲を満たさない組成物、及びフェノールノボラック樹脂を使用した組成物から得た硬化物は、２５０℃下に５００時間おいた時の重量減少率が大きい。また、該硬化物を高温下に長時間置くと、銅リードフレームとの界面に剥離及びクラックを生じた。これに対し、本発明の組成物は２５０℃下に５００時間おいても重量減少がなく、高温下に長時間置いても剥離やクラックを生じなかった。また、本発明の組成物は連続成形性、高温下での機械的強度にも優れていた。

本発明の樹脂組成物は連続成形性が良好であり、その硬化物は高温での機械的強度が高く、かつ高温下に長期間置いても重量減少が少なく、パッケージのクラックや、ＬＦとの剥離を起こさない。よって高温長期信頼性に優れる半導体装置を提供することができる。

Claims

（Ａ）１分子中に２個以上のシアナト基を有するシアネートエステル化合物
（Ｂ）下記一般式（２）で表されるフェノール化合物

（式（２）中、Ｒ^５及びＲ^６は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^７は、互いに独立に、下記のいずれかである。

Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、ｍは０〜１０の整数である）、
及び
（Ｃ）無機充填剤
を含有し、（Ａ）シアネートエステル化合物中のシアナト基に対する（Ｂ）フェノール化合物中のフェノール性水酸基のモル比が０．１〜０．４であることを特徴とする組成物（但し、エポキシ樹脂を含まない）。
（Ａ）成分が下記一般式（１）で表される化合物である、請求項１に記載の組成物。

（式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^３は、互いに独立に、下記のいずれかである。

Ｒ^４は、互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、ｎは０〜１０の整数である）。
（Ｂ）成分がフェノール性水酸基当量１１１以上を有する、請求項１または２記載の組成物。
請求項１〜３のいずれか１項記載の組成物の硬化物を備えた半導体装置。
ＳｉＣまたはＧａＮからなる半導体素子を搭載している、請求項４記載の半導体装置。