JP7296578B2 - 半導体封止用組成物及び電子部品装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体封止用組成物及び電子部品装置に関し、詳しくは、半導体素子を封止するために用いられる半導体封止用組成物及びこの半導体封止用組成物の硬化物を含む封止材を備える電子部品装置に関する。

近年、ＩｏＴなどにより家電のスマート化が進み、パワーモジュールの需要が高まっている。中でも、エアコンや洗濯機といった家電製品や車などに、インテリジェントパワーモジュール（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ、ＩＰＭともいう）が搭載されるようになり、ＩＰＭの需要が特に高まっている。ＩＰＭは、電力を制御するパワーＭＯＳＦＥＴや絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのパワーデバイスの駆動回路や自己保護機能を組み込んだ電力用半導体素子であり、非常に幅広い用途への使用が検討されている。

このようなパワー半導体やパワーモジュールにおいて、半導体素子は金属製のリードフレームによって固定されることがある。リードフレーム接続される金属ワイヤのワイヤボンディング性を高めるため、リードフレームの表面の一部又は全体にニッケルなどを用いて金属メッキが施されることがある。

この金属メッキの表層には不動態皮膜が形成されやすく、非常に安定である。そのため、加水分解が起こりにくく、金属メッキの表面に十分な水酸基が存在しにくい。これにより、封止材料と金属製のリードフレームとの密着力が低下しやすく、信頼性低下の要因の一つとなっている。適応電圧の上昇や使用用途の広がりから、信頼性の高いパワー半導体やパワーモジュールが求められている。

特許文献１には、ニッケルメッキまたは銀メッキが施されたリードフレームと封止樹脂との密着性を高めるために、トリメリット酸無水物エステル混合物を硬化剤として添加したエポキシ樹脂組成物を、半導体素子を封止するための材料として用いることが記載されている。

特許第６０２５０４３号公報

しかし、特許文献１の方法では、封止材料に含まれるワックス成分が、封止材料の硬化物の表面に浮き出ることでリードフレームのメッキ表面を被覆してしまい、メッキの表層が活性化しにくく、水素結合が十分に形成されないおそれがある。このため、金属製のリードフレームと封止材料との密着性を十分に高めることはできない。

本発明の課題は、金属材料との優れた密着性を有する硬化物を形成しうる半導体封止用組成物、及びこの半導体封止用組成物の硬化物を含む封止材を備える電子部品装置を提供することである。

本発明の一態様に係る半導体封止用組成物は、エポキシ化合物（Ａ）、フェノール化合物（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、離型剤（Ｄ）、及び密着性付与剤（Ｅ）、を含有し、前記（Ｄ）は、２つ以上の水酸基及び２つ以上のエステル基を有する脂肪酸エステル（Ｄ１）を含み、前記（Ｅ）は、２つ以上のカルボキシル基を有するカルボン酸及び酸無水物のうちの少なくとも一方（Ｅ１）を含む。

本発明の一態様に係る電子部品装置は、半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止材と、を備え、前記封止材は、前記半導体封止用組成物の硬化物を含む。

本発明の一態様によれば、金属材料との優れた密着性を有する硬化物を形成しうる半導体封止用組成物を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態について、説明する。

本実施形態に係る半導体封止用組成物（以下、組成物（Ｘ）ともいう）は、エポキシ化合物（Ａ）、フェノール化合物（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、離型剤（Ｄ）、及び密着性付与剤（Ｅ）、を含有する。（Ｄ）は、２つ以上の水酸基及び２つ以上のエステル基を有する脂肪酸エステル（Ｄ１）を含む。（Ｅ）は、２つ以上のカルボキシル基を有するカルボン酸及び酸無水物のうちの少なくとも一方（Ｅ１）を含む。

組成物（Ｘ）は、２つ以上の水酸基及び２つ以上のエステル基を有する脂肪酸エステル（Ｄ１）（以下、単に「（Ｄ１）」ともいう）及び２つ以上のカルボキシル基を有するカルボン酸及び酸無水物のうちの少なくとも一方（Ｅ１）（以下、単に「（Ｅ１）」ともいう）の両方を含有するため、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料との優れた密着性を有する。これは、（Ｄ１）は組成物（Ｘ）中の樹脂成分から完全に分離も相溶もせず、組成物（Ｘ）中に分散されていると考えられる。そのため、例えば金型を用いて組成物（Ｘ）から硬化物を成形する際に、硬化物に金型からの良好な離型性を付与できると同時に、金属材料の表面に（Ｄ１）が付着しすぎることがないため、金属材料の表面の活性状態を維持しやすくなる。これにより、金属材料の表面に十分な水酸基が存在するため、（Ｄ１）と金属材料の表面に存在する水酸基とが水素結合しやすくなり、金属材料と組成物（Ｘ）の硬化物との密着性が高まると考えられる。また、組成物（Ｘ）中の（Ｅ１）も金属材料の表面を活性化することができるため、金属材料の表面に十分な水酸基を存在させやすくなる。これにより、（Ｅ１）と金属材料の表面に存在する水酸基とが水素結合しやすくなり、金属材料と組成物（Ｘ）の硬化物との密着性が高まると考えられる。このように、組成物（Ｘ）が（Ｄ１）及び（Ｅ１）の両方を含有することで、組成物（Ｘ）の硬化物と金属材料との優れた密着性を実現することができる。そのため、例えば、安定な不動態皮膜を形成しやすいニッケルを用いてリードフレームにメッキを施した場合でも、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止材と、リードフレームのニッケルメッキ表面との密着性を高めることができる。

組成物（Ｘ）は、エポキシ化合物（Ａ）（以下、単に「（Ａ）」ともいう）を含有する。（Ａ）は、組成物（Ｘ）に熱硬化性を付与することができる。（Ａ）は、一分子中に少なくとも１つのエポキシ基を有する化合物である。（Ａ）は、モノマー、オリゴマー、及びポリマーのいずれを含んでいてもよい。また、（Ａ）は、エポキシ樹脂を含んでいてもよい。（Ａ）は、一分子中に２つ以上のエポキシ基を有する化合物を含むことが好ましい。（Ａ）の分子量及び分子構造は特に限定されない。

（Ａ）の例は、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、及びオレフィン酸化型（脂環式）エポキシ樹脂を含む。

（Ａ）の具体例は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のアルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂；ナフトールノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格及びビフェニレン骨格等を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂；フェニレン骨格及びビフェニレン骨格等を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂及びアルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂；テトラキスフェノールエタン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型ブロム含有エポキシ樹脂等のブロム含有エポキシ樹脂；ジアミノジフェニルメタン及びイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンと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；フタル酸及びダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンと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；並びに硫黄原子含有エポキシ樹脂を含む。（Ａ）は、これらのうちの一種を単独で含んでもよく、二種以上を含んでもよい。

（Ａ）は、ナトリウムイオン及び塩素イオン等のイオン性不純物を含まないことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の耐湿性を向上させることができるため、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止材を用いて半導体素子を封止した場合に、耐湿信頼性を向上させることができる。

（Ａ）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して７質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）は優れた流動性を有しうるとともに、組成物（Ｘ）の硬化物の物性をより向上させることができる。

組成物（Ｘ）は、フェノール化合物（Ｂ）（以下、単に「（Ｂ）」ともいう）を含む。（Ｂ）は、フェノール樹脂を含んでもよい。（Ｂ）は、硬化剤として機能する。

（Ｂ）の例は、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、及びナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂；フェニレン骨格又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂及びフェニレン骨格又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂；トリフェノールメタン型樹脂等の多官能型フェノール樹脂；ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂及びジシクロペンタジエン型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；ビスフェノールＡ及びビスフェノールＦ等のビスフェノール型樹脂；ビスフェノールＳ等の硫黄原子含有型フェノール樹脂；並びにトリアジン変性ノボラック樹脂を含む。（Ｂ）は、これらのうちの一種を単独で含んでもよく、二種以上を含んでもよい。（Ｂ）は、ノボラック型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、及びビフェニルアラルキル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含有することが好ましい。

（Ｂ）は、組成物（Ｘ）において、（Ａ）のエポキシ当量１に対して、（Ｂ）の活性水素当量が０．５以上１．５以下の範囲内となるように含有されていることが好ましい。（Ｂ）の活性水素当量が０．５以上であることで、組成物（Ｘ）の硬化物は優れた接着強度及び耐熱性を有しうるとともに、硬化物の吸湿量を低減し、耐湿性を向上させることができる。また、（Ｂ）の活性水素当量が１．５以下であることで、組成物（Ｘ）は優れた硬化性を有するとともに、組成物（Ｘ）の硬化物の耐熱性及び強度を向上させることができる。（Ｂ）は、組成物（Ｘ）において、（Ａ）のエポキシ当量１に対して、（Ｂ）の活性水素当量が０．６以上１．４以下の範囲内となるように含有されていることがより好ましい。なお、エポキシ当量とは、（Ａ）の分子中に含まれるエポキシ基の数に対するエポキシ化合物の分子量の比である。また、活性水素当量とは、硬化剤として用いる（Ｂ）中の活性水素の数に対する（Ｂ）の分子量の比である。

組成物（Ｘ）は、無機充填材（Ｃ）（以下、単に「（Ｃ）」ともいう）を含有する。組成物（Ｘ）が（Ｃ）を含有することで、組成物（Ｘ）の硬化物の熱膨張係数を小さくすることができる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止材を用いて半導体素子を封止した電子部品装置において、熱時に発生する封止材と半導体素子との応力差が小さくなる。そのため、電子部品装置は、高温の環境下においても優れた信頼性を有しうる。

（Ｃ）は、特に限定されないが、（Ｃ）の例は、溶融球状シリカ等の溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、及び窒化珪素を含む。（Ｃ）は、これらのうちの一種のみを単独で含んでもよく、二種以上を含んでもよい。

（Ｃ）は、結晶シリカを含むことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の充填性、流動性、及び熱伝導性を向上することができる。

（Ｃ）の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、０．２μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の流動性をより向上させることができる。（Ｃ）の平均粒径は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。なお、（Ｃ）の平均粒径は、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から、累積分布によるメディアン径（ｄ５０、体積基準）として求めることができる。

（Ｃ）は、粒径の異なる２種以上の無機充填材を含むことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）は、良好な粘度を有しうるとともに、組成物（Ｘ）の硬化物の物性を向上させることができる。

（Ｃ）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して６０質量％以上９３質量％以下であることが好ましい。（Ｃ）の含有量が６０質量％以上であることで、線膨張係数が大きくなりすぎることを防ぐことができ、リフロー時の組成物（Ｘ）の硬化物の反りの変化量を小さくすることができる。また、（Ｃ）の含有量が９３質量％以下であることで、組成物（Ｘ）は優れた流動性を有することができ、ワイヤースイープを低減することができる。（Ｃ）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して７０質量％以上９０質量％以下であることがより好ましい。

組成物（Ｘ）は、（Ｄ１）を含む離型剤（Ｄ）（以下、単に「（Ｄ）」ともいう）を含有する。上述のように、（Ｄ１）は組成物（Ｘ）中の樹脂成分から完全に分離も相溶もせず、組成物（Ｘ）中に分散されていると考えられる。そのため、組成物（Ｘ）の硬化物の成形時に、金型からの良好な離型性を付与できると同時に、金属材料の表面に（Ｄ１）が付着しすぎることがないため、金属材料の表面の活性状態を維持しやすくなり、金属材料の表面に十分な水酸基が存在しうる。（Ｄ１）は、２つ以上の水酸基及び２つ以上のエステル基を有するため、（Ｄ１）と金属材料の表面に存在する水酸基とが水素結合しやすくなり、金属材料と組成物（Ｘ）の硬化物との密着性が向上する。

（Ｄ１）の例は、ペンタエリストリールテトラモンタン酸エステル、ジペンタエリストリールヘキサベヘン酸エステル、及びペンタエリトリトールジステアラートを含む。

（Ｄ１）は、下記式（１）で示される化合物を含むことが好ましい。

式（１）中、ｋ、ｌ、ｍ、及びｎはそれぞれ自然数を示す。

（Ｄ１）が式（１）で示される化合物を含むことで、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料に対してより優れた密着性を有しうる。そのため、組成物（Ｘ）の硬化物は、例えばニッケル等の表面に不導体膜を形成しやすく活性状態が保たれにくい金属材料ともより優れた密着性を有しうる。

式（１）中、ｋ及びｌのうちの少なくとも一方は１０以上の自然数を示すことが好ましい。すなわち、（Ｄ１）は、２つ以上の水酸基及び２つ以上のエステル基を有する長鎖脂肪酸エステルを含むことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料に対してより優れた密着性を有しうる。式（１）中、ｋ及びｌの内の両方が１０以上の自然数を示すことがより好ましい。式（１）中のｋ及びｌのそれぞれの上限は特に限定されないが、例えば、２０以下の自然数を示すことが好ましい。

式（１）中、ｍ及びｎは、それぞれ１以上５以下の自然数を示すことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料に対してより優れた密着性を有しうる。式（１）中、ｍ及びｎは、それぞれ１以上３以下の自然数を示すことがより好ましい。

（Ｄ１）の酸価は、５ｍｇ／ＫＯＨ以下であることが好ましい。この場合、（Ｄ１）中の遊離脂肪酸が少なくなるため、金属材料の表面に（Ｄ１）が付着しすぎることをより防ぎやすく、金属材料と組成物（Ｘ）の硬化物との密着性を特に向上することができる。（Ｄ１）の酸価は、３ｍｇ／ＫＯＨ以下であることがより好ましい。（Ｄ１）の酸価の下限は特に限定されないが、例えば０．２ｍｇ／ＫＯＨ以上であることが好ましく、０．５ｍｇ／ＫＯＨ以上であることがより好ましい。

（Ｄ１）は、組成物（Ｘ）中で懸濁状に分散していることが好ましい。懸濁状に分散しているとは、（Ｄ１）が組成物（Ｘ）中において均一に分散しており、分離していないことを意味する。この場合、（Ｄ１）が組成物（Ｘ）中で良好に分散されることで、組成物（Ｘ）の硬化物の表面上に（Ｄ１）が多く浮き上がることを防ぎやすい。そのため、組成物（Ｘ）の硬化物の表面に浮き出た（Ｄ１）が金属材料の表面に付着しすぎることで金属材料の表面の活性状態が阻害されることを防ぎやすくなる。

（Ｄ１）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．０５質量％以上０．５質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、より優れた離型性を有しうるとともに、金属材料との密着性をより高めることができる。（Ｄ１）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．０５質量％以上０．２質量％以下であることがより好ましい。

（Ｄ）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．０５質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。

（Ｄ）は、（Ｄ１）以外の離型剤（Ｄ２）（以下、単に「（Ｄ２）」ともいう）を更に含有してもよい。（Ｄ２）の例は、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン、モンタン酸ビスアマイド、オレイン酸アマイド、及び酸化ポリエチレンを含む。

（Ｄ）は、天然カルナバを含まないことが好ましい。すなわち、（Ｄ２）は、天然カルナバを含まないことが好ましい。組成物（Ｘ）が天然カルナバを含有しないことで、（Ｄ）中の遊離ワックス成分が金属材料の表面に付着しにくくなるため、金属材料の表面の活性化が阻害されにくくなる。（Ｄ）が、天然カルナバを含まないとは、天然カルナバを（Ｄ）に意図的に含ませないことを意味する。なお、（Ｄ）に天然カルナバを意図的に含ませない場合でも、製造過程において他の原料等から不可避的に天然カルナバが（Ｄ）に混入することがあり得る。これは、（Ｄ）が天然カルナバを含まないと同視される。

（Ｄ）が、（Ｄ１）及び（Ｄ２）の両方を含む場合、（Ｄ）全量に対する（Ｄ１）の含有量は、０．０３質量％以上４質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物と金属材料との密着性をより高めることができる。（Ｄ）全量に対する（Ｄ１）の含有量は、０．０５質量％以上３質量％以下であることがより好ましい。

組成物（Ｘ）は、（Ｅ１）を含む密着性付与剤（Ｅ）（以下、単に「（Ｅ）」ともいう）を含有する。（Ｅ１）は、２つ以上のカルボキシル基を有するカルボン酸（例えばジカルボン酸）及び酸無水物のうちの少なくとも一方であるため、（Ｅ１）と金属材料の表面に存在する水酸基とが水素結合しやすくなる。これにより、金属材料と組成物（Ｘ）の硬化物との密着性が高まる。

（Ｅ１）の例は、無水トリメリット酸、無水フタル酸、グルタル酸、コハク酸、及びフタル酸を含む。

（Ｅ１）は、無水トリメリット酸、及びグルタル酸からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料との特にすぐれた硬化性を有しうる。

（Ｅ１）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．０５質量％以上であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料とのより優れた密着性を有しうる。（Ｅ１）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．１５質量％以上であることがより好ましい。（Ｅ１）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．５質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）は、優れた硬化性を有しうる。（Ｅ１）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．３質量％以下であることが好ましい。

（Ｅ）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．０５質量％以上３質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料とのより優れた密着性を有する。（Ｅ）の含有量は、組成物（Ｘ）全量に対して０．１５質量％以上２質量％以下であることがより好ましい。

（Ｅ）は、（Ｅ１）以外の密着性付与剤（Ｅ２）（以下、単に「（Ｅ２）」ともいう）を更に含有してもよい。（Ｅ２）の例は、酢酸、メラミン、４，４－ジチオジモルホリン、及び安息香酸を含む。

（Ｅ）が、（Ｅ１）及び（Ｅ２）の両方を含む場合、（Ｅ）全量に対する（Ｅ１）の含有量は、０．０３質量％以上２．５質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物と金属材料との密着性をより高めることができる。（Ｅ）全量に対する（Ｅ１）の含有量は、０．１質量％以上１．５質量％以下であることがより好ましい。

組成物（Ｘ）は上記以外の成分を必要に応じて添加剤として更に含有してもよい。

組成物（Ｘ）は、硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤の例は、２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、及び２－エチル－４－メチルイミダゾール等のイミダゾール類；１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７及び１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５、５，６－ジブチルアミノ－１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７等のシクロアミジン類；２－（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、及びトリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の第３級アミン類；トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルフォスフィン、トリス（４－メチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、及びフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、及びテトラブチルホスホニウム・テトラブチ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；並びに２－エチル－４－メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート及びＮ－メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩を含む。硬化促進剤として、これらのうちの一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

組成物（Ｘ）は、カップリング剤を含有してもよい。組成物（Ｘ）がカップリング剤を含有する場合、（Ｃ）の組成物（Ｘ）中の濡れ性を高めることができるとともに、組成物（Ｘ）の硬化物の金属材料に対する密着性をより向上することができる。カップリング剤の例は、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、及び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グリシドキシシラン；γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン；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－アミノプロピルトリエトキシシラン、及び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；アルキルシラン、ウレイドシラン、及びビニルシラン等のシランカップリング剤；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；並びにアルミニウム／ジルコニウムカップリング剤を含む。カップリング剤として、これらのうちの一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

組成物（Ｘ）がカップリング剤を含有する場合、カップリング剤の含有量は、（Ｃ）とカップリング剤との合計量に対して、０．１質量％以上２．０質量％以下であることが好ましい。カップリング剤の含有量がこの範囲内である場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、金属材料に対してより優れた密着性を有しうる。

組成物（Ｘ）は、難燃剤を含有してもよい。難燃剤の例は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、及び赤リンを含む。難燃剤として、これらのうちの一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

組成物（Ｘ）は、着色剤を含有してもよい。着色剤の例は、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、フタロシアニン、及びペリレンブラックを含む。着色剤として、これらのうちの一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

組成物（Ｘ）は、低応力化剤を含有してもよい。低応力化剤の例は、シリコーンエラストマー；シリコーンオイル；並びにアクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体及びメタクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体等のブタジエン系ゴムを含む。低応力化剤として、これらのうちの一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

組成物（Ｘ）は、イオントラップ剤を含有してもよい。イオントラップ剤の例は、ハイドロタルサイト類化合物；並びにアルミニウム、ビスマス、チタン、およびジルコニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の含水酸化物を含む。イオントラップ剤として、これらのうちの一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

組成物（Ｘ）は、例えば、次のようにして製造することができる。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、及び必要に応じて添加剤を配合し、ミキサー及びブレンダー等を用いて均一になるまで混合する。その後、熱ロール及びニーダー等の混練機を用いて混合物を加熱しながら溶融混合させ、この混合物を室温に冷却した後、公知の手段により粉砕することにより組成物（Ｘ）を製造することができる。

（Ｅ）が無水トリメリット酸を含有する場合には、（Ｂ）と無水トリメリット酸とを事前に混合溶融してから、他の成分と混合することが好ましい。無水トリメリット酸と（Ｂ）とを事前に溶融混合することで、混合物を混練する際に、無水トリメリット酸の分散性を高めることができる。

このようにして得られた組成物（Ｘ）を用いて、トランスファーモールド及び圧縮成形等の方法で半導体素子を封止することができる。これにより、半導体素子と、半導体素子を封止する、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止材を有する電子部品装置を製造することができる。

電子部品装置に用いられる半導体素子の例は、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、及び固体撮像素子を含む。また、ＳｉＣ及びＧａＮ等の新規のパワーデバイスを半導体素子として用いてもよい。

電子部品装置のパッケージ形態は、特に限定されないが、パッケージ形態の例は、Ｍｉｎｉ、Ｄパック、Ｄ２パック、Ｔｏ２２０、Ｔｏ３Ｐ、デュアル・インライン・パッケージ（ＤＩＰ）等の挿入型パッケージ；並びにクワッド・フラット・パッケージ（ＱＦＰ）、スモール・アウトライン・パッケージ（ＳＯＰ）、スモール・アウトライン・Ｊリード・パッケージ（ＳＯＪ）等の表面実装型のパッケージを含む。

電子部品装置は、半導体素子を固定するリードフレームを有することが好ましい。例えば、リードフレームのダイパッド上に、ダイボンド材硬化物を介して半導体素子を固定し、半導体素子の電極パッドとリードフレームとの間を金線等のワイヤにより電気的に接続し、半導体素子を、組成物（Ｘ）の硬化物によって封止した電子部品装置であってよい。

リードフレームの表面の少なくとも一部がニッケルメッキ層を有することが好ましい。すなわち、リードフレームの表面の少なくとも一部にニッケルメッキが施されていることが好ましい。リードフレームの表面にニッケルメッキが施されていることで、ワイヤボンディング性をより高めることができる。また、本実施形態では、半導体素子を組成物（Ｘ）の硬化物で封止するため、表面に安定な不導体膜を形成しやすく活性化されにくいニッケルメッキ層が存在する場合でも、封止材とニッケルメッキ層との優れた密着性を実現することができるため、電子部品装置の耐湿性及び信頼性をより向上させることができる。

本実施形態の電子部品装置は、例えば次のようにして製造することができる。半導体素子を搭載したリードフレームを金型キャビティ内に設置した後、組成物（Ｘ）を低圧トランスファ成形法、コンプレッション成形法、及びインジェクション成形法等の方法で成形硬化する。なお、組成物（Ｘ）を注入する際の注入圧力は、組成物（Ｘ）の物性や電子部品装置の種類に応じて適宜に設定することができるが、例えば４ＭＰａ以上７ＭＰａ以下であってよく、金型温度は、例えば１６０℃以上１９０℃以下であってよく、成形時間は、例えば３０秒以上３００秒以下であってよい。その後、金型を閉じたまま後硬化（ポストキュア）を行った後、型開きして電子部品装置（パッケージ）を取り出す。後硬化条件は、例えば１６０℃以上１９０℃以下であってよく、硬化時間は２時間以上８時間以下であってよい。これにより、電子部品装置を製造することができる。

１．組成物の調製
後掲の表２及び３の「組成」の欄に示す成分を表に示す割合で混合し、ミキサーを用いて３０分間混合して均一化した後、約１００℃に加熱したニーダーで混練溶融させて押し出し、冷却した。その後、混合物を粉砕機で粉砕し、圧縮してタブレット化した組成物を得た。

なお、表２及び３中に示す成分の詳細は以下の通りである。
・エポキシ化合物：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ＤＩＣ株式会社製、Ｎ－６６５。
・フェノール化合物：フェノールノボラック樹脂、明和化成株式会社製、Ｈ－３Ｍ。
・無機充填材：結晶シリカ、フミテック株式会社製、Ｓ。
・離型剤Ａ：長鎖脂肪酸エステル、大日化学工業株式会社製、ＥＰＬ－６。
・離型剤Ｂ：モンタン酸エステル、オージー化学工業株式会社製、Ｌｉｃｏｌｕｂ ＷＥ ４。
・離型剤Ｃ：天然カルナバワックス、大日化学工業株式会社製。
・密着性付与剤Ａ：無水トリメリット酸、東京化成工業株式会社製。
・密着性付与剤Ｂ：グルタル酸、東京化成工業株式会社製。
・密着性付与剤Ｃ：酢酸、東京化成工業株式会社製。
・硬化促進剤：トリフェニルフォスフィン、北興化学工業株式会社製、ＴＰＰ。
・シランカップリング剤：γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ－４０３。
・顔料：カーボンブラック、三菱化学株式会社製、ＭＡ６００。

２．離型剤評価試験
実施例及び比較例で用いた離型剤Ａ～Ｃについて、下記の評価試験を実施した。その結果を表１に示す。

（１）懸濁分散性
実施例及び比較例で用いたエポキシ化合物と、フェノール化合物と、離型剤Ａ、離型剤Ｂ、及び離型剤Ｃのそれぞれと、を５．５：２．８：１．７の比率で配合し、１５０℃で１５分間加熱溶融した後、十分に攪拌し、更に１５０℃で１時間加熱し、冷却硬化させた。得られた試料の断片を目視で観察し、離型剤の分散性を下記のように評価した。
Ａ：懸濁状態であり、離型剤が均一に分散している。
Ｂ：離型剤が分離している。

３．組成物評価試験
各実施例及び比較例について、次の評価試験を実施した。その結果を表２及び３に示す。

（１）ショアＤ硬度
金型温度１７０℃、注入圧力６．９ＭＰａ、成形時間１２０秒の条件で組成物から５０φ３ｍｍの円板を成形し、金型から脱型１０秒後の成形品のショアＤ硬度を、アスカーゴム硬度計Ｄ型を用いて測定した。

（２）連続成形性（離型性）
エジェクトピンを有しない金型（３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍ）を用い、金型温度１７５℃、注圧力９．８ＭＰａ、成形時間１２０秒の条件で熱時硬化させ、組成物の成形品を作製した。この成形品について、デジタルフォースゲージ（株式会社イマダ製、型番：ＺＴＡ－ＤＰＵ－５０Ｎ）を用いて、脱型時の応力を測定した。同様の条件で成形硬化を繰り返し、脱型時の応力が３０Ｎ以上、かつ３回連続になるまで成形硬化を行った。この成形回数を連続成形性として評価した。連続ｓｈｏｔ数が多いほど、離型性に優れていることを意味する。

（３）成形品ＷＡＸ汚れ
クリーニング材（パナソニック株式会社製、ＣＶ９７００）を用いて金型で５ｓｈｏｔ成形を行った。その後、金型温度１７０℃、注入圧力６．９ＭＰａ、成形時間１２０秒の条件で組成物から５０φ３ｍｍの円板を、金型を用いて成形した。同様の条件で組成物の成形硬化を連続して行い、成形品にワックス成分のブリードが観察されることなく連続して成形することのできる連続ｓｈｏｔ数に応じて、成形品ＷＡＸ汚れを下記のように評価した。
Ａ：１０ｓｈｏｔ連続成形してもワックス成分のブリードが観察されない。
Ｂ：８ｓｈｏｔ連続成形してもワックス成分のブリードは観察されないが、９ｓｈｏｔ以上連続成形するとワックス成分のブリードが観察される。
Ｃ：７ｓｈｏｔ連続成形してもワックス成分のブリードは観察されないが、８ｓｈｏｔ以上連続成形するとワックス成分のブリードが観察される。

（４）ニッケルメッキ密着性
銅板（株式会社神戸製鋼所製、ＫＦＣ－Ｈ）にニッケルメッキを施した基材上に、トランスファ成形により、３．６ｍｍφの円柱状に組成物の成形品を作製した。成形後、１７５℃で６時間後硬化させ、得られたテストピースについて、ボンドテスターを用いてせん断密着力（円柱状成形品と基材とのシェア強度：ＭＰａ）を測定した。

Claims (7)

1. エポキシ化合物（Ａ）、フェノール化合物（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、離型剤（Ｄ）、及び密着性付与剤（Ｅ）を含有する半導体封止用組成物であって、
   前記（Ｄ）は、２つ以上の水酸基及び２つ以上のエステル基を有する脂肪酸エステル（Ｄ１）を含み、天然カルナバを含まず、
   前記（Ｄ１）は、下記式（１）で示される化合物を含み、
   前記（Ｄ）の含有量は、前記半導体封止用組成物全量に対して０．０５質量％以上５質量％以下であり、
   前記（Ｅ）は、２つ以上のカルボキシル基を有するカルボン酸及び酸無水物のうちの少なくとも一方（Ｅ１）を含み、
   前記（Ｅ１）は、無水トリメリット酸、及びグルタル酸からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含み、
   前記（Ｅ）の含有量は、前記半導体封止用組成物全量に対して０．０５質量％以上３質量％以下である、
   半導体封止用組成物。
   

   

   式（１）中、ｋ、ｌ、ｍ、及びｎはそれぞれ自然数を示す。
2. 前記（Ｄ１）の酸価は、５ｍｇ／ＫＯＨ以下である、
   請求項１に記載の半導体封止用組成物。
3. 前記（Ｄ１）は、前記半導体封止用組成物中で懸濁状に分散している、
   請求項１又は２に記載の半導体封止用組成物。
4. 前記（Ｅ１）の含有量は、前記半導体封止用組成物全量に対して０．０５質量％以上である、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の半導体封止用組成物。
5. 式（１）中、ｋ及びｌのうちの少なくとも一方は１０以上の自然数を示す、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体封止用組成物。
6. 半導体素子と、
   前記半導体素子を封止する封止材と、を備え、
   前記封止材は、請求項１～５のいずれか一項に記載の半導体封止用組成物の硬化物を含む、
   電子部品装置。
7. 前記半導体素子を固定するリードフレームを更に備え、
   前記リードフレームの表面の少なくとも一部がニッケルメッキ層を有する、
   請求項６に記載の電子部品装置。