JPH02222443A - エポキシ樹脂組成物、その製造方法、及び樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は耐熱性、高靭性、低応力性の硬化物を与えるエ
ポキシ樹脂組成物、及びそれを用いた高信頼性の樹脂封
止型半導体装置に関する。

（従来の技術） エポキシ樹脂組成物は集積回路（ＩＣ）、大規模集積回
路（ＬＳＩ＞、）ランジス多などの半導体部品や電子部
品その他の部品を封止するために広く用いられている。

従来、半導体などの封正に用いられているエポキシ樹脂
組成物は、主成分としてクレゾールノボラヅク型エポキ
シ樹脂、硬化剤としてノボラック型フェノール樹脂を含
有するものである。このようなエポキシ樹脂組成物の硬
化物からなる封止樹脂には、耐湿性、低応力性などの基
本的な特性はもとより、プリント基板に実装する際のソ
ルダリングに耐える耐熱性が要求される。

まず、ソルダリングについては、ハンダフローまたはり
フローによってハンダ付けする方法が主流となってきて
いる。ハンダフローまたはりフロー時に封止樹脂は２０
０℃以上、時には３００℃以上の温度に短時間曝される
ため、これらの条件でクラックやその他の故障を起さな
いことが必要である。しかし、従来のエポキシ樹脂組成
物の硬化物は脆く、靭性及び耐熱性が不充分なため、ノ
１ンダフローまたはりフローの際にクラックを発生しや
すく、充分な信頼性が得られない欠点があった。

また、従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物は弾性率が高
く、そのため従来のエポキシ樹脂組成物を用いて封止し
た半導体デバイスなどに高温（例えば２００℃）及び低
温（例えば−６５℃）の熱ストレスを加えると、封止樹
脂と内部に封止された半導体チップとの間に大きな熱応
力が発生し、封止樹脂及びチップにクラックが生じやす
くなり、またチップ表面の酸化膜のクラックやアルミニ
ウム配線の変形が生じやすくなる欠点があった。

また、従来よりも耐熱性に優れた硬化物を与えるエポキ
シ樹脂組成物が提案されている。たとえば特開昭０１−
１７２３５６号公報及び特開昭［１２−１８４０１２号
公報などには、主成分として次式 （式中、ｎｌは０，１又は２） で表わされる化合物を用いた耐熱性のボキシ樹脂組成物
が開示されている。

しかし、これらのエポキシ樹脂組成物は、耐熱性の改善
には有効であるものの、脆いために靭性が不充分で、半
導体封止樹脂に用いた場合には、信頼性が満足できるも
のではなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、
靭性、耐熱性、低応力性などの特性を全て満足するもの
ではなく、シたがってそれを用いて得られる樹脂封止型
半導体装置の信頼性が低いという問題点があった。

本発明は以上のような問題点に鑑みなされたもので、高
靭性、耐熱性、低応力性の硬化物を与えるエポキシ樹脂
組成物、及びそれを用いた高信頼性の樹脂封止型半導体
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために種々検討した結果、次に示す
エポキシ樹脂組成物が優れた特性を有しており、それを
用いることによって高信頼性の樹脂封止型半導体装置が
得られることを見出した。

すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）次式
［１コ〜［９］ ハ Ｅｘ　−Ｑｔ　−Ｅｘ で表わされる化合物のうち少なくともＩ　Ｐｆｆｌ、及
び（Ｂ）次式［１０］〜［１２］ ％式％ ［１１］ で表わされる化合物のうち少なくとも１種、（前記［１
］〜［１２］式において、それぞれ各Ｅ１は無関係に 各Ｅ２は無関係に 各Ｅ、は無関係に 各Ｅ４は無関係に Ｈ 各Ｑ１は無関係に炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｑ２
は無関係に炭素原子２以上の炭化水素基、各Ｒは無関係
に水素、ハロゲン原子、又は炭素原子１以上の炭化水素
基もしくはハロゲン化炭化水素基を示し、 ｎは０又は１以上の整数を示す。

［ただし、成分（Ｂ）群の化合物のうち、式［ｌＯ］の
ｎが０である化合物１種のみの場合及び式［１１］のｎ
が０である化合物１種のみの場合を含まない］） を含有することを特徴とするものである。

本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法は、前記（Ｂ）
で表わされる化合物を相互に反応させ、これを前記（Ａ
）で表わされる化合物の１ｆ！Ｉｉ以上と配合すること
を特徴とするものである。

本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体チップを前記
エポキシ樹脂組成物で封止したことを特徴とするもので
ある。

本発明で用いられる式［１］〜［１２］で表わされる化
合物において、ＱＩ　　Ｑ２、Ｒの具体例としては以下
のようなものがあげられる。

Ｑｌの具体例としては、 などが挙げられる。

Ｑ２の具体例としては、 などが挙げられる。

Ｒの具体例としては、Ｈ，Ｆ、ＣＭ　、−ＣＨ３、（Ｃ
Ｈ２）　　ＣＨ３、−ＣＦ３、 （ＣＨ２）　　ＣＦ３などが挙げられる。

本発明で用いられる式［１］〜［１２］で表わされる化
合物を、具体的な例を挙げて説明する。

式［１］の例。

Ｒが水素、Ｑｌが炭素の場合、 ｎｍＱのとき 閘 式 ［４］ が炭素の場合、 １のとき 式 ［５］ Ｑ２がエタン残基の場合、 一〇のとき ４−ａＪ 式 ［６］ Ｑ２がエタン残基の場合、 ｎ−１のとき ｎ−１７のとき Ｒが三フッ化炭素基、 Ｑ、が炭素の場合、 ｎ−４のとき にＦＳ 炭化水素であってもよいし、Ｑ＋　、Ｑ２は前述したよ
うな各種の他の置換基であってもよい。

このうち、Ｒについては、Ｒの一部が塩素、臭素の場合
には、エポキシ樹脂組成物に難燃性を付与することがで
きる。また、Ｒの一部がアルキル基の場合や、特にフッ
素、フッ化アルキル基の場合には、エポキシ樹脂組成物
に撥水性を付与することができ、組成物の吸水率、吸湿
率が低下し、耐湿性が向上する。エポキシ樹脂組成物の
吸水率が低い場合、表面実装用の半導体デバイスや電子
部品の封止に用いた時に効果的である。すなわち、表面
実装用の部品をソルダリングする際に、部品に加わった
熱によって封止樹脂が吸湿していた水分が急激に気化し
て膨張し、そのため封止樹脂に大きな応力が発生し、ク
ラックなどが起きやすくなる原因となるが、これを防止
できるためである。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記成分（Ａ）及び（
Ｂ）を含むことを特徴とする。これらの組合せによって
、耐熱性、低応力性、高温での靭性が優れた硬化物が得
られ、それを用いた樹脂封止型半導体装置の信頼性が向
上する。

本発明において、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との配合比に
関しては、成分（Ｂ）が、成分（Ａ）の０．０１−１０
０倍（重量比）の範囲にあることが好しい。これは、（
１，０１倍未満では硬化物の靭性が低下しやすくなり、
１００倍を超えると硬化物の耐熱性が低下しやすくなる
ためである。より好ましくは０．１〜ＩＯ倍の範囲であ
る。

本発明のエポキシ樹脂組成物においては、成分（Ａ）及
びＣＢ）からなる種々の組合せが可能であるが、成分（
Ａ）群に含まれるエポキシ化合物及びフェノール化合物
がともに含有されていることが好ましい。

なお、成分（Ｂ）のうち、式［１０１、［１１］で表わ
されると称されている市販品（例えば、商品名エピコー
ト、油化シェルエポキシ社製及びこれらの類似商品）は
、ｎの数が大きくなるにつれて末端のエポキシ基が副反
応によって消滅している確率が高くなっている。例えば
、末端がエポキシ基になっている確率（エポキシ化率）
は、ｎ　（平均値、以下同様）が２のとき９０〜１００
％、ｎが４のとき８０〜９０％、ｎが８のとき５０〜８
０％、ｎが１１のとき３０〜７０％のものが多い。

本発明においては、このような低エポキシ化率の材料を
用いた場合には充分な効果が得られない。

本発明において好ましい材料は両末端が実質的にエポキ
シ基になっている材料、具体的には末端のエポキシ化率
が９０〜９５％以上の材料である。このような高エポキ
シ化率の製品は、製造プロセスを最適化し、副反応を抑
えることによって製造することができる。

また、成分（Ｂ）群の式［ＩＯ］、［１１］で表わされ
るエポキシ化合物のうち・ｎｗｍ　Ｑのもの、例えば式
［１０−ａ］、［１１−ａ］で表わされるエポキシ化合
物は、成分（Ｂ）群の他のエポキシ化合物と併用しない
場合、すなわち単独で使用する場合には充分な効果が得
られない。したがって、式［ＩＯ］、［１１］で表わさ
れるエポキシ化合物を単独で使用する場合、ｎの平均値
が２以上、好ましくは３以上、更に好ましくはｎが４〜
ＢＯのものを使用する。これらの化合物のエポキシ当量
は特に限定されないが、好ましくは４００以上、更に好
ましくは８００〜ｔｏ、ｏｏｏである。また、分子量も
特に限定されないが、好ましくは８００以上、更に好ま
しくは１２００〜２０．０００である。

同様に、成分ＣＢ）群の式［１０１［１１１で表わされ
るフェノール化合物のうちｎ−０のもの、例えば式［１
０−ｂ　］、［１１−ｂ　］で表わされるフェノール化
合物も、成分（Ｂ）群の他のフェノール化合物と併用し
ないと充分な効果が得られない。

したがって、式［ｌＯ］、［１１］で表わされるフェノ
ール化合物を単独で使用する場合、ｎの平均値が２以上
、好ましくは３以上、更に好ましくはｎが４〜６０のも
のを使用する。これらの化合物の水酸基当量は特に限定
されないが、好ましくは３５０以上、更に好ましくは７
００〜ｔｏ、ｏｏｏである。また、分子量も特に限定さ
れないが、好ましくは７００以上、更に好ましくは１１
００〜２０．０００である。

逆に、成分（Ｂ）群の式［１０］　　　［１１］で表わ
される化合物のうち、ｎが６以上の範囲のものを使用し
た場合、後述する成分（Ａ）の硬化反応に伴って、式、
［ｌＯ］、［１１］の化合物がミクロ相分離することが
確認されている。このようなミクロ相分離構造を有する
硬化物は、ミクロ相分離していないものに比べ、弾性率
が著しく低下して低応力となり、しかも耐熱性はほとん
ど低下しないので非常に好ましい効果が得られる。

なお、成分（Ａ）群のうちフェノール化合物が含有され
ていない場合は、成分（Ａ）以外に、１分子中に３個以
上のフェノール性水酸基を有する化合物を併用すること
が好ましい一０ 同様に、成分（Ａ）群のうちエポキシ化合物が含有され
ていない場合は、成分（Ａ）以外に、１分子中に３個以
上のエポキシ基を有する化合物を併用することが好まし
い。

成分（Ａ）以外に併用することができるフェノール化合
物としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、
ヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、ビスフェノー
ルＡ１ビスフエノールＦなどのフェノール類とアルデヒ
ド類を縮合反応させて得られるノボラック型フェノール
樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキ
ル樹脂、ポリヒドロキシスチレンなどが挙げられる。

成分（Ａ）以外に併用することができるエポキシ化合物
としては、上記ノボラック型フェノール樹脂のグリシジ
ルエーテル、フェノールアラルキル樹脂のグリシジルエ
ーテル、ポリヒドロキシスチレンのグリシジルエーテル
などのグリシジルエーテル型エボ、キシ樹脂、テトラグ
リシジルジアミノジフェニルメタンなどのグリシジルア
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、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複
素環式エポキシ樹脂などが挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂と
硬化剤の配合比に関しては、全フェノール性水酸基と全
エポキシ基の当量比が０．５〜１．５の範囲内にあるよ
うに配合することが望ましい。

これは、前記範囲外では反応が充分に起こりにくくなり
、硬化物の特性が劣化しやすくなるためである。

エポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノール性水酸基を
有する化合物が好ましいが、他の硬化剤として酸無水物
硬化剤、アミン系硬化剤などを併用してもよい。

本発明のエポキシ樹脂組成物が、硬化反応を生起して硬
化物になる過程において、各成分の組合せに応じて次の
ような反応が起こる。

■成分（Ａ）のエポキシ化合物と成分（Ａ）のフェノー
ル化合物との反応 ■成分（Ａ）のエポキシ化合物と成分（Ｂ）のフェノー
ル化合物との反応 ■成分（Ａ）のフェノール化合物と成分ＣＢ）のエポキ
シ化合物との反応 ■成分（Ｂ）のエポキシ化合物と成分（Ｂ）のフェノー
ル化合物との反応 である。

更に他のエポキシ樹脂、フェノール樹脂を併用した場合
には、次のような反応が起こる。

■成分（Ａ）のエポキシ化合物と併用フェノール樹脂と
の反応 ■成分（Ｂ）のエポキシ化合物と併用フェノール樹脂と
の反応 ■成分（Ａ）のフェノール化合物と併用エポキシ樹脂と
の反応 ■成分（Ｂ）のフェノール化合物と併用エポキシ樹脂と
の反応 である。

本発明では、これらの反応によって成分（Ａ）で形成さ
れる３次元硬化網目中に、成分（Ｂ）の２官能化合物が
組込まれることによって所期の効果が得られる。

この場合、成分（Ａ）による３次元硬化網目は、前記反
応■、■、■によって生ずる。また、成分（Ｂ）の３次
元硬化網目への組込みは、前記反応■、■、■、■によ
って行なわれる。このうち、反応■、■は成分（Ａ）へ
の直接反応による成分（Ｂ）の組込みであり、一方反応
■、■は他のエポキシ樹脂又はフェノール樹脂との反応
を経由しての３次元網目への成分（Ｂ）の組込みである
。

後者の場合、併用されたエポキシ樹脂、フェノール樹脂
は、反応■、■によって成分（Ｂ）と反応すると同時に
、反応■、■によって成分（Ａ）と反応するため、成分
（Ｂ）の成分（Ａ）の３次元網目への組込みが行なわれ
る。

以下、本発明における成分（Ａ）と成分（Ｂ）との組合
せに応じて、起こり得る反応についてより詳細に説明す
る。

成分（Ａ）、（Ｂ）の組合せが、（Ａ）及び（Ｂ）のエ
ポキシ化合物のみの場合、又は（Ａ）及び（Ｂ）のフェ
ノール化合物のみの場合には、もっばら前述した併用樹
脂との反応により組込みがなされる。

成分（Ａ）、（Ｂ）の組合せが、（Ａ）及び（Ｂ）のエ
ポキシ化合物並びに（Ａ）のフェノール化合物の場合に
は、反応■、■によって、他の樹脂を併用したときは反
応■、■、■も加わって、（Ｂ）の組込みがなされる。

成分（Ａ）、（Ｂ）の組合せが、（Ａ）及び（Ｂ）のフ
ェノール化合物並びに（Ａ）のエポキシ化合物の場合に
は、反応■、■によって、他の樹脂を併用したときは反
応■、■、■も加わって、（Ｂ）の組込みがなされる。

成分（Ａ）、（Ｂ）の組合せが、（Ａ）及び（Ｂ）のエ
ポキシ化合物並びに（Ｂ）のフェノール化合物の場合に
は、反応■、■によって、他の樹脂を併用したときは反
応■、■、■も加わって、（Ｂ）の組込みがなされる。

成分（Ａ）、（Ｂ）の組合せが、（Ａ）及び（Ｂ）のフ
ェノール化合物並びに（Ｂ）のエポキシ化合物の場合に
は、反応■、■によって、他の樹脂を併用したときは反
応■、■、■も加わって、（Ｂ）の組込みがなされる。

成分（Ａ）、（Ｂ）の組合せが、（Ａ）及び（Ｂ）のエ
ポキシ化合物並びに（Ａ）及び（Ｂ）のフェノール化合
物の場合には、反応■、■、■、■によって、他の樹脂
を併用したときは反応■、■、■、■も加わって、（Ｂ
）の組込みがなされる。

後者の３例では、反応■、すなわち成分（Ｂ）のエポキ
シ化合物と成分（Ｂ）　（７）フェノール化合物との反
応が生じることが特徴である。なお、この反応には、成
分（Ｂ）のうち１分子中のエポキシ基とフェノール性水
酸基とを有する構造の化合物について、同種のもの相互
の反応も含まれる。

この際、副反応を起こさないようにすれば、エポキシ化
合物を主成分とするか、又はフェノール化合物を主成分
とする、リニアな長い（ｎの大きい）化合物が生成する
。このうちどちらが生成するかは、成分（Ｂ）のエポキ
シ化合物と成分（Ｂ）のフェノール化合物との配合比に
よって決まり、エポキシ基が多い場合にはエポキシ化合
物が生成し、逆の場合にはフェノール化合物が生成する
。

以下に、より具体的にこれらの反応によって生成する化
合物について説明する。

例えば、エポキシ基がフェノール性水酸基の２倍の場合
、 となる。

逆にフェノール性水酸基がエポキシ基の２倍の場合、 となる。

このように、エポキシ化合物とフェノール化合物との配
合比を変えることによって、種々の分子。

量を有する生成物が得られる。

前記反応■を利用した場合、次のような効果が得られる
。すなわち、式［１０］　、［１１］で表わされる化合
物については、短い分子（例えばｎ−０）よりも、長い
分子（例えばｎ≧４）を用いた場合の方が、その硬化物
はより大きな靭性を示す。しかし、最初から長い分子を
用いた場合には、組成物の初期粘度が高７くなり、組成
物の製造が困難となるうえ、成形時には流動性が低下し
やすくなるなどの欠点がある。一方、反応■を利用した
場合には、最初に短い分子を使用し、反応によって分子
を長くするという過程を経る。このため、組成物の初期
粘度は低く、製造上、成形上の取扱いやすさが増大する
。しかも、反応によって分子が長くなるため、硬化物の
靭性に関しては最初から長い分子を用いた場合と同等の
効果が得られる。

以上のような効果を充分に発揮させるためには、反応■
の副反応を抑えて、リニアな分子を得ることが重要であ
る。このためには、硬化触媒の選択が重要となる。例え
ば、硬化触媒としてトリフェニルホスフィンを用いると
、副反応が抑えられ、リニアな分子を得るのに有利であ
る。一方、アミン系触媒を用いると、副反応が起きやす
いため好ましくない。

反応■は他の反応と同時に生起させてもよいが、他の反
応より先行させることが好ましい。具体的には、予め成
分（Ｂ）のエポキシ化合物とフェノール化合物との溶融
混合物を作製しておく方法、更にその溶融混合物中にト
リフェニルホスフィンなどの触媒を加え、予め反応■を
ある程度進めておく方法などを用いることが好ましい。

本発明の組成物には、必要に応じてエポキシ樹脂と硬化
剤の反応を促進する硬化触媒を添加配合することができ
る。硬化触媒は一般に知られているものを使用できるが
、特性の良好なエポキシ樹脂組成物を得るためには、有
機ホスフィン、有機オスフィンオキシド、有機ホスフィ
ンの配位化合物を用いることが好ましい。

有機ホスフィンは、次式 （式中、Ｒ１−Ｒ３は水素又は炭化水素基で、炭化水素
基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよ
い。なお、Ｒ，−Ｒ，がすべで水素の場合を除く。） で表わされる化合物である。

有機ホスフィンとしては、具体的には、トリフェニルホ
スフィン、トリス（メチルフェニル）ホスフィン、トリ
ス（メトキシフェニル）ホスフィン、トリブチルホスフ
ィン、トリシクロヘキシルホスフィン、メチルジフェニ
ルホスフ、ｆン、ブチルフェニルホスフィン、ジフェニ
ルホスフィン、フェニルホスフィンなどが挙げられる。

更に、Ｒ１が有機ホスフィンを含む置換基である有機ホ
スフィンとして、例えば１．２−ビス（ジフェニルホス
フィノ）エタン、ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン
などが挙げられる。これらのうちでも、アリールホスフ
ィンが好ましく、特にトリフェニルホスフィン、トリス
（メチルフェニル）ホスフィン、トリス（メトキシフェ
ニル）ホスフィンなどが好ましい。

有機ホスフィンオキシトは、次式 （式中、Ｒ，−Ｒ，は水素又は炭化水素基で、炭化水素
基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよ
い。なお、Ｒ，−Ｒ，がすべで水素の場合を除く。） で表わされる化合物である。有機ホスフィンオキシトと
しては、具体的には、トリフェニルホスフィンオキシト
、トリス（メチルフェニル）ホスフィンオキシト、トリ
ベンジルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィン
オキシト、トリシクロヘキシルホ・スフィンオキシド、
ジフェニルエチルホスフィンオキシト、フエニルジメチ
ルホスフィンオキシド、ジフェニルホスフィンオキシト
、ジヘキシルホスフィンオキシド、フェニルホスフィン
オキシト、トリス（クロロフェニル）ホスフィンオキシ
ト、トリス（ヒドロキシフェニル）ホスフィンオキシト
、トリス（メトキシフェニル）ホスフィンオキシトなど
が挙げられる。これらのうちでも、トリフェニルホスフ
ィンオキシトなどトリアリールホスフィンオキシトが好
ましい。

６機ホスフィンの配位化合物は、次式 （式中、Ｒ４−Ｒ６は水素ハロゲン又は炭化水素基で、
炭化水素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されて
いてもよい。なお、Ｒ１−Ｒ１の少くともひとつは炭化
水素基である。Ｍはホウ素又はアルミニウム原子である
。） で表わされる化合物であり、有機ホスフィンとＭＲ４Ｒ
９Ｒ，とを反応させることによって容品に得られる。

有機ホスフィンの配位化合物を構成する″Ｈ機中スフィ
ンとしては、トリフェニルホスフィン、トリス（メチル
フェニル）ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリ
オクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、
ジフェニルエチルホスフィン、フエニルジメチルホスフ
ィン、ジフェニルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、
フェニルホスフィン、デシルホスフィン、トリス（クロ
ロフェニル）ホスフィン、トリス（ヒドロキシフェニル
）ホスフィン、トリス（メトキシフェニル）本スフィン
などが挙げられる。これらのうちでも、トリフェニルホ
スフィンなどトリアリールホスフィンが好ましい。

有機ホスフィンの配位化合物を構成するＭＲ，Ｒ５Ｒ６
で表わされる化合物としては、水素化ホウ素、水素化ア
ルミニウム、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アルミニウ
ム、有機ホウ素化合物及び有機アルミニウム化合物があ
る。このうち有機ホウ素化合物としては、トリフェニル
ホウ素、トリス（エチルフェニル）ホウ素、トリベンジ
ルホウ素、トリオクチルホウ素、トリシクロヘキシルホ
ウ素、ジフェニルメチルホウ素、フエニルジブチルホウ
索、ジフェニルホウ素、ジオクチルホウ素、フェニルホ
ウ素、シクロヘキシルホウ素、トリス（クロロフェニル
）ホウ素などが挙げられる。また、有機アルミニウム化
合物は、前記ホウ素化合物に対応するアルミニウム化合
物、例えばトリフェニルアルミニウムなどが挙げられる
。これらの有機ホウ素化合物、有機アルミニウム化合物
のうちでも、トリアリール化合物が好ましい。

硬化触媒としては、有機ホスフィン、有機ホスフィンオ
キシト、及び有機ホスフィンの配位化合物のうち、１種
又は２種以上が用いられる。これらの硬化触媒の配合量
は組成物全体の０．００１〜１Ｏｆｆｌ量％の範囲であ
ることが好ましい。

本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、更に
無機質充填剤、離型剤、難燃剤、着色剤、充填剤の表面
処理剤、低応力付与剤などを配合しても差し支えない。

無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガ
ラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、
窒化ホウ素など、一般に知られているものを用いること
ができる。離型剤としては、例えば天然ワックス類、合
成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エス
テル類もしくはパラフィン類などが挙げられる。難燃剤
としては、塩素化パラフィン、ブロムトルエン、ヘキサ
ブロムベンゼン、二酸化アンチモンなどが挙げられる。

着色剤としては、カーボンブラックなどが挙げられる。

充填剤の表面処理剤としては、シランカップリング剤な
どが挙げられる。低応力付与剤としては、シリコーンオ
イル、シリコーンゴムなどシリコーン化合物、液状ゴム
、ＡＢＳ、ＭＢＳなどポリブタジェンの共重合体、ゴム
、熱可塑性樹脂エラストマーなどが挙げられる。

以上のような成分を含有するエポキシ樹脂組成物を成形
材料として調製するには、−船釣に以下のような方法が
用いられる。すなわち、原料を所定の組成比に配合し、
例えばミキサーによって充分混合した後、更に熱ロール
による溶融混合処理、又はニーダ−などによる混合処理
を加えることにより容易にエポキシ樹脂成形材料を得る
ことができる。

本発明の樹脂封止型半導体装置は、前記エポキシ樹脂組
成物を用いて半導体装置を封止することにより容易に製
造することができる。封止の最も一般的な方法は低圧ト
ランスファ成形であるが、インジェクション成形、圧縮
成形、注型などによる封止も可能である。エポキシ樹脂
組成物は封止の際に加熱されて硬化し、この硬化物によ
って封止された樹脂封止型半導体装置が得られる。硬化
に際しては、１５０℃以上に加熱することが特に望まし
い。また、１５０〜３００℃で数時間〜数十時間ボスト
キュアを行うことによって、硬化物の耐熱性などの特性
を向上させることができる。ボストキュア温度は好まし
くは１７０℃以上、更に好ましくは２００℃以上、ボス
トキュア時間は好ましくは３〜ｌＢ時間である。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

まず、予め実施例で用いた成分（Ｂ）の２種の化合物の
溶融混合物ＣＩ］、［１１］、［ＩＩ［］を調製してお
いた。

［１］ 式［１Ｏ−ｃ３のエポキシ化合物７３８部と式［１Ｏ−
ｄｌのフェノール化合物６８２部を混合し、１５０℃に
加熱して相溶させ、溶融混合物［１］を得た（当量比ｌ
／１）。

［１１１ 式［１Ｏ−ａｌのエポキシ化合物１７０部１式［１０−
ｂｌのフェノール化合物１１゛４部及び硬化触媒として
トリフェニルホスフィン０．１部を混合し、１５０℃に
加熱して相溶させ、相溶後冷却して溶融混合物［Ｕ］を
得た（当量比１／１）。

ＣＩＩＩコ 式［１１−ｃコのエポキシ化合物１９００部２式［１０
−ｂｌのフェノール化合物２２８部及び硬化触媒として
トリフェニルホスフィン０．２部を混合し、１５０℃に
加熱して相溶させ、反応を行ない、溶融混合物［Ｉ［Ｉ
］を得た（当量比３／２）。

実施例１〜２０ 成分（Ａ）に属するエポキシ化合物として、式％式％［
４ ］ 成分ＣＢ）に属するエポキシ化合物として、式［１Ｇ−
ａｌ、［１Ｏ−ｃｌ（エポキシ化率９８％）、［１０−
ｅ］　　（エポキシ化率９８％）、ＥＩＯ−ｇＥ、［１
０１１（エポキシ化率９８％）、［１１−ｃｌ（エポキ
シ化率９８％）、［１２−ａｌを用いた。

成分（Ａ）に属するフェノール化合物として、式［１−
ｄｌ、［１−ｆｌ　　［２−ｂｌ、［３−ｂｌ、［４−
ｂｌ、［５−ｅ］、［６−ｂｌ、［７−ｂｌ、［８−ｂ
ｌ、［９−ｂｌを用いた。

成分（Ｂ）に属するフェノール化合物として、式Ｃｌ０
−　ｂ　］、［１０−ｄ］、Ｅｌｌ−ｄｌを用いた。

また、成分（Ｂ）のエポキシ化合物とフェノール化合物
との溶融混合物として、前記［１］、［１］、［ｍ］を
用いた。

更に、他のエポキシ樹脂成分としてエポキシ当量２００
のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を、他のフェノ
ール樹脂成分として水酸基当ｊ１１０７のフェノールノ
ボラック樹脂を、硬化促進剤としてトリフェニルホスフ
ィンを用いた。

これらを第１表に示す配合比（単位重量部）で配合し、
ミキサーで混合した後、熱ロールで混練することにより
実施例２０種、比較例１２種のエポキシ樹脂組成物を調
製した。

得られた各エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファ成
形を行い、硬化物を得た。成形条件は金型温度１８０℃
、成形時間３分である。また、ボストキュアは１８０℃
で５時間実施した。

得られた硬化物の高温（２００℃）における靭性を評価
するために、曲げ試験（２００℃）における応力−歪曲
線の積分値を求めた。この積分値が大きい方はど、靭性
が大きい。また、常温（２５℃）における弾性率を測定
した。これらの結果を第２表に示す。

次に、前記各エポキシ樹脂組成物を、それぞれ溶融シリ
カ粉体（充填剤）７００部、二酸化アンチモン（難燃剤
）２０部、カーボンブラック（着色剤）４部、カルナバ
ワックス（離型剤）４部、γ−グリシドキシプロビルト
リメトキシシラン（シランカップリング剤）４部ととも
にミキサーで混合し、１００℃の熱ロールで３分間混練
することにより、充填剤入り成形材料を調製した。

得られた各成形材料を用い、トランスファ成形により、
高周波予熱器で９０’Ｃに加熱した成形材料を１８０℃
で３分間モールドしてＭＯＳ型集積回路（半導体チップ
のサイズは１０ｍｍ　Ｘ　１２ｍ＋＊　）を樹脂封止し
た。更に、１８０℃、５時間のボストキュアを実施した
。樹脂パッケージは厚さ２ｍ−のフラットパッケージ形
である。これらの試料について、以下に記す評価試験を
行った。

（ａ）封止した樹脂パッケージ６２０個について、熱サ
イクル試験を行った。熱サイクル試験は−Ｂ５℃、２０
０℃に各３０分間交互にｌｏｏ回曝した後、パッケージ
を切断し、内部に樹脂クラックが発生しているかどうか
調べた。

（ｂ）ペーパーフェーズ（ｖｐｓ法）により、２１５℃
でリフローはんだ付けを行い、パッケージの外観に樹脂
クラックが認められるかどうか調−べた。

（ｅ）　（ｂ）のｖＰＳ終了後の樹脂パブケージについ
て、１２１℃、２気圧のプレツシャクツ力内で耐湿試験
を行い、２００時間後の半導体チップのコロ−ジョン不
良の発生を調べた。

以上の評価結果をまとめて第２表に示す。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬
化物は弾性率が高く、低応力性であるとともに、靭性、
耐熱性に優れているため、これを用いた樹脂封止型半導
体装置は信頼性が高い。

したがって、本発明の工業的価値は極めて大きい。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）次式［１］〜［９］ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼［５］ ▲数式、化学式、表等があります▼［６］ ▲数式、化学式、表等があります▼［８］ ▲数式、化学式、表等があります▼［９］ で表わされる化合物のうち少なくとも１種、及び次式［
   １０］〜［１２］ ▲数式、化学式、表等があります▼［１０］ ▲数式、化学式、表等があります▼［１１］ ▲数式、化学式、表等があります▼［１２］ で表わされる化合物のうち少なくとも１種、（前記［１
   ］　〜［１２］式において、それぞれ各Ｅ＿１は無関係
   に ▲数式、化学式、表等があります▼ 各Ｅ＿２は無関係に ▲数式、化学式、表等があります▼ 各Ｅ＿３は無関係に ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
   、表等があります▼ 各Ｅ＿４は無関係に ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｅ＿５は▲数式、化学式、表等があります▼ Ｚは▲数式、化学式、表等があります▼ 各Ｑ＿１は無関係に炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｑ
   ＿２は無関係に炭素原子２以上の炭化水素基、各Ｒは無
   関係に水素、ハロゲン原子、又は炭素原子１以上の炭化
   水素基もしくはハロゲン化炭化水素基を示し、 ｎは０又は１以上の整数を示す。 ［ただし、成分（Ｂ）群の化合物のうち、式［１０］の
   ｎが０である化合物１種のみの場合、及び式［１１］の
   ｎが０である化合物１種のみの場合を含まない］） を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
2. （２）請求項（１）記載の（Ｂ）で表わされる化合物を
   相互に反応させ、これを請求項（１）記載の（Ａ）で表
   わされる化合物の１種以上と配合することを特徴とする
   エポキシ樹脂組成物の製造方法。
3. （３）半導体チップを請求項（１）記載のエポキシ樹脂
   組成物で封止したことを特徴とする樹脂封止型半導体装
   置。