JPH0586171A - 半導体封止用のエポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エポキシ樹脂、下記の一般式で表わされる水
酸基置換芳香族系化合物を含有する硬化剤、及び無機充
填剤を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物であ
る。 ｛式中、Ｘはそれぞれ単独にアルキル基又はハロゲン原
子であり、Ｙはそれぞれ単独にアルキル基、ハロゲン原
子又はアルコキシ基であり、Ｒ¹ 及びＲ² はそれぞれ水
素原子、アルキル基若しくはアリール基であるか、Ｒ¹
とＲ² とが一体になってシクロアルキル基を形成してい
るものである。ｊは１〜３の整数であり、ｋは０〜２の
整数であり、ｐは１以上で、かつ（８−ｊ−ｋ）で表わ
される数以下の整数であり、ｍは１又は２であり、ｎは
０〜２の整数である。｝そして、その硬化剤は、前記の
一般式で表わされる化合物を２５重量％以上含有するの
が望ましく、また硬化剤中のＮａ 及びＣｌ の含有量
がともに１０ｐｐｍ以下であるのが望ましい。 【効果】 このエポキシ樹脂組成物は成形性が良好で、
耐熱性、耐湿性及び耐クラツク性に優れた封止を与え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形性が良好で、耐熱
性、耐湿性及び耐クラツク性に優れた硬化物を与える半
導体封止用のエポキシ樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子の封止には、エポキシ
樹脂組成物で封止する方法が、信頼性、生産性及び価格
等の点において、ガラス、金属又はセラミツクを用いる
ハーメチツクシール法より有利なために、最も一般的に
用いられている。

【０００３】そして、半導体封止用エポキシ樹脂として
は、オルソクレゾールノボラツク型エポキシ樹脂を主成
分とし、硬化剤としてノボラツク型フエノール樹脂を用
いたものが主として用いられている。しかし、近年、半
導体素子の高集積化に伴ない素子面積が大きくなり、さ
らにパツケージの形状も薄型化する傾向にあり、素子と
封止材間に生じる熱応力によるパツケージクラツクの発
生や素子上のアルミニウム配線の変形などの問題が無視
できなくなってきた。また、実装方法も、ピン挿入から
表面実装に変わりつつあり、半導体封止材に対してさら
に高度な耐熱性、耐湿性及び耐クラツク性が要求される
ようになった。

【０００４】かかる問題点の解決手段として、オルソク
レゾールノボラツクなどのノボラツク型のエポキシ樹脂
と、硬化剤としてノボラツク型フエノール樹脂を用いた
前記のエポキシ樹脂に、可撓性付与剤として各種のゴム
状樹脂を添加したり、無機充填剤を多量に配合する方法
が用いられるようになったが、かかる方法は耐クラツク
性の改善効果が得られるにしても、他の樹脂物性を劣化
させたり、成形時の樹脂組成物の流動性（すなわち成形
性）が著しく悪くなるなどの問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、良好な成形
性を有し、耐熱性、耐クラツク性及び耐湿性に優れた硬
化物を与える半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を提供
しようとするものである。

【０００６】

【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、エポキシ樹
脂硬化剤として特定の水酸基含有芳香族系化合物を用い
ることにより、その目的を達成することができたのであ
る。

【０００７】すなわち、本発明の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及び
無機充填剤を含有するエポキシ樹脂組成物において、前
記のエポキシ樹脂硬化剤として、下記の一般式で表わ
される水酸基置換芳香族系化合物（同化合物の２種以上
の混合物を含む）を含有する硬化剤を用いてなることを
特徴とする組成物である。

【０００８】

【化５】

【０００９】｛式中、Ｘはそれぞれ単独にアルキル基又
はハロゲン原子であり、Ｙはそれぞれ単独にアルキル
基、ハロゲン原子又はアルコキシ基であり、Ｒ¹ 及びＲ
² はそれぞれ水素原子、アルキル基若しくはアリール基
であるか、Ｒ¹ とＲ² とが一体になってシクロアルキル
基を形成しているものである。ｊは１〜３の整数であ
り、ｋは０〜２の整数であり、ｐは１以上で、かつ（８
−ｊ−ｋ）で表わされる数以下の整数であり、ｍは１又
は２であり、ｎは０〜２の整数である。｝

【００１０】本発明の半導体封止用のエポキシ樹脂組成
物において用いられるエポキシ樹脂硬化剤は、前記の一
般式で表わされる水酸基置換芳香族系化合物（同化合
物の２種以上の混合物を含む）を含有する硬化剤である
が、前記の一般式で表わされる化合物は、下記の一般
式で表わされるナフトール系化合物と、下記の一般式
で表わされるフエノール系化合物及び／又は下記の一
般式で表わされるフエノール系化合物とを、酸性触媒
の存在下で反応ることにより容易に製造することがで
き、この場合に得られる生成化合物は、前記一般式に
おけるｐの値が種々の値の化合物の混合物を主成分とす
るものである。

【００１１】

【化６】

【００１２】（式中、Ｘはそれぞれ単独にアルキル基又
はハロゲン原子であり、ｊは１〜３の整数であり、ｋは
０〜２の整数である。）

【００１３】

【化７】

【００１４】（式中、Ｙはそれぞれ単独にアルキル基、
ハロゲン原子又はアルコキシ基であり、Ｚはハロゲン原
子、水酸基又はアルコキシ基である。Ｒ¹及びＲ² はそ
れぞれ水素原子、アルキル基若しくはアリール基である
か、又はＲ¹ とＲ² とが一体となってシクロアルキル基
を形成しているものである。ｍは１又は２であり、ｎは
０〜２の整数である。）

【００１５】

【化８】

【００１６】（式中、Ｙはそれぞれ単独にアルキル基、
ハロゲン原子又はアルコキシ基であり、Ｒ² 、Ｒ³ 及び
Ｒ⁴ はそれぞれ水素原子、アルキル基若しくはアリール
基であるか、又はＲ² とＲ³ とが一体となってシクロア
ルケニル基を形成しているものである。ｍは１又は２で
あり、ｎは０〜２の整数である。）

【００１７】この反応は、前記の一般式で表わされる
化合物を用いた場合には縮合反応である。また、前記の
一般式で表わされる化合物を用いた場合には付加反応
であり、そしてこの場合には、その一般式で表わされ
る化合物にもとづいて、式−ＣＨ（Ｒ³ )(Ｒ⁴ ）で表わ
される基が形成され、この基が前記一般式における−
Ｒ¹ 基となるのである。

【００１８】この反応においては、前記のとおり、一般
式で表わされるフエノール系化合物と、一般式で表
わされるフエノール系化合物とを併用して、一般式で
表わされるナフトール系化合物と反応させることも可能
である。

【００１９】前記の一般式で表わされるナフトール系
化合物としては、たとえば１−ナフトール、２−ナフト
ール、１−ブロモ−２−ナフトール、６−ブロモ−２−
ナフトール、４−クロロ−１−ナフトール、４−メトキ
シ−１−ナフトール、２−メチル−１−ナフトール、
２，４−ジブロモ−１−ナフトール、１，６−ジブロモ
−２−ナフトール、２，４−ジクロロ−１−ナフトー
ル、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒド
ロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、
１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキ
シナフタレン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、２，
３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナ
フタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、１，５−
ジヒドロキシ−７−メチルナフタレン、１，６−ジヒド
ロキシ−２−メチルナフタレン、１，６−ジヒドロキシ
−８−メチルナフタレン、１，６−ジヒドロキシ−４，
８−ジメチルナフタレン、２−ブロム−１，６−ジヒド
ロキシナフタレン、８−ブロム−１，６−ジヒドロキシ
ナフタレン、１，３，６−トリヒドロキシナフタレン、
１，３，７−トリヒドロキシナフタレン、１，４，６−
トリヒドロキシナフタレン、１，４，７−トリヒドロキ
シナフタレンなどがあげられる。これらのナフトール系
化合物は２種以上を併用して反応させることができる。
また、これらのナフトール系化合物は、共重合成分とし
て小割合のフエノール類を併用することも可能である
が、ナフトール系化合物のみを用いる方が好ましい。

【００２０】前記の一般式で表わされるフエノール系
化合物としては、たとえばｏ−ヒドロキシベンジルアル
コール、ｍ−ヒドロキシベンジルアルコール、ｐ−ヒド
ロキシベンジルアルコール、２−クロロメチルフエノー
ル、３−クロロメチルフエノール、４−クロロメチルフ
エノール、２−ブロモメチルフエノール、３−ブロモメ
チルフエノール、４−ブロモメチルフエノール、２−ヨ
ードメチルフエノール、３−ヨードメチルフエノール、
４−ヨードメチルフエノール、２−メトキシメチルフエ
ノール、３−メトキシメチルフエノール、４−メトキシ
メチルフエノール、４−ヒドロキシメチル−２−メチル
フエノール、４−ヒドロキシメチル−３−メチルフエノ
ール、２−ヒドロキシメチル−４−メチルフエノール、
２，６−ジメチル−４−ヒドロキシメチルフエノール、
２，５−ジメチル−４−ヒドロキシメチルフエノール、
２，４−ジメチル−６−ヒドロキシメチルフエノール、
３，４−ジメチル−６−ヒドロキシメチルフエノール、
３，５−ジメチル−４−ヒドロキシメチルフエノール、
２−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチルフエノール、４
−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシメチルフエノール、２−
ｔ−ブチル−６−ヒドロキシメチル−４−メチルフエノ
ール、４−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシメチル−６−メ
チルフエノール、２−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチ
ル−６−メチルフエノール、２−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシメチル−５−メチルフエノール、２，６−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシメチルフエノール、４−ブロ
モ−２−ヒドロキシメチルフエノール、２−ブロモ−４
−ヒドロキシメチルフエノール、３−ブロモ−４−ヒド
ロキシメチルフエノール、２−ブロモ−４−クロロ−６
−ヒドロキシメチルフエノール、２−ブロモ−６−ヒド
ロキシメチル−４−メチルフエノール、２−ブロモ−４
−ヒドロキシメチル−６−メトキシフエノール、３−ブ
ロモ−２−ヒドロキシメチル−６−メトキシフエノー
ル、４−クロロ−２−ヒドロキシメチルフエノール、
２，４−ジブロモ−６−ヒドロキシメチルフエノール、
２，６−ジブロモ−４−ヒドロキシメチルフエノール、
２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシメチルフエノール、
２−ヒドロキシメチル−５−メトキシフエノール、２−
ヒドロキシメチル−４−メトキシフエノール、４−ヒド
ロキシメチル−２−メトキシフエノール、２，６−ジメ
トキシ−４−ヒドロキシメチルフエノール、２−エトキ
シ−４−ヒドロキシメチルフエノール、２−エトキシ−
６−ヒドロキシメチルフエノール、２，３−ジヒドロキ
シベンジルアルコール、２，４−ジヒドロキシベンジル
アルコール、２，５−ジヒドロキシベンジルアルコー
ル、３，４−ジヒドロキシベンジルアルコール、４−
（２−ヒドロキシ−２−プロピル）フエノール、２−
（２−ヒドロキシ−２−プロピル）フエノール、２−
（１−ヒドロキシエチル）フエノール、３−（１−ヒド
ロキシエチル）フエノール、４−（１−ヒドロキシエチ
ル）フエノール、４−（１−ヒドロキシエチル）−２−
メトキシフエノール、４−（１−ヒドロキシエチル）レ
ゾルシノール、３−（１−ヒドロキシエチル）ハイドロ
キノン、２−（１−ヒドロキシエチル）レゾルシノー
ル、５−（１−ヒドロキシエチル）レゾルシノール、２
−（１−ヒドロキシプロピル）フエノール、２−ヒドロ
キシベンズヒドロール、４−ヒドロキシベンズヒドロー
ル、２，４−ジヒドロキシベンズヒドロール、２，２′
−ジヒドロキシベンズヒドロール、４，４′−ジヒドロ
キシベンズヒドロール、４−クロロ−４′−ヒドロキシ
ベンズヒドロール、４−フロロ−４′−ヒドロキシベン
ズヒドロール、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンズヒ
ドロール、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベ
ンズヒドロール、２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−
ジメトキシベンズヒドロール、２，２′−ジヒドロキシ
−４−メトキシベンズヒドロール、２，４，４′−トリ
ヒドロキシベンズヒドロールなどがあげられる。

【００２１】また、前記の一般式で表わされるフエノ
ール系化合物としては、たとえばヒドロキシスチレン、
ｏ−イソプロペニルフエノール、ｍ−イソプロペニルフ
エノール、ｐ−イソプロペニルフエノール、イソオイゲ
ノール、ｐ−シクロヘキセニルフエノール、４−（１′
−シクロヘキセニル）レゾルシノールなどがあげられ
る。

【００２２】前記の縮合又は付加反応は、前記のとお
り、酸性触媒の存在下で行なわせるが、その酸性触媒と
しては、たとえば塩酸、硫酸等の鉱酸類、シユウ酸、ト
ルエンスルホン酸等の有機酸類、三フツ化ホウ素、三フ
ツ化ホウ素エーテル錯体、塩化アルミニウム、塩化ス
ズ、塩化亜鉛、塩化鉄、塩化チタンなどのルイス酸等が
あげられる。その触媒の使用量は、一般式で表わされ
るナフトール系化合物に対して０．１〜５重量％であ
る。

【００２３】この反応は、通常、５０〜２５０℃、好ま
しくは５０〜１８０℃の温度で１〜１０時間加熱して行
なわせる。この反応は、必要に応じてベンゼン、トルエ
ン、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン、ニトロベンゼ
ン、ジフエニルエーテルなどの芳香族系溶媒、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサンなどのエーテル類、メタノール、エタノ
ール、イソプロパノールなどのアルコール類、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、
酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸類、さらにはこれ
らの各溶剤及び水から選ばれた２種以上の混合溶媒の存
在下で行なわせることができる。

【００２４】このような縮合又は付加反応で得られる生
成物は、前記一般式で表わされる化合物を多量に含有
するものであるが、必要に応じてその生成物を蒸留、再
結晶、抽出、洗浄、再沈澱などの種々の方法を用いて精
製することができる。かかる生成物中の化合物の含有
量は、ゲル浸透クロマトグラフイー（以下、これを「Ｇ
ＰＣ」という）により、ＵＶ検出器の波長を２５４ｎｍ
に設定した各成分のピーク面積比から容易に求めること
ができる。生成物が多量の不純物を含有していると、た
とえば原料の前記一般式、及びで表わされる各化
合物等が未反応のままで多量に含まれていると、生成物
中の化合物の純度が低下してくるので好ましくない。
すなわち、生成物中の化合物の純度があまり低下する
と、それを硬化剤として用いたエポキシ樹脂組成物は、
硬化物の架橋点が少なくなり、耐熱性が悪くなる。

【００２５】本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂硬化剤として、前記一般式で表わされる水酸基置
換芳香族系化合物に他の多価フエノール系化合物を併用
することができる。しかし、その併用する他の多価フエ
ノール系化合物の量が多くなりすぎると、耐クラツク性
等の硬化物性が悪くなるから、本発明で使用する硬化剤
は、全硬化剤中の前記一般式で表わされる水酸基置換
芳香族系化合物の含有量が２５重量％以上であるのが望
ましい。

【００２６】また、本発明のエポキシ樹脂組成物におい
て使用するエポキシ樹脂硬化剤中に、その製造反応にお
いて用いた触媒や、反応生成物の精製工程で使用した中
和剤等にもとづくイオン性不純物が残存していると、そ
のイオン性不純物が半導体素子のアルミニウム配線等を
腐食させる原因となり、半導体の高温高湿下での劣化試
験等での信頼性を悪化させることになる。そして、本発
明者らの知見によれば、本発明の使用する全エポキシ樹
脂硬化剤中のイオン性アルカリ金属（通常はＮａ⁺ ）、
及びイオン性ハロゲン（通常はＣｌ^- ）の含有量を、そ
れぞれ１０ｐｐｍ以下に保つと、半導体素子のアルミニ
ウム配線等の腐食問題を実質上回避できることが判明し
た。なお、本明細書に記載のＮａ⁺ の含有量及びＣｌ^-
の含有量とは、エポキシ樹脂硬化剤（全エポキシ樹脂硬
化剤）を純水中で９５℃で２０時間加熱したときに純水
中に抽出されるＮａ⁺ 及びＣｌ^- のそれぞれの量を原子
吸光分析及び硝酸銀溶液滴定によって定量し、それを該
硬化剤中のＮａ⁺ 及びＣｌ^- の重量ｐｐｍとして換算し
て表わしたものである。

【００２７】本発明のエポキシ樹脂組成物には、エポキ
シ樹脂及び無機充填剤が必須成分として配合されるもの
である。

【００２８】そのエポキシ樹脂としては、封止用エポキ
シ樹脂として一般に用いられるエポキシ樹脂はすべて使
用することができる。たとえばクレゾールノボラツク型
エポキシ樹脂をはじめとして、種々のフエノール系化合
物（たとえばビスフエノールＡ、ビスフエノールＦ、ビ
フエノール、アルキル置換ビフエノール、レゾルシン、
ハイドロキノン、メチルレゾルシン、フエノールノボラ
ツク、クレゾールノボラツク、レゾルシンノボラツク、
ビスフエノールＡノボラツク；各種のフエノール類とヒ
ドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリ
オキザールなどの各種アルデヒドとの縮合反応で得られ
た多価フエノールなど）と、エピハロヒドリンとから製
造されるエポキシ樹脂等があげられる。さらに、本発明
において硬化剤として用いられる前記一般式で表わさ
れる水酸基置換芳香族系化合物にエピハロヒドリンを反
応させて得られるエポキシ樹脂も、本発明のエポキシ樹
脂組成物用のエポキシ樹脂として、好ましく使用するこ
とができる。

【００２９】また、その無機充填剤としては、たとえば
溶融シリカ粉、結晶シリカ粉、ガラス粉、アルミナ粉、
ジルコン粉等があげられる。

【００３０】また、本発明のエポキシ樹脂組成物には可
撓性付与剤を配合するのが望ましい。その可撓性付与剤
としては、たとえばポリブタジエン、ポリイソプレンな
どの有機ゴム類、ポリシロキサン系のオイルやゴムなど
があげられる。また、この種の可撓性付与剤を、エポキ
シ基、アミノ基、カルボキシル基、脂肪族水酸基、芳香
族水酸基、イソシアネート基などで変性したものも使用
することができる。また、本発明で使用するエポキシ樹
脂又はエポキシ樹脂硬化剤を、これらの基によって変性
しておくことも可能である。

【００３１】さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物に
は、必要に応じて硬化促進剤、離型剤、難燃剤及びカツ
プリング剤などを配合することができる。

【００３２】その硬化促進剤としては、たとえば２−メ
チルイミダゾール、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）フエノール、ベンジルジメチルアミン
などのアミン類、トリブチルホスフイン、トリフエニル
ホスフインなどの有機リン化合物などがあげられる。

【００３３】その離型剤としては、たとえば天然ワツク
ス、合成ワツクス、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、パ
ラフインなどがあげられる。

【００３４】その難燃剤としては、使用エポキシ樹脂の
一部を臭素化エポキシ樹脂、たとえば臭素化フエノール
ノボラツク型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフエノー
ルＡ型エポキシ樹脂として用いてもよいし、三酸化アン
チモン、トリフエニルホスフエートなどを配合してもよ
い。

【００３５】本発明のエポキシ樹脂組成物の調製には種
々の方法を用いることができるが、一般的にはミキシン
グロールや押出機を用いる溶融混合法が簡易で好まし
い。

【００３６】

【実施例】以下に、水酸基置換芳香族系化合物製造例、
実施例及び比較例をあげてさらに詳述する。これらの例
において記載の「部」は重量部を意味する。

【００３７】水酸基置換芳香族系化合物製造例１ 温度計、攪拌機、コンデンサーを備えた反応器に、２−
ナフトール１４４部、ｐ−ヒドロキシベンジルアルコー
ル２４８部、ｐ−トルエンスルホン酸・１水和物１．９
部、及びエタノール９２部を加え、これらを溶解させ、
９０℃まで加熱し、同温度で１２０分間攪拌して反応さ
せた。

【００３８】次いで、その反応生成物に２５重量％Ｎａ
ＯＨ水溶液１．６部を加え、ｐ−トルエンスルホン酸を
中和し、コンデンサーを冷却分離器と取り変えて、反応
器内温を９０℃から１５０℃まで徐々に昇温し、同温度
で減圧下に溶剤、生成水及び未反応物等を留去した。得
られた生成物をメチルイソブチルケトン（以下、「ＭＩ
ＢＫ」という。）６００部に溶解し、次いでイオン性不
純物を除去するために水洗したのち、ＭＩＢＫを加熱減
圧下で留去し、水酸基置換芳香族系化合物３５６部を得
た。この化合物は、軟化点が１１０℃であり、ＧＰＣに
よる前記一般式で表わされる化合物の含有量が９９重
量％であり、Ｎａ⁺ の含有量が２ｐｐｍであり、Ｃｌ^-
の含有量が１ｐｐｍ以下であった。

【００３９】水酸基置換芳香族系化合物製造例２ 製造例１と同様の反応器に、１，６−ジヒドロキシナフ
タレン１６０部、ｐ−トルエンスルホン酸・１水和物
１．９部、及びエタノール９２部を加えて溶解させ、９
０℃まで加熱し、これにｏ−ヒドロキシベンジルアルコ
ール１２４部をエタノール９２部に溶解させた溶液を６
０分間かけて滴下し、さらに９０℃で１２０分間反応さ
せた。

【００４０】次いで、その反応生成物に、２５重量％Ｎ
ａＯＨ水溶液１．６部を加え、ｐ−トルエンスルホン酸
を中和したのち、製造例１と同様の後処理をした。水酸
基置換芳香族系化合物２６６部が得られ、この化合物
は、軟化点が９５℃であり、ＧＰＣによる前記一般式
で表わされる化合物の含有量が８５重量％であり、Ｎａ
⁺ の含有量が２ｐｐｍ、Ｃｌ^- の含有量が１ｐｐｍ以下
であった。

【００４１】水酸基置換芳香族系化合物製造例３ ２，７−ジヒドロキシナフタレン１６０部、２，６−ジ
−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチルフエノール２３６
部、ｐ−トルエンスルホン酸・１水和物１．９部、及び
エタノール９２部を用い、そのほかは前記の製造例１と
同様にして反応させ、同様の後処理をして水酸基置換芳
香族系化合物３７５部を得た。この化合物は、軟化点が
１０８℃であり、ＧＰＣによる前記の一般式で表わさ
れる化合物の含有量が９６重量％であり、Ｎａ⁺ の含有
量が２ｐｐｍ、Ｃｌ^- の含有量が１ｐｐｍ以下であっ
た。

【００４２】水酸基置換芳香族系化合物製造例４ １，６−ジヒドロキシナフタレン１６０部、ｐ−イソプ
ロペニルフエノール１３４部、ｐ−トルエンスルホン酸
・１水和物１．９部、及びエタノール９２部を用い、そ
のほかは前記の製造例１と同様にして反応させ、同様の
後処理をして水酸基置換芳香族系化合物２９４部を得
た。この化合物は、軟化点が１０３℃であり、ＧＰＣに
よる前記の一般式で表わされる化合物の含有量が８９
重量％であり、Ｎａ⁺ の含有量が２ｐｐｍ、Ｃｌ^- の含
有量が１ｐｐｍ以下であった。

【００４３】水酸基置換芳香族系化合物製造例５ １，６−ジヒドロキシナフタレン１６０部、ｐ−イソプ
ロペニルフエノール２６８部、ｐ−トルエンスルホン酸
・１水和物１．９部、及びエタノール９２部を９０℃ま
で昇温し、同温度で３００分間反応させた。引続き１５
０℃まで昇温し、同温度で減圧下にエタノール等を除去
し、水酸基置換芳香族系化合物４７８部を得た。この化
合物は、軟化点が１１３℃であり、ＧＰＣによる前記の
一般式で表わされる化合物の含有量が９８重量％であ
り、Ｎａ⁺ の含有量が２ｐｐｍ、Ｃｌ^- の含有量が１ｐ
ｐｍ以下であった。

【００４４】水酸基置換芳香族系化合物製造例６ １，６−ジヒドロキシナフタレン１６０部、４−（１−
シクロヘキセニル）レゾルシノール１９０部、ｐ−トル
エンスルホン酸・１水和物１．９部、及びエタノール９
２部を用い、そのほかは前記の製造例１と同様に反応さ
せ、同様に後処理をして水酸基置換芳香族系化合物３５
０部を得た。この化合物は、軟化点が１０６℃であり、
ＧＰＣによる前記の一般式で表わされる化合物の含有
量が８８重量％であり、Ｎａ⁺ の含有量が２ｐｐｍ、Ｃ
ｌ^- の含有量が１ｐｐｍ以下であった。

【００４５】水酸基置換芳香族系化合物製造例７ 製造例１と同様に反応させ、同様にＮａＯＨで中和し、
水及び溶剤を加熱減圧下で留去した。しかし、水洗によ
るイオン性不純物の除去を行なわなかった。水酸基置換
芳香族系化合物３５８部が得られ、この化合物は、軟化
点が１１１℃であり、ＧＰＣによる前記の一般式で表
わされる化合物の含有量が９９重量％であった。

【００４６】次いで、この化合物２部と、前記の製造例
１で製造した水酸基置換芳香族系化合物９８部とを混合
した。得られた化合物は、軟化点が１１１℃であり、Ｎ
ａ⁺ の含有量が１３ｐｐｍ、Ｃｌ^- の含有量が２ｐｐｍ
であった。

【００４７】水酸基置換芳香族系化合物製造例８ ｐ−トルエンスルホン酸・１水和物の代りに、３６重量
％塩酸１部を用い、そのほかは製造例１と同様に反応さ
せ、加熱減圧下で溶剤及び水等を除去した。しかし、中
和及び水洗を行なわなかった。その結果、水酸基置換芳
香族系化合物３５７部が得られ、この化合物は、軟化点
が１１２℃であり、ＧＰＣによる前記の一般式で表わ
される化合物の含有量が９９重量％であった。

【００４８】次いで、この化合物２部と、製造例１で製
造した水酸基置換芳香族系化合物９８部とを混合した。
得られた化合物は、軟化点が１１２℃、Ｎａ⁺ の含有量
が１ｐｐｍ以下、Ｃｌ^- の含有量が１５ｐｐｍであっ
た。

【００４９】水酸基置換芳香族系化合物製造例９ 製造例８と同様に反応させたのち、２５重量％ＮａＯＨ
水溶液１．６部を加えて塩酸を中和し、加熱減圧下で溶
剤及び水等を留去させた。しかし、水洗によるイオン性
不純物の除去を行なわなかった。水酸基置換芳香族系化
合物３５８部が得られ、この化合物は、軟化点が１１２
℃であり、ＧＰＣによる前記の一般式で表わされる化
合物の含有量が９９重量％であった。

【００５０】次いで、この化合物２部と、製造例１で得
られた水酸基置換芳香族系化合物９８部とを混合した。
得られた化合物は、軟化点が１１１℃であり、Ｎａ⁺ の
含有量が１３ｐｐｍ、Ｃｌ^- の含有量が１７ｐｐｍであ
った。

【００５１】実施例１〜２０ 比較例１〜６ 上記の製造例１〜９で得られた各水酸基置換芳香族系化
合物、又はフエノールノボラツク樹脂をそれぞれエポキ
シ樹脂硬化剤として使用し、かつ表１〜４にそれぞれ示
す配合を用いて得られた各組成物をミキシングロールを
用いて９０℃の温度で５分間溶融混合したのち、得られ
た各溶融混合物をシート状で取出し、冷却後粉砕して、
各エポキシ樹脂組成物を得た。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】表１〜表４の注： ＊１・・・ 油化シエルエポキシ株式会社商品名、クレゾー
ルノボラツク型エポキシ樹脂 ＊２・・・ 油化シエルエポキシ株式会社商品名、テトラメ
チルビフエノール型エポキシ樹脂 ＊３・・・ 油化シエルエポキシ株式会社商品名、トリス−
（ヒドロキシフエニル）メタン型エポキシ樹脂 ＊４・・・ 油化シエルエポキシ株式会社商品名、テトラブ
ロムビスフエノールＡ型エポキシ樹脂 ＊５・・・ 群栄化学株式会社製、軟化点９８℃、Ｎａ⁺ ＝
１ｐｐｍ以下、Ｃｌ^- ＝１ｐｐｍ ＊６・・・ 株式会社龍森商品名 ＲＤ−８ ＊７・・・ 信越化学工業株式会社商品名 Ｘ−６０−１６
４、エポキシ変性シリコーンオイル

【００５７】得られた各樹脂組成物をトランスフアー成
形により成形し、１７０℃で５時間後硬化させた。その
各硬化物について、下記の（イ）〜（ハ）の各試験をし
て評価した。その結果は表５〜表８に示すとおりであっ
た。

【００５７】（イ） ガラス転移温度 ５ｍｍφ×１０ｍｍの試験片を熱機械測定装置（ＴＭ
Ａ）により測定した。

【００５８】（ロ） 耐クラツク性 半導体素子を各エポキシ樹脂組成物を用いてトランスフ
アー成形で封止し、さらに１７０℃で５時間後硬化させ
て得た成形品各２０個について、−５０℃／５分→２０
０℃／５分の温度サイクルを１００回繰返したのちのク
ラツクの発生した成形品の数を調べた。

【００５９】（ハ） 耐湿性 ２本のアルミニウム配線を有する素子を各エポキシ樹脂
組成物を用いてトランスフアー成形で成形し、さらに１
７０℃で５時間後硬化して得られた電気部品各２０個に
ついて、１２０℃の高圧水蒸気下に、１５Ｖのバイアス
電圧を印加して５０％の不良が起きるまでの時間を求め
た。

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】

【表７】

【００６３】

【表８】

【００６４】表５及び表６から明らかなように、各実施
例のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、フエノールノボラ
ツク樹脂を硬化剤として用いた比較例１や比較例２の硬
化物と較べて、ガラス転移温度、耐クラツク性及び耐湿
性とも著しく優れている。また、表７から明らかなよう
に、硬化剤中に含まれる前記一般式で表わされる化合
物の含有量が高くなるほど、硬化物のガラス転移温度、
耐クラツク性及び耐湿性が向上する。さらに、表８から
明らかなように、硬化剤中のＮａ⁺ 含有量やＣｌ^- 含有
量が１０ｐｐｍを超えると、硬化物の耐湿性が悪くな
る。

【００６５】

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、成形性が良好で、耐熱性、耐湿性及び耐クラツク
性に優れた封止が得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及び
   無機充填剤を含有するエポキシ樹脂組成物において、前
   記のエポキシ樹脂硬化剤として、下記の一般式で表わ
   される水酸基置換芳香族系化合物（同化合物の２種以上
   の混合物を含む）を含有する硬化剤を用いてなることを
   特徴とする半導体封止用のエポキシ樹脂組成物。 【化１】 ｛式中、Ｘはそれぞれ単独にアルキル基又はハロゲン原
   子であり、Ｙはそれぞれ単独にアルキル基、ハロゲン原
   子又はアルコキシ基であり、Ｒ¹ 及びＲ² はそれぞれ水
   素原子、アルキル基若しくはアリール基であるか、Ｒ¹
   とＲ² とが一体になってシクロアルキル基を形成してい
   るものである。ｊは１〜３の整数であり、ｋは０〜２の
   整数であり、ｐは１以上で、かつ（８−ｊ−ｋ）で表わ
   される数以下の整数であり、ｍは１又は２であり、ｎは
   ０〜２の整数である。｝
2. 【請求項２】 一般式で表わされる水酸基置換芳香族
   系化合物が、下記の一般式で表わされるナフトール系
   化合物と、下記の一般式で表わされるフエノール系化
   合物及び／又は下記の一般式で表わされるフエノール
   系化合物とを、酸性触媒の存在下で反応させて得られた
   水酸基置換芳香族系化合物である請求項１に記載のエポ
   キシ樹脂組成物。 【化２】 （式中、Ｘはそれぞれ単独にアルキル基又はハロゲン原
   子であり、ｊは１〜３の整数であり、ｋは０〜２の整数
   である。） 【化３】 （式中、Ｙはそれぞれ単独にアルキル基、ハロゲン原子
   又はアルコキシ基であり、Ｚはハロゲン原子、水酸基又
   はアルコキシ基である。Ｒ¹ 及びＲ² はそれぞれ水素原
   子、アルキル基若しくはアリール基であるか、又はＲ¹
   とＲ² とが一体となってシクロアルキル基を形成してい
   るものである。ｍは１又は２であり、ｎは０〜２の整数
   である。） 【化４】 （式中、Ｙはそれぞれ単独にアルキル基、ハロゲン原子
   又はアルコキシ基であり、Ｒ² 、Ｒ³ 及びＲ⁴ はそれぞ
   れ水素原子、アルキル基若しくはアリール基であるか、
   又はＲ² とＲ³ とが一体となってシクロアルケニル基を
   形成しているものである。ｍは１又は２であり、ｎは０
   〜２の整数である。）
3. 【請求項３】 エポキシ樹脂硬化剤が、イオン性のＮａ
   及びイオン性のＣｌの含有量がともに１０ｐｐｍ以下で
   ある請求項１、又は請求項２に記載のエポキシ樹脂組成
   物。