JPH10182940A

JPH10182940A - 封止材用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置

Info

Publication number: JPH10182940A
Application number: JP8349322A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nakasuji; 郁雄中筋; Masashi Nakamura; 正志中村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ハロゲン系難燃剤やアンチモン系難燃剤を使
用することなしに難燃性が優れると共に耐湿電気信頼性
が優れた封止ができる封止材用エポキシ樹脂組成物、及
びその封止材用エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置
を提供する。【解決手段】難燃剤として、ポリリン酸メラミンを含
有する。また、難燃剤として、表面をフェノール樹脂で
被覆した後、更にエポキシシランカップリング剤及びア
ミノシランカップリング剤で被覆した赤リンを含有す
る。また、表面をフェノール樹脂で被覆した赤リンと、
メラミンシアヌレートとを併用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造に使用される封止材用エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置などの電子部品の封止方法と
して、セラミックや、熱硬化性樹脂を用いる方法が、従
来より行われている。なかでも、エポキシ樹脂組成物に
よる封止が、経済性及び性能のバランスより好ましく、
広く実施されている。このエポキシ樹脂組成物により封
止された半導体装置は、例えば金属製のリードフレーム
に半導体素子を搭載し、その半導体素子とリードフレー
ムをボンディングワイヤー等を用いて電気的に接続し、
半導体素子の全体及びリードフレームの一部を、封止材
用エポキシ樹脂組成物（以下封止樹脂と記す）で封止し
て形成されている。

【０００３】この封止樹脂で封止する方法としては、一
般にトランスファー成形が行われている。このトランス
ファー成形に使用する封止樹脂は、室温で固形状のもの
が好ましいものであり、一般にエポキシ樹脂、硬化剤、
無機充填材及び難燃剤等を配合した後、混合・混練し、
次いで粉砕したりタブレットを形成して製造されてい
る。

【０００４】なお封止樹脂は、半導体装置使用時の火災
等の発生を防ぐために、難燃性が優れていることが重要
である。そのため、難燃化を達成する手法として、ハロ
ゲン系やアンチモン系難燃剤を封止樹脂に配合して難燃
化する方法が一般に行われている。

【０００５】近年、ハロゲン系難燃剤については、燃焼
時に有毒ガスを発生したり、オゾン層の破壊等、環境問
題の弊害が論じられており、また、アンチモン系難燃剤
については、ハロゲン系難燃剤に対する難燃助剤として
の効果が大であるが、人体への有害性の他、平成５年に
排水環境基準の要監視項目に指定され、使用量を減らす
ことが求められている。そのため、これらのハロゲン系
やアンチモン系難燃剤を使用しなくても難燃性が優れる
封止樹脂が要求されている。

【０００６】この要求に対して、水酸化アルミニウムや
水酸化マグネシウムの様な金属水酸化物、ホウ酸亜鉛等
のホウ素化合物、有機リン化合物及び赤リン系化合物等
の難燃剤が検討されてきたが、金属水酸化物、ホウ素化
合物、有機リン化合物は、難燃効果が低かったり、耐湿
特性が急激に低下する等の問題点があった。

【０００７】また、赤リン系化合物については比較的少
量で難燃効果が得られるが、特開平７−１５７５４２号
の従来の技術に記載されているように、水分と反応して
ホスフィンや腐食性のリン酸を生じるため、半導体素子
の表面に形成されたアルミニウム配線の腐食が発生して
耐湿電気信頼性が低下する場合があり、封止樹脂として
の使用は困難であった。

【０００８】そのため、ハロゲン系難燃剤やアンチモン
系難燃剤を使用することなしに、これらの難燃剤を使用
した場合と同等の難燃性が得られ、かつ、耐湿電気信頼
性が優れた封止ができる封止樹脂が求められている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するために成されたもので、その目的とするとこ
ろは、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び難燃剤を
配合してなる封止材用エポキシ樹脂組成物において、ハ
ロゲン系難燃剤やアンチモン系難燃剤を使用することな
しに難燃性が優れると共に耐湿電気信頼性が優れた封止
ができる封止樹脂を提供することにある。また、難燃性
及び耐湿電気信頼性が優れた半導体装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
封止樹脂は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び難
燃剤を配合してなる封止樹脂において、難燃剤として、
ポリリン酸メラミンを含有することを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項２に係る封止樹脂は、エポ
キシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び難燃剤を配合してな
る封止樹脂において、難燃剤として、表面をフェノール
樹脂で被覆した後、更に下記式（ａ）で表されるシラン
化合物及び下記式（ｂ）で表されるシラン化合物で被覆
した赤リンを含有することを特徴とする。

【００１２】

【化３】

【００１３】

【化４】

【００１４】本発明の請求項３に係る封止樹脂は、エポ
キシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び難燃剤を配合してな
る封止樹脂において、難燃剤として、表面をフェノール
樹脂で被覆した赤リンと、メラミンシアヌレートとを含
有することを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項４に係る半導体装置は、請
求項１から請求項３のいずれかに記載の封止樹脂を用い
て、半導体素子を封止してなる。

【００１６】本発明によると、難燃剤として、ポリリン
酸メラミンと、表面をフェノール樹脂で被覆した後、更
に上記式（ａ）で表されるシラン化合物及び上記式
（ｂ）で表されるシラン化合物で被覆した赤リンと、表
面をフェノール樹脂で被覆した赤リンとメラミンシアヌ
レートの併用と、の群から選ばれた少なくとも１種の難
燃剤又は難燃剤群を含有するため、ハロゲン系難燃剤や
アンチモン系難燃剤を使用した場合と同等の難燃性が得
られる。またこれらの難燃剤又は難燃剤群は水分と反応
しにくいため、ホスフィンや腐食性のリン酸を生じにく
くなり、耐湿電気信頼性が優れた樹脂硬化物が得られる
と考えられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る封止樹脂は、少なく
ともエポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び難燃剤を含
有する。

【００１８】本発明で用いる難燃剤としては、ポリリン
酸メラミンと、表面をフェノール樹脂で被覆した後、更
に上記式（ａ）で表されるシラン化合物及び上記式
（ｂ）で表されるシラン化合物で被覆した赤リン（以下
二層被覆赤リンと記す）と、表面をフェノール樹脂で被
覆した赤リンとメラミンシアヌレートの併用と、の群か
ら選ばれた少なくとも１種の難燃剤（又は難燃剤群）を
含有することが重要であり、これらのいずれも含有して
いない場合は、難燃性が低下する。

【００１９】ポリリン酸メラミンは、リン原子が分子の
構造中に取り込まれているため、赤リンや樹脂で表面を
被覆した赤リンと比較して水分と反応しにくく、ホスフ
ィンや腐食性のリン酸を生じにくいため、耐湿電気信頼
性が優れると考えられる。また、リン原子を含むためこ
のリン原子が難燃効果を発生すると考えられる。そのた
め、難燃性が優れると共に耐湿電気信頼性が優れた樹脂
硬化物が得られると考えられる。

【００２０】なお、ポリリン酸メラミンの配合量は、封
止樹脂１００重量部に対して０．０５〜５重量部が好ま
しい。５重量部を越える場合、封止樹脂の粘度上昇によ
り流動性が低下したり、吸湿量の増加により耐湿電気信
頼性の低下が発生する場合がある。また、０．０５重量
部以下では十分な難燃効果が得られない。

【００２１】次に、二層被覆赤リンは、赤リンの表面に
フェノール樹脂の層と、更にその上に上記式（ａ）で表
されるシラン化合物及び上記式（ｂ）で表されるシラン
化合物の結合したシラン化合物の層が形成された２層構
造の被覆層を形成した赤リンである。そのため、赤リン
に水分が到達しにくく、水分と反応しにくいため、ホス
フィンや腐食性のリン酸を生じにくく、耐湿電気信頼性
が優れた樹脂硬化物が得られると考えられる。また、赤
リンを含むためこの赤リンが難燃効果を発生し、難燃性
が優れると共に耐湿電気信頼性が優れた樹脂硬化物が得
られる。

【００２２】なお、この二層被覆赤リン１００重量部中
の赤リンの含有量は、８０〜９８重量部程度になるよう
に被覆層を形成すると、低配合量で難燃性を得ることが
できると共に、水分と反応しにくくなって耐湿電気信頼
性が優れた樹脂硬化物が得られる。また、赤リンを被覆
するフェノール樹脂の層と、上記式（ａ）で表されるシ
ラン化合物及び上記式（ｂ）で表されるシラン化合物の
結合したシラン化合物の層の比率は、９５：５〜５：９
５程度の重量比になるように被覆すると好ましい。

【００２３】また、二層被覆赤リンの粒径としては、平
均粒径が０．５〜５０μｍ、最大粒径が１５０μｍ以下
が望ましい。平均粒径が０．５μｍ以下のものは赤リン
表面をフェノール樹脂等で被覆することが製法上困難で
あり実用性がなく、平均粒径が５０μｍを越えると封止
樹脂中の分散性が低下して難燃効果が低下する場合があ
る。また、最大粒径が１５０μｍを越えると成形時にお
ける金型への充填性に問題を生じる場合がある。

【００２４】また、二層被覆赤リンの配合量は、封止樹
脂１００重量部に対して０．０５〜３重量部が好まし
い。３重量部を越える場合、難燃化のために必要な量以
上の過剰の赤リンが持つ大きな燃焼エネルギーのため、
これが樹脂硬化物全体の燃焼を促進し難燃効果が低下す
る場合がある。また、０．０５重量部以下では十分な難
燃効果が得られない。

【００２５】なお、この二層被覆赤リンは、二層構造の
被覆層を有しているため、エポキシ樹脂等と混練すると
き等の強力なシェア（剪断）の下でも耐発火性や安定性
が高いという効果や、最表層に式（ａ）で表されるシラ
ン化合物及び上記式（ｂ）で表されるシラン化合物の結
合したシラン化合物の層が形成されているため、エポキ
シ樹脂や硬化剤との親和性や封止樹脂中での分散性が優
れ、成形時の流動性が優れるという効果も得られる。

【００２６】上記式（ａ）で表されるシラン化合物は、
一般にエポキシシランカップリング剤と呼ばれる化合物
であり、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン等の下記式（ｃ）で表されるトリメトキシシラ
ンが挙げられる。また、上記式（ｂ）で表されるシラン
化合物は、一般にアミノシランカップリング剤と呼ばれ
る化合物であり、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン等のトリメトキシシランや、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン等の下記式（ｄ）で表さ
れるトリエトキシシランが挙げられる。なお、下記式
（ｃ）で表されるトリメトキシシラン、及び下記式
（ｄ）で表されるトリエトキシシランを用いると好まし
い。

【００２７】

【化５】

【００２８】

【化６】

【００２９】なお、式（ａ）で表されるシラン化合物及
び上記式（ｂ）で表されるシラン化合物の結合したシラ
ン化合物の層を形成する方法としては、式（ａ）で表さ
れるシラン化合物及び上記式（ｂ）で表されるシラン化
合物を、９５：５〜５：９５程度の重量比で混合した
後、表面をフェノール樹脂で被覆した赤リンに噴霧等で
塗布した後放置すると、上記式（ａ）で表されるシラン
化合物と上記式（ｂ）で表されるシラン化合物の反応基
どうしが反応して固形化し、被覆層が形成される。

【００３０】次に、難燃剤として表面をフェノール樹脂
で被覆した赤リンとメラミンシアヌレートを併用すると
きに用いる表面をフェノール樹脂で被覆した赤リンは、
赤リンの表面にフェノール樹脂の層が形成された１層構
造の被覆層を形成した赤リンである。この表面をフェノ
ール樹脂で被覆した赤リンの中の赤リンの含有量や粒径
は、二層被覆赤リンの場合と同程度が好ましい。この表
面をフェノール樹脂で被覆した赤リンは、フェノール樹
脂の被覆層が形成されているため、赤リンと比較すると
水分が到達しにくくなっており、ホスフィンや腐食性の
リン酸を生じにくくなっているが、二層被覆赤リンと比
較すると水分が到達しやすく、多少のホスフィンや腐食
性のリン酸を生じる場合がある。

【００３１】しかし、メラミンシアヌレートを併用する
と、このメラミンシアヌレートが常温で安定であり、か
つ骨格に含まれる窒素原子の含有量が高いため、燃焼時
に発生する窒素酸化物の酸素を遮蔽する効果が、赤リン
の難燃性を助ける働きをすると考えられ、表面をフェノ
ール樹脂で被覆した赤リンの配合量を低くしても優れた
難燃効果を得ることができる。そのため、１層構造の被
覆層を形成した赤リンであっても、発生するホスフィン
や腐食性のリン酸が少なく、難燃性が優れると共に耐湿
電気信頼性が優れた樹脂硬化物が得られる。

【００３２】また、赤リンの表面をフェノール樹脂で被
覆しているため、エポキシ樹脂等と混練するとき等の強
力なシェア（剪断）の下でも耐発火性や安定性が高くな
る。また、フェノール樹脂の層が形成されているため、
エポキシ樹脂や硬化剤との親和性や封止樹脂中での分散
性が優れ、成形時の流動性が優れるという効果も得られ
る。

【００３３】なお、メラミンシアヌレートは、硝酸イオ
ン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオン等
の不純イオンレベルを１０ｐｐｍ以下に低減させたもの
を使用すると、耐湿電気信頼性が特に優れ好ましい。こ
の不純イオンレベルの測定は、イオン交換水１００ｍｌ
にメラミンシアヌレート１０ｇを加え、９５℃で１５時
間抽出した水溶液の各不純イオン濃度を測定し、合計す
ることにより求める値である。

【００３４】なお、表面をフェノール樹脂で被覆した赤
リンとメラミンシアヌレートの配合量は、封止樹脂１０
０重量部に対して表面をフェノール樹脂で被覆した赤リ
ンを０．０５〜１重量部、メラミンシアヌレートを０．
０５〜５重量部配合すると好ましい。表面をフェノール
樹脂で被覆した赤リンが１重量部を越える場合、耐湿電
気信頼性が低下する場合があり、メラミンシアヌレート
が５重量部を越える場合、封止樹脂の流動性が低下して
成形性が低下する場合がある。また、表面をフェノール
樹脂で被覆した赤リンが０．０５重量部未満、又はメラ
ミンシアヌレートが０．０５重量部未満の場合は、十分
な難燃効果が得られない。

【００３５】なお、本発明で用いる難燃剤としては、上
記の難燃剤（又は難燃剤群）のみに限定するものではな
く、例えば他のリン化合物等を配合してもよい。また、
ポリリン酸メラミンとメラミンシアヌレートを併用する
ように、上記の難燃剤を併用してもよい。

【００３６】なお、難燃剤を封止樹脂中に混合する方法
は制限されるものではなく、予めエポキシ樹脂や硬化剤
等に、必要に応じて加熱しながら混合した後、他の成分
と混合する、いわゆるマスターバッチと呼ばれる方法
や、そのまま配合して混合する方法が挙げられる。な
お、マスターバッチ法を用いると、難燃剤の封止樹脂中
での分散性が向上し、難燃性及び耐湿電気信頼性が特に
優れ好ましい。

【００３７】本発明で用いるエポキシ樹脂としては、１
分子中にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴ
マー、ポリマーであれば特に限定するものではなく、例
えばオルソ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型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有する
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポ
キシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格
を有するエポキシ樹脂、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や、これらのエ
ポキシ樹脂構造体中の水素原子の一部をハロゲン化した
エポキシ樹脂等が挙げられ、これらを単独で用いても、
２種類以上を併用してもよい。

【００３８】本発明で用いる硬化剤としては、エポキシ
樹脂と反応して硬化させるものであれば特に限定するも
のではなく、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾ
ールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノー
ル樹脂、モノまたはジヒドロキシナフタレンノボラック
樹脂等のナフタレン骨格を有するフェノール樹脂、フェ
ノール類やナフトール類とｐ−キシレンを縮合した化合
物等のｐ−キシリレン骨格を有するフェノール樹脂、ジ
シクロペンタジエンとフェノールの共重合体等のフェノ
ール系硬化剤や、アミン系硬化剤や、酸無水物等が挙げ
られる。これらの硬化剤は、単独で用いても、２種類以
上を併用してもよい。配合量としては、通常エポキシ樹
脂に対して、当量比で０．１〜１０、好ましくは０．７
〜１．３の範囲で配合される。

【００３９】なお、硬化剤としてフェノール系硬化剤を
含有する場合、吸湿率が低下して信頼性が高くなるため
好ましい。

【００４０】本発明で用いる無機充填材としては、特に
限定するものではなく、例えば結晶シリカ、非晶質シリ
カ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホ
ウ素、マグネシア、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、タルク、ケイ酸カルシウム等が挙げら
れ、これらは、単独で用いても、２種類以上を併用して
もよい。

【００４１】なお、無機充填材として非晶質シリカを含
有する場合、樹脂硬化物の熱膨張率が小さくなり、半導
体素子の熱膨張率に近づくため好ましい。また、無機充
填材として結晶シリカ及びアルミナの少なくとも１種を
含有する場合、樹脂硬化物の熱伝導率が高くなり、伝熱
性が優れ好ましい。なお、無機充填材を、封止樹脂１０
０重量部中に、６０〜９５重量部配合すると、吸湿耐熱
性の向上と成形性のバランスが優れ好ましい。

【００４２】なお封止樹脂には、必要に応じて硬化促進
剤、シランカップリング剤、離型剤、着色剤、低応力化
剤及び界面活性剤等を含有することもできる。

【００４３】封止樹脂に含有することができる硬化促進
剤としては、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、ベン
ジルジメチルアミン等の三級アミン化合物、２−メチル
イミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル
イミダゾール等のイミダゾール化合物、トリフェニルホ
スフィン、トリブチルホスフィン等の有機ホスフィン化
合物等が挙げられる。

【００４４】また、封止樹脂に含有することができるシ
ランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシランや、
Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
等のアミノシラン等が挙げられる。なお、シランカップ
リング剤は、封止樹脂に直接添加してもよいが、あらか
じめ無機充填材に直接噴霧する方法や、シランカップリ
ング剤を溶かした溶液に無機充填材を浸漬する方法等に
より無機充填材をシランカップリング剤で処理したの
ち、封止樹脂に添加する方法の場合、封止樹脂に直接添
加する場合と比較して、樹脂硬化物とリードフレームと
の接着性や、成形性が優れ好ましい。

【００４５】なお、このシランカップリング剤は、二層
被覆赤リンの被覆層を形成する上記式（ａ）で表される
シラン化合物及び上記式（ｂ）で表されるシラン化合物
と実質的には同じものであるが、二層被覆赤リンの場合
は、表面をフェノール樹脂で被覆した赤リンの表面を被
覆してから封止樹脂に配合されるものであり、この封止
樹脂に含有することができるシランカップリング剤は、
封止樹脂に直接配合又は無機充填材に塗布してから配合
されることが異なるものである。

【００４６】封止樹脂に含有することができる離型剤と
しては、例えば、ステアリン酸、モンタン酸、パルミチ
ン酸、オレイン酸、リノール酸等の脂肪酸、その脂肪酸
のカルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜
鉛塩等の塩、その脂肪酸のアミド、リン酸エステル、ポ
リエチレン、ビスアマイド、カルボキシル基含有ポリオ
レフィン及び天然カルナバ等が挙げられる。

【００４７】封止樹脂に含有することができる着色剤と
しては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン等が挙
げられる。また、封止樹脂に含有することができる低応
力化剤としては、例えば、シリコーンゲル、シリコーン
ゴム、シリコーンオイル等が挙げられる。また、封止樹
脂に含有することができる界面活性剤としては例えば、
ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂
肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等が挙げられる。

【００４８】これらの硬化促進剤、シランカップリング
剤、離型剤、着色剤、低応力化剤及び界面活性剤等は２
種類以上を併用することもできる。

【００４９】本発明の封止樹脂は、均一に混合され、混
練されていることが好ましい。混練の方法としては例え
ば、ロール、ニーダー、ミキサー等を用いて加熱して行
われ、その後冷却、粉砕するなどの方法で封止樹脂は製
造される。

【００５０】そして、上記で得られた封止樹脂を用いて
トランスファー成形等を行って、半導体素子やリードフ
レーム等を封止すると、難燃性及び耐湿電気信頼性が優
れた半導体装置が得られる。なお成形する方法としては
上記封止樹脂を用いること以外は特に限定するものでは
なく、一般の方法で成形が可能である。

【００５１】

【実施例】

（実施例１〜７、比較例１，２、参考例）封止樹脂の原
料として、下記のエポキシ樹脂２種類、硬化剤、硬化促
進剤、無機充填材２種類、難燃剤６種類、離型剤、シラ
ンカップリング剤及び着色剤を用いた。・エポキシ樹脂１：オルソクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂［住友化学（株）製、商品名ＥＳＣＮ１９５Ｘ
Ｌ］（エポキシ当量１９５）・エポキシ樹脂２：ブロム化ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂［住友化学（株）製、商品名ＥＳＢ４００Ｔ］
（エポキシ当量４００）・硬化剤：フェノールノボラック樹脂［群栄化学（株）
製、商品名ＰＳＭ６２００］（水酸基当量１０５）・硬化促進剤：２−フェニルイミダゾール［四国化成工
業（株）製］・無機充填剤粉末１：非晶質シリカ［電気化学工業
（株）製、商品名ＦＢ７４］・無機充填剤粉末２：非晶質シリカ［アドマファイン社
製、商品名ＳＯ２５Ｒ］・難燃剤１：ポリリン酸メラミン［日産化学工業（株）
製］（平均粒子径約７μｍ）・難燃剤２：二層被覆赤リン・難燃剤３：表面をフェノール樹脂で被覆した赤リン
［燐化学工業（株）製、商品名ノーバエクセル１４０］
（赤リン含有率９０〜９５％）・難燃剤４：メラミンシアヌレート［日産化学工業
（株）製、商品名ＭＣ−６９０］（平均粒径１．８μ
ｍ、不純イオンレベル１０ｐｐｍ以上）・難燃剤５：メラミンシアヌレート［日産化学工業
（株）製、商品名ＭＣ−６９０改］（平均粒径１．８μ
ｍ、不純イオンレベル１０ｐｐｍ以下）・難燃剤６：三酸化アンチモン［三菱マテリアル（株）
製］・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［東レダウコーニングシリコーン社
製、商品名ＳＨ６０４０］・離型剤：天然カルナバワックス・着色剤：カーボンブラック［三菱マテリアル（株）
製、商品名７５０−Ｂ］。

【００５２】なお、シランカップリング剤は、上記無機
充填剤粉末１及び無機充填剤粉末２に噴霧して処理する
ことにより用いた。また、二層被覆赤リンは、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）製、商品名ＫＢＭ４０３］と、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン［信越化学工業株式会社製、商品
名ＫＢＥ９０３］を同重量混合した後、表面をフェノー
ル樹脂で被覆した赤リン［燐化学工業（株）製、商品名
ノーバエクセル１４０］に噴霧して処理することにより
作成した。

【００５３】上記の各原料を表１に示す重量比で配合し
混合した後、加熱ロールを用いて、温度８５℃で５分間
混練し、次いで冷却した。その後、粉砕して封止樹脂を
得た。

【００５４】

【表１】

【００５５】（評価）実施例１〜７、比較例１，２及び
参考例で得られた封止樹脂の、溶融粘度を測定した。ま
た、得られた封止樹脂を用いて、評価用サンプルを下記
の方法で作製し、その評価用サンプルの、難燃性及び耐
湿電気信頼性を測定した。

【００５６】溶融粘度は、フローテスター［（株）島津
製作所製、ＣＦＴ５００Ａ］を用いて、１７５℃、荷重
１０ｋｇｆ、ノズルサイズφ１ｍｍ×１０ｍｍの条件で
測定して最低溶融粘度を求めた。

【００５７】難燃性は、１２５×１３×０．８ｍｍの評
価用サンプルを、トランスファー成形機を用いて、温度
１７５℃時間９０秒の条件で成形して作製した。次いで
ＵＬ９４規格に基づき、最大フレーミング時間の測定
と、難燃性レベルの判定を行った。

【００５８】耐湿信頼性は、幅１０μｍ厚み１μｍのア
ルミニウム配線を形成したテスト素子を搭載した４２ア
ロイリードフレームを間に挟んで、１６ＤＩＰ型評価用
サンプルを、トランスファー成形機を用いて、温度１７
５℃、注入時間１２秒、加圧時間９０秒、注入圧力６．
８６ＭＰａの条件で成形した後、１７５℃で６時間、後
硬化して作製した。次いで、評価用サンプルのうち各１
０個は、１２１℃／１００％ＲＨの条件のＰＣＴ処理を
最大１５００時間行い、アルミニウム配線の５０％断線
不良発生時間を求めた。また、評価用サンプルのうち他
の各１０個は、１３８．５℃／８５％ＲＨ／２５Ｖの条
件のＵＳＰＣＢＴ処理を最大３００時間行い、アルミニ
ウム配線の５０％断線不良発生時間を求めた。

【００５９】（結果）結果は表１に示したように、各実
施例は比較例２と比べて難燃性が優れており、三酸化ア
ンチモンを用いた参考例と同等であることが確認され
た。また、各実施例は比較例１と比べて、耐湿電気信頼
性が優れており、比較例２及び参考例と同等であること
が確認された。すなわち各実施例は、ハロゲン系難燃剤
やアンチモン系難燃剤を使用することなしに、これらの
難燃剤を使用した場合と同等の難燃性が得られ、かつ、
耐湿電気信頼性が優れていることが確認された。

【００６０】

【発明の効果】本発明の請求項１から請求項３に係る封
止樹脂（封止材用エポキシ樹脂組成物）を用いると、ハ
ロゲン系難燃剤やアンチモン系難燃剤を使用することな
しに難燃性が優れると共に耐湿電気信頼性が優れた封止
が可能となる。

【００６１】本発明の請求項４に係る半導体装置は、ハ
ロゲン系難燃剤やアンチモン系難燃剤を使用することな
しに難燃性が優れると共に耐湿電気信頼性が優れた半導
体装置となる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び
難燃剤を配合してなる封止材用エポキシ樹脂組成物にお
いて、難燃剤として、ポリリン酸メラミンを含有するこ
とを特徴とする封止材用エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び
難燃剤を配合してなる封止材用エポキシ樹脂組成物にお
いて、難燃剤として、表面をフェノール樹脂で被覆した
後、更に下記式（ａ）で表されるシラン化合物及び下記
式（ｂ）で表されるシラン化合物で被覆した赤リンを含
有することを特徴とする封止材用エポキシ樹脂組成物。【化１】【化２】
【請求項３】エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び
難燃剤を配合してなる封止材用エポキシ樹脂組成物にお
いて、難燃剤として、表面をフェノール樹脂で被覆した
赤リンと、メラミンシアヌレートとを含有することを特
徴とする封止材用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の封止材用エポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子を
封止してなる半導体装置。