JPH10182941A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH10182941A JPH10182941A JP34968096A JP34968096A JPH10182941A JP H10182941 A JPH10182941 A JP H10182941A JP 34968096 A JP34968096 A JP 34968096A JP 34968096 A JP34968096 A JP 34968096A JP H10182941 A JPH10182941 A JP H10182941A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 難燃性が高く、また良好な成形性、高い半田
耐熱性、さらに得られた半導体装置において高い信頼性
が与えられる。 【解決手段】 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無
機質充填剤（Ｃ）およびシリコーンを含有する樹脂組成
物であって、無機質充填剤（Ｃ）を樹脂組成
耐熱性、さらに得られた半導体装置において高い信頼性
が与えられる。 【解決手段】 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無
機質充填剤（Ｃ）およびシリコーンを含有する樹脂組成
物であって、無機質充填剤（Ｃ）を樹脂組成
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性、半田耐熱
性および高温信頼性に優れるエポキシ樹脂組成物、詳し
くは半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
に関するものである。
性および高温信頼性に優れるエポキシ樹脂組成物、詳し
くは半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
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回路部分の封止方
法としては、経済性、生産性、物性のバランスの点か
ら、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤からなる封止
用樹脂を用いた封止方法が中心になっている。近年の半
導体装置の薄型・高密度化により、半導体装置に対する
半田耐熱性・高温信頼性などの要求は高まっており、そ
れに従って封止用樹脂への要求もより高まっている。
法としては、経済性、生産性、物性のバランスの点か
ら、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤からなる封止
用樹脂を用いた封止方法が中心になっている。近年の半
導体装置の薄型・高密度化により、半導体装置に対する
半田耐熱性・高温信頼性などの要求は高まっており、そ
れに従って封止用樹脂への要求もより高まっている。
【０００３】これら半導体などの電子部品には安全性確
保のために、ＵＬ規格により難燃性の付与が義務づけら
れている。このため封止用樹脂にはこれまでに、難燃剤
として臭素化エポキシ樹脂などのハロゲン化ポリマ、ま
た難燃助剤として三酸化アンチモンなどのアンチモン化
合物が添加されていた。
保のために、ＵＬ規格により難燃性の付与が義務づけら
れている。このため封止用樹脂にはこれまでに、難燃剤
として臭素化エポキシ樹脂などのハロゲン化ポリマ、ま
た難燃助剤として三酸化アンチモンなどのアンチモン化
合物が添加されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、環境問題に対す
る意識が高まってきており、半導体封止用樹脂に難燃剤
として使用される種々の化合物に対しても関心が高まっ
ている。
る意識が高まってきており、半導体封止用樹脂に難燃剤
として使用される種々の化合物に対しても関心が高まっ
ている。
【０００５】例えばハロゲン化ポリマ系難燃剤は燃焼時
にハロゲン化ガスを発生することが指摘されている。ま
た、高温環境下では、難燃剤に起因するハロゲンが、半
導体の配線の腐蝕を促進し、半導体装置の信頼性を低下
させる要因と考えられている。
にハロゲン化ガスを発生することが指摘されている。ま
た、高温環境下では、難燃剤に起因するハロゲンが、半
導体の配線の腐蝕を促進し、半導体装置の信頼性を低下
させる要因と考えられている。
【０００６】またアンチモン化合物を含有させた場合、
使用済の封止用樹脂の廃棄物処理の問題などが憂慮され
ている。
使用済の封止用樹脂の廃棄物処理の問題などが憂慮され
ている。
【０００７】したがってこれらハロゲン化ポリマーや酸
化アンチモンは必要最低限の添加量にすることが望まれ
ている。
化アンチモンは必要最低限の添加量にすることが望まれ
ている。
【０００８】なお、本発明は特定量のアルミナを無機充
填剤の一部として使用することにより難燃性が付与され
るという特徴を有するものであるが、アルミナを無機充
填剤の一部としてエポキシ樹脂組成物に配合した文献と
しては、特開昭63-70446号公報、特開昭63-183915 号公
報があるが、これらのアルミナの配合の目的は、半導体
素子からの発熱を発散させるために、エポキシ樹脂組成
物に配合するものであり、難燃性については記載がな
い。
填剤の一部として使用することにより難燃性が付与され
るという特徴を有するものであるが、アルミナを無機充
填剤の一部としてエポキシ樹脂組成物に配合した文献と
しては、特開昭63-70446号公報、特開昭63-183915 号公
報があるが、これらのアルミナの配合の目的は、半導体
素子からの発熱を発散させるために、エポキシ樹脂組成
物に配合するものであり、難燃性については記載がな
い。
【０００９】本発明は、上記の課題に対して、難燃性、
高温信頼性に優れ、従来の難燃剤を必ずしも必要としな
いエポキシ樹脂組成物、特に半導体用封止用途のエポキ
シ樹脂組成物の提供を課題とするものである。
高温信頼性に優れ、従来の難燃剤を必ずしも必要としな
いエポキシ樹脂組成物、特に半導体用封止用途のエポキ
シ樹脂組成物の提供を課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、エ
ポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機質充填剤
（Ｃ）およびシリコーン（Ｄ）を含有する樹脂組成物で
あって、無機質充填剤（Ｃ）を樹脂組成物中に７０〜９
７重量％含有し、さらに無機質充填剤（Ｃ）がアルミナ
を０．１〜５０重量％含有するエポキシ樹脂組成物であ
り、さらに好ましくは無機質充填剤（Ｃ）が樹脂組成物
中で７０〜９７重量％であり、かつ無機質充填剤（Ｃ）
がアルミナを０．１〜２０重量％含有する組成物、また
は無機質充填剤（Ｃ）が樹脂組成物中で８７〜９７重量
％であり、さらに無機質充填剤（Ｃ）がアルミナを０．
１〜５０重量％含有する組成物である。
ポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機質充填剤
（Ｃ）およびシリコーン（Ｄ）を含有する樹脂組成物で
あって、無機質充填剤（Ｃ）を樹脂組成物中に７０〜９
７重量％含有し、さらに無機質充填剤（Ｃ）がアルミナ
を０．１〜５０重量％含有するエポキシ樹脂組成物であ
り、さらに好ましくは無機質充填剤（Ｃ）が樹脂組成物
中で７０〜９７重量％であり、かつ無機質充填剤（Ｃ）
がアルミナを０．１〜２０重量％含有する組成物、また
は無機質充填剤（Ｃ）が樹脂組成物中で８７〜９７重量
％であり、さらに無機質充填剤（Ｃ）がアルミナを０．
１〜５０重量％含有する組成物である。
【００１１】さらに、本発明は、これら上記のエポキシ
樹脂組成物で半導体素子を封止してなる半導体装置であ
り、また上記組成のエポキシ樹脂組成物を溶融混合する
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物の製造方法であ
る。
樹脂組成物で半導体素子を封止してなる半導体装置であ
り、また上記組成のエポキシ樹脂組成物を溶融混合する
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物の製造方法であ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
本発明において重量とは質量を意味する。
本発明において重量とは質量を意味する。
【００１３】本発明におけるエポキシ樹脂（Ａ）は分子
内にエポキシ基を複数個もつものならば特に限定され
ず、それらの具体例としては、たとえばビフェニル型エ
ポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フ
ェノ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、ビスフェノールＡやレゾルシンなどか
ら合成される各種ノボラック型エポキシ樹脂、直鎖脂肪
族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキ
シ樹脂などがあげられる。
内にエポキシ基を複数個もつものならば特に限定され
ず、それらの具体例としては、たとえばビフェニル型エ
ポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フ
ェノ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、ビスフェノールＡやレゾルシンなどか
ら合成される各種ノボラック型エポキシ樹脂、直鎖脂肪
族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキ
シ樹脂などがあげられる。
【００１４】これらのエポキシ樹脂（Ａ）のなかで特に
本発明において好ましく使用されるものは、ハンダ耐熱
性および成形性が優れているという点で、下記一般式
（Ｉ）で表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹
脂（ａ）を必須成分として含有するものである。
本発明において好ましく使用されるものは、ハンダ耐熱
性および成形性が優れているという点で、下記一般式
（Ｉ）で表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹
脂（ａ）を必須成分として含有するものである。
【００１５】
【化３】 （ただし、式中のＲ1 〜Ｒ8 は、水素原子、炭素数１〜
４のアルキル基またはハロゲン原子を示す）。
４のアルキル基またはハロゲン原子を示す）。
【００１６】そして、エポキシ樹脂（Ａ）は、一般式
（Ｉ）で表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹
脂を５０重量％以上、特に７０重量％以上含有すること
が好ましい。
（Ｉ）で表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹
脂を５０重量％以上、特に７０重量％以上含有すること
が好ましい。
【００１７】上記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂骨格
の好ましい具体例としては、４，４´−ビス（２，３−
エポキシプロポキシ）ビフェニル、４，４´−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´
テトラメチルビフェニル、４，４´−ビス（２，３−エ
ポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチ
ル−２−クロロビフェニル、４，４´−ビス（２，３−
エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメ
チル−２−ブロモビフェニル、４，４´−ビス（２，３
−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラ
エチルビフェニル、４，４´−ビス（２，３−エポキシ
プロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラブチルビフ
ェニル、４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）ビフェニル、および４，４´−ビス（２，３−エポ
キシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチル
ビフェニルなどが挙げられる。これらエポキシ樹脂はそ
の重合体を含むことができる。これらはそれぞれ単独で
も、または混合系で用いる場合でも十分に効果を発揮す
る。
の好ましい具体例としては、４，４´−ビス（２，３−
エポキシプロポキシ）ビフェニル、４，４´−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´
テトラメチルビフェニル、４，４´−ビス（２，３−エ
ポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチ
ル−２−クロロビフェニル、４，４´−ビス（２，３−
エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメ
チル−２−ブロモビフェニル、４，４´−ビス（２，３
−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラ
エチルビフェニル、４，４´−ビス（２，３−エポキシ
プロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラブチルビフ
ェニル、４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）ビフェニル、および４，４´−ビス（２，３−エポ
キシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチル
ビフェニルなどが挙げられる。これらエポキシ樹脂はそ
の重合体を含むことができる。これらはそれぞれ単独で
も、または混合系で用いる場合でも十分に効果を発揮す
る。
【００１８】エポキシ樹脂（Ａ）においては２種類以上
のエポキシ樹脂を併用して含有することができる。また
これらのエポキシ樹脂は、エポキシ基の開環反応によっ
て重合したものも含まれる。
のエポキシ樹脂を併用して含有することができる。また
これらのエポキシ樹脂は、エポキシ基の開環反応によっ
て重合したものも含まれる。
【００１９】本発明において、エポキシ樹脂（Ａ）の配
合量は、成形性および接着性の観点から、エポキシ樹脂
組成物において、通常０．０５〜２５重量％、好ましく
は２〜１５重量％、さらに好ましくは２〜１０重量％、
さらには２〜８重量％である。
合量は、成形性および接着性の観点から、エポキシ樹脂
組成物において、通常０．０５〜２５重量％、好ましく
は２〜１５重量％、さらに好ましくは２〜１０重量％、
さらには２〜８重量％である。
【００２０】本発明における硬化剤（Ｂ）は、エポキシ
樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定
されない。通常はフェノール性水酸基を有する化合物、
酸無水物を有する化合物、アミン類が使用される。これ
らのうち、フェノール性水酸基を有する化合物の具体例
としては、たと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、フェノールアラルキル樹脂、ビス
フェノールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノボ
ラック樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、ジ
ヒドロビフェニル、下記式(II)で示されるフェノールｐ
−キシリレンコポリマーなどの多価フェノール化合物、
ポリビニルフェノールが例示される。
樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定
されない。通常はフェノール性水酸基を有する化合物、
酸無水物を有する化合物、アミン類が使用される。これ
らのうち、フェノール性水酸基を有する化合物の具体例
としては、たと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、フェノールアラルキル樹脂、ビス
フェノールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノボ
ラック樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、ジ
ヒドロビフェニル、下記式(II)で示されるフェノールｐ
−キシリレンコポリマーなどの多価フェノール化合物、
ポリビニルフェノールが例示される。
【化４】 …（II) （上式において、ｎは０以上の整数。ベンゼン環はメチ
ル基、エチル基などのアルキル基で置換されていてもよ
い。）
ル基、エチル基などのアルキル基で置換されていてもよ
い。）
【００２１】また酸無水物を有する化合物としては無水
マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などが
例示される。またアミン類としてはメタフェニレンジア
ミン、ジ（アミノフェニル）メタン（通称ジアミノジフ
ェニルメタン）、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳
香族アミンなどが例示される。半導体封止用としては耐
熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノール系硬化
剤が好ましく用いられ、用途によっては２種類以上の硬
化剤を併用してもよい。
マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などが
例示される。またアミン類としてはメタフェニレンジア
ミン、ジ（アミノフェニル）メタン（通称ジアミノジフ
ェニルメタン）、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳
香族アミンなどが例示される。半導体封止用としては耐
熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノール系硬化
剤が好ましく用いられ、用途によっては２種類以上の硬
化剤を併用してもよい。
【００２２】本発明において、硬化剤（Ｂ）の配合量
は、通常１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％で
ある。さらには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の
配合比は、機械的性質、および耐湿信頼性の点から
（Ａ）に対する（Ｂ）の化学当量比が０．５〜１．５、
特に０．８〜１．２の範囲にあることが好ましい。
は、通常１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％で
ある。さらには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の
配合比は、機械的性質、および耐湿信頼性の点から
（Ａ）に対する（Ｂ）の化学当量比が０．５〜１．５、
特に０．８〜１．２の範囲にあることが好ましい。
【００２３】また本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）と
硬化剤（Ｂ）の硬化反応を促進するために硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、例えば、２−メチルイミダゾール、
２，４−ジ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、２−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメ
チルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデ
セン−７などの三級アミン化合物、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラ
キス（アセチルアセト）ジルコニウム、トリ（アセチル
アセト）アルミニウムなどの有機金属化合物およびトリ
フェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチ
ルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチ
ルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホス
フィンなどの有機ホスフィン化合物があげられる。なか
でも耐湿性の点から、有機ホスフィン化合物が好ましく
用いられる。これらの硬化触媒は、用途によっては２種
類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキシ樹脂
（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲
が好ましい。
硬化剤（Ｂ）の硬化反応を促進するために硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、例えば、２−メチルイミダゾール、
２，４−ジ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、２−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメ
チルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデ
セン−７などの三級アミン化合物、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラ
キス（アセチルアセト）ジルコニウム、トリ（アセチル
アセト）アルミニウムなどの有機金属化合物およびトリ
フェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチ
ルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチ
ルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホス
フィンなどの有機ホスフィン化合物があげられる。なか
でも耐湿性の点から、有機ホスフィン化合物が好ましく
用いられる。これらの硬化触媒は、用途によっては２種
類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキシ樹脂
（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲
が好ましい。
【００２４】本発明においては無機質充填剤（Ｃ）は樹
脂組成物中に７０〜９７重量％含有し、さらに無機質充
填剤（Ｃ）がアルミナを０．１〜５０重量％含有するこ
とが特徴であるが、難燃性および成形性が良好であると
いう観点から、第１の組成として、無機質充填剤（Ｃ）
が樹脂組成物中で７０〜９７重量％であり、かつ無機質
充填剤（Ｃ）がアルミナを０．１〜２０重量％含有する
もの、／また第２の組成として無機質充填剤（Ｃ）が樹
脂組成物中で８７〜９７重量％であり、さらに無機質充
填剤（Ｃ）がアルミナを０．１〜５０重量％含有する組
成物である。
脂組成物中に７０〜９７重量％含有し、さらに無機質充
填剤（Ｃ）がアルミナを０．１〜５０重量％含有するこ
とが特徴であるが、難燃性および成形性が良好であると
いう観点から、第１の組成として、無機質充填剤（Ｃ）
が樹脂組成物中で７０〜９７重量％であり、かつ無機質
充填剤（Ｃ）がアルミナを０．１〜２０重量％含有する
もの、／また第２の組成として無機質充填剤（Ｃ）が樹
脂組成物中で８７〜９７重量％であり、さらに無機質充
填剤（Ｃ）がアルミナを０．１〜５０重量％含有する組
成物である。
【００２５】ここでいうアルミナとは酸化アルミニウム
のことである。
のことである。
【００２６】難燃性、成形性の観点から、無機質充填剤
（Ｃ）中にアルミナの量は、前に示した量が配合できる
が、さらに成形性、難燃性などの観点から、好ましく
は、１〜２０重量％、さらに，１〜１８重量％、またさ
らに１〜１０重量％、また加えて１〜９重量％の量が好
ましい。
（Ｃ）中にアルミナの量は、前に示した量が配合できる
が、さらに成形性、難燃性などの観点から、好ましく
は、１〜２０重量％、さらに，１〜１８重量％、またさ
らに１〜１０重量％、また加えて１〜９重量％の量が好
ましい。
【００２７】無機質充填剤（Ｃ）において、アルミナ以
外の無機質充填剤として、シリカすなわち二酸化ケイ素
が好ましく配合される。シリカの含有量としては無機充
填剤（Ｃ）において、５０〜９９．９重量％、５２．９
〜９９重量％さらに８０〜９９重量％、さらに９０〜９
９重量％の配合が好ましい。
外の無機質充填剤として、シリカすなわち二酸化ケイ素
が好ましく配合される。シリカの含有量としては無機充
填剤（Ｃ）において、５０〜９９．９重量％、５２．９
〜９９重量％さらに８０〜９９重量％、さらに９０〜９
９重量％の配合が好ましい。
【００２８】このような無機質充填剤としては、アルミ
ナおよびシリカが粒子中に共存したものや、アルミナを
５０重量％以上含有する粒子およびシリカを５０重量％
以上含有する粒子を併用した粒子混合物が使用できる。
なかでも、各種特性への効果から、後者の粒子混合物の
形態が好ましく使用され、実質的にアルミナを主成分と
するアルミナ粒子およびシリカを主成分とするシリカ粒
子の混合によるものがさらに好ましい。
ナおよびシリカが粒子中に共存したものや、アルミナを
５０重量％以上含有する粒子およびシリカを５０重量％
以上含有する粒子を併用した粒子混合物が使用できる。
なかでも、各種特性への効果から、後者の粒子混合物の
形態が好ましく使用され、実質的にアルミナを主成分と
するアルミナ粒子およびシリカを主成分とするシリカ粒
子の混合によるものがさらに好ましい。
【００２９】アルミナを主成分とする粒子としてはは、
その結晶構造により、α，γ，δ，θ型などがあり、任
意のものが使用でき、またこれらのうち複数を併用して
もよいが、熱・化学的安定性からα−アルミナが好まし
く用いられる。本発明におけるα−アルミナの製造法は
任意の方法を用いることができる。例えば、ボーキサ
イトからバイヤー法により得られた水酸化アルミニウム
を焼成し、アルミナとする方法、各種のアルミニウム
塩から得た水酸化アルミニウムを焼成しアルミナとする
方法、金属アルミニウム粉末を爆燃（ＶＭＣ:Vaporri
zed Metal Combustion）法により酸化させてアルミナを
得る方法があげられる。本発明で好ましく用いられるア
ルミナとしては、組成物の成形時の流動性の観点から、
溶融球状化されているものが好ましい。またアルミナへ
焼成する段階で特定のプロセスにより、粒径、粒子形状
などが調節されていることが、難燃性および流動性の観
点から好ましい。
その結晶構造により、α，γ，δ，θ型などがあり、任
意のものが使用でき、またこれらのうち複数を併用して
もよいが、熱・化学的安定性からα−アルミナが好まし
く用いられる。本発明におけるα−アルミナの製造法は
任意の方法を用いることができる。例えば、ボーキサ
イトからバイヤー法により得られた水酸化アルミニウム
を焼成し、アルミナとする方法、各種のアルミニウム
塩から得た水酸化アルミニウムを焼成しアルミナとする
方法、金属アルミニウム粉末を爆燃（ＶＭＣ:Vaporri
zed Metal Combustion）法により酸化させてアルミナを
得る方法があげられる。本発明で好ましく用いられるア
ルミナとしては、組成物の成形時の流動性の観点から、
溶融球状化されているものが好ましい。またアルミナへ
焼成する段階で特定のプロセスにより、粒径、粒子形状
などが調節されていることが、難燃性および流動性の観
点から好ましい。
【００３０】シリカ粒子としては、非晶性シリカ、結晶
性シリカなどがあげられるが、非晶性シリカの粒子は線
膨張係数を低下させる効果が大きく、低応力化に有効な
ため好ましく用いられる。非晶性シリカの粒子は任意の
製造方法で製造することができる。例えば結晶性シリカ
を溶融する方法、各種原料から合成する方法などがあげ
られる。
性シリカなどがあげられるが、非晶性シリカの粒子は線
膨張係数を低下させる効果が大きく、低応力化に有効な
ため好ましく用いられる。非晶性シリカの粒子は任意の
製造方法で製造することができる。例えば結晶性シリカ
を溶融する方法、各種原料から合成する方法などがあげ
られる。
【００３１】本発明における無機質充填剤、ならびに無
機質充填剤に配合されるアルミナ粒子およびシリカ粒子
の形状および粒径は特に限定されないが、それぞれ平均
粒径３μｍ以上４０μｍ以下の球状粒子を無機質充填剤
中に６０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上
含有することが流動性の点から好ましい。
機質充填剤に配合されるアルミナ粒子およびシリカ粒子
の形状および粒径は特に限定されないが、それぞれ平均
粒径３μｍ以上４０μｍ以下の球状粒子を無機質充填剤
中に６０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上
含有することが流動性の点から好ましい。
【００３２】ここでいう平均粒子径は累積重量５０％に
なる粒径（メジアン径）を意味する。
なる粒径（メジアン径）を意味する。
【００３３】本発明において無機質充填剤の（Ｃ）の割
合は、前に示したとおりであるが、難燃性、成形性およ
び低応力性の点から、好ましくは８０〜９７重量％さら
に好ましくは８５〜９７重量％、８７〜９７重量％、８
７〜９５重量％である。
合は、前に示したとおりであるが、難燃性、成形性およ
び低応力性の点から、好ましくは８０〜９７重量％さら
に好ましくは８５〜９７重量％、８７〜９７重量％、８
７〜９５重量％である。
【００３４】本発明において、無機質充填材をシランカ
ップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネー
トカップリング剤などのカップリング剤であらかじめ表
面処理することが、半導体素子をエポキシ樹脂組成物で
封止した半導体装置の信頼性が高まるという点で好まし
い。
ップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネー
トカップリング剤などのカップリング剤であらかじめ表
面処理することが、半導体素子をエポキシ樹脂組成物で
封止した半導体装置の信頼性が高まるという点で好まし
い。
【００３５】シランカップリング剤とは、アルコキシ
基、ハロゲン原子、アミノ基などの加水分解性基および
有機基がケイ素原子に直結したもの、およびその部分加
水分解縮合物が一般的に用いられる。加水分解性の基と
してはアルコキシ基、なかでも、メトキシ基、エトキシ
基が好ましく用いられる。有機基としては、炭化水素基
や窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子、硫黄原子などに
よって置換された炭化水素基のものが使用され、さらに
上記原子によって置換された炭化水素基が好ましく使用
される。とくに置換された炭化水素基としては、エポキ
シ基を持つものや、アミノ基を持つものが好ましく使用
される。なかでも２級アミノ基をもつもの、さらにアミ
ノ基すべてが２級アミノ基のものが好ましく使用され
る。シランカップリング剤としては以下のものが例示さ
れる。
基、ハロゲン原子、アミノ基などの加水分解性基および
有機基がケイ素原子に直結したもの、およびその部分加
水分解縮合物が一般的に用いられる。加水分解性の基と
してはアルコキシ基、なかでも、メトキシ基、エトキシ
基が好ましく用いられる。有機基としては、炭化水素基
や窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子、硫黄原子などに
よって置換された炭化水素基のものが使用され、さらに
上記原子によって置換された炭化水素基が好ましく使用
される。とくに置換された炭化水素基としては、エポキ
シ基を持つものや、アミノ基を持つものが好ましく使用
される。なかでも２級アミノ基をもつもの、さらにアミ
ノ基すべてが２級アミノ基のものが好ましく使用され
る。シランカップリング剤としては以下のものが例示さ
れる。
【００３６】エポキシ基が結合した有機基を有するシラ
ンカップリング剤として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メ
トキシシシラン、γ−（２，３−エポキシシクロヘキシ
ル）プロピルトリメトキシシラン。
ンカップリング剤として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メ
トキシシシラン、γ−（２，３−エポキシシクロヘキシ
ル）プロピルトリメトキシシラン。
【００３７】アミノ基を有するものとして、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、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−
γ−アミノプロピルトリエチルシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラ
ン、γ−（Ｎ−フェニルアミノ）プロピルトリメトキシ
シラン、γ−（Ｎ−フェニルアミノ）プロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルト
リメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチルアミノプロピル）
メチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチルアミノ）プ
ロピルトリメトキシシラン、およびγ−（Ｎ−エチルア
ミノ）プロピルメチルジメトキシシラン。
（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−
γ−アミノプロピルトリエチルシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラ
ン、γ−（Ｎ−フェニルアミノ）プロピルトリメトキシ
シラン、γ−（Ｎ−フェニルアミノ）プロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルト
リメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチルアミノプロピル）
メチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチルアミノ）プ
ロピルトリメトキシシラン、およびγ−（Ｎ−エチルア
ミノ）プロピルメチルジメトキシシラン。
【００３８】その他のものとして、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカトプロピルメチルジメト
キシシラン。
プロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカトプロピルメチルジメト
キシシラン。
【００３９】本発明においては、半田耐熱性付与のため
に、シリコーンが添加される。シリコーンとは、ポリオ
ルガノシロキサンであり、一般的には、ジメチルシロキ
サン単位、メチルフェニルシロキサン単位、ジフェニル
シロキサン単位などの重合体であり、なかでもジメチル
シロキサン単位を主成分（好ましくは６０モル％以上、
さらに好ましくは８０モル％以上）とするものが好まし
く用いられる。また水素、エチル基、水酸基で側鎖また
は末端が置換したものも使用できる。形態としては、オ
イル状、ゴム状のものが任意に用いられる。シリコーン
の分子量としては、ジシロキサン構造のものから、架橋
により無限大となっているものまで任意である。なかで
も数平均重合度として、シロキサンの繰返し単位が２以
上、さらに５以上、一方、１０，０００以下、さらに
５，０００以下、さらに２，０００以下のものが好まし
く用いられる。
に、シリコーンが添加される。シリコーンとは、ポリオ
ルガノシロキサンであり、一般的には、ジメチルシロキ
サン単位、メチルフェニルシロキサン単位、ジフェニル
シロキサン単位などの重合体であり、なかでもジメチル
シロキサン単位を主成分（好ましくは６０モル％以上、
さらに好ましくは８０モル％以上）とするものが好まし
く用いられる。また水素、エチル基、水酸基で側鎖また
は末端が置換したものも使用できる。形態としては、オ
イル状、ゴム状のものが任意に用いられる。シリコーン
の分子量としては、ジシロキサン構造のものから、架橋
により無限大となっているものまで任意である。なかで
も数平均重合度として、シロキサンの繰返し単位が２以
上、さらに５以上、一方、１０，０００以下、さらに
５，０００以下、さらに２，０００以下のものが好まし
く用いられる。
【００４０】シリコーンの配合量としてはエポキシ樹脂
（Ａ）および硬化剤（Ｂ）の和に対して、０．０１〜５
０重量％、さらに０．１〜４０重量％、さらに１〜３５
重量％の範囲が好ましく配合される。
（Ａ）および硬化剤（Ｂ）の和に対して、０．０１〜５
０重量％、さらに０．１〜４０重量％、さらに１〜３５
重量％の範囲が好ましく配合される。
【００４１】シリコーンにおいては、エポキシ基、アミ
ノ基、メルカプト基、カルボキシル基または水酸基が結
合した有機基が、一部のケイ素原子の側鎖または重合体
の末端に直結した変性シリコーンが使用されることが好
ましい。このような有機基としては、γ−グリシドキシ
プロピル基、γ−（２，３−エポキシシクロヘキシル）
プロピル基、γ−アミノプロピル基、γ−メルカトプロ
ピル基、γ−カルボキシプロピル基、γ−ヒドロキシプ
ロピル基などが例示される。またカルボキシル基を有す
る有機基と、多価エポキシ化合物との反応により、エポ
キシ基が付与された官能基、アミノ基を有する有機基
と、多価エポキシ化合物との反応により、エポキシ基が
付与された官能基、エポキシ基を有する有機基と、多価
アミノ基化合物との反応により、アミノ基が付与された
官能基なども有効である。
ノ基、メルカプト基、カルボキシル基または水酸基が結
合した有機基が、一部のケイ素原子の側鎖または重合体
の末端に直結した変性シリコーンが使用されることが好
ましい。このような有機基としては、γ−グリシドキシ
プロピル基、γ−（２，３−エポキシシクロヘキシル）
プロピル基、γ−アミノプロピル基、γ−メルカトプロ
ピル基、γ−カルボキシプロピル基、γ−ヒドロキシプ
ロピル基などが例示される。またカルボキシル基を有す
る有機基と、多価エポキシ化合物との反応により、エポ
キシ基が付与された官能基、アミノ基を有する有機基
と、多価エポキシ化合物との反応により、エポキシ基が
付与された官能基、エポキシ基を有する有機基と、多価
アミノ基化合物との反応により、アミノ基が付与された
官能基なども有効である。
【００４２】本発明において、必須成分ではないがブロ
ム化合物を配合出来る。ブロム化合物は、通常半導体封
止用エポキシ樹脂組成物に難燃の目的として添加される
もので、特に限定されない。
ム化合物を配合出来る。ブロム化合物は、通常半導体封
止用エポキシ樹脂組成物に難燃の目的として添加される
もので、特に限定されない。
【００４３】存在するブロム化合物の好ましい具体例と
しては、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブ
ロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などのブロ
ム化エポキシ樹脂、ブロム化ポリカーボネート樹脂、ブ
ロム化ポリスチレン樹脂、ブロム化ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロ
モジフェニルエーテルなどがあげられ、なかでも、ブロ
ム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブロム化フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂などのブロム化エポキシ
樹脂が、成形性の点から特に好ましい。
しては、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブ
ロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などのブロ
ム化エポキシ樹脂、ブロム化ポリカーボネート樹脂、ブ
ロム化ポリスチレン樹脂、ブロム化ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロ
モジフェニルエーテルなどがあげられ、なかでも、ブロ
ム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブロム化フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂などのブロム化エポキシ
樹脂が、成形性の点から特に好ましい。
【００４４】本発明の組成物中に存在するブロム化合物
の量は、０．３重量％以下が高温信頼性の点で好まし
い。特に好ましくは０．１重量％以下、さらに好ましく
は０．０５重量％以下、さらには実質的に配合されてい
ないものである。臭素原子に注目すると０．２重量％以
下、０．０７重量％以下、さらに０．０４重量％以下が
好ましい。
の量は、０．３重量％以下が高温信頼性の点で好まし
い。特に好ましくは０．１重量％以下、さらに好ましく
は０．０５重量％以下、さらには実質的に配合されてい
ないものである。臭素原子に注目すると０．２重量％以
下、０．０７重量％以下、さらに０．０４重量％以下が
好ましい。
【００４５】本発明では必須成分ではないが、アンチモ
ン化合物を配合することができる。通常半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に難燃助剤として添加されるもので、
特に限定されず、公知のものであってよい。アンチモン
化合物の好ましい具体例としては、三酸化アンチモン、
四酸化アンチモン、五酸化アンチモンがあげられる。
ン化合物を配合することができる。通常半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に難燃助剤として添加されるもので、
特に限定されず、公知のものであってよい。アンチモン
化合物の好ましい具体例としては、三酸化アンチモン、
四酸化アンチモン、五酸化アンチモンがあげられる。
【００４６】本発明組成物中に存在するアンチモン化合
物の量は、全体の０．３重量％以下が高温信頼性の点で
好ましい。特に好ましくは０．１重量％以下、さらに好
ましくは０．０５重量％以下、さらには実質的に配合さ
れていないものである。アンチモン原子に注目すると
０．２５重量％以下、０．０７５重量％以下、さらに
０．０３７５重量％以下の順に好ましい。
物の量は、全体の０．３重量％以下が高温信頼性の点で
好ましい。特に好ましくは０．１重量％以下、さらに好
ましくは０．０５重量％以下、さらには実質的に配合さ
れていないものである。アンチモン原子に注目すると
０．２５重量％以下、０．０７５重量％以下、さらに
０．０３７５重量％以下の順に好ましい。
【００４７】本発明のエポキシ樹脂組成物においては、
エポキシ樹脂の硬化後の酸素指数が４２％以上であるこ
とが好ましい。
エポキシ樹脂の硬化後の酸素指数が４２％以上であるこ
とが好ましい。
【００４８】ここで酸素指数はＪＩＳ Ｋ７２０１に従
って、燃焼限界点における各ガス体積濃度を求めた値か
ら次式に従って算出したものをいう。 酸素指数（％）＝［酸素］／（［酸素］＋［窒素］）×
１００
って、燃焼限界点における各ガス体積濃度を求めた値か
ら次式に従って算出したものをいう。 酸素指数（％）＝［酸素］／（［酸素］＋［窒素］）×
１００
【００４９】さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物にお
いては、エポキシ樹脂の硬化後の難燃性がＵＬ９４規格
においてＶ−０であることが、難燃性の面から好まし
く、さらに、上に説明した臭素原子の含有量またはアン
チモン原子の含有量において、Ｖ−０であることが好ま
しい。
いては、エポキシ樹脂の硬化後の難燃性がＵＬ９４規格
においてＶ−０であることが、難燃性の面から好まし
く、さらに、上に説明した臭素原子の含有量またはアン
チモン原子の含有量において、Ｖ−０であることが好ま
しい。
【００５０】本発明のエポキシ樹脂組成物には、カーボ
ンブラック、酸化鉄などの着色剤、ハイドロタルサイト
などのイオン捕捉材、オレフィン系共重合体、変性ニト
リルゴム、変性ポリブタジエンゴム、などのエラストマ
ー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長
鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸
のアミド、パラフィンワックスなどの離型剤、先に示し
たもの以外の各種ケイ素化合物、および有機過酸化物な
どの架橋剤を任意に添加することができる。
ンブラック、酸化鉄などの着色剤、ハイドロタルサイト
などのイオン捕捉材、オレフィン系共重合体、変性ニト
リルゴム、変性ポリブタジエンゴム、などのエラストマ
ー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長
鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸
のアミド、パラフィンワックスなどの離型剤、先に示し
たもの以外の各種ケイ素化合物、および有機過酸化物な
どの架橋剤を任意に添加することができる。
【００５１】本発明のエポキシ樹脂組成物は溶融混合し
て製造することが好ましく、たとえばバンバリーミキサ
ー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およ
びコニーダーなどの公知の混練方法を用いて通常５０〜
１７０℃、好ましくは７０〜１５０℃の温度で溶融混練
することにより製造される。
て製造することが好ましく、たとえばバンバリーミキサ
ー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およ
びコニーダーなどの公知の混練方法を用いて通常５０〜
１７０℃、好ましくは７０〜１５０℃の温度で溶融混練
することにより製造される。
【００５２】本発明のエポキシ樹脂組成物は、通常は粉
末またはタプレット状態で半導体装置の封止に供され
る。半導体素子を基板に固定した部材に対して、低圧ト
ランスファー成形機を用いて、エポキシ樹脂組成物を、
例えば１２０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃
の温度で成形し、エポキシ樹脂組成物の硬化物とするこ
とによって、エポキシ樹脂組成物の硬化物によって封止
された半導体装置が製造される。また必要に応じて追加
熱処理（例えば１５０〜２００℃、２〜１５時間）も行
なうことができる。
末またはタプレット状態で半導体装置の封止に供され
る。半導体素子を基板に固定した部材に対して、低圧ト
ランスファー成形機を用いて、エポキシ樹脂組成物を、
例えば１２０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃
の温度で成形し、エポキシ樹脂組成物の硬化物とするこ
とによって、エポキシ樹脂組成物の硬化物によって封止
された半導体装置が製造される。また必要に応じて追加
熱処理（例えば１５０〜２００℃、２〜１５時間）も行
なうことができる。
【００５３】ここで半導体装置とは、トランジスタやダ
イオード、抵抗、コンデンサーなどを半導体チップや基
板の上に集積し配線して作った電子回路（集積回路）の
ことを指し、広くは本発明のエポキシ樹脂組成物により
封止した電子部品を指す。
イオード、抵抗、コンデンサーなどを半導体チップや基
板の上に集積し配線して作った電子回路（集積回路）の
ことを指し、広くは本発明のエポキシ樹脂組成物により
封止した電子部品を指す。
【００５４】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の％は重量％を示す。
る。なお、実施例中の％は重量％を示す。
【００５５】なお、本発明で使用した原材料および、組
成物への配合量は以下のとおりである。 ＜エポキシ樹脂Ｉ＞エポキシ当量２００のオルソクレゾ
ールノボラック樹脂（配合量は表１に記載） ＜エポキシ樹脂II＞ 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポ
キシ）-3,3',5,5'- テトラメチルビフェニル（配合量は
表１に記載） ＜硬化剤Ｉ＞ 水酸基当量１０７のフェノールノボラッ
ク樹脂（配合量は表１に記載） ＜硬化剤II＞ 下記に示されるフェノール化合物（配合
量は表１に記載）
成物への配合量は以下のとおりである。 ＜エポキシ樹脂Ｉ＞エポキシ当量２００のオルソクレゾ
ールノボラック樹脂（配合量は表１に記載） ＜エポキシ樹脂II＞ 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポ
キシ）-3,3',5,5'- テトラメチルビフェニル（配合量は
表１に記載） ＜硬化剤Ｉ＞ 水酸基当量１０７のフェノールノボラッ
ク樹脂（配合量は表１に記載） ＜硬化剤II＞ 下記に示されるフェノール化合物（配合
量は表１に記載）
【化５】 （ただしｎが１〜３である成分を約９０重量％含む） ＜無機質充填剤Ｉ＞平均粒径１６μｍ の球状α−アル
ミナ（昭和電工 ＡＳー３０）（配合量は表１に記載） ＜無機質充填剤II＞平均粒径１５μｍの非晶性溶融シリ
カ（配合量は表１に記載） ＜シリコーンＩ＞. 末端がカルボキシルエチル基である
ポリジメチルシロキサン（数平均重合度４０）（配合す
る場合には０．３重量％） ＜シリコーンII＞シリコ−ンI １モルと４，４´−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル２モルとの
反応物。末端はエポキシ基となっている。（配合する場
合には０．３重量％） ＜シリコーンIII ＞ヒドロキシプロピル基が側鎖に平均
３個結合しているポリジメチルシロキサン（数平均重合
度２４）（配合する場合には０．３重量％） ＜シリコーンIV＞末端がアミノプロピル基であるポリジ
メチルシロキサン（数平均重合度３０）（配合する場合
には０．３重量％） ＜難燃剤＞エポキシ当量４００、臭素含有量５０重量％
のブロム化ビスフェノールＡ型樹脂（配合量は表１に記
載） ＜難燃助剤＞三酸化アンチモン（配合量は表１に記載） ＜硬化促進剤＞ トリフェニルホスフィン （０．１重
量％） ＜シランカップリング剤＞Ｎ−フェニルアミノプロピル
トリメトキシシラン（シリコーンを配合する場合には
０．７重量％、配合しない場合には１．０重量％）（シ
ランカップリング剤は前もって無機充填剤と混合してお
いた。） ＜着色剤＞カーボンブラック（０．２重量％） ＜離型剤＞カルバナワックス（０．３重量％） 実施例 比較例 各成分を、表１に示した組成比で、ミキサーによりドラ
イブレンドした。これを、ロール表面温度９０℃のミキ
シングロールを用いて５分間加熱混練後、冷却・粉砕し
て半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を製造した。
ミナ（昭和電工 ＡＳー３０）（配合量は表１に記載） ＜無機質充填剤II＞平均粒径１５μｍの非晶性溶融シリ
カ（配合量は表１に記載） ＜シリコーンＩ＞. 末端がカルボキシルエチル基である
ポリジメチルシロキサン（数平均重合度４０）（配合す
る場合には０．３重量％） ＜シリコーンII＞シリコ−ンI １モルと４，４´−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル２モルとの
反応物。末端はエポキシ基となっている。（配合する場
合には０．３重量％） ＜シリコーンIII ＞ヒドロキシプロピル基が側鎖に平均
３個結合しているポリジメチルシロキサン（数平均重合
度２４）（配合する場合には０．３重量％） ＜シリコーンIV＞末端がアミノプロピル基であるポリジ
メチルシロキサン（数平均重合度３０）（配合する場合
には０．３重量％） ＜難燃剤＞エポキシ当量４００、臭素含有量５０重量％
のブロム化ビスフェノールＡ型樹脂（配合量は表１に記
載） ＜難燃助剤＞三酸化アンチモン（配合量は表１に記載） ＜硬化促進剤＞ トリフェニルホスフィン （０．１重
量％） ＜シランカップリング剤＞Ｎ−フェニルアミノプロピル
トリメトキシシラン（シリコーンを配合する場合には
０．７重量％、配合しない場合には１．０重量％）（シ
ランカップリング剤は前もって無機充填剤と混合してお
いた。） ＜着色剤＞カーボンブラック（０．２重量％） ＜離型剤＞カルバナワックス（０．３重量％） 実施例 比較例 各成分を、表１に示した組成比で、ミキサーによりドラ
イブレンドした。これを、ロール表面温度９０℃のミキ
シングロールを用いて５分間加熱混練後、冷却・粉砕し
て半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を製造した。
【００５６】
【表１】
【００５７】この樹脂組成物を用いて、低圧トランスフ
ァー成形法により１７５℃，キュアータイム２分間の条
件で成形し、１８０℃，５時間の条件でポストキュアー
して下記の物性測定法により各樹脂組成物の物性を評価
した。なお特に示さない限り成形条件は１７５℃，キュ
アタイム２分間であり、ポストキュアは１８０℃，５時
間とした。 半田耐熱性：表面にＡｌ蒸着した模擬素子を搭載した、
チップサイズ１２×１２ｍｍの１６０ｐｉｎＱＦＰ（ク
アッドフラットパッケージ）を２０個成形し、８５℃／
８５％ＲＴで１２０時間加湿後、最高温度２４５℃のＩ
Ｒリフロー炉で加熱処理し、外部クラックの発生数を調
べた。 吸水率：半田耐熱性試験に用いる１６０ｐｉｎＱＦＰを
８５℃／８５％ＲＨで１００時間加湿後、樹脂組成物の
吸水率を測定した。 高温信頼性：模擬素子を搭載した１６ｐｉｎＤＩＰ（デ
ュアルインラインパッケージ）を用い、２００℃での高
温信頼性を評価し、累積故障率６３％になる時間を求め
高温特性寿命とした。 難燃性試験：５″×１／２″×１／１６″の燃焼試験片
を、成形・ポストキュアーし、ＵＬ９４規格に従い難燃
性を評価した。 酸素指数：５″×１／２″×１／８″の試験片を成形・
ポストキュアーし、ＪＩＳ Ｋ７２０１に従い燃焼限界
点における各ガスの体積濃度を求めた。 酸素指数（％）＝［酸素］／（［酸素］＋［窒素］） ＰＫＧ充填性：半田耐熱試験に用いる１６０ｐｉｎＱＦ
Ｐを成形後に目視および顕微鏡を用いて観察し、未充填
・ボイドの有無を調べた。
ァー成形法により１７５℃，キュアータイム２分間の条
件で成形し、１８０℃，５時間の条件でポストキュアー
して下記の物性測定法により各樹脂組成物の物性を評価
した。なお特に示さない限り成形条件は１７５℃，キュ
アタイム２分間であり、ポストキュアは１８０℃，５時
間とした。 半田耐熱性：表面にＡｌ蒸着した模擬素子を搭載した、
チップサイズ１２×１２ｍｍの１６０ｐｉｎＱＦＰ（ク
アッドフラットパッケージ）を２０個成形し、８５℃／
８５％ＲＴで１２０時間加湿後、最高温度２４５℃のＩ
Ｒリフロー炉で加熱処理し、外部クラックの発生数を調
べた。 吸水率：半田耐熱性試験に用いる１６０ｐｉｎＱＦＰを
８５℃／８５％ＲＨで１００時間加湿後、樹脂組成物の
吸水率を測定した。 高温信頼性：模擬素子を搭載した１６ｐｉｎＤＩＰ（デ
ュアルインラインパッケージ）を用い、２００℃での高
温信頼性を評価し、累積故障率６３％になる時間を求め
高温特性寿命とした。 難燃性試験：５″×１／２″×１／１６″の燃焼試験片
を、成形・ポストキュアーし、ＵＬ９４規格に従い難燃
性を評価した。 酸素指数：５″×１／２″×１／８″の試験片を成形・
ポストキュアーし、ＪＩＳ Ｋ７２０１に従い燃焼限界
点における各ガスの体積濃度を求めた。 酸素指数（％）＝［酸素］／（［酸素］＋［窒素］） ＰＫＧ充填性：半田耐熱試験に用いる１６０ｐｉｎＱＦ
Ｐを成形後に目視および顕微鏡を用いて観察し、未充填
・ボイドの有無を調べた。
【００５８】
【表２】
【００５９】表１および２に見られるように、本発明の
エポキシ樹脂組成物は、難燃性、半田耐熱性、高温信頼
性、ＰＫＧ充填性に優れている。
エポキシ樹脂組成物は、難燃性、半田耐熱性、高温信頼
性、ＰＫＧ充填性に優れている。
【００６０】これに対して無機質充填剤（Ｃ）の添加量
が７０％未満である場合や、無機質充填剤（Ｃ）の添加
量が７０％以上であってもアルミナを含有しない場合は
難燃性が劣っている。
が７０％未満である場合や、無機質充填剤（Ｃ）の添加
量が７０％以上であってもアルミナを含有しない場合は
難燃性が劣っている。
【００６１】また、無機質充填剤（Ｃ）中にアルミナの
量が多すぎる場合には，難燃性および充填性が劣ってい
る。
量が多すぎる場合には，難燃性および充填性が劣ってい
る。
【００６２】難燃剤および難燃助剤を含有し、アルミナ
を含有しない場合には難燃性には優れるが高温信頼性が
劣っている。
を含有しない場合には難燃性には優れるが高温信頼性が
劣っている。
【００６３】
【発明の効果】特定量の無機質充填剤において、特定量
のアルミナを含有させることによって、難燃性が向上
し、また良好な成形性、高い半田耐熱性、さらに得られ
た半導体装置において高い信頼性が与えられる。
のアルミナを含有させることによって、難燃性が向上
し、また良好な成形性、高い半田耐熱性、さらに得られ
た半導体装置において高い信頼性が与えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31
Claims (16)
- 【請求項１】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、アル
ミナを必須成分とする無機質充填剤（Ｃ）およびシリコ
ーン（Ｄ）を含有する樹脂組成物であって、無機質充填
剤（Ｃ）を樹脂組成物中に７０〜９７重量％含有し、さ
らにアルミナを無機質充填剤（Ｃ）に対して０．１〜２
０重量％含有するエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】無機質充填剤（Ｃ）の含有量が、組成物全
体の８２〜９７重量％である請求項１記載のエポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項３】 無機質充填剤（Ｃ）がさらにシリカを含
有することを特徴とする請求項１記載のエポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項４】 シリカの含有量が、無機質充填剤（Ｃ）
の８０〜９９．９重量％である請求項３記載のエポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項５】 エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（Ｉ）の構
造を有するビフェニル型エポキシ樹脂（ａ）を必須成分
とする請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （ただし、式中のＲ1 〜Ｒ8 は、水素原子、炭素数１〜
４のアルキル基またはハロゲン原子を示す）。 - 【請求項６】エポキシ樹脂が硬化した後のエポキシ樹脂
組成物の難燃性がＵＬ規格において、Ｖ−０である請求
項１記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項７】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、アル
ミナを必須成分とする無機質充填剤（Ｃ）およびシリコ
ーン（Ｄ）を含有する樹脂組成物であって、無機質充填
剤（Ｃ）を樹脂組成物中に８７〜９７重量％含有し、さ
らにアルミナを無機質充填剤（Ｃ）に対して０．１〜５
０重量％含有するエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項８】 アルミナの含有量が、無機質充填剤
（Ｃ）の１〜５０重量％である請求項７記載のエポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項９】 無機質充填剤（Ｃ）がさらにシリカを含
有することを特徴とする請求項７記載のエポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項１０】 シリカの含有量が、無機質充填剤
（Ｃ）の５０〜９９．９重量％である請求項９記載のエ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１１】 エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（Ｉ）の
構造を有するビフェニル型エポキシ樹脂（ａ）を必須成
分とする請求項７記載のエポキシ樹脂組成物。 【化２】 （ただし、式中のＲ1 〜Ｒ8 は、水素原子、炭素数１〜
４のアルキル基またはハロゲン原子を示す）。 - 【請求項１２】エポキシ樹脂が硬化した後のエポキシ樹
脂組成物の難燃性がＵＬ規格において、Ｖ−０である請
求項７記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１３】 半導体封止用であることを特徴とする
請求項１〜１２いずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１４】 請求項１〜１２のいずれかのエポキシ
樹脂組成物で半導体素子を封止してなる半導体装置。 - 【請求項１５】 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、
アルミナを０．１〜２０重量％含有する無機質充填剤
（Ｃ）（樹脂組成物全体に対して７０〜９７重量％）お
よびシリコーン（Ｄ）を溶融混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。 - 【請求項１６】 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）お
よびアルミナを０．１〜５０重量％含有する無機質充填
剤（Ｃ）（樹脂組成物全体に対して８７〜９７重量％）
およびシリコーン（Ｄ）を溶融混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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34968096A JP3649540B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34968096A JP3649540B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182941A true JPH10182941A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3649540B2 JP3649540B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=18405381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34968096A Expired - Lifetime JP3649540B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3649540B2 (ja) |
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- 1996-12-27 JP JP34968096A patent/JP3649540B2/ja not_active Expired - Lifetime
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