JPH10265548A

JPH10265548A - エポキシ樹脂組成物および半導体装置

Info

Publication number: JPH10265548A
Application number: JP7609797A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Niwa; 勝弘丹羽; Masayuki Tanaka; 正幸田中; Atsuto Tokunaga; 淳人徳永
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】エポキシ樹脂組成物において、金型汚れが無
く、流動性、硬化性、耐クラック性、保存安定性に優れ
たエポキシ樹脂組成物を提供すること。【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系硬化剤
（Ｂ）、硬化促進剤(Ｃ）としてテトラ置換ホスホニウ
ム・テトラ置換ボレート及び有機ホスフィン、ならびに
無機充填剤（Ｄ）を含有するエポキシ樹脂組成物であっ
て、前期フェノール系硬化剤（Ｂ）が化学式（Ｉ）で表
される化合物を含有し、かつ無機充填剤（Ｄ）がエポキ
シ樹脂組成物全体の８６〜９５重量％含有されることを
特徴とするエポキシ樹脂組成物。【化１】Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ (Ｉ) （ただし、式中のＲ¹は水酸基を有しない２価の芳香族
基、Ｒ²は水酸基を有する２価の芳香族基、Ｒ³は水酸基
を有する１価の芳香族基、Ｒ¹〜Ｒ³はそれぞれ同一でも
異なっていてもよい。ｎは０または１以上の整数を示
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形時の流動性、
硬化性に優れ、金型汚れが生じず、かつ半田リフロー時
の耐クラック性、保存安定性に優れるエポキシ樹脂組成
物、および該エポキシ樹脂組成物で封止してなる半導体
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性、接着性などに優れており、さらに配合処方により種
々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材
料など工業材料として利用されている。

【０００３】たとえば、半導体装置などの電子回路部品
の封止方法として従来より金属やセラミックスによるハ
ーメチックシールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、
エポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されている。そ
の中でも、経済性、生産性、物性のバランスの点からエ
ポキシ樹脂による樹脂封止が最も盛んに行われている。

【０００４】一方、最近はプリント基板への半導体装置
パッケージの実装において高密度化、自動化が進められ
ており、従来のリードピンを基板の穴に挿入する“挿入
実装方式”に代り、基板表面にパッケージを半田付けす
る“表面実装方式”が盛んになってきた。

【０００５】それに伴い、パッケージも従来のＤＩＰ
（デュアル・インライン・パッケージ）から、高密度実
装、表面実装に適した薄型のＦＰＰ（フラット・プラス
チック・パッケージ）に移行しつつある。

【０００６】さらに、微細加工技術の進歩によりＩＣチ
ップの集積度は向上しているがそれ以上に集積数を上げ
るために、パッケージ中のＩＣチップの占有面積が増加
し、さらにパッケージが大型、多ピン化してきている。

【０００７】これらのパッケージを封止するには封止樹
脂の流動性を高レベルで保持しなければパッケージの未
充填や、ボイドが発生し、生産不良となる。これらの点
で流動性、保存安定性は今後ますます重要になってく
る。

【０００８】半導体装置の封止は、最近ではタブレット
形状のエポキシ樹脂組成物を使用し、低圧トランスファ
ー成形機を用いて、１５０℃以上に加熱した金型にエポ
キシ樹脂組成物を流し込み、硬化させることで行われて
いる。成形は通常１８０秒以内の短時間で行われるた
め、硬化性も重要な物性となっている。

【０００９】また成形は、金型を用い連続的におこなわ
れ、しばしば金型汚れが発生する。この金型汚れは、パ
ッケージに欠陥をもたらすため、発生しないことが重要
な課題となる。

【００１０】また表面実装においては、通常半田リフロ
ーによる実装が行われる。この方法では、パッケージを
２００℃以上の高温にさらし、半田を溶融させチップと
フレームを接着させる。この際樹脂の吸水性が高いと、
パッケージ中の水分の急激な膨張によりパッケージにク
ラックが入るという現象が起こる。従って半田リフロー
時の耐クラック性は非常に重要となる。

【００１１】従来、エポキシ封止樹脂組成物を硬化させ
るための硬化剤としては、アミン系、酸無水物系、フェ
ノール系など硬化剤が用いられてきた。また通常、硬化
剤のみでは硬化反応が進みにくいので、硬化促進剤の添
加が行われる。この硬化促進剤としては、三級アミン化
合物、二級アミン化合物、フッ化ホウ素、ピペリジン、
イミダゾール類、三級ホスフィン化合物などが用いられ
てきた。これらの硬化剤、硬化促進剤に加え、エポキシ
樹脂、無機充填剤などを配合することによりエポキシ封
止樹脂組成物となる。

【００１２】しかしながら従来の配合方法では、流動
性、硬化性、半田リフロー時の耐クラック性、保存安定
性などの特性を同時に満足させるような硬化物が得られ
るエポキシ封止樹脂組成物を得ることはできなかった。

【００１３】一方特公昭５１−２４３９９号公報におい
てエポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂硬化剤及び
テトラ置換ボレートとの組み合わせにより、硬化性及び
保存安定性の優れたエポキシ封止樹脂組成物が得られる
ことが記載されている。また特公昭５６−４５４９１号
公報において、硬化剤としてフェノールノボラック樹
脂、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウム・テ
トラフェニルボレート、エポキシ樹脂として、クレゾー
ルノボラックエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを
併用した系について記載されている。しかしながらこれ
らのエポキシ封止樹脂組成物は、半田リフロー時におけ
る耐クラック性が充分ではないという問題があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上の状況に鑑みて、
本発明の課題は、成形時の流動性、硬化性に優れ、金型
汚れが生じず、かつ半田リフロー時の耐クラック性、耐
剥離性、保存安定性に優れるエポキシ樹脂組成物、およ
び該エポキシ樹脂組成物で封止してなる半導体装置を提
供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来技
術における問題点の解決を課題として検討した結果達成
されたものである。

【００１６】すなわち本発明は、１．「エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系硬化剤
（Ｂ）、硬化促進剤(Ｃ）としてテトラ置換ホスホニウ
ム・テトラ置換ボレート(c1)及び有機ホスフィン(c2)、
無機充填剤（Ｄ）を含有し、前期フェノール系硬化剤
（Ｂ）が化学式（Ｉ）で表される化合物を含有し、かつ
無機充填剤（Ｄ）がエポキシ樹脂組成物全体の８６〜９
５重量％含有されることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物。

【化３】Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ (Ｉ) （ただし、式中のＲ¹は水酸基を有しない２価の芳香族
基、Ｒ²は水酸基を有する２価の芳香族基、Ｒ³は水酸基
を有する１価の芳香族基、Ｒ¹〜Ｒ³はそれぞれ同一でも
異なっていてもよい。ｎは０または１以上の整数を示
す。）」２．「テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート(c
1)がテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ
ートであることを特徴とする前記のエポキシ樹脂組成
物。」３．「有機ホスフィンの配合割合が、有機ホスフィンと
テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレートとの合計
重量の３〜７０重量％である前記いずれかのエポキシ樹
脂組成物。」４．「有機ホスフィンで表される化合物がトリフェニル
ホスフィンである前記いずれかのエポキシ樹脂組成
物。」５．「エポキシ樹脂（Ａ）が化学式（II）であるエポキ
シ樹脂を含有することを特徴とする前記いずれかのエポ
キシ樹脂組成物。

【化４】（ただし式中のＲ₁〜Ｒ₈は水素原子、１価の有機基また
はハロゲン原子を示す。）」６．「化学式（Ｉ）の化合物が、Ｒ¹が２価のフェニル
基、Ｒ²は水酸基を有する２価のフェニル基、Ｒ³が水酸
基を有する１価のフェニル基であることを特徴とする前
記いずれかのエポキシ樹脂組成物。」７．「化学式（I）の化合物が、Ｒ¹が２価のビフェニル
基、Ｒ²は水酸基を有する２価のフェニル基、Ｒ³が水酸
基を有する１価のフェニル基であることを特徴とする前
記いずれかのエポキシ樹脂組成物。」８．「半導体封止用である前記いずれかのエポキシ樹脂
組成物。」および９．「前記エポキシ樹脂組成物によって半導体素子が封
止された半導体装置。」を提供するものである。

【００１７】

【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。

【００１８】本発明で用いるエポキシ樹脂（Ａ）は、１
分子中に２個以上のエポキシ基を有するものでとくに限
定されず、これらの具体例としては、例えばクレゾール
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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、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、スピロ環含有エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキ
シ樹脂などが挙げられる。

【００１９】本発明において、エポキシ樹脂（Ａ）は単
独で用いても、２種類以上併用して用いてもかまわな
い。特に好まいエポキシ樹脂としては、ビフェニル骨格
を有するエポキシ樹脂、具体的には下記化学式（II）で
表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂を成分
として含有するものである。

【００２０】

【化５】（ただし、式中のＲ₁ 〜Ｒ₈ は、水素原子、１価の有機
基またはハロゲン原子を示す。）化学式（II）のエポキシ樹脂をエポキシ樹脂の一成分と
して含有する場合その割合は特に限定しないが、好まし
くはエポキシ樹脂全体の５０〜１００重量、より好まし
くは７０〜１００重量％、さらに好ましくは９０〜１０
０重量％含有することである。

【００２１】化学式（II）で表されるエポキシ樹脂骨格
の具体例としては、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。好ましくは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´−テトラエチルビ
フェニルである。さらに好ましくは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である。

【００２２】上記のエポキシ樹脂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。
また上記エポキシ樹脂がエポキシ基の反応により部分的
に付加重合した化合物も使用できる。

【００２３】本発明においてエポキシ樹脂の粘度として
は特に限定はしないが、成形性（流動性）がすぐれてい
る点で、１５０℃におけるＩＣＩ溶融粘度が３ｐｓ以下
のエポキシ樹脂が好ましい。

【００２４】本発明において、上記エポキシ樹脂（Ａ）
のエポキシ樹脂組成物全体に対する配合量は、通常１〜
１２重量％、好ましくは３〜１０重量％，さらに好まし
くは３〜８重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量
が少ないと成形性や接着性が不十分であり、また多いと
越えると線膨脹係数が大きくなり、低応力化が困難にな
る傾向がある。

【００２５】本発明におけるフェノール系硬化剤（Ｂ）
は、化学式（I）で表されるものを含有する。化学式
（I）中のＲ¹は水酸基を有しない２価の芳香族基、Ｒ²
は水酸基を有する２価の芳香族基、Ｒ³は水酸基を有す
る１価の芳香族基、Ｒ¹〜Ｒ³は同一であっても、異なっ
ていてもよく、nは０または１以上の整数である。

【化６】Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ （I）好ましくは、Ｒ１が２価のフェニル基、Ｒ２は水酸基を
有する２価のフェニル基、Ｒ３が水酸基を有する１価の
フェニル基であるフェノール系硬化剤、Ｒ１が２価のビ
フェニル基、Ｒ２は水酸基を有する２価のフェニル基、
Ｒ３が水酸基を有する１価のフェニル基であるフェノー
ル系硬化剤である。

【００２６】化学式（Ｉ）で表されるフェノール系硬化
剤以外にフェノール系硬化剤を併用することができ、そ
の硬化剤は、エポキシ樹脂（Ａ）と反応して硬化するフ
ェノール系の硬化剤であれば特に限定されず、それらの
具体例としては、たとえばフェノ−ルノボラック樹脂、
クレゾ−ルノボラック樹脂、ビスフェノ−ルＡやレゾル
シン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、ジヒドロキシビフェニルなど
の多種多価フェノ−ル化合物などがあげられる。化学式
（Ｉ）で表されるフェノール系硬化剤以外に硬化剤を併
用する場合、その混合割合は化学式(I）で表されるフェ
ノール系硬化剤の含有量は全フェノール硬化剤量の２０
〜１００重量％、５０〜１００重量％、７０〜１００重
量％、８０〜１００重量％の順に好ましい。

【００２７】本発明において、フェノール系硬化剤
（Ｂ）の配合量は、エポキシ樹脂組成物全体の通常０．
１〜１０重量％、好ましくは０．５〜７重量％さらに好
ましくは１〜６重量％である。さらには、エポキシ樹脂
（Ａ）とフェノール系硬化剤（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。本発明における硬化促進剤の
添加量としては特に限定はしないが、好ましくはテトラ
置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ−ト及び有機ホスフ
ィンの合計重量が、エポキシ樹脂組成物重量の０．０５
〜１．５％が好ましい。より好ましくは０．０８〜１．
０％であり、さらに好ましくは０．１〜０．５％であ
る。二種類の硬化促進剤の配合割合は、特に限定はしな
いが、有機ホスフィンの配合割合が、化有機ホスフィン
とテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレートとの合
計重量の３〜７０重量％であり、よ好ましくは３〜５０
重量％であり、さらに好ましくは３〜２０重量％であ
る。

【００２８】テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ
−トはそのまま添加してもよいが、好ましくは使用する
硬化剤またはエポキシ樹脂と溶融混合させた後添加す
る。溶融混合する方法については特に限定はしないが、
好ましくは硬化剤と１８０〜２５０℃で溶融混合させた
後添加する。化学式（Ｉ）で表される化合物はそのまま
添加してもよいが、好ましくは使用する硬化剤またはエ
ポキシ樹脂と溶融混合させた後添加する。溶融混合する
方法については特に限定はしないが、好ましくは硬化剤
と１００〜２５０℃で溶融混合させた後添加する。また
テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ−トとトリフ
ェニルホスフィンとを同時に硬化剤と溶融混合すること
もで得きる。

【００２９】テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ
−トの好ましい例としてはテトラブチルホスホニウム・
テトラフェニルボレ−ト、ｎ−ブチルトリフェニルホス
ホニウム・テトラフェニルボレ−ト、テトラフェニルホ
スホニウム・テトラフェニルボレ−ト、トリメチルフェ
ニルホスホニウム・テトラフェニルボレ−ト、ジエチル
メチルフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ−
ト、ジアリルメチルフェニルホスホニウム・テトラフェ
ニルボレ−ト、（２−ハイドロキシエチル）トリフェニ
ルホスホニウム・テトラフェニルボレ−ト、エチルトリ
ホスホニウム・テトラフェニルボレ−ト、ｐ−キシレン
ビス（トリフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ
−ト）、テトラフェニルホスホニウム・テトラエチルボ
レ−ト、テトラフェニルホスホニウム・トリエチルフェ
ニルボレ−ト、テトラフェニルホスホニウム・テトラブ
チルボレ−トなどを挙げることができる。より好ましい
例としてはテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニ
ルボレ−トである。このテトラ置換ホスホニウム・テト
ラ置換ボレ−トは２種類以上を同時に添加することもで
きる。

【００３０】有機ホスフィンとは、３価のリンを骨格に
有する化合物であり、リン原子に対して炭素原子がすべ
ての化学結合を構成している化合物が好ましく使用され
る。また、本発明の有機ホスフィンに、テトラ置換ホス
ホニウム・テトラ置換ボレートは包含されない。このよ
うな化合物の好ましい例としては、トリフェニルホスフ
ィン、トリ-n-ブチルホスフィン、トリ-n-オクチルホス
フィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリベンジル
ホスフィン、トリ-p-トリルホスフィン、ビスジフェニ
ルホスフェノエタン、ビスジフェニルホスフィノブタン
などを挙げることができる。より好ましくはトリフェニ
ルホスフィンである。この有機ホスフィンは２種類以上
を同時に添加することもできる。

【００３１】本発明では無機充填剤（Ｄ）が配合され
る。無機充填剤（Ｄ）としては、シリカ、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マグネシア、酸化マ
グネシウムアルミニウム、ジルコニア、ジルコン、クレ
ー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アン
チモン、アスベスト、ガラス繊維などが挙げられるが、
好ましくはシリカである。これらの無機充填剤は単独で
も用いることができるが、二種類以上混合して用いるこ
ともできる。シリカとしては球状天然シリカ、破砕天然
シリカ、球状合成シリカなどを挙げることができる。こ
れらのシリカは単独でも用いることができるが、二種類
以上混合して用いることもできる。

【００３２】本発明において、無機充填剤（Ｄ）のエポ
キシ樹脂組成物全体に対する割合は、金型汚れに代表さ
れる成形性および低応力性の点から全体の８６〜９５重
量％、好ましくは８８〜９３重量％である。

【００３３】本発明のエポキシ樹脂組成物には以下の物
質も添加することができる。

【００３４】本発明の組成物では、シランカップリング
剤、チタネートカップリング剤などの配合が信頼性向上
の観点から好ましい。さらにカップリング剤無機充填剤
（Ｄ）をシランカップリング剤、チタネートカップリン
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
とも効果的である。

【００３５】カップリング剤としてエポキシシラン、ア
ミノシラン、メルカプトシランなど、これら官能基を有
する有機基とアルコキシ基等の加水分解性基とがケイ素
原子に直結したシランカップリング剤が好ましく用いら
れる。好ましくはエポキシシラン、アミノシランであ
る。好ましい添加量としてエポキシ樹脂組成物全体に対
し、１重量％以下である。

【００３６】エポキシ樹脂組成物には以下の物質も添加
することができる。

【００３７】本発明の組成物では、必須成分ではないが
ブロム化合物を配合できる。また実質的に存在するブロ
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。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。

【００３８】本発明の組成物では、必須成分ではないが
アンチモン化合物を配合できる。これは通常半導体封止
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、公知のものが使用できる。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。

【００３９】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
などのイオン捕捉剤、シリコ−ンゴム、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、
変性シリコ−ンオイルなどのエラストマ−、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。

【００４０】本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法と
しては、上記化合物を加熱混練、例えば５０〜１７０℃
で混練する方法が好ましく、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溶融混練、
固化、必要に応じてタブレット化することにより得るこ
とができる。さらに本発明のエポキシ樹脂組成物を加熱
流動化させて、半導体素子を封止成形し、硬化すること
によって半導体装置が得られる。

【００４１】

【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、表２、表３中の数字は、重量％を示す。

【００４２】実施例１〜７を表２に、比較例１〜９を表
３に示した。

【００４３】表１に示した成分を、表２、表３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エポキシ樹
脂組成物を製造した。

【００４４】

【表１】

【００４５】各種物性は以下の方法で行い、結果を表２
及び表３に示した。流動性：ＥＭＭＩ型評価用金型を用いて１７５℃で成形
速度２５m/secでスパイラルフローを測定した。硬化性：成形温度１７５℃、成形時間６０秒の条件で直
径４インチ、厚さ３mmの円板を成形し、成形直後のバー
コル硬度を求めた。耐クラック性および耐剥離性：実施例および比較例にお
いて、各１０個の１６０ピンＱＦＰ（外形：２８×２８
×３．３mm、模擬半導体素子：１０×１０×０．５mm、
フレーム材料：４２アロイ、チップ表面：ポリイミド
膜）を成形し、１７５℃で４時間硬化させたものを用い
８５℃、８５％ＲＨの条件で１６８時間加湿後、ＩＲリ
フロー炉を用いて２６０℃１０秒間加熱処理した。その
後外部クラックの有無個数を調べクラックの入ったパッ
ケージを不良パッケージとし、その個数をｎとしたとき
(1- n/10)×100の値を耐クラック性を示す数値とした。
値が１００％に近いほど耐クラック性に優れことを意味
する。一方ＩＲリフロー炉を用いて２６０℃１０秒間加
熱処理したサンプルを超音波探傷器でリードフレームか
らの剥離を観察し、剥離したパッケージを不良パッケー
ジとし、その個数をｎとしたとき(1- n/10)×100の値を
耐クラック性を示す数値とした。値が１００％に近いほ
ど耐剥離性に優れることを意味する。

【００４６】保存安定性：保存前のスパイラルフローの
値を基準とし、２８℃５０％ＲＨで９６時間保存した後
に成形し、そのスパイラルフローの値の低下率を表わし
た。値が小さいほど保存安定性に優れることを意味す
る。

【００４７】金型汚れ：成形温度１７５℃成形時間８０
秒の条件で、１６０ピンＱＦＰを２０個成形した。パッ
ケージの上面および下面に対応する金型部の汚れた部分
の面積を調べ、その面積をパッケージの上面および下面
に対応する金型部の面積で割りさらに１００をかけ、金
型汚れの度合いを％で表示した。

【００４８】

【表２】

【００４９】表２にみられるように、実施例１〜７のエ
ポキシ樹脂組成物は、流動性、硬化性、耐クラック性、
耐剥離性、保存安定性、金型汚れなど、すべての物性に
おいて優れている。

【００５０】

【表３】

【００５１】これに対して表３に示した比較例１〜３、
６、７は、耐クラック性および耐剥離性が劣っているこ
とが分かる。また比較例４では耐剥離性が完全ではな
い。比較例３、５、８、９では金型汚れが生じる。また
比較例３、５、８、９では保存安定性が劣っている。

【００５２】

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、流動
性、硬化性、耐クラック性、耐剥離性、保存安定性に優
れ、トランスファ成形が主に使用される半導体装置の封
止に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系硬化
剤（Ｂ）、硬化促進剤(Ｃ）としてテトラ置換ホスホニ
ウム・テトラ置換ボレート(c1)及び有機ホスフィン(c
2)、無機充填剤（Ｄ）を含有し、前期フェノール系硬化
剤（Ｂ）が化学式（Ｉ）で表される化合物を含有し、か
つ無機充填剤（Ｄ）がエポキシ樹脂組成物全体の８６〜
９５重量％含有されることを特徴とするエポキシ樹脂組
成物。【化１】Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ (Ｉ) （ただし、式中のＲ¹は水酸基を有しない２価の芳香族
基、Ｒ²は水酸基を有する２価の芳香族基、Ｒ³は水酸基
を有する１価の芳香族基、Ｒ¹〜Ｒ³はそれぞれ同一でも
異なっていてもよい。ｎは０または１以上の整数を示
す。）
【請求項２】テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ
ート(c1)がテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニ
ルボレートであ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３】有機ホスフィンの配合割合が、有機ホスフ
ィンとテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレートと
の合計重量の３〜７０重量％である請求項１または２記
載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】有機ホスフィンがトリフェニルホスフィン
である請求項１〜３いずれかに記載のエポキシ樹脂組成
物。
【請求項５】エポキシ樹脂（Ａ）が化学式（II）である
エポキシ樹脂を含有することを特徴とする請求項１〜５
いずれか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、１価の有機基また
はハロゲン原子を示す。）
【請求項６】化学式（Ｉ）の化合物が、Ｒ¹が２価のフ
ェニル基、Ｒ²は水酸基を有する２価のフェニル基、Ｒ³
が水酸基を有する１価のフェニル基であることを特徴と
する請求項１〜５いずれかのエポキシ樹脂組成物。
【請求項７】化学式（Ｉ）の化合物が、Ｒ¹が２価のビ
フェニル基、Ｒ²は水酸基を有する２価のフェニル基、
Ｒ³が水酸基を有する１価のフェニル基であることを特
徴とする請求項１〜５いずれかのエポキシ樹脂組成物。
【請求項８】半導体封止用である請求項１〜７いずれか
のエポキシ樹脂組成物。
【請求項９】請求項８記載のエポキシ樹脂組成物によっ
て半導体素子が封止された半導体装置。