JPH10306141A - 半導体装置およびエポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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一般式（Ｉ）で表される
化合物、無機充填剤（Ｄ）を含有するエポキシ樹脂組成
物において、前期フェノール系硬化剤（Ｂ）が一般式
（II）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】 （式Iにおいて、R1およびR2は２価の有機基を示す。） Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ （II） （ただし、式（II）中のＲ¹は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
てもよく、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】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。

【００１５】従って本発明の目的は、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。

【００１６】

【課題を解決するための手段】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) 及び一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物(c2)、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）が一般式（II）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％含有するものであるエポキシ樹脂組成物。

【化３】 （式Iにおいて、R1およびR2は２価の有機基を示す。） Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ （II） （ただし、式（II）中のＲ¹は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
てもよく、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．「一般式（Ｉ）で表される化合物(c2)の配合割合
が、化合物(c2)とテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換
ボレート(c1)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．「エポキシ樹脂（Ａ）が一般式（III）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。） ５．「一般式（II）で表される化合物が、一般式(II)の
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。」 ６．「一般式（II）で表される化合物が、一般式(II)の
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。」 ７．「無機充填剤（Ｄ）がエポキシ樹脂組成物全体の８
８〜９３重量％含有するものである前記いずれか記載の
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。」 ９．「前記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。」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、具体的には下記一般式（III）
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。） 一般式（III）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９０〜１
００重量％含有することである。

【００２１】一般式（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、一般式（II）で表されるものを含有する。一般式
（II）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。 Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ （II） 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】一般式（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。一般式
（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、その混合割合は一般式（II）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２
０〜１００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。

【００２８】本発明においては、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
び上記化学式(Ｉ)に示される化合物(c２)を必須成分と
する。

【００２９】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(c1)及び化合物(c2)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、化合物(c
2)の配合割合は、(c1)および(c2)の合計重量の３〜７０
重量％であり、より好ましくは３〜５０重量％であり、
さらに好ましくは３〜２０重量％である。

【００３０】テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレ
−トは、本発明の組成物を構成する他の化合物にそのま
ま添加してもよいが、好ましくは使用する硬化剤または
エポキシ樹脂と加熱混合、必要に応じて加熱溶融混合さ
せた後添加することもできる。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溶融混合
させた後添加する。化合物(c2)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
加熱混合させた後添加する。加熱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−トと化合物(c2)とを同時に硬化剤と加熱混合する
こともできる。

【００３１】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。

【００３２】化合物(c2)成分は通常アミジン化合物とも
呼ばれるもので、下記式（Ｉ）で表される化合物が一般
的である。

【化６】 （式Iにおいて、R1およびR2は２価の有機基を示す。）

【００３３】上記官能基R1およびR2は共有結合の間を構
成する炭素原子数がそれぞれ２〜８、さらに２〜６、さ
らに３〜５の範囲にあることが好ましい。

【００３４】（Ｉ）で表される化合物の好ましい例とし
ては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセ
ン−７およびその塩、１，８−ジアザビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７の誘導体およびその塩、１，５
−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５およびその
塩、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５
の誘導体、テトラ有機ボレート化物および塩を挙げるこ
とができる。さらに具体的には、６−ブチルアミノ−
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−
７、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウン
デセニウムテトラフェニルボレート、８−ベンジル−
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウンデセ
ニウムテトラフェニルボレートおよび１，８−ジアザビ
シクロ（５，４，０）ウンデセン−７のオクチル酸塩、
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
のパラトルエンスルホン酸塩、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７の蟻酸塩、１，８−ジア
ザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７のオルソフタ
ル酸塩などの１，８−ジアザビシクロ（５，４,０）ウ
ンデセン−７の炭酸塩などの１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７の有機酸塩および無機酸
塩などを挙げることができる。

【００３５】本発明の組成物においては、化合物(c2)は
２種類以上を同時に添加することもできる。

【００３６】本発明における無機充填剤（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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】

【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、表中の配合組成の値は、重量％を示す。

【００４７】表２、表３に実施例１〜１２を、表４に比
較例１〜７を示した。

【００４８】表１に示した成分を、表２、表３、表４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・粉砕してエポキシ樹脂組成
物を製造した。

【００４９】

【表１】

【００５０】各種物性は以下の方法で行い、結果を表２
〜４に示した。

【００５１】流動性：ＥＭＭＩ型評価用金型を用いて１
７５℃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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】表２、表３にみられるように、実施例１〜
１１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。

【００５７】

【表４】

【００５８】これに対して表４に示した充填剤が少ない
場合の比較例１〜３、本発明で特定される硬化促進剤を
含有しない比較例６，本発明の硬化剤を含有しない比較
例７は、それぞれ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。さらに比較例１〜４、６では金型汚
れが生じる。また比較例３、６では保存安定性が劣って
いる。

【００５９】

【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 ＦＩ //(Ｃ０８Ｋ 5/00 5:55 5:3442）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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) 及び一般式（Ｉ）で表
   される化合物(c2)、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）が一般式（II）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％含有するものであるエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （式Iにおいて、R1およびR2は２価の有機基を示す。） Ｒ³-(-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ²-)_n-ＣＨ₂-Ｒ¹-ＣＨ₂-Ｒ³ （II） （ただし、式（II）中のＲ¹は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
   てもよく、ｎは０または１以上の整数を示す。）
2. 【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。
3. 【請求項３】一般式（Ｉ）で表される化合物(c2)の配合
   割合が、化合物(c2)とテトラ置換ホスホニウム・テトラ
   置換ボレート(c1)との合計重量の３〜７０重量％である
   請求項１〜２いずれか記載のエポキシ樹脂組成物。
4. 【請求項４】エポキシ樹脂（Ａ）が一般式（III）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〜
   ３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。）
5. 【請求項５】一般式（II）で表される化合物が、一般式
   (II)の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１〜４いずれかのエポ
   キシ樹脂組成物。
6. 【請求項６】一般式（II）で表される化合物が、一般式
   (II)の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１〜４いずれかのエ
   ポキシ樹脂組成物。
7. 【請求項７】無機充填剤（Ｄ）がエポキシ樹脂組成物全
   体の８８〜９３重量％含有するものである請求項１〜６
   いずれか記載のエポキシ樹脂組成物。
8. 【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。
9. 【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。