JPWO2009011335A1 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、式（１）：（式中、複数存在するＲは、それぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。ｎは平均値であり、１＜ｎ≦４の関係を満たす。）で表されるフェノール樹脂と、式（２）：（式中、ｎは平均値であり、１＜ｎ≦３の関係を満たす。）で表されるエポキシ樹脂と、無機充填剤とを含有し、前記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）（℃）と前記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）（℃）とが、式（Ｉ）：８０ ≦ Ａ＋Ｂ ≦ １５０の関係を満たした、難燃性及び耐湿性に優れる硬化物を与えることが可能な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。

Description

本発明は、難燃性および耐湿性に優れた半導体装置、ならびに該半導体装置を得るために用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。

近年、半導体素子の高性能化ならびに使用分野・環境の多様化に伴い、半導体パッケージには小型化、軽量化、薄型化などの形状に対する要求や、高温や高湿条件下での耐久性に対する要求が益々高まっている。また、昨今の環境問題に対する意識の高まりにより、半田の鉛フリー化、パッケージのノンハロゲン・ノンアンチモン難燃化が性能の一つとして要求されている。特許第３３４９９６３号公報には、エポキシ樹脂と硬化剤が共にフェノールアラルキル構造を有するエポキシ樹脂組成物の硬化物が、ノンハロゲン・ノンアンチモンで難燃性を発現することが記載されているが、一方で、ジシクロペンタジエン・フェノール重合体のグリシジル化物であるエポキシ樹脂又は硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は、難燃性が著しく劣ることが記載されている。特開平２００４−３５２８９４号公報には、ジシクロペンタジエン・フェノール重合体のエポキシ樹脂とフェノール・ビフェニルアラルキルエポキシ樹脂を併用し、硬化剤としてフェノール・ビフェニルアラルキル樹脂を用いる組み合わせが記載されており、ノンハロゲン・ノンアンチモンでありながら無機充填剤が８６％でＶ−０を達成していることが実施例に記載されている。しかしながら、特開平２００４−３５２８９４号公報には、ジシクロペンタジエン・フェノール重合体のエポキシ樹脂をフェノール・ビフェニルアラルキルエポキシ樹脂に対して同量以上使用した場合、硬化物の難燃性が低下することが記載されている。また、特許第３３４９９６３号公報および特開平２００４−３５２８９４号公報においては、高価なフェノールアラルキル系の樹脂をエポキシ樹脂と硬化剤の両方に用いているため、これら組成物を用いた封止材料のコストが下がり難く、結果として高い製品すなわち市場に出回る絶対量の少ない製品ほど環境対応に優れるというジレンマを解決できないという問題がある。特開平２００２−３５７４号公報においては、ジシクロペンタジエン・フェノール重合体のエポキシ樹脂に硬化剤としてフェノール・ビフェニルアラルキル樹脂を用いる組み合わせが実施例に記載されているが、この組み合わせが難燃性に優れるとの記載は無く、その実施例においても臭素化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンを難燃剤として用いている。

本発明は、ハロゲン化合物やアンチモン化合物などの難燃剤を使用することなく、その硬化物が難燃性に優れ、且つ耐湿性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物および該半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置を提供することを目的とする。

本発明者らはこうした実状に鑑み、難燃性および耐湿性を有する硬化物を得ることが可能な半導体封止用エポキシ樹脂組成物ならびにこれを用いた半導体装置を求めて鋭意研究した結果、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の要旨構成は次のとおりである。

１．硬化剤として式（１）：

（式中、複数存在するＲは、それぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。ｎは平均値であり、１＜ｎ≦４の関係を満たす。）で表されるフェノール樹脂と、式（２）：

（式中、ｎは平均値であり、１＜ｎ≦３の関係を満たす。）で表されるエポキシ樹脂と、無機充填剤とを含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
前記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）（℃）と、前記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）（℃）とが、下記式（Ｉ）：
８０ ≦ Ａ＋Ｂ ≦ １５０ ・・・（Ｉ）
の関係を満たすことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

２．前記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）が４０〜８０℃であることを特徴とする上記１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

３．前記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）が４０〜６０℃である上記１又は２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

４．前記無機充填剤の含有量が７５〜８５質量％であることを特徴とする上記１〜３のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

５．上記１〜４のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止した半導体装置。

６．前記半導体素子が銅系のリードフレームに搭載されていることを特徴とする上記５に記載の半導体装置。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、ハロゲン化合物やアンチモン化合物などの難燃剤を使用することなく、その硬化物は難燃性に優れ、且つ高湿下での高信頼性を有するため、半導体素子を保護するのに極めて有用である。

以下に本発明を詳細に説明する。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上記式（１）で表されるフェノール樹脂と、上記（２）で表されるエポキシ樹脂と、無機充填剤とを含有してなり、更に、上記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）（℃）と、上記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）（℃）とが、上記式（Ｉ）の関係を満たすことを特徴とする。そして、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、難燃性および低吸湿性に優れた硬化物を与えることができる。このことは、上記式（Ｉ）の関係を満たすことによって、燃焼時に生成する硬化物表面の炭化層の柔軟性が、硬化物の分解ガスが外部へ拡散することを防ぐのに十分なレベルとなる架橋密度を形成することにより、達成されるものと推測される。また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂は、コストの高い上記式（１）で表されるフェノール樹脂のグリシジル化物を使用せずに硬化物の難燃性を向上させることができるため、安価に製造することができる。従って、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂の好適例においては、上記（１）で表されるフェノール樹脂のグリシジル化物を含有しない。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上記式（１）で表されるフェノール樹脂を含有する。式（１）のフェノール樹脂は、例えば、必要により酸性触媒の存在下、フェノールとビスハロゲノメチルビフェニル類又はビスアルコキシメチルビフェニル類等とを反応させることにより得られる。式（１）において、Ｒとしては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基等が挙げられ、Ｒはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、ｎは、平均値で示されており、１＜ｎ≦４の関係を満たすことを要する。なお、式（１）中のｎの値は、フェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）の測定で求められたポリスチレン換算の数平均分子量の値から算出することができる。

上記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点は、低い方がエポキシ樹脂組成物の流動性及び硬化物の難燃性は向上するが、高い方が硬化物の耐熱性は高くなるため、両方のバランスから、該軟化点は、通常、４０〜１１０℃であり、４０〜８０℃であることが好ましい。ここでいう軟化点は、ＪＩＳ Ｋ−７２３４に準じた方法で測定した値である。上記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点は、式（１）におけるｎの数、即ち式（１）で表されるフェノール樹脂の分子量に依存し、分子量が低ければ軟化点も低くなり、逆に分子量が高いほど軟化点も高くなる。このため、式（１）で表されるフェノール樹脂の分子量をコントロールすることにより所望の軟化点を持つフェノール樹脂を得ることができる。具体的に、軟化点の低いフェノール樹脂を得るためには、フェノールとビスハロゲノメチルビフェニル類とを反応させる際に過剰のフェノールを用いればよいし、軟化点の高いフェノール樹脂を得るためには、該反応の際に用いるフェノールの量を低減すればよい。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、フェノール樹脂の水酸基当量（Ｘ）（ｇ／ｅｑ．）とエポキシ樹脂のエポキシ当量（Ｙ）（ｇ／ｅｑ．）との関係（Ｘ／Ｙ）が０．８〜１．２の範囲となるように、上記式（１）で表されるフェノール樹脂を含有することが好ましい。上記関係（Ｘ／Ｙ）がこの範囲から外れると、硬化物中に過剰のエポキシ基又は水酸基が未反応のまま残った架橋構造をなすため、吸湿性や耐熱性等の諸特性に劣ることが考えられる。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上記式（２）で表されるエポキシ樹脂を含有する。式（２）のエポキシ樹脂は、例えば、フェノールとジシクロペンタジエンを酸触媒によって重合させることにより得られるフェノール樹脂と、エピクロルヒドリンとを脱塩酸反応させることにより得られる。また、ｎは、平均値で示されており、１＜ｎ≦３の関係を満たすことを要する。なお、式（２）中のｎの値は、エポキシ樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）の測定で求められたポリスチレン換算の数平均分子量の値から算出することができる。

上記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点は、低い方がエポキシ樹脂組成物の流動性及び硬化物の難燃性は向上するが、高い方が硬化物の耐熱性は高くなるため、両方のバランスから、該軟化点は、通常、４０〜８０℃であり、４０〜６０℃であることが好ましい。ここでいう軟化点は、ＪＩＳ Ｋ−７２３４に準じた方法で測定した値である。上記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点も、式（１）で表されるフェノール樹脂の場合と同様にその分子量に依存するので、ジシクロペンタジエンに対して過剰のフェノールを用いて重合したフェノール樹脂をエポキシ化することで軟化点の低いエポキシ樹脂が得られ、逆にフェノールの量を低減して重合したフェノール樹脂をエポキシ化することで軟化点の高いエポキシ樹脂が得られる。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物においては、上記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）（℃）と、上記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）（℃）との合計が８０〜１５０℃であることを要し、１１０〜１４０℃であることが好ましい。該軟化点の合計が８０℃未満では、エポキシ樹脂及び／又はフェノール樹脂の軟化点が低すぎることで、樹脂の表面がベタついてしまい作業性の面で劣る。一方、該軟化点の合計が１５０℃を超えると、硬化物の架橋密度が高くなることから、燃焼時に生成する硬化物表面の炭化層の柔軟性が損なわれるために難燃性が劣る結果となる。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、無機充填剤を含有する。無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化鉄、酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、マイカ、ガラス、石英、雲母などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、コストが安く、電気信頼性も良好な溶融シリカや結晶性シリカなどのシリカ類が好ましい。なお、これら無機充填剤は、単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、無機充填剤の含有量は、通常５０〜９０質量％の範囲であり、７５〜８５質量％の範囲であることが好ましい。無機充填剤の含有量が低過ぎると、難燃性の効果が得られない可能性がある。一方、無機充填剤の含有量が高過ぎると、半導体素子が搭載されている銅系リードフレームと封止樹脂の線膨張率の違いから、ヒートショックなどの熱応力による不具合が発生する可能性がある。

また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、必要により硬化促進剤を使用することができる。使用できる硬化促進剤の例としては、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、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−（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等の第３級アミン類、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィントリフェニルボランなどのホスフィン類、オクチル酸スズ等の金属化合物等が挙げられる。硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して０．０２〜５．０重量部が好ましい。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、上記式（１）で表されるフェノール樹脂以外のエポキシ樹脂用硬化剤を併用してもよい。併用し得るエポキシ樹脂用硬化剤としては、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物などが挙げられる。用い得るエポキシ樹脂用硬化剤の具体例としては、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、リノレン酸の２量体とエチレンジアミンにより合成されるポリアミド樹脂、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ビスフェノール類、フェノール類（フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等）と各種アルデヒド（ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等）との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物（ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等）との重合物、フェノール類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等）との重縮合物、フェノール類とビスクロロメチルベンゼンとの重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、ビフェノール類及びこれらの変性物、イミダゾ−ル、ＢＦ₃−アミン錯体、グアニジン誘導体などが挙げられる。なお、これらエポキシ樹脂用硬化剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記併用し得るエポキシ樹脂用硬化剤は、通常用いられるエポキシ樹脂用硬化剤であれば、上記具体例に限定されるものではないが、本発明の目的がハロゲン化合物やアンチモン化合物を用いることなく、難燃性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることであるため、ハロゲン含有化合物を用いることは極力避けるべきである。また、上記併用し得るエポキシ樹脂用硬化剤は、その添加量が多過ぎると、本発明の目的が損なわれる可能性がある。このため、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂が、上記（１）で表されるフェノール樹脂以外のエポキシ樹脂用硬化剤を含有する場合、上記（１）で表されるフェノール樹脂及び上記併用し得るエポキシ樹脂用硬化剤の合計に占める併用し得るエポキシ樹脂用硬化剤の割合は、３０質量％未満が好ましく、２０質量％未満が特に好ましい。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、上記式（２）で表されるエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用してもよい。併用し得るエポキシ樹脂の具体例としては、フェノール類（フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等）と各種アルデヒド（ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等）との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物（テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、イソプレン等）との重合物、フェノール類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等）との重縮合物、フェノール類とビスクロロメチルベンゼンとの重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、アルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、４−ビニル−１−シクロヘキセンジエポキシドや３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシラートなどを代表とする脂環式エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン（ＴＧＤＤＭ）やトリグリシジル−ｐ−アミノフェノールなどを代表とするグリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられる。なお、これらエポキシ樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記併用し得るエポキシ樹脂は、通常用いられるエポキシ樹脂であれば、上記具体例に限定されるものではないが、本発明の目的から、ハロゲン系の難燃性エポキシ樹脂を用いることは極力避けるべきである。また、上記併用し得るエポキシ樹脂は、その添加量が多過ぎると、本発明の目的が損なわれる可能性がある。このため、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂が、上記（２）で表されるエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を含有する場合、上記（２）で表されるエポキシ樹脂及び上記併用し得るエポキシ樹脂の合計に占める併用し得るエポキシ樹脂の割合は、３０質量％未満が好ましく、２０質量％未満が特に好ましい。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、成形時に金型との離型を良くするために離型剤を配合することができる。離型剤としては、従来公知のものがいずれも使用できるが、例えば、カルナバワックス、モンタンワックスなどのエステル系ワックス、ステアリン酸、パルチミン酸などの脂肪酸およびこれらの金属塩、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレンなどのポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。これら離型剤は単独で使用しても２種以上併用してもよい。これら離型剤の配合量は全有機成分に対して３質量％以下が好ましい。離型剤の配合量が多すぎると、リードフレームなどとの接着が悪くなる。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるためにカップリング剤を配合することができる。カップリング剤としては、従来公知のものをいずれも使用できるが、例えば、ビニルアルコキシシラン、エポキアルコキシシラン、スチリルアルコキシシラン、メタクリロキシアルコキシシラン、アクリロキシアルコキシシラン、アミノアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシラン、イソシアナートアルコキシシランなどの各種アルコキシシラン化合物、アルコキシチタン化合物、アルミニウムキレート類などが挙げられる。これらカップリング剤は単独で使用しても２種以上併用してもよい。これらカップリング剤であらかじめ表面処理した無機充填剤を樹脂成分と混練してもよいし、樹脂成分にカップリング剤を混合してから無機充填剤と混練してもよい。

更に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、必要に応じて公知の添加剤を配合することができる。用い得る添加剤の具体例としては、ポリブタジエン及びその変性物、アクリロニトリル共重合体の変性物、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリイミド、フッ素樹脂、マレイミド系化合物、シアネートエステル系化合物、シリコーンゲル、シリコーンオイル、並びにカーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の着色剤などが挙げられる。用い得る添加剤は、公知の添加剤であれば、これら具体例に限定されるものではないが、本発明の目的がハロゲン化合物やアンチモン化合物を用いることなく、難燃性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることであるため、アンチモン系の難燃剤を添加することは極力避けるべきである。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物へのこれら添加剤の配合量は、難燃性を損なわず、且つ半導体を封止する際の作業性に支障をきたさない範囲で選択すればよい。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、各主成分を均一に分散混合できる従来公知のいかなる手法を用いても製造することができる。例えば、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、各成分を全て粉砕してヘンシェルミキサーなどで混合した後、加熱ロールやニーダーによる溶融混練、特殊混合機による混合、あるいはこれら各方法の適切な組み合わせを用いることで製造される。

また、本発明の半導体装置は、リードフレームなどに搭載された半導体素子を、上記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、トランスファー成形などにより樹脂封止することで製造することができる。本発明の半導体装置は、上記半導体封止用エポキシ樹脂組成物で半導体素子が封止されたものであり、該半導体封止用エポキシ樹脂の硬化物を有する。半導体装置としては、例えば、ＤＩＰ（デュアルインラインパッケージ）、ＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、ＳＯＰ（スモールアウトラインパッケージ）、ＴＳＯＰ（シンスモールアウトラインパッケージ）、ＴＱＦＰ（シンクワッドフラットパッケージ）等が挙げられる。

本発明の半導体装置には、熱放散性や高速電気特性の問題から銅系リードフレームを用いるのが好ましい。銅系のリードフレームとは、銅合金を素材とし、各種メッキ加工を施したリードフレームである。

＜＜実施例＞＞
以下、合成例、実施例および比較例により本発明を具体的に説明する。

（合成例）
８０℃で加熱攪拌しながら、２〜５モルのフェノール中にビスクロロメチルビフェニル１モルを２時間かけて連続的に添加した。添加終了後、更に８０℃で３時間反応を行い、反応終了後に加熱減圧下で過剰のフェノールを除去した。溶融状態の樹脂中に約３倍量のメチルイソブチルケトンを加えて溶解し、水洗を繰り返した。その後、加熱減圧下においてメチルイソブチルケトンを留去することにより、下記式（３）：

で表される化合物（Ｈ１〜Ｈ３）を得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの測定から求めた（Ｈ１）〜（Ｈ３）の式（３）におけるｎは以下のとおりであった。
（Ｈ１）：ｎ≒１．５
（Ｈ２）：ｎ≒２．０
（Ｈ３）：ｎ≒２．３
上記した通り、（Ｈ１）〜（Ｈ３）におけるｎの値の違いは、合成例において用いたフェノールのモル数の違いによるものである。フェノールのモル数が大きいほどｎは小さくなり、フェノールのモル数が小さいほどｎは大きくなる。

（実施例および比較例）
各種成分を表１に示す処方（質量部）で配合し、ミキシングロールで混練し、タブレット化した後、トランスファー成形で樹脂成形体を調製し、１６０℃で２時間、更に１８０℃で８時間硬化させ、硬化物の物性（吸湿率及び難燃性）を下記の方法で測定した。結果を表１に示す。

（１）吸湿率
１２１℃及び湿度１００％で２４時間後の重量増加率を測定した。なお、試験片は直径５０ｍｍ×厚み４ｍｍの円盤形である。

（２）難燃性
ＵＬ９４垂直試験に準拠して行った。ただし、サンプルサイズは、幅１２．５ｍｍ×長さ１５０ｍｍとし、厚さは０．８ｍｍと１．６ｍｍの２種類で試験を行った。残炎時間は、５個１組のサンプルに１０回接炎し、炎から離したあとの５個のサンプルの残炎時間の合計秒数である。また、Ｖ−０とは、（ｉ）どの試験片も接炎後の残炎時間が１０秒以下であり、（ｉｉ）５個１組に１０回接炎した後の残炎時間の合計が５０秒以下であり、（ｉｉｉ）クランプまで燃焼せず、（ｉｖ）サンプルから３０５ｍｍ下の綿を発火させる燃え残り粒を滴下せず、（ｖ）第２回目の炎を取り去ってからの燃焼継続が３０秒以内である条件の全てを満たすことを意味する。一方、Ｖ−１とは、（ｉ）どの試験片も接炎後の残炎時間が３０秒以下であり、（ｉｉ）５個１組に１０回接炎した後の残炎時間の合計が２５０秒以下であり、（ｉｉｉ）クランプまで燃焼せず、（ｉｖ）サンプルから３０５ｍｍ下の綿を発火させる燃え残り粒を滴下せず、（ｖ）第２回目の炎を取り去ってからの燃焼継続が６０秒以内である条件の全てを満たすことを意味する。

（Ｅ１）：ＸＤ−１０００−２Ｌ（日本化薬製、式（２）におけるｎ≒１．４、エポキシ当量２４１ｇ／ｅｑ．、軟化点５７℃）。
（Ｅ２）：ＸＤ−１０００−Ｌ（日本化薬製、式（２）におけるｎ≒１．６、エポキシ当量２４５ｇ／ｅｑ．、軟化点６６℃）。
（Ｅ３）：ＸＤ−１０００（日本化薬製、式（２）におけるｎ≒１．８、エポキシ当量２５４ｇ／ｅｑ．、軟化点７４℃）。
（Ｈ１）：合成例で得られた式（３）で表されるフェノール樹脂（式（３）におけるｎ≒１．５、水酸基当量１９９ｇ／ｅｑ．、軟化点６５℃）。
（Ｈ２）：合成例で得られた式（３）で表されるフェノール樹脂（式（３）におけるｎ≒２．０、水酸基当量２１０ｇ／ｅｑ．、軟化点７７℃）。
（Ｈ３）：合成例で得られた式（３）で表されるフェノール樹脂（式（３）におけるｎ≒２．３、水酸基当量２１９ｇ／ｅｑ．、軟化点８９℃）。
硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学工業製）。
フィラー：ＭＳＲ−２２１２（龍森製、溶融シリカ）。
離型剤：カルナバワックス１号（セラリカ野田製）。
カップリング剤：ＫＢＭ−３０３（信越化学工業製）。

表１から、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いた実施例１〜６は、ハロゲンやアンチモン化合物を用いなくても難燃性に優れている。特に、実施例１及び２の結果から、軟化点が８０℃以下の式（１）で表されるフェノール樹脂と軟化点が６０℃以下の式（２）で表されるエポキシ樹脂とを組み合わせることで、より難燃性が向上することが分かる。また、フィラーの配合量が同じ実施例と比較例の比較から、実施例の硬化物は、比較例に比べて２０％程度吸湿率が低いことが分かり、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物が、耐湿性に優れることは明らかである。

Claims (6)

1. 硬化剤として式（１）：
   

   

   （式中、複数存在するＲは、それぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。ｎは平均値であり、１＜ｎ≦４の関係を満たす。）で表されるフェノール樹脂と、式（２）：
   

   

   （式中、ｎは平均値であり、１＜ｎ≦３の関係を満たす。）で表されるエポキシ樹脂と、無機充填剤とを含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
   前記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）（℃）と、前記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）（℃）とが、下記式（Ｉ）：
   ８０ ≦ Ａ＋Ｂ ≦ １５０ ・・・（Ｉ）
   の関係を満たすことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
2. 前記式（１）で表されるフェノール樹脂の軟化点（Ａ）が４０〜８０℃であることを特徴とする請求項１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. 前記式（２）で表されるエポキシ樹脂の軟化点（Ｂ）が４０〜６０℃である請求項１又は２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
4. 前記無機充填剤の含有量が７５〜８５質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止した半導体装置。
6. 前記半導体素子が銅系のリードフレームに搭載されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。