WO2022181281A1 - 封止材組成物、半導体封止材料及び半導体 - Google Patents

封止材組成物、半導体封止材料及び半導体 Download PDF

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group
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organometallic complex
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宏元 井
智寛 押山
浩了 有田
幸宏 牧島
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コニカミノルタ株式会社
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    • C08K5/00—Use of organic ingredients
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    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape

Definitions

  • the present invention relates to a sealing material composition, a semiconductor sealing material, and a semiconductor, and more particularly, it prevents sulfurization associated with high heat of semiconductor elements and parts constituting a semiconductor device, and provides a stable sealing effect even under high heat.
  • the present invention relates to an encapsulant composition that develops, and a semiconductor encapsulating material and a semiconductor using the same.
  • Epoxy semiconductor encapsulation compositions are considered to have an excellent balance of properties such as workability, moldability, electrical properties, moisture resistance, heat resistance, mechanical properties, and adhesion to inserts. .
  • power semiconductors with IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) as main devices, have come to be widely used in power converters as power modules.
  • the case of the power module is filled with silicone gel having a low elastic modulus in order to insulate and protect the creeping surface of the ceramic insulating substrate and the power semiconductor elements on the substrate.
  • SiC (silicon carbide) power semiconductors have less energy loss and heat generation when conducting electricity and have higher heat resistance than conventional silicon power semiconductors, making it possible to handle larger amounts of power. Therefore, extensive studies are being conducted.
  • Patent Document 1 discloses a silicone gel composition that provides excellent heat resistance when cured by containing a low-viscosity potting-type liquid silicone rubber that has high fluidity and high coverage of semiconductor details. and its cured product (silicone gel) are disclosed.
  • the method disclosed in Patent Document 1 has insufficient gas barrier properties after sealing and curing an electronic device including a power semiconductor, and has a problem in preventing sulfurization.
  • Patent Document 2 discloses a coating type translucent gas barrier composition containing inorganic particles, a curable transparent resin, and an organic solvent, wherein the curable transparent resin is a silicone resin soluble in an organic solvent or Fluorine resin or silicone-modified or fluorine-modified epoxy resin, acrylic resin, A method of applying an anti-sulfuration layer formed of a composition such as a urethane resin to an optical semiconductor device is disclosed. According to the method disclosed in Patent Document 2, it is possible to provide a high-output optical semiconductor device capable of suppressing a decrease in luminance caused by sulfurization and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 3 discloses a silver discoloration-preventing resin composition
  • an addition-reactive silicone resin to prevent discoloration of silver or a silver-plated member constituting a light-emitting diode.
  • Cited Document 3 although there is no major problem with ultra-small electronic devices such as LED chips, when applied to power semiconductor devices with a large package volume, the resin used Since the volume of the composition also increases, the influence of the difference in coefficient of linear thermal expansion may increase, and it has been found that there is a problem of deterioration of anti-sulfurization properties due to the generation of resin cracks due to heat.
  • Japanese Patent No. 6658428 JP 2017-57339 A Japanese Patent No. 5948240
  • the present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the problem to be solved is to prevent the acceleration of sulfurization accompanying the high temperature of the semiconductor elements and parts constituting the semiconductor device, and to achieve a stable sealing effect even under high heat.
  • An object of the present invention is to provide an encapsulating material composition, a semiconductor encapsulating material, and a semiconductor using the same.
  • the present inventors have found that at least an organometallic complex having a specific structure and decomposition temperature as an anti-sulfurization agent and a silicone gel, and a silicone gel having a specific viscosity By applying the encapsulant composition having the I came up with the invention.
  • a sealing material composition containing an organometallic complex has a structure represented by the following general formula (1) or general formula (2),
  • the decomposition temperature of the organometallic complex is 150° C. or higher, Furthermore, it contains a silicone gel, and
  • M 1 and M 2 each independently represent a metal atom.
  • n and m each independently represent an integer of 0 or more.
  • p 1 to p 5 each independently represent an integer of 0 or more.
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group, alkenyl group, aryl group, cycloalkyl group, acyl group, alkoxy group, or heterocyclic group having 1 or more carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may contain a fluorine atom.
  • X 1 to X 5 each independently represent N, O or S;
  • L 1 and L 2 each independently represent a monovalent substituent that forms a partial structure of the ligand of the metal complex.
  • the organometallic complex is The charge of the metal atom represented by M1 constituting the general formula ( 1 ) and the charge of the metal atom represented by M2 constituting the general formula ( 2 ) are each independently 1.4 or less. and The molecular volume of the organometallic complex having the structure represented by the general formula (1) and the molecular volume of the organometallic complex having the structure represented by the general formula (2) are each independently 200 ⁇ or more. 2.
  • M 1 in the general formula (1) and M 2 in the general formula (2) are each independently Ti, Zr, Sn, Ta, Fe, Zn, Bi, Cu, Mg, Mn, Co, Ni, Ag and A semiconductor encapsulating material which is a metal atom selected from Al.
  • organometallic complex contained in the encapsulant composition is an organometallic complex having a structure represented by the general formula (2).
  • the semiconductor encapsulating material according to claim 3 or 4 which is a material for encapsulating a semiconductor including a circuit pattern, an element, and a metal wiring provided on an insulating member by curing the encapsulating composition. .
  • a semiconductor comprising the semiconductor encapsulating material according to any one of items 3 to 7.
  • a sealing material composition, a semiconductor sealing material, and a semiconductor sealing material that prevent accelerated sulfurization due to high temperature of semiconductor elements and parts constituting a semiconductor device and exhibit a stable sealing effect even under high heat.
  • the semiconductor used can be provided.
  • semiconductor devices As semiconductor devices (hereinafter also referred to as “semiconductor devices”) having a structure in which semiconductor elements and semiconductor integrated circuits are sealed, are being studied for durability in various environments, semiconductors, especially It has been found that, in power semiconductors, as the degree of integration and output increases, the amount of heat generated increases, accelerating the sulfuration of circuit patterns, elements, metal wiring, and the like, causing problems.
  • an anti-sulfurization agent as an anti-sulfurization agent, it has an excellent anti-sulfurization effect, can be reliably filled and sealed even in the detailed structure of a power semiconductor, and can obtain high anti-sulfurization and heat resistance.
  • a sealant composition having a specific viscosity which is composed of at least an organometallic complex with a specific structure and decomposition temperature, and a relatively low-viscosity silicone gel, can be used for semiconductor encapsulation.
  • the present inventors have further studied the structure of the compound in detail. .4 or less and the molecular volume constituting the organometallic complex is 200 ⁇ 3 or more, the above effects are remarkably exhibited.
  • the most stable molecular structure of the organometallic complex applied as an anti-sulfurization agent was determined by an electronic state calculation method based on density functional theory, and the parameters calculated therefrom were utilized.
  • the present inventors found that there is a correlation between the electric charge of the metal atoms constituting the organometallic complex and the molecular volume.
  • the electric charge of the metal atom is preferably 1.4 or less, more preferably 1.35 or less.
  • the molecular volume is preferably 200 ⁇ 3 or more, more preferably 300 ⁇ 3 or more. The lower the metal charge and the molecular volume, the easier it is for the ligand to come off, and the higher the molecular adsorptivity, the worse the heat resistance.
  • Schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a power semiconductor module to which the sealing material composition of the present invention is applied Schematic cross-sectional view showing the configuration of an evaluation chip used for evaluating the resistance to sulfurization of a sealing material composition for an Ag substrate in Examples.
  • the sealing material composition of the present invention is a sealing material composition containing an organometallic complex, wherein the organometallic complex has a structure represented by the general formula (1) or general formula (2). Further, the decomposition temperature of the organometallic complex is 150° C. or higher, the silicone gel is contained, and the viscosity of the sealant composition at 23° C. is 2000 mPa ⁇ s or lower. This feature is a technical feature common to or corresponding to each of the following embodiments.
  • the organometallic complex is characterized in that, in an electronic state calculation method based on density functional theory, the charge of the metal atom represented by M 1 constituting the general formula (1) and the general formula
  • the molecular volume of the organometallic complex having the structure represented by the general formula (2) is independently 200 ⁇ 3 or more, so that it has a more excellent anti-sulfidation effect and has an effect on the detailed structure of the power semiconductor. It is preferable in that it is possible to reliably fill and seal even in the case of high temperature, and high anti-sulfurization and high heat resistance can be obtained.
  • M 1 in the general formula (1) and M 2 in the general formula (2) are each independently Ti, Zr, Sn, Ta, Fe, Zn, Bi, A metal atom selected from Cu, Mg, Mn, Co, Ni, Ag and Al is preferable in terms of obtaining better resistance to sulfurization.
  • the organometallic complex contained in the encapsulant composition is an organometallic complex having a structure represented by the general formula (2). It is preferable in that the intended effect can be expressed more.
  • the semiconductor encapsulating material of the present invention is a material for encapsulating a semiconductor including a circuit pattern, an element, and a metal wiring provided on an insulating member by curing the encapsulating composition.
  • a material for forming an anti-sulfurization layer that prevents sulfurization of copper and silver constituting the semiconductor is preferable in that it can exhibit an excellent anti-sulfurization effect on the semiconductor.
  • the semiconductor encapsulating material of the present invention has a 1/4 cone penetration of 10 or more measured according to the consistency test method specified in JIS K2220. It is preferable in that it can be filled in such a way that it can exhibit an excellent anti-sulfidation effect.
  • the semiconductor encapsulating material of the present invention By applying the semiconductor encapsulating material of the present invention to the encapsulation of semiconductors, it is possible to obtain high resistance to sulfurization and heat resistance. In addition, the semiconductor of the present invention can obtain high resistance to sulfurization and heat resistance by including the semiconductor encapsulating material of the present invention.
  • the sealing composition of the present invention is 1) A sealant composition containing an organometallic complex, 2) the organometallic complex has a structure represented by the general formula (1) or general formula (2); 3) the decomposition temperature of the organometallic complex is 150° C. or higher; 4) further contains a silicone gel, and 5) The viscosity of the encapsulant composition at 23°C is 2000 mPa ⁇ s or less.
  • Organometallic complex having a structure represented by general formula (1) or general formula (2) Organometallic complex having a structure represented by general formula (1) or general formula (2)
  • an organometallic complex having a structure represented by the following general formula (1) or general formula (2) is used as the sulfuration inhibitor.
  • organometallic complex having the structure represented by general formula (1) or general formula (2) will be described below.
  • M 1 and M 2 each independently represent a metal atom.
  • n and m each independently represent an integer of 0 or more.
  • p 1 to p 5 each independently represent an integer of 0 or more.
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group, alkenyl group, aryl group, cycloalkyl group, acyl group, alkoxy group, or heterocyclic group having 1 or more carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may contain a fluorine atom.
  • X 1 to X 5 each independently represent N, O or S;
  • L 1 and L 2 each independently represent a monovalent substituent that forms a partial structure of the ligand of the metal complex.
  • M1 represents a metal atom.
  • p 1 and p 2 each independently represent an integer of 0 or more.
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group, alkenyl group, aryl group, cycloalkyl group, acyl group, alkoxy group, or heterocyclic group having 1 or more carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may contain a fluorine atom.
  • X 1 and X 2 each independently represent N, O or S;
  • the alkyl group for R 1 and R 2 may be either substituted or unsubstituted, and specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, Pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, henicosyl group, docosyl group and the like.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, it is preferably in the range of approximately 6-18.
  • the alkenyl group may be substituted or unsubstituted, and specific examples include vinyl, allyl, butenyl, pentenyl, and hexycenyl groups. Although the number of carbon atoms is not particularly limited, it is preferably in the range of approximately 6-18.
  • the aryl group may be substituted or unsubstituted, and specific examples include phenyl, tolyl, 4-cyanophenyl, biphenyl, o,m,p-terphenyl, naphthyl, anthranyl, phenanthrenyl group, fluorenyl group, 9-phenylanthranyl group, 9,10-diphenylanthranyl group, pyrenyl group and the like.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, it is preferably in the range of approximately 6-18.
  • substituted or unsubstituted alkoxy groups include methoxy, n-butoxy, tert-butoxy, trichloromethoxy, and trifluoromethoxy groups.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, it is preferably in the range of approximately 6-18.
  • substituted or unsubstituted cycloalkyl group examples include cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbonane group, adamantane group, 4-methylcyclohexyl group, 4-cyanocyclohexyl group and the like, preferably those having 8 or more carbon atoms. be.
  • substituted or unsubstituted heterocyclic groups include pyrrole group, pyrroline group, pyrazole group, pyrazoline group, imidazole group, triazole group, pyridine group, pyridazine group, pyrimidine group, pyrazine group, triazine group, indole group, benzimidazole group, purine group, quinoline group, isoquinoline group, shinoline group, quinoxaline group, benzoquinoline group, fluorenone group, dicyanofluorenone group, carbazole group, oxazole group, oxadiazole group, thiazole group, thiadiazole group, benzoxazole group , benzothiazole group, benzotriazole group, bisbenzoxazole group, bisbenzothiazole group, bisbenzimidazole group and the like.
  • substituted or unsubstituted acyl groups include formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl, isovaleryl, pivaloyl, lauroyl, myristoyl, palmitoyl, stearoyl, and oxalyl.
  • Examples of metal atoms represented by M 1 in general formula (1) include Ti, Zr, Sn, Si, Ta, Yb, Y, Al, Zn, Co, In, Fe, Mo, Ni, Pd, Ag , Sr, Bi, Cu, Mg, Mn, etc., and may be composed of at least one or two or more selected from these. Among them, at least one selected from Ti, Zr, Sn, Ta, Fe, Zn, Bi, Cu, Mg, Mn, Co, Ni, Ag and Al is preferable.
  • M2 represents a metal atom.
  • n and m each independently represent an integer of 0 or more.
  • p 3 to p 5 each independently represent an integer of 0 or more.
  • X 3 to X 5 each independently represent N, O or S;
  • L 1 and L 2 each independently represent a monovalent substituent that forms a partial structure of the ligand of the metal complex.
  • monovalent substituents include aromatic hydrocarbon ring groups, heterocyclic groups (piperidine ring etc.), aromatic heterocyclic groups and the like. Preferred are aromatic hydrocarbon ring groups (benzene ring, naphthalene ring, etc.) and aromatic heterocyclic groups (pyridine ring, quinoline ring, benzothiazole ring, etc.).
  • Examples of metal atoms represented by M 2 in general formula (2) include Ti, Zr, Sn, Si, Ta, Yb, Y, Al, Zn, Co, In, Fe, Mo, Ni, Pd, Ag , Sr, Bi, Cu, Mg, Mn, etc., and may be composed of at least one or two or more selected from these. Among them, at least one selected from Ti, Zr, Sn, Ta, Fe, Zn, Bi, Cu, Mg, Mn, Co, Ni, Ag and Al is preferable.
  • organometallic complex having the structure represented by the general formula (1) and the organometallic complex having the structure represented by the general formula (2) are shown below, but in the present invention, only these exemplified compounds It is not limited.
  • Exemplary compounds of organometallic complexes having a structure represented by general formula (1) are shown below.
  • exemplary compounds of organometallic complexes having a structure represented by general formula (2) are shown below.
  • the intended effects of the present invention are more exhibited. From the viewpoint of being able to
  • the organometallic complex according to the present invention has a decomposition temperature of 150° C. or higher.
  • the decomposition temperature in the present invention is defined as the temperature at which the mass equivalent decreases by 10%, measured by the following measurement method.
  • the decomposition temperature of the organometallic complex can be measured by thermogravimetry (hereinafter abbreviated as TG).
  • TG is a method of measuring the mass of a sample as a function of temperature or time while changing or maintaining the temperature of the sample according to a certain program. Specifically, it is a method of measuring physical changes in an object as a function of temperature while changing the temperature of the object according to a controlled program.
  • TG is measured according to the thermogravimetric measurement method for plastics defined in JIS K 7120.
  • the decomposition temperature referred to in the present invention was measured according to JIS K 7120 and determined as the mass change start temperature (T1), that is, the intersection point of the line of mass m0 before the start of measurement and the maximum gradient tangent line of the TG curve.
  • Measuring device TG/DTA6200 simultaneous differential thermal thermogravimetric measuring device manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. Sample amount: 10 mg, using Al pan Atmospheric gas: Nitrogen 200 mL/min Temperature increase rate: 10° C./min up to 500° C.
  • the decomposition temperature of the organometallic complex according to the present invention is 150° C. or higher. Then, it is preferably in the range of 150 to 500°C, more preferably in the range of 250 to 400°C.
  • the charge of the metal atom represented by M1 constituting the general formula ( 1 ) and the general formula (2) are The molecular volume and the general formula of an organometallic complex having a structure represented by the general formula (1), wherein the charge of the metal atoms represented by the constituent M 2 is independently 1.4 or less, and the general formula
  • the molecular volumes of the organometallic complexes having the structure represented by (2) are each independently 200 ⁇ 3 or more.
  • the charge and molecular volume of the metal atoms of the organometallic complex were obtained by calculation based on density functional theory (DFT: Discrete Fourier Transform).
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • Gaussian 16 software manufactured by Gaussian, USA can be used for the calculation, and the density functional theory can be used as the calculation method.
  • Density functional theory (abbreviation: DFT) is a theory that states that physical properties such as the energy of an electronic system can be calculated from the electron density. Density functional theory is an electronic state calculation method based on density functional theory.
  • the most stable molecular structure of the organometallic complex that is the sulfuration inhibitor was determined by the above calculation, and the parameters calculated therefrom were utilized.
  • the functional is M06
  • the basis function is LanL2DZ for metal atoms (zinc, copper, silver, nickel, etc.), and other elements (carbon, nitrogen, oxygen, hydrogen, sulfur, halogen, etc.) 6-31G ** can be used.
  • the charge is the Natural Population It is calculated by a method based on Analysis (NPA).
  • Parameters derived from the structure are calculated using the function of Winmostar (Version 10.2.4) based on the stable structure obtained by the above calculation.
  • Table I shows an example of the measured values of the charge of the metal atom, the molecular volume, and the decomposition temperature, which are measured by the above-described method, for representative exemplary compounds of the organometallic complexes described above.
  • silicone gel In the encapsulant composition of the present invention, silicone gel is used together with the organometallic complex having the structure represented by general formula (1) or general formula (2) described above.
  • Silicone is an inorganic-organic hybrid polymer material with an inorganic siloxane bond (Si-O-Si) in the main chain and organic groups in the side chains.
  • the main chain that forms silicone is a stable siloxane bond with large bond energy. It has a large and stable energy of 106 kcal/mol and has excellent properties such as heat resistance.
  • the bond distance of the siloxane bond is 1.64 ⁇ and the bond accuracy is 134°, which is longer than the carbon bond (bond distance 1.54 ⁇ , bond accuracy 110°). is large and rotational energy is small. Therefore, the siloxane bond is easy to move, the intermolecular force is small, and the hardness (elastic modulus) and viscosity change with respect to temperature are small.
  • silicone as a method of controlling the hardness to the desired condition, for example, it can be designed by molecular design of a three-dimensional structure based on the siloxane bond and molecular structure described above.
  • silicone gels include, for example, polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, and polymethylhydrogensiloxane, and alkyl-modified silicones and halogenated alkyl-modified silicone compounds in which at least one terminal or side chain is modified with an organic functional group.
  • examples include silicone, vinyl-modified silicone, polyether-modified silicone, alcohol-modified silicone, amino-modified silicone, epoxy-modified silicone, epoxy/polyether-modified silicone, phenol-modified silicone, carboxyl group-modified silicone, mercapto-modified silicone and the like. These are used alone or in combination of two or more.
  • the above silicone oil and silicone gel preferably have a large molecular weight in order to suppress bleeding during molding.
  • polymethylhydrogensiloxane, vinyl-modified silicone, amino-modified silicone, epoxy-modified silicone, epoxy-polyether-modified silicone, and phenol-modified silicone react with epoxy resin and silicone, even if the molecular weight is small, during molding It is preferable because it can suppress exudation.
  • Typical silicone gels are (A) an organopolysiloxane having at least one silicon-bonded alkenyl group per molecule; (B) an organohydrogenpolysiloxane containing at least two silicon-bonded hydrogen atoms per molecule; (C) a platinum-based curing catalyst; (D) Materials composed of isocyanuric acid derivatives can be mentioned.
  • silicone gel for example, JP-A-2014-216558, JP-A-2015-115442, JP-A-2016-169331, JP-A-2018-053015, JP-A-2019-14779, Re Among the compounds described in Table 2019-130960, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-011510, etc., any silicone gel that satisfies the conditions defined in the present invention can be appropriately selected and used.
  • a preferable embodiment of the silicone gel according to the present invention is that it is used as a potting material when manufacturing a power semiconductor (IGBT).
  • IGBT power semiconductor
  • Silicone gels that can be applied to the present invention are also commercially available. Typical silicone gels are shown below, but are not limited to the silicone gels shown below.
  • silicone gels for potting all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. All viscosity values shown below are measured values at 23°C. Penetration is a value measured with a 1/4 cone.
  • the viscosity of the encapsulant composition at 23° C. is 2000 mPa ⁇ s or less, preferably in the range of 500 to 2000 mPa ⁇ s, more preferably 750 to 1800 mPa ⁇ s. is within the range of
  • the viscosity of the silicone gel to be applied at 23° C. is not particularly limited as long as it satisfies the conditions defined above as a sealing material composition, but it is preferably within the range of 500 to 1000 mPa ⁇ s. , more preferably in the range of 600 to 1000 mPa ⁇ s.
  • silicone gels high-viscosity silicone gels of 1000 mPa ⁇ s or more are used in the potting type viscosity classification.
  • high-viscosity silicone gels of approximately 3000 mPa ⁇ s or more are used. When such a high-viscosity silicone gel is applied, it becomes impossible to impart extensibility that allows the detailed structures constituting the semiconductor to be sufficiently filled with the encapsulant.
  • the viscosity of the encapsulant composition is preferably 2000 mPa s or less to prevent accelerated sulfidation due to high heat of the power semiconductor and to exhibit a stable encapsulation effect even under high heat.
  • a sealant composition can be obtained.
  • the penetration of a quarter cone measured according to the consistency test method specified in JIS K2220 is preferably 10 or more, more preferably It is in the range of 10-150, more preferably in the range of 30-100.
  • silicone gel has an elastic modulus of 10 5 N/m 2 or less, so a commonly used rubber hardness tester cannot be applied. Measured as 1/4 cone penetration.
  • the encapsulant composition of the present invention may contain optional components within a range that does not impair the intended effects of the present invention.
  • the optional components include, for example, a reaction inhibitor, an inorganic filler, an organopolysiloxane containing no silicon-bonded hydrogen atoms and silicon-bonded alkenyl groups, and an adhesion agent such as an alkoxyorganosilane that contributes to improving adhesiveness or adhesiveness. properties-imparting agents, heat-resistant additives, flame-retardant-imparting agents, thixotropic-imparting agents, pigments, dyes, and the like.
  • fillers include those used in general sealing layer-forming compositions. Examples include large spherical silica, small spherical silica, crystalline silica, talc, alumina, titanium white, silicon nitride, etc. Among them, large spherical silica and small spherical silica are particularly preferred. However, it is not limited to these.
  • large sphere silica and small sphere silica As the filler, it is preferable to use large sphere silica and small sphere silica, but large sphere silica can be used for the purpose of high filling, and small sphere silica can be used for the purpose of interstitial injection.
  • large spherical silica and small spherical silica include fused silica manufactured by Denka, spherical silica "HS Series" manufactured by Nippon Steel Chemical & Material, silica fine particles manufactured by Tosoh, and crystalline silica manufactured by Hosokawa Micron. mentioned.
  • fillers may be used singly or in combination of two or more.
  • the shape of the filler is preferably as spherical as possible and has a broad particle size distribution in order to suppress an increase in the melt viscosity of the encapsulant composition and further increase the content of the filler.
  • the filler may be surface-treated with a coupling agent.
  • the encapsulant composition of the present invention in order to suppress corrosion (oxidative deterioration) of the junction between the copper wire (bonding wire) and the electrode pad (land) of the semiconductor element, curing of the semiconductor layer encapsulating material It may contain a neutralizing agent to neutralize corrosive gases generated by heating of the body. Specifically, it is preferable to include at least one neutralizing agent selected from the group consisting of a basic metal salt, particularly a compound containing calcium element, a compound containing aluminum element and a compound containing magnesium element.
  • the encapsulant composition of the present invention may optionally contain a coupling agent, a leveling agent, a coloring agent, a modifier, a release agent, a low stress agent, a photosensitizer, an antifoaming agent, and an ultraviolet ray.
  • a coupling agent e.g., a coupling agent, a leveling agent, a coloring agent, a modifier, a release agent, a low stress agent, a photosensitizer, an antifoaming agent, and an ultraviolet ray.
  • One or more additives selected from absorbents, foaming agents, antioxidants, flame retardants, ion scavengers and the like may be added.
  • Examples of coupling agents include epoxysilane coupling agents, cationic silane coupling agents, aminosilane coupling agents, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane coupling agents, phenylaminopropyltrimethoxysilane coupling agents, mercapto Examples include silane coupling agents, silane coupling agents such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane coupling agents, titanate coupling agents and silicone oil coupling agents. Examples of leveling agents include acrylic copolymers and the like. Carbon black etc. are mentioned as a coloring agent. Examples of release agents include natural waxes, synthetic waxes such as montan acid esters, higher fatty acids or metal salts thereof, paraffin, polyethylene oxide, and the like. Examples of low-stress agents include silicone oil and silicone rubber. Hydrotalcite etc. are mentioned as an ion trapping agent. Aluminum hydroxide etc. are mentioned as a flame retardant.
  • semiconductor refers to a substance or material such as silicon that has intermediate properties between a “conductor” such as a metal that conducts electricity well and an “insulator” such as rubber that hardly conducts electricity. (“semiconductors in the narrow sense”). However, single elements such as transistors and diodes (discrete semiconductor parts; also called “semiconductor elements”) and ICs (integrated circuits) that integrate circuits composed of transistors, etc., are also commonly referred to as “semiconductors.” (also called “semiconductor in a broad sense”).
  • the present invention can be suitably applied particularly to "power semiconductors".
  • the term "power semiconductor” refers to a semiconductor that is used to control or supply electrical energy, such as converting alternating current to direct current or lowering voltage. In general, it means a semiconductor that controls motors, lighting, etc. and changes power, and is characterized by the fact that it handles large voltages and currents.
  • Types of power semiconductors include diodes, transistors (e.g., IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors), etc.), ICs (integrated circuits), and the like. are applicable to these semiconductors.
  • transistors e.g., IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors), etc.
  • ICs integrated circuits
  • the present invention can be applied to hybrid vehicles, electric vehicles, etc., and is expected to improve fuel efficiency and reduce size. effective in stopping, but not limited to:
  • applicable semiconductor components such as semiconductors and power semiconductors can be made of any semiconductor material suitable for manufacturing semiconductor devices.
  • examples of such materials include elemental semiconductor materials such as silicon (Si), Group IV compound semiconductor materials such as silicon carbide (SiC) or silicon germanium (SiGe), binary, ternary or quaternary III-V semiconductor materials such as gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), indium phosphide (InP), gallium nitride (GaN), aluminum gallium nitride (AlGaN), indium gallium phosphide (InGaPa) or indium
  • Non-limiting examples include gallium arsenide phosphide (InGaAsP), binary or ternary II-VI semiconductor materials such as cadmium telluride (CdTe) and mercury cadmium telluride (HgCdTe).
  • a broadly defined semiconductor or semiconductor device to which the semiconductor encapsulating material of the present invention is applied is a semiconductor device comprising at least a semiconductor element and parts, wherein the member or semiconductor element contains an organometallic complex and a silicone gel.
  • the semiconductor encapsulating material of the present invention can be used to form, for example, a semiconductor device having a configuration as exemplified in FIGS. Applied for encapsulating semiconductors.
  • semiconductor devices include integrated circuits, large-scale integrated circuits, active devices, passive devices, solid-state imaging devices, discrete devices, semiconductor devices using SiC, power semiconductors such as power transistors, and automotive electronic components. is mentioned.
  • the semiconductor of the present invention (semiconductor in a broad sense) is composed of at least a semiconductor element, and the semiconductor encapsulating material of the present invention that seals the circuit pattern, element, and metal wiring provided on the insulating member that constitutes the semiconductor.
  • transfer molding is a molding method (sealing method) that has generally been used for resin sealing of electronic parts such as semiconductors, in which a cavity is filled with a sealing material composition in a plunger. It is a method of forming a sealing layer by hardening with a pressure.
  • Compression molding is a process in which a liquid semiconductor encapsulating material is put directly into a cavity, and lead frames, silicon interposers, organic interposers, flip chip substrates, etc., in which semiconductor elements are fixed are immersed. Then, the semiconductor encapsulating material is cured to form an encapsulating layer.
  • the encapsulant composition of the present invention can be dissolved in various organic solvents to prepare a liquid coating liquid for forming a semiconductor encapsulating layer, and then applied onto a semiconductor element using a coating method.
  • Applicable coating methods include, for example, a dispenser method, a spin coating method, a casting method, a screen printing method, a die coating method, a blade coating method, and a roll coating method, in addition to the transfer method and compression filling method described above.
  • a spray coating method, a curtain coating method, an LB method (Langmuir-Blodgett method), an inkjet printing method, or the like can also be used to form the sealing layer.
  • a dispenser method, a spin coating method, a die coating method, a transfer method, a compression method, or an inkjet printing method is preferable.
  • the sealing layer is formed from the sealing material composition of the present invention by the above method, it is cured by heat treatment.
  • the curing conditions can be appropriately selected from conventionally known conditions.
  • the temperature (curing temperature) is preferably in the range of 25 to 180°C, more preferably 60 to 150°C.
  • the time (curing time) is preferably within the range of 5 to 720 minutes.
  • hardening can also be implemented in one step and can also be implemented in multiple steps.
  • semiconductor devices to which the present invention can be applied include semiconductor chips, active elements such as transistors, diodes and thyristors, and elements such as passive elements such as capacitors, resistors and coils, on a support member of a copper lead frame. are mounted, and necessary portions are encapsulated with the semiconductor encapsulating material of the present invention.
  • a semiconductor device for example, a semiconductor element is fixed on a lead frame made of copper, and after connecting terminal portions of the element such as bonding pads and lead portions with wire bonding or bumps, the semiconductor encapsulating material of the present invention is applied. It is configured by sealing using
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a power semiconductor module to which the encapsulant composition of the present invention is applied.
  • the semiconductor module M shown in FIG. 1 is a heatsink-integrated power semiconductor module M, and consists mainly of members including a semiconductor element 9 that is a power semiconductor (IGBT), that is, a semiconductor device 1 and a heatsink 2 .
  • the semiconductor device 1 is bonded to one main surface of the heat sink 2 via grease 5 with melted solder 7A using a radiator plate 6 as a heat source.
  • the member including the semiconductor element 9 includes a radiator plate 6 and a ceramic substrate 8 as an insulating substrate bonded to one main surface of the radiator plate 6 with solder 7A. It has a semiconductor element 9 fixed by.
  • the power semiconductor module M includes wires 10 electrically connected to the semiconductor element 9 and the metal plate 13, and external lead-out terminals 12.
  • the power semiconductor module M is provided with a resin fixed to the peripheral edge in a manner surrounding the semiconductor element 9 and the like.
  • a case 11 is provided.
  • the inside of the resin case 11 is filled with the semiconductor sealing material SA containing the organometallic complex and silicone of the present invention.
  • a single layer is filled with a semiconductor encapsulating material SA to form the encapsulating layer.
  • the semiconductor element 9 is, for example, an IGBT (insulated gate bipolar transistor: Insulated Gate Bipolar Transistor), which is a power semiconductor element capable of high-speed switching of large power.
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • FWD Free Wheeling Diode
  • the ceramic substrate 8 is configured by joining metal plates to both sides of a ceramic insulating plate. For example, it is a DCB (Direct Copper Bonding) substrate. A circuit pattern is applied to the metal plate formed on one main surface of the insulating plate.
  • the thickness of the ceramic substrate 8 is 0.6 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the insulating plate is made of various ceramics, preferably alumina, zirconia-added alumina, silicon nitride, or aluminum nitride. Moreover, the thickness is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less, preferably 0.2 mm or more and 0.6 mm or less.
  • the metal plate is copper, copper alloy, aluminum or aluminum alloy.
  • the heat sink 6 is made of copper, a copper alloy, pure aluminum, an aluminum alloy, copper/molybdenum, pure iron, or an iron alloy, and preferably nickel-plated, gold-plated, or tin-plated on its surface.
  • the heat sink 2 is made of, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, copper-molybdenum, aluminum-silicon carbide, and its surface is plated with nickel, gold or tin.
  • the heat sink 22 is composed of the heat sink base 3 and the fins 4 .
  • the fins 4 may be of any shape such as plate-like, wave-like, or calgate.
  • the solders 7A and 7B are mainly composed of tin (Sn)-lead (Pb) alloy, tin (Sn)-silver (Ag) alloy, tin (Sn)-bismuth (Bi) alloy, tin (Sn)-antimony (Sb) alloy, tin (Sn)-copper (Cu) alloy, tin (Sn)-indium (ln) alloy, and further contains additives and unavoidable impurities.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a power semiconductor module to which the sealing material composition of the present invention is applied.
  • FIG. 2 in the configuration of the power semiconductor module M similar to that of FIG. A model is shown forming a sealing layer upper layer composed of a sealing material SA2.
  • the semiconductor encapsulating material SA of the present invention is a material for encapsulating a semiconductor module including a circuit pattern, a semiconductor element, and a metal wiring provided on an insulating member by curing the encapsulant composition of the present invention. .
  • JP-A-2013-16525, JP-A-2016-313336, JP-A-2018-133598, JP-A-2019-93450, JP-A-2019 -150879, JP-A-2020-13920, JP-A-2020-47763, JP-A-2020-115568, etc. can be referred to.
  • Example 1 The sulfuration resistance of the semiconductor encapsulating material for the Ag substrate was evaluated according to the following method.
  • an Ag substrate for evaluation was formed by evaporating silver to a thickness of 100 nm on a glass substrate G of 30 ⁇ 30 ⁇ 0.7 mmt.
  • a circular silicon ring SR having an inner diameter of 24 mm and a thickness of 3 mm was formed to form a frame, and a chip for evaluation having an Ag substrate having a gap to be filled with the encapsulant composition was produced.
  • silicone gel KE-1062 (curing method is one-liquid addition type potting material, viscosity: 700 mPa s at 23 ° C., penetration (1/4 cone): 40) was used.
  • Exemplary compound (1-3) (zinc stearate, charge of metal atom: 1.29, molecular volume: 587 ⁇ 3 , decomposition temperature: 340° C.) as an organometallic complex is added to the silicone gel at 1.0 mass. % and ultrasonically dispersed to prepare a sealing material composition 1.
  • the viscosity of the encapsulant composition 1 at 23° C. is 800 mPa ⁇ s.
  • the prepared encapsulant composition 1 was filled in the circular silicon ring SR of the evaluation chip shown in FIG. It was cured over a period of minutes to produce a chip 1 for evaluation.
  • evaluation chip 2 (Production of evaluation chip 2: the present invention) The same procedure as in the preparation of sealing material composition 1 used for producing evaluation chip 1 above, except that the addition amount of exemplary compound (1-3), which is an organometallic complex, to the silicone gel was changed to 5.0% by mass. An evaluation chip 2 was produced in the same manner except that the encapsulant composition 2 prepared in the above step was used. The viscosity of the encapsulant composition 2 at 23° C. is 1200 mPa ⁇ s.
  • evaluation chip 7 (Production of evaluation chip 7: the present invention) In the preparation of the encapsulant composition 2 used in the production of the evaluation chip 2, the exemplary compound (2-1) (1-hydroxypyridine-2- Zinc thione salt, charge of metal atom: 1.37, molecular volume: 388 ⁇ 3 , decomposition temperature: 300° C.). An evaluation chip 7 was produced. The viscosity of the encapsulant composition 7 at 23° C. is 1200 mPa ⁇ s.
  • the decomposition temperature of the organometallic complex was measured under the following conditions according to the methods described in JIS K 0129 and JIS K 7120.
  • Measuring device TG/DTA6200 simultaneous differential thermal thermogravimetric measuring device manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. Sample amount: 10 mg, using Al pan Atmospheric gas: Nitrogen 200 mL/min Heating rate: Raise temperature to 500°C at 10°C/min ⁇ Measurement of penetration> Consistency was measured using a 1/4 cone according to the consistency test method specified in JIS K2220.
  • the charge of the metal atom was calculated using a method based on Natural Population Analysis (NPA).
  • NPA Natural Population Analysis
  • the parameter (molecular volume) derived from the structure was calculated using the function of Winmostar (Version 10.2.4) based on the stable structure obtained by the above calculation.
  • the reflectance of the Ag substrate surface before and after the forced deterioration treatment was measured at a light wavelength of 700 nm using a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High Technology.
  • the reduction range ⁇ T% of the reflectance after the forced deterioration treatment relative to the reflectance before the forced deterioration treatment was determined, and the sulfuration resistance of the encapsulant composition to the Ag substrate was evaluated according to the following criteria.
  • ⁇ T is less than 20% 4: ⁇ T is 20% or more and less than 40% 3: ⁇ T is 40% or more and less than 60% 2: ⁇ T is 60% or more and less than 80% 1: ⁇ T is 80% or more
  • Table II The results obtained are shown in Table II.
  • the evaluation chip of the present invention using the encapsulant composition satisfying the conditions defined in the present invention is superior in the anti-sulfidation effect to the Ag substrate as compared with the comparative example. I know there is.
  • Example 2 ⁇ Production of chip for evaluation>> Each chip for evaluation was produced according to the following method.
  • test patterning substrate 53 (Preparation of test patterning substrate) According to the following method, a test patterning substrate 53 with a Cu electrode for evaluation of resistance to sulfurization having the configuration shown in FIG. 4 was produced.
  • test element substrate 54 Corning Eagle XG non-alkali glass having a thickness of 5 cm was used, and cleaning was performed by wet cleaning. Next, an adhesion layer was formed on the test element substrate 54 by sputtering SiO 2 to a thickness of 10 nm. Next, Cu was deposited at a predetermined position to a thickness of 1 ⁇ m by the same sputtering method.
  • a photoresist made by Tokyo Ohka Co., Ltd. is applied to a thickness of 1 ⁇ m, followed by exposure and development. Patterning was performed with a liquid. By performing peeling and pure rinsing, a test patterning substrate 53 having the configuration shown in FIG. 4 was produced.
  • the test patterning substrate 53 has comb field electrodes 57 formed on a test element substrate 54 and connected to negative electrodes 55 and positive electrodes 56 .
  • the sealing material composition 1 prepared in Example 1 was applied to the upper and lower portions of the test patterning substrate 53 so that the entire comb field electrodes were coated with the film thickness after curing.
  • a sealing layer 60 was formed from the sealing material composition 1 by coating under conditions of 3 mm and drying at 120° C. for 30 minutes to prepare an evaluation chip 21 .
  • Evaluation chips 22 to 33 were prepared in the same manner as in the production of the evaluation chip 21, except that the sealing material compositions 2 to 13 prepared in Example 1 were used instead of the sealing material composition 1. made.
  • Two evaluation chips (the number of comb field electrodes: 240) having the configuration shown in FIG.
  • Each of the evaluation chips prepared above was placed in an environment with a hydrogen sulfide concentration of 5 ppm, a temperature of 85 ° C., and a humidity of 85% RH, and a voltage of 100 V was applied to the comb field electrodes from the power supply 58 .
  • the time required to reach 0.5 mA was measured, and the sulfuration resistance of the Cu comb-shaped electrode was evaluated according to the following conditions.
  • the time for the leakage current to reach 0.5 mA is 100 hours or longer.
  • 4 The time for the leakage current to reach 0.5 mA is 75 hours or more and less than 100 hours.
  • 3 The leakage current reaches 0.5 mA.
  • 2 25 hours or more and less than 50 hours for the leakage current to reach 0.5 mA 1: Less than 25 hours for the leakage current to reach 0.5 mA
  • Table III The results obtained above are shown in Table III.
  • the evaluation chip of the present invention using the encapsulant composition satisfying the conditions defined in the present invention is superior in the anti-sulfurization effect to the Cu electrode as compared with the comparative example. I know there is.
  • Example 3 The encapsulation effect in power semiconductors (IGBT modules) was evaluated according to the following method.
  • Model 1 the configuration shown in FIG. 2, in which the lower layer shown in FIG. A power semiconductor (IGBT module) was produced.
  • a semiconductor device was produced by applying the components described in FIG. 13 of Japanese Patent No. 6440794.
  • the energization test was conducted under the same energization conditions as described in paragraph (0062) of Japanese Patent No. 6440794. Specifically, a gate voltage of 15 V was applied to the fabricated IGBT module, and a current of 200 A was applied. The temperature of the IGBT module stabilized at 150°C. In this state, the hydrogen sulfide concentration is 5 ppm, the temperature is 85 ° C., and the humidity is 85% RH. All of the IGBT modules to which the encapsulant composition of the present invention was applied did not generate leakage current, and good results were obtained in terms of encapsulation stability under high heat.
  • the present invention provides a sealing material composition that prevents sulfidation associated with high temperature of semiconductor elements and parts constituting a semiconductor device and exhibits a stable sealing effect even under high heat, a semiconductor sealing material using the same, and It can be used for semiconductors.

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Abstract

本発明の封止材組成物は、有機金属錯体を含有する封止材組成物であって、前記有機金属錯体が、下記一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有し、当該有機金属錯体の分解温度が１５０℃以上であり、さらに、シリコーンゲルを含有し、かつ、封止材組成物の２３℃における粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以下である。　【化１】 【化２】

Description

封止材組成物、半導体封止材料及び半導体
　本発明は、封止材組成物、半導体封止材料及び半導体に関し、更に詳しくは、半導体装置を構成する半導体素子や部品の高熱化に伴う硫化を防止し、高熱下でも安定した封止効果を発現する封止材組成物と、それを用いた半導体封止材料及び半導体に関する。
　従来、トランジスター、ＩＣ（集積回路、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ（大規模集積回路、Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の電子部品装置の素子封止の分野では、生産性、コスト等の観点から、樹脂に代表される封止用材料を用いて封止する方法が主流となっている。
　従来、ダイオード、トランジスター、集積回路等の電子部品や電子デバイスは、主に封止用エポキシ半導体封止用組成物の硬化物により封止されている。特に、集積回路には、腐食防止のために塩素含有量の低減されたエポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、及び溶融シリカ、結晶シリカ等の無機充填材を含有したエポキシ半導体封止用組成物が用いられてきた。エポキシ半導体封止用組成物は、作業性、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性に対して優れたバランスを備えていると考えられる。
　一方で、電子機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向において、半導体素子の高集積化が年々進み、また半導体装置の表面実装化が促進されるなかで、例えば、近年、電気を通じやすい導体と電気を通さない絶縁体の両方の特性を持つ半導体において、高い電圧や大きな電流を扱うことができるパワー半導体が注目されている。このパワー半導体は、高い電圧や大きな電流に対しても耐性を付与するため、半導体自身の電力損失を低減させ、更に発生した熱を効率よく外部に放出することが重要とされている。
　近年、パワー半導体は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を主要デバイスとして、パワーモジュールが電力変換装置に広く用いられるようになっている。パワーモジュールのケース内には、セラミックス絶縁基板の沿面及び当該基板上のパワー半導体素子を絶縁保護するために、低弾性率のシリコーンゲルが充填されている。また、ＳｉＣ（炭化ケイ素）パワー半導体が、これまでのシリコンパワー半導体と比較して、その通電時のエネルギー損失や発熱量が小さく、また耐熱性が高いことから、より大きな電力を扱うことが可能となり、検討が盛んに行われている。
　上記のように、パワー半導体においては、高集積化及び高出力化に伴い、発熱量が増大することもあり、電極などの金属の硫化が加速され問題になっている。
　上記問題に対し、特許文献１では、半導体細部の被覆性が高く、流動性の高い低粘度ポッティングタイプの液状シリコーンゴムを含有することにより、硬化することで優れた耐熱性を与えるシリコーンゲル組成物及びその硬化物（シリコーンゲル）が開示されている。しかしながら、特許文献１で開示されている方法では、パワー半導体を含む電子デバイスを封止・硬化した後のガスバリアー性が不十分であり、硫化防止に対し問題があることが判明した。
　また、特許文献２には、無機粒子、硬化性透明樹脂、及び有機溶剤を含有した塗布型の透光性ガスバリアー組成物で、前記硬化性透明樹脂が、有機溶剤に可溶なシリコーン樹脂やフッ素樹脂又はシリコーン変性やフッ素を変性してなるエポキシ樹脂、アクリル樹脂、
ウレタン樹脂等である組成物により形成した硫化防止層を光半導体装置に適用する方法が開示されている。特許文献２で開示されている方法により、硫化に起因する輝度低下を抑制できる高出力の光半導体装置及びその製造方法を提供することができるとされている。しかしながら、引用文献２で開示されているシリコーン樹脂を高出力で発熱量が高いパワー半導体の硫化防止層に適用した場合、高アスペクト比の無機粒子が分散されていることで、シリコーン樹脂の流動性が劣化し、パワー半導体の複雑な細部構造の被覆性に問題があった。
　また、特許文献３には、亜鉛塩又は亜鉛錯体と、付加反応型シリコーン樹脂を含む封止部材で構成し、発光ダイオードを構成する銀や銀メッキ部材の変色を防止する銀変色防止樹脂組成物が開示されている。しかしながら、引用文献３で開示されている銀変色防止樹脂組成物では、ＬＥＤチップのような超小型電子デバイスでは大きな問題はないものの、パッケージ容積が大きいパワー半導体装置への適用においては、使用する樹脂組成物の容積も大きくなることから、線熱膨張係数差の影響が大きくなることもあり、熱による樹脂クラックの発生による硫化防止性の劣化に問題があることが判明した。
　従って、半導体、特には、高出力で発熱量が高いパワー半導体装置（「パワー半導体デバイス」ともいう。）において、高熱化に伴う硫化を抑制し、高熱下でも安定した封止効果を発現する封止材組成物等の開発が望まれている。
特許第６６５８４２８号公報 特開２０１７－５７３３９号公報 特許第５９４８２４０号公報
　本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、半導体装置を構成する半導体素子や部品の高熱化に伴う硫化加速を防ぎ、高熱下でも安定した封止効果を発現する封止材組成物、半導体封止材料とそれを用いた半導体を提供することである。
　本発明者は、上記課題を解決すべく上記問題の原因等について検討する過程において、少なくとも硫化防止剤として特定の構造と分解温度を備えた有機金属錯体と、シリコーンゲルより構成され、特定の粘度を有する封止材組成物を、半導体の封止材料として適用することにより、高熱化に伴う硫化防止機能と、安定した耐熱性能を発現することができ半導体を実現することができることを見いだし、本発明に至った。
　すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
　１．有機金属錯体を含有する封止材組成物であって、
　前記有機金属錯体が、下記一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有し、
　当該有機金属錯体の分解温度が１５０℃以上であり、
　さらに、シリコーンゲルを含有し、かつ、
　封止材組成物の２３℃における粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以下である封止材組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 〔一般式（１）及び一般式（２）において、Ｍ１及びＭ２はそれぞれ独立に、金属原子を表す。ｎ及びｍは、それぞれ独立に０以上の整数を表す。ｐ１～ｐ５は、それぞれ独立に０以上の整数を表す。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１以上のアルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシ基、又は複素環基を表す。さらに、Ｒ１及びＲ２は、フッ素原子を含んでもよい。Ｘ１～Ｘ５は、それぞれ独立にＮ、Ｏ又はＳを表す。Ｌ１及びＬ２は、それぞれ独立に金属錯体の配位子の部分構造となる一価の置換基を表す。〕
　２．前記有機金属錯体が、密度汎関数理論に基づく電子状態計算法において、
　前記一般式（１）を構成する前記Ｍ１で表される金属原子の電荷及び前記一般式（２）を構成する前記Ｍ２で表される金属原子の電荷が、それぞれ独立に１．４以下であり、かつ、
　前記一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積及び前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積が、それぞれ独立に２００Å３以上である第１項に記載の封止材組成物。
　３．第１項又は第２項に記載の封止材組成物を用いた半導体封止材料であって、
　前記一般式（１）におけるＭ１及び前記一般式（２）におけるＭ２が、それぞれ独立にＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｌからから選ばれる金属原子である半導体封止材料。
　４．前記封止材組成物が含有する有機金属錯体が、前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体である第３項に記載の半導体封止材料。
　５．前記封止材組成物を硬化することにより、絶縁部材上に備えられた回路パターンと素子と金属配線を含む半導体を封止する材料である第３項又は第４項に記載の半導体封止材料。
　６．半導体を構成する銅及び銀の硫化を防止する硫化防止層を形成する材料である第３項から第５項までのいずれか一項に記載の半導体封止材料。
　７．ＪＩＳ　Ｋ２２２０で規定する稠度試験法に準拠して測定した１／４コーンの針入度が、１０以上である第３項から第６項までのいずれか一項に記載の半導体封止材料。
　８．第３項から第７項までのいずれか一項に記載の半導体封止材料を含む半導体。
　本発明の上記手段により、半導体装置を構成する半導体素子や部品の高熱化に伴う硫化加速を防ぎ、高熱下でも安定した封止効果を発現する封止材組成物、半導体封止材料とそれを用いた半導体を提供することができる。
　本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
　半導体素子や半導体集積回路が封止されている構造を有する半導体装置（以下、「半導体デバイス」ともいう。）について、様々な環境下での耐久性の検討を進めていく中で、半導体、特に、パワー半導体においては、高集積化及び高出力化に伴い、発熱量が増大することもあり、回路パターン、素子、金属配線等の硫化が加速され問題になっていることが判明した。
　従来開示されている硫化防止技術においては、例えば、有機金属錯体の硫化防止剤を使用する場合、硫化物の吸着反応を高めようとした場合、配位子は外れやすいほうが硫化防止効果としては高くなるが、反面、高温環境下では熱分解しやすいことが判明した。さらに、体積容量が高く、複雑な細部構造を有するパワー半導体では、高い粘度特性を有する封止材組成物では、構造の細部まで安定して充填されない場合があり、未充填の領域が生じる恐れがあった。
　本発明では、硫化防止剤として、優れた硫化防止効果を有するとともに、パワー半導体の細部構造に対しても確実に充填・封止でき、高い硫化防止と耐熱性を得ることができる硫化防止剤について、鋭意検討を進めた結果、少なくとも特定の構造と分解温度を備えた有機金属錯体と、比較的低粘度のシリコーンゲルより構成され、特定の粘度を有する封止材組成物を、半導体の封止材料として適用することにより、上記問題を解決することができることを見出した。
　本発明者らは、さらに化合物の構造について詳細な検討を進めた結果、硫化防止剤である有機金属錯体としては、密度汎関数理論に基づく電子状態計算法により算出される金属原子の電荷を１．４以下とし、かつ、有機金属錯体を構成する分子体積を２００Å３以上とすることにより、上記効果が顕著に発現することを見出した。
　より具体的には、硫化防止剤として適用する有機金属錯体において、最も安定な分子構造を密度汎関数理論に基づく電子状態計算法により求めて、そこから算出されるパラメーターを活用した。
　本発明者らが、上記パラメーターと硫化防止機能及び耐熱性の相関を鋭意検討した結果、有機金属錯体を構成する金属原子の電荷と分子体積に相関があること見出した。金属原子の電荷は１．４以下が好ましく、より好ましくは１．３５以下である。また、分子体積は、好ましくは２００Å３以上であり、より好ましくは３００Å３以上である。金属電荷と分子体積は、低いほうが配位子としては外れやすく、分子吸着性に優れるものの、耐熱性が悪くなる問題があった。この問題に対し、上記の金属原子の電荷と分子体積の関係を満たすことで、硫化防止機能と耐熱性の両立が可能な封止材組成物、半導体封止材料とそれを用いた半導体を提供することができる。
本発明の封止材組成物を適用したパワー半導体モジュールの構成の一例を示す概略断面図 本発明の封止材組成物を適用したパワー半導体モジュールの構成の他の一例を示す概略断面図 実施例において、Ａｇ基板に対する封止材組成物の硫化耐性の評価に用いた評価用チップの構成を示す概略断面図 実施例において、Ｃｕ電極に対する封止材組成物の硫化耐性を評価するためのくし場電極を有するテストパターニング基板の構成を示す概略構成図 図４に示したテストパターニング基板を封止材組成物で封止した評価用チップの構成を示す概略構成図
　本発明の封止材組成物は、有機金属錯体を含有する封止材組成物であって、前記有機金属錯体が、前記一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有し、当該有機金属錯体の分解温度が１５０℃以上であり、さらに、シリコーンゲルを含有し、かつ、封止材組成物の２３℃における粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以下である。この特徴は、下記各実施形態に共通する又は対応する技術的特徴である。
　本発明の実施形態としては、前記有機金属錯体が、密度汎関数理論に基づく電子状態計算法において、前記一般式（１）を構成する前記Ｍ１で表される金属原子の電荷及び前記一般式（２）を構成する前記Ｍ２で表される金属原子の電荷が、それぞれ独立に１．４以下であり、かつ、前記一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積及び前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積が、それぞれ独立に２００Å３以上であることが、より優れた硫化防止効果を具備するとともに、パワー半導体の細部構造に対しても確実に充填・封止でき、高い硫化防止と耐熱性を得ることができる点で、好ましい。
　また、本発明の半導体封止材料においては、前記一般式（１）におけるＭ１及び前記一般式（２）におけるＭ２が、それぞれ独立にＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｌからから選ばれる金属原子であることが、より優れた硫化耐性を得ることができる点で好ましい。
　更には、本発明の半導体封止材料は、前記封止材組成物が含有する有機金属錯体が、前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体であることが、本発明の目的効果をより発現させることができる点で好ましい。
　本発明の半導体封止材料は、前記封止材組成物を硬化することにより、絶縁部材上に備えられた回路パターンと素子と金属配線を含む半導体を封止する材料であること、更には、半導体を構成する銅及び銀の硫化を防止する硫化防止層を形成する材料であることが、半導体に対する優れた硫化防止効果を発現させることができる点で好ましい。
　また、本発明の半導体封止材料は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０で規定する稠度試験法に準拠して測定した１／４コーンの針入度が、１０以上であることが、パワー半導体の微細構造部まで安定して充填することができ、優れた硫化防止効果を発現させることができる点で好ましい。
　本発明の半導体封止材料は、半導体の封止に適用することにより、高い硫化防止と耐熱性を得ることができる。加えて、本発明の半導体は、本発明の半導体封止材料を具備することで、高い硫化防止と耐熱性を得ることができる。
　以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「～」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
　《封止材組成物》
　本発明の封止組成物は、
　１）有機金属錯体を含有する封止材組成物であって、
　２）前記有機金属錯体が、前記一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有し、
　３）当該有機金属錯体の分解温度が１５０℃以上であり、
　４）さらに、シリコーンゲルを含有し、かつ、
　５）封止材組成物の２３℃における粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以下である。
　以下、本発明の封止組成物の各構成要素とその特性の詳細について、説明する。
　〔硫化防止剤：一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体〕
　本発明においては、硫化防止剤として、下記一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体を用いる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　以下、一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の詳細について説明する。
　一般式（１）及び一般式（２）において、Ｍ１及びＭ２はそれぞれ独立に、金属原子を表す。ｎ及びｍは、それぞれ独立に０以上の整数を表す。ｐ１～ｐ５は、それぞれ独立に０以上の整数を表す。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１以上のアルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシ基、又は複素環基を表す。さらに、Ｒ１及びＲ２は、フッ素原子を含んでもよい。Ｘ１～Ｘ５は、それぞれ独立にＮ、Ｏ又はＳを表す。Ｌ１及びＬ２は、それぞれ独立に金属錯体の配位子の部分構造となる一価の置換基を表す。
　（一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体）
　上記一般式（１）において、Ｍ１は、金属原子を表す。ｐ１及びｐ２は、それぞれ独立に０以上の整数を表す。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１以上のアルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシ基、又は複素環基を表す。さらに、Ｒ１及びＲ２は、フッ素原子を含んでもよい。Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立にＮ、Ｏ又はＳを表す。
　上記一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２におけるアルキル基としては、置換又は未置換のいずれでもよく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、
ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル等である。炭素数としては、特に制限はないが、おおむね６～１８の範囲内であることが好ましい。
　アルケニル基としては、置換又は未置換のいずれでもよく、具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキシセニル基等がある。炭素数としては、特に制限はないが、おおむね６～１８の範囲内であることが好ましい。
　アリール基としては、置換又は未置換のいずれでもよく、具体例としては、フェニル基、トリル基、４－シアノフェニル基、ビフェニル基、ｏ，ｍ，ｐ－テルフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、９－フェニルアントラニル基、９，１０－ジフェニルアントラニル基、ピレニル基等がある。炭素数としては、特に制限はないが、おおむね６～１８の範囲内であることが好ましい。
　置換又は未置換のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基等である。炭素数としては、特に制限はないが、おおむね６～１８の範囲内であることが好ましい。
　置換又は未置換のシクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボナン基、アダマンタン基、４－メチルシクロヘキシル基、４－シアノシクロヘキシル基等であり好ましくは炭素数が８以上のものである。
　置換又は未置換の複素環基の具体例としては、ピロール基、ピロリン基、ピラゾール基、ピラゾリン基、イミダゾール基、トリアゾール基、ピリジン基、ピリダジン基、ピリミジン基、ピラジン基、トリアジン基、インドール基、ベンズイミダゾール基、プリン基、キノリン基、イソキノリン基、シノリン基、キノキサリン基、ベンゾキノリン基、フルオレノン基、ジシアノフルオレノン基、カルバゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、チアゾール基、チアジアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾトリアゾール基、ビスベンゾオキサゾール基、ビスベンゾチアゾール基、ビスベンゾイミダゾール基等がある。
　置換又は未置換のアシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピメロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、イソクロトノイル基、オレオイル基、エライドイル基、マレオイル基、フマロイル基、シトラコノイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、グリコロイル基、ラクトイル基、グリセロイル基、タルトロノイル基、マロイル基、タルタロイル基、トロポイル基、ベンジロイル基、サリチロイル基、アニソイル基、バニロイル基、ベラトロイル基、ピペロニロイル基、プロトカテクオイル基、ガロイル基、グリオキシロイル基、ピルボイル基、アセトアセチル基、メソオキサリル基、メソオキサロ基、オキサルアセチル基、オキサルアセト基、レブリノイル基これらのアシル基にフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素などが置換してもよい。
　一般式（１）におけるＭ１で表される金属原子としては、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｙｂ，Ｙ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｒ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、等が挙げられ、これらから選ばれる少なくとも一種、又は二
種以上で構成されていてもよい。その中でも、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｌから選択される少なくとも一種であることが好ましい。
　（一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体）
　一般式（２）において、Ｍ２は、金属原子を表す。ｎ及びｍは、それぞれ独立に０以上の整数を表す。ｐ３～ｐ５は、それぞれ独立に０以上の整数を表す。Ｘ３～Ｘ５は、それぞれ独立にＮ、Ｏ又はＳを表す。
　一般式（２）において、Ｌ１及びＬ２は、それぞれ独立に、金属錯体の配位子の部分構造となる一価の置換基を表す。一価の置換基としては、例えば、芳香族炭化水素環基、複素環基（ピぺリジン環等）、芳香族複素環基等が挙げられる。好ましくは芳香族炭化水素環基（ベンゼン環、ナフタレン環等）、芳香族複素環基（ピリジン環、キノリン環、ベンゾチアゾール環等）が挙げられる。
　一般式（２）におけるＭ２で表される金属原子としては、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｙｂ，Ｙ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｒ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、等が挙げられ、これらから選ばれる少なくとも一種、又は二種以上で構成されていてもよい。その中でも、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｌから選択される少なくとも一種であることが好ましい。
　次いで、一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体及び一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の一例を以下に示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。
　一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体の例示化合物を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　次いで、一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の例示化合物を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 　上記説明した本発明に係る一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体及び一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体において、本発明の目的効果をより発現することができる観点からは、一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体がより好ましい。
　〔本発明に係る有機金属錯体の特性値〕
　（分解温度）
　本発明に係る有機金属錯体においては、分解温度が１５０℃以上である。
　本発明における分解温度とは、下記の測定法により測定した、質量相当で１０％減少する温度として定義する。
　〈分解温度の測定〉
　有機金属錯体の分解温度は、熱重量測定（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ、以下ＴＧと略記する。）によって測定することができる。
　ＴＧとは、試料の温度を一定のプログラムによって変化または保持させながら、試料の質量を温度または時間の関数として測定する方法であり、ＪＩＳ　Ｋ　０１２９で規定される熱分析総則に準じて行う。詳しくは、対象物の温度を調節されたプログラムに従って変化させながら、その対象物の物理的変化を温度の関数として測定する方法である。
　また、ＴＧの測定条件は、ＪＩＳ　Ｋ　７１２０で規定するプラスチックの熱重量測定方法に準じて行う。本発明でいう分解温度は、ＪＩＳ　Ｋ　７１２０に準じて測定し、質量変化開始温度（Ｔ１）、すなわち測定開始前の質量ｍ０のラインと、ＴＧ曲線の最大勾
配接線の交点、として求めた。
　以下に、分解温度測定の一例を示す。
　測定装置：日立ハイテクサイエンス社製　示差熱熱重量同時測定装置　ＴＧ／ＤＴＡ６２００
　試料量：１０ｍｇ、Ａｌパン使用
　雰囲気ガス：窒素　２００ｍＬ／ｍｉｎ
　昇温速度：　１０℃／ｍｉｎで５００℃まで昇温
　本発明に係る有機金属錯体の分解温度は、１５０℃以上であるが、適用する半導体デバイスにおける取り扱い性や耐熱性及び硫化耐性の両立を考慮すると、１５０～５００℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２５０～４００℃の範囲内である。
　（金属原子の電荷及び分子体積の測定）
　本発明に係る有機金属錯体においては、密度汎関数理論に基づく電子状態計算法において、前記一般式（１）を構成する前記Ｍ１で表される金属原子の電荷及び前記一般式（２）を構成する前記Ｍ２で表される金属原子の電荷が、それぞれ独立に１．４以下であり、かつ、前記一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積及び前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積が、それぞれ独立に２００Å３以上であることが好ましい態様である。
　本発明において、有機金属錯体の金属原子の電荷及び分子体積は、密度汎関数理論（ＤＦＴ：離散フーリエ変換）に基づいて、計算により求めた。計算は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のＧａｕｓｓｉａｎ１６ソフトウェアを用い、計算手法としては密度汎関数法を用いることができる。
　密度汎関数理論（ｄｅｎｓｉｔｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｔｈｅｏｒｙ、略称：ＤＦＴ）は電子系のエネルギーなどの物性を電子密度から計算することが可能であるとする理論である。また、密度汎関数法は密度汎関数理論に基づく電子状態計算法である。
　本発明の封止材組成物あるいは半導体封止材料において、適用する材料の耐熱性と硫化防止を両立する分子の設計を行う過程において、計算化学から導出されるパラメーターの検討も併用した。計算には、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のＧａｕｓｓｉａｎ１６（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　Ｂ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇ．Ｗ．Ｔｒｕｃｋｓ，Ｈ．Ｂ．Ｓｃｈｌｅｇｅｌ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｕｓｅｒｉａ，Ｍ．Ａ．Ｒｏｂｂ，Ｊ．Ｒ．Ｃｈｅｅｓｅｍａｎ，Ｇ．Ｓｃａｌｍａｎｉ，Ｖ．Ｂａｒｏｎｅ，Ｇ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ，Ｈ．Ｎａｋａｔｓｕｊｉ，Ｘ．Ｌｉ，Ｍ．Ｃａｒｉｃａｔｏ，Ａ．Ｖ．Ｍａｒｅｎｉｃｈ，Ｊ．Ｂｌｏｉｎｏ，Ｂ．Ｇ．Ｊａｎｅｓｋｏ，Ｒ．Ｇｏｍｐｅｒｔｓ，Ｂ．Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｈ．Ｐ．Ｈｒａｔｃｈｉａｎ，Ｊ．Ｖ．Ｏｒｔｉｚ，Ａ．Ｆ．Ｉｚｍａｙｌｏｖ，Ｊ．Ｌ．Ｓｏｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｄ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ－Ｙｏｕｎｇ，Ｆ．Ｄｉｎｇ，Ｆ．Ｌｉｐｐａｒｉｎｉ，Ｆ．Ｅｇｉｄｉ，Ｊ．Ｇｏｉｎｇｓ，Ｂ．Ｐｅｎｇ，Ａ．Ｐｅｔｒｏｎｅ，Ｔ．Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ，Ｄ．Ｒａｎａｓｉｎｇｈｅ，Ｖ．Ｇ．Ｚａｋｒｚｅｗｓｋｉ，Ｊ．Ｇａｏ，Ｎ．Ｒｅｇａ，Ｇ．Ｔｏｙｏｔａ，Ｒ．Ｆｕｋｕｄａ，Ｊ．Ｈａｓｅｇａｗａ，　Ｍ．Ｉｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｙ．Ｈｏｎｄａ，Ｏ．Ｋｉｔａｏ，Ｈ．Ｎａｋａｉ，Ｔ．Ｖｒｅｖｅｎ，Ｋ．ｈｒｏｓｓｅｌｌ，Ｊ．Ａ．Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊｒ．，Ｊ．Ｅ．Ｐｅｒａｌｔａ，Ｆ．Ｏｇｌｉａｒｏ，Ｍ．Ｊ．Ｂｅａｒｐａｒｋ，Ｊ．Ｊ．Ｈｅｙｄ，Ｅ．Ｎ．Ｂｒｏｔｈｅｒｓ，Ｋ．Ｎ．Ｋｕｄｉｎ，Ｖ．Ｎ．Ｓｔａｒｏｖｅｒｏｖ，Ｔ．Ａ．Ｋｅｉｔｈ，Ｒ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｊ．Ｎｏｒｍａｎｄ，Ｋ．Ｒａｇｈａｖａｃｈａｒｉ，Ａ．Ｐ．Ｒｅｎｄｅｌｌ，Ｊ．Ｃ．Ｂｕｒａｎｔ，
Ｓ．Ｓ．Ｉｙｅｎｇａｒ，Ｊ．Ｔｏｍａｓｉ，Ｍ．Ｃｏｓｓｉ，Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌａｍ，Ｍ．Ｋｌｅｎｅ，Ｃ．Ａｄａｍｏ，Ｒ．Ｃａｍｍｉ，Ｊ．Ｗ．Ｏｃｈｔｅｒｓｋｉ，Ｒ．Ｌ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｋ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ，Ｏ．Ｆａｒｋａｓ，Ｊ．Ｂ．Ｆｏｒｅｓｍａｎ，ａｎｄ　Ｄ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ　ＣＴ，２０１６．）ソフトウェアを用いることができ、計算手法としては密度汎関数法を用いることができる。
　本発明においては、硫化防止剤である有機金属錯体の最安定な分子構造を上記計算により求めて、そこから算出されるパラメーターを活用した。この場合、例えば、汎関数としてＭ０６、基底関数としては金属原子（亜鉛、銅、銀、ニッケルなど）にはＬａｎＬ２ＤＺ、その他の元素（炭素、窒素、酸素、水素、硫黄、ハロゲン、など）には６－３１Ｇ＊＊を使用することができる。なお、ソフトウェアや計算手法に特に限定はなく、いずれを用いても同様の値を得ることができる。電荷は、Ｎａｔｕｒａｌ　Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ
　Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＮＰＡ）に基づく手法で算出する。
　構造に由来するパラメーター（分子体積等）は、上記計算で求めた安定構造に基づいてＷｉｎｍｏｓｔａｒ（Ｖｅｒｓｉｏｎ　１０．２．４）の機能を用いて算出する。
　（例示化合物の金属原子の電荷、分子体積及び分解温度）
　前述の有機金属錯体の代表的な例示化合物について、上記方法により測定した金属原子の電荷、分子体積及び分解温度の測定値の一例を、表Ｉに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　〔シリコーンゲル〕
　本発明の封止材組成物においては、上記説明した一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体とともに、シリコーンゲルを用いる。
　シリコーンは主鎖が無機のシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）で、側鎖に有機基を有する無機質と有機質のハイブリッドな高分子材料である。
　シリコーンを形成する主鎖は、結合エネルギーが大きく安定したシロキサン結合であり、主鎖が炭素骨格（Ｃ－Ｃ：結合エネルギー８５ｋｃａｌ／ｍｏｌ）からなる有機高分子材料と比較して、シリコーン結合は結合エネルギーが１０６ｋｃａｌ／ｍｏｌと大きく安定しており、耐熱性等に優れた特性を有している。
　また、シロキサン結合の特徴としては、シロキサン結合の結合距離は１．６４Å、結合確度が１３４°と炭素結合（結合距離１．５４Å、結合確度１１０°）に比べて、結合距離が長く、結合距離が大きいことに加え、回転エネルギーが小さくなる。そのため、シロキサン結合は動きやすく、分子間力も小さく、硬度（弾性率）や温度に対する粘度変化が小さいという特性を有している。
　シリコーンにおいて、硬度を所望の条件に制御する方法としては、例えば、上記説明したシロキサン結合や分子構造による立体構造の分子設計により設計できる。
　一般に、シリコーンゲルとしては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルハイドロゲンシロキサン、さらに末端や側鎖の少なくとも１つを有機官能基で変性したシリコーン化合物としてアルキル変性シリコーン、ハロゲン化アルキル変性シリコーン、ビニル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、カルボキシル基変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン等が挙げられる。これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用される。上記シリコーンオイル、及び、シリコーンゲルは、成形の際にしみだしを抑えるために分子量の大きい方が好ましい。また、ポリメチルハイドロゲンシロキサン、ビニル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーン、フェノール変性シリコーンはエポキシ樹脂、及びシリコーンどうしで反応するため、分子量が小さくても成形の際のしみだしを抑えることができ好ましい。
　代表的なシリコーンゲルとしては、
　（Ａ）１分子中に少なくとも１個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、
　（Ｂ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
　（Ｃ）白金系硬化触媒、
　（Ｄ）イソシアヌル酸誘導体
　から構成される材料を挙げることができる。
　また、シリコーンゲルとしては、例えば、特開２０１４－２１６５５８号公報、特開２０１５－１１５４４２号公報、特開２０１６－１６９３３１号公報、特開２０１８－０５３０１５号公報、特開２０１９－１４７７９号公報、再表２０１９－１３０９６０号公報、特開２０２１－０１１５１０号公報等に記載されている化合物で、本発明で規定する条件を満たすシリコーンゲルであれば、適宜選択して用いることができる。
　本発明に係るシリコーンゲルは、特に、パワー半導体（ＩＧＢＴ）を作製する際のポッティング材として適用するものであることが好ましい態様である。
　本発明に適用が可能なシリコーンゲルは、市販品として入手することもでき、代表的なシリコーンゲルを以下に示すが、下記に示すシリコーンゲルにのみ限定されるものではない。
　下記の市販品は、ポッティング用途のシリコーンゲルであり、すべて、信越化学社製である。なお、下記に示す粘度は、すべて２３℃での測定値である。また、針入度は、１／４コーンによる測定値である。
　（一液付加型シリコーンゲル）
　１）製品名：ＫＥ－１０５６（硬化前粘度：８００ｍＰａ・ｓ、硬化後針入度：９０、硬化条件：１３０℃、３０分）
　２）製品名：ＫＥ－１０５７（硬化前粘度：８００ｍＰａ・ｓ、硬化後針入度：６５、硬化条件：１５０℃、３０分）
　３）製品名：ＫＥ－１０６１（硬化前粘度：６００ｍＰａ・ｓ、硬化後針入度：９０、
硬化条件：１２０℃、３０分）
　４）製品名：ＫＥ－１０６２（硬化前粘度：７００ｍＰａ・ｓ、硬化後針入度：４０、硬化条件：１３０℃、３０分）
　〈粘度測定〉
　本発明において、粘度は回転粘度計（例えば、ＢＬ型、ＢＨ型、ＢＳ型、Ｅ型、コーンプレート型、レオメータ等）により測定することができるが、特に、シリコーンゲル及び封止材組成物の粘度（２３℃）は、ＪＩＳ　Ｋ７１１７－１に規定された粘度測定で、Ｅ型回転粘度計（コーンプレート型）を用いて測定し、求めることができる。
　本発明において、封止材組成物の２３℃における粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以下であることが特徴であり、好ましくは、５００～２０００ｍＰａ・ｓの範囲内であり、さらに好ましくは７５０～１８００ｍＰａ・ｓの範囲内である。
　また、適用するシリコーンゲルの２３℃における粘度としては、封止材組成物として上記で規定する条件を満たすものであれば特に制限はないが、５００～１０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは６００～１０００ｍＰａ・ｓの範囲内である。
　シリコーンゲルにおいては、ポッティングタイプの粘度分類では、１０００ｍＰａ・ｓ以上という高粘度タイプのシリコーンゲルが用いられている。また、ＬＥＤ半導体用途では、特殊用途を除くと、おおむね３０００ｍＰａ・ｓ以上という高粘度タイプのシリコーンゲルが適用されている。このような高粘度タイプのシリコーンゲルを適用すると、半導体を構成する細部構造部に封止材を十分に充填させることができる延展性を付与することができなくなる。
　このような粘度特性を備えたシリコーンゲルにおいては、図１に示すような構造を有するパワー半導体（ＩＧＢＴモジュール）では過度に高粘度であるシリコーンゲルは回避することが好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、本発明では、封止材組成物の粘度としても、２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることにより、パワー半導体の高熱化に伴う硫化加速を防ぎ、高熱下でも安定した封止効果を発現する封止材組成物を得ることができる。
　〈針入度の測定〉
　本発明のシリコーンゲルを用いた半導体封止材料においては、ＪＩＳ　Ｋ２２２０で規定する稠度試験法に準拠して測定した１／４コーンの針入度が、１０以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０～１５０の範囲内であり、さらに好ましくは、３０～１００の範囲内である。
　一般に、シリコーンゲルは、弾性率が１０５Ｎ／ｍ２以下であるため、通常用いられているゴム硬度計は適用できないため、本発明においては、ＪＩＳ　Ｋ２２２０で規定する稠度試験法に準拠し、１／４コーンの針入度として測定した。
　〔封止材組成物のその他の添加剤〕
　本発明の封止材組成物においては、上記説明した有機金属錯体とシリコーンゲルの他に、本発明の目的効果を損なわない範囲で、任意成分を配合することができる。この任意成分としては、例えば、反応抑制剤、無機充填剤、ケイ素原子結合水素原子及びケイ素原子結合アルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサン、接着性ないしは粘着性の向上に寄与するアルコキシオルガノシラン等の接着性付与剤、耐熱添加剤、難燃付与剤、チクソ性付与剤、顔料、染料等が挙げられる。
　（フィラー（無機充填材））
　本発明の封止層に適用が可能なフィラー（以下、無機充填材ともいう。）としては、一般の封止層形成用組成物に使用されているものを挙げることができる。例えば、大球シリカ、小球シリカ、結晶シリカ、タルク、アルミナ、チタンホワイト、窒化ケイ素等が挙げられ、中でも、大球シリカ及び小球シリカが特に好ましい。しかし、これらに限定されるものでは無い。
　フィラーとしては、大球シリカ及び小球シリカを使用することが好ましいが、大球シリカは高充填を目的とし、小球シリカは狭間注入性を目的として使用することができる。大球シリカや小球シリカとしては、例えば、デンカ社製の溶融シリカや、日鉄ケミカル＆マテリアル社製の球状シリカ「ＨＳシリーズ」、東ソー社製のシリカ微粒子、ホソカワミクロン社製の結晶シリカ等が挙げられる。
　これらのフィラーは、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、フィラーの形状としては、封止材組成物の溶融粘度の上昇を抑え、更にフィラーの含有量を高めるためには、できるだけ真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。また、フィラーがカップリング剤により表面処理されていてもよい。
　（中和剤）
　本発明の封止材組成物においては、銅ワイヤー（ボンディングワイヤー）と半導体素子の電極パッド（ランド）との接合部の腐食（酸化劣化）を抑制するために、半導層封止材料の硬化体の加熱により発生する腐食性ガスを中和する中和剤を含んでいてもよい。具体的には、塩基性金属塩、特にカルシウム元素を含む化合物、アルミニウム元素を含む化合物及びマグネシウム元素を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の中和剤を含有させることが好ましい。
　(その他の添加剤)
　本発明の封止材組成物には、上記各成分以外に、必要に応じてカップリング剤、レベリング剤、着色剤、変性剤、離型剤、低応力剤、感光剤、消泡剤、紫外線吸収剤、発泡剤、酸化防止剤、難燃剤、およびイオン捕捉剤等から選択される一種または二種以上の添加物を添加してもよい。カップリング剤としては、たとえば、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノ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カップリング剤、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランカップリング剤、メルカプトシランカップリング剤、３－メルカプトプロピルトリメトキシシランカップリング剤などのシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤などが挙げられる。レベリング剤としては、アクリル系共重合物等が挙げられる。着色剤としては、カーボンブラック等が挙げられる。離型剤としては、天然ワックス、モンタン酸エステル等の合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等が挙げられる。低応力剤としては、シリコーンオイル、シリコーンゴム等が挙げられる。イオン捕捉剤としては、ハイドロタルサイト等が挙げられる。難燃剤としては、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
　《半導体》
　本発明において、「半導体」とは、電気を良く通す金属などの「導体」と電気をほとんど通さないゴムなどの「絶縁体」との、中間の性質を持つシリコンなどの物質や材料のことをいう（「狭義の半導体」）。ただし、トランジスター、ダイオードなどの素子単体（ディスクリ－ト半導体部品；「半導体素子」ともいう。）や、トランジスター等で構成される回路を集積したＩＣ（集積回路）も、慣用的に「半導体」（「広義の半導体」ともいう。）と呼ぶことにする。
　本発明は、特に「パワー半導体」に好適に適用され得る。ここで、「パワー半導体」とは、交流を直流に変換する、電圧を下げるなど、電気エネルギーの制御や供給に用いられる半導体をいう。一般的には、モータや照明などの制御や電力の変化を行う半導体を意味し、取り扱う電圧や電流が大きい点を特徴としている。
　パワー半導体の種類として、ダイオード、トランジスター（例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等）、ＩＣ（集積回路）等を挙げることができるが、本発明は、これらの半導体に適用可能である。
　本発明は、ハイブリッド自動車、電気自動車などに適用可能であり、燃費向上や小型化を目的として期待される高効率なパワー半導体、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ及びＧａＮ材料などを使用したパワーデバイス等を封止するのに有効であるが、これらに制限されない。
　また、本発明において、適用可能な半導体及びパワー半導体等の半導体構成要素については、半導体デバイスの製造に適した任意の半導体材料で作ることができる。例えば、このような材料の例として、元素の半導体材料、例えばシリコン（Ｓｉ）、IV族化合物の半導体材料、例えば炭化シリコン（ＳｉＣ）又はシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、二元、三元又は四元のIII－Ｖ族半導体材料、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、リン化ガリ
ウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＰａ）又はインジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）、二元又は三元のII－VI族半導体材料、例えばテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）及び水銀カドミウムテルル（ＨｇＣｄＴｅ）等を挙げることができるが、これらに限定されない。
　《半導体装置》
　本発明の半導体封止材料を適用する広義の半導体又は半導体装置は、少なくとも半導体素子及び部品で構成される半導体装置であって、前記部材又は半導体素子が、有機金属錯体及びシリコーンゲルを含有する本発明の半導体封止材料により、例えば、後述する図１及び図２で例示するような形態の半導体装置、具体的にはパワー半導体の絶縁部材上に備えられた回路パターンと素子と金属配線を含む半導体を封止するのに適用する。
　半導体素子としては、具体的には、集積回路、大規模集積回路、能動素子、受動素子、固体撮像素子、ディスクリート素子、ＳｉＣを使用した半導体素子、パワートランジスタなどのパワー半導体、車載用電子部品等が挙げられる。
　本発明の半導体（広義の半導体）では、少なくとも、半導体素子と、半導体を構成する絶縁部材上に備えられた回路パターンと素子と金属配線を封止する本発明の半導体封止材料により構成されている。
　本発明の半導体では、例えば、本発明の封止材組成物を、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法を用いて、半導体素子等の電子部品を封止することができる。例えば、トランスファー方式のモールディングングは、一般的に半導体などの電子部品の樹脂封止の用いられてきた成型方法（封止方法）で、プランジャー内で封止材組成物をキャビティーに充填して硬化させて、封止層を形成する方法である。また、コンプレッション方式のモールディングングとは、キャビティー内に直接、液状の半導体封止材料を入れ、半導体素子が固定されているリードフレームやシリコンインターポーザー、有機インターポーザー、フリップチップ基板等を浸漬した後
、半導体封止材料を硬化して封止層を形成する方法である。
　また、本発明の封止材組成物を各種有機溶剤に溶かして液状の半導体封止層形成用塗布液を調製した後、半導体素子上に、塗布方式を用いて塗布することができる。適用可能な塗布方式としては、例えば、上記説明したトランスファー方式やコンプレッション方式での充填法の他に、ディスペンサー法、スピンコート法、キャスト法、スクリーン印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア－ブロジェット法）、インクジェット・プリント法等の湿式塗布方式を用いて、封止層を形成することもできる。その中でも、ディスペンサー法、スピンコート法、ダイコート法、トランスファー方式、コンプレッション方式の充填法又はインクジェット・プリント法が好ましい。
　上記方法により、本発明の封止材組成物により封止層を形成した後、熱処理を施して硬化する。硬化条件としては、従来公知の条件より適宜選択することができるが、例えば、反応速度の点から、温度（硬化温度）は２５～１８０℃の範囲内が好ましく、より好ましくは６０～１５０℃の範囲内であり、時間（硬化時間）は５～７２０分の範囲内が好ましい。なお、硬化は一段階で実施することもできるし、多段階で実施することもできる。
　具体的には、本発明が適用可能な半導体装置としては、銅製リードフレームの支持部材に、半導体チップ、トランジスター、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子等の素子を搭載し、必要な部分を本発明の半導体封止材料で封止した、半導体装置などが挙げられる。このような半導体装置としては、例えば、銅製リードフレーム上に半導体素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部をワイヤーボンディングやバンプで接続した後、本発明の半導体封止材料を用いて封止して構成される。
　《半導体装置の基本構成》
　次に、上記説明した本発明の半導体の中で、代表例としてパワー半導体モジュールの基本的な構成について、図を交えて説明する。
　図１は、本発明の封止材組成物を適用したパワー半導体モジュールの構成の一例を示す概略断面図である。
　図１に示す半導体モジュールＭは、ヒートシンク一体型のパワー半導体モジュールＭであり、主にパワー半導体（ＩＧＢＴ）である半導体素子９を含む部材、すなわち半導体装置１と、ヒートシンク２とからなる。半導体装置１はヒートシンク２の一方の主面にグリス５を介して放熱板６を熱源として溶融したはんだ７Ａにより接合されている。半導体素子９を含む部材は、放熱板６と、放熱板６の一方の主面にはんだ７Ａにより接合された絶縁基板としてセラミック基板８を備え、さらに、セラミック基板８の一方の主面にはんだ７Ｂにより固定された半導体素子９を備えている。
　さらに、パワー半導体モジュールＭは、半導体素子９及び金属板１３に電気的に接続されたワイヤ１０、外部導出端子１２を備え、加えて、半導体素子９等を包囲する形態で周縁に固定された樹脂ケース１１を備えている。本発明においては、この樹脂ケース１１の内側に、本発明の有機金属錯体とシリコーンを含有する半導体封止材料ＳＡを充填させている。図１における構成では、単一層に半導体封止材料ＳＡを充填させて、封止層を形成している。
　ここで、半導体素子９は、例えば、大電力の高速スイッチングが可能なパワー半導体素子であるＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔ
ｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）チップ、ＩＧＢＴチップのオフ動作時に発生する誘起電流を環流させるＦＷＤ（フリーホイーリングダイオード：Ｆｒｅｅ　Ｗｈｅｅｌｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）チップなどである。
　セラミック基板８は、セラミック製の絶縁板の両面に金属板を接合して構成される。例えば、ＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）基板である。絶縁板の一方の主面に形成された金属板には、回路パターン加工が施されている。セラミック基板８の厚さは０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。絶縁板の材質は、各種セラミックス、好ましくは、アルミナ、ジルコニアが添加されたアルミナ、窒化珪素または窒化アルミニウムである。また、その厚さは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、好ましくは０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。金属板は、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。
　放熱板６は、銅、銅合金、純アルミニウム、アルミニウム合金、銅・モリブデン、純鉄又は鉄合金からなり、さらに、好ましくはその表面にニッケルめっき、金めっき又はスズめっきが施されている。
　ヒートシンク２は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅－モリブデン、アルミニウム－炭化珪素のいずれかからなり、さらに、その表面にニッケルめっき、金めっき又はスズめっきが施される。また、ヒートシンク２２は、ヒートシンクベース３とフィン４より構成されている。フィン４は板状、波状、カルゲート等いずれの形状でもよい。
　はんだ７Ａ、７Ｂは、その主成分として、スズ（Ｓｎ）－鉛（Ｐｂ）合金、スズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）合金、スズ（Ｓｎ）－ビスマス（Ｂｉ）合金、スズ（Ｓｎ）－アンチモン（Ｓｂ）合金、スズ（Ｓｎ）－銅（Ｃｕ）合金、スズ（Ｓｎ）－インジウム（ｌｎ）合金のいずれかを含み、さらに添加剤や不可避的な不純物を含むものである。
　図２は、本発明の封止材組成物を適用したパワー半導体モジュールの構成の他の一例を示す概略断面図である。
　図２では、図１と同様のパワー半導体モジュールＭの構成において、封止層として、下層のシリコーンゲル単独層ＳＧを形成し、その表層部に本発明の有機金属錯体とシリコーンを含有する半導体封止材料ＳＡ２から構成される封止層上層を形成しているモデルを示してある。
　本発明の半導体封止材料ＳＡは、本発明の封止材組成物を硬化することにより、絶縁部材上に備えられた回路パターンと半導体素子と金属配線を含む半導体モジュールを封止する材料である。
　本発明に適用可能な半導体モジュールの詳細については、例えば、特開２０１３－１６５２５号公報、特開２０１６－３１３３３６号公報、特開２０１８－１３３５９８号公報、特開２０１９－９３４５０号公報、特開２０１９－１５０８７９号公報、特開２０２０－１３９２０号公報、特開２０２０－４７７６３号公報、特開２０２０－１１５５６８号公報等に記載されている内容を参照することができる。
　以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。なお、実施例において、構成要素の末尾に括弧内に
記載した数字は、各図に記載した符号を表す。
　実施例１
　下記の方法に従って、Ａｇ基板に対する半導体封止材料の硫化耐性の評価を行った。
　《評価用チップの作製》
　（評価用チップ１の作製：本発明）
　図３に記載の構成からなるＡｇ基板を具備した評価用チップを作製した。
　図３に示すように、３０×３０×０．７ｍｍｔのガラス基板Ｇに、銀を厚さ１００ｎｍで蒸着して評価用のＡｇ基板を形成した。次いで、Ａｇ基板面上に、内径が２４ｍｍで厚さ３ｍｍの円形シリコンリングＳＲで枠を形成し、封止材組成物を充填する空隙を有するＡｇ基板を有する評価用チップを作製した。
　（封止材組成物１の充填及び硬化）
　次いで、シリコーンゲルとして、信越化学社製のシリコーンゲル　ＫＥ－１０６２（硬化方式が一液付加型のポッティング材、粘度：７００ｍＰａ・ｓ　ａｔ２３℃、針入度（１／４コーン）：４０）を用い、有機金属錯体として例示化合物（１－３）（ステアリン酸亜鉛、金属原子の電荷：１．２９、分子体積：５８７Å３、分解温度：３４０℃）を、当該シリコーンゲルに対し、１．０質量％となる比率で添加して、超音波分散を行って封止材組成物１を調製した。封止材組成物１の２３℃における粘度は、８００ｍＰａ・ｓである。
　次いで、調製した封止材組成物１を上記作製した図３で示す評価用チップの円形シリコンリングＳＲ内に、硬化後の厚さが２．５ｍｍとなる条件で充填した後、１２０℃で３０分かけて硬化し、評価用チップ１を作製した。
　（評価用チップ２の作製：本発明）
　上記評価用チップ１の作製に用いた封止材組成物１の調製において、有機金属錯体である例示化合物（１－３）のシリコーンゲルに対する添加量を５．０質量％に変更した以外は同様にして調製した封止材組成物２を用いた以外は同様にして、評価用チップ２を作製した。なお、封止材組成物２の２３℃における粘度は、１２００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ３の作製：本発明）
　上記評価用チップ１の作製に用いた封止材組成物１の調製において、有機金属錯体である例示化合物（１－３）のシリコーンゲルに対する添加量を１０．０質量％に変更した以外は同様にして調製した封止材組成物３を用いた以外は同様にして、評価用チップ３を作製した。なお、封止材組成物３の２３℃における粘度は、１８００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ４の作製：本発明）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、シリコーンゲルをＫＥ－１０６２に代えて、信越化学社製のシリコーンゲル　ＫＥ－１０５７（硬化方式が一液付加型のポッティング材、粘度：８００ｍＰａ・ｓ　ａｔ２３℃、針入度（１／４コーン）：６５）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物４を用いた以外は同様にして、評価用チップ４を作製した。なお、封止材組成物４の２３℃における粘度は、１３００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ５の作製：本発明）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、シリコーンゲルをＫＥ－１０６２に代えて、信越化学社製のシリコーンゲル　ＫＥ－１０６１（硬化方式が
一液付加型のポッティング材、粘度：６００ｍＰａ・ｓ　ａｔ２３℃、針入度（１／４コーン）：９０）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物５を用いた以外は同様にして、評価用チップ５を作製した。なお、封止材組成物５の２３℃における粘度は、１１００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ６の作製：本発明）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、有機金属錯体として例示化合物（１－３）に代えて、例示化合物（１－２）（ラウリン酸亜鉛、金属原子の電荷：１．２９、分子体積：４８６Å３、分解温度：３２０℃）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物６を用いた以外は同様にして、評価用チップ６を作製した。なお、封止材組成物６の２３℃における粘度は、１０００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ７の作製：本発明）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、有機金属錯体として例示化合物（１－３）に代えて、例示化合物（２－１）（１－ヒドロキシピリジンー２－チオン亜鉛塩、金属原子の電荷：１．３７、分子体積：３８８Å３、分解温度：３００℃）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物７を用いた以外は同様にして、評価用チップ７を作製した。なお、封止材組成物７の２３℃における粘度は、１２００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ８の作製：本発明）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、有機金属錯体として例示化合物（１－３）に代えて、例示化合物（２－２）（８－ヒドロキシキノリン亜鉛、金属原子の電荷：１．３４、分子体積：２６４Å３、分解温度：３９０℃）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物８を用いた以外は同様にして、評価用チップ８を作製した。なお、封止材組成物８の２３℃における粘度は、１２００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ９の作製：本発明）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、有機金属錯体として例示化合物（１－３）に代えて、例示化合物（１－４）（ビス（２，２，６，６－テトラメチルピペリニジル）亜鉛、金属原子の電荷：１．１８、分子体積：３３２Å３、分解温度：３９０℃）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物６を用いた以外は同様にして、評価用チップ９を作製した。なお、封止材組成物９の２３℃における粘度は、１１００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ１０の作製：比較例）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、有機金属錯体として例示化合物（１－３）に代えて、酢酸亜鉛（金属原子の電荷：１．３７、分子体積：１１６Å３、分解温度：１１０℃）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物１０を用いた以外は同様にして、評価用チップ１０を作製した。なお、封止材組成物１０の２３℃における粘度は、８００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ１１の作製：比較例）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、有機金属錯体として例示化合物（１－３）に代えて、硫酸亜鉛（金属原子の電荷：１．４９、分子体積：７０Å３、分解温度：１０５℃）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物１１を用いた以外は同様にして、評価用チップ１１を作製した。なお、封止材組成物１１の２３℃における粘度は、８００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ１２の作製：比較例）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、シリコーンゲルをＫＥ－１０６２に代えて、信越化学社製のＫＥＲ－２５００－Ａ／Ｂ（メチルゴム、粘度：４３００ｍＰａ・ｓ　ａｔ２３℃、針入度（１／４コーン）：１０未満）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物１２を用いた以外は同様にして、評価用チップ１２を作製した。なお、封止材組成物１２の２３℃における粘度は、５０００ｍＰａ・ｓである。
　（評価用チップ１３の作製：比較例）
　上記評価用チップ２の作製に用いた封止材組成物２の調製において、シリコーンゲルをＫＥ－１０６２に代えて、信越化学社製のＡＳＰ－２０１０－Ａ／Ｂ（２液付加型フェニルレジン、粘度：２３００ｍＰａ・ｓ　ａｔ２３℃、針入度（１／４コーン）：１０未満）を用いた以外は同様にして調製した封止材組成物１３を用いた以外は同様にして、評価用チップ１３を作製した。なお、封止材組成物１３の２３℃における粘度は、２７００ｍＰａ・ｓである。
　〔各特性値の測定〕
　〈粘度測定〉
　シリコーンゲル及び封止材組成物の粘度（２３℃）は、ＪＩＳ　Ｋ７１１７－１に規定された粘度測定で、Ｅ型回転粘度計（コーンプレート型）を用いて測定した。
　〈分解温度の測定〉
　ＪＩＳ　Ｋ　０１２９及びＪＩＳ　Ｋ　７１２０に記載の方法に準拠し、下記の条件で、有機金属錯体の分解温度を測定した。
　測定装置：日立ハイテクサイエンス社製　示差熱熱重量同時測定装置　ＴＧ／ＤＴＡ６２００
　試料量：１０ｍｇ、Ａｌパン使用
　雰囲気ガス：窒素　２００ｍＬ／ｍｉｎ
　昇温速度：　１０℃／ｍｉｎで５００℃まで昇温
　〈針入度の測定〉
　ＪＩＳ　Ｋ２２２０で規定する稠度試験法に準拠し、１／４コーンを用いて測定した。
　〈有機金属錯体の金属原子電荷及び分子体積の算出〉
　前述した密度汎関数理論（ＤＦＴ：離散フーリエ変換）に基づいて、計算により求めた。計算は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のＧａｕｓｓｉａｎ１６ソフトウェアを用い、計算手法としては密度汎関数法を用いた。
　具体的には、金属原子の電荷は、Ｎａｔｕｒａｌ　Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＮＰＡ）に基づく手法で算出した。
　また、構造に由来するパラメーター（分子体積）は、上記計算で求めた安定構造に基づいてＷｉｎｍｏｓｔａｒ（Ｖｅｒｓｉｏｎ　１０．２．４）の機能を用いて算出した。
　《評価用チップの硫化耐性の評価》
　上記作製した各評価用チップを、硫化水素濃度が５ｐｐｍ、温度が８５℃、湿度が８５％ＲＨの環境下で、１００時間の強制劣化処理を行った。
　次いで、強制劣化処理前後のＡｇ基板表面の反射率を、日立ハイテクノロジー社製分光光度計Ｕ－４１００にて、光波長７００ｎｍで測定した。
　次いで、強制劣化処理前の反射率に対する強制劣化処理後の反射率の低下巾ΔＴ％を求め、下記の基準に従って、Ａｇ基板に対する封止材組成物の硫化耐性の評価を行った。
　５：ΔＴが２０％未満である
　４：ΔＴが２０％以上、４０％未満である
　３：ΔＴが４０％以上、６０％未満である
　２：ΔＴが６０％以上、８０％未満である
　１：ΔＴが８０％以上である
　以上により得られた結果を、表IIに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 　表IIに記載の結果より明らかなように、本発明で規定する条件を満たす封止材組成物を用いた本発明の評価用チップは、比較例に対し、Ａｇ基板に対する硫化防止効果に優れていることがわかる。
　実施例２
　《評価用チップの作製》
　下記の方法に従って、各評価用チップを作製した。
　〔評価用チップ２１の作製〕
　（テストパターニング基板の作製）
　下記の方法に従って、図４に記載の構成からなる硫化耐性評価用のＣｕ電極によるテストパターニング基板５３を作製した。
　テストエレメント基板５４として、厚さ５ｃｍのコーニング社製のＥａｇｌｅＸＧノンアルカリガラスを用い、ウェット洗浄にてクリーニングを行った。次いで、テストエレメント基板５４上に、ＳｉＯ２を厚さ１０ｎｍとなるようにスパッタリング法で製膜して、密着層を形成した。次いで、所定の位置に、Ｃｕを同じくスパッタリング法により厚さ１μｍに成膜した。
　次いで、厚さ７５μｍのＬ／Ｓのくし場電極５７をフォトプロセスで形成するため、東京応化製のフォトレジストを厚さ１μｍで付与した後、露光と現像を行い、関東化学製のＣｕ用エッチング液でパターニングを行った。剥離と純粋リンスを行うことで、図４に示す構成のテストパターニング基板５３を作製した。
　図４において、テストパターニング基板５３は、テストエレメント基板５４上に、マイナス電極５５とプラス電極５６とに接続されたくし場電極５７が形成されている。
　（評価用チップの作製〕
　次いで、図５で示すように、テストパターニング基板５３の上段及び下段に、実施例１で調製した封止材組成物１を用いて、くし場電極全体を被覆する形態で硬化後の膜厚が３ｍｍとなる条件で塗工し、１２０℃で３０分乾燥させることにより、封止材組成物１により封止層６０を形成して、評価用チップ２１を作製した。
　〔評価用チップ２２～３３の作製〕
　上記評価用チップ２１の作製においいて、封止材組成物１に代えて、実施例１で調製した封止材組成物２～１３を用いた以外は同様にして、評価用チップ２２～３３を作製した。
　《評価用チップの硫化耐性の評価》
　上記作製したＣｕ電極を有する評価用チップの硫化耐性を下記の方法により評価した。
　上記作製した図５に記載の構成からなる各評価用チップをそれぞれ２枚（くし場電極本数：２４０本）用意し、下記の方法に従って硫化耐性の評価を行った。
　上記準備した各評価用チップを、硫化水素濃度が５ｐｐｍ、温度が８５℃、湿度が８５％ＲＨの環境下で、くし場電極に電源５８より１００Ｖの電圧を印加した状態で、リーク電流が０．５ｍＡとなる時間を測定し、下記の条件に従って、Ｃｕ製のくし歯電極の硫化耐性を評価した。
　５：リーク電流が０．５ｍＡとなる時間が、１００時間以上である
　４：リーク電流が０．５ｍＡとなる時間が、７５時間以上、１００時間未満である
　３：リーク電流が０．５ｍＡとなる時間が、５０時間以上、７５時間未満である
　２：リーク電流が０．５ｍＡとなる時間が、２５時間以上、５０時間未満である
　１：リーク電流が０．５ｍＡとなる時間が、２５時間未満である
　以上により得られた結果を、表IIIに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 　表IIIに記載の結果より明らかなように、本発明で規定する条件を満たす封止材組成物
を用いた本発明の評価用チップは、比較例に対し、Ｃｕ電極に対する硫化防止効果に優れていることがわかる。
　実施例３
　下記の方法に従って、パワー半導体（ＩＧＢＴモジュール）における封止効果を評価した。
　モデル１として、図１に記載の構成で、実施例１で調製したシリコーンゲルと有機金属錯体を含有する封止材組成物ＳＡを含む単一層で硫化防止層を形成した構成と、モデル２として、図２で示す下層をシリコーンゲル層単層で構成し、上層を実施例１で調製したシリコーンゲルと有機金属錯体を含有する封止材組成物ＳＡを含む硫化防止層を形成した２つのタイプのパワー半導体（ＩＧＢＴモジュール）を作製した。
　具体的には、特許第６４４０７９４号公報の図１３に記載されている構成部品を適用して、半導体装置を作製した。
　通電試験としては、特許第６４４０７９４号公報の段落（００６２）に記載されているのと同様の通電条件で行った。詳しくは、作製したＩＧＢＴモジュールに１５Ｖのゲート電圧を印加し、２００Ａの電流を通電した。ＩＧＢＴモジュールの温度は、１５０℃で定常状態となった。この状態で、硫化水素濃度が５ｐｐｍ、温度が８５℃、湿度が８５％ＲＨの環境下で、３００時間の通電を行い、電極の硫化腐食に起因するリーク電流の発生の有無を確認した結果、本発明の封止材組成物を適用したＩＧＢＴモジュールは、すべて、リーク電流の発生がなく、かつ高熱下での封止安定性に良好な結果を得ることができた。
　本発明は、半導体装置を構成する半導体素子や部品の高熱化に伴う硫化を防止し、高熱下でも安定した封止効果を発現する封止材組成物と、それを用いた半導体封止材料及び半導体に利用することができる。
　１　半導体装置
　２　ヒートシンク
　３　ヒートシンクベース
　４　フィン
　５　グリス
　６　放熱板
　７Ａ、７Ｂ　はんだ
　８　セラミック基板
　９　半導体素子（ＩＧＢＴ）
　１０　ワイヤ
　１１　樹脂ケース
　１２　外部導出端子
　１３　金属板
　５３　テストパターニング基板
　５４　エレメント基板
　５５　マイナス電極
　５６　プラス電極
　５７　くし場電極
　５８　電源
　５９　評価用チップ
　６０　封止層
　Ａｇ　銀プレート
　Ｇ　ガラス基板
　Ｍ　半導体モジュール
　ＳＡ、ＳＡ２　封止材組成物
　ＳＧ　シリコーンゲル
　ＳＲ　シリコンリング
　ＴＰ　テストプレート

Claims (8)

  1. 　有機金属錯体を含有する封止材組成物であって、
    　前記有機金属錯体が、下記一般式（１）又は一般式（２）で表される構造を有し、
    　当該有機金属錯体の分解温度が１５０℃以上であり、
    　さらに、シリコーンゲルを含有し、かつ、
    　封止材組成物の２３℃における粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以下である封止材組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     〔一般式（１）及び一般式（２）において、Ｍ１及びＭ２はそれぞれ独立に、金属原子を表す。ｎ及びｍは、それぞれ独立に０以上の整数を表す。ｐ１～ｐ５はそれぞれ独立に０以上の整数を表す。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１以上のアルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシ基、又は複素環基を表す。さらに、Ｒ１及びＲ２は、フッ素原子を含んでもよい。Ｘ１～Ｘ５は、それぞれ独立にＮ、Ｏ又はＳを表す。Ｌ１及びＬ２は、それぞれ独立に金属錯体の配位子の部分構造となる一価の置換基を表す。〕
  2. 　前記有機金属錯体が、密度汎関数理論に基づく電子状態計算法において、
    　前記一般式（１）を構成する前記Ｍ１で表される金属原子の電荷及び前記一般式（２）を構成する前記Ｍ２で表される金属原子の電荷が、それぞれ独立に１．４以下であり、かつ、
    　前記一般式（１）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積及び前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体の分子体積が、それぞれ独立に２００Å３以上である請求項１に記載の封止材組成物。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の封止材組成物を用いた半導体封止材料であって、
    　前記一般式（１）におけるＭ１及び前記一般式（２）におけるＭ２が、それぞれ独立にＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ及びＡｌからから選ばれる金属原子である半導体封止材料。
  4. 　前記封止材組成物が含有する有機金属錯体が、前記一般式（２）で表される構造を有する有機金属錯体である請求項３に記載の半導体封止材料。
  5. 　前記封止材組成物を硬化することにより、絶縁部材上に備えられた回路パターンと素子と金属配線を含む半導体を封止する材料である請求項３又は請求項４に記載の半導体封止材料。
  6. 　半導体を構成する銅及び銀の硫化を防止する硫化防止層を形成する材料である請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の半導体封止材料。
  7. 　ＪＩＳ　Ｋ２２２０で規定する稠度試験法に準拠して測定した１／４コーンの針入度が、１０以上である請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の半導体封止材料。
  8. 　請求項３から請求項７までのいずれか一項に記載の半導体封止材料を含む半導体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023171353A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 信越化学工業株式会社 ２液型熱伝導性付加硬化型シリコーン組成物及びそのシリコーン硬化物
WO2023171352A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 信越化学工業株式会社 熱伝導性付加硬化型シリコーン組成物及びそのシリコーン硬化物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246771A (ja) * 1998-03-05 1999-09-14 Ge Toshiba Silicone Kk シリコーンゲル組成物
JP2011178983A (ja) * 2010-01-26 2011-09-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The シリコーン樹脂組成物およびその使用方法、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂含有構造体、ならびに光半導体素子封止体
WO2011132419A1 (ja) * 2010-04-22 2011-10-27 日本化薬株式会社 銀変色防止剤、銀変色防止樹脂組成物、銀変色防止方法、及びこれを使用した発光ダイオード
JP2014216558A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 富士電機株式会社 パワーモジュール
JP2017523250A (ja) * 2014-05-21 2017-08-17 ダウ コーニング コーポレーションＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 亜鉛含有触媒、該触媒の調製方法、及び該触媒を含有する組成物
WO2018131545A1 (ja) * 2017-01-16 2018-07-19 株式会社ダイセル 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び半導体装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246771A (ja) * 1998-03-05 1999-09-14 Ge Toshiba Silicone Kk シリコーンゲル組成物
JP2011178983A (ja) * 2010-01-26 2011-09-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The シリコーン樹脂組成物およびその使用方法、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂含有構造体、ならびに光半導体素子封止体
WO2011132419A1 (ja) * 2010-04-22 2011-10-27 日本化薬株式会社 銀変色防止剤、銀変色防止樹脂組成物、銀変色防止方法、及びこれを使用した発光ダイオード
JP2014216558A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 富士電機株式会社 パワーモジュール
JP2017523250A (ja) * 2014-05-21 2017-08-17 ダウ コーニング コーポレーションＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 亜鉛含有触媒、該触媒の調製方法、及び該触媒を含有する組成物
WO2018131545A1 (ja) * 2017-01-16 2018-07-19 株式会社ダイセル 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及び半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023171353A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 信越化学工業株式会社 ２液型熱伝導性付加硬化型シリコーン組成物及びそのシリコーン硬化物
WO2023171352A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 信越化学工業株式会社 熱伝導性付加硬化型シリコーン組成物及びそのシリコーン硬化物

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