WO2023182085A1 - 封止用樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

本開示の課題は、封止部を作製するために用いることができ、この封止部は金属及び半導体素子との高い密着性を有することができる封止用樹脂組成物、及びこの封止用樹脂組成物から作製された封止部を備える半導体装置を提供することである。封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール系硬化剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、硬化触媒（Ｄ）と、有機金属化合物（Ｅ）と、を含有する。有機金属化合物（Ｅ）は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む親油性基と、親油性基に結合している金属原子とを有する。有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１質量％以上１．５質量％以下である。

Description

封止用樹脂組成物及び半導体装置

　本開示は、一般には、封止用樹脂組成物及び半導体装置に関し、より詳細には、エポキシ樹脂を含有する封止用樹脂組成物及びその封止用樹脂組成物から作製された封止部を備える半導体装置に関する。

　半導体素子の封止に当たり、生産性向上、コスト低減等の目的で、樹脂封止が行われることがある。樹脂封止は、例えばエポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を含有する封止用樹脂組成物を成形して封止部を作製することで行われている。

　封止部で封止された半導体装置は、例えばリードフレームと、リードフレームに搭載されている半導体素子と、半導体素子とリードフレームとを電気的に接続するワイヤとを備え、封止部が半導体素子を封止している（特許文献１参照）。このため、封止部はリードフレームとワイヤに接している。

　特許文献１では、封止部とリードフレームとの密着性を向上するために、エポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、及び無機充填材を含有する封止用エポキシ樹脂組成物に、更にアセトキシ基を有するエチレン性不飽和化合物を含むエチレン性不飽和化合物の重合体を含有させることが、提案されている。特許文献１に記載の封止用エポキシ樹脂組成物から封止部が作製された場合、前記の重合体によって、封止部と、金属、特にニッケルとの密着性が高められ、その結果高温化でも封止部がリードフレームから剥離しにくくなることが記載されている。

　車載用の半導体装置などの過酷な環境下で使用される半導体装置には高い信頼性が求められている。そのため、封止部とリードフレームとの間の密着性の更なる向上が求められている。特に、銀めっきが施されたリードフレームとの密着性に優れる封止部が求められている。

特開２０２１－１３８８０９号公報

　本開示の課題は、封止部を作製するために用いることができ、この封止部は銀をはじめとする金属及び半導体素子との高い密着性を有することができる封止用樹脂組成物、及びこの封止用樹脂組成物から作製された封止部を備える半導体装置を提供することである。

　本開示の一態様に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール系硬化剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、硬化触媒（Ｄ）と、有機金属化合物（Ｅ）と、を含有する。前記有機金属化合物（Ｅ）は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む親油性基と、前記親油性基に結合している金属原子とを有する。前記有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、前記エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１質量％以上１．５質量％以下である。

　本開示の一態様に係る半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止部とを備える。前記封止部は、前記封止用樹脂組成物の硬化物を含む。

図１は、本開示の一実施形態における半導体装置の概略の断面図である。

　１．概要
　まず、本開示に至った経緯について説明する。

　トランジスタ、ＩＣ等の半導体素子の封止に当たり、生産性向上、コスト低減等の目的で、樹脂封止が行われることがある。樹脂封止は、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を含有する封止用樹脂組成物を成形して封止部を作製することで行われている。

　特に表面実装型の半導体装置をリフロー工程で基板等に実装する場合には、封止部が吸収した水分の膨張及び封止部内に生じる熱応力などにより、封止部がリードフレームから剥離することがある。封止部の剥離は半導体装置の信頼性低下を招く。近年、特に車載用の半導体装置などの過酷な環境下で使用される半導体装置には高い信頼性が求められているため、封止部とリードフレームとの間の更なる高い密着性を確保する必要がある。特に、銀めっきが施されたリードフレームとの密着性に優れる封止部が求められている。

　発明者は、金属、特に銀めっきが施されたリードフレームとの密着性に優れる封止部を作製することができるよう、鋭意研究を重ねた結果、本開示を完成させるに至った。

　本開示によれば、封止部を作製するために用いることができ、この封止部は銀をはじめとする金属及び半導体素子との高い密着性を有することができる封止用樹脂組成物、及びこの封止用樹脂組成物から作製された封止部を備える半導体装置を提供することができる。

　以下、本開示の実施形態について説明する。なお、本開示は下記の実施形態に限らない。下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の例に過ぎず、本開示の目的を達成できれば設計に応じて種々の変更が可能である。また、本開示の範囲は、上記の開発の経緯によって制限を受けるものではない。

　本実施形態に係る封止用樹脂組成物（以下、組成物（Ｘ）ともいう）、及び、その封止用樹脂組成物から作製される半導体装置について説明する。

　本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール系硬化剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、硬化触媒（Ｄ）と、有機金属化合物（Ｅ）と、を含有する。有機金属化合物（Ｅ）は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む親油性基と、親油性基に結合している金属原子とを有する。有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１質量％以上１．５質量％以下である。

　半導体装置の封止部に用いられる組成物（Ｘ）には、無機充填材（Ｃ）が配合されていることから、硬化物の線膨張係数の調整及び耐熱性の向上などの物性向上が可能である。また、本来、組成物（Ｘ）が無機充填材（Ｃ）を含む場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が増大しやすくなる傾向がある。しかし、本実施形態では、組成物（Ｘ）が、有機金属化合物（Ｅ）を含んでいることにより、無機充填材（Ｃ）と有機金属化合物（Ｅ）との相互作用によって組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が低められる。これにより、無機充填材（Ｃ）による物性の向上が実現されながら、かつその組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が低められうる。なお、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が低められる理由は、次の通りであると推察される。

　組成物（Ｘ）中では、無機充填材（Ｃ）の表面が有機金属化合物（Ｅ）により修飾されて、無機充填材（Ｃ）の表面に親油性基が付与される。親油性基は直鎖状炭化水素基を有することで親油性を有し、このため親油性基によって組成物（Ｘ）中での無機充填材（Ｃ）の分散性が向上する。組成物（Ｘ）が硬化して硬化物が生成すると、エポキシ樹脂（Ａ）とフェノール系硬化剤（Ｂ）とが反応して生成した高分子マトリクス中に無機充填材（Ｃ）が分散し、かつ無機充填材（Ｃ）の粒子と高分子マトリクスとの間に親油性基が介在する。親油性基は直鎖状炭化水素基を有し、この直鎖状炭化水素基の炭素数が３以上であることから、親油性基が高分子マトリクスと無機充填材（Ｃ）の粒子との間でクッションの役割を果たす。このため、組成物（Ｘ）の硬化物に柔軟性が付与され、硬化物の弾性率が低められると推察される。

　そして、このような組成物（Ｘ）の硬化物が、半導体装置の封止部に用いられた場合、組成物（Ｘ）の硬化物は弾性率が低いため、２６０℃などの高温下において封止部が熱膨張しても、封止部内の応力が緩和されやすくなる。このため、高温下において封止部と半導体素子等との間の寸法変化量に差が生じても、封止部と半導体素子等とが剥離しにくくなる。

　また、本実施形態では、硬化物と銀などの金属との間の密着性が特に高まり、そのため組成物（Ｘ）が、リードフレームを備える半導体装置における封止部に適用されると、封止部とリードフレームとの間の密着性が特に高まる。その理由は次の通りであると推察される。

　組成物（Ｘ）が銀などの金属製の部材（リードフレーム等）上に塗布されると、組成物（Ｘ）中の有機金属化合物（Ｅ）が金属の表面を修飾し、金属の表面に親油性基が付与される。この状態で組成物（Ｘ）が硬化すると、高分子マトリクスと金属との間に親油性基が介在することで、高分子マトリクスと金属との密着性が高まる。さらに、親油性基における直鎖状炭化水素基の炭素数が３以上であることから、親油性基が高分子マトリクスと金属との間でクッションの役割を果たす。このため硬化物と金属との密着性が高まると推察される。さらに、このように硬化物と金属との密着性が高く、かつ上記のとおり硬化物は良好な柔軟性を有しうるため、２６０℃などの高温時において、封止部とリードフレームとの間の寸法変化量に差が生じても、封止部がリードフレームから剥離しにくくなる。

　２．組成
　組成物（Ｘ）の組成について、図１を参照しながら、更に詳しく説明する。なお、図１は、半導体装置１であるスモール・アウトライン・インテグレーテッド・サーキット（ＳＯＩＣ）の一例の断面図である。この半導体装置１は、導体である金属製のリードフレーム５２と、リードフレーム５２に搭載されている半導体素子５０と、半導体素子５０と、２つのリードフレーム５２とを電気的に接続するワイヤ５６と、半導体素子５０を封止する封止部６２とを備える。

　＜エポキシ樹脂＞
　エポキシ樹脂（Ａ）について説明する。

　組成物（Ｘ）は、上述の通り、エポキシ樹脂（Ａ）を含有する。エポキシ樹脂（Ａ）は、組成物（Ｘ）に、硬化性及び接着性を付与し、組成物（Ｘ）の硬化物に、耐久性及び耐熱性を付与するものである。

　エポキシ樹脂（Ａ）は、例えばグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂及びオレフィン酸化型（脂環式）エポキシ樹脂等からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。より具体的には、エポキシ樹脂（Ａ）は、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂といったアルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂；ナフトールノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格、ビフェニレン骨格といった骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂；ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；フェニレン骨格、ビフェニレン骨格といった骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂といった多官能型エポキシ樹脂；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂；テトラキスフェノールエタン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂といったビスフェノール型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；ビフェニルアルキル型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型ブロム含有エポキシ樹脂といったブロム含有エポキシ樹脂；ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸といったポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂；並びにフタル酸、ダイマー酸といった多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂等からなる群から選択される一種以上の成分を含有できる。これらの中でも、エポキシ樹脂（Ａ）は、ビフェニル型エポキシ樹脂及びビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂のうち少なくとも一方を含有することが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）に、硬化性及び接着性を特に付与し、組成物（Ｘ）の硬化物に、耐久性及び耐熱性を特に付与することができる。

　組成物（Ｘ）全体に対する、エポキシ樹脂（Ａ）の量は、５質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。この場合、成形時の組成物（Ｘ）の流動性及び封止部６２の物性が向上する。

　＜フェノール系硬化剤＞
　フェノール系硬化剤（Ｂ）について説明する。

　組成物（Ｘ）は、上述の通り、フェノール系硬化剤（Ｂ）を含有する。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、耐熱性が向上しやすくなる。

　フェノール系硬化剤（Ｂ）は、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂といったノボラック型樹脂；フェニレン骨格又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂；フェニレン骨格又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂といったアラルキル型樹脂；トリフェノールメタン型樹脂といった多官能型フェノール樹脂；ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂といったジシクロペンタジエン型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦといったビスフェノール型樹脂；並びにトリアジン変性ノボラック樹脂等からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

　フェノール系硬化剤（Ｂ）１当量に対して、エポキシ樹脂（Ａ）の量は０．９当量以上１．５当量以下であることが好ましい。この場合、封止部６２は高温時（例えば２６０℃）でも特に高い密着性を有することができ、かつ組成物（Ｘ）は良好な保存安定性を有しうる。また、フェノール系硬化剤（Ｂ）１当量に対して、エポキシ樹脂（Ａ）の量が１．０当量以上１．３当量以下であればより好ましい。

　＜無機充填材＞
　無機充填材（Ｃ）について説明する。

　組成物（Ｘ）は、上述の通り、無機充填材（Ｃ）を含有する。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の線膨張係数が調整されやすくなり、このため、高温下において封止部６２と、半導体素子５０及びリードフレーム５２等と、が更に剥離しにくくなる。そして、組成物（Ｘ）の硬化物の耐熱性が向上しやすくなる。

　無機充填材（Ｃ）は、例えば溶融球状シリカ等の溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ及び窒化ケイ素等よりなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。特に無機充填材（Ｃ）が溶融シリカを含有することが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）中の無機充填材（Ｃ）の高い充填性と、成形時の組成物（Ｘ）の高い流動性とが得られやすくなる。

　無機充填材（Ｃ）の平均粒径は例えば０．２μｍ以上７０．０μｍ以下である。平均粒径が０．５μｍ以上２０．０μｍ以下であると、より好ましい。なお、平均粒径は、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から算出される体積基準のメジアン径であり、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて得られる。無機充填材（Ｃ）は、成形時の組成物（Ｘ）の粘度、封止部６２の物性等の調整のために、平均粒径の異なる二種以上の成分を含有してもよい。

　無機充填材（Ｃ）の含有率は、組成物（Ｘ）全量に対して６０質量％以上９３質量％以下であることが好ましい。無機充填材（Ｃ）の含有率が６０質量％以上であると封止部６２の線膨張係数が十分に低められやすくなり、リフロー処理等により加熱されても半導体装置１に反りが生じにくい。無機充填材（Ｃ）の含有率が９３質量％以下であると、成形時の組成物（Ｘ）の十分な流動性が得られやすくなる。

　＜硬化触媒＞
　硬化触媒（Ｄ）について説明する。

　組成物（Ｘ）は、上述の通り、硬化触媒（Ｄ）を含有する。

　硬化触媒（Ｄ）は、例えば、２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾールといったイミダゾール類；１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７、１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５、５，６－ジブチルアミノ－１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７等のシクロアミジン類；２－（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールといった第３級アミン類；トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（４－メチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンとパラベンゾキノンの付加反応物、フェニルホスフィンといった有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレートといったテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート；ボレート以外の対アニオンを持つ４級ホスホニウム塩；並びに２－エチル－４－メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、Ｎ－メチルモルホリン・テトラフェニルボレートといったテトラフェニルボロン塩等からなる群から選択される少なくとも一種を含有できる。

　硬化触媒（Ｄ）の含有率は、例えば、組成物（Ｘ）に対して０．００１質量％以上０．５質量％以下である。この場合、組成物（Ｘ）の硬化性を向上させることができる。

　＜有機金属化合物＞
　有機金属化合物（Ｅ）について説明する。

　組成物（Ｘ）は、上述の通り、有機金属化合物（Ｅ）を含有する。

　有機金属化合物（Ｅ）は、上述の通り、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む親油性基と、親油性基に結合している金属原子とを有する。言い換えれば、有機金属化合物（Ｅ）は、金属原子と、金属原子に結合している親油性基とを有し、親油性基は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む。

　有機金属化合物（Ｅ）が有する親油性基の数は、複数個であってもよい。また、有機金属化合物（Ｅ）が有する、親油性基の数は、２個又は３個であってもよい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率がより低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２が、高温下で熱膨張しても、封止部６２内の応力がより緩和されやすくなり、封止部６２と半導体素子５０等とがより剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性がより高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２とリードフレーム５２等とがより剥離しにくくなる。

　上述の通り、有機金属化合物（Ｅ）は、親油性基に結合している金属原子を有する。言い換えれば、親油性基は、直鎖状炭化水素基と、金属原子との間に化学構造を有する。このような化学構造としては、例えば、酸素原子（－Ｏ－）、カルボキシレート基（－ＯＣＯ－）等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの化学構造の中で、カルボキシレート基が特に好ましい。すなわち、親油性基は、直鎖状炭化水素基に結合しているカルボキシレート基を有し、金属原子はカルボキシレート基に結合していることが好ましい。

　有機金属化合物（Ｅ）は、上述の通り、金属原子を有する。

　有機金属化合物（Ｅ）が有する金属原子は、例えばＴｉ（チタン原子）、Ｚｒ（ジルコニウム原子）、Ａｌ（アルミニウム原子）及びＢ（ホウ素原子）等よりなる群から選択される少なくとも１種を含む。有機金属化合物（Ｅ）が有する金属原子はＴｉ（チタン原子）を含むことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が高まりやすくなる。

　親油性基が含む直鎖状炭化水素基の炭素数は、５以上２５以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が特に低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２が、高温下で熱膨張しても、封止部６２内の応力が特に緩和されやすくなり、封止部６２と半導体素子５０等とが特に剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２とリードフレーム５２等とが特に剥離しにくくなる。

　直鎖状炭化水素基の炭素数は、１０以上であることがより好ましい。また、直鎖状炭化水素基の炭素数は、２０以下であることがより好ましい。

　親油性基は、例えば、直鎖状炭化水素基を主鎖として、その主鎖に結合している側鎖として、炭化水素基を更に含んでいてもよい。すなわち、親油性基は、直鎖状炭化水素基と、その直鎖状炭化水素基に結合している炭化水素基とを含む、鎖状炭化水素基を含んでいてもよい。また、この鎖状炭化水素基は、不飽和結合を有していてもよく、有していなくてもよい。なお、この鎖状炭化水素基の炭素数は、１０以上４０以下であることが好ましく、１５以上３５以下であることがより好ましい。

　鎖状炭化水素基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。これらの中でも、鎖状炭化水素基は、アルキル基が好ましい。また、アルキル基の具体的な例としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、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、へプタデシル基、イソへプタデシル基、オクタデシル基、イソオクタデシル基、ノナデシル基等が挙げられる。これらの中で、アルキル基は、イソへプタデシル基が特に好ましい。

　有機金属化合物（Ｅ）は、上述の親油性基に加えて、加水分解性基を有していてもよい。加水分解性基としては、例えばイソプロポキシ基等のアルコキシ基等が挙げられるが、これらに限定されない。

　また、加水分解性基と無機充填材（Ｃ）の表面、金属表面とが反応して結合することで、無機充填材（Ｃ）の表面、金属表面が、有機金属化合物によって修飾されやすくなる。

　有機金属化合物（Ｅ）の具体的な例としては次の通りである。

　Ｔｉ（チタン原子）を金属原子として有する有機金属化合物（Ｅ）の具体的な例としては、ｔｒｉｓ（ｉｓｏｏｃｔａｄｅｃａｎｏａｔｏ－Ｏ）（ｐｒｏｐａｎ－２－ｏｌａｔｏ）ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｎｄ　ｉｓｏ［１］ｓｔｅａｒｉｃ　ａｃｉｄ等が挙げられる。言い換えれば、有機金属化合物（Ｅ）は、脂肪酸チタン塩であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。

　また、有機金属化合物（Ｅ）は、下式（１）で表される構造であることが好ましい。

　Ｍ（－ＯＣＯＲ_１）_ｍ（－ＯＲ_２）_ｎ・・・・・・（１）
　この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２が、高温下で熱膨張しても、封止部６２内の応力が緩和されやすくなり、封止部６２と半導体素子５０等とが剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２とリードフレーム５２等とが剥離しにくくなる。

　有機金属化合物（Ｅ）が、上式（１）で表される場合、Ｍは金属である。Ｍは、Ｔｉ（チタン原子）、Ｚｒ（ジルコニウム原子）、Ａｌ（アルミニウム原子）又はＢ（ホウ素原子）である。なお、ＭはＴｉ（チタン原子）である場合が特に好ましい。また、上式（１）中、ｍ及びｎの各々は、それぞれ１以上３以下の整数である。ｍ及びｎは、ｍとｎとの合計が、４である。更に、有機金属化合物（Ｅ）が、上式（１）で表されるとき、ｍが３であり、ｎが１であることが特に好ましい。

　上式（１）において、（－ＯＣＯＲ_１）は、カルボキシレート基を有する親油性基である。Ｒ_１は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む鎖状炭化水素基である。また、上式（１）において、ｍが２以上である場合、２以上のＲ_１は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。

　上式（１）において、（－ＯＲ_２）はアルコキシ基であり、Ｒ_２は、炭化水素基である。上式（１）において、ｎが２以上である場合、２以上のＲ_２は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。Ｒ_２は、例えば、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基等である。これらの中でも、Ｒ_２は、アルキル基が好ましい。Ｒ_２の炭素数は、例えば２以上５以下である。アルキル基の具体的な例としては、例えば、イソプロピル基等が挙げられる。

　有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１質量％以上１．５質量％以下である。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２が、高温下で熱膨張しても、封止部６２内の応力が緩和されやすくなり、封止部６２と半導体素子５０等とが剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２とリードフレーム５２等とが剥離しにくくなる。

　有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１５質量％以上であることが好ましく、０．２０質量％以上であることがより好ましく、０．３０質量％以上であることが更に好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が、特に低減しやすくなる。また、有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、エポキシ樹脂（Ａ）に対して、１．００質量％以下であることが好ましく、０．９０質量％以下であることがより好ましく、０．７０質量％以下であることが更に好ましく、０．４５質量％以下であることが特に好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の成形性が良好になりやすく、組成物（Ｘ）の硬化物と、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。

　無機充填材（Ｃ）と有機金属化合物（Ｅ）との合計量に対する、有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、０．０５質量％以上１．５０質量％以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率がより低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２が、高温下で熱膨張しても、封止部６２内の応力がより緩和されやすくなり、封止部６２と半導体素子５０等とがより剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性がより高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部６２とリードフレーム５２等とがより剥離しにくくなる。

　無機充填材（Ｃ）と有機金属化合物（Ｅ）との合計量に対する、有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、０．１０質量％以上であることがより好ましく、０．２０質量％以上であることが更に好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が、特に低減しやすくなる。無機充填材（Ｃ）と有機金属化合物（Ｅ）との合計量に対する、有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、１．２０質量％以下であることがより好ましく、１．１０質量％以下であることが更に好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の成形性が良好になりやすく、組成物（Ｘ）の硬化物と、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。

　なお、有機金属化合物（Ｅ）は１種類の化合物が単独で用いられてもよく、２種類以上の化合物が組み合わされて使用されていても構わない。

　＜離型剤＞
　離型剤（Ｆ）について説明する。

　組成物（Ｘ）は、エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、硬化触媒（Ｄ）及び有機金属化合物（Ｅ）に加えて、更に離型剤（Ｆ）を含有することが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物の離形性が高められる。これにより、組成物の硬化物（Ｘ）が金型から容易に取り外されうる。

　離型剤（Ｆ）は、例えばカルナバワックス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン、エステルワックス、酸化ポリエチレン、及び金属石鹸等よりなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

　＜その他の成分＞
　組成物（Ｘ）は、本実施形態の効果を損なわない範囲内において、上記成分以外の添加剤を含有してもよい。添加剤は、例えばカップリング剤、イオントラップ剤、難燃剤、着色剤、低応力化剤及び粘着性付与剤等からなる群から選択される少なくとも一種を含有する。

　カップリング剤は、無機充填材（Ｃ）とエポキシ樹脂（Ａ）及びフェノール系硬化剤（Ｂ）との親和性を向上させうる。カップリング剤は、リードフレーム５２に対する封止部６２の密着性も向上させうる。カップリング剤は、例えばシランカップリング剤が用いられる。シランカップリング剤は、例えばγ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等といったグリシドキシシラン；Ｎ－β（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシランといったアミノシラン；アルキルシラン；ウレイドシラン；並びにビニルシラン等よりなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。無機充填材（Ｃ）とカップリング剤との合計量に対する、カップリング剤の含有率は、０．１質量％以上２．０質量％以下であることが好ましい。

　難燃剤は、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及び赤リン等よりなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

　着色剤は、例えば、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、フタロシアニン及びペリレンブラック等よりなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

　低応力化剤は、例えば、シリコーンエラストマー、シリコーンレジン、シリコーンオイル及びブタジエン系ゴム等よりなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。ブタジエン系ゴムは、例えばアクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体及びメタクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体のうち少なくとも一方の成分を含有できる。

　上記のような組成物（Ｘ）の構成成分を混合することで、組成物（Ｘ）を調製できる。より具体的には、例えばエポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系硬化剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、硬化触媒（Ｄ）及び有機金属化合物（Ｅ）等を含む原料を、ミキサー、ブレンダーなどで十分均一になるまで混合し、続いて熱ロールやニーダーなどの混練機により加熱されている状態で溶融混合してから、室温に冷却する。これにより得られた混合物を公知の手段で粉砕することで、粉体状の組成物（Ｘ）を製造できる。組成物（Ｘ）は粉体状でなくてもよく、例えばタブレット状であってもよい。タブレット状である場合の組成物（Ｘ）は、成形条件に適した寸法と質量とを有することが好ましい。

　組成物（Ｘ）は、２５℃で固体であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）を射出成形法、トランスファ成形法、圧縮成形法などの加圧成形法で成形することで、封止部６２を作製できる。組成物（Ｘ）が１５℃以上２５℃以下の範囲内のいずれの温度でも固体であればより好ましく、５℃以上３５℃以下の範囲内のいずれの温度でも固体であれば特に好ましい。

　組成物（Ｘ）のゲルタイムは、１０秒以上５０秒以下であることが好ましい。ゲルタイムが１０秒以上であると、良好な成形性が特に維持されやすくなる。ゲルタイムが５０秒以下であると、封止部６２を作製する場合の成形サイクルが特に短くなり、半導体装置１の生産性が特に高くなる。ゲルタイムの測定方法の詳細は、後掲の実施例の欄に詳しく示す。

　組成物（Ｘ）の硬化物の室温下でのショアＤ硬度は、５０以上９０以下であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物が、半導体装置１を製造するために好適に用いられうる。組成物（Ｘ）の硬化物の室温下でのショアＤ硬度が、５０以上である場合、組成物（Ｘ）の成形性が良好になりやすくなる。

　組成物（Ｘ）の硬化物の２６０℃における弾性率は、２３０ＭＰａ以上３８０ＭＰａ以下であることが好ましい。この場合、高温時における封止部６２の金属及び半導体素子５０との密着性が特に高まりやすくなる。組成物（Ｘ）の硬化物の２６０℃における弾性率は、２６０ＭＰａ以上であればより好ましく、２７０ＭＰａ以上であれば更に好ましく、２８０ＭＰａ以上であれば特に好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物は、良好な成形性を確保することができる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物は、半導体装置１の封止部６２として好適に用いられる。また、組成物（Ｘ）の硬化物の２６０℃における弾性率は、３５０ＭＰａ以下であればより好ましく、３２０ＭＰａ以下であれば更に好ましい。この場合、封止部６２内の応力が緩和されやすくなり、封止部６２と半導体素子５０等とが剥離しにくくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物は、半導体装置１の封止部６２として好適に用いられる。

　本実施形態では、組成物（Ｘ）の硬化物と、銀との密着力が、０．６５ＭＰａ以上であることが好ましい。言い換えれば、組成物（Ｘ）の硬化物と、銀板との間の密着力が、０．６５ＭＰａ以上であることが好ましい。ここで、銀板とは、銀のみを含む板材、銀と他の金属との合金を含む板材、あるいは表面に銀を含有するめっき層を有する板材などを意味する。上記の銀を含有するめっき層は、例えば、銅－ニッケル合金などの銅合金の板材の表面に形成することができる。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物が、半導体装置１が備える封止部６２に含まれる場合、高温下などで封止部６２と、銀との間に生じる応力が緩和されやすくなる。

　ガラス転移温度以下における組成物（Ｘ）の硬化物の線膨張係数は、７ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。そして、ガラス転移温度以上における組成物（Ｘ）の硬化物の線膨張係数は、３０ｐｐｍ／℃以上８０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。この場合、高温下において封止部６２と、半導体素子５０及びリードフレーム等との熱膨張差が生じにくくなり、組成物（Ｘ）の硬化物を含む半導体装置１の信頼性が向上しやすくなる。

　また、組成物（Ｘ）の硬化物のガラス転移温度は、１００℃以上であることが好ましい。この場合、高温下において封止部６２と、半導体素子５０及びリードフレーム５２等との熱膨張差がより生じにくくなり、組成物（Ｘ）の硬化物を含む半導体装置１の信頼性がより向上しやすくなる。

　３．封止用樹脂組成物の応用例
　組成物（Ｘ）から作製された封止部６２を備える半導体装置１及びその製造方法の例について説明する。

　半導体装置１は、半導体素子５０と、半導体素子５０を封止する封止部６２とを備える。封止部６２は、組成物（Ｘ）の硬化物である。

　半導体装置１は、導体を更に備えてもよい。導体は、例えばリードフレーム５２である。なお、導体は、リードフレーム５２には限らず、例えばプリント配線板における導体配線であってもよい。導体は、例えば銅合金製である。また、導体が、銅合金製である場合、その銅合金の表面は、例えば、銀を含有するめっき層を有する。言い換えれば、半導体装置１は、例えば銅合金と、銅合金を覆う、銀を含有するめっき層を有する導体と、を備える。

　半導体装置１は、例えば表面実装用デバイス（ＳＭＤ）である。半導体装置１は、例えばスモール・アウトライン・インテグレーテッド・サーキット（ＳＯＩＣ）、ＤＰＡＫ、Ｄ２ＰＡＫ、ＱＦＮ、クワッド・フラット・パッケージ（ＱＦＰ）、スモール・アウトライン・パッケージ（ＳＯＰ）、又はスモール・アウトライン・Ｊリード・パッケージ（ＳＯＪ）等である。

　上述の通り、図１は、半導体装置１であるＳＯＩＣの一例の断面図である。この半導体装置１は、導体である金属製のリードフレーム５２と、リードフレーム５２に搭載されている半導体素子５０と、半導体素子５０と、リードフレーム５２とを電気的に接続するワイヤ５６と、半導体素子５０を封止する封止部６２とを備える。

　本実施形態では、リードフレーム５２は、パドル５８（ダイパッドともいう）、及びリードフィンガ５２０を備え、リードフィンガ５２０はインナーリード５２１及びアウターリード５２２を有する。リードフレーム５２は、例えば銅合金製又は４２アロイなどの鉄合金製である。リードフレーム５２は、銅合金製であることが好ましい。パドル５８は、例えば、銀製、又は銅製である。パドル５８が、銅製である場合、銀めっきされていることが好ましい。

　リードフレーム５２はめっき層を備えることが好ましい。この場合、リードフレーム５２の腐食が抑制される。めっき層は、例えば銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の金属を含む。これらの金属の中でも、めっき層は、銀を含有することが好ましい。また、めっき層は、銀、ニッケル及びパラジウムのうちいずれか一種の金属のみを含んでもよく、銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の金属を含む合金を含んでもよい。

　めっき層は、積層構造を有してもよく、具体的には例えば銀層、パラジウム層及びニッケル層のうち少なくとも２つ以上からなる積層構造を有してもよい。めっき層の厚みは例えば１μｍ以上２０μｍ以下であるが、特にこれに制限されない。

　リードフレーム５２のパドル５８上に半導体素子５０を適宜のダイボンド材６０で固定する。これによりリードフレーム５２に半導体素子５０を搭載する。半導体素子５０は、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード又は固体撮像素子である。半導体素子５０は、ＳｉＮ等のパワーデバイスであってもよい。ダイボンド材６０は、例えばダイアタッチ用銀ペーストである。

　続いて、半導体素子５０と、リードフレーム５２におけるインナーリード５２１とを、ワイヤ５６で接続する。ワイヤ５６は、金製、銀製又は銅製であってもよいが、特に金製であることが好ましい。また、ワイヤ５６は、金製である場合、銅と銀とのうち少なくとも一方を含んでもよい。ワイヤ５６が銅と銀とのうち少なくとも一方を含む場合、ワイヤ５６は、パラジウム等の金属の薄膜でコートされていてもよい。更に、ワイヤ５６はアルミニウム製であってもよい。ワイヤ５６は細線状であってもよく、リボン状であってもよい。ワイヤ５６に代えて、板状の部材（クリップ）を用いてもよい。

　続いて、組成物（Ｘ）を成形することで、半導体素子５０を封止する封止部６２を作製する。封止部６２はワイヤ５６も封止している。封止部６２は、パドル５８及びインナーリード５２１も封止し、そのため封止部６２は、リードフレーム５２と接しており、リードフレーム５２が、めっき層を備える場合はめっき層と接している。

　組成物（Ｘ）を加圧成形法で成形することで封止部６２を作製することが好ましい。加圧成形法は、例えば射出成形法、トランスファ成形法又は圧縮成形法である。

　組成物（Ｘ）を加圧成形法で成形する際の成形圧力は３．０ＭＰａ以上であることが好ましく、成形温度は１２０℃以上であることが好ましい。この場合、未充填、いわゆるウェルドボイドや内部ボイド、が少なく均一な封止部６２で半導体素子５０が封止された、半導体装置１を得ることができる。特にトランスファ成形法の場合は、金型への組成物（Ｘ）の注入圧力が３．０ＭＰａ以上であることが好ましく、４．０ＭＰａ以上１５．０ＭＰａ以下であれば更に好ましい。また、加熱温度（金型温度）は１２０℃以上であることが好ましく、１６０℃以上１９０℃以下であれば更に好ましい。また、加熱時間は３０秒以上３００秒以下であることが好ましく、６０秒以上１８０秒以下であれば更に好ましい。

　トランスファ成形法では、金型内で封止部６２を作製した後、金型を閉じたままで封止部６２を加熱することにより後硬化（ポストキュア）を行ってから、金型を開いて半導体装置１を取り出すことが好ましい。後硬化のための加熱条件は、例えば加熱時間が１６０℃以上１９０℃以下、加熱時間が２時間以上８時間以下である。

　圧縮成形法の場合は、圧縮圧力が３．０ＭＰａ以上であることが好ましく、５．０ＭＰａ以上１０．０ＭＰａ以下であれば更に好ましい。加熱温度（金型温度）は１２０℃以上であることが好ましく、１５０℃以上１８５℃以下であれば更に好ましい。加熱時間は６０秒以上３００秒以下であることが好ましい。

　半導体装置１が特に表面実装用デバイスである場合は、半導体装置１をリフロー処理などの加熱を伴う処理で基板などに実装する場合、封止部６２が吸収した水分が膨張したり、封止部６２内に熱応力が生じたりすることがある。しかし、本実施形態では、上記のとおり、封止部６２が金属及び半導体素子５０との密着性を有しやすくなる。そのため、半導体装置１の使用時に温度変化などが生じても、ワイヤ５６が切断されるなどの不具合が生じにくくなる。そのため、半導体装置１の信頼性が向上しうる。

　なお、半導体装置１の構造は、図１に示すものに限られず、半導体装置１は、半導体素子５０と、半導体素子５０を封止する封止部６２とを備えればよい。例えば半導体装置１は、プリント配線板等の基板と、基板に実装された半導体素子５０と、基板上で半導体素子５０を封止する封止部６２とを備えてもよい。この場合、基板が封止部６２に接する導体として導体配線を備えれば、封止部６２の導体配線との高い密着性が実現しうる。

　４．まとめ
　上記の実施形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

　本開示の第一の態様に係る組成物（Ｘ）は、エポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール系硬化剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、硬化触媒（Ｄ）と、有機金属化合物（Ｅ）と、を含有する。有機金属化合物（Ｅ）は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む親油性基と、親油性基に結合している金属原子とを有する。有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１質量％以上１．５質量％以下である。

　第一の態様によれば、封止部（６２）を作製するために用いることができ、この封止部（６２）は銀をはじめとする金属及び半導体素子（５０）との高い密着性を有することができる組成物（Ｘ）を提供することができる。

　本開示の第二の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一の態様において、金属原子は、チタン原子である。

　第二の態様によれば、組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が高まりやすくなる。

　本開示の第三の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一又は第二の態様において、有機金属化合物（Ｅ）は、脂肪酸チタン塩である。

　第三の態様によれば、組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。

　本開示の第四の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一から第三のいずれか一の態様において、直鎖状炭化水素基の炭素数は、５以上２５以下である。

　第四の態様によれば、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が特に低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部（６２）が、高温下で熱膨張しても、封止部（６２）内の応力が特に緩和されやすくなり、封止部（６２）と半導体素子（５０）等とが特に剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部（６２）とリードフレーム（５２）等とが特に剥離しにくくなる。

　本開示の第五の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一から第四のいずれか一の態様において、有機金属化合物（Ｅ）は、親油性基を複数個有する。

　第五の態様によれば、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率がより低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部（６２）が、高温下で熱膨張しても、封止部（６２）内の応力がより緩和されやすくなり、封止部（６２）と半導体素子（５０）等とがより剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性がより高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部（６２）とリードフレーム（５２）等とがより剥離しにくくなる。

　本開示の第六の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一から第五のいずれか一の態様において親油性基は、直鎖状炭化水素基に結合しているカルボキシレート基を有し、金属原子はカルボキシレート基に結合している。

　第六の態様によれば、組成物（Ｘ）の硬化物の弾性率が特に低減しやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部（６２）が、高温下で熱膨張しても、封止部（６２）内の応力がより緩和されやすくなり、封止部（６２）と半導体素子（５０）等とが特に剥離しにくくなる。更に、この組成物（Ｘ）の硬化物は、銀などの金属との間の密着性が特に高まりやすくなる。これにより、組成物（Ｘ）の硬化物を含む封止部（６２）とリードフレーム（５２）等とが特に剥離しにくくなる。

　本開示の第七の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一から第六のいずれか一の態様において、エポキシ樹脂（Ａ）は、ビフェニル型エポキシ樹脂及びビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂のうち少なくとも一方を含有する。

　第七の態様によれば、組成物（Ｘ）に、硬化性及び接着性を特に付与し、組成物（Ｘ）の硬化物に、耐久性及び耐熱性を特に付与することができる。

　本開示の第八の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一から第七のいずれか一の態様において、離型剤（Ｆ）を更に含有する。

　第八の態様によれば、組成物（Ｘ）の硬化物の離形性が高められる。これにより、組成物の硬化物（Ｘ）が金型から容易に取り外されうる。

　本開示の第九の態様に係る組成物（Ｘ）は、第一から第八のいずれか一の態様において組成物（Ｘ）の硬化物の２６０℃における弾性率が、２３０ＭＰａ以上３８０ＭＰａ以下である。

　第九の態様によれば、高温時における封止部（６２）の金属及び半導体素子（５０）との密着性が特に高まりやすくなる。

　本開示の第十の態様に係る半導体装置（１）は、半導体素子（５０）と、半導体素子（５０）を封止する封止部（６２）とを備える。封止部（６２）は、第一から第九のいずれか一の態様の組成物（Ｘ）の硬化物を含む。

　第十の態様によれば、銀をはじめとする金属及び半導体素子（５０）との高い密着性を有する封止部（６２）を備える半導体装置（１）を提供することができる。

　本開示の第十一の態様に係る半導体装置（１）は、第十の態様において、銅合金と、銅合金を覆う、銀を含有するめっき層と、を有する導体を更に備える。めっき層は封止部（６２）に接している。

　第十一の態様によれば、半導体装置（１）に関し、封止部（６２）が、高温下で熱膨張しても、封止部（６２）内の応力がより緩和されやすくなり、封止部（６２）と半導体素子（５０）等とが特に剥離しにくくなる。更に、封止部（６２）とリードフレーム（５２）等とが特に剥離しにくくなる。

　本開示の第十二の態様に係る半導体装置（１）は、第十又は第十一の態様において、表面実装用デバイスである。

　第十二の態様によれば、半導体装置（１）が、スモール・アウトライン・インテグレーテッド・サーキット（ＳＯＩＣ）をはじめとする表面実装用デバイスとして適用されうる。

　以下に、本実施形態の具体的な実施例を提示する。なお、本開示はこれらの実施例のみに制限されない。

　１．組成物の調製
　表１及び表２の「原料」の欄に示す原料を配合し、ミキサーで均一に混合してから、ニーダーで８０℃～１２０℃で加熱混練し、得られた混合物を冷却してから粉砕した。これにより得られた粉体を打錠することで、タブレット状の組成物を得た。

　なお、表１及び表２に示す原料の詳細は次の通りである。
－溶融シリカ：デンカ株式会社製。品番ＦＢ９４０。
－ビフェニル型エポキシ樹脂：三菱化学株式会社製。品番ＹＸ４０００。
－ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂：日本化薬株式会社製。品番ＮＣ３０００。
－ビフェニルアラルキル型フェノール系硬化剤：明和化成株式会社製。品番ＭＥＨ７８５１ＳＳ。
－硬化触媒：トリフェニルホスフィン。北興化学工業株式会社製。品番ＴＰＰ。
－離型剤：カルナバワックス。大日化学工業株式会社製。品番Ｆ１－１００。
－着色剤：カーボンブラック。三菱化学株式会社製。品番ＭＡ６００。
－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。信越化学工業株式会社製。品番ＫＢＭ－８０３。
－低応力化剤：クマロン・インデン樹脂。日塗化学株式会社製。品番クマロンＧ９０。
－粘着性付与剤：３－ニトロ安息香酸。Ｓｉｇｍａ　Ａｌｄｒｉｃｈ株式会社製。
－有機金属化合物：イソプロピルトリイソステアロイルチタネート（下記式（２）に示す化合物）。Ｂｏｒｉｃａ　Ｃｏ．　Ｌｔｄ社製。品番ＣＰ３１７。

　２．評価
　下記の評価試験を行った。その結果を表１及び表２に示す。

　（１）ゲルタイム
　ＪＳＲトレーディング株式会社製のキュラストメータＶＰＳ型を用いて、組成物を１７０℃で加熱しながらトルクを測定した。加熱開始時からトルクの測定値が０．０１（Ｎ・ｍ）に達するまでに要した時間を確認し、この時間をゲルタイムとした。表１及び表２に評価結果を記載した。

　（２）ショアＤ硬度（１７０℃）
　組成物をトランスファ成形法で金型温度１７０℃、注入圧力７ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で成形することで、直径３２ｍｍ×厚さ３ｍｍの円板状の寸法の成形品を成形した。上記円板状の試験片について、ショアＤ硬度計（Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　Ｃｏｒｐ株式会社製、品番４０９　ＡＳＴＭ　Ｔｙｐｅ　Ｄ）を用いて、ＫＥＳ００４１の規格に基づいて測定した。表１及び表２に評価結果を記載した。

　（３）線膨張係数（ＣＴＥ）
　組成物を、トランスファ成形法で金型温度１７５℃、注入圧力７ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で成形することで、幅５ｍｍ、長さ５ｍｍの試験片を得た。続いて成形品を１７５℃で６時間加熱することでポストキュアを行った。得られた試験片について、熱機械分析装置（ＴＡ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ株式会社製、品名ＴＭＡ　Ｑ４００）を用いて、引張加重法で熱機械分析を行った。試験片を前記装置に装着後、ＫＥＳ０００９の規格に基づいて、荷重０．０５Ｎ、昇温速度１０℃／分の測定条件にて、３５℃から２７５℃の温度範囲で計測を行い、ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。そして、４５℃から７０℃までの温度域でガラス転移温度以下の線膨張係数（ＣＴＥ１）を測定し、２３０℃から２６０℃までの温度域でガラス転移温度以上の線膨張係数（ＣＴＥ２）を測定した。表１及び表２に各々の実施例及び比較例のガラス転移温度、並びに線膨張係数の測定結果を記載した。

　（４）銀との密着性（室温）
　銀めっきされた銅板（ＱＰＬ株式会社、品番Ｃ１５１（銀めっきあり））を用意した。金型を用い、組成物をトランスファ成形法で金型温度１７５℃、注入圧力５ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で成形することで、銀めっきされた銅板の上に硬化物を作製した。続いて硬化物を１７５℃で６時間加熱することでポストキュアを行った。硬化物と銀めっきされた銅板との間の密着力を、Ｄａｇｅ社製のボンドテスターで測定した。表１及び表２に評価結果を記載した。

　（５）２６０℃における弾性率
　組成物をトランスファ成形法で金型温度１７５℃、注入圧力５ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で成形することで、縦４ｍｍ、横１０ｍｍ、長さ８０ｍｍ以上の寸法の成形品を成形した。続いて成形品を１７５℃で６時間加熱することでポストキュアを行った。この成形品の２６０℃における弾性率を、２６０℃の恒温槽中で、ＪＩＳ　Ｋ６９１１に則って３点曲げ試験により測定した。表１及び表２に評価結果を記載した。

　（６）耐リフロー性評価
　銅合金製であって銀めっき層を備えるリードフレームに、表面に窒化ケイ素パッシベーション膜を有する半導体チップを搭載し、リードフレーム上で組成物をマルチトランスファプレス（アピックヤマダ製）を用いてトランスファ成形法で金型温度１７５℃、注入圧力７ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で成形することで封止部を作製した。続いて封止部を１７５℃で６時間加熱することでポストキュアを行った。これにより、試験用のＳＯＩＣパッケージを作製した。

　このＳＯＩＣパッケージを８５℃８５％ＲＨの雰囲気下で１６８時間曝露することで吸湿させた後、ピーク温度２６０℃～２６５℃の条件でリフロー処理を施した。

　続いて、超音波探査装置を用いて、試験後のＳＯＩＣパッケージにおける封止部とダイとの剥離の有無、封止部とリードフレームにおけるパドルとの剥離の有無、及び封止部とリードフレームにおけるリードフィンガとの剥離の有無を、確認した。１００個のＳＯＩＣパッケージを作製して同じ試験を行い、剥離が生じたＳＯＩＣパッケージの数を確認した。これらの確認結果に基づき、下記に示す評価基準で、表１及び表２に評価結果を記載した。

　Ａ：剥離が生じたパッケージの数が、０～１０個である。

　Ｂ：剥離が生じたパッケージの数が、１１～２５個である。

　Ｃ：剥離が生じたパッケージの数が、２６～５０個である。

　Ｄ：剥離が生じたパッケージの数が、５１～７５個である。

　Ｅ：剥離が生じたパッケージの数が、７６～１００個である。

 

　比較例１、３及び５は、実施例１～７と比較すると、組成物中に有機金属化合物が含有されていないため、組成物の硬化物の弾性率が高くなってしまい、その結果、耐リフロー性が著しく悪化した。

　比較例２及び４は、実施例１～７と比較すると、組成物中に対する有機金属化合物の含有率が多いため、組成物の硬化物のショアＤ硬度及び弾性率が著しく低くなった。また、このショアＤ硬度及び弾性率が低下したことに起因する成形性の悪化に伴い、耐リフロー性も著しく悪化した。

　　　１　半導体装置
　　５０　半導体素子
　　５２　リードフレーム
　　６２　封止部

Claims (12)

1. 　エポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール系硬化剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、硬化触媒（Ｄ）と、有機金属化合物（Ｅ）と、を含有し、
   　前記有機金属化合物（Ｅ）は、炭素数３以上の直鎖状炭化水素基を含む親油性基と、前記親油性基に結合している金属原子とを有し、
   　前記有機金属化合物（Ｅ）の含有率は、前記エポキシ樹脂（Ａ）に対して、０．１質量％以上１．５質量％以下である、
   　封止用樹脂組成物。
2. 　前記金属原子は、チタン原子である、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
3. 有機金属化合物（Ｅ）は、脂肪酸チタン塩である、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
4. 　前記直鎖状炭化水素基の炭素数は、５以上２５以下である、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
5. 　前記有機金属化合物（Ｅ）は、前記親油性基を複数個有する、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
6. 　前記親油性基は、前記直鎖状炭化水素基に結合しているカルボキシレート基を有し、前記金属原子は前記カルボキシレート基に結合している、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
7. 　前記エポキシ樹脂（Ａ）は、ビフェニル型エポキシ樹脂及びビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂のうち少なくとも一方を含有する、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
8. 　離型剤（Ｆ）を更に含有する、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
9. 　前記封止用樹脂組成物の硬化物の２６０℃における弾性率が、２３０ＭＰａ以上３８０ＭＰａ以下である、
   　請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
10. 　半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止部とを備え、
    　前記封止部は、請求項１から９のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物を含む、
    　半導体装置。
11. 　銅合金と、前記銅合金を覆う、銀を含有するめっき層と、を有する導体を更に備え、
    　前記めっき層は前記封止部に接している、
    　請求項１０に記載の半導体装置。
12. 　表面実装用デバイスである、
    　請求項１０に記載の半導体装置。

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