JP2002293885A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱時強度に優れ、半導体素子、リードフレー
ム等の各種部材との接着性、基板実装時の耐半田性、特
に半田処理温度が従来よりも高い場合の耐半田性に優
れ、又Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ等のプリプ
レーティングフレームとの密着性に優れた半導体封止用
エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）一般式（１）で示される化合物又は一般式
（１）で示される化合物の加水分解物、（Ｄ）無機充填
材及び（Ｅ）硬化促進剤を必須成分とすることを特徴と
する半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐半田性に優れる
半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた半導
体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子の封止方法
としてエポキシ樹脂組成物のトランスファー成形が低コ
スト、大量生産に適しており、採用されて久しく、信頼
性の点でもエポキシ樹脂や硬化剤であるフェノール樹脂
の改良により特性の向上が図られてきた。しかし、近年
の電子機器の小型化、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も年々進み、又半導体装置
の表面実装化が促進されるなかで、半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物への要求は益々厳しいものとなってきてい
る。このため、従来からのエポキシ樹脂組成物では解決
できない問題点も出てきている。その最大の問題点は、
表面実装の採用により半導体装置が半田浸漬、あるいは
半田リフロー工程で急激に２００℃以上の高温にさらさ
れ、吸湿した水分が爆発的に気化する際の応力により、
半導体装置にクラックが発生したり、半導体素子、リー
ドフレーム、インナーリード上の各種メッキされた各接
合部分とエポキシ樹脂組成物の硬化物の界面で剥離が生
じ、信頼性が著しく低下する現象である。

【０００３】半田処理による信頼性低下を改善するため
に、エポキシ樹脂組成物中の無機充填材の充填量を増加
させることで低吸湿化、高強度化、低熱膨張化を達成し
耐半田性を向上させるとともに、低溶融粘度の樹脂成分
を使用して、成形時に低粘度で高流動性を維持させる手
法が一般的となりつつある。一方半田処理後の信頼性に
おいて、エポキシ樹脂組成物の硬化物と半導体装置内部
に存在する半導体素子やリードフレーム等の基材との界
面の接着性は非常に重要になってきている。この界面の
接着力が弱いと、半田処理後の基材との界面で剥離が生
じ、更にはこの剥離に起因し半導体装置にクラックが発
生する。

【０００４】従来から耐半田性の向上を目的として、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやγ―アミ
ノプロピルトリエトキシシラン等のカップリング剤がエ
ポキシ樹脂組成物中に添加されてきた。しかし近年、鉛
フリー化による半田処理温度の上昇や、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ
ｄ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ等のプリプレーティングフレーム
の出現等で、益々厳しくなっている耐半田性に対する要
求に対して、これらのカップリング剤では充分に対応で
きなくなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、吸湿後の半
田処理においても半導体装置にクラックや基材との剥離
が発生しない耐半田性に優れる特性を有する半導体封止
用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、［１］（Ａ）
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）一般式
（１）で示される化合物又は一般式（１）で示される化
合物の加水分解物（Ｄ）無機充填材、及び（Ｅ）硬化促
進剤を必須成分とすることを特徴とする半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物、

【０００７】

【化４】 （式中、Ｒ１炭素数１〜５のアルコキシ基、Ｒ２は炭素
数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基
である。ｍは１〜６の整数である。ｎは平均値で１〜３
の正数。）

【０００８】［２］エポキシ樹脂が、ビフェニル型エポ
キシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂又はスチルベ
ン型エポキシ樹脂である第［１］項記載の半導体封止用
エポキシ樹脂組成物、［３］ エポキシ樹脂が、一般式
（２）である第［１］項記載の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物、

【０００９】

【化５】 （式中、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基で、そ
れらは同一もしくは異なっていても良い。ｎは０〜３の
整数、ｍは０〜４の整数。ｐは平均値で１〜１０の正
数。）

【００１０】［４］ フェノール樹脂が、一般式（３）
である第［１］項、［２］項又は［３］項記載の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物、

【００１１】

【化６】 （式中、Ｒ５、Ｒ６は炭素数１〜６のアルキル基で、そ
れらは同一もしくは異なっていても良い。ｎは０〜３の
整数、ｍは０〜４の整数。ｐは平均値で１〜１０の正
数。）

【００１２】［５］ 一般式（１）で示される化合物又
は一般式（１）で示される化合物の加水分解物が、エポ
キシ樹脂又はフェノール樹脂の全部又は一部に予め加熱
混合されている第［１］項、［２］項、［３］項又は
［４］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［６］ 無機充填材が、一般式（１）で示される化合物
又は一般式（１）で示される化合物の加水分解物で予め
表面処理されてなる第［１］項、［２］項、［３］項、
［４］項又は［５］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物、［７］ 第［１］〜［６］項のいずれかに記載
の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子
を封止してなることを特徴とする半導体装置、である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
は、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマ
ー全般を指し、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ス
チルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の結晶性エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノール
アラルキル型エポキシ樹脂（フェニレン骨格、ジフェニ
レン骨格等を有する）、オルソクレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、
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、トリアジン核含有
エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。又、これらは
単独でも２種類以上併用して用いても良い。耐湿信頼性
向上のために、本発明に使用されるエポキシ樹脂中に含
まれる塩素イオン、ナトリウムイオン、その他フリーの
イオンは、極力少ないことが望ましい。これらの内で
は、無機充填材の充填量を増加できる結晶性エポキシ樹
脂、又はジフェニレン骨格を有するフェノールアラルキ
ル型エポキシ樹脂が好ましい。

【００１４】結晶性エポキシ樹脂の内では、融点が１５
０℃以下のものが好ましい。１５０℃を越えると、溶融
混練時に十分に融解しないので均一分散できず、この溶
融混合物を用いたエポキシ樹脂組成物の成形品は不均一
となり、強度が各部分によって異なるために半導体装置
の性能が低下する可能性がある。これらの条件を満たす
結晶性エポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベ
ン型エポキシ樹脂等が挙げられる。

【００１５】ビフェニル型エポキシ樹脂としては、例え
ば一般式（４）で示されるものが挙げられる。

【化７】 （式中、Ｒ７は炭素数１〜６のアルキル基で、それらは
同一もしくは異なっていてもよい。ｍは０〜４の整数）

【００１６】具体例としては、４，４’−ジヒドロキシ
ビフェニル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，
５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ジヒドロキ
シ−３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチ
ルビフェニル、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ
ターシャリブチル−６，６’−ジメチルビフェニル、
４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチ
ル−５，５’−ジメチルビフェニル、又は４，４’−ジ
ヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラターシャリブ
チルビフェニル等（置換位置の異なる異性体を含む）の
グリシジルエーテル化物が挙げられる。

【００１７】ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、
例えば一般式（５）で示されるものが挙げられる。

【化８】

【００１８】具体例としては、ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）メタン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）メタン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロ
キシフェニル）メタン、ビス（２，３，５−トリメチル
−４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス
（３’，５’−ジメチル−４’−ヒドロキシフェニル）
エタン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、２，２−ビス（３’−メチル−４’−ヒドロキ
シフェニル）プロパン、２，２−ビス（３’，５’−ジ
メチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２
−ビス（３’−ターシャリブチル−４’−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン、又はビス（２−ターシャリブチル−
５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）スルフィド等の
グリシジルエーテル化物が挙げられる。

【００１９】スチルベン型エポキシ樹脂としては、例え
ば一般式（６）で示されるものが挙げられる。

【化９】 （式中、Ｒ１０は水素原子、又は炭素数１〜６のアルキ
ル基で、それらは同一もしくは異なっていてもよい。Ｒ
１１は炭素数１〜６のアルキル基で、それらは同一もし
くは異なっていてもよい。ｍは０〜４の整数）

【００２０】具体例としては、３−ターシャリブチル−
２，４’−ジヒドロキシ−３’，５’，６−トリメチル
スチルベン、３−ターシャリブチル−４，４’−ジヒド
ロキシ−３’，５’，６−トリメチルスチルベン、３−
ターシャリブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，
５，５’−トリメチルスチルベンのグリシジルエーテル
化物、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−
テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−
３，３’−ジターシャリブチル−６，６’−ジメチルス
チルベン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジター
シャリブチル−６，６’−ジメチルスチルベン、２，
４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブチル−
６，６’−ジメチルスチルベン、２，２’−ジヒドロキ
シ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、又
は４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジターシャリブ
チル−５，５’−ジメチルスチルベンのグリシジルエー
テル化物から選ばれる１種以上が好ましい。

【００２１】ジフェニレン骨格を有するフェノールアラ
ルキル型エポキシ樹脂の内では、一般式（２）で示され
るものが好ましい。一般式（２）のエポキシ樹脂は、１
分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂であ
り、エポキシ基間にジフェニレン骨格を有することを特
徴とする。一般式（２）のエポキシ樹脂とフェノール樹
脂とを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は、架橋密度
が低いため可撓性が高く、かつ疎水性の構造を多く含む
ことから吸湿率が低いため、エポキシ樹脂組成物の成形
時の熱応力、あるいは成形品である半導体装置の吸湿後
の半田処理における発生応力が低減されるので、耐半田
性が向上する。一方エポキシ基間の疎水性構造が剛直な
ジフェニレン骨格であることから、架橋密度が低い割に
は耐熱性の低下が少ないという特徴を有しているので、
熱時強度の低下が少ない。

【００２２】一般式（２）のエポキシ樹脂の具体例を以
下に示すが、これらに限定されるものではない。

【化１０】

【００２３】本発明に用いられるフェノール樹脂として
は、分子内にフェノール性水酸基を有するモノマー、オ
リゴマー、ポリマー全般を指し、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、テルペン変
性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノー
ル樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、フェノールアラ
ルキル樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有
する）、ナフトールアラルキル樹脂（フェニレン骨格、
ジフェニレン骨格等を有する）等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。又、これらは単独でも２
種類以上併用して用いても良い。耐湿信頼性向上のため
には、フェノール樹脂中に含まれる塩素イオン、ナトリ
ウムイオン、その他フリーのイオンは、極力少ないこと
が望ましい。

【００２４】これらの内では、一般式（３）で示される
フェノール樹脂が好ましい。一般式（３）のフェノール
樹脂は、１分子中にフェノール性水酸基を２個以上有す
るフェノール樹脂であり、フェノール性水酸基間にジフ
ェニレン骨格を有することを特徴とする。エポキシ樹脂
と一般式（３）のフェノール樹脂とを用いたエポキシ樹
脂組成物の硬化物は、架橋密度が低いため可撓性が高
く、かつ疎水性の構造を多く含むことから吸湿率が低い
ため、エポキシ樹脂組成物の成形時の熱応力、あるいは
成形品である半導体装置の吸湿後の半田処理における発
生応力が低減されるので、耐半田性が向上する。一方フ
ェノール性水酸基間の疎水性構造が剛直なジフェニレン
骨格であることから、架橋密度が低い割には耐熱性の低
下が少ないという特徴を有しているので、熱時強度の低
下が少ない。一般式（３）で示されるフェノール樹脂の
具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではな
い。

【化１１】

【００２５】全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノー
ル樹脂のフェノール性水酸基との当量比としては、好ま
しくは０．６〜１．５、特に好ましくは０．８〜１．２
である。０．６〜１．５の範囲を外れると、硬化性、耐
湿信頼性等が低下する可能性がある。

【００２６】本発明の一般式（１）で示される化合物
と、一般式（１）で示される化合物の加水分解物は、シ
ランカップリング剤として作用するものである。一般的
にシランカップリング剤は、シラノール基と有機官能基
を同一分子内に有することを特徴とする化合物である
が、本発明のシランカップリング剤は酸無水物の構造を
有することを特徴とする。酸無水物の構造を有している
ので、基材表面や材料中の他の成分と反応せず樹脂組成
物の保存中フリーの状態で安定しているが、成形時の熱
により無機充填材表面の付着水等の水分により開環し、
基材金属表面等と反応し密着性が向上するため，耐半田
性が改善される。特に該シランカップリング剤を用いた
半導体用エポキシ樹脂組成物は、銅リードフレームやＮ
ｉ、Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ等のプリプレーティ
ングフレーム等において耐半田性が改善される。又該シ
ランカップリング剤は、基材金属表面と反応すると同時
に無機充填材とも化学結合するので該シランカップリン
グ剤を添加したエポキシ樹脂組成物は熱時強度が向上す
る。

【００２７】本発明の一般式（１）で示される化合物の
加水分解物は、予めアルコキシ基が加水分解されている
ため、容易に無機充填材や各種基材表面の水酸基と水素
結合あるいは共有結合を形成し、耐半田性を向上させる
ことが可能となる。加水分解の方法としては、特に限定
するものではないが、例えばシランカップリング剤と純
水を混合し、混合物が２層に分離しなくなるまで十分攪
拌混合する方法等が挙げられる。

【００２８】本発明のシランカップリング剤は、その特
性が損なわれない範囲で他のシランカップリング剤と併
用できる。併用できるシランカップリング剤としては、
１分子中にアルコキシシリル基と、エポキシ基等の有機
官能基を有するシラン化合物全般を指し、例えばγ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、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、Ｎ−フ
ェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基を有
するシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
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のエポキシ基を有するシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプ
ト基を有するシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビ
ニル基を有するシラン、γ−（メタクリロキシプロピ
ル）トリメトキシシラン等のメタクリル基を有するシラ
ン等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。又これらは単独でも２種類以上併用して用いても良
い。本発明のシランカップリング剤の配合量としては、
全エポキシ樹脂組成物中に０．０５〜２重量％が好まし
く、特に０．１〜０．４重量％が好ましい。

【００２９】通常、カップリング剤はインテグラルブレ
ンドによりエポキシ樹脂組成物中に混合されるが、本発
明のシランカップリング剤は、予めエポキシ樹脂あるい
はやフェノール樹脂の全部又は一部に加熱混合しても良
い。本発明のシランカップリング剤は、半導体装置の内
部に存在する各種基材とエポキシ樹脂組成物の硬化物と
の界面での親和性の向上や化学結合の形成による界面の
接着性の向上にも効果がある。この場合は、配合された
シランカップリング剤が、エポキシ樹脂組成物の成形時
に各種基材との界面に効率的に移行しやすいことが必要
になる。このために有効な手法が、本発明のシランカッ
プリング剤を予め樹脂成分に加熱混合させる方法であ
る。

【００３０】又本発明のシランカップリング剤は、無機
充填材表面に存在することにより、無機充填材とエポキ
シ樹脂組成物中の有機成分を化学的に結合させ、界面の
接着性の向上に有効であると考えられる。このように無
機充填材と有機成分との界面の接着性を向上させるため
には、本発明のシランカップリング剤が無機充填材表面
に存在すること、より好ましくは吸着又は固定化してい
ることが必要で、このため、本発明のシランカップリン
グ剤で無機充填材表面を処理すると、界面の接着性が向
上するので、熱時強度や耐半田性の向上に効果がある。
無機充填材表面を一般式（１）のシランカップリング剤
を処理する方法としては、例えば攪拌している無機充填
材にシランカップリング剤又はその加水分解物或いはそ
れらのアルコール等の溶液を噴霧し、更に攪拌を行った
後室温に放置したり、加熱することにより表面処理無機
充填材を得る等を挙げることができる。又表面処理した
無機充填材を用いる他に、本発明のシランカップリング
剤をインテグラルブレンド又は樹脂成分と予め加熱混合
する手法とを併用しても良い。

【００３１】本発明に用いられる無機充填材の種類につ
いては特に制限はなく、一般に封止材料に用いられてい
るものを使用することができる。例えば溶融破砕シリ
カ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、ア
ルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム等が挙げ
られ、これらは単独でも２種類以上併用して用いても良
い。特に溶融球状シリカが好ましい。形状は限りなく真
球状であることが好ましく、又粒子の大きさの異なるも
のを混合することにより充填量を多くすることができ
る。無機充填材の含有量としては、全エポキシ樹脂組成
物中に６５〜９４重量％が好ましく、より好ましくは７
５〜９１重量％である。６５重量％未満だと、無機充填
材による補強効果が十分に発現せず、かつ吸湿要因であ
る樹脂成分の配合量が多くなるので、エポキシ樹脂組成
物の硬化物の吸湿量が増大してしまうため、半田処理時
に半導体装置にクラックが発生しやすくなる可能性があ
る。９４重量％を越えると、エポキシ樹脂組成物の流動
性が低下し、成形時に充填不良やチップシフト、パッド
シフト、ワイヤースイープが発生しやすくなる可能性が
ある。

【００３２】本発明に用いられる硬化促進剤としては、
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応を促進
するものであれば良く、例えば１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等のアミン系化合物、ト
リフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム
・テトラフェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２
−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。又、これ
らは単独でも２種類以上併用して用いても良い。

【００３３】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｅ）成分の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸
化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、酸化ビスマス水
和物等の無機イオン交換体、カーボンブラック、ベンガ
ラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の
低応力化剤、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸
及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化
防止剤等の各種添加剤を配合することができる。本発明
のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成分及びその
他の添加剤等をミキサーを用いて混合後、熱ロール、加
熱ニーダー、押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉
砕して得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物を用い
て、半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を製
造するには、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で
硬化成形すればよい。特に、本発明のエポキシ樹脂組成
物は、半田処理温度が従来よりも高い場合や、Ｎｉ、Ｎ
ｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ等のプリプレーティングフ
レームを用いた半導体装置に適している。

【００３４】以下、本発明を実施例で具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割
合は重量部とする。 実施例１ 式（７）のビフェニル型エポキシ樹脂を主成分とする樹脂（エポキシ当量１９ ０、融点１０５℃） ６．２重量部

【化１２】

【００３５】 式（８）のフェノールアラルキル樹脂（水酸基当量１７４、軟化点７５℃） ５．７重量部

【化１３】

【００３６】 式（９）の化合物（以下、シランカップリング剤Ａという） ０．４重量部

【化１４】

【００３７】 溶融球状シリカ ８７．０重量部 １，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという ） ０．２重量部 カーボンブラック ０．２重量部 カルナバワックス ０．３重量部 をミキサーを用いて常温で混合した後、表面温度が９０
℃と４５℃の２本ロールを用いて混練し、冷却後粉砕し
て、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂
組成物を以下の方法で評価した。結果を表１に示す。

【００３８】評価方法 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度１７５℃、
注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１２０秒で測定した。
単位はｃｍ。 熱時強度：２４０℃での曲げ強さをＪＩＳ Ｋ ６９１
１に準じて測定した。単位はＮ／ｍｍ2。 耐半田性：トランスファー成形機を用いて、金型温度１
７５℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒で１
００ピンＴＱＦＰ（パッケージサイズは１４×１４ｍ
ｍ、厚み１．４ｍｍ、シリコンチップサイズは８．０×
８．０ｍｍ、リードフレームはＮｉ−Ｐｄ−Ａｕ製）を
成形し、１７５℃、８時間で後硬化させた。得られたパ
ッケージを８５℃、相対湿度８５％の環境下で７２時間
又は１６８時間放置し、その後２６０℃の半田槽に１０
秒間浸漬した。顕微鏡で外部クラックを観察し、クラッ
ク発生率［（クラック発生率）＝（クラック発生パッケ
ージ数）／（全パッケージ数）×１００］を％で表示し
た。又、チップとエポキシ樹脂組成物の硬化物との剥離
面積の割合を超音波探傷装置を用いて測定し、剥離率
［（剥離率）＝（剥離面積）／（チップ面積）×１０
０］として、５個のパッケージの平均値を求め、％で表
示した。

【００３９】実施例２〜９、比較例１〜２ 表１の配合に従い、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂
組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１に示す。なお実施例１以外で用いたエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、加水分解物、加熱混合物、表面処理した
無機充填材の詳細を以下に示す。 ・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量１９６、軟化点５５℃） ・式（１０）のスチルベン型エポキシ樹脂を主成分とす
る樹脂（エポキシ当量１８７、融点１１０℃）

【化１５】

【００４０】・式（１１）のフェノールアラルキル型エ
ポキシ樹脂（エポキシ当量２７２、軟化点５８℃）

【化１６】

【００４１】・式（１２）のフェノールアラルキル樹脂
（水酸基当量２００、軟化点６５℃）

【化１７】 ・フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０５、軟化
点１０５℃）

【００４２】・式（１３）の化合物（以下、シランカッ
プリング剤Ｂという）

【化１８】

【００４３】［加水分解物Ａの製造例］シランカップリ
ング剤Ａと純水を重量比８０：２０で混合し、この混合
物が２層に分離しなくなるまで十分攪拌混合し、加水分
解物Ａを得た。

【００４４】［加熱混合物の製造例］ （溶融混合物Ａ）式（７）のビフェニル型エポキシ樹脂
を主成分とする樹脂６．２重量部を１１０℃で完全に溶
融混合させた後、シランカップリング剤Ａを０．４重量
部加えて溶融混合物Ａを得た。 （溶融混合物Ｂ）式（８）のフェノールアラルキル樹脂
５．７重量部を１１０℃で完全に溶融させた後、シラン
カップリング剤Ｂを０．２重量部加えて溶融混合物Ｂを
得た。

【００４５】［表面処理した無機充填材の製造例］ （処理シリカＡ）溶融球状シリカ８７重量部をミキサー
で攪拌しながら、シランカップリング剤Ａを０．４重量
部滴下し加えた。そのまま攪拌を１５分間継続したの
ち、室温で８時間放置し、処理シリカＡを得た。 （処理シリカＢ）溶融球状シリカ８７重量部をミキサー
で攪拌しながら、シランカップリング剤Ｂを０．２重量
部滴下し加えた。そのまま攪拌を１５分間継続した後、
７０℃で２時間加熱し、処理シリカＢを得た。

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明に従うと、熱時強度に優れ、半導
体素子、リードフレーム等の各種部材との接着性、基板
実装時の耐半田性、特に半田処理温度が従来よりも高い
場合の耐半田性に優れ、又Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−Ｐ
ｄ−Ａｕ等のプリプレーティングフレームとの密着性に
優れた特性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物及
びこれを用いた半導体装置が得られる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC04X CC05X CC06X CC08X CD03W CD05W CE00W CE00X DE137 DE147 DJ017 EU118 EU138 EW148 EW178 EX056 EY018 FA087 FB127 FD017 FD090 FD130 FD158 FD160 GQ05 4J036 AA01 AC07 AD07 AD08 AE05 AF06 AF08 DA02 DC40 DC46 DD07 FA01 FB07 GA06 GA23 GA28 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA03 EB03 EB04 EB06 EB12 EB17 EC05 EC09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
   樹脂、（Ｃ）一般式（１）で示される化合物又は一般式
   （１）で示される化合物の加水分解物、（Ｄ）無機充填
   材及び（Ｅ）硬化促進剤を必須成分とすることを特徴と
   する半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 （式中、Ｒ１炭素数１〜５のアルコキシ基、Ｒ２は炭素
   数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基
   である。ｍは１〜６の整数である。ｎは平均値で１〜３
   の正数。）
2. 【請求項２】 エポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ
   樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂又はスチルベン型
   エポキシ樹脂である請求項１記載の半導体封止用エポキ
   シ樹脂組成物。
3. 【請求項３】 エポキシ樹脂が、一般式（２）である請
   求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化２】 （式中、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基で、そ
   れらは同一もしくは異なっていても良い。ｎは０〜３の
   整数、ｍは０〜４の整数。ｐは平均値で１〜１０の正
   数。）
4. 【請求項４】 フェノール樹脂が、一般式（３）である
   請求項１、２又は３記載の半導体封止用エポキシ樹脂組
   成物。 【化３】 （式中、Ｒ５、Ｒ６は炭素数１〜６のアルキル基で、そ
   れらは同一もしくは異なっていても良い。ｎは０〜３の
   整数、ｍは０〜４の整数。ｐは平均値で１〜１０の正
   数。）
5. 【請求項５】 一般式（１）で示される化合物又は一般
   式（１）で示される化合物の加水分解物が、エポキシ樹
   脂又はフェノール樹脂の全部又は一部に予め加熱混合さ
   れている請求項１、２、３又は４記載の半導体封止用エ
   ポキシ樹脂組成物。
6. 【請求項６】 無機充填材が、一般式（１）で示される
   化合物又は一般式（１）で示される化合物の加水分解物
   で予め表面処理されてなる請求項１、２、３４又は５記
   載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の半導体
   封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止し
   てなることを特徴とする半導体装置。