JP2007146155A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】（Ａ）下記一般式（１）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂

（式中、ｍ、ｎは０又は１、Ｒは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又はフェニル基、Ｇはグリシジル基含有有機基。）、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）アルケニル基含有エポキシ化合物のアルケニル基と、１分子中のケイ素原子の数は２０〜５０の整数であり、１分子中のケイ素原子に直結した水素原子の数は１以上の整数であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応により得られる、（Ｄ）無機充填剤を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、温度サイクル性に優れ、しかも良好な反り特性、耐リフロー性、耐湿信頼性に優れた硬化物を与えるものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂基板及び金属基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された樹脂基板面及び金属基板面側の実質的に片面のみが封止されている半導体部品に対する封止材として好適な、温度サイクル性に優れ、しかも良好な反り特性、耐リフロー性、耐湿信頼性に優れた硬化物を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び該樹脂組成物の硬化物で封止した半導体装置に関する。

従来から、半導体デバイスは樹脂封止型のダイオード、トランジスター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流であるが、エポキシ樹脂が他の熱硬化性樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置を封止することが一般的である。

しかし、ここ数年、電子機器の小型化、軽量化、高性能化へと進む市場に伴い、半導体素子の高集積化がますます進み、また半導体装置の実装技術が促進される中で、半導体封止材として用いられているエポキシ樹脂への要求は鉛フリー化も含めてますます厳しくなってきている。

例えば、高密度実装に優れるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）やクォドフラットパッケージ（ＱＦＮ）などが近年ＩＣやＬＳＩの主流となりつつあるが、このパッケージは片面のみ封止するために成形後の反りが大きな問題となってきている。

また、ＬＳＩ製造プロセスの微細化に伴い、より比誘電率の低い（１．１〜３．８）低誘電率層間絶縁膜の開発が行われており、ＳｉＯＦなどの不純物添加シリコン酸化膜、有機高分子膜、ポーラスシリカなどが低誘電率層間絶縁膜として使用されてきているが、これらは機械的強度が低いために、半田リフロー時あるいはその後の温度サイクルで、封止材と低誘電率層間絶縁膜の界面で剥離が発生したり、低誘電率層間絶縁膜内部、あるいは封止樹脂にクラックが入るといった重大な問題が起こるようになった。

特許第３１３７２０２号公報（特許文献１）では、エポキシ樹脂と硬化剤とからなるエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂として、１，１−ビス（２，７−ジグリシジルオキシ−１−ナフチル）アルカンを用いることを特徴とするエポキシ樹脂組成物が開示されている。このエポキシ樹脂の硬化物は、極めて耐熱性に優れ、且つ耐湿性にも大変優れ、一般的に高耐熱エポキシ樹脂の硬化物が抱える、堅くて脆いという欠点を克服しているとされる。

更に、特開２００５−１５６８９号公報（特許文献２）には、１，１−ビス（２，７−ジグリシジルオキシ−１−ナフチル）アルカン（ａ１）と１−（２，７−ジグリシジルオキシ−１−ナフチル）−１−（２−グリシジルオキシ−１−ナフチル）アルカン（ａ２）と１，１−ビス（２−グリシジルオキシ−１−ナフチル）アルカン（ａ３）とを含むエポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）を必須とするエポキシ樹脂組成物であり、前記（ａ１）と前記（ａ２）と前記（ａ３）との合計１００質量部中に（ａ３）を４０〜９５質量部含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物が開示されている。すなわち、流動性、硬化性の低下から、後述する一般式（１）において、ｍ＝０，ｎ＝０のものを４０質量部〜９５質量部が好ましいと述べている。

特許第３１３７２０２号公報 特開２００５−１５６８９号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、温度サイクル性に優れ、しかも良好な反り特性、耐リフロー性、耐湿信頼性に優れた硬化物を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び該樹脂組成物の硬化物で封止した半導体装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、下記一般式（１）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂において、ｍ＝０，ｎ＝０のものの含有量を３５〜８５質量％にすると共に、ｍ＝１，ｎ＝１のものの含有量を１〜３５質量％とすることで、流動性が良好であると共に、線膨張係数が小さく、高いガラス転移温度を有しながら低吸湿性を示し、また耐半田クラック性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は、
（Ａ）下記一般式（１）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂

（式中、ｍ、ｎは０又は１、Ｒは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又はフェニル基を示し、Ｇはグリシジル基含有有機基を示す。但し、上記一般式（１）１００質量部中にｍ＝０、ｎ＝０のものが３５〜８５質量部、ｍ＝１、ｎ＝１のものが１〜３５質量部含有する。）
（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、
（Ｃ）アルケニル基含有エポキシ化合物のアルケニル基と、下記平均組成式（２）で示されるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応により得られる共重合体
Ｈ_aＲ¹ _bＳｉＯ_(4-a-b)/2 （２）
（式中、Ｒ¹は置換もしくは非置換の一価炭化水素基、水酸基又はアルコキシ基を示し、ａ及びｂは、０．０１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また、１分子中のケイ素原子の数は２０〜５０の整数であり、１分子中のケイ素原子に直結した水素原子の数は１以上の整数である。）、
（Ｄ）無機充填剤
を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物で封止された半導体装置を提供する。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、温度サイクル性に優れ、しかも良好な反り特性、耐リフロー性、耐湿信頼性に優れた硬化物を与えるものである。そのため、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は、産業上特に有用である。

以下、本発明について更に詳しく説明する。
［（Ａ）エポキシ樹脂］
本発明で用いるエポキシ樹脂（Ａ）は、下記一般式（１）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂である。

ここで、ｍ、ｎは０又は１、Ｒは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又はフェニル基、Ｇはグリシジル基含有有機基を示す。但し、上記一般式（１）１００質量部中にｍ＝０、ｎ＝０のものが３５〜８５質量部、ｍ＝１、ｎ＝１のものが１〜３５質量部含有することを必要とする。

一般式（１）の合計１００質量部中にｍ＝０、ｎ＝０のものの含有量が３５質量部未満の場合、樹脂組成物の粘度が高くなってしまい、流動性が低下してしまい、好ましくない。８５質量部を超えると樹脂組成物の架橋密度が極端に低下してしまうため硬化性が低下し、またガラス転移温度が低下してしまうので、好ましくない。一方、ｍ＝１、ｎ＝１のものが３５質量部を超えてしまうと架橋密度が上がり、ガラス転移温度は上昇するが、高温での弾性率も高くなってしまい、好ましくない。さらに、得られるエポキシ樹脂組成物の硬化性、耐熱性、高温弾性率が優れる点から、ｍ＝０、ｎ＝０のものの含有量が４５〜７０質量部、ｍ＝１、ｎ＝１のものの含有量が５〜３０質量部であることが好ましい。

特開２００５−１５６８９号公報（特許文献２）には、流動性、硬化性の低下から、ｍ＝０，ｎ＝０のものを４０質量部〜９５質量部含むことが好ましいと述べている。しかしながら、本発明で用いるエポキシ樹脂（Ａ）も前述のようにナフタレン構造を有するものであるが、一般式（１）でｍ＝１、ｎ＝１のものの含有量も定義することで、流動性が良好であると共に、線膨張係数が小さく、高いガラス転移温度を有しながら低吸湿性を示し、また耐半田クラック性に優れることを見出したものである。

かかるエポキシ樹脂としては、具体的には下記のものがあげられる。

（但しＲ、Ｇは上記したとおりである。）

Ｒとしては、具体的には水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、あるいはフェニル基があげられ、Ｇのグリシジル基含有有機基としては、具体的には下記式で示される基等が挙げられる。

なお、本発明においては、エポキシ樹脂成分として、上記特定のエポキシ化合物（Ａ）以外に、他のエポキシ樹脂を併用しても良い。他のエポキシ樹脂としては、特に限定するものではなく、従来公知のエポキシ樹脂、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等のノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂等のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、複素環型エポキシ樹脂、上記以外のナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の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、ハロゲン化エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を使用することができる。

この場合、上記特定の（Ａ）ナフタレン型エポキシ樹脂の配合量は、全エポキシ樹脂（上記特定の（Ａ）ナフタレン型エポキシ樹脂＋他のエポキシ樹脂）に対して５０〜１００質量％、特に７０〜１００質量％であることが望ましい。上記特定の（Ａ）ナフタレン型エポキシ樹脂の配合量が５０質量％未満では、十分な耐熱性、リフロー性、吸湿特性等が得られない場合がある。

［（Ｂ）硬化剤］
本発明のエポキシ樹脂組成物の（Ｂ）成分のフェノール樹脂は、特に限定されるものではなく、従来公知のフェノールノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール樹脂が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を併用することができるが、少なくとも１分子中に置換もしくは非置換のナフタレン環を少なくとも１個以上有するフェノール樹脂を使用することが、特に好ましい。

本発明において、（Ａ）成分のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のフェノール樹脂の配合割合については特に制限されないが、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１モルに対して、硬化剤中に含まれるフェノール性水酸基のモル比が０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲であることが好ましい。

［（Ｃ）共重合体］
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ｃ）アルケニル基含有エポキシ化合物のアルケニル基と、下記平均組成式（２）で示されるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基とを付加反応させた共重合体を必須成分とするものである。
Ｈ_aＲ¹ _bＳｉＯ_(4-a-b)/2 （２）
式中、Ｒ¹は置換もしくは非置換の一価炭化水素基、水酸基又はアルコキシ基を示し、ａ及びｂは、０．０１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また、１分子中のケイ素原子の数は２０〜５０の整数であり、１分子中のケイ素原子に直結した水素原子の数は１以上の整数である。

ここで、式（２）において、Ｒ¹の一価炭化水素基としては、炭素数１〜１０、特に１〜８のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、キシリル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などや、これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部を塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子で置換したクロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換一価炭化水素基などを挙げることができる。

式（２）のオルガノポリシロキサンの一分子中におけるケイ素原子数は２０〜５０であり、特に３０〜４０が好ましい。オルガノポリシロキサンの一分子中におけるケイ素原子数が２０未満では、シロキサン成分がブリードアウトし、耐リフロー性が低下する場合がある。また、５０を超えると、シロキサンのドメインサイズが大きくなり、良好な温度サイクル性が得られない場合がある。

また、式（２）において、ａ、ｂのより好ましい範囲は、０．０１≦ａ≦０．５、１．５≦ｂ≦２．５、１．５≦ａ＋ｂ≦３であり、ケイ素原子に直結した水素原子（ＳｉＨ基）の数は１〜１０、特に１〜５であることが好ましい。また、共重合体中のオルガノポリシロキサン含有量は５〜５０質量％、特に１０〜３０質量％であることが好ましい。

本発明の共重合体の製造方法は、すでに公知であり（特公昭６３−６００６９号、特公昭６３−６００７０号公報等）、アルケニル基含有エポキシ化合物のアルケニル基と、上記式（２）で示されるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応によって得ることができる。共重合体として、具体的には下記式（３）で示される構造を例示することができる。

上記式中、Ｒ¹は上記の通りであり、Ｒ²は水素原子又は炭素数１〜６の一価炭化水素基であり、Ｒ³は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＯＣＨ₂−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−又は−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−である。Ｌは１８〜４８、好ましくは２８〜３８の整数、ｐ及びｑは１〜１００、好ましくは２〜５０の整数である。）

上記Ｒ²の炭素数１〜６、好ましくは１〜３の一価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基等のアリール基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基などが挙げられ、これらの中でもメチル基が好ましい。上記Ｒ²はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。

上記Ｌは１８〜４８、好ましくは２８〜３８の整数であり、共重合体（Ｃ）成分のオルガノポリシロキサンの含有量は、エポキシ樹脂組成物中への分散性、相溶性及び封止樹脂の応力低下性能との関係で共重合体中に５〜５０質量％、特に１０〜３０質量％とすることが好ましい。

上記（Ｃ）共重合体の添加量は、ジオルガノポリシロキサン単位が、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤との合計量１００質量部に対し、０．１〜２０質量部、特に０．５〜１０質量部であることが好ましい。添加量が０．１質量部未満では、良好な温度サイクル性が得られない場合があり、また２０質量部を超えると、流動性が低下したり、吸水率が増える場合がある。

［（Ｄ）無機充填剤］
本発明のエポキシ樹脂組成物中に配合される（Ｄ）成分の無機充填剤としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維、三酸化アンチモン等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒径や形状及び無機充填剤の充填量は特に限定されないが、鉛フリーで耐半田クラック性及び難燃性を高めるためには、エポキシ樹脂組成物中に、成形性を損なわない範囲で可能な限り多量に充填させることが好ましい。

この場合、無機充填剤の平均粒径、形状として、平均粒径３〜３０μｍ、特に５〜２５μｍの球状の溶融シリカが特に好ましい。ここで、平均粒径は、例えばレーザー光回折法などによる粒度分布測定装置等を用いて重量平均値（又はメディアン径）などとして求めることができる。なお、上記無機充填剤は、樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。

このカップリング剤としては、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、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、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のエポキシシラン類；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等のアミノシラン類；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シラン類；イミダゾール化合物とγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応物等のシランカップリング剤を用いることが好ましい。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
また、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については、特に制限されるものではない。

無機充填剤の充填量は、上記（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤（フェノール樹脂）の総量１００質量部に対して２００〜１１００質量部、特に５００〜８００質量部が好適であり、充填量が２００質量部未満では膨張係数が大きくなることでパッケージの反りが増大し半導体素子に加わる応力が増して素子特性の劣化を招く場合があり、また、組成物全体に対する樹脂量が多くなるために、耐湿性が著しく低下し耐クラック性も低下してしまう。一方、１１００質量部を超えると成形時の粘度が高くなり、成形性が悪くなる場合がある。なお、この無機充填剤は組成物全体の７５〜９１質量％、特に７８〜８９質量％の含有量とすることが好ましく、さらに８３〜８７質量％の含有量とすることが好ましい。

［（Ｅ）硬化促進剤］
また、本発明において、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるため、（Ｅ）硬化促進剤を用いることが好ましい。この硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものであれば特に制限はなく、例えばトリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン−ベンゾキノン付加物などのリン系化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの第３級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物等を使用することができる。

硬化促進剤の配合量は有効量であるが、上記リン系化合物、第３級アミン化合物、イミダゾール化合物等のエポキシ樹脂と硬化剤（フェノール樹脂）との硬化反応促進用の硬化促進剤は、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との総量１００質量部に対し、０．１〜３質量部、特に０．５〜２質量部とすることが好ましい。

［他の配合成分］
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上記成分以外に、本発明の目的及び効果を発現できる範囲内において、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば、カルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス等のワックス類、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコーン系等の低応力剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を添加配合することができる。

離型剤成分としては、特に制限されず公知のものを全て使用することができる。例えばカルナバワックス、ライスワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、モンタン酸、モンタン酸と飽和アルコール、２−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−エタノール、エチレングリコール、グリセリン等とのエステル化合物であるモンタンワックス；ステアリン酸、ステアリン酸エステル、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等が挙げられ、これら１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。

離型剤の配合比率としては（Ａ）及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．１〜５質量部、更に好ましくは０．３〜４質量部であることが望ましい。

［エポキシ樹脂組成物の調製等］
本発明の封止樹脂組成物を成型材料として調製する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹脂、硬化剤、シリカ、その他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。なお、組成物をミキサー等によって十分均一に混合するに際して、保存安定性をよくする為に、或いはウエッターとしてシランカップリング剤等で予め表面処理等を行うことが好ましい。

ここで、シランカップリング剤としては、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、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシプロピル）テトラスルフィド、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。ここで、表面処理に用いるシランカップリング剤量及び表面処理方法については、特に制限されるものではない。

このようにして得られる本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、各種の半導体装置の封止に有効に利用できる。半導体装置としては、特に制限されないが、樹脂基板及び金属基板の片面に半導体素子が塔載され、この半導体素子が塔載された樹脂基板面及び金属基板面側の実質的に片面のみが封止されている半導体部品、例えはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、クォド（ｑｕａｄ）フラットパッケージ（ＱＦＮ）等に対する封止に有効である。この場合、封止の最も一般的な方法としては低圧トランスファー成形法が挙げられる。なお、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０〜１８５℃で３０〜１８０秒、後硬化は１５０〜１８５℃で２〜２０時間行うことが望ましい。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、以下の例において部はいずれも質量部である。

［実施例１〜１０、比較例１〜６］
表１に示す成分を熱２本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。使用した原材料を下記に示す。

（エポキシ樹脂）
上記式（１）におけるエポキシ樹脂において、ｍ、ｎの値により下記構造のエポキシ樹脂（ｉ）〜（ｉｉｉ）について、その配合比率により表１のようなエポキシ樹脂（イ）〜（ニ）、及び（ホ）ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ３０００：日本化薬（株）製商品名）を使用した。Ｇは上記と同じ。

エポキシ樹脂（ｉ）（ｍ＝０、ｎ＝０）

エポキシ樹脂（ｉｉ）（ｍ＝１でｎ＝０、ｍ＝０でｎ＝１）

エポキシ樹脂（ｉｉｉ）（ｍ＝１、ｎ＝１）

（フェノール樹脂）
フェノール樹脂（ヘ）：下記式で示されるフェノール樹脂

ｎ＝０〜１０

ノボラック型フェノール樹脂（ト）：ＴＤ−２１３１（大日本インキ化学工業（株）製商品名）

（共重合体）
アルケニル基含有エポキシ化合物とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの付加反応により得られる共重合体であって、上記の式（３）においてＲ¹が−ＣＨ₃、Ｒ²が−Ｈ、Ｒ³が−ＯＣＨ₂−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−を示し、ｐ＝１８、ｑ＝１８である下記の共重合体（チ）〜（ル）。
共重合体（チ）：１分子中のケイ素原子の数Ｌ＝２８（シロキサン含有量１６質量％）
共重合体（リ）：１分子中のケイ素原子の数Ｌ＝３８（シロキサン含有量２１．２質量％）
共重合体（ヌ）：１分子中のケイ素原子の数Ｌ＝５８（シロキサン含有量３２質量％）
共重合体（ル）：１分子中のケイ素原子の数Ｌ＝９８（シロキサン含有量５３．２質量％）

（無機充填材）
球状溶融シリカ（（株）龍森製）

（その他添加剤）
硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学（株）製）
着色剤：＃３２３０Ｂ（三菱化学（株）製）
離型剤：カルナバワックス（日興ファインプロダクツ（株）製）
シランカップリング剤：ＫＢＭ−４０３、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製）

これらの組成物につき、以下の諸特性を測定した。結果を表２、表３に示す。

（ａ）スパイラルフロー値
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２０秒の条件で測定した。

（ｂ）溶融粘度
高化式フローテスターを用い、１０ｋｇｆの加圧下、直径１ｍｍのノズルを用い、温度１７５℃で粘度を測定した。

（ｃ）ガラス転移温度、線膨張係数
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃、６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２０秒の条件で測定した。

（ｄ）吸水率
１７５℃、６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間２分の条件で直径５０×３ｍｍの円盤を成形し、１８０℃で４時間ポストキュアしたものを８５℃／８５％ＲＨの恒温恒湿器に１６８時間放置し、吸水率を測定した。

（ｅ）パッケージ反り量
０．４０ｍｍ厚のＢＴ樹脂基板を用い、パッケージサイズが３２×３２ｍｍで厚みが１．２ｍｍ、１０×１０×０．３ｍｍのシリコンチップを搭載し、１７５℃、６．９Ｎ／ｍｍ²、キュア時間２分のトランスファー条件で成型し、その後１７５℃で５時間、ポストキュアを行ったものをレーザー三次元測定機を用いてパッケージの対角線方向に高さの変位を測定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。

（ｆ）耐リフロー性
パッケージ反り量測定で用いたパッケージを、８５℃／６０％ＲＨの恒温恒湿器に１６８時間放置して吸湿させた後、ＩＲリフロー装置を用い図１のＩＲリフロー条件を３回通した後に、超音波探査装置を用いて内部クラックの発生状況と剥離発生状況を観察した。

（ｇ）温度サイクル性
１４×２０×１．４ｍｍの銅フレームを使用した１００ｐｉｎＱＦＰに、７×７×０．３ｍｍのシリコンチップを搭載し、成形条件１７５℃、６．９Ｎ／ｍｍ²、成形時間１２０秒で成形し、１７５℃で５時間ポストキュアした。このパッケージ６個を液体窒素（−１７６℃）×６０秒、２６０℃半田×３０秒の条件で１００サイクルの温度サイクルを行い、クラックが発生したパッケージ数を調べた。

耐リフロー性測定のためのＩＲリフロー条件を示す説明図である。

Claims (3)

1. （Ａ）下記一般式（１）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂
   

   

   （式中、ｍ、ｎは０又は１、Ｒは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又はフェニル基を示し、Ｇはグリシジル基含有有機基を示す。但し、上記一般式（１）１００質量部中にｍ＝０、ｎ＝０のものが３５〜８５質量部、ｍ＝１、ｎ＝１のものが１〜３５質量部含有する。）
   （Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、
   （Ｃ）アルケニル基含有エポキシ化合物のアルケニル基と、下記平均組成式（２）で示されるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応により得られる共重合体
   Ｈ_aＲ¹ _bＳｉＯ_(4-a-b)/2 （２）
   （式中、Ｒ¹は置換もしくは非置換の一価炭化水素基、水酸基又はアルコキシ基を示し、ａ及びｂは、０．０１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また、１分子中のケイ素原子の数は２０〜５０の整数であり、１分子中のケイ素原子に直結した水素原子の数は１以上の整数である。）、
   （Ｄ）無機充填剤
   を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
2. （Ｃ）成分の共重合体が、下記式（３）で示される構造を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
   

   

   （上記式中、Ｒ¹は上記の通り、Ｒ²は水素原子又は炭素数１〜６の一価炭化水素基であり、Ｒ³は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＯＣＨ₂−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−又は−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−である。Ｌは１８〜４８の整数、ｐ及びｑは１〜１００の整数である。）
3. 請求項１又は２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置。

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