(57)【要約】【課題】  硬化性及び他の諸特性を劣化させることなく成形後や実装時の半導体装置の反りと耐半田性を両立させるエリア実装型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こと。【解決手段】  エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、特定構造のシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）、芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）を含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び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基板面側の実質的に片面のみが前述のエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて封止されているエリア実装型半導体装置。【選択図】 なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）、芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）を含む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】
2010024464.tif 000013
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【請求項２】
全エポキシ樹脂組成物中に、更に０．０５〜０．５重量％のシリコーンオイル（Ｇ）を含有する請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
前記球状アルミナ（Ｅ）の粒度分布が、０．５〜１μｍ、３〜８μｍ、３６〜５０μｍに極大点を有する請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１、２又は３のいずれかに記載の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。
【請求項５】
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基板面側の実質的に片面のみの封止に用いるものであって、エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）、を含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
2010024464.tif 000014
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【請求項６】
全エポキシ樹脂組成物中に、更に０．０５〜０．５重量％のシリコーンオイル（Ｇ）を含有する請求項５記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
前記球状アルミナ（Ｅ）の粒度分布が、０．５〜１μｍ、３〜８μｍ、３６〜５０μｍに極大点を有する請求項５又は６記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
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基板面側の実質的に片面のみが請求項５、６又は７のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されていることを特徴とするエリア実装型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものであり、特に、プリント配線板や金属リードフレームの片面に半導体素子を搭載し、その搭載面側の実質的に片面のみが樹脂封止されたエリア実装型半導体装置に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高機能化、高速化に伴い、その発熱量が増大傾向にある。そのため封止用エポキシ樹脂組成物に対しても高熱放散性の要求が高まっており、それを構成する無機充填材においても様々な検討が進められている。これまで高熱伝導性の無機充填材としては窒化アルミニウム、窒化ケイ素及びアルミナが主として使用されているが、いずれもエポキシ樹脂組成物としての要求特性を満足させるレベルには至っていない。窒化アルミニウム、窒化ケイ素は、アルミナよりも高い熱伝導率を有するが、エポキシ樹脂組成物の流動性が極端に低下する、成形時の金型磨耗が著しいなどの問題が懸念され、本格的に普及するまでには至っていない。これに対し、アルミナは熱伝導率こそ窒化アルミニウム、窒化ケイ素に比べて劣るものの、球状化して用いることにより流動性と金型磨耗性の観点からは比較的良好である。流動性を向上させるために粒度分布に着目した方法が提案されており、０．４〜０．７μｍ、１２〜１８μｍ、３０〜３８μｍに粒度分布の極大ピークをもたせる方法（たとえば、特許文献１参照。）、ロジン・ラムラー線図の回帰式の回帰係数に着目する方法（たとえば、特許文献２参照。）などがある。
【０００３】
近年の新たな動きとして、環境対応のため半導体装置を実装する際に従来よりも融点の高い無鉛半田の使用が高まってきている。この半田の適用により実装温度を従来に比べ約２０℃高くする必要があり、実装後の半導体装置の耐熱性が現状に比べ著しく低下する問題が生じており、向上の必要性が加速的に強くなってきている。これを解決し得る半導体装置の低応力化、低吸水化を達成するためには、更なる無機充填材の高充填化が必要となっている。
【０００４】
また半導体素子の高集積化が進むにつれて増加傾向にあるエリア実装型半導体装置においては、無機充填材の高充填化が更に必要になってくる。エリア実装型半導体装置としては、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、或いは更に小型化を追求したＣＳＰ（チップスケールパッケージ）等が代表的であり、これらは従来のＱＦＰ、ＳＯＰなどに代表される表面実装型半導体装置では限界に近づいている多ピン化・高速化への要求に対応するために開発されたものである。構造としては、ＢＴ樹脂／銅箔回路基板（ビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板）に代表される硬質回路基板、或いはポリイミド樹脂フィルム／銅箔回路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半導体素子を搭載し、その半導体素子搭載面、即ち基板の片面のみがエポキシ樹脂組成物等で成形・封止されている。また、基板の半導体素子搭載面の反対面には半田ボールを２次元的に並列して形成し、回路基板と接合させる。この半導体装置を回路基板上に半田接合を行う場合、２００℃以上の加熱工程を経るが、この際に半導体装置の反りが発生すると多数の半田ボールが平坦とならず、回路基板から浮き上がってしまうため電気的接合信頼性が低下する問題が起こる。
【０００５】
基板上の片面のみをエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置において反りを低減するには、基板の熱膨張係数とエポキシ樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数とを近づけること、及びエポキシ樹脂組成物の成形硬化時の硬化収縮を小さくすることの二つの方法が重要である。基板としては、有機基板ではＢＴ樹脂やポリイミド樹脂のような高いガラス転移温度（以下、Ｔｇという）を有する樹脂が広く用いられており、これらはエポキシ樹脂組成物の成形温度である１７０℃近辺よりも高いＴｇを有する。従って、成形温度から室温までの冷却過程では有機基板のガラス領域、換言すると線膨張係数がα１の領域のみで収縮する。よってエポキシ樹脂組成物の硬化物も、Ｔｇが成形温度より高く且つα１が有機基板と同じで、更に成形硬化時の硬化収縮がゼロとなれば、反りはほぼゼロとなると考えられる。このため、多官能型エポキシ樹脂と多官能型フェノール樹脂との組み合わせによりＴｇを高くし、無機充填材の配合量でα１を合わせる手法が既に提案されている（たとえば、特許文献３参照。）。しかし多官能型樹脂は吸水性、粘度が高いことから金線変形、耐熱性の低下を引き起こし易いため、多官能型樹脂以外の低粘度樹脂を用い、無機充填材の高充填化によってエポキシ樹脂組成物の熱膨張係数を基板の熱膨張係数に近づけ、成形硬化時の硬化収縮を小さくする、といった手法が用いられている（たとえば、特許文献４参照。）。
【０００６】
前述の様に、アルミナをより多く充填するために樹脂組成物の流動性を向上させる様々な手法が提案されているが、アルミナ以外のエポキシ樹脂組成物の構成原料には着目していないために十分な性能が得られず、市場の要求を満足させるレベルには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２７８４１５号公報（第２〜９頁）
【特許文献２】特開平７−１１８５０６号公報（第２〜６頁）
【特許文献３】特開平９−１８１２２６号公報（第２〜９頁）
【特許文献４】特開２００３−４０９７９号公報（第２〜６頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の背景技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは硬化性及び他の諸特性を劣化させることなく、成形後や実装時の半導体装置の反りと耐半田性を両立させた半導体封止用に適した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ことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
［１］エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）、芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）を含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【００１０】
【化１】
2010024464.tif 000002
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【００１１】
［２］全エポキシ樹脂組成物中に、更に０．０５〜０．５重量％のシリコーンオイル（Ｇ）を含有する第［１］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［３］前記球状アルミナ（Ｅ）の粒度分布が、０．５〜１μｍ、３〜８μｍ、３６〜５０μｍに極大点を有する第［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［４］第［１］、［２］又は［３］項のいずれかに記載の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、
［５］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基板面側の実質的に片面のみの封止に用いるものであって、エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）、を含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【００１２】
【化２】
2010024464.tif 000003
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【００１３】
［６］全エポキシ樹脂組成物中に、更に０．０５〜０．５重量％のシリコーンオイル（Ｇ）を含有する第［５］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［７］前記球状アルミナ（Ｅ）の粒度分布が、０．５〜１μｍ、３〜８μｍ、３６〜５０μｍに極大点を有する第［５］又は［６］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［８］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基板面側の実質的に片面のみが第［５］、［６］又は［７］項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されていることを特徴とするエリア実装型半導体装置、
である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に従うと、従来の技術では得られなかった反り、耐半田性における性能を両立させることが出来るので、特にエリア実装型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として好適である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促進剤、特定構造のシランカップリング剤、球状アルミナ、特定構造の化合物を含むエポキシ樹脂組成物を用いることにより、エポキシ樹脂組成物の低粘度化が可能となるため、無機充填材をより多く充填できるようになる。これによって反り、耐半田性の性能を両立できるという効果が得られるものである。更に前記手法により反りを低減できるため、低反り化のために多量添加を必要としていたシリコーンオイルの添加量を抑制することが可能となる。その結果、耐湿性低下を防止できるという効果も得られるものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造は特に限定するものではないが、例えばビフェニル型エポキシ樹脂、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、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾ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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジシクロベンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂などが挙げられる。またこれらは単独でも混合して用いてもよい。なお無機充填材を高充填化する、という観点では、常温で固形、かつ成形時の溶融粘度が非常に低い結晶性エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【００１７】
本発明に用いるフェノール樹脂としては、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、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、ジシクロベンタジエン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂などが挙げられる。またこれらは単独でも混合して用いてもよい。なお無機充填材を高充填化する、という観点では、エポキシ樹脂と同様に低粘度のものが好ましい。
【００１８】
本発明に用いる全エポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数の当量比としては、好ましくは０．５〜２であり、特に０．７〜１．５がより好ましい。上記範囲を外れると、耐湿性、硬化性などが低下する恐れがあるので好ましくない。
【００１９】
本発明に用いる硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるものであればよく、一般に封止材料に使用するものを用いることができる。例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等のアミン系化合物、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、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・テトラ安息香酸ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート（、ベンゾキノンをアダクトしたトリフェニルホスフィン）等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。
【００２０】
本発明に用いられる一般式（１）で示されるシランカップリング剤を使用すると、従来のシランカップリング剤よりもエポキシ樹脂組成物の低粘度化が可能となるため、無機充填材をより多く充填させ易くなり、その結果半導体装置の反り及び耐半田性を向上させることができる。本発明に用いる一般式（１）で示されるシランカップリング剤は、好ましくはＲ１がフェニル基であり、Ｒ２が炭素数１〜３のアルキル基、かつＲ３、Ｒ４はメチル基もしくはエチル基であることが好ましい。しかしこれらに限定されるものではなく、また単独で用いても併用してもよい。本発明に用いるシランカップリング剤の配合量は、全エポキシ樹脂組成物中に０．０５〜０．５重量％が好ましく、下限値未満だと目的とする流動性が得られず、上限値を越えると硬化性が損なわれるおそれがあり好ましくない。
【化３】
2010024464.tif 000004
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【００２１】
また、一般式（１）で示されるシランカップリング剤を用いることによる効果を損なわない範囲であれば、その他のカップリング剤を併用しても差し支えない。併用できるカップリング剤としては、例えば、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシランカップリング剤や、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アルミニウム／ジルコニウムカップリング剤等が挙げられる。
【００２２】
本発明においては、高熱伝導性を付与する目的で、充填材として球状アルミナを用いる。本発明に用いる球状アルミナの粒度分布は特に規定しないが、粒度分布の極大点を０．５〜１μｍ（以下微粒子と記載する。）、３〜８μｍ（以下中粒子と記載する。）、３６〜５０μｍ（以下粗粒子と記載する。）に有することが好ましい。微粒子の極大点が０．５μｍ未満もしくは１μｍを超えると流動性を損なう場合があり、また中粒子の極大点が３μｍ未満もしくは８μｍを超えると、同様に流動性を損なう場合がある。なお粗粒子については、極大点が５０μｍを超えると、狭い充填領域が存在する小型半導体装置において未充填を引き起こす、及び金線間隔の狭い半導体装置において流動を阻害し、金線変形を引き起こす懸念が生じる。なお、本発明では、充填材として球状アルミナを単独で用いる必要はなく、例えば、溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ、結晶シリカ、タルク、チタンホワイト、窒化珪素等と併用してもよい。本発明に用いる球状アルミナの配合量は、全エポキシ樹脂組成物中に８５〜９３重量％が好ましく、下限値未満だと目的とする熱伝導性が得られず、上限値を超えると流動性が損なわれるおそれがあり好ましくない。
【００２３】
ここでの球状アルミナの粒度分布は、ＪＩＳ  Ｍ８１００粉塊混合物−サンプリング方法通則に準じて無機充填材を採取し、ＪＩＳ  Ｒ  １６２２−１９９５  ファインセラミック原料粒子径分布測定のための試料調整通則に準じて、無機充填材を測定用試料として調整し、ＪＩＳ  Ｒ  １６２９−１９９７ファインセラミック原料のレーザー回折・散乱法による粒子径分布測定方法に準じて（株）島津製作所製のレーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０００（レーザー波長：４０５ｎｍ）を用いて、溶媒に水を用い無機充填材の屈折率が実数部１．８０、虚数部１．００の条件のもと測定した値である。
また比表面積は、ＪＩＳ  Ｒ  １６２６−１９９６  ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法に準じて、窒素を吸着質として用い、ＢＥＴ１点法によって測定した値である。
【００２４】
本発明に用いる芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）（以下化合物（Ｆ）と記載する。）としては、式（２）又は式（３）で表される化合物が好ましく、例えば、カテコール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン及びこれらの誘導体が挙げられる。そのうち制御のしやすさ、低揮発性の点から母核はナフタレン環である化合物（１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン及びその誘導体）がより好ましい。これらの化合物（Ｇ）は２種以上併用してもよい。なおこの化合物（Ｇ）の配合量は全エポキシ樹脂組成物中０．０１〜０．５重量％、好ましくは０．０２〜０．３重量％である。下限値未満だと期待するような粘度特性及び流動特性が得られず、上限値を越えるとエポキシ樹脂組成物の硬化が阻害され、また硬化物の物性が劣り、半導体封止樹脂としての性能が悪化するので好ましくない。
【００２５】
【化４】
2010024464.tif 000005
（Ｒ５、Ｒ９はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素又は水酸基以外の置換基、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基。）
【００２６】
【化５】
2010024464.tif 000006
（Ｒ１０、Ｒ１６はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素又は水酸基以外の置換基、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基。）
【００２７】
本発明においては、上記成分に加え、更にシリコーンオイルを全エポキシ樹脂組成物に対し０．０５〜０．５重量％添加することができる。本発明に用いるシリコーンオイルは、特に平均重合度に制約は無く、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填材との親和性を付与するために、メチル基、フェニル基の他にＣ、Ｏ、Ｎ、Ｓ原子などを含む有機基を有していても構わない。またシリコーンオイルは単独でも混合して用いてもよい。シリコーンオイルを添加することにより、成形時の金型離型性を付与することができる。また、シリコーンオイルの種類、添加量によっては低弾性化が可能となるため、半導体装置の反りを低減し、温度サイクル試験時に発生する応力を緩和する効果が得られる。しかしシリコーンオイルの配合量が、上記上限値を超えると、シリコーンオイルの種類によってはガラス転移温度の低下、半導体装置内の部材との界面密着力低下による耐湿性の低下を招きやすくなるので好ましくない。また上記下限値を下回ると、成形時の金型離型性が不十分となる場合がある。
【００２８】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の他、必要に応じてカルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類若しくはパラフィン等の離型剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤、酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体、酸化防止剤等の各種添加剤が適宜配合可能である。
【００２９】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｇ）成分、及びその他の添加剤等を、ミキサー等を用いて常温混合し、ロール、ニーダー、押出機等の混練機で加熱混練、冷却後粉砕して得られる。
【００３０】
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従来からの成形方法で硬化成形すればよい。その他の半導体装置の製造方法は、公知の方法を用いることができる。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これらの実施例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
ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ４０００Ｋ、融点１０５℃、エポキシ当量１８５）                                  ４．６７重量部
フェノールノボラック樹脂（軟化点８０℃、水酸基当量１０５）    １．７４重量部
ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、軟化点６５℃、水酸基当量２０３）                    １．７４重量部
トリフェニルホスフィン                                        ０．１５重量部
【００３２】
式（４）で示されるシランカップリング剤                        ０．２０重量部
【化６】
2010024464.tif 000007
【００３３】
アルミナＢ（平均粒径３８μｍ、比表面積０．１ｍ２／ｇ、極大点粒径３８μｍ）
５５．００重量部
アルミナＦ（平均粒径３μｍ、比表面積０．８ｍ２／ｇ、極大点粒径３μｍ）
２２．５０重量部
アルミナＩ（平均粒径０．７μｍ、比表面積６．３ｍ２／ｇ、極大点粒径０．７μｍ）
１０．００重量部
シリカＡ（平均粒径０．５μｍ、比表面積６．５ｍ２／ｇ）        ３．００重量部
シリカＢ（一次粒子１２ｎｍ、比表面積２００ｍ２／ｇ）          ０．５０重量部
２，３−ジヒドロキシナフタレン（試薬）                        ０．２０重量部
【００３４】
式（５）で示されるシリコーンオイル                            ０．３０重量部
【化７】
2010024464.tif 000008
【００３５】
カルナバワックス                                              ０．２０重量部
カーボンブラック                                              ０．３０重量部
をミキサーで混合した後、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とした。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。
【００３６】
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、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。単位はｃｍ。
【００３７】
金線変形率：パッケージ反り量の評価で成形した３５２ピンＢＧＡパッケージを軟Ｘ線透視装置で観察し、金線の変形率を（流れ量）／（金線長）の比率で表した。単位は％。
【００３８】
パッケージ反り量：トランスファー成形機を用い、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間２分で３５２ピンＢＧＡ（基板は厚さ０．５６ｍｍのビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板、半導体装置のサイズは３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、半導体素子のサイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、半導体素子と回路基板のボンディングパッドを２５μｍ径の金線でボンディングしている。）を成形し、１７５℃、２時間で後硬化してサンプルを得た。得られた半導体装置各１０個を室温に冷却後、パッケージのゲートから対角線方向に、表面粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変異差の最も大きい値を反り量とした。単位はμｍ。
【００３９】
バリ長さ：パッケージ反り量の評価で成形した３５２ピンＢＧＡパッケージの約３０μｍ厚のベント部から漏れる樹脂バリの長さを測定した。単位はｍｍ。
【００４０】
耐半田性：パッケージ反り量の評価で成形した３５２ピンＢＧＡパッケージを１７５℃、２時間で後硬化し、得られた半導体装置各１０個を、６０℃、相対湿度６０％の環境下で１６８時間、又は８５℃、相対湿度６０％の環境下で１６８時間処理した後、ピーク温度２６０℃のＩＲリフロー処理（２５５℃以上が１０秒）を行った。処理後の内部の剥離及びクラックの有無を超音波探傷機で観察し、不良半導体装置の個数を数えた。不良半導体装置の個数がｎ個であるとき、ｎ／１０と表示した。
【００４１】
耐湿性：トランスファー成形機を用い、金型温度１７５℃、注入圧９．８ＭＰａ、硬化時間２分で１６ｐＳＯＰ（モールドサイズ１１ｍｍ×７ｍｍ、厚さ１．９５ｍｍ、半導体素子サイズ３．５ｍｍ×３．０ｍｍ、厚さ０．４８ｍｍ、半導体素子のボンディングパッドと４２アロイフレームを２５μｍ径の金線で１２箇所ボンディングしている。半導体素子はアルミ配線幅１０μｍ、配線間距離１０μｍ、アルミ蒸着厚み１μｍ。）を成形し、１７５℃、２時間で後硬化してサンプルを得た。得られた半導体装置５個を室温に冷却後、１４０℃、相対湿度８５％の環境下で２０Ｖ印加（ボンディングした６箇所のうち６箇所を陽極、６箇所を陰極）、５００Ｈｒ処理してからパッケージを取り出し、各々の端子にテスターを当てて回路の抵抗値を測定した。抵抗値が初期値の２００％を超えたものを不良とし、不良箇所がｎ箇所であるときｎ／１５と表示した（陽極：３箇所×５個、陰極：３箇所×５個）。
【００４２】
実施例２〜１８、比較例１〜６
表１、表２、表３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、同様に評価した。これらの評価結果を表１、表２、表３に示す。
実施例１以外で用いたアルミナ、シリコーンオイルなどを以下に示す。
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
アルミナＡ（平均粒径３３μｍ、比表面積０．３ｍ２／ｇ、極大点粒径３３μｍ）
アルミナＣ（平均粒径４９μｍ、比表面積０．１ｍ２／ｇ、極大点粒径４９μｍ）
アルミナＤ（平均粒径５５μｍ、比表面積０．１ｍ２／ｇ、極大点粒径５５μｍ）
アルミナＥ（平均粒径１．５μｍ、比表面積５．０ｍ２／ｇ、極大点粒径１．５μｍ）
アルミナＧ（平均粒径７μｍ、比表面積０．４ｍ２／ｇ、極大点粒径７μｍ）
アルミナＨ（平均粒径１０μｍ、比表面積０．４ｍ２／ｇ、極大点粒径１０μｍ）
１，２−ジヒドロキシナフタレン（試薬）
カテコール
１，６−ジヒドロキシナフタレン（試薬）
レゾルシノール（試薬）
【００４３】
式（６）で示されるシリコーンオイル
【化８】
2010024464.tif 000009
【００４４】
【表１】
2010024464.tif 000010
【００４５】
【表２】
2010024464.tif 000011
【００４６】
【表３】
2010024464.tif 000012
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、反り、耐半田性、耐湿性に優れたものであり、これらの特性が要求される分野、例えばエリア実装型半導体装置等への適用が有用である。
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月26日(2009.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）、ナフタレン環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）を含む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】
2010024464.tif 000015
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
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基板面側の実質的に片面のみの封止に用いるものであって、エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）ナフタレン環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）、を含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
2010024464.tif 000016
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基。ｎは１〜３の整数。）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、
［１］エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）、ナフタレン環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）を含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
［２］全エポキシ樹脂組成物中に、更に０．０５〜０．５重量％のシリコーンオイル（Ｇ）を含有する第［１］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［３］前記球状アルミナ（Ｅ）の粒度分布が、０．５〜１μｍ、３〜８μｍ、３６〜５０μｍに極大点を有する第［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［４］第［１］、［２］又は［３］項のいずれかに記載の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、
［５］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基板面側の実質的に片面のみの封止に用いるものであって、エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、一般式（１）で示されるシランカップリング剤（Ｄ）、球状アルミナ（Ｅ）ナフタレン環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）、を含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明に用いる芳香環に２個の隣接した水酸基を有し、かつ該水酸基以外の置換基を有するか、又は有しない化合物（Ｆ）（以下化合物（Ｆ）と記載する。）としては、式（２）又は式（３）で表される化合物が好ましく、例えば、カテコール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン及びこれらの誘導体が挙げられる。そのうち制御のしやすさ、低揮発性の点から母核はナフタレン環である化合物（１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン及びその誘導体）がより好ましい。これらの化合物（Ｆ）は２種以上併用してもよい。なおこの化合物（Ｆ）の配合量は全エポキシ樹脂組成物中０．０１〜０．５重量％、好ましくは０．０２〜０．３重量％である。下限値未満だと期待するような粘度特性及び流動特性が得られず、上限値を越えるとエポキシ樹脂組成物の硬化が阻害され、また硬化物の物性が劣り、半導体封止樹脂としての性能が悪化するので好ましくない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
実施例２〜９、１１〜８、参考例１０、比較例１〜６
表１、表２、表３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、同様に評価した。これらの評価結果を表１、表２、表３に示す。
実施例１以外で用いたアルミナ、シリコーンオイルなどを以下に示す。
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
アルミナＡ（平均粒径３３μｍ、比表面積０．３ｍ２／ｇ、極大点粒径３３μｍ）
アルミナＣ（平均粒径４９μｍ、比表面積０．１ｍ２／ｇ、極大点粒径４９μｍ）
アルミナＤ（平均粒径５５μｍ、比表面積０．１ｍ２／ｇ、極大点粒径５５μｍ）
アルミナＥ（平均粒径１．５μｍ、比表面積５．０ｍ２／ｇ、極大点粒径１．５μｍ）
アルミナＧ（平均粒径７μｍ、比表面積０．４ｍ２／ｇ、極大点粒径７μｍ）
アルミナＨ（平均粒径１０μｍ、比表面積０．４ｍ２／ｇ、極大点粒径１０μｍ）
１，２−ジヒドロキシナフタレン（試薬）
カテコール
１，６−ジヒドロキシナフタレン（試薬）
レゾルシノール（試薬）
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
【表２】
2010024464.tif 000017