(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）およびシランカップリング剤（Ｄ）を含有せしめてなるエポキシ樹脂組成物であって、前記シランカップリング剤（Ｄ）が、（Ｄ−１）すべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤を必須成分とし、任意に配合されるエポキシ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤との和が１０〜９０重量％，ならびに（Ｄ−２） Ｄ−１に定義される以外のシランカップリング剤 ９０〜１０重量％からなるものであり、前記無機充填剤（Ｃ）の配合割合が、全組成物に対し８５〜９５重量％であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
前記すべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤が、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランである請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
前記シランカップリング剤（Ｄ−２）が１級アミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤を必須成分とする請求項１または２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
エポキシ樹脂（Ａ）の配合割合が、全組成物に対し３〜１５重量％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
シランカップリング剤（Ｄ）の配合量が組成物に対して、０．２〜１０重量％である請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項６】
エポキシ樹脂（Ａ）が、下記式（Ｉ）で示される構造を有するエポキシ樹脂を少なくとも１種類含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
0003649535.tif 000007
（ただし、式中のＲ１〜Ｒ８は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【請求項７】
無機充填剤（Ｃ）が、無機充填材（Ｃ）中に粒子径０．１〜３μｍの球状シリカ２０〜９５重量％と粒子径３〜５０μｍの球状シリカ５〜８０重量％からなることを特徴とする請求項１ないし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。
【請求項８】
硬化剤（Ｂ）が下記式(II)で示される構造を有するフェノール−ｐ−キシリレンコポリマーのうち少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
0003649535.tif 000008
（ただし、式中のＲは同一でも異なっていても良く、それぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン原子を示す。ｍは０以上の整数を示す。）
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物によって半導体素子が封止された半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を封止するために使用する半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、樹脂封止半導体装置を実装する際のハンダ付け工程において封止樹脂にクラックが発生するのを防止した半導体封止用エポキシ樹脂組成物、特に耐湿信頼性および成形性（流動性、硬化速度、充填性）にすぐれた半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特性および接着性などにすぐれており、さらに配合処方により種々の特性が付与できるため、塗料、接着剤および電気絶縁材料などの工業材料として利用されている。
【０００３】
たとえば、半導体装置などの電子回路部品の封止方法としては、従来より金属やセラミックスによるハーメチックシールと、フェノール樹脂、シリコーン樹脂およびエポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されているが、近年では、経済性、生産性および物性のバランスの点から、エポキシ樹脂による樹脂封止が中心になっている。
【０００４】
一方、最近はプリント基板への部品実装においても高密度化、自動化が進められており、従来のリードピンを基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代り、基板表面に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛んになってきた。
【０００５】
それに伴い、パッケージも従来のＤＩＰ（デュアル・インライン・パッケージ）から、高密度実装、表面実装に適した薄型のＦＰＰ（フラット・プラスチック・パッケージ）に移行しつつある。
【０００６】
そして、表面実装方式への移行に伴い、従来あまり問題にならなかった半田付け工程が大きな問題になってきた。
【０００７】
すなわち、従来のピン挿入実装方式では、半田付け工程はリード部が部分的に加熱されるだけであったが、表面実装方式では、パッケージ全体が熱媒に浸され加熱される。
【０００８】
この表面実装方式における半田付け方法としては、半田浴浸漬、不活性ガスの飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ法）や赤外線リフロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケージ全体が２１０〜２７０℃の高温に加熱されることになるため、従来の封止樹脂で封止したパッケージにおいては、半田付け時に樹脂部分にクラックが発生したり、チップと樹脂との間に剥離が生じたりして、信頼性が低下して製品として使用できないという問題がおきるのである。
【０００９】
半田付け工程におけるクラックの発生は、後硬化してから実装工程の間までに吸湿した水分が、半田付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因するといわれており、その対策としては、後硬化したパッケージを完全に乾燥し密封した容器に収納して出荷する方法が用いられている。
【００１０】
しかるに、乾燥パッケージを容器に封入する方法は、製造工程および製品の取扱作業が繁雑になるうえ、製品価格が高価になる欠点がある。
【００１１】
また、エポキシ樹脂による封止方法としては、エポキシ樹脂に硬化剤および無機充填剤などを配合した組成物を用い、半導体素子を金型にセットして、低圧トランスファー成形機により封止する方法が一般的に用いられている。
【００１２】
そして、使用する成形機もまた、近年のパッケージの薄型化・小型化と成形の自動化にともなって、従来のコンベンショナル方式からマルチプランジャー方式に変りつつある。ここで、コンベンショナル方式とは１ポットで多数のデバイスを一括成形するものであり、成形性にすぐれるのに対し、マルチプランジャー方式は、基本的に１ポットで１〜２デバイスを成形する方式であり、自動化はできるもの、生産性の点ではコンベンショナル方式よりも劣っている。
【００１３】
しかるにこの成形方式の移行に併ない、樹脂組成物への成形性の要求特性も一層厳しくなってきている。具体的には、パッケージの薄型化・小型化の要求からはこれまで以上の流動性が要求され、また自動化と生産性の点からは、成形時においてすぐれた硬化性と離型性および低バリ性が、かなり厳しく要求されるようになってきた。
【００１４】
また、デバイスの高集積化に応じたアルミ配線の微細化にともない、高温高湿環境下に樹脂封止半導体装置を放置した場合に、封止樹脂自体や、封止樹脂とリードフレームとの界面を通って水分が侵入することによって、半導体が故障するのを防止する性能、つまり耐湿信頼性にも、より高いものが要求されるようになってきた。
【００１５】
かかる実情に基づき、従来から半導体封止用エポキシ樹脂組成物の改良が種々検討されており、例えば、耐湿信頼性の向上を目的としてエポキシシラン系カップリング剤を添加する方法（特公昭６２−１７６４０号公報）、一級のアミノ基を有するアミノシラン系カップリング剤を添加する方法（特開昭５７−１５５７５３号公報）およびウレイドシラン系カップリング剤を添加する方法（特開昭６３−１１０２１２号公報）などが提案されている。
【００１６】
また、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の耐ハンダクラック性を向上させる目的では、ビフェニル型エポキシ樹脂を用いる方法（特開昭６３−２５１４１９号公報）などが提案されている。
【００１７】
しかしながら、耐湿信頼性を改良するために、エポキシシラン系カップリング剤、アミノシラン系カップリング剤およびウレイドシラン系カップリング剤を添加する方法では、これらシラン系カップリング剤の添加による耐湿信頼性やハンダ耐熱性の向上効果がいまだに十分ではないばかりか、硬化性、流動性およびバリ、ボイドなどの成形性の点でも、その改良効果が不満足であった。
【００１８】
また、ビフェニル型エポキシ樹脂を用いる方法では、耐ハンダクラック性は向上するものの、いまだに満足できるレベルではないばかりか、成形時の硬化性およびバリが悪く、生産性が低下したり、流動性およびボイドなどの点でもいまだに問題を残していた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の半導体封止用樹脂組成物が有する問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。
【００２０】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、耐ハンダクラック性、耐湿信頼性などの信頼性、および成形時の流動性、硬化性、ボイド、バリなどの成形性がすぐれた半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は以下の構成をとる。「エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）およびシランカップリング剤（Ｄ）を含有せしめてなるエポキシ樹脂組成物であって、前記シランカップリング剤（Ｄ）が、（Ｄ−１）すべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤を必須成分とし、任意に配合されるエポキシ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤との和が１０〜９０重量％，ならびに（Ｄ−２）Ｄ−１に定義される以外のシランカップリング剤９０〜１０重量％からなるものであり、前記無機充填剤（Ｃ）の配合割合が、全組成物に対し８５〜９５重量％であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。」からなる。
【００２２】
本発明によれば、特定のシランカップリング剤を特定の割合で混合して使用する場合に限って、耐ハンダクラック性および耐湿信頼性を向上することができ、かつ成形時の流動性、硬化性にすぐれ、ボイドやバリの発生がない外観のすぐれた成形品を与え得る半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を詳述する。なお本発明において「重量」とは「質量」を意味する。また特に示さない限り、以下の説明は第１の発明及び第２の発明に共通するものである。
【００２４】
本発明で用いるエポキシ樹脂（Ａ）は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものでとくに限定されず、これらの具体例としては、例えば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、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、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２５】
これらのエポキシ樹脂（Ａ）のなかで特に本発明において好ましく使用されるものは、ハンダ耐熱性がすぐれる点で、下記一般式（Ｉ）で表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂を必須成分として含有するものである。
【００２６】
【化５】
0003649535.tif 000002
（ただし、式中のＲ1 〜Ｒ8 は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン原子を示す）。
【００２７】
そして、エポキシ樹脂（Ａ）は、上記一般式一般式（Ｉ）で表される骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂を５０重量％以上、特に７０重量％以上含有することが好ましい。
【００２８】
上記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂骨格の好ましい具体例としては、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´テトラメチルビフェニル、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチル−２−クロロビフェニル、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチル−２−ブロモビフェニル、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラエチルビフェニル、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラブチルビフェニル、
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル、および
４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチルビフェニルなどが挙げられ、それぞれ単独でも、または混合系で用いる場合でも十分に効果を発揮する。
【００２９】
本発明において、上記エポキシ樹脂（Ａ）の配合量は、通常３〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量が３重量％未満では成形性や接着性が不十分であり、また１５重量％を越えると線膨脹係数が大きくなり、低応力化が困難になる傾向がある。
【００３０】
本発明で使用される硬化剤（Ｂ）は、エポキシ樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定されず、これらの具体例としては、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、下記式（II）で示されるフェノールｐ−キシリレンコポリマー、ビスフェノールＡやレゾルシンから合成される各種ノボラック樹脂、ポリビニルフェノールなどの各種多価フェノール化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸無水物、およびメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ジアミンなどが挙げられる。
【化６】
0003649535.tif 000003
（ただし、式中のＲは同一でも異なっていても良く、それぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン原子を示す。ｍは０以上の整数を示す。）
エポキシ樹脂組成物の硬化剤としては、耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂およびフェノールｐ−キシリレンコポリマーが好ましく用いられ、用途によっては二種以上の硬化剤を併用してもよい。また、封止剤の流動性の点から、硬化剤の溶融粘度がＩＣＩ（５０℃）粘度で６poise （６Pa・s) 以下、さらに４poise （4Pa ・s) 下、さらに２poise （２Pa・s) 以下のものが好ましく使用される。
【００３１】
本発明において、硬化剤（Ｂ）の配合量は通常２〜１５重量％、好ましくは２〜１０重量％、さらに好ましくは２〜８重量％である。
【００３２】
さらには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性質および耐湿信頼性の点からエポキシ樹脂（Ａ）に対する硬化剤（Ｂ）の化学当量比が０．５〜１．６、特に０．８〜１．３の範囲にあることが好ましい。
【００３３】
また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物においては、上記エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）との反応を促進させるための硬化促進剤を含有することができる。
【００３４】
硬化促進剤は硬化反応を促進するものならば特に限定されず、その具体例としては、例えば
２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−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および２−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、
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、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールおよび１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの３級アミン化合物、
ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウムおよびトリ（アセチルアセトナト）アルミニウムなどの有機金属化合物、および
トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィンおよびトリ（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物
などが挙げられる。
【００３５】
これら硬化促進剤の中でも、特に耐湿信頼性の点からは、有機ホスフィン化合物が好ましく、特にトリフェニルホスフィンが好ましく用いられる。
【００３６】
なお、これらの硬化促進剤は、用途によっては二種以上を併用してもよく、その添加量は、エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００３７】
本発明で使用する無機充填剤（Ｃ）としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アンチモンなどの金属酸化物、アスベスト、ガラス繊維およびガラス球などが挙げられるが、中でも非晶性シリカは線膨脹係数を低下させる効果が大きく、低応力化に有効ななため好ましく用いられる。非晶性シリカの例としては、石英を溶融して製造した溶融シリカがあげられ、破砕状のものや球状のものが用いられる。
【００３８】
ここでいう溶融シリカとは、一般的には真比重が２．３以下の非晶性シリカを意味する。この溶融シリカの製造においては必ずしも溶融状態を経る必要はなく、任意の製造方法を用いることができ、例えば結晶性シリカを溶融する方法および各種原料から合成する方法などで製造することができる。
【００３９】
さらに好ましくは、無機充填剤（Ｃ）が無機充填剤（Ｃ）中に粒子径０．１〜３μｍの球状シリカ２０〜９５重量％と粒子径３〜５０μｍの球状シリカ５〜８０重量％の混合物からなり、得られる半導体封止用エポキシ樹脂組成物の流動性と耐ハンダクラック性がすぐれる点で好ましい。
【００４０】
無機充填剤（Ｃ）の配合割合は、得られる半導体封止用エポキシ樹脂組成物の成形性および低応力性を考慮して、組成物全体の８５〜９５重量％の範囲とすることが好ましい。
【００４１】
次に、本発明で使用するシランカップリング剤（Ｄ）とは、アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基などの加水分解性基および有機基がケイ素原子に直結したもの、およびその部分加水分解縮合物が一般的に用いられる。加水分解性の基としてはアルコキシ基、なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましく用いられる。有機基としては、炭化水素基や窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子、硫黄原子などによって置換された炭化水素基のものが使用され、さらに上記原子によって置換された炭化水素基が好ましく使用される。
【００４２】
本発明のシランカップリング剤の特徴は、（Ｄ−１）すべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤を必須成分とし、任意に配合されるエポキシ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤との和が１０〜９０重量％，ならびにＤ−１に定義されるもの以外のシランカップリング剤（Ｄ−２）が９０〜１０重量％からなるものである。これを換言すると、シランカップリング剤（Ｄ）は「すべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤を必須成分とし、必須成分ではなく任意成分であるエポキシ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤との和が、シランカップリング剤（Ｄ）に対して１０〜９０重量％」にある。さらに（Ｄ−１）と（Ｄ−２）との混合割合は、重量比で６０／４０〜９０／１０の範囲とするのがより好ましい。
シランカップリング剤（Ｄ−１）および（Ｄ−２）のいずれかを単独使用する場合には、ハンダ付け工程におけるクラックの防止効果および流動性、硬化性、ボイド、バリなどの成形性向上効果が発揮されず、また（Ｄ−１）を使用しない場合は、ハンダ付け工程におけるクラックの防止効果および硬化性、バリなどの成形性向上効果はある程度発揮されるものの十分ではないばかりか、充填性特にボイドが多数発生するなどの成形性が著しく低下する。特にすべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤を必須成分とすることが好ましい。
【００４５】
前記シランカップリング剤（Ｄ）の混合物は個々に添加してもよく、またあらかじめ樹脂組成物に含まれる他の成分と混合することも、反応させて用いることもできる。
【００４６】
ここでエポキシ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤としては以下のものが例示される。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メトキシシシラン、γ−（２，３−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン。
【００４７】
またすべてが２級であるアミノ基が結合した有機基を有するシランカップリング剤としては、γ−（Ｎ−フェニルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−フェニルアミノ）プロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチルアミノプロピル）メチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、およびγ−（Ｎ−エチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【００４８】
Ｄ−１に定義されるシランカップリング剤のなかでも、耐湿信頼性と流動性の点から、特にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチルアミノ）プロピルメチルトリメトキシシランが好ましく使用される。
【００４９】
シランカップリング剤（Ｄ−１）以外のシランカップリング剤（Ｄ−２）としては、ケイ素原子に結合した有機基が、炭化水素基、ならびに１級アミノ基、３級アミノ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基などを有する炭化水素基であるものが例示される。その具体例としては、、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メトキシシラン、γ−メルカトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカト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エチルシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−  （Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらのなかでも、耐湿信頼性の点から、１級アミノ基を有する有機基がケイ素原子に結合したシランカップリング剤が好ましく使用され、このようなものとしてはγ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびγ−アミノプロピルトリメトキシシランが例示される。
【００５０】
このシランカップリング剤（Ｄ）の添加量は、無機充填剤（Ｃ）に対し０．５〜６重量％、特に０．７〜２重量％であることが好ましく、また組成物に対して、シランカプリング剤（Ｄ）の配合量が０．２〜１０重量％であることが好ましい。
【００５１】
ハロゲン化エポキシ樹脂などのハロゲン化合物およびリン化合物などの難燃剤、三酸化アンチモンなどの各種難燃助剤も配合できる。これら難燃剤は充填材（Ｃ）の添加量が８８重量％を越える領域では、樹脂組成物から発生する不要物の廃棄の容易さの観点からハロゲン原子およびアンチモン原子それぞれが、樹脂組成物に対して０．２重量％以下、さらには実質的に配合されていないことが好ましい。
【００５２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに次に挙げる各種添加剤を任意に含有することができる。
カーボンブラックおよび酸化鉄などの各種着色剤や各種顔料、
シリコーンゴム、オレフィン系共重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブタジエンゴムなどの各種エラストマー、シリコーンオイル、
ポリエチレンなどの各種熱可塑性樹脂、
長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミドおよびパラフィンワックスなどの各種離型剤および
ハイドロタルサイト類などのイオン補足剤、
有機過酸化物などの架橋剤。
【００５３】
本発明の特徴であるシランカップリング剤（Ｄ）を配合した場合、組成物中では以下の反応が起きている可能性があるが、組成物中でシランカップリング剤  （Ｄ）が化学的に転換していても、本発明の作用は発揮される。
シランカップリング剤の加水分解性基に起因する加水分解縮合。
シランカップリング剤の加水分解性基と無機充填剤の表層との縮合反応。
シランカップリング剤のエポキシ基と硬化剤（Ｂ）との反応。
シランカップリング剤のアミノ基とエポキシ樹脂（Ａ）との反応。
シランカップリング剤のエポキシ基と、シランカップリング剤のその他の官能基（例えばアミノ基）との反応。
シランカップリング剤のアミノ基と、シランカップリング剤のその他の官能基との反応。
シランカップリング剤と任意に添加されるシリコーンとの反応。
【００５４】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、溶融混練することが好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニーダーなどの公知の混練方法を用いて溶融混練することにより製造される。
【００５５】
かくして構成される本発明の半導体封止用樹脂組成物は、耐ハンダクラック性および耐湿信頼性が向上し、かつ成形時の流動性、硬化性にすぐれ、ボイドやバリの発生がない外観のすぐれた半導体封止装置を与えることができる。
【００５６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００５７】
［実施例 １〜１０、比較例１〜８］
下記エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、シランカップリング剤およびその他の添加剤を、それぞれ下記および表１に示した割合でミキサーによってドライブレンドした。
Ａ．エポキシ樹脂
Ｉ……エポキシ当量２００のオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
II……４，４´−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３´，５，５´−テトラメチルビフェニル
Ｂ．硬化剤
下記式（II）で示されるフェノールｐ−キシリレンコポリマー（ただし、ｍは数平均で０．３である。）
【化７】
0003649535.tif 000004
Ｃ．無機充填剤
I ……平均粒子径１μｍの球状シリカ／平均粒子径６μｍの破砕シリカ／平均粒子径３０μｍの球状シリカ（１０／３０／６０重量比）の混合物
粒子径０．１〜３μｍ／３〜５０μｍの球状シリカが無機充填剤に占める割合（２０／４０重量％）
II……平均粒子径１μｍの球状シリカ／平均粒子径６μｍの破砕シリカ／平均粒子径１２μｍの球状シリカ（１０／３０／６０重量比）の混合物
粒子径０．１〜３μｍ／３〜５０μｍの球状シリカが無機充填剤に占める割合（３０／３５重量％）
III ……平均粒子径１μｍの球状シリカ／平均粒子径１２μｍの球状シリカ（１０／９０重量比）の混合物
粒子径０．１〜３μｍ／３〜５０μｍの球状シリカが無機充填剤に占める割合（４０／５５重量％）
Ｄ．シランカップリング剤
I   ……Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン
II  ……γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
III ……γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
Ｅ．難燃剤……エポキシ当量４００、臭素含量４９％の臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（［実施例 １〜１０、比較例１〜８］添加量：それぞれ０．８重量％）
Ｆ．難燃助剤……三酸化アンチモン
（［実施例 １〜１０、比較例１〜８］添加量：それぞれ１．０重量％）
Ｇ．その他添加剤
(1)硬化促進剤……トリフェニルフォスフィン（表１に示した量を添加）
(2)離型剤……カルナバワックス（添加量：それぞれ０．３重量％）
(3)着色剤……カーボンブラック（添加量：それぞれ０．３重量％）。
【００５８】
【表１】
0003649535.tif 000005
【００６０】
これらの混合物を、各々ロール温度９０℃のミキシングロールを用いて５分間加熱混練後、冷却粉砕して、１０種類の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を製造した。
【００６１】
これらの各封止用樹脂組成物を用い、低圧トランスファー成形法により、成形温度１７５℃、成形時間２分、トランスファー圧力７０ｋｇ／ｃｍ2の条件で成形した、さらに１７５℃×５時間の条件でポストキュアし、次の物性測定法により各組成物の物性を測定した結果を表２に示す。
【００６２】
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ型評価用金型を用いて１７５℃で成形速度２５ｍ／ｓｅｃで測定した。
【００６３】
ハンダ耐熱性：表面にアルミニウムを蒸着した模擬半導体素子を搭載したチップサイズ９×９ｍｍの１６０ｐｉｎ  ＱＦＰ  ２０個を成形（２８×２８×３．４（厚さ）ｍｍ）してポストキュアし半導体装置とした。さらに８５℃／８５％ＲＨでそれぞれ７２時間、および１２０時間加湿後、最高温度２４０℃のＩＲリフロー炉で加熱処理し、外部クラック発生数を調べた。
耐湿信頼性：加湿７２時間のハンダ耐熱性評価後のＱＦＰを用い、１２１℃／１００％ＲＨのＰＣＴ条件下で、アルミニウム配線の断線を故障として累積故障率５０％になる時間を求め、寿命とした。
充填性：ハンダ耐熱試験に用いる１６０ｐｉｎ  ＱＦＰを、成形後に目視および顕微鏡を用いて観察し、未充填の有無および表面ボイドを観察した。
バリ：低圧トランスファー成形法によりバリ測定金型を用いて１７５℃×９０秒の条件で成形し、５μｍの幅の隙間に発生するバリの長さを測定した。
硬化性：低圧トランスファー成形法により直径５ｃｍの円盤を成形し、１７５℃で処理し、熱時硬度（ショアＤ）が７０を越えるまでのキュアー時間を測定した。
【００６４】
【表２】
0003649535.tif 000006
【００６６】
表２の結果から明らかなように、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物（実施例１〜１０）は、ハンダ耐熱性および耐湿信頼性にすぐれるばかりか、充填性、バリおよび硬化性などの成形性にもすぐれており、生産性がきわめて良好である。
【００６７】
一方、本発明の範囲外のシランカップリング剤の使用である、比較例１〜３では、ハンダ耐熱性および耐湿信頼性に劣るばかりか、充填性、バリおよび硬化性などの成形性も極端に低いものである。
【００６８】
また、無機充填剤の量が８５重量％以下の比較例８では、ハンダ耐熱性および耐湿信頼性に劣っている。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、耐ハンダクラック性（ハンダ耐熱性）および耐湿信頼性を向上することができ、しかも成形時の流動性、硬化性にすぐれ、ボイドやバリの発生がない外観のすぐれた成形品を、すぐれた生産性のもとに与えることができる。