(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機フィラーと、１分子内に２個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂と、硬化剤として１分子内に２個以上のフェノール性水酸基を持つフェノール系樹脂と、硬化促進剤として下記の式（１）に示すホスフィン系化合物と式（２）に示すフェノールノボラック化合物の反応物とを含有して成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】
0003565118.tif 000005
【請求項２】
ホスフィン化合物とフェノールノボラック化合物とを加熱温度１５０〜２００℃、１〜２時間で反応させ、この反応物の１５０℃における溶融粘度が２０ポアズ以下でかつ均一透明な性状であ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。
【請求項３】
無機フィラーを６０質量％〜９５質量％含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
エポキシ樹脂が下記の式（３）に示すビフェニル型エポキシ樹脂、または下記の式（４）に示す２官能エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至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。
【化２】
0003565118.tif 000006
【請求項５】
エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＥ型エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至４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６】
硬化剤としてフェノールアラルキル型硬化剤を使用することを特徴とする請求項１乃至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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子を封止して半導体パッケージを形成するのに用いられる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】
近年、電子機器の高性能化や小型化に伴い、半導体の高密度化が進んでいるが、半導体パッケージにおいても薄型、小型化が進んでいる。また、半導体パッケージの実装方法はピン挿入型実装から表面実装方式へと移り変わりつつある。このような情勢から、半導体パッケージを形成する封止材においては、薄型の半導体パッケージの充填性不良や表面実装時の不良発生、即ち、吸湿した半導体パッケージがはんだ付け時にリフロー炉を通過する際に、吸湿水分の急激な気化膨張によるパッケージクラック発生や半導体素子と封止材界面の密着性が失われることによる界面剥離の発生が問題となってきた。
【０００３】
これらの問題を解消すべく、封止材の低粘度化や低吸湿化が検討され、エポキシ樹脂として従来のｏ−クレゾールノボラックエポキシ樹脂に代わってビフェニル型エポキシなどの低粘度のものを用い、かつ低吸湿化のために無機フィラー（無機充填材）を多く配合することによって封止材を調製する場合が多くなってきた。そして、このように封止材の低粘度化、即ち高流動化や充填材の高充填化により成型時の充填性や吸湿時の耐はんだクラック性は大幅に向上した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述に示すように低粘度のエポキシ樹脂を用いてかつ無機フィラーを高充填した場合、薄肉部の充填性と低吸湿化は両立するものの、低粘度のエポキシ樹脂を使用することによる成型時の空気の巻き込みにより、半導体パッケージのゲート付近に外部ボイドが発生すること、また、ゲート部以外の半導体パッケージ表面にピンホールや微小膨れが多く発生するようになり、半導体パッケージの耐湿信頼性が低下するという大きな欠点が生じるようになってきた。
【０００５】
さらに、低粘度のエポキシ樹脂は２官能タイプを使用する場合が多く、この場合、成型後の剛性が従来のｏ−クレゾールノボラックエポキシ樹脂を使用した場合に比べて低いため、半導体パッケージの離型時にミクロな範囲で硬化樹脂が金型に残り、連続成型時の金型汚れが発生しやすくなる。
【０００６】
このように、半導体パッケージに成型時のボイドを減少させることと、連続成型時の金型の汚れが低下するように種々の検討がなされてきたが、上記の主に２つの欠点を大幅に解消するような方法は見いだされていない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、低粘度のエポキシ樹脂を用いて無機フィラーを高充填した場合に発生し易いパッケージボイドや連続成型時の金型の汚れを大幅に低減することができる半導体封止用エポキシ樹脂を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、無機フィラーと、１分子内に２個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂と、硬化剤として１分子内に２個以上のフェノール性水酸基を持つフェノール系樹脂と、硬化促進剤として下記の式（１）に示すホスフィン系化合物と式（２）に示すフェノールノボラック化合物の反応物とを含有して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
【化３】
0003565118.tif 000002
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請求項１の構成に加えて、ホスフィン化合物とフェノールノボラック化合物とを加熱温度１５０〜２００℃、１〜２時間で反応させ、この反応物の１５０℃における溶融粘度が２０ポアズ以下でかつ均一透明な性状であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請求項１又は２の構成に加えて、無機フィラーを６０質量％〜９５質量％含有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、エポキシ樹脂が下記の式（３）に示すビフェニル型エポキシ樹脂、または下記の式（４）に示す２官能エポキシ樹脂を含むことを特徴とするものである。
【００１３】
【化４】
0003565118.tif 000003
【００１４】
また、本発明の請求項５に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請求項１乃至４のいずれかの構成に加えて、エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＥ型エポキシ樹脂を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、請求項１乃至５のいずれかの構成に加えて、硬化剤としてフェノールアラルキル型硬化剤を使用することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は半導体パッケージの封止材として用いられるものであって、無機フィラーとエポキシ樹脂と硬化剤と硬化促進剤を含有して調製されるものである。
【００１８】
本発明に用いる無機フィラーとしてはシリカ粉末、アルミナ粉末、窒化アルミ粉末、窒化珪素粉末、硝子粉末、三酸化アンチモン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。これらの中でも特にシリカ粉末が線膨張率が小さい、高純度、低コストなどの理由から好ましく用いられる。さらに好ましくは、無機フィラーを高充填しても流動性の低下を抑えるために、無機フィラーの形状が球状のものを含むのが好ましい。また、無機フィラーの粉末の平均粒径は１００μｍ以下が好ましく、更に好ましくは７０μｍ以下である。無機フィラーの大きさが１００μｍよりも大きいと、半導体パッケージを成型する際の金型のゲート部や半導体パッケージの薄肉部に無機フィラーが詰まり、充填不良が発生して好ましくない。無機フィラーの平均粒径の下限は特に設定されないが、入手可能なものは約０．０１μｍ以上である。さらに、無機フィラーには必要に応じて樹脂成分との濡れ性を向上するために、シランカップリング剤などの表面処理剤で予め処理するのが好ましい。
【００１９】
本発明に用いるエポキシ樹脂は、少なくとも１分子中に２個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂であれば特に限定しないが、一般的に半導体パッケージの封止材に用いられているものを使用することができる。例えば、ｏ−クレゾールノボラックエポキシ樹脂に代表されるノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、２官能の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、ナフタレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用しても良く、また、２種以上併用しても良い。これらの中でも、表面実装タイプの薄型の半導体パッケージ用には、特に、上記の式（３）に示すビフェニル型エポキシ樹脂または上記の式（４）に示すビスフェノール型エポキシ樹脂を含むのが好ましい。式（３）（４）に示す２官能型のエポキシ樹脂は、封止材の低粘度化に非常に有効であり、薄型の半導体パッケージを成型する際において、封止材の充填性を向上させるのに有効である。また、封止材の低粘度化の結果、無機フィラーを多く配合することができるため、封止材の吸湿率が下がり、半導体パッケージが耐はんだクラック性に優れるものとなる。
【００２０】
本発明に用いる硬化剤としては、１分子中に少なくとも２個以上のフェノール性水酸基を持つフェノール系樹脂である限り特に限定しないが、一般的に封止材に用いられているものを使用することができる。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、シクロペンタジエン、フェノール重合体、ナフタレン型フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等が挙げられる。これらは単独で使用しても良く、また、２種以上併用しても良い。これらの中でも、表面実装タイプの薄型パッケージ用には低吸湿性で高靭性である等の理由からフェノールアラルキル樹脂を含むのが好ましい。
【００２１】
本発明の硬化促進剤は、少なくとも、上記の式（１）に示す構造のテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート（以下、ＴＰＰＫとする）と、式（２）に示すフェノールノボラック化合物（フェノールノボラック樹脂）との反応物を使用することを特徴としている。
【００２２】
従来、エポキシ樹脂の硬化促進剤にＴＰＰＫを使用する例は、例えば、特公昭５６−４５４９１号公報、特開昭６１−２９６０１９号公報に提示されている。特公昭５６−４５４９１号公報には、重量平均分子量が３００〜１５００のフェノールノボラックとＴＰＰＫをフェノールノボラックの軟化点以上に加熱処理するエポキシ樹脂用硬化剤の製造方法が記載されており、この硬化剤を用いることによりエポキシ樹脂の硬化性が向上することと室温安定性の向上することが開示されている。また、特開昭６１−２９６０１９号公報には、硬化促進剤としてＴＰＰＫ、カップリング剤としてエポキシシランとメルカプトシランを併用するエポキシ樹脂組成物が記載されており、このようなエポキシ樹脂組成物は耐湿性、接着性、電気特性、熱安定性が優れることが開示されている。
【００２３】
ＴＰＰＫをこれらの公報に基づいて硬化促進剤として使用しても、例えば、特公昭５６−４５４９１公報においては、熱処理の方法について、その終点をわずかに黄色みを帯びた褐色ないし茶褐色に変化した呈色状態で判断している。具体的に熱処理時間はフェノールノボラックの軟化温度によるが、１７０℃２０分、８０℃６０分、１００℃４５分などの条件で加熱すると記されている。この条件では単にＴＰＰＫをフェノールノボラックに分散している状態に近く、パッケージボイドの低減や連続成型時の金型汚れの改善は見られない。また。この熱処理条件ではエポキシ樹脂の硬化に必要なＴＰＰＫ量が多くなり硬化時間、即ち成型時の脱型時間が長くなって生産性が大幅に低下するという欠点がある。
【００２４】
また、特開昭６１−２９６０１９号公報においては、ＴＰＰＫをそのまま添加しているだけであるため、さらに硬化性に劣る。これらの提示例は、本来ＴＰＰＫが高融点で常態では樹脂に非相溶なため、そのままエポキシ樹脂の硬化促進剤に使用した場合、硬化触媒として非常に活性が劣るのを、若干活性を上げているにすぎず、確かに保存安定性は向上するものの、本発明の課題については向上が見られない。
【００２５】
本発明のＴＰＰＫと特定のフェノールノボラック化合物の反応物は、これらの公報のものとは全く異なり、上記の公報のものに比べてＴＰＰＫの活性が大幅に上がり、かつ半導体パッケージの成型時に発生するパッケージボイドと連続成型時の金型の汚れを大幅に低減する手段として非常に有効である。上記の公報のものと異なる点、即ちＴＰＰＫをフェノールノボラック化合物に分散させるのではなく反応させるということについて、この反応が起こるというのは次の事実から明らかである。即ち反応前と反応後のマスバランスが崩れている。具体的には仕込質量と処理後の質量が異なっていること、反応時に発生すると考えられる物質、具体的には発生ガスの中にベンゼンが確認されること、さらに上記の公報よりかなり厳しい処理条件でかつ、最初仕込み時に不溶のＴＰＰＫがフェノールノボラック化合物中で混濁していたのが、終点では全く均一透明であること、などである。
【００２６】
化学的には、図２に示すＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の混合物のＩＲスペクトルと、図１に示すＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の反応物のＩＲスペクトルの比較から、フェノールノボラック化合物のフェノール性水酸基による１２３２．７ｃｍ−１の吸収が、反応後は１２４５．５ｃｍ−１ヘシフトしていること、また、ＴＰＰＫのリン−ベンゼンまたはボロン−ベンゼン結合の吸収が７２４．９ｃｍ−１、７０５．１ｃｍ−１、６８８．９ｃｍ−１から７２３．７ｃｍ−１、６８９．６ｃｍ−１に変化していることから、何らかの化学反応を経て透明均一となっていることがわかる。上記の公報の処理条件ではこのような変化は見られない。
【００２７】
本発明で使用するフェノールノボラック化合物は式（２）に示す構造のもので、軟化温度が８０℃以下で、かつｎ＝１のもの（３核体）が４５質量％以上で、ｎ＝３以上のもの（５核体以上のもの）が４０質量％以下であることが重要である。軟化温度が８０℃を超えるフェノールノボラック化合物、又はｎ＝１のものが４５質量％未満のフェノールノボラック化合物、又はｎ＝３以上のものが４０質量％を超えるフェノールノボラック化合物を用いると、硬化促進剤（反応物）が非常に高粘度になり、従って、軟化温度が高くなってエポキシ樹脂組成物（封止材）の調製時の混練時にも、他の成分と均一に混合することができなくなる恐れがある。尚、本発明のフェノールノボラック化合物の軟化温度は低いほど好ましいので、特に下限は設定されないが、入手可能なものとしては軟化温度が５０℃のものである。また、本発明のフェノールノボラック化合物においてｎ＝１のものが多いほど好ましいので、特に上限は設定されないが、入手可能なものとしてはｎ＝１のものが１００質量％以下のものである。さらに、本発明のフェノールノボラック化合物においてｎ＝３以上のものが少ないほど好ましいので、特に下限は設定されない。
【００２８】
式（１）のＴＰＰＫと式（２）のフェノールノボラック化合物を反応させて硬化促進剤を生成するにあたって、その反応条件は１５０℃〜２００℃、好ましくは１６０℃〜１９０℃の温度でＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物を撹拌し、混合物が均一透明になるまで撹拌する。これには１８０℃において１〜２時間要する。終点の判断は、撹拌初期では白濁しているが、時間とともに均一透明となるので明確である。また、この反応物（硬化促進剤）の１５０℃における溶融粘度は２０ポアズ以下であることが好ましい。硬化促進剤の１５０℃における溶融粘度が２０ポアズを超えると、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の調製時の混練操作において他の成分と均一に混合することが難しくなり、結果として成型不良が発生する恐れがある。尚、硬化促進剤の１５０℃における溶融粘度は小さいほど好ましいので、特に下限は設定されないが、入手可能なものの１５０℃における溶融粘度は０．１ポアズ以上である。
【００２９】
また、この反応物を生成する際のＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の混合比率は、フェノールノボラック化合物１００質量部に対してＴＰＰＫが５０質量部以下であれば特に限定しないが、好ましくは、フェノールノボラック化合物１００質量部に対してＴＰＰＫが５質量部から４０質量部である。フェノールノボラック化合物１００質量部に対してＴＰＰＫが５質量部未満であると、生産性が乏しくなり、この反応物を硬化促進剤のマスターバッチとして使用する場合、封止材の硬化剤としてフェノールノボラック化合物以外の硬化剤を使用する時などにおいて、フェノールノボラック化合物が必要以上に半導体封止用エポキシ樹脂組成物に混合される恐れがある。一方、フェノールノボラック化合物１００質量部に対してＴＰＰＫが４０質量部を超えると、反応物の軟化温度が大幅に上がり、同時に溶融粘度が上昇して半導体封止用エポキシ樹脂組成物の調製時の混練操作において他の成分と均一に混合することが難しくなり、結果として成型不良が発生する恐れがある。そして、この反応物である硬化促進剤は、ＴＰＰＫがフェノールノボラック化合物中に、その一部または全部が何らかの形に変化して存在していることになる。
【００３０】
上記の条件で生成したＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の反応物は、従来の処理、即ちＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物が均一でない状態で使用した場合に比べて、硬化促進剤として約二分の一の量で同じ活性がでること、パッケージボイドが大幅に低減できること、連続成型時にミクロな硬化不良により発生する金型汚れが大幅に解消できること、などのメリットがある。
【００３１】
また、上記の反応物の硬化促進剤を単独で用いてもよいが、他の一般に用いられる硬化促進剤を併用しても良い。他の一般的な硬化促進剤としては、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などの環式アミン類、２−メチルイミダゾール、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などのイミダゾール類、トリフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類などが挙げられる。
【００３２】
そして、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物（封止材）は、上記の成分を粉体で混合した後、熱ロールや混練機などで加熱混練後、冷却して粉砕することにより調製することができる。加熱混練時おいて、加熱温度は６０〜１５０℃で時間は１〜１５分である。
【００３３】
硬化剤の配合量はエポキシ樹脂１モルに対してフェノール性水酸基が好ましくは０．３モル〜２．０モル、更に好ましくは０．７〜１．４モルとなるように設定する。０．３モルより少ない場合や２．０モルより多い場合は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化に長時間を要したり、硬化不良になる場合があり、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化後において半導体パッケージの機械強度や吸湿率、密着性に悪影響（低下）を及ぼす可能性が高くなる。
【００３４】
また、式（１）のＴＰＰＫと式（２）のフェノールノボラック化合物を反応させた反応物からなる硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量１００質量部に対してＴＰＰＫが０．５〜７．０質量部となるように設定するのが好ましい。この硬化促進剤の配合量が０．５質量部未満であると、硬化促進剤として十分な活性が得られず、半導体封止用エポキシ樹脂組成物のゲルタイムが長くなって成型時の生産性に悪影響を及ぼす（低下する）恐れがある。また、この硬化促進剤の配合量が７．０質量部より多いと、硬化が速すぎることや成型したパッケージの耐湿信頼性が大幅に低下する恐れがあるので好ましくない。
【００３５】
また、無機フィラーの配合量は特に限定されないが、通常、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の全体量の６０〜９５質量％に設定するのが好ましい。無機フィラーの配合量が６０質量％未満であると、封止材の吸湿量が増加すること及び線膨張率が増加することにより、半導体パッケージの信頼性が低下する恐れがある。また、無機フィラーの配合量が９５質量％より多いと、成型時の流動性が大幅に低下し、パッケージボイドやワイヤースイープが発生してこの場合もパッケージの信頼性が低下する恐れがある。
【００３６】
尚、本発明では必要に応じて各種の添加剤を用いることができる。例えば、低弾性化のためのシリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーンゲル、ブタジエン、アクリルニトリル共重合体などの低応力化材を用いることができる。また成型時の離型性を向上させるためにカルナバワックス、モンタン酸型ワックス、アマイド系ワックス、ポリエチレン系ワックスを使用することができる。また、カーボンブラックや他の着色剤を硬化性、耐湿信頼性に悪影響を及ぼさない範囲で添加することができる。このほか、密着性付与材、イオントラップ剤、Ｂｒ化エポキシ樹脂や三酸化アンチモンなどの難燃性付与剤を必要に応じて添加しても良い。
【００３７】
そして、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物はトランスファ成形などにより半導体素子を封止する封止材として用いられる。トランスファ成形の際の条件は、例えば、温度が１５０〜２００℃、圧力が３〜２０Ｐａ、硬化時間４０〜２００秒など従来から行われているエポキシ樹脂組成物を封止材として用いたトランスファ成形の条件をそのまま採用することができる。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例および比較例を示すが、この発明は下記の実施例に限定されない。
【００３９】
（硬化促進剤の製造）
式（１）に示すＴＰＰＫと式（２）に示すフェノールノボラック化合物の反応させ、この反応物（ＴＰＰＫ−Ａ）を硬化促進剤とした。
【００４０】
硬化促進剤の製法は、ＴＰＰＫ（北興化学（株）製）２５ｇと、３核体（ｎ＝１のもの）の含有量が６９．７質量％、５核体以上（ｎ＝３以上のもの）の含有量が４．６質量％、軟化温度が６３℃のフェノールノボラック化合物（フェノールノボラック樹脂）７５ｇとを５００ｍｌのステンレスビーカーに入れ、窒素雰囲気下、温度が１７０〜１８０℃で加熱溶融し撹拌する。反応当初、ＴＰＰＫがフェノールノボラック化合物に分散した状態で全体が白濁しているが、徐々に反応し、約２時間後、黄色または褐色の均一透明溶融物となった。この時点で溶解物を冷却し粉砕して、ＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の反応物（ＴＰＰＫ−Ａ）を得た。この反応物の１５０℃における溶融粘度は４．０ポアズであった。
【００４１】
（実施例１乃至６及び比較例１乃至６）
表１に示す成分を同表に示す割合で配合し、加熱ロールを使用して温度８５℃で約５分間の条件で混練した。その後、約５ｍｍφに粉砕し、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を調製した。
【００４２】
尚、表１に示す成分としては以下のものを用いた。
ｏ−クレゾールノボラックエポキシ樹脂：住友化学（株）製の「ＥＳＣＮ１９５ＬＸ４」
ビフェニル型エポキシ樹脂：油化シェル（株）製の「ＹＸ４０００Ｈ」で式（３）のもの
テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂：新日鉄化学（株）製の「ＥＳＬＶ−８０ＸＹ」で式（４）のもの
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：油化シェル（株）製の「エピコート８２８」
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂：東都化成（株）製の「ＹＤＦ８１７０」
臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂：住友化学（株）製の「ＥＳＢ４００Ｔ」
フェノールノボラック樹脂：群栄化学（株）製の「タマノール７５２」
フェノールアラルキル樹脂：住金ケミカル（株）製の「ＨＥ１００−１５」
また、無機フィラーとしては、溶融シリカにγ−グリシドキシプロピルトリメトキシランを噴霧して表面処理したものを使用した。
【００４３】
そして、実施例１乃至６及び比較例１乃至６で得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物をトランスファー成型機を用いて１７０〜１７５℃で９０秒成型し、１７５℃で６時間保持して硬化して以下の評価用サンプル（半導体パッケージ）を得た。
【００４４】
評価用サンプルの各種特性は、次に示す方法により測定して評価した。
（１）パッケージボイド
９．６×９．６×０．４ｍｍ厚の半導体素子を銅合金フレーム上に銀ペーストで実装し、外形寸法が２８×２８×３．２ｍｍ厚の１６０ピンＱＦＰパッケージをトランスファー型ＩＣ成型機で成型して評価用の半導体パッケージ（各実施例と各比較例に１０個ずつ）を得た。この半導体パッケージにおいて、直径が０．３ｍｍ以上の表面ボイドを拡大鏡を用いて目視で観察し、内部ボイドは超音波探査装置により直径が０．３ｍｍ以上のものを観察し、１個以上の表面ボイドか内部ボイドのある半導体パッケージの個数を評価した。
（２）連続成形性
（１）の半導体パッケージを連続で成型し、金型に曇りが発生するか、もしくは半導体パッケージの表面にカスレ、汚れが発生するまでの成型ショット数を評価した。
【００４５】
また、（１）（２）以外に実施例１乃至６及び比較例１乃至６の成形性として、１７５℃におけるスパイラルフローとゲルタイムを測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0003565118.tif 000004
【００４７】
表１から明らかなように、硬化促進剤としてＴＰＰＫ−Ａを用いた実施例１乃至６は、硬化促進剤としてＴＰＰＫを用いた比較例１乃至６よりも、パッケージボイドの発生が低減し、また、連続成形性が向上した。
【００４８】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、無機フィラーと、１分子内に２個以上のエポキシ基を持つエポキシ樹脂と、硬化剤として１分子内に２個以上のフェノール性水酸基を持つフェノール系樹脂と、硬化促進剤として上記の式（１）に示すホスフィン系化合物と式（２）に示すフェノールノボラック化合物の反応物とを含有するので、低粘度のエポキシ樹脂を用いて無機フィラーを高充填した場合に発生し易いパッケージボイドや連続成型時の金型の汚れを大幅に低減することができるものである。
【００４９】
また、本発明の請求項２の発明は、ホスフィン化合物とフェノールノボラック化合物とを加熱温度１５０〜２００℃、１〜２時間で反応させ、この反応物の１５０℃における溶融粘度が２０ポアズ以下でかつ均一透明な性状であるので、調製時の混練操作において他の成分と均一に混合することができ、充填不良などの成型不良が発生しないようにすることができるものである。
【００５０】
また、本発明の請求項３の発明は、無機フィラーを６０質量％〜９５質量％含有するので、封止材の吸湿量及び線膨張率を増加しないようにすることができると共に成型時の流動性が低下しないようにすることができ、パッケージボイドやワイヤースイープの発生を防止してパッケージの信頼性が低下しないようにすることができるものである。
【００５１】
また、本発明の請求項４の発明は、エポキシ樹脂が上記の式（３）に示すビフェニル型エポキシ樹脂、または下記の式（４）に示す２官能エポキシ樹脂を含むので、薄型の半導体パッケージを成型する際において、低粘度化の結果、無機フィラーを多く配合することができるため、封止材の吸湿率が下がり、耐はんだクラック性に優れた半導体パッケージを形成することができるものである。
【００５２】
また、本発明の請求項５の発明は、エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、またはビスフェノールＥ型エポキシ樹脂を含むので、薄型の半導体パッケージを成型する際において、低粘度化の結果、無機フィラーを多く配合することができるため、封止材の吸湿率が下がり、耐はんだクラック性に優れた半導体パッケージを形成することができるものである。
【００５３】
また、本発明の請求項６の発明は、硬化剤としてフェノールアラルキル型硬化剤を使用するので、低吸湿化することができ、封止材の吸湿率が下がり、耐はんだクラック性に優れた半導体パッケージを形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の反応物のＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図２】ＴＰＰＫとフェノールノボラック化合物の混合物のＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図１】
0003565118.tif 000007
【図２】
0003565118.tif 000008