(57)【要約】【課題】硬化物としたときにＴｇ以上における熱膨張係数が低く、かつ熱伝導性に優れるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物、並びにそれによって封止されてなる素子を備える電子部品装置を提供する。【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）アルミナフィラを含有し、前記（Ｄ）アルミナフィラの含有量が８５質量％以上であり、硬化物としたときの１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍのサンプルを４０℃〜２６０℃の温度範囲で測定する場合の熱膨張量が８５μｍ以下であるエポキシ樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）アルミナフィラを含有し、前記（Ｄ）アルミナフィラの含有量が８５質量％以上であり、硬化物としたときの１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍのサンプルを４０℃〜２６０℃の温度範囲で測定する場合の熱膨張量が８５μｍ以下であるエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ｄ）アルミナフィラの平均粒子径が８０μｍ以下である請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
さらに（Ｅ）マレイミド化合物を含有する、請求項１又は請求項２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物。
【請求項５】
請求項４に記載の硬化物で封止されてなる素子を備える電子部品装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物の硬化物、及び電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、成形材料、積層板用及び接着剤用材料、各種電子電気部品、塗料及びインキ材料等の分野において、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂が広く使用されている。特に、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品素子の封止技術に関する分野では、封止材料としてエポキシ樹脂組成物が広く使用されている。その理由としては、エポキシ樹脂は、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性においてバランスがとれているためである。
【０００３】
一方、近年、電子部品の分野では高速化及び高密度化が進んでおり、それに伴って、電子部品の発熱が顕著となってきている。また、高温下で作動する電子部品も増加している。そのため、電子部品に使用されるプラスチック、特にエポキシ樹脂硬化物には高い熱伝導性が要求されている。
【０００４】
エポキシ樹脂硬化物の熱伝導性を向上させるための手法として、結晶性のエポキシ樹脂を用いる方法、高熱伝導性フィラのエポキシ樹脂組成物中の充填量を増やす方法、メソゲン基を有するモノマーを含有する樹脂組成物を重合させた液晶性樹脂を用いる方法等が報告されている（例えば、特許文献１〜４参照）。エポキシ樹脂硬化物の熱伝導性を向上させるためには、高熱伝導性を示すアルミナフィラが広く利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５３９６９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１１２２５号公報
【特許文献３】特開２００８−１０６１２６号公報
【特許文献４】特開平１１−３２３１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シリカフィラに比べ、アルミナフィラは熱膨張係数が大きくなり、エポキシ樹脂硬化物の熱膨張係数も大きくなってしまう。そのため、反りを抑制することが困難である。従って、硬化物としたときにＴｇ（ガラス転移温度）以上における熱膨張係数が低く、かつ熱伝導性に優れるエポキシ樹脂組成物の開発が望まれている。
本発明の課題は、硬化物としたときにＴｇ以上における熱膨張係数が低く、かつ熱伝導性に優れるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物、並びにそれによって封止されてなる素子を備える電子部品装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ね、エポキシ樹脂、フェノール硬化剤、硬化促進剤、及びアルミナフィラを含有し、アルミナフィラの含有量が８５質量％以上であり、硬化物としたときの１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍのサンプルを４０℃〜２６０℃の温度範囲で測定する場合の熱膨張量が８５μｍ以下であるエポキシ樹脂組成物を用いることにより、硬化物の熱伝導率を向上させつつ、Ｔｇ以上での熱膨張係数を小さくできることを見出し、本発明をなすに至った。
本発明は、下記に示すエポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物の硬化物、及び電子部品装置を提供する。
【０００８】
本発明には以下の態様が含まれる。
＜１＞  （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）アルミナフィラを含有し、前記（Ｄ）アルミナフィラの含有量が８５質量％以上であり、硬化物としたときの１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍのサンプルを４０℃〜２６０℃の温度範囲で測定する場合の熱膨張量が８５μｍ以下であるエポキシ樹脂組成物。
＜２＞  前記（Ｄ）アルミナフィラの平均粒子径が８０μｍ以下である＜１＞に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜３＞  さらに（Ｅ）マレイミド化合物を含有する、＜１＞又は＜２＞に記載のエポキシ樹脂組成物。
＜４＞  ＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物。
＜５＞  ＜４＞に記載の硬化物で封止されてなる素子を備える電子部品装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、硬化物としたときにＴｇ以上における熱膨張係数が低く、かつ熱伝導性に優れるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物、並びにそれによって封止されてなる素子を備える電子部品装置が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
【００１１】
〔エポキシ樹脂組成物〕
本開示のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）アルミナフィラを含有し、前記（Ｄ）アルミナフィラの含有量が８５質量％以上である。そして、硬化物としたときの１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍのサンプルを４０℃〜２６０℃の温度範囲で測定する場合の熱膨張量が８５μｍ以下であり、好ましくは７５μｍ以下であり、より好ましくは７２μｍ以下である。熱膨張量の測定方法の詳細は実施例に記載の方法に準ずる。
本開示において熱膨張量とは、エポキシ樹脂組成物を用いて１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍに成形したサンプルを４０℃〜２６０℃の温度範囲で測定する場合の長手方向に膨張する長さ（１９ｍｍの長さから膨張する長さ）（μｍ）を表す。
また、本開示のエポキシ樹脂組成物は、硬化物としたときに、Ｔｇ以上での熱膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。
【００１２】
本開示のエポキシ樹脂組成物の別の実施形態は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）アルミナフィラを含有し、前記（Ｄ）アルミナフィラの含有量が８５質量％以上であり、硬化物としたときに、Ｔｇ以上での熱膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下である。Ｔｇ以上での熱膨張係数は２５ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、２３ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。
Ｔｇ以上での熱膨張係数は、Ｔｇ以上の温度範囲で測定する。例えば、エポキシ樹脂組成物のＴｇが２００℃以下の場合、２００℃〜２４０℃の温度範囲で測定してもよい。熱膨張係数の測定方法の詳細は実施例に記載の方法に準ずる。
【００１３】
本開示のエポキシ樹脂組成物の更なる別の実施形態は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）アルミナフィラ、（Ｅ）マレイミド化合物を含有するエポキシ樹脂組成物である。
【００１４】
本開示のエポキシ樹脂組成物は、上記成分（Ａ）〜（Ｄ）に加えて、必要に応じて、（Ｅ）マレイミド化合物を含有してもよく、カップリング剤、イオン交換体、離型剤、応力緩和剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含有してもよい。
以下、本開示のエポキシ樹脂組成物を構成する主な成分について説明する。
【００１５】
（（Ａ）エポキシ樹脂）
（Ａ）エポキシ樹脂は特に限定されない。例えば、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であってよい。また、エポキシ樹脂としては、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つ（以下、「特定エポキシ樹脂」ともいう）等が挙げられる。エポキシ樹脂は１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。（Ａ）エポキシ樹脂が特定エポキシ樹脂を含む場合、性能を充分に発揮する観点からは、特定エポキシ樹脂の含有量はエポキシ樹脂の全量に対して６０質量％以上であることが好ましく、７５質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましい。
【００１６】
エポキシ樹脂組成物中の（Ａ）エポキシ樹脂の含有量は特に限定されないが、強度、流動性、耐熱性、成形性等の観点からエポキシ樹脂組成物の全量に対して０．０１質量％〜１５質量％であることが好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることがより好ましく、１質量％〜５質量％であることが更に好ましい。
【００１７】
（Ａ）エポキシ樹脂のエポキシ当量は特に限定されないが、成形性、耐リフロー性、電気的信頼等の各種特性バランスの観点から、エポキシ当量は、１００ｇ／ｅｑ〜５００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ〜３００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
【００１８】
（Ａ）エポキシ樹脂の軟化点又は融点は特に制限されないが、成形性と耐リフロー性の観点から、軟化点又は融点は、４０℃〜１８０℃であることが好ましく、５０℃〜１３０℃であることがより好ましい。
【００１９】
（（Ｂ）フェノール硬化剤）
（Ｂ）フェノール硬化剤は特に限定されず、例えば、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂であってもよい。また、フェノール硬化剤としては、例えば、ビフェニル型フェノール樹脂、アラルキ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、ベンズアルデヒド型フェノール樹脂とアラルキル型フェノール樹脂との共重合型樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、及びノボラック型フェノール樹脂から選択される少なくとも１種（以下、「特定フェノール硬化剤」ともいう）が挙げられる。フェノール樹脂は単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。（Ｂ）フェノール硬化剤が特定フェノール硬化剤を含有する場合、特定フェノール硬化剤の性能を充分に発揮する観点から、特定フェノール硬化剤の含有量はフェノール硬化剤全量に対して６０質量％以上であることが好ましく、７５質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることが好ましい。
【００２０】
エポキシ樹脂組成物中の（Ｂ）フェノール硬化剤の含有量は特に限定されないが、エポキシ樹脂の硬化性、並びに硬化物の耐熱性、耐湿性、及び電気特性等の観点からエポキシ樹脂組成物の全量に対して０．０１質量％〜１５質量％であることが好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることがより好ましく、１質量％〜５質量％であることが更に好ましい。
【００２１】
エポキシ樹脂組成物中の（Ｂ）フェノール硬化剤の軟化点又は融点は特に制限されないが、成形性と耐リフロー性の観点から、軟化点又は融点は４０℃〜１８０℃であることが好ましく、５０℃〜１３０℃であることがより好ましい。
【００２２】
エポキシ樹脂組成物中の（Ｂ）フェノール硬化剤の水酸基当量は特に限定されないが、成形性と耐リフロー性の観点から、水酸基当量は７０ｇ／ｅｑ〜３００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１００ｇ／ｅｑ〜１５０ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
【００２３】
本開示のエポキシ樹脂組成物において（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノール硬化剤との配合比率は特に限定されないが、全エポキシ樹脂のエポキシ基の当量数に対する全フェノール硬化剤の水酸基の当量数の比率（フェノール硬化剤中の総水酸基数／エポキシ樹脂中の総エポキシ基数）が０．５〜２．０の範囲に設定されることが好ましく、より好ましくは０．７〜１．５、さらに好ましくは０．８〜１．３である。上記比率が０．５以上であると、エポキシ樹脂の硬化が充分となり、硬化物の耐熱性、耐湿性及び電気特性がより向上する傾向がある。また、上記比率が２．０以下であると、フェノール樹脂成分が過剰とならず、フェノール樹脂中のフェノール性水酸基の残存量を低減できるため、電気特性及び耐湿性の低下を抑制できる傾向にある。
【００２４】
（（Ｃ）硬化促進剤）
硬化促進剤は特に限定されず、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、６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類及びこれらの誘導体、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等のイミダゾール類及びこれらの誘導体、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類及びこれらのホスフィン類に無水マレイン酸、ベンゾキノン、ジアゾフェニルメタン等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有するリン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンとベンゾキノンの付加物、トリパラトリルホスフィンとベンゾキノンの付加物、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７，２−フェニル−４−メチル−イミダゾール、トリフェニルホスホニウム−トリフェニルボランなどが挙げられる。硬化促進剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
エポキシ樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は硬化促進効果が得られれば特に限定されない。（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノール硬化剤の合計量に対して、０．１質量％〜８．０質量％使用することが好ましく、１．０質量％〜６．０質量％使用することがより好ましく、２．０質量％〜５．０質量％使用することが更に好ましい。硬化促進剤の含有量がエポキシ樹脂とフェノール硬化剤の合計量に対して０．１質量％以上であると、硬化時間の短縮化が図られる傾向にあり、８．０質量％以下であると、硬化速度が速すぎず良好な成形品が得られる傾向にある。
【００２６】
（（Ｄ）アルミナフィラ）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、（Ｄ）アルミナフィラを含有する。アルミナフィラの含有量は、エポキシ樹脂組成物の全量に対して８５質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。
アルミナフィラの含有量は、エポキシ樹脂組成物の総量中、６０体積％以上であることが好ましく、７０体積％以上であることがより好ましい。アルミナフィラのエポキシ樹脂組成物中の含有率が６０体積％以上であると、硬化物の熱膨張係数、熱伝導率、弾性率等の特性がより向上する傾向がある。
【００２７】
アルミナフィラの平均粒子径は、０．１μｍ以上が好ましく、０．３μｍ以上がより好ましい。また、アルミナフィラの平均粒子径は、８０μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。アルミナフィラの平均粒子径が０．１μｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇が抑えられやすい。また、アルミナフィラの平均粒子径が８０μｍ以下であると、エポキシ樹脂組成物中のアルミナフィラの混合性が向上し、アルミナフィラの偏在が抑制され、硬化物における熱伝導性のばらつきが抑えられる傾向にある。また、狭い領域の封止に用いたとしても、アルミナフィラの充填性に優れる傾向がある。アルミナフィラの平均粒子径は、例えば、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置により、体積平均粒子径として測定することができる。
【００２８】
流動性の観点からは、アルミナフィラの粒子形状は角形より球形が好ましく、アルミナフィラの粒度分布は広範囲に分布したものが好ましい。例えば、アルミナフィラをエポキシ樹脂組成物に対して７５体積％以上配合する場合、アルミナフィラ全量の７０質量％以上を球状粒子とし、球状粒子の粒子径は０．１μｍ〜８０μｍという広範囲に分布したものが好ましい。このようなアルミナフィラは最密充填構造をとりやすいため配合量を増加させても材料の粘度上昇が少なく、流動性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる傾向にある。
【００２９】
（（Ｅ）マレイミド化合物）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、さらに（Ｅ）マレイミド化合物を含有してもよい。本開示のエポキシ樹脂組成物がさらにマレイミド化合物を含有すると、アルミナフィラの膨張係数が更に軽減される傾向にある。アルミナフィラの熱膨張係数が更に軽減される理由は定かではないが、以下のように考えることができる。イミド環構造は強い分子間力を持つため、イミド環−イミド環、又はイミド環−芳香環でスタッキング構造を形成する。このスタッキング構造により、分子の動きが抑制され、熱膨張係数が軽減されると考えられる。
【００３０】
マレイミド化合物は特に限定されるものではない。マレイミド化合物としては、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等の分子中に１つのマレイミド基を有する化合物、４，４’−ジフェニルメタンジマレイミド（ＣＡＳ：１３６７６−５４−５）、Ｎ，Ｎ’−１，３−フェニレンジマレイミド（ＣＡＳ：３００６−９３−７）、２，２’−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン（ＣＡＳ：７９９２２−５５−７）、３，３’−ジメチル−５，５’−ジエチル−４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド（ＣＡＳ：１０５３９１−３３−１）、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド（ＣＡＳ：６４２２−８３−９）、１，６−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン（ＣＡＳ：３９９７９−４６−９）、ポリフェニルメタンマレイミド（ＣＡＳ：６７７８４−７４−１）等の分子中に２つ以上のマレイミド基を有する化合物などが挙げられる。
【００３１】
硬化性の観点からは１分子中に２つ以上のマレイミド基を有するマレイミド化合物が好ましい。これらの中でも、ガラス転移温度の高い硬化物を得る観点から、４，４’−ジフェニルメタンジマレイミド（ＣＡＳ：１３６７６−５４−５）、Ｎ，Ｎ’−１，３−フェニレンジマレイミド（ＣＡＳ：３００６−９３−７）、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド（ＣＡＳ：６４２２−８３−９）、ポリフェニルメタンマレイミド（ＣＡＳ：６７７８４−７４−１）がより好ましく、長期耐熱性の観点から、２，２’−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン（ＣＡＳ：７９９２２−５５−７）がより好ましく、流動性の観点からは、１，６−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン（ＣＡＳ：３９９７９−４６−９）がより好ましい。（Ｅ）マレイミド化合物は１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
本開示のエポキシ樹脂組成物が（Ｅ）マレイミド化合物を含有する場合、（Ｅ）マレイミド化合物の含有量は特に限定されるものではなく、質量比で［（（Ａ）エポキシ樹脂）＋（（Ｂ）フェノール硬化剤）］：（（Ｅ）マレイミド化合物）が１：２０〜２０：１であることが好ましく、１：１０〜１０：１であることがより好ましく、１：５〜５：１であることが更に好ましい。
【００３３】
[各種添加剤]
本開示のエポキシ樹脂組成物は、上述の成分に加えて、以下に例示するカップリング剤、イオン交換体、離型剤、応力緩和剤、難燃剤、着色剤等の各種添加剤を更に含有してもよい。なお、本開示のエポキシ樹脂組成物は、以下に例示する添加剤以外にも、必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含有してもよい。
【００３４】
（カップリング剤）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるために、必要に応じてカップリング剤を含有してもよい。カップリング剤としては、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、ビニルシラン等の各種シラン系化合物；チタン系化合物；アルミニウムキレート化合物；アルミニウム／ジルコニウム系化合物；などの公知のカップリング剤が挙げられる。
【００３５】
エポキシ樹脂組成物がカップリング剤を含有する場合、エポキシ樹脂組成物中のカップリング剤の含有率は、無機充填剤に対して０．０５質量％〜５質量％であることが好ましく、０．１質量％〜２．５質量％がより好ましい。前記含有率が０．０５質量％以上であると、フレームとの接着性がより向上する傾向があり、５質量％以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向がある。
【００３６】
（イオン交換体）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じてイオン交換体を含有してもよい。特に、エポキシ樹脂組成物を封止用成形材料として用いる場合には、封止される素子を備える電子部品装置の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から、イオン交換体を含有することが好ましい。イオン交換体としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。具体的には、ハイドロタルサイト化合物、並びにマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素の含水酸化物等が挙げられる。これらのイオン交換体は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、下記一般式（Ａ）で示されるハイドロタルサイトが好ましい。
Ｍｇ１−ＸＡｌＸ（ＯＨ）２（ＣＯ３）Ｘ／２・ｍＨ２Ｏ  ……  （Ａ）
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の数）
【００３７】
エポキシ樹脂組成物がイオン交換体を含有する場合、イオン交換体の含有率は、ハロゲンイオン等のイオンを捕捉するのに充分な量であれば特に制限はない。例えば、（Ａ）エポキシ樹脂に対して０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、１質量％〜５質量％であることがより好ましい。
【００３８】
（離型剤）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、離型剤を含有してもよい。離型剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。これらの離型剤は１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、酸化型又は非酸化型のポリオレフィン系ワックスが好ましい。ポリオレフィン系ワックスとしては、市販品ではヘキスト社製のＨ４、ＰＥ、ＰＥＤシリーズ等の数平均分子量が５００〜１００００程度の低分子量ポリエチレンなどが挙げられる。数平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することができる。
【００３９】
エポキシ樹脂組成物が酸化型又は非酸化型のポリオレフィン系ワックスを含有する場合、ポリオレフィン系ワックスの含有率は、（Ａ）エポキシ樹脂の全量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．１質量％〜５質量％がより好ましい。酸化型又は非酸化型のポリオレフィン系ワックスの含有率が０．０１質量％以上であると、離型性が充分に得られる傾向があり、１０質量％以下であると、より良好な接着性が得られる傾向がある。
また、ポリオレフィン系ワックスに他の離型剤を併用する場合、他の離型剤の含有率は（Ａ）エポキシ樹脂の全量に対して０．１質量％〜１０質量％が好ましく、０．５質量％〜３質量％がより好ましい。
【００４０】
（応力緩和剤）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、シリコーンオイル、シリコーンゴム粉末等の応力緩和剤を必要に応じて含有してもよい。応力緩和剤を含有することにより、パッケージの反り変形及びパッケージクラックの発生をより低減させることができる。応力緩和剤としては、一般に使用されている公知の可とう剤（応力緩和剤）であれば特に限定されるものではない。具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、ＮＲ（天然ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、メタクリル酸メチル−シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体等のコア−シェル構造を有するゴム粒子などが挙げられる。これらの可とう剤は、１種を単独で用いても２種以上組み合わせて用いてもよい。中でも、シリコーン系可とう剤が好ましい。シリコーン系可とう剤としては、エポキシ基を有するもの、アミノ基を有するもの、これらをポリエーテル変性したもの等が挙げられる。
【００４１】
（難燃剤）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、難燃性を付与する観点から、必要に応じて難燃剤を含有してもよい。難燃剤としては特に制限はなく、一般に使用されている公知の難燃剤から適宜選択できる。具体的には、ハロゲン原子、アンチモン原子、窒素原子又はリン原子を含む公知の有機又は無機の化合物、金属水酸化物等が挙げられる。これらの難燃剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。エポキシ樹脂組成物が難燃剤を含有する場合、難燃剤の含有率は、難燃効果が達成されれば特に制限はない。例えば、（Ａ）エポキシ樹脂の全量に対して１質量％〜３０質量％が好ましく、２質量％〜１５質量％がより好ましい。
【００４２】
（着色剤）
本開示のエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて着色剤を更に含有してもよい。着色剤としては、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、ピッチ、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。
【００４３】
［エポキシ樹脂組成物の調製方法］
エポキシ樹脂組成物の調製方法は特に制限されず、各種成分を充分に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用いてもよい。一般的な手法としては、成分をミキサー等によって充分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分を充分に撹拌して混合し、予め７０℃〜１４０℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕することで得ることができる。エポキシ樹脂組成物は、パッケージの成形条件に合うような寸法及び質量でタブレット化すると取り扱いが容易である。
【００４４】
＜電子部品装置＞
［エポキシ樹脂組成物の硬化物］
本開示のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、熱膨張係数が低く、かつ熱伝導性に優れるため、電子部品装置の素子の封止に好適に用いられる。
［電子部品装置］
【００４５】
本開示の電子部品装置は、本開示のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止されてなる素子を備える。本開示のエポキシ樹脂組成物を用いて作製した電子部品装置は信頼性に優れる。電子部品装置としては、例えば、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子などの素子を搭載して得られた素子部を本開示のエポキシ樹脂組成物で封止したものが挙げられる。より具体的には、例えば、リードフレーム上に半導体素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部をワイヤボンディング、バンプ等で接続した後、本開示のエポキシ樹脂組成物を用いてトランスファ成形等によって封止した構造を有する、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｊ−ｌｅａｄ  ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＱＦＰ（Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の一般的な樹脂封止型ＩＣ；テープキャリアにバンプで接続した半導体チップを、本開示のエポキシ樹脂組成物で封止した構造を有する、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）；配線板、ガラス板上等に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子及びコンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子からなる群より選ばれる少なくとも１種の素子を、本開示のエポキシ樹脂組成物で封止した構造を有するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）；モジュール、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール、裏面に配線板接続用の端子を形成した有機基板の表面に素子を搭載し、バンプ又はワイヤボンディングにより素子と有機基板に形成された配線を接続した後、本開示のエポキシ樹脂組成物で素子を封止した構造を有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）；などが挙げられる。また、配線板においても本開示のエポキシ樹脂組成物を有効に使用することができる。
【００４６】
本開示のエポキシ樹脂組成物を用いて、電子部品装置を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が一般的ではあるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。
【実施例】
【００４７】
次に実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（エポキシ樹脂組成物の調製）
エポキシ樹脂として、以下を用意した。
・エポキシ樹脂１：エポキシ当量１９２ｇ／ｅｑ、融点７９℃のジフェニルメタン型エポキシ樹脂（新日鐵住金化学株式会社製、商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ）
【００４９】
フェノール硬化剤として、以下を用意した。
・フェノール樹脂１：水酸基当量１０２ｇ／ｅｑ、軟化点７０℃のトリフェニルメタン型フェノール樹脂（エアーウォータ社製、商品名：ＨＥ９１０−０９）
【００５０】
硬化促進剤として、以下を用意した。
・トリ−ｎ−ブチルホスフィンと１，４−ベンゾキノンの付加反応物
【００５１】
マレイミド化合物として、以下を用意した。
・ポリフェニルメタンマレイミド（大和化成工業株式会社製、商品名ＢＭＩ−２３００）
【００５２】
アルミナフィラとして、以下を用意した。
・アルミナフィラ：平均粒子径：１０μｍ、形状：球状、（ＤＥＮＫＡ株式会社製、商品名ＤＡＷシリーズ混合)
【００５３】
その他、各種添加剤として、以下を用意した。
・カップリング剤：エポキシシラン（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
・顔料：カーボンブラック（三菱化学株式会社製、商品名ＭＡ−１００）
・離型剤：カルナバワックス（株式会社セラリカＮＯＤＡ製）
【００５４】
上述の成分をそれぞれ表１に示す質量部で配合し、混練温度８０℃、混練時間１５分の条件下でロール混練を行うことによって、エポキシ樹脂組成物を得た。表１中、「−」は成分を配合していないことを意味する。
【００５５】
【表１】
2018087299.tif 000002
【００５６】
［硬化物の熱伝導率の測定］
実施例１〜２、及び比較例１で得られたエポキシ樹脂組成物を用いて、熱伝導率測定用のエポキシ樹脂組成物を成形した。熱伝導率測定用のエポキシ樹脂組成物の成形は、真空ハンドプレス成形機を用い、金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１０分の条件下で行った。また、後硬化は１７５℃で６時間行った。上記方法で１ｃｍ×１ｃｍに成形した硬化物の厚さ方向の熱拡散率を測定した。熱拡散率の測定はレーザーフラッシュ法（装置：ＬＦＡ４４７  ｎａｎｏｆｌａｓｈ，ＮＥＴＺＳＣＨ社製）にて行った。パルス光照射は、パルス幅０．１（ｍｓ）、印加電圧  ２４７Ｖの条件で行った。測定は雰囲気温度２５℃  ±  １℃で行った。次いで、式（１）を用いて比熱，密度を熱拡散率に乗算することによって，熱伝導率の値を得た。
λ  ＝  α・Ｃｐ・ρ   ・・・式（１）
（  式（１）中、λは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））、αは熱拡散率（ｍ２／ｓ）、Ｃｐは比熱（Ｊ  ／（ｋｇ・Ｋ））、ρは密度（ｄ：ｋｇ／ｍ３）をそれぞれ示す。）
エポキシ樹脂組成物の熱伝導率の測定結果を表２に示す。比較例１の熱伝導率を標準とし、熱伝導率が向上したものをＡ、同等又は低下したものをＢとした。
【００５７】
［硬化物の熱膨張係数測定］
実施例１〜２、及び比較例１で得られたエポキシ樹脂組成物を用いて、熱膨張係数測定用のエポキシ樹脂組成物を成形した。エポキシ樹脂組成物の成形は、トランスファ成形機を用い、金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件下で行った。また、後硬化は１７５℃で６時間行った。
上記方法で１９ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍに成形した試験片を用いて熱膨張係数を測定した。熱機械分析装置（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製：ＴＭＡＱ４００）を用い、試験片を荷重０．２Ｎ、測定温度３０℃〜３０５℃、昇温速度５℃／分の条件で測定した。４０℃〜２６０℃の温度範囲で膨張した量を熱膨張量とした。また、ガラス転移温度以上の熱膨張係数をＣＴＥ２（２００℃〜２４０℃）とした。熱膨張係数の測定結果を表２に示す。ＣＴＥ２：３０ｐｐｍ／℃を基準とし、その値よりも小さいものをＡ、同等又は低下したものをＢとした。
【００５８】
【表２】
2018087299.tif 000003
【００５９】
表２に示されるように、熱膨張量が８５μｍ以下である実施例１〜２は、比較例１に比べて熱伝導率が高くなり、Ｔｇ以上での熱膨張係数が小さかった。