(57)【要約】【課題】高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、成形性に優れるとともに、耐電圧性が高く、半導体インサート部品との密着性が良好な硬化物を得ることができる封止成形材料用組成物、及び該封止成形材料用組成物を用いた電子部品装置を提供する。【解決手段】（Ａ）特定の構造を有するマレイミド樹脂と、（Ｂ）特定の骨格を有するフェノール系硬化剤、及び特定の構造を有するベンゾオキサジン樹脂から選ばれる少なくとも１種と、（Ｃ）特定の骨格を有するエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種と、（Ｄ−１）有機リン系硬化促進剤と、（Ｄ−２）イミダゾール系硬化促進剤と、（Ｅ）（ｅ−１）中空構造充填材を含む充填材と、を含有する封止成形材料用組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂と、（Ｂ）下記一般式（ＩＩ）で表されるフェノール系硬化剤、及び下記一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール系硬化剤の１種又は２種であるフェノール系硬化剤、並びに下記一般式（ＩＶ）で表されるベンゾオキサジン樹脂から選ばれる少なくとも１種と、（Ｃ）下記一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種と、（Ｄ−１）有機リン系硬化促進剤と、（Ｄ−２）イミダゾール系硬化促進剤と、（Ｅ）（ｅ−１）中空構造充填材を含む充填材と、を含有する封止成形材料用組成物。
【化１】
2018188611.tif 000023
（式中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基であって、炭化水素基はハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｒ１が複数存在する場合、該複数のＲ１は、互いに同一でも異なっていてもよい。ｐはそれぞれ独立に０〜４の整数、ｑは０〜３の整数、ｚは０〜１０の整数である。）
【化２】
2018188611.tif 000024
（式中、ｘは０〜１０である。）
【化３】
2018188611.tif 000025
（式中、ｙ１は０〜１０である。）
【化４】
2018188611.tif 000026
（式中、Ｘ１は炭素数１〜１０のアルキレン基、酸素原子、又は直接結合である。Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基である。Ｒ２及びＲ３が複数存在する場合、複数のＲ２及び複数のＲ３は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に０〜４の整数である。）
【化５】
2018188611.tif 000027
（式中、ｎ１は０〜１０である。）
【化６】
2018188611.tif 000028
（式中、ｎ２は０〜１０である。）
【化７】
2018188611.tif 000029
【請求項２】
前記（ｅ−１）中空構造充填材の平均粒径が３〜１００μｍである請求項１に記載の封止成形材料用組成物。
【請求項３】
前記封止成形材料用組成物全量に対する前記（ｅ−１）中空構造充填材の割合を、該（ｅ−１）中空構造充填材の弾性率で除した値が０．００２〜０．２５０である請求項１又は２に記載の封止成形材料用組成物。
【請求項４】
前記（ｅ−１）中空構造充填材が、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、該（ｅ−１）中空構造充填材の含有量が（Ｅ）充填材全量に対し１〜５０質量％である請求項１〜３のいずれか一項に記載の封止成形材料用組成物。
【請求項５】
前記（ｅ−１）中空構造充填材が、有機化合物からなり、該（ｅ−１）中空構造充填材の含有量が（Ｅ）充填材全量に対し０．５〜１０質量％である請求項１〜３のいずれか一項に記載の封止成形材料用組成物。
【請求項６】
前記（ｅ−１）中空構造充填材が、シルセスキオキサン化合物からなり、該（ｅ−１）中空構造充填材の含有量が（Ｅ）充填材全量に対し０．５〜１０質量％である請求項１〜３のいずれか一項に記載の封止成形材料用組成物。
【請求項７】
前記（Ｄ−２）成分が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（液状）と、その質量比を１／２０とした上で反応させた時の反応開始温度が、８５℃以上１７５℃未満を示すイミダゾール系硬化促進剤である請求項１〜６のいずれか一項に記載の封止成形材料用組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の封止成形材料用組成物の硬化物により封止された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、封止成形材料用組成物、及び電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品封止の分野では、エポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。これは、エポキシ樹脂が、電気特性、耐湿性、機械特性、インサート品との接着性等のバランスに優れるからである。
【０００３】
近年、資源エネルギーの将来的な枯渇に対する不安や、いわゆる地球温暖化問題等を背景に世界的に省エネルギーの機運が高まっており、電力の制御や変換を行い、「省エネ技術のキーデバイス」と言われるパワーデバイス（パワー半導体）が注目されている。
パワー半導体にとって電力変換効率はその性能を決定する非常に重要な項目であるが、ここにきて、従来のＳｉ素子より変換効率の高い炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等の化合物半導体の研究開発や市場での流通が活況を呈するようになってきた。
【０００４】
パワー半導体の大きな特徴として、特にＳｉＣ素子はＳｉ素子に比べ、高い耐電圧特性を有するため、これを適用すればより高い耐電圧を有するパワー半導体モジュールの実現が可能である。それに伴い、パワー半導体素子以外の周辺部材にも高い耐電圧特性、例えば耐トラッキング性や高い絶縁破壊電圧が要求される。
【０００５】
一方、もう一つの大きな特徴として、従来のＳｉ素子と比較して高温動作が可能である点を挙げることができる。前述した高い耐電圧特性を有することは、素子自身の発熱もこれまで以上になることを意味し、高温動作が可能となることと相まって、周辺部材にはこれまで以上の耐熱性が求められることになる。
ＳｉＣについては、３００℃以上での動作報告もあり、封止用成形材料には高いガラス転移温度とともに高い耐熱分解性が求められることになる。
【０００６】
封止用成形材料に高いガラス転移温度を与え、高温時信頼性を確保しようとする技術としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド基を有する化合物、及びアルケニル基を有するフェノール化合物を必須成分とする封止用エポキシ樹脂組成物（例えば、特許文献１）、マレイミド化合物とベンゾオキサジン化合物を特定の比率で配合し、トリアゾール系化合物を添加した封止用樹脂組成物（例えば、特許文献２）等の報告がある。また、マレイミド樹脂とシアネートエステル樹脂の共重合物を樹脂成分とし、無機ナノ粒子を無機成分とした、有機−無機ナノハイブリッド樹脂に関する報告もある（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４７９３５６５号
【特許文献２】特開２０１５−１０１６６７号公報
【特許文献３】特許第５３５８６２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高温時信頼性を確保する為には、高いガラス転移温度（Ｔｇ）とともに、半導体インサート部品に対する高い密着力が必要であるが、一般に、これらの両立は困難であることが多く、半導体インサート部品との剥離が発生する等の問題を抱えることも少なくない。また、半導体インサート部品に対する十分な密着性を確保した上で、半導体部品の生産性に関わる成形材料の成形性との両立を図ることも困難な課題であり、従来の技術ではこれらの課題が十分に解決されているとは言いがたい。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、成形性に優れるとともに、耐電圧性が高く、半導体インサート部品との密着性が良好な硬化物を得ることができる封止成形材料用組成物、及び該封止成形材料用組成物を用いた電子部品装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の構造を有するマレイミド樹脂と、特定の骨格を有するフェノール系硬化剤及び／又は特定の構造を有するベンゾオキサジン樹脂と、特定の骨格を有するエポキシ樹脂と、特定の構造を有する硬化促進剤と、特定の充填材とを含有する封止成形材料用組成物が、上記課題を解決することを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、以下の[１]〜[８]を提供する。
［１］（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂と、（Ｂ）下記一般式（ＩＩ）で表されるフェノール系硬化剤、及び下記一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール系硬化剤の１種又は２種であるフェノール系硬化剤、並びに下記一般式（ＩＶ）で表されるベンゾオキサジン樹脂から選ばれる少なくとも１種と、（Ｃ）下記一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種と、（Ｄ−１）有機リン系硬化促進剤と、（Ｄ−２）イミダゾール系硬化促進剤と、（Ｅ）（ｅ−１）中空構造充填材を含む充填材と、を含有する封止成形材料用組成物。
【化１】
2018188611.tif 000002
（式中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基であって、炭化水素基はハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｒ１が複数存在する場合、該複数のＲ１は、互いに同一でも異なっていてもよい。ｐはそれぞれ独立に０〜４の整数、ｑは０〜３の整数、ｚは０〜１０の整数である。）
【化２】
2018188611.tif 000003
（式中、ｘは０〜１０である。）
【化３】
2018188611.tif 000004
（式中、ｙ１は０〜１０である。）
【化４】
2018188611.tif 000005
（式中、Ｘ１は炭素数１〜１０のアルキレン基、酸素原子、又は直接結合である。Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基である。Ｒ２及びＲ３が複数存在する場合、複数のＲ２及び複数のＲ３は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に０〜４の整数である。）
【化５】
2018188611.tif 000006
（式中、ｎ１は０〜１０である。）
【化６】
2018188611.tif 000007
（式中、ｎ２は０〜１０である。）
【化７】
2018188611.tif 000008
［２］前記（ｅ−１）中空構造充填材の平均粒径が３〜１００μｍである上記［１］に記載の封止成形材料用組成物。
［３］前記封止成形材料用組成物全量に対する前記（ｅ−１）中空構造充填材の割合を、該（ｅ−１）中空構造充填材の弾性率で除した値が０．００２〜０．２５０である請求項［１］又は［２］に記載の封止成形材料用組成物。
［４］前記（ｅ−１）中空構造充填材が、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、該（ｅ−１）中空構造充填材の含有量が（Ｅ）充填材全量に対し１〜５０質量％である上記［１］〜［３］のいずれかに記載の封止成形材料用組成物。
［５］前記（ｅ−１）中空構造充填材が、有機化合物からなり、該（ｅ−１）中空構造充填材の含有量が（Ｅ）充填材全量に対し０．５〜１０質量％である上記［１］〜［３］のいずれかに記載の封止成形材料用組成物。
［６］前記（ｅ−１）中空構造充填材が、シルセスキオキサン化合物からなり、該（ｅ−１）中空構造充填材の含有量が（Ｅ）充填材全量に対し０．５〜１０質量％である上記［１］〜［３］のいずれかに記載の封止成形材料用組成物。
［７］前記（Ｄ−２）成分が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（液状）と、その質量比を１／２０とした上で反応させた時の反応開始温度が、８５℃以上１７５℃未満を示すイミダゾール系硬化促進剤である上記［１］〜［６］のいずれかに記載の封止成形材料用組成物。
［８］上記［１］〜［７］のいずれかに記載の封止成形材料用組成物の硬化物により封止された素子を備える電子部品装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、成形性に優れるとともに、耐電圧性が高く、半導体インサート部品との密着性が良好な硬化物を得ることができる封止成形材料用組成物、及び該封止成形材料用組成物を用いた電子部品装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
（封止成形材料用組成物）
まず、本発明の封止成形材料用組成物の各成分について述べる。
〔（Ａ）マレイミド樹脂〕
本発明で用いる（Ａ）成分のマレイミド樹脂は、下記一般式（Ｉ）で表され、１分子内にマレイミド基を２つ以上含む化合物であり、加熱によりマレイミド基が反応することで３次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。また、上記マレイミド樹脂は、架橋反応により、硬化物に高いガラス転移温度（Ｔｇ）を与え、耐熱性及び耐熱分解性を向上させる。
【００１４】
【化８】
2018188611.tif 000009
【００１５】
上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基であって、該炭化水素基はハロゲン原子で置換されていてもよい。ｐはそれぞれ独立に０〜４の整数、ｑは０〜３の整数である。
上記炭素数１〜１０の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、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基；クロロメチル基、３−クロロプロピル基などの置換アルキル基；ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などのアルケニル基；フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基；ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基などの１価の炭化水素基が挙げられる。
また、Ｒ１が複数存在する場合、該複数のＲ１は、互いに同一でも異なっていてもよい。
ｚは０〜１０の整数であり、好ましくは０〜４の整数である。
【００１６】
上記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂は、後述する（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤及び／又はベンゾオキサジン樹脂と、（Ｄ−１）成分の有機リン系硬化促進剤の存在下、１７０℃以上の温度で比較的容易に付加反応を行い、封止成形材料用組成物の硬化物に高い耐熱性を与える。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミド、ビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、ポリフェニルメタンマレイミド等が挙げられる。
また、上記マレイミド樹脂は、例えば、Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミドでｚ＝０を主成分とするＢＭＩ、ＢＭＩ−７０（以上、ケイアイ化成（株）製）、ＢＭＩ−１０００（大和化成工業（株）製）、ポリフェニルメタンマレイミドでｚ＝０〜２を主成分とするＢＭＩ−２３００（大和化成工業（株）製）等が市販品として入手することができる。
【００１８】
上記（Ａ）成分のマレイミド樹脂は、その一部又は全量を後述する（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤及び／又はベンゾオキサジン樹脂の一部又は全量と、予め予備混合を行なってから用いてもよい。予備混合の方法は特に限定されず、公知の混合方法を用いることができる。例えば、撹拌可能な装置を用い、（Ｂ）成分を５０〜１８０℃で溶融した後、撹拌しつつ（Ａ）成分のマレイミド樹脂を徐々に加えて混合し、その全てが溶融してから更に１０〜６０分程度撹拌し、予備混合樹脂とする方法等が挙げられる。
なお、予備混合において、（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤及び／又はベンゾオキサジン樹脂を２種以上用いてもよい。
【００１９】
上記（Ａ）成分のマレイミド樹脂、すなわち、上記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂とは別に、本発明の効果を妨げない範囲で、上記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂以外のマレイミド樹脂を併用してもよい。併用可能なマレイミド樹脂としては、例えば、ｍ−フェニレンビスマレイミド、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシン）フェニル］プロパン、１，６−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン等を挙げることができるが、これら以外の従来公知のマレイミド樹脂を併用してもよい。
なお、上記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド樹脂以外のマレイミド樹脂を配合する場合、その配合量は、（Ａ）成分のマレイミド樹脂１００質量部に対し、３０質量部以下とすることが好ましく、２０質量部以下とすることがより好ましく、１０質量部以下とすることが更に好ましい。
【００２０】
〔（Ｂ）特定の骨格を有するフェノール系硬化剤及び／又は特定の構造を有するベンゾオキサジン樹脂〕
本発明の封止成形材料用組成物は、（Ｂ）成分として、前記一般式（ＩＩ）で表されるフェノール系硬化剤、及び前記一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール系硬化剤の１種又は２種であるフェノール系硬化剤、並びに前記一般式（ＩＶ）で表されるベンゾオキサジン樹脂から選ばれる少なくとも１種を含む。
上記（Ｂ）成分は、後述する（Ｄ−1）成分の有機リン系硬化促進剤の存在下、比較的容易に（Ａ）成分と付加反応を行う。（Ｂ）成分は、（Ａ）成分であるマレイミド樹脂の自己重合反応を間接的に抑制し、剥離応力を緩和する効果を有する。また、封止成形材料用組成物に耐熱性とともに密着性及び成形性を付与する働きを有する。
【００２１】
上記フェノール系硬化剤は、下記一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で表され、一分子中に少なくとも２個の水酸基を有する。
【００２２】
【化９】
2018188611.tif 000010
（式中、ｘは０〜１０である。）
【００２３】
【化１０】
2018188611.tif 000011
（式中、ｙ１は０〜１０である。）
【００２４】
上記一般式（ＩＩ）中、ｘは０〜１０であり、好ましくは１〜４である。また、上記一般式（ＩＩＩ）中、ｙ１は０〜１０であり、好ましくは０〜３である。
【００２５】
上記一般式（ＩＩ）で表されるフェノール樹脂は、ＭＥＨ−７５００（明和化成（株）製）として、上記一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール樹脂は、ＳＮ−４８５（新日鉄住金化学（株）製）として、それぞれ市販品として入手することができる。
【００２６】
上記ベンゾオキサジン樹脂は、一分子中にベンゾオキサジン環を２つ有し、下記一般式（ＩＶ）で表される。
【００２７】
【化１１】
2018188611.tif 000012
【００２８】
上記一般式（ＩＶ）中、Ｘ１は炭素数１〜１０のアルキレン基、酸素原子、又は直接結合である。Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基である。
【００２９】
Ｘ１のアルキレン基の炭素数は１〜１０、好ましくは１〜３である。アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等が挙げられ、中でもメチレン基、エチレン基、プロピレン基が好ましく、特にメチレン基が好ましい。
【００３０】
Ｒ２及びＲ３の炭素数１〜１０の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、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基；ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などのアルケニル基；フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基；ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基などの１価の炭化水素基が挙げられる。
また、Ｒ２及びＲ３が複数存在する場合、複数のＲ２及び複数のＲ３は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００３１】
ｍ１はそれぞれ独立に０〜４の整数であり、好ましくは０〜２の整数、より好ましくは０である。ｍ２はそれぞれ独立に０〜４の整数であり、好ましくは０〜２の整数、より好ましくは０である。
【００３２】
上記一般式（ＩＶ）で表されるベンゾオキサジン樹脂の具体例としては、例えば、下記式（ＩＶ−１）〜（ＩＶ−４）に示す樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、１種を用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
【化１２】
2018188611.tif 000013
【化１３】
2018188611.tif 000014
【００３４】
【化１４】
2018188611.tif 000015
【化１５】
2018188611.tif 000016
【００３５】
上記ベンゾオキサジン樹脂としては、上記式（ＩＶ−１）で表されるベンゾオキサジン樹脂が好ましく用いられる。また、ベンゾオキサジン樹脂中、上記式（ＩＶ−１）で表されるベンゾオキサジン樹脂の含有量は、好ましくは５０〜１００質量％、より好ましくは６０〜１００質量％、更に好ましくは７０〜１００質量％である。
【００３６】
上記式（ＩＶ−１）で表されるベンゾオキサジン樹脂は、ベンゾオキサジンＰ−ｄ（四国化成工業（株）製）等の市販品として入手することができる。
【００３７】
上記（Ｂ）成分は、一般式（ＩＩ）〜（ＩＶ）で表される化合物を単独で用いてもよいし、これらの２種以上を併用して用いてもよい。耐熱性の観点からは、一般式（ＩＶ）で表されるベンゾオキサジン樹脂を用いることが好ましく、生産性や成形性の観点からは、一般式（ＩＩ）や一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール樹脂を単独、又は併用して用いることが好ましい。一般式（ＩＶ）で表されるベンゾオキサジン樹脂と、一般式（ＩＩ）及び／又は一般式（ＩＩＩ）で表されるフェノール樹脂を併用して用いると、耐熱性や成形性等のバランスに優れた封止成形材料用組成物を得ることができ、本発明における好ましい実施形態の一つである。
【００３８】
本発明では、耐熱性、密着性、及び成形性のバランスの観点から、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ）成分を２０〜２５０質量部とすることが好ましく、３０〜２００質量部とすることがより好ましく、４０〜１５０質量部とすることが更に好ましい。２種以上の（Ｂ）成分を併用する場合、その合計量を前記範囲内とすることが好ましい。
【００３９】
本発明では、本発明の効果を妨げない範囲で、従来公知の（Ｂ）成分以外のフェノール系硬化剤及び／又はベンゾオキサジンを併用することができる。また、本発明の効果を妨げない範囲で酸無水物やアミン系硬化剤を併用してもよい。
【００４０】
〔（Ｃ）特定の骨格を有するエポキシ樹脂〕
本発明の封止成形材料用組成物は、（Ｃ）成分として、下記一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種を含む。（Ｃ）成分のエポキシ樹脂は、一分子中に２個以上のエポキシ基を有し、トリフェニルメタン骨格、及び／又はナフタレン骨格を含む。（Ｃ）成分のエポキシ樹脂は、（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤及び／又はベンゾオキサジン樹脂と架橋反応を行うとともに、後述する（Ｄ−２）成分のイミダゾール系硬化促進剤の存在下、（Ａ）成分のマレイミド樹脂の自己重合反応を促進し、封止成形材料用組成物の硬化性を高め、良好な成形性を与える働きも有する。（Ｃ）成分のエポキシ樹脂は、１種を用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
【化１６】
2018188611.tif 000017
（式中、ｎ１は０〜１０である。）
【００４２】
【化１７】
2018188611.tif 000018
（式中、ｎ２は０〜１０である。）
【００４３】
【化１８】
2018188611.tif 000019
【００４４】
上記一般式（Ｖ）中、ｎ１は０〜１０であり、好ましくは０〜３である。また、上記一般式（ＶＩ）中、ｎ２は０〜１０であり、好ましくは０〜３である。
【００４５】
上記一般式（Ｖ）で表されるエポキシ樹脂は、ＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬（株）製）として、上記一般式（ＶＩ）で表されるエポキシ樹脂は、ＥＳＮ−３７５（新日鉄住金化学（株）製）として、上記一般式（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂は、ＨＰ−４７１０（ＤＩＣ（株）製）として、それぞれ市販品として入手することができる。
【００４６】
一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂の軟化点は、生産性や封止成形材料用組成物の流動性を良好にする観点から、好ましくは５５〜１００℃、より好ましくは６０〜９０℃、更に好ましくは６５〜８５℃である。
【００４７】
本発明の封止成形材料用組成物において、（Ｃ）成分の含有量は、ガラス転移点、密着性及び成形性等をバランスよくさせる為に、（Ｂ）成分のフェノール系硬化剤の水酸基（ｂ−１）及びベンゾオキサジンが開環した際に生じる水酸基（ｂ−２）に対する（Ｃ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基（ｃ）の比、（ｃ）／［（ｂ−１）＋（ｂ−２）］（当量比）が０．２〜１．５であることが好ましく、０．３〜１．２であることがより好ましい。当量比が０．２以上であれば成形性が良好となり、１．５以下であれば耐熱性や耐熱分解性、難燃性等がそれぞれ良好となる。なお、（Ｃ）成分を２種以上用いる場合には、その合計量を前記範囲内とすることが好ましい。
【００４８】
（Ｃ）成分のエポキシ樹脂は、一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩ）で表される樹脂の他に、本発明の効果を損なわない範囲で半導体素子封止材料として用いられるエポキシ樹脂を併用することができる。併用可能なエポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ-クレゾ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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を挙げることができるが、これら以外のエポキシ樹脂を併用してもよい。
なお、上記（Ｃ）成分以外のエポキシ樹脂を併用する場合、その配合量は（Ｃ）成分のエポキシ樹脂１００質量部に対し、３０質量部以下とすることが好ましく、２０質量部以下とすることがより好ましく、１０質量部以下とすることが更に好ましい。
【００４９】
〔（Ｄ−1）有機リン系硬化促進剤〕
本発明では、密着性と成形性とのバランスといった観点から、硬化促進剤として、（Ｄ−１）有機リン系硬化促進剤、及び後述する（Ｄ−２）イミダゾール系硬化促進剤を併用することが必要である。
（Ｄ−１）成分の有機リン系硬化促進剤は、主として、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との架橋反応、及び（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との架橋反応を促進する為に用いられる。（Ｄ−１）成分は、これらの反応を促進することにより、（Ａ）成分どうしの自己重合反応を間接的に抑制し、半導体インサート部品との剥離応力の発生を抑える働きを有する。
【００５０】
（Ｄ−１）成分の有機リン系硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、トリス（４−エチルフェニル）ホスフィン、トリス（４−プロピルフェニル）ホスフィン、トリス（４−ブチルフェニル）ホスフィン、トリス（２，４−ジメチルフェニル）ホスフィン、トリス（２，４，６−トリメチルフェニル）ホスフィン、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の三級ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムテトラブチル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類等を例示することができ、これらを単独、又は２種以上併用して、適宜使用することができる。これら以外の従来公知の有機リン系硬化促進剤を単独、又は２種以上併用して使用することも可能である。
【００５１】
（Ｄ−１）成分の有機リン系硬化促進剤の含有量は、硬化性及び半導体インサート部品との密着性のバランスの観点から、（Ａ）成分１００質量部に対し、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．３〜５質量部、更に好ましくは０．５〜３質量部である。２種以上の有機リン系硬化促進剤を併用する場合には、その合計量が前記範囲内となることが好ましい。
【００５２】
〔（Ｄ−２）イミダゾール系硬化促進剤〕
（Ｄ−２）成分のイミダゾール系硬化促進剤は、主として（Ａ）成分の自己重合反応を促進することで、封止成形材料用組成物の成形性を確保する為に用いられる。（Ｄ−２）成分の働きは、（Ｃ）成分のエポキシ樹脂の存在により促進され、本発明の封止成形材料用組成物に良好な硬化性や成形性を与えることが可能となる。
なお、本発明において、「イミダゾール系硬化促進剤」とは、５員環上の１，３位に窒素原子を含むイミダゾール化合物と同義である。
【００５３】
（Ｄ−２）成分のイミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、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、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２,４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−s−トリアジン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール等を例示することができ、これらは単独で使用しても２種以上を併用して使用してもよい。また、上記以外の従来公知のイミダゾール系硬化促進剤を適用してもよい。
【００５４】
本発明では、上記（Ｄ−２）成分を、その必要に応じて適宜選択して用いることができるが、封止成形材料用組成物の成形性及び該組成物の硬化物と半導体インサート部品との密着性のバランスといった観点からは、２,４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−s−トリアジン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール等、比較的活性温度の高い化合物を単独、又は２種以上併用して用いることが特に好ましい。具体的には、該イミダゾール化合物を、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂(液状)と、その質量比を１／２０として反応させた時の反応開始温度が、好ましくは８５℃以上１７５℃未満、より好ましくは１００℃以上１６０℃未満、更に好ましくは１００℃以上１５０℃以下を示す化合物を単独、又は２種以上を併用して用いることが特に好ましい。
なお、ここで、反応開始温度とは、ＤＳＣを用いて、イミダゾール化合物とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とを含む組成物を昇温速度１０℃／分で加熱した時に、発熱又は吸熱ピークの立ち上がり曲線で、ピークが最も急になった部分の接線と温度軸の交点の温度を指す。
（Ｄ−２）成分の反応開始温度が８５℃以上であれば、半導体インサート部品との剥離を抑制することができ、１７５℃未満であれば、封止成形材料用組成物の成形性を良好にすることができる。
【００５５】
本発明では、（Ａ）成分の自己重合反応、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との架橋反応、及び（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との架橋反応等を制御し、封止成形材料用組成物の硬化性及び硬化時発生応力のバランスをとり、半導体インサート部品との剥離を抑制する為に、（Ｄ−１）成分と（Ｄ−２）成分との含有量比を適正化することが好ましい。具体的には、（Ｄ−１）成分と（Ｄ−２）成分との含有量比［（Ｄ−１）／（Ｄ−２）］を、質量比で、３／１〜１／３とすることが好ましく、２／１〜１／３とすることがより好ましい。(Ｄ−１)成分が多いと成形性が、（Ｄ−２）成分が多いと封止成形材料用組成物の硬化物と半導体インサート部品との密着性が、それぞれ不十分となる可能性がある。
【００５６】
〔（Ｅ）充填材〕
本発明における（Ｅ）成分の充填材は、（ｅ−１）中空構造充填材を含むものであり、さらに、封止用成形材料で通常用いられる（ｅ−２）無機充填材を含有することが好ましい。本発明の効果である封止成形材料用組成物の硬化物と半導体インサート部品との剥離を防止する為に、機械強度や線膨張係数等の観点から、（Ｅ）成分の充填剤の含有量は、封止成形材料用組成物全量に対し好ましくは６０〜９５質量％、より好ましくは６５〜９０質量％、更に好ましくは７０〜８５質量％である。充填材の含有量が６０質量％以上であれば線膨張係数の増大を抑制でき、十分な機械的強度を保つことができ、９５質量％以下であれば良好な流動性が得られる。
【００５７】
（ｅ−１）中空構造充填材
本発明で用いる（ｅ−１）成分の中空構造充填材は、主として、（Ａ）成分自身の自己重合反応に伴い発生する硬化時応力を緩和するとともに、封止成形材料用組成物の硬化物の弾性率を下げることで熱収縮に伴う応力をも緩和し、硬化物と半導体インサート部品との剥離を防ぐ働きをする。封止成形材料用組成物の硬化物の弾性率は１０〜１５ＧＰａであることが好ましい。１５ＧＰａ以下であると硬化物とインサート部品との剥離を抑制することができ、１０ＧＰａ以上であると成形性が良好である。
ここで、本発明における「中空構造充填材」とは、充填材内部に１つ又は２つ以上の中空構造を有する充填材を指す。中空構造充填材としては、特に限定されず、ソーダ石灰ガラスや硼珪酸ガラス、珪酸アルミニウムやムライト、石英等を主成分とするいわゆる中空ガラスや中空シリカ等の無機系中空構造充填材、シロキサン結合が（ＣＨ３ＳｉＯ３/２）ｎで表される三次元網目状に架橋した構造を持つシルセスキオキサン化合物等のシリコーン化合物を主成分とするシリコーン系中空構造充填材、熱可塑又は熱硬化性樹脂を出発原料として合成された有機化合物等を主成分とする有機系中空構造充填材等を用いることができる。
なお、本明細書における「シルセスキオキサン化合物」とは、シロキサン結合が（ＣＨ３ＳｉＯ３/２）ｎで表される三次元網目状に架橋した構造を持ち、側鎖にメチル基やフェニル基等の有機官能基を有する化合物のうち、側鎖がメチル基である割合が８０％以上である化合物を指す。
前記「中空構造充填材」のうち、特に無機系中空構造充填材、及びシリコーン系中空構造充填材は、中空構造充填材自体の耐熱性が高い為、より耐熱性の高い封止成形材料用組成物に用いることが可能である。
【００５８】
インサート部品との剥離を防ぐ観点からは、封止成形材料用組成物全量に対する（ｅ−１）中空構造充填材の割合を（α）、中空構造充填材の弾性率（単位：ＧＰａ）を（β）とした時、（α）／（β）が０．００２〜０．２５０となるよう中空構造充填材種とその添加量を選択することが好ましく、０．００３〜０．１５０となるよう中空構造充填材種とその添加量を選択することが特に好ましい。（α）／（β）が０．００２以上であれば封止成形材料用組成物の硬化時の応力緩和効果や熱収縮に伴う応力緩和効果が十分に得られ、０．２５０以下であれば絶縁耐圧や耐トラッキング性等の信頼性が十分に得られる。
【００５９】
また、（ｅ−１）成分の中空構造充填材の弾性率は、好ましくは０．１〜１５ＧＰａ、より好ましくは０．２〜１２ＧＰａである。中でも、比較的弾性率の高い、前記中空ガラスや中空シリカ等の無機系中空構造充填材は、封止樹脂の硬化時収縮を抑える効果が相対的に高く、硬化時発生応力の抑制効果が高いため好ましい。また、比較的弾性率の低いシルセスキオキサン化合物等のシリコーン系中空構造充填材は、少量の添加で封止材の弾性率を下げることができ、熱収縮時応力緩和効果が高いため好ましい。中空ガラスや中空シリカ等の無機系中空構造充填材と、シルセスキオキサン化合物等のシリコーン系中空構造充填材とを併用すると、比較的少量の添加でもインサート部品との剥離抑制効果が高く、また、高い耐熱性を求められる封止樹脂にも適用可能であり、本発明における好適な実施形態である。
本発明における中空構造充填材の弾性率は、例えば、ダイナミック超微小硬度計（（株）島津製作所製、装置名：ＤＵＨ-２１１ＳＲ、負荷−徐荷試験、荷重：５．０ｍＮ、速度１．５ｍＮ/s）により測定することができる。
【００６０】
（ｅ−１）成分の中空構造充填材は、耐トラッキング性等の絶縁性を両立させる観点から、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する無機系中空構造充填材、及び/又はシルセスキオキサン化合物を含有するシリコーン系中空構造充填材であることが好ましく、中でも、シリカ−アルミナ化合物、アルミナからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する無機系中空構造充填材、及び/又はシルセスキオキサン化合物を含有するシリコーン系中空構造充填材であることがより好ましい。
また、有機成分の場合、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等から形成される有機系中空構造充填材の選択が可能である。
【００６１】
（ｅ−１）成分の中空構造充填材は、内部に空気層を有する為、通常の充填材と比較して、熱伝導率が低い傾向にある。耐トラッキング性は熱伝導率に大きく影響を受ける為、熱伝導率の低下は耐トラッキング性の低下を伴う場合が多い。中空構造充填材が無機成分の場合、（ｅ−１）成分が熱伝導性の良好なシリカ−アルミナ化合物、及び／又はアルミナを含有することで、耐トラッキング性の低下を抑制することが可能になる。また、シルセスキオキサン化合物については、相対的に少量の添加で剥離抑制効果を示す為、耐トラッキング性への影響が小さくなるものと推察される。
【００６２】
本発明で好適に使用できる中空構造充填材は、イオン性不純物による半導体インサートの腐食防止等の観点から、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含んでいないことが好ましい。混入を防止できない場合、可能な限り低減されていることが望ましい。
【００６３】
（ｅ−１）成分の中空構造充填材が、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有し、アルカリ金属やアルカリ土類金属等の含有量が少ないものとしては、例えば、ケイ酸アルミニウム及びムライト（シリカとアルミナの化合物）を主成分とするカイノスフィアーズ（関西マテック（株）製、商品名）、同じくイースフィアーズ（太平洋セメント（株）製、商品名）などとして市場で入手可能である。また、シルセスキオキサン化合物を含むシリコーン系中空構造充填材（シルセスキオキサン化合物系充填材）としては、例えば、ポリメチルシルセスキオキサンを主成分とするＮＨ−ＳＢＮ０４（日興リカ（株）製、商品名）などとして市場で入手可能である。
【００６４】
（ｅ−１）成分の中空構造充填材は、半導体インサート部品との剥離防止効果と、封止成形材料用組成物の生産性及び成形性等との両立の観点から、平均粒径を３〜１００μｍとすることが好ましく、３〜６０μｍとすることがより好ましい。平均粒径が３μｍ以上であれば剥離防止効果が得られ、平均粒径が１００μｍ以下であれば封止成形材料用組成物の生産性及び成形性が良好になる。なお、ここで、平均粒径とは、レーザ回折散乱方式（たとえば、（株）島津製作所製、装置名：ＳＡＬＤ-３１００）により測定された、中央値（Ｄ５０）を指す。
【００６５】
平均粒径が３〜１００μｍの中空構造充填材としては、前記カイノスフィアーズ（関西マテック（株）製、商品名）シリーズとしてカイノスフィアーズ ７５（平均粒径３５μｍ）等を、イースフィアーズ（太平洋セメント（株）製、商品名）シリーズとしてイースフィアーズ ＳＬ７５（平均粒径５５μｍ）、同じくイースフィアーズ ＳＬ１２５（平均粒径８０μｍ）等を、市場にて入手可能である。また、グラスバブルス Ｋ３７（平均粒径４５μｍ）、グラスバブルス ｉＭ３０Ｋ（平均粒径１６μｍ）（以上、スリーエム・ジャパン（株）製）、ＡＤＶＡＮＣＥＬＬ ＨＢ-２０５１（平均粒径２０μｍ、積水化学工業（株）製）、ＮＨ−ＳＢＮ０４（平均粒径４μｍ、日興リカ（株）製）等も市場にて入手することができる。
【００６６】
（ｅ−１）成分の中空構造充填材の含有量は、前記中空ガラスや中空シリカ等の無機成分の場合、及びシルセスキオキサン化合物等のシリコーン系成分の場合、（Ｅ）成分の充填材全量に対し、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは２〜４５質量％である。１質量％以上であれば剥離防止効果が得られ、５０質量％以下であれば絶縁耐圧等の絶縁性能や成形性が良好となる。特に、（ｅ−１）成分の中空構造充填材がシルセスキオキサン化合物の場合、その含有量は（Ｅ）成分の充填材全量に対し、好ましくは０．５〜１０質量％、より好ましくは１．０〜６質量％、更に好ましくは１．２〜５質量％である。
また、（ｅ−１）成分が有機成分の場合、その含有量は（Ｅ）成分の充填材全量に対し好ましくは０．５〜１０質量％、より好ましくは１．５〜７質量％である。０．５質量％以上であれば剥離防止効果が得られ、１０質量％以下であれば絶縁耐圧等の絶縁性能や成形性が良好となる。
【００６７】
（ｅ−２）無機充填材
本発明では、従来公知の無機充填材を使用することができる。かかる無機充填材としては、例えば、結晶シリカ、溶融シリカ、合成シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素や、ジルコン、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。流動性や信頼性の観点からは、結晶シリカ、溶融シリカ、合成シリカが好ましく、溶融球状シリカや合成シリカを主成分とすることが特に好ましい。また、ポリメチルシルセスキオキサン等を主成分とするシリコーンパウダーを添加すると、剥離抑制に効果的である。
【００６８】
（ｅ−２）成分の無機充填材の含有量は、（Ｅ）成分の充填材全量に対し好ましくは５０〜９９．５質量％、より好ましくは５５〜９８質量％である。
【００６９】
〔その他の成分〕
（シランカップリング剤）
本発明の封止成形材料用組成物は、耐湿性や機械強度、半導体インサート部品との密着性等の観点から、シランカップリング剤を添加することが好ましい。本発明では、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン、３−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、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシシラン等のイソシアネートシラン等、従来公知のシランカップリング剤を適宜使用することが可能である。密着性の観点からは、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランや３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、二級アミノシラン、及びイソシアネートシラン等を単独、又は併用して用いることが好ましい。なお、シランカップリング剤は、前記（Ｅ）成分と単純に混合して用いてもよいし、予めその一部、又は全量を表面処理して用いてもよい。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、アルミネート系カップリング剤やチタネート系カップリング剤を添加しても構わない。
【００７０】
シランカップリング剤の添加量は、封止成形材料用組成物全量に対し、好ましくは０．０１〜１質量％、より好ましくは０．０３〜０．７質量％、更に好ましくは０．０５〜０．５質量％である。０．０１質量％以上とすることで、半導体インサート部品との密着性を向上させることができ、１質量％以下とすることで、成形時の硬化性の低下を抑制することができる。
【００７１】
（離型剤）
本発明では、さらに、封止成形材料用組成物の良好な生産性を実現する為に、離型剤を添加することが好ましい。添加可能な離型剤としては、例えば、カルナバワックス等の天然ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、非酸化型ポリエチレン系離型剤、酸化型ポリエチレン系離型剤、シリコーン系離型剤等を挙げることができるが、これら以外の離型剤を添加しても構わない。また、離型剤は、これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。密着性と金型離型性の両立の観点からは、カルナバワックスや脂肪酸エステル系ワックス等、相対的に分子量の小さなワックスと、酸化型ポリエチレン等、相対的に分子量の大きなワックスを併用して用いると特に効果的である。
【００７２】
本発明の封止成形材料用組成物には、以上の各成分の他に、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合されるシリコーン等の低応力剤、難燃剤、カーボンブラック、有機染料、酸化チタン、ベンガラ等の着色剤等を必要に応じて配合することができる。
【００７３】
また、本発明の封止成形材料用組成物には、半導体素子の耐湿性や高温放置特性向上等の観点から、陰イオン交換体等のイオントラップ剤を配合することができる。陰イオン交換体としては、例えば、ハイドロタルサイト類、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマス等から選ばれる元素の含水酸化物等を挙げることができるが、これら以外の従来公知の陰イオン交換体を用いてもよい。これらは、単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７４】
本発明の封止成形材料用組成物中、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ−１）成分、（Ｄ−２）成分、及び（Ｅ）成分の含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上である。
【００７５】
本発明の封止成形材料用組成物は、上述した各成分を所定量配合したものを均一に分散混合することにより調製することができる。調製方法は、特に限定されないが、一般的な方法として、例えば、上記各成分を所定量配合したものをミキサー等で十分に混合し、次いで、ミキシングロール、押出機等により溶融混合した後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。
【００７６】
このようにして得られた封止成形材料用組成物は、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、成形性に優れるとともに、耐電圧性が高く、半導体インサート部品との密着性が良好な硬化物を得ることができる。また、上記封止成形材料用組成物の硬化物のガラス転移温度は２５０℃以上であることが好ましく、２５５℃以上であることがより好ましい。
なお、前記ガラス転移温度は、実施例に記載の方法により測定できる。
【００７７】
（電子部品装置）
本発明の電子部品装置は、上記封止成形材料用組成物の硬化物により封止された素子を備える。上記電子部品装置とは、リードフレーム、単結晶シリコン半導体素子又はＳｉＣ、ＧａＮ等の化合物半導体素子等の支持部材、これらを電気的に接続するためのワイヤやバンプ等の部材、及びその他の構成部材一式に対し、必要部分を上記封止成形材料用組成物の硬化物により封止された電子部品装置のことである。
また、上記封止成形材料用組成物を用いることにより、耐熱性に優れるとともに、半導体インサート部品との密着性に優れ、高温放置後でも剥離やクラックを発生しにくい電子部品装置とすることができる。
【００７８】
本発明の封止成形材料用組成物を用いて封止する方法としては、トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。
成形温度は、好ましくは１５０〜２５０℃、より好ましくは１６０〜２２０℃、更に好ましくは１７０〜２００℃である。成形時間は、好ましくは３０〜６００秒、より好ましくは４５〜３００秒、更に好ましくは６０〜２００秒である。また、後硬化する場合、加熱温度は特に限定されないが、例えば、１５０〜２５０℃であるのが好ましく、１８０〜２２０℃であるのがより好ましい。また、加熱時間は特に限定されないが、例えば、０．５〜１０時間であるのが好ましく、１〜８時間であるのがより好ましい。
【実施例】
【００７９】
次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００８０】
（実施例１〜２３、及び比較例１〜７）
表１−１、表１−２及び表２に記載の種類及び配合量の各成分をミキシング二軸ロールで混練し、封止成形材料用組成物を調製した。各実施例及び比較例における混練温度は、約１２０℃に設定した。なお、表１−１、表１−２及び表２中、空欄は配合なしを表す。
【００８１】
封止成形材料用組成物の調製に使用した表１−１、表１−２及び表２に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。
【００８２】
＜マレイミド樹脂＞
〔（Ａ）成分〕
・ＢＭＩ−１０００：Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミド（一般式（Ｉ）中のｚ＝０を主成分とする）、大和化成工業（株）製、商品名
・ＢＭＩ−２３００：ポリフェニルメタンマレイミド（一般式（Ｉ）中のｚ＝０〜２を主成分とする）、大和化成工業（株）製、商品名
【００８３】
＜特定の骨格を有するフェノール系硬化剤、及び特定の構造を有するベンゾオキサジン樹脂＞
〔（Ｂ）成分〕
・ＭＥＨ−７５００：トリフェニルメタン型フェノール樹脂（一般式（ＩＩ）中のｘ＝１〜４であるフェノール樹脂が主成分）、明和化成（株）製、商品名、水酸基当量９７、軟化点１１０℃
・ＳＮ−４８５：ナフトールアラルキル樹脂（一般式（ＩＩＩ）中のｙ１＝０〜３であるフェノール樹脂が主成分）、新日鉄住金化学（株）製、商品名、水酸基当量２１５、軟化点８７℃
・ベンゾオキサジンＰ−ｄ：ベンゾオキサジン樹脂（式（ＩＶ−１）で表されるベンゾオキサジン樹脂）、四国化成工業（株）製、商品名
【００８４】
＜特定の骨格を有するエポキシ樹脂＞
〔（Ｃ）成分〕
・ＥＰＰＮ−５０２Ｈ：トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（一般式（Ｖ）中のｎ１＝０〜３であるエポキシ樹脂が主成分）、日本化薬（株）製、商品名、エポキシ当量１６８、軟化点６７℃
・ＥＳＮ−３７５：ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂（一般式（ＶＩ）中のｎ２＝０〜３であるエポキシ樹脂が主成分）、新日鉄住金化学（株）製、商品名、エポキシ当量１７２、軟化点７５℃
・ＨＰ−４７１０：ジヒドロキシナフタレンノボラック型エポキシ樹脂（一般式（ＶＩＩ）で表されるエポキシ樹脂）、ＤＩＣ（株）製、商品名、エポキシ当量１６１、軟化点８２℃
【００８５】
＜有機リン系硬化促進剤＞
〔（Ｄ−１）成分〕
・ＰＰ−２００：トリフェニルホスフィン、北興化学工業（株）製、商品名
・ＴＰＴＰ：トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、北興化学工業（株）製、商品名
【００８６】
＜イミダゾール系硬化促進剤＞
〔（Ｄ−２）成分〕
・２Ｅ４ＭＺ：２−エチル−４−メチルイミダゾール、四国化成工業（株）製、商品名（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂との反応開始温度：９０℃）
・２ＭＺ−Ａ：２,４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−s−トリアジン、四国化成工業（株）製、商品名（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂との反応開始温度：１２０℃）
・２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ：２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、四国化成工業（株）製、商品名（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂との反応開始温度：１２９℃）
・２ＰＨＺ−ＰＷ：２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、四国化成工業（株）製、商品名（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂との反応開始温度：１５５℃）
【００８７】
＜充填材＞
〔（Ｅ）成分〕
（ｅ−１）成分：中空構造充填材
・カイノスフィアーズ ７５：非晶質アルミニウム（３０〜７０％）とムライト（３０〜７０％）を主成分とする無機系中空構造充填材、平均粒径３５μｍ、関西マテック（株）製、商品名、弾性率８ＧＰa
・イースフィアーズ ＳＬ７５：非晶質アルミニウム（６５〜８５％）とムライト（２０〜３０％）を主成分とする無機系中空構造充填材、平均粒径５５μｍ、太平洋セメント（株）製、商品名、弾性率１０ＧＰa
・イースフィアーズ ＳＬ１２５：非晶質アルミニウム（６５〜８５％）とムライト（２０〜３０％）を主成分とする無機系中空構造充填材、平均粒径８０μｍ、太平洋セメント（株）製、商品名、弾性率１０ＧＰa
・グラスバブルス Ｋ３７：ソーダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、合成シリカ混合物型無機系中空構造充填材、平均粒径４５μｍ、スリーエム・ジャパン（株）製、商品名、弾性率７ＧＰa
・グラスバブルス ｉＭ３０Ｋ：ソーダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、合成シリカ混合物型無機系中空構造充填材、平均粒径１６μｍ、スリーエム・ジャパン（株）製、商品名、弾性率７ＧＰa
・ＡＤＶＡＮＣＥＬＬ ＨＢ-２０５１：アクリル系多孔中空構造充填材、平均粒径２０μｍ、積水化学工業（株）製、商品名、弾性率０．３ＧＰa
・ＮＨ−ＳＢＮ０４：ポリメチルシルセスキオキサン系単孔中空構造充填材、平均粒径４μｍ、日興リカ（株）製、商品名、弾性率１．０ＧＰａ
ここでの弾性率の値は、ダイナミック超微小硬度計（（株）島津製作所製、装置名：ＤＵＨ-２１１ＳＲ、負荷−徐荷試験、荷重：５．０ｍＮ、速度１．５ｍＮ/s、圧子：三角すい圧子）により５回測定した値の平均値である。
【００８８】
（ｅ−２）成分：無機充填材
・ＥＰ−５５１８：ポリメチルシルセスキオキサンを主成分とするシリコーンエラストマー、東レ・ダウコーニング（株）製、商品名、平均粒径３μｍ
・ＦＢ−１０５：溶融球状シリカ、電気化学工業（株）製、商品名、平均粒子径１８μｍ、比表面積４．５ｍ２／ｇ
【００８９】
＜その他の成分＞
・ＫＢＭ−４０３：シランカップリング剤、３−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、商品名
・ＨＷ−４２５２Ｅ：離型剤（数平均分子量１,０００の酸化型ポリエチレン系離型剤）、三井化学（株）製、商品名
・ＭＡ−６００：着色剤（カーボンブラック）、三菱化学（株）製、商品名
【００９０】
以下に示す測定条件により、実施例１〜２３、及び比較例１〜７で調製した封止成形材料用組成物の特性の測定、及び評価を行った。評価結果を表１及び表２に示した。なお、成形材料の成形は、明記しない限りトランスファ成形機により、金型温度１８５℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件で行った。また、後硬化は２００℃で８時間行った。
【００９１】
＜評価項目＞
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）
封止成形材料用組成物の硬化物の耐熱性の目安の一つとしてガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。まず、縦４ｍｍ×横４ｍｍ×高さ２０ｍｍの金型を用いて、封止成形材料用組成物を上記条件で成形し、更に、上記条件で後硬化させ、成形品（縦４ｍｍ×横４ｍｍ×厚み２０ｍｍ）を作製した。該成形品を必要な寸法に切り出したものを試験片とし、該試験片のガラス転移温度（Ｔｇ）を、ＴＭＡ法で熱分析装置（セイコーインスツル（株）製、商品名：ＳＳＣ／５２００）を用いて測定した。なお、２５０℃以上を合格とした。
【００９２】
（２）曲げ弾性率
常温（２０℃）における封止成形材料用組成物の弾性率を、縦１００ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み４ｍｍサイズの試験片を用いて、三点曲げ法により測定した。測定には、（株）島津製作所製オートグラフＡＧ-Ｘを用いた。スパン長は６４ｍｍ、ヘッドスピードはｍｍ/分とした。Ｎ＝４の平均値を曲げ弾性率とし、曲げ弾性率については１５ＧＰａ以下を合格とした。
【００９３】
（３）初期剥離
無電解ＮｉメッキリードフレームのＴＯ−２４７パッケージのアイランド（８．５×１１．５ｍｍ）中央部に、ＳｉＣチップ（６×６×０．１５ｍｍｔ、表面保護膜なし）を固定し、封止成形材料用組成物を上記条件で成形し、更に、上記条件で後硬化させ、成形品をそれぞれ１０個作製した。該成形品を、超音波映像装置（（株）日立製作所製、ＦＳ３００ＩＩ）を用いて観察し、ＳｉＣチップ周囲のアイランドと封止成形材料用組成物との剥離の有無について確認した。アイランド部分の剥離が観察されたパッケージ数が１０個中３個以下を合格とした。
なお、リードフレームへのチップの固定は、無鉛はんだを用い、ギ酸５％、窒素９５％雰囲気の中、３４０℃／１３分環境下で行った。また、リードフレームは、封止成形材料用組成物を成形直前に、Ｎｏｒｄｓｏｎ社製プラズマクリーナＡＣ−３００を用い、６０秒のアルゴンプラズマ処理を施して用いた。
【００９４】
（４）高温放置後剥離
上記（３）にて剥離観察を行ったＴＯ−２４７パッケージを、２５０℃で２５０時間放置した後、超音波映像装置（（株）日立製作所製、ＦＳ３００ＩＩ）を用いて剥離の有無について確認した。アイランド部分の剥離面積が２０％以上であったパッケージ数が１０個中３個以下を合格とした。
【００９５】
（５）耐トラッキング性（ＣＴＩ）
φ１００ｍｍ×２ｍｍｔの試験片を作製、後硬化の後、ＡＳＴＭ_Ｄ３６３８に準拠し、耐トラッキング性（ＣＴＩ）を測定した。試験器には、ヤマヨ試験器（有）製、ＹＳＴ−１１２−１Ｓを用いた。なお、４００Ｖ以上を合格とした。
【００９６】
（６）絶縁耐圧（絶縁破壊電圧）
φ１００ｍｍ×２ｍｍｔの試験片を作製、後硬化の後、ＡＳＴＭ−Ｄ１４９に準拠し、室温での絶縁破壊電圧を測定した。測定は「短時間法」で行った。試験器には、ヤマヨ試験器（有）製、ＹＳＴ−２４３ＢＤ−１００ＲＯを用いた。ｎ＝３で測定を行った時の平均値が１０ｋＶ／ｍｍ以上を合格とした。
【００９７】
（７）連続成形性
離型荷重測定成形機（京セラ（株）製、商品名：ＧＭ−５００）を用いて、ＰＢＧＡ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ、３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍ、ｔ／２ヶ取り）に対して、３００ショットの連続成形を行った。金型温度を１８５℃、成形時間を１８０秒とした。なお、以下の基準で評価した。
◎：３００ショットまで連続成形が可能であり、金型汚れ等も見られなかった
○：金型汚れが見られるものの３００ショットまで連続成形が可能であった
×：金型への貼りつき等により３００ショットまでの連続成形が不可能であった
【００９８】
【表１−１】
2018188611.tif 000020
【００９９】
【表１−２】
2018188611.tif 000021
【０１００】
【表２】
2018188611.tif 000022
【０１０１】
（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する封止成形材料用組成物を用いた実施例１〜２３では、いずれも、硬化物のガラス転移温度が２５０℃以上であり、初期剥離や高温放置後剥離、連続成形性等で良好な結果を示した。また、耐トラッキング性（ＣＴＩ）も４００Ｖ以上であり、室温における絶縁破壊電圧も１０ｋＶ／ｍ以上であった。一方、（Ａ）〜（Ｅ）成分のいずれかを欠く比較例１〜７では、ガラス転移温度や耐剥離性、連続成形性等のいずれか、又は複数の項目で不十分な結果となった。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の封止成形材料用組成物は、電子部品装置などに利用できる。