(57)【要約】【課題】温度サイクル信頼性に優れた封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を提供すること。【解決手段】本発明の封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、低応力剤と、充填材と、を含み、当該封止用樹脂組成物を２００℃、１２０秒の条件で硬化させ、さらに、２５０℃で４時間熱処理して得られる硬化物のガラス転移温度以上での線膨張係数α２［ｐｐｍ／℃］、および、前硬化物の２５℃における曲げ弾性率Ｅ25［ＧＰａ］が、下記式（Ｉ）の条件を満たし、熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）により測定される前記硬化物のガラス転移温度が１８０℃以上である。３００≦｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜≦９００    （Ｉ）【選択図】図１
2018150456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂と、低応力剤と、充填材と、を含む封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物を２００℃、１２０秒の条件で硬化させ、さらに、２５０℃で４時間熱処理して得られる硬化物のガラス転移温度以上での線膨張係数α２［ｐｐｍ／℃］、および、前記硬化物の２５℃における曲げ弾性率Ｅ25［ＧＰａ］が、下記式（Ｉ）の条件を満たし、
３００≦｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜≦９００    （Ｉ）
熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）により測定される前記硬化物のガラス転移温度が１８０℃以上である、封止用樹脂組成物。
【請求項２】
前記低応力剤が粉末状である、請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項３】
前記低応力剤が、シリコーンレジンおよびアクリル変性シリコーンからなる群から選択される１種以上である、請求項１または２に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項４】
前記硬化物の前記ガラス転移温度以上での線膨張係数α２［ｐｐｍ／℃］、および、前記硬化物の２５０℃における曲げ弾性率Ｅ250［ＧＰａ］が、下記式（ＩＩ）の条件を満たす、請求項１乃至３いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物。
｜（１６．５−α２）＊Ｅ250｜＜４８０    （ＩＩ）
【請求項５】
動的機械分析（Dynamic Mechanical Analysis：ＤＭＡ）により測定される前記硬化物の損失係数Ｔａｎδが、０．０７以上０．２３以下である、請求項１乃至４いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂が、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂および多官能エポキシ樹脂かなる群から選択される１種または２種以上である、請求項１乃至５いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項７】
当該封止用樹脂組成物中の前記充填材の含有量が、当該封止用樹脂組成物全体に対して６５質量％以上９０質量％以下である、請求項１乃至６いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項８】
以下の条件（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを満たすパワー半導体素子の封止に用いられる、請求項１乃至７いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物。
（Ａ）消費電力２．０Ｗ以上の半導体素子
（Ｂ）ＳｉＣ半導体からなる半導体素子
（Ｃ）ＧａＮ半導体からなる半導体素子
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物で半導体素子を封止してなる、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用樹脂組成物および半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を封止するために用いられる封止材に関する技術として、特許文献１〜３に記載のものがある。
特許文献１（特開２０１６−４７８７２号公報）には、長期耐熱性、低熱膨張性に優れ、適切な曲げ弾性率を有する半導体封止用熱硬化性樹脂組成物を提供するための技術として、特定の構造を有するマレイミド化合物、特定の構造を有する芳香族アリルアミン化合物、硬化促進剤および無機充填材を含有する熱硬化性樹脂組成物について記載されている。
【０００３】
特許文献２（特開２０１１−２６３９９号公報）には、エポキシ樹脂、硬化剤およびトリメリット酸エステルを含有する封止用エポキシ樹脂組成物により、ノンハロゲンかつノンアンチモンであり、充填剤の割合が高い場合でもリードフレームとの熱膨張係数の差が小さく、高温時における弾性率低減効果による耐半田リフロー性に優れ、かつ、耐熱衝撃性に優れ、銅腐食の可能性となる硫黄を含まない封止用エポキシ樹脂組成物が実現できるとされている。
【０００４】
特許文献３（国際公開第２０１５／１５２０３７号）には、特定の構造を有するフェノール樹脂であって、かかるフェノール樹脂と特定の構造を有するエポキシ樹脂と硬化促進剤とから得られる硬化物に、４０℃以上１８０℃以下において、１．５％以上の熱膨張率を与えるものであるフェノール樹脂について記載されている。そして、かかるフェノール樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物から形成された封止材料を有する薄型片面封止パッケージの半導体装置は、該封止材料の加熱時の熱膨張率が高いことに起因して、冷却時の熱収縮率も高く、そのことによって、半導体装置が実装された基板材料に発生したそりを低減させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−４７８７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２６３９９号公報
【特許文献３】国際公開第２０１５／１５２０３７号
【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、本発明者が検討した結果、上記特許文献１〜３に記載の封止材を用いた半導体装置においては、温度サイクル信頼性の点でなお改善の余地があることが明らかになった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
熱硬化性樹脂と、低応力剤と、充填材と、を含む封止用樹脂組成物であって、
当該封止用樹脂組成物を２００℃、１２０秒の条件で硬化させ、さらに、２５０℃で４時間熱処理して得られる硬化物のガラス転移温度以上での線膨張係数α２［ｐｐｍ／℃］、および、前記硬化物の２５℃における曲げ弾性率Ｅ25［ＧＰａ］が、下記式（Ｉ）の条件を満たし、
３００≦｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜≦９００    （Ｉ）
熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）により測定される前記硬化物のガラス転移温度が１８０℃以上である、封止用樹脂組成物が提供される。
【０００８】
また本発明によれば、上述した本発明における封止用樹脂組成物で半導体素子を封止してなる、半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、温度サイクル信頼性に優れた封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
まず、本実施形態に係る封止用樹脂組成物について説明する。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、低応力剤と、充填材と、を含む。
そして、かかる封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度以上での線膨張係数α２［ｐｐｍ／℃］、および、硬化物の２５℃における曲げ弾性率Ｅ25［ＧＰａ］が、下記式（Ｉ）の条件を満たす。
３００≦｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜≦９００    （Ｉ）
さらに、熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）により測定される上記硬化物のガラス転移温度が１８０℃以上である。
ここで、｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜およびガラス転移温度の測定に用いられる硬化物は、いずれも、封止用樹脂組成物を２００℃、１２０秒の条件で硬化させ、さらに、２５０℃で４時間熱処理して得られる。
【００１３】
本発明者は、半導体装置の温度サイクル信頼性を向上させる、たとえば、−４０℃以上２５０℃以下という厳しい温度サイクル条件における信頼性を向上させるという観点から、封止用樹脂組成物の構成を検討した。その結果、封止用樹脂組成物が、熱硬化性樹脂と、低応力剤と、充填材と、を含む構成とし、その熱硬化性樹脂の硬化物のガラス転移温度が上述した特定の条件を満たすとともに、上記硬化物が上述した式（Ｉ）の条件を満たす構成とすることにより、厳しい温度サイクル条件においても信頼性に優れた半導体装置を得ることができることを見出した。
【００１４】
上記式（Ｉ）における「｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜」は、Ｃｕの線膨張係数（１６．５ｐｐｍ／℃）と硬化物のガラス転移温度以上での線膨張係数α２との差分［ｐｐｍ／℃］に、硬化物の２５℃における曲げ弾性率であるＥ25［ＧＰａ］を乗じて得られる数の絶対値である。そして、かかる絶対値が式（Ｉ）の範囲にある硬化物により半導体素子を封止することにより温度サイクル信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜は、成形性を向上させる観点から、３００以上であり、好ましくは３５０以上、より好ましくは４００以上である。｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜が小さすぎる場合、たとえば、α２を低く抑えるために、充填材を大量に添加する配合となってしまい、成形が困難となる懸念がある。また、｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜が小さすぎる場合、たとえば、弾性率を低く抑えるために低応力剤を大量に添加する配合となってしまい、タブレット打錠が困難となり、成形方法に制約が生じる懸念がある。たとえば、低応力剤の種類によっては添加量が多すぎるとブリードアウトが発生する懸念がある。
また、応力低減により温度サイクル信頼性を高める観点から、｜（１６．５−α２）＊Ｅ25｜は９００以下であり、好ましくは８９５以下、より好ましくは８９０以下である。
【００１５】
また、硬化物のガラス転移温度は、硬化物の耐熱性を向上させる観点から、１８０℃以上であり、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２３０℃以上、さらに好ましくは２５０℃以上、よりいっそう好ましくは２６０℃以上である。
また、硬化物のガラス転移温度の上限に制限はないが、硬化物の靭性を向上させる観点から、たとえば３００℃以下であり、より好ましくは２９０℃以下である。
ここで、硬化物のガラス転移温度は、熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）装置（セイコーインスツル社製、ＴＭＡ１００）を用いて測定温度範囲０℃〜４００℃、昇温速度５℃／分の条件で測定される。
【００１６】
封止用樹脂組成物が上述した成分を有するとともに、封止用樹脂組成物の硬化物が、上述したガラス転移温度の条件および上述した式（Ｉ）の条件を満たすことにより、温度サイクル信頼性が向上する理由は必ずしも明らかではないが、以下の点が推察される。まず、ガラス転移温度について特定の条件を満たすことにより、温度サイクル信頼性試験の高温時（具体的には、２５０℃）において、封止用樹脂組成物の機械物性の急激な変化が抑制され、温度サイクル信頼性が向上する。また、ガラス転移温度について特定の条件を満たすとともに、式（Ｉ）の条件を満たすことで、温度サイクル信頼性試験の温度範囲、具体的には、−４０℃から２５０℃の温度範囲において、半導体装置に使用される銅配線等との応力差を抑制できるため、温度サイクル信頼性が向上すると考えられる。
また、以上のような特性は、本実施形態の封止用樹脂組成物を構成する各成分の種類、配合量を適切に調整することで達成することができる。
【００１７】
ここで、α２とは、ガラス転移温度以上での線膨張係数であり、さらに具体的には、３１０℃〜３３０℃にて取得される線膨張係数である。α２の取得温度の下限値が低すぎると、硬化物のＴｇ近辺となるため、α２の測定値が安定しない懸念がある。また、α２の取得温度の上限値が高すぎると、硬化物の構成成分の劣化等により、α２を安定的に測定できない懸念がある。
【００１８】
以下、本実施形態の封止用樹脂組成物の硬化物の特性についてさらに説明する。以下において、特段の説明がない場合、特性評価に用いられる硬化物は、封止用樹脂組成物を２００℃、１２０秒の条件で硬化させ、さらに、２５０℃で４時間熱処理して得られる。
【００１９】
本実施形態において、封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度以上での線膨張係数α２［ｐｐｍ／℃］、および、硬化物の２５０℃における曲げ弾性率Ｅ250［ＧＰａ］は、好ましくは下記式（ＩＩ）の条件を満たす。
｜（１６．５−α２）＊Ｅ250｜＜４８０    （ＩＩ）
α２およびＥ250が上記（ＩＩ）式を満たす構成とすることにより、高温環境下における弾性率の過度の向上および応力の過度の低下をさらに効果的に抑制して温度サイクル信頼性をさらに向上させることができる。
｜（１６．５−α２）＊Ｅ250｜は、優れた成形性の観点から、好ましくは２０以上であり、より好ましくは２５以上、さらに好ましくは３０以上である。
また、応力低減により温度サイクル信頼性を高める観点から、｜（１６．５−α２）＊Ｅ250｜は、好ましくは４８０未満であり、より好ましくは４４０以下、さらに好ましくは４００以下である。
【００２０】
動的機械分析（Dynamic Mechanical Analysis：ＤＭＡ）により測定される封止用樹脂組成物の硬化物の損失係数Ｔａｎδは、好ましい応力緩和特性を得る観点から、好ましくは０．０７以上であり、より好ましくは０．０８以上、さらに好ましくは０．０９以上である。
また、リフロー信頼性を向上させる観点から、上記損失係数Ｔａｎδは、好ましくは０．２３以下であり、より好ましくは０．２２以下、さらに好ましくは０．２１以下である。
【００２１】
また、動的機械分析（Dynamic Mechanical Analysis：ＤＭＡ）により測定される封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、耐熱性を向上させる観点から、好ましくは２５０℃以上であり、より好ましくは２９０℃以上、さらに好ましくは３１０℃以上である。
また、好ましい靭性を得る観点から、上記ガラス転移温度は、好ましくは３５０℃以下であり、より好ましくは３４０℃以下である。
【００２２】
封止用樹脂組成物の硬化物の、ガラス転移温度以上における、具体的には３１０℃から３３０℃の温度範囲における平均線膨張係数（α２）は、熱履歴時における線膨張係数を低くし、たとえば半導体パッケージの反りを抑制する観点から、好ましくは７５ｐｐｍ／℃以下であり、より好ましくは７０ｐｐｍ／℃以下であり、さらに好ましくは６５ｐｐｍ／℃以下である。上記平均線膨張係数（α２）の下限値は限定されないが、たとえば３０ｐｐｍ／℃以上としてもよい。
平均線膨張係数（α２）の測定には、たとえば、熱機械分析装置（セイコーインスツル社製、ＴＭＡ１００）を用いることができる。
【００２３】
封止用樹脂組成物の硬化物の、２５℃における曲げ弾性率Ｅ25は、硬化物の強度を高める観点から、好ましくは５ＧＰａ以上であり、より好ましくは７ＧＰａ以上、さらに好ましくは９ＧＰａ以上である。また、応力緩和特性に優れた硬化物を実現する観点から、上記曲げ弾性率Ｅ25は、好ましくは２０ＧＰａ以下であり、好ましくは１５ＧＰａ以下であり、より好ましくは１０ＧＰａ以下である。
曲げ弾性率Ｅ25は、たとえばＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定される。
【００２４】
また、封止用樹脂組成物の硬化物の、２５０℃における曲げ弾性率Ｅ250は、硬化物の強度を高める観点から、好ましくは０．１ＧＰａ以上であり、より好ましくは０．５ＧＰａ以上、さらに好ましくは１ＧＰａ以上である。また、応力緩和特性に優れた硬化物を実現する観点から、上記曲げ弾性率Ｅ250は、好ましくは１０ＧＰａ以下であり、好ましくは８ＧＰａ以下であり、より好ましくは６ＧＰａ以下である。
曲げ弾性率Ｅ250は、たとえばＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定される。
【００２５】
ＤＭＡにより測定される封止用樹脂組成物の硬化物の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ'は、硬化物の強度を高める観点から、好ましくは１ＧＰａ以上であり、より好ましくは３ＧＰａ以上、さらに好ましくは５ＧＰａ以上である。
また、応力緩和特性に優れた硬化物を実現する観点から、上記３０℃における貯蔵弾性率Ｅ'は、好ましくは２０ＧＰａ以下であり、より好ましくは１８ＧＰａ以下、さらに好ましくは１６ＧＰａ以下である。
【００２６】
ＤＭＡにより測定される封止用樹脂組成物の硬化物の２５０℃における貯蔵弾性率Ｅ'は、硬化物の強度を高める観点から、好ましくは１ＧＰａ以上であり、より好ましくは２ＧＰａ以上、さらに好ましくは３ＧＰａ以上である。
また、応力緩和特性に優れた硬化物を実現する観点から、上記２５０℃における貯蔵弾性率Ｅ'は、好ましくは１２ＧＰａ以下であり、より好ましくは１０ＧＰａ以下、さらに好ましくは８ＧＰａ以下である。
【００２７】
本実施形態の封止用樹脂組成物において、２００℃において、測定開始後、キュラストトルク値が２００ｋｇｆ／ｃｍになるまでの時間が、流動性に優れた硬化物を実現する観点から、好ましくは５０秒以上であり、より好ましくは７０秒以上、さらに好ましくは９０秒以上である。
また、硬化性に優れた硬化物を実現する観点から、本実施形態の封止用樹脂組成物において、２００℃において、測定開始後、キュラストトルク値が２００ｋｇｆ／ｃｍになるまでの時間が、好ましくは４００秒以下であり、より好ましくは３５０秒以下、さらに好ましくは３００秒以下である。
【００２８】
本実施形態において、封止用樹脂組成物のゲルタイムは、封止用樹脂組成物の成形性の向上を図りつつ成形サイクルを速くする観点から、好ましくは１０秒以上であり、より好ましくは２０秒以上、さらに好ましくは４０秒以上である。
また、硬化性に優れた硬化物を実現する観点から、封止用樹脂組成物のゲルタイムは、好ましくは１００秒以下であり、より好ましくは８０秒以下、さらに好ましくは７０秒以下である。
ゲルタイムの測定は、２００℃に加熱した熱板上で封止用樹脂組成物を溶融した後、へらで練りながらタックフリーになるまでの時間（ゲルタイム）を測定することによりおこなうことができる。
【００２９】
本実施形態において、封止用樹脂組成物の高化式粘度は、良好な充填性を得る観点から、好ましくは１０Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは８Ｐａ・ｓ以下、さらに好ましくは６Ｐａ・ｓ以下である。また、高化式粘度の下限値は、限定されないが、たとえば３Ｐａ・ｓ以上とすることができる。
【００３０】
本実施形態において、封止用樹脂組成物のスパイラルフロー流動長は、封止用樹脂組成物を成形する際の充填性をより効果的に向上させる観点から、好ましくは４０ｃｍ以上であり、より好ましくは５０ｃｍ以上、さらに好ましくは６０ｃｍ以上である。また、スパイラルフロー流動長の上限値は、限定されないが、たとえば２００ｃｍ以下とすることができる。
【００３１】
次に、本実施形態の封止用樹脂組成物の成分について詳述する。
【００３２】
（熱硬化性樹脂）
本実施形態において、熱硬化性樹脂は、たとえばマレイミド基を２つ以上有する化合物、ベンゾオキサジン環を２つ以上有する化合物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびベンゾシクロブテン樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。
【００３３】
封止材の耐熱性を向上させる観点から、熱硬化性樹脂が、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、エポキシ化合物と多官能フェノール化合物との重合体からなる樹脂、および、多官能エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上であることが好ましく、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂および多官能エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上であることがより好ましい。
【００３４】
このうち、ビスマレイミド樹脂は、マレイミド基を２つ以上有する化合物の（共）重合体である。
マレイミド基を２つ以上有する化合物は、たとえば下記一般式（１）に示す化合物、および下記一般式（２）に示す化合物のうちの少なくとも一方を含む。これにより、封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を高めることができ、封止材の耐熱性をより効果的に向上させることができる。
【００３５】
【化１】
2018150456.tif 000003
【００３６】
上記一般式（１）において、Ｒ1は炭素数１以上３０以下の２価の有機基であり、酸素原子および窒素原子のうちの１種以上を含んでいてもよい。封止材の耐熱性を向上させる観点からは、Ｒ1が芳香環を含む有機基であることがより好ましい。本実施形態においては、Ｒ1として、たとえば下記一般式（１ａ）または（１ｂ）のような構造が例示できる。
【００３７】
【化２】
2018150456.tif 000004
【００３８】
上記一般式（１ａ）において、Ｒ11は、酸素原子および窒素原子のうちの１種以上を含んでいてもよい炭素数１以上１８以下の２価の有機基である。また、複数のＲ12は、それぞれ独立して水素原子または炭素数１以上４以下の置換もしくは無置換の炭化水素基である。
【００３９】
【化３】
2018150456.tif 000005
【００４０】
上記一般式（１ｂ）において、複数存在するＲはそれぞれ独立して存在し、Ｒは水素原子、炭素数１〜５のアルキル基もしくはフェニル基を表し、好ましくは水素原子である。また、ｍは平均値であり、１以上５以下の数であり、好ましくは１より大きく５以下の数、より好ましくは１より大きく３以下の数、さらに好ましくは１より大きく２以下の数である。
【００４１】
本実施形態において適用することができる上記一般式（１）に示した化合物としては、たとえば、下記式（１−１）〜（１−３）に示す化合物が挙げられる。
【化４】
2018150456.tif 000006
【００４２】
【化５】
2018150456.tif 000007
【００４３】
上記一般式（２）において、複数のＲ2は、それぞれ独立して水素原子または炭素数１以上４以下の置換もしくは無置換の炭化水素基である。ｎは平均値であり、０以上１０以下の数であり、好ましくは０以上５以下の数である。
【００４４】
ベンゾオキサジン樹脂は、ベンゾオキサジン環を２つ以上有する化合物の（共）重合体である。ベンゾオキサジン環を２つ以上有する化合物は、耐熱性を向上させる観点から、たとえば下記一般式（３）に示す化合物および下記一般式（４）に示す化合物のうちの少なくとも一方を含むことができ、好ましくは下記一般式（３）に示す化合物を少なくとも含む。
【００４５】
【化６】
2018150456.tif 000008
【００４６】
上記一般式（３）において、Ｒ3は炭素数１〜３０の２価の有機基であり、酸素原子および窒素原子のうちの１種以上を含んでいてもよい。封止材の高温保管特性を向上させる観点からは、Ｒ3が芳香環を含む有機基であることが好ましい。本実施形態においては、上記一般式（３）に示す化合物として、たとえば下記式（３ａ）に示す化合物を用いることができる。
【００４７】
【化７】
2018150456.tif 000009
【００４８】
【化８】
2018150456.tif 000010
【００４９】
上記一般式（４）において、Ｒ4は炭素数１以上３０以下の２価の有機基であり、酸素原子、窒素原子、および硫黄原子のうちの１種以上を含んでいてもよい。二つのＲ5は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の芳香族炭化水素基である。
【００５０】
多官能エポキシ樹脂は、たとえばトリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含むことができる。
【００５１】
また、本実施形態において、封止用樹脂組成物が溶媒を含む場合には、封止用樹脂組成物全体に対する含有量とは、封止用樹脂組成物のうちの溶媒を除く固形分全体に対する含有量を指す。また、封止用樹脂組成物の固形分とは、封止用組成物樹脂中の不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。
【００５２】
また、熱硬化性樹脂は、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂および多官能エポキシ樹脂かなる群から選択される１種または２種以上とともに、他の熱硬化性樹脂を含んでもよい。このような熱硬化性樹脂としては、たとえば、上述した多官能エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂（エポキシ化合物）、ベンゾオキサジン化合物、フェノール樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびベンゾシクロブテン樹脂からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。
【００５３】
上記の中でも、本実施形態において、封止用樹脂組成物として、エポキシ樹脂を含有してもよい。これにより、樹脂組成物としての流動性と硬化性をバランスよく向上させることができる。
【００５４】
上記エポキシ樹脂としては、たと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、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；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、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂から選択される１種または２種以上を含むことができる。優れた硬化性と高いガラス転移温度とのバランスの観点から、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やトリフェノールメタン型エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
【００５５】
本実施形態の封止用樹脂組成物において、エポキシ樹脂を使用する場合、さらに上記エポキシ樹脂と反応する硬化剤を併用してもよい。これにより、封止用樹脂組成物の硬化性を一段と向上させることができる。上記硬化剤の具体例として、フェノール樹脂系硬化剤、アミン系硬化剤、および酸無水物系硬化剤からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。封止用樹脂組成物の硬化性を向上させる観点から、上記硬化剤は、好ましくはフェノール樹脂系硬化剤およびアミン系硬化剤のうちの少なくとも一方を含み、より好ましくはフェノール樹脂系硬化剤を少なくとも含む。
【００５６】
フェノール樹脂系硬化剤の具体例として、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック等のノボラック型樹脂；ポリビニルフェノール；トリスメタンフェノール型樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物；レゾール型フェノール樹脂等からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。
【００５７】
アミン系硬化剤の具体例として、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）等の脂肪族ポリアミン；ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）等の芳香族ポリアミン；ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６−トリスジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ−３０）などの３級アミン化合物；ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドラジドなどを含む他のアミン化合物からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。
【００５８】
酸無水物系硬化剤の具体例として、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等の脂環族酸無水物；無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。
【００５９】
なお、本明細書においては、これらの硬化剤もエポキシ樹脂と架橋してネットワークを形成するため、この硬化剤そのものも「熱硬化性樹脂」の一部であるものとして扱う。
【００６０】
封止用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量は、封止用樹脂組成物の流動性を向上させ、より安定的な封止材の形成を可能とする観点から、封止用樹脂組成物全体に対して、好ましくは７質量％以上であり、より好ましくは１２質量％以上、さらに好ましくは１６質量％以上である。また、半導体装置の耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して好ましくは４０質量％以下であり、より好ましくは３５質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。
なお、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含むとき、熱硬化性樹脂の含有量に関し、このエポキシ樹脂に対応する硬化剤も合算した値として定義することができる。
【００６１】
（低応力剤）
本実施形態において、低応力剤は、具体的には、シリコーンレジン；エポキシ基などで修飾した官能基化シリコーンレジン；シリコーンゴムもしくはシリコーンレジンと、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などの有機樹脂とを任意の割合で反応させたハイブリッド；アクリルゴム、ブタジエンゴムなどの有機ゴム；有機ゴムとシリコーンゴムを任意の割合で反応させた有機無機ハイブリッドゴムが挙げられる。上記有機無機ハイブリッドゴムの具体例として、アクリル変性シリコーンが挙げられる。低応力剤は、好ましくはシリコーンレジンおよびアクリル変性シリコーンからなる群から選択される１種以上である。
シリコーンレジンの具体例として、ＡＹ４２−１１９（東レ・ダウコーニング社製）、ＳＲＫ−２００Ａ（三菱レイヨン社製）、ＫＲ−４８０（信越化学工業社製）が挙げられる。
また、アクリル変性シリコーンの具体例として、Ｒ−１８１Ｓ（日信化学工業社製）が挙げられる。
【００６２】
また、封止用樹脂組成物の構成成分、たとえば後述する表１に示す各成分を混練する際の作業性の観点と、熱硬化性樹脂の硬化物を封止材として備える半導体装置の温度サイクル信頼性を向上させる観点から、低応力剤は粉末状であることが好ましい。
【００６３】
封止用樹脂組成物中の低応力剤の含有量は、熱硬化性樹脂の硬化物を封止材として備える半導体装置の温度サイクル信頼性を向上させる観点から、封止用樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．１質量％以上であり、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは２質量％以上である。また、熱硬化性樹脂の硬化物を封止材として備える半導体装置の弾性率の過度の低下を抑制する観点から、封止用樹脂組成物中の低応力剤の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは８質量％以下、さらに好ましくは６質量％以下である。
【００６４】
（充填材）
本実施形態の封止用樹脂組成物は、充填材を含む。封止用樹脂組成物が充填材を含む構成とすることにより、封止用樹脂組成物から得られる封止材を剛性に優れたものとすることができる。
充填材として、有機充填材および無機充填材が挙げられ、封止材の剛性を向上させる観点から、好ましくは無機充填材である。
【００６５】
無機充填材の具体例として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭化ホウ素、クレー、マイカ、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト等からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。
無機充填材は、封止用樹脂組成物の充填性を向上させる観点、および、封止材の高温長期保管特性等を向上させる観点から、好ましくはシリカを含み、より好ましくは溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ、および結晶シリカからなる群から選択される１種または２種以上を含み、さらに好ましくは溶融球状シリカを含む。
【００６６】
上記シリカは、たとえばＳｉＯ2の含有量が９９．８質量％以上であることが好ましい。このような純度の高いシリカを使用することによって、金属不純物等のイオン性不純物量を低減させつつ、良好な耐熱性や機械特性を有する封止材を実現することが容易となる。封止材の高温長期保管特性をより効果的に向上させる観点からは、シリカにおけるＳｉＯ2の含有量が９９．９質量％以上であることが好ましい。
【００６７】
本実施形態において、封止用樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、封止材としての剛性を効果的に向上させる観点から、封止用樹脂組成物全体に対して、好ましくは６５質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上である。
また、半導体装置の温度サイクル信頼性について一段と向上を図る観点から、封止用樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、たとえば封止用樹脂組成物全体に対して、好ましくは９０質量％以下であり、より好ましくは８５質量％以下である。
【００６８】
また、本実施形態において、封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂、低応力剤および充填材以外の成分を含んでもよい。たとえば、封止用樹脂組成物が着色剤、シランカップリング剤または他の添加剤を含んでもよい。
【００６９】
（硬化促進剤）
硬化促進剤は、熱硬化性樹脂の硬化を促進させるものであればよく、熱硬化性樹脂の種類に応じて選択される。
本実施形態において、硬化促進剤は、たとえば有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＺ）、２−フェニルイミダゾール（２ＰＺ）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール（１Ｂ２ＰＺ）などのイミダゾール化合物；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等が例示されるアミジンや３級アミン、上記アミジンやアミンの４級塩等の窒素原子含有化合物からなる群から選択される１種類または２種類以上を含む。封止用樹脂組成物の硬化性を向上する観点および封止材と金属との密着性を向上する観点から、硬化促進剤は好ましくはイミダゾール化合物を含む。
【００７０】
封止用樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物の硬化性を効果的に向上させる観点から、封止用樹脂組成物全体に対して好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０３質量％以上、さらに好ましくは０．０５質量％以上である。
また、封止用樹脂組成物のハンドリングを向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して好ましくは５質量％以下であり、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。
【００７１】
（シランカップリング剤）
本実施形態において、封止用樹脂組成物がシランカップリング剤を含む構成とすることより、封止用樹脂組成物の密着性のさらなる向上を図ることができる。
封止用樹脂組成物が充填材として無機充填材を含むとき、シランカップリング剤は、たとえばシランカップリング剤により表面処理が施された無機充填材を他成分と混合することにより封止用樹脂組成物中に含ませることができる。一方で、充填材に対して上記表面処理を行わず、各成分とともにシランカップリング剤をミキサー等へ投入し、これを混合することによってシランカップリング剤を封止用樹脂組成物中に含ませてもよい。
【００７２】
シランカップリング剤としては、たと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、メタクリルシラン等の各種シラン系化合物を用いることができる。
これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチ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、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルーブチリデン）プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤が挙げられる。
これらは、１種を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。
【００７３】
本実施形態において、封止用樹脂組成物中のシランカップリング剤の含有量は、樹脂組成物の流動性と密着性を効果的に向上させる観点から、封止用樹脂組成物全体に対して好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０３質量％以上、さらに好ましくは０．０５質量％以上である。
また、封止用樹脂組成物の硬化性を向上させる観点から、シランカップリング剤の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して好ましくは５質量％以下であり、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。
【００７４】
（添加剤）
本実施形態の封止用樹脂組成物には、さらに必要に応じて、ハイドロタルサイト類および多価金属酸性塩等の無機イオン交換体に例示されるイオン捕捉剤；カルナバワックス等の天然ワックス、合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類も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；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼン等の難燃剤；酸化防止剤等の各種の添加剤を適宜配合してもよい。これらの配合量は任意である。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。
【００７５】
次に、封止用樹脂組成物の製造方法を説明する。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、たとえば前述の各成分を、公知の手段で混合し、さらにロール、ニーダーまたは押出機等の混練機で溶融混練し、冷却した後に粉砕することで得ることができる。さらには、これらをタブレット状に打錠成形したものを封止用樹脂組成物として用いることもできる。これにより、顆粒状またはタブレット状の封止用樹脂組成物を得ることができる。
このような打錠成形した組成物とすることにより、トランスファー成形、射出成形、および圧縮成形等の公知の成型方法を用いて封止成形することが容易となる。
【００７６】
本実施形態の封止用樹脂組成物は、一般的な半導体素子やパワー半導体などの半導体素子封止用樹脂組成物、ウェハ封止用樹脂組成物、疑似ウェハ形成用樹脂組成物、車載用電子制御ユニット形成用封止用樹脂組成物、配線基板形成用封止用樹脂組成物、ローター固定部材用封止用樹脂組成物などの各種の用途に用いることができる。
【００７７】
たとえば、本実施形態において、封止用樹脂組成物は、以下の条件（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを満たすパワー半導体素子の封止に用いられる。
（Ａ）消費電力２．０Ｗ以上の半導体素子
（Ｂ）ＳｉＣ半導体からなる半導体素子
（Ｃ）ＧａＮ半導体からなる半導体素子
以下、半導体装置について説明する。
【００７８】
（半導体装置）
本実施形態における半導体装置は、本実施形態における封止用樹脂組成物で半導体素子を封止してなる。
図１は、本実施形態に係る半導体装置１００の構成を示す断面図である。図１に示した半導体装置１００は、基板３０上に搭載された半導体素子２０と、半導体素子２０を封止してなる封止材５０と、を備えている。
半導体素子２０は、たとえば上述した条件（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを満たすパワー半導体素子である。
封止材５０は、本実施形態における封止用樹脂組成物を硬化して得られる硬化物により構成されている。
【００７９】
また、図１には、基板３０が回路基板である場合が例示されている。この場合、図１に示すように、基板３０のうちの半導体素子２０を搭載する一面とは反対側の他面には、たとえば複数の半田ボール６０が形成される。半導体素子２０は、基板３０上に搭載され、かつワイヤ４０を介して基板３０と電気的に接続される。一方で、半導体素子２０は、基板３０に対してフリップチップ実装されていてもよい。ここで、ワイヤ４０は、たとえば銅で構成される。
【００８０】
封止材５０は、たとえば半導体素子２０のうちの基板３０と対向する一面とは反対側の他面を覆うように半導体素子２０を封止する。図１に示す例においては、半導体素子２０の上記他面と側面を覆うように封止材５０が形成されている。封止材５０は、たとえば封止用樹脂組成物をトランスファー成形法または圧縮成形法等の公知の方法を用いて封止成形することにより形成することができる。
【００８１】
半導体装置１００において、半導体素子２０は、たとえば２００℃以上、好ましくは２５０℃以上という高温環境下で動作することができる。本実施形態においては、封止材５０が前述した本実施形態における封止用樹脂組成物を用いて形成されているため、このような高温環境での長時間使用においても、優れた耐熱性を示すものとすることができる。このため、半導体装置１００の信頼性を向上させることが可能となる。
【００８２】
図２は、本実施形態に係る半導体装置１００の構成を示す断面図であって、図１とは異なる例を示すものである。図２に示す半導体装置１００は、基板３０としてリードフレームを使用している。この場合、半導体素子２０は、たとえば基板３０のうちのダイパッド３２上に搭載され、かつワイヤ４０を介してアウターリード３４へ電気的に接続される。半導体素子２０は、図１に示す例と同様に、たとえばパワー半導体素子である。また、封止材５０は、図１に示す例と同様にして、本実施形態に係る封止用樹脂組成物を用いて形成される。
【００８３】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００８４】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００８５】
（実施例１〜５、比較例１および２）
（封止用樹脂組成物の調製）
各実施例、および各比較例のそれぞれについて、以下のように封止用樹脂組成物を調製した。
まず、表１に示す各成分をミキサーにより混合した。次いで、得られた混合物をロール混練した後、冷却、粉砕して粉粒体である封止用樹脂組成物を得た。
【００８６】
表１中の各成分の詳細は下記のとおりである。また、表１中に示す各成分の配合割合は、樹脂組成物全体に対する配合割合（質量％）を示している。
（熱硬化性樹脂およびその原料）
ビスマレイミド化合物１：フェニルメタンビスマレイミド（明和化成社製「ＢＭＩ−２３００」）
ビスマレイミド化合物２：ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド（明和化成社製「ＢＭＩ−４０００」）
ビスマレイミド化合物３：ビフェニルアラルキル型ビスマレイミド（日本化薬社製「ＭＩＲ−３０００」）
ベンゾオキサジン化合物１：３，３'−（メチレン−１，４−ジフェニレン）ビス（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−１，３−ベンゾオキサジン（Ｐｄ−ＢＯＺ）
熱硬化性樹脂１：ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製「ＮＣ−３０００」）
熱硬化性樹脂２：トリスメタンフェノール型樹脂（明和化成社製「ＭＥＨ−７５００」）
【００８７】
（低応力剤）
低応力剤１：シリコーンゴム（東レ・ダウコーニング社製「ＣＦ−２１５２」）
低応力剤２：シリコーンレジン（三菱レイヨン社製「ＳＲＫ−２００Ａ」）
低応力剤３：シリコーンレジン（信越化学工業社製「ＫＲ−４８０」）
低応力剤４：シリコーンレジン（東レ・ダウコーニング社製「ＡＹ４２−１１９」）
低応力剤５：有機無機ハイブリッド系低応力剤（日信化学工業社製「Ｒ−１８１Ｓ」）
低応力剤６：熱可塑性樹脂（ユニチカ社製「Ｕパウダー」）
【００８８】
（充填材）
無機充填材１：溶融球状シリカ
【００８９】
次いで、得られた封止用樹脂組成物について、以下の評価を行った。評価結果を表１にあわせて示す。
【００９０】
（ガラス転移温度Ｔｇ（ＴＭＡ）、平均線膨張係数α２）
トランスファー成形装置を用いて、金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒で、得られた封止用樹脂組成物を注入成形し、１５ｍｍ×４ｍｍ×４ｍｍの成形品を得た。
次いで、得られた成形品を２５０℃、４時間で後硬化して試験片を作製した。
【００９１】
その後、得られた試験片に関し、熱機械分析装置（セイコーインスツル社製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃〜４００℃、昇温速度５℃／分の条件下で熱機械分析をおこなった。ガラス転移温度、３１０℃から３３０℃の範囲における平面方向（ＸＹ方向）の平均線膨張係数α２を算出した。ガラス転移温度の単位は℃である。平均線膨張係数α２の単位はｐｐｍ／℃すなわち１０-6／℃である。
【００９２】
（ガラス転移温度Ｔｇ（ＤＭＡ）、貯蔵弾性率Ｅ'、Ｔａｎδ）
トランスファー成形装置を用いて、金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒で、得られた封止用樹脂組成物を注入成形し、５５ｍｍ×２４ｍｍ×２ｍｍの成形品を得た。
次いで、得られた成形品を２５０℃、４時間で後硬化して試験片を作製した。
【００９３】
その後、得られた試験片に関し、動的粘弾性測定装置（セイコーインスツルメンツ社製、ＤＭＳ６１００）を用いて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分の条件で動的機械分析（Dynamic Mechanical Analysis：ＤＭＡ）をおこなった。
得られた測定結果から、３０℃および２５０℃における貯蔵弾性率Ｅ'（ＧＰａ）、Ｔａｎδおよびガラス転移温度（℃）を算出した。なお、ガラス転移温度は、Ｔａｎδのピーク値から判定した。
【００９４】
（曲げ弾性率）
トランスファー成形装置を用いて金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒間で、得られた封止用樹脂組成物を注入成形し、幅１０ｍｍ×厚さ４ｍｍ×長さ８０ｍｍの成形品を得た。次いで、得られた成形品を２５０℃、４時間で後硬化して、試験片を作製した。次いで、試験片の２５℃における曲げ弾性率Ｅ25および２５０℃における曲げ弾性率Ｅ250をＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定した。単位はＧＰａである。
【００９５】
（キュラストトルク）
キュラストメータ（オリエンテック社製、ＪＳＲキュラストメータＩＶＰＳ型）を用い、２００℃において、測定開始後、キュラストトルク値が２００ｋｇｆ／ｃｍになるまでの時間（秒）を求めた。
【００９６】
（ゲルタイム）
得られた封止用樹脂組成物を表面温度２００℃の熱板上においてからタックフリーになるまでの時間を測定しゲルタイムとした。単位は秒である。
【００９７】
（高化式粘度）
各実施例および各比較例において得られた封止用樹脂組成物の高化式粘度を、高化式フローテスター（島津製作所社製、ＣＦＴ−５００）を用いて、２００℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2、キャピラリー径０．５ｍｍの条件で測定した。単位はＰａ・ｓである。
【００９８】
（スパイラルフロー）
低圧トランスファー成形機（コータキ精機社製、「ＫＴＳ−３０」）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型に、金型温度２００℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒間の条件で、得られた封止用樹脂組成物を注入、硬化させ、スパイラルフローを測定した。単位はｃｍである。
【００９９】
（温度サイクル試験）
得られた封止用樹脂組成物を使用し、低圧トランスファー成形機（アピックヤマダ社製「ＭＳＬ−０６Ｍ」）を用いて、金型温度２００℃、注入圧力１０ＭＰａ、硬化時間１２０秒でＴＯ−２２０（パッケージサイズは１１４ｍｍ×３０ｍｍ、厚み１．３ｍｍ、チップは未搭載、リードフレームはＣｕ製）を成形し、２５０℃で４時間硬化させることでテスト用の半導体装置を作製した。封止したテスト用半導体装置を、−４０℃〜２５０℃で５００サイクル繰り返し、以下の基準で信頼性を評価した。
ＯＫ：５００サイクル後の剥離無し
ＮＧ：０〜４９９サイクルで剥離
【０１００】
【表１】
2018150456.tif 000011
【０１０１】
表１より、各実施例においては、封止用樹脂組成物が、熱硬化性樹脂、低応力剤および充填材を含み、その熱硬化性樹脂の硬化物のガラス転移温度が上述した特定の条件を満たすとともに、上記硬化物が上述した式（Ｉ）の条件を満たす構成であって、−４０℃から２５０℃までの５００サイクルという厳しい温度サイクル条件においても温度サイクル信頼性に優れることがわかる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００  半導体装置
２０  半導体素子
３０  基板
３２  ダイパッド
３４  アウターリード
４０  ワイヤ
５０  封止材
６０  半田ボール
【図１】
2018150456.tif 000012
【図２】
2018150456.tif 000013