(57)【要約】【課題】封止材を作製するために用いることができ、硫黄化合物を含有せず或いは硫黄化合物の含有量が少なくても、ゲルタイムの長大化を抑制しながら、封止材とメッキされたリードフレームとの高い密着性を確保できる封止用樹脂組成物を提供する。【解決手段】封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分（Ａ）と、硬化促進剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、メラミン骨格を有する化合物（Ｄ）と、イオントラップ剤（Ｅ）とを含有する。前記封止用樹脂組成物は２５℃で固体であり、蛍光Ｘ線分析で測定される硫黄含有量がＳＯ3換算で０．１質量％以下である。【選択図】図１
2018016735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂成分（Ａ）と、
硬化促進剤（Ｂ）と、
無機充填材（Ｃ）と、
メラミン骨格を有する化合物（Ｄ）と、
イオントラップ剤（Ｅ）とを含有し、
２５℃で固体であり、
蛍光Ｘ線分析で測定される硫黄含有量がＳＯ3換算で０．１質量％以下である
封止用樹脂組成物。
【請求項２】
前記化合物（Ｄ）は、下記式（１）に示す化合物（Ｆ１）を含有する、
請求項１に記載の封止用樹脂組成物、
【化１】
2018016735.tif 000008
式（１）において、Ｒ1はＨＯ−ＣＨ2−ＮＨ−又はＨ2Ｎ−であり、Ｒ2はＨＯ−ＣＨ2−ＮＨ−又はＨ2Ｎ−であり、Ｒ3はＨＯ−ＣＨ2−ＮＨ−、Ｈ2Ｎ−又は下記式（１１）に示す基である。
【化２】
2018016735.tif 000009
【請求項３】
前記イオントラップ剤（Ｅ）は、炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方を有する成分を含有する請求項１又は２に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項４】
前記イオントラップ剤（Ｅ）は、アルミニウム・マグネシウム系化合物を含有する請求項１又は２に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項５】
前記イオントラップ剤（Ｅ）は、ハイドロタルサイト系化合物を含有する請求項１又は２に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項６】
５．０〜７．５の範囲内のｐＨを有する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項７】
リードフレームと、
前記リードフレームに搭載されている半導体素子と、
前記半導体素子と前記リードフレームとを電気的に接続するワイヤと、
前記半導体素子を封止する封止材とを備え、
前記封止材が請求項１から６のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物である半導体装置。
【請求項８】
前記リードフレームが銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の成分を含むメッキ層を備える請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記ワイヤが銅と銀のうち少なくとも一方を含む請求項７又は８に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用樹脂組成物及び半導体装置に関し、詳しくは半導体装置における封止材を作製するために適した封止用樹脂組成物、及びこの封止用樹脂組成物の硬化物を含む封止材を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランジスタ、ＩＣ等の半導体素子の封止に関し、生産性向上、コスト低減等の観点から樹脂封止が行われている。樹脂封止は、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を必須成分とする封止用樹脂組成物を成形して封止材を作製することにより行われている。
【０００３】
封止材を備える半導体装置は、例えば銅製のリードフレームと、リードフレームに搭載されている半導体素子と、半導体素子とリードフレームとを電気的に接続するワイヤとを備え、封止材が半導体素子を封止している（特許文献１参照）。このため、封止材はリードフレームとワイヤに接している。
【０００４】
近年、車載用の半導体装置などの過酷な環境下で使用される半導体装置には、振動や高温に耐えうる高い信頼性が求められている。そのため、リードフレームの腐食防止のために、リードフレームにニッケル、銀、パラジウムなどを含有するメッキ層を設けることが行われている。リードフレームにメッキ層を設けると、リードフレームと封止材との間の密着性が低下してしまう。そこで、密着性向上のために封止用樹脂組成物に硫黄化合物を含有させることも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、半導体装置におけるワイヤとして、金製のワイヤに代えて銅製又は銀製のワイヤが用いられるようになってきている。銅製又は銀製のワイヤは、高温下において硫黄化合物によって腐食されやすい。ワイヤが腐食されると断線が生じてしまうため、ワイヤの腐食防止は信頼性向上のために重要である。
【０００７】
ところで、特許文献１では、封止材とメッキされたリードフレームとの密着性を向上するために、エポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を必須成分とする封止用エポキシ樹脂組成物に更に分子中に１個のニトロ基を持つ芳香族多価カルボン酸を含有させることも提案されている。特許文献１に記載の組成物を用いれば、組成物が硫黄を含有しなくても、メッキされたリードフレームと封止材とが高い密着性を有することが期待できる。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の組成物では加熱時のゲルタイムが長くなる傾向にあり、このため、近年の生産性向上の要求に応えられない場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、封止材を作製するために用いることができ、硫黄化合物を含有せず或いは硫黄化合物の含有量が少なくても、ゲルタイムの長大化を抑制しながら、封止材とメッキされたリードフレームとの高い密着性を確保できる封止用樹脂組成物、及びこの封止用樹脂組成物の硬化物を含む封止材を備える半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分（Ａ）と、硬化促進剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、メラミン骨格を有する化合物（Ｄ）と、イオントラップ剤（Ｅ）とを含有し、２５℃で固体であり、蛍光Ｘ線分析で測定される硫黄含有量がＳＯ3換算で０．１質量％以下である。
【００１１】
本発明の一態様に係る半導体装置は、リードフレームと、前記リードフレームに搭載されている半導体素子と、前記半導体素子と前記リードフレームとを電気的に接続するワイヤと、前記半導体素子を封止する封止材とを備える。前記封止材は、前記封止用樹脂組成物の硬化物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、封止材を作製するために用いることができ、硫黄化合物を含有せず或いは硫黄化合物の含有量が少なくても、ゲルタイムの長大化を抑制しながら、封止材とメッキされたリードフレームとの高い密着性を確保できる封止用樹脂組成物を提供できる。
【００１３】
また、本発明の一態様によれば、前記封止用樹脂組成物の硬化物を含む封止材を備えることで高い信頼性を有する半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による半導体装置を示す断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、イオントラップ剤のイオン交換のメカニズムを示す模式図である。
【図３】図３Ａは封止材をトランスファ成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図であり、図３Ｂは封止材をトランスファ成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図である。
【図４】図４Ａは封止材を圧縮成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図であり、図４Ｂは封止材を圧縮成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る封止用樹脂組成物（以下、組成物（Ｘ）という）は、熱硬化性樹脂成分（Ａ）と、硬化促進剤（Ｂ）と、無機充填材（Ｃ）と、メラミン骨格を有する化合物（Ｄ）と、イオントラップ剤（Ｅ）とを含有する。組成物（Ｘ）は２５℃で固体である。組成物（Ｘ）の、蛍光Ｘ線分析で測定される硫黄含有量は、ＳＯ3換算で０．１質量％以下である。
【００１６】
組成物（Ｘ）を加圧成形法で成形することで、半導体装置１における封止材６２を作製できる。半導体装置１は、例えば図１に示すように、金属製のリードフレーム５２と、リードフレーム５２に搭載されている半導体素子５０と、半導体素子５０とリードフレーム５２とを電気的に接続するワイヤ５６と、半導体素子５０を封止する封止材６２とを備える。
【００１７】
組成物（Ｘ）は、硫黄化合物を含まず、或いは硫黄化合物の含有量が少ない。このため、ワイヤ５６が銀及び銅のうち少なくとも一方を含む場合に、ワイヤ５６が封止材６２と接しても、高温下でワイヤ５６が腐食されにくい。また、このように硫黄化合物を含まず、或いは硫黄化合物の含有量が少ないにもかかわらず、組成物（Ｘ）がイオントラップ剤（Ｅ）と化合物（Ｄ）とを含有することで、組成物（Ｘ）から作製される封止材６２は、メッキ層５４を備えるリードフレーム５２と高い密着性を有する。さらに、組成物（Ｘ）には、密着性向上に伴うゲルタイムの長大化が起こりにくい。
【００１８】
組成物（Ｘ）の成分について、更に詳しく説明する。
【００１９】
熱硬化性樹脂成分（Ａ）は、例えば熱硬化性樹脂からなり、或いは熱硬化性樹脂と硬化剤とからなる。
【００２０】
熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、マレイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂を含有することが好ましい。
【００２１】
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを含有してもよい。この場合、ベンゾオキサジン樹脂はエポキシ樹脂と反応可能であるため、ベンゾオキサジン樹脂が硬化剤を兼ねることができる。
【００２２】
熱硬化性樹脂に含まれる成分の分子量及び分子構造に特に制限はない。このため、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含有する場合、エポキシ樹脂は、１分子内にエポキシ基を２個以上有するのであれば、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれを含んでもよい。
【００２３】
エポキシ樹脂は、例えばグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、オレフィン酸化型（脂環式）エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。より具体的には、エポキシ樹脂は、例えば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アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂；ナフトールノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂；ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂；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等の多官能型エポキシ樹脂；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂；テトラキスフェノールエタン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型ブロム含有エポキシ樹脂等のブロム含有エポキシ樹脂；ジアミノジフェニルメタンやイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂；並びにフタル酸やダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂からなる群から選択される一種以上の成
分を含有する。
【００２４】
封止材６２の耐湿信頼性向上のためには、エポキシ樹脂中のＮａイオン、Ｃｌイオン等のイオン性不純物が極力少ない方が好ましい。
【００２５】
組成物（Ｘ）の全体に対して、エポキシ樹脂は５〜３５質量％の範囲内が好ましい。この場合、成形時の組成物（Ｘ）の流動性と、封止材６２の物性とが、向上する。
【００２６】
硬化剤は、封止材６２の物性、組成物（Ｘ）の成形性といった事情を考慮し、必要に応じて組成物（Ｘ）に配合される。硬化剤は、例えば熱硬化性樹脂と反応して架橋構造を生成できる化合物である。
【００２７】
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含有する場合、硬化剤は例えばフェノール化合物、酸無水物、イミダゾール化合物のうち少なくとも一種の成分を含有する。熱硬化性樹脂成分が上記のように熱硬化性樹脂と硬化剤とを兼ねるベンゾオキサジン樹脂を含有してもよい。すなわち、熱硬化性樹脂成分がエポキシ樹脂を含有する場合、熱硬化性樹脂成分は、更にフェノール化合物、ベンゾオキサジン樹脂、酸無水物、イミダゾール化合物からなる群から選択される少なくとも一種の成分の含有することが好ましい。
【００２８】
熱硬化性樹脂成分がエポキシ樹脂とフェノール化合物とを含有すると、銅及び銀の少なくとも一方を含む金属部分と封止材との間の密着性は特に高い。このため、封止材は、メッキ層５４を有するリードフレーム５２との間の特に高い密着性を有することができる。さらに、封止材６２は、優れた耐熱性と耐湿性とを有することができる。さらに、組成物（Ｘ）は成形時の良好な離型性を有するとともに、優れた保存安定性を有することもできる。
【００２９】
フェノール化合物は、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、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂；フェニレン骨格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；フェニレン骨格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；トリフェノールメタン型樹脂等の多官能型フェノール樹脂；ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂等のジシクロペンタジエン型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂；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型樹脂；並びにトリアジン変性ノボラック樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。特にフェノール化合物は、フェノールアラルキル型フェノール樹脂とビフェニルアラルキル型フェノール樹脂のうち少なくとも一方を含有することが好ましい。
【００３０】
エポキシ樹脂１当量に対し、硬化剤は０．５〜１．５当量の範囲内であることが好ましい。硬化剤が１．５当量以下であれば、組成物（Ｘ）の良好な硬化性と、封止材の良好な耐熱性及び強度とが、実現できる。硬化剤が０．５当量以上であれば、封止材６２が、メッキ層５４を有するリードフレーム５２との間の特に高い密着性と、特に高い耐湿性とを有することができる。硬化剤が０．６〜１．４当量の範囲内であれば、より好ましい。
【００３１】
熱硬化性成分（Ａ）がエポキシ樹脂とフェノール化合物とを含有する場合は、エポキシ樹脂１当量に対し、フェノール化合物は０．９〜１．５当量の範囲内であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）がイオントラップ剤（Ｅ）と化合物（Ｄ）とを含有することにより得られる効果が、特に優れる。フェノール化合物が１．０〜１．３当量の範囲内であれば、より好ましい。
【００３２】
熱硬化性樹脂成分（Ａ）はニトロ基を有しないことが好ましい。すなわち、熱硬化性樹脂はニトロ基を有しないことが好ましい。熱硬化性樹脂成分（Ａ）が硬化剤を含有する場合は、硬化剤もニトロ基を有しないことが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）中に存在するニトロ基の合計量が過剰に多くなることを抑制することで、ニトロ基によって封止材６２の電気特性が悪化することを抑制できる。また、特に熱硬化性樹脂成分（Ａ）がエポキシ樹脂とフェノール化合物とを含有する場合、フェノール化合物がニトロ基を有しないと、フェノール化合物の求核性がニトロ基によって低下させられることがない。このため、エポキシ樹脂に対するフェノール化合物の良好な反応性が維持され、組成物（Ｘ）のゲルタイムが長くなることを特に抑制できる。
【００３３】
硬化促進剤（Ｂ）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−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類；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、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等のシクロアミジン類；２−（ジメルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン、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）フェノール等の第３級アミン類；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、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンとパラベンゾキノンの付加反応物、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、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；ボレート以外の対アニオンを持つ４級ホスホニウム塩；並びに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、Ｎ−メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。硬化促進剤（Ｂ）は、ハロゲンと硫黄元素を含まないことが好ましい。硬化促進剤（Ｂ）がイミダゾールを含有すると、イミダゾールは硬化剤としても機能できる。
【００３４】
硬化促進剤（Ｂ）は、組成物（Ｘ）の全体に対して、０．００１〜０．５質量％の範囲内であることが好ましい。
【００３５】
無機充填材（Ｃ）は、例えば溶融球状シリカ等の溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ及び窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。組成物（Ｘ）に無機充填材（Ｃ）を含有させることで、封止材６２の熱膨張係数を調整できる。特に無機充填材（Ｃ）が溶融シリカを含有することが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）中の無機充填材（Ｃ）の高い充填性と、成形時の組成物（Ｘ）の高い流動性とが得られる。無機充填材（Ｃ）がアルミナ、結晶シリカ及び窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することも好ましく、この場合、封止材６２の高い熱伝導性が得られる。
【００３６】
無機充填材（Ｃ）の平均粒径は例えば０．２〜７０μｍの範囲内である。平均粒径が０．５〜２０μｍの範囲内であれば、組成物（Ｘ）は成形時に特に良好な流動性を有することができる。なお、平均粒径は、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から算出される体積基準のメディアン径であり、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて測定できる。
【００３７】
無機充填材（Ｃ）は、成形時の組成物（Ｘ）の粘度、封止材６２の物性等の調整のために、平均粒径の異なる二種以上の成分を含有してもよい。
【００３８】
無機充填材（Ｃ）の量は、組成物（Ｘ）の全体に対して６０〜９３質量％の範囲内であることが好ましい。無機充填材が少なすぎると封止材６２の線膨張係数が大きくなるためリフロー時等の半導体装置１の反りが大きくなるおそれがある。一方、無機充填材が多すぎると組成物（Ｘ）の十分な流動性が確保されず、成形時にワイヤースイープが大きくなる場合がある。
【００３９】
組成物（Ｘ）は、カップリング剤を含有してもよい。カップリング剤は、無機充填材（Ｃ）と熱硬化性樹脂成分（Ａ）との親和性向上及びリードフレーム５２に対する封止材６２の接着性向上に寄与できる。
【００４０】
カップリング剤は、例えばシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、及びアルミニウム／ジルコニウムカップリング剤からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。シランカップリング剤は、例えば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エトキシシラン、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等のグリシドキシシラン；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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン；アルキルシラン；ウレイドシラン；並びにビニルシランからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
【００４１】
カップリング剤の量は、無機充填材（Ｃ）とカップリング剤の合計量に対して０．１〜２．０質量％の範囲内であることが好ましい。この場合、封止材６２とリードフレーム５２との密着性が特に高くなる。
【００４２】
メラミン骨格を有する化合物（Ｄ）は、組成物（Ｘ）の硬化物と金属との間の密着性を向上できる。
【００４３】
化合物（Ｄ）は、下記式（１）に示す化合物（Ｆ１）を含有することが好ましい。化合物（Ｆ１）は、組成物（Ｘ）の硬化物と金属との間の密着性を、より向上できる。
【００４４】
【化１】
2018016735.tif 000003
【００４５】
式（１）において、Ｒ1はＨＯ−ＣＨ2−ＮＨ−又はＨ2Ｎ−であり、Ｒ2はＨＯ−ＣＨ2−ＮＨ−又はＨ2Ｎ−であり、Ｒ3はＨＯ−ＣＨ2−ＮＨ−、Ｈ2Ｎ−又は下記式（１１）に示す基である。
【００４６】
【化２】
2018016735.tif 000004
【００４７】
Ｒ3が式（１１）に示す基であれば、特に好ましい。この場合、化合物（Ｆ１）は、組成物（Ｘ）の硬化物と金属との間の密着性を、特に向上できる。
【００４８】
化合物（Ｆ１）は、単一の構造を有する一種類の成分のみを含有してもよく、互いに異なる構造を有する複数種の成分を含有してもよい。
【００４９】
化合物（Ｆ１）の量は、化合物（Ｄ）に対して、１〜１００質量％の範囲内であることが好ましく、２０〜１００質量％の範囲であればより好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物と金属との間の密着性を、特に向上できる。
【００５０】
組成物（Ｘ）全体に対する、化合物（Ｄ）の量は、０．００１〜１質量％の範囲内であることが好ましい。化合物（Ｄ）の量が０．００１質量％以上であることで、硬化物と金属との間の密着性を、更に向上させることができる。また、化合物（Ｄ）の量が１質量％以下であることで、組成物（Ｘ）のゲルタイムを最適な値にすることができ、組成物（Ｘ）の成形時の良好な充填性を保つことができる。
【００５１】
イオントラップ剤（Ｅ）は、組成物（Ｘ）中の塩素イオンといった遊離イオンを捕捉する機能を有する。さらに、組成物（Ｘ）がメラミン骨格を有する化合物（Ｄ）とともにイオントラップ剤（Ｅ）を含有すると、封止材６２とリードフレーム５２との密着性が更に向上しうる。イオントラップ剤（Ｅ）がイオン交換性を有するイオントラップ剤を含有する場合には、その効果が著しい。その理由の一つは、イオントラップ剤（Ｅ）が組成物（Ｘ）のｐＨを調整でき、そのことが、化合物（Ｄ）が封止材６２を、ダイパット５８を含めたリードフレーム５２に密着させる作用を、高めるためであると、推察される。
【００５２】
組成物（Ｘ）のｐＨは５．０〜７．５の範囲内であることが好ましい。この場合、封止材と銀及び銅のうち少なくとも一方を含むワイヤとを備える半導体装置が、特に高い耐湿信頼性を有することができる。これは、組成物（Ｘ）のｐＨが５．０〜７．５の範囲内であると、ワイヤが封止材に接してもワイヤを腐食させる反応が生じにくいからだと考えられる。イオントラップ剤（Ｅ）は、組成物（Ｘ）のｐＨを、５．０〜７．５の範囲内に調整することができる。
【００５３】
組成物（Ｘ）のｐＨは、例えば次のように測定される。組成物（Ｘ）を、金型温度１７０℃で成形して、直径６０ｍｍ、厚み２ｍｍの円盤状の成形体を作製し、この成形体を更に１７５℃で６時間加熱する。この成形体をスタンプミルで粉砕してから、１５０μｍのメッシュの篩いにかける。篩いを通過した粉体をｐＨ測定用のサンプルとする。このサンプル５ｇを、テフロン（登録商標）製の容器に入れてメタノール４ｍＬで湿らせた後、容器にイオン交換水４６ｍＬを加えてから１２０℃で２４時間加熱する。これによりｐＨ測定用検液を得る。この検液の温度を２５℃±１℃に保った状態で、検液のｐＨをｐＨメーターで測定する。この測定結果を、組成物（Ｘ）のｐＨと見做せる。
【００５４】
イオントラップ剤（Ｅ）が特に金属酸化物である場合の、イオントラップ剤（Ｅ）が組成物（Ｘ）のｐＨを調整するメカニズムを説明する。なお、金属酸化物は、ハイドロタルサイトといった複水酸化物を含むことができる。
【００５５】
図２Ａ及び図２Ｂは、イオントラップ剤（Ｅ）が、Ｃｌ-といった陰イオン７２を捕捉して組成物（Ｘ）のｐＨを高める様子を示す模式図である。図２Ａは、陰イオン７２を吸着する前のイオントラップ剤（Ｅ）を示す模式図である。図２Ａ及び図２Ｂ中で、イオントラップ剤（Ｅ）は符号７０で示される。図２Ａでは、イオントラップ剤（Ｅ）がＯＨ基７６を捕捉している。図２Ａにおいて、イオントラップ剤（Ｅ）の周囲には、陰イオン７２が存在する。図２Ｂは、陰イオン７２を捕捉した状態のイオントラップ剤（Ｅ）を示す。
【００５６】
イオントラップ剤（Ｅ）が金属水酸化物である場合の、イオントラップ剤（Ｅ）が組成物（Ｘ）のｐＨを調整するイオン交換反応について説明する。なお、金属水酸化物は、ハイドロタルサイトといった複水酸化物を含んでもよい。
【００５７】
イオントラップ剤（Ｅ）の陽イオン交換反応は、例えば下記式（４）又は（５）で示される。式（４）及び（５）において、Ｔはイオントラップ剤（Ｅ）であり、Ｍ+は陽イオンである。式（４）又は（５）の反応によって組成物（Ｘ）のｐＨは低くなる。この陽イオン交換反応は、塩基性環境下で進みやすい。このため、陽イオン交換反応によって、組成物（Ｘ）ｐＨの上昇が抑制される。
【００５８】
Ｔ−ＯＨ  ＋Ｍ+  →  Ｔ−ＯＭ  ＋  Ｈ+  （４）
Ｔ−ＯＨ  ＋Ｍ+  ＋  ＯＨ-  →  Ｔ−ＯＭ  ＋  Ｈ2Ｏ  （５）
イオントラップ剤（Ｅ）の陰イオン交換反応は、例えば下記式（６）又は（７）で示される。式（６）及び（７）において、Ｔはイオントラップ剤（Ｅ）であり、Ａ-は陰イオンである。式（６）又は（７）の反応によって組成物（Ｘ）のｐＨは高くなる。陰イオン交換反応は、酸性環境下で進みやすい。このため、陰イオン交換反応によって、組成物（Ｘ）のｐＨの低下が抑制される。
【００５９】
Ｔ−ＯＨ  ＋  Ａ-  →  Ｒ−Ａ  ＋  ＯＨ-  （５）
Ｔ−ＯＨ  ＋  Ａ-  ＋Ｈ+  →  Ｒ−ＯＨ2・Ａ  （６）
上記のように、塩基性環境下では式（４）又は（５）に示す反応が優位であり、酸性環境下では式（６）又は（７）に示す反応が優位であることで、組成物（Ｘ）のｐＨが調整される。これにより、イオントラップ剤（Ｅ）が組成物（Ｘ）のｐＨを５．０〜７．５の範囲内、好ましくは６．０〜６．５の範囲内、に調整することが可能である。
【００６０】
組成物（Ｘ）のｐＨが与える影響について詳しく説明する。
【００６１】
組成物（Ｘ）のｐＨが５．０未満では、化合物（Ｄ）による封止材６２をリードフレームに密着させる作用が、低下する。その理由は、ｐＨが５．０未満では封止材６２中に含まれるプロトン（Ｈ+）の量が過剰であり、そのために化合物（Ｄ）とリードフレーム５２中の金属との反応が進みにくくなるからだと推察される。
【００６２】
組成物（Ｘ）のｐＨが７．５より高いと、封止材６２中のＭｇ2+、Ｃａ2+、Ｎａ+といったカチオンが増加する。封止材６２中のカチオンは、化合物（Ｄ）とリードフレーム５２中の金属との反応を阻害し、そのことが、封止材６２と金属表面との密着力の低下を招くと推察される。
【００６３】
それに対し、組成物（Ｘ）のｐＨが５．０〜７．５の範囲内、好ましくは６．３〜７．３の範囲内であると、化合物（Ｄ）と金属表面との反応性が高くなる。
【００６４】
組成物（Ｘ）に対する、イオントラップ剤（Ｅ）の量は、０．０５〜０．６質量％の範囲内であることが好ましい。このイオントラップ剤（Ｅ）の量が０．０５質量％以上であると、イオントラップ剤（Ｅ）のｐＨ調整機能が高まる。イオントラップ剤（Ｅ）の量が０．６質量％より多くても、イオントラップ剤（Ｅ）のｐＨ調整機能の増大は得られない。
【００６５】
イオントラップ剤（Ｅ）は、炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方を有する化合物を含有することが好ましい。この場合、イオントラップ剤（Ｅ）は、組成物（Ｘ）のｐＨを調整する上記のようなイオン交換反応を生じさせることができる。
【００６６】
イオントラップ剤（Ｅ）は、アルミニウム及びマグネシウムの化合物を含有することも好ましい。
【００６７】
イオントラップ剤（Ｅ）は、金属元素の含水酸化物を含有することも好ましい。金属元素の含水酸化物は、例えばアルミニウムの含水酸化物、ビスマスの含水酸化物、チタンの含水酸化物、及びジルコニウムの含水酸化物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。
【００６８】
イオントラップ剤（Ｅ）は、特にハイドロタルサイト系化合物を含有することが好ましい。ハイドロタルサイト系化合物の代表的な構造の例は、[Ｍ2+1-xＭ3+x（ＯＨ）2］［Ａn-x/n・ｍＨ2Ｏ］である。
【００６９】
ハイドロタルサイト系化合物が、炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方を有するアルミニウム及びマグネシウムの含水酸化物であれば、特に好ましい。この場合、イオントラップ剤（Ｅ）は、特に高いイオントラップ性能を有することができる。このようなハイドロタルサイト系化合物の例は、Ｍｇ−Ａｌ−ＣＯ3系ハイドロタルサイト系化合物を含む。Ｍｇ−Ａｌ−ＣＯ3系ハイドロタルサイト系化合物の代表的な構造の例は、［Ｍｇ1-xＡｌx（ＯＨ）2］x+［（ＣＯ3）x/2・ｍＨ2Ｏ］x-である。
【００７０】
なお、Ｂｉ系イオントラップ剤は、組成物（Ｘ）を酸性にしやすく、吸着型のイオントラップ剤は、イオン交換性を有するイオントラップ剤と比較して、トラップした陰イオンを脱離させやすい。このため、イオントラップ剤（Ｅ）はＢｉ系イオントラップ剤及び吸着型のイオントラップ剤を含有しないことが好ましい。
【００７１】
ハイドロタルサイト系化合物の、２５℃から８００℃まで２０℃／分の昇温速度で加熱された場合の重量減少率は、１０〜７０％の範囲内であることが好ましい。重量減少値は、市販の熱重量・示差熱測定機（ＴＧ−ＤＴＡ）で測定できる。重量減少率が前記範囲内であれば、ハイドロタルサイト系化合物における炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方の含有量が高いため、組成物（Ｘ）のｐＨが５．０〜７．５の範囲内に維持されやすい。重量減少率が１０〜５０％の範囲内であれば、組成物（Ｘ）のｐＨが５．０〜７．５の範囲内に、更に維持されやすい。ハイドロタルサイト系化合物の、層間水の脱水が生じる温度領域（例えば、１８０℃〜２１０℃）を除く温度領域（例えば、２２０℃〜６００℃、あるいは２２０℃〜８００℃）での重量減少率が１０％以上であればより好ましく、１５％以上であれば更に好ましく、２０％以上であれば特に好ましい。
【００７２】
組成物（Ｘ）中のハイドロタルサイト系化合物は、例えばイオンクロマトグラフ法で検出できる。組成物（Ｘ）中のハイドロタルサイト系化合物の量が２００ｐｐｍ以上であれば、ハイドロタルサイト系化合物をイオンクロマトグラフ法で検出可能である。組成物（Ｘ）中のハイドロタルサイト系化合物の量が２００ｐｐｍ以上であれば、組成物（Ｘ）のｐＨを５．０〜７．５の範囲内に維持する効果が十分に得られうる。
【００７３】
組成物（Ｘ）は、本実施形態の効果を損なわない範囲内において、上記成分以外の添加剤を含有してもよい。添加剤の例は、可撓剤、離型剤、難燃剤、着色剤、及び低応力化剤を含む。
【００７４】
可撓剤は、例えばシリコーン可撓剤である。シリコーン可撓剤の例は、シリコーンオイル、シリコーンゲル及びシリコーンゴムを含む。組成物（Ｘ）がシリコーン可撓剤を含有すると、封止材のリードフレームとの密着性が更に向上するとともに、封止材が更に高い耐熱性及び耐湿性を有することができ、高温高湿下において封止材にクラックが生じにくくなる。組成物（Ｘ）が可撓剤を含有する場合、組成物（Ｘ）全体に対して、可撓剤の量は０．０１〜３質量％の範囲内であることが好ましい。可撓剤の量が０．０１質量％以上であると、封止材のリードフレームとの密着性、封止材の耐熱性及び封止材の耐湿性が、特に高くなりうる。可撓剤の量が３質量％以下であると、封止材の耐熱性及び封止材の耐湿性が、特に高くなりうる。
【００７５】
離型剤は、例えばカルナバワックス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン、エステルワックス、酸化ポリエチレン、及び金属石鹸からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。
【００７６】
難燃剤は、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及び赤リンからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。
【００７７】
着色剤は、例えば、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、フタロシアニン及びペリレンブラックからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。
【００７８】
低応力化剤は、例えば、シリコーンエラストマー、シリコーンレジン、シリコーンオイル及びブタジエン系ゴムからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。ブタジエン系ゴムは、例えばアクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体及びメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体のうち少なくとも一方の成分を含有することができる。
【００７９】
上記の通り組成物（Ｘ）の蛍光Ｘ線分析で測定される硫黄含有量がＳＯ3換算で０．１質量％以下であり、０．０５質量％以下であれば特に好ましく、０．０２５質量％以下であれば更に好ましい。そのためには、組成物（Ｘ）は硫黄化合物を含有しないことが好ましい。
【００８０】
上記のような組成物（Ｘ）の構成成分を混合することで、組成物（Ｘ）を調製できる。より具体的には、例えば熱硬化性成分（Ａ）、硬化促進剤（Ｂ）、無機充填材（Ｃ）、メラミン骨格を有する化合物（Ｄ）及びイオントラップ剤（Ｅ）を含む構成成分を、ミキサー、ブレンダーなどで十分均一になるまで混合し、続いて熱ロールやニーダーなどの混練機により加熱されている状態で溶融混合してから、室温に冷却する。これにより得られた混合物を公知の手段で粉砕することで、粉体状の組成物（Ｘ）を製造できる。組成物（Ｘ）は粉体状でなくてもよく、例えばタブレット状であってもよい。タブレット状である場合の組成物（Ｘ）は成形条件に適した寸法と質量を有することが好ましい。
【００８１】
組成物（Ｘ）は、２５℃で固体である。このため、組成物（Ｘ）を射出成形法、トランスファ成形法、圧縮成形法などの加圧成形法で成形することで、封止材６２を作製できる。組成物（Ｘ）が１５〜２５℃の範囲内のいずれの温度でも固体であればより好ましく、５〜３５℃の範囲内のいずれの温度でも固体であれば特に好ましい。
【００８２】
組成物（Ｘ）が固体であるためには、熱硬化性成分（Ａ）が固体であることが好ましい。なお、熱硬化性成分（Ａ）に液状の成分が含まれているなどして、組成物（Ｘ）に液状の成分が含まれていても、組成物（Ｘ）中の固体状の成分が液状の成分を吸収するなどにより、組成物（Ｘ）が全体として固体とみなされるならばよい。
【００８３】
組成物（Ｘ）の２５℃での弾性率は、０．３ＭＰａ以上であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）を射出成形法、トランスファ成形法、圧縮成形法などの加圧成形法で成形しやすい。弾性率は０．３〜３５００００ＭＰａの範囲内であることが好ましい。なお、組成物（Ｘ）の弾性率は、組成物（Ｘ）の組成を本実施形態の範囲内で適宜設定することで制御できる。
【００８４】
組成物（Ｘ）の１２０℃でのスパイラルフロー長さは１ｃｍ以上であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の成形時の流動性が良好になる。このスパイラルフロー長さが１〜２００ｃｍの範囲内であることが好ましい。組成物（Ｘ）の１６０℃でのスパイラルフロー長さが２０〜２５０ｃｍの範囲内であることも好ましい。この場合、成形時の組成物（Ｘ）の流動性の悪化に起因する封止材６２の未充填、いわゆるウェルドボイド、が発生しにくいと共に、成形時に半導体素子５０とリードフレーム５２を接続しているワイヤ５６がダメージを受けにくい。なお、組成物（Ｘ）のスパイラルフロー長さは、組成物（Ｘ）の組成を本実施形態の範囲内で適宜設定することで制御できる。
【００８５】
組成物（Ｘ）のゲルタイムは、１０〜１００秒の範囲内であることが好ましい。この場合、封止材６２を作製する場合の成形サイクルが特に短くなり、半導体装置１の生産性が特に高くなる。なお、ゲルタイムは、ＪＳＲトレーディング株式会社製のキュラストメータＶＰＳ型を用いて、組成物（Ｘ）を１７５℃で加熱しながらトルクを測定した場合に、加熱開始時からトルクの測定値が０．０５（Ｎ／ｍ）に達するまでに要する時間と定義される。本実施形態では、上述の通りゲルタイムの長大化を抑制しながら、封止材とメッキ層を有するリードフレームとの高い密着性を確保できるため、組成物（Ｘ）のゲルタイムを１０〜１００秒の範囲内に調整することが容易である。
【００８６】
組成物（Ｘ）から作製された封止材６２を備える半導体装置１、及びその製造方法の例について説明する。
【００８７】
半導体装置１は、例えばＭｉｎｉ、Ｄパック、Ｄ２パック、Ｔｏ２２Ｏ、Ｔｏ３Ｐ、デュアル・インライン・パッケージ（ＤＩＰ）といった、挿入型パッケージ、又はクワッド・フラット・パッケージ（ＱＦＰ）、スモール・アウトライン・パッケージ（ＳＯＰ）、スモール・アウトライン・Ｊリード・パッケージ（ＳＯＪ）といった、表面実装型のパッケージである。
【００８８】
図１に、本実施形態における半導体装置１の断面図を示す。この半導体装置１は、金属製のリードフレーム５２と、リードフレーム５２に搭載されている半導体素子５０と、半導体素子５０とリードフレーム５２とを電気的に接続するワイヤ５６と、半導体素子５０を封止する封止材６２とを備える。
【００８９】
本実施形態では、リードフレーム５２は、ダイパッド５８、インナーリード５２１及びアウターリード５２２を備える。リードフレーム５２は、例えば銅製又は４２アロイなどの鉄合金製である。リードフレーム５２は、銅製又は４２アロイなどの鉄合金製の主体５３と、主体５３を覆うメッキ層５４とを備えることが好ましい。この場合、リードフレーム５２の腐食が抑制される。メッキ層５４は、銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の成分を含むことが好ましい。メッキ層５４は、銀、ニッケル及びパラジウムのうちいずれか一種の金属のみを含んでもよく、銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の金属を含む合金を含んでもよい。メッキ層５４が積層構造を有してもよく、具体的には例えばパラジウム層、ニッケル層及び金層からなる積層構造を有してもよい。メッキ層５４の厚みは例えば１〜２０μｍの範囲内であるが、特にこれに制限されない。
【００９０】
リードフレーム５２のダイパッド５８上に半導体素子５０を適宜のダイボンド材６０で固定する。これによりリードフレーム５２に半導体素子５０を搭載する。半導体素子５０は、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード又は固体撮像素子である。半導体素子５０は、ＳｉＣ、ＧａＮ等の新規のパワーデバイスであってもよい。
【００９１】
続いて、半導体素子５０とリードフレーム５２におけるインナーリード５２１とを、ワイヤ５６で接続する。ワイヤ５６は、金製でもよいが、銅と銀のうち少なくとも一方を含んでもよい。例えばワイヤ５６は銀製又は銅製でもよい。ワイヤ５６が銅と銀のうち少なくとも一方を含む場合、ワイヤ５６はパラジウムなどの金属の薄膜でコートされていてもよい。
【００９２】
続いて、組成物（Ｘ）を成形することで、半導体素子５０を封止する封止材６２を形成する。封止材６２はワイヤ５６も封止している。封止材６２はダイパッド５８及びインナーリード５２１も封止し、そのため封止材６２は、リードフレーム５２と接しており、リードフレーム５２がメッキ層５４を備える場合はメッキ層５４と接している。
【００９３】
封止用組成物を加圧成形法で成形することで封止材６２を作製することが好ましい。加圧成形法は、例えば射出成形法、トランスファ成形法又は圧縮成形法である。
【００９４】
封止材６２をトランスファ成形法で作製する方法の一例を、図３Ａ及び図３Ｂに概略的に示す。この例では、半導体素子５０が搭載されたリードフレーム５２を、図３Ａに示すようにトランスファ成形用の金型３１内に配置する。この状態で符号４で示す組成物（Ｘ）を加熱して溶融させてから金型３１内に射出する。金型３１内で組成物（Ｘ）を更に加熱することで、組成物（Ｘ）を硬化させる。これにより、封止材６２が作製され、リードフレーム５２、半導体素子５０、ワイヤ５６及び封止材６２を備える半導体装置１が得られる。続いて金型３１を開いて、図３Ｂに示すように金型３１から半導体装置１を取り出す。
【００９５】
封止材６２を圧縮成形法で作製する方法の一例を、図４Ａ及び図４Ｂに概略的に示す。この例では、図４Ａに示すように、圧縮成形用の金型３２を構成する上型３３と下型３４との間に、半導体素子５０が搭載されたリードフレーム５２と符号４で示す組成物（Ｘ）とを配置する。続いて、上型３３と下型３４とを加熱しながら、上型３３と下型３４とを近づける。これにより組成物（Ｘ）を金型３２内で加圧しながら加熱することで硬化させる。これにより、封止材６２が作製され、リードフレーム５２、半導体素子５０、ワイヤ５６及び封止材６２を備える半導体装置１が得られる。続いて金型３２を開いて、図４Ｂに示すように金型３２から半導体装置１を取り出す。
【００９６】
組成物（Ｘ）を加圧成形法で成形する際の成形圧力は３．０ＭＰａ以上であることが好ましく、成形温度は１２０℃以上であることが好ましい。この場合、未充填、いわゆるウェルドボイドや内部ボイド、が少なく均一な封止材６２で半導体素子５０が封止された、半導体装置１を得ることができる。
【００９７】
特にトランスファ成形法の場合は、金型への組成物（Ｘ）の注入圧力が３ＭＰａ以上であることが好ましく、４〜７１０ＭＰａの範囲内であれば更に好ましい。また、加熱温度（金型温度）は１２０℃以上であることが好ましく、１６０〜１９０℃の範囲内であれば更に好ましい。また、加熱時間は３０〜３００秒の範囲内であることが好ましく、６０〜１８０秒の範囲内であれば更に好ましい。
【００９８】
トランスファ成形法では、金型内で封止材６２を作製した後、金型を閉じたままで封止材６２を加熱することにより後硬化（ポストキュア）を行ってから、金型を開いて半導体装置１を取り出すことが好ましい。後硬化のための加熱条件は、例えば加熱時間が１６０〜１９０℃の範囲内、加熱時間が２〜８時間の範囲内である。
【００９９】
圧縮成形の場合は、圧縮圧力が３ＭＰａ以上であることが好ましく、５．０〜１０ＭＰａの範囲内であれば更に好ましい。加熱温度（金型温度）は１２０℃以上であることが好ましく、１５０〜１８５の範囲内であれば更に好ましい。加熱時間は６０〜３００秒の範囲内であることが好ましい。
【０１００】
本実施形態で得られた半導体装置１では、組成物（Ｘ）が硫黄化合物を含まず或いは硫黄化合物の含有量が低いにもかかわらず、リードフレーム５２がメッキ層５４を備えていても、封止材６２はリードフレーム５２と高い密着性を有する。このため、半導体装置１が加熱された場合及び半導体装置１に振動が加えられた場合でも、リードフレーム５２から封止材６２が剥離しにくい。
【０１０１】
また、組成物（Ｘ）が硫黄化合物を含まず或いは硫黄化合物の含有量が低いため、高温下及び高湿下であっても、封止材６２に接するワイヤ５６が腐食されにくい。このため高温下及び高湿下で半導体装置１に導通不良及び断線が生じにくく、このため半導体装
置１は高い信頼性を有する。
【０１０２】
また、組成物（Ｘ）には、密着性向上に伴うゲルタイムの長大化が起こりにくいため、封止材６２の作製時における成形サイクルの短縮化が可能であり、このため半導体装置１の生産効率を高くできる。
【実施例】
【０１０３】
以下に、実施例により本実施形態の効果を更に詳しく説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。
【０１０４】
１．組成物の調製
次のようにして、組成物である実施例１〜１０及び比較例１〜１１を調製した。
【０１０５】
後掲の表１〜３に示す成分を、ブレンダーで３０分間混合してから、８０℃に加熱した二本ロールで加熱混練し、得られた混合物を冷却してから粉砕した。これにより得られた粉体を打錠することで、タブレット状の組成物を得た。
【０１０６】
なお、表１〜３に示す成分の詳細は次の通りである。
・充填剤：球状溶融シリカ、電気化学工業製、品番ＦＢ９４０。
・シランカップリング剤Ａ：３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン製、品番ＫＢＭ８０３。
・シランカップリング剤Ｂ：Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン製、品番ＫＢＭ５７３。
・エポキシ樹脂Ａ：ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂、日本化薬製、品番ＮＣ３０００、エポキシ当量２７５。
・エポキシ樹脂Ｂ：ビフェニル型エポキシ樹脂、三菱化学製、品番ＹＸ４０００、エポキシ当量１８６。
・エポキシ樹脂Ｃ：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ＤＩＣ製、品番Ｎ−６６０、エポキシ当量２０７。
・フェノールノボラック樹脂：明和化成製、品番ＨＦ−１Ｍ。
・フェノールアラルキル樹脂：明和化成製、品番ＭＥＨ−７８００。
・ビフェニルアラルキル樹脂：明和化成製、品番ＭＥＨ−７８５１ＳＳ。
・シアネートエステル樹脂：ロンザジャパン製、品番ＢＡＤＣＹ。
・イミダゾール：四国化成工業株式会社、品番２ＰＺ−ＰＷ。
・離型剤：カルナバワックス。
・イオントラップ剤Ａ：炭酸イオンと水酸化物イオン有するアルミニウム・マグネシウム系化合物、東亞合成製、品番ＩＸＥ７７０。
・イオントラップ剤Ｂ：水酸化物イオン有する非アルミニウム・マグネシウム系化合物、東亞合成製、品番ＩＸＥ５００。
・イオントラップ剤Ｃ：炭酸イオンも水酸化物イオンも有さない非アルミニウム・マグネシウム系化合物、東亞合成製、品番ＩＸＥ３００。
・硬化促進剤Ａ：トリフェニルホスフィン、北興化学株式会社製、
・硬化促進剤Ｂ：１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７。
・顔料：三菱化学製、品番ＭＡ６００。
・メラミン骨格を有する化合物Ａ：四国化成工業株式会社製、品番２ＭＺＡ。
・メラミン骨格を有する化合物Ｂ：四国化成工業株式会社製、品番ＶＤ３。
・メラミン骨格を有する化合物Ｃ：四国化成工業株式会社製、品番ＶＤ４。
・メラミン骨格を有する化合物Ｄ：日産化学工業株式会社製、品番ＣＰ−９０１７ＳＤ。
・４，４’−ジチオモルホリン：東京化成工業製、融点１２５℃。
【０１０７】
２．評価試験
組成物に対し、次の評価試験を実施した、これらの結果は後掲の表１〜３に示す。
【０１０８】
２−１．ＳＯ3換算硫黄量評価
組成物に対して蛍光Ｘ線分析を実施し、その結果に基づいて、組成物の硫黄含有量を、ＳＯ3換算量として算出した。
【０１０９】
２−２．ゲルタイム評価
ＪＳＲトレーディング株式会社製のキュラストメータＶＰＳ型を用いて、組成物を１７５℃で加熱しながらトルクを測定した。加熱開始時からトルクの測定値が０．０５（Ｎ／ｍ）に達するまでに要した時間を調査し、この時間をゲルタイムとした。
【０１１０】
２−３．ｐＨ評価
組成物を、金型温度１７０℃で成形してから、１７５℃で６時間加熱することで後硬化させた。これにより、直径６０ｍｍ、厚み２ｍｍの円盤状の成形体を作製した。この成形体をスタンプミルで粉砕してから、目開き１５０μｍのメッシュの篩いにかけた。篩いを通過した粉体をｐＨ測定用のサンプルとした。このサンプル５ｇを、テフロン（登録商標）製の容器に入れてからメタノール４ｍＬで湿らせた。続いて、容器にイオン交換水４６ｍＬを加えてから１２０℃で２４時間加熱した。これによりｐＨ測定用検液を得た。この検液の温度を２５℃±１℃に保った状態で、検液のｐＨをｐＨメーターで測定した。
【０１１１】
２−４．ショアＤ硬度評価
組成物をトランスファ成形法で、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、成形時間９０秒の条件で成形してから、１７５℃、６時間の条件で後硬化させることで、厚み３ｍｍの円盤状のサンプルを作製した。このサンプルのショアＤ硬度を硬度計で測定した。
【０１１２】
なお、ショアＤ硬度が８０未満であると、金型から成形品を取り出しにくくなる、いわゆる離型不良が発生する。
【０１１３】
２−５．密着性評価
組成物を銀製の板上で、トランスファ成形法で金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、成形時間９０秒の条件で成形してから、１７５℃、６時間の条件で後硬化させることで、硬化物を作製した。この硬化物と板との間の密着力を、Ｄａｇｅ社製のボンドテスターで測定した。なお、リードフレームが銀を含むメッキ層を備える場合に、半導体装置のリフロー時に封止材がリードフレームから剥離しにくくなるためには、この密着力が２５ＭＰａ以上であることが好ましい。パラジウム製の板とニッケル製の板の各々を用いた場合にも、同様の評価試験を行った。これらの結果を、表１〜３中の「Ａｇ密着性」、「Ｐｄ密着性」及び「Ｎｉ密着性」の欄に、それぞれ示す。
【０１１４】
２−６．耐リフロー性評価
銅製であって部分的に銀メッキ層を備えるリードフレームに半導体素子を搭載し、リードフレーム上で組成物を金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、成形時間９０秒の条件で成形してから、１７５℃、６時間の条件で後硬化させることで封止材を作製した。これにより、半導体装置として２８ｍｍ×２８ｍｍの寸法の矩形状のＬＱＦＰ（ロー・プロファイル・クアッド・フラット・パッケージ）を作製した。この半導体装置を恒温恒湿機で制御された６０℃６０％ＲＨの雰囲気中に１２０時間放置することで、吸湿処理を行った。続いて、遠赤外線式リフロー炉を用いて、半導体装置にピーク温度２６５℃の条件でリフロー処理を施した。続いて、超音波探査装置を用いて半導体装置における封止材とリードフレームとの間の剥離の有無を確認した。剥離が確認されない場合を「良」、剥離が確認された場合を「不良」と評価した。
【０１１５】
２−７．信頼性評価Ａ
銅合金（株式会社神戸製鋼所製、品名ＫＦＣ−Ｈ）製で部分的に銀メッキ層を備えるリードフレームに半導体素子を搭載し、リードフレームと半導体素子とを銅製のワイヤで接続した。続いて、リードフレーム上で組成物をトランスファ成形法で金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、成形時間９０秒の条件で成形してから、１７５℃、６時間の条件で後硬化させることで封止材を作製した。これにより半導体装置としてＤＩＰ  １６ｐｉｎを作製した。この半導体装置を乾燥機に配置して２５０℃に２０００時間保ちながら、半導体装置の端子間の電気抵抗を測定した。電気抵抗の測定値が初期値の１．５倍になるまでに要した時間を調査した。なお、２０００時間経過しても電気抵抗値が初期値の１．５倍に達しなかった場合は、「良」と評価した。
【０１１６】
２−８．信頼性評価Ｂ
「信頼性評価Ａ」の場合と同じ条件で、半導体装置を作製した。この半導体装置に、１３０℃、８５％ＲＨの条件でバイアスなし高度加速ストレス試験（ＵＨＡＳＴ）を２０００時間実施しながら、半導体装置の端子間の電気抵抗を測定し、電気抵抗の測定値が初期値の１．５倍になるまでに要した時間を調査した。なお、２０００時間経過しても電気抵抗値が初期値の１．５倍に達しなかった場合は、「良」と評価した。
【０１１７】
【表１】
2018016735.tif 000005
【０１１８】
【表２】
2018016735.tif 000006
【０１１９】
【表３】
2018016735.tif 000007
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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