(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性に優れた半導体封止材を形成し得る半導体封止用樹脂組成物および、かかる半導体封止用樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を提供すること。【解決手段】本発明の半導体封止用樹脂組成物は、ポリマレイミド系化合物と、２官能性ベンゾオキサジン系化合物の２種類うちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材とを含有し、ポリマレイミド系化合物と、２官能性ベンゾオキサジン系化合物との配合比率は、当量比を１：Ｍで表したとき、Ｍが０．２未満であることを特徴とする。【選択図】図１
2015025121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１−１）および下記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、
下記一般式（２−１）および下記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、
硬化触媒と、
無機充填材とを含有し、
前記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物と、前記ベンゾオキサジン系化合物との配合比率は、当量比を１：Ｍで表したとき、Ｍが０．２未満であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化１０】
2015025121.tif 000013
前記一般式（１−１）、（１−２）、（２−１）、（２−２）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキレン基、下記一般式（３）で表される基、式「−ＳＯ２−」もしくは「−ＣＯ−」で表される基、酸素原子、または単結合である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基である。ａ、ｂ、ｄおよびｅは、それぞれ独立に、０〜４の整数、ｃは、０〜３の整数である。ｎ１は、１以上の整数である。］
【化１１】
2015025121.tif 000014
前記一般式（３）中、Ｙは、芳香族環を有する炭素数６〜３０の炭化水素基であり、ｎ２は０以上の整数である。
【請求項２】
前記一般式（１−２）における前記ｎ１は、１〜４である請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項３】
前記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物と、前記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物との配合比率は、重量比で１：０．２〜１：４である請求項１または２に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項４】
前記硬化触媒は、イミダゾール系化合物である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項５】
前記硬化触媒の含有量は、前記マレイミド系化合物と前記ベンゾオキサジン系化合物との合計１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項６】
当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物の２５℃における弾性率をＡ［ＧＰａ］とし、前記硬化物の２５０℃における弾性率をＢ［ＧＰａ］としたとき、０．１≦（Ａ−Ｂ）／Ａ≦０．９なる関係を満足する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項７】
当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その２５℃における弾性率Ａが１０〜５０ＧＰａである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項８】
当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その２５０℃における弾性率Ｂが１〜３０ＧＰａである請求項１ないし７のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項９】
当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その５％減量温度Ｔｄ５が４５０℃以上である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項１０】
密着助剤を更に含有する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物により、半導体素子を封止してなるものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
前記半導体素子がＳｉＣ（炭化ケイ素）および／またはＧａＮ（窒化ガリウム）を用いたものである請求項１１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、半導体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】
近年、電気エネルギーの有効活用等の観点から、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）を用いた素子を搭載するＳｉＣ／ＧａＮパワー半導体装置が注目されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これらの素子は、従来のＳｉを用いた素子に比べて、電力損失を大幅に低減できるばかりでなく、より高い電圧や大電流、３００℃に達する高温下であっても動作することが可能であるため、従来のＳｉパワー半導体装置では適用が難しかった用途への展開が期待されている。
【０００４】
このように、ＳｉＣ／ＧａＮを用いた素子（半導体素子）自体が前述のような過酷な状況下で動作可能となるため、これらの素子を保護するために半導体装置に設けられる半導体封止材に対しても従来以上の耐熱性が求められている。
【０００５】
ここで、従来のＳｉパワー半導体装置では、半導体封止材として、接着性、電気的安定性等の観点から、エポキシ系の樹脂組成物の硬化物を主材料として構成したものが一般的に用いられている。
【０００６】
このようなエポキシ系の樹脂組成物において、その構成材料であるエポキシ樹脂のエポキシ基当量、または、硬化剤（フェノール樹脂硬化剤）の水酸基当量を下げて架橋密度を上げたり、または、それら官能基（エポキシ基および水酸基）間を繋ぐ構造を剛直な構造にする等の手法を用いて、かかる樹脂組成物を用いて得られる半導体封止材の耐熱性を向上させることが検討されている。
【０００７】
しかしながら、このような検討によっても、エポキシ系の樹脂組成物を用いて得られる半導体封止材では、その耐熱性が十分に向上しているとは言えなかった。
【０００８】
そこで、エポキシ系の樹脂組成物に代えて、ビスマレイミドとベンゾオキサジンとを含有する樹脂組成物の硬化物を半導体封止材として用いることが検討されている（例えば、非特許文献１）。
【０００９】
樹脂組成物をかかる構成のものとすることで、エポキシ系の樹脂組成物と比較して、その耐熱性を向上させることができるが、Ｓｉパワー半導体装置の使用条件により適した耐熱性を備える半導体封止材を形成することができる樹脂組成物について、現在、さらなる検討がなされているのが実状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１６７０３５号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｔａｋｅｉｃｈｉ  ｅｔ．ａｌ、Ｐｏｌｙｍｅｒ．、第４９巻、第１１７３〜１１７９頁（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、耐熱性に優れた半導体封止材を形成し得る半導体封止用樹脂組成物および、かかる半導体封止用樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的は、下記（１）〜（１２）に記載の本発明により達成される。
（１）  下記一般式（１−１）および下記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、
下記一般式（２−１）および下記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、
硬化触媒と、
無機充填材とを含有し、
前記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物と、前記ベンゾオキサジン系化合物との配合比率は、当量比を１：Ｍで表したとき、Ｍが０．２未満であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【００１４】
【化１】
2015025121.tif 000003
前記一般式（１−１）、（１−２）、（２−１）、（２−２）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキレン基、下記一般式（３）で表される基、式「−ＳＯ２−」もしくは「−ＣＯ−」で表される基、酸素原子、または単結合である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基である。ａ、ｂ、ｄおよびｅは、それぞれ独立に、０〜４の整数、ｃは、０〜３の整数である。ｎ１は、１以上の整数である。
【００１５】
【化２】
2015025121.tif 000004
前記一般式（３）中、Ｙは、芳香族環を有する炭素数６〜３０の炭化水素基であり、ｎ２は０以上の整数である。
【００１６】
（２）  前記一般式（１−２）における前記ｎ１は、１〜４である上記（１）に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００１７】
（３）  前記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物と、前記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物との配合比率は、重量比で１：０．２〜１：４である上記（１）または（２）に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００１８】
（４）  前記硬化触媒は、イミダゾール系化合物である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００１９】
（５）  前記硬化触媒の含有量は、前記マレイミド系化合物と前記ベンゾオキサジン系化合物との合計１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００２０】
（６）  当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物の２５℃における弾性率をＡ［ＧＰａ］とし、前記硬化物の２５０℃における弾性率をＢ［ＧＰａ］としたとき、０．１≦（Ａ−Ｂ）／Ａ≦０．９なる関係を満足する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００２１】
（７）  当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その２５℃における弾性率Ａが１０〜５０ＧＰａである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００２２】
（８）  当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その２５０℃における弾性率Ｂが１〜３０ＧＰａである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００２３】
（９）  当該半導体封止用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その５％減量温度Ｔｄ５が４５０℃以上である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００２４】
（１０）  密着助剤を更に含有する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
【００２５】
（１１）  上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物により、半導体素子を封止してなるものであることを特徴とする半導体装置。
【００２６】
（１２）  前記半導体素子がＳｉＣ（炭化ケイ素）および／またはＧａＮ（窒化ガリウム）を用いたものである上記（１１）に記載の半導体装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、上記一般式（１−１）および上記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材とを含有し、上記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物と、上記ベンゾオキサジン系化合物との配合比率は、当量比を１：Ｍで表したとき、Ｍが０．２未満であることに起因して、その硬化物で構成される半導体封止材の耐熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】半導体封止用樹脂組成物の製造方法の一例を示す工程概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の半導体封止用樹脂組成物および半導体装置を好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
まず、本発明の半導体封止用樹脂組成物を説明するのに先立って、本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置（本発明の半導体装置）について説明する。
【００３１】
＜半導体装置＞
図１は、本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置の一例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３２】
図１に示す半導体装置１０は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）型の半導体パッケージであり、半導体チップ（半導体素子）２０と、半導体チップ２０を接着層６０を介して支持するダイパッド３０と、半導体チップ２０と電気的に接続されたリード４０と、半導体チップ２０を封止するモールド部（封止部）５０とを有している。
【００３３】
ダイパッド３０は、金属基板で構成され、半導体チップ２０を支持する支持体として機能を有するものである。
【００３４】
このダイパッド３０は、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉやこれらの合金（例えば、Ｃｕ系合金や、Ｆｅ−４２Ｎｉのような鉄・ニッケル系合金）等の各種金属材料で構成される金属基板や、この金属基板の表面に銀メッキや、Ｎｉ−Ｐｄメッキが施されているもの、さらにＮｉ−Ｐｄメッキの表面にＰｄ層の安定性を向上するために設けられた金メッキ（金フラッシュ）層が設けられているもの等が用いられる。
【００３５】
また、ダイパッド３０の平面視形状は、通常、半導体チップ２０の平面視形状に対応し、例えば、正方形、長方形等の四角形とされる。
【００３６】
ダイパッド３０の外周部には、複数のリード４０が、放射状に設けられている。
このリード４０のダイパッド３０と反対側の端部は、モールド部５０から突出（露出）している。
【００３７】
リード４０は、導電性材料で構成され、例えば、前述したダイパッド３０の構成材料と同一のものを用いることができる。
【００３８】
また、リード４０には、その表面に錫メッキ等が施されていてもよい。これにより、マザーボードが備える端子に半田を介して半導体装置１０を接続する場合に、半田とリード４０との密着性を向上させることができる。
【００３９】
ダイパッド３０には、接着層６０を介して半導体チップ２０が固着（固定）されている。
【００４０】
この接着層６０は、特に限定されないが、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリイミド系接着剤およびシアネート系接着剤等の各種接着剤を用いて形成される。
【００４１】
また、半導体チップ２０は、例えば、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）を用いたもので構成される。
【００４２】
この半導体チップ２０は、電極パッド２１を有しており、この電極パッド２１とリード４０とが、ワイヤー２２で電気的に接続されている。これにより、半導体チップ２０と各リード４０とが電気的に接続されている。
【００４３】
このワイヤー２２の材質は、特に限定されないが、ワイヤー２２は、例えば、Ａｕ線やＡｌ線で構成することができる。
【００４４】
そして、ダイパッド３０、ダイパッド３０の上面側に設けられた接着剤層６０、半導体チップ２０、電極パッド２１、ワイヤー２２、およびリード４０の一部（内側の部分）は、モールド部５０により封止されている。その結果として、リード４０の残部（外側の端部）がモールド部５０から突出している。
【００４５】
このモールド部（半導体封止材）５０が、本発明の半導体封止用樹脂組成物の硬化物により構成される。
【００４６】
以下、この半導体封止用樹脂組成物（以下、単に「樹脂組成物」と言うこともある。）について説明する。
【００４７】
＜半導体封止用樹脂組成物＞
本発明の半導体封止用樹脂組成物（ポリベンゾオキサジン変性マレイミド樹脂組成物）は、下記一般式（１−１）および下記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、下記一般式（２−１）および下記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材とを含有し、前記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物（ビスマレイミド系化合物）と、前記ベンゾオキサジン系化合物との配合比率は、当量比を１：Ｍで表したとき、Ｍが０．２未満であるものである。
【００４８】
【化３】
2015025121.tif 000005
前記一般式（１−１）、（１−２）、（２−１）、（２−２）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキレン基、下記一般式（３）で表される基、式「−ＳＯ２−」もしくは「−ＣＯ−」で表される基、酸素原子、または単結合である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基である。ａ、ｂ、ｄおよびｅは、それぞれ独立に、０〜４の整数、ｃは、０〜３の整数である。ｎ１は、１以上の整数である。
【００４９】
【化４】
2015025121.tif 000006
前記一般式（３）中、Ｙは、芳香族環を有する炭素数６〜３０の炭化水素基であり、ｎ２は０以上の整数である。
前述のとおり、半導体チップ２０を、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）
を用いたものとすると、半導体チップ２０は３００℃に達する高温下であっても動作することが可能である。そのため、モールド部５０としては、優れた耐熱性を有することが求められるが、モールド部５０を、かかる構成の樹脂組成物の硬化物とすることにより、モールド部５０は、優れた耐熱性を発揮することとなる。
【００５０】
［マレイミド系化合物］
マレイミド系化合物は、前記一般式（１−１）で表される化合物（以下、単に「化合物（１−１）」と言うこともある。）と、前記一般式（１−２）で表される化合物（以下、単に「化合物（１−２）」と言うこともある。）とで構成されるものであり、樹脂組成物に含まれる主材料のうちの１つである。
【００５１】
これら前記一般式（１−１）で表される化合物および前記一般式（１−２）で表される化合物において、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキレン基、前記一般式（３）で表される基、式「−ＳＯ２−」もしくは「−ＣＯ−」で表される基、酸素原子、または単結合を表す。
【００５２】
Ｘ１およびＸ２における炭素数１〜１０のアルキレン基としては、特に限定されないが、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。
【００５３】
この直鎖状のアルキレン基としては、具体的には、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、ノニレン基、デカニレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
【００５４】
また、分岐鎖状のアルキレン基としては、具体的には、−Ｃ（ＣＨ３）２−（イソプロピレン基）、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２−のようなアルキルメチレン基；−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）−、−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）２−ＣＨ２−のようなアルキルエチレン基等が挙げられる。
【００５５】
なお、Ｘ１およびＸ２におけるアルキレン基の炭素数は、１〜１０であればよいが、１〜７であることが好ましく、１〜３であることがより好ましい。具体的には、このような炭素数を有するアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基が挙げられる。
【００５６】
また、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜６の炭化水素基であるが、炭素数１または２の炭化水素基、具体的には、例えば、メチル基またはエチル基であるのが好ましい。
【００５７】
さらに、ａおよびｂは０〜４の整数であるが、０〜２の整数であることが好ましく、２であることがより好ましい。また、ｃは０〜３の整数であるが、０〜１の整数であることが好ましく、１であることがより好ましい。
【００５８】
また、前記一般式（１−２）で表わされるマレイミド系化合物において、ｎ１は１以上の整数であるが、１〜２０であるのが好ましく、１〜４であるのがより好ましい。これにより、樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０は、より優れた耐熱性を発揮するものとなる。
【００５９】
さらに、前記一般式（３）で表される基において、基Ｙは、芳香族環を有する炭素数６
〜３０の炭化水素基であり、ｎ２は０以上の整数である。
【００６０】
この芳香族環を有する炭素数６〜３０の炭化水素基は、芳香族環のみからなるものでもよいし、芳香族環以外の炭化水素基を有していてもよい。基Ｙが有する芳香族環は、１つでもよいし、２つ以上でもよく、２つ以上の場合、これら芳香族環は、同一でも異なっていてもよい。また、前記芳香族環は、単環構造および多環構造のいずれでもよい。
【００６１】
具体的には、芳香族環を有する炭素数６〜３０の炭化水素基としては、例えば、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレイン、インダセン、ターフェニル、アセナフチレン、フェナレン等の芳香族性を有する化合物の核から水素原子を２つ除いた２価の基が挙げられる。
【００６２】
また、これら芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。ここで芳香族炭化水素基が置換基を有するとは、芳香族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部が置換基により置換されたことをいう。置換基としては、例えば、アルキル基が挙げられる。
【００６３】
この置換基としてのアルキル基としては、鎖状のアルキル基であることが好ましい。また、その炭素数は１〜１０であることが好ましく、１〜６であることがより好ましく、１〜４であることが特に好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等が挙げられる。
【００６４】
このような基Ｙは、ベンゼンまたはナフタレンから水素原子を２つ除いた基を有することが好ましく、前記一般式（３）で表される基としては、下記式（ｉ）、（ｉｉ）のいずれかで表される基であることが好ましい。これにより、かかる基を備える樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０は、より優れた耐熱性を発揮するものとなる。
【００６５】
【化５】
2015025121.tif 000007
前記式中、Ｒ５は、それぞれ独立に、炭素数１〜６の炭化水素基である。ｆは、それぞれ独立に、０〜４の整数、より好ましくは０である。
【００６６】
さらに、前記一般式（３）で表される基において、ｎ２は、０以上の整数であればよいが、０〜５の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましく、１または２であることが特に好ましい。
【００６７】
以上のことから、前記一般式（１−１）で表される化合物は、前記Ｘ１が、炭素数１〜３の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基であり、Ｒ１が１または２の炭化水素基であ
り、ａが０〜２の整数であることが好ましい。または、前記Ｘ２は前記式（ｉ）、（ｉｉ）のいずれかで表される基であり、ｆが０であることが好ましい。これにより、かかる基を備える樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０は、より優れた耐熱性を発揮するものとなる。
【００６８】
したがって、前記一般式（１−１）で表される化合物の好ましい具体例としては、例えば、下記式（１−１ａ）、（１−１ｂ）、（１−１ｃ）、（１−１ｄ）に示すようなものが挙げられる。
【００６９】
【化６】
2015025121.tif 000008
【００７０】
また、前記一般式（１−２）で表される化合物は、前記Ｘ２が、炭素数１〜３の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基であり、Ｒ２が１または２の炭化水素基であり、ｂが０〜２の整数であり、ｎ１が１〜４であることが好ましい。または、前記Ｘ２は前記式（ｉ）、（ｉｉ）のいずれかで表される基であり、ｆが０であることが好ましい。これにより、かかる基を備える樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０は、より優れた耐熱性を発揮するものとなる。
【００７１】
したがって、前記一般式（１−２）で表される化合物の好ましい具体例としては、例えば、下記式（１−２ａ）、（１−２ｂ）、（１−２ｃ）、（１−２ｄ）に示すようなものが挙げられる。これらの中でも、下記式（１−２ａ）で示される化合物がより好ましく使用される。
【００７２】
【化７】
2015025121.tif 000009
【００７３】
また、樹脂組成物中における、上記一般式（１−１）で表される化合物と、上記一般式（１−２）で表される化合物との配合比率は、重量比で１：０．２〜１：４であるのが好ましく、１：０．２５〜１：１であるのがより好ましい。これにより、樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０の耐熱性および成形加工性をより優れたものとすることができる。
【００７４】
［ベンゾオキサジン系化合物］
ベンゾオキサジン系化合物は、前記一般式（２−１）で表される化合物（以下、単に「化合物（２−１）」と言うこともある。）および前記一般式（２−２）で表される化合物（以下、単に「化合物（２−２）」と言うこともある。）のうちの少なくとも１種で構成されるものであり、樹脂組成物に含まれる主材料のうちの１つである。
【００７５】
これら前記一般式（２−１）で表される化合物および前記一般式（２−２）で表される化合物において、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキレン基、前記一般式（３）で表される基、式「−ＳＯ２−」もしくは「−ＣＯ−」で表される基、酸素原子、または単結合を表す。
【００７６】
前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）におけるＸ３およびＸ４としては、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）におけるＸ１およびＸ２で説明したのと同様のものが挙げられる。また、前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）におけるＲ３およびＲ４としては、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）におけるＲ１およびＲ２で説明したのと同様とすることができ、さらに、前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）におけるｄおよびｅとしては、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）におけるａおよびｂで説明したのと同様とすることができる。
【００７７】
このようなベンゾオキサジン系化合物としては、前記一般式（２−１）で表される化合物および前記一般式（２−２）で表される化合物のうち、前記一般式（２−１）で表され
る化合物であるのが好ましい。これにより、樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０は、より優れた耐熱性を発揮するものとなる。
【００７８】
また、この前記一般式（２−１）で表される化合物は、前記Ｘ３が、炭素数１〜３の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基であり、Ｒ３が１または２の炭化水素基であり、ｄが０〜２の整数であることが好ましい。または、前記Ｘ２は前記式（ｉ）、（ｉｉ）のいずれかで表される基であり、ｆが０であることが好ましい。これにより、かかる基を備える樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０は、より優れた耐熱性を発揮するものとなる。
【００７９】
そこで、前記一般式（２−１）で表される化合物の好ましい具体例としては、例えば、下記式（２−１ａ）、（２−１ｂ）、（２−１ｃ）、（２−１ｄ）に示すようなものが挙げられる。
【００８０】
【化８】
2015025121.tif 000010
【００８１】
ここで、本発明では、樹脂組成物中における、上記一般式（１−１）で表されるマレイミド系化合物と、上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種との配合比率は、当量比を、１：Ｍで表したとき、Ｍが０．２未満となっている。これにより、これらの化合物を含む樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０の耐熱性をより優れたものとすることができる。
【００８２】
なお、前記Ｍは、０．２未満であればよいが、０．０１≦Ｍ≦０．１８であるのが好ましく、０．０５≦Ｍ≦０．１８であるのがより好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮させることができるとともに、樹脂組成物が硬化する際の硬化性が向上するという効果も得られる。
【００８３】
なお、本明細書中において、前記当量比とは、樹脂組成物中に含まれる、マレイミド系化合物が有するマレイミド基の数と、ベンゾオキサジン系化合物が有するベンゾオキサジン基の数との比のことを言う。
【００８４】
［硬化触媒］
硬化触媒は、樹脂組成物に含まれる主材料のうちの１つであり、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種との重合反応を促進する触媒（硬化促進剤）としての機能を有するものである。
【００８５】
硬化触媒としては、特に限定されず、例えば、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩を有する化合物、イミダゾール系化合物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。これらの中でもイミダゾール系化合物が好ましい。イミダゾール系化合物は、特に優れた前記触媒としての機能を有するものであることから、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種との重合反応をより確実に促進させることができる。
【００８６】
イミダゾール系化合物としては、特に限定されず、例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール、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−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、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、１−ベンジル−２−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−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−ビニル−２−メチルイミダゾール、１−プロピル−２−メチルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール、１−シアノメチル−２−メチル−イミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。これらの中でも、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、および２−エチル−４−メチルイミダゾールであることが好ましい。これらの化合物を用いることにより、前記化合物の反応がより促進され、成形加工性が向上するとともに、得られる硬化物の耐熱性が向上するという利点が得られる。
【００８７】
硬化触媒（イミダゾール系化合物）の含有量は、上記一般式（１−１）および上記一般式（１−２）で表されるイミダゾール系化合物と上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物の少なくとも１種との合計１００質量部に対し、０．１〜５．０質量部であることが好ましく、０．１〜３．０質量部であることがより好ましく、０．３〜１．５質量部であることが特に好ましい。硬化触媒の含有量をかかる範囲内に設定することにより、樹脂組成物から得られる硬化物で構成されるモールド部５０の耐熱性をより優れたものとすることができる。
【００８８】
なお、ホスフィン化合物としては、エチルホスフィン、プロピルホスフィンのようなアルキルホスフィン、フェニルホスフィン等の１級ホスフィン；ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィンのようなジアルキルホスフィン、ジフェニルホスフィン、メチルフェニルホスフィン、エチルフェニルホスフィン等の２級ホスフィン；トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィンのようなトリアルキルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、アルキルジフェニルホスフィン、ジアルキルフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリ−ｐ−スチリルホスフィン、トリス（２，６−ジメトキシフェニル）ホスフィン、トリ−４−メチルフェニルホスフィン、トリ−４−メトキシフェニルホスフィン、トリ−２−シアノエチルホスフィン等の３級ホスフィン等が挙げられる。これらの中でも、３級ホスフィンが好ましく使用される。
【００８９】
また、ホスホニウム塩を有する化合物としては、テトラフェニルホスホニウム塩、アル
キルトリフェニルホスホニウム塩等を有する化合物が挙げられ、具体的には、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムテトラ−ｐ−メチルフェニルボレート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等が挙げられる。
【００９０】
［無機充填材］
無機充填材は、樹脂組成物に含まれる主材料のうちの１つであり、樹脂組成物の吸湿量の増加や、強度の低下を低減する機能を有するものである。
【００９１】
無機充填材としては、特に限定されず、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素および窒化アルミ等が挙げられ、溶融シリカが好ましく使用され、球状の溶融シリカがより好ましく使用される。これらの無機質充填材は、１種類を単独で用いても２種類以上を混合して使用してもよい。またこれらがカップリング剤により表面処理されていてもかまわない。
【００９２】
無機充填材の粒径は、金型キャビティへの充填性の観点から、０．０１μｍ以上、１５０μｍ以下であることが好ましい。無機充填材の最大粒径については、特に限定されないが、無機充填材の粗大粒子が狭くなったワイヤー間に挟まることによって生じるワイヤー流れ等の不具合の防止を考慮すると、１０５μｍ以下であることが好ましく、７５μｍ以下であることがより好ましい。
【００９３】
樹脂組成物中における無機充填材の量の下限値は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは６５質量％以上であり、より好ましくは６７質量％以上であり、さらに好ましくは７０質量％以上である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物の硬化に伴う吸湿量の増加や、強度の低下が低減でき、したがって良好な耐半田クラック性を有する硬化物を得ることができる。
また、樹脂組成物中の無機充填材の量の上限値は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは９３質量％以下であり、より好ましくは９１質量％以下であり、さらに好ましくは９０質量％以下である。上限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な流動性を有するとともに、良好な成形性を備える。
これらの中でも、無機充填材の量は、樹脂組成物の全質量に対して、６５質量％以上９３質量％以下であることが好ましく、７０質量％以上９０質量％以下であることがより好ましい。
【００９４】
［その他の成分］
また、本発明の半導体封止用樹脂組成物には、上記一般式（１−１）および上記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材の他に、更に必要に応じて、以下に示すようなその他の成分が含まれていてもよい。
【００９５】
［密着助剤］
密着助剤は、樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物で構成されるモールド部５０と、半導体装置１０におけるモールド部５０以外の他の部材との密着性を向上させる機能を有するものである。
【００９６】
密着助剤としては、特に限定されず、例えば、トリアゾール系化合物等が挙げられ、このトリアゾール系化合物としては、１，２，４−トリアゾール環を有する化合物、１，２，３−トリアゾール環を有する化合物が挙げられる。具体的な化合物としては、例えば、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，３−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−カルボン酸、３−メルカプト−１，２，４−ト
リアゾール、４−メルカプト−１，２，３−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジメルカプト−１，２，４−トリアゾール、４，５−ジメルカプト−１，２，３−トリアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−５−メルカプト−１，２，３−トリアゾール、３−ヒドラジノ−４−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾールおよび５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール−３−メタノール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。これらのうち、少なくとも１つのメルカプト基を有する１，２，４−または１，２，３−トリアゾール化合物であることが好ましく、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾールがより好ましい。
【００９７】
樹脂組成物中における密着助剤の含有量は、全樹脂組成物１００質量部に対して、０．０１〜２質量部であることが好ましく、０．０３〜１質量部であることがより好ましい。密着助剤の含有量をかかる範囲内に設定することにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
【００９８】
なお、密着助剤としてトリアゾール系化合物を用いた場合、トリアゾール系化合物は、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種との重合反応を促進する機能をも併せ持つため、密着助剤に硬化触媒としての機能を発揮させることができる。
【００９９】
［カップリング剤］
カップリング剤は、樹脂組成物中に含まれる樹脂成分と無機充填材との密着性を向上させ機能を有するものであり、例えば、シランカップリング剤等が用いられる。
【０１００】
シランカップリング剤としては、各種のものを用いることができるが、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、ビニルシラン等が挙げられる。
【０１０１】
具体的な化合物としては、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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メトキシシラン、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、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−６−（アミノヘキシル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−（トリメトキシシリルプロピル）−１，３−ベンゼンジメタナン、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トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、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−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。これらのうちエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシランが好ましく、アミノシランとしては、１級アミノシラン又はアニリノシランがより好ましい。
【０１０２】
シランカップリング剤等のカップリング剤の配合割合の下限値としては、全樹脂組成物中０．０１質量％以上が好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上、特に好ましくは０．１質量％以上である。シランカップリング剤等のカップリング剤の配合割合の下限値が上記範囲内であれば、前記樹脂成分と無機充填材との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、シランカップリング剤等のカップリング剤の配合割合の上限値としては、全樹脂組成物中１質量％以下が
好ましく、より好ましくは０．８質量％以下、特に好ましくは０．６質量％以下である。シランカップリング剤の配合割合の上限値が上記範囲内であれば、樹脂成分と無機充填材との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。これらの中でも、カップリング剤の配合割合は、全樹脂組成物中、０．０１質量％以上１質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上０．８質量％以下がより好ましく、０．１質量％以上０．６質量％以下がより更に好ましい。
【０１０３】
なお、本発明に用いられる半導体封止用樹脂組成物は、上記一般式（１−１）および上記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材とを含むものであるが、上述したその他の成分の他に、更に必要に応じて、カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸とその金属塩類及びパラフィン等の離型剤；カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、フタロシアニン、ペリレンブラック等の着色剤；ハイドロタルサイト類や、マグネシウム、アルミニウム、ビスマス、チタン、ジルコニウムから選ばれる元素の含水酸化物等のイオントラップ剤；シリコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤；臭素化エポキシ樹脂や三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ほう酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤；ヒンダードフェノール、リン化合物等の酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合しても差し支えない。
【０１０４】
樹脂組成物を、上述した構成材料で構成されるものとすることで、この樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物で構成されるモールド部５０の耐熱性を向上させることができるが、かかるモールド部５０を備える半導体装置１０が３００℃に達する高温下であっても動作することが求められるため、モールド部（硬化物）５０の耐熱性は、例えば、以下のような指標を用いて評価される。
【０１０５】
すなわち、樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物の２５℃における弾性率をＡ［ＧＰａ］とし、前記硬化物の２５０℃における弾性率をＢ［ＧＰａ］としたとき、０．１≦（Ａ−Ｂ）／Ａ≦０．９なる関係を満足するのが好ましく、０．１≦（Ａ−Ｂ）／Ａ≦０．７なる関係を満足するのがより好ましい。
【０１０６】
ここで、この指標は、硬化物の２５℃における弾性率Ａと硬化物の２５０℃における弾性率Ｂとの差を、硬化物の２５℃における弾性率Ａで除したものであり、硬化物の２５℃における弾性率Ａと硬化物の２５０℃における弾性率Ｂとの差が小さいほど、その値すなわち［（Ａ−Ｂ）／Ａ］は小さくなる。さらに、硬化物の２５℃における弾性率Ａと硬化物の２５０℃における弾性率Ｂとの差が小さいものは、常温時（半導体チップ未駆動時）の弾性率と高温時（半導体チップ駆動時）との弾性率の差が小さく優れた耐熱性を有しているものと言うことができる。したがって、［（Ａ−Ｂ）／Ａ］を前記範囲内に設定することにより、樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物で構成されるモールド部５０に、優れた耐熱性を発揮させることができる。
【０１０７】
また、硬化物の２５℃における弾性率Ａは、１０〜５０ＧＰａであるのが好ましく、１５〜２５ＧＰａであるのがより好ましい。弾性率Ａをかかる範囲内に設定することにより、前記［（Ａ−Ｂ）／Ａ］を容易に前記範囲内に設定することができ、前記硬化物をより確実に耐熱性に優れたものとすることができる。
【０１０８】
さらに、硬化物の２５０℃における弾性率Ｂは、１〜３０ＧＰａであるのが好ましく、５〜２０ＧＰａであるのがより好ましい。弾性率Ｂをかかる範囲内に設定することにより、前記［（Ａ−Ｂ）／Ａ］を容易に前記範囲内に設定することができ、前記硬化物をより
確実に耐熱性に優れたものとすることができる。
【０１０９】
なお、２５℃および２５０℃における弾性率は、例えば、動的粘弾性装置（ＴＡインスツルメント社製、「ＲＳＡ３」）を用いて、−３０〜３００℃まで、昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚで測定し、２５℃および２５０℃での弾性率を、それぞれ読み取ることにより求めることができる。
【０１１０】
前記２５℃および２５０℃における弾性率、及び、前記５％減量温度Ｔｄ５が測定される前記硬化物として、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、金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０ｓの条件で、樹脂組成物を注入成形して、１０ｍｍ×５５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍに成形し、２５０℃で４時間硬化させることにより得られるものが使用される。
【０１１１】
さらに、樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、その５％減量温度Ｔｄ５が４５０℃以上であるのが好ましく、４７０℃以上であるのがより好ましい。このような５％減量温度Ｔｄ５を有するモールド部（硬化物）５０は、優れた耐熱性を有するものであると言うことができる。
【０１１２】
なお、硬化物の５％減量温度Ｔｄ５は、例えば、熱重量示差熱分析装置（セイコーインスツルメンツ社製、「ＥＸＳＴＡＲ  ＴＧ／ＤＴＡ６２００」）を用いて、窒素ガス雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件にて重量減少を測定し、２５℃での重量に対し、５％重量減少する温度を読み取ることにより求めることができる。
【０１１３】
以上のような半導体封止用樹脂組成物は、例えば、以下のような半導体封止用樹脂組成物の製造方法を用いて製造することができる。
【０１１４】
＜半導体封止用樹脂組成物の製造方法＞
図２は、半導体封止用樹脂組成物の製造方法の一例を示す工程概略図である。
【０１１５】
以下、樹脂組成物の製造方法の各工程について、順次説明する。
（混練工程）
本工程は、上記一般式（１−１）および上記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材と、必要に応じてその他の化合物とを混合（分散混合）、加熱溶融、混練することにより混練物を得る工程である。
【０１１６】
以下、本工程について詳述する。
＜１＞  まず、上述した樹脂組成物の構成材料、すなわち、上記一般式（１−１）および上記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、上記一般式（２−１）および上記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物のうちの少なくとも１種と、硬化触媒と、無機充填材とについて所定量秤量し、これらを配合することで組成分を調製する。そして、この組成分を、例えば、ミキサー、ジェットミルおよびボールミル等を用いて常温で均一に粉砕、混合（分散混合）する。
【０１１７】
＜２＞  次に、混練機を用いて組成分を加温しながら溶融し混練を行い、混練物を得た後、この混練物を冷却する。
【０１１８】
混練機としては、特に限定されないが、例えば、加熱ロール、ニーダーおよび押出機等を用いることができる。
【０１１９】
また、組成分を溶融させる際の温度は、組成分の構成材料によって若干異なるが、通常、好ましくは５０〜１５０℃、より好ましくは９０〜１３０℃に設定される。これにより、前記一般式（１−１）および前記一般式（１−２）で表されるマレイミド系化合物と、前記一般式（２−１）および前記一般式（２−２）で表されるベンゾオキサジン系化合物との双方を溶融状態とすることができるため、組成分に含まれる各樹脂成分が均一に分散されている組成分で構成される混練物を確実に得ることができる。
【０１２０】
（粉砕工程）
本工程は、混練工程で得られた前記混練物を粉砕することにより、粉体で構成される樹脂組成物（粉砕物とされた混練物）を得る工程である。
【０１２１】
この際、混練物の粉砕は、圧縮、衝撃、剪断、摩擦（摩砕）および冷凍からなる群から選ばれる少なくとも１種類の外力により粉砕を行うことができる。より具体的には、例えば、ウイングミル（三庄インダストリー社製）、マイティーミル（三庄インダストリー社製）、ジェットミル等の気流式粉砕機；振動ボールミル、連続式回転ボールミル、バッチ式ボールミル等のボールミル；湿式ポットミル、遊星ポットミル等のポットミル；ハンマーミル；ローラーミル等の粉砕機が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上のものを組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ジェットミル、ボールミル、ハンマーミルおよびポットミルが好ましく、ジェットミルがより好ましい。これにより、後述するようなメディアン径を有する粉体を確実に得ることができる。
【０１２２】
混練物を粉砕して粉体を得る際の温度は、４０℃以下に設定されているのが好ましく、１０〜３０℃であるのがより好ましい。これにより、混練物が粉砕されることにより形成された粉体が溶融状態となり、これに起因して、隣接する粉体同士が凝集してダマを形成してしまうのを確実に防止できるため、粉体が粒子状の形態を維持することとなる。
【０１２３】
なお、本発明では混練物を粉砕して粉体を得る際の温度は前記混練物を粉砕した直後の温度である。
【０１２４】
また、樹脂組成物中に含まれる各構成材料において、融点の概念がないものを用いる場合については、そのものの「融点」とは、本明細書中では、「軟化点」を意味することとする。
【０１２５】
以上のような工程を経ることにより、粉体で構成される樹脂組成物を得ることができる。
【０１２６】
なお、樹脂組成物は、前述のように、粉体で構成されるものとして保管、輸送してもよいが、その保管、輸送および成形作業の容易性の観点から樹脂成形体としてもよい。
【０１２７】
以下、樹脂成形体として、上述した粉体を用いてタブレットを得る場合を一例に説明する。
【０１２８】
（樹脂成形体成形工程）
本工程は、粉砕工程で得られた粉体で構成される樹脂組成物を成形（樹脂成形体成形）してタブレット状とすることにより、タブレット（樹脂成形体）で構成される樹脂組成物を得る工程である。
【０１２９】
タブレット（樹脂成形体）は、例えば、前記粉体を加圧してタブレット状に成形することにより得ることができる。
【０１３０】
以上のような工程を経ることにより、タブレットで構成される樹脂組成物を得ることができる。
【０１３１】
なお、樹脂成形体は、タブレット状のタブレットに限定されず、その他、シート状、短冊状、ペレット状のもの等であってもよい。
【０１３２】
以上のような樹脂組成物を用いて、半導体装置１０は、例えば、以下のような半導体装置の製造方法を用いて製造される。
【０１３３】
＜半導体装置の製造方法＞
半導体装置の製造方法には、上述した樹脂組成物で構成される粉体およびタブレットのうちの何れをも用いることができる。
【０１３４】
タブレットを用いて半導体装置を製造する方法としては、例えば、前述した半導体装置１０を構成する各部材のうちモールド部５０を除く各部材を、金型キャビティ内に設置した後、タブレットをトランスファーモールド、コンプレッションモールド等の成形方法で成形、硬化させることにより、モールド部５０を除く各部材を封止する方法が挙げられる。
【０１３５】
粉体を用いて半導体装置を製造する方法としては、例えば、篩分等により粒度を整えた粉体を用いて、コンプレッションモールド法を適用して、粉体で構成される樹脂組成物を成形、硬化させることにより、モールド部５０を除く各部材を封止する方法が挙げられる。
【０１３６】
また、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１７５〜２００℃に設定される。
【０１３７】
さらに、成形時間は、好ましくは３０〜６００秒、より好ましくは４５〜２４０秒、さらに好ましくは６０〜１８０秒に設定される。
【０１３８】
樹脂組成物を成形後にＰＭＣ（ポストモールドキュア）する場合の加熱温度は、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。
【０１３９】
また、成形後にＰＭＣ（ポストモールドキュア）する場合の加熱時間は、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、１〜５時間であるのがより好ましい。
【０１４０】
樹脂組成物を成形後にＰＭＣ（ポストモールドキュア）する際の条件を前記範囲内に設定することにより、樹脂組成物をより確実に硬化させることができる。
【０１４１】
なお、本実施形態では、半導体装置１０を、クワッド・フラット・パッケージ（ＱＦＰ）に適用する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、各種の形態の半導体パッケージに適用することができ、例えば、デュアル・インライン・パッケージ（ＤＩＰ）、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ（ＰＬＣＣ）、ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ（ＬＱＦＰ）、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）、薄型スモール・アウトライン・パッケージ（ＴＳＯＰ）、薄型クワッド・フラット・パッケージ（ＴＱＦＰ）、テープ・キャリア・パッケージ（ＴＣＰ）、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）、チ
ップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）、マトリクス・アレイ・パッケージ・ボール・グリッド・アレイ（ＭＡＰＢＧＡ）、チップ・スタックド・チップ・サイズ・パッケージ等のメモリやロジック系素子に適用されるパッケージに適用できる他、パワートランジスタなどのパワー系素子を搭載するＴＯ−２２０等のパッケージにも適用することができる。
【０１４２】
以上、本発明の半導体封止用樹脂組成物および半導体装置について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１４３】
例えば、本発明の半導体封止用樹脂組成物には、同様の機能を発揮し得る、任意の成分が添加されていてもよい。
【０１４４】
また、本発明の半導体装置の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
【実施例】
【０１４５】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
なお、本発明はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
１．原材料の準備
まず、各実施例および比較例の樹脂組成物で用いた原材料を以下に示す。
なお、特に記載しない限り、各成分の配合量は、質量部とする。
【０１４６】
（マレイミド系化合物１）
マレイミド系化合物（ＢＭＩ）１として、前記式（１−１ａ）で表される化合物を用意した。なお、かかる化合物の分子量は３５８、マレイミド当量は１７９ｇ／ｅｑである。
【０１４７】
（マレイミド系化合物２）
マレイミド系化合物（ＢＭＩ）２として、前記式（１−２ａ）で表される化合物を用意した。なお、かかる化合物のｎ１が平均で１．６、質量平均分子量は６５４、マレイミド当量は１８２ｇ／ｅｑである。
【０１４８】
（ベンゾオキサジン系化合物１）
ベンゾオキサジン系化合物（Ｐ−ｄ型ベンゾオキサジン）１として、前記式（２−１ａ）で表される化合物を用意した。なお、かかる化合物の分子量は４３４、ベンゾオキサジン当量は２１７ｇ／ｅｑである。
【０１４９】
（ベンゾオキサジン系化合物２）
ベンゾオキサジン系化合物（Ｆ−ａ型ベンゾオキサジン）２として、下記式（４）で表される化合物を用意した。なお、かかる化合物の分子量は４３６、ベンゾオキサジン当量は２１８ｇ／ｅｑである。
【０１５０】
【化９】
2015025121.tif 000011
【０１５１】
（エポキシ系化合物１）
エポキシ系化合物１として、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学（株）製、ＹＸ４０００Ｋ、エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ）を用意した。
【０１５２】
（フェノール系化合物１）
フェノール系化合物１として、フェノールノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト（株）製、ＰＲ−５１７１４、水酸基当量１０４ｇ／ｅｑ）を用意した。
【０１５３】
（イミダゾール系化合物１）
イミダゾール系化合物１として、２−メチルイミダゾールを用意した。
【０１５４】
（イミダゾール系化合物２）
イミダゾール系化合物２として、２−ウンデシルイミダゾールを用意した。
【０１５５】
（密着助剤１）
密着助剤１として、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾールを用意した。
【０１５６】
（密着助剤２）
密着助剤２として、４−アミノ−１，２，３−トリアゾールを用意した。
【０１５７】
（無機充填材１）
無機充填材１として、溶融球状シリカ（平均粒径３０μｍ）を用意した。
【０１５８】
（シランカップリング剤１）
シランカップリング剤１として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを用意した。
【０１５９】
２．樹脂組成物の製造
［実施例１］
まず、マレイミド系化合物１（５８．１０質量部）、マレイミド系化合物２（３１．２８質量部）、ベンゾオキサジン系化合物１（１０．６２質量部）と、イミダゾール系化合物１（１．００質量部）、無機充填材１（３６５．００質量部）、密着助剤１（１．００質量部）、シランカップリング剤１（０．５０質量部）をそれぞれ秤量し、これらをミキサーを用いて混合した後、ロールを用いて１００℃、５分混練することにより混練物を得た。次いで、この混練物を、冷却後粉砕することで、粉体で構成される実施例１の樹脂組成物を得た。
【０１６０】
なお、この場合、前記式（１−１ａ）で表されるマレイミド系化合物と、前記式（２−１ａ）で表されるベンゾオキサジン系化合物との配合比率は、当量比で１：０．１５（Ｍ）であった。
【０１６１】
［実施例２〜１１、比較例１〜３］
マレイミド系化合物、ベンゾオキサジン系化合物、硬化触媒、密着助剤、無機充填材、シランカップリング剤の種類および秤量する量を表１に示すように変更したこと以外は前記実施例１と同様にして、実施例２〜１１、比較例１〜３の樹脂組成物を得た。
【０１６２】
［比較例４］
マレイミド系化合物１（５８．１０質量部）、マレイミド系化合物２（３１．２８質量部）、ベンゾオキサジン系化合物１（１０．６２質量部）に代えて、エポキシ系化合物１（６４．００質量部）、フェノール系化合物１（３６．００質量部）を添加するようにしたこと以外は前記実施例１と同様にして、比較例４の樹脂組成物を得た。
【０１６３】
［比較例５］
無機充填材１（３６５．００質量部）の添加を省略するようにしたこと以外は前記実施例１と同様にして、比較例５の樹脂組成物を得た。
【０１６４】
３．評価
得られた各実施例および比較例の樹脂組成物を、以下の方法で評価した。
３−１．弾性率の評価
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、金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０ｓの条件で、各実施例および比較例の樹脂組成物を注入成形して、１０ｍｍ×５５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍに成形し、２５０℃で４時間硬化させることで各実施例および比較例の試験片を作製した。
【０１６５】
次に、各実施例および比較例の試験片について、動的粘弾性装置（ＴＡインスツルメント社製、「ＲＳＡ３」）を用いて、−３０〜３００℃まで、昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚで測定し、２５℃での弾性率Ａおよび２５０℃での弾性率Ｂを、それぞれ読み取ることで求めた。
【０１６６】
そして、得られた２５℃での弾性率Ａおよび２５０℃での弾性率Ｂから、（Ａ−Ｂ）／Ａを求めた。
【０１６７】
３−２．５％減量温度Ｔｄ５の評価
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、金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０ｓの条件で、各実施例および比較例の樹脂組成物を注入成形して、１０ｍｍ×５５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍに成形し、２５０℃で４時間硬化させた後に粉砕することで各実施例および比較例の試験サンプルを作製した。
【０１６８】
次に、各実施例および比較例の試験サンプルについて、熱重量示差熱分析装置（セイコーインスツルメンツ社製、「ＥＸＳＴＡＲ  ＴＧ／ＤＴＡ６２００」）を用いて、窒素ガス雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件にて重量減少を測定し、２５℃での重量に対し、５％重量減少する温度を読み取ることにより、５％減量温度Ｔｄ５を求めた。
【０１６９】
３−３．硬化性の評価
硬化性の評価としてゲルタイムの評価を実施した。各実施例および比較例の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。
【０１７０】
また、判定基準はゲルタイムの値が１０秒以上、４０秒以下のものを○、１０秒未満のものまたは４０秒を超えるものを×とした。
【０１７１】
３−４．温度サイクル性試験
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、金型温度２００℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０ｓで１６０ピンＬＱＦＰ（パッケージサイズは２４ｍｍ×２４ｍｍ、厚み１．４ｍｍ、ＳｉＣチップサイズは７．０ｍｍ×７．０ｍｍ、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
ト用素子を作製した。封止したテスト用素子を、−６５℃〜２５０℃で５００サイクルまたは１０００サイクル繰り返し、パッケージクラックや部材間剥離の有無を判定した（不良数／サンプル数）。
【０１７２】
３−５．高温保管試験
３−３と同様の方法で作製したテスト用素子を、２５０℃で５００時間または１０００時間連続で加熱処理をし、パッケージクラックや部材間剥離の有無を判定した（不良数／サンプル数）。
【０１７３】
以上のようにして得られた各実施例および比較例の樹脂組成物における評価結果を、それぞれ、下記の表１に示す。
【０１７４】
【表１】
2015025121.tif 000012
【０１７５】
表１に示したように、Ｍが０．２未満である各実施例では、温度サイクル試験および高温保管試験が良好で、優れた耐熱性を示す結果となった。また、各実施例では、（Ａ−Ｂ）／Ａ値が０．１以上、０．９以下の範囲内となり、さらに、５％減量温度Ｔd５が４５
０℃以上で、かつ硬化性に優れた結果となっていた。
【０１７６】
これに対して、比較例１〜４では、各実施例と比較して温度サイクル試験および高温保管試験でともに不良が発生し、耐熱性、硬化性に劣る結果となった。また無機充填材を配合しない比較例５は成形加工性、硬化性が悪く、試験サンプルを作製する事ができなかっ
た。
【符号の説明】
【０１７７】
１０      半導体装置
２０      半導体チップ
２１      電極パッド
２２      ワイヤー
３０      ダイパッド
４０      リード
５０      モールド部（半導体封止材）
６０      接着層
【図１】
2015025121.tif 000015
【図２】
2015025121.tif 000016