(57)【要約】      （修正有）【課題】耐半田性、耐燃性に優れ、かつ高温保管特性又は低反り性に優れた半導体封止用樹脂組成物を提供すること。【解決手段】下記一般式で表されるエポキシ樹脂と、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物と、無機充填剤と、硬化促進剤と、を含む半導体封止用樹脂組成物。2008074941.tif 000045（Ｒ１は炭化水素基、ＯＧはグリシジルエーテル基、ｎ１は０ないし５の整数である。）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、
フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）と、
無機充填剤（Ｃ）と、
硬化促進剤（Ｄ）と、
を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化１】
2008074941.tif 000037
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒ１は炭素数１ないし２０の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていても良い。ＯＧはグリシジルエーテル基である。ＯＧ及びＲ１の結合位置は、−Ｏ−が結合している芳香環側及び他方の芳香環側のいずれであってもよい。ｎ１は０ないし５の整数であり、全体の平均値は０より大きく、５より小さい正数である。ｍ１は０ないし６の整数、ｋ１は１又は２である。）
【請求項２】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）が下記一般式（２）で表される化合物を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化２】
2008074941.tif 000038
（ただし、上記一般式（２）において、−Ｒ２−はフェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基である。−Ｒ３（ＯＨ）−はヒドロキシフェニレン基又は１−ヒドロキシナフチレン基、２−ヒドロキシナフチレン基である。Ｒ４、Ｒ５は、それぞれＲ３、Ｒ２に導入される基で、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ２の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ２は０ないし５の整数、ｍ２は０ないし８の整数である。）
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）が下記一般式（３）で表される化合物を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化３】
2008074941.tif 000039
（ただし、上記一般式（３）において、Ｒ４、Ｒ５は、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ３の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ３は０ないし３の整数、ｍ３は０ないし４の整数である。）
【請求項４】
請求項１又は２に記載の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）が下記一般式（４）で表される化合物を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化４】
2008074941.tif 000040
（ただし、上記一般式（４）において、Ｒ４、Ｒ５は、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ４の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ４は０ないし５の整数、ｍ４は０ないし４の整数である。）
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記硬化促進剤（Ｄ）が、下記一般式（５）で表される化合物、下記一般式（６）で表される化合物、下記一般式（７）で表される化合物及び下記一般式（８）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化５】
2008074941.tif 000041
（ただし、上記一般式（５）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は芳香族基、又はアルキル基を表す。Ａはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸を表す。ａ、ｂは１ないし３の整数、ｃは０ないし３の整数であり、かつａ＝ｂである。）
【化６】
2008074941.tif 000042
（ただし、上記一般式（６）において、Ｐはリン原子を表す。Ｘ１は水素又は炭素数１ないし３のアルキル基、Ｙ１は水素又はヒドロキシル基を表す。ｍ６、ｎ６は１ないし３の整数。）
【化７】
2008074941.tif 000043
（ただし、上記一般式（７）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は炭素数１ないし１２のアルキル基又は炭素数６ないし１２のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５は水素原子又は炭素数１ないし１２の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ１３とＲ１４が結合して環状構造となっていてもよい。）
【化８】
2008074941.tif 000044
（ただし、上記一般式（８）において、Ａ１は窒素原子又はリン原子を表す。Ｓｉは珪素原子を表す。Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、或いは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｘ２は、基Ｙ２及びＹ３と結合する有機基である。Ｘ３は、基Ｙ４及びＹ５と結合する有機基である。Ｙ２及びＹ３は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内の基Ｙ２、及びＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｙ４及びＹ５は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４及びＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｘ２、及びＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、及びＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚ１は芳香環又は複素環を有する有機基或いは脂肪族基を表す。）
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、更にシランカップリング剤（Ｅ）と、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項８】
請求項６に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、ナフタレン環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項９】
請求項６に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、ナフタレン環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上、１重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項６ないし請求項１０のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上、１重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤（Ｃ）を当該樹脂組成物全体の８０重量％以上、９２重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２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ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
１５０℃を超える高温環境下での動作保証が要求される電子部品に使用される半導体装置であって、請求項３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ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
基板の片面に半導体素子が搭載され、該半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみが請求項４に記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物により封止されてなることを特徴とするエリア表面実装型半導体装置。
【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及び半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向において、半導体素子（以下、「素子」、「チップ」ともいう。）の高集積化が年々進み、また半導体装置（以下、「パッケージ」ともいう。）の表面実装化が促進されるなかで、半導体封止用エポキシ樹脂組成物（以下、「封止材」又は「封止材料」ともいう。）への要求は益々厳しいものとなってきている。特に半導体装置の表面実装化が一般的になってきている現状では、吸湿した半導体装置が半田処理時に高温にさらされ、気化した水蒸気の爆発的応力により半導体装置にクラックが発生したり、或いは半導体素子やリードフレームと半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物との界面に剥離が発生したりすることにより、半導体装置の電気的信頼性を大きく損なう不良が生じ、これらの不良の防止、即ち耐半田性の向上が大きな課題となっている。さらに鉛の使用撤廃の機運から、従来よりも融点の高い無鉛半田の使用が高まってきている。この無鉛半田の適用により実装温度を従来に比べ約２０℃高くする必要があり、実装後の半導体装置の信頼性が現状に比べ著しく低下する不具合が生じてきている。また、環境問題からＢｒ化合物や酸化アンチモン等の難燃剤を使わずに耐燃性を付与する要求も増えてきている。耐半田性、耐燃性向上については、無機充填剤を高充填化することにより、前者は低吸水化、後者は燃えやすい樹脂分の低減ができ、両方の改良手法としては有効とされている。このような背景から、最近の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の動向は、より低粘度の樹脂を適用し、より多くの無機充填剤を配合する傾向が強くなっている。
【０００３】
成形時に低粘度で高流動性を維持するためには、溶融粘度の低い樹脂を用いたり（例えば、特許文献１参照。）、また無機充填剤の配合量を高めるために無機充填剤をシランカップリング剤で表面処理したりする方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、これらの方法だけでは実装時の耐半田性、耐燃性の付与が両立できず、これらを両立するための手法が求められていた。
そこで本出願人は、耐半田性、耐燃性に優れたビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型硬化剤を用いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提案している（例えば、特許文献３参照）。この半導体封止用エポキシ樹脂組成物は分子骨格に芳香族環を多く含むことから燃焼時、成形物表層に炭化層を形成することにより、さらなる燃焼を抑え、優れた耐燃性を示す。また、芳香族環構造含有による疎水性の向上、架橋点間距離増大による高温下における低弾性率化が耐半田性向上に寄与している。
【０００４】
一方、半導体エレクトロニクスの進歩は半導体装置の自動車等屋外使用機器への多数搭載を促進し、屋内機器で用いられた場合よりも温度環境に一層厳しい信頼性を要求される様になってきた。特に車載用途での必須要求項目である１５０℃程度の高温雰囲気下でも半導体装置がその機能を維持できる保存信頼性（以下、「高温保管特性」という。）があるが、前述のビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型硬化剤を用いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物はガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」ともいう。）が高くなく、高温保管特性が不充分となる場合があった。
以上から、リードフレームパッケージにおいては、耐半田性、耐燃性を損なうことなく、高温保管特性の要求を満たすことができる技術が求められていた。
【０００５】
さらに電子機器の小型化、軽量化、高機能化の市場動向において、半導体の高集積化が年々進み、また、半導体パッケージの表面実装化が促進されるなかで、新規にエリア表面実装のパッケージが開発され、従来構造のパッケージから移行し始めている。
エリア表面実装型半導体パッケージとしてはボール・グリッド・アレイ（以下、「ＢＧＡ」という。）、あるいは更に小型化を追求したチップ・サイズ・パッケージ（以下、「ＣＳＰ」という。）が代表的であるが、これらは従来のクワッド・フラット・パッケージ（以下、「ＱＦＰ」という。）、スモール・アウトライン・パッケージ（以下、「ＳＯＰ」という。）に代表される表面実装パッケージでは限界に近づいている多ピン化・高速化への要求に対応するために開発されたものである。構造としては、ビスマレイミド・トリアジン（以下、「ＢＴ」という。）樹脂／銅箔回路基板に代表される硬質回路基板、あるいはポリイミド樹脂フィルム／銅箔回路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半導体素子を搭載し、その素子搭載面、即ち基板の片面のみが半導体封止用樹脂組成物などで成形・封止されている。また基板の素子搭載面の反対面には半田ボールを格子状に並列して形成し、パッケージを表面実装するマザーボードとの接合を行う特徴を有している。更に、素子を搭載する基板としては、上記有機回路基板以外にもリードフレーム等の金属基板を用いる構造も考案されている。
【０００６】
これらエリア表面実装型半導体パッケージの構造は基板の素子搭載面のみを半導体封止用樹脂組成物で封止し、半田ボール形成面側は封止しないという片面封止の形態をとっている。ごく希に、素子を搭載する基板としてリードフレーム等の金属基板を用いる場合などでは、半田ボール形成面にも数十μｍ程度の封止樹脂層が存在することもあるが、素子搭載面では数百μｍから数ｍｍ程度の封止樹脂層が形成されるため、実質的に片面封止となっている。このため、有機基板や金属基板と半導体封止用樹脂組成物の硬化物との間での熱膨張・熱収縮の不整合、あるいは半導体封止用樹脂組成物の成形・硬化時の硬化収縮による影響により、エリア表面実装型半導体パッケージでは成形直後から反りが発生しやすい。また、エリア表面実装型半導体パッケージを実装するマザーボード上に半田接合を行う場合、２００℃以上の加熱工程を経るが、この際にパッケージの反りが発生し、多数の半田ボールが平坦とならず、パッケージを実装するマザーボードから浮き上がってしまい、電気的接合信頼性が低下する不具合が起こる場合もある。
【０００７】
前記エリア表面実装型半導体パッケージのような基板上の実質的に片面のみを半導体封止用樹脂組成物で封止したパッケージにおいて、反りを低減するには、半導体封止用樹脂組成物の硬化収縮を小さくすること、及び基板の線膨張係数と半導体封止用樹脂組成物の硬化物の線膨張係数を近づける２つの方法が重要である。
有機基板では、ＢＴ樹脂やポリイミド樹脂のような高いガラス転移温度の樹脂が広く用いられており、これらは半導体封止用樹脂組成物の成形温度である１７０℃近辺よりも高いＴｇを有する。従って、これらの有機基板は、半導体封止用樹脂組成物の成形温度から室温までの冷却過程では有機基板の線膨張係数がα１の領域のみで熱収縮する。従って、半導体封止用樹脂組成物もその硬化物のＴｇが高く、且つその硬化物のα１が回路基板と同程度であり、更にその硬化収縮がゼロであればパッケージの反りはほぼゼロになると考えられる。このため、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂とトリフェノールメタン型フェノール樹脂との組合せによりＴｇを高くし、半導体封止用樹脂組成物の硬化収縮を小さくする手法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。一方、溶融粘度の低い樹脂を用いて無機充填剤の配合量を高めることにより、α１を基板に合せる手法が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。また、線膨張係数を低下することができるとされるナフタレン環骨格を有する樹脂を使用することも提案されている（例えば、特許文献６参照。）。しかしながら、これらの半導体封止用樹脂組成物では反りは生じ難いものの、硬化物の吸水率が高いため、半田処理時にクラックが生じ易かった。また、耐燃性も難燃剤を用いないと実用には耐えられない場合があった。
以上から、エリア表面実装型半導体パッケージにおいても、耐半田性、耐燃性を損なうことなく、低反り性の要求を満たすことができる技術が求められていた。
以上のように、リードフレームパッケージ、エリア表面実装型半導体パッケージの両方において、要求される高いレベルの耐半田性、耐燃性を満足するとともに、高温保管特性、低反り性が得られる封止材の開発が望まれていた。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１３０９１９号公報
【特許文献２】特開平８−２０６７３号公報
【特許文献３】特開平１１−１４０２７７号公報
【特許文献４】特開平１１−１４７９４０号公報
【特許文献５】特開平１１−１５４１号公報
【特許文献６】特開２００１−２３３９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、耐半田性、耐燃性に優れ、かつ高温保管特性又は低反り性にも優れた半導体封止用樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
［１］  下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、硬化促進剤（Ｄ）と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
【化１】
2008074941.tif 000002
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒ１は炭素数１ないし２０の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていても良い。ＯＧはグリシジルエーテル基である。ＯＧ及びＲ１の結合位置は、−Ｏ−が結合している芳香環側及び他方の芳香環側のいずれであってもよい。ｎ１は０ないし５の整数であり、全体の平均値は０より大きく、５より小さい正数である。ｍ１は０ないし６の整数、ｋ１は１又は２である。）
【００１１】
［２］  前記第［１］項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）が下記一般式（２）で表される化合物を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
【化２】
2008074941.tif 000003
（ただし、上記一般式（２）において、−Ｒ２−はフェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基である。−Ｒ３（ＯＨ）−はヒドロキシフェニレン基又は１−ヒドロキシナフチレン基、２−ヒドロキシナフチレン基である。Ｒ４、Ｒ５は、それぞれＲ３、Ｒ２に導入される基で、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ２の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ２は０ないし５の整数、ｍ２は０ないし８の整数である。）
【００１２】
［３］  前記第［１］項又は第［２］項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）が下記一般式（３）で表される化合物を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
【化３】
2008074941.tif 000004
（ただし、上記一般式（３）において、Ｒ４、Ｒ５は、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ３の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ３は０ないし３の整数、ｍ３は０ないし４の整数である。）
【００１３】
［４］  前記第［１］項又は第［２］項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）が下記一般式（４）で表される化合物を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
【化４】
2008074941.tif 000005
（ただし、上記一般式（４）において、Ｒ４、Ｒ５は、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ４の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ４は０ないし５の整数、ｍ４は０ないし４の整数である。）
【００１４】
［５］  前記第［１］項ないし第［４］項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記硬化促進剤（Ｄ）が、下記一般式（５）で表される化合物、下記一般式（６）で表される化合物、下記一般式（７）で表される化合物及び下記一般式（８）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
【化５】
2008074941.tif 000006
（ただし、上記一般式（５）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は芳香族基、又はアルキル基を表す。Ａはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸を表す。ａ、ｂは１ないし３の整数、ｃは０ないし３の整数であり、かつａ＝ｂである。）
【００１５】
【化６】
2008074941.tif 000007
（ただし、上記一般式（６）において、Ｐはリン原子を表す。Ｘ１は水素又は炭素数１ないし３のアルキル基、Ｙ１は水素又はヒドロキシル基を表す。ｍ６、ｎ６は１ないし３の整数。）
【００１６】
【化７】
2008074941.tif 000008
（ただし、上記一般式（７）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は炭素数１ないし１２のアルキル基又は炭素数６ないし１２のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５は水素原子又は炭素数１ないし１２の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ１３とＲ１４が結合して環状構造となっていてもよい。）
【００１７】
【化８】
2008074941.tif 000009
（ただし、上記一般式（８）において、Ａ１は窒素原子又はリン原子を表す。Ｓｉは珪素原子を表す。Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、或いは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｘ２は、基Ｙ２及びＹ３と結合する有機基である。Ｘ３は、基Ｙ４及びＹ５と結合する有機基である。Ｙ２及びＹ３は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内の基Ｙ２、及びＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｙ４及びＹ５は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４及びＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｘ２、及びＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、及びＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚ１は芳香環又は複素環を有する有機基或いは脂肪族基を表す。）
【００１８】
［６］  前記第［１］項ないし第［５］項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、更にシランカップリング剤（Ｅ）と、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［７］  前記第［６］項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［８］  前記第［６］項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、ナフタレン環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［９］  前記第［６］項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、ナフタレン環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［１０］  前記第［６］項ないし第［９］項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上、１重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［１１］  前記第［６］項ないし第［１０］項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上、１重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［１２］  前記第［１］項ないし第［１１］項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤（Ｃ）を当該樹脂組成物全体の８０重量％以上、９２重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
［１３］  前記第［１］項ないし第［１２］項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ことを特徴とする半導体装置、
［１４］  １５０℃を超える高温環境下での動作保証が要求される電子部品に使用される半導体装置であって、前記第［３］項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ことを特徴とする半導体装置、
［１５］    基板の片面に半導体素子が搭載され、該半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみが前記第［４］項に記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物により封止されてなることを特徴とするエリア表面実装型半導体装置、
である。
【発明の効果】
【００１９】
耐半田性、耐燃性に優れ、かつ高温保管特性又は低反り性にも優れた半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、硬化促進剤（Ｄ）と、を含むことにより、高い耐半田性、耐燃性に優れ、かつ高温保管特性又は低反り性にも優れた半導体封止用樹脂組成物が得られるものである。
以下、各成分について詳細に説明する。
【００２１】
本発明で用いられる下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）は、分子内にナフタレン骨格を有するため、嵩高く、剛直性が高いことから、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が高くなり、高温保管特性に優れる半導体装置が得られる効果を有する。また、ナフタレン骨格を含有することにより、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物の線膨張係数が小さくなり、低反り性に優れるエリア表面実装型半導体装置が得られる効果も有する。該エポキシ樹脂（Ａ）は、下記一般式（１）中のｎ１の値が０ないし５の整数である化合物の混合物であり、好ましくはｎ１の値が１ないし２の整数である化合物の混合物が主成分であることが望ましい。それにより主成分のエポキシ基数が２ないし３となり、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物の弾性率を低くすることができ、耐半田性に優れる半導体装置が得られる効果を有する。また、下記一般式（１）中のＲ１はアルキル基、芳香族基を含む炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていても良いが、芳香族基を含む炭化水素基であることが好ましい。それによりナフタレン骨格に加え、さらに芳香族環炭素が多くなり、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は特に耐燃性に優れるという効果を有する。本発明で用いられる下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）としては、下記式（９）で表される化合物等が挙げられるが、下記一般式（１）の構造であれば特に限定するものではない。本発明で用いられる下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）の製法については、特に限定するものではないが、例えば、２つ以上のヒドロキシル基を有するナフタレン化合物を脱水反応によりエーテル化したのち、エーテル化していないヒドロキシル基をグリシジルエーテル化する方法などにより得ることができる。
【００２２】
【化９】
2008074941.tif 000010
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒ１は炭素数１ないし２０の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていても良い。ＯＧはグリシジルエーテル基である。ＯＧ及びＲ１の結合位置は、−Ｏ−が結合している芳香環側及び他方の芳香環側のいずれであってもよい。ｎ１は０ないし５の整数であり、全体の平均値は０より大きく、５より小さい正数である。ｍ１は０ないし６の整数、ｋ１は１又は２である。）
【化１０】
2008074941.tif 000011
（ただし、上記式（９）において、ｎ９は０ないし５の整数である。）
【００２３】
本発明では、前記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂を併用することができる。併用できるエポキシ樹脂としては、例えばビフェニル型エポキシ樹脂、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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、ナフトール型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、ジヒドロアントラヒドロキノンのグリシジルエーテル化エポキシ樹脂等が挙げられる。半導体封止用エポキシ樹脂組成物としての耐湿信頼性を考慮すると、イオン性不純物であるＮａイオンやＣｌイオンが極力少ない方が好ましく、硬化性の点からエポキシ当量としては１００ｇ／ｅｑ以上、５００ｇ／ｅｑ以下のものが好ましい。
併用する場合における前記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）の配合割合としては、全エポキシ樹脂に対して、好ましくは１０重量％以上であり、更に好ましくは３０重量％以上、特に好ましくは５０重量％以上である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合割合が上記範囲内であると、ガラス転移温度が上昇することによる高温保管特性向上効果、及び線膨張係数が小さくなることによる低反り性向上効果を得ることができる。
【００２４】
本発明では、硬化剤として、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等の点からフェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）を用いる。このフェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）は、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、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、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、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、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、フェニレン骨格及び／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、ビスフェノール化合物、等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。これらのうち、硬化性の点から水酸基当量は９０ｇ／ｅｑ以上、３００ｇ／ｅｑ以下のものが好ましい。
【００２５】
また、本発明では、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）として下記一般式（２）で表される化合物を含むことが好ましい。下記一般式（２）で表される化合物は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン骨格を含むアラルキル基（−ＣＨ2−Ｒ２−ＣＨ2−）を有することから、ノボラック型フェノール樹脂と比べて架橋点間距離が長いため、これらを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は高温下において低弾性率化され、且つフェノール性水酸基の含有割合が少ないことから、これらを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物の低吸水化も実現することができる。これらの特性の発現により、耐半田性向上に寄与することができる。さらにナフチレン骨格を含有する化合物においては、ナフタレン環に起因する剛直性によるＴｇの上昇や、その平面構造に起因する分子間相互作用による線膨張係数の低下により、エリア表面実装型半導体パッケージにおける低反り性を向上させることができる。また、下記一般式（２）で表される化合物において、フェノール性水酸基を含有する芳香族基（−Ｒ３（ＯＨ）−）としては、ヒドロキシフェニレン基、あるいは１−ヒドロキシナフチレン基、２−ヒドロキシナフチレン基のいずれでもよいが、特にヒドロキシナフチレン基である場合は、前述のナフチレン骨格を含有する化合物と同様に、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物におけるＴｇの上昇や線膨張係数の低下により、低反り性を向上させる効果が得られ、さらに芳香族炭素を多く有することから、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物における耐燃性の向上も実現することができる。
本発明で用いられる下記一般式（２）で表される化合物としては、例えば、フェニレン骨格を含有するフェノールアラルキル樹脂、下記一般式（３）で表されるビフェニレン骨格を含有するフェノールアラルキル樹脂、ナフチレン骨格を含有するフェノールアラルキル樹脂、下記一般式（４）で表されるフェニレン骨格を含有するナフトールアラルキル樹脂が挙げられるが、下記一般式（２）の構造であれば特に限定するものではない。
【００２６】
【化１１】
2008074941.tif 000012
（ただし、上記一般式（２）において、−Ｒ２−はフェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基である。−Ｒ３（ＯＨ）−はヒドロキシフェニレン基又は１−ヒドロキシナフチレン基、２−ヒドロキシナフチレン基である。Ｒ４、Ｒ５は、それぞれＲ３、Ｒ２に導入される基で、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ２の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ２は０ないし５の整数、ｍ２は０ないし８の整数である。）
【００２７】
【化１２】
2008074941.tif 000013
（ただし、上記一般式（３）において、Ｒ４、Ｒ５は、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ３の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ３は０ないし３の整数、ｍ３は０ないし４の整数である。）
【００２８】
【化１３】
2008074941.tif 000014
（ただし、上記一般式（４）において、Ｒ４、Ｒ５は、炭素数１ないし１０の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。ｎ４の平均値は１以上、１０以下の正数、ｋ４は０ないし５の整数、ｍ４は０ないし４の整数である。）
【００２９】
本発明において、前記一般式（２）で表される化合物の配合割合としては、特に限定するものではないが、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）の全量に対して、好ましくは１０重量％以上であり、更に好ましくは３０重量％以上、特に好ましくは５０重量％以上である。一般式（２）で表される化合物の配合割合が上記範囲内であると、耐燃性向上効果を得ることができる。
【００３０】
本発明で用いられるエポキシ樹脂の全量とフェノール性水酸基を２個以上含む化合物の全量との配合割合は、エポキシ樹脂のエポキシ基数（ＥＰ）とフェノール性水酸基を２個以上含む化合物のフェノール性水酸基数（ＯＨ）との比（ＥＰ／ＯＨ）が、０．６以上、１．５以下であることが好ましく、０．８以上、１．３以下であることがより好ましい。当量比が上記範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の硬化性の低下が生じる可能性が少ない。また、当量比が上記範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の硬化物において、ガラス転移温度の低下や耐湿信頼性の低下等を引き起こす恐れが少ない。
【００３１】
本発明に用いられる無機充填剤（Ｃ）としては、一般に半導体封止用樹脂組成物に用いられているものを使用することができ、例えば、溶融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機充填剤（Ｃ）の粒径としては、金型への充填性を考慮すると０．０１μｍ以上、１５０μｍ以下であることが望ましい。また、無機充填剤（Ｃ）の含有量としては、エポキシ樹脂組成物全体の８０重量％以上、９２重量％以下が好ましく、より好ましくは８２重量％以上、９１重量％以下、特に好ましくは８４重量％以上、９０重量％以下である。無機充填剤（Ｃ）の含有量が上記範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水量が増加して強度が低下することによる耐半田性の低下を引き起こす恐れが少ない。また、無機充填剤（Ｃ）の含有量が上記範囲内であると、流動性が損なわれることによる成形面での不具合の発生を引き起こす恐れが少ない。
【００３２】
本発明に用いられる硬化促進剤（Ｄ）は、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール性水酸基を２個以上含む化合物のフェノール性水酸基との反応を促進するものであればよく、一般の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用されているものを利用することができる。具体例としては、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等のリン原子含有化合物、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、２−メチルイミダゾール等の窒素原子含有化合物が挙げられる。これらのうち、リン原子含有化合物が好ましく、特に流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が好ましく、またエポキシ樹脂組成物の硬化物熱時低弾性率という点を考慮すると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が好ましく、また潜伏的硬化性という点を考慮すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が好ましい。
【００３３】
前記有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第１ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第２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、トリフェニルホスフィン等の第３ホスフィンが挙げられる。
【００３４】
前記テトラ置換ホスホニウム化合物としては、下記一般式（５）で表される化合物等が挙げられる。
【００３５】
【化１４】
2008074941.tif 000015
（ただし、上記一般式（５）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は芳香族基、又はアルキル基を表す。Ａはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸を表す。ａ、ｂは１ないし３の整数、ｃは０ないし３の整数であり、かつａ＝ｂである。）
【００３６】
前記一般式（５）で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、前記一般式（５）で表される化合物を沈殿させることができる。前記一般式（５）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９がフェニル基であり、かつＡＨはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつＡは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。
【００３７】
前記ホスホベタイン化合物としては、下記一般式（６）で表される化合物等が挙げられる。
【化１５】
2008074941.tif 000016
（ただし、上記一般式（６）において、Ｐはリン原子を表す。Ｘ１は水素又は炭素数１ないし３のアルキル基、Ｙ１は水素又はヒドロキシル基を表す。ｍ６、ｎ６は１ないし３の整数。）
【００３８】
前記一般式（６）で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、前記トリ芳香族置換ホスフィンと前記ジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
【００３９】
前記ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、下記一般式（７）で表される化合物等が挙げられる。
【化１６】
2008074941.tif 000017
（ただし、上記一般式（７）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は炭素数１ないし１２のアルキル基又は炭素数６ないし１２のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５は水素原子又は炭素数１ないし１２の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ１３とＲ１４が結合して環状構造となっていてもよい。）
【００４０】
前記ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス（ベンジル）ホスフィン等の芳香環に無置換あるいはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基の有機基としては１ないし６の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
また前記ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、ｏ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもｐ−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
前記ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
前記一般式（７）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ１０、Ｒ１１及びＲ１２がフェニル基であり、かつＲ１３、Ｒ１４及びＲ１５が水素原子である化合物、すなわち１，４−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物がエポキシ樹脂組成物の硬化物熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
【００４１】
前記ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、下記一般式（８）で表される化合物等が挙げられる。
【化１７】
2008074941.tif 000018
（ただし、上記一般式（８）において、Ａ１は窒素原子又はリン原子を表す。Ｓｉは珪素原子を表す。Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、或いは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｘ２は、基Ｙ２及びＹ３と結合する有機基である。Ｘ３は、基Ｙ４及びＹ５と結合する有機基である。Ｙ２及びＹ３は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内の基Ｙ２、及びＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｙ４及びＹ５は、プロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４及びＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｘ２、及びＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、及びＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚ１は芳香環又は複素環を有する有機基或いは脂肪族基を表す。）
【００４２】
前記一般式（８）において、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
また、前記一般式（８）において、Ｘ２は、Ｙ２及びＹ３と結合する有機基である。同様に、Ｘ３は、基Ｙ４及びＹ５と結合する有機基である。Ｙ２及びＹ３はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ２及びＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にＹ４及びＹ５はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４及びＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基Ｘ２及びＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、及びＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。
このような前記一般式（８）中の−Ｙ２−Ｘ２−Ｙ３−、及び−Ｙ４−Ｘ３−Ｙ５−で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを２個放出してなる基で構成されるものであり、プロトン供与体としては、例えば、カテコール、ピロガロール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，２’−ビフェノール、１，１’−ビ−２−ナフトール、サリチル酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、２−ヒドロキシベンジルアルコール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，２−プロパンジオール及びグリセリン等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。
【００４３】
また、一般式（８）中のＺ１は、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基およびビニル基等の反応性置換基などが挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面からより好ましい。
【００４４】
前記ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、２，３−ジヒドロキシナフタレン等の２価以上のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
【００４５】
本発明に用いる硬化促進剤（Ｄ）の配合量は、全エポキシ樹脂組成物中０．１重量％以上、１重量％以下が好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の配合量が上記範囲内であると、硬化性の低下を引き起こす恐れが少ない。また、硬化促進剤（Ｄ）の配合量が上記範囲内であると、流動性の低下を引き起こす恐れが少ない。
【００４６】
本発明に用いることができるシランカップリング剤（Ｅ）は、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等が好ましいが、特にこれらに限定されず、エポキシ樹脂と無機充填剤との間で反応し、エポキシ樹脂と無機充填剤の界面強度を向上させるものであればよい。また、後述する芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）（以下、「化合物（Ｆ）」とも称する。）は、当該シランカップリング剤（Ｅ）との相乗効果により、エポキシ樹脂組成物の粘度を下げ、流動性を向上させる効果を有するため、シランカップリング剤（Ｅ）は化合物（Ｆ）の効果を充分に得るためにも有効である。エポキシシランとしては、例えば、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等が挙げられ、アミノシランとしては、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等が挙げられ、ウレイドシランとしては、例えば、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられ、メルカプトシランとしては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤（Ｅ）は１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。本発明に用いることができるシランカップリング剤（Ｅ）の配合量は、全エポキシ樹脂組成物中０．０１重量％以上、１重量％以下が好ましく、より好ましくは０．０５重量％以上、０．８重量％以下、特に好ましくは０．１重量％以上、０．６重量％以下である。シランカップリング剤（Ｅ）の配合量が上記範囲内であると、化合物（Ｆ）との相乗効果により、エポキシ樹脂組成物の充分な低粘度化と流動性向上効果を得ることができる。また、シランカップリング剤（Ｅ）の配合量が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂と無機充填剤との界面強度が低下することによる半導体装置における耐半田性の低下を引き起こす恐れが少ない。また、シランカップリング剤（Ｅ）の配合量が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水性が増大することによる耐半田性の低下も引き起こす恐れが少ない。
【００４７】
本発明に用いることができる芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）（以下、「化合物（Ｆ）」とも称する。）は、これを用いることにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させる効果を有するものである。化合物（Ｆ）としては、下記一般式（１０）で表される単環式化合物又は下記一般式（１１）で表される多環式化合物等を用いることができ、これらの化合物は水酸基以外の置換基を有していてもよい。
【００４８】
【化１８】
2008074941.tif 000019
（ただし、上記一般式（１０）において、Ｒ２０、Ｒ２４はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基である。Ｒ２１、Ｒ２２、及びＲ２３は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基である。）
【００４９】
【化１９】
2008074941.tif 000020
（ただし、上記一般式（１１）において、Ｒ２５、Ｒ３１はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基である。Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、及びＲ３０は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基である。）
【００５０】
前記一般式（１０）で表される単環式化合物の具体例として、例えば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル又はこれらの誘導体が挙げられる。また、前記一般式（１１）で表される多環式化合物の具体例として、例えば、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン及びこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから、芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物が好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることがより好ましい。この場合、化合物（Ｆ）を、具体的には、例えば、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン及びその誘導体等のナフタレン環を有する化合物とすることができる。これらの化合物（Ｆ）は１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００５１】
かかる化合物（Ｆ）の配合量は、全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上、１重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．０３重量％以上、０．８重量％以下、特に好ましくは０．０５重量％以上、０．５重量％以下である。化合物（Ｆ）の配合量が上記範囲内であると、シランカップリング剤（Ｅ）との相乗効果により、エポキシ樹脂組成物の充分な低粘度化と流動性向上効果を得ることができる。また、化合物（Ｆ）の配合量が上記範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の硬化性の低下や硬化物物性の低下を引き起こす恐れが少ない。
【００５２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）ないし（Ｆ）成分を主成分とするが、更にこれ以外に必要に応じて、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及びその金属塩類若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；シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤；酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤；等の添加剤を適宜配合してもよい。
【００５３】
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、（Ａ）ないし（Ｆ）成分及びその他の添加剤等を、例えば、ミキサー等を用いて常温で均一に混合したもの、更にその後、加熱ロール、ニーダー又は押出機等の混練機を用いて溶融混練し、続いて冷却、粉砕したものなど、必要に応じて適宜分散度や流動性等を調整したものを用いることができる。
【００５４】
本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止し半導体装置を製造するには、例えば、該半導体素子を搭載したリードフレーム等を金型キャビティ内に設置した後、該エポキシ樹脂組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で成形硬化すればよい。
【００５５】
本発明で封止を行う半導体素子としては、特に限定されるものではなく、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、固体撮像素子等が挙げられる。
本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、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）、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）、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）等が挙げられる。
上記トランスファーモールドなどの成形方法で封止された半導体装置は、そのまま、或いは８０℃から２００℃程度の温度で、１０分から１０時間程度の時間をかけて完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。
【００５６】
図１は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド３上に、ダイボンド材硬化体２を介して半導体素子１が固定されている。半導体素子１の電極パッドとリードフレーム５との間は金線４によって接続されている。半導体素子１は、封止用樹脂組成物の硬化体６によって封止されている。
【００５７】
図２は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた片面封止型の半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。基板８上にダイボンド材硬化体２を介して半導体素子１が固定されている。半導体素子１の電極パッドと基板８上の電極パッドとの間は金線４によって接続されている。封止用樹脂組成物の硬化体６によって、基板８の半導体素子１が搭載された片面側のみが封止されている。基板８上の電極パッドは基板８上の非封止面側の半田ボール９と内部で接合されている。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
＜リードフレーム用封止材の評価＞
実施例１
【００５９】
エポキシ樹脂１：下記式（９）で表されるエポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製、ＥＸＡ−７３１０。エポキシ当量２４０、軟化点５５℃。下記式（９）においてｎ９は０ないし５の整数で、その平均値は１．２。）                  ６．９４重量部
【化２０】
2008074941.tif 000021
【００６０】
硬化剤１：下記式（１２）で表される化合物（明和化成製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ。水酸基当量２０３、軟化点６６℃。一般式（２）において−Ｒ２−：ビフェニレン基、−Ｒ３（ＯＨ）−：ヒドロキシフェニレン基、ｋ２：０、ｍ２：０。下記式（１２）におけるｎ１２の平均値：１．５。）                                      ５．８６重量部
【化２１】
2008074941.tif 000022
溶融球状シリカ（平均粒径３０μｍ）                          ８６．００重量部
硬化促進剤１：トリフェニルホスフィン                          ０．２０重量部
シランカップリング剤１：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
０．３０重量部
２，３−ジヒドロキシナフタレン                                ０．２０重量部
カルナバワックス                                              ０．２０重量部
カーボンブラック                                              ０．３０重量部
をミキサーにて常温混合し、８０℃以上、１００℃以下の加熱ロールで溶融混練し、冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を用いて以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００６１】
・スパイラルフロー：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−１５）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はｃｍ。
【００６２】
・吸湿率：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−３０）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力７．４ＭＰ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片を作製し、１７５℃、８時間で後硬化した。その後、得られた試験片を８５℃、相対湿度８５℃の環境下で１６８時間加湿処理し、加湿処理前後の重量変化を測定し吸湿率を求めた。単位は重量％。
【００６３】
・耐燃性：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−３０）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時間１５秒、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して３．２ｍｍ厚の耐燃試験片を作製した。作製した試験片を用いて、ＵＬ９４垂直法の規格に則り耐燃試験を行い、耐燃性を判断した。表には、判定後の耐燃ランクを示した。
【００６４】
・耐半田性１：低圧トランスファー成形機（第一精工製、ＧＰ−ＥＬＦ）を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入してシリコンチップが搭載されたリードフレーム等を封止成形し、８０ピンのクワッド・フラット・パッケージ（８０ｐＱＦＰ；Ｃｕ製リードフレーム、パッケージサイズは１４×２０ｍｍ×厚さ２．０ｍｍ、シリコンチップサイズは７×７ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとは２５μｍ径の金線でボンディングされている。）を作製した。ポストキュアとして１７５℃で４時間加熱処理したパッケージ６個を、８５℃、相対湿度６０％で１６８時間加湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、ＪＥＤＥＣ・Ｌｅ１ｅｌ２条件に従う）を行った。処理後のパッケージ内部の剥離、及びクラックの有無を超音波傷機（日立建機ファインテック製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ１０）で観察し、剥離又はクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。不良パッケージの個数がｎ個であるとき、ｎ／６と表示した。
【００６５】
・ガラス転移温度（Ｔｇ）：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−３０）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して試験片（幅２ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ）を作製し、１７５℃、４時間で後硬化したものを用いた。測定には、動的粘弾性測定装置（オリエンテック社製、ＲＨＥＯＶＩＶＲＯＮ  ＤＤＶ−２５ＦＰ）を用い５℃／分の割合で昇温しながら、周波数１０Ｈｚの歪みを与えて動的粘弾性の測定を行い、tanδのピーク値からガラス転移温度（Ｔｇ）を判定した。
【００６６】
・高温保管特性：アルミニウムパッドを形成したＴＥＧチップ（チップサイズ：３．５×３．５ｍｍ）を、４２アロイ製の１６ピンのスモール・アウトライン・パッケージ（１６ｐＳＯＰ）用リードフレームに接着し、前記アルミニウムパッドと前記リードフレームとを回路とワイヤーとが一本の線で繋がったデージーチェーンになるようにワイヤーボンディングしたＴＥＧチップ搭載リードフレームを予め準備し、低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−１２５）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、前記ＴＥＧチップ搭載リードフレームをエポキシ樹脂組成物により封止成形して、テストパッケージを作製した。得られたパッケージを、１７５℃、８時間で後硬化した後、高温保管試験（１８５℃、電圧の印加無し）を行い、配線間の電気抵抗値が初期値に対して２０％以上増加したパッケージを不良と判定し、不良になるまでの時間を測定した。配線間の電気抵抗値の測定間隔は１週間に１回。不良時間はｎ＝４ヶの平均値。単位は時間。
【００６７】
実施例２ないし１７、比較例１ないし３
表１、２の配合に従い、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１、２に示す。
実施例１以外で用いた成分について、以下に示す。
エポキシ樹脂２：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（日本化薬（株）製、ＮＣ−３０００、エポキシ当量２７４、軟化点５８℃）
エポキシ樹脂３：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９６、軟化点６０℃。）
エポキシ樹脂４：ビフェニル型結晶性エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ４０００Ｋ。エポキシ当量１８５、融点１０５℃。）
硬化剤３：フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（三井化学株式会社製、ＸＬＣ−４Ｌ。水酸基当量１６５、軟化点６５℃。一般式（２）において−Ｒ２−：フェニレン基、−Ｒ３（ＯＨ）−：ヒドロキシフェニレン基、ｋ２：０、ｍ２：０、ｎ２の平均値：３．５。）
硬化剤４：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト製、ＰＲ−ＨＦ−３。水酸基当量１０４、軟化点８０℃。）
硬化促進剤２：１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
硬化促進剤３：下記式（１３）で表される硬化促進剤
【００６８】
【化２２】
2008074941.tif 000023
硬化促進剤４：下記式（１４）で表される硬化促進剤
【００６９】
【化２３】
2008074941.tif 000024
硬化促進剤５：下記式（１５）で表される硬化促進剤
【化２４】
2008074941.tif 000025
【００７０】
硬化促進剤６：下記式（１６）で表される硬化促進剤
【化２５】
2008074941.tif 000026
【００７１】
シランカップリング剤２：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
１，２−ジヒドロキシナフタレン
カテコール
ピロガロール
【００７２】
【表１】
2008074941.tif 000027
【００７３】
【表２】
2008074941.tif 000028
【００７４】
実施例１ないし１７は、エポキシ樹脂として一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）を用いたものであり、エポキシ樹脂（Ａ）の配合割合、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）の種類と配合割合、無機充填剤（Ｃ）の配合割合、硬化促進剤（Ｄ）の種類、シランカップリング剤（Ｅ）の種類と配合割合、並びに芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）の種類と配合割合を変えたものを含むものであるが、いずれも、良好な流動性（スパイラルフロー）、吸湿率、耐燃性及び耐半田性を示し、かつ高いＴｇ、良好な高温保管特性が得られた。
【００７５】
一方、エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用い、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）としてフェノールノボラック樹脂を用いた比較例１では、高いＴｇ、良好な高温保管特性が得られたものの、吸湿率、耐燃性及び耐半田性が劣る結果となった。また、エポキシ樹脂として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を用いた点のみが実施例１と異なる比較例２は、吸湿率、耐燃性及び耐半田性では良好な結果が得られたものの、実施例１に比べＴｇは低く、高温保管特性も劣る結果となった。さらに、エポキシ樹脂として低粘度な結晶性ビフェニル型エポキシ樹脂を用い、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）としてフェノールアラルキル樹脂を用いた比較例３では、エポキシ樹脂組成物が低粘度であるため無機充填剤を多く配合することが可能で、それ故吸湿率が低くなっているが、Ｔｇは低く、高温保管特性も劣る結果となり、且つ耐燃性及び耐半田性も不充分な結果となった。
以上の結果から、実施例１ないし１７は、耐燃性、耐半田性に優れ、かつ高Ｔｇで、高温保管特性も良好となることが分かった。
【００７６】
＜ＢＧＡ用封止材の評価＞
実施例１８
エポキシ樹脂１：下記式（９）で表されるエポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製、ＥＸＡ−７３１０。エポキシ当量２４０、軟化点５５℃。下記式（９）においてｎ９の平均値：１．２。）
６．８３重量部
【化２６】
2008074941.tif 000029
【００７７】
硬化剤２：下記式（１７）で表される化合物（新日鐵化学製、ＳＮ−４８５。水酸基当量２１０、軟化点８５℃。一般式（２）において−Ｒ２−：フェニレン基、−Ｒ３（ＯＨ）−：２−ヒドロキシナフチレン基、ｋ２：０、ｍ２：０。下記式（１７）におけるｎ１７の平均値：１．５。）
５．９７重量部
【化２７】
2008074941.tif 000030
【００７８】
溶融球状シリカ（平均粒径３０μｍ）                          ８６．００重量部
硬化促進剤１：トリフェニルホスフィン                          ０．２０重量部
シランカップリング剤１：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
０．３０重量部
２，３−ジヒドロキシナフタレン                                ０．２０重量部
カルナバワックス                                              ０．２０重量部
カーボンブラック                                              ０．３０重量部
をミキサーにて常温混合し、８０℃以上、１００℃以下の加熱ロールで溶融混練し、冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。評価結果を表３に示す。
【００７９】
・スパイラルフロー：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−１５）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はｃｍ。
【００８０】
・吸湿率：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−３０）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力７．４ＭＰ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片を作製し、１７５℃、８時間で後硬化した。その後、得られた試験片を８５℃、相対湿度８５℃の環境下で１６８時間加湿処理し、加湿処理前後の重量変化を測定し吸湿率を求めた。単位は重量％。
【００８１】
・耐燃性：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−３０）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時間１５秒、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して３．２ｍｍ厚の耐燃試験片を作製した。作製した試験片を用いて、ＵＬ９４垂直法の規格に則り耐燃試験を行い、耐燃性を判断した。表には、判定後の耐燃ランクを示した。
【００８２】
・耐半田性２：低圧トランスファー成形機（ＴＯＷＡ製、Ｙシリーズ）を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入してシリコンチップが搭載された回路基板等を封止成形し、２２５ピンのボール・グリッド・アレイ（２２５ｐＢＧＡ；基板は厚さ０．３６ｍｍ、ビスマレイミド・トリアジン／ガラスクロス基板、パッケージサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとを２５μｍ径の金線でボンディングしている。平均金線長は５ｍｍ。）を作製した。ポストキュアとして１７５℃で８時間加熱処理したパッケージ８個を、８５℃、相対湿度６０％で１６８時間加湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、ＪＥＤＥＣ・Ｌｅｖｅｌ２条件に従う）を行った。処理後のパッケージ内部の剥離、及びクラックの有無を超音波傷機（日立建機ファインテック製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ１０）で観察し、剥離又はクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。不良パッケージの個数がｎ個であるとき、ｎ／８と表示した。
【００８３】
・熱膨張量：低圧トランスファー成形機（コータキ精機株式会社製、ＫＴＳ−３０）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力７．５×ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して試験片（４ｍｍ×５ｍｍ×１５ｍｍ）を作製した。得られた試験片を熱機械分析装置（セイコー電子工業（株）製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃から３２０℃、昇温速度５℃／分で測定したときのチャートより、３０℃から１７５℃の範囲における熱膨張量を算出した。単位は％。
【００８４】
・パッケージ反り量：低圧トランスファー成形機（ＴＯＷＡ製、Ｙシリーズ）を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、エポキシ樹脂組成物によりシリコンチップを搭載した回路基板等を封止成形して、２２５ピンのボール・グリッド・アレイ（２２５ｐＢＧＡ；基板は厚さ０．３６ｍｍ、ビスマレイミド・トリアジン／ガラスクロス基板、パッケージサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、チップと回路基板のボンディングパッドとを２５μｍ径の金線でボンディングしている。）を作製した。得られたパッケージを更にポストキュアとして１７５℃で８時間加熱処理した。室温に冷却後パッケージのゲートから対角線方向に、表面粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。単位はμｍ。
【００８５】
実施例１９ないし３４、比較例４ないし７
表３、表４の配合に従い、実施例１８と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、実施例１８と同様にして評価した。評価結果を表３、表４に示す。
実施例１８以外で用いた成分について、以下に示す。
エポキシ樹脂２：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（日本化薬（株）製、ＮＣ−３０００。エポキシ当量２７４、軟化点５８℃。）
エポキシ樹脂４：ビフェニル型結晶性エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ−４０００Ｋ。エポキシ当量１８５、融点１０５℃。）
エポキシ樹脂５：トリフェノールメタン型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、Ｅ−１０３２Ｈ６０。エポキシ当量１７１、軟化点６０℃。）
硬化剤３：フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（三井化学株式会社製、ＸＬＣ−４Ｌ。水酸基当量１６５、軟化点６５℃。一般式（２）において−Ｒ２−：フェニレン基、−Ｒ３（ＯＨ）−：ヒドロキシフェニレン基、ｋ２：０、ｍ２：０、ｎ２の平均値：３．４。）
硬化剤４：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト製、ＰＲ−ＨＦ−３。水酸基当量１０４、軟化点８０℃。）
硬化剤５：トリフェノールメタン型フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７５００。水酸基当量９７、軟化点１１０℃。）
硬化促進剤２：１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
硬化促進剤３：下記式（１３）で表される硬化促進剤
【００８６】
【化２８】
2008074941.tif 000031
硬化促進剤４：下記式（１４）で表される硬化促進剤
【００８７】
【化２９】
2008074941.tif 000032
硬化促進剤５：下記式（１５）で表される硬化促進剤
【化３０】
2008074941.tif 000033
【００８８】
硬化促進剤６：下記式（１６）で表される硬化促進剤
【化３１】
2008074941.tif 000034
【００８９】
シランカップリング剤２：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
１，２−ジヒドロキシナフタレン
カテコール
ピロガロール
【００９０】
【表３】
2008074941.tif 000035
【００９１】
【表４】
2008074941.tif 000036
【００９２】
実施例１８ないし３４は、エポキシ樹脂として一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）を用いたものであり、エポキシ樹脂（Ａ）の配合割合、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）の種類と配合割合、無機充填剤（Ｃ）の配合割合、硬化促進剤（Ｄ）の種類、シランカップリング剤（Ｅ）の種類と配合割合、並びに芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）の種類と配合割合を変えたものを含むものであるが、いずれも、良好な流動性（スパイラルフロー）、吸湿率、耐燃性及び耐半田性を示し、かつ熱膨張量、パッケージ反り量が低いという良好な結果が得られた。
【００９３】
一方、エポキシ樹脂としてトリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用い、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）としてトリフェノールメタン型フェノール樹脂を用いた比較例４では、熱膨張量、パッケージ反り量は低く良好であったものの、流動性、吸湿率、耐燃性及び耐半田性の点で劣る結果となった。また、エポキシ樹脂として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を用い、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）としてビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂を用いた比較例５では、吸湿率が低く、高い耐燃性、良好な耐半田性が得られたものの、熱膨張量及びパッケージ反り量が劣る結果となった。さらに、エポキシ樹脂として低粘度な結晶性ビフェニル型エポキシ樹脂を用い、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）としてフェノールアラルキル樹脂を用いた比較例６では、エポキシ樹脂組成物が低粘度であるため無機充填剤を多く配合することが可能で、それ故熱膨張量が低く、パッケージ反り量はある程度良好だが、耐燃性が低く、耐半田性も劣る結果となった。またさらに、エポキシ樹脂としてトリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用いた点のみが実施例１８と異なる比較例７は、熱膨張量、パッケージ反り量は低く良好であったものの、吸湿性、耐燃性及び耐半田性の点で劣る結果となった。
以上の結果から、実施例１８ないし３４は、耐燃性、耐半田性に優れ、かつ低い熱膨張量で、パッケージ反り量も良好となることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に従うと、耐半田性、耐燃性に優れ、かつ高温保管特性又は低反り性にも優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができるため、表面実装型半導体装置用として好適である。低反り性に優れるという点からは、エリア表面実装型の半導体装置パッケージ用としても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。
【図２】本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた片面封止型の半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  半導体素子
２  ダイボンド材硬化体
３  ダイパッド
４  金線
５  リードフレーム
６  封止用樹脂組成物の硬化体
７  レジスト
８  基板
９  半田ボール
【図１】
2008074941.tif 000046
【図２】
2008074941.tif 000047