(57)【要約】【課題】高い難燃性はもちろん、優れた耐湿性、耐金属マイグレーション性、および流動性を兼ね備えた半導体封止用樹脂組成物を提供する。【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する半導体封止用樹脂組成物である。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）無機質充填剤。（Ｄ）下記の一般式（１）で表される金属水酸化物。【化１】
2004018602.tif 000023
（Ｅ）下記の一般式（２）で表される環状フェノキシフォスファゼンおよび下記の一般式（３）で表される直鎖状フェノキシフォスファゼンの少なくとも一方が、ｏ−フェニレン基，ｍ−フェニレン基，ｐ−フェニレン基および下記の一般式（４）で表されるビスフェニレン基からなる群から選ばれた少なくとも一つの架橋基により架橋されてなるフォスファゼン系化合物であって、上記架橋基が上記フェノキシフォスファゼンのフェニル基が脱離した２個の酸素原子間に介在している。【化２】
2004018602.tif 000024
【化３】
2004018602.tif 000025
【化４】
2004018602.tif 000026
【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）フェノール樹脂。
（Ｃ）無機質充填剤。
（Ｄ）下記の一般式（１）で表される金属水酸化物。
【化１】
2004018602.tif 000019
（Ｅ）下記の一般式（２）で表される環状フェノキシフォスファゼンおよび下記の一般式（３）で表される直鎖状フェノキシフォスファゼンの少なくとも一方が、ｏ−フェニレン基，ｍ−フェニレン基，ｐ−フェニレン基および下記の一般式（４）で表されるビスフェニレン基からなる群から選ばれた少なくとも一つの架橋基により架橋されてなるフォスファゼン系化合物であって、上記架橋基が上記フェノキシフォスファゼンのフェニル基が脱離した２個の酸素原子間に介在している。
【化２】
2004018602.tif 000020
【化３】
2004018602.tif 000021
【化４】
2004018602.tif 000022
【請求項２】
上記（Ｄ）成分である金属水酸化物が、下記に示す粒度分布（ｄ１）〜（ｄ３）を有する請求項１記載の半導体封止用樹脂組成物。
（ｄ１）粒径１．３μｍ未満のものが１０〜５５重量％。
（ｄ２）粒径１．３〜２．０μｍ未満のものが３５〜６５重量％。
（ｄ３）粒径２．０μｍ以上のものが１０〜３０重量％。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性はもちろん、優れた耐湿信頼性、特に半導体構成パッケージ金属による金属マイグレーション性、および流動性を有する半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トランジスタ，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子は、エポキシ樹脂組成物を用いて封止され電子部品化されている。その電子部品は、難燃性の規格であるＵＬ−９４Ｖ−０に適合することが必要不可欠であるため、これまでは、臭素化エポキシ樹脂や酸化アンチモン化合物を添加することにより難燃性を付与する方法が採られてきた。ところが、近年、環境保全の観点から、ハロゲン系難燃剤や酸化アンチモン化合物を用いることなく難燃性を付与させる方法が要求されている。
【０００３】
上記要求に対して、難燃性付与を目的に、金属酸化物、硼素化合物、赤燐化合物等を用いることが検討されてきたが、上記化合物の多くはこれらを用いることにより、流動性の低下による成形性の不良、不純物含有量の多さによる耐湿性の低下という問題を有している。また、粒径の大きな上記材料もしくは凝集物が狭ピッチの金属リード間に挟まる現象が生じ、耐湿信頼性環境下での金属のマイグレーションによる電気的な不良が問題となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、上記化合物において、金属酸化物等においては板状の形状を有することから、封止用となるエポキシ樹脂組成物の流動性が低下するという欠点があった。また、赤燐化合物等においては、水に溶解し易いことから、高温高湿下で燐酸等の不純物イオンの析出が多くなり、耐湿信頼性の低下を生じるという欠点があった。さらに、有機燐化合物も難燃性を付与することができると考えられるが、上記赤燐化合物と同様、耐湿信頼性の低下を生じるという欠点を有している。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高い難燃性はもちろん、優れた耐湿性、耐金属マイグレーション性、および流動性を兼ね備えた半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いて得られる信頼性の高い半導体装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する半導体封止用樹脂組成物を第１の要旨とする。
【０００７】
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）フェノール樹脂。
（Ｃ）無機質充填剤。
（Ｄ）下記の一般式（１）で表される金属水酸化物。
【０００８】
【化５】
2004018602.tif 000002
【０００９】
（Ｅ）下記の一般式（２）で表される環状フェノキシフォスファゼンおよび下記の一般式（３）で表される直鎖状フェノキシフォスファゼンの少なくとも一方が、ｏ−フェニレン基，ｍ−フェニレン基，ｐ−フェニレン基および下記の一般式（４）で表されるビスフェニレン基からなる群から選ばれた少なくとも一つの架橋基により架橋されてなるフォスファゼン系化合物であって、上記架橋基が上記フェノキシフォスファゼンのフェニル基が脱離した２個の酸素原子間に介在している。
【００１０】
【化６】
2004018602.tif 000003
【化７】
2004018602.tif 000004
【化８】
2004018602.tif 000005
【００１１】
また、上記半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を第２の要旨とする。
【００１２】
なお、本発明の半導体封止用樹脂組成物における（Ｄ）成分の金属水酸化物とは、図１に示すような、六角板形状を有するもの、あるいは、鱗片状等のように、いわゆる厚みの薄い平板形状の結晶形状を有するものではなく、縦，横とともに厚み方向（ｃ軸方向）への結晶成長が大きい、例えば、板状結晶のものが厚み方向（ｃ軸方向）に結晶成長してより立体的かつ球状に近似させた粒状の結晶形状、例えば、略１２面体，略８面体，略４面体等の多面体形状を有する金属水酸化物をいい、通常、これらの混合物である。もちろん、上記多面体形状は、結晶の成長のしかた以外にも、粉砕や摩砕等によっても多面体の形は変化し、より立体的かつ球状に近似させることが可能となる。このように、本発明では、上記多面体形状を有する金属水酸化物を用いることにより、従来のような六角板形状を有するもの、あるいは、鱗片状等のように、平板形状の結晶形状を有するものに比べ、樹脂組成物の流動性の低下を抑制することができる。
【００１３】
本発明の金属水酸化物の形状について、略８面体形状のものを例にしてさらに詳細に説明する。すなわち、本発明の金属水酸化物の一例である８面体形状のものは、平行な上下２面の基底面と外周６面の角錐面とからなり、上記角錐面が上向き傾斜面と下向き傾斜面とが交互に配設された８面体形状を呈している。
【００１４】
より詳しく説明すると、従来の厚みの薄い平板形状の結晶形状を有するものは、例えば、結晶構造としては六方晶系であり、図２に示すように、ミラー・ブラベー指数において（００・１）面で表される上下２面の基底面１０と、｛１０・０｝の型面に属する６面の角筒面１１で外周が囲まれた六角柱状である。そして、〔００１〕方向（ｃ軸方向）への結晶成長が少ないため、薄い六角柱状を呈している。
【００１５】
これに対し、本発明の金属水酸化物は、図３に示すように、結晶成長時の晶癖制御により、（００・１）面で表される上下２面の基底面１２と、｛１０・１｝の型面に属する６面の角錘面１３で外周が囲まれている。そして、上記角錘面１３は、（１０・１）面等の上向き傾斜面１３ａと、（１０・−１）面等の下向き傾斜面１３ｂとが交互に配設された特殊な晶癖を有する８面体形状を呈している。また、ｃ軸方向への結晶成長も従来のものに比べて大きい。図３に示すものは、板状に近い形状であるが、さらにｃ軸方向への結晶成長が進み、晶癖が顕著に現れて等方的になったものを図４に示す。このように、本発明の金属水酸化物は、正８面体に近い形状のものも含むのである。すなわち、基底面の長軸径と基底面間の厚みとの比率（長軸径／厚み）は、１〜９が好適である。この長軸径と厚みとの比率の上限値としてより好適なのは、７である。なお、上記ミラー・ブラベー指数において、「１バー」は、「−１」と表示した。
【００１６】
このように、本発明の金属水酸化物が、外周を囲む６つの面が、｛１０・１｝に属する角錘面であることは、つぎのことからわかる。すなわち、本発明の金属水酸化物の結晶を、ｃ軸方向から走査型電子顕微鏡で観察すると、この結晶は、ｃ軸を回転軸とする３回回転対称を呈している。また、粉末Ｘ線回折による格子定数の測定値を用いた（１０・１）面と｛１０・１｝の型面との面間角度の計算値が、走査型電子顕微鏡観察における面間角度の測定値とほぼ一致する。
【００１７】
さらに、本発明の金属水酸化物は、粉末Ｘ線回折における（１１０）面のピークの半価幅Ｂ１１０　と、（００１）面のピークの半価幅Ｂ００１　との比（Ｂ１１０　／Ｂ００１　）が、１．４以上である。このことからも、ｃ軸方向への結晶性が良いことと、厚みが成長していることが確認できる。すなわち、従来の水酸化マグネシウム等の結晶では、ｃ軸方向への結晶が成長しておらず、（００１）面のピークがブロードで半価幅Ｂ００１　も大きくなる。したがって（Ｂ１１０　／Ｂ００１　）の価は、小さくなる。これに対し、本発明の金属水酸化物では、ｃ軸方向の結晶性が良いために、（００１）面のピークが鋭く、細くなり、半価幅Ｂ００１　も小さくなる。したがって（Ｂ１１０　／Ｂ００１　）の価が大きくなるのである。
【００１８】
すなわち、本発明者らは、難燃性付与を必須条件に、これに加えて耐湿信頼性および流動性においても優れた封止材料となり得るエポキシ樹脂組成物を得ることを目的に一連の研究を重ねた。その結果、上記特定の金属水酸化物〔（Ｄ）成分〕と上記特定のフォスファゼン系化合物〔（Ｅ）成分〕を併用することにより、優れた難燃性が付与されることはもちろん、上記特定のフォスファゼン系化合物〔（Ｅ）成分〕の有する可塑性効果と相まって優れた流動性が付与され、しかも加水分解性の不純物および赤燐系難燃剤にみられる、大粒径および凝集物のリード間の架橋による耐金属マイグレーション性が飛躍的に向上し高い耐湿信頼性を有する半導体装置が得られることを見出し本発明に到達した。さらに、上記特定のフォスファゼン系化合物〔（Ｅ）成分〕を併用することにより、所望の難燃性を得るための上記特定の金属水酸化物〔（Ｄ）成分〕の使用量を低減でき、離型性および流動性と難燃性の発現バランスをコントロールすることができる。また、両者を配合することにより過剰のフォスファゼン系化合物添加による機械強度の低下、体積抵抗率の低下等を抑制することができることを突き止めた。
【００１９】
そして、上記特定の金属水酸化物〔（Ｄ）成分〕として、前記粒度分布（ｄ１）〜（ｄ３）を有するものを用いる場合、流動性および難燃性に一層優れるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２１】
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ成分）と、フェノール樹脂（Ｂ成分）と、無機質充填剤（Ｃ成分）と、特定の金属水酸化物（Ｄ成分）と、特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）を用いて得られるものであり、通常、粉末状あるいはこれを打錠したタブレット状になっている。または、樹脂組成物を溶融混練した後、略円柱状等の顆粒体に成形した顆粒状、さらにシート状に成形したシート状の封止材料となっている。
【００２２】
上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、特に限定するものではなく、ジシクロペンタジエン型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型、ビスフェノール型、ビフェニル型等の各種エポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。そして、これらエポキシ樹脂のなかでも、特に融点または軟化点が室温を超えていることが好ましい。例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量１８０〜２１０、軟化点６０〜１１０℃のものが好適に用いられる。また、上記ビフェニル型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量１８０〜２１０、融点８０〜１２０℃のものが好適に用いられる。
【００２３】
上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とともに用いられるフェノール樹脂（Ｂ成分）は、上記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、特に限定するものではなく、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等があげられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。そして、これらフェノール樹脂としては、水酸基当量が７０〜２５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好ましい。そして、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール樹脂（Ｂ成分）との好適な組み合わせとしては、エポキシ樹脂（Ａ成分）としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用いる場合はフェノールノボラック樹脂を用いることが好ましく、エポキシ樹脂（Ａ成分）としてビフェニル型エポキシ樹脂を用いる場合はフェノールアラルキル樹脂を用いることが好ましい。
【００２４】
そして、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）と上記フェノール樹脂（Ｂ成分）の配合割合は、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量当たり、フェノール樹脂中の水酸基が０．７〜１．３当量となるように設定することが好ましく、なかでも０．９〜１．１当量となるよう設定することが特に好ましい。
【００２５】
上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられる無機質充填剤（Ｃ成分）としては、特に限定するものではなく従来公知の各種充填剤があげられ、例えば、石英ガラス粉末、タルク、シリカ粉末（溶融シリカ粉末や結晶性シリカ粉末等）、アルミナ粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化珪素粉末等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、得られる硬化物の線膨張係数を低減できるという点から上記シリカ粉末を用いることが好ましく、上記シリカ粉末のなかでも溶融シリカ粉末を用いることが高充填、高流動性という点から特に好ましい。上記溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末があげられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。なかでも、平均粒径が１０〜６０μｍの範囲、特に好ましくは２５〜４５μｍの範囲のものを用いることが好ましい。なお、上記平均粒径は、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。
【００２６】
上記無機質充填剤（Ｃ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物全体の５０〜９５重量％の範囲内に設定することが好ましく、特に好ましくは７０〜９０重量％である。すなわち、５０重量％未満のように少な過ぎると、エポキシ樹脂組成物中の有機成分の占める割合が多くなり、硬化物の難燃効果に乏しくなり、９５重量％を超えて多くなると、エポキシ樹脂組成物の流動性が著しく低下する傾向がみられるからである。
【００２７】
そして、上記Ａ〜Ｃ成分とともに用いられる特定の金属水酸化物（Ｄ成分）は、下記の一般式（１）で表され、かつ結晶形状が多面体形状を有するものである。
【００２８】
【化９】
2004018602.tif 000006
【００２９】
このような結晶形状が多面体形状を有する特定の金属水酸化物は、例えば、金属水酸化物の製造工程における各種条件等を制御することにより、縦，横とともに厚み方向（ｃ軸方向）への結晶成長が大きい、所望の多面体形状、例えば、略１２面体、略８面体、略４面体等の形状を有する金属水酸化物を得ることができる。
【００３０】
本発明に用いられる特定の金属水酸化物は、その一例として結晶外形が略８面体の多面体構造を示し、アスペクト比が１〜８程度、好ましくは１〜７、特に好ましくは１〜４に調整されたもので、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、まず、水酸化マグネシウム水溶液に硝酸亜鉛化合物を添加し、原料となる部分複合化の金属水酸化物を作製する。ついで、この原料を、８００〜１５００℃の範囲で、より好ましくは１０００〜１３００℃の範囲で焼成することにより、金属酸化物を作製する。この金属酸化物は、ｍ（ＭｇＯ）・ｎ（ＺｎＯ）の組成で示されるが、さらにカルボン酸、カルボン酸の金属塩、無機酸および無機酸の金属塩からなる群から選ばれた少なくとも一種を上記金属酸化物に対して酢酸が約０．１〜６ｍｏｌ％共存する水媒体中の系で強攪拌しながら４０℃以上の温度で水和反応させることにより、Ｍｇ１−Ｘ　ＺｎＸ　（ＯＨ）２　で示される、本発明の特定の金属水酸化物を作製することができる。
【００３１】
上記製法において、原料としては、上述した方法で得られる部分複合化の金属水酸化物だけでなく、例えば、共沈法によって得られる金属水酸化物，水酸化マグネシウムとＺｎの混合物，酸化マグネシウムとＺｎ酸化物の混合物，炭酸マグネシウムとＺｎ炭酸塩との混合物等も用いることができる。また、水和反応時の攪拌は、均一性や分散性の向上、カルボン酸、カルボン酸の金属塩、無機酸および無機酸の金属塩からなる群から選ばれた少なくとも一種との接触効率向上等のため、強攪拌が好ましく、さらに強力な高剪断攪拌であればなお好ましい。このような攪拌は、例えば、回転羽根式の攪拌機において、回転羽根の周速を５ｍ／ｓ以上として行うのが好ましい。
【００３２】
上記カルボン酸としては、特に限定されるものではないが、好ましくはモノカルボン酸、オキシカルボン酸（オキシ酸）等があげられる。上記モノカルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸等があげられ、上記オキシカルボン酸（オキシ酸）としては、例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、サリチル酸、安息香酸、没食子酸等があげられる。また、上記カルボン酸の金属塩としては、特に限定されるものではないが、好ましくは酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛等があげられる。そして、上記無機酸としては、特に限定されるものではないが、好ましくは硝酸、塩酸等があげられる。また、上記無機酸の金属塩としては、特に限定されるものではないが、好ましくは硝酸マグネシウム、硝酸亜鉛等があげられる。
【００３３】
そして、上記特定の金属水酸化物（Ｄ成分）としては、下記に示す粒度分布（ｄ１）〜（ｄ３）を有することが好ましい。なお、下記に示す粒度分布の測定には、レーザー式粒度測定機を使用する。
（ｄ１）粒径１．３μｍ未満のものが１０〜５５重量％。
（ｄ２）粒径１．３〜２．０μｍ未満のものが３５〜６５重量％。
（ｄ３）粒径２．０μｍ以上のものが１０〜３０重量％。
【００３４】
上記粒度分布において、粒度分布（ｄ１）の粒径１．３μｍ未満のものが１０重量％未満の場合は、難燃性の効果が乏しくなり、逆に５５重量％を超え多くなると、流動性が損なわれる傾向がみられるようになる。また、粒度分布（ｄ３）の２．０μｍ以上のものが１０重量％未満では、流動性が低下し、逆に３０重量％を超え多くなると、難燃性の効果が乏しくなる傾向がみられる。なお、上記粒度分布（ｄ１）における粒径の通常の下限値は０．１μｍであり、上記粒度分布（ｄ３）における粒径の通常の上限値は１５μｍである。
【００３５】
さらに、上記Ｄ成分である特定の金属水酸化物の比表面積が２．０〜４．０ｍ２　／ｇの範囲であることが好ましい。なお、上記Ｄ成分の比表面積の測定は、ＢＥＴ吸着法により測定される。
【００３６】
また、上記特定の金属水酸化物（Ｄ成分）のアスペクト比は、通常１〜８、好ましくは１〜７、特に好ましくは１〜４である。ここでいうアスペクト比とは、金属水酸化物の長径と短径との比で表したものである。すなわち、アスペクト比が８を超えると、この金属水酸化物を含有する樹脂組成物が溶融したときの粘度低下に対する効果が乏しくなる。そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物の構成成分として用いられる場合には、一般的に、アスペクト比が１〜４のものが用いられる。
【００３７】
なお、本発明においては、上記Ｄ成分である特定の金属水酸化物とともに従来の薄平板形状の金属水酸化物を併用することができる。そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物が溶融したときの粘度低下および流動性の効果の発現という点から、用いられる金属水酸化物全体（従来の薄平板形状を含む）中の、多面体形状を有する金属水酸化物の占める割合を３０〜１００重量％の範囲に設定することが好ましい。すなわち、上記Ｄ成分である金属水酸化物の占める割合が３０重量％未満では樹脂組成物の粘度低下の効果および流動性の向上効果が乏しくなる。
【００３８】
上記特定の金属水酸化物（Ｄ成分）を含む金属水酸化物の含有量は、樹脂組成物全体の０．１〜３０重量％、特には０．５〜２５重量％の範囲に設定することが好ましい。すなわち、上記金属水酸化物が０．１重量％未満では、充分な難燃効果を得ることが困難であり、また、３０重量％を超えると、流動性が低下し、ワイヤー流れ等の不良を引き起こす傾向がみられるからである。
【００３９】
上記Ａ〜Ｄ成分とともに用いられる特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）は、下記の一般式（２）で表される環状フェノキシフォスファゼンおよび下記の一般式（３）で表される直鎖状フェノキシフォスファゼンの少なくとも一方が、ｏ−フェニレン基，ｍ−フェニレン基，ｐ−フェニレン基および下記の一般式（４）で表されるビスフェニレン基からなる群から選ばれた少なくとも一つの架橋基により架橋されたものである。そして、上記架橋基は、上記フェノキシフォスファゼンのフェニル基が脱離した２個の酸素原子間に介在している。
【００４０】
【化１０】
2004018602.tif 000007
【００４１】
【化１１】
2004018602.tif 000008
【００４２】
【化１２】
2004018602.tif 000009
【００４３】
上記一般式（２）中においては、繰り返し数ｍは３〜７が好ましく、より好ましくはｍ＝３である。また、上記一般式（３）中においては、繰り返し数ｎは３〜１０００が好ましい。そして、上記一般式（２）で表される環状フェノキシフォスファゼンおよび上記の一般式（３）で表される直鎖状フェノキシフォスファゼンのうち、好ましくは樹脂との溶解性と拡散性を考慮すると、一般式（２）で表される環状フェノキシフォスファゼンを用いることが好ましい。
【００４４】
そして、上記特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）の中でも、難燃性、および樹脂形態での耐熱機械強度の低下防止という点から、環状フェノキシフォスファゼンがビスフェニレン基で架橋された、下記の化学式（α）で表されるフォスファゼン系化合物を用いることが好ましい。
【００４５】
【化１３】
2004018602.tif 000010
【００４６】
また、上記特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）として選択される融点としては、樹脂の相溶性、混練時の分散性および高温時の拡散性を加味すると８０〜１１０℃が好ましい。
【００４７】
上記特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）の含有割合は、半導体封止用樹脂組成物全体中０．０１〜５重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは０．０５〜３重量％の範囲である。すなわち、０．０１重量％未満のように少な過ぎると、充分な難燃効果を得ることが困難であり、特定の金属水酸化物添加による流動性の低下を抑制することが困難となる。また、５重量％を超えて多過ぎると、半導体封止用樹脂組成物としての機械強度，体積抵抗率等の電気特性および熱時の硬度、強度等の低下をもたらす傾向がみられるからである。
【００４８】
なお、本発明の半導体封止用樹脂組成物には、上記Ａ〜Ｅ成分以外に、硬化促進剤、上記Ｄ成分およびＥ成分以外の難燃剤、難燃助剤、離型剤、カーボンブラック等の顔料や着色料、γ−グリシドキシプロピ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、γ−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、低応力化剤等他の添加剤を必要に応じて適宜に添加することができる。
【００４９】
上記硬化促進剤としては、特に限定するものではなく、テトラフェニルボレートや、トリフェニルホスフィン等の有機リン系化合物、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等のジアザビシクロアルケン系化合物等があげられる。これら化合物は単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００５０】
上記離型剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸カルシウム等の化合物があげられ、例えば、カルナバワックスやポリエチレン系ワックスが用いられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００５１】
また、上記低応力化剤としては、アクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等のブタジエン系ゴムやシリコーン化合物があげられる。さらに、耐湿信頼性テストにおける信頼性向上を目的としてハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等のイオントラップ剤を配合してもよい。
【００５２】
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、例えばつぎのようにして製造することができる。すなわち、エポキシ樹脂（Ａ成分）、フェノール樹脂（Ｂ成分）、無機質充填剤（Ｃ成分）、特定の金属水酸化物（Ｄ成分）、特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）および必要に応じて他の添加剤を所定の割合で配合しミキサー等で充分に混合する。つぎに、この混合物をミキシングロール機やニーダー等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練し、これを室温に冷却する。そして、公知の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠するという一連の工程によって目的とする半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。
【００５３】
あるいは、上記半導体封止用樹脂組成物の混合物を混練機に導入して溶融状態で混練した後、これを略円柱状の顆粒体やペレット状に連続的に成形するという一連の工程によっても半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。
【００５４】
さらに、上記半導体封止用樹脂組成物の混合物をパレット上に受け入れし、これを冷却後、プレス圧延，ロール圧延，あるいは溶媒を混合したものを塗工してシート化する等の方法によりシート状の半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。
【００５５】
このようにして得られる半導体封止用樹脂組成物（粉末状，タブレット状，顆粒状等）を用いての半導体素子の封止方法は、特に限定するものではなく、通常のトランスファー成形等の公知の成形方法によって行うことができる。
【００５６】
また、上記シート状の半導体封止用樹脂組成物を用いて、例えば、つぎのようにしてフリップチップ実装による半導体装置を製造することができる。すなわち、上記シート状半導体封止用樹脂組成物を、接合用バンプを備えた半導体素子の電極面側に、あるいは、回路基板のバンプ接合部側に配置し、上記半導体素子と回路基板とをバンプ接合するとともに両者を樹脂封止による接着封止を行うことによりフリップチップ実装して半導体装置を製造することができる。
【００５７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００５８】
まず、下記に示す各材料を準備した。
【００５９】
〔エポキシ樹脂ａ〕
下記の化学式（ａ）で表される多官能エポキシ樹脂（エポキシ当量１７０）
【化１４】
2004018602.tif 000011
【００６０】
〔エポキシ樹脂ｂ〕
ビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９２）
【００６１】
〔フェノール樹脂ｃ〕
フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０４）
【００６２】
〔フェノール樹脂ｄ〕
ナフトール型フェノール樹脂（水酸基当量２０５）
【００６３】
〔無機質充填剤〕
球状溶融シリカ粉末（平均粒径３０μｍ）
【００６４】
〔硬化促進剤〕
トリフェニルホスフィン
【００６５】
〔カップリング剤〕
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
【００６６】
〔オレフィン系ワックス〕
ポリエチレン系ワックス
【００６７】
〔カーボンブラック〕
【００６８】
〔フォスファゼン系化合物〕
下記の化学式（ｇ）で表されるフォスファゼン系化合物
【００６９】
【化１５】
2004018602.tif 000012
【００７０】
〔赤燐系難燃剤〕
赤燐含有率９３重量％、平均粒径３０μｍ（燐化学工業社製、ノーバエクセル）
【００７１】
〔金属水酸化物〕
多面体形状の結晶構造の金属水酸化物（タテホ化学工業社製、エコーマグＺ−１０）
【００７２】
【実施例１〜７、比較例１〜４】
ついで、下記の表１〜表２に示す各成分を同表に示す割合で同時に配合し、ミキシングロール機（温度１００℃）で３分間溶融混練した。つぎに、この溶融物を冷却した後粉砕することによりエポキシ樹脂組成物を得た。
【００７３】
【表１】
2004018602.tif 000013
【００７４】
【表２】
2004018602.tif 000014
【００７５】
このようにして得られた実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法に従って不純物イオン濃度を測定した。さらに、上記各エポキシ樹脂組成物を用いて厚み１／１６インチ（１２．５ｍｍ×１２８．０ｍｍ×厚み０．７９ｍｍ）の難燃性用試験片を成形し（成形条件１７５℃×７０ｋｇ／ｃｍ２　×１２０秒間）、ＵＬ−９４Ｖ−０規格の方法に従って難燃性を評価した。なお、合格とはＵＬ−９４Ｖ−０合格を意味する。また、上記エポキシ樹脂組成物を用いて機械強度特性（熱時硬度、曲げ弾性率および曲げ強度）を測定・評価した。
【００７６】
〔不純物イオン濃度〕
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、下記の条件で硬化体を作製した。そして、得られた硬化体を粉砕した後、１６０℃×２０時間の抽出条件にて燐酸イオンを抽出してそのイオン量をイオンクロマト分析にして測定した。
（硬化体作製条件）
温度：１７５℃
時間：１２０秒
【００７７】
さらに、下記に示す方法に従ってスパイラルフロー値を測定し流動性の評価を行った。
【００７８】
〔スパイラルフロー値〕
スパイラルフロー測定用金型を用い、１７５±５℃にてＥＭＭＩ　１−６６に準じてスパイラルフロー値を測定した。
【００７９】
〔熱時硬度〕
１７５℃×６０秒の条件で成形した直後、ショアーＤ硬度計を用いて、熱時の硬度を測定した。
【００８０】
〔曲げ弾性率および曲げ強度〕
測定条件
ａ）試験片：長さ（Ｌ）８０ｍｍ以上、高さ（ｈ）４±０．２ｍｍ、幅（Ｗ）１０±０．５ｍｍの試験片または長さ（Ｌ）１２７ｍｍ以上、高さ（ｈ）６．５±０．２ｍｍ、幅（Ｗ）１２．６±０．５ｍｍの成形品を作製する。
ｂ）支点間距離（Ｌｖ）：６４．０±０．５ｍｍまたは１００．０±１．０ｍｍｃ）クロスヘッド速度（Ｓ）１．５±０．２ｍｍ／ｍｉｎ、２．０±０．２ｍｍ／ｍｉｎまたは３．０±０．４ｍｍ／ｍｉｎ
方法（測定方法はつぎに従って行う）
ａ）試験片の高さおよび幅を、寸法測定器を用いてそれぞれ０．０１ｍｍまで正確に測る。
ｂ）試験片を所定の支点間距離（Ｌｖ）で支える。
ｃ）支点間距離の中央加圧くさびで荷重を加え、試験片が折れたときの荷重（Ｐ）を１Ｎまで測定する。
ｄ）試験片の折れた箇所が、試験片を３等分したときの中央部ではない場合には、これを採用しないで再試験する。
ｆ）荷重−たわみ曲線を作図する。
【００８１】
そして、曲げ強さは、下記の式（１）によって算出する。
【数１】
2004018602.tif 000015
また、曲げ弾性率は、下記の式（２）によって算出する。
【数２】
2004018602.tif 000016
【００８２】
これらの測定・評価結果を下記の表３〜表４に併せて示す。
【００８３】
【表３】
2004018602.tif 000017
【００８４】
【表４】
2004018602.tif 000018
【００８５】
上記表３および表４の結果から、実施例品は優れた難燃性を示し、さらに機械強度に優れたものであった。また、流動性評価試験に関しても優れた結果が得られた。
【００８６】
これに対して、赤燐系難燃剤を使用した比較例１品は、難燃性は問題無いが、燐酸イオン量が多く耐湿信頼性に劣ることがわかる。また、赤燐系難燃剤を使用せず金属水酸化物のみを難燃剤として使用した比較例２品は、難燃性は問題無く燐酸イオン量も少なく問題無かったが、スパイラルフロー値が低く流動性に劣ることから、成形材料としての使用に不適であることがわかる。また、金属水酸化物の使用量を低減させた比較例３品は、所望の難燃性が達成できなかった。さらに、フォスファゼン系化合物のみを難燃剤として使用した比較例４品は、硬化性が低下したため、機械強度の低下が生起したことがわかる。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、前記Ａ〜Ｃ成分とともに一般式（１）で表される金属水酸化物（Ｄ成分）および特定のフォスファゼン系化合物（Ｅ成分）を併用して含有する半導体封止用樹脂組成物である。このため、高い難燃性はもちろん、高温高湿条件下での不純物が従来よりも析出し難くなり、優れた耐湿信頼性および流動性を有するようになる。したがって、この半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止することにより、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
【００８８】
そして、上記特定の金属水酸化物（Ｄ成分）として、前記粒度分布（ｄ１）〜（ｄ３）を有するものを用いることにより、流動性および難燃性に一層優れたものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の金属水酸化物の結晶形状の一つである六角板状形状を示す斜視図である。
【図２】従来の金属水酸化物の外形を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の金属水酸化物の外形の一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の金属水酸化物の外形の他の例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１】
2004018602.tif 000027
【図２】
2004018602.tif 000028
【図３】
2004018602.tif 000029
【図４】
2004018602.tif 000030