(57)【要約】【課題】高い難燃性はもちろん、優れた耐湿性および流動性を兼ね備えた半導体封止用エポキシ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エポキシ樹脂組成物である。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）無機質充填剤。（Ｄ）３００℃以上の熱分解温度を有するテトラゾール系化合物。（Ｅ）下記の一般式（１）で表される金属水酸化物。【化１】
2004018554.tif 000016
【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エポキシ樹脂組成物。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）フェノール樹脂。
（Ｃ）無機質充填剤。
（Ｄ）３００℃以上の熱分解温度を有するテトラゾール系化合物。
（Ｅ）下記の一般式（１）で表される金属水酸化物。
【化１】
2004018554.tif 000015
【請求項２】
上記（Ｄ）成分であるテトラゾール系化合物の含有量が、エポキシ樹脂組成物全体の０．１〜２０重量％の範囲に設定されている請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体封止用エポキシ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、ハロゲン系難燃剤やアンチモン化合物を含有せず、難燃性および耐湿信頼性に優れた半導体封止用エポキシ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、ダイオード，トランジスタ，集積回路等の電子部品は、主にエポキシ樹脂組成物を用いて封止されている。これらエポキシ樹脂組成物中には、難燃性を付与するために、ハロゲン系難燃剤やアンチモン化合物が配合されている。ところが、近年、環境・衛生の観点から、上記ハロゲン系難燃剤やアンチモン化合物を使用することなく難燃性に優れたエポキシ樹脂組成物の開発が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記要求に対して、難燃剤として、赤リン系難燃剤や有機リン化合物を用いることが提案されているが、これら化合物は不純物イオン量を多く含有しており、耐湿信頼性が低下するという問題を有している。
【０００４】
一方、無機系の難燃剤として金属水酸化物の使用が提案されているが、金属水酸化物のみで充分な難燃性を達成するためには、その使用量が多くなり、結果、得られるエポキシ樹脂組成物の成形時の流動性が低下する恐れがあった。
【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、優れた耐湿性および流動性を兼ね備えた半導体封止用エポキシ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その目的とする。
【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エポキシ樹脂組成物を第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）３００℃以上の熱分解温度を有するテトラゾール系化合物。
（Ｅ）下記の一般式（１）で表される金属水酸化物。
【化２】
2004018554.tif 000002
【０００８】
また、上記半導体封止用エポキシ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。
【０００９】
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〔（Ｅ）成分〕とともに上記特定のテトラゾール系化合物〔（Ｄ）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〔（Ｅ）成分〕の使用量の低減を可能にし流動性と難燃性の発現バランスを制御することができ、結果、優れた難燃性が付与されることはもちろん、耐湿信頼性が向上し、かつ先に述べたように、金属水酸化物単体での使用による流動性の低下を生じず、所期の目的が達成されることを見出し本発明に到達した。
【００１０】
【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。
【００１１】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、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、特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）と、特定の金属水酸化物（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、エポキシ樹脂を硬化させるに充分な量に設定することが好ましい。一般的には、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が０．７〜１．５当量となるように設定することが好ましい。より好ましくは０．９〜１．２当量である。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
上記Ａ〜Ｃ成分とともに用いられる特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）は、窒素原子を４個有する一般的な５員環構造を有する化合物であって、３００℃以上の熱分解温度を有するもので、成形温度以上で加熱された場合に、窒素ガス、炭酸ガスおよび水蒸気等のガスを発生させるものである。すなわち、熱分解温度が３００℃未満のように低いと、ＩＲ等の熱履歴により、窒素ガス，炭酸ガスおよび水蒸気等のガス等を発生させ、封止材の外観不良や内部ボイドの発生を引き起こすと考えられる。ただし、ダイオキシン等に該当する環境負荷はないものである。そして、難燃性の高い封止樹脂が得られるという観点から、熱分解時に上記テトラゾール系化合物１ｇ当たりのガス発生量が多い化合物を選択することが好ましい。上記特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）としては、１Ｈ−テトラゾールあるいはその金属塩，アミン塩等の１Ｈテトラゾール誘導体、さらには５，５′−１Ｈ−テトラゾールあるいはその金属塩，アミン塩等の５，５′−１Ｈ−テトラゾール誘導体、５−メチル−１Ｈ，５−フェニル−１Ｈまたは５−アミノ−１Ｈ−テトラゾールあるいはその金属塩，アミン塩等の各５−メチル−１Ｈ、５−フェニル−１Ｈ、５−アミノ−１Ｈのテトラゾール誘導体等があげられる。これらテトラゾール系化合物は、２種の互変異性体として反応しうるもので、本発明においてはいずれも選択可能である。上記テトラゾール系化合物として、具体的には、下記に示す化学式（２）で表される５，５′−ビステトラゾール・ジアンモニウム（熱分解温度：３２５〜３８０℃）、下記に示す化学式（３）で表される５，５′−ビステトラゾール・ピペラジン（熱分解温度：３５０〜３７５℃）、下記に示す化学式（４）で表される５，５′−ビステトラゾール・ジグアニジン（熱分解温度：３４０〜３７０℃）が特に好ましくあげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いてもよい。
【００１８】
【化３】
2004018554.tif 000003
【００１９】
【化４】
2004018554.tif 000004
【００２０】
【化５】
2004018554.tif 000005
【００２１】
上記特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物全体の０．１〜２０重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは０．５〜５重量％の範囲である。すなわち、特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）の含有量が０．１重量％未満のように少な過ぎると、充分な難燃性が付与され難いことがあり、逆に２０重量％を超えて多過ぎると、半導体封止樹脂としての流動性が低下する傾向がみられるからである。
【００２２】
上記Ａ〜Ｄ成分とともに用いられる特定の金属水酸化物（Ｅ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。
【００２３】
【化６】
2004018554.tif 000006
【００２４】
本発明において、上記結晶形状が多面体形状を有するとは、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、通常の金属水酸化物、例えば、上記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、エポキシ樹脂組成物の流動性の低下を一層抑制することができより好ましい。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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１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。
【００２８】
これに対し、本発明の金属水酸化物は、図２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２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３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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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　（ｘは０．０１〜０．５の正の数）で示される、多面体形状を有する金属水酸化物を作製することができる。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
上記金属水酸化物（Ｅ成分）の具体的な代表例としては、Ｍｇ１−Ｘ　ＮｉＸ　（ＯＨ）２　〔０．０１＜ｘ＜０．５〕、Ｍｇ１−Ｘ　ＺｎＸ　（ＯＨ）２　〔０．０１＜ｘ＜０．５〕等があげられる。これら金属水酸化物の市販品の例としては、例えば、タテホ化学工業社製のエコーマグがあげられる。
【００３６】
そして、上記特定の金属水酸化物（Ｅ成分）としては、下記に示す粒度分布（ｅ１）〜（ｅ３）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。
（ｅ１）粒径１．３μｍ未満のものが１０〜６０重量％。
（ｅ２）粒径１．３〜２．０μｍ未満のものが３０〜６５重量％。
（ｅ３）粒径２．０μｍ以上のものが５〜３０重量％。
【００３７】
上記粒度分布において、粒度分布（ｅ１）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６０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（ｅ３）の２．０μｍ以上のものが５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（ｅ１）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（ｅ３）における粒径の通常の上限値は１５μｍである。
【００３８】
そして、上記Ｅ成分である特定の金属水酸化物では、上記粒度分布（ｅ１）〜（ｅ３）に加えて、その最大粒径が１０μｍ以下であることが好ましい。特に好ましくは最大粒径が６μｍ以下である。すなわち、最大粒径が１０μｍを超えると、難燃性を有するために多くの量を必要とするようになる傾向がみられるからである。
【００３９】
さらに、上記特定の金属水酸化物（Ｅ成分）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、上記金属水酸化物（Ｅ成分）の比表面積の測定は、ＢＥＴ吸着法により測定される。
【００４０】
また、上記特定の金属水酸化物（Ｅ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エポキシ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エポキシ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。
【００４１】
上記特定の金属水酸化物（Ｅ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物全体の０．０５〜１０重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは０．０８〜５重量％の範囲である。すなわち、上記金属水酸化物が０．０５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、また樹脂中の不純物イオン量が増加し、耐湿信頼性の低下を生じる傾向がみられる。逆に、１０重量％を超えて多過ぎると、半導体封止樹脂としての流動性が低下する傾向がみられるからである。
【００４２】
なお、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、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。
【００４３】
上記硬化促進剤としては、特に限定するものではなく、テトラフェニルホスホニウム・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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、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）、特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）、特定の金属水酸化物（Ｅ成分）および必要に応じて他の添加剤を常法に準じて適宜配合し、ミキシングロール機等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練した後、これを室温下で冷却固化させる。その後、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エポキシ樹脂組成物を製造することができる。
【００４７】
このようにして得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物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モールド方法によって行うことができる。
【００４８】
このようにして得られる半導体装置は、封止用樹脂組成物として用いられるエポキシ樹脂組成物中に、前記特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）が含有されているため、これが高い難燃性を有するとともに、優れた耐湿信頼性および流動性を備えていることから、高い信頼性を備えた半導体装置となる。
【００４９】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００５０】
まず、下記に示す各材料を準備した。
【００５１】
〔エポキシ樹脂ａ〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９５、軟化点７０℃）
【００５２】
〔エポキシ樹脂ｂ〕
下記の化学式（５）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９２、融点１０７℃）
【化７】
2004018554.tif 000007
【００５３】
〔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１０７、軟化点８５℃）
【００５４】
〔フェノール樹脂ｄ〕
下記の化学式（６）で表される繰り返し単位を主成分とするフェノール樹脂（水酸基当量１７４、軟化点７０℃）
【化８】
2004018554.tif 000008
【００５５】
〔無機質充填剤〕
球状溶融シリカ粉末（平均粒径３０μｍ）
【００５６】
〔硬化促進剤〕
トリフェニルホスフィン
【００５７】
〔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
【００５８】
〔エステル系ワックス〕
カルナバワックス
【００５９】
〔オレフィン系ワックス〕
ポリエチレン系ワックス
【００６０】
〔カーボンブラック〕
【００６１】
〔テトラゾール系化合物ｅ１〕
下記の化学式（２）で表される５，５′−ビス−１Ｈ−テトラゾール・ジアンモニウム塩（熱分解温度３２５〜３８０℃）
【化９】
2004018554.tif 000009
【００６２】
〔テトラゾール系化合物ｅ２〕
下記の化学式（３）で表される５，５′−ビス−１Ｈ−テトラゾール・ピペラジン塩（熱分解温度３５０〜３７５℃）
【化１０】
2004018554.tif 000010
【００６３】
〔赤燐系難燃剤〕
赤燐含有率９３重量％、平均粒径２０μｍ（日本化学工業社製、ヒシガードＥＬ）
【００６４】
〔金属水酸化物〕
多面体形状の金属水酸化物：Ｍｇ０．８　Ｚ０．２　（ＯＨ）２　（タテホ化学工業社製、エコーマグＺ−１０）
【００６５】
【実施例１〜７、比較例１〜４】
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半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
【００６６】
【表１】
2004018554.tif 000011
【００６７】
【表２】
2004018554.tif 000012
【００６８】
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。
【００６９】
〔不純物イオン濃度〕
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、下記の条件で硬化物を作製した。そして、得られた硬化物を振動ミルにて粉末状に粉砕して目開き１５０μｍの網を通して微粉末を得た。この微粉末５ｇとイオン交換水５０ｍｌを抽出容器〔外側が金属（ＳＵＳ）で内側がテフロン（Ｒ）の容器〕に投入して密閉した。これを１６０℃の乾燥機内に２０時間放置し、その後常温に戻した後抽出液を得た。この抽出液をイオンクロマト分析して各不純物イオン（Ｎａ＋　，Ｃｌ−　，ＰＯ４　３−）量を測定した。
（硬化体作製条件）
温度：１７５℃
時間：１２０秒
【００７０】
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。
【００７１】
〔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。
【００７２】
また、上記実施例および比較例で得られたエポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子（チップサイズ：７．５×７．５ｍｍ）をトランスファー成形（条件：１７５℃×１２０秒）し、１７５℃×５時間の後硬化することにより半導体パッケージを得た。このパッケージは、８０ピンＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ、サイズ：２０ｍｍ×１４ｍｍ×厚み２ｍｍ）であり、ダイパッドサイズは８×８ｍｍである。
【００７３】
このようにして作製した半導体パッケージを用いて、プレッシャークッカーバイアス試験（ＰＣＢＴ）を行った（条件：１３０℃／８５％ＲＨ、３０Ｖバイアス）。なお、不良モードはリーク不良およびオープン不良を測定し、これら不良が発生するまでの時間を測定して耐湿性を評価した。
【００７４】
これらの測定・評価結果を下記の表３〜表４に併せて示す。
【００７５】
【表３】
2004018554.tif 000013
【００７６】
【表４】
2004018554.tif 000014
【００７７】
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、さらに各不純物イオン量が少なく、耐湿信頼性および流動性に関しても優れた結果が得られた。
【００７８】
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、難燃性は問題無くまた燐酸イオン量も少なく難燃性試験および耐湿性試験結果は良好であったものの、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、テトラゾール系化合物のみを難燃剤として使用した比較例４品は、流動性が低下する、また不純物イオン量が多く、耐湿信頼性が低下することがわかる。
【００７９】
【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、特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）および一般式（１）で表される金属水酸化物（Ｅ成分）を併用して含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物である。このため、高い難燃性はもちろん、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、この半導体封止用エポキシ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。
【００８０】
そして、上記特定のテトラゾール系化合物（Ｄ成分）の含有量をエポキシ樹脂組成物全体の０．１〜２０重量％の範囲に設定することにより、より一層流動性および難燃性に優れたものが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】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３】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】
2004018554.tif 000017
【図２】
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【図３】
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