(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式（１）で表されるエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で表される結晶性エポキシ樹脂、（Ｃ）一般式（３）で表されるフェノール樹脂、（Ｄ）硬化促進剤、（Ｅ）無機充填剤、及び（Ｆ）一般式（４）で表されるシランカップリング剤を必須成分とし、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が１０／９０〜９０／１０であり、
（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に対し８０〜９４重量％含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
0004622221.tif 000019
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【化２】
0004622221.tif 000020
（Ｘは、
【化２１】
0004622221.tif 000021
で、Ｒ１は炭素数１〜６のアルキル基で同一でも異なってもよい。ｍは０〜４の整数。Ｒ２は水素又は炭素数１〜４アルキル基で同一でも異なってもよい。）
【化３】
0004622221.tif 000022
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【化４】
0004622221.tif 000023
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２の炭化水素基。ｎは１〜３の整数。）
【請求項２】
前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が、３０／７０〜５０／５０
であることを特徴とする請求項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又は２記載の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ことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみの封止に用いるものであって、（Ａ）一般式（１）で表されるエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で表される結晶性エポキシ樹脂、（Ｃ）一般式（３）で表されるフェノール樹脂、（Ｄ）硬化促進剤、（Ｅ）無機充填剤、及び（Ｆ）一般式（４）で表されるシランカップリング剤を必須成分とし、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が１０／９０〜９０／１０であり、（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に対し８０〜９４重量％含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化５】
0004622221.tif 000024
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【化６】
0004622221.tif 000025
（Ｘは、
【化２２】
0004622221.tif 000026
で、Ｒ１は炭素数１〜６のアルキル基で同一でも異なってもよい。ｍは０〜４の整数。Ｒ２は水素又は炭素数１〜４アルキル基で同一でも異なってもよい。）
【化７】
0004622221.tif 000027
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【化８】
0004622221.tif 000028
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２の炭化水素基。ｎは１〜３の整数。）
【請求項５】
前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が、３０／７０〜５０／５０であることを特徴とする請求項４記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
基板の片面に半導体素子が搭載され、この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又は５記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されていることを特徴とするエリア実装型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものであり、特に、プリント配線板や金属リードフレームの片面に半導体素子を搭載し、その搭載面側の実質的に片面のみを樹脂封止されたエリア実装型半導体装置に好適に用いられるものである。
【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、また半導体装置の表面実装化が促進されるなかで、新規にエリア実装型半導体装置が開発され、従来構造の半導体装置から移行し始めている。エリア実装型半導体装置としては、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型半導体装置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。エリア実装型半導体装置の構造としては、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樹脂組成物等で成形・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２次元的に並列して形成し、半導体装置を実装する回路基板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。
【０００３】
これらエリア実装型半導体装置の構造は基板の素子搭載面のみを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、リードフレーム等の金属基板等では、半田ボール形成面でも数十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樹脂組成物の成形・硬化時の硬化収縮による影響により、これらの半導体装置では成形直後から反りが発生しやすい。また、これらの半導体装置を実装する回路基板上に半田接合を行う場合、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿により半導体装置内部に存在する水分が高温で急激に気化することによる応力で半導体装置にクラックが発生する。さらに、近年、環境問題から従来よりも高融点の無鉛半田の使用が増加しており、この半田の適用により実装温度を従来よりも約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より著しく低下する問題が生じている。このようなことからエポキシ樹脂組成物のレベルアップによる半導体装置の信頼性の向上要求が加速的に強くなってきており、樹脂の低粘度化と無機充填剤の高充填化が進んでいる。
【０００４】
成形時に低粘度で高流動性を維持するために、溶融粘度の低い樹脂の使用（例えば、特許文献１参照。）や、また無機充填材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。）。しかしこれらは種々ある要求特性のいずれかのみを満足するものが多く、実装時の耐クラック性と低粘度化が両立できる手法は未だ見出されておらず、反りが小さく、耐クラック性に優れた樹脂を用いて、更に無機充填剤の配合量を高めて信頼性を満足させ、流動性と硬化性を損なわない更なる技術が求められていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１３０９１９号公報（第２〜５頁）
【特許文献２】特開平８−２０６７３号公報（第２〜４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、成形後や半田処理後の反りが小さく、流動性、半田処理後の信頼性に優れた特性を有するエリア実装型半導体封止用に適したエポキシ樹脂組成物及びこ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】
【０００７】
本発明は、
［１］（Ａ）一般式（１）で表されるエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で表される結晶性エポキシ樹脂、（Ｃ）一般式（３）で表されるフェノール樹脂、（Ｄ）硬化促進剤、（Ｅ）無機充填剤、及び（Ｆ）一般式（４）で表されるシランカップリング剤を必須成分とし、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比[（Ａ）／（Ｂ）]が１０／９０〜９０／１０であり、（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に対し８０〜９４重量％含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【０００８】
【化９】
0004622221.tif 000002
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【０００９】
【化１０】
0004622221.tif 000003
（Ｘは、
【化２３】
0004622221.tif 000004
で、Ｒ１は炭素数１〜６のアルキル基で同一でも異なってもよい。ｍは０〜４の整数。Ｒ２は水素又は炭素数１〜４アルキル基で同一でも異なってもよい。）【００１０】
【化１１】
0004622221.tif 000005
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【００１１】
【化１２】
0004622221.tif 000006
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２の炭化水素基。ｎは１〜３の整数。）
【００１２】
［２］第［１］項記載の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ことを特徴とする半導体装置、
【００１３】
［３］基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみの封止に用いるものであって、（Ａ）一般式（１）で表されるエポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（２）で表される結晶性エポキシ樹脂、（Ｃ）一般式（３）で表されるフェノール樹脂、（Ｄ）硬化促進剤、（Ｅ）無機充填剤、及び（Ｆ）一般式（４）で表されるシランカップリング剤を必須成分とし、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比[（Ａ）／（Ｂ）]が１０／９０〜９０／１０であり、（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に対し８０〜９４重量％含むことを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【００１４】
【化１３】
0004622221.tif 000007
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【００１５】
【化１４】
0004622221.tif 000008
（Ｘは、
【化２４】
0004622221.tif 000009
で、Ｒ１は炭素数１〜６のアルキル基で同一でも異なってもよい。ｍは０〜４の整数。Ｒ２は水素又は炭素数１〜４アルキル基で同一でも異なってもよい。）【００１６】
【化１５】
0004622221.tif 000010
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【００１７】
【化１６】
0004622221.tif 000011
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２の炭化水素基。ｎは１〜３の整数。）
【００１８】
［４］基板の片面に半導体素子が搭載され、この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第［３］項記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されていることを特徴とするエリア実装型半導体装置、
である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に従うと、成形後や半田処理後の反りが小さく、流動性、半田処理後の信頼性に優れた特性を有するエリア実装型半導体封止用に適したエポキシ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、（Ａ）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、（Ｂ）ビスフェノール型の結晶性エポキシ樹脂、（Ｃ）ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、（Ｄ）硬化促進剤、（Ｅ）無機充填剤、及び（Ｆ）２級アミンを有するシランカップリング剤を必須成分とし、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が１０／９０〜９０／１０であり、（Ｅ）成分が全エポキシ樹脂組成物中に対し８０〜９４重量％含むことにより、成形後や半田処理後の反りが小さく、流動性、半田処理後の信頼性に優れた特性を有し、特にエリア実装型半導体封止用に適したエポキシ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一般式（１）で表されるエポキシ樹脂は、エポキシ基間に疎水性で剛直なビフェニレン骨格を有しており、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は吸湿率が低く、ガラス転移温度（以下、Ｔｇという）を越えた高温域での弾性率が低く、半導体素子、有機基板、及び金属基板との密着性に優れる。また架橋密度が低い割には耐熱性が高いという特徴を有している。
一般式（１）中のｎは平均値で、１〜５の正数、好ましくは１〜３の正数である。ｎが下限値を下回るとエポキシ樹脂組成物の硬化性が低下する可能性があるので好ましくない。ｎが上限値を越えると樹脂粘度が高くなり、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下し、より一層の低吸湿化、低そり化のための無機充填材の高充填化が不可能となる可能性があるので好ましくない。一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）としては、例えばフェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂などが挙げられるが、式（１）の構造であれば特に限定するものではない。
【００２２】
【化１７】
0004622221.tif 000012
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【００２３】
本発明に用いられる一般式（２）で示される結晶性エポキシ樹脂は、常温では結晶性の固体であるが、融点以上では極めて低粘度の液状となり、無機充填材を高充填化できるので、これを用いたエポキシ樹脂組成物は、低反りで、耐半田性に優れる特性を有する。一般式（２）で表される結晶性エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などが挙げられるが、式（２）の構造であれば特に限定するものではない。
【００２４】
【化１８】
0004622221.tif 000013
（Ｘは、
【化２５】
0004622221.tif 000014
で、Ｒ１は炭素数１〜６のアルキル基で同一でも異なってもよい。ｍは０〜４の整数。Ｒ２は水素又は炭素数１〜４アルキル基で同一でも異なってもよい。）【００２５】
一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ａ）と一般式（２）で示されるエポキシ樹脂（Ｂ）との配合の重量比［（Ａ）／（Ｂ）］は、これを調整することにより、高流動と低吸湿の最良のバランスを引き出すことが出来る。この効果を引き出すためには、一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ａ）と一般式（２）で示されるエポキシ樹脂（Ｂ）との配合の重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が１０／９０〜９０／１０であり、好ましくは２０／８０〜７０／３０、特に好ましくは３０／７０〜５０／５０が望ましい。重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が下限値を下回るとエポキシ樹脂組成物の硬化物の低吸湿化ができず、耐半田クラック性が低下するおそれがあるので好ましくない。一方、重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が上限値を超えると、流動性が低下し、より一層の低吸湿化、低そり化のための無機充填材の高充填化が不可能となるおそれがあるので好ましくない。
【００２６】
また本発明では、一般式（１）で示されるエポキシ樹脂、及び一般式（２）で示される結晶性エポキシ樹脂を用いることによる特徴を損なわない範囲で、他のエポキシ樹脂を併用してもよい。併用できるエポキシ樹脂としては、分子内にエポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、及びポリマー全般を言う。例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾ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、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂（フェニレン骨格、ビフェニル骨格等を有する）、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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、トリアジン核含有エポキシ樹脂等が挙げられ、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。他のエポキシ樹脂を併用する場合の配合量としては、全エポキシ樹脂に対して、一般式（１）で示されるエポキシ樹脂と一般式（２）で示されるエポキシ樹脂との合計量が、５０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上含むものが望ましい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂と一般式（２）で示されるエポキシ樹脂との合計量が下限値を下回ると、耐半田クラック性の低下、流動性の低下が起こる可能性がある。
【００２７】
本発明で用いられる一般式（３）で示されるフェノール樹脂は、フェノール性水酸基間に疎水性で剛直なビフェニレン骨格を有しており、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は、低反りの特徴を有し、また吸湿率が低く、Ｔｇを越えた高温域での弾性率が低く、半導体素子、有機基板、及び金属基板との密着性に優れる。また架橋密度が低い割には耐熱性が高いという特徴を有している。
一般式（３）中のｎは平均値で、１〜５の正数、好ましくは１〜３の正数である。ｎが下限値を下回るとエポキシ樹脂組成物の硬化性が低下する可能性がある。ｎが上限値を越えると、樹脂粘度が高くなり、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下し、より一層の低吸湿化、低そり化のための無機充填材の高充填化が不可能となるので好ましくない。一般式（３）で示されるフェノール樹脂は、１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。一般式（３）で示されるフェノール樹脂としては、例えばフェノールビフェニルアラルキル樹脂などが挙げられるが、式（３）の構造であれば特に限定するものではない。
【００２８】
【化１９】
0004622221.tif 000015
（Ｒ１、Ｒ２は水素又は炭素数１〜４のアルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい。ａは０〜３の整数、ｂは０〜４の整数。ｎは平均値で、１〜５の正数）
【００２９】
本発明で用いられる一般式（３）で示されるフェノール樹脂を用いることによる特徴を損なわない範囲で他のフェノール樹脂を併用してもよい。併用する場合は、分子中にフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般で、極力低粘度のものを使用することが望ましく、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、フェノールアラルキル樹脂（フェニレン骨格を有する）、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン樹脂、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。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い。他のフェノール樹脂を併用する場合の配合量としては、全フェノール樹脂に対して、一般式（３）で示されるフェノール樹脂の配合量が、５０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上含むものが望ましい。一般式（３）で示されるフェノール樹脂の配合量が下限値を下回ると、吸湿率の増大、半田処理後の基材との密着性や耐半田性の低下、また低反りの特徴も損なわれるおそれがある。
【００３０】
本発明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数の当量比［（エポキシ基数）／（フェノール性水酸基数）］は、好ましくは０．５〜２であり、特に好ましくは０．７〜１．５である。前記範囲を外れると、エポキシ樹脂組成物の硬化性の低下或いは硬化物のガラス転移温度の低下、耐湿信頼性の低下等が生じる可能性があるので好ましくない。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂及び一般式（２）で示されるエポキシ樹脂、一般式（３）で示されるフェノール樹脂とを組合せて用いた場合には、吸湿後の半田処理での耐クラック性、反り等の点で最も高い効果が得られる。
【００３１】
本発明に用いられる硬化促進剤としては、前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒となり得るものを指し、例えば１、８−ジアザビシクロ（５、４、０）ウンデセン−７等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等のアミン化合物、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。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。
【００３２】
本発明に用いられる無機充填材の種類については特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。例えば溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、ガラス繊維等が挙げられ、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。特に溶融シリカが好ましい。溶融シリカは、破砕状、球状のいずれでも使用可能であるが、配合量を高め、且つエポキシ樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状シリカを主に用いる方がより好ましい。更に球状シリカの配合量を高めるためには、球状シリカの粒度分布をより広くとるよう調整することが望ましい。全無機充填材の配合量としては、成形性、信頼性のバランスから全エポキシ樹脂組成物中に８０〜９４重量％にする必要がある。下限値を下回ると、成形硬化時の硬化収縮及び成形温度から室温までの熱収縮が増大するため反りが大きくなり、また吸湿率が増大するため耐半田クラック性が低下するおそれがあるので好ましくない。上限値を越えると、流動性が低下し、成形時に充填不良等が生じたり、高粘度化による半導体装置内の金線変形等の不都合が生じたりするおそれがあるので好ましくない。
【００３３】
本発明において一般式（４）で表されるシランカップリング剤は必須である。一般式（４）で表されるシランカップリング剤を用いると、エポキシ樹脂組成物の粘度が低下し、流動性がよくなる効果が得られる。一般式（４）で表されるシランカップリング剤は１種類を単独で使用しても２種類以上を併用してもよい。また配合量は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中０．０１〜３重量％、更に好ましくは０.０５〜１重量％が望ましい。一般式（４）で表されるシランカップリング剤の配合量が下限値を下回ると、期待するような粘度特性および流動特性が得られないおそれがある。上限値を超えると硬化性が低下する可能性がある。また、一般式（４）で表されるシランカップリング剤を用いることによる効果を損なわない範囲であれば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のその他のカップリング剤を併用しても差し支えない。
【００３４】
【化２０】
0004622221.tif 000016
（Ｒ１は炭素数１〜１２の有機基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数１〜１２の炭化水素基。ｎは１〜３の整数。）
【００３５】
本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体、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成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。更に、必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶媒を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。
【００３６】
本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分、その他の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ロール、ニーダー等の押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、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従来からの成形方法で硬化成形すればよい。特に本発明のエポキシ樹脂組成物は、エリア実装型半導体装置用に最適である。
【実施例】
【００３７】
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限定されるものではない。配合割合は重量％とする。
【００３８】
実施例１
ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＮＣ３０００、エポキシ当量２７４、軟化点５８℃）                                          ２．６０重量部
ビスフェノールＡ型結晶性エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製ＹＬ６８１０、エポキシ当量１７１、融点４５℃）                            ２．６０重量部
ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、水酸基当量２０３、軟化点６５℃）                                ４．７５重量部
トリフェニルホスフィン                                        ０．３５重量部
球状溶融シリカ（平均粒径３０μｍ）                          ８９．００重量部
Ｎフェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシラン                ０．２０重量部
カーボンブラック                                              ０．３０重量部
カルナバワックス                                              ０．２０重量部
を常温でミキサーを用いて混合し、二軸混練機を用いて吐出物温度が１００℃となるように、混練機回転数１２０ｒｐｍの条件で混練し、冷却後粉砕して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以下の方法で評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１２０秒で測定した。単位はｃｍ。
パッケージ反り量：トランスファー成形機を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で３５２ｐＢＧＡ（パッケージサイズ３２ｍｍ×３２ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ、半導体素子のサイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ）を成形し、ポストキュアとして１７５℃で、２時間処理した。室温まで冷却後、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半田処理前のパッケージ反り量とした。その後、２６０℃の半田槽に１０秒間浸漬し、室温まで冷却後、同様に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半田処理後のパッケージ反り量とした。単位はμｍ。
金線変形率：パッケージ反り量の評価で成形した３５２pＢＧＡパッケージを軟Ｘ線透視装置で観察し、金線の変形率を（流れ量）／（金線長）の比率で表した。単位は％。
耐半田ストレス性：前記の３５２ｐＢＧＡを成形し、ポストキュアとして１７５℃で、２時間処理したパッケージ１０個を、８５℃、相対湿度６０％の環境下で１６８時間加湿処理し、その後２６０℃の半田槽に１０秒間浸漬した。処理後の内部クラックの有無を超音波探傷機で観察し、不良パッケージの個数を数えた。不良パッケージの個数がｎ個であるときｎ／１０と表示する。
【００４０】
実施例２〜９、比較例１〜７
表１、表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、表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。
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（軟化点６２℃、エポキシ当量２１０）
１−ナフトールアラルキル型フェノール樹脂（軟化点８７℃、水酸基当量２１０）
フェノールノボラック樹脂（軟化点８１℃、水酸基当量１０５）
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
【００４１】
【表１】
0004622221.tif 000017
【００４２】
【表２】
0004622221.tif 000018
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明により得られる半導体封止用エポキシ樹脂は流動性に優れており、これを用いた半導体装置は成形後や半田処理後の反りが小さく、半田処理後の信頼性に優れている。そのため、プリント配線板や金属リードフレームの片面に半導体素子を搭載し、その搭載面側の実質的に片面のみを樹脂封止されたいわゆるエリア実装型半導体装置に対して、本発明により得られる半導体封止用エポキシ樹脂を適用することで、その信頼性を向上させることが可能である。