(57)【要約】【課題】実質的にハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を使用せずに優れた難燃性を有し、低収縮かつ低吸湿の封止用樹脂組成物を提供すること。【解決手段】（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）無機充填材および（ｅ）カップリング剤を必須成分とする封止用樹脂組成物であって、前記（ａ）エポキシ樹脂は下記化学式（１）で示されるエポキシ樹脂および下記化学式（２）で示される数平均分子量が１５００以上のエポキシ樹脂を必須成分として含み、前記（ｂ）フェノール樹脂硬化剤は下記化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤を必須成分として含むもの。【化１４】2005162826.tif 000020（但し、ｎは１以上の整数を表す）【化１５】2005162826.tif 000021（但し、ｍ、ｎは１以上の整数を、Ｒはアルキル基を表す）【化１６】2005162826.tif 000022（但し、ｎは１以上の整数を表す）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）無機充填材および（ｅ）カップリング剤を必須成分とする封止用樹脂組成物であって、
前記（ａ）エポキシ樹脂は下記化学式（１）で示されるエポキシ樹脂および下記化学式（２）で示される数平均分子量が１５００以上のエポキシ樹脂を必須成分として含み、
【化１】
2005162826.tif 000015
（但し、ｎは１以上の整数を表す）
【化２】
2005162826.tif 000016
（但し、ｍ、ｎは１以上の整数を、Ｒはアルキル基を表す）
前記（ｂ）フェノール樹脂硬化剤は下記化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤を必須成分として含み、
【化３】
2005162826.tif 000017
（但し、ｎは１以上の整数を表す）
実質的にハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を含まないことを特徴とする封止用樹脂組成物。
【請求項２】
前記化学式（１）で示されるエポキシ樹脂および前記化学式（２）で示される数平均分子量１５００以上のエポキシ樹脂の含有量が、
０．０５≦（化学式（２）で示される数平均分子量１５００以上のエポキシ樹脂の含有量）／（化学式（１）で示されるエポキシ樹脂の含有量）≦０．５、
を満たすことを特徴とする請求項１記載の封止用樹脂組成物。
【請求項３】
（ｆ）シリコーン化合物および（ｇ）密着付与剤を必須成分として含み、
前記（ｆ）シリコーン化合物が下記化学式（４）で示されるシリコーン化合物であり、
【化４】
2005162826.tif 000018
（但し、ｌ、ｍ、ｎは０または１以上の整数を、Ｒはアルキル基を、Ａはアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基およびメチル基から選択される１価の官能基を表す）
前記（ｇ）密着付与剤が下記化学式（５）で示される密着付与剤である
【化５】
2005162826.tif 000019
ことを特徴とする請求項１または２記載の封止用樹脂組成物。
【請求項４】
基板の片面に半導体素子が搭載され、前記半導体素子が搭載された前記基板の片面のみを樹脂組成物で封止してなる樹脂封止型半導体装置であって、前記樹脂組成物として請求項１乃至３のいずれか１項記載の封止用樹脂組成物を用いたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置に係り、特にハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を使用せずに優れた難燃性を有し、低収縮かつ低吸湿の封止用樹脂組成物およびそれを利用した樹脂封止型半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、軽量化、高性能化により、半導体素子の高集積化及び小型化が進み、半導体装置の表面実装化が進んでいる。また、エリア実装型半導体装置が開発され、従来の表面実装型半導体装置からエリア実装型半導体装置への移行が進んでいる。
【０００３】
エリア実装型半導体装置としてはＢＧＡ（BallGrid Array）、あるいは、さらに小型化されたＣＳＰ（Chip Scale Package）等が代表的なものとして挙げられる。これらは、従来のＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）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。
【０００４】
エリア実装型半導体装置は、ＢＴ樹脂／銅箔回路基板（ビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板）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が搭載され、その半導体素子搭載面、すなわち基板の片面のみがエポキシ樹脂組成物等で成形・封止されている。
【０００５】
半導体素子を搭載する基板としては、上記有機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開発されている。また、基板の半導体素子搭載面の反対面には半田ボールが２次元的に並列して形成され、実装用回路基板との接合が可能となるように構成されている。
【０００６】
すなわち、エリア実装型半導体装置は基板の半導体素子搭載面側のみをエポキシ樹脂組成物で封止し、半田ボール形成面側は実質的に封止しないという片面封止構造となっている。なお、リードフレーム等の金属基板等においては半田ボール形成面に数十μｍ程度の封止樹脂層が存在することがあるが、半導体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、実質的に片面封止構造となっている。
【０００７】
エリア実装型半導体装置では片面封止構造となっていることから、有機基板、金属基板とエポキシ樹脂組成物の硬化物との間の熱膨張・熱収縮の不整合ならびにエポキシ樹脂組成物の成形硬化時の硬化収縮による影響を受けやすく、封止直後から反りが発生しやすくなっている。
【０００８】
特に、半導体装置を実装用回路基板上に半田接合で実装する際には２００℃以上の加熱工程を経るため、この工程において半導体装置に反りが発生し、多数の半田ボールが平坦とならず、半導体装置の一部が実装用回路基板から浮き上がってしまい電気的接合の信頼性が低下するという課題がある。
【０００９】
片面封止構造の半導体装置の反りを低減するものとして、例えば特定の多官能型エポキシ樹脂と多官能型フェノール樹脂とを組み合わせ、無機充填材の配合量を調整することにより反りを低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、片面封止構造の半導体装置の反りを低減するものとして、例えば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を樹脂成分とするエポキシ樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
しかしながら、例えば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を樹脂成分とするエポキシ樹脂組成物は、Ｔｇが高く、硬化性、熱時曲げ強度は優れているが、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が比較的高いため無機充填材を高充填化することができず、低吸湿化が不十分となり、耐リフロー性に課題がある。
【００１１】
さらに、エポキシ樹脂組成物には低吸湿化に加えて、有機基板との良好な接着性も求められている。すなわち、半導体装置を赤外線リフロー、ベーパーフェイズソルダリング、半田浸漬等の手段により半田接合する場合、エポキシ樹脂組成物の硬化物ならびに有機基板から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と共に、半導体装置内部の有機基板の半導体素子搭載面とエポキシ樹脂組成物の硬化物との界面で剥離が発生することがある。
【００１２】
また、エポキシ樹脂組成物中には、難燃性を確保するために難燃剤として塩素、臭素等のハロゲン元素を含むハロゲン系難燃剤やアンチモン化合物（通常、三酸化アンチモン）が含有されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、環境・衛生の点からハロゲン系難燃剤、アンチモン化合物を使用しない難燃性に優れたエポキシ樹脂組成物が求められている。
【００１３】
このため、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の水酸化物、硼素系化合物が検討されているが、多量に配合しないと難燃性の効果が発現せず、不純物も多く耐湿性に問題があることから実用化されていない。
【００１４】
これに対し、赤燐系の難燃剤は少量の添加で効果があり、エポキシ樹脂組成物の難燃化に有用であるが、赤燐は水分と反応しホスフィンや腐食性の燐酸を生じるため耐湿性に問題があり、耐湿性に対する要求が極めて厳しい半導体封止用のエポキシ樹脂組成物には使用できない。
【００１５】
このため、赤燐粒子を水酸化アルミニウム、金属酸化物、その他無機化合物、熱硬化性樹脂等の有機化合物で被膜し、赤燐の安定化を図っているが（例えば、特許文献４参照。）、依然耐湿性に問題があり、ハロゲン系難燃剤、アンチモン化合物を使用せずに難燃性、耐湿性を両立できるエポキシ樹脂組成物は得られていない。
【００１６】
環境・衛生の点以外でも、ハロゲン系難燃剤、アンチモン化合物を含むエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置を高温下で保管した場合、これらの難燃性成分から熱分解したハロゲン化物が遊離し、半導体素子の接合部を腐食し、半導体装置の信頼性を損なうという不具合が知られており、この様なことからもハロゲン系難燃剤、アンチモン化合物を使用しない難燃性に優れたエポキシ樹脂組成物が求められている。
【特許文献１】特開２００３−１２８８７８号公報
【特許文献２】特開２０００−０３１３４４号公報
【特許文献３】特開平０５−００３２６９号公報
【特許文献４】特開平１１−２７９３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
樹脂封止型半導体装置においては、実装時の反りやクラックの発生が抑制されていることが求められている。そして、このような樹脂封止型半導体装置の封止に用いられる封止用樹脂組成物においては、樹脂封止型半導体装置の反りやクラックの発生を抑制するために低収縮、低吸湿であることが求められ、また環境・衛生の面からハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を使用しないことが求められている。しかしながら、従来の封止用樹脂組成物においては、これらの要求を満たすものは得られていない。
【００１８】
本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであって、低収縮、低吸湿であり、実質的にハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を含まずに十分な難燃性を有する封止用樹脂組成物およびそれを利用した樹脂封止型半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の封止用樹脂組成物は、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）無機充填材および（ｅ）カップリング剤を必須成分とする封止用樹脂組成物であって、前記（ａ）エポキシ樹脂は下記化学式（１）で示されるエポキシ樹脂および下記化学式（２）で示される数平均分子量が１５００以上のエポキシ樹脂を必須成分として含み、
【化６】
2005162826.tif 000002
（但し、ｎは１以上の整数を表す）
【化７】
2005162826.tif 000003
（但し、ｍ、ｎは１以上の整数を、Ｒはアルキル基を表す）
前記（ｂ）フェノール樹脂硬化剤は下記化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤を必須成分として含み、
【化８】
2005162826.tif 000004
（但し、ｎは１以上の整数を表す）
実質的にハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を含まないことを特徴とする。
【００２０】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、基板の片面に半導体素子が搭載され、前記半導体素子が搭載された前記基板の片面のみを樹脂組成物で封止してなる樹脂封止型半導体装置であって、前記樹脂組成物として上述した封止用樹脂組成物を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明においては、封止用樹脂組成物に特定の（ａ）エポキシ樹脂および特定の（ｂ）フェノール樹脂硬化剤を必須成分として含有させることにより、実質的にハロゲン系難燃剤およびアンチモン化合物を含まずにその硬化物に十分な難燃性を付与し、低収縮、低吸湿なものとすることができる。
【００２２】
また、本発明の樹脂封止型半導体装置においては、上述したような封止用樹脂組成物により封止することにより耐リフロー性に優れ、反りが抑制され、特に片面封止構造の樹脂封止型半導体装置とした場合にその実装時等における反りを有効に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の封止用樹脂組成物は、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）無機充填材および（ｅ）カップリング剤を必須成分として含有するものである。以下、各成分について説明する。
【００２４】
本発明に用いられる（ａ）エポキシ樹脂は、少なくとも下記化学式（１）で示されるエポキシ樹脂および下記化学式（２）で示される数平均分子量が１５００以上のエポキシ樹脂からなるものである。（ａ）エポキシ樹脂は、信頼性を確保するため樹脂中に含まれる塩素量が１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
【化９】
2005162826.tif 000005
（但し、ｎは１以上の整数を表す）
【００２６】
【化１０】
2005162826.tif 000006
（但し、ｍ、ｎは１以上の整数を、Ｒはアルキル基を表す）
【００２７】
（ａ）エポキシ樹脂のうち、化学式（１）で示されるエポキシ樹脂は、エポキシ当量が２００〜３５０の範囲のものが好ましく、２５０〜３２０の範囲のものがより好ましい。また、化学式（１）で示されるエポキシ樹脂は、軟化温度が４０〜１００℃の範囲のものが好ましく、軟化温度が５０〜７５℃の範囲のものがより好ましい。
【００２８】
さらに、化学式（１）で示されるエポキシ樹脂は、ＩＣＩ粘度計（コーン＆プレート型）により測定される溶融粘度（１５０℃）が０．０１〜０．３Ｐａ・ｓの範囲のものが好ましく、０．０１〜０．１５Ｐａ・ｓの範囲のものがより好ましい。
【００２９】
このような化学式（１）で示されるエポキシ樹脂としては、例えばＮＣ−３０００Ｐ（日本化薬株式会社製、エポキシ当量２７３、軟化温度５７℃、溶融粘度（１５０℃）０．０７Ｐａ・ｓ）、ＮＣ−３０００Ｓ（日本化薬株式会社製、エポキシ当量２８２、軟化温度５９℃、溶融粘度（１５０℃）０．０９Ｐａ・ｓ）等が挙げられる。
【００３０】
（ａ）エポキシ樹脂のうち、化学式（２）で示されるエポキシ樹脂はブタジエンの繰り返し構造をもつ液状タイプのエポキシ樹脂であり、主として封止用樹脂組成物の収縮率を低減するために加えられるものである。
【００３１】
化学式（２）で示されるエポキシ樹脂は、数平均分子量が１５００以上であるものが好ましく、１７００以上３０００未満であればより好ましい。数平均分子量が１５００未満であると成形後の収縮率が大きくなり、３０００以上であると粘度が大きくなり成形性が低下するため好ましくない。
【００３２】
また、化学式（２）で示されるエポキシ樹脂は、エポキシ当量が２００〜２８０の範囲のものが好ましく、２２０〜２６０の範囲のものがより好ましい。また、化学式（２）で示されるエポキシ樹脂は、ＩＣＩ粘度計（コーン＆プレート型）により測定される溶融粘度（２５℃）が１０〜７０Ｐａ・ｓの範囲のものが好ましく、２０〜５０Ｐａ・ｓの範囲のものがより好ましい。このようなものとしては、例えばＥ−１８００−６．５（日本石油化学株式会社製、エポキシ当量２４０、溶融粘度（２５℃）３０Ｐａ・ｓ）が挙げられる。
【００３３】
また、本発明においてはその趣旨に反しない範囲で、化学式（１）で示されるエポキシ樹脂および化学式（２）で示されるエポキシ樹脂以外の他のエポキシ樹脂を併用してもよい。
【００３４】
他のエポキシ樹脂としては１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば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、ナフトールのノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのグリシジルエーテル、テトラ（ヒドロキシフェニル）アルカンのエポキシ化物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３５】
（ａ）エポキシ樹脂の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して５〜１５重量％とすることが好ましい。５重量％未満であると封止用樹脂組成物の流動性等が低下するため好ましくなく、１５重量％を超えると封止用樹脂組成物の硬化物の難燃性および耐クラック性が低下するため好ましくない。
【００３６】
化学式（１）で示されるエポキシ樹脂と化学式（２）で示されるエポキシ樹脂とは、化学式（１）で示されるエポキシ樹脂の含有量に対する化学式（２）で示されるエポキシ樹脂の含有量の比（＝化学式（２）で示されるエポキシ樹脂の含有量／化学式（１）で示されるエポキシ樹脂の含有量）が０．０５〜０．５であれば好ましく、０．１〜０．３であればより好ましい。上記比が０．０５未満であると封止用樹脂組成物の収縮率が大きくなるため好ましくなく、０．５を超えると硬化物の難燃性が維持できなくなるため好ましくない。
【００３７】
また、化学式（１）および化学式（２）で示されるエポキシ樹脂と共に、他のエポキシ樹脂を併用する場合、他のエポキシ樹脂の含有量は（ａ）エポキシ樹脂全体の２０重量％以下が好ましく、１０重量％以下であればより好ましい。他のエポキシ樹脂の含有量が２０重量％を超えると封止用樹脂組成物の収縮率が大きくなり、また硬化物の難燃性も維持できなくなるため好ましくない。
【００３８】
本発明に用いられる（ｂ）フェノール樹脂硬化剤は、少なくとも下記化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤を含むものである。（ｂ）フェノール樹脂硬化剤は信頼性を確保するため、含まれるフリーのフェノール類の濃度が１重量％以下であることが好ましい。
【００３９】
【化１１】
2005162826.tif 000007
（但し、ｎは１以上の整数を表す）
【００４０】
化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤は、特にそのフェノール性水酸基当量が１７０〜２３０、好ましくは１９０〜２２０の範囲のもの、あるいは、軟化温度が４０〜１００℃、好ましくは５５〜９０℃の範囲のものが好ましい。
【００４１】
このような化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤としては、例えばＭＥＨ−７８５１Ｈ（明和化成株式会社製、水酸基当量１９９、軟化温度８２℃）、ＭＥＨ−７８５１Ｍ（明和化成株式会社製、水酸基当量１９９、軟化温度７６℃）、ＭＥＨ−７８５１Ｓ（明和化成株式会社製、水酸基当量１９８、軟化温度７４℃）、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ（明和化成株式会社製、水酸基当量１９８、軟化温度６７℃）等が挙げられる。
【００４２】
（ｂ）フェノール樹脂硬化剤においては、化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤と共に、他のフェノール樹脂硬化剤を併用してもよい。他のフェノール樹脂硬化剤としては、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシレン変性フェノール樹脂、フェノール類とベンズアルデヒド、ナフチルアルデヒド等との縮合物、トリフェノールメタン化合物、多官能型フェノール樹脂等が挙げられる。
【００４３】
（ｂ）フェノール樹脂硬化剤は、フェノール樹脂硬化剤のフェノール性水酸基数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比（＝フェノール性水酸基数／エポキシ基数）が０．４〜１．５の範囲になるように添加量を調整することが好ましい。上記比が０．４未満では硬化反応が充分に起こりにくくなり、上記比が１．５を超えると硬化物の特性、特に耐湿性が劣化しやすくなる。
【００４４】
また、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤として化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤と共に他のフェノール樹脂硬化剤を併用する場合、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤における他のフェノール樹脂硬化剤の含有量は３０重量％以下とすることが好ましく、２０重量％以下とすればより好ましい。他のフェノール樹脂硬化剤の含有量が３０重量％を超えると硬化物の難燃性が維持できなくなるため好ましくない。
【００４５】
本発明に用いられる（ｃ）硬化促進剤としては、フェノール樹脂を用いてエポキシ樹脂を硬化する際に硬化促進剤剤として使用されることが知られているものであれば特に制限されるものではない。
【００４６】
このようなものとしては、例えば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、トリ（Ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニルホスフィン）、メチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、ビス（ジフェニルホスフィノ）メタンなどの有機ホスフィン化合物、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、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、２−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール化合物またはその誘導体、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７）またはそのフェノール塩等が挙げられる。これらの硬化促進剤剤は必要に応じて組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
（ｃ）硬化促進剤の含有量はそれぞれの触媒活性が異なるため一概にその好適量は決められないが、封止用樹脂組成物全体に対し０．１〜５重量％の範囲で含有させることが好ましい。硬化促進剤の含有量が０．１重量％未満では硬化性能が劣り、５重量％を超えると耐湿信頼性が低下する傾向があるため好ましくない。
【００４８】
本発明に用いられる（ｄ）無機充填材は封止用樹脂組成物の硬化物の収縮率、熱伝導率、吸湿性等の特性を改善、向上させる目的で配合されるものである。（ｄ）無機充填材は最大粒径が１００μｍ以下で平均粒径が１〜５０μｍの粉末状のものが適しており、最大粒径が７５μｍ以下で平均粒径が５〜２５μｍであるとさらに好ましい。最大粒径が１００μｍを越えるか、あるいは平均粒径が５０μｍを超えると、狭部への充填が困難になるだけでなく、分散性が低下して成形品が不均一になる。また、平均粒径が１μｍ未満では、粘度が上昇し、成形性が不良となる。また、これらの粉末の形状は、できるだけ球状に近いものが、流動性、成形性、金型磨耗性などの観点からより好ましい。
【００４９】
このような（ｄ）無機充填材としては、例えば溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素および窒化アルミウム等が挙げられ、これらは単独または2種以上混合して使用することができる。これらの中でも、コスト、特性の観点から、特に溶融シリカが好適に用いられる。
【００５０】
（ｄ）無機充填材の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対し８０〜９０重量％とすることが好ましい。８０重量％未満では封止用樹脂組成物の硬化物の難燃性および耐クラック性に劣り、９０重量％を超えると封止用樹脂組成物の流動性が低下して成形性が低下するため好ましくない。
【００５１】
本発明に用いられる（ｅ）カップリング剤としては、無機充填材の表面処理に一般に使用されるものであれば特に制限されるものでないが、シリコン原子に結合したアルコキシ基を有するシラン化合物が好ましく、特に一級もしくは二級のアミンを有するシランカップリング剤が好ましい。これらのカップリング剤を用いることにより封止用樹脂組成物の成形性をより良好にすることができる。
【００５２】
具体的には、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、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等があけられる。これらのアミノシランは単独もしくは２種以上混合して使用することができ、さらにアミノシラン以外のカップリング剤を併用してもかまわない。
【００５３】
（ｅ）カップリング剤の含有量は、封止用樹脂組成物の０．０１〜５重量％であることが好ましい。０．０１重量％未満では成形性の向上に効果がなく、５重量％を超えると信頼性に悪影響を与え好ましくない。
【００５４】
本発明の封止用樹脂組成物においては、上記（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤、（ｄ）無機充填材および（ｅ）カップリング剤と共に、（ｆ）シリコーン化合物および（ｇ）密着付与剤を併用することが好ましい。
【００５５】
本発明に用いられる（ｆ）シリコーン化合物は下記化学式（４）で示されるものであり、封止用樹脂組成物の成形性の向上、硬化物の接着性の向上、低応力化等のために加えられるものである。化学式（４）で示されるシリコーン化合物はシロキサン骨格の片末端、両末端または側鎖に反応基であるアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基およびメチル基等を有するものである。反応基は、両末端または側鎖にあればより好ましい。
【００５６】
【化１２】
2005162826.tif 000008
（但し、ｌ、ｍ、ｎは０または１以上の整数を、Ｒはアルキル基を、Ａはアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基およびメチル基から選択される１価の官能基を表す）
【００５７】
化学式（４）で示されるシリコーン化合物のアミン当量は１０００〜７０００であることが好ましく、１５００〜６５００であるとより好ましい。アミン当量が１０００未満では成形性の向上が不十分となり、逆にアミン当量が７０００を超えると接着性が低下するようになるため好ましくない。
【００５８】
（ｆ）シリコーン化合物の含有量は、封止用樹脂組成物の０．０１〜５重量％であることが好ましい。０．０１重量％未満では成形性、接着性の向上に効果がなく、５重量％を超えると硬化物の信頼性に悪影響を与えるため好ましくない。
【００５９】
本発明に用いられる（ｇ）密着付与剤は、下記化学式（５）で示されるものである。この（ｇ）密着付与剤は、上記（ｆ）シリコーン化合物との組み合わせにより、基板上の金メッキされた部分との高い接着力を発現するものである。
【００６０】
【化１３】
2005162826.tif 000009
【００６１】
（ｇ）密着付与剤の含有量は、（ｆ）シリコーン合物の含有量に対する比（＝（ｇ）密着付与剤の含有量／（ｆ）シリコーン合物の含有量）で０．０５〜１．５となる範囲が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１．０となる範囲が好ましい。上記比が０．０５未満であると金メッキされた部分との接着力が低くなり、１．５を超えると硬化性が悪くなり、型離れ性も低下するため好ましくない。
【００６２】
本発明の封止用樹脂組成物には、上記（ａ）〜（ｇ）成分の他に、天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸やその金属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィン類などの離型剤；カーボンブラック、二酸化チタンなどの顔料；シリコーンゴム、各種プラスチックス粉末、各種エンジニアリングプラスチックス粉末、ＡＢＳ樹脂やＭＢＳ樹脂の粉末などの低応力化剤などを適宜添加することができる。このような（ａ）〜（ｇ）成分以外の他の成分は、それらの含有量の合計が封止用樹脂組成物全体の５重量％以下となる範囲が好ましい。
【００６３】
本発明の封止用樹脂組成物は上記（ａ）〜（ｅ）成分を必須成分とし、必要に応じて（ｆ）、（ｇ）成分、その他添加剤を添加し、例えばヘンシェルミキサー等のミキサーによって充分混合し、さらに熱ロールによる溶融処理または二軸の押し出し機などによる溶融混合処理を加えた後、冷却、粉砕することにより調製することができる。
【００６４】
本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記封止用樹脂組成物により半導体素子を封止することにより製造することができる。この場合、最も一般的には、低圧トランスファ成形が用いられるが、コンプレッション成形、インジェクション成形、注型などによっても封止することができる。なお、本発明の封止用樹脂組成物によって封止される半導体素子は特に限定されるものではない。
【００６５】
本発明の樹脂封止型半導体装置においては半導体素子の封止に収縮率が小さい封止用樹脂組成物を用いるため、特に反りが発生しやすい片面封止の樹脂封止型半導体装置、すなわち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の片面のみを封止してなる樹脂封止型半導体装置においてその反りの発生が効果的に抑制される。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
【００６７】
（実施例１〜５および比較例１〜３）
表１に示す各成分が同表に示す割合で配合されてなる封止用樹脂組成物を、以下のようにして調製した（表中の配合量は重量部を示す）。すなわち、初めにヘンシェルミキサー中で無機充填剤をカップリング剤で処理し、次いで他の成分を配合混合して６０〜１３０℃の加熱ロールで混練し、冷却した後、粉砕することにより、封止用樹脂組成物を得た。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
なお、表１に示した各成分としては、それぞれ以下に示すものを用いた。
エポキシ樹脂Ａ：化学式（１）で示されるエポキシ樹脂  ＮＣ−３０００Ｐ（日本化薬株式会社製、当量２７３）
エポキシ樹脂Ｂ：化学式（２）で示される数平均分子量が１５００以上のエポキシ樹脂  Ｅ−１８００−６．５（日本石油化学株式会社製、当量２４０）
エポキシ樹脂Ｃ：オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂  ＥＳＣＮ１９５ＸＬ（住友化学株式会社製、当量１９７）
【００７０】
フェノール樹脂Ａ：化学式（３）で示されるフェノール樹脂硬化剤  ＭＥＨ−７８５１Ｓ（明和化成株式会社製、当量１９８）
フェノール樹脂Ｂ：フェノールノボラック樹脂  ＢＲＧ−５５６（昭和高分子株式会社製、当量１０４）
【００７１】
硬化促進剤：ＤＢＵ（ＤＢＵ３０重量％含有フェノールノボラック塩）
離型剤：カルナバワックス
顔料：カーボンブラック
無機充填材：球状溶融シリカ粉（平均粒径２０μｍ）
カップリング剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン  Ａ−１８７（日本ユニカー株式会社製）
シリコーン化合物：化学式（４）で示されるシリコーン化合物において、両末端をアミンで変性したアミン当量５７００のシリコーン化合物
密着付与剤：化学式（５）で示される密着付与剤
【００７２】
次いで、これらの封止用樹脂組成物についてそれそれ下記のような評価試験を行った。
【００７３】
［１］耐湿信頼性を調べるために以下の試験を行った。すなわち各封止用樹脂組成物を用いて試験用デバイスを封止した後、１８０℃で４時間アフターキュアを行った。次いでこのパッケージを３０℃、相対湿度８５重量％の雰囲気中に１９２時間放置して吸湿処理を行った後、これをＭＡＸ．温度２６０℃のＩＲリフロー炉に３回通した。この時点でパッケージにおけるクラック発生率を調べた。さらにこのパッケージを１２７℃の飽和水蒸気雰囲気中に放置し、不良（リーク不良、オープン不良）発生率を調べた。結果をまとめて表２に表す。
【００７４】
［２］成形収縮率を調べるため、試験片を成形し、成形直後と１８０℃で４時間アフターキュアを行なった後での寸法変化率を測定した。また、ＢＧＡパッケージを成形して、成形したパッケージの反り量を測定した（パッケージ寸法：３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ１．４ｍｍ、ＢＴ基盤：厚さ０．４ｍｍ）。結果をまとめて表３に示す。
【００７５】
［３］成形作業性を調べるために以下の試験を行った。すなわち各封止用樹脂組成物を用いてダミーフレームを用いた連続成形を実施し、作業性および成形品外観を観察した。結果をまとめて表４に示す。
【００７６】
［４］難燃性を調べるために、封止用樹脂組成物を成形、硬化し、１２０ｍｍ×１２ｍｍ×０．８ｍｍの試験片を作製した。この試験片について、ＵＬ９４に基づく燃焼試験を実施し評価した。結果を表５に示す。
【００７７】
【表２】
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【００７８】
【表３】
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【００７９】
【表４】
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【００８０】
【表５】
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【００８１】
表２〜表５に示されるように、実施例１〜５の封止用樹脂組成物を用いたものは成形収縮率、反り量が少ないと共に、高温下での耐クラック性およびその後の耐湿信頼性も良好であった。これに対して比較例１〜３の封止用樹脂組成物を用いたものは、一方の特性は良好となるものの、他方の特性が低下することが認められた。また、実施例１〜５の封止用樹脂組成物は成形作業性も問題なく、さらに十分な難燃性も保持していることが認められた。