(57)【要約】【課題】  十分な耐湿性を有し、樹脂流動性や硬化後の樹脂強度を損なわないエポキシ樹脂組成物、及びそれを用いた半導体素子収納用中空パッケージを提供する。【解決手段】  エポキシ樹脂組成物は、１２１℃、相対湿度１００％の環境下、大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．５ｍｍの硬化樹脂の飽和吸水率が１質量％以上、乾燥状態から飽和吸水状態に達するまでの時間が６４時間以上であることを特徴とする。またエポキシ樹脂組成物は、ナフタレン環構造を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン構造を有するエポキシ樹脂から選択される少なくとも１種のエポキシ樹脂と、アラルキルフェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂から選択される少なくとも１種のフェノール樹脂からなる硬化剤と、吸水剤、必要によりさらに無機フィラーを含有することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１２１℃、相対湿度１００％の環境下において、大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．５ｍｍの硬化樹脂の飽和吸水率が１質量％以上であり、乾燥状態から飽和吸水状態に達するまでの時間が６４時間以上であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
下記（ａ）からなるエポキシ樹脂と、下記（ｂ）からなる硬化剤と、吸水剤、必要によりさらに無機フィラーを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
（ａ）ナフタレン環構造を有するエポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン構造を有するエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種のエポキシ樹脂、
（ｂ）アラルキルフェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂およびナフタレン型フェノール樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂。
【請求項３】
吸水剤が下記（ｃ）のシリカを含み、該シリカをエポキシ樹脂組成物全体量の１質量％以上、５０質量％以下で含有する請求項２に記載のエポキシ樹脂組成物。
（ｃ）１−ブタノールを媒体として測定した密度が２．１ｇ／ｃｍ３未満であり、６０℃、相対湿度９０％の環境下における２４時間後の吸湿率が３質量％以上であり、平均粒径が０．１μｍ以上、３μｍ未満のシリカ。
【請求項４】
吸水剤が下記（ｄ）の多孔質カーボンを含み、該多孔質カーボンをエポキシ樹脂組成物全体量の２質量％以上、５０質量％以下で含有する請求項２または３に記載のエポキシ樹脂組成物。
（ｄ）比表面積が０．５ｍ２／ｇ以上、３０ｍ２／ｇ以下であり、平均粒径が３μｍ以上、５０μｍ以下である多孔質カーボン。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて成形してなる半導体素子収納用中空パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化物の透湿性が低く、部品を製造する際の金型成形性に優れ、特に半導体素子を収納する中空パッケージとして好適に使用されるエポキシ樹脂組成物、及びこのエポキシ樹脂組成物で製造された、半導体素子収納用中空パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子は、周囲の温度や湿度の変化、あるいは微細なごみや埃に大きく影響され、その特性を劣化させてしまい、また機械的振動や衝撃を受けることにより破損しやすいことが知られている。これら外的要因から半導体素子を保護するために、セラミックス製の箱や樹脂で封止し、パッケージとして使用に供されていることは良く知られている。
【０００３】
なかでも、ＣＣＤ、ＣＭＯＳを代表とする固体撮像素子や、ＬＤ、ＰＤなどのレーザ素子、フォトダイオード素子などは、パッケージ外部からの光の通路が必要であり、一般的なＬＳＩ素子のように、周囲を樹脂やセラミックスで封止することができない。これらの半導体素子は、一般に一方が開放された中空タイプのパッケージに実装され、その後開放部をガラスなど透明材料で封止することにより、パッケージングされている。
【０００４】
この中空タイプのパッケージを製造するにあたり、金属やセラミックスを用いる気密封止方式の場合、本質的に非透湿であるが、製造コストが高い、寸法精度が悪いなどの欠点を有する。これに対して樹脂封止の場合、製造コストは比較的低く、寸法精度も高いが、樹脂は基本的に水分が拡散する性質を有しており、時間が経つと徐々に水分を通過させ、半導体素子の特性を劣化させたり、気密性を保持したパッケージ内部に浸透した水分がガラス面を結露させたりして信頼性を失わせるという欠点があった（例えば、非特許文献１、非特許文献２など参照）。
【０００５】
これまで、樹脂を中空パッケージに使用するにあたり、様々な工夫がなされてきた。その中でも、樹脂組成物に吸湿材料を添加し、樹脂中を浸透する水分を吸着することにより、中空内部への水の侵入を防ごうとする技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３など参照）。
【０００６】
【非特許文献１】信学技法 ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＰＯＲＴ ＯＦ ＩＥＩＣＥ． ＩＣＤ９５−１９４（１９９５−１２） 社団法人電子情報通信学会
【非特許文献２】日東技法Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．２，Ｏｃｔ．１９９０ ｐ．８４−９５
【特許文献１】特許第２７５０２５４号明細書
【特許文献２】特開平６−４９３３３号公報
【特許文献３】特開２００１−２２０４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの技術は、いずれも吸湿材料を添加するため、樹脂流動性や硬化後の樹脂強度に悪影響を及ぼすことがある。そのため、吸湿材料に含まれる不純物（たとえばアルカリ金属類）をできるだけ少なくし、また吸湿材料の形状、粒径などを最適化して改善しようとする試みがあるが、根本的な解決には至っていない。
【０００８】
例えば、特開２００１−２２０４９６号公報においては、所定の耐湿性を持たせるために、多孔質シリカをエポキシ樹脂組成物全体の５５質量％以上含有させることを特徴としているが、多孔質シリカを多量に配合させると、多孔質シリカが樹脂組成物中の離型剤成分（ワックス）等を吸着して樹脂流動性を悪化させたり、カップリング剤（シランカップリング剤など）を吸着して樹脂と無機フィラーの密着強度を弱めたりして、結果的に硬化後の樹脂強度が下がってしまうという問題点があった。
【０００９】
さらには、比較的大型のパッケージであれば、パッケージの厚みの効果により、添加する吸湿材料の量を少なくでき、樹脂流動性や硬化後の樹脂強度の低下を防ぐことができたが、近年においては、電子デバイスの高機能化・小型化要求に伴い、中空パッケージも小型化、薄型化の要求が厳しくなり、耐湿性能は従来以上の要求がなされている。そのため、より多量の吸湿材料を含有させざるを得ず、満足な樹脂流動性や硬化後の樹脂強度が得られなかった。
【００１０】
従って、本発明の課題は、十分な耐湿性を有し、樹脂流動性や硬化後の樹脂強度を損なわないエポキシ樹脂組成物及び、それを用いた半導体素子収納用中空パッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは鋭意検討した結果、湿熱環境下において特定の飽和吸水率を有し、かつ乾燥状態から飽和吸水状態に達するまでの時間（以下「飽和吸水時間」と言うことがある。）が特定の時間以上を有するエポキシ樹脂組成物を用いれば、前記課題を解決できることを見出し本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、１２１℃、相対湿度１００％の環境下において、大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．５ｍｍの硬化樹脂の飽和吸水率が１質量％以上であり、飽和吸水時間が６４時間以上であることを特徴とする。
【００１３】
また、特定のエポキシ樹脂及び硬化剤に、吸水剤を含有させたエポキシ樹脂組成物が前記特性を有し、それを用いれば前記課題を解決できることを見出し本発明に至った。
【００１４】
すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、下記（ａ）からなるエポキシ樹脂と、下記（ｂ）からなる硬化剤と、吸水剤、必要によりさらに無機フィラーを含有することを特徴とする。
（ａ）ナフタレン環構造を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン構造を有するエポキシ樹脂のいずれか、または両方から選択される少なくとも１種のエポキシ樹脂、
（ｂ）アラルキルフェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂のいずれか、または２つ以上から選択される少なくとも１種のフェノール樹脂。
【００１５】
吸水剤が下記（ｃ）のシリカを含み、該シリカをエポキシ樹脂組成物全体量の１質量％以上、５０質量％以下で含有するエポキシ樹脂組成物は、本発明の好ましい態様である。
（ｃ）１−ブタノールを媒体として測定した密度が２．１ｇ／ｃｍ３未満であり、６０℃、相対湿度９０％の環境下における２４時間後の吸湿率が３質量％以上であり、平均粒径が０．１μｍ以上、３μｍ未満のシリカ。
【００１６】
また、吸水剤が下記（ｄ）の多孔質カーボンを含み、該多孔質カーボンをエポキシ樹脂組成物全体量の２質量％以上、５０質量％以下で含有するエポキシ樹脂組成物は、本発明の好ましい態様である。
（ｄ）比表面積が０．５ｍ２／ｇ以上、３０ｍ２／ｇ以下であり、平均粒径が３μｍ以上、５０μｍ以下である多孔質カーボン
【００１７】
本発明により、前記エポキシ樹脂組成物を用いて成形してなる半導体素子収納用中空パッケージが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、半導体素子収納用中空パッケージの作製に用いられる、耐湿性に優れたエポキシ樹脂組成物を提供することができる。該エポキシ樹脂組成物は、最適な吸水量と吸水速度を実現できるため、従来のように多量の吸水剤を添加する必要が無く、樹脂流動性や、機械的強度に影響を及ぼさない。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いることにより、従来と比較して薄型の中空パッケージ、例えば表面実装型（ＳＯＮ型、ＱＦＮ型）中空パッケージの作製が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明で得られる、耐湿性に優れたエポキシ樹脂組成物および中空パッケージについて具体的に述べる。
【００２０】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、その硬化樹脂の飽和吸水率が１質量％以上、好ましくは１．０質量％以上、３．５質量％以下、より好ましくは１．３質量％以上、３．５質量％以下、さらに好ましくは１．５質量％以上、３．５質量％以下であって、かつ乾燥状態から飽和状態に達するまでの時間が６４時間以上、好ましくは７２時間以上、さらに好ましくは８０時間以上であることを特徴とする。
【００２１】
本発明において、硬化樹脂とは、エポキシ樹脂組成物を成形して硬化させたものを言い、エポキシ樹脂組成物とは、エポキシ樹脂に硬化剤等の添加剤を配合したものを熱ロール等で練った混練物で、硬化反応は未反応の状態か部分的な反応にとどまっている。
【００２２】
本発明において飽和吸水率及び乾燥状態から飽和吸水状態に達するまでの時間は、以下のようにして測定する。エポキシ樹脂組成物を成形温度１６０℃、成形圧力１．５ＭＰａ、射出時間３０秒間、硬化時間９０秒間の条件で、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．５ｍｍの試験片に成形する。これを１８０℃で１２時間乾燥して（この状態を乾燥状態と言う）にした後、重量（Ｗ０）を測定する。次いで市販のプレッシャークッカー試験機に入れ、１２１℃、相対湿度１００％の環境下に放置する。８時間毎に重量を測定し、重量変化が０．０２％以下となった時点を飽和吸水状態と定義し、飽和吸水時間を求めるとともに、その時点の重量Ｗから飽和吸水率（％）を下記式で表した。
｛（Ｗ−Ｗ０）／Ｗ０｝×１００
【００２３】
なお、一旦吸湿した硬化樹脂では、１８０℃で１２時間乾燥することで乾燥状態にすることができる。これは、１８０℃で乾燥時、重量変化がなくなることから明らかである。また、大きな形状の硬化樹脂については、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．５ｍｍの大きさに切り出すことにより、同様にして測定し評価できる。
【００２４】
上記の範囲の飽和吸水率及び飽和吸水時間を有するエポキシ樹脂組成物であれば、それを用いて成形した中空パッケージの肉厚が薄くとも、パッケージ内部に水が浸透するまでには長時間を要するため、耐湿性能としては満足するものとなる。
【００２５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、下記（ａ）からなるエポキシ樹脂と、下記（ｂ）からなる硬化剤と、吸水剤、必要によりさらに無機フィラーを含有するものが好ましい。
（ａ）ナフタレン環構造を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン構造を有するエポキシ樹脂のいずれか、または両方から選択される少なくとも１種のエポキシ樹脂、
（ｂ）アラルキルフェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂のいずれか、または２つ以上から選択される少なくとも１種のフェノール樹脂。
【００２６】
エポキシ樹脂（ａ）として具体的には、日本化薬（株）製ＮＣ−７０００Ｌ（ナフタレン型エポキシ樹脂）、東都化成（株）製ＥＳＮ−１６５Ｍ（ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂）、大日本インキ（株）製ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−７２００（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂）などがあげられる。
フェノール樹脂（ｂ）として具体的には、三井化学（株）製ＭＩＬＥＸ（アラルキルフェノール樹脂）、日本石油化学（株）製ＤＰＰ−６０９５Ｌ（ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂）、東都化成（株）製ＳＮ−１８０（ナフタレン型フェノール樹脂）などがあげられる。
【００２７】
なお、エポキシ樹脂に対する硬化剤の好ましい配合割合としては、エポキシ当量をＥ、フェノール当量をＰとした場合、好ましくはＰが０．５Ｅ以上、１．５Ｅ以下、より好ましくはＰが０．６Ｅ以上、１．４Ｅ以下、さらにはＰが０．７Ｅ以上、１．２Ｅ以下とすることが好ましい。
【００２８】
エポキシ樹脂としてエポキシ樹脂（ａ）を選択し、硬化剤としてフェノール樹脂（ｂ）を選択することにより、低吸湿性のエポキシ樹脂組成物を得ることができ、組成物中に吸水剤を添加した系においても、吸水速度を大きく増加させることが無い。また、前記（ａ）からなるエポキシ樹脂と、前記（ｂ）からなる硬化剤と、吸水剤、必要によりさらに無機フィラーを含有させることにより、成形性、流動性、機械特性に優れ、ガラス転移点の高いエポキシ樹脂組成物を得ることができるため、中空パッケージ用樹脂原料として好適である。また、エポキシ樹脂がナフタレン環構造やジシクロペンタジエン環構造を有していれば所望の低吸湿性と耐熱性を併せ持つため、例えばナフトールアラルキル型エポキシ樹脂が好適に使用される。
【００２９】
本発明のエポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂及び硬化剤に、前記（ａ）および（ｂ）の樹脂を含有していれば、本発明の目的を損なわず他の諸物性に影響を及ぼさない範囲内で、その他の樹脂を含有させることもできる。この場合のその他の樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂として、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、アラルキルフェノール型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。またフェノール樹脂としては、クレゾールノボラック型フェノール樹脂、ビスフェノール型フェノール樹脂、ビフェノール型フェノール樹脂、ハロゲン化フェノール樹脂などが挙げられる。いずれも、これらの例示に限定されるものではない。
【００３０】
本発明のエポキシ樹脂組成物においては、吸水剤が下記のシリカ（ｃ）を含んでいることが好ましい。
（ｃ）１−ブタノールを媒体として測定した密度が２．１ｇ／ｃｍ３未満であり、６０℃、相対湿度９０％の環境下における２４時間後の吸湿率が３質量％以上であり、平均粒径が０．１μｍ以上、３μｍ未満のシリカ。
このシリカ（ｃ）の添加量は、エポキシ樹脂組成物全体量の１質量％以上、５０質量％以下、より好ましくは１質量％以上、４０質量％以下、さらには２質量％以上、３０質量％以下であることが好ましい。ここで、１−ブタノールを媒体として測定する密度、吸湿率及び平均粒径の測定方法については、特開平６−４９３３３号公報に記載されている方法と同様に行った。
【００３１】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物はおいては、吸水剤が下記の多孔湿カーボン（ｄ）を含んでいることが好ましい。
（ｄ）比表面積が０．５ｍ２／ｇ以上、３０ｍ２／ｇ以下であり、平均粒径が３μｍ以上、５０μｍ以下である多孔質カーボン。
この多孔質カーボン（ｄ）の添加量は、エポキシ樹脂組成物全体量の２質量％以上、５０質量％以下、より好ましくは２質量％以上、３０質量％以下、さらには２質量％以上、２０質量％以下であることが好ましい。ここで、非表面積はカンタクローム社製３検体全自動ガス吸着量測定装置オートソーブ３Ｂ型を用い、吸着ガスに窒素を使用して測定した。平均粒径はＬｅｅｄｓ＆Ｎｏｔｈｒｕｐ社製レーザ回折散乱法粒度分布計Ｘ−１００を用いて測定した。
【００３２】
（ｃ）及び（ｄ）は吸湿性能を有し、本発明の目的を達成するために好適な吸水剤となる。これらは、エポキシ樹脂やフェノール樹脂とのぬれ性が良く、混練工程において分散不良を起こしにくい。また、密度、吸湿率、平均粒径、比表面積と添加量が上記の範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物として流動性、機械的強度などに悪影響を及ぼすことは無い。なお、これらに含有されるアルカリ金属類、アルカリ土類金属類などの不純物は少ない方ほど良いが、通常、２ｐｐｍ以下程度であることが好ましい。
【００３３】
また、エポキシ樹脂組成物へのシリカ（ｃ）及び／または多孔質カーボン（ｄ）の添加量は、硬化樹脂の飽和吸水率及び飽和吸水時間が前記の範囲内になるように調整されることが好ましい。シリカ（ｃ）及び／または多孔質カーボン（ｄ）の添加量を増やすことにより、エポキシ樹脂組成物の耐湿性を高めることができるが、同時に吸水量も増えるため、吸水したあとの過熱時、たとえば半田による実装工程、半田フローやリフローによる実装工程などにおいて、高温による水蒸気発生量が多くなり、結果としてパッケージの破壊（リフロークラック）が発生するなどの不都合を生じる。また、エポキシ樹脂組成物の流動性や硬化後の機械強度にも悪影響を与える。
【００３４】
なお、その他の吸湿材料、たとえばゼオライト系やチタニア系吸湿材料、シリカゲル等の吸湿材料、酸化カルシウム等の金属酸化物等を、本発明の目的を損なわず、得られる諸物性に影響しない範囲で、エポキシ樹脂組成物中にさらに添加することもできる。
【００３５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形収縮率が好ましくは０．０３％以上、０．３５％以下、より好ましくは０．０５％以上、０．３０％以下、さらには０．０８％以上、０．２０％以下であることが好ましい。上記範囲の成形収縮率にすることで、金型離型性に優れ、かつ寸法精度に優れた成形体を得ることができる。ここで言う成形収縮率とは、目的とする中空パッケージを製造するときの成形圧力、成形温度での値を指す。すなわち、図１や図２に記載のパッケージを製造し、その際の外形寸法と金型キャビティ寸法より、キャビティに対する硬化収縮率が求められ、これを成形収縮率とする。なお、成形収縮率を上記範囲内にするためには、通常、無機フィラーを配合しその配合量を調整する。加えて、前記エポキシ樹脂、フェノール樹脂の種類、配合量を変えることによっても成形収縮率を調整することが可能である。
【００３６】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、無機フィラーのほかさらに硬化触媒、着色剤、離型材、カップリング材、低応力化材、難燃剤などを、本発明の目的を損ねない範囲で添加することができる。無機フィラーは、エポキシ樹脂組成物の流動性、成形性、収縮率、吸水率、樹脂混練性などに影響を及ぼすので、目的に応じて種類、粒径、添加量を調整しながら添加される。すなわち、選択した樹脂の種類や粘度に応じて、エポキシ樹脂組成物が前記の成形収縮率を満たすように、無機フィラーの種類、粒径、添加量等が調整される。
【００３７】
無機フィラーとしては、例えば前記のシリカ（ｃ）以外のシリカ、アルミナなどの無機物が好ましく、特にシリカが好ましい。無機フィラーの平均粒径は、好ましくは５μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上、３０μｍ以下、さらには１５μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。無機フィラーの添加量は、エポキシ樹脂組成物全体量の３０質量％以上、８０質量％以下が好ましく、より好ましくは４０質量％以上、７８質量％以下、さらには４５質量％以上、７５質量％以下が好ましい。ただし、前記のシリカ（ｃ）を使用する場合、無機フィラーとシリカ（ｃ）の合計量が、エポキシ樹脂組成物全体量の９２質量％以下にすることが好ましい。また、これらの無機フィラーは、半導体素子の誤動作を防ぐため、ウラン含有量の少ないものが好ましい。
【００３８】
図１、図２に本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて成形される半導体素子収納用中空パッケージの一例の断面図を示す。半導体素子収納用中空パッケージの製造は、リードフレームを設置した金型に、上記のように調製されたエポキシ樹脂組成物を圧縮して得られたタブレットを、トランスファー成型して行った。具体的には、射出圧力１．５ＭＰａ、射出時間１分間、硬化時間１分間、金型温度１６０℃の条件でトランスファー成型を行い、次いで得られた成型体を１８０℃環境下で３時間ポストキュアーを行い、半導体収納用中空パッケージを得た。
【００３９】
例示した中空パッケージには、透湿防止板（例えば特許第２５３９１１１号明細書に記載のもの）が図示されているが、これはパッケージ底面部からの透湿をできるだけ防ぐため、底面部分に金属板からなる透湿防止板を装入し、アイランド構造をもたせることにより、さらに耐湿性を高めることができるものである。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
表１に記載の量（数値の単位は質量部）でエポキシ樹脂、硬化剤、無機フィラー、硬化触媒、その他の添加剤を配合した。これを９５℃の熱ロールで加熱混練した後、冷却、粉砕工程を経て、エポキシ樹脂組成物（ＥＸ−１）を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を用いて、アイランド部を有する金属フレームとの一体成形により、図１に示した中空パッケージ（ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）型）、および図２に示した表面実装型中空パッケージ（ＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−Ｌｅａｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）型）を作製した。パッケージの厚みの最も薄い部分は半導体素子が搭載される部位（ダイアタッチ部）であり、この厚さは、ＳＯＰ型で０．８ｍｍ、ＳＯＮ型で０．３ｍｍであった。使用する金属フレームとしては、ＣＡ１９４合金（銅合金）を用いた。
【００４１】
成形条件は、１６０℃、１．５ＭＰａであり、射出時間１分間、硬化時間１分間とした。この条件で成形したパッケージの外形の成形収縮率は、（株）東京精密社製三次元測定器ＸＹＺＡＸ−ＧＣ１０００Ｄを用いて金型キャビティの寸法（これをＬｍとする）を測定し、同様に相当するパッケージの寸法（これをＬｔとする）を測定し、（Ｌｍ−Ｌｔ）／Ｌｍの式により求めた。
【００４２】
このパッケージを１８０℃×６時間乾燥させた後にシール剤（協立化学産業（株）社製ワールドロックＮｏ．８７２３Ｋ８Ｌ）を蓋接着部に塗布し、厚さ０．８ｍｍのガラスを貼り付けて封止し、メタルハライドランプのＵＶ光（照射条件は１００ｍＷで３０秒間）を用いて硬化させた。このパッケージを市販のプレッシャークッカー試験機に入れ、１２１℃、相対湿度１００％の環境下で２時間曝露した。試験機から取り出した後、室温で１５分放置して温度が安定した後、１００℃ホットプレートにガラス面を１０秒間押し付け、次いで２３℃のペルチェ式冷却板に７秒間押し付けた。すぐにガラス面を確認し、中空部内の水分が結露するかどうかを目視で調べた（以下、この試験法を「曇り試験」と記す）。この操作を繰り返し結露が認められない最大の時間を、曇り試験結果として表１下欄に示した。
【００４３】
また、別途、エポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定し、結果を併せて表１下欄に示した。
【００４４】
なお、表１に記載した各原料は、以下のものを用いた。
ナフタレン型エポキシ樹脂：日本化薬（株）製  ＮＣ−７０００Ｌ、
ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂：東都化成（株）製  ＥＳＮ−１６５Ｍ、
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂：大日本インキ（株）製  ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−７２００、
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂：日本化薬（株）製  ＥＯＣＮ−１０２Ｓ、
アラルキルフェノール樹脂：三井化学（株）製  ＭＩＬＥＸ  ＸＬＣ−ＬＬ、
ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂：新日本石油化学（株）製  ＤＰＰ−６０９５Ｌ、
ナフタレン型フェノール樹脂：東都化成（株）製  ＳＮ−１８０、
フェノールノボラック樹脂：明和化成（株）製  ＨＦ−３Ｍ、
臭素化エポキシ樹脂：日本化薬（株）製ＢＲＥＮ−Ｓ、
難燃剤：三酸化アンチモン（日本精鉱（株）製ＰＡＴＯＸ−Ｍ）、
低密度球状シリカ（シリカ（ｃ））：密度１．８３ｇ／ｃｍ３、吸湿率１０．７％平均粒径１μｍ、
多孔質カーボン（多孔質カーボン（ｄ））：比表面積４．５ｍ２／ｇ、平均粒径１３．６μｍ、
溶融シリカ：電気化学工業（株）製ＦＢ−８２０Ｘ（高純度球状溶融シリカ、平均粒径２４μｍ）、
硬化触媒：四国化成（株）製キュアゾール（登録商標）２ＭＺ（２−メチルイミダゾール）、
着色剤：三菱化学（株）製カーボンブラック＃４５、
カップリング剤：信越化学工業（株）製ＫＢＭ−４０３、
離型剤：カルナバワックス。
【００４５】
【表１】
2005146157.tif 000002
【００４６】
（実施例２）
エポキシ樹脂にナフトールアラルキル型エポキシ樹脂とジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を、フェノール樹脂にジシクロペンタジエン型フェノール樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−２）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００４７】
（実施例３）
フェノール樹脂にナフタレン型フェノール樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−３）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００４８】
（実施例４）
吸湿材に多孔質カーボンを使用したこと以外は、実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−４）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００４９】
（実施例５）
低密度球状シリカ添加量を１４．５質量％にしたこと以外は、実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−５）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００５０】
（比較例１）
エポキシ樹脂にオルソクレゾールノボラックエポキシ、フェノール樹脂にフェノールノボラックを選択し、その他は実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−６）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００５１】
（比較例２）
低密度球状シリカ添加量を０．７質量％にしたこと以外は、実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−７）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００５２】
（比較例３）
低密度球状シリカ添加量を５．５質量％にし、溶融シリカ添加量を１０００重量部とした以外は、実施例１と同様にエポキシ樹脂組成物（ＥＸ−８）を作製した。実施例１と同様にパッケージを成形し、曇り試験を行った。結果を表１下欄に示す。また、あわせてエポキシ樹脂組成物の飽和吸水率および飽和吸水時間を測定した結果を表１下欄に示した。
【００５３】
以上の結果をまとめると、実施例１から実施例５のエポキシ樹脂組成物は、いずれも前記の飽和吸水量、飽和吸水時間の範囲内である。その結果、図１のＳＯＰ型パッケージで１６時間以上、図２の薄型ＳＯＮ型パッケージで８時間以上の曇り試験結果を示し、半導体素子収納用中空パッケージとして良好な耐湿性を有することがわかった。パッケージ樹脂厚みの最も薄い部分はダイアタッチ部３であり、当然、水はこの部分から最も速くパッケージ内に浸入する。特に、図２の薄型パッケージにおいては、樹脂部分の厚さが０．３ｍｍと薄いため水分を透過させやすく、本発明の樹脂組成物が良好な性能を示したことが明らかとなった。
【００５４】
これに対し、比較例１は、飽和吸水率は１．９質量％と十分だが、飽和吸水時間が実施例と比較して早い。そのため、図１のようなパッケージ樹脂厚みの厚いパッケージであれば比較的高い耐湿性を示すが、図２の薄型パッケージでは耐湿性が不足した。
また比較例２は、飽和吸水率が低いため、曇り試験において耐湿性が不十分な結果となった。
比較例３においては、飽和吸水時間が早い。そのため、図２のような薄型パッケージにおいては、十分な耐湿性を持たないことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、内部に水分を浸透させにくい性能が必要とされる、例えばレーザ素子用パッケージ等に好適に使用できる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物で成形したパッケージは、成形自由性が高いため、例えばレンズ鏡筒付きパッケージ、ピント合わせ部品付きパッケージ、基板一体型パッケージなど、形状の自由性を生かしたパッケージの作製も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ＳＯＰ型パッケージの概略断面図である（リードフレームを除いたパッケージ大きさは１０．０ｍｍ×１０．０ｍｍ×２．０ｍｍ）。
【図２】ＳＯＮ型パッケージの概略断面図である（リードフレームを除いたパッケージ大きさは、１０．０ｍｍ×１０．０ｍｍ×１．０ｍｍ）。
【符号の説明】
【００５７】
１  エポキシ樹脂組成物
２  リードフレーム
３  ダイアタッチ部（パッケージで最も薄い部分、図１で０．８ｍｍ、図２で０．３ｍｍ）
４  透湿防止板（アイランド部）
【図１】
2005146157.tif 000003
【図２】
2005146157.tif 000004