(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂と、
（Ｂ）フェノール性水酸基を２個以上含む化合物と、
（Ｃ）無機充填剤と
を含み、
前記エポキシ樹脂（Ａ）がＩＣＩ粘度計を用いた１５０℃における溶融粘度測定において、１．０ｄＰａ・秒以下の溶融粘度を示すものであり、
かつＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定において、一般式（１）のｎ＝１体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ１、検出値をＬ１とし、一般式（１）のｎ＝２体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ２とし、リテンションタイムＴ０（ここで、Ｔ０＝０．６５×Ｔ１＋０．３５×Ｔ２）における検出値をＬ０としたときに、該リテンションタイムＴ０で検出される成分が前記一般式（１）で表される化合物を製造する際の副生成物であり、０．６≦Ｌ０／Ｌ１≦１．１を満たすものであることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。（但し、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｌ０、Ｌ１は、カラム条件によって変化する相対値であり、同条件で測定された値を用いる。）
【化１】
0005211737.tif 000016
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、炭素数１〜６の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。ａは０〜４の整数であり、ｂは０〜３の整数である。ｎは０〜２０の整数である。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）が下記一般式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂であることを特徴とする請
求項１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
0005211737.tif 000017
（ただし、上記一般式（２）において、ｎは０〜２０の整数である。）
【請求項３】
前記ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定が、ポリスチレンジェルカラム（東ソー（株）製ＴＳＫ−ＧＥＬＧＭＨＨＲ−Ｌ）を用いた測定であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により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。
【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る。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向に伴い、半導体素子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ている。このような状況の下で、半導体を封止するための樹脂組成物への要求は益々厳しいものとなってきている。特に半導体装置の表面実装が一般的になってきている現状では、吸湿した半導体装置が半田処理時に高温にさらされ、気化した水蒸気の爆発的応力により半導体装置にクラックが発生したり、或いは半導体素子やリードフレームと半導体封止用樹脂組成物の硬化物との界面に剥離が発生したりすることにより、半導体装置の電気的信頼性を大きく損なう不良が生じ、これらの不良の防止、即ち耐半田性の向上が大きな課題となっている。
【０００３】
さらに環境問題を背景とした、鉛の使用撤廃の機運から、従来よりも融点の高い無鉛半田の使用が高まってきている。この無鉛半田の適用により半田処理時の温度を従来に比べ約２０℃高くする必要があり、前述のクラックや界面剥離が発生し易くなることにより、実装後の半導体装置の電気的信頼性が従来に比べ著しく低下する不具合が生じてきている。この半導体装置の信頼性を向上させる方法として、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂や低粘度の結晶性エポキシ樹脂を適用し、より多くの無機充填剤を配合する方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
しかし、近年の先端用途においては半導体装置のさらなる薄型化・多積層化設計が採用される中、封止樹脂にはさらなる流動特性の向上と耐半田性改善とが要求され、それらを満足するものは得られていなかった。
【０００４】
【特許文献１】特許第３４７８３１５号公報
【特許文献２】特開平７−１３０９１９号公報
【特許文献３】特開平８−２０６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、流動性と耐半田性とのバランスに優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れ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】
【０００６】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）下記一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂と、（Ｂ）フェノール性水酸基を２個以上含む化合物と、（Ｃ）無機充填剤とを含み、前記エポキシ樹脂（Ａ）がＩＣＩ粘度計を用いた１５０℃における溶融粘度測定において、１．０ｄＰａ・秒以下の溶融粘度を示すものであり、かつＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定において、一般式（１）のｎ＝１体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ１、検出値をＬ１とし、一般式（１）のｎ＝２体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ２とし、リテンションタイムＴ０（ここで、Ｔ０＝０．６５×Ｔ１＋０．３５×Ｔ２）における検出値をＬ０としたときに、０．６≦Ｌ０／Ｌ１≦１．１を満たすものであることを特徴とする。
【０００７】
【化１】
0005211737.tif 000002
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、炭素数１〜６の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。ａは０〜４の整数であり、ｂは０〜３の整数である。ｎは０〜２０の整数である。）
【０００８】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂（Ａ）のＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定において、前記リテンションタイムＴ０で検出される成分が前記一般式（１）で表される化合物を製造する際の副生成物であるものとすることができる。
【０００９】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前記一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）が下記一般式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂であるものとすることができる。
【００１０】
【化２】
0005211737.tif 000003
（ただし、上記一般式（２）において、ｎは０〜２０の整数である。）
【００１１】
本発明の半導体装置は、前述の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に従うと、流動性を損なうことなく、耐半田性とのバランスに優れる樹脂組成物およびその硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、（Ａ）一般式（１）で表される化合物とその不純物からなり、１５０℃における溶融粘度およびゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定におけるｎ
＝１体とｎ＝２体の中間で検出される副生成物の量を規定するＬ０／Ｌ１比が、特定範囲であるエポキシ樹脂と、（Ｂ）フェノール性水酸基を２個以上含む化合物と、（Ｃ）無機充填剤とを含むことにより、流動性と耐半田性とのバランスに優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び信頼性に優れた半導体装置が得られるものである。以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
先ず、半導体封止用エポキシ樹脂組成物について説明する。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、エポキシ樹脂として下記一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）を用いる。該エポキシ樹脂（Ａ）は、環状脂環式構造を有することにより、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は吸水率が低く、密着性に優れる、環状脂環式構造をジシクロペンタジエン構造とすることで工業的に容易かつ低コストで樹脂を製造できるという特徴を有している。
【００１５】
【化１】
0005211737.tif 000004
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、炭素数１〜６の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。ａは０〜４の整数であり、ｂは０〜３の整数である。ｎは０〜２０の整数である。）
【００１６】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いられる一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）は、ＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定において、一般式（１）のｎ＝１体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ１、検出値をＬ１とし、一般式（１）のｎ＝２体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ２とし、リテンションタイムＴ０（ここで、Ｔ０＝０．６５×Ｔ１＋０．３５×Ｔ２）における検出値をＬ０としたときに、Ｌ０／Ｌ１比の下限値が０．６以上であるものが好ましく、０．７以上であるものがより好ましく、０．８以上であるものが特に好ましい。一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）としては、例えば、日本化薬（株）製ＸＤ−１０００、ＸＤ−１０００−Ｌなどが入手可能であったが、これらはＬ０／Ｌ１比が０．６に満たないものであった。このため、エポキシ樹脂組成物の硬化物の架橋密度が高く、熱時の内部応力が高くなる場合があり、結果として、半導体装置における耐半田性が不充分となる場合があった。これに対し、一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）のＬ０／Ｌ１比が上記下限値以上のものであれば、半田が溶融する温度領域における弾性率が適度に低く、低応力性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができ、本来エポキシ樹脂（Ａ）が有している良好な密着性・低吸水性とあいまって特に耐半田性に優れたエポキシ樹脂組成物および信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。ここで、一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）のＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定において、リテンションタイムＴ０で検出される成分は、一般式（１）で表される化合物を製造する際に生じる副生成物であり、例えば、ＦＤ−ＭＳの測定などから下記一般式（３）〜（５）に示す化合物や
下記化合物の水酸基にグリシジル基が付加した化合物などが存在するものと推定される。Ｌ０／Ｌ１比が上記下限値以上の場合に低応力性や耐半田性が良好となる理由は明確ではないが、リテンションタイムＴ０で検出されるこれらの成分が一般式（１）で表される化合物と比較して、架橋点間距離が長い、または骨格が柔軟であるという特徴を備えていることから、これらの成分が適量含まれることによって、適度な応力低減効果や弾性率低減効果等が発現しているものと考えられる。
【００１７】
【化３】
0005211737.tif 000005
【００１８】
【化４】
0005211737.tif 000006
【００１９】
【化５】
0005211737.tif 000007
（ただし、上記式（３）〜（５）において、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、炭素数１〜６の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。ａは０〜４の整数であり、ｂは０〜３の整数である。）
【００２０】
また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いられる一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）は、上記のＬ０／Ｌ１比の上限値が１．１以下であるものが好ましく、１．０以下であるものがより好ましく、０．９以下であるものが特に好ましい。一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）のＬ０／Ｌ１比が上記上限以下であれば、リテンションタイムＴ０で検出される副成分が過剰になることがなく、耐熱性、耐湿性、硬化性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）のＬ０／Ｌ１比を従来よりも高い上記の範囲とするためには、後述する方法により調整することができる。
【００２１】
また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いられる前記一般式（１）で表される化合物とその不純物からなり、上記のＬ０／Ｌ１比が上記範囲内であるエポキシ樹脂（Ａ）が、さらに１５０℃における溶融粘度測定において１．０ｄＰａ・秒以下であるものが好ましく、０．７ｄＰａ・秒以下であるものがより好ましく、０．６ｄＰａ・秒以下であるものが特に好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の１５０℃における溶融粘度の測定方法はＩＣＩ粘度計によるものである。一般式（１）で表される化合物とその不純物からなり、上記のＬ０／Ｌ１比が上記範囲内であるエポキシ樹脂（Ａ）の溶融粘度が上記上限以下であれば、流動性に優れ、かつ低応力性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。
【００２２】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いられる一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）は、フェノール類と、ジシクロペンタジエンとを重付加反応させて下記一般式（６）で表される化合物とその不純物からなるフェノール樹脂類を得た後に、さらにエピハロヒドリンでグリシジルエーテル化することにより得ることができる。ＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定において、リテンションタイムＴ０で検出される成分の量を規定するＬ０／Ｌ１比を上記範囲とするためには、後述するとおり、エポキシ樹脂（Ａ）の前駆体となるフェノール樹脂類を合成する段階、及び、前駆体であるフェノール樹脂類からエポキシ樹脂（Ａ）を製造する段階の２つのプロセスにおいて調整することができる。尚、ジシクロペンタジエンはＣ５留分に含まれるシクロペンタジエンから比較的容易・安価で製造できるという
メリットがある。
【００２３】
【化６】
0005211737.tif 000008
（ただし、上記一般式（６）において、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、炭素数１〜６の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。ａは０〜４の整数であり、ｂは０〜３の整数である。ｎは０〜２０の整数である。）
【００２４】
エポキシ樹脂（Ａ）の前駆体となるフェノール樹脂類の製造に用いられるフェノール類としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、フェニルフェノール、エチルフェノール、ｎ−プロピルフェノール、ｉｓｏ−プロピルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、キシレノール、メチルプロピルフェノール、メチルブチルフェノール、ジプロピルフェノール、ジブチルフェノール、ノニルフェノール、メシトール、２，３，５−トリメチルフェノール、２，３，６−トリメチルフェノール等が挙げられる。これらの中でも、フェノール、ｏ−クレゾールが好ましく、更にフェノールがより好ましい。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。
【００２５】
エポキシ樹脂（Ａ）の前駆体となるフェノール樹脂類の合成方法については特に限定しないが、フェノール類とジシクロペンタジエンと共存下で酸性触媒を用いて共縮合させる方法が挙げられるが、市販のジシクロペンタジエン型フェノール樹脂を用いてもよい。
【００２６】
本発明で規定する特定のＬ０／Ｌ１比のエポキシ樹脂（Ａ）を得るためには、重付加反応に用いる酸性触媒の配合量を減らす、又は反応温度を下げる、などの手法によって調整することができる。
【００２７】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いられる一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）の合成方法については特に限定しないが、例えば、エポキシ樹脂（Ａ）の前駆体であるフェノール樹脂類を過剰のエピクロルヒドリンに溶解させた後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下で５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃で１〜１０時間反応させる方法等が挙げられる。反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することによりエポキシ樹脂（Ａ）を得ることができる。本発明で規定する特定のＬ０／Ｌ１比のエポキシ樹脂（Ａ）を得るために、合成時に自己重合により高分子量化しない範囲でエピハロヒドリンの配合量を低減する、又はエポキシ樹脂中のハロゲン付加物や未閉環エポキシ基が過剰にならない範囲でアルカリ金属水酸化物の配合量・配合濃度を低減する、などの手法によって調整することができる。また、公知の方法で合成、または市販される一般式（１）で示されるエポキシ樹脂にカラムクロマトグラフィー分別、分子蒸留、再結晶などの公知の精製手法を適宜組み合わせることによって、本発明で規定する特定のＬ０／Ｌ１比に調整してもよい。たとえば、液体カラムクロマトグラフィー法により市販のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からリテンションタイムＴ０に検出される成分を精製・抽出し、これを市販または合成によって得られた一般式（１）で示されるエポキシ樹脂
に添加することで、特定のＬ０／Ｌ１比を調整する方法があげられる。
【００２８】
本発明のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定は次のように行なわれる。ＧＰＣ装置は、ポンプ、インジェクター、ガードカラム、カラムおよび検出器から構成され、溶媒にはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用いる。ポンプの流速は０．５ｍｌ／分にて測定を行なう。これよりも高い流速では目的の分子量の検出精度が低くなるため好ましくない。前記の流速で精度よく測定を行なうためには流量精度の良いポンプを使用することが必要であり、流量精度は０．１０％以下が好ましい。ガードカラムには市販のガードカラム（例えば、東ソー（株）製ＴＳＫ  ＧＵＡＲＤＣＯＬＵＭＮ  ＨＨＲ−Ｌ：径６．０ｍｍ、管長４０ｍｍ）、カラムには市販のポリスチレンジェルカラム（東ソー（株）製ＴＳＫ−ＧＥＬ  ＧＭＨＨＲ−Ｌ：径７．８ｍｍ、管長３０ｍｍ）を複数本直列接続させる。検出器には示差屈折率計（ＲＩ検出器。例えば、ＷＡＴＥＲＳ社製示差屈折率（ＲＩ）検出器Ｗ２４１４）を用いる。測定に先立ち、ガードカラム、カラムおよび検出器内部は４０℃に安定させておく。試料には、濃度３〜４ｍｇ／ｍｌに調整したエポキシ樹脂（Ａ）のＴＨＦ溶液を用意し、これを約５０〜１５０μｌインジェクターより注入して測定を行なう。
【００２９】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂を併用することができる。併用できるエポキシ樹脂としては、例えばビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂；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等のノボラック型エポキシ樹脂；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等の多官能エポキシ樹脂；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、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、フェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ヒドロキシナフタレン及び／又はジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂が挙げられる。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く、硬化性の点からエポキシ当量としては１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下が好ましい。
【００３０】
他のエポキシ樹脂を併用する場合における一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）の配合割合としては、全エポキシ樹脂に対して、４０重量％以上であることが好ましく、６０重量％以上であることがより好ましく、７０重量％以上であることが特に好ましい。配合割合が上記範囲内であると、密着性、低吸水性、耐半田性等を向上させる効果を得ることができる。とりわけ、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物のエポキシ樹脂がエポキシ樹脂（Ａ）のみで構成される場合に、上記効果を顕著に得ることができる。
【００３１】
エポキシ樹脂全体の配合割合の下限値については、特に限定されないが、全半導体封止用エポキシ樹脂組成物中に、２重量％以上であることが好ましく、４重量％以上であることがより好ましい。配合割合の下限値が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。また、エポキシ樹脂全体の配合割合の上限値についても、特に限定されないが、全半導体封止用エポキシ樹脂組成物中に、１５重量％以下であることが好ましく、１３重量％以下であることがより好ましい。配合割合の上限値が上記範囲内であると、良好な耐半田性を得ることができる。
【００３２】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、硬化剤として、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等の点からフェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）を用いる。このフェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）は、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、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等のノボラック型樹脂；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；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の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物等が挙げられ、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。これらのうち、硬化性の点から水酸基当量は９０ｇ／ｅｑ以上、２５０ｇ／ｅｑ以下のものが好ましい。
【００３３】
フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）全体の配合割合の下限値については、特に限定されないが、全半導体封止用エポキシ樹脂組成物中に、１．５重量％以上であることが好ましく２．５重量％以上であることがより好ましい。配合割合の下限値が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。また、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）全体の配合割合の上限値についても、特に限定されないが、全半導体封止用エポキシ樹脂組成物中に、１０重量％以下であることが好ましく、８重量％以下であることがより好ましい。配合割合の上限値が上記範囲内であると、良好な耐半田性を得ることができる。
【００３４】
また、エポキシ樹脂全体とフェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）全体との配合比率としては、エポキシ樹脂全体のエポキシ基数（ＥＰ）とフェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）全体のフェノール性水酸基数（ＯＨ）との当量比（ＥＰ）／（ＯＨ）が０．８以上、１．３以下であることが好ましい。当量比がこの範囲であると、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の成形時に充分な硬化性を得ることができる。また、当量比がこの範囲であると、樹脂硬化物における良好な物性を得ることができる。
【００３５】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、（Ｃ）無機充填剤を用いる。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に用いる無機充填剤（Ｃ）としては、一般に半導体封止用樹脂組成物に用いられているものを使用することができ、例えば、溶融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機充填剤（Ｃ）の粒径としては、金型への充填性を考慮すると０．０１μｍ以上、１５０μｍ以下であることが望ましい。
【００３６】
無機充填剤（Ｃ）の含有割合の下限値としては、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体の８０重量％以上であることが好ましく、８２重量％以上であることがより好ましく、８４重量％以上であることが特に好ましい。無機充填剤（Ｃ）の含有割合の下限値が上記範囲内であると、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物物性として、吸湿量が増加したり、強度が低下したりすることがなく、良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、無機充填剤（Ｃ）の含有割合の上限値としては、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体の９２重量％以下であることが好ましく、９１重量％以下であることがより好ましく、９０重量％以下であることが特に好ましい。無機充填剤（Ｃ）の含有割合の上限値が上記範囲内であると、流動性が損なわれることがなく、良好な成形性を得ることができる。
【００３７】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、更に硬化促進剤（Ｄ）を用いることができる。硬化促進剤（Ｄ）は、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール性水酸基を２個以上含む化合物のフェノール性水酸基との反応を促進するものであればよく、一般の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物に使用されているものを利用することができる。具体例としては、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等の窒素原子含有化合物が挙げられる。これらのうち、リン原子含有化合物が好ましく、流動性と硬化性のバランスの観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有する触媒がより好ましい。流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が特に好ましく、また半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物熱時低弾性率という点を考慮するとホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が特に好ましく、また潜伏的硬化性という点を考慮すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が特に好ましい。
【００３８】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いることができる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第１ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第２ホスフィン、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等の第３ホスフィンが挙げられる。
【００３９】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いることができるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば下記一般式（７）で表される化合物等が挙げられる。
【００４０】
【化７】
0005211737.tif 000009
（ただし、上記一般式（７）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は芳香族基又はアルキル基を表す。Ａはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸を表す。ｘ、ｙは１〜３の整数、ｚは０〜３の整数であり、かつｘ＝ｙである。）
【００４１】
一般式（７）で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、一般式（７）で表される化合物を沈殿させることができる。一般式（７）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７がフェニル基であり、かつＡＨはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつＡは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。
【００４２】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いることができるホスホベタイン化合物としては、例えば下記一般式（８）で表される化合物等が挙げられる。
【化８】
0005211737.tif 000010
（ただし、上記一般式（８）において、Ｘ１は炭素数１〜３のアルキル基、Ｙ１はヒドロキシル基を表す。ｆは０〜５の整数であり、ｇは０〜３の整数である。）
【００４３】
一般式（８）で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
【００４４】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いることができるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば下記一般式（９）で表される化合物等が挙げられる。
【化９】
0005211737.tif 000011
（ただし、上記一般式（９）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数６〜１２のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３は水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ１１とＲ１２が結合して環状構造となっていてもよい。）
【００４５】
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス（ベンジル）ホスフィン等の芳香環に無置換又はアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては１〜６の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
【００４６】
またホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、ｏ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもｐ−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
【００４７】
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
【００４８】
一般式（９）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ８、Ｒ９及びＲ１０がフェニル基であり、かつＲ１１、Ｒ１２及びＲ１３が水素原子である化合物、すなわち１，４−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
【００４９】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いることができるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、例えば下記一般式（１０）で表される化合物等が挙げられる。
【化１０】
0005211737.tif 000012
（ただし、上記一般式（１０）において、Ｐはリン原子を表し、Ｓｉは珪素原子を表す。Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中Ｘ２は、基Ｙ２及びＹ３と結合する有機基である。式中Ｘ３は、基Ｙ４及びＹ５と結合する有機基である。Ｙ２及びＹ３は、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Ｙ２及びＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｙ４及びＹ５はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Ｙ４及びＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｘ２、及びＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、及びＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚ１は芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。）
【００５０】
一般式（１０）において、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
【００５１】
また、一般式（１０）において、Ｘ２は、Ｙ２及びＹ３と結合する有機基である。同様に、Ｘ３は、基Ｙ４及びＹ５と結合する有機基である。Ｙ２及びＹ３はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ２及びＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にＹ４及びＹ５はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４及びＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基Ｘ２及びＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、及びＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式（１０）中の−Ｙ２−Ｘ２−Ｙ３−、及び−Ｙ４−Ｘ３−Ｙ５−で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを２個放出してなる基で構成されるものであり、プロトン供与体としては、例えば、カテコール、ピロガロール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，２’−ビフェノール、１，１’−ビ−２−ナフトール、サリチル酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、２−ヒドロキシベンジルアルコール、１，２−シクロヘキ
サンジオール、１，２−プロパンジオール及びグリセリン等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。
【００５２】
また、一般式（１０）中のＺ１は、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基およびビニル基等の反応性置換基などが挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
【００５３】
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、２，３−ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
【００５４】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に用いることができる硬化促進剤（Ｄ）の配合割合は、全エポキシ樹脂組成物中０．１重量％以上、１重量％以下であることがより好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の配合量が上記範囲内であると、充分な硬化性を得ることができる。また、硬化促進剤（Ｄ）の配合量が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。
【００５５】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物においては、エポキシ樹脂と無機充填剤（Ｃ）との密着性を向上させるため、シランカップリング剤等の密着助剤（Ｅ）を添加することができる。その例としては特に限定されないが、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等が挙げられ、エポキシ樹脂と無機充填剤との間で反応し、エポキシ樹脂と無機充填剤の界面強度を向上させるものであればよい。
【００５６】
より具体的には、エポキシシランとしては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、アミノシランとしては、例えば、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、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニルγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル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エトキシシラン、Ｎ−６−（アミノヘキシル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−（トリメトキシシリルプロピル）−１，３−ベンゼンジメタナン等が挙げられる。また、ウレイドシランとしては、例えば、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。また、メルカプトシランとしては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
【００５７】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に用いることができるシランカップリング剤等の密着助剤（Ｅ）の配合割合としては、全エポキシ樹脂組成物中０．０１重量％以上、１重量％以下が好ましく、より好ましくは０．０５重量％以上、０．８重量％以下、特に
好ましくは０．１重量％以上、０．６重量％以下である。シランカップリング剤等の密着助剤（Ｅ）の配合量が上記下限値以上であれば、エポキシ樹脂と無機充填剤との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、シランカップリング剤等の密着助剤（Ｅ）の配合量が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水性が増大することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。
【００５８】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、前述した成分以外に、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン等の着色剤；カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類若しくはパラフィン等の離型剤；シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤；酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン、三酸化アンチモン等の難燃剤等の添加剤を適宜配合してもよい。
【００５９】
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｃ）成分、及びその他の添加剤等を、例えば、ミキサー等を用いて常温で均一に混合したもの、更にその後、加熱ロール、ニーダー又は押出機等の混練機を用いて溶融混練し、続いて冷却、粉砕したものなど、必要に応じて適宜分散度や流動性等を調整したものを用いることができる。
【００６０】
次に、本発明の半導体装置について説明する。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止し半導体装置を製造するには、例えば、半導体素子を搭載したリードフレーム、回路基板等を金型キャビティ内に設置した後、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を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成形方法で成形硬化すればよい。
【００６１】
本発明の半導体装置で封止される半導体素子としては、特に限定されるものではなく、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられる。
【００６２】
本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、例えば、デュアル・インライン・パッケージ（ＤＩＰ）、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ（ＰＬＣＣ）、クワッド・フラット・パッケージ（ＱＦＰ）、ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ（ＬＱＦＰ）、スモール・アウトライン・パッケージ（ＳＯＰ）、スモール・アウトライン・Ｊリード・パッケージ（ＳＯＪ）、薄型スモール・アウトライン・パッケージ（ＴＳＯＰ）、薄型クワッド・フラット・パッケージ（ＴＱＦＰ）、テープ・キャリア・パッケージ（ＴＣＰ）、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）等が挙げられる。
【００６３】
トランスファーモールドなどの成形方法で半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止した本発明の半導体装置は、そのまま、或いは８０℃から２００℃程度の温度で、１０分から１０時間程度の時間をかけて完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。
【００６４】
図１は、本発明に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド３上に、ダイボンド材硬化体２を介して半導体素子１が固定されている。半導体素子１の電極パッドとリードフレーム５との間は金線４によって接続されている。半導体素子１は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化体６によって封止されている。
【実施例】
【００６５】
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何ら限定されるものではない。以下配合割合は重量部とする。実施例、比較例で用いた成分について、以下に示す。
【００６６】
尚、エポキシ樹脂（Ａ）のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定およびＬ０／Ｌ１比の算出は次の条件で行なった。エポキシ樹脂２０ｍｇに溶剤テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を６ｍｌ加えて十分溶解しＧＰＣ測定に供した。ＧＰＣシステムは、ＷＡＴＥＲＳ社製モジュールＷ２６９５、東ソー（株）製ＴＳＫ  ＧＵＡＲＤＣＯＬＵＭＮ  ＨＨＲ−Ｌ（径６．０ｍｍ、管長４０ｍｍ、ガードカラム）、東ソー（株）製ＴＳＫ−ＧＥＬ  ＧＭＨＨＲ−Ｌ（径７．８ｍｍ、管長３０ｍｍ、ポリスチレンジェルカラム）２本、ＷＡＴＥＲＳ社製示差屈折率（ＲＩ）検出器Ｗ２４１４を直列に接続したものを用いた。ポンプの流速は０．５ｍｌ／分、カラムおよび示差屈折率計内温度を４０℃とし、測定溶液を１００μｌインジェクターより注入して測定を行った。測定の後、一般式（１）においてｎ＝１体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ１とし、ｎ＝２体に該当するピークトップのリテンションタイムをＴ２としたときに、下記式で表されるリテンションタイムＴ０における示差屈折率計の検出値Ｌ０およびＴ１における検出値Ｌ１を解析し、Ｌ０／Ｌ１比を算出した。
Ｔ０＝０．６５×Ｔ１＋０．３５×Ｔ２
【００６７】
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂１：下記式（１１）で表されるジシクロペンタジエン型フェノール樹脂１（日本石油化学（株）製、ＤＰＰ−６０９５Ｌ。水酸基当量１６８、軟化点８９℃。）１００重量部にエピクロルヒドリン２６４．３重量部を加えて、７５℃に加熱し、５０重量％水酸化ナトリウム水溶液４７．６重量部を３時間かけて添加し、同温度で１時間反応させた後、静置し、水層を棄却した。ついで油層を１２５℃減圧処理することによって残留するエピクロルヒドリンを留去した。残留固形物にメチルイソブチルケトン２６０重量部を加えて溶解し、蒸留水２６０重量部を加えて振とうした後に水層を棄却した。この水洗操作を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、７０℃に加熱し１０重量％水酸化ナトリウム水溶液２４重量部を1時間かけて添加し、さらに１時間反応した。これを静置した
後、水層を棄却した。油層に蒸留水２６０重量部を加えて振とうし水層を棄却する操作（水洗）を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、加熱減圧によってメチルイソブチルケトンを留去し、エポキシ樹脂１（下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（ＧＰＣチャートを図２に示す。ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．８、エポキシ当量２４６、軟化点５２℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度０．３４ｄＰａ・ｓ）を得た。
【００６８】
エポキシ樹脂２：下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＸＤ−１０００−２Ｌ、ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．５０、エポキシ当量２４２、軟化点５７℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度０．５９ｄＰａ・ｓ）にテトラヒドロフランを加え１０％の試料溶液を作製し、カラムクロマトグラフィー分別を行った。分別カラムは、内径８０ｍｍ×長さ３００ｍｍのカラム容器にポリスチレンジェル（山善株式会社製、粒子径４０μｍ、ポアサイズ６０Ａ）を充填したものを用い、分液ロート、カラム、屈折率（ＲＩ）検出器、分液捕集用バルブを直列に接続した。分液ロートより試料溶液を供給した後、テトラヒドロフラン溶離液を供給し、屈折率（ＲＩ）チャートをモニターし、２番目のＲＩピーク（式（２）の化合物のｎ＝２体のピーク）トップから、４番目のピーク（式（２）の化合物のｎ＝１体のピーク）の検出開始までの間の抽出溶液を捕集した。分級操作を繰り返し、抽出溶液１００重量部に日本化薬（株）製ＸＤ−１０００−２Ｌを１００重量部加えて溶解したのち、加熱減圧処理によりテトラヒドロフランを留去し、エポキシ樹脂２（下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（ＧＰＣチャートを図３に示す。ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．６、エポキシ当量２５９、軟化点５８℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度０．６ｄＰａ・ｓ）を得た。
【００６９】
エポキシ樹脂３：下記式（１１）で表されるジシクロペンタジエン型フェノール樹脂１（日本石油化学（株）製、ＤＰＰ−６０９５Ｌ。水酸基当量１６８、軟化点８９℃）１００重量部にエピクロルヒドリン２９１．９重量部、ジメチルスルホキシド３１０重量部を加えて溶解後、４０℃に加熱し、水酸化ナトリウム（固形細粒状、純度９９％試薬）２２．６重量部を２時間かけて添加し、５０℃に昇温して２時間さらに７０℃に昇温して２時間反応させた。反応後、蒸留水１５０重量部を加えて振とうした後に水層を棄却する操作（水洗）を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を１２５℃減圧処理することによってエピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドを留去した。得られた固形物にメチルイソブチルケトン２６０重量部を加えて溶解し、７０℃に加熱し１０重量％水酸化ナトリウム水溶液１８重量部を1時間かけて添加し、さらに１時間反応した後、静置し、
水層を棄却した。油層に蒸留水２６０重量部を加えて水洗操作を行い、洗浄水が中性になるまで同様の水洗操作を繰り返し行った後、加熱減圧によってメチルイソブチルケトンを留去し、エポキシ樹脂３（下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（ＧＰＣチャートを図４に示す。ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．６、エポキシ当量２４１、軟化点５３℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度０．３８ｄＰａ・ｓ）を得た。
【００７０】
エポキシ樹脂４：下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＸＤ−１０００−２Ｌ、ＧＰＣチャートを図５に示す。ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．４、エポキシ当量２４２、軟化点５７℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度０．５９ｄＰａ・ｓ）。
【００７１】
エポキシ樹脂５：下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＸＤ−１０００、ＧＰＣチャートを図６に示す。ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．３、エポキシ当量２５４、軟化点７４℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度２．８ｄＰａ・ｓ）。
【００７２】
エポキシ樹脂６：下記式（２）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製エピクロンＨＰ−７２００Ｈ、ＧＰＣチャートを図７に示す。ＧＰＣにおけるＬ０／Ｌ１比０．５、エポキシ当量２７８、軟化点８０℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度４．１１ｄＰａ・ｓ）。
【００７３】
【化１１】
0005211737.tif 000013
【００７４】
【化２】
0005211737.tif 000014
【００７５】
エポキシ樹脂７：ビフェニル型結晶性エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ４０００Ｋ。エポキシ当量１８５、融点１０５℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度０．１３ｄＰａ・ｓ）。
エポキシ樹脂８：テトラブロモビスフェノールＡ構造を有する難燃性エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製エピクロン１５２Ｓ、エポキシ当量３５９、軟化点６１、１５０℃におけるＩＣＩ粘度１．０８ｄＰａ・ｓ）。
エポキシ樹脂９：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製エピクロンＮ６６０。エポキシ当量２１０、軟化点６２℃、１５０℃におけるＩＣＩ粘度２．３４ｄＰａ・ｓ）。
【００７６】
（フェノール性水酸基を２個以上含む化合物）
フェノール樹脂１：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト（株）製、ＰＲ−ＨＦ−３。水酸基当量１０４、軟化点８０℃。）
フェノール樹脂２：フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８００ＳＳ。水酸基当量１７５、軟化点６７℃。）
【００７７】
（無機充填剤）
無機充填剤：溶融球状シリカ（平均粒径３０μｍ）
【００７８】
（硬化促進剤）
硬化促進剤：トリフェニルホスフィン
【００７９】
（シランカップリング剤）
シランカップリング剤１：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
シランカップリング剤２：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
【００８０】
（その他の添加剤）
着色剤：カーボンブラック
離型剤：カルナバワックス
難燃剤：三酸化アンチモン
【００８１】
実施例１
エポキシ樹脂１                                                ７．９８重量部
フェノール樹脂１                                              ３．３７重量部
無機充填剤                                                  ８５．５０重量部
硬化促進剤                                                    ０．２０重量部
シランカップリング剤１                                        ０．３０重量部
シランカップリング剤２                                        ０．３０重量部
着色剤                                                        ０．３０重量部
離型剤                                                        ０．５５重量部
難燃剤                                                        １．５０重量部
をミキサーにて常温混合し、８０〜１００℃の加熱ロールで溶融混練し、冷却後粉砕し、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用いて以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００８２】
スパイラルフロー：低圧トランスファー成形機（コータキ精機（株）製、ＫＴＳ−１５）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型に、１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件でエポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はｃｍ。
【００８３】
熱時弾性率：トランスファ−成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒で、８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの試験片を成形し、１７５℃２時間で後硬化した後、２６０℃にてＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準じて曲げ弾性率を測定した。単位はＭＰａ（Ｎ／ｍｍ２）。
【００８４】
耐半田性試験１：低圧トランスファー成形機（第一精工（株）製、ＧＰ−ＥＬＦ）を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入して半導体素子（シリコンチップ）が搭載されたリードフレーム等を封止成形し、８０ｐＱＦＰ（Ｃｕ製リードフレーム、サイズは１４×２０ｍｍ×厚さ２．００ｍｍ、半導体素子は７×７ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍ、半導体素子とリードフレームのインナーリード部とは２５μｍ径の金線でボンディングされている。）なる半導体装置を作製した。ポストキュアとして１７５℃で４時間加熱処理した半導体装置６個を、６０℃、相対湿度６０％で４０時間加湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、ＪＥＤＥＣ条件に従う）を行った。半導体装置内部の剥離およびクラックの有無を超音波探傷装置（日立建機ファインテック製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ１０）で観察し、剥離またはクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。不良半導体装置の個数がｎ個であるとき、ｎ／６と表示した。実施例１で得られたエポキシ樹脂組成物は０／６と良好な信頼性を示した。
【００８５】
耐半田性試験２：上述の耐半田性試験１の加湿処理条件を６０℃、相対湿度６０％で１２０時間加湿処理としたほかは、耐半田性試験１と同様に試験を実施した。実施例１で得られたエポキシ樹脂組成物は０／６と良好な信頼性を示した。
【００８６】
実施例２〜７、比較例１〜４
表１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。評価結果を表に示す。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
実施例１〜７は、一般式（１）で表される化合物とその不純物からなるエポキシ樹脂（Ａ）、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）を含むものであり、エポキシ樹脂（Ａ）の１５０℃における溶融粘度およびＧＰＣ測定におけるＬ０／
Ｌ１比、フェノール性水酸基を２個以上含む化合物（Ｂ）の種類を変更したものであるが、いずれにおいても、流動性（スパイラルフロー）が良好で、熱時弾性率が適度に低く、耐半田性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができる。また、上述の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で半導体装置を封止しているので、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に従うと、低コストながらも流動性と耐半田性とのバランスに優れたエポキシ樹脂組成物及びその硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を得ることができるため、半導体装置封止用、とりわけ無鉛半田を用いて表面実装を行う半導体装置用として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。
【図２】エポキシ樹脂１のＧＰＣチャートである。
【図３】エポキシ樹脂２のＧＰＣチャートである。
【図４】エポキシ樹脂３のＧＰＣチャートである。
【図５】エポキシ樹脂４のＧＰＣチャートである。
【図６】エポキシ樹脂５のＧＰＣチャートである。
【図７】エポキシ樹脂６のＧＰＣチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
１  半導体素子
２  ダイボンド材硬化体
３  ダイパッド
４  金線
５  リードフレーム
６  半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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