(57)【要約】硬化性を損なうことなく流動性に優れた特性を有する半導体封止用樹脂組成物を提供する。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（Ａ）、フェニレン骨格また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（Ｂ）、全エポキシ樹脂組成物中に対し８４重量％以上９０重量％以下の無機充填剤（Ｃ）および硬化促進剤（Ｄ）を主成分とする半導体封止用樹脂組成物において、シランカップリング剤（Ｅ）を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上１重量％以下、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上含む構成とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、下記一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、硬化促進剤（Ｄ）と、シランカップリング剤（Ｅ）と、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
2004085511.tif 000015
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素または炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
2004085511.tif 000016
（ただし、上記一般式（２）において、Ｒ１はフェニレン基またはビフェニレン基、Ｒ２は炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１．０重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、前記芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項５】
請求の範囲第１項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記芳香環がナフタレン環であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項６】
請求の範囲第５項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、前記ナフタレン環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項７】
請求の範囲第１項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、当該樹脂組成物中に８４重量％以上９０重量％以下の無機充填剤（Ｃ）を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項８】
請求の範囲第１項に記載の半導体封止用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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、半導体封止用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。
【背景技術】  近年、半導体装置は生産性、コスト、信頼性等のバランスに優れることからエポキシ樹脂組成物を用いて封止されるのが主流となっている。半導体装置の小型化、薄型化に伴い、封止用エポキシ樹脂組成物に対しては、より一層の低粘度化、高強度化が要求されている。また、環境問題からＢｒ化合物や酸化アンチモン等の難燃剤を使わずに難燃化する要求が高まってきている。このような背景から、最近のエポキシ樹脂組成物の動向は、より低粘度の樹脂を適用し、より多くの無機充填剤を配合する傾向が強くなっている。
また新たな動きとして、半導体装置を実装する際、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。この半田の適用により実装温度を従来に比べ約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に比べ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に拍車がかかっている。
成形時に低粘度で高流動性を維持するためには、溶融粘度の低い樹脂を用いたり（特許文献１）、また無機充填剤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（特許文献２）。
ところが、これらの方法だけでは耐クラック性、流動性および難燃性のすべてを満足する手法は未だ見出されていない。耐クラック性、難燃性に優れた樹脂を用いて、さら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さらなる技術が求められていた。
【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】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体封止用樹脂組成物の成形時の硬化性を損なうことなく流動性を向上させる技術を提供することにある。
本発明によれば、下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、下記一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、硬化促進剤（Ｄ）と、シランカップリング剤（Ｅ）と、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物が提供される。
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（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素または炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
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（ただし、上記一般式（２）において、Ｒ１はフェニレン基またはビフェニレン基、Ｒ２は炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
本発明の半導体封止樹脂組成物は、上記一般式（１）および（２）で示される樹脂を含み、化合物（Ｆ）を必須の成分として含むため、成形時の硬化性および流動性を充分に確保することができる。
本発明の半導体封止樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記フェノール樹脂（Ｂ）、前記無機充填剤（Ｃ）、および硬化促進剤（Ｄ）を主成分とすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上含んでもよい。こうすることにより、半導体封止用樹脂組成物の成形時の硬化性を低下させることなく流動性を向上させることができる。
また、本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１．０重量％以下含んでもよい。こうすることにより、半導体封止用樹脂組成物の成形時の硬化性および流動性をさらに向上させることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤（Ｃ）を当該樹脂組成物全体の８４重量％以上９０重量％以下含んでもよい。こうすることにより、樹脂組成物を確実に低粘度化し、また高強度化することができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であってもよい。こうすることにより、成形時の硬化性および流動性を好適に確保することができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記芳香環がナフタレン環である構成とすることができる。こうすることにより、成形時の硬化性および流動性をさらに向上させることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、ナフタレン環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であってもよい。こうすることにより、成形時の硬化性および流動性のバランスをより一層向上させることができる。
本発明によれば、前記半導体封止用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が提供される。本発明に係る半導体装置は、上述の半導体封止用樹脂組成物を用いて封止されるため、製造安定性を充分に確保することができる。
以上説明したように本発明によれば、硬化性を維持しつつ成形時の流動性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】  上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明に係る樹脂組成物は、
下記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ａ）
2004085511.tif 000005
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素または炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
下記一般式（２）で示されるフェノール樹脂（Ｂ）
2004085511.tif 000006
（ただし、上記一般式（２）において、Ｒ１はフェニレン基またはビフェニレン基、Ｒ２は炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
無機充填剤（Ｃ）
硬化促進剤（Ｄ）
シランカップリング剤（Ｅ）
芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）
を必須成分とする。
エポキシ樹脂組成物全体を基準として、（Ａ）〜（Ｆ）成分の含有量は、たとえば以下のようにすることができる。
（Ａ）：１〜４０重量％、
（Ｂ）：１〜４０重量％、
（Ｃ）：４０〜９７重量％、
（Ｄ）：０．００１〜５重量％、
（Ｅ）：０．０１〜１重量％
（Ｆ）：０．０１〜１重量％
以下、本発明に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
上記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂は、主鎖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、難燃性にも優れ、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）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）としては、たと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。
また、一般式（１）で表されるエポキシ樹脂による効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂と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、たと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、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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
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を、たとえば１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下とすることができる。
上記一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）は、主鎖に疎水性のフェニレン基または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、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、難燃性にも優れ、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（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）としては、たとえばフェノールビフェニルアラルキル樹脂やフェノールアラルキル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。
本発明では、一般式（２）で表されるフェノール樹脂による効果が損なわれない範囲で、他のフェノール樹脂と併用することができる。併用できるフェノール樹脂としては、たと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、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、ナフトールアラルキル樹脂（フェニレン骨格、ビフェニレン骨格を含む）等が挙げられる。硬化性の点から水酸基当量、たとえば９０ｇ／ｅｑ以上２５０ｇ／ｅｑ以下とすることが好ましい。
無機充填剤（Ｃ）の材料としては、一般に封止材料に用いられている溶融シリカ、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。無機充填剤の粒径としては、金型への充填性を考慮するとたとえば０．０１μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
また無機充填剤（Ｃ）の充填量を、たとえばエポキシ樹脂組成物全体の８４重量％以上９０重量％以下とすることができる。充填量が小さすぎるとエポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水量が増加し、強度が低下するため耐半田性が不満足となるおそれがある。また、充填量が大きすぎると、流動性が損なわれるために成形性が低下するおそれがある。
硬化促進剤（Ｄ）の材料は、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール樹脂の水酸基との反応を促進するものであればよく、一般に半導体素子の封止材である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。
有機ホスフィンとしては、たと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；および
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；
等が挙げられる。
テトラ置換ホスホニウム化合物としては、下記一般式（３）に示す化合物が挙げられる。
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（上記一般式（３）において、Ｐはリン原子、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は置換もしくは無置換の芳香族基、またはアルキル基、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、ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール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。ａ、ｂは１以上３以下の整数、ｃは０以上３以下の整数であり、かつａ＝ｂである。）
上記一般式（３）に示す化合物は、たとえば以下のようにして得られる。まず、テトラ置換ホスホニウムブロマ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。すると、上記一般式（３）に示す化合物を沈殿させることができる。
上記一般式（３）に示す化合物において、リン原子に結合するＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４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。
ホスホベタイン化合物としては、下記一般式（４）に示す化合物が挙げられる。
2004085511.tif 000008
（上記一般式（４）において、Ｘは水素または炭素数１〜３のアルキル基、Ｙは水素またはヒドロキシル基を表す。ｍ、ｎは１〜３の整数。）
上記一般式（４）に示す化合物は、たとえば以下のようにして得られる。まず、沃化フェノール類とトリ芳香族置換ホスフィンを有機溶媒に均一に混合し、ニッケル触媒によりヨードニウム塩として沈殿させる。このヨードニウム塩と塩基を有機溶剤に均一に混合し、必要により水を加えると、上記一般式（４）に示す化合物を沈殿させることができる。
上記一般式（４）に示す化合物としては、好ましくはＸが水素またはメチル基であり、かつＹが水素またはヒドロキシル基であるのが好ましい。しかしこれらに限定されるものではなく、単独でも併用してもよい。
硬化促進剤（Ｄ）の配合量は、たとえばエポキシ樹脂組成物全体の０．１重量％以上１重量％以下とすることができ、０．１重量％以上０．６重量％以下とすることが好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の配合量が少なすぎると目的とする硬化性が得られないおそれがある。また、多すぎると流動性が損なわれるおそれがある。
シランカップリング剤（Ｅ）は、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特に限定せず、エポキシ樹脂組成物と無機充填剤との間で反応し、エポキシ樹脂組成物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。
芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）（以下、化合物（Ｆ）と称する。）は、シランカップリング剤（Ｅ）との相乗効果により、粘度特性と流動特性を著しく改善させるため、シランカップリング剤（Ｅ）は化合物（Ｆ）の効果を充分に得るためには必須である。
これらのシランカップリング剤（Ｅ）は単独でも併用してもよい。シランカップリング剤（Ｅ）の配合量は、たとえばエポキシ樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１重量％以下、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％以下とすることができる。配合量が小さすぎると化合物（Ｆ）の効果が充分に得られず、また半導体パッケージにおける耐半田性が低下するおそれがある。また、大きすぎるとエポキシ樹脂組成物の吸水性が大きくなり、やはり半導体パッケージにおける耐半田性が低下するおそれがある。
芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）は、水酸基以外の置換基を有していてもよい。化合物（Ｆ）として、下記一般式（５）で示される単環式化合物または下記一般式（６）で示される多環式化合物を用いることができる。
2004085511.tif 000009
（上記一般式（５）において、Ｒ１、Ｒ５はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。）
2004085511.tif 000010
（上記一般式（６）において、Ｒ１、Ｒ７はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。）
上記一般式（５）で示される単環式化合物の具体例として、たとえば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステルまたはこれらの誘導体等が挙げられる。また、上記一般式（６）で示される多環式化合物の具体例として、たとえば、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およびこれらの誘導体等が挙げられる。
そのうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから芳香環に隣接する水酸基は２個がより好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることが好ましい。
この場合、化合物（Ｆ）を、具体的には、たとえば、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およびその誘導体等のナフタレン環を有する化合物とすることができる。このような化合物を用いることにより、エポキシ樹脂組成物のハンドリングの際の制御性をより一層向上させることができる。また、エポキシ樹脂組成物の揮発性を低下させることができる。
これらの化合物（Ｆ）は２種以上併用してもよい。
かかる化合物（Ｆ）の配合量はエポキシ樹脂組成物全体の０．０１重量％以上０．５重量％以下、好ましくは０．０２重量％以上０．３重量％以下である。小さすぎると、シランカップリング剤（Ｅ）との相乗効果による期待するような粘度特性および流動特性が得られない。また、大きすぎると、エポキシ樹脂組成物の硬化が阻害され、また硬化物の物性が劣り、半導体封止樹脂としての性能が低下する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｆ）成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等の難燃剤、離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤、無機イオン交換体等の添加剤を適宜配合してもよい。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分およびその他の添加剤等をミキサー等で用いて常温で均一に混合した後、加熱ロールまたはニーダー、押出機等で溶融混練し、冷却後粉砕して製造することができる。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子を封止し、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成形方法で成形硬化すればよい。
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、種々の半導体装置の封止に好適に用いられる。たとえば、ＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）、ＴＳＯＰ（スィンスモールアウトラインパッケージ）等の表面実装型半導体装置の封止材料として用いることができる。図１は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の構成の一例を示す断面図である。ダイパッド２上に、ダイボンド材硬化体６を介して半導体素子１が固定されている。半導体素子１とリードフレーム４との間は金線３によって接続されている。半導体素子１は、封止樹脂５によって封止されている。
図１に示される半導体装置は、封止樹脂５として上述したエポキシ樹脂組成物を用いて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方法で硬化成形し、半導体素子１を封止することによって得ることができる。
図１に示した半導体装置は、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）を含む封止樹脂組成物により封止されるため、封止樹脂組成物の粘度特性と流動特性を好適なものとすることができる。このため、成形性にすぐれた半導体装置を安定的に得ることができる。
また、一般式（１）で表されるエポキシ樹脂および一般式（２）で表されるフェノール樹脂を含むエポキシ樹脂組成物により封止することにより、難燃性、耐半田性にさらにすぐれた半導体装置をより一層安定的に得ることができる。
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なんら限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
【実施例１】  フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬（株）・製、ＮＣ３０００Ｐ、エポキシ当量２７４、上記式（１）におけるｎは平均値で２．８、軟化点５８℃）    ７．３５重量部、
フェノールビフェニルアラルキル樹脂（明和化成（株）・製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、水酸基当量２０３、上記式（２）におけるｎは平均値で２．５、軟化点６５℃）    ５．５重量部、
球状溶融シリカ（平均粒径３０μｍ）    ８６．０重量部、
γ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン    ０．４重量部、
トリフェニルホスフィン    ０．２重量部、
２，３−ジヒドロキシナフタレン（試薬）    ０．０５重量部、
カルナバワックス    ０．２重量部、および
カーボンブラック    ０．３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、以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じた金型を用い、前記エポキシ樹脂組成物を低圧トランスファー成形機にて１７５℃、成形圧６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で成形し測定した。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。
硬化トルク比：キュラストメーター（オリエンテック（株）・製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃、加熱開始９０秒後、３００秒後のトルクを求め、硬化トルク比＝（９０秒後のトルク）／（３００秒後のトルク）を計算した。キュラストメーターにおけるトルクは熱剛性のパラメータであり、硬化トルク比の大きい方が硬化性が良好である。単位は％。
耐半田リフロークラック性：低圧トランスファー成形機を用いて、ボディーサイズ１４×１４×１．４ｍｍの１００ｐＱＦＰ（Ｃｕフレーム）に６×６×０．３０ｍｍのＳｉチップを接着したフレームを金型温度１７５℃、注入時間１０ｓｅｃ、硬化時間９０ｓｅｃ、注入圧９．８ＭＰａで成形し、１７５℃８ｈｒの条件で後硬化後８５℃８５％４８ｈｒの条件で加湿処理し、ピーク温度２６０℃のＩＲリフローに連続３回（２５５℃以上が１０秒×３回）通し、超音波探傷機を用いて内部クラック、剥離の有無を測定し、１０パッケージ中のチップ剥離と内部クラックの数で判定した。
難燃性：低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入時間１５ｓｅｃ、硬化時間１２０ｓｅｃ、注入圧９．８ＭＰａで３．２ｍｍ厚の難燃試験片を成形し、ＵＬ９４の規格に則り難燃試験を行った。
（実施例２〜１３、比較例１〜１５）
表１および表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および表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。
ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）・製、ＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量１９５、融点１０５℃）、
フェノールアラルキル樹脂（三井化学（株）・製、ＸＬＣ−ＬＬ、水酸基当量１７４、上記式（２）におけるｎは平均値で３．６、軟化点７９℃）、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＥＯＣＮ１０２０−５５、エポキシ当量１９８、軟化点５５℃）、
フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０４、軟化点８０℃）、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵと略す）、
下記式（７）で示される硬化促進剤、
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下記式（８）で示される硬化促進剤、
2004085511.tif 000012
１，２−ジヒドロキシナフタレン（試薬）、
カテコール（試薬）、
ピロガロール（試薬）、
１，６−ジヒドロキシナフタレン（試薬）、
レゾルシノール（試薬）。
2004085511.tif 000013
2004085511.tif 000014
【図１】
2004085511.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月28日(2006.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、下記一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、硬化促進剤（Ｄ）と、シランカップリング剤（Ｅ）と、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（F）と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【化１】
2004085511.tif 000018
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素または炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
【化２】
2004085511.tif 000019
（ただし、上記一般式（２）において、Ｒ１はフェニレン基またはビフェニレン基、Ｒ２は炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
【請求項２】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１．０重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、前記芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記芳香環がナフタレン環であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、前記ナフタレン環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、当該樹脂組成物中に８４重量％以上９０重量％以下の無機充填剤（Ｃ）を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体封止用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９】
請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物において、
当該樹脂組成物中に８４重量％以上９０重量％以下の前記無機充填剤（Ｃ）を含み、
前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１．０重量％以下含み、
前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上０．５重量％以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体封止用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。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置は生産性、コスト、信頼性等のバランスに優れることからエポキシ樹脂組成物を用いて封止されるのが主流となっている。半導体装置の小型化、薄型化に伴い、封止用エポキシ樹脂組成物に対しては、より一層の低粘度化、高強度化が要求されている。また、環境問題からＢｒ化合物や酸化アンチモン等の難燃剤を使わずに難燃化する要求が高まってきている。このような背景から、最近のエポキシ樹脂組成物の動向は、より低粘度の樹脂を適用し、より多くの無機充填剤を配合する傾向が強くなっている。
【０００３】
また新たな動きとして、半導体装置を実装する際、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。この半田の適用により実装温度を従来に比べ約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に比べ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に拍車がかかっている。
【０００４】
成形時に低粘度で高流動性を維持するためには、溶融粘度の低い樹脂を用いたり（特許文献１）、また無機充填剤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（特許文献２）。
【０００５】
ところが、これらの方法だけでは耐クラック性、流動性および難燃性のすべてを満足する手法は未だ見出されていない。耐クラック性、難燃性に優れた樹脂を用いて、さら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さらなる技術が求められていた。
【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、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体封止用樹脂組成物の成形時の硬化性を損なうことなく流動性を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、下記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）と、下記一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、硬化促進剤（Ｄ）と、シランカップリング剤（Ｅ）と、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（F）と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物が提供される。
【０００８】
【化１】
2004085511.tif 000020
【０００９】
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素または炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
【００１０】
【化２】
2004085511.tif 000021
【００１１】
（ただし、上記一般式（２）において、Ｒ１はフェニレン基またはビフェニレン基、Ｒ２は炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
【００１２】
本発明の半導体封止樹脂組成物は、上記一般式（１）および（２）で示される樹脂を含み、化合物（Ｆ）を必須の成分として含むため、成形時の硬化性および流動性を充分に確保することができる。
【００１３】
本発明の半導体封止樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記フェノール樹脂（Ｂ）、前記無機充填剤（Ｃ）、および硬化促進剤（Ｄ）を主成分とすることができる。
【００１４】
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上含んでもよい。こうすることにより、半導体封止用樹脂組成物の成形時の硬化性を低下させることなく流動性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１．０重量％以下含んでもよい。こうすることにより、半導体封止用樹脂組成物の成形時の硬化性および流動性をさらに向上させることができる。
【００１６】
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤（Ｃ）を当該樹脂組成物全体の８４重量％以上９０重量％以下含んでもよい。こうすることにより、樹脂組成物を確実に低粘度化し、また高強度化することができる。
【００１７】
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、芳香環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であってもよい。こうすることにより、成形時の硬化性および流動性を好適に確保することができる。
【００１８】
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記芳香環がナフタレン環である構成とすることができる。こうすることにより、成形時の硬化性および流動性をさらに向上させることができる。
【００１９】
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物（Ｆ）は、ナフタレン環を構成する２個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であってもよい。こうすることにより、成形時の硬化性および流動性のバランスをより一層向上させることができる。
【００２０】
本発明の半導体封止用樹脂組成物において、
当該樹脂組成物中に８４重量％以上９０重量％以下の前記無機充填剤（Ｃ）を含み、
前記シランカップリング剤（Ｅ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１．０重量％以下含み、
前記化合物（Ｆ）を当該樹脂組成物全体の０．０１重量％以上０．５重量％以下含んでもよい。
【００２１】
本発明によれば、前記半導体封止用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が提供される。本発明に係る半導体装置は、上述の半導体封止用樹脂組成物を用いて封止されるため、製造安定性を充分に確保することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、硬化性を維持しつつ成形時の流動性に優れ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】
【００２３】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
【００２４】
本発明に係る樹脂組成物は、
下記一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ａ）
【００２５】
【化３】
2004085511.tif 000022
【００２６】
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素または炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
下記一般式（２）で示されるフェノール樹脂（Ｂ）
【００２７】
【化４】
2004085511.tif 000023
【００２８】
（ただし、上記一般式（２）において、Ｒ１はフェニレン基またはビフェニレン基、Ｒ２は炭素数４以下のアルキル基である。また、ｎは平均値で、１〜１０の正数である。）
無機充填剤（Ｃ）
硬化促進剤（Ｄ）
シランカップリング剤（Ｅ）
芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）
を必須成分とする。
【００２９】
エポキシ樹脂組成物全体を基準として、（Ａ）〜（Ｆ）成分の含有量は、たとえば以下のようにすることができる。
（Ａ）：１〜４０重量％、
（Ｂ）：１〜４０重量％、
（Ｃ）：４０〜９７重量％、
（Ｄ）：０．００１〜５重量％、
（Ｅ）：０．０１〜１重量％
（Ｆ）：０．０１〜１重量％
【００３０】
以下、本発明に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
【００３１】
上記一般式（１）で表されるエポキシ樹脂は、主鎖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、難燃性にも優れ、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。
【００３２】
一般式（１）で表されるエポキシ樹脂（Ａ）としては、たと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。
【００３３】
また、一般式（１）で表されるエポキシ樹脂による効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂と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、たと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、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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３４】
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を、たとえば１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下とすることができる。
【００３５】
上記一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）は、主鎖に疎水性のフェニレン基または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、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、難燃性にも優れ、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。
【００３６】
一般式（２）で表されるフェノール樹脂（Ｂ）としては、たとえばフェノールビフェニルアラルキル樹脂やフェノールアラルキル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。
【００３７】
本発明では、一般式（２）で表されるフェノール樹脂による効果が損なわれない範囲で、他のフェノール樹脂と併用することができる。併用できるフェノール樹脂としては、たと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、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、ナフトールアラルキル樹脂（フェニレン骨格、ビフェニレン骨格を含む）等が挙げられる。硬化性の点から水酸基当量、たとえば９０ｇ／ｅｑ以上２５０ｇ／ｅｑ以下とすることが好ましい。
【００３８】
無機充填剤（Ｃ）の材料としては、一般に封止材料に用いられている溶融シリカ、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。無機充填剤の粒径としては、金型への充填性を考慮するとたとえば０．０１μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
【００３９】
また無機充填剤（Ｃ）の充填量を、たとえばエポキシ樹脂組成物全体の８４重量％以上９０重量％以下とすることができる。充填量が小さすぎるとエポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水量が増加し、強度が低下するため耐半田性が不満足となるおそれがある。また、充填量が大きすぎると、流動性が損なわれるために成形性が低下するおそれがある。
【００４０】
硬化促進剤（Ｄ）の材料は、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール樹脂の水酸基との反応を促進するものであればよく、一般に半導体素子の封止材である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。
【００４１】
有機ホスフィンとしては、たと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；および
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；
等が挙げられる。
【００４２】
テトラ置換ホスホニウム化合物としては、下記一般式（３）に示す化合物が挙げられる。
【００４３】
【化５】
2004085511.tif 000024
【００４４】
（上記一般式（３）において、Ｐはリン原子、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は置換もしくは無置換の芳香族基、またはアルキル基、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、ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール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。ａ、ｂは１以上３以下の整数、ｃは０以上３以下の整数であり、かつａ＝ｂである。）
【００４５】
上記一般式（３）に示す化合物は、たとえば以下のようにして得られる。まず、テトラ置換ホスホニウムブロマ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。すると、上記一般式（３）に示す化合物を沈殿させることができる。
【００４６】
上記一般式（３）に示す化合物において、リン原子に結合するＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４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。
【００４７】
ホスホベタイン化合物としては、下記一般式（４）に示す化合物が挙げられる。
【００４８】
【化６】
2004085511.tif 000025
【００４９】
（上記一般式（４）において、Ｘは水素または炭素数１〜３のアルキル基、Ｙは水素またはヒドロキシル基を表す。ｍ、ｎは１〜３の整数。）
【００５０】
上記一般式（４）に示す化合物は、たとえば以下のようにして得られる。まず、沃化フェノール類とトリ芳香族置換ホスフィンを有機溶媒に均一に混合し、ニッケル触媒によりヨードニウム塩として沈殿させる。このヨードニウム塩と塩基を有機溶剤に均一に混合し、必要により水を加えると、上記一般式（４）に示す化合物を沈殿させることができる。
【００５１】
上記一般式（４）に示す化合物としては、好ましくはＸが水素またはメチル基であり、かつＹが水素またはヒドロキシル基であるのが好ましい。しかしこれらに限定されるものではなく、単独でも併用してもよい。
【００５２】
硬化促進剤（Ｄ）の配合量は、たとえばエポキシ樹脂組成物全体の０．１重量％以上１重量％以下とすることができ、０．１重量％以上０．６重量％以下とすることが好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の配合量が少なすぎると目的とする硬化性が得られないおそれがある。また、多すぎると流動性が損なわれるおそれがある。
【００５３】
シランカップリング剤（Ｅ）は、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特に限定せず、エポキシ樹脂組成物と無機充填剤との間で反応し、エポキシ樹脂組成物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。
【００５４】
芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）（以下、化合物（Ｆ）と称する。）は、シランカップリング剤（Ｅ）との相乗効果により、粘度特性と流動特性を著しく改善させるため、シランカップリング剤（Ｅ）は化合物（Ｆ）の効果を充分に得るためには必須である。
【００５５】
これらのシランカップリング剤（Ｅ）は単独でも併用してもよい。シランカップリング剤（Ｅ）の配合量は、たとえばエポキシ樹脂組成物全体の０．０１重量％以上１重量％以下、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％以下とすることができる。配合量が小さすぎると化合物（Ｆ）の効果が充分に得られず、また半導体パッケージにおける耐半田性が低下するおそれがある。また、大きすぎるとエポキシ樹脂組成物の吸水性が大きくなり、やはり半導体パッケージにおける耐半田性が低下するおそれがある。
【００５６】
芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）は、水酸基以外の置換基を有していてもよい。化合物（Ｆ）として、下記一般式（５）で示される単環式化合物または下記一般式（６）で示される多環式化合物を用いることができる。
【００５７】
【化７】
2004085511.tif 000026
【００５８】
（上記一般式（５）において、Ｒ１、Ｒ５はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。）
【００５９】
【化８】
2004085511.tif 000027
【００６０】
（上記一般式（６）において、Ｒ１、Ｒ７はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、水酸基または水酸基以外の置換基。）
【００６１】
上記一般式（５）で示される単環式化合物の具体例として、たとえば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステルまたはこれらの誘導体等が挙げられる。また、上記一般式（６）で示される多環式化合物の具体例として、たとえば、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およびこれらの誘導体等が挙げられる。
【００６２】
そのうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから芳香環に隣接する水酸基は２個がより好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることが好ましい。
【００６３】
この場合、化合物（Ｆ）を、具体的には、たとえば、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およびその誘導体等のナフタレン環を有する化合物とすることができる。このような化合物を用いることにより、エポキシ樹脂組成物のハンドリングの際の制御性をより一層向上させることができる。また、エポキシ樹脂組成物の揮発性を低下させることができる。
これらの化合物（Ｆ）は２種以上併用してもよい。
【００６４】
かかる化合物（Ｆ）の配合量はエポキシ樹脂組成物全体の０．０１重量％以上０．５重量％以下、好ましくは０．０２重量％以上０．３重量％以下である。小さすぎると、シランカップリング剤（Ｅ）との相乗効果による期待するような粘度特性および流動特性が得られない。また、大きすぎると、エポキシ樹脂組成物の硬化が阻害され、また硬化物の物性が劣り、半導体封止樹脂としての性能が低下する。
【００６５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｆ）成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等の難燃剤、離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤、無機イオン交換体等の添加剤を適宜配合してもよい。
【００６６】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分およびその他の添加剤等をミキサー等で用いて常温で均一に混合した後、加熱ロールまたはニーダー、押出機等で溶融混練し、冷却後粉砕して製造することができる。
【００６７】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子を封止し、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成形方法で成形硬化すればよい。
【００６８】
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、種々の半導体装置の封止に好適に用いられる。たとえば、ＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）、ＴＳＯＰ（スィンスモールアウトラインパッケージ）等の表面実装型半導体装置の封止材料として用いることができる。図１は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の構成の一例を示す断面図である。ダイパッド２上に、ダイボンド材硬化体６を介して半導体素子１が固定されている。半導体素子１とリードフレーム４との間は金線３によって接続されている。半導体素子１は、封止樹脂５によって封止されている。
【００６９】
図１に示される半導体装置は、封止樹脂５として上述したエポキシ樹脂組成物を用いて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方法で硬化成形し、半導体素子１を封止することによって得ることができる。
【００７０】
図１に示した半導体装置は、芳香環を構成する２個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物（Ｆ）を含む封止樹脂組成物により封止されるため、封止樹脂組成物の粘度特性と流動特性を好適なものとすることができる。このため、成形性にすぐれた半導体装置を安定的に得ることができる。
【００７１】
また、一般式（１）で表されるエポキシ樹脂および一般式（２）で表されるフェノール樹脂を含むエポキシ樹脂組成物により封止することにより、難燃性、耐半田性にさらにすぐれた半導体装置をより一層安定的に得ることができる。
【００７２】
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なんら限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
【００７３】
（実施例１）
フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬（株）・製、ＮＣ３０００Ｐ、エポキシ当量２７４、上記式（１）におけるｎは平均値で２．８、軟化点５８℃）    ７．３５重量部、
フェノールビフェニルアラルキル樹脂（明和化成（株）・製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、水酸基当量２０３、上記式（２）におけるｎは平均値で２．５、軟化点６５℃）    ５．５重量部、
球状溶融シリカ（平均粒径３０μｍ）    ８６．０重量部、
γ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン    ０．４重量部、
トリフェニルホスフィン    ０．２重量部、
２，３−ジヒドロキシナフタレン（試薬）    ０．０５重量部、
カルナバワックス    ０．２重量部、および
カーボンブラック    ０．３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、以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００７４】
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じた金型を用い、前記エポキシ樹脂組成物を低圧トランスファー成形機にて１７５℃、成形圧６．９ＭＰａ 、保圧時間１２０秒の条件で成形し測定した。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。
【００７５】
硬化トルク比：キュラストメーター（オリエンテック（株）・製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃、加熱開始９０秒後、３００秒後のトルクを求め、硬化トルク比＝（９０秒後のトルク）／（３００秒後のトルク）を計算した。キュラストメーターにおけるトルクは熱剛性のパラメータであり、硬化トルク比の大きい方が硬化性が良好である。単位は％。
【００７６】
耐半田リフロークラック性：低圧トランスファー成形機を用いて、ボディーサイズ１４×１４×１．４ｍｍの１００ｐＱＦＰ（Ｃｕフレーム）に６×６×０．３０ｍｍのＳｉチップを接着したフレームを金型温度１７５℃、注入時間１０ｓｅｃ、硬化時間９０ｓｅｃ、注入圧９．８ＭＰａで成形し、１７５℃８ｈｒの条件で後硬化後８５℃８５％４８ｈｒの条件で加湿処理し、ピーク温度２６０℃のＩＲリフローに連続３回（２５５℃以上が１０秒×３回）通し、超音波探傷機を用いて内部クラック、剥離の有無を測定し、１０パッケージ中のチップ剥離と内部クラックの数で判定した。
【００７７】
難燃性：低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入時間１５ｓｅｃ、硬化時間１２０ｓｅｃ、注入圧９．８ＭＰａで３．２ｍｍ厚の難燃試験片を成形し、ＵＬ９４の規格に則り難燃試験を行った。
【００７８】
（実施例２〜１３、比較例１〜１１）
表１および表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および表２に示す。
【００７９】
実施例１以外で用いた成分について、以下に示す。
ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）・製、ＹＸ４０００Ｈ、エポキシ当量１９５、融点１０５℃）、
フェノールアラルキル樹脂（三井化学（株）・製、ＸＬＣ−ＬＬ、水酸基当量１７４、上記式（２）におけるｎは平均値で３．６、軟化点７９℃）、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製ＥＯＣＮ１０２０−５５、エポキシ当量１９８、軟化点５５℃）、
フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０４、軟化点８０℃）、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵと略す）、
下記式（７）で示される硬化促進剤、
【００８０】
【化９】
2004085511.tif 000028
【００８１】
下記式（８）で示される硬化促進剤、
【００８２】
【化１０】
2004085511.tif 000029
【００８３】
１，２−ジヒドロキシナフタレン（試薬）、
カテコール（試薬）、
ピロガロール（試薬）、
１，６−ジヒドロキシナフタレン（試薬）、
レゾルシノール（試薬）。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  半導体素子
２  ダイパッド
３  金線
４  リードフレーム
５  封止樹脂
６  ダイボンド材硬化体
【国際調査報告】
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