(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系樹脂（Ｂ）、無機質充填剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）を含有する難燃性エポキシ樹脂組成物であって、
該組成物は難燃剤ならびに難燃助剤を含有せず、
該組成物を硬化させてなる硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有比率をＷ（重量％）とした場合において、
Ｗは、６０≦Ｗ≦９５の範囲に選択され、
エポキシ樹脂（Ａ）の総エポキシ基数（Ｅｐ）に対する、フェノール系樹脂（Ｂ）の総フェノール性水酸基数（ＯＨ）の比（ＯＨ／Ｅｐ）が、１≦（ＯＨ／Ｅｐ）≦２．５の範囲に選択されており、
前記エポキシ樹脂（Ａ）とフェノール系樹脂（Ｂ）の組み合わせは、下記の（ｉ）〜（iii）の組み合わせから選択される
組み合わせ（ｉ）：
式（３）のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂組成物：
【化２１】
0004421810.tif 000024
式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂：
【化２２】
0004421810.tif 000025
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）；
組み合わせ（ii）：
式（４）に示されるビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂と３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂との組み合わせを主成分とするエポキシ樹脂組成物：
【化２３】
0004421810.tif 000026
式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂：
【化２４】
0004421810.tif 000027
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）；
組み合わせ（iii）：
下記式（２）のフェノールビフェニルアラルキルエポキシ樹脂：
【化２５】
0004421810.tif 000028
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）と、
式（３）のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂組成物：
【化２６】
0004421810.tif 000029
との組み合わせ、
式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂：
【化２７】
0004421810.tif 000030
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）
ことを特徴とする難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
前記難燃性エポキシ組成物において、
エポキシ樹脂（Ａ）の総エポキシ基数（Ｅｐ）に対する、フェノール系樹脂（Ｂ）の総フェノール性水酸基数（ＯＨ）の比（ＯＨ／Ｅｐ）が、（ＯＨ／Ｅｐ）＝１に選択されている
ことを特徴とする請求項１に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
前記難燃性エポキシ組成物において、
Ｗは、６０≦Ｗ＜８７の範囲に選択されに選択されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
前記難燃性エポキシ組成物において、
前記エポキシ樹脂（Ａ）とフェノール系樹脂（Ｂ）の組み合わせは、下記の組み合わせ（ｉ）である
組み合わせ（ｉ）：
式（３）のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂組成物：
【化３１】
0004421810.tif 000031
式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂：
【化３２】
0004421810.tif 000032
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
前記難燃性エポキシ組成物において、
前記エポキシ樹脂（Ａ）とフェノール系樹脂（Ｂ）の組み合わせは、下記の組み合わせ（ii）である
組み合わせ（ii）：
式（４）に示されるビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂と３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂との組み合わせを主成分とするエポキシ樹脂組成物：
【化３３】
0004421810.tif 000033
式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂：
【化３４】
0004421810.tif 000034
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
前記難燃性エポキシ組成物において、
前記エポキシ樹脂（Ａ）とフェノール系樹脂（Ｂ）の組み合わせは、下記の組み合わせ（ii）である
組み合わせ（iii）：
下記式（２）のフェノールビフェニルアラルキルエポキシ樹脂：
【化３５】
0004421810.tif 000035
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）と、
式（３）のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂組成物：
【化３６】
0004421810.tif 000036
との組み合わせ、
式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂：
【化３７】
0004421810.tif 000037
（式中、ｎ＝０〜１０は、平均組成を示す）
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
前記難燃性エポキシ組成物において、
無機質充填剤（Ｃ）は、溶融シリカ粉末である
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物を封止樹脂として用いたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体封止樹脂として好適に使用されるエポキシ樹脂組成物に関し、さらに詳述すると、難燃性に優れるとともに、半導体封止樹脂としての信頼性、特に耐半田クラック性、耐湿性及び高温での耐配線腐食性に優れた難燃性エポキシ樹脂組成物に関する。また、本発明は、上記難燃性エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダイオード、トランジスタ、集積回路などの電子部品は、主にエポキシ樹脂組成物で封止されている。この半導体封止樹脂として使用されるエポキシ樹脂組成物には、安全性確保のために、ＵＬ規格で難燃性の付与が義務付けられている。そのため、上記エポキシ樹脂組成物には、通常、難燃剤としてハロゲン系難燃剤が、また難燃助剤として三酸化アンチモンが配合されている。しかし、近年の環境問題に対する意識の高まりとともに、各種半導体装置の封止樹脂に使用されている難燃剤や難燃助剤にも高度な安全性が要求されている。
【０００３】
ハロゲン系難燃剤は燃焼時に有害なハロゲン系ガス等を発生すること、難燃助剤である三酸化アンチモンは慢性毒性を有する疑いがあることから、これら難燃剤、難燃助剤の環境・衛生面での問題が指摘されており、そのため従来の半導体封止樹脂は安全性が不十分であると現在考えられている。また、高温下では、前記の難燃剤や難燃助剤に由来するハロゲンやアンチモンが、半導体装置の配線の腐食、特に金（Ａｕ）ワイヤとアルミニウム（Ａｌ）パッドとの界面（異種金属の界面）等の腐食を促進するため、ＡｕワイヤとＡｌパッドの接合部の接触抵抗が大きくなって断線に至る現象が起こり、半導体装置の信頼性、特に高温での耐配線腐食性を低下させる原因となっている。したがって、ハロゲン系難燃剤や三酸化アンチモンを使用することなく、難燃特性及び信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を開発することが要求されている。
【０００４】
前記の要求に対して、現在、一部で使用され始めている赤リンやリン酸エステルなどのリン系難燃剤は、エポキシ樹脂組成物の難燃化に有用であるが、微量の水分と反応してホスフィンや腐食性のリン酸を生じるので、耐湿性に問題があり、したがって耐湿性に対する要求が特に厳しい電子部品の封止用途には適さない。
【０００５】
また、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、硼素系化合物を難燃剤として用いることも検討されてきたが、これら金属水酸化物や硼素系化合物は、エポキシ樹脂組成物に対して多量に配合しないと十分な難燃性の効果が発現しないため、これらの添加によってエポキシ樹脂組成物の成形性が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
さらに、前述したハロゲン系やリン系等の難燃剤を使用する代わりに、エポキシ樹脂組成物に対して無機質充填剤を高充填化すること、例えば８７〜９５重量％添加することにより難燃性を改善した半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置（特開平８−３０１９８４号公報）や、エポキシ樹脂組成物に対して無機質充填剤を８３容量％（球状シリカ粉末で９１重量％）以上の割合で高充填化することで耐燃焼性を改善したエポキシ樹脂組成物及び半導体封止装置（特開平９−２０８８０８号公報）が提案されている。しかし、これらのエポキシ樹脂組成物は、無機質充填剤が高充填化されているために、半導体装置の封止に使用する際の成形性が不十分であるという問題があった。
【０００７】
これに対して、難燃剤を添加しないで樹脂自体を難燃化することに関しては、従来主として、エポキシ樹脂硬化物を構成する樹脂構造の耐熱性 (耐熱分解性)を向上させることが検討されてきた。これは、エポキシ樹脂硬化物中の樹脂成分、例えばエポキシ樹脂とフェノール系樹脂との硬化反応によって形成される架橋構造の密度を高くすることにより、加熱時や着火時に起こるこれら樹脂成分の分子振動を制限して、この樹脂成分の熱分解を抑制するとともに、この時に発生する可燃成分を含む分解ガスの発生量を低減することで、樹脂成分の燃焼を最小限に止めてエポキシ樹脂硬化物の難燃性を向上させようとするものである。しかし、これらの検討では、十分な難燃性は得られていなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、難燃剤を一切使用せずに、また無機質充填剤を特に高充填化せずに、その硬化物の架橋構造自体によって難燃性の向上を達成したエポキシ樹脂組成物を提供することを目的としている。この難燃性エポキシ樹脂組成物は、その硬化物が熱分解時や着火時に発泡層を形成することで高度な難燃性を示すとともに、半導体封止樹脂としての信頼性、例えば耐半田クラック性や耐湿性等、特に高温での耐配線腐食性に優れたものである。また、本発明は、前記難燃性エポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、下記（１）〜（４）のエポキシ樹脂組成物を提供する。
【００１０】
（１）エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系樹脂（Ｂ）、無機質充填剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）を含有するエポキシ樹脂組成物であって、該組成物を硬化させてなる硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有量をＷ（重量％）、この硬化物の２４０±２０℃での曲げ弾性率をＥ（ｋｇｆ／ｍｍ2）とした場合において、前記曲げ弾性率Ｅが、３０≦Ｗ＜６０のときに０．０１５Ｗ＋４．１≦Ｅ≦０．２７Ｗ＋２１．８となる数値、６０≦Ｗ≦９５のときに０．３０Ｗ−１３≦Ｅ≦３．７Ｗ−１８４となる数値を示し、前記硬化物が熱分解時及び着火時に発泡層を形成して難燃性を示すことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【００１１】
（２）エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系樹脂（Ｂ）、無機質充填剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）を含有するエポキシ樹脂組成物であって、該組成物を硬化させてなる硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有量をＷ（重量％）とし、かつ、前記硬化物を計り入れた耐熱性容器を、一定流量の不活性ガスを用いてその雰囲気を不活性状態にした管状炉内にセットして、７００±１０℃で１０分間、前記硬化物を熱分解させた時に発生する一酸化炭素及び二酸化炭素の前記硬化物に対する重量割合をｑ1（重量％）、この熱分解が終了した時の残渣、すなわち前記硬化物中の樹脂成分（無機質充填剤（Ｃ）以外の成分）のうちで熱分解せずに残った炭化物と無機質充填剤の前記硬化物に対する重量割合をｑ2（重量％）、前記硬化物に含まれる前記樹脂成分の前記硬化物に対する重量割合をｑ3（重量％）としたときに、下記式Ｑ1（重量％）＝（ｑ1／ｑ3）×１００  Ｑ2（重量％）＝｛（１００−ｑ1−ｑ2）／ｑ3｝×１００で表される値Ｑ1及びＱ2が、それぞれＱ1≧５、５≦Ｑ2≦５０の数値を示し、前記硬化物が熱分解時及び着火時に発泡層を形成して難燃性を示すことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【００１２】
（３）エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系樹脂（Ｂ）、無機質充填剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）を含有するエポキシ樹脂組成物であって、該組成物を硬化させてなる硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有量をＷ（重量％）、この硬化物の２４０±２０℃での曲げ弾性率をＥ（ｋｇｆ／ｍｍ2）とした場合において、前記曲げ弾性率Ｅが、３０≦Ｗ＜６０のときに０．０１５Ｗ＋４．１≦Ｅ≦０．２７Ｗ＋２１．８となる数値、６０≦Ｗ≦９５のときに０．３０Ｗ−１３≦Ｅ≦３．７Ｗ−１８４となる数値を示すとともに、前記硬化物を計り入れた耐熱性容器を、一定流量の不活性ガスを用いてその雰囲気を不活性状態にした管状炉内にセットして、７００±１０℃で１０分間、前記硬化物を熱分解させた時に発生する一酸化炭素及び二酸化炭素の前記硬化物に対する重量割合をｑ1（重量％）、この熱分解が終了した時の残渣、すなわち前記硬化物中の樹脂成分（無機質充填剤（Ｃ）以外の成分）のうちで熱分解せずに残った炭化物と無機質充填剤の前記硬化物に対する重量割合をｑ2（重量％）、前記硬化物に含まれる前記樹脂成分の前記硬化物に対する重量割合をｑ3（重量％）としたときに、下記式Ｑ1（重量％）＝（ｑ1／ｑ3）×１００  Ｑ2（重量％）＝｛（１００−ｑ1−ｑ2）／ｑ3｝×１００で表される値Ｑ1及びＱ2が、それぞれＱ1≧５、５≦Ｑ2≦５０の数値を示し、前記硬化物が熱分解時及び着火時に発泡層を形成して難燃性を示すことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【００１３】
（４）エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系樹脂（Ｂ）、無機質充填剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）を含有するエポキシ樹脂組成物であって、該組成物を硬化させてなる硬化物が、熱分解時及び着火時に発泡層を形成して難燃性を示すことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【００１４】
また、本発明は、前記（１）〜（４）のエポキシ樹脂組成物を封止樹脂として用いたことを特徴とする半導体装置を提供する。
【００１５】
本発明による難燃性エポキシ樹脂組成物の難燃メカニズムを以下に述べる。本発明に係るエポキシ樹脂組成物の硬化物では高度な難燃性が得られるが、その理由は、この硬化物の高温（２４０±２０℃）での曲げ弾性率Ｅが所定範囲の数値である場合には、熱分解時又は着火時に硬化物の内部で発生する熱分解ガスが、硬化物の層をゴムのように膨張させて発泡層を形成し、この発泡層による未燃焼部への酸素の遮断及び断熱作用によって、硬化物が自己消火性を示すためである。なお、上記発泡層は、フェノールフォーム樹脂などに含まれているような発泡成形法によって人為的に形成されたものとは全く異なり、本発明のエポキシ樹脂硬化物が熱分解したり、着火したりした時に新たに発生するものである。
【００１６】
これに対し、前記弾性率Ｅが所定範囲よりも高い数値である場合には、硬化物の層が硬すぎるので、熱分解時又は着火時に硬化物の内部で発生する熱分解ガスによって硬化物の層がゴムのように膨張できず、発泡層を形成する代わりに硬化物中に亀裂（クラック）が発生し、その結果、難燃性が大幅に低下するものと考えられる。また、前記弾性率Ｅが所定範囲よりも低い数値である場合には、熱分解又は着火の初期には発泡層が形成されるが、硬化物の層が柔らかすぎるので、発泡層が容易に壊れ、さらに硬化物全体が高い流動性を示すようになって、液垂れ現象（ドリップ）を起こして燃焼が継続するため、難燃性が大幅に低下するものと考えられる。
【００１７】
エポキシ樹脂硬化物の高温（２４０±２０℃）での曲げ弾性率Ｅを、前記のように熱分解時又は着火時に発泡層を形成できるような所定の範囲に調整することは、エポキシ樹脂硬化物の架橋構造中に、芳香族類及び／又は多芳香族類、好ましくは、フェニル誘導体及びビフェニル誘導体から選ばれる芳香族類及び／又は多芳香族類を導入する方法で達成することができる。すなわち、エポキシ樹脂硬化物の架橋構造中に芳香族類や多芳香族類を導入して、従来のエポキシ樹脂硬化物よりも架橋点間の距離を長くすることで、熱分解時又は着火時のような高温下においてエポキシ樹脂硬化物中の自由体積が増加し、その結果、硬化物中の樹脂成分の弾性率が低下して発泡層の形成が容易になり、又、他の炭化水素化合物、例えば飽和炭化水素化合物の導入に比べて樹脂成分そのものの熱分解も抑制され、これにより安定した発泡層の形成が可能になると考えられる。
【００１８】
また、熱分解時又は着火時に樹脂成分が分解して発生するガス成分によって、樹脂層はゴムのように膨張させられて発泡層が形成されるが、この分解ガスが発泡層を破壊して外部に出てくると、分解ガス中に含まれる可燃成分、すなわち低沸点の有機成分に着火して燃焼が継続するので、上記有機成分の発生量がエポキシ樹脂硬化物の難燃性に大きく影響する。具体的には、前記硬化物を計り入れた耐熱性容器を、一定流量の不活性ガスを用いてその雰囲気を不活性状態にした管状炉内にセットして、７００±１０℃で１０分間、前記硬化物を熱分解させた時に発生する一酸化炭素及び二酸化炭素（すなわち分解ガス中の非有機成分）の無機質充填剤（Ｃ）以外の成分（樹脂成分）に対する重量割合Ｑ1（重量％）をＱ1≧５の範囲とし、上記樹脂成分から発生する一酸化炭素及び二酸化炭素以外のガス成分（すなわち分解ガス中の有機成分）の樹脂成分に対する重量割合Ｑ2（重量％）を５≦Ｑ2≦５０の範囲とした場合には、分解ガスに着火して燃焼が継続する可能性が低くなるので、難燃性が良好になる。
【００１９】
これに対し、Ｑ1及びＱ2が前記範囲未満の場合には、上記硬化物の樹脂層が十分に発泡しないので、難燃性が低下する。また、Ｑ2が前記範囲を超える場合には、分解ガスに着火して燃焼が継続する可能性が高くなるので、難燃性が低下する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のエポキシ樹脂組成物（１）は、前記成分（Ａ）〜（Ｄ）を必須成分とし、かつ、該組成物を硬化させてなる硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有量をＷ（重量％）、この硬化物の２４０±２０℃での曲げ弾性率をＥ（ｋｇｆ／ｍｍ2）とした場合において、前記曲げ弾性率Ｅが、３０≦Ｗ＜６０のときに０．０１５Ｗ＋４．１≦Ｅ≦０．２７Ｗ＋２１．８となる数値、６０≦Ｗ≦９５のときに０．３０Ｗ−１３≦Ｅ≦３．７Ｗ−１８４となる数値を示すものである。
【００２１】
これに対し、前記曲げ弾性率Ｅが、３０≦Ｗ＜６０のときにＥ＜０．０１５Ｗ＋４．１となる数値、６０≦Ｗ≦９５のときにＥ＜０．３０Ｗ−１３となる数値である場合には、発泡層が柔らかすぎて壊れやすく、発泡層の形成が効果的に起こらないので、十分な難燃化を達成しにくくなる。一方、前記曲げ弾性率Ｅが、３０≦Ｗ＜６０のときにＥ＞０．２７Ｗ＋２１．８となる数値、６０≦Ｗ≦９５のときにＥ＞３．７Ｗ−１８４となる数値である場合には、硬化物の層が硬すぎて、発泡層の形成が効果的に起こらないので、やはり十分な難燃化を達成しにくくなる。
【００２２】
上記曲げ弾性率Ｅのより好ましい値は、３０≦Ｗ＜６０のときに０．０１５Ｗ＋７．１≦Ｅ≦０．２７Ｗ＋６．８となる数値、６０≦Ｗ≦９５のときに０．３０Ｗ−１０≦Ｅ≦３．７Ｗ−１９９となる数値である。
【００２３】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物（１）では、その硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有量Ｗ（重量％）が、３０≦Ｗ≦９５の領域に含まれることが好ましい。上記含有量ＷがＷ＜３０の領域に含まれる場合には、発泡層が柔らかすぎて壊れやすく、発泡層の形成が効果的に起こらないので、十分な難燃化を達成しにくくなる。一方、上記含有量ＷがＷ＞９５の領域に含まれる場合には、硬化物の層が硬すぎて、発泡層の形成が効果的に起こらないので、やはり十分な難燃化を達成しにくくなる。さらに、上記無機質充填剤（Ｃ）の含有量Ｗのより好ましい値は、３０≦Ｗ＜８７の領域に含まれる数値である。Ｗ≧８７の場合には、エポキシ樹脂組成物の成形性が低下するので好ましくない場合がある。
【００２４】
本発明のエポキシ樹脂組成物（２）は、前記成分（Ａ）〜（Ｄ）を必須成分とし、かつ、該組成物を硬化させてなる硬化物中の無機質充填剤（Ｃ）の含有量をＷ（重量％）とし、かつ、前記硬化物を計り入れた耐熱性容器を、一定流量の不活性ガスを用いてその雰囲気を不活性状態にした管状炉内にセットして、７００±１０℃で１０分間、前記硬化物を熱分解させた時に発生する一酸化炭素及び二酸化炭素の前記硬化物に対する重量割合をｑ1（重量％）、この熱分解が終了した時の残渣、すなわち前記硬化物中の樹脂成分（無機質充填剤（Ｃ）以外の成分）のうちで熱分解せずに残った炭化物と無機質充填剤の前記硬化物に対する重量割合をｑ2（重量％）、前記硬化物に含まれる前記樹脂成分の前記硬化物に対する重量割合をｑ3（重量％）としたときに、下記式Ｑ1（重量％）＝（ｑ1／ｑ3）×１００  Ｑ2（重量％）＝｛（１００−ｑ1−ｑ2）／ｑ3｝×１００で表される値Ｑ1及びＱ2が、それぞれＱ1≧５、５≦Ｑ2≦５０の数値を示すものである。
【００２５】
ここで、前記値Ｑ1は、樹脂成分から発生する一酸化炭素及び二酸化炭素、すなわち分解ガス中の非有機成分（難燃成分）の樹脂成分に対する重量割合に該当し、前記値Ｑ2は、樹脂成分から発生する一酸化炭素及び二酸化炭素以外のガス成分、すなわち、主として分解ガス中の有機成分（可燃成分）の樹脂成分に対する重量割合に該当する。また、樹脂成分とは、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂（硬化剤）及び有機成分の添加剤（離型剤、カップリング剤、カーボンブラック等）を意味する。
【００２６】
これに対し、前記値Ｑ1及びＱ2が、Ｑ1＜５及びＱ2＜５の領域に含まれる場合には、硬化物の樹脂層の発泡が不十分で、硬化物を難燃化するのに十分な発泡層が形成されないため、難燃性が低下する。前記値Ｑ2がＱ2＞５０の領域に含まれる場合には、分解ガス中の可燃成分の割合が高いために、分解ガスに二次的に着火して燃焼が継続しやすくなるので、発泡層が形成されても、エポキシ樹脂硬化物の難燃性が低下する傾向がある。上記Ｑ1及びＱ2のより好ましい値は、それぞれＱ1≧１０、５≦Ｑ2≦４５となる数値である。
【００２７】
本発明のエポキシ樹脂組成物（３）は、前述した本発明のエポキシ樹脂組成物（１）及び（２）、双方の構成要件及び作用効果を備えたものである。この場合、本発明のエポキシ樹脂組成物（３）において、前記値Ｅ、Ｗ、Ｑ1及びＱ2に関しては、本発明のエポキシ樹脂組成物（１）及び（２）に関して述べたのと同様である。
【００２８】
本発明のエポキシ樹脂組成物（１）〜（４）は、芳香族類及び／又は多芳香族類をその硬化物の架橋構造中に含むことが好ましく、これによって硬化物の難燃性、耐熱性、耐湿性がより向上する。
【００２９】
また、上記芳香族類及び／又は多芳香族類は、フェニル誘導体及びビフェニル誘導体から選ばれる１種以上であることが特に好ましく、これによって硬化物の難燃性、耐熱性、耐湿性がより一層向上する。
【００３０】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂（Ａ）、フェノール系樹脂（Ｂ）、無機質充填剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）としては、例えば下記のものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
エポキシ樹脂（Ａ）としては、エポキシ樹脂硬化物の架橋構造中に芳香族類及び／又は多芳香族類を含ませる点、好ましくは、フェニル誘導体及びビフェニル誘導体の１種以上を含ませる点で、分子中に芳香族類及び／又は多芳香族類を含むエポキシ樹脂、好ましくは、エポキシ基を持たないフェニル誘導体、ビフェニル誘導体及び３〜４個のエポキシ基が結合した芳香族類の１種以上を含むエポキシ樹脂を特に好適に用いることができる。この場合、エポキシ基を持たないフェニル誘導体を含むエポキシ樹脂としては、例えば後述する式（１）のフェノールフェニルアラルキルエポキシ樹脂等が挙げられ、ビフェニル誘導体を含むエポキシ樹脂としては、例えば後述する式（２）のフェノールビフェニルアラルキルエポキシ樹脂、式（４）のビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂と３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂との組み合わせ等が挙げられ、３〜４個のエポキシ基が結合した芳香族類を含むエポキシ樹脂としては、例えば後述する式（３）のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、分子中に多芳香族類を含有するエポキシ樹脂の中で、ナフタレン誘導体を含むナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等を用いてもよい。さらに、分子中に芳香族類を含有するエポキシ樹脂の中で、例えば後述する式（８）のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂及びこれらの類縁体を用いてもよい。エポキシ樹脂（Ａ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３２】
フェノール系樹脂（Ｂ）としては、エポキシ樹脂硬化物の架橋構造中に芳香族類及び／又は多芳香族類を含ませる点、好ましくは、フェニル誘導体及びビフェニル誘導体の１種以上を含ませる点で、分子中に芳香族類及び／又は多芳香族類を含むフェノール系樹脂、好ましくは、水酸基を持たないフェニル誘導体及びビフェニル誘導体の１種以上を含むフェノール系樹脂を特に好適に用いることができる。この場合、水酸基を持たないフェニル誘導体を含むフェノール系樹脂としては、例えば後述する式（９）のフェノールフェニルアラルキル樹脂等が挙げられ、水酸基を持たないビフェニル誘導体を含むフェノール系樹脂としては、例えば後述する式（１０）、（１３）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂等が挙げられる。また、分子中に多芳香族類を含有するフェノール系樹脂の中で、ナフタレン誘導体を含むナフトールアラルキル型樹脂等を用いてもよい。フェノール系樹脂（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。この中でも特に難燃性の点でフェノールビフェニルアラルキル樹脂が好ましい。
【００３３】
この場合、前述した分子中に芳香族類及び／又は多芳香族類を含むエポキシ樹脂は、総エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％含まれることが難燃性向上の点で好ましい。同様に、前述した分子中に芳香族類及び／又は多芳香族類を含むフェノール系樹脂は、総フェノール系樹脂中に３０〜１００重量％含まれることが難燃性向上の点で好ましい。
【００３４】
さらに、総エポキシ樹脂のエポキシ基数（Ｅｐ）に対する総フェノール系樹脂のフェノール性水酸基数（ＯＨ）の比（ＯＨ／Ｅｐ）が、１．０≦（ＯＨ／Ｅｐ）≦２．５であると、これらを硬化させてなる硬化物の難燃性を向上する上でより適当である。前記（ＯＨ／Ｅｐ）が、（ＯＨ／Ｅｐ）＜１．０であると、前記硬化物の熱分解又は着火時に、前記硬化物中のエポキシ樹脂とフェノール系樹脂が形成している架橋構造中に残余しているエポキシ基に由来するアリルアルコール等の可燃成分の発生量が増加することから、難燃性の向上を阻害する可能性がある。また、（ＯＨ／Ｅｐ）＞２．５の場合には、前記エポキシ樹脂組成物を硬化させてなる硬化物の架橋密度が低くなりすぎるために、この樹脂組成物の硬化が不十分となり、前記硬化物の耐熱性や強度が不十分となる場合がある。
【００３５】
無機質充填剤（Ｃ）としては、半導体封止樹脂に一般に使用されているものを広く使用することができ、例えば、溶融シリカ粉末、結晶シリカ粉末、アルミナ粉末、窒化ケイ素、ガラス繊維等が挙げられる。無機質充填剤（Ｃ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３６】
硬化促進剤（Ｄ）としては、半導体封止樹脂に一般に使用されているものを広く使用することができ、エポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させるものであればよく、例えば、トリフェニルホスフィン、２−メチルイミダゾ−ル、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等が挙げられる。硬化促進剤（Ｄ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３７】
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には、前記成分（Ａ）〜（Ｄ）の他に、必要に応じて、カーボンブラック等の着色剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、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、パラフィン等の離型剤といった各種添加剤を適宣配合しても差し支えない。
【００３８】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば、構成材料をリボンブレンダーやヘンシェルミキサーなどで予備混練した後、加熱ロールやニーダーなどを用いて混合することで製造することができる。そして、このエポキシ樹脂組成物を、必要に応じて有機溶媒や水分を脱気してから、トランスファー成型機や加熱プレス成型機によって所定の成形条件で加熱して、架橋反応を起こさせて硬化させることで、高度な難燃性を有するエポキシ樹脂硬化物の成形体を得ることができる。
【００３９】
本発明の半導体装置は、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体等の電子部品を封止したものである。この場合、本発明の半導体装置としては、例えば、半導体素子をリードフレームのダイパッド上に搭載し、これらをワイヤーボンディングして接続したものを樹脂で封止してなる半導体装置、リードオンチップ方式の樹脂封止型半導体装置、ボールグリッドアレイの樹脂封止型半導体装置等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、本発明の半導体装置は、半導体等の電子部品を本発明のエポキシ樹脂組成物で封止したものを全て包含する。
【００４０】
【実施例】
次に、実施例により本発明を具体的に示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例において、［％］とは［重量％］を意味する。
【００４１】
実施例及び比較例で用いたエポキシ樹脂、フェノール系樹脂の略号及び構造を、まとめて以下に示す。
・エポキシ樹脂１：下記式（１）のフェノールフェニルアラルキルエポキシ樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点５５℃、エポキシ当量２３８ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂２：下記式（２）のフェノールビフェニルアラルキルエポキシ樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点５７℃、エポキシ当量２７４ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂３：下記式（３）のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂組成物（軟化点９２℃、エポキシ当量２０３ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂４：下記式（４）のビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂と３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂との組み合わせを主成分とするエポキシ樹脂組成物（融点１１１℃、エポキシ当量１７０ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂５：下記式（５）のクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点６８℃、エポキシ当量１９４ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂６：下記式（６）のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点５６℃、エポキシ当量２４１ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂７：下記式（７）のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂との組み合わせ（ｎ＝０〜１０、軟化点７０℃、エポキシ当量３５７ｇ／ｅｑ、臭素含有率＝臭素／エポキシ樹脂＝２０重量％）
・エポキシ樹脂８：下記式（８）のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ｎ＝０〜０．８、２５℃の粘度６５００ｃｐｓ、エポキシ当量１７６ｇ／ｅｑ）
・フェノール系樹脂１：下記式（９）のフェノールフェニルアラルキル樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点８３℃、水酸基当量１７５ｇ／ｅｑ）
・フェノール系樹脂２：下記式（１０）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点１２０℃、水酸基当量２０８ｇ／ｅｑ）
・フェノール系樹脂３：下記式（１１）のフェノールノボラック樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点１０６℃、水酸基当量１０６ｇ／ｅｑ）
・フェノール系樹脂４：下記式（１２）のジシクロペンタジエン型フェノール樹脂（ｎ＝０〜１０、軟化点９２℃、水酸基当量１７０ｇ／ｅｑ）
・フェノール樹脂５：下記式（１３）のフェノールビフェニルアラルキル樹脂（ｎ＝０〜２、軟化点１００℃、水酸基当量１９６ｇ／ｅｑ）
・アミン系硬化剤１：下記式（１４）のジアミノジフェニルメタン（軟化点８９℃、活性水素当量４９．５ｇ／ｅｑ）
【００４２】
【化１】
0004421810.tif 000002
【００４３】
【化２】
0004421810.tif 000003
【００４４】
【化３】
0004421810.tif 000004
【００４５】
【化４】
0004421810.tif 000005
【００４６】
【化５】
0004421810.tif 000006
【００４７】
【化６】
0004421810.tif 000007
【００４８】
【化７】
0004421810.tif 000008
【００４９】
【化８】
0004421810.tif 000009
【００５０】
【化９】
0004421810.tif 000010
【００５１】
【化１０】
0004421810.tif 000011
【００５２】
【化１１】
0004421810.tif 000012
【００５３】
【化１２】
0004421810.tif 000013
【００５４】
【化１３】
0004421810.tif 000014
【００５５】
【化１４】
0004421810.tif 000015
なお、実施例１，２，５，６，１８、参考例６，９，１０，１３，１４，２１，２２、比較例１〜５，１１，１２で用いた溶融破砕シリカは、平均粒径１５μｍ、比表面積２．２ｍ2／ｇである。また、実施例３，４，７，８，１９，２０、参考例１１，１２，１５，１６，１７，２３、比較例６〜１０，１３〜１５で用いた溶融球状シリカは、平均粒径２２μｍ、比表面積５．０ｍ2／ｇである。
【００５６】
［実施例１］
エポキシ樹脂４を１６．５８％、フェノール系樹脂２を２０．２３％、溶融破砕シリカ粉末６０．０％、カルナバワックス０．５１％、トリフェニルホスフィン（Ｔ．Ｐ．Ｐ．）０．４０％、シランカップリング剤１．５７％及びカーボンブラック０．７１％を、常温で予備混合した後、１００℃のロール上で約５分間混練したものを、冷却後粉砕して樹脂組成物とした。
【００５７】
上記実施例１に示した樹脂組成物を錠剤状に固めたもの（タブレット）を、所定の条件（シングルプランジャータイプのトランスファー成形機、成形温度１７５℃、タブレット予熱８５℃、成形時間１２０秒、注入時間１５秒、注入圧力１００ｋｇ／ｃｍ2（実行圧））で成形した後、後硬化（１７５℃、４時間）させて硬化物を得た。
【００５８】
前記硬化物を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に従って曲げ弾性率測定用の成形板を、ＵＬ９４難燃規格に従って難燃性試験用の成形板をそれぞれ作成した。前記成形板を用いて、曲げ弾性率の測定及び難燃性試験を行った。難燃性試験後の成形板は切削、加工して断面の観察を反射蛍光顕微鏡で行った。また、前記硬化物を用いてガス分析（Ｑ1及びＱ2の測定）を行った。
【００５９】
耐半田クラック性は、７．５ｍｍ×７．５ｍｍ×３５０μｍのシリコン製チップを、上記実施例１に示した樹脂組成物を錠剤状に固めたもの（タブレット）を用いて、所定の条件（シングルプランジャータイプのトランスファー成形機、成形温度１７５℃、タブレット予熱８５℃、成形時間１２０秒、注入時間１５秒、注入圧力１００ｋｇ／ｃｍ2（実行圧））で封入して得られた８０ピンＱＦＰ型（１４×２０×２．７ｍｍ）の半導体装置を、後硬化（１７５℃、４時間）させたものを用いて評価した。
【００６０】
耐湿性及び耐配線腐食性は、線幅及び線間隔１０μｍのアルミニウム製の配線（但し、パッド部は一辺７０μｍ角）を施した３．０ｍｍ×３．５ｍｍ×３５０μｍのシリコン製チップを、１６ピンＤＩＰ用の４２アロイ（ニッケル４２％、コバルト・クロム約１％、残りが鉄の合金）のフレームにマウントした後、前記パッド部に直径が２８μｍの金線をワイヤボンドしたものを、上記実施例１に示した樹脂組成物を錠剤状に固めたもの（タブレット）を用いて、所定の条件（シングルプランジャータイプのトランスファー成形機、成形温度１７５℃、タブレット予熱８５℃、成形時間１２０秒、注入時間１５秒、注入圧力１００ｋｇ／ｃｍ2（実行圧））で封入して得られた１６ピンＤＩＰ型（１８×５×３ｍｍ）の半導体装置を、後硬化（１７５℃、４時間）させたものを用いて評価した。
【００６１】
［参考例２１］
エポキシ樹脂８を３２．０７％、フェノール系樹脂５を３５．５９％、溶融破砕シリカ粉末３０．０％、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（Ｄ．Ｂ．Ｕ）０．３４％、シランカップリング剤２．０％を、回分式の攪拌機で混合しながら加熱溶解した後、真空脱泡して樹脂組成物を得た。前記のようにして得られた樹脂組成物を、減圧状態の鋳型に注型した後、所定の条件（８０℃×２時間＋１２０℃×２時間＋２００℃×５時間）で硬化させて硬化物を得た。
【００６２】
［比較例１１］
エポキシ樹脂８を５３．０９％、アミン系硬化剤１を１４．９１％、溶融破砕シリカ粉末３０．０％、シランカップリング剤２．０％を、回分式の攪拌機で混合しながら加熱・溶解した後、真空脱泡して樹脂組成物を得た。前記のようにして得られた樹脂組成物を、減圧状態の鋳型に注型した後、所定の条件（８０℃×２時間＋１２０℃×２時間＋２００℃×５時間）で硬化させて硬化物を得た。
【００６３】
前記参考例２１及び比較例１１の硬化物を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に従って曲げ弾性率測定用の成形板を、ＵＬ９４難燃規格に従って難燃性試験用の成形板をそれぞれ作成した。前記成形板を用いて、曲げ弾性率の測定及び難燃性試験を行った。難燃性試験後の成形板は切削、加工して断面の観察を反射蛍光顕微鏡で行った。また、前記硬化物を用いてガス分析（Ｑ1及びＱ2の測定）を行った。
【００６４】
以下に、各試験項目とその評価基準をまとめて示す。
曲げ弾性率測定２４０℃での曲げ弾性率Ｅ（ｋｇｆ／ｍｍ2）の測定試験をＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠して行った。評価基準は下記の通りとした。
○印・・・Ｅの数値が前記の領域内＝自己消火機能が発現
×印・・・Ｅの数値が前記の領域外＝燃焼が継続
難燃性試験ＵＬ−９４垂直試験を行って難燃性を評価した。以下に試験の手順を示す。成形板（長さ１２７ｍｍ×幅１２．７ｍｍ×厚み１．６ｍｍ）の長さ方向と地面が垂直になるように、サンプル支持具（クランプ）で成形板を固定する。次に、クランプと反対側の成形板の端面にバーナーで１０秒間接炎した後、バーナーを遠ざけて成形板上に炎が残っている時間（残炎時間、秒）を測定する（一回目の残炎時間＝Ｆ１）。この炎が消えたら、再度バーナーで１０秒間接炎した後、バーナーを遠ざけて、一回目と同じように残炎時間（二回目の残炎時間＝Ｆ２）を測定する。この試験を、一つのエポキシ樹脂硬化物につき５枚の成形板を用いて行い、難燃性を評価した。ただし、難燃性の判定基準を最高のものから最低のものの順に並べると、ＵＬ９４Ｖ−０、Ｖ−１、Ｖ−２、ＮＯＴＶ−２の順番になる。
（ＵＬ９４Ｖ−０）
・ΣＦ≦５０秒（ΣＦ＝５枚の成形板を用いて行った試験の残炎時間の合計）
・Ｆｍａｘ≦１０秒（Ｆｍａｘ＝試験で得られたＦ１又はＦ２の中で最長の残炎時間）
・ドリップ（接炎により硬化物が液滴れする現象）なし、クランプまで燃えない。
（ＵＬ９４Ｖ−１）
・ΣＦ≦２５０秒、Ｆｍａｘ≦３０秒、ドリップなし、クランプまで燃えない。
（ＵＬ９４Ｖ−２）
・ΣＦ≦２５０秒、Ｆｍａｘ≦３０秒、ドリップあり、クランプまで燃えない。
（ＵＬ９４ＮＯＴＶ−２）
・ΣＦ＞２５０秒、Ｆｍａｘ＞３０秒、クランプまで燃えきる。
【００６５】
燃焼後の成形板断面の反射蛍光顕微鏡による観察
○印・・・発泡層の形成あり。
×１印・・・発泡層の形成なし、クラック（亀裂）が発生。
×２印・・・発泡層の形成なし、硬化物が溶融。
【００６６】
耐半田クラック性の評価試験８０ピンＱＦＰ型に封止したテスト用の半導体装置１０個を、高温高湿度条件、すなわち、８５℃、８５％に所定時間（８０時間、１２０時間）暴露した後、ＩＲリフローを２４０℃、１０秒の条件で３回行って、クラック（内部クラックと外部クラック）の発生の有無を超音波探査映像装置で観察した。この結果から、クラックが発生したパッケージ数を測定し、これを耐半田クラック性の指標とした。すなわち、この数が少ないほど耐半田クラック性に優れているといえる。
【００６７】
耐湿性の評価試験１６ピンＤＩＰ型に封止したテスト用の半導体装置１０個を用いて、１２５℃、１００ＲＨ％、所定時間（１００時間、２００時間）、印可電圧２０Ｖの条件で、プレッシャー・クッカー・バイアス（ＰＣＢＴ）試験を行い、回路のオープン不良が発生した装置の個数を不良率とし、これを耐湿性の指標とした。すなわち、この数値が低いほど耐湿性に優れているといえる。
【００６８】
耐配線腐食性の評価試験１６ピンＤＩＰ型に封止したテスト用の半導体装置１０個を、１８５℃の恒温槽で所定時間（５００時間、７２０時間）の処理をした後、この装置のチップを挟んで左右対称の位置にある各ピン間の抵抗値を測定し（計８点）、これらの平均値を求めた。この数値と上記処理を施していない装置の抵抗値（ブランク）との差が、ブランクに対して２０％以上の場合に、その装置を不良とみなした。ここでは、不良とみなされた装置の個数を不良率とし、これを耐配線腐食性の指標とした。すなわち、この数値が低いほど耐配線腐食性に優れているといえる。
【００６９】
ガス分析（Ｑ1及びＱ2の測定）
無機質充填剤の含有量がＷ（重量％）の硬化物（ここでは０．１ｇ）を計り入れた磁性ボートを、管状炉（LINDOBERG社製）内にセットして、熱分解温度：７００±１０℃、熱分解時間：１０分間、雰囲気ガス：窒素（Ｎ2）、雰囲気ガス供給量：０．５Ｌ／ｍｉｎの条件で、硬化物を熱分解させた時に発生するガス成分をガスバッグに採取して、ガスクロマトグラフィー／熱伝導度検出器（ＧＣ／ＴＣＤ）で、硬化物の単位重量当たりに発生した一酸化炭素及び二酸化炭素の重量割合ｑ1（重量％）を定量し、さらに熱分解が終了した時の硬化物に対する残渣、すなわち樹脂成分（例：エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、カルナバワックス、Ｔ．Ｐ．Ｐ．シランカップリング剤、カーボンブラック）のうちで分解せずに残った炭化物と無機質充填剤の重量割合ｑ2（重量％）を秤量した。硬化物に含まれる無機質充填剤（Ｃ）以外の成分（前記樹脂成分）の重量割合をｑ3（重量％）としたときに、下記式Ｑ1（重量％）＝（ｑ1／ｑ3）×１００Ｑ2（重量％）＝｛（１００−ｑ1−ｑ2）／ｑ3｝×１００で表される値Ｑ1及びＱ2をそれぞれ算出した。
【００７０】
［実施例２〜８、１８〜２０、参考例９〜１７、２３、比較例１〜１０、１３〜１５］
表１〜表８の配合に従い、実施例１と同様の方法で各試料を作製したのち、実施例１と同様の方法で各種特性を評価した。評価結果を表１〜表８及び図１に示す。
【００７１】
［参考例２２］
表５の配合に従い、参考例２１と同様の方法で各試料を作製したのち、参考例２１と同様の方法で各種特性を評価した。評価結果を表５及び図１に示す。
【００７２】
［比較例１２］
表８の配合に従い、比較例１１と同様の方法で各試料を作成したのち、比較例１１と同様の方法で各種特性を評価した。評価結果を表８及び図１に示す。
【００７３】
【表１】
0004421810.tif 000016
【００７４】
【表２】
0004421810.tif 000017
【００７５】
【表３】
0004421810.tif 000018
【００７６】
【表４】
0004421810.tif 000019
【００７７】
【表５】
0004421810.tif 000020
【００７８】
【表６】
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【００７９】
【表７】
0004421810.tif 000022
【００８０】
【表８】
0004421810.tif 000023
以上、実施例で示したように、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、高温（２４０±２０℃）での曲げ弾性率が所定の範囲にあり、熱分解時又は着火時に発泡層を形成するので、比較例に示す高温の曲げ弾性率が所定の範囲外にあるエポキシ樹脂組成物の硬化物よりも、高い難燃性を達成できたことが分かる。また、熱分解時又は着火時に樹脂成分が分解して発生するガス成分によって、樹脂層はゴムのように膨張させられて発泡層が形成されるが、この分解ガスが発泡層を破壊して外部に出てくると、これに含まれる可燃成分、すなわち低沸点の有機成分に着火して燃焼が継続するので、この有機成分の発生量の多寡が難燃性に大きく影響する。実施例に示したように、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物は、前記数値Ｑ1及びＱ2が、それぞれＱ1≧５、５≦Ｑ2≦５０の数値を示したために、良好な難燃性が得られたが、比較例に示したエポキシ樹脂組成物の硬化物は、Ｑ1及びＱ2が前記の範囲外の数値を示したために、特に難燃性に支障を生じたことも明らかになった。さらに、この難燃性が良好なエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置は、信頼性、例えば耐半田クラック性、耐湿性及び高温での耐配線腐食性に優れていた。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の効果は、従来のハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤などの難燃剤を一切使用することなく、また、無機質充填剤を特に高充填化することなく、高い難燃性を有し、かつ信頼性、特に耐半田クラック性や耐湿性に優れた、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できることである。さらに、ハロゲン系難燃剤や三酸化アンチモンを使用しないので、従来のように高温下で難燃剤、難燃助剤に由来するハロゲンやアンチモンが半導体装置の配線の腐食を促進するという問題を解消でき、半導体装置の信頼性の向上を図れることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例、参考例及び比較例のエポキシ樹脂組成物の２４０℃±２０℃での曲げ弾性率Ｅを示すグラフである。なお、図１中、参考例９〜１７、２１〜２３は、実施例９〜１７、２１〜２３と表記されている。
【図１】
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