(57)【要約】【課題】良好な難燃性を実現し、流動性等の成形性に優れ、高温下での樹脂劣化及び半導体インサートの部材劣化等にも優れた耐性を示す封止用エポキシ樹脂成形材料、及びこれにより封止した素子を備えた電子部品装置を提供する。【解決手段】（Ａ）成分として、ヒドロキシナフタレン及びジヒドロキシナフタレンの少なくともいずれかの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を含むエポキシ樹脂、（Ｂ）成分として、２個以上のフェノール系水酸基を有する芳香族モノマー化合物を含む硬化剤、（Ｃ）成分として無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分として、ヒドロキシナフタレン及びジヒドロキシナフタレンの少なくともいずれかの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を含むエポキシ樹脂、（Ｂ）成分として、２個以上のフェノール系水酸基を有する芳香族モノマー化合物を含む硬化剤、（Ｃ）成分として無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項２】
前記芳香族モノマー化合物のアルキル基及びアルキレン基の分子内質量比率が合計で２０％以下である請求項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項３】
（Ｂ）成分の硬化剤が、２個以上のフェノール系水酸基を有し、かつアルキル基及びアルキレン基のいずれをも含まない芳香族モノマー化合物を含有する請求項１または２に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項４】
（Ｄ）成分として、さらに下記一般式（Ｉ）で表されるハイドロタルサイト類化合物を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
（化１）
Ｍｇ１−ＸＡｌＸ（ＯＨ）２（Ａｎ−）Ｘ／ｎ・ｍＨ２Ｏ  ・・・（Ｉ）
（ただし、一般式（Ｉ）で、０＜Ｘ≦０．５、ｍは０又は正の数、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを表す。）
【請求項５】
ハロゲン系難燃剤及びアンチモン系難燃剤を含まない請求項１〜４のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備えた電子部品装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用エポキシ樹脂成形材料、及びこの封止用エポキシ樹脂成形材料で封止した素子を備えた電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となり、エポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性などの諸特性にバランスがとれているためである。
【０００３】
自動車分野用途の電子機器には、従来より、耐熱性（耐高温放置特性）や耐温度サイクル性等において、パーソナルコンピュータ、家電等のいわゆる民生用途に比べて厳しい信頼性が求められることが多かったが、近年、省資源化・環境保護等の観点から、いわゆるハイブリッド車、燃料電池車等の開発が盛んとなるに及び、これらに使用される電子機器には、特に耐熱性等において一段と厳しい信頼性が求められる状況が予想されている。
また、やはり環境保護の観点から、封止用エポキシ樹脂成形材料にこれまで難燃剤として使用されてきたハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物の低減または全廃等、いわゆるノンハロゲン化・ノンアンチモン化の要求も強まっている。ハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物はまた、プラスチック封止ＩＣの高温放置特性に悪影響を及ぼすことが知られており、この観点からもハロゲン化エポキシ樹脂・アンチモン化合物の低減・全廃が望まれている。
【０００４】
電子機器の耐熱性を高める一般的な手法としては、パッケージのガラス転移点を高める等の手法が挙げられ、具体的には、例えば封止用成形材料でトリフェニルメタン型エポキシ樹脂とトリフェニルメタン型フェノール樹脂等、いわゆる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る等の手法が知られているが、この手法は、クロルイオンを主とする不純物の増加を招くことが多い。クロルイオン等の不純物の増加に対しては、特定のイオン捕捉剤を併用することでこれを解決しようとの報告（例えば特許文献１参照。）もあるが、その効果は必ずしも充分ではない。
【０００５】
上記多官能型エポキシ樹脂と多官能型フェノール樹脂とで構成される封止用エポキシ樹脂成形材料はまた、相対的に難燃性に劣り、ノンハロゲン・ノンアンチモン系にて難燃性を付与しようとした場合、一般に多量の難燃剤の添加が必要となることが多い。ハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物を用いずに難燃化を達成する手法の一つとしては、有機リン系化合物を添加する方法（例えば特許文献２参照。）、金属水酸化物を添加する方法（例えば特許文献３参照。）等の提案がなされているが、それぞれガラス転移点の低下を招く、成形性に悪影響を及ぼす等の問題を必ずしも解決できていない。
【特許文献１】特許第３２９２４５６号公報
【特許文献２】特開平９−２３５４４９号公報
【特許文献３】特開平９−２４１４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、良好な難燃性を実現し、流動性等の成形性に優れ、高温下での樹脂劣化及び半導体インサートの部材劣化等にも優れた耐熱性を示す封止用エポキシ樹脂成形材料、及びこれにより封止した素子を備えた電子部品装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、封止用エポキシ樹脂成形材料に、特定の構造を有するエポキシ樹脂と特定の構造を有する硬化剤、及び無機充填剤を用いることにより上記の目的を達成しうることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、以下（１）〜（６）に関する。
（１）（Ａ）成分として、ヒドロキシナフタレン及びジヒドロキシナフタレンの少なくともいずれかの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を含むエポキシ樹脂、（Ｂ）成分として、２個以上のフェノール系水酸基を有する芳香族モノマー化合物を含む硬化剤、（Ｃ）成分として無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料。
【０００９】
（２）前記芳香族モノマー化合物のアルキル基及びアルキレン基の分子内質量比率が合計で２０％以下である前記（１）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
（３）（Ｂ）成分の硬化剤が、２個以上のフェノール系水酸基を有し、かつ、アルキル基及びアルキレン基のいずれをも含まない芳香族モノマー化合物を含有する前記（１）または（２）に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
（４）（Ｄ）成分として、さらに下記一般式（Ｉ）で表されるハイドロタルサイト類化合物を含有する、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
（化１）
Ｍｇ１−ＸＡｌＸ（ＯＨ）２（Ａｎ−）Ｘ／ｎ・ｍＨ２Ｏ  ・・・（Ｉ）
（ただし、一般式（Ｉ）で、０＜Ｘ≦０．５、ｍは０又は正の数、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを表す。）
（５）ハロゲン系難燃剤及びアンチモン系難燃剤を含まない前記（１）〜（４）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【００１０】
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された素子を備えた電子部品装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明になる封止用エポキシ樹脂成形材料は、ハロゲン化エポキシ樹脂やアンチモン化合物を用いることなく良好な難燃性を実現し、流動性等の成形性、耐熱性等の信頼性に優れ、この封止用エポキシ樹脂成形材料を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品を封止すれば、成形性や信頼性に優れた電子部品装置を得ることができ、その工業的価値は大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料では、特に高い耐熱性を実現する為に、（Ａ）成分のエポキシ樹脂として、ヒドロキシナフタレン及びジヒドロキシナフタレンの少なくともいずれかの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を単独又は二種以上併用して含んでいる。高い耐熱性実現の為には、ヒドロキシナフタレン及び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３官能のエポキシ樹脂を用いることが好ましく、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４官能のエポキシ樹脂を用いることがより好ましく、これらの混合物を用いても良い。
【００１３】
上記したエポキシ樹脂は、硬化物に高いガラス転移点を与えるとともに、高温下で熱分解等を起こし易いと言われるアルキル基やアルキレン基が相対的に少なく、樹脂の熱劣化といった点でも有利である。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を主成分とするエポキシ樹脂としては、市販品としてＨＰ−４７００（大日本インキ化学工業株式会社製商品名）等が入手可能である。
【００１４】
本発明の効果を充分得る為には、前記ヒドロキシナフタレン及びジヒドロキシナフタレンの少なくともいずれかの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を（Ａ）成分全体の５０質量％以上とすることが好ましく、６０質量％以上とすることがより好ましく、７０質量％以上とすることが特に好ましい。５０質量％未満だと、特に高温下での樹脂の熱劣化に対して不利となる可能性がある。
【００１５】
本発明では、（Ａ）成分のエポキシ樹脂として、前記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の他に、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているエポキシ樹脂を特に制限なく併用することが可能である。併用可能な樹脂として、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂をはじめとするフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール類及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したもの；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＡ／Ｄ等のジグリシジルエーテル；アルキル置換又は非置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂；フェノール類とジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル型樹脂やビフェニレン骨格フェノール・アラルキル型樹脂、ナフトール・アラルキル型樹脂等アラルキル型樹脂のエポキシ化物；スチルベン型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂；ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエンとフェノール類の共縮合樹脂のエポキシ化物であるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂；テルペン変性エポキシ樹脂；オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂；脂環族エポキシ樹脂；及びこれらのエポキシ樹脂をシリコーン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレン系ゴム、ポリアミド系樹脂等により変性したエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００１６】
本発明では、高温下での樹脂の熱劣化を防止する観点から、（Ｂ）成分の硬化剤として、２個以上のフェノール系水酸基を有する芳香族モノマー化合物（以下、芳香族モノマーともいう。）を単独又は併用して含む硬化剤を用いる。この芳香族モノマーは、前記ヒドロキシナフタレン及びジヒドロキシナフタレンの少なくともいずれかの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と同様に、アルキル基やアルキレン基が相対的に少ないため、高温下での樹脂の熱劣化防止に有利である。
芳香族モノマーのアルキル基及びアルキレン基の分子内質量比率は、合計で２０％以下であるのが好ましい。また、この分子内質量比率は低いほど好ましいため、２個以上のフェノール系水酸基を有し、かつ、アルキル基及びアルキレン基のいずれをも含有しない芳香族モノマー化合物を単独又は併用して用いることが好ましい。
【００１７】
この２個以上のフェノール系水酸基を有する芳香族モノマー化合物は、前記芳香族モノマーとアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型樹脂、同じく、前記芳香族モノマーとジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるアラルキル型樹脂等と比較し、アルキル基やアルキレン基の相対的に少ない硬化物を与えることができる。
【００１８】
前記２個以上のフェノール系水酸基を有する芳香族モノマー化合物の例として、例えば、カテコールやレゾルシン、ヒドロキノン等のジヒドロキシベンゼン類やその誘導体、トリヒドロキシベンゼン類やその誘導体、ジヒドロキシナフタレンやその誘導体、ジヒドロキシアントラセンやその誘導体等を挙げることが可能であるが、原材料の入手の容易さ、コスト、成形材料の流動性等の観点からは、カテコールやレゾルシン、ヒドロキノン等のジヒドロキシベンゼン類を用いることが好ましく、硬化物に高いガラス転移点を与えるヒドロキノンを用いることが特に好ましい。
【００１９】
本発明の効果を充分得る為には、前記芳香族モノマーを（Ｂ）成分全体の５０質量％以上とすることが好ましく、６０質量％以上とすることがより好ましく、７０質量％以上とすることが特に好ましい。５０質量％未満だと、特に高温下での樹脂の熱劣化に対して不利となる可能性がある。
【００２０】
本発明では、（Ｂ）成分として、前記芳香族モノマーの他に、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されている硬化剤を特に制限なく併用することができる。併用可能な硬化剤として、例えばフェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂等が挙げられる。
【００２１】
（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分の硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基数／硬化剤中の水酸基数の比は、特に制限はないが、それぞれの未反応分を少なく抑えるために０．５〜２の範囲に設定されることが好ましく、０．６〜１．５がより好ましい。成形性や信頼性に優れる封止用エポキシ樹脂成形材料を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００２２】
本発明における（Ｃ）無機充填剤は、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上等の他、高い耐熱性や難燃性を確保する為の成分である。無機充填剤としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられ、これらは単独で用いても２種以上を併用して用いてもよい。さらに、本発明の効果を失わない範囲で、難燃効果のある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系無機充填剤を添加してもよい。流動性、線膨張係数低減の観点からは、結晶シリカ、溶融シリカを用いることが好ましく、溶融シリカを用いることがより好ましく、球状溶融シリカを用いることが特に好ましい。
【００２３】
本発明における（Ｃ）成分、無機充填剤の配合量は、封止用エポキシ樹脂成形材料全体の７０〜９５質量％とすることが好ましい。７０質量％未満では信頼性が、９５質量％を超えると流動性等の成形性が、それぞれ悪化する可能性がある。
【００２４】
本発明では（Ａ）〜（Ｃ）成分以外にも、（Ｄ）成分、下記一般式（Ｉ）で表されるハイドロタルサイト類化合物を添加すると、特に高温放置下での半導体内部部材の劣化防止に効果的である。
（化２）
Ｍｇ１−ＸＡｌＸ（ＯＨ）２（Ａｎ−）Ｘ／ｎ・ｍＨ２Ｏ  ・・・（Ｉ）
（ただし、一般式（Ｉ）で、０＜Ｘ≦０．５、ｍは０又は正の数、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを表す。）
【００２５】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、いわゆるハイドロタルサイトと呼ばれる層状複水酸化物であり、Ｍｇ（ＯＨ）２のＭｇ２＋の一部をＡｌ３＋で置換することにより生ずる正八面体構造をホスト層とし、この正電荷を補償する陰イオン層と層間水からなるゲスト層が、ホスト層と交互に積層した構造を有する。ハイドロタルサイトは、陰イオン層の陰イオンが、外部の陰イオンと容易に交換する為、陰イオン捕捉能を有する。
【００２６】
耐熱性の観点からは、一般式（Ｉ）で表される化合物の中でも「Ａｎ−」が炭酸イオン（ＣＯ３２−）である化合物が好ましい。「Ａｎ−」が炭酸イオン（ＣＯ３２−）である化合物は、一般式（Ｉ）でＸ＝０．２５（すなわち、（１−Ｘ）／Ｘ＝３）、ｍ＝０．５である化合物として天然にも産出する他、一般式（Ｉ）で（１−Ｘ）／Ｘ＝４．３、ｍがほぼ０である化合物  ＤＨＴ−４Ａ（協和化学工業株式会社製商品名）、一般式（Ｉ）で（１−Ｘ）／Ｘ＝４、ｍがほぼ０である化合物  アルカマイザー１（同じく協和化学工業株式会社製商品名）等を市場で入手可能であり、これらはいずれも本発明に好適に用いることが可能である。
【００２７】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、封止用エポキシ樹脂成形材料中への分散性やイオン捕捉能の点から、比表面積が３ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、５ｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、７ｍ２／ｇ以上であることが特に好ましい。また、その平均粒径は５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以下であることが特に好ましい。比表面積が３ｍ２／ｇ未満、あるいは平均粒径が５μｍを超えると、いずれもイオン捕捉能が不充分となる可能性がある。なお、ここで「比表面積」とは、湯浅アイオニクス株式会社製ガス吸着流動式粉体測定装置モノソープを用いたＢＥＴ法による測定値を指し、平均粒径とは、株式会社堀場製作所製レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９２０を用い、水溶媒中で測定したメジアン径を指す。
【００２８】
一般式（Ｉ）で表される化合物はまた、エポキシシランやイソシアネートシラン等、（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応性を有するアルコキシシラン等で予備処理を行ってから用いても良い。
【００２９】
（Ｄ）成分の添加量は、（Ａ）成分の全量に対し０．５〜１０質量％程度とすることが好ましい。０．５質量％未満だと本発明の効果、特に高い耐熱性の実現が困難となる可能性があり、１０質量％を超えると封止用エポキシ樹脂成形材料の成形性を悪化させる可能性等が発生する。
【００３０】
本発明では上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分以外にも、生産性の向上等を目的に、封止用エポキシ樹脂成形材料に通常用いられる硬化促進剤を、特に制限なく、用いることができる。使用可能な硬化促進剤を例示すれば、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン、及びこれらの有機ホスフィンに無水マレイン酸、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物等の有機リン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩及びこれらの誘導体などの有機リン系硬化促進剤、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザ−ビシクロ（４，３，０）ノネン、５，６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のシクロアミジン化合物等のアミン系硬化促進剤、２−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等のイミダゾール系硬化促進剤等を挙げることが可能で、これらは単独で使用しても２種以上を併用して使用しても構わない。流動特性や硬化性等の成形性、耐高温放置特性等の信頼性の観点からは、有機ホスフィンとキノン化合物との付加物が好ましい。
【００３１】
硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が達成される量であれば特に制限されるものではないが、（Ａ）成分の全量に対して０．１〜１０質量％が好ましい。０．１質量％未満では短時間での硬化性に劣る傾向があり、１０質量％を超えると硬化速度が速すぎて未充填等により良好な成形品を得ることが困難になる傾向がある。
【００３２】
本発明では又、成形時の金型からの円滑な離型性を確保する為に、ステアリン酸、モンタン酸等の高級脂肪酸系ワックス、ステアリン酸エステル、モンタン酸エステル等の高級脂肪酸エステル系ワックス、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィン等、封止用エポキシ樹脂成形材料に用いられる従来公知の離型剤を単独、又は併用して用いることができる。
【００３３】
離型剤の配合量は、（Ａ）成分の全量に対し０．０１〜１０質量％とすることが好ましい。０．０１質量％未満では金型からの円滑な離型性が、１０質量％を超えるとリードフレームや素子との密着力に起因するパッケージの信頼性確保が、それぞれ困難となる可能性がある。
【００３４】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、樹脂成分と無機充填剤との接着性を高めるために、必要に応じて、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤を添加することができる。これらは単独で用いても、２種以上を併用して用いても構わない。カップリング剤の配合量は、無機充填剤に対して０．０５〜５質量％であることが好ましく、０．１〜２．５質量％がより好ましい。０．０５質量％未満では耐湿性が低下する傾向があり、５質量％を超えるとパッケージの成形性が低下する傾向がある。
【００３５】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、さらに、その効果を損なわない範囲で、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の着色剤、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、トリアジン等及びこれらの誘導体、アントラニル酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アミノフェノール、キノリン等及びこれらの誘導体、脂肪族酸アミド化合物、ジチオカルバミン酸塩、チアジアゾール誘導体等の接着促進剤などを必要に応じて配合することができる。
【００３６】
本発明の成形材料においては、特に耐熱性の観点から、ハロゲン化エポキシ樹脂等のハロゲン系難燃剤の含有量と、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン系難燃剤の含有量とは、いずれも成形材料全体の０．１質量％以下であることが好ましい。ハロゲン系難燃剤及びアンチモン系難燃剤のいずれも含まないことがより好ましい。
【００３７】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、各種原材料を均一に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、ニーダ、押出機等によって溶融混練した後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。成形条件に合うような寸法及び質量でタブレット化すると使いやすい。
【００３８】
また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、各種有機溶剤に溶かして液状封止用エポキシ樹脂成形材料として使用することもでき、この液状封止用エポキシ樹脂成形材料を板又はフィルム上に薄く塗布し、樹脂の硬化反応が余り進まないような条件で有機溶剤を飛散させることによって得られるシートあるいはフィルム状の封止用エポキシ樹脂成形材料として使用することもできる。
【００３９】
本発明で得られる封止用エポキシ樹脂成形材料により素子を封止して得られる電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子等の素子を搭載し、必要な部分を本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止した、電子部品装置などが挙げられる。このような電子部品装置としては、例えば、リードフレーム上に半導体素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部をワイヤボンディングやバンプで接続した後、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いてトランスファ成形などにより封止してなる、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｊ‐ｌｅａｄ  ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＱＦＰ（Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の一般的な樹脂封止型ＩＣ、テープキャリアにバンプで接続した半導体チップを、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）、配線板やガラス上に形成した配線に、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、はんだ等で接続した半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子及び／又はコンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子を、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）モジュール、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール、配線板接続用の端子を形成した有機基板に素子を搭載し、バンプまたはワイヤボンディングにより素子と有機基板に形成された配線を接続した後、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で素子を封止したＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）などが挙げられる。また、プリント回路板にも本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は有効に使用できる。
【００４０】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いて素子を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。封止用エポキシ樹脂成形材料が常温で液状又はペースト状の場合は、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げられる。
【００４１】
また、素子を直接樹脂封止する一般的な封止方法ばかりではなく、素子に直接電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料が接触しない形態である中空パッケージの方式もあり、中空パッケージ用の封止用エポキシ樹脂成形材料としても好適に使用できる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１〜５、及び比較例１〜８）
以下、各実施例及び各比較例で使用した各種原材料を示す。
（Ａ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂１：ジヒドロキシナフタレン２量体のエポキシ化物を主成分とするエポキシ樹脂（エポキシ当量１６３、軟化点９０℃、大日本インキ化学工業株式会社製商品名ＨＰ−４７００）
エポキシ樹脂２：エポキシ当量１９６、融点１０６℃のビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名エピコートＹＸ−４０００Ｈ）
エポキシ樹脂３：エポキシ当量１７０、軟化点６０℃のトリフェニルメタン型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名エピコート１０３２Ｈ６０）
（Ｂ）硬化剤
硬化剤１：カテコール（１，２−ジヒドロキシベンゼン）モノマー
硬化剤２：レゾルシン（１，３−ジヒドロキシベンゼン）モノマー
硬化剤３：ヒドロキノン（１，４−ジヒドロキシベンゼン）モノマー
硬化剤４：硬化剤１を、酸性触媒下ホルマリンととも共縮合したカテコールノボラック（軟化点１０５℃、水酸基当量６０）
硬化剤５：軟化点８３℃、水酸基当量１０３のトリフェニルメタン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、商品名ＭＥＨ−７５００）
硬化剤６：軟化点６７℃、水酸基当量２０３のビフェニル・アラルキル樹脂（明和化成株式会社製、商品名ＭＥＨ−７８５１）
（Ｃ）無機充填剤
無機充填剤１：平均粒径３０μｍの球状シリカ（電気化学工業株式会社製商品名ＦＢ−９５０）
無機充填剤２：平均粒径０．５μｍの球状シリカ（株式会社アドマテックス製商品名ＳＯ−２５Ｒ）
無機充填剤３：平均粒径３μｍ、比表面積３ｍ２／ｇの水酸化マグネシウム（神島化学工業株式会社製商品名マグシーズＥＰ−１Ａ）
（Ｄ）ハイドロタルサイト類化合物
協和化学工業株式会社製商品名アルカマイザー１（一般式（Ｉ）で（１−Ｘ）／Ｘ＝４、ｍがほぼ０、比表面積８ｍ２／ｇ）
（その他添加剤等）
硬化促進剤：トリフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物
離型剤：酸化型ポリエチレンワックス
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（エポキシシラン）
着色剤：カーボンブラック
【００４４】
これらを、それぞれ下記表１及び表２に示す質量部で配合し、混練温度８０℃、混練時間１０分の条件でロール混練を行い、実施例及び比較例の封止用エポキシ樹脂成形材料を作製した。
【００４５】
【表１】
2007023273.tif 000002
【００４６】
【表２】
2007023273.tif 000003
【００４７】
作製した実施例及び比較例の封止用エポキシ樹脂成形材料を、次の各試験により評価した。評価結果を表３及び表４に示した。なお、封止用エポキシ樹脂成形材料の成形は、トランスファ成形機により、金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で行った。後硬化は１７５℃で６時間行った。
（１）スパイラルフロー（流動性の指標）
ＥＭＭＩ−１−６６に順じてスパイラルフロー測定用金型を用いて、封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形し、流動距離（ｃｍ）を求めた。
（２）ガラス転移点
ＪＩＳ  Ｋ  ７１９７に従い、上記の成形及び後硬化をして得た硬化物を試験片に用い、ＴＭＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）によりガラス転移点と熱膨張係数α１を求めた。試験片サイズは４×４×２０ｍｍ、測定時の測定温度領域は室温（２５℃）より２５０℃、昇温速度は５℃／分とした。試験時の荷重は２０ｇとした。ガラス転移点は、４０〜８０℃の領域より延長される線と２００〜２４０℃より延長される線の交点より求めた。
（３）耐熱性
ＳＯＰ‐２８ｐ（４２アロイ  リードフレーム）にＴＥＧ−ＭＬ１０２０チップ（Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝２０μｍ／２０μｍ領域２ヶ所：１．９０×４．２０ｍｍ、Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝１０μｍ／１０μｍ領域２ヶ所：１．９０×４．２０ｍｍ）を搭載し、リードフレームとチップとをφ２０μｍの金線により接続した。その後、上記で作製した封止用エポキシ樹脂成形材料による封止を行い、後硬化の後、１９５℃環境中に１０００時間放置した。各成形材料による作製パッケージＮ＝１０のうち、放置後の電気導通の有無を測定し、計４配線のうち、１配線でも導通不具合のあるパッケージをＮＧパッケージとしてカウントした。
（４）難燃性
成形及び後硬化して得た試験片により、９４ＵＬ規格に従い、試験厚み１／８インチでの試験を行い、難燃性の判定を行った。
【００４８】
【表３】
2007023273.tif 000004
【００４９】
【表４】
2007023273.tif 000005
【００５０】
本発明の（Ａ）成分、または（Ｂ）成分を含まない比較例１〜８は、スパイラルフロー等の成形性、耐熱性、難燃性のいずれか、あるいは複数の項目に劣る。これに対し、（Ａ）〜（Ｃ）成分のいずれをも含む実施例１〜５は、上記項目のいずれにも優れ、さらに（Ｄ）成分を含む実施例１〜３、５は、耐熱性に特に優れることがわかる。