(57)【要約】【課題】  ハロゲンフリーであって、アンチモン化合物を使用せずに、しかも従来のような代替の難燃剤を添加配合することなく、もしくはその少ない配合量でも耐炎性に優れ、封止材としての設計の自由度の良好な、新しい封止用樹脂組成物を提供する。【解決手段】  （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）シリカを必須成分として含有し、（Ｂ）フェノール樹脂の少くとも一部がビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものであるとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）シリカを必須成分として含有し、（Ｂ）フェノール樹脂の少くとも一部がビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものであることを特徴とする封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｂ）フェノール樹脂中の２０〜１００％がビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものであることを特徴とする請求項１の封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｂ）フェノール樹脂中の２０〜８０％が
次式
【化１】
2007169493.tif 000006
（式中のｎは繰り返し単位数を示す）
で表わされる樹脂であることを特徴とする請求項１または２の封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
（Ａ）エポキシ樹脂の３０〜１００％がビフェニル型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれかの封止用エポキシ樹脂。
【請求項５】
組成物全体量において、（Ａ）エポキシ樹脂５〜１０ｗｔ％、（Ｂ）フェノール樹脂２〜６ｗｔ％、（Ｃ）シリカ６０〜９０ｗｔ％の範囲で配合されていることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれかの封止用エポキシ樹脂。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれかの封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により封止されてい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、半導体封止用のエポキシ樹脂組成物とこれにより封止された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体封止用の樹脂組成物には、難燃剤としての臭素化エポキシ樹脂をはじめとするハロゲン化合物やアンチモン化合物が添加配合されてきている。
【０００３】
しかし、近年の環境問題のクローズアップとともに、封止用樹脂組成物にもハロゲンフリー化やアンチモン除外の要求が高まってきている。このため、難燃剤そのもの含有しない樹脂組成物や、臭素等のハロゲン系、そして、アンチモン系難燃剤に代わり得る難燃性物質の適用の検討が進められている。（たとえば特許文献１−３参照）
だが、難燃剤そのものを配合しない場合には、従来では一般的に無機充填材の含有割合を高くすること、つまり高Ｆｃ（フィラーコンテント）が必要とされ、半導体封止用樹脂組成物の組成とその性能に係わる設計の自由度が制限されることになる。
【０００４】
一方、たとえば水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム、マグネシウム・アルミニウム系イオン交換体等を代替難燃剤とすることが考えられているが、この場合には、難燃性を確保するためにはかなり多量の配合が必要であることから、この場合にも設計の自由度が制約される原因となる。
【特許文献１】特開２００５‐１７１１８９号公報
【特許文献２】特開２００２‐３７１１９５号公報
【特許文献３】特開２００４‐１５５９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上のとおりの背景から、従来の問題点を解消して、ハロゲンフリーであって、アンチモン化合物を使用せずに、しかも従来のような代替の難燃剤を添加配合することなく、もしくはその少ない配合量でも耐炎性に優れ、封止材としての設計の自由度の良好な、新しい封止用樹脂組成物を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するための手段として封止用樹脂組成物における必須成分としての樹脂そのものの難燃性を向上させたことを特徴としている。
【０００７】
すなわち、本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂組成物として以下のことを特徴としている。
【０００８】
第１：（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）シリカを必須成分として含有し、（Ｂ）フェノール樹脂の少くとも一部がビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものである。
【０００９】
第２：（Ｂ）フェノール樹脂中の２０〜１００％がビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものである。
【００１０】
第３：（Ｂ）フェノール樹脂中の２０〜８０％が
次式
【００１１】
【化１】
2007169493.tif 000002
（式中のｎは繰り返し単位数を示す）
で表わされる樹脂である。
【００１２】
第４：（Ａ）エポキシ樹脂の３０〜１００％がビフェニル型エポキシ樹脂である。
【００１３】
第５：組成物全体量において、（Ａ）エポキシ樹脂５〜１０ｗｔ％、（Ｂ）フェノール樹脂２〜６ｗｔ％、（Ｃ）シリカ６０〜９０ｗｔ％の範囲で配合されている。
【００１４】
そしてまた、本発明は、上記いずれかの封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により封止されていることを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
上記のとおりのビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものをフェノール樹脂（Ｂ）の少くとも一部として配合する第１の発明によれば、耐熱性に優れ、封止材の設計の自由度の良好なエポキシ樹脂組成物が提供される。ハロゲンフリーであって、アンチモン化合物を使用することなく、しかも代替の難燃剤の配合を必要としないか、あるいはその配合はわずかの量とすることができる。
【００１６】
フェノール樹脂（Ｂ）中のビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものの割合を２０〜１００％という特定の割合とする第２の発明によれば上記の効果はより確実な顕著なものとなる。
【００１７】
さらに、フェノール樹脂（Ｂ）として上記の式で表わされる特有の樹脂を２０〜８０％の割合で併用して配合する第３の発明によれば、耐炎性の向上等の上記の効果はさらに確実に顕著なものとなる。
【００１８】
また、（Ａ）エポキシ樹脂についてその３０〜１００％をビフェニル型エポキシ樹脂とする第４の発明、並びに、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）シリカの配合割合を特定する第５の発明によれば上記の効果はより確実、顕著なものとなる。
【００１９】
さらに上記のとおりの優れた効果を奏する封止用樹脂組成物の硬化物により封止された半導体装置が本発明によって提供されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の樹脂組成物を構成する（Ａ）エポキシ樹脂については、従来より知られているビフェニル型エポキシ樹脂、よりフェニル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂等の非ハロゲン型の各種のものを１種以上使用することができる。なかでも、ビフェニル型、あるいはクレゾールノボラック型のエポキシ樹脂が、さらにはビフェニル型エポキシ樹脂を好適なものとして考慮することができる。特に、ビフェニル型エポキシ樹脂が、エポキシ樹脂の３０〜１００％となるように配合することが好ましい。
（Ｂ）フェノール樹脂については従来より知られているフェノールノボラック樹脂をはじめとするフェノール樹脂の各種のものが考慮されてよいが、本発明の組成物においては、硬化剤としての役割を果たすことになるこの（Ｂ）フェノール樹脂の少くとも一部が、次式
【００２１】
【化２】
2007169493.tif 000003
で表わされるビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものであることを必須としている。このものは市販品あるいは合成により入手可能であって、添加配合によって硬化剤としてのフェノール樹脂として機能することになる。
【００２２】
このものを添加配合しない場合には本発明の所期の目的は達成できず、耐炎性の向上等の本発明の効果は実現されない。
【００２３】
このビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合による硬化剤フェノール樹脂としての割合は、（Ｂ）フェノール樹脂全体量の２０〜１００％の範囲内の割合とすることが好ましく、４０〜１００％の範囲内とすることがより好ましい。
【００２４】
そして（Ｂ）フェノール樹脂については、ビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンの添加配合によるものとともに、前記の〔化１〕式で表わされる特有の構造を有する、市販品等として入手可能な樹脂（Ｂ２）を併用することが有効である。その添加配合量は、（Ｂ）フェノール樹脂全体量の２０〜８０％の範囲とすることが好ましい。
（Ｃ）シリカについては、従来より知られている溶融シリカ、あるいは結晶シリカ等であってよい。
【００２５】
樹脂組成物の全体量においては、必須成分としては、（Ａ）エポキシ樹脂５〜１０ｗｔ％、（Ｂ）フェノール樹脂２〜６ｗｔ％、（Ｃ）シリカ６０〜９０ｗｔ％の範囲とすることがより好ましい。
【００２６】
また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物においては、本発明の組成物の効果を阻害しない範囲において、あるいはまた必要に応じて、アミン類、イミダゾール類、トリフェニルホスフィン等のリン素硬化剤等の硬化剤や硬化促進剤を適宜に配合することができる。
【００２７】
さらには、シリカ以外の無機充填材や、天然ワックス、合成ワックス、ステアリン酸、モンタン酸、モンタン酸エステル、リン酸エステル等の従来より知られている離型剤をはじめとして、エラストマー等の低応力化成分、着色剤、シランカップリング剤等の無機充填材用の処理剤、硬化促進剤等を適宜に添加配合してもよい。
【００２８】
そして、本発明の上記のエポキシ樹脂組成物は、以上のとおりの各種の成分を配合し、ミキサー等で均一に混合した後にロール等で加熱混練することで調製することができる。
【００２９】
また、得られた樹脂組成物を用いて半導体装置を封止するための方法としては、代表的には低圧トランスファー成形法があるが、射出成形、圧縮成形、あるいは注型等による封止も可能である。封止の際の加熱によって樹脂組成物を硬化させることで、半導体装置の封止品が得られることになる。これにより、たとえば、ＬＳＩ、トランジスター、サイリスタ、ダイオード等の封止品が得られる。
【００３０】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【実施例】
【００３１】
表１、表２に示した各種の組成配合（重量％）のエポキシ樹脂組成物を上記方法によって調製した。主な配合成分としては以下のものを用いた。
【００３２】
ビフェニル型エポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン製ＹＸ４０００Ｈ
ＯＣＮ型エポキシ樹脂：住友化学製オルソークレゾールノボラック型エポキシ樹脂
ＥＳＣＮ１９５ＸＬ−７
フェノールノボラック樹脂：明和化学Ｈ−３Ｍ
また、ビス（４，５−ジヒドロキシ−２−メチルフェニル）フェニルメタンとしては融点１７２℃（ＧＰＣ純度９５％以上）のものを添加配合した。
【００３３】
これら組成物の各々を用いてトランファー成形し、１７５℃、９０秒硬化後に難燃性を評価した。
【００３４】
表１および表２に示したように、本発明の実施例１−８において、良好で優れた耐炎性が得られることが確認された。
【００３５】
【表１】
2007169493.tif 000004
【００３６】
【表２】
2007169493.tif 000005