(57)【要約】【課題】低粘度で、低温短時間での硬化が可能であり、優れた耐熱性、耐電圧性、電気絶縁性、耐湿性、機械強度、密着性を具備し、封止時のはんだボール補強性に優れ、かつ、ポットライフが長いエポキシ樹脂組成物、および、それを用いた半導体封止材の提供。【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤、および、（Ｄ）フェノール樹脂よりなり、前記（Ａ）エポキシ樹脂および前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの合計質量に対する前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの含有量が０．５〜８０質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対する前記（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤の含有量が５〜２５質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の全成分の合計質量に対する前記（Ｄ）フェノール樹脂の含有量が０．５〜２５質量％であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤、および、（Ｄ）フェノール樹脂よりなり、
前記（Ａ）エポキシ樹脂および前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの合計質量に対する前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの含有量が０．５〜８０質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対する前記（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤の含有量が５〜２５質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の全成分の合計質量に対する前記（Ｄ）フェノール樹脂の含有量が０．５〜２５質量％であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂を含有する、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
さらに（Ｅ）ホウ酸エステル化合物を含有する請求項１または２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
さらに、（Ｆ）シリカフィラーを含有する請求項１〜３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
さらに、（Ｇ）シランカップリング剤を含有する請求項１〜４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いた半導体封止材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体封止材に好適なエポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体封止材に関する。本発明の半導体封止材は、一次実装用の半導体封止材、二次実装用の半導体封止材のいずれにも用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂は、優れた電気絶縁性、機械強度、耐熱性、耐湿性、密着性等の材料特性を有していることから、半導体封止材のような電気、電子部品の電気絶縁用材料として用いられている。
【０００３】
かかる用途に使用されるエポキシ樹脂組成物は、優れた耐電圧性、電気絶縁性を必要とされる結果、通常、無溶剤型の組成物が使用されており、更に半導体封止材として用いられる場合、封止する部位への充填性を向上させるために、低粘度であることが求められる。
【０００４】
従来、エポキシ樹脂組成物の粘度を低下させる目的で、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のモノグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオデカン酸グリシジルエステル等、各種のエポキシ樹脂希釈剤が提案されており、かかるエポキシ樹脂希釈剤を配合してなるエポキシ樹脂組成物の粘度（２５℃）は３５０〜４００ｃｐｓ程度である。
【０００５】
しかしながら、上記エポキシ樹脂希釈剤は、エポキシ樹脂組成物の粘度を低減することに対しては一定の効果を示すものの、当該エポキシ樹脂組成物の硬化物は、耐熱性が著しく低下したり、耐湿性、機械強度、電気特性等が十分でない等の問題があった。また、エポキシ樹脂組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）が８０〜１０５℃程度と低いため、封止時のはんだボール補強性が劣り、サーマルサイクル試験においてクラックが発生する等の問題がある。
また、エポキシ樹脂希釈剤を配合した場合、貯蔵安定性や硬化性の低下などの問題もある。
【０００６】
上記した問題を解決するため、特許文献１では、特定のエポキシ系化合物（具体的には、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル）をエポキシ樹脂希釈剤として所定量（具体的には、エポキシ樹脂１００質量部に対し５０〜１５０質量部）適用することにより、低粘度で、硬化性を低下することなく、優れた耐熱性、耐電圧性、電気絶縁性、耐湿性、機械強度、接着性を具備するエポキシ樹脂組成物を提供することができるとしている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤として酸無水物系硬化剤を使用するため、半導体封止材、特に二次実装用の半導体封止材において要求される低温短時間での硬化を達成できない。半導体封止材、特に二次実装用の半導体封止材においては、コンデンサーチップ部品などの他の実装部品等が搭載された基板上に実装するのに用いられるため、基板上の構造物の熱ダメージを防止するため、低温短時間で硬化すること、具体的には、１５０℃以下で数分間で硬化することが求められるが、硬化剤として酸無水物系硬化剤を使用した場合、これを達成することができない。
また、硬化剤として酸無水物系硬化剤を使用するため、半導体封止材のポットライフ（可使時間）が短いという問題がある。
【０００８】
１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルを必須成分として含むエポキシ樹脂組成物は特許文献２にも開示されているが、このエポキシ樹脂組成物は、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルと、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと、の混合物をエポキシ樹脂成分とするため、粘度が高く、半導体封止材として用いた場合、封止する部位への充填性に劣る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１２７４１号公報
【特許文献２】特開平６−１３６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するため、低粘度で、低温短時間での硬化が可能であり、優れた耐熱性、耐電圧性、電気絶縁性、耐湿性、機械強度、密着性を具備し、封止時のはんだボール補強性に優れ、かつ、ポットライフが長いエポキシ樹脂組成物、および、それを用いた半導体封止材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤、および、（Ｄ）フェノール樹脂よりなり、
前記（Ａ）エポキシ樹脂および前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの合計質量に対する前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの含有量が０．５〜８０質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対する前記（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤の含有量が５〜２５質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対する前記（Ｄ）フェノール樹脂の含有量が０．５〜２５質量％であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物を提供する。
【００１２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記（Ａ）エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂を含有することが好ましい。
【００１３】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに（Ｅ）ホウ酸エステル化合物を含有してもよい。
【００１４】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに、（Ｆ）シリカフィラーを含有してもよい。
【００１５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに、（Ｇ）シランカップリング剤を含有してもよい。
【００１６】
また、本発明は、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いた半導体封止材を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温（２５℃）での粘度が６０００ｍＰａ・ｓ以下と低く、作業性が良好である。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、低温短時間硬化性に優れており、１５０℃以下の温度で数分間の加熱で硬化することができる。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温（２５℃）での貯蔵安定性が良好であり、ポットライフが長い。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、封止時のはんだボール補強性に優れ、サーマルサイクル試験においてクラック発生を抑制することができる。
これらの特性により、本発明のエポキシ樹脂組成物は、一次実装用あるいは二次実装用の半導体封止材の半導体封止材として好適である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、以下に示す（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有する。
【００１９】
（Ａ）成分：エポキシ樹脂
（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、本発明のエポキシ樹脂組成物の主剤をなす成分である。
（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、常温で液状であることが好ましいが、常温で固体のものであっても、他の液状のエポキシ樹脂又は希釈剤により希釈し、液状を示すようにして用いることができる。
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、エーテル系又はポリエーテル系エポキシ樹脂、オキシラン環含有ポリブタジエン、シリコーンエポキシコポリマー樹脂等が例示される。
【００２０】
特に、液状であるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の平均分子量が約４００以下のもの；ｐ−グリシジルオキシフェニルジメチルトリスビスフェノールＡジグリシジルエーテルのような分岐状多官能ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂の平均分子量が約５７０以下のもの；ビニル（３，４−シクロヘキセン）ジオキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）５，１−スピロ（３，４−エポキシシクロヘキシル）−ｍ−ジオキサンのような脂環式エポキシ樹脂；３，３´，５，５´−テトラメチル−４，４´−ジグリシジルオキシビフェニルのようなビフェニル型エポキシ樹脂；ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、３−メチルヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロテレフタル酸ジグリシジルのようなグリシジルエステル型エポキシ樹脂；ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、テトラグリシジルビス（アミノメチル）シクロヘキサンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂；ならびに１，３−ジグリシジル−５−メチル−５−エチルヒダントインのようなヒダントイン型エポキシ樹脂；ナフタレン環含有エポキシ樹脂が例示される。また、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンのようなシリコーン骨格をもつエポキシ樹脂も使用することができる。さらに、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグルシジルエーテル、ブタンジオールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルのようなジエポキシド化合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエポキシド化合物等も例示される。
【００２１】
常温で固体ないし超高粘性のエポキシ樹脂を併用することも可能であり、そのようなエポキシ樹脂として、高分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が例示される。これらは、常温で液体であるエポキシ樹脂及び／又は希釈剤と組み合わせて、流動性を調節して使用することができる。
【００２２】
常温で固体ないし超高粘性であるエポキシ樹脂を用いる場合、低粘度のエポキシ樹脂、例えば、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグルシジルエーテル、ブタンジオールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルのようなジエポキシド化合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエポキシド化合物等と組み合わせることが好ましい。
【００２３】
希釈剤を用いる場合、非反応性希釈剤及び反応性希釈剤のいずれをも使用することができるが、反応性希釈剤が好ましい。本明細書において、反応性希釈剤は、１個のエポキシ基を有する、常温で比較的低粘度の化合物をいうこととし、目的に応じて、エポキシ基以外に、他の重合性官能基、たとえばビニル、アリル等のアルケニル基；又はアクリロイル、メタクリロイル等の不飽和カルボン酸残基を有していてもよい。このような反応性希釈剤としては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ｐ−ｓ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、α−ピネンオキシドのようなモノエポキシド化合物；アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸グリシジル、１−ビニル−３，４−エポキシシクロヘキサンのような他の官能基を有するモノエポキシド化合物等が例示される。
【００２４】
（Ａ）成分としてのエポキシ樹脂は、単独でも、２種以上併用してもよい。エポキシ樹脂自体が、常温で液状であることが好ましい。中でも好ましくは、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状アミノフェノール型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂である。さらに好ましくは液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ｐ−アミノフェノール型液状エポキシ樹脂、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチルジシロキサンである。
【００２５】
（Ｂ）成分：１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル
（Ｂ）成分としての１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル（以下、「ＤＭＥ」と略記する。）は、１，４−シクロヘキサンジメタノールとエピクロルヒドリンとを５０〜１５０℃程度の加熱下に脱塩酸して調製されるエポキシ系化合物であり、エポキシ樹脂希釈剤として添加される。
また、エピクロルヒドリンを用いずに、オレフィン化合物を原材料として、過酸化水素によるエポキシ化の手順を実施することによってもＤＭＥを製造することができる。このような手順で製造されるＤＭＥは塩素濃度が１００ｐｐｍ以下と低く、エポキシ樹脂希釈剤として用いるのに好適である。
ＤＭＥは、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のモノグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオデカン酸グリシジルエステルといった従来のエポキシ樹脂希釈剤とは違い、反応性が高いため、添加による反応性低下を抑制できるため、耐熱性、耐湿性、機械強度、電気特性といった硬化物特性を損なうことなしに、エポキシ樹脂組成物の粘度を下げることができる。
【００２６】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、（Ｂ）成分としてのＤＭＥ含有量は、（Ａ）成分のエポキシ樹脂と、（Ｂ）成分としてのＤＭＥと、の合計質量に対して、０．５〜８０質量％である。０．５質量％未満だと、エポキシ樹脂希釈剤の添加による効果が不十分となり、エポキシ樹脂組成物の常温（２５℃）での粘度を６０００ｍＰａ・ｓ以下とすることができない。
一方、８０質量％超だと、ガラス転移温度（Ｔｇ）や密着性の低下が起こる等、硬化物特性に悪影響が生じる。
（Ｂ）成分としてのＤＭＥ含有量は、（Ａ）成分のエポキシ樹脂と、（Ｂ）成分としてのＤＭＥと、の合計質量に対して、１〜７０質量％であることが好ましく、５〜６２．５質量％であることがより好ましい。
【００２７】
（Ｃ）成分：イミダゾール系潜在性硬化剤
（Ｃ）成分のイミダゾール系潜在性硬化剤はエポキシ樹脂の硬化剤である。エポキシ樹脂の硬化剤として、イミダゾール系潜在性硬化剤を用いるのは、低温短時間硬化性に優れており、１５０℃以下の温度で数分間の加熱で硬化することができるからである。
また、イミダゾール系潜在性硬化剤を用いることにより、エポキシ樹脂組成物の常温（２５℃）での貯蔵安定性が良好となり、ポットライフを長くすることができる。
イミダゾール系潜在性硬化剤としては、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を用いることができる。具体例としては、ＰＮ２３、ＰＮ４０、ＰＮ−Ｈ（商品名、いずれも味の素ファインテクノ社製）があげられる。また、マイクロカプセル化イミダゾールとも呼ばれる、アミン化合物のエポキシアダクトの水酸基に付加反応させたものが挙げられ、例えばノバキュアＨＸ−３０８８、ノバキュアＨＸ−３９４１、ＨＸ−３７４２、ＨＸ−３７２２（商品名、いずれも旭化成イーマテリアルズ社製）等として入手可能である。
なお、上記のイミダゾール系潜在性硬化剤のうち、いずれか１種を使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、（Ｃ）成分としてのイミダゾール系潜在性硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して、５〜２５質量％である。
５質量％未満だと、低温短時間硬化性に劣り、１５０℃以下の温度で数分間の加熱で硬化することができない。一方、２５質量％超だと、エポキシ樹脂組成物の常温（２５℃）での貯蔵安定性が低下し、ポットライフが短くなる。
（Ｃ）成分としてのイミダゾール系潜在性硬化剤含有量は、エポキシ樹脂組成物の全て成分の合計質量に対して、５．６〜２４．３質量％であることが好ましい。
【００２９】
（Ｄ）成分：フェノール樹脂
（Ｄ）成分としてのフェノール樹脂は、エポキシ樹脂組成物の均一な硬化を達成するために添加される。本発明のエポキシ樹脂組成物では、エポキシ樹脂の硬化剤として、イミダゾール系潜在性硬化剤を用いることで、低温短時間硬化性に優れ、１５０℃以下の温度で数分間の加熱で硬化することができるが、低温短時間での硬化時において、硬化が不均一となりやすく、硬化物の外観が悪化する、硬化物の密着性が損なわれる等の問題が生じる。
フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂の硬化剤としても用いられるものから幅広く選択することができる。具体的には、アリルアクリルフェノール樹脂（たとえば、ＭＥＨ８００５（商品名、明和化成工業社製））等が挙げられる。
【００３０】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、（Ｄ）成分としてのフェノール樹脂の含有量は、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して、０．５〜２５質量％である。
１質量％未満だと、低温短時間硬化時において、硬化が不均一となり、硬化物の外観が悪化する、硬化物の密着性が損なわれる等の問題が生じる。
一方、２０質量％超だと、エポキシ樹脂組成物の常温（２５℃）での貯蔵安定性が低下し、ポットライフが短くなる。
（Ｄ）成分としてのフェノール樹脂含有量は、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して、１〜２０．１質量％であることが好ましい。
【００３１】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外に、以下に述べる成分を必要に応じて含有してもよい。
【００３２】
（Ｅ）成分：ホウ酸エステル化合物
本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温（２５℃）での貯蔵安定性を向上させ、ポットライフを長くするために、（Ｅ）成分としてホウ酸エステル化合物を含有してもよい。
（Ｅ）成分のホウ酸エステル化合物としては、例えば、２，２’−オキシビス（５，５’−ジメチル−１，３，２−オキサボリナン）、トリメチルボレート、トリエチルボレート、トリ−ｎ−プロピルボレート、トリイソプロピルボレート、トリ−ｎ−ブチルボレート、トリペンチルボレート、トリアリルボレート、トリヘキシルボレート、トリシクロヘキシルボレート、トリオクチルボレート、トリノニルボレート、トリデシルボレート、トリドデシルボレート、トリヘキサデシルボレート、トリオクタデシルボレート、トリス（２−エチルヘキシロキシ）ボラン、ビス（１，４，７，１０−テトラオキサウンデシル）（１，４，７，１０，１３−ペンタオキサテトラデシル）（１，４，７−トリオキサウンデシル）ボラン、トリベンジルボレート、トリフェニルボレート、トリ−ｏ−トリルボレート、トリ−ｍ−トリルボレート、トリエタノールアミンボレートを用いることができる。
（Ｅ）成分としてホウ酸エステル化合物を含有させる場合、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して、０．０５〜５質量％であることが好ましく、０．１〜３質量％であることがより好ましく、０．５〜１．５質量％であることがさらに好ましい。
【００３３】
（Ｆ）成分：シリカフィラー
本発明のエポキシ樹脂組成物は、樹脂組成物の粘度調節や、樹脂組成物の硬化物の耐熱性、耐湿性を向上させるために、（Ｆ）成分としてシリカフィラーを含有してもよい。
（Ｆ）成分としてシリカフィラーを含有させる場合、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して、５〜８０質量％であることが好ましく、１５〜７０質量％であることがより好ましく、２０〜６５質量％であることがさらに好ましい。
【００３４】
（Ｆ）成分としてのシリカフィラーの形状は、特に限定されず、粒状、粉末状、りん片等のいずれの形態であってもよい。
また、（Ｆ）成分としてのシリカフィラーは、必要に応じて、表面処理を施されたものであってもよい。例えば、粒子表面に酸化皮膜を形成させたものであってもよい。
【００３５】
（Ｆ）成分としてのシリカフィラーの平均粒径（粒状でない場合は、その平均最大径）は、特に限定されないが、０．０１〜３０μｍであることが、封止する部位への充填性が良好となることから好ましく、０．０５〜２０μｍであることがより好ましく、０．１〜１０μｍであることがさらに好ましい。
【００３６】
（Ｇ）成分：シランカップリング剤
本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化物の密着性を向上させるために、（Ｇ）成分としてシランカップリング剤を含有してもよい。
（Ｇ）成分としてシランカップリング剤を含有させる場合、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して、０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．０５〜５質量％であることがより好ましく、０．１〜３質量％であることがさらに好ましい。
【００３７】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｇ）以外の成分を必要に応じて含有してもよい。このような成分の具体例としては、充填剤、レベリング剤、着色剤、イオントラップ剤、消泡剤、酸化防止剤、難燃剤などを配合することができる。各配合剤の種類、配合量は常法通りである。
【００３８】
（エポキシ樹脂組成物の調製）
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記の（Ａ）〜（Ｄ）成分、ならびに、場合により、上記（Ｅ）〜（Ｇ）成分、および、充填剤等の任意成分を混合し、攪拌して調製される。混合攪拌は、ロールミルを用いて行うことができるが、勿論、これに限定されない。（Ａ）成分としてのエポキシ樹脂が固形の場合には、加熱などにより液状化ないし流動化し混合することが好ましい。
各成分を同時に混合しても、一部成分を先に混合し、残り成分を後から混合するなど、適宜変更しても差支えない。
【００３９】
以下、本発明のエポキシ樹脂組成物の特性について述べる。
【００４０】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温（２５℃）での粘度が６０００ｍＰａ・ｓ以下と低く、半導体封止材等の用途で使用する際に作業性が良好である。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温（２５℃）での粘度が５５００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、４０００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、３０００ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。
【００４１】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、低温短時間硬化性に優れており、１５０℃以下の温度で数分間の加熱（例えば、１２０℃で３分間の加熱）で硬化することができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、後述する実施例に記載の手順で測定されるゲルタイムが１８０秒以下であることが好ましく、９０秒以下であることがより好ましく、６０秒以下であることがさらに好ましい。
【００４２】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、常温（２５℃）での貯蔵安定性が良好であり、ポットライフが長い。具体的には、２５℃、湿度５０％の環境にて４８時間保存後の粘度が保存前の粘度の１．２倍未満であり、好ましくは、１６８時間保存後の粘度が保存前の粘度の１．２倍未満である。
【００４３】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、密着性に優れており、後述する実施例に記載の手順で測定した剥離強度が、１０ｋｇ以上であり、好ましくは１５ｋｇ以上であり、より好ましくは１７ｋｇ以上である。
【００４４】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、１２０℃以上であることから、封止時のはんだボール補強性に優れ、サーマルサイクル試験（例えば、−４０℃から１２５℃までのサーマルサイクルを繰り返す耐久性試験）においてクラック発生が抑制される。本発明のエポキシ樹脂組成物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２５℃以上であることが好ましく、より好ましくは１３０℃以上である。
【００４５】
これらの特性により、本発明のエポキシ樹脂組成物は、一次実装用あるいは二次実装用の半導体封止材として好適である。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、接着剤やダイボンディング剤にも好適である。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４７】
（実施例１〜１４、比較例１〜４）
下記表に示す配合割合となるように、ロールミルを用いて原料を混練して実施例１〜１４、比較例１〜４のエポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表中の各組成に関する数値は質量部を表している。
なお、表中の記号は、それぞれ以下を表わす。
エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、製品名ＥＸＡ８５０ＣＲＰ、ＤＩＣ株式会社製）
ＤＭＥ：１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、製品名ＺＸ１６５８ＧＳ、新日鐵化学株式会社製
潜在性硬化剤（イミダゾール系潜在性硬化剤）：マイクロカプセル型イミダゾール（イミダゾール成分とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とを含有）、製品名ＨＸ３７４２、旭化成イーマテリアルズ株式会社製
フェノール樹脂：アリルアクリルフェノール樹脂、製品名ＭＥＨ８００５、明和化成株式会社製
酸無水物系硬化剤：（製品名：ＨＮ−５５００、日立化成工業株式会社製）
【００４８】
調製したエポキシ樹脂組成物について、以下の評価を実施した。
（硬化物外観）
評価用試料を、ポリイミドフィルムの上に接着したシリコンチップ（２×２０×０．７５ｍｍ）の長辺側面に接するように１０ｍｇ塗布した試験片をオーブンへ入れ、１２０℃で３ｍｉｎ加熱し、エポキシ樹脂組成物を硬化させた。加熱後の硬化物外観を目視観察した。硬化物にしわ・柚子肌等の外観不良や色むらが認められなかった場合を○とし、硬化物にしわ・柚子肌等の外観不良や色むらが認められた場合を×とした。
（粘度、ポットライフ）
ＥＭＤ型粘度計（トキメック社製、機器名：ＴＶ−２２を用いて、液温２５℃、１ｒｐｍで調製直後の評価用試料の粘度（初期粘度）を測定した。
その後、評価用試料を密閉容器に入れて２５℃、湿度５０％の環境にて４８時間保管した時点における粘度を測定した。４８時間保管後の粘度が初期粘度の１．２倍未満の場合を○とし、１．２倍以上であった場合を×とした。
また、評価用試料を密閉容器に入れて２５℃、湿度５０％の環境にて１６８時間保管した時点における粘度を測定した。１６８時間保管後の粘度が初期粘度の１．２倍未満の場合を○とし、１．２倍以上であった場合を×とした。
（ゲルタイム）
１２０℃の熱板上に、エポキシ樹脂組成物を５ｍｇ±１ｍｇを供給し、攪拌棒によって円を描くようにして攪拌し、供給時から、攪拌しながら攪拌棒を持ち上げて引き離した場合に糸引きが５ｍｍ以下となるまでの時間を測定した。
（密着性）
ガラエポ基板に評価用試料を印刷し、該試料上に２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップを載置する。これを１５０±２℃の熱風乾燥機で５ｍｉｎ加熱硬化させる。これを試験片とし、ｄａｇｅ社製万能型ボンドテスター「ＤＡＧＥ４０００」を用いてシリコンチップに荷重をかけ、チップが剥離した時の強度（剥離強度）を測定する。ｎ＝１０とし、その平均値を検査値とする。
【００４９】
ガラス転移温度（Ｔｇ）：１２０℃で３ｍｉｎ加熱硬化させた硬化物について、真空理工社製、ＴＭ３０００を用いて、ＴＭＡ法によりガラス転移温度を測定した。
【００５０】
【表１】
2012158730.tif 000002
実施例１
（Ｂ）成分  ３１．１質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  ５．６質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例２
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １１．２質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例３
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５．０質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例４
（Ｂ）成分  ３１．３質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １８．８質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例５
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  ２４．３質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例６
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  １．０質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例７
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ３．１質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
【００５１】
【表２】
2012158730.tif 000003
実施例８
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ９．４質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例９
（Ｂ）成分  ３１．１質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  １４．７質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例１０
（Ｂ）成分  ３１．０質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ２０．１質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例１１
（Ｂ）成分  ５．０質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例１２
（Ｂ）成分  １０．０質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例１３
（Ｂ）成分  ５０．０質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
実施例１４
（Ｂ）成分  ６２．５質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
【００５２】
【表３】
2012158730.tif 000004
比較例１
（Ｂ）成分  ３１．１質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  ３．０質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
比較例２
（Ｂ）成分  ３１．２質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ０質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
比較例３
（Ｂ）成分  ０質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  １５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
（Ｄ）成分  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
比較例４
（Ｂ）成分  ２９．１質量％
（（Ａ）（（Ｃ）のエポキシ樹脂成分を含む），（Ｂ）成分の合計質量に対して）
（Ｃ）成分（イミダゾール成分）  ５質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
比較例４は、マイクロカプセル型イミダゾールを硬化促進剤として使用する場合の通常量含有させたものであり、硬化剤としては酸無水物系硬化剤を組成物中のエポキシ樹脂成分に対する当量比で０．６当量含有する。
（Ｄ）成分  ０質量％
（エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対して）
【００５３】
実施例１〜１４のエポキシ樹脂組成物は、硬化物外観が良好であり、均一な硬化が行われたことが確認された。また、２５℃における粘度が６０００ｍＰａ・ｓ以下であった。また、ゲルタイムが１２０ｓ以下であり、低温短時間硬化性に優れることが確認された。また、密着性が良好であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）も１２０℃以上であった。また、４８時間保管後のポットライフも良好であった。
（Ｃ）成分の含有量が５．６〜２４．３質量％、（Ｄ）成分の含有量が１〜２０．１質量％の実施例１〜４、６〜９、１１〜１４は１６８時間保管後のポットライフも良好であった。
一方、（Ｃ）成分の含有量が５質量％未満の比較例１のエポキシ樹脂組成物は、ゲルタイム評価で１８０ｓ経過後でも硬化せず、低温短時間硬化性に劣ることが確認された。このため、硬化物外観と密着性の評価は実施しなかった。（Ｄ）成分を含まない比較例２は硬化物外観が劣っており、均一な硬化を行うことができなかったことが確認された。このため、密着性の評価とガラス転移温度の測定は実施しなかった。（Ｂ）成分を含まない比較例３は２０℃における粘度が６０００ｍＰａ・ｓ超と高かった。（Ｄ）成分を含まず、酸無水物系硬化剤を使用し、マイクロカプセル型イミダゾールを硬化促進剤として使用する場合の通常量含有させた比較例４は、ゲルタイム評価で１８０ｓ経過後でも硬化せず、低温短時間硬化性に劣ることが確認された。この理由としては、酸無水物系硬化剤の存在によって、イミダゾールによる硬化作用が遅延されたことによるものと考える。なお、低温短時間硬化性に劣ることが確認されたため、密着性評価は実際しなかった。また、４８時間保管後のポットライフが劣っていた。このため、１６８時間保管後のポットライフの評価は実施しなかった。
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月16日(2011.11.16)
【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】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤、および、（Ｄ）フェノール樹脂よりなり、
前記（Ａ）エポキシ樹脂は、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状アミノフェノール型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、および、ナフタレン型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つであり、
前記（Ａ）エポキシ樹脂および前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの合計質量に対する前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの含有量が０．５〜８０質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対する前記（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤の含有量が５〜２５質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の全成分の合計質量に対する前記（Ｄ）フェノール樹脂の含有量が１〜２０．１質量％であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
さらに（Ｅ）ホウ酸エステル化合物を含有する請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
さらに、（Ｆ）シリカフィラーを含有する請求項１または２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
さらに、（Ｇ）シランカップリング剤を含有する請求項１〜３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いた半導体封止材。
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月10日(2012.1.10)
【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】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤、および、（Ｄ）フェノール樹脂よりなり、
前記（Ａ）エポキシ樹脂は、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状アミノフェノール型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、および、ナフタレン型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つであり、
前記（Ａ）エポキシ樹脂および前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの合計質量に対する前記（Ｂ）１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルの含有量が０．５〜８０質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の合計質量に対する前記（Ｃ）イミダゾール系潜在性硬化剤の含有量が５〜２５質量％であり、エポキシ樹脂組成物の全成分の全成分の合計質量に対する前記（Ｄ）フェノール樹脂の含有量が１〜２０．１質量％であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物を用いた半導体封止材。
【請求項２】
さらに前記エポキシ樹脂組成物が（Ｅ）ホウ酸エステル化合物を含有する請求項１に記載の半導体封止材。
【請求項３】
さらに、前記エポキシ樹脂組成物が（Ｆ）シリカフィラーを含有する請求項１または２に記載の半導体封止材。
【請求項４】
さらに、前記エポキシ樹脂組成物が（Ｇ）シランカップリング剤を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の半導体封止材。