(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）次式（Ｉ）で示されるエポキシ樹脂、
【化１】
0004051758.tif 000017
（Ｒ１〜Ｒ４は水素または炭素数１〜４のアルキル基から選ばれ、互いに同じでも異なっていてもよい）
（Ｂ）次式（II）で示される１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、
【化２】
0004051758.tif 000018
（ｎは０〜１０を示し、Ｒ１〜Ｒ３は水素または炭素数１〜４のアルキル基から選ばれ、互いに同じでも異なっていてもよい）
（Ｃ）第三ホスフィンとキノン類との付加物、
（Ｄ）無機充填剤、を必須成分とし、（Ｄ）成分の無機充填剤の含有量が成形材料全体の６５〜８５体積％であり、平均粒径が１０〜３０μｍであって、１００μｍ以上の成分が無機充填剤全体の０．５重量％以下、５μｍ以下の成分が無機充填剤全体の２０〜４０重量％であり、１μｍ以下の成分が無機充填剤全体の８〜１５重量％であり、かつ、無機充填剤（Ｄ）の７０重量％以上が球状粒子であることを特徴とする封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項２】
（Ｃ）成分が第三ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物およびまたは第三ホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物である請求項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項３】
陰イオン交換体（Ｅ）をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【請求項４】
陰イオン交換体（Ｅ）が次式（III）で示されるハイドロタルサイト類である請求項３記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【化３】
0004051758.tif 000019
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正数）
【請求項５】
陰イオン交換体（Ｅ）がマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマスから選ばれる少なくとも一つの元素の含水酸化物である請求項３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各項記載のいずれかの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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に表面実装型プラスチックパーケージの素子の封止に好適な成形材料、及びその封止用成形材料により素子を封止して得られる電子部品装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トランジスタ、ＩＣなどの電子部品封止の分野では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。とくに、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とフェノールノボラック硬化剤の組み合わせはこれらのバランスに優れており、ＩＣ封止用成形材料のベース樹脂として主流になっている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、電子部品のプリント配線板への高密度実装化が進んでいる。これに伴い、電子部品装置は従来のピン挿入型のパッケージから、表面実装型のパッケージが主流になっている。ＩＣ、ＬＳＩなどの表面実装型ＩＣは実装密度を高くし、実装高さを低くするために薄型、小型のパッケージになっており、素子のパッケージに対する占有体積が大きくなり、パッケージの肉厚は非常に薄くなってきた。さらに、これらのパッケージは従来のピン挿入型のものと実装方法が異なっている。即ち、従来のピン挿入型パッケージはピンを配線板に挿入した後、配線板裏面からはんだ付けを行うため、パッケージが直接高温にさらされることがなかった。しかし、表面実装型ＩＣは配線板表面に仮止めを行い、はんだバスやリフロー装置などで処理されるため、直接はんだ付け温度にさらされる。この結果、ＩＣパッケージが吸湿した場合、はんだ付け時に吸湿水分が急激に膨張しパッケージをクラックさせてしまい、この現象が表面実装型ＩＣに係わる大きな問題となっている。
【０００４】
また、はんだ付け工程でＩＣパッケージがクラックしないまでもＩＣ素子と封止用エポキシ樹脂界面に剥離が生じた場合、ＩＣの耐湿性が大幅に低下してしまう。これは、剥離した部分に吸湿した水分が水膜を生成し、ここに封止用エポキシ樹脂中からイオン性不純物が抽出され、ＩＣ素子上にアルミ蒸着で形成されている配線やボンディングパッドが腐食するためである。一般的に、ＩＣの信頼性試験としては高温高湿試験、バイアス型高温高湿試験、ＰＣＴ（Pressure Cooker Test）、ＨＡＳＴ（Highly Accelerated Humidity and Stress Test）などが行われ、これらの耐湿性試験で発生する不良モードは殆どがＩＣの素子上に形成されているアルミ配線の腐食による断線である。この内、高温高湿試験やＰＣＴなどの放置型耐湿性試験に関しては、封止用エポキシ樹脂成形材料の純度管理や接着性向上により不良の発生は少なくなってきたが、バイアス型高温高湿試験やＨＡＳＴなどの電圧印加下での耐湿性試験ではアルミ配線腐食不良が発生しやすい。
【０００５】
現行のベース樹脂組成で封止したＩＣパッケージでは、これらの問題が避けられないためＩＣを防湿梱包して出荷したり、配線板へ実装する前に予めＩＣを十分乾燥して使用するなどの方法がとられている。しかし、これらの方法は手間がかかり、コストも高くなる。
【０００６】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、配線板への実装の際、特定の前処理をすることなく、はんだ付けを行うことができ、耐リフロー性、耐湿性などの信頼性に優れた封止用エポキシ樹脂成形材料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】
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、ベース樹脂としてビフェニル骨格を有する特定のエポキシ樹脂、キシリレン骨格を有する特定の硬化剤、及び第三ホスフィンとキノン類との付加物を配合することにより上記の目的を達成しうることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）次式（Ｉ）で示されるエポキシ樹脂、
【化４】
0004051758.tif 000002
（Ｒ1〜Ｒ4は水素または炭素数１〜４のアルキル基から選ばれ、互いに同じでも異なっていてもよい）
（Ｂ）次式（II）で示される１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、
【化５】
0004051758.tif 000003
（ｎは０〜１０を示し、Ｒ1〜Ｒ3は水素または炭素数１〜４のアルキル基から選ばれ、互いに同じでも異なっていてもよい）
（Ｃ）第三ホスフィンとキノン類との付加物、
（Ｄ）無機充填剤を必須成分とし、（Ｄ）成分の無機充填剤の含有量が成形材料全体の６５〜８５体積％であることを特徴とする封止用エポキシ樹脂成形材料、（２）（Ｃ）成分が第三ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物およびまたは第三ホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物である上記（１）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、
（３）陰イオン交換体（Ｅ）をさらに含むことを特徴とする上記（１）または（２）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、
（４）陰イオン交換体（Ｅ）が次式（III）で示されるハイドロタルサイト類である上記（３）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、
【化６】
Ｍｇ1-XＡｌX（ＯＨ）2（ＣＯ3）X/2・ｍＨ2Ｏ  ……（III）
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正数）
（５）陰イオン交換体（Ｅ）がマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマスから選ばれる少なくとも一つの元素の含水酸化物である上記（３）記載の封止用エポキシ樹脂成形材料、
（６）無機充填剤（Ｄ）の平均粒径が１０〜３０μｍであって、１００μｍ以上の成分が無機充填剤全体の０．５重量％以下、５μｍ以下の成分が無機充填剤全体の２０〜４０重量％であり、かつ無機充填剤（Ｄ）の７０重量％以上が球状粒子であることを特徴とする上記（１）〜（５）記載のいずれかの封止用エポキシ樹脂成形材料、
（７）上記（１）〜（６）記載のいずれかの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、
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のエポキシ樹脂（Ａ）は、次式（Ｉ）で示されるビフェニル骨格のジエポキシ樹脂であり、
【化７】
0004051758.tif 000004
式中のＲ1〜Ｒ4は、水素またはメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基を示し、互いに同じであっても異なっていてもよい。これらのエポキシ樹脂は４，４’−ビスヒドロキシビフェニル、４，４’−ビスヒドロキシ３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ビスヒドロキシ３，３’，５，５’−テトラ（ｔ−ブチル）ビフェニルなどのビフェノール類をエピクロルヒドリンを用いてエポキシ化することで得ることができる。これらのビフェニル型エポキシ樹脂の中で本発明の主目的である耐リフロー性に対して特に優れた効果を示すものとしては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニルが挙げられ、成形性や耐熱性の良好なものとしては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニルが挙げられるが、特に構造を限定するものではない。また、これらのビフェニル型エポキシ樹脂は単独または併用して使用できる。
【００１０】
これらビフェニル型エポキシ樹脂の純度に関しては、特に加水分解性塩素量はＩＣなど素子上のアルミ配線腐食に係わるため少ない方がよく、耐湿性の優れた電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料を得るためには５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ここで、加水分解性塩素量とは試料のエポキシ樹脂１ｇをジオキサン３０ｍｌに溶解し、１Ｎ−ＫＯＨメタノール溶液５ｍｌを添加して３０分間リフラックス後、電位差滴定により求めた値を尺度としたものである。
【００１１】
本発明においては上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂の他に、封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されているエポキシ樹脂を組合せて使用してもよい。それを例示すれ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などのフェノール類及び／または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類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Ｂ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなどのジグリシジルエーテル、フェノール・アラルキル樹脂をエポキシ化したもの、フェノール類とジシクロペンタジエンやテルペン類との付加物または重付加物をエポキシ化したもの、フタル酸、ダイマー酸など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、イソシアヌル酸など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、オレフィン結合を過酢酸などの過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環族エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを適宜何種類でも併用することができる。
【００１２】
これらのエポキシ樹脂を併用する場合、本発明の（Ａ）成分のエポキシ樹脂の配合比は、エポキシ樹脂全体の３０重量％以上が好ましく、さらに好ましくは５０重量％以上である。３０重量％未満では本発明の目的である耐リフロー性に対して効果が少なく、特に有効な効果を発揮するためには５０重量％以上が必要となるためである。
【００１３】
本発明の本発明における（Ｂ）成分の次式（II）でで示されるフェノール性水酸基を２個以上有する化合物は、
【化８】
0004051758.tif 000005
（ｎは０〜１０を示し、Ｒ1〜Ｒ3は水素または炭素数１〜４のアルキル基から選ばれ、互いに同じでも異なっていてもよい）
エポキシ樹脂の硬化剤であり、フェノール、クレゾール等のフェノール類とジメトキシキシレンあるいはアルキル置換ジメトキシキシレンとの縮合などの方法により得ることができる。ここで、ｎが１０を越えた場合は（Ｂ）成分の溶融粘度が高くなるため、封止用エポキシ樹脂成形材料の溶融成形時の粘度も高くなり、未充填不良やボンディングワイヤ（素子とリードを接続する金線）の変形を引き起こしやすくなる。したがって、ｎは０〜１０の範囲であることが必要であるが、さらに好ましくは１〜４の範囲である。
【００１４】
これらの化合物を例示すれば、次式（IV）、（Ｖ）、（VI）で示されるようなフェノール樹脂等が挙げられ、
【化９】
0004051758.tif 000006
特に式（IV）及び式（Ｖ）で示される化合物が耐リフロー性及び成形性の観点から好ましい。
【００１５】
本発明においては（Ｂ）成分のフェノール化合物の他に、封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されているエポキシ樹脂の硬化剤を併用して用いることができる。これらを例示すると、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などのフェノール類及び／または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などのアルデヒド類とを酸性触媒下で縮合反応させて得られるノボラック型フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳなどのビスフェノール類、フェノール類とジシクロペンタジエンやテルペン類との付加物または重付加物、ポリパラビニルフェノール樹脂などの、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有するフェノール化合物が挙げられ、単独または２種類以上併用してもよい。
【００１６】
これらのフェノール化合物を併用する場合、（Ｂ）成分のフェノール化合物の配合量はフェノール化合物全体の３０重量％以上が好ましく、さらには５０重量％以上が好ましい。３０重量％未満では本発明の目的である耐リフロー性に対して効果が少なく、特に有効な効果を発揮するためには５０重量％以上が必要となるためである。
【００１７】
本発明において（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂の総量と（Ｂ）成分を含むフェノール化合物の総量との配合比率は、全エポキシ樹脂の当量に対し、全フェノール化合物の当量の比率が０．６〜１．４の範囲が耐熱性、硬化性の観点から望ましく、さらに好ましい範囲は０．８〜１．２である。
【００１８】
本発明において用いられる（Ｃ）成分の第三ホスフィンとキノン類との付加物は、エポキシ樹脂とフェノール性水酸基を有する化合物との硬化反応を促進する硬化促進剤であり、特に（Ａ）成分のエポキシ樹脂、硬化剤として（Ｂ）成分のフェノール化合物、６５体積％以上の充填剤を配合した成形材料に用いた場合、良好な耐リフロー性、耐湿性、成形性を発揮する。
（Ｃ）成分に用いられる第三ホスフィンとしては特に限定するものではないが、ジブチルフェニルホスフィン、ブチルジフェニルホスフィン、エ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、トリス（４−メトキシフェニル）ホスフィンなどのアリール基を有する第三ホスフィンが好ましい。また（Ｃ）成分に用いられるキノン類としてはｏ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン、ジフェノキノン、１，４−ナフトキノン、アントラキノンなどが挙げられ、なかでもｐ−ベンゾキノン、１，４−ナフトキノンが耐湿性、成形性、保存安定性の点から好ましい。
【００１９】
（Ｃ）成分の付加物の製造方法としては、原料となる第三ホスフィンとキノン類がともに溶解する溶媒中で両者を撹拌混合する方法が挙げられる。この場合の製造条件としては、室温から８０℃の範囲で、原料の溶解度が高く生成した付加物の溶解度が低いメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン類などの溶媒中で、１時間〜１２時間撹拌し、付加反応させることが好ましい。
【００２０】
本発明の主目的である耐リフロー性と耐湿性に優れ、硬化性、保存安定性にも良好な（Ｃ）成分としては、ｎ−ブチルジフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物、ｎ−ブチルジフェニルホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物、トリフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物、トリフェニルホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物、トリス（４−メトキシフェニル）ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物、トリス（４−メトキシフェニル）ホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物、トリス（２，６−メトキシフェニル）ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物、トリス（２，６−メトキシフェニル）ホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物が挙げられ、これらは、単独でも２種以上併用して用いても良い。
【００２１】
また本発明の成形材料には、（Ｃ）成分以外に、エポキシ樹脂とフェノール性水酸基を有する化合物の硬化反応を促進する硬化促進剤として一般に用いられているものを１種以上併用することができる。これらの硬化促進剤としては、例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，６−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５などのジアザビシクロアルケン及びその誘導体、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの第三アミン類、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、２−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール類、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、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボロン錯体などの有機ホスフィン類または有機ホスフィン類と有機ボロン類との錯体、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレートなどのテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、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などのテトラフェニルボロン塩などが挙げられる。
【００２２】
これらの硬化促進剤を併用する場合、（Ｃ）成分の配合量は、全硬化促進剤量に対して６０重量％以上が好ましく、さらに好ましくは８０重量％以上である。（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフェノール化合物を使用した成形材料においては、上記第三アミン類は（Ｃ）成分を用いた場合と比較し耐湿性、保存安定性が悪くなり、上記有機ホスフィン類は酸化による硬化性低下の影響を受けやすい欠点があり、上記テトラフェニルボロン塩を用いた場合は接着性に欠点が出やすいため、（Ｃ）成分の配合量が６０％未満であると本発明の効果が少なくなる。
【００２３】
（Ｃ）成分を含む硬化促進剤の全配合量は、硬化促進効果が達成される量であれば特に限定されるものではないが、成形材料全体に対して０．００５〜２重量％が好ましく、さらに好ましくは０．０１〜０．５重量％である。
【００２４】
本発明の（Ｄ）成分の無機充填剤は、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上のために成形材料に配合されるものであり、結晶シリカ、溶融シリカ、ガラス、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、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、チタニアなどの粉体、またはこれらを球形化したビーズなどが使用でき、１種類以上用いることができる。さらに、難燃効果のある無機充填剤としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛などが挙げられ、これらを単独または併用して用いることもできる。上記の無機充填剤の中で、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカが、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましい。
【００２５】
無機充填剤（Ｄ）の配合量は、成形材料全体の６５〜８５体積％であることが必要である。６５体積％未満では吸湿性低減および強度向上の効果が十分に発揮されないため耐リフロー性が低下し、８５体積％を越えた場合は成形時の流動性に支障をきたす。
【００２６】
流動性の観点からは、（Ｄ）成分の無機充填剤の７０重量％以上を球状粒子とし、無機充填剤全体の平均粒径を１０〜３０μｍ、１００μｍ以上の成分を無機充填剤全体の０．５重量％以下、５μｍ以下の成分を無機充填剤全体の２０〜４０重量％とすることが好ましく、さらには１μｍ以下の成分を無機充填剤全体の８〜１５重量％とすることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１５重量％である。
【００２７】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、ＩＣの耐湿性を向上させる観点からは、陰イオン交換体（Ｅ）を添加することが好ましい。ここで問題とする耐湿性とはＩＣの耐湿信頼性であり、特にバイアス型高温高湿試験、ＨＡＳＴ（Highly Accelerated Humidity and Stress Test）などの電圧印加下での耐湿性試験が対象である。これらの耐湿性試験で発生する不良モードは殆どがＩＣの素子上に形成されているアルミ配線の腐食による断線であるが、本発明の（Ａ）成分のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のフェノール化合物、（Ｃ）成分の硬化促進剤及び（Ｄ）成分の特定配合量の無機充填剤の組合せからなる封止用エポキシ樹脂成形材料を使用することで良好な耐湿信頼性を得ることができる。しかし、更に優れた電圧印加型の耐湿性を得るためには陰イオン交換体の添加が有効である。電圧印加型耐湿試験の場合は陽極側のアルミ配線が特に腐食しやすく、この原因としては以下の現象が考えられる。陽極側の配線またはボンディングパッドは水分が存在する場合、水の電気分解により発生する酸素により陽極酸化を受け、表面に安定な酸化アルミの皮膜が形成されるためアルミ腐食は進行しないはずである。しかし、微量でも塩素などのハロゲンイオンが存在すると酸化アルミ膜を可溶化するため、下地のアルミが溶解する孔食腐食となる。この陽極側の孔食腐食は陰極側の粒界腐食と比較し進行が速いため、電圧印加型耐湿試験では陽極側のアルミ配線腐食が先に進行し不良となる。そこで、陽極側の腐食を防止するためには微量のハロゲンイオンを捕捉できる陰イオン交換体の添加が有効になる。
【００２８】
本発明において用いることのできる（Ｅ）成分の陰イオン交換体としては、次式（III）で示されるハイドロタルサイト類や、
【化１０】
Ｍｇ1-XＡｌX（ＯＨ）2（ＣＯ3）X/2・ｍＨ2Ｏ  ……（III）
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正数）
マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマスから選ばれる元素の含水酸化物が好ましく、これらを単独またはいくつでも併用して用いることができる。
【００２９】
ハイドロタルサイト類は、ハロゲンイオンなどの陰イオンを構造中のＣＯ3と置換することで捕捉し、結晶構造の中に組み込まれたハロゲンイオンは約３５０℃以上で結晶構造が破壊するまで脱離しない性質を持つ化合物である。この様な性質を持つハイドロタルサイト類を例示すれば、天然物として産出されるＭｇ6Ａｌ2（ＯＨ）16ＣＯ3・４Ｈ2Ｏや合成品としてＭｇ4.3Ａｌ2（ＯＨ）12.6ＣＯ3・ｍＨ2Ｏが挙げられる。また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は（Ｂ）のフェノール化合物の影響で、純水を使用した硬化物の抽出液がｐＨ値３〜５と酸性を示す。したがって、両性金属であるアルミに対しては腐食しやすい環境となるが、ハイドロタルサイト類は酸を吸着する作用も持つことから抽出液を中性に近づける作用もあり、この作用効果もハイドロタルサイト類添加がアルミ腐食防止に対し有効に働く要因であると推察できる。
【００３０】
マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマス、アンチモンから選ばれる元素の含水酸化物も、ハロゲンイオンを水酸イオンと置換することで捕捉でき、さらにこれらのイオン交換体は酸性側で優れたイオン交換能を示す。本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料については、前述のように抽出液が酸性側となることから、これらの含水酸化物もアルミ腐食防止に対し特に有効である。これらを例示すればＭｇＯ・ｎＨ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ、ＴｉＯ2・ｎＨ2Ｏ、ＺｒＯ2・ｎＨ2Ｏ、Ｂｉ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ、Ｓｂ2Ｏ5・ｎＨ2Ｏなどの含水酸化物が挙げられる。
【００３１】
（Ｅ）成分の陰イオン交換体の配合量は、ハロゲンイオンなどの陰イオンを捕捉できる十分量であれば特に限定されるものではないが、成形材料全体に対して０．００２〜３重量％が好ましく、さらに好ましくは０．００５〜１重量％である。
【００３２】
本発明の成形材料には、高級脂肪酸、高級脂酸金属塩、エステル系ワックス、低分子量ポリエチレンなどの離型剤を用いることができるが、特に良好な離型性、連続成形性が必要な場合には、ポリエチレン系ワックス、ポリエチレン系ワックスとカルナバワックスとからなる離型剤、ポリエチレン系ワックスとモンタン酸系ワックスとからなる離型剤を１種以上配合することが好ましい。
離型剤の配合量はエポキシ樹脂１００重量部に対して、０．５〜５重量部が好ましい。
【００３３】
さらに、その他の添加剤として、染料、カーボンブラックなどの着色剤、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、アルキルシラン、有機チタネート、アルミニウムアルコレートなどのカップリング剤等の表面処理剤、ブロム化樹脂、酸化アンチモン、リン酸エステル、メラミンをはじめとする含窒素化合物等の難燃剤、シリコーンオイルやシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤等を必要に応じて成形材料に配合することができる。
【００３４】
本発明における成形材料は、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、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重量でタブレット化すると使いやすい。
【００３５】
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、リードフレーム上に半導体素子を固定し、素子の端子部（ボンディングパッドなど）とリード部をワイヤボンディングやバンプなどで接続した後、電子部品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、一般的な樹脂封止型ＩＣが挙げられる。これを例示すれば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）などが挙げられ、特に表面実装法により配線板に実装される電子部品装置に適用した場合、優れた信頼性を発揮できる。中でも薄型表面実装型の樹脂封止型半導体装置、すなわち、Ｓｉチップ面積が２５ｍｍ2以上又は一辺の長さが５ｍｍ以上で、かつパッケージの厚さが３ｍｍ以下である半導体装置で本発明の封止用成形材料は有効である。
また、上記に示したリード（外部接続端子）を有する樹脂封止型パッケージの形態であれば、封止される素子はトランジスタ、サイリスタ、ＩＣなどの半導体素子ばかりでなく、抵抗体、抵抗アレイ、コンデンサ、ポリスイッチなどのスイッチ類なども対象となり、これらの素子に対しても優れた信頼性を提供できるとともに、各種素子や電子部品をセラミック基板に搭載した後に全体を封止してなるハイブリットＩＣについても優れた信頼性を得ることができる。さらには、裏面に配線板接続用の端子を形成した有機基板の表面に素子を搭載し、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、電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料を用いて素子を封止してなる、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）などの電子部品装置についても優れた信頼性を得ることができる。
本発明で得られる成形材料を用いて、電子部品装置を封止する方法としては、低圧トランスファー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。
【００３６】
【実施例】
次に本発明の実施例を示すが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
実施例１〜２２、比較例１〜１３
次式（VII）〜（IX）で示されるエポキシ樹脂−１（エポキシ当量１９５）、エポキシ樹脂−２（エポキシ当量１３５）、エポキシ樹脂−３（エポキシ当量２００、軟化点６８℃）、
【化１１】
0004051758.tif 000007
【００３８】
次式（Ｘ）〜（XII）で示される硬化剤−１（水酸基当量１７０、軟化点７２℃ ）、硬化剤−２（水酸基当量２００、軟化点７６℃）、硬化剤−３（水酸基当量１０６、軟化点７５℃）、
【化１２】
0004051758.tif 000008
【００３９】
トリフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物（促進剤−１）、トリフェニルホスフィンと１，４−ナフトキノンとの付加物（促進剤−２）、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物（促進剤−３）、トリス（４−メトキシフェニル）ホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物（促進剤−４）、トリフェニルホスフィン（促進剤−５）、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７のフェノール塩（促進剤−６）、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（促進剤−７）、ハイドロタルサイトとしてＭｇ4.3Ａｌ2（ＯＨ）12.6ＣＯ3・ｍＨ2Ｏ、含水酸化物として東亜合成化学社製のＩＸＥ５００（含水酸化物−１）、ＩＸＥ６００（含水酸化物−２）、臭素比率５０重量％、エポキシ当量３７５の臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、カルナバワックス、カーボンブラック、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、溶融シリカを、表１〜表４に示す割合で配合し、１０インチ径の加熱ロールを使用して、混練温度８０〜９０℃、混練時間７〜１０分の条件で実施例１〜２２、比較例１〜１３のエポキシ樹脂成形材料を作製した。なお、表１〜表４に示した配合量の単位は、溶融シリカは体積％であり、それ以外は重量部または重量％である。
【００４０】
【表１】
0004051758.tif 000009
【００４１】
【表２】
0004051758.tif 000010
【００４２】
【表３】
0004051758.tif 000011
【００４３】
【表４】
0004051758.tif 000012
【００４４】
得られたエポキシ樹脂成形材料について、以下に示す（１）〜（６）の各種特性試験を行った。結果を表５〜表８に示す。
（１）スパイラルフロー
ＡＳＴＭ  Ｄ３１２３に準拠したスパイラルフロー金型を使用し、１８０℃、６．９Ｍｐａの条件で流動長さを測定した。
（２）バリ特性
３０、２０、１０、２μｍの各スリットを持つ金型を使用し、１８０℃、６．９Ｍｐａの条件で成形し、各スリットに流出した距離を測定し、その最大値をバリの値とした。
（３）ワイヤスウィープ
８０ピンの４２アロイリードフレームに、シリコンサブストレート上にアルミ配線を施してなる８×１０×０．４（ｍｍ）のテスト素子を接続し、リード部と素子上のボンディングパッドを２５μｍの金線でボンディングした後、トランスファ成形により１８０℃、６．９Ｍｐａ、９０秒の条件でエポキシ樹脂成形材料を成形して外形寸法１４×２０×２（ｍｍ）の評価用ＱＦＰ得た。得られた評価用ＱＦＰの金線の変形量（ワイヤスウィープ量）をソフトＸ線観察により求めた。ワイヤスウィープ量はリードフレーム面に対し垂直方向から観察を行い、第一ボンディング部と第二ボンディング部を結ぶ直線上からの最大の変形量を当該直線長で除した値を百パーセント表示することにより示した。
（４）耐リフロー性
上記（３）ワイヤスウィープ評価に用いたものと同仕様のＱＦＰを作製し、８５℃、８５％ＲＨにて所定時間加湿した後、２１５℃のＶＰＳ（Vapor Phase Soldering）にて９０秒リフロー処理を行い、パッケージクラックの有無を顕微鏡観察より評価した。
（５）耐湿性
耐湿性の評価に用いたＩＣは３５０ｍｉｌ幅、４２アロイ２８ピンのＳＯＰであり、１０μｍ幅のアルミ配線を施した５×１０×０．４（ｍｍ）テスト素子を搭載し、２５μｍの金線を用いてワイヤボンディングしたものである。試験条件は８５℃、８５％ＲＨで７２時間加湿し、２１５℃のＶＰＳにて９０秒リフロー処理した後、２気圧、１２１℃、１００％ＲＨの条件で所定時間加湿し、アルミ配線腐食による断線不良を調べた。
（６）ＰＣＢＴ
上記（５）耐湿性評価に用いたものと同仕様のＳＯＰを８５℃、８５％ＲＨにて７２時間加湿し、２１５℃のＶＰＳにて９０秒リフロー処理した後、２気圧、１２１℃、１００％ＲＨ、ＤＣ２０Ｖ加電圧の条件で所定時間加湿し、アルミ配線腐食による断線不良を調べた。
【００４５】
【表５】
0004051758.tif 000013
【００４６】
【表６】
0004051758.tif 000014
【００４７】
【表７】
0004051758.tif 000015
【００４８】
【表８】
0004051758.tif 000016
【００４９】
表５〜表７の実施例１〜２２に示すように、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いることにより、成形時の流動性を損なうことなく、優れた耐リフロークラック性及び耐湿性を得ることができる。とくに、イオン補足剤の適用による耐湿性の向上効果と充填剤の球形化比率、粒度を調製することで得られる流動性向上の効果は顕著である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によって得られた封止用エポキシ樹脂成形材料は、流動性を損なうことなく充填剤の高充填化が可能になるため、表面実装型電子部品に最も強く要求される耐リフロークラック性及びリフロー後の耐湿性が従来のものと比べ大幅に改善できる。とくに厳しく要求される耐リフロークラック性に関しては、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を使用することで、大半の電子部品が防湿梱包をせず出荷可能なレベルとなりその工業的価値は大きい。