JP2000026707A - エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボイド及びバリが少なく、流動性に優れる半導
体装置を与えるエポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基
を有するエポキシ樹脂、（Ｂ）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樹脂、（Ｃ）キノ
ン化合物、（Ｄ）硬化促進剤、を必須成分として含有す
るエポキシ樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形材料、積層板
用または接着剤の材料として好適な樹脂組成物及びその
組成物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、成形材料、積層板用、接着剤
用材料として、エポキシ樹脂が広範囲に使用され、トラ
ンジスタ、ＩＣ等の電子部品の素子封止の分野ではエポ
キシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由として
は、エポキシ樹脂が成形性、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等の諸特性にバ
ランスがとれているためである。特に、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、Ｉ
Ｃ封止用成形材料のベース樹脂として主流になってい
る。また、硬化促進剤としては３級アミン、イミダゾー
ル等のアミン化合物、ホスフィン類、ホスホニウム等の
リン化合物が一般に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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おり、これに伴い
電子部品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りつつある。ＩＣ、ＬＳＩ
などの表面実装型ＩＣは、実装密度を高くするためにパ
ッケージに対する素子の占有体積がしだいに大きくなっ
てきている。さらに、ピン挿入型パッケージではピンを
配線板に挿入した後に配線板裏面からはんだ付けが行わ
れるためパッケージが直接高温にさらされることはなか
ったが、表面実装型ＩＣは配線板表面に仮止めを行った
後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
膨張しパッケージクラックに至り、これが大きな問題に
なっている。

【０００４】このリフロー時のパッケージクラック耐
性、いわゆる耐リフロークラック性を改良するために、
無機充填剤を多く含む樹脂組成物が提案されている。し
かし、一般に使用されているトリフェニルホスフィン等
のリン系硬化促進剤や１，８−ジアザビシクロ［５．
４．０］ウンデセン−７等のアミン系硬化促進剤を用い
たエポキシ樹脂組成物の場合、無機充填剤量の増加は成
形時流動性の低下を招き、充填不良、ボイド発生等の成
形上の障害やＩＣチップの金ワイヤーが断線し導通不良
が発生するなど成形品の性能低下を招くという問題があ
った。

【０００５】このような問題点を改良する方法として特
開平９−１５７４９７公報にはトリフェニルホスフィン
と１，４−ベンゾキノンの付加反応生成物を硬化促進剤
として用いることが提案されているが、成形時のバリが
大きくインナーリードの変形によるリーク不良を起こし
やすいという問題があった。

【０００６】本発明は、このような状況に鑑みなされた
もので、流動性に優れ、ボイド及びバリの発生がないエ
ポキシ樹脂組成物、およびその組成物で封止した素子を
備える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】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、樹脂組成物にキノン化合物を配合
することにより、ボイドの発生を抑え、流動性を向上さ
せ、バリを抑制できることを見い出し、本発明を完成す
るに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、（１）（Ａ）１分子
中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、
（Ｂ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
るフェノール樹脂、（Ｃ）キノン化合物、（Ｄ）硬化促
進剤、を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物、
（２）組成物全体に対して５５体積％以上の無機充填剤
（Ｅ）をさらに含有することを特徴とする上記（１）記
載のエポキシ樹脂組成物、（３）エポキシ樹脂（Ａ）の
エポキシ基とフェノール樹脂（Ｂ）のフェノール性水酸
基との当量比（（Ｂ）／（Ａ））が０．５〜２であるこ
とを特徴とする上記（１）または（２）記載のエポキシ
樹脂組成物、（４）（Ａ）成分が次式（Ｉ）及び／又は
（II）のエポキシ樹脂を含むことを特徴とする上記
（１）〜（３）記載のいずれかのエポキシ樹脂組成物、

【化３】 （ここで、式中各４個のＲ¹、Ｒ²は全て同一でも異なっ
ていてもよく、水素またはメチル基を示す。） （５）（Ｂ）成分が次式（III）、次式（IV）及び次式
（Ｖ）で示されるフェノール樹脂の少なくともいずれか
を含むことを特徴とする上記（１）〜（４）記載のいず
れかのエポキシ樹脂組成物、

【化４】 （ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚは０〜１０を示す。） （６）上記（１）〜（５）記載のいずれかのエポキシ樹
脂組成物により封止された素子を備える電子部品装置、
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のエポキシ樹脂組成物に用
いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、一般に使用され
ているもので特に限定はないが、例えば、ビスフェノー
ルＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシノール、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール類の
グリシジルエーテル、ブタンジオ一ル、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類
のグリシジルエーテル、フタル酸、イソフタル酸、テト
ラヒドロフタル酸等のカルボン酸類のグリシジルエステ
ル、アニリン、イソシアヌール酸等の窒素原子に結合し
た活性水素をグリシジル基で置換したもの等のグリシジ
ル型（メチルグリシジル型も含む）エポキシ樹脂、分子
内のオレフィン結合をエポキシ化して得られるビニルシ
クロヘキセンジエポキシド、３，４−エポキシシクロヘ
キシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボ
キシレート、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル
−５，５−スピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキサン
−ｍ−ジオキサン等の脂環型エポキシ樹脂、パラキシリ
レン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、メタキ
シリレン・パラキシリレン変性フェノール樹脂のグリシ
ジルエーテル、テルペン変性フェノール樹脂のグリシジ
ルエーテル、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂
のグリシジルエーテル、シクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂のグリシジルエーテル、多環芳香環変性フェノ
ール樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン環含有フェ
ノール樹脂のグリシジルエーテル、ビフェニル型エポキ
シ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹
脂などが挙げられ、単独であるいは２種以上混合して用
いることができる。中でも、下記一般式（Ｉ）や（II）
で示されるエポキシ樹脂が流動性及び耐リフロー性の点
で好ましく、中でも、特に耐リフロー性の観点からは，
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、成形性や
耐熱性の観点からは４，４’−ビス（２，３−エポキシ
プロポキシ）ビフェニルが好ましい。これら式（Ｉ）、
式（II）のエポキシ樹脂は、それぞれ単独で用いても互
いに併用してもよいが、性能を発揮するためには、エポ
キシ樹脂全量に対して、合わせて６０重量％以上使用す
ることが好ましい。

【００１０】

【化５】 （ここで、式中各４個のＲ¹、Ｒ²は全て同一でも異なっ
ていてもよく、水素またはメチル基を示す。）

【００１１】本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられる
（Ｂ）成分の１分子中にフェノール性水酸基を２個以上
有するフェノール樹脂は、特に制限はなく公知のフェノ
ール樹脂を広く使用することができる。例えば、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類とを酸性
触媒下で縮合又は共縮合させて得られる樹脂、パラキシ
リレン変性フェノール樹脂、メタキシリレン・パラキシ
リレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹
脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエ
ン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂などが挙げら
れ、単独であるいは２種以上混合して用いることができ
る。これらのフェノール樹指は、分子量、軟化点、水酸
基当量などに制限なく使用することができる。中でも、
硬化性の点からは下記一般式（III）、（IV）、（Ｖ）
で示されるものが好ましく、さらに低吸湿の観点からは
式（IV）の構造が好ましい。これら式（III）、式（I
V）、式（Ｖ）のフェノール樹脂は、それぞれ単独で用
いてもいずれか２種あるいは３種全てを併用してもよい
が、性能を発揮するためには、フェノール樹脂全量に対
して合わせて６０重量％以上使用することが好ましい。

【００１２】

【化６】 式中のＸ、Ｙ、Ｚは０〜１０の数を示す。それぞれが１
０を越えた場合は（Ｂ）成分の溶融粘度が高くなるた
め、エポキシ樹脂組成物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、Ｘ、Ｙ、Ｚは０〜１０の範囲であることが必要で
あるが、１分子中の平均で１〜４の範囲に設定されるこ
とがより好ましい。

【００１３】本発明において（Ａ）のエポキシ樹脂と
（Ｂ）成分のフェノール化合物との配合比率は、エポキ
シ樹脂のエポキシ当量に対するフェノール樹脂の水酸基
当量の比率が０．５〜２．０の範囲に設定されることが
好ましく、より好ましくは０．７〜１．５、さらに好ま
しくは０．８〜１．３である。０．５未満ではエポキシ
樹脂の硬化が不充分となり、硬化物の耐熱性、耐湿性並
びに電気特性が劣りやすい。また、１．５を超えるとフ
ェノール樹脂成分が過剰になり硬化樹脂中に多量のフェ
ノール性水酸基が残るため、電気特性並びに耐湿性が悪
くなりがちである。

【００１４】本発明の樹脂組成物における（Ｃ）成分の
キノン化合物としては、特に制限はないが、例えば、
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
が挙げられ、単独でまたは２種以上混合して用いること
ができる。中でも１，４−ベンゾキノンは良好な流動性
と硬化性を示すので好ましい。（Ｃ）成分のキノン化合
物の配合量は、特に限定されるものではないが、（Ａ）
成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフェノール樹脂の合
計量１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好まし
く、さらに好ましくは０．３〜５．０重量部である。
０．１未満では未硬化ボイドの減少、流動性の向上がみ
られず、１０重量部を超えると硬化性が低下し良好な成
形品が得られない場合が生じる。

【００１５】また、本発明の樹脂組成物に用いられる
（Ｄ）成分の硬化促進剤としては、特に制限がなく、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
ものを使用することができる。例えば、１，５−ジアザ
ビシクロ［４．３．０］ノネン−５、１，８−ジアザビ
シクロ［５．４．０］ウンデセン−７などのジアザビシ
クロアルケン及びその誘導体、１，８−ジアザビシクロ
［５．４．０］ウンデセン−７等のジアザビシクロアル
ケン及びその誘導体のフェノールノボラック塩、トリエ
チレンジアミン、ベンジルジメテルアミン、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）フェノール等の三級アミン類、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
イミダゾール等のイミダゾール類、テトラフェニルホス
ホニウム・テトラフェニルポレート等のテトラ置換ホス
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等のテトラフェニル
ボロン塩、トリフェニルホスフィン、ジフェニル（ｐ−
トリル）ホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホス
フィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、ト
リス（アルキル・アルコキシフェニル）ホスフィン、ト
リス（ジアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（トリ
アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルキ
ルフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルコキシフェニ
ル）ホスフィン、トリス（トリアルコキシフェニル）ホ
スフィン、トリス（テトラアルコキシフェニル）ホスフ
ィン等の有機ホスフィン類、またはこれら有機ホスフィ
ンと有機ボロン類との錯体、有機ホスフィンとベンゾキ
ノン等のキノン化合物との付加反応物などが挙げられ
る。これらの中で硬化性又は流動性の観点から有機第３
ホスフィンが好ましく、中でもトリフェニルホスフィ
ン、ジフェニル（ｐ−トリル）ホスフィン、トリス（ｐ
−メトキシフェニル）ホスフィン、トリス（ｍ−トリ
ル）ホスフィン、トリス（ｐ−トリル）ホスフィンがよ
り好ましい。（Ｄ）成分の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限定されるもので
はないが、（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフ
ェノール樹脂の合計量１００重量部に対して０．１〜１
０重量部が好ましく、より好ましくは０．３〜５．０重
量部である。０．１未満では短時間で硬化させることが
できず、１０重量部を超えると硬化速度が早すぎて良好
な成形品が得られない場合が生じる。

【００１６】本発明の樹脂組成物を封止用成形材料用途
として使用するためには、さらに無機充填剤（Ｄ）を配
合することが好ましい。配合される無機充填剤（Ｅ）
は、従来公知もので特に制限はないが、例えば、溶融シ
リカ、結晶シリカ、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウ
ム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、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、タルク、クレー、マイカ等の微粉
未、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、これらを単独で用
いることも併用することもできる。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。

【００１７】（Ｅ）成分の無機充填剤の配合量は、樹脂
組成物全体に対して５５体積％以上であることが好まし
く、より好ましくは６５〜９０体積％の範囲である。こ
れら無機充填剤は硬化物の熱膨張係数や熱伝導率、弾性
率などの改良を目的に添加するものであり、配合量が５
５体積％未満ではこれらの特性を充分に改良できず、９
０体積％を超えると樹脂組成物の粘度が著しく上昇し流
動性が低下して成形が困難になりがちである。また、無
機充填剤（Ｅ）の平均粒径は１〜５０μｍの範囲が好ま
しく、１０〜３０μｍがより好ましい。１μｍ未満では
樹脂組成物の粘度が上昇しやすく、５０μｍを超えると
樹脂成分と充墳剤とが分離しやすくなり、硬化物が不均
一になったりあるいは硬化物特性がばらついたり、更に
は狭い隙間への充填性が低下しがちである。流動性の観
点からは、（Ｅ）成分の無機充填剤の粒子形状は角形よ
り球形が好ましく、且つ粒度分布が広範囲に分布したも
のが望ましい。例えば、充填剤を７５体積％以上配合す
る場合、その７０重量％以上を球状粒子とし、０．１〜
８０μｍという広範囲に分布したものが望ましい。この
ような充填剤は最密充填構造をとりやすいため配合量を
増しても材料の粘度上昇が少なく、流動性の優れた組成
物を得ることができる。

【００１８】本発明のエポキシ樹脂組成物を封止用成形
材料用途に使用する場合、封止される素子を備える電子
部品装置の耐湿性を向上させる観点から、陰イオン交換
体（Ｆ）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パッケージ等の電子部品装置の耐湿信頼
性であり、特にバイアス型高温高湿試験、ＨＡＳＴ（Hi
ghly 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
ール樹脂、（Ｃ）成分のキノン化合物、（Ｄ）成分の硬
化促進剤及び（Ｅ）成分の特定配合量の無機充填剤の組
合せからなるエポキシ樹脂組成物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。

【００１９】本発明において用いることのできる陰イオ
ン交換体としては特に制限はないが、次式（VI）で示さ
れるハイドロタルサイト類や、

【化７】 Ｍｇ_1-xＡｌ_x（ＯＨ）₂（ＣＯ₃）_x/2・ｍＨ₂Ｏ ……（VI） （０＜ｘ≦０．５、ｎ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
れらを単独で用いても２種以上併用してもよい。

【００２０】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３
５０℃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Ｍｇ₆Ａ
ｌ₂（ＯＨ）₁₆ＣＯ₃・４Ｈ₂Ｏや合成品としてＭｇ_4.3Ａ
ｌ₂（ＯＨ）_12.6ＣＯ₃・ｍＨ₂Ｏなどが挙げられる。ま
た、本発明のエポキシ樹脂組成物は（Ｂ）成分のフェノ
ール樹脂の影響で、純水を使用した硬化物の抽出液がｐ
Ｈ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。

【００２１】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ＭｇＯｎＨ
₂Ｏ、Ａｌ₂Ｏ₃ｎＨ₂Ｏ、ＴｉＯ₂ｎＨ₂Ｏ、ＺｒＯ₂ｎＨ₂
Ｏ、Ｂｉ₂Ｏ₃ｎＨ₂Ｏ、Ｓｂ₂Ｏ₅ｎＨ₂Ｏなどの含水酸化
物が挙げられる。

【００２２】これら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、（Ａ）成分のエポキシ
樹脂１００重量部対して、０．１〜３０重量部の範囲に
設定されることが好ましく、より好ましくは１〜５重量
部である。

【００２３】本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に
応じて樹脂成分と充項剤との接着性を高めるためのカッ
プリング剤として、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
ウム系化合物などの公知の添加剤を用いることができ
る。また、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸
化チタン、鉛丹、ベンガラ等の公知の化合物を着色剤と
して用いても良い。

【００２４】本発明のエポキシ樹脂組成物には、成形時
に金型との良好な離型性を持たせるため離型剤を添加し
てもよい。この離型剤としては、酸化型若しくは非酸化
型のポリオレフィンを（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００
重量部に対して０．０１〜１０重量部添加することが好
ましく、より好ましい添加量は０．１〜５重量部であ
る。０．０１重量部未満では十分な離型性を得ることが
できず、１０重量部を超えると接着性が阻害されるおそ
れがある。この酸化型若しくは非酸化型のポリオレフィ
ンとしては、ヘキスト社製Ｈ４やＰＥ、ＰＥＤシリーズ
等の数平均分子量が５００〜１００００程度の低分子量
ポリエチレンなどが挙げられる。また、これ以外の離型
剤としては、例えばカルナバワックス、モンタン酸工ス
テル、モンタン酸、ステアリン酸などが挙げられ、単独
であるいは２種以上併用することができる。酸化型若し
くは非酸化型のポリオレフィンに加えてこれら他の離型
剤を併用する場合、その配合割合は（Ａ）成分のエポキ
シ樹脂１００重量部に対して通常０．ｌ〜１０重量部が
好ましく、より好ましくは０．５〜３重量部である。

【００２５】本発明のエポキシ樹脂組成物には、電子部
品装置に難燃性を付与するために難燃剤を添加してもよ
い。この難燃剤としては、ハロゲン原子、アンチモン原
子、窒素原子又はリン原子を含む公知の有機又は無機の
化合物、金属水酸化物などがあり、これらを具体的に例
示すると、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等が
挙げられる。これらの難燃剤の配合割合は（Ａ）成分の
エポキシ樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好
ましく、より好ましくは２〜１５重量部である。さら
に、その他の添加剤として、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などを必要に応じて配合す
ることができる。

【００２６】本発明の樹脂組成物は、各種成分を均一に
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、所定の配合量の成分
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。例えば、上述した成分の所
定量を均一に撹拌、混合し、予め７０〜１４０℃に加熱
してあるニーダー、ロール、エクストルーダーなどで混
練、冷却し、粉砕するなどの方法で得ることができる。
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。

【００２７】本発明で得られるエポキシ樹脂組成物によ
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パッケージ等が挙げ
られる。これを例示すればＤＩＰ（Dual Inline Packag
e）、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）、ＱＦ
Ｐ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Pac
kage）、ＳＯＪ（Small Outline J-lead package）、Ｔ
ＳＯＰ（Thin Small Outline Package）、ＴＱＦＰ（Th
in 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。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、ＬＳＩ、ダイオード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、エポキシ樹脂組成物を用いて素
子を封止してなる、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳ
Ｐ（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。プリント回路板の
製造などにも有効に使用できる。

【００２８】本発明で得られる樹脂組成物を用いて、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。

【００２９】

【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。 実施例１〜１０、比較例１〜１９ エポキシ樹脂としてはエポキシ当量１９６、融点１０６
℃のビフェニル骨格型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂１：
油化シェルエポキシ（株）製、YX-4000H）、エポキシ当
量１９２、融点７９℃のジフェニルメタン骨格型エポキ
シ樹脂（エポキシ樹脂２：新日鐡化学（株）製、ESLV-8
0XY）、エポキシ当量１９２、軟化点８０℃、臭素含有
量４８重量％の臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（臭素化エポキシ１）、エポキシ当量３９３、軟化点８
０℃、臭素含有量４８重量％の臭素化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（臭素化エポキシ２）、硬化剤としては
水酸基当量１７６、軟化点７０℃のフェノール・アラル
キル樹脂（フェノール樹脂１：三井化学（株）製、ミレ
ックスXL-225）、水酸基当量１９９、軟化点８９℃のビ
フェニル骨格型フェノールノボラック樹脂（フェノール
樹脂２：明和化成（株）製、MEH-7851）、水酸基当量１
９７、軟化点７９℃のナフトールフェノールノボラック
樹脂（フェノール樹脂３：新日本製鐵化学（株）製、SN
-180）、キノン化合物としては１．４−ベンゾキノン、
硬化促進剤としては、トリフェニルホスフィン（ＴＰ
Ｐ）、ジフェニル（ｐ−トリル）ホスフィン（ＤＴ
Ｐ）、トリ−ｐ−トリルホスフィン（ＴＰＴＰ）、トリ
−ｍ−トリルホスフィン（ＴＭＴＰ）、トリフェニルホ
スフィンと１．４−ベンゾキノンとの付加反応物（ＴＰ
Ｐ−ＢＱ）、無機充填剤としては溶融石英粉を用い、そ
の他の添加成分としては、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、カルナバワッ
クス、三酸化アンチモン、カーボンブラックを、表１及
び表２に示す重量比で配合し、混練温度８０〜９０℃、
混練時間１５分の条件でロール混練を行い、実施例１〜
１０及び比較例１〜１９のエポキシ樹脂組成物を得た。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例、比較例で得られたエポキシ樹脂組
成物について、次の（１）〜（５）の各種特性試験を行
った。結果を表３及び表４に示す。 （１）スパイラルフロー ＥＥＭＩ１−６６に準じて、１８０℃、７Ｍｐａ、９０
秒の条件で成形したときの流動長さ（インチ）を測定し
た。 （２）熱時硬度（ショアＤ） １８０℃、７Ｍｐａ、９０秒の条件で成形したときの試
験片（５０ｍｍφ×３ｍｍｔ）のショアＤ硬度を測定し
た。 （３）金線不良 １８０℃、７Ｍｐａ、９０秒の条件で８×１０（ｍｍ）
の素子を搭載した８０ピン、外形１４×２０×２ｔ（ｍ
ｍ）のＱＦＰ（シリコンチップとリードフレームを繋ぐ
金線の平均長さは６ｍｍ）を成形したものについて、軟
Ｘ線装置を用いて金線の状態を調べ、金線の長手方向と
直角の方向に長さの１０％以上変形しているものが１本
以上あるものを不良とし、不良パッケージ数／試験パッ
ケージ数で評価した。 （４）内部ボイド発生量 上記ＱＦＰパッケージを軟Ｘ線透視装置で観察して０．
１ｍｍφ以上の大きさのボイド数をカウントした。 （５）バリ長さ ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１８０℃、７Ｍｐ
ａ、９０秒の条件で、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０
μｍ、３０μｍの各スリット厚のバリ長さ（ｍｍ）を測
定し、これらの中で最大の値をバリ長さとした。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】実施例１〜１０の樹脂組成物は８０体積％
の無機充填剤量を含有しているにもかかわらず良好な流
動性を示し金線不良は認められなかった。また、ボイド
の発生も認められず、小さなバリ長さを示し、良好な成
形性を示した。これに対して、実施例１〜１０と同様に
８０体積％の無機充填剤量を含有する比較例１〜４及び
１０〜１４の樹脂組成物は、ボイドの発生が顕著である
上に流動性が低く金線不良も顕著であった。さらに、無
機充填剤量を７４体積％とした比較例６〜９及び１５〜
１９の樹脂組成物は、良好な流動性を示し金線不良は認
められなかったが、ボイドが認められ、バリ長さも長く
成形性が悪かった。比較例５は流動性が良好で金線不良
及びボイドの発生が認められなかったが、バリが長かっ
た。

【００３６】

【発明の効果】実施例で示したように、本発明のキノン
化合物を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物
は、バリ及びボイドの発生が極めて少なく流動性に優
れ、さらに該樹脂組成物を用いて封止された電子部品は
ワイヤ変形が小さい。このことから本発明のキノン化合
物を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物は、特
に半導体の封止用途に好適に用いられその工業的価値は
大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CC04X CC06X CC18X CD01W CD02W CD04W CD05W CD06W CD10W CD12W CD13W CE00X DE078 DE088 DE138 DE148 DE238 DF018 DJ008 DJ018 DJ038 DJ048 DJ058 DK008 DL008 EE056 EN037 EU097 EU107 EU117 EW017 EY017 FA088 FD018 FD090 FD14X FD157 FD160 FD200 GQ00 GQ01 GQ05 4J036 AA01 AD07 AD08 AF15 DA02 DB30 FA01 FB07 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB16 EC01 EC03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を
   有するエポキシ樹脂、（Ｂ）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樹脂、（Ｃ）キノン
   化合物、（Ｄ）硬化促進剤、を必須成分として含有する
   エポキシ樹脂組成物。
2. 【請求項２】組成物全体に対して５５体積％以上の無機
   充填剤（Ｅ）をさらに含有することを特徴とする請求項
   １記載のエポキシ樹脂組成物。
3. 【請求項３】エポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ基とフェノ
   ール樹脂（Ｂ）のフェノール性水酸基との当量比
   （（Ｂ）／（Ａ））が０．５〜２であることを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載のエポキシ樹脂組成物。
4. 【請求項４】（Ａ）成分が次式（Ｉ）及び／又は次式
   （II）のエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１
   〜３各項記載のいずれかのエポキシ樹脂組成物。 【化１】 （ここで、式中各４個のＲ¹、Ｒ²は全て同一でも異なっ
   ていてもよく、水素またはメチル基を示す。）
5. 【請求項５】（Ｂ）成分が次式（III）、次式（IV）及
   び次式（Ｖ）で示されるフェノール樹脂の少なくともい
   ずれかを含むことを特徴とする請求項１〜４各項記載の
   いずれかのエポキシ樹脂組成物。 【化２】 （ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚは０〜１０を示す。）
6. 【請求項６】請求項１〜５各項記載のいずれかのエポキ
   シ樹脂組成物により封止された素子を備える電子部品装
   置。