JP2003321532A - 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノンハロゲンかつノンアンチモンで、成形
性、耐リフロー性、耐湿性、及び高温放置特性等の信頼
性を低下させずに難燃性が良好な封止用エポキシ樹脂材
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）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）複合金属水酸化物を必須成分とし、せん断離型力
が１０ショット以内に２００ＫＰａ以下となる封止用エ
ポキシ樹脂成形材料、及びこの封止用エポキシ樹脂成形
材料により封止された素子を備えた電子部品装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、封止用エポキシ樹
脂成形材料、特に環境対応の観点から要求されるノンハ
ロゲンかつノンアンチモンで難燃性の封止用エポキシ樹
脂成形材料で、厳しい信頼性、成形性を要求されるＶＬ
ＳＩの封止用に好適な成形材料及びこの成形材料で封止
した素子を備えた電子部品装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トランジスタ、ＩＣ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。これらの封止用エポキシ樹脂成形材料の難燃化は主
にテトラブロモビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ル等のブロム化樹脂と酸化アンチモンの組合せにより行
われている。近年、環境保護の観点からダイオキシン問
題に端を発し、デカブロムをはじめとするハロゲン化樹
脂やアンチモン化合物に量規制の動きがあり、封止用エ
ポキシ樹脂成形材料についてもノンハロゲン化（ノンブ
ロム化）及びノンアンチモン化の要求が出てきている。
また、プラスチック封止ＩＣの高温放置特性にブロム化
合物が悪影響を及ぼすことが知られており、この観点か
らもブロム化樹脂量の低減が望まれている。そこで、ブ
ロム化樹脂や酸化アンチモンを用いずに難燃化を達成す
る手法としては、赤リンを用いる方法（特開平９−２２
７７６５号公報）、リン酸エステル化合物を用いる方法
（特開平９−２３５４４９号公報）、ホスファゼン化合
物を用いる方法（特開平８−２２５７１４号公報）、金
属水酸化物を用いる方法（特開平９−２４１４８３号公
報）、金属水酸化物と金属酸化物を併用する方法（特開
平９−１００３３７号公報）、フェロセン等のシクロペ
ンタジエニル化合物（特開平１１-２６９３４９号公
報）、アセチルアセトナート銅（加藤寛、機能材料、１
１（６）、３４（１９９１））等の有機金属化合物を用
いる方法などのハロゲン、アンチモン以外の難燃剤を用
いる方法、充填剤の割合を高くする方法（特開平７−８
２３４３号公報）等が試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、封止用
エポキシ樹脂成形材料に赤リンを用いた場合は耐湿性の
低下の問題、リン酸エステル化合物やホスファゼン化合
物を用いた場合は可塑化による成形性の低下や耐湿性の
低下の問題、金属水酸化物を用いた場合は流動性や金型
離型性の低下の問題、金属酸化物を用いた場合や、充填
剤の割合を高くした場合は流動性の低下の問題がそれぞ
れある。また、アセチルアセトナート銅等の有機金属化
合物を用いた場合は、硬化反応を阻害し成形性が低下す
る問題がある。以上のようにこれらノンハロゲン、ノン
アンチモン系の難燃剤では、いずれの場合もブロム化樹
脂と酸化アンチモンを併用した封止用エポキシ樹脂成形
材料と同等の成形性、信頼性及び安全性を得るに至って
いない。本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、ノ
ンハロゲンかつノンアンチモンで、成形性、耐リフロー
性、耐湿性及び高温放置特性等の信頼性を低下させずに
難燃性が良好な封止用エポキシ樹脂材料、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。

【０００４】

【課題を解決するための手段】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、複合金属水酸
化物を配合した封止用エポキシ樹脂成形材料により上記
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。すなわち、本願は以下の発明に関する。 （１）（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）複合
金属水酸化物を必須成分とし、せん断離型力が１０ショ
ット以内に２００ＫＰａ以下となる封止用エポキシ樹脂
成形材料。尚、本発明において「せん断離型力」とは離
型性の指標であり、後に詳しく説明するように封止用エ
ポキシ樹脂成形材料を用いて半導体装置を成形する際の
成形品と金型との離型性の程度を表す指標である。 （２）（Ｄ）無機充填剤をさらに含有する上記（１）記
載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 （３）（Ｃ）複合金属水酸化物が下記組成式（Ｉ）で示
される化合物である上記（１）又は（２）記載の封止用
エポキシ樹脂成形材料。 ｐ(Ｍ¹aＯb)・ｑ(Ｍ²cＯd)・ｒ(Ｍ³cＯd)・ｍＨ₂Ｏ （Ｉ） （ここで、Ｍ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる金属元素を
示し、a、b、c、d、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は
正の数を示す。） （４）組成式（Ｉ）中のＭ¹とＭ²が同一とならないよう
にＭ¹が第３周期の金属元素、IIＡ族のアルカリ土類金
属元素、IVＢ族、IIＢ族、VIII族、ＩＢ族、IIIＡ族及
びIVＡ族に属する金属元素から選ばれ、Ｍ²がIIIＢ〜II
Ｂ族の遷移金属元素から選ばれる上記（３）記載の封止
用エポキシ樹脂成形材料。 （５）組成式（Ｉ）中のＭ¹とＭ²が同一とならないよう
にＭ¹がマグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ス
ズ、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から
選ばれ、Ｍ²が鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛か
ら選ばれる上記（４）に記載の封止用エポキシ樹脂成形
材料。 （６）組成式（Ｉ）中のＭ¹がマグネシウムで、Ｍ²が亜
鉛又はニッケルである上記（５）に記載の封止用エポキ
シ樹脂成形材料。 （７）組成式（Ｉ）中、ｒ＝０で、ｐ及びｑのモル比ｐ
／ｑが９９／１〜５０／５０である上記（３）〜（６）
のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 （８）（Ｅ）硬化促進剤をさらに含有する上記（１）〜
（７）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材
料。 （９）（Ｅ）硬化促進剤が第三ホスフィン化合物とキノ
ン化合物の付加物である上記（８）に記載の封止用エポ
キシ樹脂成形材料。 （１０）（Ｅ）硬化促進剤が第三ホスフィン化合物とｐ
-ベンゾキノンとの付加物である上記（９）に記載の封
止用エポキシ樹脂成形材料。 （１１）（Ｅ）硬化促進剤が下記一般式（II）で示され
る第三ホスフィン化合物とｐ-ベンゾキノンとの付加物
である上記（９）又は（１０）に記載の封止用エポキシ
樹脂成形材料。

【化３】 （式中Ｒは水素又は炭素数１〜４のアルキル基を示し、
ｍが２又は３の場合、Ｒは互いに同一でも異なっていて
もよい。） （１２）（Ｅ）硬化促進剤がトリス（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である上
記（９）〜（１１）に記載の封止用エポキシ樹脂成形材
料。 （１３）（Ｆ）２級アミノ基を有するシランカップリン
グ剤をさらに含有する上記（１）〜（１２）のいずれか
に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 （１４）（Ｅ）２級アミノ基を有するシランカップリン
グ剤が下記一般式（III）で示される化合物を含有する
上記（１３）に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。

【化４】 （ここで、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基
及び炭素数１〜２のアルコキシ基から選ばれ、Ｒ²は炭
素数１〜６のアルキル基及びフェニル基から選ばれ、Ｒ
³はメチル基又はエチル基を示し、ｎは１〜６の整数を
示し、ｍは１〜３の整数を示す。） （１５）（Ａ）エポキシ樹脂がビフェニル型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エ
ポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボラック型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、
ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エ
ポキシ樹脂の少なくとも１種を含有する上記（１）〜
（１４）のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材
料。 （１６）（Ｂ）硬化剤がビフェニル型フェノール樹脂、
アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型
フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂
及びノボラック型フェノール樹脂の少なくとも１種を含
有する上記（１）〜（１５）のいずれかに記載の封止用
エポキシ樹脂成形材料。及び （１７）上記（１）〜（１６）いずれかに記載の封止用
エポキシ樹脂成形材料で封止された素子を備えた電子部
品装置。

【０００５】また、本発明は以下の発明にも関する。 （１８）（Ｃ）複合金属水酸化物が下記組成式（Ｉａ）
で示される化合物である上記（１）又は（２）に記載の
封止用エポキシ樹脂成形材料。 ｍ(Ｍ¹aＯb)・ｎ(Ｍ²cＯd)・ｌ(Ｈ₂Ｏ) （Ｉａ） （ここで、Ｍ¹及びＭ²は互いに異なる金属元素を示し、
a、b、c、d、ｍ、ｎ及びｌは正の数を示す。） （１９）上記（１８）に記載の封止用エポキシ樹脂成形
材料で封止された素子を備えた電子部品装置。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる（Ａ）
エポキシ樹脂は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に
使用されているもので特に制限はないが、たとえば、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、トリフェニルメタン骨格を
有する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、アルキル置換又
は非置換のビフェノール等のジグリシジルエーテル、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−ル類の共縮合樹脂のエポキシ化物、ナ
フタレン環を有するエポキシ樹脂、フェノール・アラル
キル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル
型フェノール樹脂のエポキシ化物、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、硫黄原子含有
エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても
２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、耐リ
フロー性の観点からはビフェニル型エポキシ樹脂、ビス
フェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹
脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂が好ましく、硬化性の
観点からはノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、低吸
湿性の観点からはジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂
が好ましく、耐熱性及び低反り性の観点からはナフタレ
ン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹
脂が好ましく、これらのエポキシ樹脂の少なくとも１種
を含有していることが好ましい。

【０００７】ビフェニル型エポキシ樹脂としてはたとえ
ば下記一般式（IV）で示されるエポキシ樹脂等が挙げら
れ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂としてはたとえば
下記一般式（V）で示されるエポキシ樹脂等が挙げら
れ、スチルベン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一
般式（VI）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、硫黄
原子含有エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（VI
I）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。

【化５】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子及び炭素数１〜１０の置
換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同
一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示
す。）

【化６】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子、炭素数１〜１０のアル
キル基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、炭素数６〜
１０のアリール基、及び炭素数６〜１０のアラルキル基
から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは
０〜３の整数を示す。）

【化７】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子及び炭素数１〜５の置換
又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一
でも異なっていてもよい。ｎは０〜１０の整数を示
す。）

【化８】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子、置換又は非置換の炭素
数１〜１０のアルキル基及び置換又は非置換の炭素数１
〜１０のアルコキシ基から選ばれ、全てが同一でも異な
っていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）上記一般
式（IV）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂として
は、たとえば、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロ
ポキシ）ビフェニル又は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
ビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂、エピクロルヒ
ドリンと４，４’−ビフェノール又は４，４’−（３，
３’，５，５’−テトラメチル）ビフェノールとを反応
させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも
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を主成分とす
るエポキシ樹脂が好ましい。上記一般式（V）で示され
るビスフェノールＦ型エポキシ樹脂はとしては、例え
ば、Ｒ¹、Ｒ³、Ｒ⁶及びＲ⁸がメチル基で、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ
⁵及びＲ⁷が水素原子であり、ｎ＝０を主成分とするＹＳ
ＬＶ−８０ＸＹ（新日鉄化学株式会社製商品名）が市販
品として入手可能である。上記一般式（VI）で示される
スチルベン型エポキシ樹脂は、原料であるスチルベン系
フェノール類とエピクロルヒドリンとを塩基性物質存在
下で反応させて得ることができる。この原料であるスチ
ルベン系フェノール類としては、たとえば３−ｔ−ブチ
ル−４，４′−ジヒドロキシ−３′，５，５′−トリメ
チルスチルベン、３−ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロ
キシ−３′，５′，６−トリメチルスチルベン、４，
４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチ
ルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ
−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルスチルベン、４，
４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−６，
６’−ジメチルスチルベン等が挙げられ、なかでも３−
ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロキシ−３′，５，５′
−トリメチルスチルベン、及び４，４’−ジヒドロキシ
−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベンが好ま
しい。これらのスチルベン型フェノール類は単独で用い
ても２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記一般式
（VII）で示される硫黄原子含有エポキシ樹脂のなかで
も、Ｒ²、Ｒ ³、Ｒ⁶及びＲ⁷が水素原子で、Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ
⁵及びＲ⁸がアルキル基であるエポキシ樹脂が好ましく、
Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁶及びＲ⁷が水素原子で、Ｒ¹及びＲ⁸がｔ−
ブチル基で、Ｒ⁴及びＲ⁵がメチル基であるエポキシ樹脂
がより好ましい。このような化合物としては、ＹＳＬＶ
−１２０ＴＥ(新日鐵化学社製)等が市販品として入手可
能である。これらのエポキシ樹脂はいずれか１種を単独
で用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その
配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量
に対して合わせて２０重量％以上とすることが好まし
く、３０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上と
することがさらに好ましい。

【０００８】ノボラック型エポキシ樹脂としては、たと
えば下記一般式（VIII）で示されるエポキシ樹脂等が挙
げられる。

【化９】 （ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は
非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜１０の
整数を示す。） 上記一般式（VIII）で示されるノボラック型エポキシ樹
脂は、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリ
ンを反応させることによって容易に得られる。なかで
も、一般式（VIII）中のＲとしては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチ
ル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜１
０のアルコキシル基が好ましく、水素原子又はメチル基
がより好ましい。ｎは０〜３の整数が好ましい。上記一
般式（VIII）で示されるノボラック型エポキシ樹脂のな
かでも、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が
好ましい。ノボラック型エポキシ樹脂を使用する場合、
その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂
全量に対して２０重量％以上とすることが好ましく、３
０重量％以上がより好ましい。

【０００９】ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂とし
ては、たとえば下記一般式（IX）で示されるエポキシ樹
脂等が挙げられる。

【化１０】 （ここで、Ｒ¹及びＲ²は水素原子及び炭素数１〜１０の
置換又は非置換の一価の炭化水素基からそれぞれ独立し
て選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示し、mは０〜６の整
数を示す。） 上記式（IX）中のＲ¹としては、たとえば、水素原子、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロ
ピル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリ
ル基、ブテニル基等のアルケニル基、ハロゲン化アルキ
ル基、アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換アル
キル基などの炭素数１〜５の置換又は非置換の一価の炭
化水素基が挙げられ、なかでもメチル基、エチル基等の
アルキル基及び水素原子が好ましく、メチル基及び水素
原子がより好ましい。Ｒ²としては、たとえば、水素原
子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソ
プロピル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、
アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、ハロゲン化ア
ルキル基、アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換
アルキル基などの炭素数１〜５の置換又は非置換の一価
の炭化水素基が挙げられ、なかでも水素原子が好まし
い。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を使用する場
合、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ
樹脂全量に対して２０重量％以上とすることが好まし
く、３０重量％以上がより好ましい。

【００１０】ナフタレン型エポキシ樹脂としてはたとえ
ば下記一般式（X）で示されるエポキシ樹脂等が挙げら
れ、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂としてはたとえ
ば下記一般式(XI)で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ
る。

【化１１】 （ここで、Ｒ¹〜Ｒ³は水素原子及び置換又は非置換の炭
素数１〜１２の一価の炭化水素基から選ばれ、それぞれ
全てが同一でも異なっていてもよい。ｐは１又は０で、
ｌ、ｍはそれぞれ０〜１１の整数であって、（ｌ＋ｍ）
が１〜１１の整数でかつ（ｌ＋ｐ）が１〜１２の整数と
なるよう選ばれる。ｉは０〜３の整数、ｊは０〜２の整
数、ｋは０〜４の整数を示す。） 上記一般式（X）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂
としては、ｌ個の構成単位及びｍ個の構成単位をランダ
ムに含むランダム共重合体、交互に含む交互共重合体、
規則的に含む共重合体、ブロック状に含むブロック共重
合体が挙げられ、これらのいずれか１種を単独で用いて
も、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【化１２】 （ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は
非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の
整数を示す。） これらのエポキシ樹脂はいずれか１種を単独で用いても
両者を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その
性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせ
て２０重量％以上とすることが好ましく、３０重量％以
上がより好ましく、５０重量％以上とすることがさらに
好ましい。

【００１１】上記のビフェニル型エポキシ樹脂、スチル
ベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボ
ラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメ
タン型エポキシ樹脂は、いずれか１種を単独で用いても
２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量はエ
ポキシ樹脂全量に対して合わせて５０重量％以上とする
ことが好ましく、６０重量％以上がより好ましく、８０
重量％以上がさらに好ましい。

【００１２】本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤
は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されてい
るもので特に制限はないが、たとえば、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、ナ
フトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール
樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とシクロペ
ンタジエンから共重合により合成される、ジクロペンタ
ジエン型フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラ
ック樹脂等のジ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などが挙げられ、これらを単
独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。な
かでも、難燃性の観点からはビフェニル型フェノール樹
脂が好ましく、耐リフロー性及び硬化性の観点からはア
ラルキル型フェノール樹脂が好ましく、低吸湿性の観点
からはジシクロペンタジエン型フェノール樹脂が好まし
く、耐熱性、低膨張率及び低そり性の観点からはトリフ
ェニルメタン型フェノール樹脂が好ましく、硬化性の観
点からはノボラック型フェノール樹脂が好ましく、これ
らのフェノール樹脂の少なくとも１種を含有しているこ
とが好ましい。

【００１３】ビフェニル型フェノール樹脂としては、た
とえば下記一般式(XII)で示されるフェノール樹脂等が
挙げられる。

【化１３】 上記式(IX)中のＲ¹〜Ｒ⁹は全てが同一でも異なっていて
もよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基等の炭素数１
〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキシル
基、フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数６〜
１０のアリール基、及び、ベンジル基、フェネチル基等
の炭素数６〜１０のアラルキル基から選ばれ、なかでも
水素原子とメチル基が好ましい。ｎは０〜１０の整数を
示す。上記一般式(XII)で示されるビフェニル型フェノ
ール樹脂としては、たとえばＲ¹〜Ｒ⁹が全て水素原子で
ある化合物等が挙げられ、なかでも溶融粘度の観点か
ら、ｎが１以上の縮合体を５０重量％以上含む縮合体の
混合物が好ましい。このような化合物としては、ＭＥＨ
−７８５１（明和化成株式会社製商品名）が市販品とし
て入手可能である。ビフェニル型フェノール樹脂を使用
する場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬
化剤全量に対して３０重量％以上とすることが好まし
く、５０重量％以上がより好ましく、６０重量％以上が
さらに好ましい。

【００１４】アラルキル型フェノール樹脂としては、た
とえばフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラ
ルキル樹脂等が挙げられ、下記一般式(XIII)で示される
フェノール・アラルキル樹脂が好ましく、一般式(XIII)
中のＲが水素原子で、ｎの平均値が０〜８であるフェノ
ール・アラルキル樹脂がより好ましい。具体例として
は、ｐ−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂、ｍ
−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂等が挙げら
れる。これらのアラルキル型フェノール樹脂を用いる場
合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全
量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０
重量％以上がより好ましい。

【化１４】 （ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は
非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜１０の
整数を示す。）

【００１５】ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂と
しては、たとえば下記一般式(XIV)で示されるフェノー
ル樹脂等が挙げられる。

【化１５】 （ここで、Ｒ¹及びＲ²は水素原子及び炭素数１〜１０の
置換又は非置換の一価の炭化水素基からそれぞれ独立し
て選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示し、ｍは０〜６の整
数を示す。） ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂を用いる場合、
その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に
対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量
％以上がより好ましい。

【００１６】トリフェニルメタン型フェノール樹脂とし
ては、たとえば下記一般式(XV)で示されるフェノール樹
脂等が挙げられる。

【化１６】 （ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は
非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の
整数を示す。） トリフェニルメタン型フェノール樹脂を用いる場合、そ
の配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対
して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％
以上がより好ましい。

【００１７】ノボラック型フェノール樹脂としては、た
とえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラッ
ク樹脂、ナフトールノボラック樹脂等が挙げられ、なか
でもフェノールノボラック樹脂が好ましい。ノボラック
型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性
能を発揮するために硬化剤全量に対して３０重量％以上
とすることが好ましく、５０重量％以上がより好まし
い。

【００１８】上記のビフェニル型フェノール樹脂、アラ
ルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェ
ノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂及び
ノボラック型フェノール樹脂は、いずれか１種を単独で
用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配
合量は硬化剤全量に対して合わせて６０重量％以上とす
ることが好ましく、８０重量％以上がより好ましい。

【００１９】（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）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に対す
る硬化剤中の水酸基数の比（硬化剤中の水酸基数／エポ
キシ樹脂中のエポキシ基数）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、０．６〜１．３がより
好ましい。成形性及び耐リフロー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。

【００２０】本発明において用いられる（Ｃ）複合金属
水酸化物は難燃剤として作用するもので、本発明の効果
が得られれば特に制限はないが、下記組成式（Ｉ）で示
される化合物が好ましい。 ｐ(Ｍ¹aＯb)・ｑ(Ｍ²cＯd)・ｒ(Ｍ³cＯd)・ｍＨ₂Ｏ （Ｉ） （ここで、Ｍ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる金属元素を
示し、a、b、c、d、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は
正の数を示す。） なかでも、上記組成式（Ｉ）中のｒが０である化合物、
すなわち、下記組成式（Ｉａ）で示される化合物がさら
に好ましい。 ｍ(Ｍ¹aＯb)・ｎ(Ｍ²cＯd)・ｌ(Ｈ₂Ｏ) （Ｉａ） （ここで、Ｍ¹及びＭ²は互いに異なる金属元素を示し、
a、b、c、d、ｍ、ｎ及びｌは正の数を示す。） 上記組成式（Ｉ）及び（Ｉａ）中のＭ¹及びＭ²は互いに
異なる金属元素であれば特に制限はないが、難燃性の観
点からは、Ｍ¹とＭ²が同一とならないようにＭ ¹が第３
周期の金属元素、IIＡ族のアルカリ土類金属元素、IVＢ
族、IIＢ族、VIII族、ＩＢ族、IIIＡ族及びIVＡ族に属
する金属元素から選ばれ、Ｍ²がIIIＢ〜IIＢ族の遷移金
属元素から選ばれることが好ましく、Ｍ¹がマグネシウ
ム、カルシウム、アルミニウム、スズ、チタン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ばれ、Ｍ²が鉄、
コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ばれることがよ
り好ましい。流動性の観点からは、Ｍ¹がマグネシウ
ム、Ｍ²が亜鉛又はニッケルであることが好ましく、Ｍ¹
がマグネシウムでＭ²が亜鉛であることがより好まし
い。上記組成式（Ｉ）中のｐ、ｑ、ｒのモル比は本発明
の効果が得られれば特に制限はないが、ｒ＝０で、ｐ及
びｑのモル比ｐ／ｑが９９／１〜５０／５０であること
が好ましい。すなわち、上記組成式（Ｉａ）中のｍ及び
ｎのモル比ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０であることが
好ましい。複合金属水酸化物の市販品としては、たとえ
ば、タテホ化学株式会社製商品名エコーマグＺ-１０を
入手することができる。なお、金属元素の分類は、典型
元素をＡ亜族、遷移元素をＢ亜族とする長周期型の周期
率表（出典：共立出版株式会社発行「化学大辞典４」１
９８７年２月１５日縮刷版第３０刷）に基づいて行っ
た。

【００２１】（Ｃ）複合金属水酸化物の形状は特に制限
はないが、流動性の観点からは、平板状より、適度の厚
みを有する多面体形状が好ましい。複合金属水酸化物
は、金属水酸化物と比較して多面体状の結晶が得られや
すい。（Ｃ）複合金属水酸化物の配合量は特に制限はな
いが、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．５〜２
０重量％が好ましく、０．７〜１５重量％がより好まし
く、１．４〜１２重量％がさらに好ましい。０．５重量
％未満では難燃性が不十分となる傾向があり、２０重量
％を超えると離型性、流動性及び耐リフロー性が低下す
る傾向がある。

【００２２】本発明において用いられる（Ｄ）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、たとえ
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、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、
これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いて
もよい。なかでも、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く、
充填剤形状は成形時の流動性及び金型摩耗性の点から球
形が好ましい。（Ｄ）無機充填剤の配合量は、難燃性、
成形性、吸湿性、線膨張係数低減及び強度向上の観点か
ら、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して７０〜９５重
量％が好ましく、７５〜９２重量％がより好ましい。７
０重量％未満では難燃性及び耐リフロー性が低下する傾
向があり、９５重量％を超えると流動性が不足する傾向
がある。

【００２３】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤の反応を促進さ
せるために必要に応じて（Ｅ）硬化促進剤を用いること
ができる。（Ｅ）硬化促進剤は、封止用エポキシ樹脂成
形材料に一般に使用されているもので特に制限はない
が、たとえば、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
ロアミジン化合物及びこれらの化合物に無水マレイン
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、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）フェノール等の３級アミン類
及びこれらの誘導体、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類及びこれらの誘導体、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
のホスフィン化合物及びこれらのホスフィン化合物に無
水マレイン酸、上記キノン化合物、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が挙げられ、これらを単
独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。な
かでも、硬化性、流動性及び離型性の観点からは、第三
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が好まし
い。第三ホスフィン化合物としては、特に限定するもの
ではないが、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチ
ルホスフィン、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-エチルフェニル）ホスフィ
ン、トリス（４-プロピルフェニル）ホスフィン、トリ
ス（４-ブチルフェニル）ホスフィン、トリス（イソプ
ロピルフェニル）ホスフィン、トリス（ｔ-ブチルフェ
ニル）ホスフィン、トリス（２，４-ジメチルフェニ
ル）ホスフィン、トリス（２，６-ジメチルフェニル）
ホスフィン、トリス（２，４，６-トリメチルフェニ
ル）ホスフィン、トリス（２，６-ジメチル-４-エトキ
シフェニル）ホスフィン、トリス（４-メトキシフェニ
ル）ホスフィン、トリス（４-エトキシフェニル）ホス
フィンなどのアルキル基、アリール基を有する第三ホス
フィン化合物が好ましい。またキノン化合物としては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、アントラキノン等があげられ、
なかでも耐湿性、保存安定性の観点からｐ-ベンゾキノ
ンが好ましい。さらには、下記一般式（II）で示される
第三ホスフィン化合物とｐ-ベンゾキノンとの付加物が
好ましく、

【化１７】 （式中Ｒは水素又は炭素数１〜４のアルキル基を示し、
ｍが２又は３の場合、Ｒは互いに同一でも異なっていて
もよい。） トリス（４-メチルフェニル）ホスフィンとｐ-ベンゾキ
ノンとの付加物が離型性の観点からより好ましい。

【００２４】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、封
止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．００５〜２重量
％が好ましく、０．０１〜０．５重量％がより好まし
い。０．００５重量％未満では短時間での硬化性に劣る
傾向があり、２重量％を超えると硬化速度が速すぎて良
好な成形品を得ることが困難になる傾向がある。

【００２５】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、ＩＣ等の半導体素子の耐湿性及び高温放置特性を向
上させる観点から、必要に応じて（Ｇ）イオントラップ
剤をさらに配合することができる。（Ｇ）イオントラッ
プ剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いる
ことができるが、たとえば、ハイドロタルサイト類や、
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等が挙げられ、
これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いて
もよい。なかでも、下記組成式(XVI)で示されるハイド
ロタルサイトが好ましい。 Ｍｇ_1-XＡｌ_X（ＯＨ）₂（ＣＯ₃）_X/2・ｍＨ₂Ｏ ……(XVI) （０＜Ｘ≦０.５、ｍは正の数） （Ｇ）イオントラップ剤の配合量は、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制限はな
いが、流動性及び曲げ強度の観点から（Ａ）エポキシ樹
脂に対して０．1〜３０重量％が好ましく、０．５〜１
０重量％がより好ましく、１〜５重量％がさらに好まし
い。

【００２６】また、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。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メ
トキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アニリノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ-アニリノプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチ
ル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−
（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメト
キシメチルシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピ
ル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリル
イソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシラン等のシラン系カップリング
剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イ
ソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チ
タネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミ
ノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデ
シルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）
ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホス
フェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオク
チルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプ
ロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメ
タクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピ
ルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピ
ルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプ
ロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロ
ピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチ
タネート系カップリング剤などが挙げられ、これらを単
独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。な
かでも流動性、離型性の観点からは、２級アミノ基を有
するシランカップリング剤が好ましく、下記一般式（II
I）で示されるアミノシランカップリング剤が特に好ま
しい。

【化１８】 （ここで、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基
及び炭素数１〜２のアルコキシ基から選ばれ、Ｒ²は炭
素数１〜６のアルキル基及びフェニル基から選ばれ、Ｒ
³はメチル基又はエチル基を示し、ｎは１〜６の整数を
示し、ｍは１〜３の整数を示す。） 上記一般式（III）で示されるアミノシランカップリン
グ剤としては、例えばγ−アニリノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、
γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ア
ニリノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノ
プロピルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピ
ルエチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリメ
トキシシラン、γ−アニリノメチルトリエトキシシラ
ン、γ−アニリノメチルメチルジメトキシシラン、γ−
アニリノメチルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノ
メチルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエ
チルジメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−
メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフ
ェニル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピ
ルエチルジエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニ
ル）−γ−アミノプロピルエチルジメトキシシラン等が
挙げられる。特に好ましくは、γ−アニリノプロピルト
リメトキシシランである。

【００２７】上記カップリング剤の配合量は、（Ｄ）成
分の無機充填剤に対して０．０５〜５重量％であること
が好ましく、０．１〜２．５重量％がより好ましい。
０．０５重量％未満ではフレームとの接着性が低下する
傾向があり、また円板フローが低下し、ワイヤー流れ、
ボイド等の成形不良が発生しやすくなり、さらには離型
性が低下して、成形品の金型離れ不良が発生しやすくな
る。５重量％を超えるとパッケージの成形性が低下する
傾向がある。

【００２８】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、さらに難燃性を向上する目的で従来公知のノンハロ
ゲン、ノンアンチモンの難燃剤を必要に応じて配合する
ことができる。たとえば、赤リン、酸化亜鉛等の無機化
合物とフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で被覆された赤
リン及びリン酸エステル等のリン化合物、メラミン、メ
ラミン誘導体、メラミン変性フェノール樹脂、トリアジ
ン環を有する化合物、シアヌル酸誘導体、イソシアヌル
酸誘導体等の窒素含有化合物、シクロホスファゼン等の
リン及び窒素含有化合物、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、酸化亜鉛、錫酸亜鉛、硼酸亜鉛、酸化
鉄、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛、ジシクロペン
タジエニル鉄等の金属元素を含む化合物などが挙げら
れ、これらの１種を単独で用いても２種以上を組合わせ
て用いてもよい。なかでも流動性の観点からは、リン酸
エステルが好ましい。リン酸エステルはリン酸とアルコ
ール化合物又はフェノール化合物のエステル化合物であ
れば特に制限はないが、例えばトリメチルホスフェー
ト、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェー
ト、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフ
ェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニル
ジフェニルホスフェート、トリス（2,6ジメチルフェニ
ル）ホスフェート及び芳香族縮合リン酸エステル等が挙
げられる。なかでも耐加水分解性の観点からは、下記一
般式（XVII）で示される芳香族縮合リン酸エステルが好
ましい。

【化１９】 上記式（XVII）のリン酸エステルを例示すると、下記構
造式（XVIII）〜（XXII）で示されるリン酸エステル等
が挙げられる。

【化２０】 これらリン酸エステルの添加量は、充填剤を除く他の全
配合成分に対して、燐原子の量で０．２〜３．０重量％
の範囲内であることが好ましい。０．２重量％より少な
い場合は難燃効果が低くなる傾向がある。３．０重量％
を超えた場合は成形性、耐湿性の低下や、成形時にこれ
らのリン酸エステルがしみ出し、外観を阻害する場合が
ある。

【００２９】さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂成形
材料には、その他の添加剤として、高級脂肪酸、高級脂
肪酸金属塩、エステル系ワックス、ポリオレフィン系ワ
ックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン等の離型剤、
カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイル、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。

【００３０】本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、
離型性を良好にする観点から、せん断離型力が１０ショ
ット以内に２００ＫＰａ以下となることが必要である。
ここで、せん断離型力とは封止用エポキシ樹脂成形材料
を用いて半導体装置を成形する際の成形品と金型との離
型性の程度を表す指標であり、縦５０ｍｍ×横３５ｍｍ
×厚さ０．４ｍｍのクロムめっきステンレス板の上に直
径２０ｍｍの円板を金型温度１８０℃、成形圧力６．９
ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で成形し、成形後直ちに
該ステンレス板を引き抜き、その時測定される最大引き
抜き力のことをいう。この条件で、１０ショット（１０
回）以上、好ましくは２０ショット（２０回）程度、繰
り返して連続成形を行い、毎ショット成形直後に毎回せ
ん断離型力の測定を行った場合、少なくとも１０ショッ
ト成形後のせん断離型力が、２００Ｋｐａ以下であるこ
とが必要である。せん断離型力は、成形性の観点から１
５０Ｋｐａ以下が好ましく、１００Ｋｐａ以下がより好
ましい。せん断離型力が１０ショット以内に２００ＫＰ
ａ以下となる封止用エポキシ樹脂成形材料を用いること
により、半導体装置の製造において、ゲートブレイク等
金型離れの不良を低減することが可能となる。この時、
せん断離型力が１０ショット以内に２００ＫＰａ以下と
なることが必要であるが、１００ＫＰａ以下となること
がより好ましく、５０ＫＰａ以下となることがさらに好
ましい。本発明においては、（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）複合金属水酸化物及びその他の添
加剤として用いる成分の組み合わせ及び配合量を調整す
ることによって、せん断離型力が１０ショット以内に２
００ＫＰａ以下となる封止用エポキシ樹脂成形材料を得
ることができる。

【００３１】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、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。

【００３２】本発明で得られる封止用エポキシ樹脂成形
材料により封止した素子を備えた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、たとえば、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等により封止してなる、ＤＩ
Ｐ（Dual Inline Package）、ＰＬＣＣ（Plastic Leade
d Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、Ｓ
ＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯＪ（Small Outli
ne 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、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、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 Ar
ray）、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。

【００３３】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。

【００３４】

【実施例】次に実施例により本発明を説明するが、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。

【００３５】実施例１〜１０、比較例１〜６ エポキシ樹脂として、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
ポキシ当量１８６、融点７５℃のビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂（新日鉄化学株式会社製商品名ＹＳＬＶ−８
０ＸＹ）、エポキシ当量２１０、融点１２０℃のスチル
ベン型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製商品名Ｅ
ＳＬＶ−２１０）、エポキシ当量２４５、融点１１０℃
の硫黄原子含有エポキシ樹脂（新日鐵化学株式会社製商
品名ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ）及びエポキシ当量１９５、
軟化点６５℃のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＣＮ−１９
０）、硬化剤として軟化点７０℃、水酸基当量１７５の
フェノール・アラルキル樹脂（三井化学株式会社製商品
名ミレックスＸＬ−２２５）、軟化点８０℃、水酸基当
量１９９のビフェニル型フェノール樹脂（明和化成株式
会社製商品名ＭＥＨ−７８５１）、軟化点８０℃、水酸
基当量１０６のフェノールノボラック樹脂（明和化成株
式会社製商品名Ｈ−１）、硬化促進剤としてトリフェニ
ルホスフィンとｐ-ベンゾキノンの付加物（硬化促進剤
１）、トリス（４-メチルフェニル）ホスフィンとｐ-ベ
ンゾキノンの付加物（硬化促進剤２）及びトリフェニル
ホスフィン（硬化促進剤３）、カップリング剤としてγ
-アニリノプロピルトリメトキシシラン（アニリノシラ
ン）、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）、難燃剤としてタテホ化学製複合金
属水酸化物エコーマグＺ-１０、芳香族縮合リン酸エス
テル（大八化学製商品名ＰＸ−２００）、三酸化アンチ
モン及びエポキシ当量３７５、軟化点８０℃、臭素含量
４８重量％のビスフェノールＡ型ブロム化エポキシ樹脂
（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＢ−４００Ｔ）、
無機充填剤として平均粒径１７．５μｍ、比表面積３．
８ｍ²／ｇの球状溶融シリカ、その他の添加剤としてカ
ルナバワックス（クラリアント社製）及びカーボンブラ
ック（三菱化学株式会社製商品名ＭＡ−１００）をそれ
ぞれ表１に示す重量部で配合し、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１〜１０
及び比較例１〜６の封止用エポキシ樹脂成形材料を作製
した。

【００３６】

【表１】

【００３７】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。結果を
表２に示す。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。
また、後硬化は１８０℃で５時間行った。 （１）スパイラルフロー ＥＭＭＩ−１−６６に準じた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トランスフ
ァ成形機により、金型温度１８０℃、成形圧力６．９Ｍ
Ｐａ、硬化時間９０秒の条件で成形し、流動距離（ｃ
ｍ）を求めた。 （２）熱時硬度 封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で直径５０ｍｍ
×厚さ３ｍｍの円板に成形し、成形後直ちにショアＤ型
硬度計を用いて測定した。 （３）せん断離型性（離型性の指標） 縦５０ｍｍ×横３５ｍｍ×厚さ０．４ｍｍのクロムめっ
きステンレス板を挿入し、この上に直径２０ｍｍの円板
を成形する金型を用いて、封止用エポキシ樹脂組成物を
上記条件で成形し、成形後直ちに該ステンレス板を引き
抜いて最大引き抜き力を記録した。これを同一のステン
レス板に対して連続で２０ショット繰り返し、１０ショ
ット目の引き抜き力を求めて評価した。 （４）難燃性 厚さ１／１６インチの試験片を成形する金型を用いて、
封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形して１８
０℃で５時間後硬化を行い、ＵＬ−９４試験法に従って
難燃性を評価した。 （５）ゲートブレイク性（離型性の指標） ８ｍｍ×１０ｍｍ×０．４ｍｍのシリコーンチップを搭
載した外形寸法２０ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍの８０ピン
フラットパッケージを、封止用エポキシ樹脂成形材料を
用いて上記条件で成形し、成形後のゲート部分を観察
し、ゲート数（２０）に対するゲートブレイク数（成形
品が詰まって残った数）で評価した。 （６）耐リフロー性 ８ｍｍ×１０ｍｍ×０．４ｍｍのシリコーンチップを搭
載した外形寸法２０ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍの８０ピン
フラットパッケージを、封止用エポキシ樹脂成形材料を
用いて上記条件で成形、後硬化して作製し、８５℃、８
５％ＲＨの条件で加湿して所定時間毎に２４０℃、１０
秒の条件でリフロー処理を行い、クラックの有無を観察
し、試験パッケージ数（５）に対するクラック発生パッ
ケージ数で評価した。 （７）耐湿性 線幅１０μｍ、厚さ１μｍのアルミ配線を施した６ｍｍ
×６ｍｍ×０．４ｍｍのテスト用シリコーンチップを搭
載した外形寸法１９ｍｍ×１４ｍｍ×２．７ｍｍの８０
ピンフラットパッケージを、封止用エポキシ樹脂成形材
料を用いて上記条件で成形、後硬化して作製し、前処理
を行った後、加湿して所定時間毎にアルミ配線腐食によ
る断線不良を調べ、試験パッケージ数（１０）に対する
不良パッケージ数で評価した。なお、前処理は８５℃、
８５％ＲＨ、７２時間の条件でフラットパッケージを加
湿後、２１５℃、９０秒間のベーパーフェーズリフロー
処理を行った。その後の加湿は０．２ＭＰａ、１２１℃
の条件で行った。 （８）高温放置特性 上記（８）と同様に作製した試験用パッケージを２００
℃の高温槽に保管し、所定時間毎に取り出して導通試験
を行い、試験パッケージ数（１０）に対する導通不良パ
ッケージ数で、高温放置特性を評価した。

【００３８】

【表２】

【００３９】本発明における（Ｃ）複合金属水酸化物を
含まない比較例５は難燃性が低く、UL-94 V-0を達成し
ていない。またリン酸エステルのみを用いた比較例４は
耐湿性が劣っており、ブロム化エポキシ樹脂及びアンチ
モン化合物を用いた比較例６は高温放置特性が劣ってい
る。（Ｃ）複合金属水酸化物を含んではいるが、せん断
離型力が１０ショット以内に２００ＫＰａ以下となるこ
とを満たしていない比較例１〜３はゲートブレイク数が
多く、離型性が悪い。これに対し、本発明の（Ａ）〜
（Ｃ）成分を全て含み、せん断離型力が１０ショット以
内に２００ＫＰａ以下となる実施例１〜１０はノンハロ
ゲン、ノンアンチモンにてUL-94 V-0を達成し良好な難
燃性を示し、またゲートブレイク数も少なく、パッケー
ジの金型離れ性も良好で、さらには、耐リフロー性、耐
湿性、高温放置特性といった信頼性も良好である。

【００４０】

【発明の効果】本発明になる封止用エポキシ樹脂成形材
料は実施例で示したようにノンハロゲンかつノンアンチ
モンで難燃化を達成でき、これを用いてＩＣ、ＬＳＩ等
の電子部品を封止すれば成形性が良好であり、耐リフロ
ー性、耐湿性及び高温放置特性等の信頼性が良好で、そ
の工業的価値は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 佳弘 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 (72)発明者 片寄 光雄 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4J036 AA02 AB01 AC01 AC05 AD08 AD10 AD15 AD20 AD21 AF01 AF05 AF06 AF15 AF27 AG04 AG06 AG07 AH04 AJ05 AJ08 AJ17 AJ19 DA01 DA02 DA04 DC03 DC11 DC12 DC40 DC41 DC46 DD07 DD09 FA03 FA12 FA13 FB07 JA07 4M109 AA01 CA21 EB07

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
   （Ｃ）複合金属水酸化物を必須成分とし、せん断離型力
   が１０ショット以内に２００ＫＰａ以下となる封止用エ
   ポキシ樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 （Ｄ）無機充填剤をさらに含有する請求
   項１に記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
3. 【請求項３】 （Ｃ）複合金属水酸化物が下記組成式
   （Ｉ）で示される化合物である請求項１又は請求項２に
   記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。 ｐ(Ｍ¹aＯb)・ｑ(Ｍ²cＯd)・ｒ(Ｍ³cＯd)・ｍＨ₂Ｏ （Ｉ） （ここで、Ｍ¹、Ｍ²及びＭ³は互いに異なる金属元素を
   示し、a、b、c、d、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は
   正の数を示す。）
4. 【請求項４】 組成式（Ｉ）中のＭ¹とＭ²が同一となら
   ないようにＭ¹が第３周期の金属元素、IIＡ族のアルカ
   リ土類金属元素、IVＢ族、IIＢ族、VIII族、ＩＢ族、II
   IＡ族及びIVＡ族に属する金属元素から選ばれ、Ｍ²がII
   IＢ〜IIＢ族の遷移金属元素から選ばれる請求項３に記
   載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
5. 【請求項５】 組成式（Ｉ）中のＭ¹とＭ²が同一となら
   ないようにＭ¹がマグネシウム、カルシウム、アルミニ
   ウム、スズ、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び
   亜鉛から選ばれ、Ｍ²が鉄、コバルト、ニッケル、銅及
   び亜鉛から選ばれる請求項４に記載の封止用エポキシ樹
   脂成形材料。
6. 【請求項６】 組成式（Ｉ）中のＭ¹がマグネシウム
   で、Ｍ²が亜鉛又はニッケルである請求項５に記載の封
   止用エポキシ樹脂成形材料。
7. 【請求項７】 組成式（Ｉ）中、ｒ＝０で、ｐ及びｑの
   モル比ｐ／ｑが９９／１〜５０／５０である請求項３〜
   ６のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
8. 【請求項８】 （Ｅ）硬化促進剤をさらに含有する請求
   項１〜７のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材
   料。
9. 【請求項９】 （Ｅ）硬化促進剤が第三ホスフィン化合
   物とキノン化合物の付加物である請求項８に記載の封止
   用エポキシ樹脂成形材料。
10. 【請求項１０】 （Ｅ）硬化促進剤が第三ホスフィン化
    合物とｐ-ベンゾキノンとの付加物である請求項９に記
    載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
11. 【請求項１１】 （Ｅ）硬化促進剤が下記一般式（II）
    で示される第三ホスフィン化合物とｐ-ベンゾキノンと
    の付加物である請求項９又は請求項１０に記載の封止用
    エポキシ樹脂成形材料。 【化１】 （式中Ｒは水素又は炭素数１〜４のアルキル基を示し、
    ｍが２又は３の場合、Ｒは互いに同一でも異なっていて
    もよい。）
12. 【請求項１２】 （Ｅ）硬化促進剤がトリス（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
    である請求項９〜１１のいずれかに記載の封止用エポキ
    シ樹脂成形材料。
13. 【請求項１３】 （Ｆ）２級アミノ基を有するシランカ
    ップリング剤をさらに含有する請求項１〜１２のいずれ
    かに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
14. 【請求項１４】 （Ｆ）２級アミノ基を有するシランカ
    ップリング剤が下記一般式（III）で示される化合物を
    含有する請求項１３に記載の封止用エポキシ樹脂成形材
    料。 【化２】 （ここで、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基
    及び炭素数１〜２のアルコキシ基から選ばれ、Ｒ²は炭
    素数１〜６のアルキル基及びフェニル基から選ばれ、Ｒ
    ³はメチル基又はエチル基を示し、ｎは１〜６の整数を
    示し、ｍは１〜３の整数を示す。）
15. 【請求項１５】 （Ａ）エポキシ樹脂がビフェニル型エ
    ポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチル
    ベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボ
    ラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキ
    シ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメ
    タン型エポキシ樹脂の少なくとも１種を含有する請求項
    １〜１４のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材
    料。
16. 【請求項１６】 （Ｂ）硬化剤がビフェニル型フェノー
    ル樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタ
    ジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノ
    ール樹脂及びノボラック型フェノール樹脂の少なくとも
    １種を含有する請求項１〜１５のいずれかに記載の封止
    用エポキシ樹脂成形材料。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載の封
    止用エポキシ樹脂成形材料で封止された素子を備えた電
    子部品装置。