JPH1025333A

JPH1025333A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH1025333A
Application number: JP18078696A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Murata; 保幸村田; Norio Michiiwa; 典生通岩
Original assignee: Yuka Shell Epoxy KK
Current assignee: Yuka Shell Epoxy KK
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】耐熱性及び低吸湿性に優れた硬化物を与える
半導体組成物の提供。【解決手段】（ａ）（１）式（Ｉ）で表わされるテル
ペンフェノール化合物２０〜８０重量％、（２）式（I
I）で表わされるテルペンフェノール化合物１０〜６０
重量％及び（３）その他の構造のテルペンフェノール化
合物０〜４０重量％からなる、フェノール性水酸基当量
１５０〜２８０ｇ／ｅｑを有するテルペンフェノール樹
脂と、エピハロヒドリンとの反応により得られるエポキ
シ当量２２０〜３７０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹脂、（ｂ）フェノール系及び／又は変性フェノール系エポキ
シ樹脂硬化剤、（ｃ）該組成物総量の６０〜９５重量％の無機充填剤及
び（ｄ）硬化促進剤を必須成分として配合してなる半導体
封止用エポキシ樹脂組成物。（Ｒ¹、Ｒ²は、Ｃ１〜１０の炭化水素基、置換基を有
してもよい芳香族基またはアラルキル基、アルコキシ基
又はハロゲン原子。ｍ、ｎは、０ないし２）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に関する。詳しくは、本発明は、特定の
テルペンフェノール樹脂とエピハロヒドリンとの反応に
より得られるエポキシ樹脂を特定のエポキシ樹脂硬化
剤、無機充填剤及び硬化促進剤に配合してなる、耐熱性
及び低吸湿性に優れた硬化物を与える新規な半導体封止
用エポキシ樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の高集積化に従って、
半導体素子の封止材料に対して要求される諸特性は厳し
くなり、特にハンダ浴浸漬時の耐クラック性が重要な課
題となっている。しかし、現在一般に用いられているエ
ポキシ樹脂組成物では、要求特性を十分に満足できなく
なって来た。即ち、半導体装置の高集積化が進み、半導
体素子の大型化が著しいが、その反面パッケージそのも
のは小型化、薄型化している。また、半導体装置の実装
も表面実装へと移行している。表面実装においては半導
体装置がハンダ浴に直接浸漬され高温に晒らされる際
に、吸湿された水分が膨張し、パッケージ全体に大きな
応力が掛かり、封止材にクラックが入り易い。そのため
に、耐ハンダクラック性の良好な封止材には、高い耐熱
性（即ち、高いガラス転移温度）及び低吸湿性が要求さ
れ、現在主として用いられているクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂をベースとした封止材では、耐熱性及び
低吸湿性共十分なものとは言えなくなって来た。

【０００３】エポキシ樹脂及び硬化剤のそれぞれについ
ては、高耐熱化及び低吸湿化の研究が広く行われてお
り、いろいろと提案がなされている。例えば特開平５−
３０１９４６号公報又は特開平４−２４８８２８号公報
には、ジシクロペンタジエン骨格や、キシレン骨格等の
疎水基を導入したエポキシ樹脂や硬化剤が提案されてお
り、また、特開昭６１−４７７２５号公報には、テトラ
メチルビフェノール型エポキシ樹脂を用いることが提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報で提案されたエポキシ樹脂についてはその低吸湿性効
果は十分とは言えず、また、耐熱性も劣るため耐ハンダ
クラック性も十分には改良されていない。本発明の課題
は、耐熱性及び低吸湿性に優れた硬化物を与える新規な
半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記の課
題を解決するために種々研究を重ねた結果、特定のテル
ペンフェノール樹脂とエピハロヒドリンとから製造され
たエポキシ樹脂を特定のエポキシ樹脂硬化剤、無機充填
剤及び硬化促進剤と配合してなるエポキシ樹脂組成物が
耐熱性及び低吸湿性に優れた硬化物を与えることを見出
し、本発明を完成した。

【０００６】即ち、本発明は、１．（ａ）（１）下記一般式（Ｉ）で表わされるテルペ
ンフェノール化合物２０〜８０重量％、（２）下記一般
式（II）で表わされるテルペンフェノール化合物１０〜
６０重量％及び（３）その他の構造のテルペンフェノー
ル化合物０〜４０重量％からなる、フェノール性水酸基
当量１５０〜２８０ｇ／ｅｑを有するテルペンフェノー
ル樹脂と、エピハロヒドリンとの反応により得られるエ
ポキシ当量２２０〜３７０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹
脂、（ｂ）フェノール系及び／又は変性フェノール系エポキ
シ樹脂硬化剤、（ｃ）該組成物総量の６０〜９５重量％の無機充填剤及
び（ｄ）硬化促進剤を必須成分として配合してなる半導体封止用エポキシ樹
脂組成物、

【０００７】

【化３】

【０００８】（式中、Ｒ¹は、炭素数１〜１０の炭化水
素基、置換基を有してもよい芳香族基、置換基を有して
もよいアラルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を
表わし、それぞれ同一でも異なってもよい。また、ｍ
は、０ないし２の整数であり、それぞれ同一でも異なっ
てもよい）

【０００９】

【化４】

【００１０】（式中、Ｒ²は、炭素数１〜１０の炭化水
素基、置換基を有してもよい芳香族基、置換基を有して
もよいアラルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を
表わし、それぞれ同一でも異なってもよい。また、ｎ
は、０ないし２の整数であり、それぞれ同一でも異なっ
てもよい）

【００１１】２．（ａ）成分として、（１）一般式
（Ｉ）においてｍ＝０であるテルペンフェノール化合物
２０〜８０重量％、（２）一般式（II）においてｎ＝０
であるテルペンフェノール化合物１０〜６０重量％及び
（３）その他の構造のテルペンフェノール化合物０〜４
０重量％からなる、フェノール性水酸基当量１５０〜２
４０ｇ／ｅｑを有するテルペンフェノール樹脂と、エピ
ハロヒドリンとの反応により得られるエポキシ当量２２
０〜３１０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹脂を用いる１項
に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

【００１２】３．（ａ）成分として、（１）一般式
（Ｉ）においてＲ¹がメチル基であり、ｍが１又は２で
あるテルペンフェノール化合物２０〜８０重量％、
（２）一般式（II）においてＲ²がメチル基であり、ｎ
が１又は２であるテルペンフェノール化合物１０〜６０
重量％及び（３）その他の構造のテルペンフェノール化
合物０〜４０重量％からなるフェノール性水酸基当量１
６０〜２６０ｇ／ｅｑを有するテルペンフェノール樹脂
と、エピハロヒドリンとの反応により得られるエポキシ
当量２３０〜３５０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹脂を用
いる１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

【００１３】４．（ｂ）成分として、テルペンフェノー
ル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジ
エンフェノール樹脂、及びフェノール樹脂類のフェノー
ル性水酸基の全部又は一部をエステル化することにより
得られる活性エステル変性フェノール樹脂から選ばれた
少なくとも一種のエポキシ樹脂硬化剤を用いる１ないし
３項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物、

【００１４】５．（ｃ）成分として、該組成物総量の７
０〜９３重量％の破砕型及び／又は球状の、溶融及び／
又は結晶シリカ粉末充填剤を用いる１ないし４項のいず
れかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、にあ
る。以下、本発明について詳細に説明する。

【００１５】本発明に用いられる（ａ）成分のエポキシ
樹脂は、（１）下記一般式（Ｉ）で表わされるテルペン
フェノール化合物２０〜８０重量％、（２）下記一般式
（II）で表わされるテルペンフェノール化合物１０〜６
０重量％及び（３）その他の構造のテルペンフェノール
化合物０〜４０重量％からなる、フェノール性水酸基当
量１５０〜２８０ｇ／ｅｑを有するテルペンフェノール
樹脂とエピハロヒドリンとの反応により得られるエポキ
シ当量２２０〜３７０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹脂で
ある。

【００１６】

【化５】

【００１７】（式中、Ｒ¹は、炭素数１〜１０の炭化水
素基、置換基を有してもよい芳香族基、置換基を有して
もよいアラルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を
表わし、それぞれ同一でも異なってもよい。また、ｍ
は、０ないし２の整数であり、それぞれ同一でも異なっ
てもよい）

【００１８】

【化６】

【００１９】（式中、Ｒ²は、炭素数１〜１０の炭化水
素基、置換基を有してもよい芳香族基、置換基を有して
もよいアラルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を
表わし、それぞれ同一でも異なってもよい。また、ｎ
は、０ないし２の整数であり、それぞれ同一でも異なっ
てもよい）

【００２０】原料のテルペンフェノール樹脂は、テルペ
ン化合物をフェノール化合物に酸性触媒の存在下で付加
反応させることにより得られる。原料テルペン化合物と
しては、テルペン炭化水素、テルペンアルコール、テル
ペンアルデヒド等が挙げられるが、この中でもリモネ
ン、ジペンテン、テルピノーレン、ピネン、テルピネ
ン、メンタジエン等の環状テルペンが好ましい。また、
原料フェノール化合物としては、フェノール、クレゾー
ル、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノ
ール、ブチルフェノール、ブチルクレゾール、フェニル
フェノール、ベンジルフェノール、メトキシフェノー
ル、ブロモフェノール等が挙げられるが、この中でもフ
ェノール、クレゾール、キシレノールが好ましい。

【００２１】テルペン化合物とフェノール化合物との付
加反応は、テルペン化合物１モルに対し、フェノール化
合物を１〜１０モル、好ましくは１．５〜６モル使用
し、酸性触媒の存在下で４０〜１６０℃の温度で１〜１
０時間行う。その酸性触媒としては、塩酸、硫酸、燐
酸、ポリ燐酸、三弗化硼素又はその錯体、活性白土等が
挙げられる。その触媒は、通常テルペン化合物とフェノ
ール化合物の合計量に対して、１．５〜６重量％使用す
る。

【００２２】反応溶媒は使用しなくてもよいが、通常は
芳香族炭化水素、アルコール類、エーテル類等の溶媒が
用いられる。得られたテルペンフェノール樹脂の中で
も、フェノールとテルペン化合物との反応で得られたフ
ェノール性水酸基当量が１５０〜２４０ｇ／ｅｑの樹
脂、或いはクレゾール又はキシレノールとテルペン化合
物との反応で得られたフェノール性水酸基当量が１６０
〜２６０ｇ／ｅｑの樹脂が特に好ましい。そのフェノー
ル性水酸基当量はＪＩＳＫ００７０に示されるアセチ
ル化法により測定することができる。目的の構造及び組
成の樹脂を得るためには、フェノール化合物とテルペン
化合物の使用比率や触媒の種類、反応条件等を調整する
ことが必要である。また、製造後の樹脂を蒸留、抽出、
再結晶等の方法で処理して、目的の性状にしてもよい。

【００２３】次に、このテルペンフェノール樹脂と、エ
ピハロヒドリンとをアルカリ金属水酸化物の存在下で反
応させれば、目的のエポキシ樹脂が得られる。その反応
の代表的な態様例を、以下に詳述する。先ず、テルペン
フェノール樹脂をそのフェノール性水酸基１モル当り２
〜２０モルに相当する量のエピハロヒドリンに溶解させ
て均一な溶液とする。次いで、その溶液を撹拌しながら
これにフェノール性水酸基１モル当り０．８〜２モル量
のアルカリ金属水酸化物を固体又は水溶液で加えて反応
させる。この反応は、常圧下又は減圧下で行わせること
ができ、反応温度は、通常、常圧下の反応の場合に約３
０〜１０５℃であり、減圧下の反応の場合に約３０〜８
０℃である。反応中は、必要に応じて所定の温度を保持
しながら反応液を共沸させ、揮発する蒸気を冷却して得
られた凝縮液を油／水分離し、水分を除いた油分を反応
系に戻す方法によって反応系より脱水する。アルカリ金
属水酸化物の添加は、急激な反応を押さえるために、
０．５〜８時間かけて少量ずつを断続的若しくは連続的
に添加する。その全反応時間は、通常、１〜１０時間程
度である。反応終了後、不溶性の副生塩を濾別して除く
か、水洗により除去した後、未反応のエピハロヒドリン
を減圧留去して除くと、目的のエポキシ樹脂が得られ
る。

【００２４】この反応におけるエピハロヒドリンとして
は、通常、エピクロルヒドリン又はエピブロモヒドリン
が用いられ、また、アルカリ金属水酸化物としては、通
常、苛性ソーダ又は苛性カリが用いられる。また、この
反応においては、テトラメチルアンモニウムクロリド、
テトラエチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニ
ウム塩；ベンジルジメチルアミン、２，４，６−（トリ
スジメチルアミノメチル）フェノール等の第三級アミ
ン；２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニ
ルイミダゾール等のイミダゾール類；エチルトリフェニ
ルホスホニウムイオダイド等のホスホニウム塩；トリフ
ェニルホスフィン等のホスフィン類等の触媒を用いても
よい。

【００２５】更に、この反応においては、エタノール、
イソプロパノール等のアルコール類；アセトン、メチル
エチルケトン等のケトン類；ジオキサン、エチレングリ
コールジメチルエーテル等のエーテル類；ジメチルスル
ホキシド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性
溶媒等の不活性な有機溶媒を使用してもよい。更に、上
記のようにして得られたエポキシ樹脂の可鹸化ハロゲン
量が多すぎる場合には、再処理して、十分に可鹸化ハロ
ゲン量が低下した精製エポキシ樹脂を得ることができ
る。即ち、その粗製エポキシ樹脂を、イソプロパノー
ル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ト
ルエン、キシレン、ジオキサン、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、ジメチルスルホキシド等の不活性
な有機溶媒に再溶解し、アルカリ金属水酸化物を固体又
は水溶液で加えて約３０〜１２０℃の温度で、０．５〜
８時間再閉環反応を行った後、水洗等の方法で過剰のア
ルカリ金属水酸化物や副生塩を除去し、更に有機溶媒を
減圧留去して除くと、精製されたエポキシ樹脂が得られ
る。

【００２６】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
で用いられるエポキシ樹脂は、上記のように製造された
エポキシ当量が２２０〜３７０ｇ／ｅｑであるエポキシ
樹脂であるが、フェノールとテルペン化合物との反応で
得られたテルペンフェノール樹脂とエピハロヒドリンと
の反応で得られるエポキシ当量が２２０〜３１０ｇ／ｅ
ｑであるエポキシ樹脂、或いはクレゾール又はキシレノ
ールとテルペン化合物との反応で得られたテルペンフェ
ノール樹脂とエピハロヒドリンとの反応で得られるエポ
キシ当量が２３０〜３５０ｇ／ｅｑであるエポキシ樹脂
が好ましい。

【００２７】なお、エポキシ当量については、ＪＩＳ
Ｋ７２３６に示される過塩素酸滴定法により測定するこ
とができる。このエポキシ樹脂の製造に当っては、最終
的に得られるエポキシ樹脂のエポキシ当量が目的の範囲
に入るように各原料の種類、使用割合、製造条件等を調
整する必要がある。

【００２８】また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物には、上記の特定のテルペンフェノール樹脂と、
エピハロヒドリンとから製造されたエピハロヒドリン樹
脂以外のエポキシ樹脂を混合使用することができる。そ
の混合することができる他のエポキシ樹脂としては、例
えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェ
ノールＡＤ、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、
ジメチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レ
ゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメ
チルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロ
キシジフェニルエーテル、フェノールノボラック樹脂、
クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラッ
ク樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂等の種
々のフェノール類や、種々のフェノール類と、ヒドロキ
シベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザ
ール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多
価フェノール樹脂等の各種のフェノール系化合物と、エ
ピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂等が挙げ
られる。

【００２９】また、硬化物を難燃化するために、使用す
るエポキシ樹脂の一部を臭素化エポキシ樹脂とすること
ができる。その臭素化エポキシ樹脂としては、例えば、
臭素化ビスフェノールＡ又は臭素化フェノールノボラッ
ク樹脂と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ
樹脂、低分子エポキシ樹脂と臭素化ビスフェノールＡと
の反応により製造されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
それら他のエポキシ樹脂の使用割合は、エポキシ樹脂成
分全量に対して５０重量％以下が好ましい。特定のテル
ペンフェノール樹脂と、エピハロヒドリンとから製造さ
れたエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂の使用割合が多す
ぎると、本発明の効果が十分に発揮されなくなる。

【００３０】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
に用いられる（ｂ）エポキシ樹脂硬化剤は、フェノール
系及び／又は変性フェノール系エポキシ樹脂硬化剤であ
る。そのフェノール系エポキシ樹脂硬化剤としては、例
えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェ
ノールＡＤ、ハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾ
ルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジ
ヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテ
ル、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック
樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ジシクロペン
タジエンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、ナ
フトールノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールＡ、臭
素化フェノールノボラック樹脂等の種々の多価フェノー
ル類や、種々のフェノール類とベンスアルデヒド、ヒド
ロキシベンスアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオ
キザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られ
る多価フェノール樹脂等の各種のフェノール樹脂類等が
挙げられる。

【００３１】その変性フェノール系エポキシ樹脂硬化剤
としては、フェノール樹脂類のフェノール性水酸基の全
部若しくは一部をベンゾエート化又はアセテート化等の
エステル化することによって得られる活性エステル化合
物等が挙げられる。これらエポキシ樹脂硬化剤の中で
は、その硬化物性等から、テルペンフェノール樹脂、フ
ェノールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエンフェノ
ール樹脂、及びそれらのフェノール樹脂類のフェノール
性水酸基の全部若しくは一部をベンゾエート化又はアセ
テート化等のエステル化することによって得られる活性
エステル化合物から選ばれた少なくとも一種のエポキシ
樹脂硬化剤が好ましい。

【００３２】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
で用いられる（ｂ）エポキシ樹脂硬化剤の使用量は、全
エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１モルに対して、全エ
ポキシ樹脂硬化剤成分のエポキシ基と反応する基の合計
が、０．５〜１．５モルとなる量が好ましく、より好ま
しくは、０．７〜１．３モルになる量である。次に、本
発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、（ｃ）無
機充填剤が配合される。その無機充填剤の種類として
は、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス粉、ア
ルミナ、炭酸カルシウム等が挙げられる。その形状とし
ては、破砕型又は球状である。各種の無機充填剤は、単
独で又は、二種以上混合して用いられる。各種の無機充
填剤の中では破砕型若しくは球状の溶融シリカ又は結晶
性シリカが好ましく、その使用量は、該組成物総量の６
０〜９５重量％であり、より好ましくは、７０〜９３重
量％であり、更に好ましくは、７５〜９２重量％であ
る。また、本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられる
（ｄ）硬化促進剤は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬
化剤中の活性基との反応を促進する化合物である。

【００３３】その硬化促進剤としては、例えば、トリブ
チルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（ジ
メトキシフェニル）ホスフィン、トリス（ヒドロキシプ
ロピル）ホスフィン、トリス（シアノエチル）ホスフィ
ン等のホスフィン化合物、テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート、メチルトリブチルホスホニウ
ムテラトフェニルボレート、メチルトリシアノエチルホ
スホニウムテトラフェニルボレート等のホスホニウム
塩、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾー
ル、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデ
シルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミ
ダゾール、２，４−ジシアノ−６−〔２−メチルイミダ
ゾリル−（１）〕−エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−
ジシアノ−６−〔２−ウンデシルイミダゾリル−
（１）〕−エチル−Ｓ−トリアジン等のイミダゾール
類、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウム
トリメリテート、２−メチルイミダゾリウムイソシアヌ
レート、２−エチル−４−メチルイミダゾリウムテトラ
フェニルボレート、２−エチル−１，４−ジメチルイミ
ダゾリウムテトラフェニルボレート等のイミダゾリウム
塩、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、ベンジルジメチルアミン、テトラメチルブチル
グアニジン、Ｎ−メチルピペラジン、２−ジメチルアミ
ノ−１−ピロリン等のアミン類、トリエチルアンモニウ
ムテトラフェニルボレート等のアンモニウム塩、１，５
−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウンデセン、
１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）−５−ノネン、
１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）−オクタン等の
ジアザビシクロ化合物、それらジアザビシクロ化合物の
テトラフェニルボレート、フェノール塩、フェノールノ
ボラック塩、２−エチルヘキサン酸塩等が挙げられる。
それらの硬化促進剤となる化合物の中では、ホスフィン
化合物、イミダゾール化合物、ジアザビシクロ化合物、
及びそれらの塩が好ましい。それらの硬化促進剤は、単
独で又は、二種以上混合して用いられ、その使用量は、
全エポキシ樹脂成分に対して、０．１〜７重量％であ
る。

【００３４】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、必要に応じてカップリング剤、可塑剤、顔料、溶
剤、難燃剤等を適宜に配合することができる。また、難
燃助剤として、三酸化アンチモン、リン酸等を適宜に配
合することができる。本発明の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物は、耐熱性及び低吸湿性に優れた硬化物を与え
るので半導体封止の分野で有利に使用することができ
る。

【００３５】

【実施例】以下に、テルペンフェノール樹脂の製造例、
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で用いられる
エポキシ樹脂の製造例、更に本発明の半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物の実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限
り実施例に限定されるものではない。製造例１（テルペンフェノール樹脂）温度計、撹拌装置、冷却管を備えた内容量３リットルの
三つ口フラスコに、フェノール６８０ｇ、及びリモネン
３２０ｇを仕込み、１００℃で減圧乾燥し結晶水を除去
したケイタングステン酸１０ｇを加え、８０℃で７時間
撹拌して反応を行なった。続いて、反応混合物にメチル
イソブチルケトン１０００ｇを加え、水洗して触媒等を
除いた後、未反応のフェノール及びメチルイソブチルケ
トンを減圧除去して目的のテルペンフェノール樹脂Ａ８
０５ｇを得た。このテルペンフェノール樹脂ＡをＨＰＬ
Ｃで分析したところ、一般式（Ｉ）で表わされる化合物
（ｍ＝０）の含有量が３７％、一般式（II）で表わされ
る化合物（ｎ＝０）の含有量が２０％であり、アセチル
化法によるフェノール性水酸基当量が１９８ｇ／ｅｑで
あった。

【００３６】製造例２（テルペンフェノール樹脂）製造例１で得られたテルペンフェノール樹脂５００ｇを
トルエン６００ｇに１００℃で完全に溶解した後、１０
℃に冷却し１昼夜保持して再結晶を行なった。結晶を濾
別し、トルエンを減圧除去して精製テルペンフェノール
樹脂Ｂ２２８ｇを得た。また、濾液からトルエンを減圧
除去して残渣テルペンフェノール樹脂Ｃ２６１ｇを得
た。この精製テルペンフェノール樹脂Ｂは、一般式
（Ｉ）で表わされる化合物（ｍ＝０）の含有量が６５
％、一般式（II）で表わされる化合物（ｎ＝０）の含有
量が３１％であり、フェノール性水酸基当量が１６４ｇ
／ｅｑであった。また、残渣テルペンフェノール樹脂Ｃ
は、一般式（Ｉ）で表わされる化合物（ｍ＝０）の含有
量が１３％、一般式（II）で表わされる化合物（ｎ＝
０）の含有量が１１％であり、フェノール性水酸基当量
が２４３ｇ／ｅｑであった。

【００３７】製造例３（テルペンフェノール樹脂）製造例１において、フェノール６８０ｇの代わりにクレ
ゾール６４０ｇを使用した以外は製造例１と同様に反応
及び後処理を行いテルペンフェノール樹脂Ｄ８９３ｇを
得た。このテルペンフェノール樹脂Ｄは、一般式（Ｉ）
で表わされる化合物（Ｒ¹＝ＣＨ₃，ｍ＝１）の含有量
が４３％、一般式（II）で表わされる化合物（Ｒ²＝Ｃ
Ｈ₃，ｎ＝１）の含有量が２５％であり、フェノール性
水酸基当量が２０５ｇ／ｅｑであった。

【００３８】製造例４〜７（エポキシ樹脂）温度計、撹拌装置、冷却管を備えた内容量３リットルの
三つ口フラスコに、上記で製造した各テルペンフェノー
ル樹脂を表１に示す量、エピクロルヒドリン６５０ｇ、
及びイソプロピルアルコール２５０ｇを仕込み、３５℃
に昇温して均一に溶解させた後、４８．５重量％の水酸
化ナトリウム水溶液９５ｇを１時間かけて滴下した。そ
の間に徐々に昇温し、滴下終了時には系内が６５℃にな
るようにした。その後、６５℃で３０分間保持して反応
を行なった。その反応終了後、水洗して副生塩及び過剰
の水酸化ナトリウムを除去した。次いで、生成物から減
圧下で過剰のエピクロルヒドリン及びイソプロピルアル
コールを留去して、粗製エポキシ樹脂を得た。この粗製
エポキシ樹脂をメチルイソブチルケトン２５０ｇに溶解
させ、４８．５重量％の水酸化ナトリウム水溶液４ｇを
加え、６５℃の温度で１時間反応させた。その反応終了
後に、第一リン酸ナトリウムを加えて過剰の水酸化ナト
リウムを中和し、水洗して副生塩を除去した。次いで、
減圧下でメチルイソブチルケトンを完全に除去して、各
エポキシ樹脂を得た。これらのエポキシ樹脂のエポキシ
当量、及び軟化点を表１に示した。

【００３９】

【表１】

【００４０】実施例１〜５及び比較例１〜３（半導体封
止用エポキシ樹脂組成物）表２に示したように、（ａ）エポキシ樹脂として製造例
４〜７で製造した各エポキシ樹脂、テトラメチルビフェ
ノールから誘導されたエポキシ樹脂、又はオルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、及び臭素化エポキシ樹
脂として臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
（ｂ）エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック
樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール
ノボラック樹脂、又はベンゾエート化フェノールノボラ
ック樹脂、（ｃ）無機充填剤として破砕型溶融シリカ粉
末、又は球状溶融シリカ粉末、（ｄ）硬化促進剤として
トリスフェニルホスフィン、又は１，５−ジアザビシク
ロ（５，４，０）−７−ウンデセンを用い、更に難燃助
剤として三酸化アンチモン、充填剤表面処理剤としてエ
ポキシシラン、離型剤としてカルナバワックスをそれぞ
れ用いて、各エポキシ樹脂組成物を配合した。

【００４１】次いで、各配合物をミキシングロールを用
いて７０〜１３０℃の温度で５分間溶融混合した。得ら
れた各溶融混合物はシート状に取り出し、粉砕して各成
形材料を得た。これらの各成形材料を用い低圧トランス
ファー成形機で金型温度１８０℃、成形時間１６０秒〜
３００秒で成形して、各試験片を得、１８０℃で８時間
ポストキュアーさせた。また、各成形材料のゲルタイム
を測定した。各成形材料のゲルタイム、成形時間及び試
験片のポストキュアー後の吸湿率、及びガラス転移温度
を試験した結果は表２に示す通りであり、実施例１〜５
の各成形材料は、比較例１〜３の成形材料に較べて耐熱
性（高ガラス転移温度）と低吸湿性のバランスに優れて
いた。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２の注Ｅ：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化
シェルエポキシ社商品名エピコート１８０Ｓ６５，エポ
キシ当量：２１３ｇ／ｅｑ）Ｆ：テトラメチルビフェノールから誘導されたエポキシ
樹脂（油化シェルエポキシ社商品名エピコートＹＸ４
０００Ｈ，エポキシ当量：１９３ｇ／ｅｑ）Ｇ：フェノールノボラック樹脂（群栄化学社製，水酸基
当量：１０３ｇ／ｅｑ，軟化点：８５℃）Ｈ：フェノールアラルキル樹脂（三井東圧社商品名ミ
レックスＸＬ２２５ＬＬ，水酸基当量：１７３ｇ／ｅ
ｑ，軟化点：７８℃）Ｉ：テルペンフェノールノボラック樹脂（油化シェルエ
ポキシ社商品名エピキュアＭＰ４０２，水酸基当量：
１７５ｇ／ｅｑ，軟化点：１２８℃）Ｊ：ベンゾエート化フェノールノボラック樹脂（油化シ
ェルエポキシ社商品名エピキュアＹＬＨ６２６，活性基
当量：１８２ｇ／ｅｑ，軟化点：６８℃）Ｋ：破砕型溶融シリカ粉末（龍森社商品名ＲＤ−８）Ｌ：球状溶融シリカ粉末（日本アエロジル商品名ＥＬ
ＳＩＬ１００）Ｍ：トリフェニルホスフィンＮ：１，５−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウン
デセン＊１：臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェルエポキシ社商品名エピコート５０５０，エポキシ当
量：３８５ｇ／ｅｑ，臭素含有量：４９％）＊２：三酸化アンチモン＊３：カルナバワックス＊４：エポキシシラン（信越化学工業社商品名ＫＢＭ
−４０３）＊５：ＴＭＡを用いて熱膨張曲線の転移点より求めた。＊６：８５℃８５％ＲＨ１６８時間後の吸湿率

【００４４】

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、耐熱性及び低吸湿性に優れた硬化物を与えること
ができるので、半導体封止の用途において有利に使用で
きる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）（１）下記一般式（Ｉ）で表わさ
れるテルペンフェノール化合物２０〜８０重量％、
（２）下記一般式（II）で表わされるテルペンフェノー
ル化合物１０〜６０重量％及び（３）その他の構造のテ
ルペンフェノール化合物０〜４０重量％からなる、フェ
ノール性水酸基当量１５０〜２８０ｇ／ｅｑを有するテ
ルペンフェノール樹脂と、エピハロヒドリンとの反応に
より得られるエポキシ当量２２０〜３７０ｇ／ｅｑを有
するエポキシ樹脂、（ｂ）フェノール系及び／又は変性フェノール系エポキ
シ樹脂硬化剤、（ｃ）該組成物総量の６０〜９５重量％の無機充填剤及
び（ｄ）硬化促進剤を必須成分として配合してなる半導体
封止用エポキシ樹脂組成物。【化１】（式中、Ｒ¹は、炭素数１〜１０の炭化水素基、置換基
を有してもよい芳香族基、置換基を有してもよいアラル
キル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表わし、それ
ぞれ同一でも異なってもよい。また、ｍは、０ないし２
の整数であり、それぞれ同一でも異なってもよい）【化２】（式中、Ｒ²は、炭素数１〜１０の炭化水素基、置換基
を有してもよい芳香族基、置換基を有してもよいアラル
キル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表わし、それ
ぞれ同一でも異なってもよい。また、ｎは、０ないし２
の整数であり、それぞれ同一でも異なってもよい）
【請求項２】（ａ）成分として、（１）一般式（Ｉ）
においてｍ＝０であるテルペンフェノール化合物２０〜
８０重量％、（２）一般式（II）においてｎ＝０である
テルペンフェノール化合物１０〜６０重量％及び（３）
その他の構造のテルペンフェノール化合物０〜４０重量
％からなる、フェノール性水酸基当量１５０〜２４０ｇ
／ｅｑを有するテルペンフェノール樹脂と、エピハロヒ
ドリンとの反応により得られるエポキシ当量２２０〜３
１０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹脂を用いる請求項１に
記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】（ａ）成分として、（１）一般式（Ｉ）
においてＲ¹がメチル基であり、ｍが１又は２であるテ
ルペンフェノール化合物２０〜８０重量％、（２）一般
式（II）においてＲ²がメチル基であり、ｎが１又は２
であるテルペンフェノール化合物１０〜６０重量％及び
（３）その他の構造のテルペンフェノール化合物０〜４
０重量％からなるフェノール性水酸基当量１６０〜２６
０ｇ／ｅｑを有するテルペンフェノール樹脂と、エピハ
ロヒドリンとの反応により得られるエポキシ当量２３０
〜３５０ｇ／ｅｑを有するエポキシ樹脂を用いる請求項
１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】（ｂ）成分として、テルペンフェノール
樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエ
ンフェノール樹脂、及びフェノール樹脂類のフェノール
性水酸基の全部又は一部をエステル化することにより得
られる活性エステル変性フェノール樹脂から選ばれた少
なくとも一種のエポキシ樹脂硬化剤を用いる請求項１な
いし３のいずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物。
【請求項５】（ｃ）成分として、該組成物総量の７０
〜９３重量％の破砕型及び／又は球状の、溶融及び／又
は結晶シリカ粉末充填剤を用いる請求項１ないし４のい
ずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。