JP3415293B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、流動性に優れ、かつ耐
ハンダクラック性に優れた硬化物を与える半導体封止用
エポキシ樹脂組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】エポキシ樹脂組成物は、その優れた硬化
物性や取扱いの容易さから、接着、注型、封止、積層、
成形、塗装等の広い分野で使用されている。また、エポ
キシ樹脂には、多くの種類があり、その選択により硬化
物性が大きく変わるため、使用分野や目的に応じて使い
分けられている。 【０００３】近年、高分子材料の使用条件が苛酷になる
にしたがって、高分子材料に対して要求される諸特性は
厳しくなり、一般に用いられている各種のエポキシ樹脂
では、要求特性を充分に満足できなくなってきた。 【０００４】例えば、エポキシ樹脂組成物は、半導体封
止用に用いられているが、この分野でも、要求性能は、
厳しくなっている。すなわち、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とともに、パッケー
ジそのものが小型化、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おり、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、高温にさら
されるため、吸湿された水分の急速な膨張により、パッ
ケージ全体に大きな応力がかかり、封止材にクラックが
入る。そのために、耐ハンダクラック性の良好な封止材
用のエポキシ樹脂組成物には、高い耐熱性（すなわち高
いガラス転移温度）と低吸湿性及び低応力性が要求され
る。 【０００５】溶融シリカ粉末のような無機充填剤を高充
填することにより、低吸湿性及び低応力性（すなわち低
熱膨張率）のものに改良することは広く行われており、
耐ハンダクラック性の改良に大きな効果があるが、無機
充填剤を高充填すると成形時の流動性が損なわれるた
め、封止材用のエポキシ樹脂には、低溶融粘度であるこ
とも要求されてきた。 【０００６】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では、低吸湿性及び低溶融粘度
の点において充分なものといえなくなってきた。 【０００７】エポキシ樹脂の低吸湿化の研究は広く行わ
れている。その代表的な手法は、ジシクロペンタン骨格
や、キシレン骨格などの疎水基を導入するものであり
（特開昭６０−１１２８１３号公報、特開昭６２−２０
１９２２号公報など）、ある程度の低吸湿化効果は得ら
れるが、低溶融粘度の点において充分なものではないた
め、無機充填剤を高充填することができず、耐ハンダク
ラック性が充分には改良されない。 【０００８】さらに、パッケージの小型化、薄型化に伴
い封止材用エポキシ樹脂組成物には、高流動性も要求さ
れてきており、エポキシ樹脂への低溶融粘度の要求はさ
らに厳しくなっている。 【０００９】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂は、非常に低粘度ではある
が、一般にこれらのエポキシ樹脂は常温で液状であり、
粉体で使用される封止材用エポキシ樹脂組成物には、使
用できない。また、これらのエポキシ樹脂の低吸湿性及
び耐熱性も充分ではない。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、流動性に優
れ、かつ耐ハンダクラック性に優れた硬化物を与える半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的と
するものである。 【００１１】 【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、エポキシ樹
脂として特定のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂とフェ
ニル核間に極性の少ない炭化水素基を持つ特定のエポキ
シ樹脂の混合物を使用することによりその目的を達成で
きたのである。 【００１２】すなわち、本発明の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、無
機充填剤及び硬化促進剤を少なくとも含有するエポキシ
樹脂組成物において、前記のエポキシ樹脂として、下記
の一般式（Ｉ） 【００１３】 【化３】 （式中、ｍは平均値で０〜０．５の数である。）で表わ
される４，４’−ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂２０
〜９０重量部と、下記の一般式（II） 【００１４】 【化４】 （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、置換若しく
は無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラルキ
ル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、又はハロゲン原
子であり、各Ｒは互いに同一であっても異なっていても
よく、ｋは０〜４の整数であり、各ｋは互いに同一であ
っても異なっていてもよい。Ｇはグリシジル基であり、
Ｚは炭素数５〜１５の２価の炭化水素基であり、各Ｚは
互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎは平均値
で０〜５の数である。）で表わされる、フェニル核間に
極性の少ない炭化水素基が介在する多価フェノール樹脂
系エポキシ樹脂１０〜８０重量部とからなるエポキシ樹
脂を主成分とするエポキシ樹脂を用い、無機充填剤を組
成物全体の８０〜９５重量％配合したことを特徴とする
組成物である。 【００１５】一般のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
は、２，２’−体、２，４’−体、及び４，４’−体の
３種類の異性体の混合物であるため、その２，２’−体
及び２，４’−体の２種類の異性体が４，４’−体の結
晶化を妨げ、常温で液状であり、しかもその粘度が高
く、さらに耐熱性の低い硬化物を与えるのである。 【００１６】これに対し、本発明で用いる前記の一般式
（Ｉ）で表わされる４，４’−ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂〔以下、これを「４，４’−ビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂（Ｉ）」と略称することがある。〕は、
４，４’−体のみからなるものであるので、常温で結晶
（固体）であり、かつ一般式（Ｉ）におけるｍの平均値
が０〜０．５の範囲内のものであるので、溶融粘度が低
くて流動性に優れ、かつ比較的に耐熱性に優れた硬化物
を与えることができる。 【００１７】また、本発明で用いる前記の一般式（II）
で表わされる、フェニル核間に極性の少ない炭化水素基
が介在する多価フェノール樹脂系エポキシ樹脂〔以下、
これを「炭化水素基介在多価フェノール樹脂系エポキシ
樹脂（II）」と略称することがある。〕は、フェニル核
間に極性の少ない炭化水素基〔一般式（II）における−
Ｚ−〕が介在しているので、低吸湿性に優れ、かつ耐熱
性にも比較的に優れた硬化物を与える。 【００１８】そして、本発明で用いるエポキシ樹脂は、
かかる特定の４，４’−ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂（Ｉ）の２０〜９０重量部、好ましくは３０〜８０重
量部と、かかる特定の炭化水素基介在多価フェノール樹
脂系エポキシ樹脂（II）の１０〜８０重量部、好ましく
は２０〜７０重量部とからなるエポキシ樹脂を主成分と
するエポキシ樹脂であるから、本発明のエポキシ樹脂組
成物は、組成物の流動性に優れているとともに、低吸湿
率、耐熱性及び耐ハンダクラック性が均衡よく優れた硬
化物を与えることができる。そして、その４，４’−ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂（Ｉ）の割合が多すぎる
と、組成物の流動性に優れているが、硬化物の吸湿性が
高くなるし、その炭化水素基介在多価フェノール樹脂系
エポキシ樹脂（II）の割合が多すぎると、硬化物の吸湿
性が低いが、組成物の流動性が悪くなるので、両者の割
合を前記の範囲内とするのである。 【００１９】その４，４’−ビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂（Ｉ）は、４，４’−ビスフェノールＦとエピハ
ロヒドリンとをアルカリの存在下に縮合反応させること
により製造することができる。 【００２０】その４，４’−ビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂（Ｉ）を製造する代表的な態様例を以下に詳述す
る。まず、４，４’−ビスフェノールＦをそのフェノー
ル性水酸基１モル当り３〜２０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、
その溶液を攪拌しながらこれにフェノール性水酸基１モ
ル当り１〜２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３０〜１０５℃であり、減圧下の反応
の場合に約３０〜８０℃である。反応は、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、急激な反応をお
さえるために、１〜８時間かけて少量ずつを断続的もし
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。 【００２１】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のち、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４，４’−ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂（Ｉ）が得られる。 【００２２】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、ＮａＯＨ又はＫＯＨが用いられる。 【００２３】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
ミドなど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
ェノールなどの第三級アミン；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などのイミダ
ゾール類；エチルトリフェニルホスホニウムイオダイド
などのホスホニウム塩；トリフェニルホスフィンなどの
ホスフィン類等の触媒を用いてもよい。 【００２４】さらに、この反応においては、エタノー
ル、イソプロパノールなどのアルコール類；アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類；ジオキサン、エチ
レングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類；ジ
メチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの非プ
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。 【００２５】さらに、上記のようにして得られた４，
４’−ビスフェノールＦ型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、充分に可鹸化ハ
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。たとえば、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などの不
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、さらに有機溶
媒を減圧留去して除くと、精製された４，４’−ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂が得られる。 【００２６】次に、その炭化水素基介在多価フェノール
樹脂系エポキシ樹脂（II）は、下記の一般式（III)で表
わされる、フェニル核間に極性の少ない炭化水素基が介
在する各種の多価フェノール系樹脂と、エピハロヒドリ
ンとをアルカリの存在下で縮合反応させることにより製
造することができる。 【００２７】 【化５】 （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、置換若しく
は無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラルキ
ル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、又はハロゲン原
子であり、各Ｒは互いに同一であっても異なっていても
よく、ｋは０〜４の整数であり、各ｋは互いに同一であ
っても異なっていてもよい。Ｚは炭素数５〜１５の２価
の炭化水素基であり、各Ｚは互いに同一であっても異な
っていてもよい。ｎは平均値で０〜５の数である。） 【００２８】本発明で用いられる炭化水素基介在多価フ
ェノール樹脂系エポキシ樹脂（II）を製造するための原
料の、前記一般式（III)で表わされる多価フェノール系
樹脂は、種々の方法で製造することができるが、一般的
には、前記一般式（II）におけるＲと同一の置換基及び
／又は置換原子を有しうる各種のフェノール化合物と、
カルボニル基含有化合物との付加縮合反応、不飽和結合
を有する化合物との付加反応、又はα−ヒドロキシアル
キルベンゼン類若しくはα−アルコキシアルキルベンゼ
ン類との縮合反応などの反応を用いてオリゴマー化し、
樹脂化する方法が用いられる。 【００２９】その原料のフェノール化合物としては、た
とえばフェノール、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、ブロモフェノールなどが
あげられる。 【００３０】またこれらのフェノール化合物をオリゴマ
ー化するために用いるカルボニル基含有化合物として
は、炭素数５〜１５の各種アルデヒド類又はケトン類が
挙げられ、具体的にはベンズアルデヒド、シクロヘキサ
ノン、アセトフェノン、ナフトアルデヒドなどがあげら
れる。 【００３１】その不飽和結合を有する化合物としては、
たとえば、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼ
ン、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン、テルペン類
などがあげられる。 【００３２】さらに、α−ヒドロキシアルキルベンゼン
類若しくはα−アルコキシアルキルベンゼン類として
は、たとえば、α，α’−ジヒドロキシキシレン、α，
α’−ジヒドロキシジイソプロピルベンゼン、α，α’
−ジメトキシキシレン、α，α’−ジメトキシジイソプ
ロピルベンゼンなどがあげられる。 【００３３】これらのフェノール化合物をオリゴマー化
し樹脂とするために用いられるカルボニル基を有する化
合物、不飽和結合を有する化合物、α−ヒドロキシアル
キルベンゼン類又はα−アルコキシアルキルベンゼン類
との反応は、一般的な反応方法が用いられる。すなわ
ち、酸性触媒の存在下に、２０〜２００℃の温度で１〜
２０時間反応させる。 【００３４】このようにして製造される前記の一般式
（III)で表わされる多価フェノール系樹脂の中でも、入
手のしやすさ、硬化物性などの点から、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、フェ
ノールアラルキル樹脂又はフェノールシクロヘキサノン
樹脂等が好ましい。 【００３５】そして、本発明で用いる炭化水素基介在多
価フェノール樹脂系エポキシ樹脂（II）を製造するため
の、前記一般式（III)で表わされる多価フェノール系樹
脂とエピハロヒドリンとの反応は、前記一般式（III)で
表わされる多価フェノール系樹脂の１種又は２種以上の
混合物と、エピハロヒドリンとを、アルカリの存在下で
縮合反応させればよいのであるが、この場合の製造反応
及びその態様例は、前記した４，４’−ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂（Ｉ）を製造する反応及びその態様例
に準じた方法が用いられるので、詳しい説明を省略す
る。 【００３６】なお、炭化水素基介在多価フェノール樹脂
系エポキシ樹脂（II）は、既に市販されているから、本
発明はその市販品を用いて実施することができる。 【００３７】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
におけるエポキシ樹脂は、前記の４，４’−ビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（Ｉ）と、前記の炭化水素基介在
多価フェノール樹脂系エポキシ樹脂（II）とを、それぞ
れ別々に製造又は入手して混合して使用してもよいし、
それぞれのエポキシ樹脂の製造原料である４，４’−ビ
スフェノールＦと、前記一般式（III)で表わされる多価
フェノール系樹脂との混合物にエピハロヒドリンを反応
させて、両エポキシ樹脂の混合物を製造し、その混合物
を使用してもよい。 【００３８】前述のように、４，４’−ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂（Ｉ）と炭化水素基介在多価フェノー
ル樹脂系エポキシ樹脂（II）との混合割合は、前者の２
０〜９０重量部、好ましくは３０〜８０重量部に対し
て、後者が１０〜８０重量部、好ましくは２０〜７０重
量部である。 【００３９】また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物におけるエポキシ樹脂は、４，４’−ビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（Ｉ）と、炭化水素基介在多価フ
ェノール樹脂系エポキシ樹脂（II）との前記の割合から
なるエポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂であり、
その両エポキシ樹脂（Ｉ）及び（II）のみからなるもの
が好ましいが、それ以外の他のエポキシ樹脂も混合して
使用することができる。 【００４０】その混合して使用することができる他のエ
ポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノールＡ、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、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレ
ゾルシン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロ
キシナフタレン、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、フェノールアラルキル樹脂、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
ルノボラック樹脂など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、グリオキザールなど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；ジアミノジフェニルメタン、アミ
ノフェノール、キシレンジアミンなどの種々のアミン化
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；メチルヘキサヒドロフタル酸、ダイマー酸などの種
々のカルボン酸類と、エピハロヒドリンとから製造され
るエポキシ樹脂などが挙げられる。 【００４１】これらの他のエポキシ樹脂の使用割合は、
４，４’−ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（Ｉ）と炭
化水素基介在多価フェノール樹脂系エポキシ樹脂（II）
との合計１００重量部に対して１００重量部以下、好ま
しくは５０重量部以下である。その他のエポキシ樹脂の
使用割合が多すぎると、本発明の効果が充分に発揮され
なくなる。 【００４２】次に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物にはエポキシ樹脂硬化剤が必須成分として配合さ
れるが、このエポキシ樹脂硬化剤には、特に制限がな
く、一般のエポキシ樹脂硬化剤を使用することができ
る。 【００４３】その使用するエポキシ樹脂硬化剤として
は、たと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、フェノールアラルキル樹脂、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
ラック樹脂などの種々のフェノール類；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、グリオキザールなど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；それら各種のフェノール（樹脂）類のフェ
ノール性水酸基の全部もしくは一部をベンゾエート化あ
るいはアセテート化など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；メチルテトラヒドロ無水
フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリッ
ト酸、メチルナジック酸等の酸無水物類；ジエチレント
リアミン、イソホロンジアミン、ジアミノジフェニルメ
タン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド
等のアミン類などがあげられる。 【００４４】これらの各種エポキシ樹脂硬化剤の中で
も、硬化物性等の点から各種フェノール（樹脂）類又は
その活性エステル化合物が好ましい。 【００４５】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
で使用される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
樹脂硬化剤成分中のエポキシ基と反応する基の合計量が
０．５〜２．０モルになる量が好ましく、より好ましく
はその量が０．７〜１．２モルになる量である。 【００４６】次に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物には、無機充填剤ガ配合される。その無機充填剤
の種類としては、たとえば、溶融シリカ、結晶性シリ
カ、ガラス粉、アルミナ、炭酸カルシウムなどがあげら
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２種以上混合して用いられ
るが、それらの中でも溶融シリカ又は結晶性シリカが好
ましい。その使用量は、組成物全体の６０〜９５重量％
であり、より好ましくは、８０〜９３重量％である。 【００４７】また、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物には硬化促進剤が配合されるが、その硬化促進剤
は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中の活性基と
の反応を促進させる化合物である。 【００４８】その硬化促進剤としては、たとえば、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
フィンなど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
ホニウムテトラフェニルボレート、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などのホスホ
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−トリアジンなどのイミダゾー
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などのイミダゾリ
ウム塩類；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−ピロリンなどのアミン類；トリエチル
アンモニウムテトラフェニルボレートなどのアンモニウ
ム塩類；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）−
オクタンなど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
などがあげられる。 【００４９】それらの硬化促進剤となる化合物の中でも
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。 【００５０】それらの硬化促進剤は、単独又は２種以上
混合して用いられ、その使用量は、エポキシ樹脂に対し
て、０．１〜７重量％であり、好ましくは、１〜５重量
％である。 【００５１】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、リン酸などを適宜に配合することが
できる。 【００５２】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、流動性に優れ、かつ耐ハンダクラック性に優れた硬
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。 【００５３】以下に、エポキシ樹脂製造例、実施例及び
比較例をあげてさらに詳述する。 【００５４】ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂製造例１ 温度計、攪拌装置、冷却管を備えた内容量３０００ｍｌ
の三つ口フラスコに、４，４’−ビスフェノールＦ２０
０ｇ、エピクロルヒドリン１２９５ｇ、及びイソプロピ
ルアルコール５０４ｇを仕込み、３５℃に昇温して均一
に溶解させたのち、４８．５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液１９０ｇ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わせ
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。 【００５５】この粗製エポキシ樹脂をメチルイソブチル
ケトン４００ｇに溶解させ、４８．５重量％の水酸化ナ
トリウム水溶液６ｇ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、４，４’−ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂を得た。 【００５６】このエポキシ樹脂は、エポキシ当量１６４
ｇ／ｅｑ．、融点５１℃、一般式（Ｉ）におけるｍの平
均値が０．１の黄白色の結晶状固体であった。 【００５７】炭化水素基介在多価フェノール樹脂系エポ
キシ樹脂製造例ａ 製造例１で用いた４，４’−ビスフェノールＦ２００ｇ
の代りに、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂（三井
東圧化学社製 ＤＣＰ−５０００）３６０ｇを使用して
製造例１と同様にエピクロルヒドリンと反応させ、かつ
後処理してエポキシ樹脂を得た。 【００５８】このエポキシ樹脂は、エポキシ当量２５５
ｇ／ｅｑ．、軟化点６２℃の黄赤色の固体であり、一般
式（II）におけるＲが水素原子であり、Ｚが下記式で示
される基であり、ｋが０であり、かつｎが１．２である
エポキシ樹脂であった。 【００５９】 【化６】 【００６０】炭化水素基介在多価フェノール樹脂系エポ
キシ樹脂製造例ｂ 製造例１で用いた４，４’−ビスフェノールＦ２００ｇ
の代りに、フェノールアラルキル樹脂（三井東圧化学社
製 ミレックスＸＬ２２５ＬＬ）３５０ｇを使用して製
造例１と同様にエピクロルヒドリンと反応させ、かつ後
処理してエポキシ樹脂を得た。 【００６１】このエポキシ樹脂は、エポキシ当量２５２
ｇ／ｅｑ．、軟化点６４℃の黄赤色の固体であり、一般
式（II）におけるＲが水素原子であり、Ｚが下記式で示
される基であり、ｋが０であり、かつｎが２．１である
エポキシ樹脂であった。 【００６２】 【化７】 【００６３】炭化水素基介在多価フェノール樹脂系エポ
キシ樹脂製造例ｃ 製造例１で用いた４，４’−ビスフェノールＦ２００ｇ
の代りに、テルペンフェノール樹脂（ヤスハラケミカル
社製 ＹＰ−９０）３３０ｇを使用して製造例１と同様
にエピクロルヒドリンと反応させ、かつ後処理してエポ
キシ樹脂を得た。 【００６４】このエポキシ樹脂は、エポキシ当量２３３
ｇ／ｅｑ．、軟化点６０℃の黄赤色の固体であり、一般
式（II）におけるＲが水素原子であり、Ｚが下記式で示
される基であり、ｋが０であり、かつｎが０．１である
エポキシ樹脂であった。 【００６５】 【化８】 【００６６】実施例１〜５及び比較例１〜３ 表１に示したように、エポキシ樹脂として製造例１で得
られたエポキシ樹脂、製造例ａ〜ｃで得られた各エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、及び臭
素化エポキシ樹脂をそれぞれ用い、エポキシ樹脂硬化剤
として市販のフェノールノボラック樹脂（Ａ）、及び市
販のテルペンフェノールノボラック樹脂（Ｂ）をそれぞ
れ用い、無機充填剤として市販の破砕型溶融シリカ粉末
（実施例１〜５、及び比較例１は組成物全体に対して８
２重量％、比較例２及び３は組成物全体に対して７５重
量％）をそれぞれ用い、さらに硬化促進剤としてトリフ
ェニルホスフィンを、難燃助剤として三酸化アンチモン
を、無機充填剤の表面処理剤として市販のエポキシシラ
ンを、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。 【００６７】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。 【００６８】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１８０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、各成形材料のスパイラルフローを測定
した。 【００６９】各成形材料のスパイラルフロー及び各試験
片のポストキュアー後の耐ハンダクラック性、吸湿率、
及びガラス転移温度を試験した結果は表１に示すとおり
であり、実施例１〜５の各成形材料は、比較例１〜３の
成形材料に較べて流動性（即ち高スパイラルフロー）、
及び耐ハンダクラック性が均衡よく優れていた。 【００７０】 【表１】 【００７１】表１の注： ＊１・・・ オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（油化シエルエポキシ株式会社商品名 エピコート１８
０Ｈ６５、エポキシ当量２０５） ＊２・・・ 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化
シエルエポキシ株式会社商品名 エピコート５０５０、
エポキシ当量３８５、臭素含有量４９％） ＊３・・・ Ａ：フェノールノボラック樹脂（群栄化学社
製、水酸基当量１０３、軟化点８５℃） ＊４・・・ Ｂ：テルペンフェノールノボラック樹脂（油化
シエルエポキシ株式会社商品名 エピキュア ＭＰ４０
２、水酸基当量１７５、軟化点１３０℃） ＊５・・・ 破砕型溶融シリカ粉末（龍森社商品名 ＲＤ−
８） ＊６・・・ 信越化学工業社商品名 ＫＢＭ−４０３ ＊７・・・ ４４ピンＦＰＰ１６個を８５℃、８５％ＲＨに
おいて３００時間吸湿後、２６０℃ハンダ浴に１０秒間
浸漬し、クラックの発生した個数を求めた。 ＊８・・・ ８５℃、８５％ＲＨで３００時間吸湿後の吸湿
率 ＊９・・・ ＴＭＡを用いて熱膨張曲線の転移点より求め
た。 【００７２】表１から明らかなように、実施例の組成物
は、比較例の組成物に比べて、組成物の流動性、並びに
硬化物の吸湿性、耐ハンダクラック性及び耐熱性（ガラ
ス転移温度）が均衡よく優れている。 【００７３】 【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、組成物
が流動性に優れ、かつ硬化物の耐ハンダクラック性、低
吸湿性及び耐熱性（ガラス転移温度）が均衡よく優れて
いるので、半導体封止用に有利に用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 義則 三重県四日市市塩浜町１番地 油化シエ ルエポキシ株式会社 開発研究所内 (56)参考文献 特開 平６−56964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−112813（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−308808（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 59/20 - 59/32 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、無
   機充填剤及び硬化促進剤を少なくとも含有するエポキシ
   樹脂組成物において、前記のエポキシ樹脂として、下記
   の一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、ｍは平均値で０〜０．５の数である。）で表わ
   される４，４’−ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂２０
   〜９０重量部と、下記の一般式（II） 【化２】 （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、置換若しく
   は無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のアラルキ
   ル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、又はハロゲン原
   子であり、各Ｒは互いに同一であっても異なっていても
   よく、ｋは０〜４の整数であり、各ｋは互いに同一であ
   っても異なっていてもよい。Ｇはグリシジル基であり、
   Ｚは炭素数５〜１５の２価の炭化水素基であり、各Ｚは
   互いに同一であっても異なっていてもよい。ｎは平均値
   で０〜５の数である。）で表わされる、フェニル核間に
   極性の少ない炭化水素基が介在する多価フェノール樹脂
   系エポキシ樹脂１０〜８０重量部とからなるエポキシ樹
   脂を主成分とするエポキシ樹脂を用い、無機充填剤を組
   成物全体の８０〜９５重量％配合したことを特徴とする
   半導体封止用エポキシ樹脂組成物。