JP7828795B2 - 半導体封止用樹脂組成物および半導体装置 - Google Patents

Description

本開示は、半導体封止用樹脂組成物および半導体装置に関する。

従来、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップの封止材として熱硬化性樹脂組成物が一般に用いられている。中でもエポキシ樹脂組成物は経済性と性能のバランスの点で優れた封止材である。エポキシ樹脂組成物は、例えば近年の電子機器の小型化、薄型化に伴い主流となっている表面実装の片面封止タイプのＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ及びＬＧＡ（Land Grid Array）パッケージ、各種センサー封止用途、ＬＥＤのリフレクターに使用されるようになってきている。
ところが、片面封止タイプのパッケージ、センサーは近年のワイヤの細線化により成形時の封止樹脂の流動でワイヤ変形が起こりやすくなっているという問題がある。このワイヤ変形の低減には封止樹脂の高流動化が不可欠である。一般的に封止樹脂の流動性を高めるためには無機充填材の配合量を低減することが行われている。しかし、封止樹脂の高流動化のために無機充填材の配合量を低減させると成形後の樹脂収縮率が大きくなり片面封止タイプのパッケージでは反りが発生してしまい表面実装時に基板に搭載出来ないという問題が発生する。
この問題を解決する目的で、エポキシ樹脂組成物にエポキシ変性シリコーンレジン、又は液状エポキシ化ポリブタジエンを添加することが知られている（特許文献１及び２参照）。

特開２００６－１５２１８５号公報 特開２０１２－７０９１号公報

しかしながら、エポキシ変性シリコーンレジン又は液状エポキシ化ポリブタジエンの添加は、成形収縮率を低減するために、その添加量を増やした場合、成形品の外観汚れ、強度、及び難燃性の低下を招くおそれがあり、また、ワイヤ変形の低減とパッケージ反りの低減との両立が十分ではなかった。

本開示は、このような実情に鑑みてなされたものであり、樹脂の流動性に優れ、成形品の外観、強度及び難燃性を維持しつつワイヤ変形の低減及びパッケージの反りを低減できる半導体封止用樹脂組成物、並びに当該半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、最大粒径が１０５μｍ以下である特定の構造を有する収縮率調整剤を所定量含有する半導体封止用樹脂組成物が、樹脂の流動性に優れ、成形品の外観、強度及び難燃性を維持しつつワイヤ変形の低減及びパッケージの反りを低減できることを見出した。

すなわち、本開示は、以下に関する。
［１］（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、及び（Ｅ）収縮率調整剤を含有し、前記（Ｅ）収縮率調整剤は、最大粒径が１０５μｍ以下である下記一般式（１）で示される化合物であり、樹脂組成物全量に対し、前記（Ｄ）無機充填材の含有量が６０～９５質量％、前記（Ｅ）収縮率調整剤の含有量が０．３～３．５質量％である半導体封止用樹脂組成物。

（式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基である。）
［２］基板と、当該基板上に搭載された半導体素子と、当該半導体素子を封止してなる上記［１］に記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物と、を有する半導体装置。

本開示によれば、樹脂の流動性に優れ、成形品の外観、強度及び難燃性を維持しつつワイヤ変形の低減及びパッケージの反りを低減できる半導体封止用樹脂組成物、並びに当該半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置を提供することができる。

以下、本開示について、一実施形態を参照しながら詳細に説明する。

［半導体封止用樹脂組成物］
本開示の半導体封止用樹脂組成物（以下、単に樹脂組成物ともいう）は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、及び（Ｅ）収縮率調整剤を含有し、前記（Ｅ）収縮率調整剤は、最大粒径が１０５μｍ以下である下記一般式（１）で示される化合物であり、樹脂組成物全量に対し、前記（Ｄ）無機充填材の含有量が６０～９５質量％、前記（Ｅ）収縮率調整剤の含有量が０．３～３．５質量％である。

式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基である。

〔（Ａ）エポキシ樹脂〕
本開示で用いられる（Ａ）エポキシ樹脂は、１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物であれば特に制限されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれも用いることができる。（Ａ）エポキシ樹脂は、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えば、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等の結晶性エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂；フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂が挙げられる。（Ａ）エポキシ樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
（Ａ）エポキシ樹脂は、低粘度であり、（Ｄ）無機充填材の含有量を増やせるという観点から、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等の結晶性エポキシ樹脂であってもよい。

（Ａ）エポキシ樹脂は、常温（２３℃）で固体として取り扱うことができ、１５０℃における粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上であってもよく、０．０１Ｐａ・ｓ以上であってもよい。また、（Ａ）エポキシ樹脂は、１５０℃における粘度の上限が１．０Ｐａ・ｓ以下であってもよく、０．５Ｐａ・ｓ以下であってもよい。（Ａ）エポキシ樹脂の１５０℃における粘度が上記範囲であれば製造が容易となり、樹脂組成物の成形体、例えば、タブレット又は圧縮成形用の粉砕粉を容易に作製でき、加温成形時の流動性が良好となる。
（Ａ）エポキシ樹脂の１５０℃における粘度はＩＣＩ粘度計（ＡＳＴＭ Ｄ４２８７、米国試験材料協会規格に準拠）により測定できる。

（Ａ）エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物全量に対し、２～２０質量％であってもよく、３～１５質量％であってもよく、４～１２質量％であってもよい。（Ａ）エポキシ樹脂の含有量が２質量％以上であると硬化物の成形が可能になり、２０質量％以下であると成形が容易となる。

〔（Ｂ）フェノール樹脂〕
本開示で用いられる（Ｂ）フェノール樹脂は、主として成形性を高める作用を有する。（Ｂ）フェノール樹脂は、上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し得るフェノール性水酸基を一分子中に２個以上有するものであれば、特に制限なく使用できる。
（Ｂ）フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリスフェノールメタ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ノボラック型フェノール樹脂；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ホルムアルデヒドで変性したトリフェニルメタン型フェノール樹脂、ホルムアルデヒドで変性したトリヒドロキシフェニルメタン型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物などが挙げられる。（Ｂ）フェノール樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
（Ｂ）フェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、多官能型フェノール樹脂、及びアラルキル型フェノール樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を用いてもよい。

（Ｂ）フェノール樹脂は、低粘度であり難燃性が高いという観点から、多官能型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂であってもよく、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、又はビフェニルアラルキル型フェノール樹脂であってもよい。

（Ｂ）フェノール樹脂は、常温（２３℃）で固体として取り扱うことができ、１５０℃における粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上であってもよく、０．１Ｐａ・ｓ以上であってもよい。また、（Ｂ）フェノール樹脂は、１５０℃における粘度の上限が２．５Ｐａ・ｓ以下であってもよく、１．０Ｐａ・ｓ以下であってもよい。（Ｂ）フェノール樹脂の１５０℃における粘度が上記範囲であれば製造が容易となり、樹脂組成物の成形体、例えば、タブレット又は圧縮成形用の粉砕粉を容易に作製でき、加温成形時の流動性が良好となる。
（Ｂ）フェノール樹脂の１５０℃における粘度はＩＣＩ粘度計（ＡＳＴＭ Ｄ４２８７、米国試験材料協会規格に準拠）により測定できる。

（Ｂ）フェノール樹脂の含有量は、（Ａ）エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量あたり、（Ｂ）フェノール樹脂中の水酸基が０．５～１．５当量であってもよく、０．５～１．２当量であってもよい。上記のような当量比で（Ｂ）フェノール樹脂を含有することにより、バランスのとれた性能を有する成形物が得られる。

〔（Ｃ）硬化促進剤〕
本開示で用いられる（Ｃ）硬化促進剤は、エポキシ樹脂の硬化促進剤として一般に使用されているものであれば特に制限なく使用される。（Ｃ）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、１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５、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；これらのシクロアミジン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、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結合を持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）フェノール等の三級アミン化合物及びこれらの誘導体；２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、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－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、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４－ジアミノ－６－［２’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－［２’－ウンデシルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－［２’－エチル－４’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン等のイミダゾール環を有するジアミノ－ｓ－トリアジン化合物等のイミダゾール化合物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有機ホスフィン化合物；これらの有機ホスフィン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、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結合を持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、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及びこれらの誘導体等が挙げられる。（Ｃ）硬化促進剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

（Ｃ）硬化促進剤としては、流動性の観点から、イミダゾール化合物であってもよい。

（Ｃ）硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物全量に対し、０．０５～３．００質量％であってもよく、０．１０～２．００質量％であってもよく、０．１５～１．００質量％であってもよい。（Ｃ）硬化促進剤の含有量が０．０５質量％以上であると硬化性の促進効果が得られ、３．００質量％以下であると充填性を良好にすることができる。

〔（Ｄ）無機充填材〕
本開示で用いられる（Ｄ）無機充填材は、封止用樹脂組成物に一般に使用されているものであれば特に制限なく使用される。（Ｄ）無機充填材としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、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、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、ガラス繊維等を用いてもよい。（Ｄ）無機充填材は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

（Ｄ）無機充填材としては、熱膨張係数を低減する観点からは溶融シリカであってもよく、また熱伝導性を高める観点からは、アルミナであってもよい。半導体パッケージにおいては、チップから発生する熱を外部に放熱させるために熱伝導率を高くすることが望ましい。また、（Ｄ）無機充填材の形状は、成形時の流動性を向上させ、金型の摩耗を抑える観点からは、球形であってもよい。

（Ｄ）無機充填材は、平均粒子径が１～５０μｍであってもよく、２～３０μｍであってもよい。（Ｄ）無機充填材の平均粒子径が上記範囲であると、樹脂組成物の流動性を高めることができる。また、片面封止タイプのパッケージにおいて、ワイヤ変形の低減、樹脂組成物の狭部充填性を向上させることができる。
本開示において平均粒子径とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて得られる体積基準の粒度分布において小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）を意味する。また、平均粒子径は、（Ｄ）成分として複数種類の無機充填材が配合される場合には、配合される無機充填材の全体の平均粒子径を意味する。

（Ｄ）無機充填材の含有量は、樹脂組成物全量に対し、６０～９５質量％である。（Ｄ）無機充填材の含有量が６０質量％未満であると、樹脂組成物の成形収縮率が大きくなり、得られるパッケージに反りが発生するおそれがあり、９５質量％を超えると、樹脂組成物の流動性、及び成形性が低下するおそれがある。このような観点から、（Ｄ）無機充填材の含有量は、封止用樹脂組成物全量に対し、７０～９０質量％であってもよい。
また、（Ｄ）無機充填材が、シリカの場合、その含有量は７６～８５質量％であってもよく、アルミナの場合、その含有量は８５～９１質量％であってもよい。

〔（Ｅ）収縮率調整剤〕
本開示で用いられる（Ｅ）収縮率調整剤は、最大粒径が１０５μｍ以下である下記一般式（１）で示される化合物である。本開示の半導体封止樹脂組成物は、（Ｅ）収縮率調整剤を含有することにより、樹脂組成物の成形収縮率を低減し、得られるパッケージの反りを低減できる。この効果は、（Ｅ）収縮率調整剤が結晶核材となることによって得られ、さらに樹脂の流動性に悪影響を与えることがない。

一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基である。
Ｒ^１及びＲ^２の炭素数１～６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。Ｒ^１及びＲ^２は、ｔｅｒｔ－ブチル基、ヘキシル基であってもよい。

一般式（１）で示される化合物としては、下記式（ｉ）で示されるトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイトであってもよい。（Ｅ）収縮率調整剤としてトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイトを用いることにより、成形収縮率を低減する効果に加えて、難燃化の効果が発揮される。

（Ｅ）収縮率調整剤は、最大粒径が１０５μｍ以下である。（Ｅ）収縮率調整剤の最大粒径が１０５μｍを超えると、成形物の表面にボイド、又はフローマークが生じ、得られるパッケージの外観を損ねるおそれがある。このような観点から、（Ｅ）収縮率調整剤の最大粒径は７５μｍ以下であってもよく、５３μｍ以下であってもよい。
ここで、「最大粒径」とは、乾式ふるい分け法により測定される粒径であって、試料の少なくとも９５質量％が通過する篩のうち、最も目の細かい篩の目開きの寸法により規定される粒径をいう。

（Ｅ）収縮率調整剤の最大粒径の調整方法は、粒径を１０５μｍ以下に粉砕可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、カッティングミル、ボールミル、サイクロンミル、ハンマーミル、振動ミル、カッターミル、グラインダーミル、スピードミル等の粉砕機を用いた方法が挙げられる。
（Ｅ）収縮率調整剤の最大粒径は乾式ふるい分け法により測定できる。具体的には実施例に記載の方法により測定できる。

（Ｅ）収縮率調整剤の含有量は、樹脂組成物全量に対し、０．３～３．５質量％である。（Ｅ）収縮率調整剤の含有量が０．３質量％未満であると、樹脂組成物の成形収縮率を低減する効果が小さく、得られるパッケージの反りが大きくなるおそれがあり、３．５質量％を超えると、硬化物の強度が低下するおそれがある。このような観点から、（Ｅ）収縮率調整剤の含有量は、樹脂組成物全量に対し、０．３～３．０質量％であってもよく、０．５～２．５質量％であってもよい。

〔（Ｆ）着色剤〕
本開示の半導体封止用樹脂組成物は、遮光性の観点から、さらに（Ｆ）着色剤を含んでもよい。
（Ｆ）着色剤としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブルー、クロムイエロー、フタロシアニンブルー、ベンガラ等が挙げられる。（Ｆ）着色剤は、カーボンブラックであってもよい。

本開示の半導体封止用樹脂組成物が（Ｆ）着色剤を含有量する場合、その含有量は、封止用樹脂組成物全量に対し、０．０５～３．００質量％であってもよく、０．１０～２．００質量％であってもよく、０．１５～１．００質量％であってもよい。

〔その他の成分〕
本開示の半導体封止用樹脂組成物は、以上の各成分の他に、この種の組成物に一般に配合される離型剤、難燃剤、シランカップリング剤等のカップリング剤、イオントラップ剤、カルナバワックス等のワックス等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
本開示の半導体封止用樹脂組成物が上記添加剤を含有する場合、その含有量は、各々樹脂組成物全量に対し、０．０５～３．００質量％であってもよく、０．１０～２．００質量％であってもよく、０．１５～１．００質量％であってもよい。

本開示の半導体封止用樹脂組成物中、上記（Ａ）～（Ｅ）成分の合計含有量は、８０質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよく、９５質量％以上であってもよい。

〔半導体封止用樹脂組成物の物性〕
本開示の半導体封止用樹脂組成物は、１７５℃におけるフロー粘度が１５Ｐａ・ｓ以下であってもよく、１０Ｐａ・ｓ以下であってもよく、８Ｐａ・ｓ以下であってもよい。
本開示の半導体封止用樹脂組成物は、成形収縮率が０．３０％以下であってもよく、０．２８％以下であってもよく、０．２５％以下であってもよい。
上記フロー粘度及び成形収縮率は、実施例に記載の方法により測定できる。

〔半導体封止用樹脂組成物の調製〕
本開示の半導体封止用樹脂組成物を調製するにあたっては、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、（Ｅ）収縮率調整剤、必要に応じて配合される（Ｆ）着色剤、及び各種添加剤をミキサー等によって十分に混合（ドライブレンド）した後、熱ロール、ニーダ等の混練装置により溶融混練し、冷却後、適当な大きさに粉砕すればよい。
上記粉砕方法は特に制限されず、一般的な粉砕機を用いることができる。粉砕機としては、カッティングミル、ボールミル、サイクロンミル、ハンマーミル、振動ミル、カッターミル、グラインダーミルを用いることができる。

本開示の半導体封止用樹脂組成物は、各種電気部品、又は半導体素子等の各種電子部品の、被覆、絶縁、封止等に用いることができる。

［半導体装置］
本開示の半導体装置は、基板と、当該基板上に搭載された半導体素子と、当該半導体素子を封止してなる上記半導体封止用樹脂組成物の硬化物と、を有する。
基板としては、インターポーザなどの配線基板、リードフレーム、フレキシブルプリント基板等が例示される。
半導体素子としては、トランジスタ、集積回路、ダイオード、サイリスタ等が例示される。

本開示の樹脂組成物によって、基板上に搭載された半導体素子等の電子部品を封止する方法としては、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法が用いられる。この成形は、例えば、温度１２０～２００℃、圧力２～２０ＭＰａで行うことができる。このような条件で半導体素子等の電子部品を成形封止することにより、パッケージの反りが小さく、実装時の作業性に優れた樹脂封止型の電子部品装置、半導体装置を得ることができる。特に、バンプにより接続するボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、ランドグリットアレイ（ＬＧＡ）などの片面封止パッケージに好適である。

次に実施例により、本開示を具体的に説明するが、本開示は、これらの例によってなんら限定されるものではない。

（実施例１～３、及び比較例１～７）
表１に記載の種類及び配合量の各成分を、二軸押し出し混練機で、混練温度１００℃、混練時間５分間の条件で混練し、樹脂組成物を調製した。
実施例１～３で用いたトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイトは、１Ｌの容量のボールミルにトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト１００ｇと１０ｍｍのアルミナボール５００ｇを投入し、３０分間処理することで最大粒径５３μｍに粉砕した。また、比較例２で用いたトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイトは、ボールミル処理を行わず、最大粒径７００μｍのものを使用した。
なお、上記実施例１～３で用いたトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト及び比較例２で用いたトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイトの最大粒径は、所定の目開きの篩を用いて乾式ふるい分け法により、試料の少なくとも９５質量％が通過する篩のうち、最も目の細かい篩の目開きの寸法とした。

樹脂組成物の調製に使用した表１に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。

〔（Ａ）エポキシ樹脂〕
・ＹＸ－４０００：ビフェニル型エポキシ樹脂（商品名、三菱ケミカル（株）製、エポキシ当量：１８５、１５０℃における粘度：０．０１２Ｐａ・ｓ）

〔（Ｂ）フェノール樹脂〕
・ＨＥ９１０－１０：トリフェノールメタン型フェノール樹脂（商品名、エア・ウォーター・パフォーマンスケミカル（株）製、水酸基当量：１０１、１５０℃における粘度：０．１２Ｐａ・ｓ）

〔（Ｃ）硬化促進剤〕
・２Ｐ４ＭＨＺ：２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾール（商品名、四国化成工業（株）製）

〔（Ｄ）無機充填材〕
・ＡＬ２０－７５Ｒ：球状アルミナ（商品名、日鉄ケミカル＆マテリアル（株）製、平均粒子径：１５μｍ）

〔（Ｅ）収縮率調整剤〕
・（Ｅ－１）：ＩＲＧＡＦＯＳ １６８（商品名、ＢＡＳＦ社製；トリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト）を最大粒径：５３μｍに調整

〔その他のホスファイト化合物〕
・（ｅ－１）：アデカスタブ １５００（商品名、（株）ＡＤＥＫＡ製；テトラ－Ｃ１２－１５－アルキル（プロパン－２，２－ジイルビス（４，１－フェニレン））ビス（ホスファイト））
・（ｅ－２）：アデカスタブ ＰＥＰ－３６（商品名、（株）ＡＤＥＫＡ製；３，９－ビス（２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノキシ）－２，４，８，１０－テトラオキサ－３，９－ジホスファスピロ[５．５]ウンデカン）
・（ｅ－３）：アデカスタブ ＰＥＰ－８（商品名、（株）ＡＤＥＫＡ製；３，９－ビス（オクタデシルオキシ）－２，４，８，１０－テトラオキサ－３，９－ジホスファスピロ[５．５]ウンデカン
・（ｅ－４）：ＩＲＧＡＦＯＳ １６８（商品名、ＢＡＳＦ社製；トリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト）、最大粒径：７００μｍ）

〔フェノール系化合物〕
・（ｅ－５）：ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０（商品名、ＢＡＳＦ社製；テトラキス［３－（３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシフェニル)プロピオン酸］ペンタエリトリトール）

〔（Ｆ）着色剤〕
・ＭＡ－６００：カーボンブラック（商品名、三菱ケミカル（株）製）

〔その他の成分〕
・シランカップリング剤：ＫＢＭ－４０３（商品名、信越化学工業（株）製）
・離型剤：カルナバワックス １号（商品名、東洋ペトロライト（株）製）
・液状ポリブタジエンゴム：Ｒｉｃｏｎ６５７（商品名、巴工業（株）製）

〔評価項目〕
（樹脂組成物の評価）
（１）スパイラルフロー
ＡＴＳＭ３１２３に準じたスパイラルフロー測定金型を用いて、樹脂組成物を下記条件にて成形し、流動先端までの距離を測定した。
[成形条件]
金型温度：１７５℃
注入圧力：７０ｋｇｆ／ｃｍ^２
成形時間：１２０秒
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：２２０ｃｍ以上
Ｂ：１９０ｃｍ以上 ２２０ｃｍ未満
Ｃ：１５０ｃｍ以上 １９０ｃｍ未満
Ｄ：１５０ｃｍ未満

（２）ゲルタイム
１７５℃に保たれた熱板上で、樹脂組成物を直径４～５ｃｍの円状に広げ、一定速度で練り合わせ、当該樹脂組成物が増粘し最終的に粘りがなくなるまでの時間を測定した。
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：４５秒以上
Ｂ：４０秒以上 ４５秒未満
Ｃ：３０秒以上 ４０秒未満
Ｄ：３０秒未満

（３）フロー粘度
高化式フロー測定装置（（株）島津製作所製、製品名：ＣＦＴ－５００Ｃ）を用いて樹脂組成物を１７５℃、剪断応力 １．２３×１０^５Ｐａの環境下に配置し、最低溶融粘度（η１）を測定した。
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：７Ｐａ・ｓ未満
Ｂ：７Ｐａ・ｓ以上 １５Ｐａ・ｓ未満
Ｃ：１５Ｐａ・ｓ以上 ２０Ｐａ・ｓ未満
Ｄ：２０Ｐａ・ｓ以上

（４）成形収縮率
常温（２３℃）で直径８０ｍｍとなる金型を用いて樹脂組成物を下記条件にて成形し、常温において、成形された樹脂組成物と金型の直径の寸法差から計算を行った。
成形収縮率＝（常温の金型直径－常温の成形された樹脂組成物直径）／常温の金型直径×１００
[成形条件]
金型温度：１７５℃
注入圧力：７０ｋｇｆ／ｃｍ^２
成形時間：１２０秒
後硬化 ：１７５℃、８時間

（５）曲げ強度
下記条件で作製した４ｍｍ×１０ｍｍ×８０ｍｍの試験片について、ＪＩＳ Ｋ ６９１１：２００６に依拠して、温度２５℃にて測定した。
[試験片作製条件]
金型温度：１７５℃
注入圧力：７０ｋｇｆ／ｃｍ^２
成形時間：１２０秒
後硬化 ：１７５℃、８時間
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：１７５ＭＰａ以上
Ｂ：１３０ＭＰａ以上 １７５ＭＰａ未満
Ｃ：１００ＭＰａ以上 １３０ＭＰａ未満
Ｄ：１００ＭＰａ未満

（６）難燃性
ＵＬ－９４規格に基づき、下記条件で作製した１２５ｍｍ×１３ｍｍ×４ｍｍの試験片について、難燃性試験を行った。
[試験片作製条件]
金型温度：１７５℃
注入圧力：７０ｋｇｆ／ｃｍ^２
成形時間：１２０秒
後硬化 ：１７５℃、８時間

得られた試験片の上端をクランプで止めて試験片を垂直に固定し、下端に高さ２０±１ｍｍの青い所定の炎を１０秒間当てて離し、試験片の燃焼時間（１回目の接炎後の燃焼時間；ｔ１）を測定した。消火したら直ちに再び試験片の下端に炎を当てて離し、試験片の燃焼時間（２回目の接炎後の燃焼時間；ｔ２）及びグロー時間（ｔ３）を測定した。試験片５個について同じ測定を繰り返し、１回目の燃焼時間のデータ５個と、２回目の燃焼時間のデータ５個の、計１０個のデータを得た。
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：試験片１本あたりのｔ１が１０秒以下かつ、ｔ２が１０秒以下かつ、ｔ２＋ｔ３が３０秒以下かつ、試験片５本の合計のｔ１＋ｔ２が５０秒以下かつ、クランプまでの燃焼、滴下物による綿着火が無い。
Ｂ：Ａの基準を満たさず、試験片１本あたりのｔ１が３０秒以下かつ、ｔ２が３０秒以下かつ、ｔ２＋ｔ３が６０秒以下かつ、試験片５本の合計のｔ１＋ｔ２が２５０秒以下かつ、クランプまでの燃焼、滴下物による綿着火が無い。
Ｃ：Ａの基準を満たさず、試験片１本あたりのｔ１が３０秒以下かつ、ｔ２が３０秒以下かつ、ｔ２＋ｔ３が６０秒以下かつ、試験片５本の合計のｔ１＋ｔ２が２５０秒以下かつ、クランプまでの燃焼が無く、滴下物による綿着火が有る。
Ｄ：試験片１本あたりのｔ１が３０秒よりも長いもしくは、ｔ２が３０秒よりも長いもしくは、ｔ２＋ｔ３が６０秒よりも長いもしくは、試験片５本の合計のｔ１＋ｔ２が２５０秒よりも長いもしくは、クランプまでの燃焼が有る。

（パッケージ成型後の評価）
得られた樹脂組成物を用いて、下記条件にてトランスファー成形を行い、以下評価用パッケージを作製した。
[パッケージ作製条件]
金型温度：１７５℃
注入圧力：７０ｋｇｆ／ｃｍ^２
成形時間：１２０秒
後硬化 ：１７５℃、８時間

（７）パッケージ外観
３５ｍｍ×３５ｍｍ ＰＢＧＡパッケージ（封止サイズ２９ｍｍ×２９ｍｍ×１．０４ｍｍ）を８個作製し、成形物の表面を観察し、ボイド又はフローマークの発生の有無を確認した。なお、評価は、以下のようにして実施した。
ボイド：実体顕微鏡を用いてパッケージ表面のボイドの有無を確認。
フローマーク：目視にてパッケージ表面のフローマークの有無を確認。
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：表面にボイド及びフローマークの発生無し
Ｂ：１～５個のパッケージで表面にボイドもしくはフローマークの発生有り
Ｃ：６～８個のパッケージで表面にボイドもしくはフローマークの発生有り

（８）パッケージ反り
ＢＴ基板（厚み：０．５４ｍｍ）、ソルダーレジストＰＳＲ－４０００ ＡＵＳ－３０８を使用した３５ｍｍ×３５ｍｍ ＰＢＧＡパッケージ（封止サイズ２９ｍｍ×２９ｍｍ×１．０４ｍｍ）を作製した。得られたパッケージの反り量を、常温（２３℃）で、ＡＫＲＯＭＥＴＲＩＸ社製のシャドウモアレ（ＰＳ２００）を用いて測定した。
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：パッケージの反り量が－５０μｍ以上 ５０μｍ未満
Ｂ：パッケージの反り量が－１００μｍ以上 －５０μｍ未満、又は５０μｍ以上 １００μｍ未満
Ｃ：パッケージの反り量が－１５０μｍ以上 －１００μｍ未満、又は１００μｍ以上 １５０μｍ未満
Ｄ：パッケージの反り量が－１５０μｍ未満、又は１５０μｍ以上

（９）ワイヤ流れ
ＦＢＧＡパッケージ（１７５ｍｍ×４９ｍｍ×０．４５ｍｍ）を成形した後、Ｘ線検査装置（ポニー工業（株）製）を用いてワイヤ（Φ２０μｍ、長さ３ｍｍ）の変形を観察し、最大変形部のワイヤ流れ率を測定した。
[判定基準]
上記の測定結果より次の基準で評価した。
Ａ：３％未満
Ｂ：３％以上 ５％未満
Ｃ：５％以上 １０％未満
Ｄ：１０％以上

最大粒径が１０５μｍ以下である特定の構造を有する（Ｅ）収縮率調整剤を所定量含有する実施例１～３の樹脂組成物は、樹脂の流動性に優れ、強度及び難燃性が高い。また、当該樹脂組成物で封止されたパッケージは、外観に優れ、ワイヤ変形及びパッケージの反りが低減されることがわかる。

Claims (8)

1. （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、及び（Ｅ）収縮率調整剤を含有し、
   前記（Ｅ）収縮率調整剤は、最大粒径が１０５μｍ以下である下記一般式（１）で示される化合物であり、
   樹脂組成物全量に対し、前記（Ｄ）無機充填材の含有量が６０～９５質量％、前記（Ｅ）収縮率調整剤の含有量が０．３～３．５質量％である半導体封止用樹脂組成物。
   
   （式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基である。）
   ここで、上記最大粒径は、乾式ふるい分け法により測定される粒径であって、試料の少なくとも９５質量％が通過する篩のうち、最も目の細かい篩の目開きの寸法により規定される粒径をいう。
2. １７５℃におけるフロー粘度が１５Ｐａ・ｓ以下であり、成形収縮率が０．３０％以下である請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物。
   ここで、上記フロー粘度は、剪断応力 １．２３×１０ ^５ Ｐａの環境下に配置し、測定した最低溶融粘度（η１）とする。
   また、上記成形収縮率は、常温（２３℃）で直径８０ｍｍとなる金型を用いて樹脂組成物を下記条件にて成形し、常温において、成形された樹脂組成物と金型の直径の寸法差から計算を行った。
   成形収縮率＝（常温の金型直径－常温の成形された樹脂組成物直径）／常温の金型直径×１００
   [成形条件]
   金型温度：１７５℃
   注入圧力：７０ｋｇｆ／ｃｍ ^２
   成形時間：１２０秒
   後硬化 ：１７５℃、８時間
3. 前記（Ａ）エポキシ樹脂は、１５０℃における粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上である請求項１又は２に記載の半導体封止用樹脂組成物。
4. 前記（Ｂ）フェノール樹脂は、１５０℃における粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上である請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
5. 前記（Ｄ）無機充填材は、平均粒子径が１～５０μｍである請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
6. 前記（Ｄ）無機充填材がアルミナである請求項１～５のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
7. さらに（Ｆ）着色剤を含み、当該（Ｆ）着色剤がカーボンブラックである請求項１～６のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物。
8. 基板と、当該基板上に搭載された半導体素子と、当該半導体素子を封止してなる請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物と、を有する半導体装置。