封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置
【課題】 成形性と耐半田性に優れ、耐湿信頼性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で素子が封止されている電子部品装置を提供する。
【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記（Ｄ）成分が、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。
【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記（Ｄ）成分が、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子部品装置の分野では、装置の小型化、軽量化、高性能化を図るため、素子の高密度実装化、配線の微細化、多層化、及び多ピン化、素子のパッケージに対する占有面積の増大化が進んでいる。同時に電子部品装置ではパッケージ薄型化傾向が進んでおり、このような開発が進む中で、封止材に対する要求はますます厳しくなっている。
半導体などの電子部品の封止用エポキシ樹脂組成物には一般的に無機充填剤や素子などの無機物とエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの有機物との接着性向上を目的として、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランや３―アニリノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等、種々のカップリング剤がエポキシ樹脂組成物中に添加されてきた。
【０００３】
例えば特許文献１及び特許文献２では、耐半田リフロー性向上を目的として、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した封止材を用いているが、特許文献１及び特許文献２に記載された方法では耐半田性や成形性が不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５３３５号公報
【特許文献２】特開２００９−２４９４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、成形性と耐半田性に優れ、耐湿信頼性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で素子が封止されてい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】
【０００６】
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、下記一般式（１）で示されるシラン化合物として、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であるものを封止用エポキシ樹脂組成物に添加することにより上記の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
このような目的は、下記の本発明［１］〜［４］により達成される。
［１］（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）下記一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記（Ｄ）成分が、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。
【０００８】
【化１】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜５のアルキル基である。Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜６の整数である。ｎは１〜３の正数である。）
【０００９】
［２］上記（Ａ）成分が、下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、下記一般式（３）で示される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、及び下記一般式（４）で示される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からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のエポキシ樹脂を含む、上記［１］に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【００１０】
【化２】
（上記一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１１】
【化３】
（上記一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１２】
【化４】
（上記一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１３】
［３］上記（Ｂ）成分が、下記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のフェノール樹脂を含む、上記［１］又は［２］に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【００１４】
【化５】
（上記一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１５】
［４］上記［１］ないし［３］のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で、素子が封止されていることを特徴とする電子部品装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形性と耐半田性に優れ、耐湿信頼性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができる。
また、この封止用エポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品を封止すれば信頼性に優れた電子部品装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る封止用エポキシ樹脂組成物を用いた電子部品装置の一例について、断面構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物（以下、単に「エポキシ樹脂組成物」ということが
ある）は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）上記一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有し、前記（Ｄ）成分が、所定の純度、炭素数１〜５の一価のアルコール含有量、及び、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量を有することを特徴とする。
これにより、成形性、耐半田性、耐湿信頼性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。
本発明の電子部品装置は、上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物で、素子が封止されていることを特徴とする。これにより、信頼性に優れた電子部品装置を得ることができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１９】
先ず、本発明のエポキシ樹脂組成物について説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、エポキシ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はないが、例えば、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、ビスフェノールＡ／Ｄ等のジグリシジルエーテル、アルキル置換又は無置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂、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のエポキシ化物、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であるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、１−アルケ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、及びこれらのエポキシ樹脂をシリコーン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレン系ゴム、ポリアミド系樹脂等により変性した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。
【００２０】
これらの中でも、成形性、接着性の観点から下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、下記一般式（３）で示される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、及び下記一般式（４）で示される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が好ましい。
【００２１】
【化２】
（上記一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００２２】
【化３】
（上記一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００２３】
【化４】
（上記一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００２４】
上記一般式（２）中のＲ３〜Ｒ６は、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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂としては、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、中でも、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より好ましく、例えば、ＹＸ−４０００Ｋ、ＹＸ−４０００Ｈ（いずれも三菱化学株式会社製商品名）等が市販品として入手可能で
ある。このビフェニル型エポキシ樹脂を使用する場合、ダイパッドやリードフレームに対する接着性が向上することで、耐半田性の向上が期待できる。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質量％以上とすることが好ましく、３０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上がさらに好ましい。
【００２５】
上記一般式（３）中のＲ７〜Ｒ９は、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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般式（３）で示される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としては、ｎ＝０を主成分とするエポキシ樹脂がより好ましく、例えば、ＮＣ−２０００（日本化薬株式会社製商品名）等が市販品として入手可能である。この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を使用する場合、架橋点間距離が広がるため、硬化物の弾性率を低減でき、耐半田性の向上が期待できる。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１０質量％以上とすることが好ましく、２０質量％以上がより好ましい。
【００２６】
上記一般式（４）中のＲ１０〜Ｒ１８は、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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般式（４）で示される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としては、ｎ＝０を主成分とするエポキシ樹脂がより好ましく、例えば、ＮＣ−３０００Ｌ（日本化薬株式会社製商品名）等が市販品として入手可能である。この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を使用する場合、架橋点間距離が広がるため、硬化物の弾性率を低減でき、耐半田性の向上が期待できる。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１０質量％以上とすることが好ましく、２０質量％以上がより好ましい。
【００２７】
上記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、上記一般式（３）で示される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、及び上記一般式（４）で示される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は、それぞれ単独で用いても２種以上を併用してもよい。単独で用いる場合あるいは２種以上を併用する場合には、それらの配合量はエポキシ樹脂全量に対して合計で５０質量％以上とすることが好ましく、７０質量％以上とすることがより好ましい。
【００２８】
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂全体の配合割合としては、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中に、１質量％以上、１５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上、１０質量％以下であることがより好ましい。
（Ａ）成分のエポキシ樹脂全体の配合割合が上記下限値以上であると、エポキシ樹脂組成物の溶融時の流動性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下であると、成形品の耐半田性を良好なものとすることができる。
【００２９】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤は、エポキシ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はないが、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をはじめとするフェノール、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。
【００３０】
これらの中でも、流動性、低吸湿性の観点から、下記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂が好ましい。
【００３１】
【化５】
（上記一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換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。）
【００３２】
上記式（５）中のＲ１９〜Ｒ２７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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子及びメチル基が好ましい。上記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂としては、例えば、Ｒ１９〜Ｒ２７が全て水素原子である化合物等が挙げられ、中でも溶融粘度の観点から、ｎが０の成分を５０質量％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−７８５１ＳＳ（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。このビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキ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フェノール樹脂硬化剤全量に対して５０質量％以上とすることが好ましく、７０質量％以上がより好ましい。
【００３３】
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いられる（Ｂ）成分のフェノール硬化剤の配合割合は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中に、０．５質量％以上、１２質量％以下であることが好ましく、１質量％以上、９質量％以下であることがより好ましい。
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤の配合割合が上記下限値以上であると、エポキシ樹脂組成物の溶融時の流動性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下であると、成形品の耐半田性を良好なものとすることができる。
【００３４】
（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基数／フェノール樹脂硬化剤中の水酸基数の比は、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、０．６〜１．５の範囲に設定されることがより好ましい。また、成形性、耐リフロー性に優れるエポキシ樹脂組成物を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００３５】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ｃ）成分の無機充填材は、吸湿性低減、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び機械的強度向上のためにエポキシ樹脂組成物に配合されるものであり、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、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る。さらに、難燃効果のある無機充填材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、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。これらの無機充填材は単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記の無機充填材の中で、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く、充填材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。
【００３６】
無機充填材（Ｃ）の配合量は、成形性の向上、吸湿性、線膨張係数の低減及び機械的強度向上の観点から、エポキシ樹脂組成物全体に対して８０質量％以上、９６質量％以下の範囲が好ましく、８２質量％以上、９２質量％以下の範囲がより好ましく、８６質量％以上、９０質量％以下の範囲がさらに好ましい。
無機充填材（Ｃ）の配合量を上記下限値以上とすることにより、吸湿要因である樹脂成分の配合量を少なくし、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿量を低く抑えることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形性を良好なものとすることができる。
【００３７】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ｄ）成分は、下記一般式（１）で示されるものであり、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であるものであれば適用することができる。
例えば、一般式（１）におけるアルキル基Ｒ１、Ｒ２の炭素数は１〜５の中から選択することができ、含有される一価のアルコールの炭素数も１〜５の中から選択することができる。また、メルカプト基とシリル基とを結合するアルキレン基は、炭素数１〜６の中から選択することができる。これらの化合物を単独で用いても２種類以上を組み合わせてもよい。
【００３８】
【化１】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜５のアルキル基である。Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜６の整数である。ｎは１〜３の正数である。）
【００３９】
本発明で用いられる（Ｄ）成分は、純度が９８．５〜９９．５質量％である。このような高い純度の（Ｄ）成分を用いることにより、エポキシ樹脂組成物内の有機樹脂成分と無機充填材、インサート部品との接着性を向上させることができる。なお、ここで、（Ｄ）成分の純度は、例えばガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により測定することができる。
【００４０】
また、本発明で用いられる（Ｄ）成分は、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍである。このような所定量の一価アルコールは、アルコキシシラン同士の縮合反応によって生じた化合物を加溶媒分解させ、アルコキシシリル基に戻している。これにより、エポキシ樹脂組成物内で、（Ｄ）成分の分散性を向上させ、樹脂組成物の局所的な高分子量化を抑制できるため、成形性を向上させることができる。一価のアルコールの含有量が１０００ｐｐｍ未満であると、この作用効果が充分ではなく、また、２５００ｐｐｍを越えると、揮発成分の多さから、成形物中にボイドが発生し、耐半田性が低下するようになる。
含有される炭素数１〜５の一価アルコールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２，２ジメチル−１−プロパール、１−メチルブタノール、２−メチルブタノール、３−メチル−１−ブタノール、３−メチル−２−ブタノールが挙げられるが、これらの中でも炭素数１〜３のアルコールが好ましく、さらにこれら中でもメタノールが好ましい。これにより、（Ｄ）成分の自己縮合物を効率よく単量体に戻し、純度を向上させることができる。
【００４１】
さらに、エポキシ樹脂と反応できない、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量を８０００ｐｐｍ未満に低減したことを特徴とする。これにより、無機充填材や各種基材表面と有機樹脂成分との化学結合を効率よく形成可能なため、耐半田性を向上させることが可能になる。
さらに、本発明で用いられる（Ｄ）成分は蒸留等による精製が十分に行われているため耐湿信頼性が改善される。分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物内の有機樹脂成分と無機充填材、インサート部品との接着性が低下するようになる。
ここで、上記分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物としては、例えば、プロピルトリメトキシシラン（下記式ａ）、３−メチルチオプロピルトリメトキシシラン（下記式ｂ）、１，６−ビス（トリメトキシシリル）へキサン（下記式ｃ）が挙げられる。本願発明においては、（Ｄ）成分中におけるこれらの化合物の合計含有量を８０００ｐｐｍ未満とすることにより、上記効果を発現させることができるものである。
Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ （ａ）
ＣＨ３ＳＣ３Ｈ６Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ （ｂ）
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ６Ｈ１２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ （ｃ）
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられる上記（Ｄ）成分において、一価のアルコールの含有量と分子内にメルカプト基を含有しないシラン化合物の含有量はともにガスクロマトグラフィー（ＧＣ）測定時のピーク面積で定量可能である。
【００４２】
本発明で用いられるような性状を有する上記（Ｄ）成分を調製する方法としては特に限定されないが、例えば、減圧蒸留精製により、（Ｄ）成分の自己縮合を抑えながら、メルカプト基を含まないシラン化合物の含有量を８０００ｐｐｍ未満に低減させ、この蒸留成分に炭素数１〜５の一価のアルコールを添加することで、上記一価のアルコールの含有量を調節する方法により調製することができる。
【００４３】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、上記（Ｄ）成分の配合量としては、全エポキシ樹脂組成物中に０．０５〜２質量％が好ましく、特に０．１〜０．４質量％が好ましい。
上記（Ｄ）成分の配合量を上記下限値以上とすることにより、成形品の耐半田性を向上
させることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形性を良好なものとすることができる。
【００４４】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる上記（Ｄ）成分は、その特性が損なわれない範囲で他のシランカップリング剤と併用できる。併用できるシランカップリング剤としては、１分子中にアルコキシ基と、エポキシ基などの有機官能基を有するシラン化合物全般を指し、例えばエポキシシラン、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が挙げられる。これらを例示すると、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、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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、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、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等のシラン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。
【００４５】
通常、カップリング剤はインテグラルブレンドによりエポキシ樹脂組成物中に混合されるが、本発明のエポキシ樹脂組成物において上記（Ｄ）成分は、予めエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂の全部又は一部に予め加熱混合しても良い。
【００４６】
又、本発明のエポキシ樹脂組成物においては、上記（Ｄ）成分で無機充填材表面を処理してもよい。上記（Ｄ）成分は、無機充填材表面に存在することにより、無機充填材とエポキシ樹脂組成物中の有機成分とを化学的に結合させ、界面の接着性の向上に有効であると考えられる。そのため、上記（Ｄ）成分が無機充填材表面に存在すること、より好ましくは吸着又は固定化していることが有効である。無機充填材表面を上記（Ｄ）成分で処理する方法としては、例えば攪拌している無機充填材に上記（Ｄ）成分を噴霧し、更に攪拌を行った後室温に放置したり、加熱したりすることにより表面処理無機充填材を得る方法等を挙げることができる。
【００４７】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、硬化性と流動性の良好なエポキシ樹脂組成物を得る目的で、硬化促進剤を用いることができる。
本発明で用いることができる硬化促進剤は、封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているもので特に制限はないが、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、５，６−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、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級アミン化合物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、及びこれらの有機ホスフィンに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、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、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等の有機リン化合物、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。
これらの中でも成形性の観点から、有機リン化合物が好ましく、有機ホスフィン及び有機ホスフィンとキノン化合物との付加物がより好ましく、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−メトキシフェニル）ホスフィン等の第三ホスフィンとｐ−ベンゾキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン化合物との付加物がさらに好ましい。
【００４８】
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、エポキシ樹脂（Ａ）に対して０．１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは１〜５質量％である。
硬化促進剤の配合量を上記下限値以上とすることにより、短時間での硬化性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下とすることにより、硬化速度を適正なものとし、充填性の良好な成形品を得ることができる。
【００４９】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、耐半田ストレス性と、流動性の良好なエポキシ樹脂組成物を得る目的で、シロキサン付加重合体を添加することができる。シロキサン付加重合体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、例えば、ジメチルシロキサンのメチル置換基の一部を、アルキル基、エポキシ基、カルボキシル基、及びアミノ基等の置換基で置換した変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
【００５０】
シロキサン付加重合体は１種又は２種以上混合して、エポキシ樹脂組成物全体に対し０．１質量％以上、２質量％以下の割合で使用することができる。
配合量を上記下限値以上とすることにより、成形品に十分な低弾性率を発現させることができるとともに、離型剤の分散性も良好なものとすることができる。また、上記上限値以下とすることにより、表面汚染を抑え、レジンブリードが長くなるのを抑制することができる。
【００５１】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、ＩＣ等の素子の耐湿性、高温放置特性を向上させる観点から、陰イオン交換体を添加することもできる。陰イオン交換体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、例えば、ハイドロタルサイトや、アンチモン、ビスマス、ジルコニウム、チタン、スズ、マグネシウム、アルミニウムから選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、下記一般式（６）で示されるハイドロタルサイト及びビスマスの含水酸化物が好ましい。
Ｍｇ１−ＸＡｌＸ（ＯＨ）２（ＣＯ３）Ｘ／２・ｍＨ２Ｏ （６）
（上記一般式（６）において、０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の整数。）
【００５２】
陰イオン交換体の配合量は、ハロゲンイオン等のイオン性不純物を捕捉できる十分な量であれば特に制限はないが、（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上、３０質量部以下が好ましく、１質量部以上、１０質量部以下がより好ましく、２質量部以上、５質量部以下がさらに好ましい。
配合量を上記下限値以上とすることにより、イオン性不純物の十分な捕捉ができる。また、上記上限値以下とすることにより、経済的とすることができる。
【００５３】
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には、その他の添加剤として、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のハロゲン原子、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、金属水酸化物などの難燃剤、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の着色剤、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、トリアジン等及びこれらの誘導体、アントラニル酸、没食子酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アミノフェノール、キノリン等及びこれらの誘導体、脂肪族酸アミド化合物、ジチオカルバミン酸塩、チアジアゾール誘導体等の接着促進剤などを必要に応じて配合することができる。
【００５４】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、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、ニーダ、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質量でタブレット化すると使いやすい。
【００５５】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、各種有機溶剤に溶かして液状封止用エポキシ樹脂組成物として使用することもでき、この液状封止用エポキシ樹脂組成物を板又はフィルム上に薄く塗布し、樹脂の硬化反応が余り進まないような条件で有機溶剤を飛散させることによって得られるシートあるいはフィルム状のエポキシ樹脂組成物として使用することもできる。
【００５６】
次に、本発明の電子部品装置について説明する。
本発明の電子部品装置は、以上に説明した本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で素子が封止されていることを特徴とする。
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、銅製リードフレームの支持部材に、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エポキシ樹脂組成物で封止した、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、例えば、銅製リードフレーム上に素子を固定し、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ーボンディングやバンプで接続した後、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形などにより封止してなる、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ 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が挙げられる。また、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｓｔａｃｋｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）等のチップが多段に積層されたパッケージも挙げられる。
【００５７】
本発明のエポキシ樹脂組成物で封止されるリードフレームの材料は特に限定されず、銅、銅合金、４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等用いることができる。
リードフレームの表面は、例えば、純銅のストライクメッキ、銀メッキ（主にインナーリード先端のワイヤ接合部やダイパッド部）、又はニッケル／パラジウム／金多層メッキ（ＰＰＦ（Ｐａｌｌａｄｉｕｍ Ｐｒｅ−Ｐｌａｔｅｄ Ｆｒａｍｅ））等のメッキが施されていてもよい。
【００５８】
図１は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた電子部品装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド３上に、ダイボンド材硬化体２を介して素子１が２段に積層されて固定されている。素子１の電極パッドと銅製リードフレーム５との間はボンディングワイヤ４によって接続されている。素子１は、エポキシ樹脂組成物の硬化体６によって封止されている。
【００５９】
本発明のエポキシ樹脂組成物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。エポキシ樹脂組成物が常温で液状又はペースト状の場合は、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げられる。
【００６０】
また、素子を直接樹脂封止する一般的な封止方法ばかりではなく、素子に直接封止用エポキシ樹脂組成物が接触しない形態である中空パッケージの方式もあり、中空パッケージ用のエポキシ樹脂組成物としても好適に使用できる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されない。
【００６２】
実施例１〜６及び比較例１〜３で用いた成分について、以下に示す。
（Ａ）成分のエポキシ樹脂：
エポキシ樹脂１：エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ、融点１０８℃のビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製商品名ＹＸ−４０００Ｋ）。一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６が３，３’位と５，５’位に導入されたメチル基である構造を有するものである。
エポキシ樹脂２：エポキシ当量２３８ｇ／ｅｑ、軟化点５２℃の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（日本化薬株式会社製商品名ＮＣ‐２０００）。一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９が水素である構造を有するものである。
エポキシ樹脂３：エポキシ当量２７６ｇ／ｅｑ、軟化点５２℃の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（日本化薬株式会社製商品名ＮＣ‐３０００Ｌ）。一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８が水素である構造を有するものである。
【００６３】
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤：
フェノール樹脂硬化剤１：水酸基当量１９８ｇ／ｅｑ、軟化点６４℃のビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）。一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７が水素である構造を有するものである。
【００６４】
（Ｃ）成分の無機充填材：
無機充填材１：平均粒径１０．８μｍ、比表面積５．１ｍ２／ｇの球状溶融シリカ
【００６５】
（Ｄ）成分：
合成例１（シランカップリング剤１の調製法）
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（江蘇省対外経済貿易株式有限公司製）１５００ｇを減圧蒸留し、４ｍｍＨｇで８５℃の留分を回収し精製することで、不純物の含有量が極めて少ない３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１３５０ｇを得た。この蒸留３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１０００ｇに１．８ｇのメタノールを添加してシランカップリング剤１を調製した。
得られたシランカップリング剤１をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９９．０質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は１８００ｐｐｍであった。
【００６６】
合成例２（シランカップリング剤２の調製法）
蒸留精製後に添加するメタノール量を２．５ｇに変更したことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤２を調製した。
得られたシランカップリング剤２をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９８．９質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合
物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は２５００ｐｐｍであった。
【００６７】
合成例３（シランカップリング剤３の調製法）
蒸留精製後に添加するメタノール量を１．０ｇに変更したことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤３を調製した。
得られたシランカップリング剤３をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９９．１質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は１０００ｐｐｍであった。
【００６８】
合成例４（シランカップリング剤４の調製法）
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（江蘇省対外経済貿易株式有限公司製）１５００ｇを減圧蒸留し、１４ｍｍＨｇで１１５℃の留分を回収し精製することで、不純物の含有量が極めて少ない３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１３５０ｇを得た。
この蒸留３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１０００ｇに１．８ｇのエタノールを添加してシランカップリング剤４を調製した。
得られたシランカップリング剤４をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランの純度は９９．０質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、エタノールの含有量は１８００ｐｐｍであった。
【００６９】
合成例５（シランカップリング剤６の調製法）
蒸留精製後に添加するメタノール量を３．０ｇに変更したことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤６を調製した。
得られたシランカップリング剤５をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９８．９質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は３０００ｐｐｍであった。
【００７０】
合成例６（シランカップリング剤７の調製法）
蒸留精製後にメタノールを添加しないことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤７を調製した。
得られたシランカップリング剤７をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９９．２質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は３００ｐｐｍであった。
【００７１】
合成例７（シランカップリング剤８の調製法）
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（江蘇省対外経済貿易株式有限公司製）１５００ｇを、ヘキサンを展開溶剤としたシリカゲルカラムクトマトグラフィー（ワコーゲルＣ−３００）により精製し、得られた精製３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１０００ｇに１．８ｇのメタノールを添加してシランカップリング剤８を調製した。
得られたシランカップリング剤８をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９８．８質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は１００００ｐｐｍ、メタノールの含有量は１８００ｐｐｍであった。
【００７２】
カップリング剤１（ＣＡ１）：合成例１に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤２（ＣＡ２）：合成例２に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤３（ＣＡ３）：合成例３に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤４（ＣＡ４）：合成例４に記載の３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン
カップリング剤５（ＣＡ５）：フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製商品名ＫＢＭ−５７３）
カップリング剤６（ＣＡ６）：合成例５に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤７（ＣＡ７）：合成例６に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤８（ＣＡ８）：合成例７に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤９（ＣＡ９）：３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製商品名ＫＢＭ−８０３）。ＧＣ分析による純度９７．５質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は１７０００ｐｐｍ、メタノールの含有量は３００ｐｐｍ。
【００７３】
硬化促進剤：
硬化促進剤１：トリフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物
【００７４】
その他の添加剤：
離型剤１：酸化ポリエチレンワックス（クラリアントジャパン株式会社製商品名リコワックスＰＥＤ１９１）
着色剤１：カーボンブラック（三菱化学株式会社製商品名カーボン＃５）
【００７５】
上記成分をそれぞれ表１及び表２に示す質量部で配合し、混練温度１００℃、混練時間３０分間の条件で二軸混練して冷却後粉砕し、封止用エポキシ樹脂組成物を作製した。
【００７６】
作製した実施例及び比較例の封止用エポキシ樹脂組成物を、次の各試験により評価した。評価結果を表１及び表２に示す。
【００７７】
スパイラルフロー（ＳＦ）：
低圧トランスファー成形機（コータキ精機（株）製、ＫＴＳ−１５）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型に、１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒間の条件で樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はｃｍ。
【００７８】
連続成形性（エアベントブロック）：
低圧トランスファー自動成形機（第一精工（株）製、ＧＰ−ＥＬＦ）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間７０秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物によりチップなどを封止して８０ピンクワッドフラットパッケージ（８０ｐＱＦＰ；銅製リードフレーム、パッケージ外寸：１４ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ厚、パッドサイズ：６．５ｍｍ×６．５ｍｍ、チップサイズ６．０ｍｍ×６．０ｍｍ×０．３５ｍｍ厚）を得る成形を、連続で４００ショットまで行った。
エアベントブロックの評価については、５０ショット毎に金型を目視により観察することで、エアベントブロック（エアベント（幅０．５ｍｍ、厚さ５０μｍ）部に樹脂硬化物が固着してエアベントを塞いだ状態）の有無を確認し、次の４段階で評価した。好ましい順は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順であるが、Ｃランク以上であれば実用可能範囲である。評価結果を下記に示した。
Ａ：４００ショットまで問題なし
Ｂ：３００ショットまでにエアベントブロック発生
Ｃ：２００ショットまでにエアベントブロック発生
Ｄ：１００ショットまでにエアベントブロック発生
【００７９】
耐半田性：
低圧トランスファー成形機（第一精工株式会社製、ＧＰ−ＥＬＦ）を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入して半導体素子（シリコンチップ）が搭載されたリードフレーム等を封止成形し、８０ｐＱＦＰ（銅製リードフレーム、サイズは１４×２０ｍｍ×厚さ２．００ｍｍ、半導体素子は７×７ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍ、ダイパッドとインナーリードとに銀メッキが施され、半導体素子とリードフレームのインナーリードとは２５μｍ径の金線でボンディングされている。）なる半導体装置を作製した。ポストキュアとして１７５℃で４時間加熱処理した半導体装置１２個を、６０℃、相対湿度６０％で１２０時間加湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、ＪＥＤＥＣ・Ｌｅｖｅｌ３条件に従う）を行った。これらの半導体装置内部の剥離及びクラックの有無を超音波探傷装置（日立建機ファインテック株式会社製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ１０）で観察し、剥離又はクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。ｎ＝１２中の不良半導体装置の個数を表示した。不良個数が１以下であれば実用可能範囲である。
【００８０】
耐湿信頼性：
低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒間で、得られたエポキシ樹脂組成物を注入して１６ピンＳＯＰ（チップサイズ３．０ｍｍ×３．５ｍｍ）を成形した後、ポストキュアとして１７５℃で４時間加熱処理した。その後、プレッシャークッカー試験（１３０℃、圧力２．３×１０５Ｐａ、２４０時間）を行い、回路のオープン不良を測定した。１５個のパッケージ中の不良個数を示す。
【００８１】
【表１】
【００８２】
【表２】
【００８３】
実施例１〜７は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）純度９８．５〜９９．５質量％、炭素数１〜５の一価のアルコールを１０００〜２５００ｐｐｍ含有し、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満である３−メルカプトプロピルトリメトキシシランＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４を含む本発明のエポキシ樹脂組成物であり、（Ａ）成分の種類と配合量、（Ｄ）成分の種類を変えたものを含むものであるが、いずれも、スパイラルフローが１００ｃｍを超え、連続成形性、耐半田性、耐湿信頼性に優れる結果が得られた。
【００８４】
一方、（Ｄ）成分の代わりに、メタノールの含有量が３０００ｐｐｍのＣＡ６を使用した比較例１ではスパイラルフロー、連続成形性、耐湿信頼性は問題がなかったものの、耐半田性に劣り、パッケージ内部にボイドも見られた。
（Ｄ）成分の代わりに、メタノールの含有量が３００ｐｐｍのＣＡ７を使用した比較例２では耐半田性、耐湿信頼性に問題はなかったものの、スパイラルフローが短く、連続成形性も悪化する結果となった。
（Ｄ）成分の代わりに、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が１００００ｐｐｍであるＣＡ８を使用した比較例３、同様に１７０００ｐｐｍであるＣＡ９を使用した比較例４では、ともにスパイラルフローと連続成形性に問題はなかったものの、比較例３では耐湿信頼性、比較例４では耐半田性、耐湿信頼性のいずれもが低下する結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、上記実施例で示したようにメルカプトシランカップリング剤の分散性が向上しており、成形性、耐半田性、耐湿信頼性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができるため、この封止用エポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品装置等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 素子
２ ダイボンド材硬化体
３ ダイパッド
４ ボンディングワイヤ
５ 銅製リードフレーム
６ 封止用エポキシ樹脂組成物の硬化体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子部品装置の分野では、装置の小型化、軽量化、高性能化を図るため、素子の高密度実装化、配線の微細化、多層化、及び多ピン化、素子のパッケージに対する占有面積の増大化が進んでいる。同時に電子部品装置ではパッケージ薄型化傾向が進んでおり、このような開発が進む中で、封止材に対する要求はますます厳しくなっている。
半導体などの電子部品の封止用エポキシ樹脂組成物には一般的に無機充填剤や素子などの無機物とエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの有機物との接着性向上を目的として、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランや３―アニリノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等、種々のカップリング剤がエポキシ樹脂組成物中に添加されてきた。
【０００３】
例えば特許文献１及び特許文献２では、耐半田リフロー性向上を目的として、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した封止材を用いているが、特許文献１及び特許文献２に記載された方法では耐半田性や成形性が不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５３３５号公報
【特許文献２】特開２００９−２４９４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、成形性と耐半田性に優れ、耐湿信頼性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で素子が封止されてい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】
【０００６】
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、下記一般式（１）で示されるシラン化合物として、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であるものを封止用エポキシ樹脂組成物に添加することにより上記の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
このような目的は、下記の本発明［１］〜［４］により達成される。
［１］（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）下記一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記（Ｄ）成分が、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。
【０００８】
【化１】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜５のアルキル基である。Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜６の整数である。ｎは１〜３の正数である。）
【０００９】
［２］上記（Ａ）成分が、下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、下記一般式（３）で示される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、及び下記一般式（４）で示される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からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のエポキシ樹脂を含む、上記［１］に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【００１０】
【化２】
（上記一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１１】
【化３】
（上記一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１２】
【化４】
（上記一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１３】
［３］上記（Ｂ）成分が、下記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のフェノール樹脂を含む、上記［１］又は［２］に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【００１４】
【化５】
（上記一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００１５】
［４］上記［１］ないし［３］のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で、素子が封止されていることを特徴とする電子部品装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形性と耐半田性に優れ、耐湿信頼性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができる。
また、この封止用エポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品を封止すれば信頼性に優れた電子部品装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る封止用エポキシ樹脂組成物を用いた電子部品装置の一例について、断面構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物（以下、単に「エポキシ樹脂組成物」ということが
ある）は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）上記一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有し、前記（Ｄ）成分が、所定の純度、炭素数１〜５の一価のアルコール含有量、及び、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量を有することを特徴とする。
これにより、成形性、耐半田性、耐湿信頼性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。
本発明の電子部品装置は、上述のエポキシ樹脂組成物の硬化物で、素子が封止されていることを特徴とする。これにより、信頼性に優れた電子部品装置を得ることができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１９】
先ず、本発明のエポキシ樹脂組成物について説明する。
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、エポキシ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はないが、例えば、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、ビスフェノールＡ／Ｄ等のジグリシジルエーテル、アルキル置換又は無置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂、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のエポキシ化物、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であるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、１−アルケ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、及びこれらのエポキシ樹脂をシリコーン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレン系ゴム、ポリアミド系樹脂等により変性した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。
【００２０】
これらの中でも、成形性、接着性の観点から下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、下記一般式（３）で示される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、及び下記一般式（４）で示される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が好ましい。
【００２１】
【化２】
（上記一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００２２】
【化３】
（上記一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００２３】
【化４】
（上記一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【００２４】
上記一般式（２）中のＲ３〜Ｒ６は、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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂としては、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、中でも、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より好ましく、例えば、ＹＸ−４０００Ｋ、ＹＸ−４０００Ｈ（いずれも三菱化学株式会社製商品名）等が市販品として入手可能で
ある。このビフェニル型エポキシ樹脂を使用する場合、ダイパッドやリードフレームに対する接着性が向上することで、耐半田性の向上が期待できる。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質量％以上とすることが好ましく、３０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上がさらに好ましい。
【００２５】
上記一般式（３）中のＲ７〜Ｒ９は、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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般式（３）で示される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としては、ｎ＝０を主成分とするエポキシ樹脂がより好ましく、例えば、ＮＣ−２０００（日本化薬株式会社製商品名）等が市販品として入手可能である。この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を使用する場合、架橋点間距離が広がるため、硬化物の弾性率を低減でき、耐半田性の向上が期待できる。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１０質量％以上とすることが好ましく、２０質量％以上がより好ましい。
【００２６】
上記一般式（４）中のＲ１０〜Ｒ１８は、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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子又はメチル基が好ましい。上記一般式（４）で示される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としては、ｎ＝０を主成分とするエポキシ樹脂がより好ましく、例えば、ＮＣ−３０００Ｌ（日本化薬株式会社製商品名）等が市販品として入手可能である。この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を使用する場合、架橋点間距離が広がるため、硬化物の弾性率を低減でき、耐半田性の向上が期待できる。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１０質量％以上とすることが好ましく、２０質量％以上がより好ましい。
【００２７】
上記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、上記一般式（３）で示される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、及び上記一般式（４）で示される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は、それぞれ単独で用いても２種以上を併用してもよい。単独で用いる場合あるいは２種以上を併用する場合には、それらの配合量はエポキシ樹脂全量に対して合計で５０質量％以上とすることが好ましく、７０質量％以上とすることがより好ましい。
【００２８】
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いられる（Ａ）成分のエポキシ樹脂全体の配合割合としては、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中に、１質量％以上、１５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上、１０質量％以下であることがより好ましい。
（Ａ）成分のエポキシ樹脂全体の配合割合が上記下限値以上であると、エポキシ樹脂組成物の溶融時の流動性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下であると、成形品の耐半田性を良好なものとすることができる。
【００２９】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤は、エポキシ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はないが、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をはじめとするフェノール、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。
【００３０】
これらの中でも、流動性、低吸湿性の観点から、下記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂が好ましい。
【００３１】
【化５】
（上記一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換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。）
【００３２】
上記式（５）中のＲ１９〜Ｒ２７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７〜１０のアラルキル基等から選ばれるが、中でも水素原子及びメチル基が好ましい。上記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂としては、例えば、Ｒ１９〜Ｒ２７が全て水素原子である化合物等が挙げられ、中でも溶融粘度の観点から、ｎが０の成分を５０質量％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−７８５１ＳＳ（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。このビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキ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フェノール樹脂硬化剤全量に対して５０質量％以上とすることが好ましく、７０質量％以上がより好ましい。
【００３３】
本発明のエポキシ樹脂組成物で用いられる（Ｂ）成分のフェノール硬化剤の配合割合は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中に、０．５質量％以上、１２質量％以下であることが好ましく、１質量％以上、９質量％以下であることがより好ましい。
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤の配合割合が上記下限値以上であると、エポキシ樹脂組成物の溶融時の流動性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下であると、成形品の耐半田性を良好なものとすることができる。
【００３４】
（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基数／フェノール樹脂硬化剤中の水酸基数の比は、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、０．６〜１．５の範囲に設定されることがより好ましい。また、成形性、耐リフロー性に優れるエポキシ樹脂組成物を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００３５】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ｃ）成分の無機充填材は、吸湿性低減、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び機械的強度向上のためにエポキシ樹脂組成物に配合されるものであり、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、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る。さらに、難燃効果のある無機充填材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、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。これらの無機充填材は単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記の無機充填材の中で、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く、充填材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。
【００３６】
無機充填材（Ｃ）の配合量は、成形性の向上、吸湿性、線膨張係数の低減及び機械的強度向上の観点から、エポキシ樹脂組成物全体に対して８０質量％以上、９６質量％以下の範囲が好ましく、８２質量％以上、９２質量％以下の範囲がより好ましく、８６質量％以上、９０質量％以下の範囲がさらに好ましい。
無機充填材（Ｃ）の配合量を上記下限値以上とすることにより、吸湿要因である樹脂成分の配合量を少なくし、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿量を低く抑えることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形性を良好なものとすることができる。
【００３７】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる（Ｄ）成分は、下記一般式（１）で示されるものであり、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であるものであれば適用することができる。
例えば、一般式（１）におけるアルキル基Ｒ１、Ｒ２の炭素数は１〜５の中から選択することができ、含有される一価のアルコールの炭素数も１〜５の中から選択することができる。また、メルカプト基とシリル基とを結合するアルキレン基は、炭素数１〜６の中から選択することができる。これらの化合物を単独で用いても２種類以上を組み合わせてもよい。
【００３８】
【化１】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜５のアルキル基である。Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜６の整数である。ｎは１〜３の正数である。）
【００３９】
本発明で用いられる（Ｄ）成分は、純度が９８．５〜９９．５質量％である。このような高い純度の（Ｄ）成分を用いることにより、エポキシ樹脂組成物内の有機樹脂成分と無機充填材、インサート部品との接着性を向上させることができる。なお、ここで、（Ｄ）成分の純度は、例えばガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により測定することができる。
【００４０】
また、本発明で用いられる（Ｄ）成分は、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍである。このような所定量の一価アルコールは、アルコキシシラン同士の縮合反応によって生じた化合物を加溶媒分解させ、アルコキシシリル基に戻している。これにより、エポキシ樹脂組成物内で、（Ｄ）成分の分散性を向上させ、樹脂組成物の局所的な高分子量化を抑制できるため、成形性を向上させることができる。一価のアルコールの含有量が１０００ｐｐｍ未満であると、この作用効果が充分ではなく、また、２５００ｐｐｍを越えると、揮発成分の多さから、成形物中にボイドが発生し、耐半田性が低下するようになる。
含有される炭素数１〜５の一価アルコールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２，２ジメチル−１−プロパール、１−メチルブタノール、２−メチルブタノール、３−メチル−１−ブタノール、３−メチル−２−ブタノールが挙げられるが、これらの中でも炭素数１〜３のアルコールが好ましく、さらにこれら中でもメタノールが好ましい。これにより、（Ｄ）成分の自己縮合物を効率よく単量体に戻し、純度を向上させることができる。
【００４１】
さらに、エポキシ樹脂と反応できない、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量を８０００ｐｐｍ未満に低減したことを特徴とする。これにより、無機充填材や各種基材表面と有機樹脂成分との化学結合を効率よく形成可能なため、耐半田性を向上させることが可能になる。
さらに、本発明で用いられる（Ｄ）成分は蒸留等による精製が十分に行われているため耐湿信頼性が改善される。分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物内の有機樹脂成分と無機充填材、インサート部品との接着性が低下するようになる。
ここで、上記分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物としては、例えば、プロピルトリメトキシシラン（下記式ａ）、３−メチルチオプロピルトリメトキシシラン（下記式ｂ）、１，６−ビス（トリメトキシシリル）へキサン（下記式ｃ）が挙げられる。本願発明においては、（Ｄ）成分中におけるこれらの化合物の合計含有量を８０００ｐｐｍ未満とすることにより、上記効果を発現させることができるものである。
Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ （ａ）
ＣＨ３ＳＣ３Ｈ６Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ （ｂ）
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ６Ｈ１２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ （ｃ）
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられる上記（Ｄ）成分において、一価のアルコールの含有量と分子内にメルカプト基を含有しないシラン化合物の含有量はともにガスクロマトグラフィー（ＧＣ）測定時のピーク面積で定量可能である。
【００４２】
本発明で用いられるような性状を有する上記（Ｄ）成分を調製する方法としては特に限定されないが、例えば、減圧蒸留精製により、（Ｄ）成分の自己縮合を抑えながら、メルカプト基を含まないシラン化合物の含有量を８０００ｐｐｍ未満に低減させ、この蒸留成分に炭素数１〜５の一価のアルコールを添加することで、上記一価のアルコールの含有量を調節する方法により調製することができる。
【００４３】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、上記（Ｄ）成分の配合量としては、全エポキシ樹脂組成物中に０．０５〜２質量％が好ましく、特に０．１〜０．４質量％が好ましい。
上記（Ｄ）成分の配合量を上記下限値以上とすることにより、成形品の耐半田性を向上
させることができる。また、上記上限値以下とすることにより、成形性を良好なものとすることができる。
【００４４】
本発明のエポキシ樹脂組成物において用いられる上記（Ｄ）成分は、その特性が損なわれない範囲で他のシランカップリング剤と併用できる。併用できるシランカップリング剤としては、１分子中にアルコキシ基と、エポキシ基などの有機官能基を有するシラン化合物全般を指し、例えばエポキシシラン、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が挙げられる。これらを例示すると、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、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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、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、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等のシラン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。
【００４５】
通常、カップリング剤はインテグラルブレンドによりエポキシ樹脂組成物中に混合されるが、本発明のエポキシ樹脂組成物において上記（Ｄ）成分は、予めエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂の全部又は一部に予め加熱混合しても良い。
【００４６】
又、本発明のエポキシ樹脂組成物においては、上記（Ｄ）成分で無機充填材表面を処理してもよい。上記（Ｄ）成分は、無機充填材表面に存在することにより、無機充填材とエポキシ樹脂組成物中の有機成分とを化学的に結合させ、界面の接着性の向上に有効であると考えられる。そのため、上記（Ｄ）成分が無機充填材表面に存在すること、より好ましくは吸着又は固定化していることが有効である。無機充填材表面を上記（Ｄ）成分で処理する方法としては、例えば攪拌している無機充填材に上記（Ｄ）成分を噴霧し、更に攪拌を行った後室温に放置したり、加熱したりすることにより表面処理無機充填材を得る方法等を挙げることができる。
【００４７】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、硬化性と流動性の良好なエポキシ樹脂組成物を得る目的で、硬化促進剤を用いることができる。
本発明で用いることができる硬化促進剤は、封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているもので特に制限はないが、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、５，６−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、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級アミン化合物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、及びこれらの有機ホスフィンに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、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、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等の有機リン化合物、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。
これらの中でも成形性の観点から、有機リン化合物が好ましく、有機ホスフィン及び有機ホスフィンとキノン化合物との付加物がより好ましく、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−メトキシフェニル）ホスフィン等の第三ホスフィンとｐ−ベンゾキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン化合物との付加物がさらに好ましい。
【００４８】
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、エポキシ樹脂（Ａ）に対して０．１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは１〜５質量％である。
硬化促進剤の配合量を上記下限値以上とすることにより、短時間での硬化性を良好なものとすることができる。また、上記上限値以下とすることにより、硬化速度を適正なものとし、充填性の良好な成形品を得ることができる。
【００４９】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、耐半田ストレス性と、流動性の良好なエポキシ樹脂組成物を得る目的で、シロキサン付加重合体を添加することができる。シロキサン付加重合体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、例えば、ジメチルシロキサンのメチル置換基の一部を、アルキル基、エポキシ基、カルボキシル基、及びアミノ基等の置換基で置換した変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
【００５０】
シロキサン付加重合体は１種又は２種以上混合して、エポキシ樹脂組成物全体に対し０．１質量％以上、２質量％以下の割合で使用することができる。
配合量を上記下限値以上とすることにより、成形品に十分な低弾性率を発現させることができるとともに、離型剤の分散性も良好なものとすることができる。また、上記上限値以下とすることにより、表面汚染を抑え、レジンブリードが長くなるのを抑制することができる。
【００５１】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、ＩＣ等の素子の耐湿性、高温放置特性を向上させる観点から、陰イオン交換体を添加することもできる。陰イオン交換体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、例えば、ハイドロタルサイトや、アンチモン、ビスマス、ジルコニウム、チタン、スズ、マグネシウム、アルミニウムから選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、下記一般式（６）で示されるハイドロタルサイト及びビスマスの含水酸化物が好ましい。
Ｍｇ１−ＸＡｌＸ（ＯＨ）２（ＣＯ３）Ｘ／２・ｍＨ２Ｏ （６）
（上記一般式（６）において、０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の整数。）
【００５２】
陰イオン交換体の配合量は、ハロゲンイオン等のイオン性不純物を捕捉できる十分な量であれば特に制限はないが、（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上、３０質量部以下が好ましく、１質量部以上、１０質量部以下がより好ましく、２質量部以上、５質量部以下がさらに好ましい。
配合量を上記下限値以上とすることにより、イオン性不純物の十分な捕捉ができる。また、上記上限値以下とすることにより、経済的とすることができる。
【００５３】
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には、その他の添加剤として、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のハロゲン原子、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、金属水酸化物などの難燃剤、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の着色剤、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、トリアジン等及びこれらの誘導体、アントラニル酸、没食子酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アミノフェノール、キノリン等及びこれらの誘導体、脂肪族酸アミド化合物、ジチオカルバミン酸塩、チアジアゾール誘導体等の接着促進剤などを必要に応じて配合することができる。
【００５４】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、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、ニーダ、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質量でタブレット化すると使いやすい。
【００５５】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、各種有機溶剤に溶かして液状封止用エポキシ樹脂組成物として使用することもでき、この液状封止用エポキシ樹脂組成物を板又はフィルム上に薄く塗布し、樹脂の硬化反応が余り進まないような条件で有機溶剤を飛散させることによって得られるシートあるいはフィルム状のエポキシ樹脂組成物として使用することもできる。
【００５６】
次に、本発明の電子部品装置について説明する。
本発明の電子部品装置は、以上に説明した本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で素子が封止されていることを特徴とする。
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、銅製リードフレームの支持部材に、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エポキシ樹脂組成物で封止した、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、例えば、銅製リードフレーム上に素子を固定し、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ーボンディングやバンプで接続した後、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形などにより封止してなる、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ 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が挙げられる。また、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｓｔａｃｋｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）等のチップが多段に積層されたパッケージも挙げられる。
【００５７】
本発明のエポキシ樹脂組成物で封止されるリードフレームの材料は特に限定されず、銅、銅合金、４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等用いることができる。
リードフレームの表面は、例えば、純銅のストライクメッキ、銀メッキ（主にインナーリード先端のワイヤ接合部やダイパッド部）、又はニッケル／パラジウム／金多層メッキ（ＰＰＦ（Ｐａｌｌａｄｉｕｍ Ｐｒｅ−Ｐｌａｔｅｄ Ｆｒａｍｅ））等のメッキが施されていてもよい。
【００５８】
図１は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた電子部品装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド３上に、ダイボンド材硬化体２を介して素子１が２段に積層されて固定されている。素子１の電極パッドと銅製リードフレーム５との間はボンディングワイヤ４によって接続されている。素子１は、エポキシ樹脂組成物の硬化体６によって封止されている。
【００５９】
本発明のエポキシ樹脂組成物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。エポキシ樹脂組成物が常温で液状又はペースト状の場合は、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げられる。
【００６０】
また、素子を直接樹脂封止する一般的な封止方法ばかりではなく、素子に直接封止用エポキシ樹脂組成物が接触しない形態である中空パッケージの方式もあり、中空パッケージ用のエポキシ樹脂組成物としても好適に使用できる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されない。
【００６２】
実施例１〜６及び比較例１〜３で用いた成分について、以下に示す。
（Ａ）成分のエポキシ樹脂：
エポキシ樹脂１：エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ、融点１０８℃のビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製商品名ＹＸ−４０００Ｋ）。一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６が３，３’位と５，５’位に導入されたメチル基である構造を有するものである。
エポキシ樹脂２：エポキシ当量２３８ｇ／ｅｑ、軟化点５２℃の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（日本化薬株式会社製商品名ＮＣ‐２０００）。一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９が水素である構造を有するものである。
エポキシ樹脂３：エポキシ当量２７６ｇ／ｅｑ、軟化点５２℃の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（日本化薬株式会社製商品名ＮＣ‐３０００Ｌ）。一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８が水素である構造を有するものである。
【００６３】
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤：
フェノール樹脂硬化剤１：水酸基当量１９８ｇ／ｅｑ、軟化点６４℃のビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）。一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７が水素である構造を有するものである。
【００６４】
（Ｃ）成分の無機充填材：
無機充填材１：平均粒径１０．８μｍ、比表面積５．１ｍ２／ｇの球状溶融シリカ
【００６５】
（Ｄ）成分：
合成例１（シランカップリング剤１の調製法）
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（江蘇省対外経済貿易株式有限公司製）１５００ｇを減圧蒸留し、４ｍｍＨｇで８５℃の留分を回収し精製することで、不純物の含有量が極めて少ない３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１３５０ｇを得た。この蒸留３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１０００ｇに１．８ｇのメタノールを添加してシランカップリング剤１を調製した。
得られたシランカップリング剤１をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９９．０質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は１８００ｐｐｍであった。
【００６６】
合成例２（シランカップリング剤２の調製法）
蒸留精製後に添加するメタノール量を２．５ｇに変更したことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤２を調製した。
得られたシランカップリング剤２をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９８．９質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合
物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は２５００ｐｐｍであった。
【００６７】
合成例３（シランカップリング剤３の調製法）
蒸留精製後に添加するメタノール量を１．０ｇに変更したことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤３を調製した。
得られたシランカップリング剤３をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９９．１質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は１０００ｐｐｍであった。
【００６８】
合成例４（シランカップリング剤４の調製法）
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（江蘇省対外経済貿易株式有限公司製）１５００ｇを減圧蒸留し、１４ｍｍＨｇで１１５℃の留分を回収し精製することで、不純物の含有量が極めて少ない３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１３５０ｇを得た。
この蒸留３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１０００ｇに１．８ｇのエタノールを添加してシランカップリング剤４を調製した。
得られたシランカップリング剤４をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランの純度は９９．０質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、エタノールの含有量は１８００ｐｐｍであった。
【００６９】
合成例５（シランカップリング剤６の調製法）
蒸留精製後に添加するメタノール量を３．０ｇに変更したことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤６を調製した。
得られたシランカップリング剤５をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９８．９質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は３０００ｐｐｍであった。
【００７０】
合成例６（シランカップリング剤７の調製法）
蒸留精製後にメタノールを添加しないことを除いては合成例１に記載の方法によってシランカップリング剤７を調製した。
得られたシランカップリング剤７をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９９．２質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は７７００ｐｐｍ、メタノールの含有量は３００ｐｐｍであった。
【００７１】
合成例７（シランカップリング剤８の調製法）
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（江蘇省対外経済貿易株式有限公司製）１５００ｇを、ヘキサンを展開溶剤としたシリカゲルカラムクトマトグラフィー（ワコーゲルＣ−３００）により精製し、得られた精製３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１０００ｇに１．８ｇのメタノールを添加してシランカップリング剤８を調製した。
得られたシランカップリング剤８をＧＣで分析したところ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの純度は９８．８質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は１００００ｐｐｍ、メタノールの含有量は１８００ｐｐｍであった。
【００７２】
カップリング剤１（ＣＡ１）：合成例１に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤２（ＣＡ２）：合成例２に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤３（ＣＡ３）：合成例３に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤４（ＣＡ４）：合成例４に記載の３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン
カップリング剤５（ＣＡ５）：フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製商品名ＫＢＭ−５７３）
カップリング剤６（ＣＡ６）：合成例５に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤７（ＣＡ７）：合成例６に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤８（ＣＡ８）：合成例７に記載の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
カップリング剤９（ＣＡ９）：３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製商品名ＫＢＭ−８０３）。ＧＣ分析による純度９７．５質量％、分子内にメルカプト基を含まないシラン化合物の含有量は１７０００ｐｐｍ、メタノールの含有量は３００ｐｐｍ。
【００７３】
硬化促進剤：
硬化促進剤１：トリフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンとの付加物
【００７４】
その他の添加剤：
離型剤１：酸化ポリエチレンワックス（クラリアントジャパン株式会社製商品名リコワックスＰＥＤ１９１）
着色剤１：カーボンブラック（三菱化学株式会社製商品名カーボン＃５）
【００７５】
上記成分をそれぞれ表１及び表２に示す質量部で配合し、混練温度１００℃、混練時間３０分間の条件で二軸混練して冷却後粉砕し、封止用エポキシ樹脂組成物を作製した。
【００７６】
作製した実施例及び比較例の封止用エポキシ樹脂組成物を、次の各試験により評価した。評価結果を表１及び表２に示す。
【００７７】
スパイラルフロー（ＳＦ）：
低圧トランスファー成形機（コータキ精機（株）製、ＫＴＳ−１５）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型に、１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒間の条件で樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はｃｍ。
【００７８】
連続成形性（エアベントブロック）：
低圧トランスファー自動成形機（第一精工（株）製、ＧＰ−ＥＬＦ）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間７０秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物によりチップなどを封止して８０ピンクワッドフラットパッケージ（８０ｐＱＦＰ；銅製リードフレーム、パッケージ外寸：１４ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ厚、パッドサイズ：６．５ｍｍ×６．５ｍｍ、チップサイズ６．０ｍｍ×６．０ｍｍ×０．３５ｍｍ厚）を得る成形を、連続で４００ショットまで行った。
エアベントブロックの評価については、５０ショット毎に金型を目視により観察することで、エアベントブロック（エアベント（幅０．５ｍｍ、厚さ５０μｍ）部に樹脂硬化物が固着してエアベントを塞いだ状態）の有無を確認し、次の４段階で評価した。好ましい順は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順であるが、Ｃランク以上であれば実用可能範囲である。評価結果を下記に示した。
Ａ：４００ショットまで問題なし
Ｂ：３００ショットまでにエアベントブロック発生
Ｃ：２００ショットまでにエアベントブロック発生
Ｄ：１００ショットまでにエアベントブロック発生
【００７９】
耐半田性：
低圧トランスファー成形機（第一精工株式会社製、ＧＰ−ＥＬＦ）を用いて、金型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入して半導体素子（シリコンチップ）が搭載されたリードフレーム等を封止成形し、８０ｐＱＦＰ（銅製リードフレーム、サイズは１４×２０ｍｍ×厚さ２．００ｍｍ、半導体素子は７×７ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍ、ダイパッドとインナーリードとに銀メッキが施され、半導体素子とリードフレームのインナーリードとは２５μｍ径の金線でボンディングされている。）なる半導体装置を作製した。ポストキュアとして１７５℃で４時間加熱処理した半導体装置１２個を、６０℃、相対湿度６０％で１２０時間加湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、ＪＥＤＥＣ・Ｌｅｖｅｌ３条件に従う）を行った。これらの半導体装置内部の剥離及びクラックの有無を超音波探傷装置（日立建機ファインテック株式会社製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ１０）で観察し、剥離又はクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。ｎ＝１２中の不良半導体装置の個数を表示した。不良個数が１以下であれば実用可能範囲である。
【００８０】
耐湿信頼性：
低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒間で、得られたエポキシ樹脂組成物を注入して１６ピンＳＯＰ（チップサイズ３．０ｍｍ×３．５ｍｍ）を成形した後、ポストキュアとして１７５℃で４時間加熱処理した。その後、プレッシャークッカー試験（１３０℃、圧力２．３×１０５Ｐａ、２４０時間）を行い、回路のオープン不良を測定した。１５個のパッケージ中の不良個数を示す。
【００８１】
【表１】
【００８２】
【表２】
【００８３】
実施例１〜７は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）純度９８．５〜９９．５質量％、炭素数１〜５の一価のアルコールを１０００〜２５００ｐｐｍ含有し、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満である３−メルカプトプロピルトリメトキシシランＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４を含む本発明のエポキシ樹脂組成物であり、（Ａ）成分の種類と配合量、（Ｄ）成分の種類を変えたものを含むものであるが、いずれも、スパイラルフローが１００ｃｍを超え、連続成形性、耐半田性、耐湿信頼性に優れる結果が得られた。
【００８４】
一方、（Ｄ）成分の代わりに、メタノールの含有量が３０００ｐｐｍのＣＡ６を使用した比較例１ではスパイラルフロー、連続成形性、耐湿信頼性は問題がなかったものの、耐半田性に劣り、パッケージ内部にボイドも見られた。
（Ｄ）成分の代わりに、メタノールの含有量が３００ｐｐｍのＣＡ７を使用した比較例２では耐半田性、耐湿信頼性に問題はなかったものの、スパイラルフローが短く、連続成形性も悪化する結果となった。
（Ｄ）成分の代わりに、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が１００００ｐｐｍであるＣＡ８を使用した比較例３、同様に１７０００ｐｐｍであるＣＡ９を使用した比較例４では、ともにスパイラルフローと連続成形性に問題はなかったものの、比較例３では耐湿信頼性、比較例４では耐半田性、耐湿信頼性のいずれもが低下する結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、上記実施例で示したようにメルカプトシランカップリング剤の分散性が向上しており、成形性、耐半田性、耐湿信頼性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができるため、この封止用エポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品装置等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 素子
２ ダイボンド材硬化体
３ ダイパッド
４ ボンディングワイヤ
５ 銅製リードフレーム
６ 封止用エポキシ樹脂組成物の硬化体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）下記一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記（Ｄ）成分が、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜５のアルキル基である。Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜６の整数である。ｎは１〜３の正数である。）
【請求項２】
上記（Ａ）成分が、下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、下記一般式（３）で示される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、及び下記一般式（４）で示される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からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のエポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
（上記一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【化３】
（上記一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【化４】
（上記一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【請求項３】
上記（Ｂ）成分が、下記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のフェノール樹脂を含む、請求項１又は２に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【化５】
（上記一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で、素子が封止されていることを特徴とする電子部品装置。
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び、（Ｄ）下記一般式（１）で示されるシラン化合物、を含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記（Ｄ）成分が、純度が９８．５〜９９．５質量％であり、炭素数１〜５の一価のアルコールの含有量が１０００〜２５００ｐｐｍであり、分子内にメルカプト基を有しないシラン化合物の含有量が８０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１は炭素数１〜５のアルキル基である。Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基である。ｍは１〜６の整数である。ｎは１〜３の正数である。）
【請求項２】
上記（Ａ）成分が、下記一般式（２）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、下記一般式（３）で示される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、及び下記一般式（４）で示される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からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のエポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
（上記一般式（２）において、Ｒ３〜Ｒ６は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【化３】
（上記一般式（３）において、Ｒ７〜Ｒ９は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【化４】
（上記一般式（４）において、Ｒ１０〜Ｒ１８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【請求項３】
上記（Ｂ）成分が、下記一般式（５）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種以上のフェノール樹脂を含む、請求項１又は２に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
【化５】
（上記一般式（５）において、Ｒ１９〜Ｒ２７は水素原子及び炭素数１〜１０の置換もしくは無置換の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも互いに異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で、素子が封止されていることを特徴とする電子部品装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１０８０２４（Ｐ２０１３−１０８０２４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６０９３（Ｐ２０１１−２５６０９３）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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