エポキシ樹脂組成物および半導体装置
【課題】 硬化性、保存性および流動性が良好なエポキシ樹脂組成物ならびに耐半田クラック性や耐湿信頼性に優れる半導体装置を提供する。
【解決手段】 本発明のエポキシ樹脂組成物は、１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）と、分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）を含むものである。前記エポキシ樹脂組成物は、無機充填材を含むものである。前記エポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【解決手段】 本発明のエポキシ樹脂組成物は、１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）と、分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）を含むものである。前記エポキシ樹脂組成物は、無機充填材を含むものである。前記エポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂組成物および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子を封止して半導体装置を製造する方法としては、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形により封止する方法が、低コストで、大量生産に適しているという点で、広く用いられている。また、これら半導体装置の特性や信頼性の向上を図る場合、エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂や、硬化剤であるフェノール樹脂の種類を検討することや、種々の有機シランカップリング剤を添加することが行われている。
【０００３】
しかしながら、昨今の電子機器の市場動向において、機器の小型化、軽量化および高性能化に伴い、半導体の高集積化も、年々進んでおり、また、製造工程において、半導体装置の表面実装化も促進されており、半導体素子の封止に用いられるエポキシ樹脂組成物への要求は、益々厳しいものとなってきている。このため、従来からのエポキシ樹脂組成物では、解決できない（対応できない）問題も生じている。
【０００４】
近年、半導体装置の製造工程における鉛フリー半田を用いた表面実装方式への移行や、半導体パッケージの小型化・薄型化、パッケージ形状の多様化に伴い、半導体封止材料の耐半田性の一層の向上が求められている。
【０００５】
特に、実装温度上昇に伴う、吸湿リフロー時に発生する内部クラックと共に、チップ界面の剥離が問題となってきており、封止材料と基材界面との密着性の向上が要求されるようになってきている。
【０００６】
これら密着性を向上させ、耐半田性を改良する目的で、メルカプト系やアミン系のシランカップリング剤を添加する方法が用いられている（例えば、特許文献１〜２参照。）。
【０００７】
しかしながら、これらメルカプト系やアミン系のカップリング剤は、エポキシ基と高い反応性を有する置換基を持つことにより、樹脂組成物に一般的に配合される硬化促進剤の存在下では、低温保管時におけるエポキシ樹脂の硬化反応の進行を速め、封止材料の保存安定性が低下する問題がある。このようなことから、諸成分混合時の厳密な品質管理、低温での保管や運搬、更に成形条件の厳密な管理が必須であり、取扱いが、非常に煩雑となることから、耐半田性の向上に加えて、物流・保管時の取扱い性の向上を目的とした保存性の向上が求められるようになってきている。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１８１５１３号公報（第２〜３項）
【特許文献２】特開平１１−６０９０５号公報（第２頁〜４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、保存安定性や密着性に優れるエポキシ樹脂組成物、ならびに耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前述したような問題点を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、次のような事項を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、エポキシ樹脂組成物に、密着付与成分として特定の有機シラン化合物を添加することにより、樹脂組成物が保存性に優れ、上記のエポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子などの電子部品を封止してなる半導体装置が、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が発生し難いことを見出した。
【００１２】
即ち、下記（１）〜（７）の本発明により達成される。
【００１３】
（１） １分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）、分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【００１４】
（２） 前記の分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）が、一般式（１）で表されるものである上記（１）に記載のエポキシ樹脂組成物。
【化１】
［式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ４は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表し、Ｒ５はｎ価の有機基を表す。ｎは１〜２の整数を表す。］
【００１５】
（３） 前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）が、下記一般式（２）で表されるエポキシ樹脂および下記一般式（３）で表されるエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とする上記（１）または（２）に記載のエポキシ樹脂組成物。
【化２】
［式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【化３】
［式中、Ｒ１０〜Ｒ１７は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ａは、１〜１０の整数である。］
【００１６】
（４） 前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物が、下記一般式（４）で表されるフェノール樹脂および下記一般式（５）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を主成分とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【化４】
［式中、Ｒ１８〜Ｒ２１は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｂは、１〜１０の整数である。］
【化５】
［式中、Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｃは、１〜１０の整数である。］
【００１７】
（５） 無機充填材を含む上記（１）〜（４）のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【００１８】
（６） 前記無機充填材の含有量は、前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物と、前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物との合計量１００重量部あたり、２００〜２４００重量部である上記（５）に記載のエポキシ樹脂組成物。
【００１９】
（７） 前記（６）に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のエポキシ樹脂組成物は保存安定性および密着性に優れ、また、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置は、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が生じ難く、耐半田クラック性に優れ、耐湿信頼性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体装置の好適実施形態について説明する。
【００２２】
本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）と、特定構造のシラン化合物（Ｃ）と、任意に無機充填材（Ｄ）および硬化促進剤（Ｅ）と、を含むものである。かかるエポキシ樹脂組成物は、保存安定性に優れたものである。また、前記エポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置は、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が生じ難く、耐半田クラック性に優れ、耐湿信頼性にも優れる。
【００２３】
以下、各成分について、順次説明する。
［化合物（Ａ）］
本発明に用いる１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）は、１分子内にエポキシ基を２個以上有するものであれば、何ら制限はない。
【００２４】
この化合物（Ａ）としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂および臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂およびジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのように、フェノール類やフェノール樹脂やナフトール類などの水酸基にエピクロロヒドリンを反応させて製造するエポキシ化合物、オレフィンを過酸により酸化させエポキシ化したエポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂およびグリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
これらの中でも、前記化合物（Ａ）は、特に、前記一般式（２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂および前記一般式（３）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂のいずれか一方または双方を主成分とするものを用いるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の成形時（例えば半導体装置の製造時等）の流動性が向上するとともに、得られた半導体装置の耐半田クラック性が、より向上する。
【００２６】
ここで、「耐半田クラック性の向上」とは、得られた半導体装置が、例えば、半田浸漬や半田リフロー工程等において、高温に曝された場合であっても、硬化物のクラックや剥離等の欠陥の発生が生じ難くなることを言う。
【００２７】
ここで、前記一般式（２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂における置換基Ｒ６〜Ｒ９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２８】
これらの置換基Ｒ６〜Ｒ９としては、水素原子、フェニル基の他に、例えば、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、メチル基であるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低下し、例えば、半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となる。また、その硬化物は、吸水性が低減するので、得られた半導体装置は、その内部の部材の経時劣化（例えば断線の発生等）が好適に防止され、その耐湿信頼性が、より向上する。
【００２９】
また、前記一般式（３）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂における置換基Ｒ１０〜Ｒ１７は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３０】
これらの置換基Ｒ１０〜Ｒ１７としては、それぞれ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、水素原子またはメチル基であるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低下し、例えば半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となるとともに、半導体装置の耐湿信頼性が、より向上する。
【００３１】
また、前記一般式（３）におけるａは、エポキシ樹脂単位の平均の繰り返し数を表している。すなわち、ａは１〜１０の範囲が好ましく、１〜５程度であるのが、より好ましい。ａを前記範囲とすることにより、エポキシ樹脂組成物の流動性が、より向上する。
【００３２】
［化合物（Ｂ）］
本発明に用いる１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）は、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するものであり、前記化合物（Ａ）の硬化剤として作用（機能）するものである。
【００３３】
この化合物（Ｂ）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、ビスフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、トリスフェノール樹脂、キシリレン変性ノボラック樹脂、テルペン変性ノボラック樹脂およびジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
これらの中でも、前記化合物（Ｂ）は、特に、前記一般式（４）で表されるフェノールアラルキル樹脂および前記一般式（５）で表されるビフェニルアラルキル樹脂のいずれか一方または双方を主成分とするものを用いるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の成形時（例えば半導体装置の製造時等）の流動性が向上するとともに、得られた半導体装置の耐半田クラック性や耐湿信頼性が、より向上する。
【００３５】
ここで、前記一般式（４）で表されるフェノールアラルキル樹脂における置換基Ｒ１８〜Ｒ２１、および、前記一般式（５）で表されるビフェニルアラルキル樹脂における置換基Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３６】
これらの置換基Ｒ１８〜Ｒ２１およびＲ２２〜Ｒ２９としては、それぞれ、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、水素原子またはメチル基であるのが好ましい。かかるフェノール樹脂は、それ自体の溶融粘度が低いため、エポキシ樹脂組成物中に含有しても、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を低く保持することができ、その結果、例えば半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となる。また、エポキシ樹脂組成物の硬化物（得られる半導体装置）の吸水性（吸湿性）が低減して、耐湿信頼性がより向上するとともに、耐半田クラック性も、より向上する。
【００３７】
また、前記一般式（４）におけるｂ、および、前記一般式（５）におけるｃは、それぞれ、フェノール樹脂単位の平均の繰り返し数を表している。すなわち、ｂおよびｃは、それぞれ１〜１０の範囲が好ましく、１〜５程度であるのが、より好ましい。ｂおよびｃを、それぞれ、前記範囲とすることにより、エポキシ樹脂組成物の流動性の低下が好適に防止または抑制される。
【００３８】
［化合物（Ｃ）］
本発明に用いる有機シラン化合物（Ｃ）は、分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物であり、さらに好ましくは、前記一般式（１）で表される１または２個のサクシンイミジルスルフィド構造を有する化合物である。これらは、保存安定性を損なうことなく、金属基材と化学結合等を含めた相互作用することによって、樹脂組成物と金属基材との密着付与成分として機能するものである。
【００３９】
上述の有機シラン化合物（Ｃ）は、メルカプトシラン化合物とマレイミド化合物のマイケル付加反応により得ることができる。このようなメルカプトシラン化合物としては、例えば、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランおよびメルカプトプロピルジメトキシメチルシラン等を挙げることができ、マレイミド化合物としては、例えば、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−ステアリルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニルマレイミドおよびＮ−（１−ナフチル）マレイミド等の１官能マレイミド化合物、１，３−ビスマレイミドベンゼン、３，５−ビスマレイミドトルエン、ビス（４−マレイミドフェニル）メタンおよびビス（４−マレイミドー５−エチルー３−メチルフェニル）メタンなどの２官能マレイミド化合物等が挙げることができる。
【００４０】
ここで、前記一般式（１）において、ケイ素原子に結合する置換基Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００４１】
これらの置換基Ｒ１〜Ｒ３としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基等の炭素数が１〜４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基およびブトキシ基等の炭素数が１〜４のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基等の炭素数が６〜１２のアリール基が挙げられるが、これらの中でも、メトキシ基が、より好ましい。
【００４２】
前記一般式（１）において、ケイ素原子とイオウ原子間を結合する置換基Ｒ４は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表す。
【００４３】
これらの置換基Ｒ４としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基およびヘキサメチレン等のアルキレン基などが挙げられる。これらの中でも、トリメチレン基が、より好ましい。
【００４４】
前記一般式（１）において、Ｒ５は置換もしくは無置換の有機基を表し、ｎは１〜２の整数を表す。
【００４５】
これらの置換基Ｒ５としては、例えば、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ラウリル基、ステアリル基およびノルボルナン基等のアルキル基、フェニル基、ナフタレン基、ジフェニルメタン基、ジフェニルエーテル基、トリスフェニルメタン基およびフルオレン基等の芳香族基が挙げられる。これらの中でも、エチル基、ラウリル基、シクロヘキシル基等のアルキル基が、より好ましい。
【００４６】
前記一般式（１）において、置換基Ｒ１〜Ｒ４およびＲ５の組み合わせとしては、置換基Ｒ１〜Ｒ３がそれぞれメトキシ基、Ｒ４がトリメチレン基であり、Ｒ５がアルキル基であるものが好適である。このものは、密着付与性に優れ、製造コストが安価である利点がある。
【００４７】
このような有機シラン化合物（Ｃ）は、従来のメルカプトシラン化合物と比較し、保存性を低下させることなく、基材との良好な密着性を発現するものである。
【００４８】
ここで、有機シラン化合物（Ｃ）の合成方法、すなわち、前記一般式（１）で表される有機シラン化合物の合成方法について説明する。
【００４９】
本発明中に用いる前記一般式（１）で表される有機シラン化合物の合成方法としては、例えば、ｎモルのメルカプトプロピルトリメトキシシランおよびメルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物と、ｎ価のマレイミド基を有する化合物とを、バルクまたは溶媒中で加熱反応させることにより得ることができ、その合成工程は、下記式（６）のように表される。かかる合成法により、容易かつ高収率で合成することが可能である。
【００５０】
【化６】
［式中、Ｒは、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ’は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表し、Ｒ’’は有機基を表す。ｎは１〜２の整数を表す。］
【００５１】
上記合成工程において、好ましくはバルク条件下で、メルカプトシラン化合物とマレイミド化合物を、５０〜１５０℃程度で加熱反応することによって、目的の有機シラン化合物を得ることができる。かかる反応は、溶媒中においても実施することが可能であるが、生成物を分離する面から、低沸点溶媒を用いることが好ましい。前記低沸点溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンおよびクロロホルム等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５２】
上記の反応（式（６））において、マレイミド化合物に対するメルカプトシラン化合物のモル比を高くすることによって、より付加反応を速めることができる。また、純度を向上させる目的で、適宜、蒸留による原料や溶媒の分離除去を行うこともできる。最終的に、溶液中の溶媒を、エバポレーション等により除去して、目的物を得ることができる。
【００５３】
なお、前記一般式（１）で表される有機シラン化合物の合成方法は、上記の合成反応ルートが簡便で一般的であるが、これらに何ら限定されるものではない。
【００５４】
［無機充填材（Ｄ）］
無機充填材は、本発明のエポキシ樹脂組成物を、例えば、半導体装置に用いる場合、得られる半導体装置の補強を目的として、エポキシ樹脂組成物中に配合（混合）されるものであり、その種類については、特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。
【００５５】
この無機充填材（Ｄ）の具体例としては、例えば、溶融破砕シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレーおよびガラス繊維等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、溶融シリカであるのが好ましい。溶融シリカは、本発明の硬化促進剤との反応性に乏しいので、エポキシ樹脂組成物中に多量に配合（混合）した場合でも、エポキシ樹脂組成物の硬化反応が阻害されるのを防止することができる。また、無機充填材（Ｄ）として、溶融シリカを用いることにより、得られる半導体装置の補強効果が向上する。
【００５６】
また、無機充填材（Ｄ）の形状としては、例えば、粒状、塊状、鱗片状等のいかなるものであってもよいが、粒状（特に、球状）であるのが好ましい。
【００５７】
この場合、無機充填材（Ｄ）の平均粒径は、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜３５μｍ程度であるのが、より好ましい。また、この場合、粒度分布は、広いものであるのが好ましい。これにより、無機充填材（Ｄ）の充填量（使用量）を多くすることができ、得られる半導体装置の補強効果が、より向上する。
【００５８】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、有機シラン化合物（Ｃ）の含有量（配合量）は、特に限定されないが、０．０１〜１０重量％程度であるのが好ましく、０．１〜５重量％程度であるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の密着特性が好ましく発現する。
【００５９】
また、前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と、前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）との配合比率も、特に限定されないが、前記化合物（Ａ）のエポキシ基１モルに対し、前記化合物（Ｂ）のフェノール性水酸基が０．５〜２モル程度となるように用いるのが好ましく、０．７〜１．５モル程度となるように用いるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の諸特性のバランスを好適なものに維持しつつ、諸特性が、より向上する。
【００６０】
また、無機充填材（Ｄ）の含有量（配合量）は、特に限定されないが、前記化合物（Ａ）と前記化合物（Ｂ）との合計量１００重量部あたり、２００〜２４００重量部程度であるのが好ましく、４００〜１４００重量部程度であるのが、より好ましい。無機充填材（Ｄ）の含有量が前記範囲であると、上記補強効果や、成形時の流動性および充填性などの成形性が、より向上する。
【００６１】
なお、無機充填材（Ｄ）の含有量（配合量）が、前記化合物（Ａ）と前記化合物（Ｂ）との合計量１００重量部あたり、４００〜１４００重量部であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿率が低くなり、半田クラックの発生を防止することができる。かかるエポキシ樹脂組成物は、加熱溶融時の流動性も良好であるため、半導体装置内部の金線変形を引き起こすことが好適に防止される。
【００６２】
また、無機充填材（Ｄ）の含有量（配合量）は、前記化合物（Ａ）、前記化合物（Ｂ）や無機充填材（Ｄ）自体の比重を、それぞれ考慮し、重量部を体積％に換算して取り扱うようにしてもよい。
【００６３】
［硬化促進剤（Ｅ）］
本発明において、エポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）の硬化反応を促進させる目的で硬化促進剤を添加することができる。硬化促進剤（Ｅ）は、エポキシ樹脂組成物の硬化反応を促進し得る作用（機能）を有するものであれば、何ら制限はない。
【００６４】
これら硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリス（４−トリル）ホスフィン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）ホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィンおよびトリス（４−メトキシフェニル）ホスフィン）等の第三ホスフィン類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウンデセンおよび１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）−５−ノネン等のアミジン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールおよび２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の４級ホスホニウム塩等が挙げられ、これらを１種または２種以上の組み合わせで用いることができる。
なお、上記硬化促進剤は一例であり、これらに何ら限定されるものではない。
【００６５】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤（Ｅ）の含有量（配合量）は、特に限定されないが、組成物全体に対して、０．０１〜１重量％程度であるのが好ましく、０．０５〜０．５重量％程度であるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の硬化性、保存性、流動性および硬化物特性がバランスよく発現する。
【００６６】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物中には、前記（Ａ）〜（Ｃ）の化合物、任意に（Ｄ）および（Ｅ）の成分の他に、必要に応じて、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩類、パラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合（混合）するようにしてもよい。
【００６７】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記（Ａ）〜（Ｃ）の化合物、任意に（Ｄ）および（Ｅ）の成分、および、必要に応じて、その他の添加剤等を、ミキサーを用いて常温で混合し、熱ロールおよび加熱ニーダー等の混練機を用いて加熱混練し、冷却、粉砕することにより得られる。
【００６８】
このようにして得られた本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来のメルカプト系やアミン系のカップリング剤を密着付与成分として用いたエポキシ樹脂組成物に比べて、保存安定性に優れる。その理由は、本発明において、密着付与成分である有機シラン化合物（Ｃ）はエポキシ基と高い反応性を有するメルカプト基がスルフィド化されてブロックされているため、低温領域、具体的には、エポキシ樹脂組成物を予備混練する８０〜１２０℃では反応活性が低く、エポキシ樹脂の硬化反応がより進行し難いためである。
【００６９】
得られたエポキシ樹脂組成物をモールド樹脂として用いて、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で、硬化成形することにより、半導体素子等の電子部品を封止する。これにより、本発明の半導体装置が得られる。
【００７０】
また、本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、例えば、ＳＩＰ（Single Inline Package）、ＨＳＩＰ（SIP with Heatsink）、ＺＩＰ（Zig-zag Inline Package）、ＤＩＰ（Dual Inline Package）、ＳＤＩＰ（Shrink Dual Inline Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＳＯＰ（Shrink Small Outline Package）、ＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package）、ＳＯＪ（Small Outline J-leaded Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＱＦＰ(ＦＰ）（QFP Fine Pitch）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）、ＱＦＪ（ＰＬＣＣ）（Quad Flat J-leaded Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等が挙げられる。
【００７１】
このようにして得られた本発明の半導体装置は、耐半田クラック性に優れる。その理由は、本発明のエポキシ樹脂組成物において、密着付与成分である有機シラン化合物（Ｃ）による樹脂硬化物と基材との密着に優れるため剥離が発生し難いため、耐半田クラック性に優れたものとなる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止することにより耐湿信頼性が良好なものとなる。
【００７２】
本実施形態では、本発明のエポキシ樹脂組成物を、半導体装置の封止材料として用いる場合について説明したが、本発明のエポキシ樹脂組成物の用途としては、これに限定されるものではない。また、エポキシ樹脂組成物の用途等に応じて、本発明のエポキシ樹脂組成物では、無機充填材の混合（配合）を省略することもできる。
【００７３】
以上、本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体装置の好適実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００７４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
【００７５】
まず、密着付与剤として使用する化合物Ｃ１〜Ｃ５およびメルカプトプロピルトリメトキシシランを用意した。
【００７６】
（化合物Ｃ１の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−エチルマレイミド１２．１ｇ（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に淡黄褐色透明の液体３１．１ｇを得た。
【００７７】
この化合物をＣ１とした。化合物Ｃ１を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（７）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ１の収率は、９８％であった。
【００７８】
【化７】
【００７９】
（化合物Ｃ２の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−ラウリルマレイミド２６．５（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に淡黄褐色透明の液体４４．３ｇを得た。
【００８０】
この化合物をＣ２とした。化合物Ｃ２を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（８）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ２の収率は、９６％であった。
【００８１】
【化８】
【００８２】
（化合物Ｃ３の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−シクロヘキシルマレイミド１７．９ｇ（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に淡黄褐色透明の液体３５．６ｇを得た。
【００８３】
この化合物をＣ３とした。化合物Ｃ３を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（９）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ３の収率は、９５％であった。
【００８４】
【化９】
【００８５】
（化合物Ｃ４の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−フェニルマレイミド１７．３ｇ（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に黄褐色透明の液体３５．４ｇを得た。
【００８６】
この化合物をＣ４とした。化合物Ｃ４を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（１０）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ４の収率は、９６％であった。
【００８７】
【化１０】
【００８８】
（化合物Ｃ５の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン２２．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に黄褐色透明の液体３９．２ｇを得た。
【００８９】
この化合物をＣ５とした。化合物Ｃ５を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（１１）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ５の収率は、９４％であった。
【００９０】
【化１１】
【００９１】
また、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンおよび１，８−ジアザビシクロ[５．４．０]−７−ウンデセンを用意した。
【００９２】
［エポキシ樹脂組成物の調製および半導体装置の製造］
以下のようにして、前記化合物Ｃ１〜Ｃ５、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリフェニルホスフィン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセンを含むエポキシ樹脂組成物を調製し、半導体装置を製造した。
【００９３】
（実施例１）
まず、化合物（Ａ）として下記式（１２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製ＹＸ−４０００ＨＫ）、化合物（Ｂ）として下記式（１３）で表されるフェノールアラルキル樹脂（ただし、繰り返し単位数：３は、平均値を示す。三井化学（株）製ＸＬＣ−ＬＬ）、密着付与成分（有機シラン化合物（Ｃ））として化合物Ｃ１、硬化促進剤（Ｄ）としてトリフェニルホスフィン、無機充填材（Ｅ）として溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ）、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
【００９４】
【化１２】
＜式（１２）で表される化合物の物性＞
融点 ：１０５℃
エポキシ当量 ：１９３
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：０．１５ｐｏｉｓｅ
【００９５】
【化１３】
＜式（１３）で表される化合物の物性＞
軟化点 ：７７℃
水酸基当量 ：１７２
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：３．６ｐｏｉｓｅ
【００９６】
次に、前記ビフェニル型エポキシ樹脂：５２重量部、前記フェノールアラルキル樹脂：４８重量部、化合物Ｃ１：３．２１重量部、トリフェニルホスフィン：１．００重量部、溶融球状シリカ：７３０重量部、カーボンブラック：２重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：２重量部、カルナバワックス：２重量部を、まず、室温で混合し、次いで、熱ロールを用いて９５℃で８分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物を得た。
【００９７】
次に、このエポキシ樹脂組成物をモールド樹脂として用い、１００ピンＴＱＦＰのパッケージ（半導体装置）を８個、および、１６ピンＤＩＰのパッケージ（半導体装置）を１５個、それぞれ製造した。
【００９８】
１００ピンＴＱＦＰは、金型温度１７５℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間２分でトランスファーモールド成形し、１７５℃、８時間で後硬化させることにより製造した。
【００９９】
なお、この１００ピンＴＱＦＰのパッケージサイズは、１４×１４ｍｍ、厚み１．４ｍｍ、シリコンチップ（半導体素子）サイズは、８．０×８．０ｍｍ、リードフレームは、４２アロイ製とした。
【０１００】
また、１６ピンＤＩＰは、金型温度１７５℃、注入圧力６．８ＭＰａ、硬化時間２分でトランスファーモールド成形し、１７５℃、８時間で後硬化させることにより製造した。
【０１０１】
なお、この１６ピンＤＩＰのパッケージサイズは、６．４×１９．８ｍｍ、厚み３．５ｍｍ、シリコンチップ（半導体素子）サイズは、３．５×３．５ｍｍ、リードフレームは、４２アロイ製とした。
【０１０２】
（実施例２）
まず、化合物（Ａ）として下記式（１４）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ただし、繰り返し単位数：３は、平均値を示す。日本化薬（株）製ＮＣ−３０００Ｐ）、化合物（Ｂ）として下記式（１５）で表されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂（ただし、繰り返し単位数：３は、平均値を示す。明和化成（株）製ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）、密着付与成分（有機シラン化合物（Ｃ））として化合物Ｃ１、硬化促進剤（トリフェニルホスフィン）、無機充填材（Ｅ）として溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ）、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
【０１０３】
【化１４】
＜式（１４）で表される化合物の物性＞
軟化点 ：６０℃
エポキシ当量 ：２７２
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：１．３ｐｏｉｓｅ
【０１０４】
【化１５】
＜式（１５）で表される化合物の物性＞
軟化点 ：６８℃
水酸基当量 ：１９９
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：０．９ｐｏｉｓｅ
【０１０５】
次に、前記ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂：５７重量部、前記ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂：４３重量部、化合物Ｃ１：３．２１重量部、トリフェニルホスフィン：１．００重量部、溶融球状シリカ：６５０重量部、カーボンブラック：２重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：２重量部、カルナバワックス：２重量部を、まず室温で混合し、次いで熱ロールを用いて１０５℃で８分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得た。
【０１０６】
次に、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１０７】
（実施例３）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ２：４．６１重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１０８】
（実施例４）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ２：４．６１重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１０９】
（実施例５）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ３：３．７５重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１０】
（実施例６）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ３：３．７５重量部を用いた以外は、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１１】
（実施例７）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ４：３．６９重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１２】
（実施例８）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ４：３．６９重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１３】
（実施例９）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ５：４．１７重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１４】
（実施例１０）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ５：４．１７重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１５】
（実施例１１）
トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１６】
（実施例１２）
トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１７】
（比較例１）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１８】
（比較例２）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１９】
（比較例３）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部、トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１２０】
（比較例４）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部、トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１２１】
［特性評価］
各実施例および各比較例で得られたエポキシ樹脂組成物の特性評価（１）〜（３）、および、各実施例および各比較例で得られた半導体装置の特性評価（４）および（５）を、それぞれ、以下のようにして行った。
【０１２２】
（１）：スパイラルフロー
ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注入圧力６．８ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。
【０１２３】
このスパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい程、流動性が良好であることを示す。
【０１２４】
（２）：硬化トルク
キュラストメーター（オリエンテック（株）製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶ ＰＳ型）を用い、１７５℃、４５秒後のトルクを測定した。
この硬化トルクは、数値が大きい程、硬化性が良好であることを示す。
【０１２５】
（３）：フロー残存率
得られたエポキシ樹脂組成物を、大気中３０℃で１週間保存した後、前記（１）と同様にしてスパイラルフローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対する百分率（％）を求めた。
このフロー残存率は、数値が大きい程、保存性が良好であることを示す。
【０１２６】
（４）：耐半田クラック性
１００ピンＴＱＦＰを８５℃、相対湿度８５％の環境下で１６８時間加湿処理し、その後、最高温度２６０℃のＩＲリフロー炉で２分間加熱処理した。
【０１２７】
その後、顕微鏡下に、外部クラックの発生の有無を観察し、クラック発生率＝（クラックが発生したパッケージ数）／（全パッケージ数）×１００として、百分率（％）で表示した。
【０１２８】
また、シリコンチップとエポキシ樹脂組成物の硬化物との剥離面積の割合を、超音波探傷装置を用いて測定し、剥離率＝（剥離面積）／（シリコンチップの面積）×１００として、８個のパッケージの平均値を求め、百分率（％）で表示した。
【０１２９】
これらのクラック発生率および剥離率は、それぞれ、数値が小さい程、耐半田クラック性が良好であることを示す。
【０１３０】
（５）：耐湿信頼性
１６ピンＤＩＰに、１２５℃、相対湿度１００％の水蒸気中で、２０Ｖの電圧を印加し、断線不良を調べた。１５個のパッケージのうち８個以上に不良が出るまでの時間を不良時間とした。
【０１３１】
なお、測定時間は、最長で５００時間とし、その時点で不良パッケージ数が８個未満であったものは、不良時間を５００時間超（＞５００）と示す。
この不良時間は、数値が大きい程、耐湿信頼性に優れることを示す。
各特性評価（１）〜（５）の結果を、表１に示す。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
表１に示すように、実施例１〜１２で得られたエポキシ樹脂組成物（本発明のエポキシ樹脂組成物）は、いずれも、比較例に比べて保存性が良好であり、さらに、この硬化物で封止された各実施例のパッケージ（本発明の半導体装置）は、いずれも、耐半田クラック性および耐湿信頼性が良好なものであった。
【０１３４】
これに対し、比較例１〜４で得られたエポキシ樹脂組成物は、いずれも、実施例と比較して保存性、耐半田クラック性、耐湿信頼性に劣るものであった。
【０１３５】
（実施例１３〜１８、比較例５および６）
化合物（Ａ）として、前記式（１２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂：２６重量部、前記式（１４）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂：２８．５重量部、および、化合物（Ｂ）として、前記式（１３）で表されるフェノールアラルキル樹脂：４５．５重量部を配合した以外は、それぞれ、前記実施例１、３、５、７、９、１１、比較例１、３と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、パッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１３６】
各実施例１３〜１８、比較例５および６で得られたエポキシ樹脂組成物およびパッケージの特性評価を、前記と同様にして行ったところ、前記表１とほぼ同様の結果が得られた。
【０１３７】
（実施例１９〜２４、比較例７および８）
化合物（Ａ）として、前記式（１２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂：５４．５重量部、化合物（Ｂ）として、前記式（１３）で表されるフェノールアラルキル樹脂：２４重量部、および、前記式（１５）で表されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂：２１．５重量部を配合した以外は、それぞれ、前記実施例１、３、５、７、９および１１、比較例１および３と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、パッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１３８】
各実施例１９〜２４、比較例７および８で得られたエポキシ樹脂組成物およびパッケージの特性評価を、前記と同様にして行ったところ、前記表１とほぼ同様の結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
かかるエポキシ樹脂組成物を用いることにより、硬化性、保存性および流動性が良好なエポキシ樹脂組成物を得ることができる。このエポキシ樹脂は、電気・電子材料分野に好適に使用、特に、耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れた半導体素子等の電子部品を封止してなる電子部品装置を得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂組成物および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子を封止して半導体装置を製造する方法としては、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形により封止する方法が、低コストで、大量生産に適しているという点で、広く用いられている。また、これら半導体装置の特性や信頼性の向上を図る場合、エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂や、硬化剤であるフェノール樹脂の種類を検討することや、種々の有機シランカップリング剤を添加することが行われている。
【０００３】
しかしながら、昨今の電子機器の市場動向において、機器の小型化、軽量化および高性能化に伴い、半導体の高集積化も、年々進んでおり、また、製造工程において、半導体装置の表面実装化も促進されており、半導体素子の封止に用いられるエポキシ樹脂組成物への要求は、益々厳しいものとなってきている。このため、従来からのエポキシ樹脂組成物では、解決できない（対応できない）問題も生じている。
【０００４】
近年、半導体装置の製造工程における鉛フリー半田を用いた表面実装方式への移行や、半導体パッケージの小型化・薄型化、パッケージ形状の多様化に伴い、半導体封止材料の耐半田性の一層の向上が求められている。
【０００５】
特に、実装温度上昇に伴う、吸湿リフロー時に発生する内部クラックと共に、チップ界面の剥離が問題となってきており、封止材料と基材界面との密着性の向上が要求されるようになってきている。
【０００６】
これら密着性を向上させ、耐半田性を改良する目的で、メルカプト系やアミン系のシランカップリング剤を添加する方法が用いられている（例えば、特許文献１〜２参照。）。
【０００７】
しかしながら、これらメルカプト系やアミン系のカップリング剤は、エポキシ基と高い反応性を有する置換基を持つことにより、樹脂組成物に一般的に配合される硬化促進剤の存在下では、低温保管時におけるエポキシ樹脂の硬化反応の進行を速め、封止材料の保存安定性が低下する問題がある。このようなことから、諸成分混合時の厳密な品質管理、低温での保管や運搬、更に成形条件の厳密な管理が必須であり、取扱いが、非常に煩雑となることから、耐半田性の向上に加えて、物流・保管時の取扱い性の向上を目的とした保存性の向上が求められるようになってきている。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１８１５１３号公報（第２〜３項）
【特許文献２】特開平１１−６０９０５号公報（第２頁〜４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、保存安定性や密着性に優れるエポキシ樹脂組成物、ならびに耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前述したような問題点を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、次のような事項を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、エポキシ樹脂組成物に、密着付与成分として特定の有機シラン化合物を添加することにより、樹脂組成物が保存性に優れ、上記のエポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子などの電子部品を封止してなる半導体装置が、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が発生し難いことを見出した。
【００１２】
即ち、下記（１）〜（７）の本発明により達成される。
【００１３】
（１） １分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）、分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【００１４】
（２） 前記の分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）が、一般式（１）で表されるものである上記（１）に記載のエポキシ樹脂組成物。
【化１】
［式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ４は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表し、Ｒ５はｎ価の有機基を表す。ｎは１〜２の整数を表す。］
【００１５】
（３） 前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）が、下記一般式（２）で表されるエポキシ樹脂および下記一般式（３）で表されるエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とする上記（１）または（２）に記載のエポキシ樹脂組成物。
【化２】
［式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【化３】
［式中、Ｒ１０〜Ｒ１７は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ａは、１〜１０の整数である。］
【００１６】
（４） 前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物が、下記一般式（４）で表されるフェノール樹脂および下記一般式（５）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を主成分とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【化４】
［式中、Ｒ１８〜Ｒ２１は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｂは、１〜１０の整数である。］
【化５】
［式中、Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｃは、１〜１０の整数である。］
【００１７】
（５） 無機充填材を含む上記（１）〜（４）のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【００１８】
（６） 前記無機充填材の含有量は、前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物と、前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物との合計量１００重量部あたり、２００〜２４００重量部である上記（５）に記載のエポキシ樹脂組成物。
【００１９】
（７） 前記（６）に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のエポキシ樹脂組成物は保存安定性および密着性に優れ、また、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置は、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が生じ難く、耐半田クラック性に優れ、耐湿信頼性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体装置の好適実施形態について説明する。
【００２２】
本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）と、特定構造のシラン化合物（Ｃ）と、任意に無機充填材（Ｄ）および硬化促進剤（Ｅ）と、を含むものである。かかるエポキシ樹脂組成物は、保存安定性に優れたものである。また、前記エポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置は、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が生じ難く、耐半田クラック性に優れ、耐湿信頼性にも優れる。
【００２３】
以下、各成分について、順次説明する。
［化合物（Ａ）］
本発明に用いる１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）は、１分子内にエポキシ基を２個以上有するものであれば、何ら制限はない。
【００２４】
この化合物（Ａ）としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂および臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂およびジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのように、フェノール類やフェノール樹脂やナフトール類などの水酸基にエピクロロヒドリンを反応させて製造するエポキシ化合物、オレフィンを過酸により酸化させエポキシ化したエポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂およびグリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
これらの中でも、前記化合物（Ａ）は、特に、前記一般式（２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂および前記一般式（３）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂のいずれか一方または双方を主成分とするものを用いるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の成形時（例えば半導体装置の製造時等）の流動性が向上するとともに、得られた半導体装置の耐半田クラック性が、より向上する。
【００２６】
ここで、「耐半田クラック性の向上」とは、得られた半導体装置が、例えば、半田浸漬や半田リフロー工程等において、高温に曝された場合であっても、硬化物のクラックや剥離等の欠陥の発生が生じ難くなることを言う。
【００２７】
ここで、前記一般式（２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂における置換基Ｒ６〜Ｒ９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２８】
これらの置換基Ｒ６〜Ｒ９としては、水素原子、フェニル基の他に、例えば、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、メチル基であるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低下し、例えば、半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となる。また、その硬化物は、吸水性が低減するので、得られた半導体装置は、その内部の部材の経時劣化（例えば断線の発生等）が好適に防止され、その耐湿信頼性が、より向上する。
【００２９】
また、前記一般式（３）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂における置換基Ｒ１０〜Ｒ１７は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３０】
これらの置換基Ｒ１０〜Ｒ１７としては、それぞれ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、水素原子またはメチル基であるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低下し、例えば半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となるとともに、半導体装置の耐湿信頼性が、より向上する。
【００３１】
また、前記一般式（３）におけるａは、エポキシ樹脂単位の平均の繰り返し数を表している。すなわち、ａは１〜１０の範囲が好ましく、１〜５程度であるのが、より好ましい。ａを前記範囲とすることにより、エポキシ樹脂組成物の流動性が、より向上する。
【００３２】
［化合物（Ｂ）］
本発明に用いる１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）は、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するものであり、前記化合物（Ａ）の硬化剤として作用（機能）するものである。
【００３３】
この化合物（Ｂ）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、ビスフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、トリスフェノール樹脂、キシリレン変性ノボラック樹脂、テルペン変性ノボラック樹脂およびジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
これらの中でも、前記化合物（Ｂ）は、特に、前記一般式（４）で表されるフェノールアラルキル樹脂および前記一般式（５）で表されるビフェニルアラルキル樹脂のいずれか一方または双方を主成分とするものを用いるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の成形時（例えば半導体装置の製造時等）の流動性が向上するとともに、得られた半導体装置の耐半田クラック性や耐湿信頼性が、より向上する。
【００３５】
ここで、前記一般式（４）で表されるフェノールアラルキル樹脂における置換基Ｒ１８〜Ｒ２１、および、前記一般式（５）で表されるビフェニルアラルキル樹脂における置換基Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００３６】
これらの置換基Ｒ１８〜Ｒ２１およびＲ２２〜Ｒ２９としては、それぞれ、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、水素原子またはメチル基であるのが好ましい。かかるフェノール樹脂は、それ自体の溶融粘度が低いため、エポキシ樹脂組成物中に含有しても、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を低く保持することができ、その結果、例えば半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となる。また、エポキシ樹脂組成物の硬化物（得られる半導体装置）の吸水性（吸湿性）が低減して、耐湿信頼性がより向上するとともに、耐半田クラック性も、より向上する。
【００３７】
また、前記一般式（４）におけるｂ、および、前記一般式（５）におけるｃは、それぞれ、フェノール樹脂単位の平均の繰り返し数を表している。すなわち、ｂおよびｃは、それぞれ１〜１０の範囲が好ましく、１〜５程度であるのが、より好ましい。ｂおよびｃを、それぞれ、前記範囲とすることにより、エポキシ樹脂組成物の流動性の低下が好適に防止または抑制される。
【００３８】
［化合物（Ｃ）］
本発明に用いる有機シラン化合物（Ｃ）は、分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物であり、さらに好ましくは、前記一般式（１）で表される１または２個のサクシンイミジルスルフィド構造を有する化合物である。これらは、保存安定性を損なうことなく、金属基材と化学結合等を含めた相互作用することによって、樹脂組成物と金属基材との密着付与成分として機能するものである。
【００３９】
上述の有機シラン化合物（Ｃ）は、メルカプトシラン化合物とマレイミド化合物のマイケル付加反応により得ることができる。このようなメルカプトシラン化合物としては、例えば、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランおよびメルカプトプロピルジメトキシメチルシラン等を挙げることができ、マレイミド化合物としては、例えば、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−ステアリルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニルマレイミドおよびＮ−（１−ナフチル）マレイミド等の１官能マレイミド化合物、１，３−ビスマレイミドベンゼン、３，５−ビスマレイミドトルエン、ビス（４−マレイミドフェニル）メタンおよびビス（４−マレイミドー５−エチルー３−メチルフェニル）メタンなどの２官能マレイミド化合物等が挙げることができる。
【００４０】
ここで、前記一般式（１）において、ケイ素原子に結合する置換基Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００４１】
これらの置換基Ｒ１〜Ｒ３としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基等の炭素数が１〜４のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基およびブトキシ基等の炭素数が１〜４のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基等の炭素数が６〜１２のアリール基が挙げられるが、これらの中でも、メトキシ基が、より好ましい。
【００４２】
前記一般式（１）において、ケイ素原子とイオウ原子間を結合する置換基Ｒ４は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表す。
【００４３】
これらの置換基Ｒ４としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基およびヘキサメチレン等のアルキレン基などが挙げられる。これらの中でも、トリメチレン基が、より好ましい。
【００４４】
前記一般式（１）において、Ｒ５は置換もしくは無置換の有機基を表し、ｎは１〜２の整数を表す。
【００４５】
これらの置換基Ｒ５としては、例えば、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ラウリル基、ステアリル基およびノルボルナン基等のアルキル基、フェニル基、ナフタレン基、ジフェニルメタン基、ジフェニルエーテル基、トリスフェニルメタン基およびフルオレン基等の芳香族基が挙げられる。これらの中でも、エチル基、ラウリル基、シクロヘキシル基等のアルキル基が、より好ましい。
【００４６】
前記一般式（１）において、置換基Ｒ１〜Ｒ４およびＲ５の組み合わせとしては、置換基Ｒ１〜Ｒ３がそれぞれメトキシ基、Ｒ４がトリメチレン基であり、Ｒ５がアルキル基であるものが好適である。このものは、密着付与性に優れ、製造コストが安価である利点がある。
【００４７】
このような有機シラン化合物（Ｃ）は、従来のメルカプトシラン化合物と比較し、保存性を低下させることなく、基材との良好な密着性を発現するものである。
【００４８】
ここで、有機シラン化合物（Ｃ）の合成方法、すなわち、前記一般式（１）で表される有機シラン化合物の合成方法について説明する。
【００４９】
本発明中に用いる前記一般式（１）で表される有機シラン化合物の合成方法としては、例えば、ｎモルのメルカプトプロピルトリメトキシシランおよびメルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物と、ｎ価のマレイミド基を有する化合物とを、バルクまたは溶媒中で加熱反応させることにより得ることができ、その合成工程は、下記式（６）のように表される。かかる合成法により、容易かつ高収率で合成することが可能である。
【００５０】
【化６】
［式中、Ｒは、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ’は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表し、Ｒ’’は有機基を表す。ｎは１〜２の整数を表す。］
【００５１】
上記合成工程において、好ましくはバルク条件下で、メルカプトシラン化合物とマレイミド化合物を、５０〜１５０℃程度で加熱反応することによって、目的の有機シラン化合物を得ることができる。かかる反応は、溶媒中においても実施することが可能であるが、生成物を分離する面から、低沸点溶媒を用いることが好ましい。前記低沸点溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンおよびクロロホルム等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５２】
上記の反応（式（６））において、マレイミド化合物に対するメルカプトシラン化合物のモル比を高くすることによって、より付加反応を速めることができる。また、純度を向上させる目的で、適宜、蒸留による原料や溶媒の分離除去を行うこともできる。最終的に、溶液中の溶媒を、エバポレーション等により除去して、目的物を得ることができる。
【００５３】
なお、前記一般式（１）で表される有機シラン化合物の合成方法は、上記の合成反応ルートが簡便で一般的であるが、これらに何ら限定されるものではない。
【００５４】
［無機充填材（Ｄ）］
無機充填材は、本発明のエポキシ樹脂組成物を、例えば、半導体装置に用いる場合、得られる半導体装置の補強を目的として、エポキシ樹脂組成物中に配合（混合）されるものであり、その種類については、特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。
【００５５】
この無機充填材（Ｄ）の具体例としては、例えば、溶融破砕シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレーおよびガラス繊維等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、溶融シリカであるのが好ましい。溶融シリカは、本発明の硬化促進剤との反応性に乏しいので、エポキシ樹脂組成物中に多量に配合（混合）した場合でも、エポキシ樹脂組成物の硬化反応が阻害されるのを防止することができる。また、無機充填材（Ｄ）として、溶融シリカを用いることにより、得られる半導体装置の補強効果が向上する。
【００５６】
また、無機充填材（Ｄ）の形状としては、例えば、粒状、塊状、鱗片状等のいかなるものであってもよいが、粒状（特に、球状）であるのが好ましい。
【００５７】
この場合、無機充填材（Ｄ）の平均粒径は、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜３５μｍ程度であるのが、より好ましい。また、この場合、粒度分布は、広いものであるのが好ましい。これにより、無機充填材（Ｄ）の充填量（使用量）を多くすることができ、得られる半導体装置の補強効果が、より向上する。
【００５８】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、有機シラン化合物（Ｃ）の含有量（配合量）は、特に限定されないが、０．０１〜１０重量％程度であるのが好ましく、０．１〜５重量％程度であるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の密着特性が好ましく発現する。
【００５９】
また、前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と、前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）との配合比率も、特に限定されないが、前記化合物（Ａ）のエポキシ基１モルに対し、前記化合物（Ｂ）のフェノール性水酸基が０．５〜２モル程度となるように用いるのが好ましく、０．７〜１．５モル程度となるように用いるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の諸特性のバランスを好適なものに維持しつつ、諸特性が、より向上する。
【００６０】
また、無機充填材（Ｄ）の含有量（配合量）は、特に限定されないが、前記化合物（Ａ）と前記化合物（Ｂ）との合計量１００重量部あたり、２００〜２４００重量部程度であるのが好ましく、４００〜１４００重量部程度であるのが、より好ましい。無機充填材（Ｄ）の含有量が前記範囲であると、上記補強効果や、成形時の流動性および充填性などの成形性が、より向上する。
【００６１】
なお、無機充填材（Ｄ）の含有量（配合量）が、前記化合物（Ａ）と前記化合物（Ｂ）との合計量１００重量部あたり、４００〜１４００重量部であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿率が低くなり、半田クラックの発生を防止することができる。かかるエポキシ樹脂組成物は、加熱溶融時の流動性も良好であるため、半導体装置内部の金線変形を引き起こすことが好適に防止される。
【００６２】
また、無機充填材（Ｄ）の含有量（配合量）は、前記化合物（Ａ）、前記化合物（Ｂ）や無機充填材（Ｄ）自体の比重を、それぞれ考慮し、重量部を体積％に換算して取り扱うようにしてもよい。
【００６３】
［硬化促進剤（Ｅ）］
本発明において、エポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）と１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）の硬化反応を促進させる目的で硬化促進剤を添加することができる。硬化促進剤（Ｅ）は、エポキシ樹脂組成物の硬化反応を促進し得る作用（機能）を有するものであれば、何ら制限はない。
【００６４】
これら硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリス（４−トリル）ホスフィン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）ホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィンおよびトリス（４−メトキシフェニル）ホスフィン）等の第三ホスフィン類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−７−ウンデセンおよび１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）−５−ノネン等のアミジン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールおよび２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の４級ホスホニウム塩等が挙げられ、これらを１種または２種以上の組み合わせで用いることができる。
なお、上記硬化促進剤は一例であり、これらに何ら限定されるものではない。
【００６５】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤（Ｅ）の含有量（配合量）は、特に限定されないが、組成物全体に対して、０．０１〜１重量％程度であるのが好ましく、０．０５〜０．５重量％程度であるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の硬化性、保存性、流動性および硬化物特性がバランスよく発現する。
【００６６】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物中には、前記（Ａ）〜（Ｃ）の化合物、任意に（Ｄ）および（Ｅ）の成分の他に、必要に応じて、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩類、パラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合（混合）するようにしてもよい。
【００６７】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記（Ａ）〜（Ｃ）の化合物、任意に（Ｄ）および（Ｅ）の成分、および、必要に応じて、その他の添加剤等を、ミキサーを用いて常温で混合し、熱ロールおよび加熱ニーダー等の混練機を用いて加熱混練し、冷却、粉砕することにより得られる。
【００６８】
このようにして得られた本発明のエポキシ樹脂組成物は、従来のメルカプト系やアミン系のカップリング剤を密着付与成分として用いたエポキシ樹脂組成物に比べて、保存安定性に優れる。その理由は、本発明において、密着付与成分である有機シラン化合物（Ｃ）はエポキシ基と高い反応性を有するメルカプト基がスルフィド化されてブロックされているため、低温領域、具体的には、エポキシ樹脂組成物を予備混練する８０〜１２０℃では反応活性が低く、エポキシ樹脂の硬化反応がより進行し難いためである。
【００６９】
得られたエポキシ樹脂組成物をモールド樹脂として用いて、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で、硬化成形することにより、半導体素子等の電子部品を封止する。これにより、本発明の半導体装置が得られる。
【００７０】
また、本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、例えば、ＳＩＰ（Single Inline Package）、ＨＳＩＰ（SIP with Heatsink）、ＺＩＰ（Zig-zag Inline Package）、ＤＩＰ（Dual Inline Package）、ＳＤＩＰ（Shrink Dual Inline Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＳＯＰ（Shrink Small Outline Package）、ＴＳＯＰ（Thin Small Outline Package）、ＳＯＪ（Small Outline J-leaded Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＱＦＰ(ＦＰ）（QFP Fine Pitch）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）、ＱＦＪ（ＰＬＣＣ）（Quad Flat J-leaded Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等が挙げられる。
【００７１】
このようにして得られた本発明の半導体装置は、耐半田クラック性に優れる。その理由は、本発明のエポキシ樹脂組成物において、密着付与成分である有機シラン化合物（Ｃ）による樹脂硬化物と基材との密着に優れるため剥離が発生し難いため、耐半田クラック性に優れたものとなる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止することにより耐湿信頼性が良好なものとなる。
【００７２】
本実施形態では、本発明のエポキシ樹脂組成物を、半導体装置の封止材料として用いる場合について説明したが、本発明のエポキシ樹脂組成物の用途としては、これに限定されるものではない。また、エポキシ樹脂組成物の用途等に応じて、本発明のエポキシ樹脂組成物では、無機充填材の混合（配合）を省略することもできる。
【００７３】
以上、本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体装置の好適実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００７４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
【００７５】
まず、密着付与剤として使用する化合物Ｃ１〜Ｃ５およびメルカプトプロピルトリメトキシシランを用意した。
【００７６】
（化合物Ｃ１の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−エチルマレイミド１２．１ｇ（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に淡黄褐色透明の液体３１．１ｇを得た。
【００７７】
この化合物をＣ１とした。化合物Ｃ１を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（７）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ１の収率は、９８％であった。
【００７８】
【化７】
【００７９】
（化合物Ｃ２の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−ラウリルマレイミド２６．５（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に淡黄褐色透明の液体４４．３ｇを得た。
【００８０】
この化合物をＣ２とした。化合物Ｃ２を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（８）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ２の収率は、９６％であった。
【００８１】
【化８】
【００８２】
（化合物Ｃ３の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−シクロヘキシルマレイミド１７．９ｇ（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に淡黄褐色透明の液体３５．６ｇを得た。
【００８３】
この化合物をＣ３とした。化合物Ｃ３を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（９）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ３の収率は、９５％であった。
【００８４】
【化９】
【００８５】
（化合物Ｃ４の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびｎ−フェニルマレイミド１７．３ｇ（０．１０ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に黄褐色透明の液体３５．４ｇを得た。
【００８６】
この化合物をＣ４とした。化合物Ｃ４を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（１０）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ４の収率は、９６％であった。
【００８７】
【化１０】
【００８８】
（化合物Ｃ５の合成）
撹拌装置および冷却装置付きの三つ口フラスコ（容量：５０ｍＬ）に、メルカプトプロピルトリメトキシシラン１９．６ｇ（０．１０ｍｏｌ）およびビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン２２．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）を仕込み、１００℃で加熱溶解し均一溶液とした。上記均一溶液を攪拌下、１００℃で２４時間反応した。反応液を５０Ｔｏｒｒの減圧下、蒸留を行い、残存している原料を除去し、最終的に黄褐色透明の液体３９．２ｇを得た。
【００８９】
この化合物をＣ５とした。化合物Ｃ５を、１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式（１１）で表される目的のシラン化合物であることが確認された。得られた化合物Ｃ５の収率は、９４％であった。
【００９０】
【化１１】
【００９１】
また、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンおよび１，８−ジアザビシクロ[５．４．０]−７−ウンデセンを用意した。
【００９２】
［エポキシ樹脂組成物の調製および半導体装置の製造］
以下のようにして、前記化合物Ｃ１〜Ｃ５、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリフェニルホスフィン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセンを含むエポキシ樹脂組成物を調製し、半導体装置を製造した。
【００９３】
（実施例１）
まず、化合物（Ａ）として下記式（１２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製ＹＸ−４０００ＨＫ）、化合物（Ｂ）として下記式（１３）で表されるフェノールアラルキル樹脂（ただし、繰り返し単位数：３は、平均値を示す。三井化学（株）製ＸＬＣ−ＬＬ）、密着付与成分（有機シラン化合物（Ｃ））として化合物Ｃ１、硬化促進剤（Ｄ）としてトリフェニルホスフィン、無機充填材（Ｅ）として溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ）、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
【００９４】
【化１２】
＜式（１２）で表される化合物の物性＞
融点 ：１０５℃
エポキシ当量 ：１９３
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：０．１５ｐｏｉｓｅ
【００９５】
【化１３】
＜式（１３）で表される化合物の物性＞
軟化点 ：７７℃
水酸基当量 ：１７２
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：３．６ｐｏｉｓｅ
【００９６】
次に、前記ビフェニル型エポキシ樹脂：５２重量部、前記フェノールアラルキル樹脂：４８重量部、化合物Ｃ１：３．２１重量部、トリフェニルホスフィン：１．００重量部、溶融球状シリカ：７３０重量部、カーボンブラック：２重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：２重量部、カルナバワックス：２重量部を、まず、室温で混合し、次いで、熱ロールを用いて９５℃で８分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物を得た。
【００９７】
次に、このエポキシ樹脂組成物をモールド樹脂として用い、１００ピンＴＱＦＰのパッケージ（半導体装置）を８個、および、１６ピンＤＩＰのパッケージ（半導体装置）を１５個、それぞれ製造した。
【００９８】
１００ピンＴＱＦＰは、金型温度１７５℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間２分でトランスファーモールド成形し、１７５℃、８時間で後硬化させることにより製造した。
【００９９】
なお、この１００ピンＴＱＦＰのパッケージサイズは、１４×１４ｍｍ、厚み１．４ｍｍ、シリコンチップ（半導体素子）サイズは、８．０×８．０ｍｍ、リードフレームは、４２アロイ製とした。
【０１００】
また、１６ピンＤＩＰは、金型温度１７５℃、注入圧力６．８ＭＰａ、硬化時間２分でトランスファーモールド成形し、１７５℃、８時間で後硬化させることにより製造した。
【０１０１】
なお、この１６ピンＤＩＰのパッケージサイズは、６．４×１９．８ｍｍ、厚み３．５ｍｍ、シリコンチップ（半導体素子）サイズは、３．５×３．５ｍｍ、リードフレームは、４２アロイ製とした。
【０１０２】
（実施例２）
まず、化合物（Ａ）として下記式（１４）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ただし、繰り返し単位数：３は、平均値を示す。日本化薬（株）製ＮＣ−３０００Ｐ）、化合物（Ｂ）として下記式（１５）で表されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂（ただし、繰り返し単位数：３は、平均値を示す。明和化成（株）製ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）、密着付与成分（有機シラン化合物（Ｃ））として化合物Ｃ１、硬化促進剤（トリフェニルホスフィン）、無機充填材（Ｅ）として溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ）、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
【０１０３】
【化１４】
＜式（１４）で表される化合物の物性＞
軟化点 ：６０℃
エポキシ当量 ：２７２
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：１．３ｐｏｉｓｅ
【０１０４】
【化１５】
＜式（１５）で表される化合物の物性＞
軟化点 ：６８℃
水酸基当量 ：１９９
１５０℃のＩＣＩ溶融粘度：０．９ｐｏｉｓｅ
【０１０５】
次に、前記ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂：５７重量部、前記ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂：４３重量部、化合物Ｃ１：３．２１重量部、トリフェニルホスフィン：１．００重量部、溶融球状シリカ：６５０重量部、カーボンブラック：２重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：２重量部、カルナバワックス：２重量部を、まず室温で混合し、次いで熱ロールを用いて１０５℃で８分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得た。
【０１０６】
次に、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１０７】
（実施例３）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ２：４．６１重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１０８】
（実施例４）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ２：４．６１重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１０９】
（実施例５）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ３：３．７５重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１０】
（実施例６）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ３：３．７５重量部を用いた以外は、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１１】
（実施例７）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ４：３．６９重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１２】
（実施例８）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ４：３．６９重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１３】
（実施例９）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ５：４．１７重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１４】
（実施例１０）
化合物Ｃ１に代わり、化合物Ｃ５：４．１７重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１５】
（実施例１１）
トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１６】
（実施例１２）
トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１７】
（比較例１）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１８】
（比較例２）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１１９】
（比較例３）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部、トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例１と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１２０】
（比較例４）
化合物Ｃ１に代わり、メルカプトプロピルトリメトキシシラン：１．９６重量部、トリフェニルホスフィンに代わり、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン：０．６０重量部を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例２と同様にしてパッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１２１】
［特性評価］
各実施例および各比較例で得られたエポキシ樹脂組成物の特性評価（１）〜（３）、および、各実施例および各比較例で得られた半導体装置の特性評価（４）および（５）を、それぞれ、以下のようにして行った。
【０１２２】
（１）：スパイラルフロー
ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注入圧力６．８ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。
【０１２３】
このスパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい程、流動性が良好であることを示す。
【０１２４】
（２）：硬化トルク
キュラストメーター（オリエンテック（株）製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶ ＰＳ型）を用い、１７５℃、４５秒後のトルクを測定した。
この硬化トルクは、数値が大きい程、硬化性が良好であることを示す。
【０１２５】
（３）：フロー残存率
得られたエポキシ樹脂組成物を、大気中３０℃で１週間保存した後、前記（１）と同様にしてスパイラルフローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対する百分率（％）を求めた。
このフロー残存率は、数値が大きい程、保存性が良好であることを示す。
【０１２６】
（４）：耐半田クラック性
１００ピンＴＱＦＰを８５℃、相対湿度８５％の環境下で１６８時間加湿処理し、その後、最高温度２６０℃のＩＲリフロー炉で２分間加熱処理した。
【０１２７】
その後、顕微鏡下に、外部クラックの発生の有無を観察し、クラック発生率＝（クラックが発生したパッケージ数）／（全パッケージ数）×１００として、百分率（％）で表示した。
【０１２８】
また、シリコンチップとエポキシ樹脂組成物の硬化物との剥離面積の割合を、超音波探傷装置を用いて測定し、剥離率＝（剥離面積）／（シリコンチップの面積）×１００として、８個のパッケージの平均値を求め、百分率（％）で表示した。
【０１２９】
これらのクラック発生率および剥離率は、それぞれ、数値が小さい程、耐半田クラック性が良好であることを示す。
【０１３０】
（５）：耐湿信頼性
１６ピンＤＩＰに、１２５℃、相対湿度１００％の水蒸気中で、２０Ｖの電圧を印加し、断線不良を調べた。１５個のパッケージのうち８個以上に不良が出るまでの時間を不良時間とした。
【０１３１】
なお、測定時間は、最長で５００時間とし、その時点で不良パッケージ数が８個未満であったものは、不良時間を５００時間超（＞５００）と示す。
この不良時間は、数値が大きい程、耐湿信頼性に優れることを示す。
各特性評価（１）〜（５）の結果を、表１に示す。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
表１に示すように、実施例１〜１２で得られたエポキシ樹脂組成物（本発明のエポキシ樹脂組成物）は、いずれも、比較例に比べて保存性が良好であり、さらに、この硬化物で封止された各実施例のパッケージ（本発明の半導体装置）は、いずれも、耐半田クラック性および耐湿信頼性が良好なものであった。
【０１３４】
これに対し、比較例１〜４で得られたエポキシ樹脂組成物は、いずれも、実施例と比較して保存性、耐半田クラック性、耐湿信頼性に劣るものであった。
【０１３５】
（実施例１３〜１８、比較例５および６）
化合物（Ａ）として、前記式（１２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂：２６重量部、前記式（１４）で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂：２８．５重量部、および、化合物（Ｂ）として、前記式（１３）で表されるフェノールアラルキル樹脂：４５．５重量部を配合した以外は、それぞれ、前記実施例１、３、５、７、９、１１、比較例１、３と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、パッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１３６】
各実施例１３〜１８、比較例５および６で得られたエポキシ樹脂組成物およびパッケージの特性評価を、前記と同様にして行ったところ、前記表１とほぼ同様の結果が得られた。
【０１３７】
（実施例１９〜２４、比較例７および８）
化合物（Ａ）として、前記式（１２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂：５４．５重量部、化合物（Ｂ）として、前記式（１３）で表されるフェノールアラルキル樹脂：２４重量部、および、前記式（１５）で表されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂：２１．５重量部を配合した以外は、それぞれ、前記実施例１、３、５、７、９および１１、比較例１および３と同様にして、エポキシ樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、パッケージ（半導体装置）を製造した。
【０１３８】
各実施例１９〜２４、比較例７および８で得られたエポキシ樹脂組成物およびパッケージの特性評価を、前記と同様にして行ったところ、前記表１とほぼ同様の結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
かかるエポキシ樹脂組成物を用いることにより、硬化性、保存性および流動性が良好なエポキシ樹脂組成物を得ることができる。このエポキシ樹脂は、電気・電子材料分野に好適に使用、特に、耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れた半導体素子等の電子部品を封止してなる電子部品装置を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）および分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）が、一般式（１）で表されるものである請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
【化１】
［式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ４は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表し、Ｒ５は有機基を表す。ｎは１〜２の整数を表す。］
【請求項３】
１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）が、下記一般式（２）で表されるエポキシ樹脂および下記一般式（３）で表されるエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とする請求項１または２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【化２】
［式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【化３】
［式中、Ｒ１０〜Ｒ１７は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ａは、１〜１０の整数である。］
【請求項４】
前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物が、下記一般式（４）で表されるフェノール樹脂および下記一般式（５）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を主成分とする請求項１〜３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【化４】
［式中、Ｒ１８〜Ｒ２１は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｂは、１〜１０の整数である。］
【化５】
［式中、Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｃは、１〜１０の整数である。］
【請求項５】
無機充填材を含む請求項１〜４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
前記無機充填材の含有量は、前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物と、前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物との合計量１００重量部あたり、２００〜２４００重量部である請求項５に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
請求項６に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物（Ｂ）および分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
分子内にサクシンイミジルスルフィド構造を有する有機シラン化合物（Ｃ）が、一般式（１）で表されるものである請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
【化１】
［式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、炭素数が１〜４のアルキル基、炭素数が１〜４のアルコキシ基、または炭素数が６〜１２のアリール基のいずれかを表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ４は、炭素数が１〜６の炭化水素基を表し、Ｒ５は有機基を表す。ｎは１〜２の整数を表す。］
【請求項３】
１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物（Ａ）が、下記一般式（２）で表されるエポキシ樹脂および下記一般式（３）で表されるエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とする請求項１または２に記載のエポキシ樹脂組成物。
【化２】
［式中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【化３】
［式中、Ｒ１０〜Ｒ１７は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ａは、１〜１０の整数である。］
【請求項４】
前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物が、下記一般式（４）で表されるフェノール樹脂および下記一般式（５）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を主成分とする請求項１〜３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【化４】
［式中、Ｒ１８〜Ｒ２１は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｂは、１〜１０の整数である。］
【化５】
［式中、Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基およびハロゲン原子から選択される１種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、ｃは、１〜１０の整数である。］
【請求項５】
無機充填材を含む請求項１〜４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
前記無機充填材の含有量は、前記１分子内にエポキシ基を２個以上有する化合物と、前記１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有する化合物との合計量１００重量部あたり、２００〜２４００重量部である請求項５に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
請求項６に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【公開番号】特開２００６−１７６６８３（Ｐ２００６−１７６６８３Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７２２２４（Ｐ２００４−３７２２２４）
【出願日】平成１６年１２月２２日（２００４．１２．２２）
【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１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２２日（２００４．１２．２２）
【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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