エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
【課題】 成形時の離型性、連続成形性が良好で、且つ耐半田リフロー性に優れた特性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、主鎖にビフェニレン骨格を有するノボラック構造の樹脂を含み、前記（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１％以上１重量％以下の割合で含み、かつ前記（Ｆ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１％以上２重量％以下の割合で含むことを特徴とする半導体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、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、主鎖にビフェニレン骨格を有するノボラック構造の樹脂を含み、前記（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１％以上１重量％以下の割合で含み、かつ前記（Ｆ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１％以上２重量％以下の割合で含むことを特徴とする半導体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、エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に関するものであり、特に流動性、離型性、連続成形性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた耐半田リフロー性に優れた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高度化、軽薄短小化が求められる中、半導体素子の高集積化、表面実装化が進んでいる。これに伴い、半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求は益々厳しくなっているのが現状である。特に半導体装置の薄型化に際しては、金型とエポキシ樹脂組成物の硬化物との間の離型不足に伴う応力の発生により、半導体装置内部の半導体素子自体にクラックを生じたり、硬化物と半導体素子との界面における密着性が低下したりするといった問題が生じている。また、半導体装置の表面実装化に際しては、環境問題に端を発した有鉛半田から無鉛半田への移行に伴い、半田処理時の温度が高くなり、半導体装置中に含まれる水分の気化によって発生する爆発的な応力による耐半田リフロー性が、従来以上に大きな問題となってきている。また、リードフレームについても脱鉛の観点から、外装有鉛半田メッキの代わりに予めニッケルメッキ、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレームを用いた半導体装置が増加している。これらのメッキはエポキシ樹脂組成物の硬化物との密着性が著しく悪いという欠点があり、表面実装時に界面において剥離が発生する等の問題が生じており、耐半田リフロー性の向上が求められている。
【０００３】
このため耐半田リフロー性を向上させるための種々の提案がされている。例えば、無機充填材の高充填化が可能な低粘度型エポキシ樹脂であるビフェニル型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物が提案されているが（特許文献１、２参照。）、無機充填材の高充填化により、流動性の低下が懸念される。また、前記のようなプレプリーティングフレームに対しての密着性も低く、これらのフレームを使用したパッケージでは特に信頼性が劣るという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−３７０４１号公報（第１〜９頁）
【特許文献２】特開平８−２５３５５５号公報（第２〜９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低吸湿、低応力の樹脂成分、特定の離型剤及び特定の化合物を用いた流動性、離型性、連続成形性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた耐半田リフロー性に優れた半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、一般式（１）で示される樹脂を含み、前記（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上１重量％以下の割合で含み、前記かつ（Ｆ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上２重量％以下の割合で含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【０００７】
【化２】
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選択される基であり、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｘはグリシジルエーテル基又は水酸基。ｎは平均値で、１〜３の正数。）
【０００８】
［２］ 前記（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックスの平均粒径が２０μｍ以上、７０μｍ以下であり、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率が０．１重量％以下である第［１］項記載のエポキシ樹脂組成物、
［３］ 前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，４−トリアゾール環を有する化合物である第［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
［４］ 前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，３−トリアゾール環を有する化合物である第［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
［５］ 前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が少なくとも１つのメルカプト基を有する化合物である［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
［６］ 第［１］ないし［５］項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置、
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に従うと、成形封止する時の流動性、離型性、連続成形性に優れ、かつ低吸湿、低応力性であり、更に半導体素子、リードフレーム等の各種基材との密着性、特にメッキを施された銅リードフレーム（銀メッキリードフレーム、ニッケルメッキリードフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレーム等）との密着性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物、並びに耐半田リフロー性に優れた半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、主鎖にビフェニレン骨格を有するノボラック構造の樹脂を含み、前記（Ｅ）成分及び前記（Ｆ）成分を特定量含むことにより、成形封止する時の流動性、離型性、連続成形性に優れ、かつ低吸湿、低応力性であり、更に半導体素子、リードフレーム等の各種基材との密着性、特にメッキを施された銅リードフレーム（銀メッキリードフレーム、ニッケルメッキリードフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレーム等）との密着性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物、並びに耐半田リフロー性に優れた半導体装置が得られるものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ｘはグリシジルエーテル基）は、樹脂骨格中に疎水性の構造を多く含むことから、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は吸湿率が低く、また架橋密度が低いため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が小さいといった特徴を有している。これを用いたエポキシ樹脂組成物の樹脂硬化物は低い吸湿性を有し、半田処理時における水分の気化による爆発的な応力を低減できる。また熱時に低弾性率であることから半田処理時に発生する熱応力が小さくなり、結果として耐半田リフロー性に優れる。
【００１２】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ｘはグリシジルエーテル基）を用いることによる効果が損なわない範囲で、他のエポキシ樹脂と併用することができる。併用する場合の他のエポキシ樹脂としては、例えば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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン骨格を含む）型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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があり、これらは単独でも混合して用いてもよい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ｘはグリシジルエーテル基）の具体例を式（２）に示すが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
【化３】
（ただし、上記式（２）において、ｎは平均値で１〜３の正数。）
【００１４】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるフェノール樹脂（Ｘは水酸基）は、樹脂骨格中に疎水性の構造を多く含むことから、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は吸湿率が低く、また架橋密度が低いため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が小さいといった特徴を有している。これを用いたエポキシ樹脂組成物の樹脂硬化物は低吸湿率を示し、半田処理時における水分の気化による爆発的な応力を低減できる。また熱時に低弾性率であることから半田処理時に発生する熱応力が小さくなり、結果として耐半田リフロー性に優れる。
【００１５】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるフェノール樹脂（Ｘは水酸基）を用いることによる効果が損なわない範囲で、他のフェノール樹脂と併用することができる。併用する場合の他の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、トリフェノールメタン樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂（フェニレン骨格を含む）、ナフトールアラルキル樹脂等があり、これらは単独でも混合して用いてもよい。一般式（１）を基本骨格とするフェノール樹脂（Ｘは水酸基）の具体例を式（３）に示すが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
【化４】
（ただし、上記式（３）において、ｎは平均値で１〜３の正数。）
【００１７】
本発明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基の当量比としては、好ましくは０．５以上、２以下であり、特に好ましくは０．７以上、１．５以下である。上記範囲を外れると耐湿性、硬化性等が低下する恐れがあるので好ましくない。
【００１８】
本発明で用いられる硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒となり得るものを指し、例えばトリブチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のアミン系化合物、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの硬化促進剤は単独でも混合して用いてもよい。
【００１９】
本発明で用いられる無機質充填材としては、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機質充填材の配合量を特に多くする場合は、溶融シリカを用いるのが一般的である。溶融シリカは破砕状、球状のいずれでも使用可能であるが、溶融シリカの配合量を高め、かつエポキシ樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状のものを主に用いる方が好ましい。更に球状シリカの配合量を高めるためには、球状シリカの粒度分布がより広くなるように調整することが望ましい。
【００２０】
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスとは、マイクロクリスタリンワックスを空気酸化あるいは酸付加する事などにより酸化物としたものの総称であり、酸化されることにより、カルボキシル基が導入される。原料のマイクロクリスタリンワックスは、減圧蒸留残渣油又は重質留出油から分離精製した常温において固体のワックスであり、通常炭素数は３０〜６０程度、分子量は５００〜８００程度である。
【００２１】
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスの滴点は、８０℃以上、１２０℃以下が好ましく、より好ましくは９０℃以上、１１０℃以下である。下限値未満だと熱安定性が十分でないため、連続成形時に酸化マイクロクリスタリンワックスの焼き付きが発生し、離型性が悪化し、連続成形性を損なう恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、酸化マイクロクリスタリンワックスの分散性が低下し、酸化マイクロクリスタリンワックスの硬化物表面への偏析による金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。酸価は１０ｍｇ／ＫＯＨ以上、５０ｍｇ／ＫＯＨ以下が好ましく、より好ましくは１５ｍｇ／ＫＯＨ以上、４０ｍｇ／ＫＯＨ以下である。酸価は樹脂硬化物との相溶性に影響し、下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスはエポキシ樹脂マトリックスと相分離を起こし、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型性を確保することができない恐れがある。鹸化価は１０ｍｇ／ＫＯＨ以上、７０ｍｇ／ＫＯＨ以下が好ましく、より好ましくは２０ｍｇ／ＫＯＨ以上、６０ｍｇ／ＫＯＨ以下である。鹸化価は樹脂硬化物との相溶性に影響し、下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスはエポキシ樹脂マトリックスと相分離を起こし、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型性を確保することができない恐れがある。平均粒径は２０μｍ以上、７０μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以上、６０μｍ以下である。下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスがエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型付与効果が得られない恐れがある。上限値を越えると酸化マイクロクリスタリンワックスが偏析し、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。また、エポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、流動性を阻害する恐れがある。また、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率は０．１重量％以下であることが好ましい。上限値を越えると酸化マイクロクリスタリンワックスが偏析し、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。また、エポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、流動性を阻害する恐れがある。酸化マイクロクリスタリンワックスの含有量はエポキシ樹脂組成物中に、０．０１重量％以上１重量％以下であり、好ましくは０．０３重量％以上０．５重量％以下である。下限値未満だと離型性不足となり、上限値を越えるとリードフレーム部材との密着性が損なわれ、半田処理時に部材との剥離が発生する恐れがある。また、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。
【００２２】
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスは市販のものを入手し、粒度調整して使用することができる。
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスを用いることによる効果を損なわない範囲で他の離型剤を併用することもできる。併用できる離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天然ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩類等が挙げられる。
【００２３】
本発明で用いられるトリアゾール系化合物は、窒素３原子及び炭素２原子で構成される複素五員環構造を有する化合物である。トリアゾール系化合物は樹脂組成物とプリプレーティングフレーム表面との親和性を改善し、界面の剥離を抑える効果がある。
本発明で用いられるトリアゾール系化合物としては、１，２，４−トリアゾール環を有する化合物、１，２，３−トリアゾール環を有する化合物が挙げられる。
これからの化合物のうち、少なくとも１つのメルカプト基を有する化合物であることが好ましい。さらに１，２，４−トリアゾール−３−チオール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール、３，５−ジメルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−ヒドロキシ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール、５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール−３−メタノール、１，２，３−トリアゾール−４−チオール、４−アミノ−１，２，３−トリアゾール−５−チオール、４，５−ジメルカプト−１，２，３−トリアゾール、がより好ましい。メルカプト基を有していないと樹脂組成物とプリプレーティングフレーム表面との親和性の改善効果や界面の剥離を抑える効果が低く、半田処理時に部材との剥離が発生する恐れがある。
【００２４】
本発明に用いられるトリアゾール系化合物の添加量はエポキシ樹脂組成物中に、０．０１重量％以上２重量％以下であり、好ましくは０．０３重量％以上１重量％以下である。下限値を下回ると、フレームとの密着性を向上させる効果が低下する可能性がある。また、上限値を超えると、組成物の流動性が低下し、耐半田リフロー性が低下する可能性がある。
【００２５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、リン化合物、金属水酸化物等の難燃剤、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、ベンガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、合成ゴム等の低応力剤、酸化ビスマス水和物等の酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。更に、必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶媒を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分及びその他の添加剤等をミキサー等を用いて混合後、加熱ニーダ、熱ロール、押し出し機等を用いて加熱混練し、続いて冷却、粉砕して得られる。
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、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従来からの成形方法で硬化成形すればよい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
実施例１
【００２７】
式（２）のエポキシ樹脂（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）［日本化薬製、ＮＣ３０００Ｐ、軟化点５８℃、エポキシ当量２７３］
７．５１重量部
【化５】
【００２８】
式（４）のフェノール樹脂（フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂［三井化学（株）製、ＸＬＣ−４Ｌ、軟化点６５℃、水酸基当量１７４］
４．７９重量部
【化６】
【００２９】
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、「ＤＢＵ」という）
０．２０重量部
球状溶融シリカ（平均粒径３０．０μｍ） ８７．００重量部
酸化マイクロクリスタリンワックス１（滴点９５℃、酸価２０ｍｇ／ＫＯＨ、鹸化価３５ｍｇ／ＫＯＨ、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％） ０．１０重量部
【００３０】
１，２，４−トリアゾール−３−チオール（試薬）
０．１０重量部
【００３１】
カーボンブラック ０．３０重量部
をミキサーを用いて混合した後、表面温度が９５℃と２５℃の２軸ロールを用いて２０回混練し、得られた混練物シートを冷却後粉砕して、エポキシ樹脂組成物とした。得られたエポキシ樹脂組成物の特性を以下の方法で評価した。
【００３２】
評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰa、硬化時間１２０秒で測定した。単位はｃｍ。
【００３３】
金線変形率：低圧トランスファー自動成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．６ＭＰａ、硬化時間７０秒で、１６０ｐＬＱＦＰ（プリプレーティングフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキしたもの、パッケージ外寸：２４ｍｍ×２４ｍｍ×１．４ｍｍ厚、パッドサイズ：８．５ｍｍ×８．５ｍｍ、チップサイズ７．４ｍｍ×７．４ｍｍ）を成形した。成形した１６０ｐＬＱＦＰパッケージを軟Ｘ線透視装置で観察し、金線の変形率を（流れ量）／（金線長）の比率で表した。判定基準は５％未満を○、５％以上を×とした。
【００３４】
連続成形性：低圧トランスファー自動成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．６ＭＰａ、硬化時間７０秒で、８０ｐＱＦＰ（プリプレーティングフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキしたもの、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）を連続で５００ショットまで成形した。判定基準は未充填等の問題が全く発生せずに５００ショットまで連続成形できたものを○、それ以外を×とした。
【００３５】
成形品外観及び金型汚れ：上記連続成形性の評価において５００ショット経過後のパッケージ及び金型について、目視で汚れを評価した。パッケージ外観判断及び金型汚れ基準は、汚れているものを×、５００ショットまで汚れていないものを○で表す。
【００３６】
耐半田リフロー性：上記連続成形性の評価において成形したパッケージを１７５℃、８時間で後硬化し、得られたパッケージを８５℃、相対湿度６０％で１６８時間加湿処理後、２６０℃の半田槽にパッケージを１０秒間浸漬した。半田に浸漬させたパッケージ２０個の半導体素子とエポキシ樹脂組成物界面の密着状態を超音波探傷装置により観察し、剥離発生率［（剥離発生パッケージ数）／（全パッケージ数）×１００］を算出した。単位は％。耐半田リフロー性の判断基準は、剥離が発生しなかったものは○、剥離発生率が２０％未満のものは△、剥離発生率が２０％以上のものは×とした。
【００３７】
実施例２〜１３、比較例１〜７
表１、表２、表３に示す割合で各成分を配合し、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表１、表２、表３に示す。
実施例１以外で用いた成分について、以下に示す。
【００３８】
式（５）のエポキシ樹脂（ビフェニル型エポキシ樹脂）［ジャバンエポキシレジン（株）製、ＹＸ−４０００Ｈ、融点１０５℃、エポキシ当量１９１］
【化７】
【００３９】
式（３）のフェノール樹脂（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）製、ＭＥＨ７８５１ＳＳ、軟化点６７℃、水酸基当量２０３］
【化８】
【００４０】
酸化マイクロクリスタリンワックス２（滴点１０５℃、酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、鹸化価５０ｍｇ／ＫＯＨ、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％）
マイクロクリスタリンワックス（滴点９５℃、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％、非酸化品）
【００４１】
３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール（試薬）
３，５−ジメルカプト−１，２，４−トリアゾール（試薬）
３−ヒドロキシ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール（試薬）
４−アミノ−１，２，３−トリアゾール−５−チオール（試薬）
【００４２】
式（６）で示される２−（４’−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール（川口化学）
【化９】
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、離型性、低吸湿、低応力性に優れた特性を有しており、これを用いて半導体素子を成形封止する時の離型性、連続成形性に優れ、且つリードフレーム、特にメッキを施された銅リードフレーム（銀メッキリードフレーム、ニッケルメッキリードフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレーム等）との密着性に優れており、耐半田リフロー性に優れた半導体装置を得ることができるため、無鉛半田を用いて表面実装を行う半導体装置に好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に関するものであり、特に流動性、離型性、連続成形性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた耐半田リフロー性に優れた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高度化、軽薄短小化が求められる中、半導体素子の高集積化、表面実装化が進んでいる。これに伴い、半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求は益々厳しくなっているのが現状である。特に半導体装置の薄型化に際しては、金型とエポキシ樹脂組成物の硬化物との間の離型不足に伴う応力の発生により、半導体装置内部の半導体素子自体にクラックを生じたり、硬化物と半導体素子との界面における密着性が低下したりするといった問題が生じている。また、半導体装置の表面実装化に際しては、環境問題に端を発した有鉛半田から無鉛半田への移行に伴い、半田処理時の温度が高くなり、半導体装置中に含まれる水分の気化によって発生する爆発的な応力による耐半田リフロー性が、従来以上に大きな問題となってきている。また、リードフレームについても脱鉛の観点から、外装有鉛半田メッキの代わりに予めニッケルメッキ、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレームを用いた半導体装置が増加している。これらのメッキはエポキシ樹脂組成物の硬化物との密着性が著しく悪いという欠点があり、表面実装時に界面において剥離が発生する等の問題が生じており、耐半田リフロー性の向上が求められている。
【０００３】
このため耐半田リフロー性を向上させるための種々の提案がされている。例えば、無機充填材の高充填化が可能な低粘度型エポキシ樹脂であるビフェニル型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂組成物が提案されているが（特許文献１、２参照。）、無機充填材の高充填化により、流動性の低下が懸念される。また、前記のようなプレプリーティングフレームに対しての密着性も低く、これらのフレームを使用したパッケージでは特に信頼性が劣るという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−３７０４１号公報（第１〜９頁）
【特許文献２】特開平８−２５３５５５号公報（第２〜９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低吸湿、低応力の樹脂成分、特定の離型剤及び特定の化合物を用いた流動性、離型性、連続成形性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた耐半田リフロー性に優れた半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
［１］ （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、一般式（１）で示される樹脂を含み、前記（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上１重量％以下の割合で含み、前記かつ（Ｆ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上２重量％以下の割合で含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【０００７】
【化２】
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選択される基であり、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｘはグリシジルエーテル基又は水酸基。ｎは平均値で、１〜３の正数。）
【０００８】
［２］ 前記（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックスの平均粒径が２０μｍ以上、７０μｍ以下であり、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率が０．１重量％以下である第［１］項記載のエポキシ樹脂組成物、
［３］ 前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，４−トリアゾール環を有する化合物である第［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
［４］ 前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，３−トリアゾール環を有する化合物である第［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
［５］ 前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が少なくとも１つのメルカプト基を有する化合物である［１］又は［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
［６］ 第［１］ないし［５］項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置、
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に従うと、成形封止する時の流動性、離型性、連続成形性に優れ、かつ低吸湿、低応力性であり、更に半導体素子、リードフレーム等の各種基材との密着性、特にメッキを施された銅リードフレーム（銀メッキリードフレーム、ニッケルメッキリードフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレーム等）との密着性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物、並びに耐半田リフロー性に優れた半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、主鎖にビフェニレン骨格を有するノボラック構造の樹脂を含み、前記（Ｅ）成分及び前記（Ｆ）成分を特定量含むことにより、成形封止する時の流動性、離型性、連続成形性に優れ、かつ低吸湿、低応力性であり、更に半導体素子、リードフレーム等の各種基材との密着性、特にメッキを施された銅リードフレーム（銀メッキリードフレーム、ニッケルメッキリードフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレーム等）との密着性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物、並びに耐半田リフロー性に優れた半導体装置が得られるものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ｘはグリシジルエーテル基）は、樹脂骨格中に疎水性の構造を多く含むことから、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は吸湿率が低く、また架橋密度が低いため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が小さいといった特徴を有している。これを用いたエポキシ樹脂組成物の樹脂硬化物は低い吸湿性を有し、半田処理時における水分の気化による爆発的な応力を低減できる。また熱時に低弾性率であることから半田処理時に発生する熱応力が小さくなり、結果として耐半田リフロー性に優れる。
【００１２】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ｘはグリシジルエーテル基）を用いることによる効果が損なわない範囲で、他のエポキシ樹脂と併用することができる。併用する場合の他のエポキシ樹脂としては、例えば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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン骨格を含む）型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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があり、これらは単独でも混合して用いてもよい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（Ｘはグリシジルエーテル基）の具体例を式（２）に示すが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
【化３】
（ただし、上記式（２）において、ｎは平均値で１〜３の正数。）
【００１４】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるフェノール樹脂（Ｘは水酸基）は、樹脂骨格中に疎水性の構造を多く含むことから、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は吸湿率が低く、また架橋密度が低いため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が小さいといった特徴を有している。これを用いたエポキシ樹脂組成物の樹脂硬化物は低吸湿率を示し、半田処理時における水分の気化による爆発的な応力を低減できる。また熱時に低弾性率であることから半田処理時に発生する熱応力が小さくなり、結果として耐半田リフロー性に優れる。
【００１５】
本発明で用いられる一般式（１）で示されるフェノール樹脂（Ｘは水酸基）を用いることによる効果が損なわない範囲で、他のフェノール樹脂と併用することができる。併用する場合の他の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、トリフェノールメタン樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂（フェニレン骨格を含む）、ナフトールアラルキル樹脂等があり、これらは単独でも混合して用いてもよい。一般式（１）を基本骨格とするフェノール樹脂（Ｘは水酸基）の具体例を式（３）に示すが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
【化４】
（ただし、上記式（３）において、ｎは平均値で１〜３の正数。）
【００１７】
本発明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基の当量比としては、好ましくは０．５以上、２以下であり、特に好ましくは０．７以上、１．５以下である。上記範囲を外れると耐湿性、硬化性等が低下する恐れがあるので好ましくない。
【００１８】
本発明で用いられる硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒となり得るものを指し、例えばトリブチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のアミン系化合物、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。またこれらの硬化促進剤は単独でも混合して用いてもよい。
【００１９】
本発明で用いられる無機質充填材としては、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機質充填材の配合量を特に多くする場合は、溶融シリカを用いるのが一般的である。溶融シリカは破砕状、球状のいずれでも使用可能であるが、溶融シリカの配合量を高め、かつエポキシ樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状のものを主に用いる方が好ましい。更に球状シリカの配合量を高めるためには、球状シリカの粒度分布がより広くなるように調整することが望ましい。
【００２０】
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスとは、マイクロクリスタリンワックスを空気酸化あるいは酸付加する事などにより酸化物としたものの総称であり、酸化されることにより、カルボキシル基が導入される。原料のマイクロクリスタリンワックスは、減圧蒸留残渣油又は重質留出油から分離精製した常温において固体のワックスであり、通常炭素数は３０〜６０程度、分子量は５００〜８００程度である。
【００２１】
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスの滴点は、８０℃以上、１２０℃以下が好ましく、より好ましくは９０℃以上、１１０℃以下である。下限値未満だと熱安定性が十分でないため、連続成形時に酸化マイクロクリスタリンワックスの焼き付きが発生し、離型性が悪化し、連続成形性を損なう恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、酸化マイクロクリスタリンワックスの分散性が低下し、酸化マイクロクリスタリンワックスの硬化物表面への偏析による金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。酸価は１０ｍｇ／ＫＯＨ以上、５０ｍｇ／ＫＯＨ以下が好ましく、より好ましくは１５ｍｇ／ＫＯＨ以上、４０ｍｇ／ＫＯＨ以下である。酸価は樹脂硬化物との相溶性に影響し、下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスはエポキシ樹脂マトリックスと相分離を起こし、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型性を確保することができない恐れがある。鹸化価は１０ｍｇ／ＫＯＨ以上、７０ｍｇ／ＫＯＨ以下が好ましく、より好ましくは２０ｍｇ／ＫＯＨ以上、６０ｍｇ／ＫＯＨ以下である。鹸化価は樹脂硬化物との相溶性に影響し、下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスはエポキシ樹脂マトリックスと相分離を起こし、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。上限値を越えるとエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型性を確保することができない恐れがある。平均粒径は２０μｍ以上、７０μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以上、６０μｍ以下である。下限値未満だと酸化マイクロクリスタリンワックスがエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性がよすぎるため、硬化物表面に染み出すことが出来ず、十分な離型付与効果が得られない恐れがある。上限値を越えると酸化マイクロクリスタリンワックスが偏析し、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。また、エポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、流動性を阻害する恐れがある。また、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率は０．１重量％以下であることが好ましい。上限値を越えると酸化マイクロクリスタリンワックスが偏析し、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。また、エポキシ樹脂組成物の硬化の際、酸化マイクロクリスタリンワックスが十分に溶融しないことにより、流動性を阻害する恐れがある。酸化マイクロクリスタリンワックスの含有量はエポキシ樹脂組成物中に、０．０１重量％以上１重量％以下であり、好ましくは０．０３重量％以上０．５重量％以下である。下限値未満だと離型性不足となり、上限値を越えるとリードフレーム部材との密着性が損なわれ、半田処理時に部材との剥離が発生する恐れがある。また、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす恐れがある。
【００２２】
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスは市販のものを入手し、粒度調整して使用することができる。
本発明で用いられる酸化マイクロクリスタリンワックスを用いることによる効果を損なわない範囲で他の離型剤を併用することもできる。併用できる離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天然ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩類等が挙げられる。
【００２３】
本発明で用いられるトリアゾール系化合物は、窒素３原子及び炭素２原子で構成される複素五員環構造を有する化合物である。トリアゾール系化合物は樹脂組成物とプリプレーティングフレーム表面との親和性を改善し、界面の剥離を抑える効果がある。
本発明で用いられるトリアゾール系化合物としては、１，２，４−トリアゾール環を有する化合物、１，２，３−トリアゾール環を有する化合物が挙げられる。
これからの化合物のうち、少なくとも１つのメルカプト基を有する化合物であることが好ましい。さらに１，２，４−トリアゾール−３−チオール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール、３，５−ジメルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−ヒドロキシ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール、５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール−３−メタノール、１，２，３−トリアゾール−４−チオール、４−アミノ−１，２，３−トリアゾール−５−チオール、４，５−ジメルカプト−１，２，３−トリアゾール、がより好ましい。メルカプト基を有していないと樹脂組成物とプリプレーティングフレーム表面との親和性の改善効果や界面の剥離を抑える効果が低く、半田処理時に部材との剥離が発生する恐れがある。
【００２４】
本発明に用いられるトリアゾール系化合物の添加量はエポキシ樹脂組成物中に、０．０１重量％以上２重量％以下であり、好ましくは０．０３重量％以上１重量％以下である。下限値を下回ると、フレームとの密着性を向上させる効果が低下する可能性がある。また、上限値を超えると、組成物の流動性が低下し、耐半田リフロー性が低下する可能性がある。
【００２５】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、リン化合物、金属水酸化物等の難燃剤、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、ベンガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、合成ゴム等の低応力剤、酸化ビスマス水和物等の酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。更に、必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶媒を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）成分及びその他の添加剤等をミキサー等を用いて混合後、加熱ニーダ、熱ロール、押し出し機等を用いて加熱混練し、続いて冷却、粉砕して得られる。
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、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従来からの成形方法で硬化成形すればよい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
実施例１
【００２７】
式（２）のエポキシ樹脂（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）［日本化薬製、ＮＣ３０００Ｐ、軟化点５８℃、エポキシ当量２７３］
７．５１重量部
【化５】
【００２８】
式（４）のフェノール樹脂（フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂［三井化学（株）製、ＸＬＣ−４Ｌ、軟化点６５℃、水酸基当量１７４］
４．７９重量部
【化６】
【００２９】
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、「ＤＢＵ」という）
０．２０重量部
球状溶融シリカ（平均粒径３０．０μｍ） ８７．００重量部
酸化マイクロクリスタリンワックス１（滴点９５℃、酸価２０ｍｇ／ＫＯＨ、鹸化価３５ｍｇ／ＫＯＨ、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％） ０．１０重量部
【００３０】
１，２，４−トリアゾール−３−チオール（試薬）
０．１０重量部
【００３１】
カーボンブラック ０．３０重量部
をミキサーを用いて混合した後、表面温度が９５℃と２５℃の２軸ロールを用いて２０回混練し、得られた混練物シートを冷却後粉砕して、エポキシ樹脂組成物とした。得られたエポキシ樹脂組成物の特性を以下の方法で評価した。
【００３２】
評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰa、硬化時間１２０秒で測定した。単位はｃｍ。
【００３３】
金線変形率：低圧トランスファー自動成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．６ＭＰａ、硬化時間７０秒で、１６０ｐＬＱＦＰ（プリプレーティングフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキしたもの、パッケージ外寸：２４ｍｍ×２４ｍｍ×１．４ｍｍ厚、パッドサイズ：８．５ｍｍ×８．５ｍｍ、チップサイズ７．４ｍｍ×７．４ｍｍ）を成形した。成形した１６０ｐＬＱＦＰパッケージを軟Ｘ線透視装置で観察し、金線の変形率を（流れ量）／（金線長）の比率で表した。判定基準は５％未満を○、５％以上を×とした。
【００３４】
連続成形性：低圧トランスファー自動成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．６ＭＰａ、硬化時間７０秒で、８０ｐＱＦＰ（プリプレーティングフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキしたもの、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）を連続で５００ショットまで成形した。判定基準は未充填等の問題が全く発生せずに５００ショットまで連続成形できたものを○、それ以外を×とした。
【００３５】
成形品外観及び金型汚れ：上記連続成形性の評価において５００ショット経過後のパッケージ及び金型について、目視で汚れを評価した。パッケージ外観判断及び金型汚れ基準は、汚れているものを×、５００ショットまで汚れていないものを○で表す。
【００３６】
耐半田リフロー性：上記連続成形性の評価において成形したパッケージを１７５℃、８時間で後硬化し、得られたパッケージを８５℃、相対湿度６０％で１６８時間加湿処理後、２６０℃の半田槽にパッケージを１０秒間浸漬した。半田に浸漬させたパッケージ２０個の半導体素子とエポキシ樹脂組成物界面の密着状態を超音波探傷装置により観察し、剥離発生率［（剥離発生パッケージ数）／（全パッケージ数）×１００］を算出した。単位は％。耐半田リフロー性の判断基準は、剥離が発生しなかったものは○、剥離発生率が２０％未満のものは△、剥離発生率が２０％以上のものは×とした。
【００３７】
実施例２〜１３、比較例１〜７
表１、表２、表３に示す割合で各成分を配合し、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表１、表２、表３に示す。
実施例１以外で用いた成分について、以下に示す。
【００３８】
式（５）のエポキシ樹脂（ビフェニル型エポキシ樹脂）［ジャバンエポキシレジン（株）製、ＹＸ−４０００Ｈ、融点１０５℃、エポキシ当量１９１］
【化７】
【００３９】
式（３）のフェノール樹脂（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）製、ＭＥＨ７８５１ＳＳ、軟化点６７℃、水酸基当量２０３］
【化８】
【００４０】
酸化マイクロクリスタリンワックス２（滴点１０５℃、酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、鹸化価５０ｍｇ／ＫＯＨ、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％）
マイクロクリスタリンワックス（滴点９５℃、平均粒径４５μｍ、粒径１０６μｍ以上の粒子０．０重量％、非酸化品）
【００４１】
３−アミノ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール（試薬）
３，５−ジメルカプト−１，２，４−トリアゾール（試薬）
３−ヒドロキシ−１，２，４−トリアゾール−５−チオール（試薬）
４−アミノ−１，２，３−トリアゾール−５−チオール（試薬）
【００４２】
式（６）で示される２−（４’−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール（川口化学）
【化９】
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、離型性、低吸湿、低応力性に優れた特性を有しており、これを用いて半導体素子を成形封止する時の離型性、連続成形性に優れ、且つリードフレーム、特にメッキを施された銅リードフレーム（銀メッキリードフレーム、ニッケルメッキリードフレーム、ニッケル／パラジウム合金に金メッキが施されたプレプリーティングフレーム等）との密着性に優れており、耐半田リフロー性に優れた半導体装置を得ることができるため、無鉛半田を用いて表面実装を行う半導体装置に好適に用いることができる。
【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、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、一般式（１）で示される樹脂を含み、前記（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上１重量％以下の割合で含み、かつ前記（Ｆ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上２重量％以下の割合で含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選択される基であり、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｘはグリシジルエーテル基又は水酸基。ｎは平均値で、１〜３の正数。）
【請求項２】
前記（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックスの平均粒径が２０μｍ以上、７０μｍ以下であり、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率が０．１重量％以下である請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，４−トリアゾール環を有する化合物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，３−トリアゾール環を有する化合物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が少なくとも１つのメルカプト基を有する化合物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材、（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックス及び（Ｆ）トリアゾール系化合物を必須成分とし、前記（Ａ）エポキシ樹脂、前記（Ｂ）フェノール樹脂のうちの少なくとも一方が、一般式（１）で示される樹脂を含み、前記（Ｅ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上１重量％以下の割合で含み、かつ前記（Ｆ）成分を全エポキシ樹脂組成物中に０．０１重量％以上２重量％以下の割合で含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
（ただし、上記一般式（１）において、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選択される基であり、互いに同一であっても、異なっていてもよい。Ｘはグリシジルエーテル基又は水酸基。ｎは平均値で、１〜３の正数。）
【請求項２】
前記（Ｅ）酸化マイクロクリスタリンワックスの平均粒径が２０μｍ以上、７０μｍ以下であり、全酸化マイクロクリスタリンワックス中における粒径１０６μｍ以上の粒子の含有比率が０．１重量％以下である請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，４−トリアゾール環を有する化合物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が１，２，３−トリアゾール環を有する化合物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
前記（Ｆ）トリアゾール系化合物が少なくとも１つのメルカプト基を有する化合物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子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２００６−１７６６５４（Ｐ２００６−１７６６５４Ａ）
【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２００４−３７１４９０（Ｐ２００４−３７１４９０）
【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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