半導体接着用熱硬化性樹脂組成物および半導体装置
【課題】接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とすることのできる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】
（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、（Ｃ）硬化剤、および（Ｄ）充填材を必須成分とする半導体接着用熱硬化性樹脂組成物。
【化２】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは各繰り返し単位毎に独立に１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【解決手段】
（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、（Ｃ）硬化剤、および（Ｄ）充填材を必須成分とする半導体接着用熱硬化性樹脂組成物。
【化２】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは各繰り返し単位毎に独立に１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレーム等の支持部材に接着するために用いられる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物、およびこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレーム等の支持部材に接着するために、半導体接着用樹脂ペーストが用いられている。近年、電子機器の小型軽量化、高機能化の動向に対応して、半導体装置の耐湿性や吸湿後の耐半田クラック性の向上が強く求められている。これらの信頼性向上には、半導体素子と支持部材とが半導体接着用樹脂ペーストによって十分に接着されていることが必要となる。しかし、従来の半導体接着用樹脂ペーストについては、半導体素子と支持部材との接着強度、特に熱時接着強度が必ずしも十分でなく、半導体装置の信頼性が期待した程には向上しないという問題がある。
【０００３】
半導体素子と支持部材との接着強度を向上させる方法として、例えば半導体接着用樹脂ペーストに使用するエポキシ樹脂の架橋密度を上げる方法があり、多官能エポキシ樹脂を使用することが検討されている。しかし、多官能エポキシ樹脂は粘度が高いために作業性が低下しやすく、また高架橋化によってリードフレーム等の支持部材に反りが発生し、半田リフロー時、特に吸湿後の半田リフロー時に半導体素子や支持部材を封止する封止材にクラックが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
このように、半導体接着用樹脂ペーストについては、接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とし、信頼性を向上させることが求められている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７７０６７号公報
【特許文献２】特開２００９−６５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とすることのできる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的としている。また、本発明は、このような半導体接着用熱硬化性樹脂組成物によって支持部材に半導体素子が接着された信頼性に優れる半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物は、（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、（Ｃ）硬化剤、および（Ｄ）充填材を必須成分とすることを特徴とする。
【化１】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【０００８】
本発明の半導体装置は、支持部材上に半導体素子が接着されてなる半導体装置であって、前記接着が上記した本発明の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物により行われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とすることのできる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、耐半田クラック性等が良好であり、信頼性に優れる半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の半導体装置の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物（以下、接着剤組成物と記す）および半導体装置の実施形態について説明する。
【００１２】
本発明の接着剤組成物は、
（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、
（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、
（Ｃ）硬化剤、および
（Ｄ）充填材
を必須成分とすることを特徴とする。
【化２】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【００１３】
本発明の接着剤組成物によれば、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分、特に（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂を必須成分として含有させることで、硬化物の接着強度を向上させるとともに、応力緩和性を向上させることができる。従って、半導体装置における支持部材への半導体素子の接着に用いることで、耐半田クラック性、特に吸湿後の耐半田クラック性等を良好とし、信頼性を向上させることができる。
【００１４】
（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂は、下記一般式（１）で表されるものであり、ポリサルファイド骨格を構造の少なくとも一部に有するとともに、エポキシ基を２つ、またはそれ以上有するエポキシ樹脂である。ここで、ポリサルファイドとは、−Ｓ−Ｓ−結合を含む有機化合物の総称であり、一般的には−Ｒ２−（Ｓ）ｘ−（Ｒ２は２価の有機基であり、ｘは２以上の整数である）で表されるものである。
【化３】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【００１５】
ビスフェノール骨格を含む２価の有機基Ｒ１としては、例えばビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＡＤ型骨格、ビスフェノールＳ型骨格、ハロゲン化ビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＦ型骨格、ハロゲン化ビスフェノールＦ型骨格等を含む２価の有機基を挙げることができる。
【００１６】
ｍは、各繰り返し単位におけるＳの含有量を表すものであり、繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表すものである。各繰り返し単位におけるｍが１未満の場合、サルファイドが含まれず、通常のビスフェノール骨格型エポキシ樹脂となり、接着性や応力緩和性の向上といった効果を得ることができない。各繰り返し単位におけるｍは３程度まであれば接着性や応力緩和性の向上といった効果を十分に得ることができる。
【００１７】
なお、本発明においては、１分子内に１つまたは２つ以上存在する繰り返し単位のうち少なくとも１つの繰り返し単位についてはｍが２以上である必要がある。また、１分子内に繰り返し単位が２つ以上存在する場合（ｎが２以上の場合）、１分子内の各繰り返し単位におけるｍの値を平均して得られる平均値は１．５〜２．５が好ましい。
【００１８】
ｎが１未満の場合についても、サルファイド骨格が含まれず、通常のビスフェノール骨格型エポキシ樹脂となり、接着性や応力緩和性の向上といった効果を得ることができない。また、ｎが５０を超える場合、接着剤組成物の粘度が高くなり、取り扱い性が低下する。ｍを１〜３の範囲としつつ、ｎを１〜５０の範囲とすることにより、サルファイド骨格による接着性および応力緩和性の向上の効果を得ることができ、また取り扱いに適した粘度とすることができる。接着性、応力緩和性、および取り扱い性の観点から、ｎのより好ましい範囲は２〜３０である。
【００１９】
取り扱い性の観点から、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂の粘度は、２５℃において３００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。このようなポリサルファイド変性エポキシ樹脂としては、市販品を使用することができ、例えば東レ・ファインケミカル社製の商品名「フレップ−１０」、「フレップ−５０」、「フレップ−６０」、「フレップ−８０」等を使用することができる。
【００２０】
（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂（（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂）との合計量１００質量％中、５質量％以上であることが好ましい。５質量％以上とすることで、接着性や応力緩和性を効果的に向上させることができる。（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、１０〜９０質量％がより好ましい。
【００２１】
（Ｂ）成分のエポキシ樹脂は、上記した（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではなく、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものが好適に用いられ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、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、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、特殊多官能型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等の汎用物が挙げられる。例えば、エポキシ変性ポリブタジエンのような柔軟な骨格を有するものを併用することで、応力緩和性をより向上させることができる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２２】
エポキシ樹脂は分子量によって各種のものがあるが、分子量が小さく、常温で液状のものが配合するときの作業性および配合後の粘度の点から好ましい。上記したエポキシ樹脂の中でも、２５℃で液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、または脂環式エポキシ樹脂が、相溶性に優れ、低粘度であり、接着強度に優れる点で好ましい。
【００２３】
（Ｂ）成分のエポキシ樹脂は、本発明の重要な効果の１つである応力緩和性を損なわない限度において含有させることが重要であり、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、９５質量％以下とすることが好ましい。９５質量％以下とすることで、接着性を良好としつつ、応力緩和性も良好とすることができる。（Ｂ）成分のエポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、９０〜１０質量％がより好ましい。
【００２４】
（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂もしくは（Ｂ）成分のエポキシ樹脂が固形状や半固形状である場合、または液状でも粘度が高い場合、エポキシ基を有する反応性希釈剤を併用することが好ましい。反応性希釈剤としては、例えばｎ−ブチルグリシジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、スチレンオキサイド、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２５】
反応性希釈剤を併用する場合、接着剤組成物の２５℃における粘度が３００Ｐａ・ｓ以下となるようにすることが好ましい。通常、反応性希釈剤の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂の合計量１００質量部に対して、３０質量部以下とすることが好ましい。
【００２６】
（Ｃ）成分の硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤として一般に用いられるものを使用することができ、例えばフェノール樹脂、ジシアンジアミド、ジカルボン酸ジヒドラジド化合物、イミダゾール化合物、脂肪族アミン、芳香族アミン、スルホニウム塩等のカチオン重合触媒等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
フェノール樹脂としては、エポキシ基と反応して架橋にあずかる活性水素基を１分子当たり２個以上有するものが好ましい。このようなフェノール樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラメチルビスフェノールＳ、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ヒドロキシフェノール、ｍ−ヒドロキシフェノール、ｐ−ヒドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデンビス（メチルフェノール）、シクロヘキシリデンビスフェノール、またはフェノール、クレゾール、キシレノール等の１価フェノール類とホルムアルデヒドとを稀薄水溶液中強酸性下で反応させることによって得られるフェノールノボラック樹脂、１価フェノール類とアクロレイン、グリオキザール等の多官能アルデヒド類との酸性下の初期縮合物や、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン等の多価フェノール類とホルムアルデヒドとの酸性下の初期縮合物等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。硬化剤としてのフェノール樹脂の含有量は、例えば（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基数１．０に対し、フェノール性水酸基数が０．５〜１．５となる範囲とすることが好ましい。
【００２８】
ジカルボン酸ジヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ｐ−オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボン酸ジヒドラジド等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
イミダゾール化合物としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−Ｃ１１Ｈ２３−イミダゾール等の一般的なイミダゾールやトリアジンやイソシアヌル酸を付加し、保存安定性を付与した２，４−ジアミノ−６−｛２−メチルイミダゾール−（１）｝−エチル−Ｓ−トリアジン、またはそのイソシアネート付加物等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００３０】
フェノール樹脂以外の硬化剤の合計した含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂の合計量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲が好ましい。０．１質量部以上とすることで、接着強度を効果的に向上させることができる。また、１０質量部以下とすることで、応力緩和性の過度な低下も抑制することができる。
【００３１】
（Ｄ）成分の充填材としては、無機充填材や有機充填材を用いることができる。無機充填材としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等の金属粉末や、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、タルク等の酸化物や窒化物等の無機粉末が挙げられる。これらのうち、金属粉末は、主として導電性や熱伝導性を付与するために用いられる。有機充填材としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ベンゾグアナミンやメラミンとホルムアルデヒドとの架橋物等からなる粉末が挙げられる。
【００３２】
これらの中でも導電用途の接着剤組成物には、特に入手が容易なこと、形状や粒径の種類が多く、導電性も良好であり、加熱しても導電性が変化しにくい点で銀粉末が好ましく、絶縁用途の接着剤組成物には、入手の容易さと種類の豊富さの点でシリカ粉末が好ましい。充填材は、ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、充填材の形状としては、フレーク状、鱗片状、樹脂状、球状等のいずれであってもよい。
【００３３】
充填材の粒径は、接着剤組成物に要求される粘度等によっても異なるが、例えば金属粉末では、平均粒径１〜１５μｍが好ましく、平均粒径１〜１０μｍがより好ましく、金属粉末以外の無機粉末では、平均粒径１〜２５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。充填材の平均粒径を上記範囲内とすることで、接着剤組成物に適度な粘度を付与することができ、また塗付時もしくは硬化時における樹脂成分のブリードを抑制することができる。
【００３４】
なお、充填材の最大粒径が５０μｍを大幅に超えると、ディスペンサにより接着剤組成物を塗付する際に、ニードルの出口を閉塞して長時間の使用ができなくなることから、充填材の最大粒径は５０μｍ以下が好ましい。充填材としては、平均粒径の大きいものと小さいものとを混合して用いてもよい。充填材の粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定することができる。
【００３５】
充填材としては、必要とされる特性を付与するために、上記以外の充填材を用いてもよい。例えば、粒径が１〜１００ｎｍ程度のナノスケール充填材や、シリカとアクリルとの複合充填材、有機フィラー表面に金属コーティングを施した充填材等の有機化合物と無機化合物とからなる複合充填材等が挙げられる。なお、充填材は、予め表面をアルコキシシラン、アシロキシシラン、シラザン、オルガノアミノシラン等のシランカップリング材等で処理したものを用いてもよい。
【００３６】
（Ｄ）成分の充填材の配合量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量部に対して、１００〜５０００質量部が好ましく、１００〜４０００質量部がより好ましい。配合量を１００質量部以上とすることで、硬化物の膨張係数が過度に大きくなることを抑制し、接着の信頼性を良好にすることができる。また、５０００質量部以下とすることで、粘度が過度に大きくなることを抑制し、作業性を良好にすることができる。
【００３７】
本発明の接着剤組成物は、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有するが、これらの成分以外にも必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、硬化促進剤、ゴムやシリコーン等の低応力化剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、顔料、染料、消泡剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を適宜配合することができる。
【００３８】
本発明の接着剤組成物は、例えば、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分、必要に応じてその他の添加剤等を予備混合し、ロール等を用いて混練した後、真空下脱泡する等の方法によって製造することができる。
【００３９】
本発明の接着剤組成物は、支持部材上に半導体素子を接着するために用いられる。この接着のための接着剤組成物の硬化は、例えば１５０〜２００℃で３０〜１２０分程度の熱処理により行うことが好ましい。本発明の接着剤組成物によれば、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有することで、支持部材と半導体素子とを良好に接着することができるとともに、これらの間の応力も良好に緩和することができる。結果として、半導体装置の耐半田クラック性、特に吸湿後の耐半田クラック性等を良好とすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００４０】
本発明の半導体装置は、上記した本発明の接着剤組成物によって支持部材上に半導体素子が接着されていることを特徴とする。図１は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
【００４１】
半導体装置１は、支持部材である銅フレーム等のリードフレーム２と、半導体素子３とを有し、これらの間に接着剤組成物の硬化物からなる接着剤層４が形成されている。接着剤層４の厚さは、通常、１０〜３０μｍ程度である。半導体素子３の電極３１とリードフレーム２のリード部２１とはボンディングワイヤ５により電気的に接続されており、これらが封止用樹脂６によって封止されている。
【００４２】
このような半導体装置１は、接着剤組成物として本発明の接着剤組成物を用いることを除き、公知の製造方法により製造することができる。例えば、リードフレーム２上に接着剤組成物を介して半導体素子３をマウントした後、この接着剤組成物を加熱硬化させて接着剤層４とするとともに、リードフレーム２と半導体素子３とを接着する。
【００４３】
その後、リードフレーム２のリード部２１と半導体素子３の電極３１とを常温で超音波によるワイヤボンディングにより接続し、これらを封止用樹脂６によって封止する。ボンディングワイヤとしては、例えば銅、金、アルミニウム、金合金、アルミニウム−シリコン等からなるものが挙げられるが、コストおよびボンディング性の観点からはアルミニウムからなるものが好ましい。また、ボンディング時の超音波の出力、荷重等の条件は、特に限定されるものではなく、常法の範囲で適宜選択することができる。
【００４４】
本発明の半導体装置１によれば、本発明の接着剤組成物を用いることで、支持部材と半導体素子とを良好に接着することができるとともに、これらの間の応力も良好に緩和することができる。結果として、耐半田クラック性、特に吸湿後の耐半田クラック性等を良好とすることができ、信頼性を向上させることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１〜５、比較例１〜３）
表１に示す配合割合となるように各成分を配合し、混合した後、ロールで混練することにより実施例および比較例の接着剤組成物を製造した。なお、接着剤組成物の製造に用いた材料の詳細を以下に示す。
【００４７】
〔（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂〕
・ポリサルファイド変性エポキシ樹脂
（東レ・ファインケミカル社製、商品名：ＦＬＥＰ−５０、エポキシ当量３２０）
〔（Ｂ）成分のエポキシ樹脂〕
・ビスフェノールＦ型グリシジルエーテル
（ジャパンエポキシレジン社製、商品名：ＹＬ９８３Ｕ、エポキシ当量１７０）
・変性ビスフェノールＡ型グリシジルエーテル
（旭電化工業社製、商品名：ＥＰ−４００５、エポキシ当量５１０）
〔（Ｃ）成分の硬化剤〕
・フェノールノボラック樹脂
（ＤＩＣ社製、商品名：ＴＤ−２１３１、水酸基当量１０４）
・ジシアンジアミド（日本カーバイド社製）
・２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール
（四国化成工業社製、商品名：２Ｐ４ＭＨＺ）
〔（Ｄ）成分の充填材〕
・銀粉末（平均粒径３μｍ、粒径０．１〜３０μｍ、フレーク状）
・シリカ粉末（平均粒径３μｍ、最大粒径２０μｍ、球状）
〔その他〕
・反応性希釈剤（ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、日本化薬社製）
【００４８】
次に、実施例および比較例の接着剤組成物について、以下の方法により評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
（粘度）
Ｅ型粘度計（３°コーン）を用いて、２５℃、２．５ｒｐｍでの値を測定した。
（ポットライフ）
２５℃の恒温槽内に接着剤組成物を放置し、粘度が初期粘度の１．５倍以上となるまでの日数を測定した。
（接着強度）
５ｍｍ×５ｍｍのシリコンチップを接着剤組成物により銅フレームにマウントし、オーブンを用いて、２００℃、６０分間の条件で硬化させた。硬化後、マウント強度測定装置を用いて、２６０℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
（耐パッケージクラック性）
接着剤組成物を介して銅フレームに６×６ｍｍのシリコンチップをマウントし、オーブン中、１７５℃、３０分間の条件で硬化させた。これを封止材（京セラケミカル社製、商品名：ＫＥ−Ｇ１２００）によって封止してパッケージを作製した。なお、パッケージおよびその製造条件の詳細を以下に示す。
パッケージ：８０ｐＱＦＰ（１４×２０×２ｍｍ厚さ）
チップサイズ：６×６ｍｍ（表面アルミ配線のみ）
リードフレーム：銅
封止材の成形：１７５℃、２分間
ポストモールドキュアー：１７５℃、８時間
このパッケージに対して吸湿処理（８５℃、相対湿度８５％、１６８時間）を行った後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、１０秒）を行った。その後、ＩＲリフロー処理が行われたパッケージについて、外部クラックの発生数を顕微鏡（倍率：１５倍）により、また内部クラックの発生数を超音波顕微鏡により観察した。結果は、５個のパッケージに対してクラックが発生したパッケージの個数の割合で示した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１から明らかなように、（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する実施例１〜５の接着剤組成物によれば、硬化物の熱時接着強度が良好となるとともに、応力緩和性が良好であることから吸湿処理後の耐半田クラック性（耐半田リフロー性）も良好となり、結果として信頼性に優れる半導体装置を得られることがわかる。
【符号の説明】
【００５２】
１…半導体装置
２…リードフレーム
３…半導体素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレーム等の支持部材に接着するために用いられる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物、およびこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレーム等の支持部材に接着するために、半導体接着用樹脂ペーストが用いられている。近年、電子機器の小型軽量化、高機能化の動向に対応して、半導体装置の耐湿性や吸湿後の耐半田クラック性の向上が強く求められている。これらの信頼性向上には、半導体素子と支持部材とが半導体接着用樹脂ペーストによって十分に接着されていることが必要となる。しかし、従来の半導体接着用樹脂ペーストについては、半導体素子と支持部材との接着強度、特に熱時接着強度が必ずしも十分でなく、半導体装置の信頼性が期待した程には向上しないという問題がある。
【０００３】
半導体素子と支持部材との接着強度を向上させる方法として、例えば半導体接着用樹脂ペーストに使用するエポキシ樹脂の架橋密度を上げる方法があり、多官能エポキシ樹脂を使用することが検討されている。しかし、多官能エポキシ樹脂は粘度が高いために作業性が低下しやすく、また高架橋化によってリードフレーム等の支持部材に反りが発生し、半田リフロー時、特に吸湿後の半田リフロー時に半導体素子や支持部材を封止する封止材にクラックが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
このように、半導体接着用樹脂ペーストについては、接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とし、信頼性を向上させることが求められている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７７０６７号公報
【特許文献２】特開２００９−６５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とすることのできる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的としている。また、本発明は、このような半導体接着用熱硬化性樹脂組成物によって支持部材に半導体素子が接着された信頼性に優れる半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物は、（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、（Ｃ）硬化剤、および（Ｄ）充填材を必須成分とすることを特徴とする。
【化１】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【０００８】
本発明の半導体装置は、支持部材上に半導体素子が接着されてなる半導体装置であって、前記接着が上記した本発明の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物により行われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接着強度に優れるとともに、応力緩和性に優れ、半導体装置における耐半田クラック性等を良好とすることのできる半導体接着用熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、耐半田クラック性等が良好であり、信頼性に優れる半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の半導体装置の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物（以下、接着剤組成物と記す）および半導体装置の実施形態について説明する。
【００１２】
本発明の接着剤組成物は、
（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、
（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、
（Ｃ）硬化剤、および
（Ｄ）充填材
を必須成分とすることを特徴とする。
【化２】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【００１３】
本発明の接着剤組成物によれば、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分、特に（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂を必須成分として含有させることで、硬化物の接着強度を向上させるとともに、応力緩和性を向上させることができる。従って、半導体装置における支持部材への半導体素子の接着に用いることで、耐半田クラック性、特に吸湿後の耐半田クラック性等を良好とし、信頼性を向上させることができる。
【００１４】
（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂は、下記一般式（１）で表されるものであり、ポリサルファイド骨格を構造の少なくとも一部に有するとともに、エポキシ基を２つ、またはそれ以上有するエポキシ樹脂である。ここで、ポリサルファイドとは、−Ｓ−Ｓ−結合を含む有機化合物の総称であり、一般的には−Ｒ２−（Ｓ）ｘ−（Ｒ２は２価の有機基であり、ｘは２以上の整数である）で表されるものである。
【化３】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【００１５】
ビスフェノール骨格を含む２価の有機基Ｒ１としては、例えばビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＡＤ型骨格、ビスフェノールＳ型骨格、ハロゲン化ビスフェノールＡ型骨格、ビスフェノールＦ型骨格、ハロゲン化ビスフェノールＦ型骨格等を含む２価の有機基を挙げることができる。
【００１６】
ｍは、各繰り返し単位におけるＳの含有量を表すものであり、繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表すものである。各繰り返し単位におけるｍが１未満の場合、サルファイドが含まれず、通常のビスフェノール骨格型エポキシ樹脂となり、接着性や応力緩和性の向上といった効果を得ることができない。各繰り返し単位におけるｍは３程度まであれば接着性や応力緩和性の向上といった効果を十分に得ることができる。
【００１７】
なお、本発明においては、１分子内に１つまたは２つ以上存在する繰り返し単位のうち少なくとも１つの繰り返し単位についてはｍが２以上である必要がある。また、１分子内に繰り返し単位が２つ以上存在する場合（ｎが２以上の場合）、１分子内の各繰り返し単位におけるｍの値を平均して得られる平均値は１．５〜２．５が好ましい。
【００１８】
ｎが１未満の場合についても、サルファイド骨格が含まれず、通常のビスフェノール骨格型エポキシ樹脂となり、接着性や応力緩和性の向上といった効果を得ることができない。また、ｎが５０を超える場合、接着剤組成物の粘度が高くなり、取り扱い性が低下する。ｍを１〜３の範囲としつつ、ｎを１〜５０の範囲とすることにより、サルファイド骨格による接着性および応力緩和性の向上の効果を得ることができ、また取り扱いに適した粘度とすることができる。接着性、応力緩和性、および取り扱い性の観点から、ｎのより好ましい範囲は２〜３０である。
【００１９】
取り扱い性の観点から、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂の粘度は、２５℃において３００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。このようなポリサルファイド変性エポキシ樹脂としては、市販品を使用することができ、例えば東レ・ファインケミカル社製の商品名「フレップ−１０」、「フレップ−５０」、「フレップ−６０」、「フレップ−８０」等を使用することができる。
【００２０】
（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂（（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂）との合計量１００質量％中、５質量％以上であることが好ましい。５質量％以上とすることで、接着性や応力緩和性を効果的に向上させることができる。（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、１０〜９０質量％がより好ましい。
【００２１】
（Ｂ）成分のエポキシ樹脂は、上記した（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではなく、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものが好適に用いられ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、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、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、特殊多官能型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等の汎用物が挙げられる。例えば、エポキシ変性ポリブタジエンのような柔軟な骨格を有するものを併用することで、応力緩和性をより向上させることができる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２２】
エポキシ樹脂は分子量によって各種のものがあるが、分子量が小さく、常温で液状のものが配合するときの作業性および配合後の粘度の点から好ましい。上記したエポキシ樹脂の中でも、２５℃で液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、または脂環式エポキシ樹脂が、相溶性に優れ、低粘度であり、接着強度に優れる点で好ましい。
【００２３】
（Ｂ）成分のエポキシ樹脂は、本発明の重要な効果の１つである応力緩和性を損なわない限度において含有させることが重要であり、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、９５質量％以下とすることが好ましい。９５質量％以下とすることで、接着性を良好としつつ、応力緩和性も良好とすることができる。（Ｂ）成分のエポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量％中、９０〜１０質量％がより好ましい。
【００２４】
（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂もしくは（Ｂ）成分のエポキシ樹脂が固形状や半固形状である場合、または液状でも粘度が高い場合、エポキシ基を有する反応性希釈剤を併用することが好ましい。反応性希釈剤としては、例えばｎ−ブチルグリシジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、スチレンオキサイド、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２５】
反応性希釈剤を併用する場合、接着剤組成物の２５℃における粘度が３００Ｐａ・ｓ以下となるようにすることが好ましい。通常、反応性希釈剤の含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂の合計量１００質量部に対して、３０質量部以下とすることが好ましい。
【００２６】
（Ｃ）成分の硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤として一般に用いられるものを使用することができ、例えばフェノール樹脂、ジシアンジアミド、ジカルボン酸ジヒドラジド化合物、イミダゾール化合物、脂肪族アミン、芳香族アミン、スルホニウム塩等のカチオン重合触媒等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
フェノール樹脂としては、エポキシ基と反応して架橋にあずかる活性水素基を１分子当たり２個以上有するものが好ましい。このようなフェノール樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラメチルビスフェノールＳ、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ヒドロキシフェノール、ｍ−ヒドロキシフェノール、ｐ−ヒドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデンビス（メチルフェノール）、シクロヘキシリデンビスフェノール、またはフェノール、クレゾール、キシレノール等の１価フェノール類とホルムアルデヒドとを稀薄水溶液中強酸性下で反応させることによって得られるフェノールノボラック樹脂、１価フェノール類とアクロレイン、グリオキザール等の多官能アルデヒド類との酸性下の初期縮合物や、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン等の多価フェノール類とホルムアルデヒドとの酸性下の初期縮合物等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。硬化剤としてのフェノール樹脂の含有量は、例えば（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基数１．０に対し、フェノール性水酸基数が０．５〜１．５となる範囲とすることが好ましい。
【００２８】
ジカルボン酸ジヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ｐ−オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボン酸ジヒドラジド等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
イミダゾール化合物としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−Ｃ１１Ｈ２３−イミダゾール等の一般的なイミダゾールやトリアジンやイソシアヌル酸を付加し、保存安定性を付与した２，４−ジアミノ−６−｛２−メチルイミダゾール−（１）｝−エチル−Ｓ−トリアジン、またはそのイソシアネート付加物等が挙げられ、これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００３０】
フェノール樹脂以外の硬化剤の合計した含有量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂の合計量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲が好ましい。０．１質量部以上とすることで、接着強度を効果的に向上させることができる。また、１０質量部以下とすることで、応力緩和性の過度な低下も抑制することができる。
【００３１】
（Ｄ）成分の充填材としては、無機充填材や有機充填材を用いることができる。無機充填材としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等の金属粉末や、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、タルク等の酸化物や窒化物等の無機粉末が挙げられる。これらのうち、金属粉末は、主として導電性や熱伝導性を付与するために用いられる。有機充填材としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ベンゾグアナミンやメラミンとホルムアルデヒドとの架橋物等からなる粉末が挙げられる。
【００３２】
これらの中でも導電用途の接着剤組成物には、特に入手が容易なこと、形状や粒径の種類が多く、導電性も良好であり、加熱しても導電性が変化しにくい点で銀粉末が好ましく、絶縁用途の接着剤組成物には、入手の容易さと種類の豊富さの点でシリカ粉末が好ましい。充填材は、ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、充填材の形状としては、フレーク状、鱗片状、樹脂状、球状等のいずれであってもよい。
【００３３】
充填材の粒径は、接着剤組成物に要求される粘度等によっても異なるが、例えば金属粉末では、平均粒径１〜１５μｍが好ましく、平均粒径１〜１０μｍがより好ましく、金属粉末以外の無機粉末では、平均粒径１〜２５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。充填材の平均粒径を上記範囲内とすることで、接着剤組成物に適度な粘度を付与することができ、また塗付時もしくは硬化時における樹脂成分のブリードを抑制することができる。
【００３４】
なお、充填材の最大粒径が５０μｍを大幅に超えると、ディスペンサにより接着剤組成物を塗付する際に、ニードルの出口を閉塞して長時間の使用ができなくなることから、充填材の最大粒径は５０μｍ以下が好ましい。充填材としては、平均粒径の大きいものと小さいものとを混合して用いてもよい。充填材の粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定することができる。
【００３５】
充填材としては、必要とされる特性を付与するために、上記以外の充填材を用いてもよい。例えば、粒径が１〜１００ｎｍ程度のナノスケール充填材や、シリカとアクリルとの複合充填材、有機フィラー表面に金属コーティングを施した充填材等の有機化合物と無機化合物とからなる複合充填材等が挙げられる。なお、充填材は、予め表面をアルコキシシラン、アシロキシシラン、シラザン、オルガノアミノシラン等のシランカップリング材等で処理したものを用いてもよい。
【００３６】
（Ｄ）成分の充填材の配合量は、（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂と（Ｂ）成分のエポキシ樹脂との合計量１００質量部に対して、１００〜５０００質量部が好ましく、１００〜４０００質量部がより好ましい。配合量を１００質量部以上とすることで、硬化物の膨張係数が過度に大きくなることを抑制し、接着の信頼性を良好にすることができる。また、５０００質量部以下とすることで、粘度が過度に大きくなることを抑制し、作業性を良好にすることができる。
【００３７】
本発明の接着剤組成物は、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有するが、これらの成分以外にも必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、硬化促進剤、ゴムやシリコーン等の低応力化剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、顔料、染料、消泡剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を適宜配合することができる。
【００３８】
本発明の接着剤組成物は、例えば、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分、必要に応じてその他の添加剤等を予備混合し、ロール等を用いて混練した後、真空下脱泡する等の方法によって製造することができる。
【００３９】
本発明の接着剤組成物は、支持部材上に半導体素子を接着するために用いられる。この接着のための接着剤組成物の硬化は、例えば１５０〜２００℃で３０〜１２０分程度の熱処理により行うことが好ましい。本発明の接着剤組成物によれば、上記した（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有することで、支持部材と半導体素子とを良好に接着することができるとともに、これらの間の応力も良好に緩和することができる。結果として、半導体装置の耐半田クラック性、特に吸湿後の耐半田クラック性等を良好とすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００４０】
本発明の半導体装置は、上記した本発明の接着剤組成物によって支持部材上に半導体素子が接着されていることを特徴とする。図１は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
【００４１】
半導体装置１は、支持部材である銅フレーム等のリードフレーム２と、半導体素子３とを有し、これらの間に接着剤組成物の硬化物からなる接着剤層４が形成されている。接着剤層４の厚さは、通常、１０〜３０μｍ程度である。半導体素子３の電極３１とリードフレーム２のリード部２１とはボンディングワイヤ５により電気的に接続されており、これらが封止用樹脂６によって封止されている。
【００４２】
このような半導体装置１は、接着剤組成物として本発明の接着剤組成物を用いることを除き、公知の製造方法により製造することができる。例えば、リードフレーム２上に接着剤組成物を介して半導体素子３をマウントした後、この接着剤組成物を加熱硬化させて接着剤層４とするとともに、リードフレーム２と半導体素子３とを接着する。
【００４３】
その後、リードフレーム２のリード部２１と半導体素子３の電極３１とを常温で超音波によるワイヤボンディングにより接続し、これらを封止用樹脂６によって封止する。ボンディングワイヤとしては、例えば銅、金、アルミニウム、金合金、アルミニウム−シリコン等からなるものが挙げられるが、コストおよびボンディング性の観点からはアルミニウムからなるものが好ましい。また、ボンディング時の超音波の出力、荷重等の条件は、特に限定されるものではなく、常法の範囲で適宜選択することができる。
【００４４】
本発明の半導体装置１によれば、本発明の接着剤組成物を用いることで、支持部材と半導体素子とを良好に接着することができるとともに、これらの間の応力も良好に緩和することができる。結果として、耐半田クラック性、特に吸湿後の耐半田クラック性等を良好とすることができ、信頼性を向上させることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１〜５、比較例１〜３）
表１に示す配合割合となるように各成分を配合し、混合した後、ロールで混練することにより実施例および比較例の接着剤組成物を製造した。なお、接着剤組成物の製造に用いた材料の詳細を以下に示す。
【００４７】
〔（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂〕
・ポリサルファイド変性エポキシ樹脂
（東レ・ファインケミカル社製、商品名：ＦＬＥＰ−５０、エポキシ当量３２０）
〔（Ｂ）成分のエポキシ樹脂〕
・ビスフェノールＦ型グリシジルエーテル
（ジャパンエポキシレジン社製、商品名：ＹＬ９８３Ｕ、エポキシ当量１７０）
・変性ビスフェノールＡ型グリシジルエーテル
（旭電化工業社製、商品名：ＥＰ−４００５、エポキシ当量５１０）
〔（Ｃ）成分の硬化剤〕
・フェノールノボラック樹脂
（ＤＩＣ社製、商品名：ＴＤ−２１３１、水酸基当量１０４）
・ジシアンジアミド（日本カーバイド社製）
・２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール
（四国化成工業社製、商品名：２Ｐ４ＭＨＺ）
〔（Ｄ）成分の充填材〕
・銀粉末（平均粒径３μｍ、粒径０．１〜３０μｍ、フレーク状）
・シリカ粉末（平均粒径３μｍ、最大粒径２０μｍ、球状）
〔その他〕
・反応性希釈剤（ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、日本化薬社製）
【００４８】
次に、実施例および比較例の接着剤組成物について、以下の方法により評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
（粘度）
Ｅ型粘度計（３°コーン）を用いて、２５℃、２．５ｒｐｍでの値を測定した。
（ポットライフ）
２５℃の恒温槽内に接着剤組成物を放置し、粘度が初期粘度の１．５倍以上となるまでの日数を測定した。
（接着強度）
５ｍｍ×５ｍｍのシリコンチップを接着剤組成物により銅フレームにマウントし、オーブンを用いて、２００℃、６０分間の条件で硬化させた。硬化後、マウント強度測定装置を用いて、２６０℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
（耐パッケージクラック性）
接着剤組成物を介して銅フレームに６×６ｍｍのシリコンチップをマウントし、オーブン中、１７５℃、３０分間の条件で硬化させた。これを封止材（京セラケミカル社製、商品名：ＫＥ−Ｇ１２００）によって封止してパッケージを作製した。なお、パッケージおよびその製造条件の詳細を以下に示す。
パッケージ：８０ｐＱＦＰ（１４×２０×２ｍｍ厚さ）
チップサイズ：６×６ｍｍ（表面アルミ配線のみ）
リードフレーム：銅
封止材の成形：１７５℃、２分間
ポストモールドキュアー：１７５℃、８時間
このパッケージに対して吸湿処理（８５℃、相対湿度８５％、１６８時間）を行った後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、１０秒）を行った。その後、ＩＲリフロー処理が行われたパッケージについて、外部クラックの発生数を顕微鏡（倍率：１５倍）により、また内部クラックの発生数を超音波顕微鏡により観察した。結果は、５個のパッケージに対してクラックが発生したパッケージの個数の割合で示した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１から明らかなように、（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する実施例１〜５の接着剤組成物によれば、硬化物の熱時接着強度が良好となるとともに、応力緩和性が良好であることから吸湿処理後の耐半田クラック性（耐半田リフロー性）も良好となり、結果として信頼性に優れる半導体装置を得られることがわかる。
【符号の説明】
【００５２】
１…半導体装置
２…リードフレーム
３…半導体素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、
（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、
（Ｃ）硬化剤、および
（Ｄ）充填材
を必須成分とすることを特徴とする半導体接着用熱硬化性樹脂組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【請求項２】
支持部材上に半導体素子が接着されてなる半導体装置であって、
前記接着が請求項１記載の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物により行われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
（Ａ）下記一般式（１）で表されるポリサルファイド変性エポキシ樹脂、
（Ｂ）前記（Ａ）成分のポリサルファイド変性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、
（Ｃ）硬化剤、および
（Ｄ）充填材
を必須成分とすることを特徴とする半導体接着用熱硬化性樹脂組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１はビスフェノール骨格を有する２価の有機基を表し、ｍは繰り返し単位毎に独立して１〜３の整数を表し、ｎは１〜５０の整数を表す。）
【請求項２】
支持部材上に半導体素子が接着されてなる半導体装置であって、
前記接着が請求項１記載の半導体接着用熱硬化性樹脂組成物により行われていることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１８８５９８（Ｐ２０１２−１８８５９８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４７８０（Ｐ２０１１−５４７８０）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
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