JPH01292024A - エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置Info
- Publication number
- JPH01292024A JPH01292024A JP12127288A JP12127288A JPH01292024A JP H01292024 A JPH01292024 A JP H01292024A JP 12127288 A JP12127288 A JP 12127288A JP 12127288 A JP12127288 A JP 12127288A JP H01292024 A JPH01292024 A JP H01292024A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- polycarbonate
- mixture
- resin
- curing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はエポキシ樹脂組成物およびそれを用いた樹脂封
止型半導体装置に関し、特に耐熱性および信頼性を向上
させたものである。
止型半導体装置に関し、特に耐熱性および信頼性を向上
させたものである。
(従来の技術)
エポキシ樹脂組成物は集積回路(IC)、大規模集積回
路(LSI)、)ランジスタなどの半導体部品や電子部
品その他の部品を封止するために広く用いられている。
路(LSI)、)ランジスタなどの半導体部品や電子部
品その他の部品を封止するために広く用いられている。
エポキシ樹脂組成物で封止した半導体デバイスや電子部
品などは耐湿性、電気特性、低応力特性等の基本的な信
頼性はもとより、プリントl板に実装する際のソルダリ
ングに耐える耐熱性が要求される。ソルダリングについ
ては、ハンダフローまたはりフローによってハンダ付け
する方法が主流となってきている。ハンダフローまたは
りフロー時に封止樹脂は200℃以上、詩には300℃
以上の温度に短時間曝されるため、これらの条件でクラ
ックやその他の故障を起さないことが必要である。
品などは耐湿性、電気特性、低応力特性等の基本的な信
頼性はもとより、プリントl板に実装する際のソルダリ
ングに耐える耐熱性が要求される。ソルダリングについ
ては、ハンダフローまたはりフローによってハンダ付け
する方法が主流となってきている。ハンダフローまたは
りフロー時に封止樹脂は200℃以上、詩には300℃
以上の温度に短時間曝されるため、これらの条件でクラ
ックやその他の故障を起さないことが必要である。
従来、半導体などの封止に用いられているエポキシ樹脂
組成物は、主成分であるクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂をノポラ・ンク型フェノール樹脂で硬化させたも
のが用いられていた。しかし、この組合せで得られるエ
ポキシ樹脂組成物の硬化物はガラス転移温度が低く、耐
熱性が不充分なため、ハンダフローまたはりフローの際
にクラックを発生しやすく、充分な信頼性が得られない
欠点があった。
組成物は、主成分であるクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂をノポラ・ンク型フェノール樹脂で硬化させたも
のが用いられていた。しかし、この組合せで得られるエ
ポキシ樹脂組成物の硬化物はガラス転移温度が低く、耐
熱性が不充分なため、ハンダフローまたはりフローの際
にクラックを発生しやすく、充分な信頼性が得られない
欠点があった。
そのため、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を改良する
種々の試みがなされている。例えば特開昭62− 34
949号には、軟化点が150〜280℃の熱可塑性樹
脂を1〜10重量%含む半導体封止用エポキシ樹脂が記
載されており、その実施例には熱可塑性樹脂として例え
ば軟化点160℃のポリカーボネートを用いた場合が記
載されている。同公報によると、エポキシ樹脂20部、
硬化剤10部、充填剤67部、ポリカーボネート3部、
硬化促進剤0.2部、表面処理剤0.5部、顔料0.5
部、離型剤0.5部からなる組成物を 100℃の熱ロ
ールで3分間混練することによって特に耐半田浸漬性の
点で改良されたエポキシ樹脂組成物が得られるとしてい
墨。
種々の試みがなされている。例えば特開昭62− 34
949号には、軟化点が150〜280℃の熱可塑性樹
脂を1〜10重量%含む半導体封止用エポキシ樹脂が記
載されており、その実施例には熱可塑性樹脂として例え
ば軟化点160℃のポリカーボネートを用いた場合が記
載されている。同公報によると、エポキシ樹脂20部、
硬化剤10部、充填剤67部、ポリカーボネート3部、
硬化促進剤0.2部、表面処理剤0.5部、顔料0.5
部、離型剤0.5部からなる組成物を 100℃の熱ロ
ールで3分間混練することによって特に耐半田浸漬性の
点で改良されたエポキシ樹脂組成物が得られるとしてい
墨。
しかし、この方法では例えば軟化点180℃のポリカー
ボネートなどの熱可塑性樹脂はエポキシ樹脂組成物に充
分に混ざり合わず、ペレット状のままで存在するので、
得られるエポキシ樹脂組成物は非常に不均一な状態であ
り、期待される特性が得られない欠点があった。
ボネートなどの熱可塑性樹脂はエポキシ樹脂組成物に充
分に混ざり合わず、ペレット状のままで存在するので、
得られるエポキシ樹脂組成物は非常に不均一な状態であ
り、期待される特性が得られない欠点があった。
また、特開昭61−278555公報には、(a)エポ
キシ樹脂、(b)フェノール樹脂およびポリイミド系樹
脂の少なくとも1種、(c)融点または軟化点が約15
0℃以上の熱可塑性樹脂からなる熱硬化性樹脂組成物が
記載されており、熱可塑性樹脂として軟化点が約150
℃のポリカーボネートが例示されている。
キシ樹脂、(b)フェノール樹脂およびポリイミド系樹
脂の少なくとも1種、(c)融点または軟化点が約15
0℃以上の熱可塑性樹脂からなる熱硬化性樹脂組成物が
記載されており、熱可塑性樹脂として軟化点が約150
℃のポリカーボネートが例示されている。
しかし、この公報においても、エポキシ樹脂およびその
他の成分とポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂とを8
0〜120℃の熱ロールで混練するだけであり、上記特
開昭82−34949号公報と同様。
他の成分とポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂とを8
0〜120℃の熱ロールで混練するだけであり、上記特
開昭82−34949号公報と同様。
例えばポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂はエポキシ
樹脂組成物と充分に混ざり合わず、得られるエポキシ樹
脂組成物は不均一な状態であり、期待される特性が得ら
れない欠点があった。
樹脂組成物と充分に混ざり合わず、得られるエポキシ樹
脂組成物は不均一な状態であり、期待される特性が得ら
れない欠点があった。
(発明が解決しようとする課題)
従来のエポキシ樹脂組成物は耐熱性が低く、したがって
それを用いて得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性が
低いという問題点があった。また、エポキシ樹脂組成物
にポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を添加してエポ
キシ樹脂組成物を改良しようとす゛る従来の技術は、ポ
リカーボネートなどの熱可塑性樹脂がエポキシ樹脂組成
物に充分に混ざり合わず、期待される特性が得られない
欠点があった。
それを用いて得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性が
低いという問題点があった。また、エポキシ樹脂組成物
にポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を添加してエポ
キシ樹脂組成物を改良しようとす゛る従来の技術は、ポ
リカーボネートなどの熱可塑性樹脂がエポキシ樹脂組成
物に充分に混ざり合わず、期待される特性が得られない
欠点があった。
本発明は以上のような問題点に鑑みなされたもので、耐
熱性かつ高信頼性のエポキシ樹脂組成物およびそれを用
いた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする
。
熱性かつ高信頼性のエポキシ樹脂組成物およびそれを用
いた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とする
。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段と作用)
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂または硬
化剤と、式[I] (式中、Rは炭化水素基、nは1以上の整数)で表わさ
れるポリカーボネート構造を分子中に有するポリマーと
の溶融混合物、溶解混合物または反応混合物を含むこと
を特徴とするものである。
化剤と、式[I] (式中、Rは炭化水素基、nは1以上の整数)で表わさ
れるポリカーボネート構造を分子中に有するポリマーと
の溶融混合物、溶解混合物または反応混合物を含むこと
を特徴とするものである。
また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体デバイ
スを上記エポキシ樹脂組成物で封止してなるものである
。
スを上記エポキシ樹脂組成物で封止してなるものである
。
本発明において用いられるエポキシ樹脂は、通常知られ
ているものであって特に限定されない。
ているものであって特に限定されない。
例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、式[II] (式中、各Qは無関係に炭素原子1以上の炭化水素基、
各Rは無関係に水素または炭素原子1以上の炭化水素基
、各Xは無関係に水素、炭素原子1以上の炭化水素基ま
たはハロゲンを表わし、nは0または1以上の整数) で表わされるエポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グ
リシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂など1分子中にエポキシ基を2個以
上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらエポキシ樹
脂は1種または2種以上の混合系で用いてもよい。特に
好ましいエポキシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂、
上記式[II ]で表わされるエポキシ樹脂などである
。
ポキシ樹脂、式[II] (式中、各Qは無関係に炭素原子1以上の炭化水素基、
各Rは無関係に水素または炭素原子1以上の炭化水素基
、各Xは無関係に水素、炭素原子1以上の炭化水素基ま
たはハロゲンを表わし、nは0または1以上の整数) で表わされるエポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型
エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グ
リシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂など1分子中にエポキシ基を2個以
上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらエポキシ樹
脂は1種または2種以上の混合系で用いてもよい。特に
好ましいエポキシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂、
上記式[II ]で表わされるエポキシ樹脂などである
。
上記エポキシ樹脂は、塩素イオンの含有量が10ppm
以下、加水分解性塩素の含有量が0.1重量%以下のも
のが望ましい。これは、10ppmを超える塩素イオン
または0.1重量%を超える加水分解性塩素が含まれる
と、封止された半導体素子のアルミニウム電極が腐食さ
れやすくなるためである。
以下、加水分解性塩素の含有量が0.1重量%以下のも
のが望ましい。これは、10ppmを超える塩素イオン
または0.1重量%を超える加水分解性塩素が含まれる
と、封止された半導体素子のアルミニウム電極が腐食さ
れやすくなるためである。
本発明において用いられるエポキシ樹脂の硬化剤は、一
般に知られているものであって特に限定されない、ただ
し、好ましい硬化剤は1分子中にフェノール性水酸基を
2個以上有するものである。具体的に例示すると、フェ
ノールノボラック樹脂、タレゾールノボラック樹脂など
のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール
樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン、フェノールアラル
キル樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン、ビス
フェノールAおよびこれらのハロゲン化物等である。上
記以外の硬化剤としては、酸無水物硬化剤、アミン系硬
化剤の使用も可能である。これらの硬化剤は2種以上混
合して使用してもよい。
般に知られているものであって特に限定されない、ただ
し、好ましい硬化剤は1分子中にフェノール性水酸基を
2個以上有するものである。具体的に例示すると、フェ
ノールノボラック樹脂、タレゾールノボラック樹脂など
のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール
樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン、フェノールアラル
キル樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン、ビス
フェノールAおよびこれらのハロゲン化物等である。上
記以外の硬化剤としては、酸無水物硬化剤、アミン系硬
化剤の使用も可能である。これらの硬化剤は2種以上混
合して使用してもよい。
エポキシ樹脂と硬化剤との配合比については、フェノー
ル性水酸基とエポキシ基の当量比が0.5〜1.5の範
囲内にあるように配合することが望ましい、これは、上
記範囲外では反応が充分に起りに〈〈なり、硬化物の特
性が劣化しやすくなるためである。
ル性水酸基とエポキシ基の当量比が0.5〜1.5の範
囲内にあるように配合することが望ましい、これは、上
記範囲外では反応が充分に起りに〈〈なり、硬化物の特
性が劣化しやすくなるためである。
本発明において用いられる式[I]
(式中、Rは炭化水素基、nは1以上の整数)で表わさ
れるポリカーボネート構造を分子中に有するポリマーと
しては、ポリカーボネート、ポリカーボネート共重合体
、ポリカーボネートブレンドまたはアロイ、ポリカーボ
ネート変性化合物等が挙げられる。
れるポリカーボネート構造を分子中に有するポリマーと
しては、ポリカーボネート、ポリカーボネート共重合体
、ポリカーボネートブレンドまたはアロイ、ポリカーボ
ネート変性化合物等が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂は上記ポリカーボネート構造から
なるポリマーで、炭化水素基Rとしては等が挙げられる
。
なるポリマーで、炭化水素基Rとしては等が挙げられる
。
上記式[I]で示した芳香族環の水素は、炭化水素基や
ハロゲン等、他の置換基に置き換えてもよい、このよう
なポリカーボネート樹脂の具体例を以下に示す。
ハロゲン等、他の置換基に置き換えてもよい、このよう
なポリカーボネート樹脂の具体例を以下に示す。
これらのポリカーボネート樹脂の分子量は2000〜3
00000の範囲のものが好ましい。
00000の範囲のものが好ましい。
なお、上述したようにポリカーボネートは共重 ゛合体
であってもよい0例えば、ポリカーボネートを芳香族多
価カルボン酸で変性したポリエステルカーボネート等が
挙げられる。また、ポリカーボネートを他の材料(ポリ
ブチレンテレフタレート、ABS、スチレン、PMMA
、オレフィン等)をブレンドしたポリマーブレンドまた
はアロイを使用してもよい。
であってもよい0例えば、ポリカーボネートを芳香族多
価カルボン酸で変性したポリエステルカーボネート等が
挙げられる。また、ポリカーボネートを他の材料(ポリ
ブチレンテレフタレート、ABS、スチレン、PMMA
、オレフィン等)をブレンドしたポリマーブレンドまた
はアロイを使用してもよい。
本発明において、式[I]で表わされるポリカーボネー
ト構造を分子中に有するポリマー(以下、ポリカーボネ
ート構造ポリマーと略す)は、エポキシ樹脂または硬化
剤との溶融混合物、溶解混合物または反応混合物として
エポキシ樹脂組成物中に配合される。
ト構造を分子中に有するポリマー(以下、ポリカーボネ
ート構造ポリマーと略す)は、エポキシ樹脂または硬化
剤との溶融混合物、溶解混合物または反応混合物として
エポキシ樹脂組成物中に配合される。
エポキシ樹脂または硬化剤とポリカーボネート構造ポリ
マーとの溶融混合物は、エポキシ樹脂またはフェノール
樹脂とポリカーボネート構造ポリマーとを混合し、加熱
することによって得られる。加熱は窒素雰囲気中で行い
、全体を攪拌して均一化することが好ましい。加熱温度
は 150℃以上であることが好ましく、200℃以上
であることが特に好ましい。これは、150℃未満では
エポキシ樹脂または硬化、剤とポリカーボネート構造ポ
リマーとが充分に混ざり合わず、ポリカーボネート構造
ポリマーが初期状態のペレット形状のまま溶融せずに残
り、不均一な組成物しか得られず、特性劣化の原因とな
るためである。溶融混合装置は加熱混合釜、ニーグー、
混練押出機、ロール等が好ましい。ポリカーボネート構
造ポリマーをエポキシ樹脂または硬化剤中で溶融して均
一に混合すると、全体が透明または半透明となる。この
ような溶融混合物を含むエポキシ樹脂組成物では、ポリ
カーボネート構造ポリマーが一様に混合されているため
良好な特性が得られる。
マーとの溶融混合物は、エポキシ樹脂またはフェノール
樹脂とポリカーボネート構造ポリマーとを混合し、加熱
することによって得られる。加熱は窒素雰囲気中で行い
、全体を攪拌して均一化することが好ましい。加熱温度
は 150℃以上であることが好ましく、200℃以上
であることが特に好ましい。これは、150℃未満では
エポキシ樹脂または硬化、剤とポリカーボネート構造ポ
リマーとが充分に混ざり合わず、ポリカーボネート構造
ポリマーが初期状態のペレット形状のまま溶融せずに残
り、不均一な組成物しか得られず、特性劣化の原因とな
るためである。溶融混合装置は加熱混合釜、ニーグー、
混練押出機、ロール等が好ましい。ポリカーボネート構
造ポリマーをエポキシ樹脂または硬化剤中で溶融して均
一に混合すると、全体が透明または半透明となる。この
ような溶融混合物を含むエポキシ樹脂組成物では、ポリ
カーボネート構造ポリマーが一様に混合されているため
良好な特性が得られる。
エポキシ樹脂または硬化剤とポリカーボネート構造ポリ
マーとの溶解混合物は、エポキシ樹脂または硬化剤とポ
リカーボネート構造ポリマーとをそれぞれ溶剤に溶解し
て溶液を調製し、各溶液を混合して均一混合溶液とし、
次に溶剤を除去することによって得ることができる。溶
剤としては塩化メチレン、クロロホルム、トルエン、キ
シレン、アセトン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド
等およびこれらの混合溶剤が用いられる。このような溶
解混合物を含むエポキシ樹脂組成物でも、ポリカーボネ
ート構造ポリマーが一様に混合されているため良好な特
性が得られる。
マーとの溶解混合物は、エポキシ樹脂または硬化剤とポ
リカーボネート構造ポリマーとをそれぞれ溶剤に溶解し
て溶液を調製し、各溶液を混合して均一混合溶液とし、
次に溶剤を除去することによって得ることができる。溶
剤としては塩化メチレン、クロロホルム、トルエン、キ
シレン、アセトン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド
等およびこれらの混合溶剤が用いられる。このような溶
解混合物を含むエポキシ樹脂組成物でも、ポリカーボネ
ート構造ポリマーが一様に混合されているため良好な特
性が得られる。
上記のような溶融混合物または溶解混合物を調製する際
、ポリカーボネート構造ポリマーはエポキシ樹脂組成物
の0,05〜20重量%の範囲に相当するように配合す
ることが好ましい、これは、0.05重量%より少ない
と添加の効果が認められず、20重量%を超えると組成
物の粘度が上昇する場合があるためである。
、ポリカーボネート構造ポリマーはエポキシ樹脂組成物
の0,05〜20重量%の範囲に相当するように配合す
ることが好ましい、これは、0.05重量%より少ない
と添加の効果が認められず、20重量%を超えると組成
物の粘度が上昇する場合があるためである。
エポキシ樹脂または硬化剤とポリカーボネート構造ポリ
マーとの反応混合物は、以下のようにして調製すること
ができる。この場合、多くのポリカーボネート構造ポリ
マーは、式[m]に示すように末端にフェノール性水酸
基を有するので、これを有効に活用することができる。
マーとの反応混合物は、以下のようにして調製すること
ができる。この場合、多くのポリカーボネート構造ポリ
マーは、式[m]に示すように末端にフェノール性水酸
基を有するので、これを有効に活用することができる。
第iに、ポリカーボネート構造ポリマーが硬化剤と均一
な混合物となっている場合には、硬化剤のフェノール性
水酸基と同様にポリカーボネート構造のフェノール性水
酸基もエポキシ樹脂との反応に寄与する。すなわち、上
記混合物にエポキシ樹脂を加え反応させると硬化剤とエ
ポキシ樹脂の硬化反応の進展に伴ってポリカーボネート
構造ポリで−とエポキシ樹脂との反応も生起し、ポリカ
ーボネート構造ポリマーがエポキシ樹脂の硬化網目中に
組み入れられ固定される。
な混合物となっている場合には、硬化剤のフェノール性
水酸基と同様にポリカーボネート構造のフェノール性水
酸基もエポキシ樹脂との反応に寄与する。すなわち、上
記混合物にエポキシ樹脂を加え反応させると硬化剤とエ
ポキシ樹脂の硬化反応の進展に伴ってポリカーボネート
構造ポリで−とエポキシ樹脂との反応も生起し、ポリカ
ーボネート構造ポリマーがエポキシ樹脂の硬化網目中に
組み入れられ固定される。
第2に、ポリカーボネート構造ポリマーがエポキシ樹脂
と均一な混合物となっている場合には。
と均一な混合物となっている場合には。
この混合物に硬化剤を加え反応させた時に生起する上述
と同様の反応メカニズムの他に、エポキシ樹脂とポリカ
ーボネート構造ポリマーの均一な混合物の段階でエポキ
シ樹脂とポリカーボネート構造ポリマーとの予備反応に
より、ポリカーボネート構造ポリマーをエポキシ樹脂中
に組み入れ固定化することができる。この予備反応は加
熱だけでも進行するが、トリフェニルホスフィン等の触
媒を添加することによってより効率的に進行させること
ができる。
と同様の反応メカニズムの他に、エポキシ樹脂とポリカ
ーボネート構造ポリマーの均一な混合物の段階でエポキ
シ樹脂とポリカーボネート構造ポリマーとの予備反応に
より、ポリカーボネート構造ポリマーをエポキシ樹脂中
に組み入れ固定化することができる。この予備反応は加
熱だけでも進行するが、トリフェニルホスフィン等の触
媒を添加することによってより効率的に進行させること
ができる。
ポリカーボネート構造ポリマーがエポキシ樹脂の硬化網
目に組み入れられることによってエポキシ樹脂組成物の
硬化物の物性(#熱性、強度、靭性など)が向上するだ
けでなく、ポリカーボネート構造ポリマーが硬化物の表
面にブリードアウトすることを防止し、良好な外観が得
られる。
目に組み入れられることによってエポキシ樹脂組成物の
硬化物の物性(#熱性、強度、靭性など)が向上するだ
けでなく、ポリカーボネート構造ポリマーが硬化物の表
面にブリードアウトすることを防止し、良好な外観が得
られる。
ポリカーボネート構造ポリマーの反応に関しては、更に
硬化剤とのエステル交換反応が考えられる。この反応は
例えば下記のように進行し、反応生成物 (式中、mは1以上の整数、R′、R″はポリカーボネ
ート残基)・ 硬化剤にポリカーボネート構造ポリマーの一部分が結合
した化合物が得られる。
硬化剤とのエステル交換反応が考えられる。この反応は
例えば下記のように進行し、反応生成物 (式中、mは1以上の整数、R′、R″はポリカーボネ
ート残基)・ 硬化剤にポリカーボネート構造ポリマーの一部分が結合
した化合物が得られる。
ポリカーボネート構造ポリマーを硬化剤に均一に加熱溶
融混合した状態で、一部のポリカーボネート構造ポリマ
ーが硬化剤と反応を開始する。この反応はトリフェニル
ホスフィン等の触媒を加えることによって促進させるこ
とができる。
融混合した状態で、一部のポリカーボネート構造ポリマ
ーが硬化剤と反応を開始する。この反応はトリフェニル
ホスフィン等の触媒を加えることによって促進させるこ
とができる。
このようにポリカーボネート構造ポリマーの一部分を硬
化剤と予備反応させることによっても、ポリカーボネー
ト構造ポリマーをエポキシ樹脂の硬化網目に組み入れる
ことができる。
化剤と予備反応させることによっても、ポリカーボネー
ト構造ポリマーをエポキシ樹脂の硬化網目に組み入れる
ことができる。
本発明においては、必要に応じて、その他の成分として
硬化触媒、無機質充填剤、表面処理剤、離型剤、着色剤
、低応力付与剤その他の添加剤を加えることができる。
硬化触媒、無機質充填剤、表面処理剤、離型剤、着色剤
、低応力付与剤その他の添加剤を加えることができる。
本発明において用いられる硬化触媒としては、エポキシ
樹脂の硬化反応に一般的に用いられているものが使用で
きるが、高信頼性のエポキシ樹脂組成物を得るためには
、有機ホスフィン、有機ホスフィンオキシト、有機ホス
フィンの配位化合物を用いることが好ましい。
樹脂の硬化反応に一般的に用いられているものが使用で
きるが、高信頼性のエポキシ樹脂組成物を得るためには
、有機ホスフィン、有機ホスフィンオキシト、有機ホス
フィンの配位化合物を用いることが好ましい。
有機ホスフィン化合物は、式[IV]
¥1
(式中、R1−R3は水素または炭化水素基で、炭化水
素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていても
よい、なお、R1−R3がすべて水素の場合を除く) で表わされる化合物で、具体的にはトリフェニルホスフ
ィン、トリス(メチルフェニル)ホスフィン、トリス(
メトキシフェニル)ホスフィン、トリブチルホスフィン
、トリシクロヘキシルホスフィン、メチルジフェニルホ
スフィン、ブ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などが挙げられる。R1に
有機ホスフィンを含む有機基としては、例えば1,2−
ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニ
ルホスフィノ)メタンなどが挙げられる。 、これら
のうちでもアリールホスフィン化合物が好ましく、特に
トリフェニルホスフィン、トリス(メチルフェニル)ホ
スフィン、トリス(メトキシフェニル)ホスフィンなど
が好ましい。
素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていても
よい、なお、R1−R3がすべて水素の場合を除く) で表わされる化合物で、具体的にはトリフェニルホスフ
ィン、トリス(メチルフェニル)ホスフィン、トリス(
メトキシフェニル)ホスフィン、トリブチルホスフィン
、トリシクロヘキシルホスフィン、メチルジフェニルホ
スフィン、ブ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などが挙げられる。R1に
有機ホスフィンを含む有機基としては、例えば1,2−
ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニ
ルホスフィノ)メタンなどが挙げられる。 、これら
のうちでもアリールホスフィン化合物が好ましく、特に
トリフェニルホスフィン、トリス(メチルフェニル)ホ
スフィン、トリス(メトキシフェニル)ホスフィンなど
が好ましい。
有機ホスフィンオキシトは、式[V]
(式中、R0〜R3は水素または炭化水素基で、炭化水
素の一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよ
い。なお、R1−R3がすべて水素の場合を除く) で表わされる化合物で、具体的にはトリフェニルホスフ
ィンオキシト、トリス(メチルフェニル)ホスフィンオ
キシト、トリベンジルホスフィンオキシド、トリオクチ
ルホスフィンオキシト、トリシクロヘキシルホスフィン
オキシド、ジフェニルエチルホスフィンオキシト、フエ
ニルジメチルホスフィンオキシド、ジフェニルホスフィ
ンオキシト、ジヘキシルホスフィンオキシド、フェニル
ホスフィンオキシト、トリス(クロロフェニル)ホスフ
ィンオキシト、トリス(ヒドロキシフェニル)ホスフィ
ンオキシト、トリス(メトキシフェニル)ホスフィンオ
キシトなどが挙げられる。これらのうちでもトリフェニ
ルホスフィンオキシトなどのトリアリールホスフィンオ
キシトが好ましい。
素の一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよ
い。なお、R1−R3がすべて水素の場合を除く) で表わされる化合物で、具体的にはトリフェニルホスフ
ィンオキシト、トリス(メチルフェニル)ホスフィンオ
キシト、トリベンジルホスフィンオキシド、トリオクチ
ルホスフィンオキシト、トリシクロヘキシルホスフィン
オキシド、ジフェニルエチルホスフィンオキシト、フエ
ニルジメチルホスフィンオキシド、ジフェニルホスフィ
ンオキシト、ジヘキシルホスフィンオキシド、フェニル
ホスフィンオキシト、トリス(クロロフェニル)ホスフ
ィンオキシト、トリス(ヒドロキシフェニル)ホスフィ
ンオキシト、トリス(メトキシフェニル)ホスフィンオ
キシトなどが挙げられる。これらのうちでもトリフェニ
ルホスフィンオキシトなどのトリアリールホスフィンオ
キシトが好ましい。
有機ホスフィンの配位化合物は、式[VI](式中、R
1−R6は水素、ハロゲンまたは炭化水素基で、炭化水
素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていても
よい、なお、R1−R3の少なくともひとつは炭化水素
基である。Mはホウ素またはアルミニウム原子である) で表わされる化合物で、有機ホスフィンとMR4R5R
6とを反応させることによって容易に得られる。
1−R6は水素、ハロゲンまたは炭化水素基で、炭化水
素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていても
よい、なお、R1−R3の少なくともひとつは炭化水素
基である。Mはホウ素またはアルミニウム原子である) で表わされる化合物で、有機ホスフィンとMR4R5R
6とを反応させることによって容易に得られる。
有機ホスフィンの配位化合物を構成する有機ホスフィン
としては1、トリフェニルホスフィン、トリス(メチル
フェニル)ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリ
オクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、
ジフェニルエチルホスフィン、フエニルジメチルホスフ
ィン、ジフェニルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、
フニニルホスフィン、デシルホスフィン、トリス(クロ
ロフェニル)ホスフィン、トリス(ヒドロキシフェニル
)ホスフィン、トリス(メトキシフェニル)ホスフィン
などが挙げられる。これらのうちでもトリフェニルホス
フィンなどのトリアリールホスフィンが好ましい。
としては1、トリフェニルホスフィン、トリス(メチル
フェニル)ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリ
オクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、
ジフェニルエチルホスフィン、フエニルジメチルホスフ
ィン、ジフェニルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、
フニニルホスフィン、デシルホスフィン、トリス(クロ
ロフェニル)ホスフィン、トリス(ヒドロキシフェニル
)ホスフィン、トリス(メトキシフェニル)ホスフィン
などが挙げられる。これらのうちでもトリフェニルホス
フィンなどのトリアリールホスフィンが好ましい。
有機ホスフィンの配位化合物を構成するMR4R5R6
で表わされる化合物としては、水素化ホウ素、水素化ア
ルミニウム、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アルミニウ
ム、有機ホウ素および有機アルミニウムがある。有機ホ
ウ素化合物としては、トリフェニルホウ素、トリス(エ
チルフェニル)ホウ素、トリベンジルホウ素、トリオク
チルホウ素、フエニルジブチルホウ素、ジフェニルホウ
素、ジオクチルホウ素、フェニルホウ素、シクロヘキシ
ルホウ素、トリス(クロロフェニル)ホウ素などが挙げ
られる。有機アルミニウム化合物は上記有機ホウ素化合
物に相当するアルミニウム化合物、例えばトリフェニル
アルミニウムなどが挙げられる。これらの有機ホウ素、
有機アルミニウム化合物のうちでもトリアリール化合物
が好ましい。
で表わされる化合物としては、水素化ホウ素、水素化ア
ルミニウム、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アルミニウ
ム、有機ホウ素および有機アルミニウムがある。有機ホ
ウ素化合物としては、トリフェニルホウ素、トリス(エ
チルフェニル)ホウ素、トリベンジルホウ素、トリオク
チルホウ素、フエニルジブチルホウ素、ジフェニルホウ
素、ジオクチルホウ素、フェニルホウ素、シクロヘキシ
ルホウ素、トリス(クロロフェニル)ホウ素などが挙げ
られる。有機アルミニウム化合物は上記有機ホウ素化合
物に相当するアルミニウム化合物、例えばトリフェニル
アルミニウムなどが挙げられる。これらの有機ホウ素、
有機アルミニウム化合物のうちでもトリアリール化合物
が好ましい。
硬化触媒としては、これらの有機ホスフィン、有機ホス
フィンオキシト及び有機ホスフィンの配位化合物のうち
の少なくとも1種または2種以上を組合せて用いること
ができる。硬化触媒の配合量は組成物全体の0.001
〜lO重量%の範囲が好ましい。
フィンオキシト及び有機ホスフィンの配位化合物のうち
の少なくとも1種または2種以上を組合せて用いること
ができる。硬化触媒の配合量は組成物全体の0.001
〜lO重量%の範囲が好ましい。
無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガ
ラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、
窒化ホウ素等一般に知られているものを用いることがで
きる。
ラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、
窒化ホウ素等一般に知られているものを用いることがで
きる。
その他の添加剤としては、例えば天然ワックス類、合成
ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステ
ル類もしくはパラフィン類などの離型剤、塩素化パラフ
ィン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化
アンチモンなどの難燃剤、カーボンブラックなどの着色
剤、シランカップリング剤などを適宜添加配合しても差
し支えない。
ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステ
ル類もしくはパラフィン類などの離型剤、塩素化パラフ
ィン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化
アンチモンなどの難燃剤、カーボンブラックなどの着色
剤、シランカップリング剤などを適宜添加配合しても差
し支えない。
上述したエポキシ樹脂組成物を成形材料とじて調製する
場合の一般的な方法は、所定の組成比に選んだ原料を例
えばミキサーによって充分混合した後、熱ロールによる
溶融混合処理、またはニーダ−などによる混合処理を加
えることにより容易にエポキシ樹脂組成物を得ることが
できる。
場合の一般的な方法は、所定の組成比に選んだ原料を例
えばミキサーによって充分混合した後、熱ロールによる
溶融混合処理、またはニーダ−などによる混合処理を加
えることにより容易にエポキシ樹脂組成物を得ることが
できる。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記エポキシ樹脂組
成物を用いて半導体デバイスを封止することにより容易
に製造することができる。最も一般的な封止の方法とし
ては、低圧トランスファ成形法があるが、インジェクシ
ョン成形、圧縮成形、注型などによる封止も可能である
。エポキシ樹脂組成物は封止の際に加熱して硬化させ、
最終的にはこの組成物の硬化物によって封止された樹脂
封止型半導体装置を得ることができる。硬化に際しては
150℃以上に加熱することが特に望ましい。
成物を用いて半導体デバイスを封止することにより容易
に製造することができる。最も一般的な封止の方法とし
ては、低圧トランスファ成形法があるが、インジェクシ
ョン成形、圧縮成形、注型などによる封止も可能である
。エポキシ樹脂組成物は封止の際に加熱して硬化させ、
最終的にはこの組成物の硬化物によって封止された樹脂
封止型半導体装置を得ることができる。硬化に際しては
150℃以上に加熱することが特に望ましい。
(実施例)
以下1本発明の詳細な説明する。
混合物Aの調製
分子量20000のポリカーボネート樹脂 100部、
エポキシ当量200のクレゾールノポラ・ンク型エポキ
シ樹脂500部をフラスコに入れ、窒素雰囲気下で25
0℃に加熱し、攪拌した。混合物が相溶して均一になっ
た時点で加熱を止め、冷却して混合物Aを得た。
エポキシ当量200のクレゾールノポラ・ンク型エポキ
シ樹脂500部をフラスコに入れ、窒素雰囲気下で25
0℃に加熱し、攪拌した。混合物が相溶して均一になっ
た時点で加熱を止め、冷却して混合物Aを得た。
混合物Bの調製
軟化点170℃のポリエステルカーボネート樹脂100
・部、軟化点100℃のフェノールノボラック樹脂40
0部をフラスコに入れ、上記と同様にして混合物Bを得
た。
・部、軟化点100℃のフェノールノボラック樹脂40
0部をフラスコに入れ、上記と同様にして混合物Bを得
た。
混合物Cの調製
ポリカーボネート樹脂とABS樹脂とのブレンドm脂1
00部、フェノールノボラック樹脂400部をフラスコ
に入れ、上記と同様にして混合物Cを得た。
00部、フェノールノボラック樹脂400部をフラスコ
に入れ、上記と同様にして混合物Cを得た。
混合物りの調製
分子量30000のポリカーボネート樹脂 100部、
エポキシ当量200のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂500部、トリフェニルホスフィン0.1部をフラ
スコに入れ、上記と同様にして混合物りを得た。
エポキシ当量200のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂500部、トリフェニルホスフィン0.1部をフラ
スコに入れ、上記と同様にして混合物りを得た。
混合物Eの調製
軟化点160℃のポリカーボネート樹脂 100部、軟
化点 100℃のフェノールノボラック樹脂400部を
フラスコに入れ、上記と同様にして混合物Eを得た。
化点 100℃のフェノールノボラック樹脂400部を
フラスコに入れ、上記と同様にして混合物Eを得た。
混合物Fの調製
分子量 10000のポリカーボネート樹脂50部とタ
レゾールノボラック型エポキシ樹脂300部を5000
部のクロロホルムに溶解し、均一な溶液を調製した0次
に、クロロホルムを蒸発させて除去し、樹脂の混合物F
を得た。
レゾールノボラック型エポキシ樹脂300部を5000
部のクロロホルムに溶解し、均一な溶液を調製した0次
に、クロロホルムを蒸発させて除去し、樹脂の混合物F
を得た。
実施例1〜6
混合物A−F、
エポキシ当量200のクレゾールノボラックエポキシ樹
脂、 水酸基当量 107のフェノールノボラック樹脂(硬化
剤)、 トリフェニルホスフィン(硬化触W )、溶融シリカ粉
末(充填剤)。
脂、 水酸基当量 107のフェノールノボラック樹脂(硬化
剤)、 トリフェニルホスフィン(硬化触W )、溶融シリカ粉
末(充填剤)。
三酸化アンチモン(難燃剤)、
カーボンブラック(着色剤)、
カルナバワックス(離型剤)、及び
γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン(シラン
カップリング剤)を、第1表に示す組成(重量部)で配
合した。これらの原材料をミキサーによる混合、加熱ロ
ール(100℃で3分間)による混練を行うことによっ
て6種のトランスファ成形用組成物を、調製した。
カップリング剤)を、第1表に示す組成(重量部)で配
合した。これらの原材料をミキサーによる混合、加熱ロ
ール(100℃で3分間)による混練を行うことによっ
て6種のトランスファ成形用組成物を、調製した。
比較例1〜4
実施例1〜6で用いた原材料の他に軟化点160゛ °
Cおよび150℃のポリカーボネート樹脂を用いて、第
1表に併せて示す組成(重量部)で配合した。これらの
原材料をミキサーにより混合した後、軟化点160℃の
ポリカーボネート樹脂を使用した場合には加熱ロールに
より 100℃で3分間、軟化点 150℃のものを使
用した場合には加熱ロールにより 120℃で3分間混
線を行い、トランスファ成形用組成物を調製した。
Cおよび150℃のポリカーボネート樹脂を用いて、第
1表に併せて示す組成(重量部)で配合した。これらの
原材料をミキサーにより混合した後、軟化点160℃の
ポリカーボネート樹脂を使用した場合には加熱ロールに
より 100℃で3分間、軟化点 150℃のものを使
用した場合には加熱ロールにより 120℃で3分間混
線を行い、トランスファ成形用組成物を調製した。
上記実施例1〜6および比較例1〜4の組成物を用いて
、MO5型集積回路をトランスファ成形によって樹脂封
止した。成形は高周波予熱器で90℃に加熱した成形材
料を170℃で2分間モールドし、更に180℃で8時
間ポストキュアすることにより行った。
、MO5型集積回路をトランスファ成形によって樹脂封
止した。成形は高周波予熱器で90℃に加熱した成形材
料を170℃で2分間モールドし、更に180℃で8時
間ポストキュアすることにより行った。
封止された半導体チップのサイズはIOX 12+mで
、成形された樹脂パッケージは厚さ2.On+aのフラ
ットパッケージ形である。
、成形された樹脂パッケージは厚さ2.On+aのフラ
ットパッケージ形である。
また、樹脂特性評価用の試験試料を上記と同一条件でト
ランスファ成形およびポストキュアを行って作製した。
ランスファ成形およびポストキュアを行って作製した。
これらの試料を用いて以下に記す評価を行った。
(a)熱膨張の変化からTgを測定した。
(b) 215℃における曲げ強さを測定した。
(c) 215℃における曲げ弾性率を測定した。
(d)封止した樹脂パッケージ各20個について、熱サ
イクル試験を行った。熱サイクル試験は一65℃および
200℃に各30分間交互に 100回曝した後、パッ
ケージを切断し、内部に樹脂クラックが発生しているか
どうか調べた。
イクル試験を行った。熱サイクル試験は一65℃および
200℃に各30分間交互に 100回曝した後、パッ
ケージを切断し、内部に樹脂クラックが発生しているか
どうか調べた。
(e)ペーパーフェーズ(VPS)法により 215℃
でリフローはんだ付けを行い、パッケージの外観に樹脂
クラックが認められるかどうか調べた。
でリフローはんだ付けを行い、パッケージの外観に樹脂
クラックが認められるかどうか調べた。
(f)成形した樹脂パッケージの外観を検査し、フクレ
、ボイド、変形などがあるかどうかを調べた。
、ボイド、変形などがあるかどうかを調べた。
以上の評価結果をまとめて第1表に併記した。
[発明の効果]
上記結果から明らかなように、本発明のエポキシ樹脂組
成物は耐熱性が優れており、これを用いて半導体チップ
を刃出して得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性は高
く、したがってその工業的価値は大である。
成物は耐熱性が優れており、これを用いて半導体チップ
を刃出して得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性は高
く、したがってその工業的価値は大である。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (2)
- (1)エポキシ樹脂またほ硬化剤と、式[I]▲数式、
化学式、表等があります▼・・・〔I〕 (式中、Rは炭化水素基、nは1以上の整数)で表わさ
れるポリカーボネート構造を分子中に有するポリマーと
の溶融混合物、溶解混合物または反応混合物を含むこと
を特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - (2)半導体デバイスを請求項(1)記載のエポキシ樹
脂組成物で封止してなる樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12127288A JPH01292024A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12127288A JPH01292024A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01292024A true JPH01292024A (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=14807145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12127288A Pending JPH01292024A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01292024A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013216818A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Toyobo Co Ltd | 電気電子部品封止材用ポリエステル樹脂組成物、電気電子部品封止体の製造方法および電気電子部品封止体 |
| JP2025104282A (ja) * | 2023-12-27 | 2025-07-09 | 上緯創新育成股▲ふん▼有限公司 | 硬化性カーボネート組成物、その調製方法及びカーボネート硬化物 |
| WO2026009778A1 (ja) * | 2024-07-03 | 2026-01-08 | ナミックス株式会社 | エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP12127288A patent/JPH01292024A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013216818A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Toyobo Co Ltd | 電気電子部品封止材用ポリエステル樹脂組成物、電気電子部品封止体の製造方法および電気電子部品封止体 |
| JP2025104282A (ja) * | 2023-12-27 | 2025-07-09 | 上緯創新育成股▲ふん▼有限公司 | 硬化性カーボネート組成物、その調製方法及びカーボネート硬化物 |
| WO2026009778A1 (ja) * | 2024-07-03 | 2026-01-08 | ナミックス株式会社 | エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
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