JPH08311159A - エポキシ樹脂組成物、その製造方法及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動性、成形性を良好に維持するとともに、
その成形体の熱膨張率が低いエポキシ樹脂組成物、その
製造方法及びそれを用いた半導体装置を提供する。 【構成】 無機充填材の含有量がエポキシ樹脂組成物全
量に対して、７０〜９０体積％であるエポキシ樹脂組成
物において、エポキシ基当量が４００以下で室温におけ
る粘度が１０００センチポイズ以下であるエポキシ官能
基を有するシリコーン化合物をも含有し、このシリコー
ン化合物の含有量がエポキシ樹脂組成物全量に対して、
０．１〜２重量％である。シリコーン化合物並びにエポ
キシ樹脂及び／又は硬化剤を９０〜１５０℃で撹拌混合
し、無機充填材を含有した残りの原料とともに混合、混
練する。シリコーン化合物を添加して表面処理した無機
充填材を、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤ととも
に混合、混練する。前記エポキシ樹脂組成物を使用し
て、リードフレームに搭載された半導体素子を封止して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気部品、電子部品、
半導体素子等を封止するためのエポキシ樹脂組成物、そ
の製造方法及びそれを用いた半導体装置に関し、詳しく
は良好な吸湿耐はんだ性を有しかつ高流動性、良成形
性、低熱膨張性の３特性を併せ持つことが可能なエポキ
シ樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子を保護、封止するため
に用いられるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬
化剤、硬化促進剤及び無機充填材を主成分としている。
この無機充填材はエポキシ樹脂組成物成形体の熱膨張
率、吸湿率を低減させ、耐はんだ性能を向上させる目的
で使用されているが、近年集積回路の機能集中が進み、
その集積度アップが必須となってきたことによる、素子
の大型化等の影響で、上記特性をさらに向上させ、耐は
んだ性能に、より優れたエポキシ樹脂組成物成形体が望
まれている。この要求に対応するためには、それ自体熱
膨張率、吸湿率の低い非晶質シリカ粉末の含有率を上げ
て成形体の熱膨張率と吸湿率を低減させる方法が検討さ
れてきた。一方この方法とは別に、例えば、特開昭６１
−７９２４５号公報に開示されているように、弾性率の
低いシリコーン系化合物等の低応力化剤を添加すること
により、エポキシ樹脂組成物を低応力化し、熱衝撃によ
るクラックを抑制する方法や、特開平６−２２０１６０
号公報に開示されているように、ビフェニル型エポキシ
樹脂及びナフタレン型エポキシ樹脂をシリコーン化合物
と反応させて得られるシリコーン変性エポキシ樹脂と、
硬化剤としてジシクロペンタジエン型フェノール樹脂及
びナフタレン型ノボラック樹脂とを含有するエポキシ樹
脂組成物を用いることにより、耐湿信頼性の向上等が検
討されてきた。しかしながら、低応力化剤による方法の
場合、添加量を増やすと、半導体装置の吸湿耐はんだ
性、耐湿信頼性の低下というトレードオフが生じてしま
うため添加量が制限され、上記要求を満足するには無機
充填材の含有率を上げざる得なかった。ところが、無機
充填材の含有率を上げた高充填の封止用のエポキシ樹脂
組成物では、エポキシ樹脂組成物中での無機充填材の含
有率が高くなってくると、樹脂成分の体積分率の低下に
伴い、無機充填材の樹脂成分に対するぬれ性が低下して
しまう。それに加え無機充填材には、１μｍ以下のサブ
ミクロン微粒子も含まれており、これら微粒子は表面エ
ネルギーが高いため、かなり凝集性が強くエポキシ樹脂
組成物中でも凝集して存在し易い。すなわち、無機充填
材の含有率が高くなると、無機充填材粒子のエポキシ樹
脂組成物中での分散性が低下し、成形時の粘度が上昇
し、流動性が低下して、成形パッケージ中にボイドが発
生し、成形性の低下が生じてしまうという欠点があっ
た。その結果、本来充填量を上げて向上するはずの半導
体装置の吸湿耐はんだ性が損なわれるという問題が生じ
た。またこれら流動性、成形性の低下に関する問題点に
ついては低応力化剤の添加によっても解決できなかっ
た。

【０００３】そこで、無機充填材の含有率を上げた場合
であっても、エポキシ樹脂組成物の成形時の粘度を低下
させ、かつエポキシ樹脂組成物成形パッケージ中にボイ
ドが発生しないというような技術が必要となってきた。
これまでエポキシ樹脂組成物成形時の粘度を低下させる
ためにはエポキシ樹脂組成物中の樹脂成分の粘度を低下
させる方法が検討されてきている。例えば、特開平３−
１６６２２０号公報に開示されているように、樹脂の基
本骨格にビフェニル骨格、ナフタレン骨格を有する２官
能または３官能型のエポキシ樹脂を使用した例が見られ
る。しかしながら、この場合、成形時の粘度は低減し、
耐湿はんだ性の向上も見られるものの、成形パッケージ
中のボイド発生についての低減効果は見られなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、流動
性、成形性を良好に維持するとともに、その成形体の熱
膨張率が低いエポキシ樹脂組成物、その製造方法及びそ
れを用いた半導体装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促
進剤及び無機充填材を含有し、この無機充填材の含有量
がエポキシ樹脂組成物全量に対して、７０〜９０体積％
であるエポキシ樹脂組成物において、エポキシ基当量が
４００以下で室温における粘度が１０００センチポイズ
以下であるエポキシ官能基を有するシリコーン化合物を
も含有し、このシリコーン化合物の含有量がエポキシ樹
脂組成物全量に対して、０．１〜２重量％であることを
特徴とする。

【０００６】本発明の請求項２に係るエポキシ樹脂組成
物は、前記シリコーン化合物が下記の一般式で示され
る、両末端にグリシジル基を有するシリコーン化合物で
あることを特徴とする。

【０００７】

【化３】

【０００８】本発明の請求項３に係るエポキシ樹脂組成
物は、前記シリコーン化合物が下記の一般式で示され
る、側鎖にグリシジル基を有する３官能又は４官能のシ
リコーン化合物であることを特徴とする。

【０００９】

【化４】

【００１０】本発明の請求項４に係るエポキシ樹脂組成
物の製造方法は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載のエポキシ樹脂組成物を製造するエポキシ樹脂組成物
の製造方法において、前記シリコーン化合物並びにエポ
キシ樹脂及び／又は硬化剤を９０〜１５０℃で撹拌混合
した予備混合品を、無機充填材を含有したエポキシ樹脂
組成物の残りの原料とともに混合、混練することを特徴
とする。

【００１１】本発明の請求項５に係るエポキシ樹脂組成
物の製造方法は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載のエポキシ樹脂組成物を製造するエポキシ樹脂組成物
の製造方法において、前記シリコーン化合物を添加して
表面処理した無機充填材を、エポキシ樹脂、硬化剤及び
硬化促進剤とともに混合、混練することを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項６に係る半導体装置は、請
求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物を使用して、リードフレームに搭載された半導体素
子を封止してなることを特徴とする。

【００１３】以下、本発明を詳しく説明する。本発明に
用いるエポキシ樹脂は、１分子中に少なくとも２個のエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂であり、例えば、クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、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、ノボラ
ック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ
樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有す
るエポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂及びグリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂等のようなエポキシ樹脂を例
示できる。本発明で用いるエポキシ樹脂については、特
に限定はないが溶融粘度が低粘度のものが好ましく、例
えば樹脂の基本骨格にビフェニル骨格、ナフタレン骨格
を有する２官能型または３官能型のエポキシ樹脂を使用
することができる。

【００１４】本発明に用いる硬化剤としては、特に限定
がなくフェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物
硬化剤等を使用できるが、吸湿率が小さくて信頼性の高
いエポキシ樹脂組成物とするにはフェノール性水酸基を
分子内に２個以上含み、溶融粘度の低いフェノール系硬
化剤を使用することが望ましく、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及び多官能フ
ェノール樹脂等がある。

【００１５】本発明では、硬化促進剤として、、例えば
トリフェニルホスフィン及びその誘導体、イミダゾール
及びその誘導体、ジアザビシクロウンデセン、テトラフ
ェニルホスホニウム、テトラフェニルボレート、及び３
級アミン等を用いることができる。

【００１６】本発明で用いる無機充填材の材質について
は特に制限はないが溶融シリカ等の非晶質シリカ、結晶
シリカ、アルミナ及び窒化ケイ素等が例示できる。エポ
キシ樹脂組成物の成形体の熱膨張率を低下させるには非
晶質シリカを使用することが望ましい。また、無機充填
材の含有量がエポキシ樹脂組成物全量に対して、７０〜
９０体積％であることが必要である。すなわち、無機充
填材の含有量がエポキシ樹脂組成物全量に対して、７０
体積％未満の場合には、得られる成形体の低線膨張率化
や低吸湿化の効果が十分に得られず、９０体積％を越え
る場合には、成形時の粘度が上昇し、流動性が低下し
て、成形パッケージ中のボイドの発生が多くなり、成形
性が低下してしまう傾向にある。

【００１７】なお本発明のエポキシ樹脂組成物には上記
の成分の他に必要に応じてカルナバワックス、ステアリ
ン酸等の離型剤、ブロム化エポキシ樹脂及び三酸化アン
チモン等の難燃剤、カーボンブラック等の顔料、エポキ
シシラン等のカップリング剤等を添加するようにしても
構わない。そしてカップリング剤を添加する場合で、予
め、無機充填材のみをカップリング剤で表面処理したも
のを使用することもできる。

【００１８】本発明に係る封止用エポキシ樹脂組成物で
は、エポキシ基当量が４００以下、室温（２５℃程度）
における粘度が１０００センチポイズ以下である、エポ
キシ官能基を有するシリコーン化合物をも含有すること
が必要である。これはこのシリコーン化合物が組成物全
体の低粘度化を図るだけでなく、樹脂成分に溶解し、組
成物中の非晶質シリカ粒子とエポキシ樹脂との間の界面
張力を低減させる働きを有するためである。すなわち、
エポキシ基当量が４００を越える場合には、シリコーン
鎖部分が大きくなってしまい、樹脂成分との親和性が低
下し界面活性効果が低下してしまう。よってエポキシ基
当量が小さく樹脂成分との親和性の高いほうが望まし
い。また粘度が１０００センチポイズを越える場合に
は、シリコーン化合物自体が高分子量化し、樹脂成分へ
の分散性が低下し、樹脂成分全体の粘度も増大してしま
う。

【００１９】このシリコーン化合物の含有量がエポキシ
樹脂組成物全量に対して、０．１〜２重量％あることが
必要である。すなわち、シリコーン化合物の含有量がエ
ポキシ樹脂組成物全量に対して、０．１重量％未満の場
合には、界面活性剤剤、低粘度化剤としての効果が少な
く、２重量％を越える場合には、界面活性効果に寄与し
ない余剰の成分が、液状成分として不均一に残存してし
まう。このような不均一相が存在すると、エポキシ樹脂
組成物成形体の吸湿率の上昇、ガラス転移温度及び曲げ
強度の低下を引き起こしてしまい、このようなエポキシ
樹脂組成物を用いた半導体装置では、吸湿耐はんだ性能
等が低下してしまう。

【００２０】本発明で用いるシリコーン化合物は、上記
の一般式で示される両末端にグリシジル基を有するシ
リコーン化合物、又は上記の一般式で示される側鎖に
グリシジル基を有する３官能若しくは４官能のシリコー
ン化合物であることが好ましい。例えば、上記の一般式
で示されるエポキシ基当量が１８０、室温での粘度が
１０センチポイズの両末端にグリシジル基を有するシリ
コーン化合物や上記の一般式で示されるエポキシ基当
量が２００、室温での粘度が７０センチポイズの側鎖に
グリシジル基を有するシリコーン化合物が、特に望まし
い。

【００２１】本発明に係るエポキシ樹脂組成物の製造方
法は、前記シリコーン化合物とエポキシ樹脂と硬化剤と
を９０〜１５０℃で撹拌混合した予備混合品を、無機充
填材を含有したエポキシ樹脂組成物の残りの原料ととも
に混合、混練することが好ましい。つまり、エポキシ樹
脂組成物の中で、例えば、エポキシ樹脂組成物の原料の
一部であるエポキシ樹脂、硬化剤及びグリシジル基を有
するシリコーン化合物のみを、予め９０〜１５０℃で回
転、剪断力を有するディスパー、ホモミキサー等で溶融
し、均一に混合処理した予備混合品を冷却して固形化
し、１６メッシュアンダーに粉砕した後、 無機充填材
を含有したエポキシ樹脂組成物の残りの原料に添加し、
混合、混練してエポキシ樹脂組成物を得ることにより、
エポキシ樹脂組成物成形時の溶融粘度を更に低減でき
る。これはグリシジル基を有するシリコーン化合物のエ
ポキシ樹脂成分中での相溶化状態を更に高めることがで
きるためである。すなわち、エポキシ樹脂、硬化剤及び
グリシジル基を有するシリコーン化合物を９０℃未満で
撹拌混合する場合には、溶融し難く、１５０℃を越える
場合には、加熱混合を行うとエポキシ樹脂と硬化剤との
反応が促進されてしまい、加熱混合品の溶融粘度が上昇
してしまうので好ましくない。

【００２２】本発明に係るエポキシ樹脂組成物の製造方
法は、前記シリコーン化合物を添加して表面処理した無
機充填材を、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤とと
もに混合、混練することが好ましい。すなわち、エポキ
シ樹脂組成物全量に対して、例えば、０．１〜２重量％
のグリシジル基を有するシリコーン化合物を無機充填材
に噴霧して、表面処理を施した無機充填材を用いること
によりエポキシ樹脂組成物成形時の溶融粘度を更に低減
できる。予め、無機充填材表面に強制的にグリシジル基
を有するシリコーン化合物を処理することにより、エポ
キシ樹脂と無機充填材との親和性を向上でき、また無機
充填材粒子自体の分散性も向上できるためである。

【００２３】本発明に係る半導体装置は、前記エポキシ
樹脂組成物を使用して、リードフレームに搭載された半
導体素子を封止してなるものであり、無機充填材の含有
率が真比重換算でエポキシ樹脂組成物全量に対して、７
０〜９０体積％と高く、かつ流動性の良好なエポキシ樹
脂組成物を用いているので、成形時にボイドが生じ難
く、耐湿はんだ性の高い半導体装置となる。

【００２４】

【作用】本発明の請求項１乃至請求項３に係るエポキシ
樹脂組成物は、エポキシ基当量が４００以下、室温にお
ける粘度が１０００センチポイズ以下である、エポキシ
官能基を有するシリコーン化合物をも含有し、このシリ
コーン化合物の含有量がエポキシ樹脂組成物全量に対し
て、０．１〜２重量％であるので、組成物全体の低粘度
化を図るだけでなく、樹脂成分に溶解し、組成物中の非
晶質シリカ粒子とエポキシ樹脂との間の界面張力を低減
させる。

【００２５】本発明の請求項４に係るエポキシ樹脂組成
物の製造方法は、シリコーン化合物並びにエポキシ樹脂
及び／又は硬化剤を９０〜１５０℃で撹拌混合した予備
混合品を、無機充填材を含有したエポキシ樹脂組成物の
残りの原料とともに混合、混練するので、グリシジル基
を有するシリコーン化合物のエポキシ樹脂成分中での相
溶化状態を高めることができるため、エポキシ樹脂組成
物成形時の溶融粘度を低減できる。すなわち、エポキシ
化合物中のエポキシ基の反応性を考えた場合、一般的に
芳香環と結合するエポキシ樹脂中のエポキシ基はシリコ
ン（Ｓｉ）と結合するグリシジル基を有するシリコーン
化合物中のエポキシ基より反応性が高いと考えられる。
したがって、エポキシ樹脂組成物作製時に混練工程等で
予備反応（Ｂステージ化）させた場合、硬化剤と反応す
るのはエポキシ樹脂の方であり、グリシジル基を有する
シリコーン化合物は、未反応のまま組成物中に残存する
ことになる。エポキシ樹脂組成物中に未反応のまま残存
するグリシジル基を有するシリコーン化合物は、シリコ
ン主鎖部分とエポキシ官能基部分とからなり、これがシ
リカ粒子とエポキシ樹脂との間で界面活性剤的な役割を
果たすと考えられる。この界面活性作用により無機充填
材の樹脂成分に対するぬれ性の向上及び、サブミクロン
微粒子の凝集の抑制が図れ、エポキシ樹脂組成物成形品
中のボイドの低減が可能になるものと推察される。

【００２６】本発明の請求項５に係るエポキシ樹脂組成
物の製造方法は、前記シリコーン化合物を添加して表面
処理した無機充填材を、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化
促進剤とともに混合、混練するので、エポキシ樹脂と無
機充填材との親和性を向上でき、また無機充填材粒子自
体の分散性も向上できるため、エポキシ樹脂組成物成形
時の溶融粘度を更に低減できる。

【００２７】本発明の請求項６に係る半導体装置は、請
求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組
成物を使用して、リードフレームに搭載された半導体素
子を封止してなるので、無機充填材の含有率が真比重換
算でエポキシ樹脂組成物全量に対して、７０〜９０体積
％と高く、かつ流動性の良好なエポキシ樹脂組成物を用
いているので、成形時にボイドが生じ難く、耐湿はんだ
性の高い半導体装置となる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００２９】（実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較
例８）以下に示す原料を表１及び表２に示す配合量で用
いた。エポキシ樹脂として、エポキシ当量１９０、１５
０℃での溶融粘度０．２ポイズの、２官能ビフェニル型
エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製；品番ＹＸ−４
０００Ｈ）又はエポキシ当量１９５、１５０℃での溶融
粘度６ポイズの多官能オルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂（住友化学工業社製；品番ＥＳＣＮ−１９５
ＸＬ４）を、硬化剤として、水酸基当量１７５、１５０
℃での溶融粘度２ポイズのフェノールアラルキル型硬化
剤（三井東圧社製；品番ＸＬ２２５−３Ｌ）を、硬化促
進剤としては、北興化学社製のトリフェニルフォスフィ
ン（以下ＴＰＰと称する）を、カップリング剤として、
エポキシシラン系カッブリング剤（日本ユニカー社製；
品番Ａ−１８７）を、シリコーン化合物として、エポキ
シ当量１８０で室温（２５℃）での粘度１０センチポイ
ズの両末端にグリシジル基を有する２官能のジメチルシ
リコーン化合物（信越化学工業社製；品番Ｘ２２−２０
６２）、エポキシ当量２００で室温での粘度７０センチ
ポイズの側鎖にグリシジル基を有するメチルシリコーン
化合物（信越化学工業社製；品番Ｘ２２−２０７０）、
室温での粘度１０センチポイズのポリメトキシポリシロ
キサン（三菱化学社製；品番ＭＳ５１）、エポキシ当量
３４０で室温での粘度６０００センチポイズの側鎖に脂
環式エポキシを有するポリジメチルシロキサン（信越化
学工業社製；品番ＫＦ１０３）又はエポキシ当量９５０
で室温での粘度３０センチポイズの両末端にグリシジル
基を有するポリジメチルシロキサン（信越化学工業社
製；品番Ｘ２２−１６３Ａ）を用いた。

【００３０】また無機充填材としては 真比重２．２の
非晶質シリカ粉（電気化学工業社製；品番ＦＢ６０）を
湿式分級して２０μｍ以上にした非晶質シリカ粉（以下
Ｓ１と称する）、真比重２．２の非晶質シリカ粉（電気
化学工業社製；品番ＦＢ６０）を湿式分級して５μｍ以
上３０μｍ以下にした非晶質シリカ粉（以下Ｓ２と称す
る）、真比重２．２の非晶質シリカ粉（電気化学工業社
製；品番ＦＢ４８）を湿式分級して３μｍ以下にした非
晶質シリカ粉（以下Ｓ３と称する）を重量比でＳ１：Ｓ
２：Ｓ３＝７０：２０：１０の割合で予め混合したもの
を使用した。

【００３１】難燃剤としては、三酸化二アンチモン（三
菱マテリアル社製；品番Ｓｂ₂ Ｏ₃−ＬＳ）を４重量
部、離型剤としては、天然カルナバワックスを１．２重
量部及び顔料としては、カーボンブラック（三菱マテリ
アル社製；品番７５０−Ｂ）を０．８重量部の割合で用
いた。前記各原料を表１及び表２に示す重量部の割合で
配合し、得られた配合物を混合し、さらに、ミキシング
ロールを用いて、９０℃で６分間混練して、冷却後に粉
砕し、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。

【００３２】なお、実施例５については、シリコーン化
合物（信越化学工業社製；品番Ｘ２２−２０６２）とエ
ポキシ樹脂と硬化剤とを１００℃で撹拌混合して予備混
合品を得、この予備混合品を無機充填材を含有したエポ
キシ樹脂組成物の残りの原料とともに混合し、さらに、
ミキシングロールを用いて、９０℃で６分間混練して、
冷却後に粉砕し、封止用エポキシ樹脂組成物を得た。実
施例６については、シリコーン化合物（信越化学工業社
製；品番Ｘ２２−２０６２）を添加して表面処理した無
機充填材を使用した。

【００３３】また、得られた封止用エポキシ樹脂組成物
を１７５℃に加熱した金型内にトランスファー注入して
硬化させ、トランスファー成形で成形品を得た。

【００３４】以上で得た各封止用エポキシ樹脂組成物及
び成形品を用いて、ゲルタイム、溶融粘度、スパイラル
フロー、熱膨張率、７２時間吸湿率、ガラス転移温度、
成形性（成形不良ボイド数）、耐湿はんだ性（耐湿はん
だ性剥離発生個数及び耐湿はんだ性クラック発生個数）
を測定し、その結果を表１及び表２の評価欄に示した。
なお、ゲルタイムは、２５±５秒程度になるように調整
した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】表１及び表２において記載した測定値は、
次の方法によった。 （１）ゲルタイム ゲルタイム測定機（オリエンテック社製；商品名キュラ
ストメーターＶ型）を使用し、金型表面温度１７５℃で
測定した。 （２）溶融粘度 フローテスター（島津製作所社製；商品名ＣＦＴ５００
Ａ型）を用い、温度１７５℃、荷重１０ｋｇｆ、ノズル
サイズφ１ｍｍ×１０ｍｍで、最低溶融粘度を求めた。 （３）スパイラルフロー ＥＭＭＩ標準に準拠し、スパイラルフロー専用金型を用
い、１７５℃のトランスファー成形時の試料の流れ長さ
を測定した。 （４）熱膨張率 ＪＩＳテストピース作製用の専用金型で１７５℃、９０
秒のトランスファー成形を行った後、１７５℃、６時間
のアフターキュアを行い、テストピースを得た。このテ
ストピースについて、ＴＭＡ装置（理学電機社製；商品
名ＴＡＳ１００システム）を使用し、１ｇの圧縮荷重下
で、５℃／分の昇温速度で測定し、５０〜１００℃の温
度域での熱膨張係数（α1 ）を算出した。 （５）７２ｈｒ吸湿率 組成物成形体の吸湿率は円盤成型用の専用金型で１７５
℃、９０秒のトランスファー成形を行った後、直径５０
ｍｍ、厚みが３μｍの円盤状サンプルを用い、８５℃／
８５％／７２時間経過後のサンプルの重量増加割合から
算出した。 （６）ガラス転移温度 組成物成形体のガラス転移温度は上記熱膨張率測定チャ
ートを用い、膨張曲線の変曲点の温度から求めた。 （７）成形性 成形性の評価は、成形したパッケージ内に生じるボイド
の多少を求めて行った。評価用パッケージは、シリコン
チップを搭載した４２アロイフレーム上に、外形寸法１
８×１４×３．０ｍｍ厚の６０ＱＦＰパッケージ用の金
型を用いて材料をトランスファー成形して作製した。成
形条件は、温度１７５℃、注入時間１２秒、加圧時間９
０秒、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ² である。成形品を１７
５℃、６時間アフターキュアーし、性能評価用の６０Ｑ
ＦＰを得た。パッケージ内ボイドは、２６ＱＦＰパッケ
ージの表裏両面から、超音波探査装置（キヤノン社製；
商品名Ｍ−７００）で観察し、得たチャート中で直径１
ｍｍ以上のボイド像の数を数えた。 （８）耐湿はんだ性 シリコンチップを搭載した４２アロイフレーム上に、６
０ＱＦＰパッケージ用の金型を用いてトランスファー成
形した。成形条件は、温度１７５℃、注入時間１２秒、
加圧時間９０秒、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ² である。成
形品を１７５℃、６時間アフターキュアーし、性能評価
用の６０ＱＦＰを４パッケージ得た。６０ＱＦＰを８５
℃、８５％、１６５時間の条件下で放置した後、組成物
成形体とチップ、フレーム、ダイパッドとの剥離、及び
組成物成形体に生じるクラックを生じたパッケージ数を
数えて評価した。

【００３８】表１及び表２の結果、実施例１〜実施例６
のように本発明によると、比較例１〜比較例８に比べ
て、成形性、耐湿はんだ性に優れた成形品が得られるエ
ポキシ樹脂組成物が得られた。

【００３９】

【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項３に係るエ
ポキシ樹脂組成物によると、組成物全体の低粘度化を図
るだけでなく、樹脂成分に溶解し、組成物中の非晶質シ
リカ粒子とエポキシ樹脂との間の界面張力を低減させる
ので、流動性、成形性を良好に維持するとともに、その
成形体の熱膨張率が低い成形品が得られる。

【００４０】本発明の請求項４に係るエポキシ樹脂組成
物の製造方法によると、エポキシ樹脂組成物成形時の溶
融粘度を低減でき、界面活性作用により無機充填材の樹
脂成分に対するぬれ性の向上及び、サブミクロン微粒子
の凝集の抑制が図れ、エポキシ樹脂組成物成形品中のボ
イドの低減が可能になるので、より、成形性に優れたエ
ポキシ樹脂組成物が得られる。

【００４１】本発明の請求項５に係るエポキシ樹脂組成
物の製造方法によると、エポキシ樹脂と無機充填材との
親和性を向上でき、また無機充填材粒子自体の分散性も
向上できるので、エポキシ樹脂組成物成形時の溶融粘度
を更に低減できるため、さらに、成形性に優れたエポキ
シ樹脂組成物が得られる。

【００４２】本発明の請求項６に係る半導体装置による
と、無機充填材の含有率が真比重換算でエポキシ樹脂組
成物全量に対して、７０〜９０体積％と高く、かつ流動
性の良好なエポキシ樹脂組成物を用いているので、成形
時にボイドが生じ難く、耐湿はんだ性に優れる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び
   無機充填材を含有し、この無機充填材の含有量がエポキ
   シ樹脂組成物全量に対して、７０〜９０体積％であるエ
   ポキシ樹脂組成物において、エポキシ基当量が４００以
   下で室温における粘度が１０００センチポイズ以下であ
   るエポキシ官能基を有するシリコーン化合物をも含有
   し、このシリコーン化合物の含有量がエポキシ樹脂組成
   物全量に対して、０．１〜２重量％であることを特徴と
   するエポキシ樹脂組成物。
2. 【請求項２】 前記シリコーン化合物が下記の一般式
   で示される、両末端にグリシジル基を有するシリコーン
   化合物であることを特徴とする請求項１記載のエポキシ
   樹脂組成物。 【化１】
3. 【請求項３】 前記シリコーン化合物が下記の一般式
   で示される、側鎖にグリシジル基を有する３官能又は４
   官能のシリコーン化合物であることを特徴とする請求項
   １記載のエポキシ樹脂組成物。 【化２】
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   のエポキシ樹脂組成物を製造するエポキシ樹脂組成物の
   製造方法において、前記シリコーン化合物並びにエポキ
   シ樹脂及び／又は硬化剤を９０〜１５０℃で撹拌混合し
   た予備混合品を、無機充填材を含有したエポキシ樹脂組
   成物の残りの原料とともに混合、混練することを特徴と
   するエポキシ樹脂組成物の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   のエポキシ樹脂組成物を製造するエポキシ樹脂組成物の
   製造方法において、前記シリコーン化合物を添加して表
   面処理した無機充填材を、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬
   化促進剤とともに混合、混練することを特徴とするエポ
   キシ樹脂組成物の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   のエポキシ樹脂組成物を使用して、リードフレームに搭
   載された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。