JP2008121003A

JP2008121003A - 封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた電子部品装置

Info

Publication number: JP2008121003A
Application number: JP2007270220A
Authority: JP
Inventors: Hideo Owada; 英雄大和田; Masahiko Kosaka; 正彦小坂; Takatoshi Ikeuchi; 孝敏池内
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2008-05-29

Abstract

【課題】パウダー状でブロッキングがなく、圧縮成形法での作業性に優れた封止用エポキシ樹脂成形材料を提供する。
【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）無機充填材を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料であって、（Ａ）エポキシ樹脂が、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、１５０℃での溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下であり、封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダーの粒度１０６μｍ以上の成分が９７重量％以上である封止用エポキシ樹脂成形材料。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子部品装置の圧縮成形による封止用として、流動性に優れ、特にファインピッチな片面封止型パッケージに適用した際に、パウダー状でブロッキングがなく、作業性に優れた封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた電子部品装置に関する。

従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となり、エポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性などの諸特性にバランスがとれているためである。

近年、電子部品装置のプリント配線板への高密度実装化に伴い、電子部品装置の形態は従来のピン挿入型のパッケージから、表面実装型のパッケージが主流になっている。表面実装型のＩＣ、ＬＳＩなどは、実装密度を高くし実装高さを低くするために、薄型、小型のパッケージになっており、素子のパッケージに対する占有体積が大きくなり、パッケージの肉厚は非常に薄くなってきた。

また、さらなる小型軽量化に対応すべく、パッケージの形態もＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）といったものから、より多ピン化に対応しやすく、かつより高密度実装が可能なＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）を含めたＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）等のエリア実装パッケージへ移行しつつある。高速化、多機能化に伴い、素子の微細配線化・小型化と多ピン化のため、パッケージとしてはチップと基板を接続する金線の狭ピッチ化、細線化、長ワイヤー化が進んでいる。これらパッケージの封止は、エポキシ樹脂成形材料によるトランスファー成形が主流であり、金線の狭ピッチ化、細線化、長ワイヤー化に対しては、エポキシ樹脂成形材料の高流動化が図られている。

しかしながら、従来のトランスファー成形では、溶融した封止用エポキシ樹脂成形材料を圧力により金型内に流し込むため、その成形材料の流動により金線が流され、変形する。成形材料の高流動化により金線流れの抑制を図っているが、成形材料の高流動化には限界があり、更なる金線の狭ピッチ化、細線化、長ワイヤー化への対応が困難になってきている。

近年、トランスファー成形に変わるパッケージ成形技術として、圧縮成形の検討が行われている。圧縮成形では、金型に直接封止用エポキシ樹脂成形材料をのせ、溶融した成形材料をゆっくりと基板に押し当てるように圧力をかけ成形するため、従来のトランスファー成形のような成形材料の流動がほとんどなく、金線流れ抑制が可能となる。
特開２０００−１６９６７６号公報

トランスファー成形法では、封止用エポキシ樹脂を特定の径、重量に成形したタブレットで供給されるが、圧縮成形では、封止用エポキシ樹脂成形材料をパウダーで供給し、パウダーを計量してそのまま金型にのせるか、計量後に金型に合った大きさの板状に成形したものを金型にのせ、圧縮成形する。パウダーがブロッキングしていると、搬送、計量等で不具合が生じてしまうため、圧縮成形への適用が困難であった。一方で流動性、リフロー性の観点からは、溶融粘度の低いエポキシ樹脂、硬化剤を適用する必要があり、そのエポキシ樹脂成形材料はブロッキングしやすいという問題があった。本発明は、パウダー状でブロッキングがなく、圧縮成形法での作業性に優れた封止用エポキシ樹脂成形材料を提供することを目的としている。

本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、パウダーの微粉成分を一定量以下に調整した、特定のエポキシ樹脂を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料により上記の目的を達成し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

本発明は以下に関する。
１．（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）無機充填材を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料であって、（Ａ）エポキシ樹脂が、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、１５０℃での溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下であり、封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダーの粒度１０６μｍ以上の成分が９７重量％以上である封止用エポキシ樹脂成形材料。
２．（Ａ）エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｉ）で示される化合物を、エポキシ樹脂全体の３０重量％以上含有する項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_４は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の整数を示す。）

３．（Ａ）エポキシ樹脂が、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を、エポキシ樹脂全体の１０重量％以上含有する項１または２記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_１０は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）

４．（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）無機充填材を含有する圧縮成形封止用エポキシ樹脂成形材料であって、（Ａ）エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｉ）で示される化合物を、エポキシ樹脂全体の３０重量％以上含有する封止用エポキシ樹脂成形材料。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_４は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の整数を示す。）
５．項１〜４のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止された素子を備えた電子部品装置。

本発明による封止用エポキシ樹脂成形材料は、圧縮成形による封止用として、流動性に優れ、特にファインピッチな片面封止型パッケージに適用した際に、パウダー状でブロッキングがなく作業性が良好になり、かつ金線流れ抑制が可能となり、その工業的価値は大である。

本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）無機充填材を含有し、（Ａ）エポキシ樹脂が、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、１５０℃での溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下であり、封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダーの粒度１０６μｍ以上の成分が９７重量％以上である。
（Ａ）本発明において用いられるエポキシ樹脂は特に限定はないが、たとえば、電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されているもので、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソ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ノボラック型エポキシ樹脂をはじめとするフェノール類及び／又はナフトール類とアルデヒド類から合成されるノボラック樹脂をエポキシ化したエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、アルキル置換ビフェノールなどのジグリシジルエーテル、スチルベン型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンとフェノール類の共縮合樹脂のエポキシ化物であるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂のエポキシ化物、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、テルペン変性エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸などの過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環族エポキシ樹脂などが挙げられる。

なかでも、流動性及び耐リフロー性の観点からはビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂が好ましく、耐ブロッキング性の観点からはフェノール・アラルキル樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、これらのエポキシ樹脂の少なくとも１種を含有して併用していることが好ましい。これらのエポキシ樹脂としては、以下の一般式（I）及び/又は(II)のエポキシ樹脂が好ましい。一般式（Ｉ）のエポキシ樹脂の配合量は、ブロッキング性を考慮するとエポキシ樹脂全体中に３０重量％以上、一般式(II)のエポキシ樹脂については、流動性性を考慮すると１０重量％以上含むことが好ましい。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_１０は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
式（I）のエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ当量２７３、軟化点５８℃、溶融粘度（１５０℃）０．１Ｐａ・ｓのビフェニレン型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製商品名ＮＣ−３０００）が、式（II）のエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ当量９２、融点６８℃、溶融粘度（１５０℃）０．０１Ｐａ・ｓのビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ）、及びエポキシ当量４６８、軟化点６４、溶融粘度（１５０℃）０．４Ｐａ・ｓのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名Ｅ−１００１）が入手可能である。

本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、電子部品封止用として一般に使用されているもの以外でも、従来公知のエポキシ樹脂を必要に応じて併用することができる。併用可能なエポキシ樹脂としては、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂をはじめとするフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール類及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したものが挙げられる。スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンとフェノール類の共縮合樹脂のエポキシ化物、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、テルペン変性エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて併用して用いてもよい。
（Ａ）エポキシ樹脂の１５０℃での溶融粘度は、流動性及びリフロー性の観点から、０．１Ｐａ・ｓ以下であればよく、２種以上のエポキシ樹脂を併用する場合にはエポキシ樹脂全体として０．１Ｐａ・ｓ以下であればよい。

本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂、ビフェニレン型フェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とジシクロペンタジエンから共重合により合成される、ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂等のジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、パラキシリレン及び／又はメタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、これら２種以上を共重合して得たフェノール樹脂などが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

中でも、流動性、リフロー性の観点からは、フェノール・アラルキル樹脂、ビフェニレン型フェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂が好ましく、ブロッキングの観点からは、１５０℃での溶融粘度が０．２Ｐａ・ｓ以上であるフェノール・アラルキル樹脂が好ましい。フェノール・アラルキル樹脂としては、例えば式(III)のフェノール樹脂が挙げられる。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_４は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示す。）

（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基数に対する硬化剤中の水酸基数の比（硬化剤中の水酸基数／エポキシ樹脂中のエポキシ基数）は、特に制限はないが、それぞれの未反応分を少なく抑えるために０．５〜２の範囲に設定されることが好ましく、０．６〜１．３がより好ましい。成形性及び耐リフロー性に優れる封止用エポキシ樹脂成形材料を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。

本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤の反応を促進させるために必要に応じて硬化促進剤を用いることができる。硬化促進剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザ−ビシクロ（４，３，０）ノネン、５、６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のシクロアミジン化合物及びこれらの化合物に無水マレイン酸、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類及びこれらの誘導体、２−メチルイミダゾール、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等のイミダゾール類及びこれらの誘導体、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリ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、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等のホスフィン化合物及びこれらのホスフィン化合物に無水マレイン酸、上記キノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有するリン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩及びこれらの誘導体などが挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が達成される量であれば特に制限されるものではないが、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．００５〜２重量％が好ましく、０．０１〜０．５重量％がより好ましい。０．００５重量％未満では短時間での硬化性に劣る傾向があり、２重量％を超えると硬化速度が速すぎて良好な成形品を得ることが困難になる傾向がある。

（Ｃ）無機充填剤は、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上の効果があり、たとえば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維等が挙げられる。さらに、難燃効果のある無機充填剤としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、複合金属水酸化物、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛などが挙げられる。

これらの無機充填剤は単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、充填性、線膨張係数の低減の観点からは溶融シリカが、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましく、無機充填剤の形状は充填性及び金型摩耗性の点から球形が好ましい。

無機充填剤の配合量は、流動性、成形性、吸湿性、線膨張係数低減、強度向上及び耐リフロー性の観点から、封止用エポキシ樹脂組成物に対して、６０〜９５質量％が好ましく、７０〜９０質量％がより好ましい。６０質量％未満では難燃性及び耐リフロー性が低下する傾向があり、９５質量％を超えると流動性が不足する傾向があり、また難燃性も低下する傾向にある。

（Ｃ）無機充填剤を用いる場合、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、樹脂成分と充項剤との接着性を高めるために、カップリング剤をさらに配合することが好ましい。カップリング剤としては、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、１級及び／又は２級及び／又は３級アミノ基を有するシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等が挙げられる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤などが挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

なかでも流動性の観点からは２級アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。カップリング剤の全配合量は、封止用エポキシ樹脂組成物に対して０．０３７〜４．７５質量％であることが好ましく、０．０５〜５質量％であることがより好ましく、０．１〜２．５質量％であることがさらに好ましい。０．０３７質量％未満ではフレームとの接着性が低下する傾向があり、４．７５質量％を超えるとパッケージの成形性が低下する傾向がある。

本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、さらに難燃性を向上する目的で従来公知の難燃剤を必要に応じて配合することができる。たとえば、臭素化エポキシ樹脂等の臭素化合物、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、赤リン、酸化亜鉛等の無機化合物とフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で被覆された赤リン及びリン酸エステル、ホスフィンオキサイド等のリン化合物、メラミン、メラミン誘導体、メラミン変性フェノール樹脂、トリアジン環を有する化合物、シアヌル酸誘導体、イソシアヌル酸誘導体等の窒素含有化合物、シクロホスファゼン等のリン及び窒素含有化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、複合金属水酸化物、酸化亜鉛、錫酸亜鉛、硼酸亜鉛、酸化鉄、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛、ジシクロペンタジエニル鉄等の金属元素を含む化合物などが挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよい。

さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、その他の添加剤として、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン等の離型剤、カーボンブラック等の着色剤、シリコーンオイルやシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤などを必要に応じて配合することができる。

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物のゲルタイムは、成形温度で４０〜１００秒が好ましく、４０〜７０秒であることがより好ましい。４０秒未満では、金型に成形材料をのせ、樹脂が溶融してから圧縮成形するまでの間に成形材料の粘度が上昇し、金線流れの原因となる。また１００秒を超えると、硬化不十分で離型不具合の原因となり、また生産性も劣る。

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物のパウダーの粒度は、１０６μｍ以上の成分が９７重量％以上である。１０６μｍ以上の成分が９７重量％未満では、金型に成形材料をのせ樹脂が溶融するまで時間がかかり、ブロッキングの原因となる。封止用エポキシ樹脂組成物のパウダーの粒度を調整する方法としては、例えば、目開き１０６μｍのフルイ（直径２００ｍｍ、ＪＩＳＺ−８８０１準拠）にのせ、フルイ振トウ器にセットし、振トウ数２００ｒｐｍで１０分間振トウする方法がある。
但し、エポキシ樹脂として一般式（Ｉ）で示される化合物をエポキシ樹脂全体の３０重量％以上含有する場合は、パウダーの粒度は１０６μｍ以上の成分が９７重量％未満でもよい。一般式（Ｉ）で示される化合物をエポキシ樹脂全体の３０重量％以上含有する場合は、パウダーの粒度は１０６μｍ以上の成分が９７重量％未満でも優れたブロッキング性が得られるためである。

次に実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜５、比較例１〜４
以下の成分をそれぞれ表１に示す重量部で配合し、混練温度８０℃、混練時間１０分の条件でロール混練を行い、パワーミルで粉砕し、封止用エポキシ樹脂成形材料を作製した。実施例１〜３については、パワーミルで粉砕した後、さらに目開き１０６μｍのフルイ（直径２００ｍｍ、ＪＩＳＺ−８８０１準拠）にのせ、これをフルイ振トウ器にセットし振トウ数２００ｒｐｍで１０分間振トウして、封止用エポキシ樹脂成形材料を作製した。

エポキシ樹脂として、エポキシ当量１９２、融点１０９℃、溶融粘度（１５０℃）０．０１Ｐａ・ｓのビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂１、ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名エピコートＹＸ−４０００、4,４'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テトラメチルビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂）、エポキシ当量９２、融点６８℃、溶融粘度（１５０℃）０．０１Ｐａ・ｓのビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂２、東都化成株式会社製商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、式(II)中、Ｒ_１、Ｒ_３、Ｒ_６及びＲ_８がメチル基で、Ｒ_２、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_７、Ｒ_９及びＲ₁₀が水素原子であり、ｎ＝０を主成分のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２７３、軟化点５８℃、溶融粘度（１５０℃）０．１Ｐａ・ｓのビフェニレン型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂３、日本化薬株式会社製商品名ＮＣ−３０００、一般式（Ｉ）のビフェニレン基を有するアラルキル型エポキシ樹脂）、エポキシ当量４６８、軟化点６４、溶融粘度（１５０℃）０．４Ｐａ・ｓのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂４、ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名Ｅ−１００１、Ｒ_９及びＲ₁₀がメチル基）を使用した。

硬化剤として水酸基当量１７５、軟化点６６、溶融粘度（１５０℃）０．１１Ｐａ・ｓのフェノール・アラルキル樹脂（硬化剤１、明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７８００−ＳＳ）、水酸基当量１００、軟化点８３℃、溶融粘度（１５０℃）０．１Ｐａ・ｓのフェノール樹脂（硬化剤２、明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７５００−３Ｓ）、水酸基当量１７５、軟化点７０℃、溶融粘度（１５０℃）０．１７Ｐａ・ｓのフェノール・アラルキル樹脂（硬化剤３、三井化学株式会社製商品名ミレックスＸＬＣ−３Ｌ）、を使用した。

硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンと１，４−ベンゾキノンの１：１付加物（硬化促進剤）を使用した。
無機充填材として平均粒径３７．０μｍの球状溶融シリカ（充填材１）、平均粒径３２．０μｍの球状溶融シリカ（充填材２）を使用した。
難燃剤として、三酸化アンチモンおよび臭素化エポキシ樹脂（東都化成化成株式会社製ＹＤＢ−４００、軟化点６９℃、臭素含量４９質量％）を使用した。
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学株式会社製商品名ＫＢＭ−５７３）を使用した。
その他の添加剤としてカルナバワックス（クラリアント社製）及びカーボンブラック（三菱化学株式会社製商品名ＭＡ−６００）を使用した。

作製した実施例及び比較例の封止用エポキシ樹脂成形材料を、次の各試験により評価した。結果を表２に示す。
なお、封止用エポキシ樹脂成形材料の成形は、１８０℃で９０秒行った。また、後硬化は１８０℃で５時間行った。
（１）スパイラルフロー（流動性の指標）
ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、封止用エポキシ樹脂成形材料をトランスファ成形機により、金型温度１７５℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で成形し、流動距離（ｃｍ）を求めた。
（２）ゲルタイム
秤量した試料（封止用エポキシ樹脂成形材料）０．５ｇを１７５℃に加熱した熱板の中心部にのせ、１７５℃に加熱した金属製のヘラで材料が直径５ｃｍ程度の円形になるように練り、材料の流動性がなくなった時を終点とし、材料を熱板にのせてから終点までの時間（ｓ）を測定し、ゲルタイムとした。
（３）パウダー粒度
封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダー５０ｇを、目開き１０６μｍのフルイ（直径２００ｍｍ、ＪＩＳＺ−８８０１準拠）にのせ、フルイ振トウ器にセットし、振トウ数２００ｒｐｍで１０分間振トウ後、フルイ上に残ったパウダーの重量を測定し、その重量％を１０６μｍ以上の成分とする。
（４）ブロッキング性
封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダー１０ｇを、直径５０ｍｍのアルミカップに入れ、２０℃または２５℃にセットした恒温槽中に１２ｈ放置し、パウダーのブロッキングの状態を観察した。判定は、○：ブロッキングなし、△：軽く触れる程度で固まりがくずれる、×：軽く触れても固まりがくずれない、とした。

パウダー粒度１０６μｍ以上の成分が９７重量％未満である比較例１〜３のエポキシ樹脂成形材料はブロッキング性に非常に劣っている（４／６が×）。また、１５０℃での溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓを超えるエポキシ樹脂を含む比較例４のエポキシ樹脂成形材料は、流動性において非常に劣っている（スパイラルフロー値：１２２ｃｍ）。
これに対し、１５０℃での溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓを超えるエポキシ樹脂を含み、パウダー粒度１０６μｍ以上の成分が９７重量％以上である実施例１〜３による本願発明のエポキシ樹脂成形材料は、流動性に優れ（スパイラルフロー値：１４６〜１８３ｃｍ）、かつ、ブロッキング性が良好である（４／６が○）。
また、一般式（Ｉ）で示されるエポキシ樹脂を含有する実施例４〜５による本願発明のエポキシ樹脂成形材料は、ブロッキング性が良好である（３／４が○）。

Claims

（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）無機充填材を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料であって、
前記（Ａ）エポキシ樹脂が、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、１５０℃での溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下であり、
封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダーの粒度１０６μｍ以上の成分が９７重量％以上である封止用エポキシ樹脂成形材料。
前記（Ａ）エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｉ）で示される化合物を、エポキシ樹脂全体の３０重量％以上含有する請求項１記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_４は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の整数を示す。）
前記（Ａ）エポキシ樹脂が、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を、エポキシ樹脂全体の１０重量％以上含有する請求項１または２記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_１０は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）無機充填材を含有する圧縮成形封止用エポキシ樹脂成形材料であって、前記（Ａ）エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｉ）で示される化合物を、エポキシ樹脂全体の３０重量％以上含有する封止用エポキシ樹脂成形材料。

（ここで、Ｒ_１〜Ｒ_４は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の整数を示す。）
請求項１〜４のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止された素子を備えた電子部品装置。