JP6183061B2

JP6183061B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置

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Publication number: JP6183061B2
Application number: JP2013175397A
Authority: JP
Inventors: 東哲姜; 遠藤　由則; 由則遠藤; 阿部　秀則; 秀則阿部
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: JP2015044898A

Description

本発明は、電気特性、耐湿性、耐マイグレーション性、信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置に関する。

従来、半導体パッケージには、Ａｕワイヤを使用するものが主流であった。しかし、金価格の高騰などにより、近年では、Ｃｕワイヤを使用する傾向にある。封止材中の原材料の一つであるエポキシ樹脂は、エピクロロヒドリンを使用して作製されるものがほとんどのため、封止材中には、その塩基残さが、ワイヤ腐食性不純物として残留してしまう。ＣｕはＡｕと比較して、化学的反応性に富んでいるため、塩素による腐食が激しく、信頼性に問題があった。不純物イオンをトラップするため、無機充填剤の一つである、ハイドロタルサイト様化合物が用いられることが多い。Ｃｕワイヤの信頼性を満足させるため、様々なイオントラップ剤が検討されており、抽出水塩素イオンの低減を目的とした、半焼成ハイドロタルサイトや、焼成ハイドロタルサイトなどが検討されてきた（例えば、特許文献１、２参照）。これらは、抽出水塩素イオンの低減、耐湿信頼性の問題を解決する手段として、有効な結果を示したが、バイアス印加耐湿信頼性を、必ずしもクリアーするものではなかった。

特開２００５−１９０２号公報特開２００９−２９９１９号公報

本発明は、バイアス印加を加えた、高温高湿化での、リーク不良、ワイヤ間ショート不良、ワイヤオープン不良が発生せず、信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び、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。

本発明は、［１］（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）下記一般式（１）で表されるハイドロタルサイト様化合物及び（Ｅ）無機充填材を必須成分として含有し、（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物が、２．４≦Ｍｇ／Ａｌ（２．４≦ａ／ｂ）で、焼成を施していない未焼成であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。

また、本発明は、［２］（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物が、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対し、１〜１５質量部を配合する上記［１］に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
また、本発明は、［３］（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物が、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対し、１０〜１５質量部を配合する上記［２］に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
また、本発明は、［４］（Ｅ）無機充填材を７５〜９７質量％含有することを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
また、本発明は、［５］上記［１］〜［４］のいずれかに記載の半導体封止用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樹脂封止型半導体装置に関する。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いることにより、Ｃｕワイヤを使用してもＣｕワイヤが腐食し抵抗が上昇するのを抑制することができ、バイアス印加した、高温高湿化での、リーク不良、ワイヤ間ショート不良、ワイヤオープン不良が発生せず、信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び、それを用いた樹脂封止型半導体装置を提供することができる。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）上記一般式（１）で表されるハイドロタルサイト様化合物及び（Ｅ）無機充填材を必須成分として含有し、（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物が、２．４≦Ｍｇ／Ａｌ（２．４≦ａ／ｂ）で、焼成を施していない未焼成（Ｘ線回折において、層方向ピークである００１面、００２面ピークが共に観察されるもの）であることを特徴とする。
以下に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物について説明する。

（Ａ）エポキシ樹脂
本発明の（Ａ）エポキシ樹脂は、特に限定されるものではなく、封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されているエポキシ樹脂を使用することができる。
それを例示すれば、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類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、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、アルキル置換または非置換のビフェノール等のジグリシジルエーテル、フェノール・アラルキル樹脂をエポキシ化したもの、フェノール類とジシクロペンタジエンやテルペン類との付加物または重付加物をエポキシ化したもの、フタル酸、ダイマー酸など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、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、及び脂環族エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを適宜何種類でも併用することができる。

これら（Ａ）成分のエポキシ樹脂の純度、特に加水分解性塩素量は、ＩＣなど素子上のアルミ配線、銅配線腐食に係わるため少ない方がよく、耐湿性の優れた半導体封止用エポキシ樹脂成形材料（半導体封止用エポキシ樹脂組成物）を得るためには５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ここで、加水分解性塩素量とは試料のエポキシ樹脂１ｇをジオキサン３０ｍｌに溶解し、１Ｎ−ＫＯＨメタノール溶液５ｍｌを添加して３０分間リフラックス後、電位差滴定により求めた値を尺度としたものである。

（Ｂ）硬化剤
硬化剤は特に限定はないが、たとえば、半導体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、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等のフェノール類又は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等のアルデヒド類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、フェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等があり、単独又は併用して用いることができる。中でも、耐リフロー性向上の観点から好適なものとして、フェノール・アラルキル樹脂が挙げられる。硬化剤は、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、エポキシ基との反応基、例えば、上記ノボラック樹脂のフェノール性水酸基、が０．５〜１．５当量になるように配合されることが好ましく、特に、０．７〜１．２当量配合することが好ましい。

（Ｃ）硬化促進剤
硬化促進剤としては、特に制限はなく、例えば、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、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、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類及びこれらのホスフィン類に無水マレイン酸、ベンゾキノン、ジアゾフェニルメタン等の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、トリフェニルホスフィンとベンゾキノンの付加物、トリパラトリルフォスフィンとベンゾキノンの付加物、１，８−ジアザービシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７，２−フェニル−４メチル−イミダゾール、トリフェニルホスホニウム−トリフェニルボラン等があり、単独又は併用して用いることができる。硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量に対して、０．１〜８質量％使用することが好ましい。

（Ｄ）一般式（１）で表されるハイドロタルサイト様化合物
本発明で用いるハイドロタルサイト様化合物は、上記一般式（１）で表されるものである。その構造は層状の結晶構造を有し、ひとつひとつの結晶片は葉片状あるいは鱗状を呈している。構造の主骨格［Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６］はシート状の金属水酸化物であり、ハイドロタルサイトは、構造式［Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２］［Ａ^ｎ− _ｘ／ｎ・ｍＨ_２Ｏ］で表される様々な化合物のうちのひとつである。Ｍ^２＋とＭ^３＋は、２価および３価の金属イオンを、Ａ^ｎ− _ｘ／ｎは層間陰イオンを表し、［Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２］が水酸化物シートで、金属イオンを６つのOHが取り囲んで形成する八面体が互いに稜を共有することによって作られている。水酸化物シートが何枚も重なってハイドロタルサイト様化合物の層状構造を形成し、シートとシートの間（層間）には陰イオンと水分子が入っている。ハイドロタルサイト様化合物の水酸化物シートは２価金属の一部を3価金属が置き換えているので全体として正に荷電する。静電的なバランスは、層間に陰イオンが取り込まれることによって保たれるとされている。この特徴を利用してイオントラップ剤として用いることが可能となる。近年、ハイドロタルサイト様化合物を焼成することで比表面積を増大させ、化合物表面でのトラップを可能にしたイオントラップ剤が作製されているが、これはハイドロタルサイト様化合物の特徴である層構造を破壊してしまうため、本発明で用いるハイドロタルサイト様化合物とは未焼成ハイドロタルサイトのことを示す。

本発明で用いるハイドロタルサイト様化合物は、２．４≦Ｍｇ／Ａｌ（２．４≦ａ／ｂ）となるようにＭｇ塩とＡｌ塩のモル比を調整し作製する。得られたハイドロタルサイト様化合物は、焼成を施していないもので、Ｘ線回折において、層方向ピークである００１面、００２面ピークが共に５°〜４５°付近におよそ等間隔で観察される。
ハイドロタルサイト様化合物の二次粒子径は、２５０μｍ以上であることが好ましく、また、ＢＥＴ比表面積が１０〜１００ｍ^２/ｇが好ましい。粒度測定には、ふるい分析装置に比べ再現性に優れ短時間で測定可能な、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いるのが好ましい。比表面積は、正確に単分子吸着量が測定可能なＢＥＴ法を用いるのが好ましい。
（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物は、（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００質量部に対し、１〜１５質量部を配合することが好ましい。１質量部未満では、添加効果に乏しく、１５質量部を超えると効果が飽和してくる。

（Ｅ）無機充填材
本発明で用いる無機充填材としては、吸湿性低減及び強度向上の観点から無機充填材を用いることが必要である。（Ｅ）成分の無機充填材は、（Ｃ）成分のハイドロタルサイト様化合物を除いたものであり、無機充填材としては、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、炭化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ等の単結晶繊維、ガラス繊維等を１種類以上配合することができる。さらに、難燃効果のある無機充填材としては水酸化アルミニウム、硼酸亜鉛等が挙げられ、これらを単独または併用することができる。無機充填材の配合量としては、吸湿性、線膨張係数の低減、強度向上及び半田耐熱性の観点から、本発明おける半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体に対して７５〜９７質量％の範囲内であることが好ましく、特に、８０〜９５質量％の範囲内であることが好ましい。上記の無機充填材の中で、線膨張係数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、充填材形状は成形時の流動性及び金型摩耗性の点から球形が好ましい。

（カップリング剤）
本発明における半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、カップリング剤を添加することができる。カップリング剤については、特に制限はなく、シランカップリング剤以外に従来公知のカップリング剤を併用してもよい。たとえば、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、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エトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、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、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、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、あるいは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を１種以上併用することができる。カップリング剤は、本発明おける半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体に対して３質量％以下で使用することが好ましく、その効果を発揮させるためには０．１質量％以上使用することが好ましい。

（離型剤）
また、本発明における半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、離型剤を添加することができる。離型剤についても、特に制限はないが、高級脂肪酸、例えばカルナバワックス等とポリエチレン系ワックスを単独又は併用して用いることができる。離型剤は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量に対して、１０質量％以下で使用することが好ましく、その効果を発揮させるためには、０．５質量％以上が好ましい。

（着色剤、改質剤）
本発明における半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、着色剤（カーボンブラック等）、改質材（シリコーン、シリコーンゴム等）を用いることができる。着色剤としてカーボンブラック等の導電性粒子を併用する場合は、本発明の目的を達成するために、粒径１０μｍ以上の粒子が１質量％以下のものを用いることが好ましく、その添加量としては（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤の合計量に対し３質量％以下が好ましい。

以上のような原材料を用いて成形材料を作製する一般的な方法としては、所定の配合量の原材料混合物をミキサー等によって充分混合した後、熱ロール、押出機等によって混練し、冷却、粉砕、することによって成形材料（半導体封止用エポキシ樹脂組成物粉）を得ることができる。本発明で得られる半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて電子部品（半導体素子）を封止する方法としては、低圧トランスファー成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形、圧縮成形、注型等の方法によっても可能である。上記した手段を用いて製造したエポキシ樹脂組成物は、バイアス印加耐湿信頼性試験において、リーク不良、ワイヤ間ショート不良、ワイヤオープン不良が発生せず、信頼性に優れており、ＩＣ、ＬＳＩ等の封止に好適に用いることができる。

以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１〜４及び比較例１〜４）
表１中に示す各種の素材を予備混合（ドライブレンド）した後、二軸ロール（ロール表面約８０℃）で約１５分間混練し、冷却粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物粉を製造した。

Ｅ１：ＹＳＬＶ−８０ＸＹ（3，3´，5，5´−テトラメチル−4，4´−ジヒドロキシジフェニルメタンのエポキシ化合物）、新日鐵化学（株）商品名
Ｅ２：ＹＸ−４０００（ビフェニル型エポキシ樹脂）、油化シェルエポキシ（株）商品名
Ｅ３：ＨＰ−５０００（ナフタレン変性クレゾールノボラックエポキシ樹脂）、ＤＩＣ（株）商品名
Ｅ４：ＣＥＲ−３０００Ｌ（ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂とビフェニル型エポキシ樹脂の混合物）、日本化薬（株）商品名
Ｅ５：ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ（ジメチルジヒドロキシ・ジターシャリーブチルジフェニルスルフィド型エポキシ樹脂）、新日鐵化学（株）商品名
Ｅ６：ＮＣ−３０００（ビフェニル・アラルキル型エポキシ樹脂）、日本化薬（株）商品名
Ｈ１：ＨＥ９１０（多官能型フェノール樹脂）、エア・ウォータ（株）商品名
Ｈ２：ＨＥ２００Ｃ（ビフェニル・アラルキル型フェノール樹脂）、エア・ウォータ（株）商品名
Ｈ３：ＭＥＨ−７８００（フェノール・アラルキル樹脂）、明和化成（株）商品名
ＨＡ−１：ＴＢＰ２（トリブチルホスフィンとベンゾキノンの付加物）、黒金化成（株）商品名
ＨＡ−２：Ｐ−２（トリフェニルホスフィンとベンゾキノンの付加物）、北興化学工業（株）商品名
ＨＴ−１：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒３．０、未焼成タイプ
ＨＴ−２：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒２．５、焼成タイプ

上記で得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物粉を用い、トランスファー成形機により、金型温度１７５〜１８０℃、成形圧力１７ｋｇｆ／ｃｍ^２(１．６７ＭＰａ)、硬化時間９０秒の条件で半導体を封止し下記の評価に用いる試験片を作製した。

性能評価；
＜ＨＡＳＴ（Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test、超加速寿命試験）特性＞
電極には、Ａｌ／Ｓｉ／Ｃｕ＝９８．９％／０．８％／０．３％、幅６０μｍのパッドを使用し、ワイヤには純銅ワイヤ（直径２０μｍ）を用いた。この評価基板を１３０℃、湿度８５％雰囲気の高温高湿槽に入れ、電圧５Ｖを印加し、累計２４時間、４８時間、９６時間、１６８時間、３３６時間、槽内ＨＡＳＴ試験を行った。上記時間経過時、電気特性評価を行い、ワイヤオープンしたパッケージ(抵抗値上昇１００％)を「ＮＧ」、抵抗上昇値１００％未満のパッケージを「ＯＫ」と評価した。

表１で使用したハイドロタルサイト種は、ＨＴ−１(Ｍｇ／Ａｌ≒３．０かつ未焼成タイプ）、ＨＴ−２（Ｍｇ／Ａｌ≒２．５かつ焼成タイプ）を用いた。実施例１、比較例１はともに同種の樹脂系を選択し、ハイドロタルサイト様化合物種のみ変更してある。ＨＡＳＴの評価結果を表２に示した。Ｍｇ／Ａｌ比率が高く、未焼成タイプのハイドロタルサイト様化合物を使用した実施例１が、比較例１に比べ、ＨＡＳＴ試験結果が良好となった。同様に、樹脂系を変えて実施例２から実施例４まで、ＨＡＳＴの評価試験を行ったところ、全ての系で、比較例より良好な結果となった。

（実施例５、６及び比較例５−１〜５−３）
上記実施例と同様に表３に示した配合で半導体封止用エポキシ樹脂組成物粉を作製し、試験片を作製した。

Ｅ１：YSLV-80XY、新日鐵化学（株）商品名
Ｅ２：YX-4000、油化シェルエポキシ（株）商品名
Ｈ１：HE910、エア・ウォータ（株）商品名
Ｈ２：HE200C、エア・ウォータ（株）商品名
ＨＡ−１：TBP2、黒金化成（株）商品名
ＨＴ−１：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒３．０、未焼成タイプ
ＨＴ−３：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒０．６、未焼成タイプ
ＨＴ−４：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒１．８、未焼成タイプ
ＨＴ−５：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒２．１、未焼成タイプ
ＨＴ−６：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒２．７、未焼成タイプ

表３で使用したハイドロタルサイト種は、全て未焼成タイプである。また、ＨＴ−１のＭｇ／Ａｌ比率はおよそ３．０、ＨＴ−６はＭｇ／Ａｌ≒２．７であり、ＨＴ−３はＭｇ／Ａｌ≒０．６、ＨＴ−４はＭｇ／Ａｌ≒１．８、ＨＴ−５はＭｇ／Ａｌ≒２．１と徐々にＭｇ比率を上げたものを比較例としてある。ＨＡＳＴの評価結果を表４に示した。結果として、Ｍｇ比率が高いほどＨＡＳＴ試験で良好な結果を得られることがわかった。

（実施例７〜８及び比較例６〜９）
上記実施例と同様に表５に示した配合で半導体封止用エポキシ樹脂組成物粉を作製し、試験片を作製した。

Ｅ１：YSLV-80XY、新日鐵化学（株）商品名
Ｅ２：YX-4000、油化シェルエポキシ（株）商品名
Ｈ１：HE910、エア・ウォータ（株）商品名
Ｈ２：HE200C、エア・ウォータ（株）商品名
ＨＡ−１：TBP2、黒金化成（株）商品名
ＨＴ−１：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒３．０、未焼成タイプ
ＨＴ−３：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒０．６、未焼成タイプ
ＨＴ−６：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒２．７、未焼成タイプ
ＨＴ−７：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒３．０、焼成タイプ
ＨＴ−８：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒０．６、焼成タイプ
ＨＴ−９：ハイドロタルサイト、Ｍｇ／Ａｌ≒２．７、焼成タイプ

表５では、未焼成タイプ、焼成タイプの効力の違いを検証した。実施例７ではＨＴ−１を使用した系、比較例６はＨＴ−１の焼成タイプであるＨＴ−７を使用した系を検証した。同様に、Ｍｇ／Ａｌ比率を変更して同様の検証を行った。比較例７は、ＨＴ−３を使用した系、比較例８はＨＴ−３の焼成タイプであるＨＴ−８を使用した系を検証した。実施例８は、ＨＴ−６を使用した系、比較例９は、ＨＴ−６の焼成タイプであるＨＴ−９を使用した系を検証した。それぞれのＨＡＳＴ検証結果を表６に示した。結果としては、ハイドロタルサイト様化合物のＭｇ／Ａｌ比率が変わっても、焼成タイプより、未焼成タイプを使用した系が、バイアス印加ＨＡＳＴ試験では良好な結果が得られることがわかった。

従来から、不純物抽出液測定では、焼成タイプのハイドロタルサイト様化合物を使用した方が良好な結果が得られるため、ＨＡＳＴ試験には有効だとされてきた（例えば、特許文献１、２参照）。
それは、層間でイオンをトラップする未焼成タイプのハイドロタルサイト様化合物と比較して、焼成タイプは、焼成することにより表面部分にポーラスが多く発生し、表面積が非常に高くなり、表面トラップ能が高くなるためである。しかし、バイアスを印加するＨＡＳＴ試験では、トラップしたイオンの保持能力が高くなければならないため、表面トラップ能では不十分である。そのため、層間に不純物イオンをトラップできる未焼成タイプが、バイアス印加ＨＡＳＴ試験には有効と言える。

Claims

（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）下記一般式（１）で表されるハイドロタルサイト様化合物及び（Ｅ）無機充填材を必須成分として含有し、（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物が、２．４≦Ｍｇ／Ａｌ（２．４≦ａ／ｂ）で、焼成を施していない未焼成であり、
（Ｄ）成分のハイドロタルサイト様化合物が、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対し、１０〜１５質量部配合された半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
（Ｅ）無機充填材を７５〜９７質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
請求項１又は請求項２に記載の半導体封止用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樹脂封止型半導体装置。