JPH11116775A

JPH11116775A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法

Info

Publication number: JPH11116775A
Application number: JP28709797A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Usui; 英之薄井
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】熱伝導性および成形時の流れ性に優れた半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する半導
体封止用エポキシ樹脂組成物である。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（Ｄ）球状溶融シリカ粉末。（Ｅ）ブタジエン系ゴム粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導性，流動性
および低応力性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成
物およびその製法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタ，ＩＣ等の半導体装置は、
外部環境からの保護および素子のハンダリングを可能に
する観点から、セラミックパッケージやプラスチックパ
ッケージにより封止され半導体装置化されている。上記
セラミックパッケージは、構成材料そのものが耐湿性に
優れ、しかも中空パッケージのため半導体素子にかかる
応力を無視することができる。このため、信頼性の高い
封止が可能であるが、構成材料が高価であり、量産性に
劣るという問題を有している。

【０００３】このようなことから、最近ではエポキシ樹
脂組成物を用いたプラスチックパッケージが主流となっ
ている。このエポキシ樹脂組成物による樹脂封止では、
量産性に優れ安価に作製することができるものの、半導
体素子に比べて大きい線膨張係数を有するため、低応力
性の改良が大きな課題であった。このような課題を解決
すべく、例えば、上記エポキシ樹脂組成物中に、無機質
充填剤としてシリカ粉末を多量に配合することが行われ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無機質
充填剤として上記シリカ粉末を用いたエポキシ樹脂組成
物は、熱伝導率が小さく熱放散性に劣るという欠点を有
していた。しかも、エポキシ樹脂組成物自身の流動性が
低下して成形性に劣るという欠点も有していた。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、低応力性，熱伝導性および成形時の流れ性に優
れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法の
提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を第１の要旨とする。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（Ｄ）球状溶融シリカ粉末。（Ｅ）ブタジエン系ゴム粒子。

【０００７】また、このような半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を得るため、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）
成分を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製法
であって、予め下記（Ｂ）成分の少なくとも一部に
（Ｅ）成分の少なくとも一部を配合して溶融混合し、つ
いで、この溶融混合物に、下記（Ａ）成分，（Ｃ）成
分，（Ｄ）成分を含む残余成分を配合して溶融混合する
半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製法を第２の要旨と
する。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（Ｄ）球状溶融シリカ粉末。（Ｅ）ブタジエン系ゴム粒子。

【０００８】すなわち、本発明者らは、熱伝導性および
流動性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得る
ために一連の研究を重ねた。その結果、従来のように、
無機質充填剤としてシリカ粉末のみを用いるのではな
く、アルミナ粉末を併用するとともに、シリカ粉末とし
て球状の溶融シリカ粉末を用いることにより、良好な熱
伝導性とともに流動性にも優れたエポキシ樹脂組成物が
得られることを突き止めた。しかも、ブタジエン系ゴム
粒子を配合することにより、上記特性に加えて低応力の
向上が図られるようになる。

【０００９】そして、上記アルミナ粉末〔（Ｃ）成分〕
の含有割合を、充填剤である（Ｃ）成分および（Ｄ）成
分の合計量中５０〜９０体積％（＝６５〜９５重量％）
の範囲の特定量に設定することにより、良好な熱伝導性
および流動性の双方のバランスがとれた、より優れた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。

【００１０】さらに、上記（Ａ）〜（Ｅ）成分に加えて
シランカップリング剤を用いることにより、優れた耐湿
性が得られ、また、上記エポキシ樹脂〔（Ａ）成分〕と
して、ビフェニル型エポキシ樹脂およびクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂の少なくとも一方を用いることに
より、優れた反応硬化性を有し、良好な成形性を示す半
導体封止用エポキシ樹脂組成物となる。

【００１１】そして、このような半導体封止用エポキシ
樹脂組成物を製造する場合、例えば、上記（Ａ）〜
（Ｅ）成分を同時に配合し混合すると、上記ブタジエン
系ゴム粒子〔（Ｅ）成分〕が２次凝集物を形成して均一
に分散されたエポキシ樹脂組成物を得ることができなか
った。このようなことから、本発明者らは、充填剤成分
およびブタジエン系ゴムが均一分散されたエポキシ樹脂
組成物を得るためにさらに研究を重ねた。その結果、予
め上記フェノール樹脂〔（Ｂ）成分〕の少なくとも一部
に、ブタジエン系ゴム〔（Ｅ）成分〕の少なくとも一部
を配合して溶融混合し、ついで、この溶融混合物に、エ
ポキシ樹脂〔（Ａ）成分〕，アルミナ粉末〔（Ｃ）成
分〕，球状溶融シリカ粉末〔（Ｄ）成分〕を含む残余成
分を配合して溶融混合すると、上記のように、ブタジエ
ン系ゴム粒子が２次凝集物を形成せず均一に分散された
エポキシ樹脂組成物を得ることができることを見出し本
発明に到達した。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１３】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂（Ａ成分）と、フェノール樹脂（Ｂ成
分）と、アルミナ粉末（Ｃ成分）と、球状溶融シリカ粉
末（Ｄ成分）と、ブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成分）とを
用いて得られるものであって、通常、粉末状もしくはそ
れを打錠したタブレット状になっている。

【００１４】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、特
に限定するものではなく各種のエポキシ樹脂が用いられ
る。例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型
エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等があげられ
る。これらエポキシ樹脂のなかでも、特に融点が室温を
超えており、室温下では固形状を示すものを用いること
が好ましい。なかでも、成形作業性向上のために、反応
硬化性を向上安定化させるという点から、ビフェニル型
エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が
特に好ましく用いられる。

【００１５】上記ビフェニル型エポキシ樹脂としては、
下記の一般式（１）で表されるものがあげられる。

【００１６】

【化１】

【００１７】上記一般式（１）中のＲ₁〜Ｒ₄で表され
る、−Ｈ（水素）または炭素数１〜４のアルキル基のう
ち、この炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチ
ル基等の直鎖状または分岐状の低級アルキル基があげら
れ、特にメチル基が好ましく、上記Ｒ₁〜Ｒ₄は互いに
同一であっても異なっていてもよい。なかでも、上記Ｒ
₁〜Ｒ₄が全てメチル基である下記の式（２）で表され
る構造のビフェニル型エポキシ樹脂を用いることが特に
好適である。

【００１８】

【化２】

【００１９】また、上記クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂としては、エポキシ当量１００〜２５０、軟化点
５０〜１５０℃のものが好適に用いられる。

【００２０】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とともに用い
られるフェノール樹脂（Ｂ成分）は、上記エポキシ樹脂
（Ａ成分）の硬化剤として作用するものであり、特に限
定するものではなく、フェノールノボラック、クレゾー
ルノボラック等があげられる。これらフェノール樹脂と
しては、水酸基当量が７０〜２００、軟化点が５０〜１
１０℃のものを用いることが好ましい。

【００２１】上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール
樹脂（Ｂ成分）の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキ
シ基１当量あたり、フェノール樹脂中の水酸基当量が
０．５〜２．０当量となるように配合することが好まし
い。より好ましくは０．８〜１．２当量である。

【００２２】上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられ
るアルミナ粉末（Ｃ成分）としては、得られる樹脂組成
物の充填性および流動特性の低下防止、反応性のバラン
スという観点から、平均粒径が０．２〜６０μｍの球状
を有し、比表面積が０．７〜５０ｍ²／ｇのものを用い
るのが好ましい。

【００２３】上記Ａ〜Ｃ成分とともに用いられる球状溶
融シリカ粉末（Ｄ成分）としては、流動特性の低下を防
止し、さらにバリの発生防止、ゲート詰まりの発生防止
という観点から、平均粒径が１．５〜７０μｍのものが
好ましく、より好ましくは２〜５０μｍの球状溶融シリ
カ粉末が望ましい。

【００２４】そして、上記無機質充填剤成分となるアル
ミナ粉末（Ｃ成分）および球状溶融シリカ粉末（Ｄ成
分）において、アルミナ粉末（Ｃ成分）の含有割合は、
アルミナ粉末（Ｃ成分）および球状溶融シリカ粉末（Ｄ
成分）の合計量中５０〜９０体積％に設定することが好
ましく、より好ましくは７０〜８０体積％である。すな
わち、アルミナ粉末（Ｃ成分）の含有割合が、アルミナ
粉末（Ｃ成分）および球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）の
合計量中５０体積％未満では、アルミナ粉末の配合量が
少な過ぎて所望の熱伝導性効果を得ることができず、９
０体積％を超えると、所望の流動特性が得られ難く、ま
た成形作業性に劣るとともに、線膨張係数が下がらない
という傾向がみられるからである。なお、上記アルミナ
粉末（Ｃ成分）の含有割合がアルミナ粉末（Ｃ成分）お
よび球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）の合計量中５０〜９
０体積％とあるが、これを重量換算すると、アルミナ粉
末（Ｃ成分）の含有割合はアルミナ粉末（Ｃ成分）およ
び球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）の合計量中６５〜９５
重量％となる。

【００２５】さらに、上記アルミナ粉末（Ｃ成分）およ
び球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）の総量（全無機質充填
剤量）が、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体中８５
重量％以上となるように設定することが好ましく、より
好ましくは８５〜９５重量％である。すなわち、上記Ｃ
成分およびＤ成分の総量が８５重量％未満では、樹脂強
度が不足し、また線膨張係数が大きくなり応力性に関し
て不利となる傾向がみられる。また、耐半田特性の低下
をもたらし、さらに所望する熱伝導性の効果が得られ難
くなる。逆に９５重量％を超えると、流動特性が得られ
ず、成形マージンの低下を示す傾向がみられるからであ
る。

【００２６】上記Ａ〜Ｄ成分とともに用いられるブタジ
エン系ゴム粒子（Ｅ成分）は、メタクリル酸アルキル、
アクリル酸アルキル、ブタジエン、スチレン等の共重合
反応によって得られるものが用いられる。好適には、メ
タクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体が用
いられ、ブタジエンの組成比率が７０重量％以下、メタ
クリル酸メチルの組成比率が１５重量％以上のものが好
ましい。さらに、ブタジエン系ゴム粒子としては、アク
リル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリ
ル酸メチル−ブタジエン−ビニルトルエン共重合体、ブ
タジエン−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−ブ
タジエン−ビニルトルエン共重合体、ブタジエン−ビニ
ルトルエン共重合体等をあげることができる。

【００２７】また、上記ブタジエン系ゴム粒子として
は、コア−シェル構造を有するものが好ましい。このコ
ア−シェル構造を有するブタジエン系ゴム粒子は、核と
なるコア部分がブタジエン系ゴム類からなる粒子で形成
され、この核を被覆するよう核の外表面に、重合体樹脂
からなるシェル部分（外層）が形成されたゴム粒子であ
る。上記核の形成材料であるブタジエン系ゴム類として
は、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体ラテックス等があげら
れる。また、上記核を被覆する外層の形成材料となる重
合体樹脂としては、例えば、ガラス転移温度が７０℃以
上となる重合体樹脂があげられ、この重合体樹脂は不飽
和二重結合を有する不飽和単量体の重合によって得られ
る。上記不飽和単量体としては、メタクリル酸メチル、
アクリロニトリル、スチレン等があげられる。このよう
なコア−シェル構造を有するブタジエン系ゴム粒子は、
例えば、水媒体重合法によって得られる。詳しく述べる
と、上記核の形成材料であるブタジエン系ゴム類と水を
配合し重合させて核となるブタジエン系ゴム粒子を調製
する。ついで、この水媒体中に、外層の形成材料となる
不飽和単量体を添加して上記核であるブタジエン系ゴム
類の表面に不飽和単量体を重合させ、重合体樹脂を上記
核の外周面上に積層形成することによってコア−シェル
構造を有するブタジエン系ゴム粒子が得られる。このよ
うなコア−シェル構造を有するブタジエン系ゴム粒子と
しては、コア（核）部分がスチレン−ブタジエン共重合
体からなり、シェル部分がメタクリル酸メチルからなる
ものが特に好ましく、その組成比は、前述のように、ブ
タジエンの組成比率が７０％以下、メタクリル酸メチル
の組成比率が１５％以上のものが好ましい。

【００２８】上記ブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成分）の配
合量は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体の０．１
〜５重量％の割合に設定することが好ましく、より好ま
しくは０．１〜２重量％である。すなわち、０．１重量
％未満では、エポキシ樹脂組成物の充分な低応力化効果
が得られず、５重量％を超えると、粘度が上昇し成形作
業性が低下する傾向がみられるからである。

【００２９】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
には、上記Ａ〜Ｅ成分に加えて、さらにシランカップリ
ング剤を用いてもよい。このシランカップリング剤を用
いることにより、半導体素子と封止樹脂の接着性の向
上、リードフレームとの接着性の向上、樹脂強度の向上
という効果が得られ、より一層好ましい。上記シランカ
ップリング剤としては、例えば、Ｎ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のア
ミノ系シランカップリング剤、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン等のエポキシ系シランカップリン
グ剤、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の
メルカプト系シランカップリング剤等があげられる。上
記シランカップリング剤の配合量は、半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物全体の０．１〜１重量％の範囲に設定す
ることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．５重量
％である。すなわち、０．１重量％未満では、接着力の
向上効果が乏しく、１重量％を超えると、粘度の上昇や
ゲル化物の発生等がみられる傾向があるからである。

【００３０】また、上記Ａ〜Ｅ成分およびシランカップ
リング剤に、さらに、必要に応じて、硬化促進剤、難燃
剤、難燃助剤、カーボンブラック等の顔料等、他の添加
剤を適宜に用いることができる。

【００３１】上記硬化促進剤としては、アミン系、リン
系等があげられ、例えば、アミン系硬化促進剤として
は、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリ
エタノールアミン、ジアザビシクロウンデセン等の三級
アミン類等があげられる。また、リン系硬化促進剤とし
ては、トリフェニルホスフィン等があげられる。これら
は単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、
この硬化促進剤の配合割合は、エポキシ樹脂組成物全体
の０．０５〜０．５重量％の割合に設定することが好ま
しく、特にエポキシ樹脂組成物の流動性等を考慮すると
特に好ましくは０．０５〜０．３重量％である。

【００３２】上記難燃剤としては、ブロム化エポキシ樹
脂等のハロゲン系難燃剤等があげられ、難燃助剤として
は、三酸化アンチモン等があげられる。

【００３３】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
において、高熱伝導性を有し、かつ高い流動性および高
信頼性を有するという点を考慮した場合、各成分として
つぎのような組み合わせが特に好ましい。すなわち、エ
ポキシ樹脂（Ａ成分）として、ｏ−クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂を、フェノール樹脂（Ｂ成分）とし
て、フェノールノボラック樹脂を、アルミナ粉末（Ｃ成
分）として、平均粒径２０〜３０μｍの球状アルミナ粉
末を、球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）として、平均粒径
５〜２０μｍの球状溶融シリカ粉末を、ブタジエン系ゴ
ム粒子（Ｅ成分）として、メタクリル酸メチル−ブタジ
エン−スチレン共重合物をそれぞれ用い、さらに、これ
にシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランを、そして、これに他の添加剤と
して、硬化促進剤，難燃剤，三酸化アンチモン，カーボ
ンブラックを用いた組み合わせが上記に述べた理由から
特に好適である。

【００３４】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、例えば、つぎのようにして得ることができる。すな
わち、予めフェノール樹脂（Ｂ成分）の一部または全部
にブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成分）の一部または全部
を、ミキシングロール機等の混練機に投入し加熱状態で
溶融混合する。ついで、この溶融混合物に、エポキシ樹
脂（Ａ成分），アルミナ粉末（Ｃ成分），球状溶融シリ
カ粉末（Ｄ成分），他の添加剤を含む残余成分の全てを
配合して溶融混合する。これを室温に冷却した後、公知
の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠することによ
り得ることができる。

【００３５】さらに、上記各成分に加えてシランカップ
リング剤を配合する場合は、予めフェノール樹脂（Ｂ成
分）の一部または全部に、ブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成
分）の一部または全部とシランカップリング剤の一部ま
たは全部を、ミキシングロール機等の混練機に投入し加
熱状態で溶融混合する。ついで、この溶融混合物に、エ
ポキシ樹脂（Ａ成分），アルミナ粉末（Ｃ成分），球状
溶融シリカ粉末（Ｄ成分），他の添加剤を含む残余成分
の全てを配合して溶融混合する。これを室温に冷却した
後、公知の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠する
ことにより半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ること
ができる。

【００３６】上記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製
造工程の、予めフェノール樹脂（Ｂ成分）の一部または
全部にブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成分）の一部または全
部を配合して溶融混合物を作製する工程において、フェ
ノール樹脂（Ｂ成分）とブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成
分）の好ましい使用量は、フェノール樹脂（Ｂ成分）は
その全配合量の５０〜１００重量％である。また、ブタ
ジエン系ゴム粒子（Ｅ成分）はその全配合量の１００重
量％に設定することが好ましい。とともに、シランカッ
プリング剤の一部または全部を配合する場合の好ましい
使用量は、シランカップリング剤の全配合量の１００重
量％に設定することが好ましい。

【００３７】なお、上記製造工程において、予めフェノ
ール樹脂（Ｂ成分）の一部または全部にブタジエン系ゴ
ム粒子（Ｅ成分）の一部または全部を溶融混合し、つい
で、この溶融混合物に、エポキシ樹脂（Ａ成分），アル
ミナ粉末（Ｃ成分），球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）を
含む残余成分を配合するとあるが、この残余成分とは、
上記Ａ成分，Ｃ成分，Ｄ成分および他の添加剤はもちろ
ん、予めフェノール樹脂にブタジエン系ゴム粒子を溶融
混合する際に、このフェノール樹脂の使用量が全使用量
の一部であった場合は、残りのフェノール樹脂を含み、
上記ブタジエン系ゴム粒子の使用量が全使用量の一部で
あった場合は、残りのブタジエン系ゴム粒子を含む。さ
らに、予めブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成分）とともにシ
ランカップリング剤の一部または全部を溶融混合する
際、シランカップリング剤の使用量が全使用量の一部で
あった場合は、上記残余成分には、上記残りのフェノー
ル樹脂、残りのブタジエン系ゴムとともに、残りのシラ
ンカップリング剤を含む。

【００３８】このような製造工程を経由して得られる半
導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上記ブタジエン系ゴ
ム粒子（Ｅ成分）が２次凝集物を形成せず、系内に均一
に分散されたエポキシ樹脂組成物が得られる。

【００３９】このようなエポキシ樹脂組成物を用いての
半導体素子の封止は、特に制限するものではなく、通常
のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行
うことができる。

【００４０】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４１】下記に示す成分を準備した。〔エポキシ樹脂ａ１〕下記の構造式（３）で表されるビ
フェニル型エポキシ樹脂

【００４２】

【化３】

【００４３】〔エポキシ樹脂ａ２〕クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂（エポキシ当量２００、軟化点８５
℃）

【００４４】〔フェノール樹脂ｂ〕フェノールノボラッ
ク樹脂（水酸基当量１０５、軟化点８５℃）

【００４５】〔アルミナ粉末〕平均粒径２０μｍの球状
アルミナ粉末

【００４６】〔球状溶融シリカ粉末〕平均粒径２５μｍ
の球状溶融シリカ粉末

【００４７】〔結晶性シリカ粉末〕平均粒径１５μｍの
結晶性シリカ粉末

【００４８】〔ブタジエン系ゴム粒子ｅ〕平均粒径０．
２μｍのメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共
重合物

【００４９】〔シランカップリング剤〕γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン

【００５０】〔硬化促進剤〕１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７

【００５１】〔難燃剤〕ビスフェノールＡ型ブロム化エ
ポキシ樹脂

【００５２】〔難燃助剤〕三酸化アンチモン

【００５３】〔離型剤〕カルナバワックス

【００５４】まず、実施例に先立って、下記の方法にし
たがって予備混練による溶融混合物を作製した。

【００５５】〔溶融混合物〕下記の表１に示す各成分を
同表に示す割合で用い、つぎのようにして予備混練を行
った。すなわち、フェノール樹脂をミキシングロール機
（温度１５０℃）上で溶融し、これに他の成分を順次添
加し、３０分間溶融混合した。つぎに、これを冷却した
後粉砕することにより溶融混合物を得た。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【実施例１〜１３、比較例１〜３】下記の表２〜表４に
示す各成分を、同表に示す割合で配合し、ミキシングロ
ール機（温度１１０℃）にかけて１０分間溶融混練し
た。つぎに、この溶融物を冷却した後粉砕し、さらにタ
ブレット状に打錠することにより半導体封止用エポキシ
樹脂組成物を得た。

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】このようにして得られた実施例品および比
較例品について、つぎのような測定を行った。まず、ゴ
ム粒子の凝集物形成の有無の確認および計測をするた
め、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用い、２８ピン
−スモールアウトラインＪリードパッケージ（ＳＯＪ−
２８ｐ）の半導体パッケージを成形した。このパッケー
ジを超音波探傷装置を用いてスキャンした。そして、ゴ
ム粒子の凝集体が形成されていると、それが黒点として
観察されるが、この黒点の個数をカウントした。

【００６２】さらに、半導体封止用エポキシ樹脂組成物
の硬化体の線膨張係数（α₁）と弾性率（Ｅ）、ならび
に熱伝導率を、つぎのようにして測定した。ＪＩＳＫ
−６９１１に準じた曲げ試験片を成形温度１７５℃×成
形時間１２０秒で成形し、さらに１７５℃×５時間のポ
ストキュアを行った。このようにして得られた試験片を
用いて、オートグラフ（島津製作所社製）により曲げ試
験を行い、その傾きから弾性率（Ｅ）を求めた。また、
ＴＭＡ（理学電機社製）を用いて線膨張係数（α₁）を
求めた。さらに、低応力指数としてα₁×Ｅを求めた。

【００６３】つぎに、半導体封止用エポキシ樹脂組成物
の流動性を、ＥＭＭＩ−１−６６に基づきスパイラルフ
ローを測定し評価した。

【００６４】これらの結果を下記の表５〜表８に併せて
示した。

【００６５】

【表５】

【００６６】

【表６】

【００６７】

【表７】

【００６８】

【表８】

【００６９】上記表５〜表８から、実施例品はゴム粒子
の凝集物が極僅か、もしくは殆ど確認されなかった。ま
た、線膨張係数が小さく弾性率が低かった。従って、低
応力指数も小さく低応力性に優れていることがわかる。
また、熱伝導率が高く流動性にも優れていることがわか
る。さらに、実施例１２〜１３品に関しては、実施例１
２品は、他の実施例より熱伝導率が低下しており、また
実施例１３品では低応力指数が大きくなる傾向がみられ
た。これらに対して、比較例品のなかでも、熱伝導率の
高い比較例２，３品では、流動性が低く低応力指数が高
い。また、低応力指数の小さい比較例１品では、熱伝導
率が低かった。これらのことからバランスのとれたもの
が得られなかったことがわかる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、前記Ａ成分お
よびＢ成分とともに、アルミナ粉末（Ｃ成分），球状溶
融シリカ粉末（Ｄ成分）およびブタジエン系ゴム粒子
（Ｅ成分）を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物
である。このように、無機質充填剤としてシリカ粉末の
みを用いるのではなく、アルミナ粉末を併用するととも
に、シリカ粉末として球状の溶融シリカ粉末を用いた結
果、良好な熱伝導性および低応力性と流動性に優れたも
のとなる。

【００７１】そして、上記アルミナ粉末（Ｃ成分）の含
有割合を、充填剤であるＣ成分およびＤ成分の合計量中
５０〜９０体積％（＝６５〜９５重量％）の範囲の特定
量に設定することにより、熱伝導性と流動性と低応力性
のバランスがとれた、より一層優れた半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物が得られる。

【００７２】さらに、上記Ａ〜Ｅ成分に加えてシランカ
ップリング剤を用いることにより、優れた耐湿性が得ら
れ、また、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）として、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂およびクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂の少なくとも一方を用いることにより、優れた
反応硬化性を示し、良好な成形作業性を示す半導体封止
用エポキシ樹脂組成物となる。

【００７３】そして、本発明では、予め上記フェノール
樹脂（Ｂ成分）の少なくとも一部に、ブタジエン系ゴム
（Ｅ成分）の少なくとも一部を配合して溶融混合し、つ
いで、この溶融混合物に、エポキシ樹脂（Ａ成分），ア
ルミナ粉末（Ｃ成分），球状溶融シリカ粉末（Ｄ成分）
を含む残余成分を配合して溶融混合することにより半導
体封止用エポキシ樹脂組成物が得られる。このような製
法を経由することにより、ブタジエン系ゴム粒子（Ｅ成
分）が２次凝集物を形成せず均一に分散されたエポキシ
樹脂組成物が得られる。

【００７４】このような特性を備えた半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物は、特に、熱放散性が必要な表面実装型
パッケージのような半導体装置の封止用樹脂として最適
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 5/54 5/54 Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有するこ
とを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（Ｄ）球状溶融シリカ粉末。（Ｅ）ブタジエン系ゴム粒子。
【請求項２】上記（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の合計
量が、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体の８５重量
％以上に設定されている請求項１記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。
【請求項３】上記（Ｃ）成分の含有割合が、（Ｃ）成
分および（Ｄ）成分の合計量中５０〜９０体積％に設定
されている請求項１または２記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。
【請求項４】上記（Ａ）〜（Ｅ）成分とともに、さら
にシランカップリング剤が配合されている請求項１〜３
のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。
【請求項５】上記（Ａ）成分であるエポキシ樹脂が、
ビフェニル型エポキシ樹脂およびクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂の少なくとも一方である請求項１〜４の
いずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。
【請求項６】下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物の製法であって、予め下
記（Ｂ）成分の少なくとも一部に（Ｅ）成分の少なくと
も一部を配合して溶融混合し、ついで、この溶融混合物
に、下記（Ａ）成分，（Ｃ）成分，（Ｄ）成分を含む残
余成分を配合して溶融混合することを特徴とする半導体
封止用エポキシ樹脂組成物の製法。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フェノール樹脂。（Ｃ）アルミナ粉末。（Ｄ）球状溶融シリカ粉末。（Ｅ）ブタジエン系ゴム粒子。
【請求項７】上記（Ａ）〜（Ｅ）成分とともに、さら
にシランカップリング剤を含有する半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物の製法であって、予め上記（Ｂ）成分の少
なくとも一部に（Ｅ）成分の少なくとも一部およびシラ
ンカップリング剤の少なくとも一部を配合して溶融混合
し、ついで、この溶融混合物に、上記（Ａ）成分，
（Ｃ）成分，（Ｄ）成分を含む残余成分を配合して溶融
混合する請求項６記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物の製法。