JP2003003080A

JP2003003080A - 成形用樹脂組成物

Info

Publication number: JP2003003080A
Application number: JP2002126184A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hirano; 泰弘平野; Masatsugu Akiba; 真継秋庭; Hiroshi Shiomi; 浩塩見; Noriaki Saito; 憲明斉藤
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-01-08

Abstract

(57)【要約】【目的】流れ性が優れ、低吸湿性、低熱膨張率の成形物
を与える成形用樹脂組成物を提供すること。【構成】樹脂（例えば、エポキシ樹脂）中に、平均粒径
０．１μｍ以上１．５μｍ以下の球状粉末（ｘ成分）
と、平均粒径２μｍ以上１５μｍ以下の球状粉末（ｙ成
分）と、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ以下の球状粉
末（ｚ成分）、またはこれらと破砕状粉末（ｍ成分）か
らなる充填材を含有してなり、ｘ、ｙ、ｚ成分の体積の
和に占めるｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それぞれ１０体積
％以上２４体積％以下、０．１体積％以上３６体積％以
下、５７体積％以上７６体積％以下であり、ｘ、ｙ、
ｚ、ｍ成分の重量の和に占めるｍ成分の割合が１重量％
以上３０重量％以下である成形用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形やトランスフ
ァー成形に適した充填材含有樹脂組成物に関し、特に、
電子部品の封止用材料として有用なエポキシ樹脂組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスタ等、
半導体の封止には、経済的に有用なエポキシ樹脂組成物
のトランスファーモールドが行われている。特に、最近
では、ＬＳＩの表面実装が行われており、半導体の基盤
への実装時に半導体パッケージが直接半田浴中に浸漬さ
れる場合が増えてきている。この時、封止パッケージが
200 ℃以上の高温にさらされるため、封止パッケージ中
に吸湿していた水分が膨張してクラックが入ったり、熱
ストレスによる応力のため素子や金属フレームと封止材
界面との間に剥離を生じる。クラックや剥離界面から侵
入した湿気等の影響により、素子の不良が発生すること
が問題となっている。このため樹脂封止材には低吸湿性
および耐クラック性が要求される。現状では、o −クレ
ゾールノボラックのグリシジルエーテル化物やテトラメ
チルビフェノールのグリシジルエーテル化物等のエポキ
シ化合物を通常使用する。これらの化合物にシリカ等の
無機充填材を加えて封止材とするが、近年の技術動向と
して充填材の含有量を上げる検討がなされている。例え
ばシリカ系充填材の含量を増すことにより樹脂に由来す
る吸湿量を低減させ、かつシリコンチップと半導体パッ
ケージとの熱膨張率を近づけることで熱時の発生応力を
緩和する手法でパッケージクラックや剥離の発生を回避
する方策が有効とされてきている。

【０００３】上記技術動向からすればシリカ系充填材の
含量を極力増加させる手法が有効となるが、実際には上
限がある。例えば、理想的単一分散状態に近い単一球状
充填材を用いた場合、エポキシ樹脂封止材の場合では充
填材の含量をおよそ８０重量％とした時に封止材の加熱
溶融時のフローは極端に短くなる。８４重量％では事実
上流動性は無くなり、金型内の素子を封止することは不
可能となる。これを回避するため通常充填材は多成分系
のものが用いられる。しかしながらフィラーを高充填し
た場合には充填量を数％増加させるだけで実際のフロー
が半分以下に減少し実用不能となる場合がでる等の問題
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、流れ
性が優れ、低吸湿性、低熱膨張率の成形物を与える成形
用樹脂組成物を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、特定配合の充填材を配合した樹脂組成物が
本発明の目的を達成することを見出し、本発明を完成す
るに至った。すなわち本発明は以下の通りである。

【０００６】（１）樹脂中に、平均粒径０．１μｍ以上
１．５μｍ以下の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μ
ｍ以上１５μｍ以下の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径
が２０μｍ以上７０μｍ以下の球状粉末（ｚ成分）から
なる充填材を含有してなり、ｘ、ｙ、ｚ成分の体積の和
に占めるｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それぞれ１０体積％
以上２４体積％以下、０．１体積％以上３６体積％以
下、５７体積％以上７６体積％以下であることを特徴と
する成形用樹脂組成物。

【０００７】（２）樹脂中に、平均粒径０．１μｍ以上
１．５μｍ以下の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μ
ｍ以上１５μｍ以下の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径
が２０μｍ以上７０μｍ以下の球状粉末（ｚ成分）と、
破砕状粉末（ｍ成分）からなる充填材を含有してなり、
ｘ、ｙ、ｚ成分の体積の和に占めるｘ、ｙ、ｚ成分の割
合が、それぞれ１０体積％以上２４体積％以下、０．１
体積％以上３６体積％以下、５７体積％以上７６体積％
以下であり、ｘ、ｙ、ｚ、ｍ成分の重量の和に占めるｍ
成分の割合が１重量％以上３０重量％以下である成形用
樹脂組成物。

【０００８】（３）１５０℃での溶融粘度が１ポイズ未
満であるエポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化促進
剤およびｘ、ｙ、ｚ、ｍ成分からなるシリカ系充填材を
必須成分とし、該シリカ系充填材を全組成物に対し８３
重量％以上９４重量％以下含有してなり、ＥＭＭＩ−１
−６６の規格に準じて１７５℃×７０kg/ cm² で測定し
たスパイラルフローが２０インチ以上である上記（２）
記載の成形用樹脂組成物。

【０００９】以下に本発明の内容を具体的に説明する。
本発明で使用される球状粉末としては、例えばシリカ、
アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、珪
砂、珪石粉末、タルク、ホワイトカーボン、アエロジ
ル、ウォラストナイト、マイカ、クレー、ガラス球、金
属球等があり、熱膨張率および高純度の面から溶融シリ
カ粉末、結晶シリカ粉末、アルミナ粉末等からなる球状
粉末が好ましい。

【００１０】球状粉末の形状は鋭利な角を持たないアス
ペクト比１．０〜１．２の実質的な球形であれば良い。
溶射法やゾル−ゲル法で作製された市販球状シリカ粉末
程度の球形度を持つものが好ましいが、これらより真球
に近い物はさらに好ましい。また、球形化処理が困難な
場合には微粉末化してからメカノケミカル的手法により
バインダを加えて球形化することによっても球状粉末が
得られる。

【００１１】破砕状粉末の形状は角を持つ多面体等の異
形体であれば良い。中でも合成あるいは天然の石英塊を
粉砕して得られる非晶性または結晶性の石英破砕状粉末
が適し、具体的には溶融破砕シリカ等が好適である。

【００１２】本発明で用いる球状粉末はｘ、ｙ、ｚ成分
の三群からなる。ｘ、ｙ、ｚ成分の平均粒径はそれぞれ
０．１μｍ以上１．５μｍ以下、２μｍ以上１５μｍ以
下、２０μｍ以上７０μｍ以下が好ましく、それぞれ
０．１μｍ以上１μｍ以下、２μｍ以上１０μｍ以下、
２０μｍ以上５０μｍ以下であればなお好ましい。この
範囲を外れると樹脂組成物の流れ性が低下し、好ましく
ない。本発明で用いる各球状粉末の粒径分散は狭い方が
好ましく、さらには単一分散に近いものが適している。
このためｘ、ｙ、ｚ成分共に分級操作で粒径を揃える操
作を行ったものを使用することが好ましい。なお、本発
明での平均粒径とはレーザー散乱粒度分布計等の粒度分
布測定装置を用いて粒子径分布を測定した場合の、重量
累積５０％の時の粒径値で定義される。

【００１３】球状粉末ｘ、ｙ、ｚ成分の配合比は、ｘと
ｙとｚ成分の体積の和に対するｘ、ｙ、ｚ成分の体積の
割合として、それぞれ１０体積％以上２４体積％以下、
０．１体積％以上３６体積％以下、５７体積％以上７６
体積％以下が良いが、さらには、それぞれ１０体積％以
上２０体積％以下、４体積％以上３０体積％以下、６０
体積％以上７６体積％以下であればさらに好ましい。こ
の範囲の組成以外であると樹脂組成物の流れ性が低下
し、好ましくない。

【００１４】本発明での上記の体積％の記載はｘ、ｙ、
ｚ成分のそれぞれの重量を各成分の真比重で割った値を
それぞれの成分の体積として計算したものである。一般
に、粒子径分布を持つ粒子の見掛けの体積は、測定容器
への充填の仕方、異種の粒子の集合体を混合する場合に
はその混合の前後等で変化する。従って、本発明では粒
子集合体の各成分の体積％の計算に見掛けの体積を使わ
ない。

【００１５】本発明で使用される破砕状粉末（ｍ成分）
は平均粒径が１μｍ以上７０μｍ以下、好ましくは１μ
ｍ以上３０μｍ以下のものが用いられる。破砕状粉末
（ｍ成分）の配合比は球状粉末ｘ、ｙ、ｚ成分および破
砕状粉末ｍ成分の合計重量に対するｍ成分の重量の割合
が１重量％以上３０重量％以下で規定される。配合量が
この範囲以下であると樹脂の種類、封止装置や金型の形
状によって発生するバリやフラッシュ（樹脂分のにじみ
出しによる樹脂薄膜）の低減効果に乏しく、この範囲を
超えると樹脂組成物の流れ性が低下する。

【００１６】本発明で使用する充填材は予め十分混合し
ておくことが好ましい。具体的には回転翼や空気を利用
するミキサーやコニーダー等の装置、容器を振動、震
盪、回転させる装置等を用いて混合することができる。
充填材が十分混合されているかどうかの判定には異なる
場所でのサンプルの粒度分布を測定し、それらが実質的
に同一であるかどうかを調べると良い。また、必要に応
じて充填材をカップリング剤や樹脂で予め処理して用い
ても良い。処理の方法としては溶媒を用いて混合した後
に溶媒を留去する方法や、直接充填材に配合し、混合機
を用いて処理する方法がある。本発明で使用される充填
材の使用量は、全組成物に対して、８３重量％以上９４
重量％以下が良く、８８重量％以上９４重量％以下がさ
らに好ましい。充填材の使用量がこの範囲未満であると
樹脂成分に由来する吸湿率、熱膨張係数の低減効果が薄
く、この範囲を超えると十分な流れ性が得られない。

【００１７】本発明で使用する樹脂としては熱可塑性、
または熱硬化性樹脂があげられる。特に充填材を高充填
する長所を活用できる半導体封止材用樹脂が適してお
り、中でも熱硬化性樹脂、特にエポキシ樹脂が好適であ
る。エポキシ樹脂としては溶融粘度が１５０℃で１ポイ
ズ未満の公知のエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。エ
ポキシ樹脂の粘度が１ポイズ未満であると、十分な流れ
性を確保しつつ充填材を全組成物に対し９０重量％以上
配合することができて好ましい。

【００１８】エポキシ樹脂について具体的に例示する
と、フロログリシン、トリス（４−ヒドロキシフェニ
ル）メタン、1,1,2,2,−テトラキス（4 −ヒドロキシフ
ェニル）エタン、1,3 −ビス〔ビス（4 −ヒドロキシフ
ェニル）メチル〕ベンゼン、1,4−ビス〔ビス（4 −ヒ
ドロキシフェニル）メチル〕ベンゼン等の三価以上のフ
ェノール類やカリクサレン等の環状フェノール類から誘
導されるグリシジルエーテル化合物、

【００１９】ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ハ
イドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシナフタレン、
ビス（4 −ヒドロキシフェニル）メンタン、ビス（4 −
ヒドロキシフェニル）ジシクロペンタン、4,4'−ジヒド
ロキシベンゾフェノン、ビス（4 −ヒドロキシフェニ
ル）エーテル、ビス（4 −ヒドロキシ−3 −メチルフェ
ニル）エーテル、ビス（3,5 −ジメチル−4 −ヒドロキ
シフェニル）エーテル、ビス（4 −ヒドロキシフェニ
ル）スルフィド、ビス（4 −ヒドロキシ−3 −メチルフ
ェニル）スルフィド、ビス（3,5 −ジメチル−4 −ヒド
ロキシフェニル）スルフィド、ビス（4 −ヒドロキシフ
ェニル）スルホン、ビス（4 −ヒドロキシ−3 −メチル
フェニル）スルホン、ビス（3,5 −ジメチル−4 −ヒド
ロキシフェニル）スルホン、1,1 −ビス（4 −ヒドロキ
シフェニル）シクロヘキサン、1,1 −ビス（4 −ヒドロ
キシ−3 −メチルフェニル）シクロヘキサン、1,1 −ビ
ス（3,5 −ジメチル−4 −ヒドロキシフェニル）シクロ
ヘキサン、4,4'−ジヒドロキシビフェニル、4,4'−ジヒ
ドロキシ−3,3',5,5' −テトラメチルビフェニル、ビス
（ヒドロキシナフチル）メタン、1,1'−ビナフトール、
1,1'−ビス（3 −t −ブチル−6 −メチル−4 −ヒドロ
キシフェニル）ブタン等の二価フェノール類から誘導さ
れるグリシジルエーテル化合物またはテトラブロムビス
フェノールＡ等のハロゲン化ビスフェノール類から誘導
されるジグリシジルエーテル化合物、フェノール類と芳
香族カルボニル化合物との縮合反応により得られる多価
フェノールのグリシジルエーテル化合物、

【００２０】ｐ−アミノフェノール、ｍ−アミノフェノ
ール、4 −アミノメタクレゾール、6 −アミノメタクレ
ゾール、4,4' −ジアミノジフェニルメタン、3,3' −ジア
ミノジフェニルメタン、4,4' −ジアミノジフェニルエー
テル、3,4'- ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ビス
（4 −アミノフェノキシ）ベンゼン、1,4 −ビス（3 −
アミノフェノキシ）ベンゼン、1,3 −ビス（4 −アミノ
フェノキシ）ベンゼン、1,3 −ビス（3 −アミノフェノ
キシ）ベンゼン、2,2 −ビス（4 −アミノフェノキシフ
ェニル）プロパン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェ
ニレンジアミン、2,4 −トルエンジアミン、2,6 −トル
エンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ｍ−キシリレ
ンジアミン、1,4 −シクロヘキサンビス（メチルアミ
ン）、1,3 −シクロヘキサンビス（メチルアミン）等か
ら誘導されるアミン系エポキシ樹脂、

【００２１】ｐ−オキシ安息香酸、ｍ−オキシ安息香
酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族カルボン酸
から誘導されるグリシジルエステル系化合物、5,5 −ジ
メチルヒダントイン等から誘導されるヒダントイン系エ
ポキシ化合物、2,2 −ビス（3,4 −エポキシシクロヘキ
シル）プロパン、2,2 −ビス〔4 −（2,3 −エポキシプ
ロピル）シクロヘキシル〕プロパン、ビニルシクロヘキ
センジオキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチ
ル−3,4 −エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等
の脂環式エポキシ樹脂、ポリブタジエン等の不飽和炭化
水素化合物中の二重結合を酸化して得られる脂肪族エポ
キシ樹脂、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン等があり、こ
れらのエポキシ樹脂の一種または二種以上が使用され
る。中でも、ジヒドロキシナフタレン、ビス（4 −ヒド
ロキシフェニル）エーテル、ビス（3,5 −ジメチル−4
−ヒドロキシフェニル）スルフィド、1,1 −ビス（4 −
ヒドロキシ−3 −メチルフェニル）シクロヘキサン、4,
4'−ジヒドロキシビフェニル、4,4'−ジヒドロキシ−3,
3',5,5' −テトラメチルビフェニル、ビス（4 −ヒドロ
キシフェニル）メンタン、ビス（4 −ヒドロキシフェニ
ル）ジシクロペンタンのジグリシジルエーテル化合物が
粘度、接着性、低吸湿性の点から好ましい。

【００２２】本発明において使用される、エポキシ樹脂
以外の樹脂の例としては、次の様なものがあげられる。
熱硬化性樹脂として、アクリル酸基、メタクリル酸基、
ビニルベンジル基等の不飽和結合を有する樹脂類、イソ
シアネート基を有する樹脂類、ベンゾシクロブテンと不
飽和結合との組合わせ等、Diels-Alder 反応を利用する
樹脂類、白金触媒存在下、ケイ化水素含有シロキサン類
と不飽和結合との反応を利用する樹脂類等があげられ
る。

【００２３】熱可塑性樹脂として全芳香族ポリエステ
ル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン等の耐熱性樹脂があげられる。

【００２４】本発明において用いられるエポキシ硬化剤
は公知のものが使用できる。これらを例示すると、フェ
ノール、ｏ−クレゾール、カテコール等のフェノール類
やヒドロキシナフタレン、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の
反応生成物であるポリフェノール系やポリナフトール系
ノボラック樹脂類、フェノール、ｏ−クレゾール、カテ
コール等のフェノール類やヒドロキシナフタレン、ジヒ
ドロキシナフタレン等のナフトール類とキシリレンジク
ロリド等類との反応生成物であるポリアラルキルフェノ
ール樹脂類やポリアラルキルナフトール樹脂類、フェノ
ール、ｏ−クレゾール、カテコール等のフェノール類や
ヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシナフタレン等のナ
フトール類と、ジシクロペンタジエンやリモネン等の不
飽和脂環式炭化水素類との反応生成物である脂環式炭化
水素含有ポリフェノール樹脂類やポリナフトール樹脂
類、

【００２５】フロログリシン、トリス−（４−ヒドロキ
シフェニル）−メタン、1,1,2,2,−テトラキス（4 −ヒ
ドロキシフェニル）エタン、1,3 −ビス〔ビス（4 −ヒ
ドロキシフェニル）メチル〕ベンゼン、1,4 −ビス〔ビ
ス（4 −ヒドロキシフェニル）メチル〕ベンゼン等を基
本骨格とする三価以上のフェノール類やカリクサレン等
の環状フェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノー
ルＦ、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシナフ
タレン、ビス（4 −ヒドロキシフェニル）エタン、ビス
（4 −ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（4 −ヒド
ロキシフェニル）ブタン、ビス（4 −ヒドロキシフェニ
ル）ペンタン、ビス（4 −ヒドロキシフェニル）ヘキサ
ン、1,3,3 −トリメチル−1 −ｍ−ヒドロキシフェニル
インダン−5 または7 −オール、ビス（4 −ヒドロキシ
フェニル）メンタン、ビス（4 −ヒドロキシフェニル）
ジシクロペンタン、4,4'−ジヒドロキシベンゾフェノ
ン、ビス（4 −ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス
（4 −ヒドロキシ−3 −メチルフェニル）エーテル、ビ
ス（3,5 −ジメチル−4 −ヒドロキシフェニル）エーテ
ル、ビス（4 −ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス
（4 −ヒドロキシ−3 −メチルフェニル）スルフィド、
ビス（3,5 −ジメチル−4 −ヒドロキシフェニル）スル
フィド、ビス（4 −ヒドロキシフェニル）スルホン、ビ
ス（4 −ヒドロキシ−3 −メチルフェニル）スルホン、
ビス（3,5 −ジメチル−4 −ヒドロキシフェニル）スル
ホン、1,1 −ビス（4 −ヒドロキシフェニル）シクロヘ
キサン、1,1 −ビス（4 −ヒドロキシ−3 −メチルフェ
ニル）シクロヘキサン、1,1 −ビス（3,5 −ジメチル−
4 −ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、4,4'−ジヒ
ドロキシビフェニル、4,4'−ジヒドロキシ−3,3',5,5'
−テトラメチルビフェニル、ビス（ヒドロキシナフチ
ル）メタン、1,1'−ビナフトール、1,1'−ビス（3 −t
−ブチル−6 −メチル−4 −ヒドロキシフェニル）ブタ
ン等の二価フェノール類またはテトラブロムビスフェノ
ールＡ等のハロゲン化ビスフェノール類、

【００２６】フェノール類と芳香族カルボニル化合物と
の縮合反応により得られる多価フェノール、マレイン
酸、フタル酸、ナジク酸、メチル−テトラヒドロフタル
酸、メチルナジク酸等のポリカルボン酸およびその無水
物、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホン、ジアミノジフェニルエーテル、フェニレンジア
ミン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、キシリレンジ
アミン、トルエンジアミン、ジアミノシクロヘキサン、
ジクロロ−ジアミノジフェニルメタン（それぞれ異性体
を含む）、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
等のポリアミン化合物、さらにはジシアンジアミド、テ
トラメチルグアニジン等、エポキシ基と反応可能な活性
水素含有化合物が例示できる。なかでも、フェノール系
ノボラック樹脂、ナフトール系ノボラック樹脂、フェノ
ール系アラルキル樹脂、ナフトール系アラルキル樹脂、
脂環式炭化水素含有ポリフェノール樹脂、脂環式炭化水
素含有ポリナフトール樹脂が硬化性及び耐湿性の点から
好ましく用いられる。

【００２７】本発明のエポキシ樹脂組成物において、エ
ポキシ樹脂に対するエポキシ硬化剤の配合割合は、０．
７〜１．２当量が良く、さらには等量配合が好ましい。
これらの配合が等量配合から極端にずれると、耐湿性、
硬化性等が低下するので好ましくない。

【００２８】本発明のエポキシ樹脂組成物の熱硬化の方
法について述べると、硬化促進剤を用いることにより容
易に短時間で硬化せしめることが可能となる。特に封止
材に用いる場合は必須である。このような触媒について
例示すると、トリフェニルホスフィン、トリ−４−メチ
ルフェニルホスフィン、トリ−４−メトキシフェニルホ
スフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフ
ィン、トリ−２−シアノエチルホスフィンなどの有機ホ
スフィン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレート等の有機ホスホニウム塩、トリブチルア
ミン、トリエチルアミン、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７、トリアミルアミン等の
三級アミン、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、水
酸化ベンジルトリメチルアンモニウム、トリエチルアン
モニウムテトラフェニルボレート等の４級アンモニウム
塩、イミダゾール類、三弗化ホウ素錯体、遷移金属アセ
チルアセトナート、ベンゾイルパーオキシド、ジ−ｔ−
ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ラウロイ
ルパーオキシド、アセチルパーオキシド、メチルエチル
ケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、
ｔ−ブチルハイドロパーオキシド、アゾビスイソブチロ
ニトリル等のラジカル開始剤が例示されるが、これらに
限定されるものではない。これらの中でも、有機ホスフ
ィン化合物、イミダゾール類およびこれらの塩（具体的
には、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレ
ート、４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート
等）あるいはトリエチルアンモニウムテトラフェニルボ
レートが特に好ましい。

【００２９】硬化促進剤の使用量はエポキシ樹脂１００
重量部に対して０．１〜１０重量部が使用され、さらに
好ましくは０．５〜３重量部が使用される。使用量がこ
の範囲未満では短時間での成形が困難となり、成形物の
単位時間当たりの生産性が低下する。また、この範囲を
超えると高温での硬化性が必要以上に大きくなり、操作
性が難しくなったり、コンパウンドの保存安定性が低下
する等の問題点が生じる。

【００３０】また、硬化速度を調整するために、公知の
重合禁止剤を併用することも可能である。例示すると、
2,6−ジ−ｔ−ブチル−4 −メチルフェノール、2,2'−
メチレンビス（4 −エチル−6 −ｔ−ブチルフェノー
ル）、4,4'−メチレンビス（2,6 −ジ−ｔ−ブチルフェ
ノール）、4,4'−チオビス（3 −メチル−6 −ｔ−ブチ
ルフェノール）、ハイドロキノンモノメチルエーテル等
のフェノール類、ハイドロキノン、カテコール、ｐ−ｔ
−ブチルカテコール、2,5 −ジ−ｔ−ブチルハイドロキ
ノン、メチルハイドロキノン、ｔ−ブチルハイドロキノ
ン、ピロガロール等の多価フェノール、フェノチアジ
ン、ベンゾフェノチアジン、アセトアミドフェノチアジ
ン等のフェノチアジン系化合物、Ｎ−ニトロソジフェニ
ルアミン、Ｎ−ニトロソジメチルアミン等のＮ−ニトロ
ソアミン系化合物がある。

【００３１】本発明の樹脂組成物において、その他必要
に応じて天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及び
その金属塩類、若しくはパラフィン等の離型剤あるいは
カーボンブラックのような着色剤、さらに、シランカッ
プリング剤等の表面処理剤等を添加してもよい。また難
燃化のために三酸化アンチモン、リン化合物、ブロム化
エポキシ樹脂等の難燃剤を加えてもよい。難燃効果を出
すためにはブロム化エポキシ樹脂が特に好ましい。

【００３２】また、例えば低応力化するには、各種エラ
ストマーを添加またはあらかじめ反応して用いてもよ
い。具体的には、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリ
ロニトリル共重合体、シリコーンゴム、シリコーンオイ
ル等の添加型あるいは反応型のエラストマーが挙げられ
る。

【００３３】このようにして得られた樹脂組成物はロー
ルあるいはコニーダー等の一般の混練機により、溶融混
合することによりコンパウンド化が可能である。

【００３４】本発明による樹脂組成物を用いて半導体
等、電子部品を封止するには、トランスファーモール
ド、コンプレッションモールド、インジェクションモー
ルド等の従来から公知の成形法により硬化成形すればよ
い。

【００３５】成形用樹脂組成物の流れ性を示す一つの指
標としてスパイラルフローが挙げられる。スパイラルフ
ローが２０インチ以上との意味はＥＭＭＩ−１−６６の
規格に準じて１７５℃×７０kg/ cm² の条件で測定を行
った時、成形用樹脂組成物の硬化物の先端が２０インチ
以上の点まで到達していることを意味する（ＥＭＭＩは
Epoxy Molding Materials Instituteの略。米国プラス
チック工業協会規格。）。この値が２０インチより小さ
くなると汎用的に使われているトランスファーモールド
法では金型内への組成物の未充填や一回当たりのコンパ
ウンド使用量を過剰に用いて高圧で成形を行わなければ
製品が得られない等の問題が生じる。また、この値が小
さいと１ショット当たりに成形できる金型内の製品個数
が少なくなる。これは単位時間当たりの生産性が低下す
ることにつながり、工業的に不利となる。スパイラルフ
ローの値が大きいと１ショット当たりの製品個数が多く
なるばかりでなく、粘度上昇を招くことから通常では使
用出来なかった高性能化のための樹脂成分や改質剤の使
用が可能となる等、処方応用の範囲が広がることを意味
する。この様に成形用樹脂組成物において十分なスパイ
ラルフローが確保できることは実使用上大きな利点が得
られることを意味する。

【００３６】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。参考例１〜２０表１に示す平均粒径等の物性を持つ球状シリカおよび破
砕状溶融シリカを用いて、表２および表３に示す体積％
で配合後、十分混合して参考例１〜２０の充填材を得
た。なお、表１の平均粒径については、レーザー散乱粒
度分布計（Malvern 社製、Master Sizer MS-20を使
用。）を用いて粒度分布を測定した時の重量累積５０％
の粒径値をもって平均粒径とした。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】実施例１〜６、参考例２１〜２４、比較例
１〜１０エポキシ樹脂として4,4'- ヒドロキシ-3,3',5,5'- テト
ラメチルビフェニルのグリシジルエーテル化物（溶融粘
度０．１ポイズ／１５０℃、住友化学工業社製）、硬化
剤としてフェノールノボラック（商品名タマノール759
、荒川化学社製）、硬化促進剤としてトリフェニルホ
スフィン、離型剤としてカルナバワックス、カップリン
グ剤（商品名SH-6040 、東レダウコーニングシリコーン
社製）と参考例１〜２０の充填材をそれぞれ表４、表５
に示した量（g ）で配合し、ロールで加熱混練し、プレ
ス成形を行った。さらに、180 ℃オーブン中で5 時間ポ
ストキュアーを行い、硬化成形物を得た。この硬化成形
物のガラス転移温度、吸水率、曲げ強度、成形性を測定
した。成形性については成形品のバリや表面の荒れ等の
製品外観を○、△、×の三段階で表示した。○は実用上
問題のないレベル、△は使用可能であるが○には劣るレ
ベル、×は実用できないレベルであることを示す。これ
らの結果を表４、表５に示す。

【００４１】硬化成形物の評価法は、以下の通りであ
る。・スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６の規格に準じ
て175 ℃×70kg/ cm² の条件で行った（単位はinch）。・ガラス転移温度（Ｔｇ）、熱膨張率：熱機械的分析装
置（SHIMADZU DT-30 ）を用いて測定した。

【００４２】・曲げ強度：JIS K-6911に従い、インス
トロン万能材料試験機(SHIMADZU IS-10T ）で測定し
た。・吸水率：恒温恒湿糟（TABAI PR-2）を用い、85℃／
85RHの条件で模擬素子を封止したパッケージの重量変化
を測定した。・クラック性試験：模擬素子を実装したパッケージ８個
を用いて、85℃／85RH×72時間の条件で吸水させてから
直ちに240 ℃のハンダ浴に30秒間浸し、パッケージクラ
ックの発生の有無を調べた。

【００４３】

【表４】

【００４４】

【表５】

【００４５】

【発明の効果】本発明の成形用樹脂組成物は、優れた流
れ性を示し、充填材が高充填されていることから、硬化
物の樹脂に起因する吸湿性や熱膨張率の高さが低減され
ている。本発明の成形用樹脂組成物は特に半導体封止材
に適しているが、その他、充填材の高充填化が必要とさ
れる用途にも広く適用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者塩見浩茨城県つくば市北原６住友化学工業株式会社内 (72)発明者斉藤憲明茨城県つくば市北原６住友化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 CD001 CD021 CD031 CD051 CD111 CD121 DE136 DE146 DF016 DJ006 DJ016 DJ036 DJ046 DL006 FA086 FD016 4J036 AA01 AC01 AC14 AD01 AD08 AD11 AD15 AD20 AD21 AG01 AG06 AG07 AH04 AH06 AH07 DB05 DB06 DB07 DB11 DC02 DD01 FA01 FB07 JA07 KA01 4M109 AA01 EA02 EB03 EB04 EB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂中に、平均粒径０．１μｍ以上１．５
μｍ以下の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μｍ以上
１５μｍ以下の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径が２０
μｍ以上７０μｍ以下の球状粉末（ｚ成分）からなる充
填材を含有してなり、ｘ、ｙ、ｚ成分の体積の和に占め
るｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それぞれ１０体積％以上２
４体積％以下、０．１体積％以上３６体積％以下、５７
体積％以上７６体積％以下であって、ｘ、ｙ、ｚ成分の
割合の総和が１００体積％であることを特徴とする成形
用樹脂組成物。
【請求項２】球状粉末ｘ、ｙ、ｚ成分の平均粒径がそれ
ぞれ０．１μｍ以上１μｍ以下、２μｍ以上１０μｍ以
下、２０μｍ以上５０μｍ以下であり、かつｘ、ｙ、ｚ
成分の体積の和に占めるｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それ
ぞれ１０体積％以上２０体積％以下、４体積％以上３０
体積％以下、６０体積％以上７６体積％以下である請求
項１記載の成形用樹脂組成物。
【請求項３】樹脂が、１５０℃での溶融粘度が１ポイズ
未満のエポキシ樹脂である請求項１または２記載の成形
用樹脂組成物。
【請求項４】エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化
促進剤およびｘ、ｙ、ｚ成分からなるシリカ系充填材を
必須成分とし、該充填材を全組成物に対し８３重量％以
上９４重量％以下含有してなり、ＥＭＭＩ−１−６６の
規格に準じて１７５℃×７０kg/ cm² で測定したスパイ
ラルフローが２０インチ以上である請求項１〜３のいず
れかに記載の成形用樹脂組成物。