JP2008001757A

JP2008001757A - 半導体封止用樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置

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Publication number: JP2008001757A
Application number: JP2006170560A
Authority: JP
Inventors: Akira Yoshizumi; 章善積; Shosaku Ito; 正作井東
Original assignee: Kyocera Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2026-06-20
Also published as: JP5095136B2

Abstract

【課題】電磁波シールド性能を実現するのと同時に、半導体装置の信頼性を示す関係項目である電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能の全てを満足させる半導体封止用樹脂組成物を提供する。
【解決手段】金属系材料、カーボン系材料及びフェライト系材料の少なくとも一種からなる電磁波シールド機能を有する材料粒子２を樹脂３に分散させて得られた複合材料粒子１を、電気絶縁性を有するマトリックス樹脂１１に配合してなる半導体封止用樹脂組成物１０。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体の封止に用いる半導体封止用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し、特に通信機器周辺で使用される半導体装置の封止成形に使用される電磁波シールド機能を有する半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置に関する。

情報通信分野における、大量伝送、高速伝送に対する要求は日に日に厳しくなり、その要求に応えるためには、動作周波数、キャリア周波数共に、高周波化せざるをえない。一方、通信機器の伝送信頼性を確保するためには、電磁波障害を防止する必要がある。例えば、各種の通信機器用の制御用半導体装置は、樹脂封止によりデバイス化、パッケージ化されているが、今後の展開が図られる高周波化には対応できていない。

現在、対策としては、金属被覆による電磁障害防止、電磁障害を受けにくい素子設計に加えて、電磁波シールド材料を配合した半導体封止用樹脂組成物、等が提案されており、電磁波シールド材料を配合した半導体封止用樹脂組成物の提案としては、例えば、次のような技術が提案されている。

表面が絶縁性無機材料で処理された導電性粒子又は表面が絶縁性無機材料で処理された磁性粒子を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物（例えば、特許文献１、２参照。）、シリカ粉末及び磁性体粉末を含有し、シリカ粉末の平均粒子径が磁性体粉末のそれよりも小さい半導体封止用樹脂組成物（例えば、特許文献３参照。）、磁性体粉末を含有し、それが５０から３０００の比透磁率を有し、全エポキシ樹脂組成物中に３０から９０ｖｏｌ％で含まれるエポキシ樹脂組成物（例えば、特許文献４参照。）、粉体の体積抵抗率が１０^３Ω・ｃｍ以上である、表面が被覆材で処理され金属系磁性粒子を必須成分とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物（例えば、特許文献５参照。）が知られている。
特開２００１−１９２５３７号公報特開２００２−３６８４８０号公報特開２００２−３６３３８２号公報特開２００３−１２８８８０号公報特開２００３−２６１７４５号公報

半導体封止用樹脂には、内部に封止する半導体デバイスを樹脂封止した際、出来上がった樹脂封止型半導体デバイス、すなわち樹脂封止パッケージ、が半導体デバイスに要求される長期信頼性を満足させる必要がある。そのためには、各種の信頼性試験にパスしなければならない。

すなわち、連続動作試験、高温高湿バイアス試験、高温保存試験、低温保存試験、高温高湿保存試験、はんだ耐熱試験、温度サイクル試験、熱衝撃試験、温湿度サイクル試験、などが主要な信頼性試験である。これらの試験と最も関係の深い樹脂性能は電気絶縁性能である。また、これに加えて、帯電防止性能、電磁波シールド性能等も要求される。

しかしながら、従来の半導体封止用樹脂組成物は、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能の三性能を全て満足させるものではなく、これを満足させる半導体封止用樹脂組成物が求められていた。

ちなみに、従来の一般的な半導体封止用樹脂には電気絶縁性能と帯電防止性能を両立させるために、次の組合せ組成となっている。すなわち、有機絶縁材料であるエポキシ樹脂で電気絶縁性能を確保し、一方、適量の導電性カーボンの添加で帯電防止性能を付与している。

このとき、通常、カーボンの添加量は、全樹脂組成物に対して０．２〜０．４質量％の範囲である。この範囲に限定される理由は、カーボンの添加量が０．２質量％以下では、カーボンの添加目的である半導体素子に入る有害光の遮蔽と帯電防止性能を付与出来ない為である。一方、０．４質量％以上の添加では、電気絶縁性能が低下する。特に、０．７重量％以上ではその低下が特に大きい。そのため、デバイスを封止すると、金属配線の腐食や短絡故障等が起こりやすくなる。

また、上記した電磁波シールド性能の対策を検討した特許出願でも、導電性の粉末を添加することが推奨されているが、長期にわたり高信頼性を維持させるためには、この電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を鼎立させる必要となるが、これまではそのような対応や考慮はなされていない。

そこで、本発明は、電磁波シールド化を目的とする材料であって、この電磁波シールド性能を実現するのと同時に、上記の装置の信頼性を示す関係項目である電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能の全てを満足させる半導体封止用樹脂組成物を提供することを目的とする。

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、電磁波シールド機能を有する材料粒子を複合材料粒子用の樹脂に分散させてなる複合材料粒子を、電気絶縁性を有するマトリックス樹脂に配合してなることを特徴とするものである。

ここで、電磁波シールド機能を有する材料は、金属系材料、フェライト系材料、カーボン系材料が挙げられ、これらを少なくとも一種含有してなる材料であり、電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散させる複合材料粒子用の樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。また、電気絶縁性を有するマトリックス樹脂としては熱硬化性樹脂が挙げられ、特にエポキシ樹脂であることが好ましい。

また、本発明の半導体装置は、本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体を封止してなることを特徴とするものである。

本発明は、高性能の樹脂封止型半導体装置に要求される上記三性能を鼎立させ得る半導体封止用樹脂組成物を提供するものであり、特に高周波の設備、機器、デバイス等の周辺で用いられる各種の樹脂封止された半導体デバイスの電磁障害の防止に関し、半導体素子、デバイス周辺部を、本発明の半導体封止用樹脂組成物で封止成形する事で、半導体素子に対する電波障害を防止するものである。

本発明の半導体封止用樹脂組成物によれば、樹脂封止型半導体装置の封止に好適で、かつ、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能の三性能を満足できる半導体装置を製造することができ、これを用いた半導体装置によれば、内蔵された半導体素子、半導体部品、モジュール等への高周波による外乱を防止する事ができ、今後ますます発展する高速大容量電送システムに好適な信頼性の高い半導体装置を提供することができる。

以下、本発明を図面を参照しながら、実施の形態に基づいて説明する。まず、本発明の半導体封止用樹脂組成物を構成する材料について説明し、その後、実施例を説明する。

まず、本発明に用いる電磁波シールド機能を有する材料粒子としては、金属系材料、フェライト系材料及びカーボン系材料の少なくとも一種の材料からなる粒子が挙げられ、例えば、鎖状ニッケル粉末、燐片状ニッケル粉末、アルミニウム粉末、銀粉、銀コート銅粉等の金属粉末からなる金属系材料、軟磁気特性を有するフェライト粉末、ヘマタイト粉末、マグネタイト粉末等のフェライト系材料、さらにカーボン粉末、グラファイト粉末、カーボン繊維等のカーボン系材料からなる粒子が挙げられる。

この電磁波シールド機能を有する材料粒子は、金属系材料及び／又はフェライト系材料とカーボン系材料とを併用することが好ましく、これらの材料粒子を併用したときの使用割合は、１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。なお、この併用系においては、カーボン系材料を複合材料粒子に分散させず、樹脂組成物を製造する際に他の配合成分と一緒にマトリックス樹脂と混合させるようにしてもよい。通常の半導体封止用樹脂組成物では０．１質量％から０．４質量％の添加範囲では直接カーボン粉末をマトリックス樹脂に加えているからである。

ここで用いる電磁波シールド機能を有する材料粒子は、その平均粒径が１０ｎｍ〜１０μｍ程度であることが好ましく、複合材料粒子の設計形状、電磁波シールド機能を有する材料粒子の粒径、その添加量によって最適範囲は大きく変わるため、他の条件も考慮して適宜決定すればよい。その形状は、粒状、リン片状、粉状等のいずれでもよい。
なお、ここで電磁波シールド機能を有する材料粒子の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所製、商品名：ＳＡＬＤ−３１００）にて測定したものであり、下記の複合材料粒子の平均粒径についても同様である。

次に、本発明に用いる電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散させる樹脂としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）、シリコーン樹脂等のゴム系樹脂、ポリエステル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。

本発明に用いる複合材料粒子は、上記電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散させるための複合材料粒子形成用の樹脂に、上記の電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散してなるものであり、図１の複合材料粒子の概略断面図に示したように、複合材料粒子１は、電磁波シールド機能を有する材料粒子２を樹脂３中に分散されて形成されている。

この複合材料粒子の製造方法は、電磁波シールド機能を有する材料粒子と、これを分散させる樹脂を混合し、加熱混練装置で練り込み、分散させた後、冷却し、粉砕して製造することができる。

また、本発明に用いる複合材料粒子の他の製造方法としては、化学反応容器中で、樹脂溶液に電磁波シールド機能を有する材料粒子を加え、撹拌しながらビニルモノマー等を重合させて球状粒子を製造することもできる。

ここで用いる複合材料粒子は、その平均粒径が１〜１０μｍ程度であることが好ましく、上記の電磁波シールド機能を有する材料粒子の粒径と同様に、最適値は、他の条件も考慮して適宜決定すればよい。

このとき、複合材料粒子中の電磁波シールド機能を有する材料粒子の配合量は、１０〜９０質量％であることが好ましく、４０〜８０質量％であることが特に好ましい。

このようにして得られた電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散させた樹脂粒子、すなわち、複合材料粒子は、通常の半導体封止樹脂組成物の製造方法を用いて、電気絶縁性を有するマトリックス樹脂と配合することで半導体封止用樹脂組成物とすることができる。

ここで、電気絶縁性を有するマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂が挙げられ、特に、エポキシ樹脂であることが好ましい。

すなわち、例えば、エポキシ樹脂等からなる主剤、ノボラック型フェノール樹脂等の硬化剤、イミダゾール等の硬化促進剤、シリカ粉等の充填剤、エポキシシラン等のカップリング剤、カルナバワックス等の離型剤、官能基を持つシリコーンオイル等の接着助剤、さらに各種の変性剤に、複合材料粒子を配合して、二軸加熱ロール又は二軸加熱押出し混練装置で練り込み、冷却し、粉砕して製造することができる。

なお、半導体封止用樹脂組成物の製法については、上記に限定されるものではなく、従来の半導体封止用樹脂組成物の製法をそのまま用いることができ、例えば、マイクロエレクトロニクスパッケージングハンドブック（Ｒ，Ｒ，Ｔｕｍｍａｌａ（ＩＢＭ）、Ｅ．Ｊ．Ｒｙｍａｓｚｅｓｋｉ（ＵＢＭ）著、日経ＢＰ社，１９９１年３月２７日発行）の第８章“プラスチックパッケージ”（ｐ４１９−５２０，特にｐ４５４参照）に詳細に説明されている方法を適用することができる。

このとき、半導体封止用樹脂組成物中に複合材料粒子を３〜１５質量％配合させることが好ましく、最終的に、半導体封止用樹脂組成物中に磁性シールド機能を有する材料粒子が１．０〜５．０質量％配合されるようにすることが好ましい。

このように製造された半導体封止用樹脂組成物は、それを用いて半導体素子を封止する等したときには、図２に示したようにマトリックス樹脂１１中に複合材料粒子１が分散した状態となっており、これが電磁波シールド機能等の優れた特性を奏するものである。なお、図２は、本発明の半導体封止用樹脂組成物１０の断面図を示したものである。

次に、本発明について実施例を参照しながら説明するが、まず、複合材料粒子の作成について説明した後で、実施例により半導体封止用樹脂の製造について説明する。

［複合材料粒子Ａの製造］
ニッケル粉末（平均粒径５μｍ）２００ｇ、グラファイト粉末（平均粒径８μｍ）２００ｇ、ＭＢＳ粉末（株式会社カネカ製、商品名：カネエースＢ）６００ｇを１５０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、加熱混練を行った。

次に、混練して得られた樹脂材料を冷間ロールに投入し、薄いシート状に引き伸ばした後に、冷凍粉砕して、磁気シールド機能を有する材料粒子入りの複合材料粒子Ａ（平均粒径２０μｍ）を得た。

［複合材料粒子Ｂの製造］
非酸化性銅粉末（熱プラズマで抗酸化処理された銅のナノ粒子、平均粒径２０〜４０ｎｍ；日清エンジニアリング株式会社製）２００ｇ、カーボン粉末（三菱化学株式会社製、商品名：６５０Ｂ）２００ｇ、ポリエチレンワックス粉末（滴点１３８℃）４００ｇを１５０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、加熱混練を行った。

次に、混練して得られた樹脂材料を冷間ロールに投入し、薄いシート状に引き伸ばした後に、冷凍粉砕して磁気シールド粒子入りの複合材料粒子Ｂ（平均粒径１μｍ）を得た。

［複合材料粒子Ｃの製造］
軟磁性粉末（フェライトパウダー、平均粒径８μｍ）２００ｇ、ニッケル粉末（平均粒径５μｍ）２００ｇ、カルナバワックス（１号）１００ｇを１２０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、加熱混練を行った。

次に、混練して得られた樹脂材料を冷間ロールに投入し、薄いシート状に引き伸ばした後に、粉砕して磁気シールド粒子入りの、複合材料粒子Ｃ（平均粒径２０μｍ）を得た。

［複合材料粒子Ｄの製造］
軟磁性粉末（フェライトパウダー、平均粒径８μｍ）２００ｇ、カーボン粉末（三菱化学株式会社製、商品名：６５０Ｂ）２００ｇ、固形エポキシ樹脂（ビスフェノールＡタイプ、軟化点８０℃；イミダゾール触媒０．１％含有）３００ｇを１２０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、加熱混練を行った。

次に、混練して得られた樹脂材料を冷間ロールに投入し、薄いシート状に引き伸ばした後に、冷凍粉砕して磁気シールド粒子入りの、複合材料粒子Ｄ（平均粒径１５μｍ）を得た。

［実施例１］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７３０ｇ（７３質量％）
複合材料粒子Ａ８０ｇ（８質量％）
（ニッケル粉末１６ｇ（１．６質量％）、グラファイト粉末１６ｇ（１．６質量％）、ＭＢＳ粉末４８ｇ（４．８質量％））

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：ニッケル粉末＋グラファイト粉末＝３．２質量％

エポキシ樹脂（クレゾールノボラックタイプ、軟化点８８℃）１００ｇ、フェノールノボラック樹脂（軟化点９２℃）５０ｇ、イミダゾール触媒（Ｃ１７Ｚ）１０ｇ、カルナバワックス（１号）３０ｇ、溶融シリカ（平均粒径２０μｍ）７３０ｇ、複合材料粒子Ａ８０ｇをへンシェルミキサーに投入し、混合した後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、磁気シールド粒子入りの成形材料Ａを得た。

この成形材料Ａを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能及び電磁波シールド性能の三性能を測定した。その結果を表１に示す。

［実施例２］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７６０ｇ（７６質量％）
複合材料粒子Ｂ５０ｇ（５質量％）
（銅粉末１２．５ｇ（１．２５質量％）、カーボン粉末１２．５ｇ（１．２５質量％）、ポリエチレンワックス粉末２５ｇ（２．５質量％））

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：銅粉末＋カーボン粉末＝２．５質量％

エポキシ樹脂（クレゾールノボラックタイプ軟化点８８℃）１００ｇ、フェノールノボラック樹脂（軟化点９２℃）５０ｇ、イミダゾール触媒（Ｃ１７Ｚ）１０ｇ、カルナバワックス（１号）３０ｇ、溶融シリカ（平均粒径２０μｍ）７６０ｇ、複合材料粒子Ｂ５０ｇ、をヘンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、磁気シールド粒子入りの成形材料Ｂを得た。この成形材料Ｂを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表１に示す。

［実施例３］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７８９．２５ｇ（７８．９２５質量％）
カーボン粉末２ｇ（０．２質量％）
複合材料粒子Ｃ１８．７５ｇ（１．８７５質量％）
（軟磁性粉末７．５ｇ（０．７５質量％）、ニッケル粉末７．５ｇ（０．７５質量％）、カルナバワックス３．７５ｇ（０．３７５質量％））

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：軟磁性粉末＋ニッケル粉末＋カーボン粉末＝１．７０質量％

エポキシ樹脂（クレゾールノボラックタイプ軟化点８８℃）１００ｇ、フェノールノボラック樹脂（軟化点９２℃）５０ｇ、イミダゾール触媒（Ｃ１７Ｚ）１０ｇ、カルナバワックス（１号）３０ｇ、溶融シリカ（平均粒径２０μｍ）７８５ｇ、複合材料粒子Ｃ１８．７５ｇ、をヘンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、磁気シールド粒子入りの成形材料Ｃを得た。

この成形材料Ｃを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表１に示す。

［実施例４］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７８９ｇ（７８．９質量％）
複合材料粒子Ｄ２１ｇ（２．１質量％）
（軟磁性粉末６ｇ（０．６質量％）、カーボン粉末６ｇ（０．６質量％）、エポキシ粉末９ｇ（０．９質量％））

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：軟磁性粉末＋カーボン粉末＝１．２質量％

エポキシ樹脂（クレゾールノボラックタイプ、軟化点８８℃）１００ｇ、フェノールノボラック樹脂（軟化点９２℃）５０ｇ、イミダゾール触媒（Ｃ１７Ｚ）１０ｇ、カルナバワックス（１号）３０ｇ、溶融シリカ（平均粒径２０μｍ）７８９ｇ、複合材料粒子Ｄ２１ｇ、をヘンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、磁気シールド粒子入りの成形材料Ｄを得た。この成形材料Ｄを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表１に示す。

［比較例１］
（組成表）
エポキシ樹脂１４８ｇ（１４．８質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７６１．９ｇ（７６．１９質量％）
グラファイト粉末０．１ｇ（０．０１質量％）

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：０．０１質量％

上記の組成材料を、ヘンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、成形材料Ｘを得た。

この成形材料Ｘを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例２］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７３０ｇ（７３質量％）
ニッケル粉末１６ｇ（１．６質量％）
グラファイト粉末１６ｇ（１．６質量％）
ＭＢＳ粉末４８ｇ（４．８質量％）

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：ニッケル粉末＋グラファイト粉末＝３．２質量％

実施例１に準じた上記の組成材料について、シールド材料粒子は複合材料とせずに、ヘンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、成形材料Ｅを得た。

この成形材料Ｅを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例３］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７６０ｇ（７６質量％）
銅粉末１２．５ｇ（１．２５質量％）
カーボン粉末１２．５ｇ（１．２５質量％）
ポリエチレンワックス粉末２５ｇ（２．５質量％）

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：銅粉末＋カーボン粉末＝２．５質量％

実施例２に準じた上記の組成材料について、シールド材料粒子は複合材料とせずに、シールド材料粒子は複合材料とせずに、へンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、成形材料Ｆを得た。

この成形材料Ｆを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例４］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７８９．２５ｇ（７８９．２５質量％）
カーボン粉末２ｇ（０．２質量％）
軟磁性粉末７．５ｇ（０．７５質量％）
ニッケル粉末７．５ｇ（０．７５質量％）
カルナバワックス３．７５ｇ（０．３７５質量％）

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：軟磁性粉末＋ニッケル粉末＋カーボン粉末＝１．７０質量％

実施例３に準じた上記の組成材料について、シールド材料粒子は複合材料とせずに、へンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、成形材料Ｇを得た。

この成形材料Ｇを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例５］
（組成表）
エポキシ樹脂１００ｇ（１０質量％）
フェノール樹脂５０ｇ（５質量％）
イミダゾール触媒１０ｇ（１質量％）
カルナバワックス３０ｇ（３質量％）
溶融シリカ７８９ｇ（７８．９質量％）
軟磁性粉末６ｇ（０．６質量％）
カーボン粉末６ｇ（０．６質量％）
エポキシ粉末９ｇ（０．９質量％）

樹脂組成物中のシールド材料粒子の配合量：軟磁性粉末＋カーボン粉末＝１．２質量％

実施例４に準じた上記の組成材料について、シールド材料粒子は複合材料とせずに、ヘンシェルミキサーに投入し、混合の後、１１０℃に加熱された二軸ロール混練装置に投入し、均一になるまで加熱混練作業を行った。

次に、冷間ロールに投入し、シート状に引き伸ばした後に、粉砕して、成形材料Ｈを得た。

この成形材料Ｈを厚さ２ｍｍの板に圧縮成形し、電気絶縁性能、帯電防止性能、電磁波シールド性能、の三性能を測定した。その結果を表２に示す。

＊１：ＪＩＳＫ−６９１１に準じ、１５０℃において測定した。
＊２：帯電量測定装置（京セラケミカル株式会社製、商品名：ＴＳ１００）を用いて測定した。
＊３：成形品を送信用アンテナと受信用アンテナの間に設置し、測定周波数１ＭＨｚでの磁気遮蔽性を測定した。
＊４：ＴＥＧ評価法により、５Ｖ×３００Ｈ、８５℃×８５％Ｈの条件で測定した。

本発明に用いる複合材料粒子の概略断面図である。本発明の半導体封止用樹脂組成物の概略断面図である。

符号の説明

１…複合材料粒子、２…複合材料粒子用の樹脂、３…電磁波シールド機能を有する材料粒子、１０…半導体封止用樹脂組成物、１１…マトリックス樹脂

Claims

電磁波シールド機能を有する材料粒子を樹脂に分散させてなる複合材料粒子を、電気絶縁性を有するマトリックス樹脂に配合してなることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
前記電磁波シールド機能を有する材料粒子が、金属系材料、フェライト系材料及びカーボン系材料の少なくとも一種からなる粒子であることを特徴とする請求項１記載の半導体封止用樹脂組成物。
前記電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散させる樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体封止用樹脂組成物。
前記電磁波シールド機能を有する材料粒子を分散させる樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体封止用樹脂組成物。
前記マトリックス樹脂が、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の半導体封止用樹脂組成物。
前記複合材料粒子中の前記電磁波シールド機能を有する材料粒子の配合量が１０〜９０質量％であり、前記半導体封止用樹脂組成物中の前記複合材料粒子の配合量が３〜１５質量％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の半導体封止用樹脂組成物。
請求項１乃至６のいずれか１項記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。