JP3041673B2 - 半導体装置封止用樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高熱伝導性、耐湿
性に優れた硬化物を与え、しかも流動性の良好な半導体
装置封止用樹脂組成物及びこの組成物の硬化物で封止さ
れた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】高発熱
性のパワートランジスター、パワーＩＣ、高速ＬＳＩ、
ＣＰＵ等の半導体素子は、通常セラミックパッケージも
しくは高熱伝導性プラスチックパッケージ等により封止
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高熱伝導性、耐熱性を有
し、耐浸透性にも優れているため、温度、湿度に対して
強く、しかも中空パッケージのために機械的強度も高
く、信頼性の高い封止が可能である。しかしながら、セ
ラミックパッケージは、構成材料が比較的高価なもので
あることと、量産性に劣る欠点があるため、最近では上
記高熱伝導性プラスチックパッケージを用いた樹脂封止
が注目され、主流になりつつある。この種の樹脂封止に
は、従来からエポキシ樹脂組成物が使用されており、良
好な成績を収めている。しかし、半導体分野の技術革新
によって高速化が進み、更にパッケージの小型化、薄型
化が強く要求されてきており、これに伴って封止材料に
対して従来以上の特性（高熱伝導性、低応力性、耐湿信
頼性等）の向上が要望されている。これに対応するた
め、従来は比較的耐湿信頼性が高く、線膨張係数が小さ
いと共に、高熱伝導性を有するアルミナを充填剤として
用いること等が検討されてきた。

【０００３】しかし、アルミナでは十分な熱伝導性を得
るにはかなりの高充填化をしなければならないため、流
動性等に問題があり、よい成形性が得られないという欠
点がある。そこで近年、アルミナよりも高い熱伝導率と
低線膨張係数を有する窒化アルミニウムを高熱伝導性充
填剤とすることが検討されてきたが、窒化アルミニウム
は容易に水と反応するために著しく耐湿性が劣るという
欠点を持っている。この欠点を解消するために窒化アル
ミニウム粉末の表面を溶融シリカで表面被覆すること
（特開平５−２４７１８１号公報）が提案されている
が、十分な耐湿性は得られていない。また、充填剤とし
ての窒化アルミニウムは破砕形状がほとんどであるた
め、樹脂中に充填した際の流動性が著しく劣るという欠
点も有しているが、前記の方法は流動性の問題まで考え
ていない。さらに、高熱伝導性を有する酸化マグネシウ
ムも高熱伝導性充填剤とすることが検討されてきたが、
窒化アルミニウムと同様に容易に水と反応するために著
しく耐湿性が劣るという欠点を持っている。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
高熱伝導性、優れた耐湿性を有する硬化物を与え、しか
も流動性の良好な半導体装置封止用樹脂組成物及びこの
組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、熱伝導率が５ｗ／ｍＫ以上で平均粒径が１０μｍ
以下の高熱伝導性粒子を、バインダーとして下記一般式
（１） Ｒ¹ _(4-m)Ｓｉ（ＯＲ²）_m （１） （式中、Ｒ¹ は一価の有機基又はハロゲン原子、Ｒ²は一
価炭化水素基を示し、ｍは１〜４の整数である。）で示
されるシラン化合物を用いて造粒し、７００〜１９００
℃で焼結してなり、球状で平均粒径が３〜８５μｍであ
る高熱伝導性充填剤を、全充填剤中の５０〜１００重量
％の割合でエポキシ樹脂等の半導体装置封止用樹脂組成
物に配合した場合、良好な流動性を有する上、熱伝導
性、耐湿性に優れた硬化物を与え、この硬化物で封止さ
れた半導体装置が高い信頼性を有していることを知見
し、本発明をなすに至ったものである。

【０００６】従って、本発明は、上記高熱伝導性充填剤
を、全充填剤中の５０〜１００重量％の割合で含有する
ことを特徴とする半導体装置封止用樹脂組成物、及び、
この組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供す
る。

【０００７】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明の半導体装置封止用樹脂組成物は、上述した
ように特定の高熱伝導性充填剤を樹脂組成物に配合する
ものであるが、この樹脂組成物としてはエポキシ樹脂及
びその硬化剤を主成分とするものが好適である。

【０００８】ここで、エポキシ樹脂としては、１分子中
にエポキシ基を少なくとも２個有するエポキシ樹脂を使
用することができ、具体的にはビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、グリシジル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキ
シ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、シクロペンタ
ジエン含有エポキシ樹脂、多官能型エポキシ樹脂等を例
示することができる。エポキシ樹脂としては、上記した
ものを適宜組み合わせてもよいが、特に無機質充填剤を
高充填するためにはビフェニル型エポキシ樹脂やナフタ
レン環含有エポキシ樹脂が望ましい。なお、これらエポ
キシ樹脂は、軟化点が５０〜１００℃でエポキシ当量が
１００〜４００であることが望ましい。更に、難燃化の
ためブロム化エポキシ樹脂を使用することもできる。

【０００９】次に、硬化剤としては、フェノール樹脂が
好適に使用される。フェノール樹脂としては、例えばフ
ェノールノボラック樹脂、トリフェノールメタン樹脂、
フェノールアラルキル樹脂、ナフタレン環含有フェノー
ル樹脂、シクロペンタジエン含有フェノール樹脂、テル
ペン環含有フェノール樹脂等のフェノール性水酸基を２
個以上有するものが挙げられる。これらフェノール樹脂
としては、軟化点が６０〜１２０℃であり、水酸基当量
が９０〜１５０の範囲のものが望ましい。

【００１０】上記フェノール樹脂の使用量は、第一成分
のエポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤としてのフェノ
ール樹脂中の水酸基との当量比が０．５〜２、特に０．
８〜１．３の範囲となる量が好ましいが、通常エポキシ
樹脂１００部（重量部、以下同様）に対してフェノール
樹脂を３０〜１００部、特に４０〜７０部の範囲で使用
することが好適である。フェノール樹脂の使用量が３０
部に満たないと十分な強度が得られない場合があり、１
００部を超えると未反応のフェノール樹脂が残って耐湿
性が低下してしまう場合がある。

【００１１】本発明の組成物には、更に硬化促進剤とし
て例えばイミダゾール又はその誘導体、トリフェニルホ
スフィン、トリス−ｐ−メトキシフェニルホスフィン、
トリシクロヘキシルホスフィン等のホスフィン誘導体、
ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）等のシクロアミジ
ン誘導体等の触媒を添加することも可能である。なお、
これら硬化促進剤の配合量は、本発明の目的を妨げない
範囲で通常量とすることができる。

【００１２】本発明の組成物は、上記成分に加え、無機
質充填剤を配合するものであるが、この場合、本発明に
おいては、熱伝導率が５ｗ／ｍＫ以上で平均粒径が１０
μｍ以下の高熱伝導性粒子を、バインダーとして下記一
般式（１） Ｒ¹ _(4-m)Ｓｉ（ＯＲ²）_m （１） （式中、Ｒ¹ は一価の有機基又はハロゲン原子、Ｒ²は一
価炭化水素基を示し、ｍは１〜４の整数である。）で示
されるシラン化合物を用いて造粒し、７００〜１９００
℃で焼結してなり、球状で平均粒径が３〜８５μｍであ
る高熱伝導性充填剤（複合粒子）を充填剤の主成分とし
て配合する。

【００１３】ここで、本発明の複合粒子を得るために用
いる熱伝導性粒子が有する熱伝導率は、複合粒子が十分
な熱伝導性を有し、かつ、半導体装置封止用樹脂組成物
に配合する際に十分な熱伝導性を与えるための必須条件
であり、熱伝導率は５ｗ／ｍＫ以上、好ましくは１０〜
２００ｗ／ｍＫにする必要がある。熱伝導率が５ｗ／ｍ
Ｋ未満であると、得られる複合粒子の熱伝導性が不十分
で、特に樹脂組成物に配合してもニーズに応じた良好な
熱伝導性を付与することができない。

【００１４】また、上記熱伝導性粒子は平均粒径を１０
μｍ以下、特に０．２〜３μｍにすることが好ましい。
平均粒径が１０μｍより大きいと、平均粒径３〜８５μ
ｍの範囲内の複合粒子を形成することが困難になる。即
ち、現在の多ピン、多ワイヤーを有するパッケージを問
題なく封止するためには充填剤の平均粒子が３〜８５μ
ｍ以内となる封止材が必要であり、前記したような粒径
を有する高熱伝導性複合粒子を得るためには０．２〜３
μｍの高熱伝導性粒子を造粒することが最も好ましい。

【００１５】このような熱伝導粒子を具体的に挙げる
と、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミナ、酸化マ
グネシウム、銅粉、銀粉等があり、これらは１種を単独
で又は２種以上を混合して使用することができる。この
場合、特に、比較的低線膨張であると共に高熱伝導率を
有し、電気特性も良好な窒化アルミニウム、窒化ケイ
素、アルミナを単独で又はこれら２種以上の混合物を用
いることが望ましい。

【００１６】ここで、本発明で充填剤として用いる熱伝
導性複合粒子は、球状に形成するもので、複合粒子の形
状を従来の充填剤にみられた破砕状や落花生状等の球状
以外にすると、充填剤として配合する際、添加した組成
物の流動性を著しく劣化させ、成形性が悪くなってしま
う。

【００１７】更に、複合粒子を充填剤として良好に使用
するためには、上述したように平均粒径３〜８５μｍ、
好ましくは１０〜５０μｍに形成することによって、半
導体装置封止用樹脂に良好に用いられ、多ピン、多ワイ
ヤー等を有するパッケージを良好に封止することができ
るものである。複合粒子の平均粒径が３μｍより小さい
と、樹脂組成物に配合する際に粘度が上昇してしまい、
高充填することができなくなり、また、８５μｍを超え
ると、多ピン、多ワイヤー等を封止する際に、ワイヤー
流れ等の成形不良の原因になるおそれがある。

【００１８】本発明の熱伝導性複合粒子を得るには、ま
ず、上述した熱伝導率５ｗ／ｍＫ以上で平均粒径が１０
μｍ以下の熱伝導性粒子を溶剤に撹拌混合してスラリー
状にしてから、通常の造粒方法を用いて造粒を行う。

【００１９】なお、溶剤としては特に限定されないが、
有機溶剤、水等が挙げられる。更に、造粒した粒子が陥
没球や落花生状にならないように高熱伝導性粒子の種類
と粒子径に対応してスラリー中の固形分濃度と造粒乾燥
機の処理温度、噴霧速度をその都度最適化することが最
も適当であるが、固形分濃度は、通常、２０〜７０重量
％とすることが望ましい。また、このスラリーを混合、
撹拌する際の温度は特に限定されないが、固形分として
容易に加水分解するような高熱伝導性粒子を用い、溶剤
として水を用いる場合、高温で混合、撹拌することは加
水分解を促進することになり、目的とする特性が十分得
られなくなるため、注意することが必要である。

【００２０】また、本発明においては、上記スラリー中
にバインダーを混合する。バインダーは高熱伝導性粒子
の凝集力を高める作用を有するもので、造粒後の高熱伝
導性粒子同士の凝集力の向上、封止材に充填した場合の
硬化阻害や耐湿性の低下を防ぐために下記一般式（１）
で表わされるような加水分解性基を有するシラン類、特
にアルコキシシラン類を用いて、加水分解条件下に造粒
する。

【００２１】 Ｒ¹ _(4-m)Ｓｉ（ＯＲ²）_m （１） 式（１）中、Ｒ¹ は一価の有機基であり、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オ
クチル等のアルキル基、ビニル、アリル、プロペニル、
ブテニル、ヘキセニル等のアルケニル基、フェニル、ト
リル、キシリル、ナフチル等のアリール基、ベンジル、
フェニルエチル等のアラルキル基などの炭素数１〜１
２、特に１〜８の一価炭化水素基、それぞれアルキル基
の炭素数が４〜１０、特に４〜７のグリシドキシアルキ
ル基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、（メ
タ）アクリロキシアルキル基、ハロゲン置換アルキル基
などが挙げられる。また、Ｒ¹ は塩素、臭素、ヨウ素等
のハロゲン原子であってもよい。Ｒ² は非置換又はアル
コキシ置換の一価炭化水素基であり、特に炭素数１〜４
のものが好ましく、具体的にはアルキル基又はアルコキ
シ置換アルキル基であることが好ましい。また、ｍは１
〜４の整数を示す。

【００２２】かかるシラン類として、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタク
リロキシ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、メチルトリメトキシシラン、
クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられるが、
これらのうちケイ素原子上の４個の置換基がすべて加水
分解性基であるもの（即ち上記式（１）においてｍ＝４
であるもの）が、後述する焼結の際に副生ガスを発生し
ない等の点で好ましい。

【００２３】なお、上記バインダー添加量としては、ス
ラリー中に０．５〜１０重量％の上記バインダーが含有
されるように添加量を決定することが最も好ましい。ま
たこの時、目的に反しない範囲で酢酸、ジアザビシクロ
ウンデセン等の加水分解促進剤などを添加することもで
きるが、噴霧乾燥を行う場合は、急激な温度上昇下にお
かれるために球状になる前に造粒乾燥が終了してしまう
おそれがあるので、加水分解性触媒の添加量を注意する
ことが必要である。

【００２４】上記操作で得られたスラリーは、次いで造
粒装置で造粒させることによって、複合粒子にすること
ができる。

【００２５】この場合、複合粒子形成のために使用され
る造粒装置は、特に制限されるものではなく、通常の造
粒装置を使用でき、例えば、噴霧式造粒乾燥機、流動層
式造粒乾燥機、連続撹拌式造粒乾燥機等を挙げることが
できるが、本発明の製造方法においては、量産性、コス
ト面に優れた噴霧式造粒乾燥機を好適に使用することが
できる。

【００２６】これら造粒装置は、温度設定、噴霧量、ス
ラリー供給速度等を造粒後の複合粒子が平均粒子径が３
〜８５μｍになるように設定調整するものであり、噴霧
式造粒乾燥機を使用する場合には、入口温度を１００℃
以上、好ましくは１００〜１２０℃、出口温度を１００
℃以下、好ましくは８０〜１００℃に調整し、またスラ
リーの供給速度を１０〜３０ｋｇ／ｈｒ、好ましくは１
５〜２０ｋｇ／ｈｒに設定することで、上記範囲を示す
熱伝導性複合粒子を確実に得ることができる。

【００２７】更に、上記造粒装置によって得られた熱伝
導性複合粒子は、粒子の凝集力が不十分であると、充填
剤として配合される際の混練り作業等によっては、結合
していた粒子が解離するおそれがあり、また、球状に形
成されないと配合する樹脂組成物の流動性が悪くなる原
因になる。従って、複合粒子の形成状況に応じて焼結を
行い、粒子の凝集力を高めることが推奨される。

【００２８】この場合、焼結は高温焼結によるものがよ
く、設定温度を熱伝導性粒子の融点に近い温度、通常、
７００〜１９００℃程度に設定し、造粒装置によって得
られた熱伝導性複合粒子を焼結すればよく、温度が高す
ぎると粒子が凝集しすぎて球状に形成し得なくなるおそ
れがあるので、温度設定は粒子の形状に応じた条件下で
行う必要がある。具体的には、アルミナを用いた場合は
１４００〜１８００℃、窒化アルミニウムを用いた場合
は１６００〜１９００℃で焼結し、また、窒化アルミニ
ウムを用いた場合には酸化を回避するために窒素雰囲気
下で焼結を行う必要がある等、適宜選択することができ
る。

【００２９】更に、こうして得られた高熱伝導性複合粒
子はその目的に応じてシランカップリング剤、熱可塑性
樹脂、高Ｔｇ樹脂等によりコーティングを行うことが耐
湿信頼性を向上させるために好ましい。ここで、半導体
装置用封止樹脂組成物の耐湿性を低下させないためには
シランカップリング剤によるコーティングを行うことが
最も好ましい。

【００３０】この場合、シランカップリング剤として
は、上述のバインダーとして例示したものと同様の上記
一般式（１）で表されるオルガノシラン類、特に上記一
般式（１）においてｍが３又は４であるような、ケイ素
原子上に加水分解性基を３個又は４個有するオルガノシ
ラン類、例えばビニルトリメトキシシラン、メチルトリ
メトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
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−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラ
ン類を使用することが好ましい。また、その使用量は、
造粒、焼結して得られた球状複合粒子に対して０．１〜
１０重量％、特に０．３〜２重量％程度であることが好
ましい。一方、熱可塑性樹脂としてはアクリル系、メタ
クリル系、ブチラール系、アセタール系、スチレン−ブ
タジエン共重合系などの熱可塑性樹脂が挙げられるが、
吸水特性、接着特性等の点からスチレン−ブタジエン共
重合系の熱可塑性樹脂が好ましい。高Ｔｇ樹脂として
は、ポリイミド樹脂、シアネート重合樹脂等が挙げら
れ、その使用量は複合粒子に対して０．１〜１０重量
％、特に１〜５重量％程度であることが好ましい。

【００３１】このようにして得られる本発明で充填剤と
して用いる複合粒子は５ｗ／ｍＫ以上、通常１０〜２０
０ｗ／ｍＫ、特に３０〜１５０ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率
を有する高熱伝導性の複合粒子である。

【００３２】本発明において、かかる複合粒子（高熱伝
導性充填剤）の使用量は、充填剤全体の５０〜１００％
（重量％、以下同様）、特に７０〜１００％である。こ
れが５０％未満では高熱伝導性を付与する効果に劣るも
のである。

【００３３】なお、本発明において、複合粒子以外に必
要に応じて０〜５０％の割合で配合される無機質充填剤
は、封止材の膨張係数を小さくし、半導体素子に加わる
応力を低下させるためのものである。具体的には、破砕
状、球状の形状を持った溶融シリカ、結晶性シリカが主
に用いられる。この他にアルミナ、窒化ケイ素、窒化ア
ルミなども使用可能である。

【００３４】これら無機質充填剤の平均粒径や形状は特
に限定されないが、平均粒径が５〜４０μｍ、特に１０
〜３０μｍであるものが好ましく、また高充填化やチッ
プ表面に対する応力を小さくするため球状のものが好ま
しく使用される。なお、無機質充填剤は樹脂とその表面
の結合強度を強くするため、予めシランカップリング剤
などで表面処理したものを使用することが好ましい。

【００３５】上記複合粒子を主成分とする無機質充填剤
の配合量は、上記樹脂成分（通常はエポキシ樹脂と硬化
剤）の総量１００部に対して４００〜９５０部、特に５
００〜８００部とすることが好ましい。４００部より少
ないと硬化物に十分な高熱伝導性が得られない場合があ
り、９５０部より多いと組成物の流動性が劣ったものと
なる場合がある。

【００３６】本発明の組成物には、上述した成分に加
え、更に低応力化のためにシリコーン系の可とう性付与
剤を添加することが好ましい。可とう性付与剤として
は、例えば、シリコーンゴムパウダー、シリコーンゲ
ル、有機樹脂とシリコーンポリマーとのブロックポリマ
ー（例えばアルケニル基含有エポキシ樹脂又はフェノー
ル樹脂とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとのヒ
ドロシリル化反応による共重合体など）等が挙げられ
る。なお、このような可とう性付与剤を添加する代わり
に二液タイプのシリコーンゴムやシリコーンゲルで無機
質充填剤表面を処理しても良い。

【００３７】また、上記可とう性付与剤の使用量は、組
成物全体の０．５〜１０％、特に１〜５％とすることが
好ましく、使用量が０．５％未満では十分な耐衝撃性を
与えない場合があり、１０％を超えると機械的強度が不
十分になる場合がある。

【００３８】本発明の組成物には、必要に応じてその他
の任意成分を本発明の効果を妨げない範囲で配合するこ
とができる。このような任意成分としては、例えばカル
ナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類等の離型
剤、シランカップリング剤、酸化アンチモン、リン化合
物等が挙げられる。

【００３９】本発明の組成物は、その製造に際して上述
した成分の所定量を均一に撹拌、混合し、予め７０〜９
５℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダ
ーなどにより混練、冷却し、粉砕するなどの方法で得る
ことができる。ここで、成分の配合順序に特に制限はな
い。

【００４０】このようにして得られる本発明の組成物は
ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード
等の半導体装置の封止用に有効に使用でき、この場合、
成形は従来より採用されている成形法、例えばトランス
ファー成形、インジェクション成形、注型法などを採用
して行うことができる。なお、本発明のエポキシ樹脂組
成物の成形温度は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、
ポストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜１６時間行う
ことが望ましい。

【００４１】

【発明の効果】本発明の半導体装置封止用樹脂組成物は
流動性が良好であると共に、熱伝導性、耐湿性に優れた
硬化物を与え、この硬化物で封止された半導体装置は高
い信頼性を有するものである。

【００４２】

【実施例】以下、参考例、実施例及び比較例を示し、本
発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限
されるものではない。

【００４３】〔参考例〕表１の熱伝導性粒子を水に表記
固形成分量になるように分散撹拌してスラリーを得た。
この場合、Ｎｏ．１〜５にはバインダーとしてテトラメ
トキシシラン（信越化学社製 ＫＢＭ−０４）を加え、
それぞれスラリーを得た。

【００４４】このスラリーをスプレードライヤー（大川
原化工社製）で噴霧乾燥し、焼結させた後、コ−ティン
グ剤［信越化学工業社製ＫＢＭ−１３（メチルトリメト
キシシラン）又はＫＢＭ−４０３（γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン）］で被覆して熱伝導性複合
粒子を得た。

【００４５】得られた熱伝導性複合粒子の諸特性を下記
条件にて測定した。結果を表１に示す。 平均粒径：レーザー式粒度分布測定装置（ＳＫ ＬＡＺ
ＥＲ ＭＩＣＲＯＮ ＳＩＺＥＲ７０００Ｓ）を用いて
測定した。 比表面積：窒素吸着法により測定を行った。 抽出水電気伝導度及び抽出水ｐＨ：熱伝導性複合粒子１
０ｇを２５０ｃｃポリビンに入れ、精製水を１００ｃｃ
加えて、浸透を３０分間行った後、恒温槽で８０℃、２
４時間処理を行った後、抽出液の電気伝導度及びｐＨを
測定した。 粒子形状：光学顕微鏡を用いて目視にて確認した。

【００４６】

【表１】 （注）１）熱伝導率１５ｗ／ｍＫ ２）熱伝導率１４０ｗ／ｍＫ ３）クリスタライト，熱伝導率１３ｗ／ｍＫ

【００４７】〔実施例、比較例〕次に、樹脂成分として
下記式（Ａ）のビフェニル型エポキシ樹脂［ＹＸ４００
０（油化シェルエポキシ（株）社製）］を４５重量部、
下記式（Ｂ）のアラルキル骨格フェノール樹脂［ＸＬ−
２２５（三井東圧化学工業（株）社製）］を４８重量
部、ブロム化エポキシ樹脂［ＡＥＲ−７５５（旭チバ
（株）社製）］を７重量部、硬化促進剤としてテトラフ
ェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを３重量
部、離型剤としてカルナバワックスを１．２重量部、添
加剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンを２．０重量部、三酸化アンチモンを８重量部含むエ
ポキシ樹脂組成物に上で得られた高熱伝導性複合粒子を
７８重量％含有するように配合して混合し、ロール混練
り機を用いて溶融混練りを行い、樹脂組成物を得た。

【００４８】

【化１】

【００４９】比較のため、熱伝導性複合粒子の代わりに
平均粒径が２４μｍの破砕状窒化アルミニウム（比較例
２）、平均粒径が２０μｍの破砕状アルミナ（比較例
３）を用いた以外は上記と同様にして樹脂組成物を得
た。

【００５０】これらの樹脂組成物について、それぞれの
熱伝導率、耐湿性、流動性の試験を行った。評価方法に
ついて下記に示すとともに結果を表２に示す。評価方法 熱伝導率：それぞれの組成物を１７５℃、７０ｋｇ／ｃ
ｍ²、成形時間２分の条件でトランスファー成形した
後、１８０℃で４時間後硬化させ、得られた直径５０ｍ
ｍ×６ｍｍの試験片を上部ヒーターと熱量計及び下部ヒ
ーターの間にサンドイッチ状に挿入し、空気圧にて一定
に密着させ、５０℃で定常状態に達した後の試験片両面
間の温度差、熱量計出力から自動的に熱コンダクタンス
を算出し、この熱コンダクタンスの値と試験片の厚さと
の積から熱伝導率を求めた。 耐湿性：それぞれの組成物を用いて２本のアルミニウム
配線を有する半導体チップを１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ
²、成形時間２分の条件でトランスファー成形した後、
１８０℃で４時間後硬化させた。この半導体装置１００
個について１２０℃の高圧水蒸気中で耐湿試験を行い、
アルミニウム腐食による５０％断線不良発生の起こる時
間を測定した。 流動性（スパイラルフロー値）：ＥＭＭＩ規格に準じた
金型を使用して、１７５℃、７０ｋｇ／ｃｍ²の条件で
測定した。

【００５１】

【表２】

【００５２】以上の結果から、本発明の高熱伝導性複合
粒子を含むエポキシ樹脂組成物は、流動性に優れ、か
つ、熱伝導性、耐湿性に優れた硬化物を与えることが確
認された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−166754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−113511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−5064（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/29,23/31 C04B 35/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導率が５ｗ／ｍＫ以上で平均粒径が
   １０μｍ以下の高熱伝導性粒子を、バインダーとして下
   記一般式（１） Ｒ¹ _(4-m)Ｓｉ（ＯＲ²）_m （１） （式中、Ｒ¹は一価の有機基又はハロゲン原子、Ｒ²は一
   価炭化水素基を示し、ｍは１〜４の整数である。）で示
   されるシラン化合物を用いて造粒し、７００〜１９００
   ℃で焼結してなり、球状で平均粒径が３〜８５μｍであ
   る高熱伝導性充填剤を、全充填剤中の５０〜１００重量
   ％の割合で含有することを特徴とする半導体装置封止用
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】 上記高熱伝導性充填剤を更にシランカッ
   プリング剤によりコーティングした請求項１記載の樹脂
   組成物。
3. 【請求項３】 樹脂組成物がエポキシ樹脂及びその硬化
   剤を主成分とする樹脂組成物であり、これに上記高熱伝
   導性充填剤を配合した請求項１又は２記載の樹脂組成
   物。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の組成物の硬化
   物で封止された半導体装置。