JPH0196951A - 半導体封止用充填剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体封止用充填剤に関するものであり、より
詳しくは、半導体チップを樹脂封止するための封止剤を
構成するのに好適な充填剤並びに該封止剤を含有する封
止剤樹脂組成物に関するものである。

〔従来技術〕

半導体チップの樹脂封止は、１ＩＯ−９０重量％の充填
剤と６０〜ＩＯ重量％の樹脂成分からなる封止剤を用い
て行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

封止剤の熱膨張係数は半導体チップの熱膨張係数に近い
ことが必要であり、使用する樹脂の架橋密度を下げて弾
性率を小さくするとか、充填剤量を多くする等の工夫が
なされているが、前者の方法では、封止剤の耐湿性、寸
法安定性、機械的強度等の低下を招（問題がある。また
、後者の方法では、封止剤の成形性を損うので更に改善
が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らヲ主、すぐれた半導体封止剤を製造すべく鋭
意研究を重ねた結果、特定の充填剤を用いるときは比較
的少ない充填剤使用量で希望する熱膨張係数の封止剤を
製造することができ、併せて充填剤使用量が少ないので
封止剤の機械的強度等もすぐれていることを見出し本発
明に到達した。すなわち本発明は半導体封止剤用として
好適な充填剤を提供することを目的とするものであり、
チタニア含有率が／　−２０重ｆ［％であるシリカチタ
ニア粉末からなる半導体封止用充填剤からなる。

本発明のシリカチタニア粉末は、チタニア含有基が／　
−Ｊ　０重量％、好ましくはり〜１０重量％である。チ
タニア含有率は多過ぎても少過ぎても熱膨張係数を小さ
（することができな（なり、本発明の効果が期待できな
くなる。

シリカチタニア粉末の製造方法は周知の種々の方法を採
用することができるが、均量組成のものが製造できるこ
とから、固体でない原料から出発することが好ましく、
この意味でシリコン化合物としては各種の有機硅素化合
物を使用することができる。より具体的には、 ■　ＳｉＨ４、（０６Ｈ５，１３ＳｉＨ１（Ｃ！２Ｈ５
）２Ｓ　ｉ　Ｈ２、（ＣＨ３）４日１、（ＯＨ３）３Ｓ
ｉＯ２Ｈ５等の（オルガノ）シラン ■　　Ｈ８１Ｏ１３、Ｓ　ｉ　Ｏ１４、（Ｃ！Ｈ３）２
ＳｉＣ！１□、（Ｃ６Ｈ５）３Ｓ１Ｂｒ等の（オルガノ
）ハロゲノシラン ■　　５ｉ（ＯＣＨ３）４．５ｉ（ＱＣ２Ｈ５）４、　
（ＯＨ＋）ｚｓ’（ＯＯＨ＋）ｚ等の（オルガノコアル
コキシまたは（オルガノ）アリールオキシシラン ■　（ＯＨ３）２８１（ＯＨ）２．０６Ｈ５Ｓｉ（ＯＨ
）３等の（オルガノ）シラノール ■（ＣＨ３）２５１（ｏＣＯＣＨ３）２、〔（ＣＨ３）
３Ｓ１０〕２Ｓ○２等の（オルガノ）シラノールエステ
ル ■　（ＣＨ３）３８１０Ｓ１（ＣＨ３）３、（ＯＨ３）
３ＳｉＯ８ｉ（ＯＨ３）２０Ｓｉ（ＣＨ３）３等の（オ
ルガノンポリシロキサン ■　（Ｃ：Ｈ３ン、５ｉＮＨ８ｉ（ＯＨ３）３、（Ｃ’
２Ｈ５）２”’　１ＮＨ２等の（オルガノ）シラザン ■　（（３Ｈ３）３ＳｉＳＳｉ（ＣＩ（３）３、〔（Ｃ
Ｈ３）２５１Ｓ〕２等の（オルガノ）シルチアン ■　（０２Ｈ５）３ＳｉＮＣ！　、　（ＯＩＩ３）３Ｓ
ｉＮＣ８等の（オルガノ）イソシアンシラン などが挙げられる。〔以上においてオルガノにに）を付
したのは硅素原子に直結する水素原子の一部又は全部が
、炭化水素残基で置換されていても良いという意味であ
る。〕 チタン化合物としては、上記シリコン化合物と対応する
チタン化合物あるいは硫酸チタン等の塩類などが挙げら
れる。

上記シリコン化合物とチタン化合物を適当な溶媒を用い
て均一に溶合し、例えば水を加えて加水分解を行なった
り、高温に加熱した炉中に混合溶液を噴霧する等の方法
によりシリカチタニア粉を作成することができる。

このシリカチタニア粉をボールミル、摺潰機等の粉砕機
で粉砕を行ない、／μｍ以上ｉｏ。

μｍ以下、好ましくは７０μｍ以上３０μｍ以下に分級
を行ない、半導体樹脂封止用充填剤とする。

本発明のシリカチタニア粉は樹脂と混合して半導体チッ
プを樹脂封止するだめの封止剤とする。好適な樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、
ポリイミド樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリフェニレン
サルファイド樹脂、線状ポリエステル樹脂、液晶ポリマ
ーのような熱可塑性樹脂等があげられる。

シリカチタニア粉末と樹脂の混合割合は、重量比でｑｏ
：ｉｏ〜ＱＯ：ＡＯ好ましくは、り！；：、２！ｒ〜ｊ
ｊ　：　４ｊの範囲から選ぶのがよい。シリカチタニア
粉の量があまり少ないと、熱膨張係数が半導体チップの
熱膨張係数を太き（上回るようになる。逆にあまりに多
いと成形性を損いやすい。

半導体チップの封止は周知の方法に従って、熱硬化性樹
脂を用いる場合は、シリカチタニア粉を含有するプレポ
リマーを用いて成形して硬化させる方法、また熱可塑性
樹脂を用いる場合はシリカチタニア粉を含有する樹脂で
溶融成形すればよい。

〔実施例〕

以下の実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

なお、実施例中の「部」および「％」はそれぞれ「重量
部」および「重量％」を示す。

実施例１ テトラメトキシシラン？、／部、テトライソプロポキシ
チタン／部およびメタノール３．１部を混合し、攪拌し
ながらこれに水３．６部、メタノールｇ、ｉ部そして酢
酸０．０３部の混合液を乙時間かけて滴下して加水分解
を行った。滴下後Ｏ，Ｓ時間攪拌した後、７２時間放置
してゲル化を行った。得られたゲルを１２０℃、７２時
間乾燥し、粉砕後ＳＯＯメツシュパスした粉体をｑｏｏ
℃で７時間焼成した。

得られたシリカチタニア粉は、チタニア含有率９．ｇ％
で平均粒径は７７．３μｍであった。

このシリカチタニア粉、２９１部に対して樹脂としてク
レゾールノボラソクエボキシ樹脂ｉｏ。

部、フェノールノボラック系硬化剤ＳＯ部、硬化促進剤
としてコータチルイミダゾール２部、改質材としてエポ
キシシランカップリング剤２部、離形剤としてカルナバ
ワックス一部、顔料としてカーボンブラック１部を混合
し、加熱ロールで１０℃、／ｊ分間混練し、冷却後粉砕
して半導体封止用プレポリマーを得た。成型性試験とし
て、このプレポリマーを用い温度／？ｊ−℃、圧カフ０
ｋｇ／ｄの条件でスパイラルフロー長の測定を行なった
。また、上記プレポリマーを温度／ｇＯ℃、５分、圧カ
フ０に９／ｃＩｒ？の条件でトランスファー成形した後
、１７０℃でよ時間ポストキュアーを行ない熱膨張率測
定用試験片を作成し、島津熱機械的分析装置ＴＭＡ−３
０型で熱膨張率を測定した。結果を第１表に示す。

〔比較例１〕 実施例におけるシリカチタニア粉の代わりに、平均粒径
／！；、Ｊμｍの石英粉を用い、池の条件は実施例と同
一にしてプレポリマーを作成し実施例と同一の測定を行
なった。

〔比較例コ〕

実施例におけるシリカチタニア粉の代わりに平均粒径１
３．３μｍの石英粉３ダ９部を用い、他の条件は実施例
と同一にしてプレポリマーを作成し、実施例と同一の測
定を行った。

第１表 上記の結果かられかるように、本発明のシリカチタニア
を用いたときは、同量のシリカを用いた場合に比して熱
膨張率が／ｌＩ％ 性も改善されている。なお、熱膨張率を小さくするため
にシリカを多量に用いた場合（比較例２）には、流動性
を大きく損なう。

〔発明の効果〕

本発明の充填剤を用いるときは、熱膨張率が小さく、流
動性のよい半導体封止剤を得ることができるので工業的
価値が大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタニア含有率が１〜２０重量％であるシリカチ
   タニア粉末からなる半導体封止用充填剤。