JPH032458B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、エポキシ樹脂からなる半導体封止材
料に関し、更に詳しくは成形時における金型の摩
耗が少なく、機械的強度および誘電特性等に優れ
た成形品を与える半導体封止材料を提供する。 （従来の技術） 近年、半導体素子の封止には、大量生産方式で
省力化可能なトランスフアー成形方法が主流とな
つており、封止用樹脂に対する要求性能も一段と
厳しいものとなつている。このような要求性能に
応えるものとしては、多量の無機充填剤を含むエ
ポキシ樹脂が使用されている。そして無機充填剤
としてはアルカリ、ハロゲン等のフリーのイオン
性不純物が少ないこと、要求される熱伝導率や熱
膨張係数等の点から主としてシリカ粉、溶融シリ
カ粉、石英ガラス粉、アルミナ、ジルコン、ガラ
ス繊維等が使用されている。 （発明が解決しようとしている問題点） 上記の無機充填剤のうちでは、シリカ粉や溶融
シリカ粉が最も優れたものであるが、これらのシ
リカ粉等は一般に硬度が高いため、樹脂成形時に
使用する金型を著しく摩耗させるという問題があ
る。 このような問題点を解決するために、硬度の比
較的低い他の無機充填剤を使用すると、得られる
組成物の純度の低下、成形物の強度の低下、成形
作業性の低下、コスト高等の種々の問題が生じ
る。 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点を解
決すべく鋭意研究の結果、エポキシ樹脂系半導体
封止材料の無機充填剤として、特定の硫酸カルシ
ウムの微粉末を使用することによつて、成形時に
は金型の摩耗が少なく、しかも高純度であり、硬
度および強度が高い成形物を優れた作業性をもつ
て容易に提供でき、半導体封止材料として非常に
有用であることを知見して本発明を完成した。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、エポキシ樹脂、無機充填
剤および硬化剤を含む半導体封止材料において、
上記の無機充填剤が材料全量の50〜80重量％を占
め、且つその半分以上が粒径10μm以下の硫酸カ
ルシウムの微粉末である半導体封止材料である。 次に本発明を更に詳細に説明する。 まず、本発明において封止材料の主成分として
使用するエポキシ樹脂としては、その分子中にエ
ポキシ基を有する限り、分子量、分子構造等には
制限はなく、現在知られている種々のエポキシ樹
脂はいずれも本発明において使用することができ
る。 例えば、ビスフエノールＡのグリシジルエーテ
ルよびその重合体型のエポキシ樹脂、ノボラツク
フエノール型のグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、脂環式エポキシサイド型エポキシ樹脂、ハロ
ゲン化エポキシ樹脂等が有用であり、具体的に
は、エピコート828、エピコート1001（いずれもシ
エルケミカル製）、アラルダイトECN1273、アラ
ルダイトCY175、アラルダイト8011（チバ製）、
DEN432、DEN438（ダウケミカル製）、EREN、
BROC（日東化学製）、ERL4221（ユニオンカーバ
イド製）、YH1402、YDB340（東部化成製）、
TEPIC（日産化学製）、DER511（ダウケミカルイ
ンターナシヨナル製）等の商品名で市場から容易
に入手でき、いずれも本発明において使用でき
る。勿論これらのエポキシ樹脂は単独でも混合物
としても使用することができる。 また、上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、ビ
スフエノールＡ、ビスフエノールＦ、レジルシ
ン、フロログリシン、フエノールノボラツク、ク
レゾールノボラツク、ブチルノボラツクあるいは
ポリヒドロキシスチレンなどをあげることがで
き、具体的には、MP120、PP3001（群栄化学
製）、BRM580（昭和高分子製）、PR51060（住友ジ
ユレス製）、ノボラツク＃2000（三井東圧社製）
TD2663（大日本インキ化学製）、レジンＭ（善石
油製）などの商品名で知られているものが例示さ
れる。 これらの硬化剤の使用量はその具体的種類によ
つて好適配合量が相違するが、一般には前記エポ
キシ樹脂100重量部に対して１〜200重量部、好ま
しくは５〜100重量部の範囲とされる。これは該
使用量が１重量部未満では、本発明の半導体封止
材料を良好に硬化させることが困難となり、逆に
それが200重量部を越えるとエポキシ樹脂が希釈
されて硬化に長時間を要するようになり、さらに
は硬化物の物性が低下するという不利が生じるか
らである。 本発明の半導体封止材料の主たる特徴は、上記
のエポキシ樹脂の無機充填剤として、シリカ粉等
に代えて硫酸カルシウムの微粉末を使用した点に
ある。 本発明で使用する硫酸カルシウムの微粉末と
は、粒子径0.5〜10μmのものであり、例えば、ス
ノーホワイト・フイラー、CA−５、CAS−20
（いずれもU.S.Gypsun製）の名で市場から容易に
入手でき、いずれも本発明において使用できるも
のである。このような硫酸カルシウムの微粉末は
単独でも混合物としても使用できる。 以上の硫酸カルシウムの微粉末の例は、好まし
い例示であり、本発明においては上記以外の硫酸
カルシウムの微粉末も使用できるのは当然であ
る。 以上の如き硫酸カルシウムの微粉末は、封止材
料全量中で約50〜80重量％を占める割合で使用す
るのが好ましい。硫酸カルシウムの微粉末の使用
割合を50重量％未満とすると、本発明の半導体封
止材料に金属に対する摩耗減少効果を付与するこ
とが困難となり、逆に80重量％を越えて使用して
もそれほど顕著な効果が得られず、かえつて得ら
れる半導体封止材料の成形性が低下したり最終的
に得られる成形品の強度が低下するようになつて
半導体封止材料用として好ましくない。 本発明の半導体封止材料は、以上の如き成分を
主成分とするものであり、その他、硫酸カルシウ
ムの微粉末以外の従来公知の無機充填剤、例え
ば、シリカ粉、溶融シリカ粉等も併用できるが、
このような併用の場合には、全無機充填剤中で、
本発明の硫酸カルシウムの微粉末が50重量％以上
を占める割合で使用する必要がある。使用量が50
重量％未満であると、本発明の主たる目的の達成
が不十分となるので好ましくない。 本発明の半導体封止材料は上記した成分をロー
ル、ニーダーなどの混合装置を用いて均一に混練
することにより得られるが、本発明の封止材料に
は必要に応じてイミダゾール化合物、アミン化合
物、チアゾール化合物などの硬化用触媒、ワツク
ス類、ステアリン酸などの脂肪酸およびその金属
塩などの離型剤、染料、顔料、３−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランなどの浸面処理剤、
老化防止剤、流動性調節剤あるいは難燃性付与剤
等を本発明の目的を阻害しない範囲で添加配合す
ることができる。 （作用・効果） 以上の如き本発明の半導体封止材料は、成形用
金型の摩耗性が著しく改良されており、且つ優れ
た成形性（低い溶融粘度）と作業性を示し、高い
硬度および物理的強度の成形物を与えるので、半
導体封止材料として非常に有用である。 次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明
する。なお、文中、部または％とあるのは特に断
りのない限り重量基準である。 実施例１〜４、比較例１〜４ 下記の第１表に示すような組成からなる配合物
を、温度100℃の加熱ロールにて５分間混練した
のちシート状で取り出し、冷却し、冷却後粉砕し
本発明の半導体封止材料を得た。 この封止材料を用いて厚さ10mm、直径80mmの円
板状テストピースを作成した。 上記で得たテストピースについて摩耗特性を調
べその結果を下記の第１表に示した。 尚、摩耗特性は各実施例および比較例で得たテ
ストピースの表面を金型材で連続的に摩擦を行な
い（接触面積１cm²、接触圧20Kg／cm²、速度12m／
分）、２時間経過後の摩耗量を調べた。

【表】 ル

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エポキシ樹脂、無機充填剤および硬化剤を含
   む半導体封止材料において、上記の無機充填剤が
   材料全量の50〜80重量％を占め、且つその半分以
   上が平均粒径10μm以下の硫酸カルシウムの微粉
   末である半導体封止材料。