JPH083365A

JPH083365A - 成形用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH083365A
Application number: JP6137049A
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: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1996-01-09

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未満の球状粉末（ｘ成分）
と、平均粒径２μｍ以上１０μｍ未満の球状粉末（ｙ成
分）と、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ未満の球状粉
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成分の合計体
積に占める各ｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それぞれ１０体
積％以上２２体積％以下、２１体積％以上６６体積％以
下、２４体積％以上５７体積％以下であり、ｍ成分の充
填材中に占める割合が１重量％以上３０重量％未満であ
り、全組成物に占める充填材の割合が７０重量％以上９
４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未満の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μ
ｍ以上１０μｍ未満の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径
が２０μｍ以上７０μｍ未満の球状粉末（ｚ成分）から
なる充填材を含有してなり、ｘ、ｙ、ｚ成分の合計体積
に占める各ｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それぞれ１０体積
％以上２２体積％以下、２１体積％以上６６体積％以
下、２４体積％以上５７体積％以下であり、かつ全組成
物に占める充填材の割合が７０重量％以上９４重量％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未満の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μ
ｍ以上１０μｍ未満の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径
が２０μｍ以上７０μｍ未満の球状粉末（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成分の合計体積に占める各ｘ、ｙ、ｚ成分の
割合が、それぞれ１０体積％以上２２体積％以下、２１
体積％以上６６体積％以下、２４体積％以上５７体積％
以下であり、ｍ成分の充填材中に占める割合が１重量％
以上３０重量％未満であり、全組成物に占める充填材の
割合が７０重量％以上９４重量％以下である成形用樹脂
組成物。

【０００８】（３）エポキシ樹脂、フェノール系硬化
剤、硬化促進剤ならびにｘ、ｙ、ｚおよびｍ成分からな
るシリカ粉末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９３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成分はそれぞれ平均粒径
０．１μｍ以上１．５μｍ未満、平均粒径２μｍ以上１
０μｍ未満、平均粒径２０μｍ以上７０μｍ未満であ
る。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成分の合計体積に対するｘ、ｙ、ｚ成分の体積の
割合でそれぞれ１０体積％以上２２体積％未満、２１体
積％以上６６体積％未満、２４体積％以上５７体積％未
満である。

【００１４】本発明での上記の体積％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未満、好ましくは１μ
ｍ以上３０μｍ未満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％未満で規定される。配合量が
この範囲未満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（樹脂分の滲み出
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。

【００１７】本発明の充填材の使用量は、全組成物に対
し７０重量％以上９４重量％以下であり、好ましくは８
３重量％以上９３重量％以下である。この範囲未満では
樹脂に由来する吸湿率や熱膨張率の低減効果が薄く、こ
の範囲を超えると流れ性が損なわれる。

【００１８】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。

【００１９】エポキシ樹脂について具体的に例示する
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、メチル−t-ブチルフェノール等のフェノール類とヒ
ドロキシベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒド類との
縮合により得られたトリチル骨格含有ポリフェノール
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類等との
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、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から
誘導されるグリシジルエーテル化合物、

【００２０】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、

【００２１】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、

【００２２】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、ポリフェノール系ノボラック樹脂類、トリ
チル骨格含有ポリフェノール類、ポリアラルキルフェノ
ール系樹脂、脂環式炭化水素含有ポリフェノール樹脂
類、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や多価ナフトール類等
のグリシジルエーテル化合物類がTg、接着性、強度の面
で好ましく、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。

【００２３】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、マレイミド基等の不飽和結合を有す
る樹脂類、シアネート、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。

【００２４】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。

【００２５】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、メチ
ル−t-ブチルフェノール等のフェノール類とヒドロキシ
ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒド類との縮合によ
り得られたトリチル骨格含有ポリフェノール類、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類等との反応生成物
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、

【００２６】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、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、

【００２７】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、ジアミノジシクロシクロヘ
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。

【００２８】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、さらには当量配合が好ましい。
これらの配合が当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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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Ｅ
ｐｏｘｙＭｏｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎ
ｓｔｉｔｕｔｅ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。

【００３７】

【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１〜１０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に示す体積％で配合後、
十分混合して参考例１〜１０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（Ｍ
ａｌｖｅｒｎ社製、ＭａｓｔｅｒＳｉｚｅｒＭＳ−
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。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】実施例１〜５、比較例１〜５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３および
表４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３および表４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（ＳＨＩＭＡＤＺＵＤＴ−３０）を用いて測定した。

【００４２】・曲げ強度：ＪＩＳＫ−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（ＴＡＢＡＩＰＲ−２）を用
い、８５℃／８５％ＲＨ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℃／８５％ＲＨ×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３】

【００４４】

【表４】

【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 (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

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未満の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μｍ以上
１０μｍ未満の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径が２０
μｍ以上７０μｍ未満の球状粉末（ｚ成分）からなる充
填材を含有してなり、ｘ、ｙ、ｚ成分の合計体積に占め
る各ｘ、ｙ、ｚ成分の割合が、それぞれ１０体積％以上
２２体積％以下、２１体積％以上６６体積％以下、２４
体積％以上５７体積％以下であり、かつ全組成物に占め
る充填材の割合が７０重量％以上９４重量％以下である
ことを特徴とする成形用樹脂組成物。
【請求項２】樹脂中に、平均粒径０．１μｍ以上１．５
μｍ未満の球状粉末（ｘ成分）と、平均粒径２μｍ以上
１０μｍ未満の球状粉末（ｙ成分）と、平均粒径が２０
μｍ以上７０μｍ未満の球状粉末（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成分の合計体積に占める各ｘ、ｙ、ｚ成分の割合
が、それぞれ１０体積％以上２２体積％以下、２１体積
％以上６６体積％以下、２４体積％以上５７体積％以下
であり、ｍ成分の全充填材に占める割合が１重量％以上
３０重量％以下であり、全組成物に占める充填材の割合
が７０重量％以上９４重量％以下である成形用樹脂組成
物。
【請求項３】球状粉末ｘ、ｙ、ｚ成分が球状シリカから
なり、破砕状粉末ｍ成分が平均粒径が１μｍ以上３０μ
ｍ以下のシリカである請求項２記載の成形用樹脂組成
物。
【請求項４】樹脂がエポキシ樹脂からなる請求項１，２
または３記載の成形用樹脂組成物。
【請求項５】エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、硬化
促進剤ならびにｘ、ｙ、ｚおよびｍ成分からなるシリカ
粉末充填材を必須成分とし、該充填材を全組成物に対し
８３重量部以上９３重量部以下含有してなり、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２または３記載の成形用樹脂組成物。