(57)【要約】【課題】半導体素子の封止成形において、より高度な成形性を実現する。【解決手段】封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、シリカ（Ｃ）と、を含み、前記シリカ（Ｃ）が、以下の条件（１）および（２）を満たす。（１）前記シリカ（Ｃ）全体の円形度は、０．９１以上である。（２）前記シリカ（Ｃ）のうち粒径４５μｍ以上の第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）の円形度は、０．８９以下である。【選択図】図１
2015183173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）と、
硬化剤（Ｂ）と、
シリカ（Ｃ）と、
を含み、
前記シリカ（Ｃ）が、以下の条件（１）および（２）を満たす封止用樹脂組成物。
（１）前記シリカ（Ｃ）全体の円形度は、０．９１以上である。
（２）前記シリカ（Ｃ）のうち粒径４５μｍ以上の第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）の円形度は、０．８９以下である。
【請求項２】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物において、
前記シリカ（Ｃ）が、以下の条件（３）を満たす封止用樹脂組成物。
（３）前記シリカ（Ｃ）のうち粒径３０μｍ以上４５μｍ未満の第２粒径範囲に属するシリカ（Ｃ２）の円形度は、０．７６以上０．９４以下である。
【請求項３】
請求項１または２に記載の封止用樹脂組成物において、
前記シリカ（Ｃ）が、以下の条件（４）を満たす封止用樹脂組成物。
（４）前記シリカ（Ｃ）のうち粒径２０μｍ以上３０μｍ未満の第３粒径範囲に属するシリカ（Ｃ３）の円形度は、０．７９以上０．９４以下である。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか一項に記載の封止用樹脂組成物において、
前記シリカ（Ｃ１）の含有量は、前記シリカ（Ｃ）全体に対して０．０００２個数％以上３０個数％以下である封止用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか一項に記載の封止用樹脂組成物において、
前記シリカ（Ｃ１）は、楕円体または擬楕円体である封止用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項に記載の封止用樹脂組成物において、
前記シリカ（Ｃ）は、溶融シリカである封止用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか一項に記載の封止用樹脂組成物において、
前記シリカ（Ｃ）の含有量は、前記封止用樹脂組成物全体に対して２０質量％以上９５質量％以下である封止用樹脂組成物。
【請求項８】
基材と、
前記基材上に搭載された半導体素子と、
請求項１〜７いずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物により構成され、かつ前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
を備える半導体装置。
【請求項９】
基材と、
前記基材上に搭載された複数の半導体素子と、
請求項１〜７いずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物により構成され、かつ前記複数の半導体素子を封止する封止樹脂と、
を備える構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用樹脂組成物、半導体装置、および構造体に関し、とくにシリカを含有する封止用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を封止するために用いられる封止用樹脂組成物は、たとえばシリカ等の充填剤を含む。このような、封止用樹脂組成物に関する技術としては、たとえば特許文献１に記載のものが挙げられる。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、シリカ質フィラーを含有する半導体封止用樹脂組成物に関するものである。具体的には、粒径３０μｍ以上の粒子を３０〜９０重量％含有してなり、該粒径３０μｍ以上の粒子の真円度が０．８３〜０．９４であるシリカ質フィラーを含有する半導体封止用樹脂組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
封止用樹脂組成物を用いた半導体素子の封止成形においては、より高度な成形性を実現することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、
エポキシ樹脂（Ａ）と、
硬化剤（Ｂ）と、
シリカ（Ｃ）と、
を含み、
前記シリカ（Ｃ）が、以下の条件（１）および（２）を満たす封止用樹脂組成物が提供される。
（１）前記シリカ（Ｃ）全体の円形度は、０．９１以上である。
（２）前記シリカ（Ｃ）のうち粒径４５μｍ以上の第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）の円形度は、０．８９以下である。
【０００７】
本発明によれば、
基材と、
前記基材上に搭載された半導体素子と、
上述の封止用樹脂組成物の硬化物により構成され、かつ前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
を備える半導体装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、
基材と、
前記基材上に搭載された複数の半導体素子と、
上述の封止用樹脂組成物の硬化物により構成され、かつ前記複数の半導体素子を封止する封止樹脂と、
を備える構造体が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体素子の封止成形において、より高度な成形性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る構造体の一例を示す断面図である。
【図３】フロー式画像解析法により得られたシリカの粒子像である。
【図４】封止用樹脂組成物の充填性評価に用いた金型を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、シリカ（Ｃ）と、を含む。また、シリカ（Ｃ）は、以下の条件（１）および（２）を満たす。
（１）シリカ（Ｃ）全体の円形度は、０．９１以上である。
（２）シリカ（Ｃ）のうち粒径４５μｍ以上の第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）の円形度は、０．８９以下である。
【００１３】
半導体素子の封止成形において高度な成形性を実現するためには、封止用樹脂組成物の充填性の向上を図ることが重要である。近年の半導体パッケージの薄型化に伴い、より優れた充填性を有する封止用樹脂組成物が求められていた。とくに、半導体パッケージの薄型化に伴って顕著となるウェルドボイドの抑制に関しては、十分な検討がなされていなかった。なお、ウェルドボイドとは、封止用樹脂組成物を注入する際に、半導体素子上に形成される狭い流動路と、半導体素子が設けられていない領域に形成される広い流動路と、の間における流動速度の差に起因して半導体素子上に発生する空隙を指す。
本発明者は、このような観点から、封止用樹脂組成物の充填性を向上させることを検討した。しかしながら、封止用樹脂組成物の流動性を向上させるのみでは、これまで以上に優れた充填性を実現することは困難であった。
【００１４】
鋭意検討の結果、本発明者は、封止用樹脂組成物に含有されるシリカ（Ｃ）が上記条件（１）および（２）を満たす場合において、優れた充填性を有する封止用樹脂組成物を実現することができることを新たに知見した。このため、本実施形態によれば、封止用樹脂組成物の充填性を向上させることができる。したがって、半導体素子の封止成形においてより、高度な成形性を実現することが可能となる。
【００１５】
以下、本実施形態に係る封止用樹脂組成物、半導体装置１００、および構造体１０２について詳細に説明する。
【００１６】
まず、封止用樹脂組成物について説明する。
封止用樹脂組成物は、基材上に搭載された半導体素子を封止する封止樹脂を形成するために用いられる。封止用樹脂組成物を用いた封止成形は、とくに限定されないが、たとえばトランスファー成形法、または圧縮成形法により行うことができる。基材は、たとえばインターポーザ等の配線基板、またはリードフレームである。また、半導体素子は、ワイヤボンディングまたはフリップチップ接続等により、基材に電気的に接続される。
【００１７】
封止用樹脂組成物を用いた封止成形により半導体素子を封止して得られる半導体装置としては、とくに限定されないが、たとえばＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＬＦ−ＢＧＡ（Ｌｅａｄ  Ｆｌａｍｅ  ＢＧＡ）が挙げられる。また、本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、近年これらのパッケージの成形に多く適用されるＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）成形により形成される構造体にも係るものである。この場合、基材上に搭載される複数の半導体素子を、封止用樹脂組成物を用いて一括して封止することにより上記構造体が得られる。
【００１８】
封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、シリカ（Ｃ）と、を含む。これにより、成形性に優れた封止用樹脂組成物を実現することができる。
【００１９】
（エポキシ樹脂（Ａ））
エポキシ樹脂（Ａ）としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。
本実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）は、たとえばビフェニル型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂；フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のフェノールアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂から選択される１種類または２種類以上を含むものである。
これらのうち、耐湿信頼性と成形性のバランスを向上させる観点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、およびトリフェノールメタン型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一つを含むことがより好ましい。また、充填性を向上させる観点からは、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、およびフェノールアラルキル型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一つを含むことがより好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂、およびフェノールアラルキル型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方を含むことがさらに好ましい。
【００２０】
エポキシ樹脂（Ａ）としては、下記式（１）で表されるエポキシ樹脂、下記式（２）で表されるエポキシ樹脂、下記式（３）で表されるエポキシ樹脂、下記式（４）で表されるエポキシ樹脂、および下記式（５）で表されるエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含有するものを用いることがとくに好ましい。
【００２１】
【化１】
2015183173.tif 000003
（式（１）中、Ａｒ１はフェニレン基またはナフチレン基を表し、Ａｒ１がナフチレン基の場合、グリシジルエーテル基はα位、β位のいずれに結合していてもよい。Ａｒ２はフェニレン基、ビフェニレン基またはナフチレン基のうちのいずれか１つの基を表す。ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。ｇは０〜５の整数であり、ｈは０〜８の整数である。ｎ３は重合度を表し、その平均値は１〜３である）
【００２２】
【化２】
2015183173.tif 000004
（式（２）中、複数存在するＲｃは、それぞれ独立に水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基を表す。ｎ５は重合度を表し、その平均値は０〜４である）
【００２３】
【化３】
2015183173.tif 000005
（式（３）中、複数存在するＲｄおよびＲｅは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。ｎ６は重合度を表し、その平均値は０〜４である）
【００２４】
【化４】
2015183173.tif 000006
（式（４）中、複数存在するＲｆは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。ｎ７は重合度を表し、その平均値は０〜４である）
【００２５】
【化５】
2015183173.tif 000007
（式（５）中、複数存在するＲｇは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。ｎ８は重合度を表し、その平均値は０〜４である）
【００２６】
本実施形態において、封止用樹脂組成物中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して２質量％以上であることが好ましく、３質量％以上であることがより好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止用樹脂組成物の流動性を向上させ、成形性のさらなる向上を図ることができる。
一方で、封止用樹脂組成物中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物を用いて形成される封止樹脂を備える半導体装置について、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
【００２７】
（硬化剤（Ｂ））
封止用樹脂組成物に含まれる硬化剤（Ｂ）としては、たとえば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、および縮合型の硬化剤の３タイプに大別することができる。
【００２８】
硬化剤（Ｂ）に用いられる重付加型の硬化剤としては、たとえばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物；ノボラック型フェノール樹脂、ポリビニルフェノールなどのフェノール樹脂系硬化剤；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
【００２９】
硬化剤（Ｂ）に用いられる触媒型の硬化剤としては、たとえばベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６−トリスジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ−３０）などの３級アミン化合物；２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）などのイミダゾール化合物；ＢＦ３錯体などのルイス酸などが挙げられる。
【００３０】
硬化剤（Ｂ）に用いられる縮合型の硬化剤としては、たとえばレゾール型フェノール樹脂；メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。
【００３１】
これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、および保存安定性等についてのバランスを向上させる観点から、フェノール樹脂系硬化剤が好ましい。フェノール樹脂系硬化剤としては、一分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量、分子構造は特に限定されない。
硬化剤（Ｂ）に用いられるフェノール樹脂系硬化剤としては、たとえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック等のノボラック型樹脂；ポリビニルフェノール；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。これらの中でも、封止用樹脂組成物の充填性を向上させる観点からは、アラルキル型樹脂およびノボラック型樹脂のうちの少なくとも一方を含むことがより好ましく、アラルキル型樹脂を含むことがさらに好ましい。
【００３２】
本実施形態において、封止用樹脂組成物中における硬化剤（Ｂ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましい。硬化剤（Ｂ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止用樹脂組成物の流動性を向上させ、成形性のさらなる向上を図ることができる。一方で、封止用樹脂組成物中における硬化剤（Ｂ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましい。硬化剤（Ｂ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物を用いて形成される封止樹脂を備える半導体装置について、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
また、硬化剤（Ｂ）としてフェノール樹脂系硬化剤を用いる場合においては、エポキシ樹脂（Ａ）全体とフェノール樹脂系硬化剤全体との配合比率としては、エポキシ樹脂（Ａ）全体のエポキシ基数（ＥＰ）とフェノール樹脂系硬化剤全体のフェノール性水酸基数（ＯＨ）との当量比（ＥＰ／ＯＨ）が０．５以上１．５以下であることが好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の成形時に充分な硬化性を得ることができる。また、封止用樹脂組成物を用いて形成される硬化物について良好な物性を得ることができる。
【００３３】
（シリカ（Ｃ））
シリカ（Ｃ）は、以下の条件（１）および（２）を満たす。
（１）シリカ（Ｃ）全体の円形度は、０．９１以上である。
（２）シリカ（Ｃ）のうち粒径４５μｍ以上の第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）の円形度は、０．８９以下である。
本実施形態においては、このようにシリカ（Ｃ）全体の円形度を高い値に維持しつつ、第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）の円形度を一定の数値以下に制御する。これにより、封止用樹脂組成物の充填性を向上させることができる。充填性の向上を示す指標の一つとしては、たとえばウェルドボイドの抑制が挙げられる。本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、ウェルドボイドの発生を確実に抑制することができる。これは、シリカ（Ｃ）の円形度を上記条件（１）および（２）を満たすように高度に制御することによって、封止用樹脂組成物全体の流動性を維持しつつ、流動路の広狭差に起因した流動速度の差を抑えることができるためであると推測される。
【００３４】
シリカ（Ｃ）全体の円形度は、封止用樹脂組成物の充填性を向上する観点から、０．９３以上であることがより好ましく、０．９５以上であることがとくに好ましい。なお、シリカ（Ｃ）全体の円形度の上限値は、とくに限定されないが、たとえば０．９９とすることができる。これにより、とくにウェルドボイドの抑制に寄与することができる。
【００３５】
シリカ（Ｃ１）の円形度は、封止用樹脂組成物の充填性を向上する観点から、０．８７以下であることがより好ましく、０．８５以下であることがとくに好ましい。また、シリカ（Ｃ１）の円形度は、０．７０以上であることが好ましく、０．７４以上であることがより好ましく、０．７７以上であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の流動性の低下を効果的に抑制し、ボイドの発生を確実に抑制することが可能となる。
【００３６】
シリカの円形度は、たとえばフロー式画像解析法によって測定される。また、フロー式画像解析法による測定は、たとえばシメックス製、ＦＰＩＡ−３０００を用いて行うことができる。本実施形態においては、たとえば測定対象に含まれる各シリカ粒子について以下の式から円形度を求め、粒子３６０００個当たりの円形度の平均値を算出し、この平均値を当該測定対象の円形度として定める。
円形度＝（粒子投影面積と同じ面積を有する円の円周）／（粒子投影像の周囲長）
このため、シリカ（Ｃ）全体の円形度は、シリカ（Ｃ）全体を測定対象として上記測定を行うことにより得られる円形度の平均値により定義することができる。また、シリカ（Ｃ１）の円形度は、シリカ（Ｃ１）を測定対象として上記測定を行うことにより得られる円形度の平均値により定義することができる。これは、後述するシリカ（Ｃ２）およびシリカ（Ｃ３）において同様である。
【００３７】
シリカ（Ｃ１）は、たとえば楕円体または擬楕円体であり、おにぎり状、じゃがいも状などが例示される。これにより、上記条件（２）を満たすことが容易となり、充填性の向上を図ることが可能となる。このようなシリカ（Ｃ１）は、後述するように、たとえば可燃性ガスの供給量や原料シリカ粉末の投入量を適切に調整した溶射法を用いてシリカ（Ｃ）を作製することにより得ることができる。なお、シリカ（Ｃ１）が楕円体であるとは、シリカ（Ｃ１）中に含まれる楕円体であるシリカ粒子の粒子数の割合がシリカ（Ｃ１）全体に対して９５％以上である場合を指す。また、楕円体であるとは、真球状ではない球状である場合を指す。
【００３８】
シリカ（Ｃ）中におけるシリカ（Ｃ１）の含有量は、シリカ（Ｃ）全体に対して０．０００２個数％以上であることが好ましく、０．０３個数％以上であることがとくに好ましい。一方で、シリカ（Ｃ）中におけるシリカ（Ｃ１）の含有量は、シリカ（Ｃ）全体に対して３０個数％以下であることが好ましく、１０個数％以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の充填性をより効果的に向上させつつ、封止用樹脂組成物を用いて得られる封止樹脂の耐湿信頼性や耐リフロー性を確保することが可能となる。
【００３９】
シリカ（Ｃ）は、たとえば以下の条件（３）を満たすことができる。
（３）シリカ（Ｃ）全体のうち粒径３０μｍ以上４５μｍ未満の第２粒径範囲に属するシリカ（Ｃ２）の円形度は、０．７６以上０．９４以下である。
これにより、封止用樹脂組成物の充填性をさらに向上させることができる。
本実施形態においては、封止用樹脂組成物の充填性を向上する観点から、シリカ（Ｃ２）の円形度は、０．９２以下であることがより好ましく、０．９０以下であることがとくに好ましい。また、シリカ（Ｃ２）の円形度は、０．７８以上であることがより好ましく、０．８０以上であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の流動性の低下を効果的に抑制し、ボイドが生じることを確実に抑制することが可能となる。
【００４０】
シリカ（Ｃ）中におけるシリカ（Ｃ２）の含有量は、シリカ（Ｃ）全体に対して０．０３個数％以上であることが好ましく、０．１個数％以上であることがとくに好ましい。一方で、シリカ（Ｃ）中におけるシリカ（Ｃ２）の含有量は、シリカ（Ｃ）全体に対して３０個数％以下であることが好ましく、１０個数％以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の充填性をより効果的に向上させつつ、封止用樹脂組成物を用いて得られる封止樹脂の耐湿信頼性や耐リフロー性を確保することが可能となる。
【００４１】
シリカ（Ｃ）は、たとえば以下の条件（４）を満たすことができる。
（４）シリカ（Ｃ）のうち粒径２０μｍ以上３０μｍ未満の第３粒径範囲に属するシリカ（Ｃ３）の円形度は、０．７９以上０．９４以下である。
これにより、封止用樹脂組成物の充填性をさらに向上させることができる。
本実施形態においては、充填性を向上する観点から、シリカ（Ｃ３）の円形度は、０．９３以下であることがより好ましく、０．９２以下であることがとくに好ましい。また、シリカ（Ｃ３）の円形度は、０．８０以上であることがより好ましく、０．８２以上であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の流動性の低下を効果的に抑制し、ボイドが生じることを確実に抑制することが可能となる。
【００４２】
シリカ（Ｃ）中におけるシリカ（Ｃ３）の含有量は、シリカ（Ｃ）全体に対して０．１個数％以上であることが好ましく、０．２個数％以上であることがとくに好ましい。一方で、シリカ（Ｃ）中におけるシリカ（Ｃ３）の含有量は、シリカ（Ｃ）全体に対して５０個数％以下であることが好ましく、３０個数％以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の充填性をより効果的に向上させつつ、封止用樹脂組成物を用いて得られる封止樹脂の耐湿信頼性や耐リフロー性を確保することが可能となる。
【００４３】
本実施形態においては、封止用樹脂組成物に含まれるシリカ（Ｃ）が、上記条件（１）〜（４）をいずれも満たすことがとくに好ましい。これにより、充填性を効果的に向上させ、より高度な成形性を実現することが可能となる。なお、粒径２０μｍ未満の粒径範囲に属するシリカの円形度は、上記条件（１）を満たすように適宜調整することが可能であるが、たとえば０．９２以上１．００以下とすることができる。
【００４４】
本実施形態において、シリカ（Ｃ）は、たとえば溶融シリカを含むことがとくに好ましい。これにより、上記条件（１）〜（４）を満たすことが容易となり、封止用樹脂組成物の充填性のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００４５】
シリカ（Ｃ）は、たとえば原料シリカ粉末を可燃性ガス−酸素の火炎中に溶射する溶射法を用いて溶融、球状化することにより作製することができる。この際、可燃性ガスの種類や、単位時間当たりにおける可燃性ガスの供給量および原料シリカ粉末の投入量、熔融時間等を調整することにより、得られるシリカ粒子の円形度や形状を制御することができる。本実施形態においては、たとえば可燃性ガスの供給量や原料シリカ粉末の投入量を変えて得られる、円形度の異なる様々な種類のシリカ粒子を、所望の円形度が得られるように適切に混合することによって上記条件（１）〜（４）を満たすシリカ（Ｃ）を実現することができるが、上記可燃性ガスの種類、単位時間当たりにおける可燃性ガスの供給量および原料シリカ粉末の投入量、原料シリカを炉内に噴出させ火炎により熔融させてから冷却するまでの時間（たとえば噴出速度、炉の大きさ、熔融温度等により調整可能）を詳細に制御することで、一括して所望の円形度のものが得られるならば複数のシリカを混合することは必須ではない。さらに、前期作製方法によってシリカ（Ｃ）を作製することにより、シリカ（Ｃ１）を楕円体または擬楕円体とすることもできる。上記可燃性ガスとしては、とくに限定されないが、たとえばプロパンガス、ブタン、またはアセチレンを用いることができる。
【００４６】
本実施形態において、封止用樹脂組成物中におけるシリカ（Ｃ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して２０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物を用いて形成される封止樹脂の低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、耐湿信頼性や耐リフロー性をより効果的に向上させることができる。また、本実施形態によれば、シリカ（Ｃ）が上記条件（１）および（２）を満たすことから、シリカ（Ｃ）の含有量が高い場合であっても優れた充填性を有する封止用樹脂組成物を実現することが可能となる。
一方で、封止用樹脂組成物中におけるシリカ（Ｃ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して９５質量％以下であることが好ましく、９３質量％以下であることがより好ましく、９２質量％以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の流動性の低下をより効果的に抑制し、ボイドが生じることを確実に抑制することができる。
【００４７】
なお、封止用樹脂組成物は、シリカ（Ｃ）以外の他の充填剤を含んでいてもよい。他の充填剤としては、たとえばタルク、アルミナ、チタンホワイト、窒化珪素等の無機充填材や、オルガノシリコーンパウダー、ポリエチレンパウダー等の有機充填材が挙げられる。また、シリカ（Ｃ）が溶融シリカを含む場合には、上記条件（１）〜（４）を満たす範囲において、溶融シリカに加えて破砕シリカをさらに含むことも可能である。
【００４８】
（硬化促進剤（Ｄ））
封止用樹脂組成物は、たとえば硬化促進剤（Ｄ）をさらに含むことができる。硬化促進剤（Ｄ）は、エポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ基と、硬化剤（Ｂ）（たとえば、フェノール樹脂系硬化剤のフェノール性水酸基）と、の架橋反応を促進させるものであればよく、一般の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用するものを用いることができる。
本実施形態において、硬化促進剤（Ｄ）は、たとえば有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや３級アミン、前記アミジンやアミンの４級塩等の窒素原子含有化合物から選択される１種類または２種類以上を含むことができる。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を含むことがより好ましい。また、成形性と硬化性のバランスを向上させる観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有するものを含むことがより好ましい。
【００４９】
封止用樹脂組成物で用いることができる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第１ホスフィン；ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第２ホスフィン；トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第３ホスフィンが挙げられる。
【００５０】
封止用樹脂組成物で用いることができるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば下記一般式（６）で表される化合物等が挙げられる。
【００５１】
【化６】
2015183173.tif 000008
（上記一般式（６）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は芳香族基またはアルキル基を表す。Ａはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。ＡＨはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも１つ有する芳香族有機酸を表す。ｘ、ｙは１〜３の数、ｚは０〜３の数であり、かつｘ＝ｙである。）
【００５２】
一般式（６）で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、一般式（６）で表される化合物を沈殿させることができる。一般式（６）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７がフェニル基であり、かつＡＨはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつＡは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。上記フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコールなどの単環式フェノール類、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、アントラキノールなどの縮合多環式フェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなどのビスフェノール類、フェニルフェノール、ビフェノールなどの多環式フェノール類などが例示される。
【００５３】
封止用樹脂組成物で用いることができるホスホベタイン化合物としては、例えば、下記一般式（７）で表される化合物等が挙げられる。
【００５４】
【化７】
2015183173.tif 000009
（上記一般式（７）において、Ｒ８は炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ９はヒドロキシル基を表す。ｆは０〜５の数であり、ｇは０〜３の数である。）
【００５５】
一般式（７）で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
【００５６】
封止用樹脂組成物で用いることができるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば、下記一般式（８）で表される化合物等が挙げられる。
【００５７】
【化８】
2015183173.tif 000010
（上記一般式（８）において、Ｐはリン原子を表す。Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１５は水素原子または炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ１４とＲ１５が結合して環状構造となっていてもよい。）
【００５８】
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス（ベンジル）ホスフィン等の芳香環に無置換またはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては１〜６の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
【００５９】
また、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもｐ−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
【００６０】
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
【００６１】
一般式（８）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ１０、Ｒ１１およびＲ１２がフェニル基であり、かつＲ１３、Ｒ１４およびＲ１５が水素原子である化合物、すなわち１，４−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が封止用樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
【００６２】
封止用樹脂組成物で用いることができるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、例えば下記一般式（９）で表される化合物等が挙げられる。
【００６３】
【化９】
2015183173.tif 000011
（上記一般式（９）において、Ｐはリン原子を表し、Ｓｉは珪素原子を表す。Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９は、それぞれ、芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中Ｒ２０は、基Ｙ２およびＹ３と結合する有機基である。式中Ｒ２１は、基Ｙ４およびＹ５と結合する有機基である。Ｙ２およびＹ３は、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Ｙ２およびＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｙ４およびＹ５はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Ｙ４およびＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Ｒ２０、およびＲ２１は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４およびＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚ１は芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。）
【００６４】
一般式（９）において、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等のアルキル基、アルコキシ基、水酸基などの置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
【００６５】
また、一般式（９）において、Ｒ２０は、Ｙ２およびＹ３と結合する有機基である。同様に、Ｒ２１は、基Ｙ４およびＹ５と結合する有機基である。Ｙ２およびＹ３はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ２およびＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にＹ４およびＹ５はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４およびＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基Ｒ２０およびＲ２１は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式（９）中の−Ｙ２−Ｒ２０−Ｙ３−、およびＹ４−Ｒ２１−Ｙ５−で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを２個放出してなる基で構成されるものであり、プロトン供与体としては、分子内にカルボキシル基、または水酸基を少なくとも２個有する有機酸が好ましく、さらには芳香環を構成する隣接する炭素にカルボキシル基または水酸基を少なくとも２個有する芳香族化合物が好ましく、芳香環を構成する隣接する炭素に水酸基を少なくとも２個有する芳香族化合物がより好ましく、例えば、カテコール、ピロガロール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，２'−ビフェノール、１，１'−ビ−２−ナフトール、サリチル酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、２−ヒドロキシベンジルアルコール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，２−プロパンジオールおよびグリセリン等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。
【００６６】
また、一般式（９）中のＺ１は、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基等のグリシジルオキシ基、メルカプト基、アミノ基を有するアルキル基およびビニル基等の反応性置換基等が挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
【００６７】
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、２，３−ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
【００６８】
本実施形態において、硬化促進剤（Ｄ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して０．０５質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることがより好ましく、０．１５質量％以上であることがとくに好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止成形時における硬化性を効果的に向上させることができる。
一方で、硬化促進剤（Ｄ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体に対して２．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以下であることがより好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止成形時における流動性の向上を図ることができる。
【００６９】
（その他の成分（Ｅ））
封止用樹脂組成物には、必要に応じて、たとえばカップリング剤、離型剤、イオン捕捉剤、低応力成分、難燃剤、着色剤、および酸化防止剤等の各種添加剤のうち１種以上を適宜配合することができる。
カップリング剤は、たとえばエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、メタクリルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤から選択される１種類または２種類以上を含むことができる。これらの中でも、本願発明の効果をより効果的に発現するものとして、エポキシシランまたはアミノシランを含むことがより好ましく、２級アミノシランを含むことが充填性等の観点からとくに好ましい。離型剤は、たとえばカルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックスや酸化ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、ならびにパラフィンから選択される１種類または２種類以上を含むことができる。イオン捕捉剤は、たとえばハイドロタルサイトを含む。低応力成分は、たとえばシリコーンゴムを含む。難燃剤は、たとえば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼンから選択される１種類または２種類以上を含むことができる。着色剤は、たとえばカーボンブラックを含む。
【００７０】
封止用樹脂組成物は、スパイラルフロー測定により測定される流動長が、たとえば５０ｃｍ以上３００ｃｍ以下であることが好ましく、７５ｃｍ以上１８０ｃｍ以下であることがより好ましく、８５ｃｍ以上１７５ｃｍ以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の成形性をより効果的に向上させることができる。スパイラルフロー測定は、たとえば低圧トランスファー成形機を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型に金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で封止用樹脂組成物を注入し、流動長を測定することにより行われる。
【００７１】
また、封止用樹脂組成物は、矩形粘度が、たとえば０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以上５．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることが好ましく、０．４ｋｇｆ／ｃｍ２以上４．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることがより好ましく、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上２．５ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の成形性をより効果的に向上させることができる。矩形粘度は、次のように測定することができる。まず、低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入速度１７７ｍｍ３／秒の条件にて、幅１３ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さ１７５ｍｍの矩形状の流路に封止用樹脂組成物を注入し、流路の上流先端から２５ｍｍの位置に埋設した圧力センサーにて圧力の経時変化を測定する。次いで、測定結果から、封止用樹脂組成物の流動時における最低圧力を算出して、この最低圧力を矩形粘度とする。
【００７２】
封止用樹脂組成物としては、たとえば前述の各成分を、公知の手段で混合し、さらにロール、ニーダーまたは押出機等の混練機で溶融混練し、冷却した後に粉砕したもの、粉砕後にタブレット状に打錠成型したもの、また必要に応じて適宜分散度や流動性等を調整したもの等を用いることができる。
【００７３】
次に、半導体装置１００について説明する。
図１は、本実施形態に係る半導体装置１００の一例を示す断面図である。半導体装置１００は、基材１０と、基材１０上に搭載された半導体素子２０と、半導体素子２０を封止する封止樹脂３０と、を備えた半導体パッケージである。図１においては、半導体装置１００がＢＧＡパッケージである場合が例示されている。この場合、基材１０のうち半導体素子２０を搭載する表面とは反対側の裏面には、複数の半田ボール５０が設けられる。
半導体素子２０は、ボンディングワイヤ４０を介して基材１０へ電気的に接続される。一方で、半導体素子２０は、基材１０上にフリップチップ実装されていてもよい。
【００７４】
封止樹脂３０は、上述の封止用樹脂組成物の硬化物により構成される。これにより、半導体素子２０の封止に際して、より高度な成形性を実現することができる。したがって、より安定的な半導体装置１００の製造を実現することが可能となる。封止樹脂３０は、たとえば封止用樹脂組成物をトランスファー成形法または圧縮成形法等の公知の方法を用いて封止成形することにより形成される。
【００７５】
次に、構造体１０２について説明する。
図２は、本実施形態に係る構造体１０２の一例を示す断面図である。構造体１０２は、ＭＡＰ成形により形成された成形品である。このため、構造体１０２を半導体素子２０毎に個片化することにより、複数の半導体パッケージが得られることとなる。
構造体１０２は、基材１０と、複数の半導体素子２０と、封止樹脂３０と、を備えている。複数の半導体素子２０は、基材１０上に配列されている。図２においては、各半導体素子２０が、ボンディングワイヤ４０を介して基材１０に電気的に接続される場合が例示されている。しかしながら、これに限られず、各半導体素子２０は、基材１０に対してフリップチップ実装されていてもよい。なお、基材１０および半導体素子２０は、半導体装置１００において例示したものと同様のものを用いることができる。
【００７６】
封止樹脂３０は、複数の半導体素子２０を封止している。封止樹脂３０は、上述した封止用樹脂組成物の硬化物により構成される。これにより、半導体素子２０の封止に際して、より高度な成形性を実現することができる。したがって、構造体１０２およびこれを個片化して得られる半導体装置を、より安定的に製造することが可能となる。封止樹脂３０は、たとえば封止用樹脂組成物をトランスファー成形法または圧縮成形法等の公知の方法を用いて封止成形することにより形成される。
【実施例】
【００７７】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００７８】
（封止用樹脂組成物）
実施例１〜８および比較例１〜２のそれぞれについて、以下のように封止用樹脂組成物を調整した。まず、表２に示す配合に従い、各成分を、ミキサーを用いて１５〜２８℃で混合した。次いで、得られた混合物を、７０〜１００℃でロール混練した。次いで、混練後の混合物を冷却し、粉砕して封止用樹脂組成物を得た。なお、表２中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表２中の単位は、質量％である。
【００７９】
（Ａ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００、日本化薬（株）製、エポキシ当量２７６）
エポキシ樹脂２：ビフェニル型エポキシ樹脂（ＹＸ４０００Ｋ、三菱化学（株）製、エポキシ当量１８５）
エポキシ樹脂３：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０、日本化薬（株）製、エポキシ当量１９６）
【００８０】
（Ｂ）硬化剤
硬化剤１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂（ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、明和化成（株）製、水酸基当量２０３）
硬化剤２：フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂（ＸＬＣ−４Ｌ、三井化学（株）製、水酸基当量１６８）
硬化剤３：フェノールノボラック樹脂（ＰＲ−ＨＦ−３、住友ベークライト（株）製、水酸基当量１０５）
【００８１】
（Ｃ）シリカ
シリカ１〜３：溶融シリカ
シリカ４：溶融シリカ（電気化学工業（株）製、ＦＢ−９５０）
シリカ５：破砕シリカ（電気化学工業（株）製、ＦＳ−７８４）
【００８２】
シリカ１〜３は、次のように作製した。まず、天然高純度珪石（ＳｉＯ２純度９９．９質量％）を粉砕して得た原料シリカ粉末を、プロパンガス−酸素の火炎中に溶射する溶射法を用いて溶融、球状化することにより、溶融シリカ粒子を作製した。このとき、平均粒径（Ｄ５０）の異なる複数の原料シリカを準備しや、単位時間当たりにおけるプロパンガスの供給量および原料シリカ粉末の投入量、ならびに炉内滞留時間を適宜変えることによって、平均粒径（Ｄ５０）および円形度の異なる様々な種類のシリカ粒子を得た。次いで、所望の円形度が得られるよう、上記で得られた各種シリカ粒子を混合することにより、シリカ１〜３をそれぞれ作製した。
【００８３】
シリカ１〜５について、シリカ全体、第１粒径範囲（粒径４５μｍ以上）、第２粒径範囲（粒径３０μｍ以上４５μｍ未満）、および第３粒径範囲（粒径２０μｍ以上３０μｍ未満）のそれぞれにおける円形度は下記表１に示すとおりである。なお、円形度は、シメックス（株）製、ＦＰＩＡ−３０００を用いフロー式画像解析法により測定した。
また、シリカ１〜５について、第１粒径範囲に属するシリカ（Ｃ１）、第２粒径範囲に属するシリカ（Ｃ２）、および第３粒径範囲に属するシリカ（Ｃ３）の、シリカ（Ｃ）全体に対する含有量（個数％）はそれぞれ下記表２に示すとおりである。
【００８４】
【表１】
2015183173.tif 000012
【００８５】
（Ｄ）硬化促進剤
硬化促進剤１：下記式（１０）で示される化合物
硬化促進剤２：下記式（１１）で示される化合物
【００８６】
【化１０】
2015183173.tif 000013
【００８７】
【化１１】
2015183173.tif 000014
【００８８】
（Ｅ）その他の成分
離型剤：酸化ポリエチレンワックス（クラリアントジャパン（株）製、リコワックスＰＥＤ１９１）
カップリング剤：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５７３）
着色剤：カーボンブラック（三菱化学（株）製、ＭＡ−６００）
【００８９】
（画像解析）
図３は、フロー式画像解析法により得られたシリカの粒子像である。図３（ａ）〜（ｅ）においては、とくにシリカ１に含まれるシリカ（Ｃ１）から任意に選択された五つのシリカ粒子の粒子像がそれぞれ示されている。フロー式画像解析法により得られたシリカの粒子像を観察した結果、シリカ１に含まれるシリカ（Ｃ１）は、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように楕円体ないし擬楕円体であった。また、シリカ２およびシリカ３についても同様にシリカの粒子像を観察し、シリカ（Ｃ１）が楕円体ないし擬楕円体であることを観察した。
【００９０】
（スパイラルフロー）
実施例１〜８および比較例１〜２について、次のように封止用樹脂組成物のスパイラルフロー測定を行った。低圧トランスファー成形機（コータキ精機（株）製「ＫＴＳ−１５」）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型に金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で封止用樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。表２における単位はｃｍである。
【００９１】
（矩形粘度）
実施例１〜８および比較例１〜２について、次のように封止用樹脂組成物の矩形粘度を測定した。まず、低圧トランスファー成形機（ＮＥＣ（株）製４０ｔマニュアルプレス）を用いて、金型温度１７５℃、注入速度１７７ｍｍ３／秒の条件にて、幅１３ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さ１７５ｍｍの矩形状の流路に封止用樹脂組成物を注入し、流路の上流先端から２５ｍｍの位置に埋設した圧力センサーにて圧力の経時変化を測定した。次いで、測定結果から、封止用樹脂組成物の流動時における最低圧力を算出して、この最低圧力を矩形粘度とした。表２における単位はｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００９２】
（充填性評価）
実施例１〜８および比較例１〜２について、次のように封止用樹脂組成物の充填性評価を行った。図４は、封止用樹脂組成物の充填性評価に用いた金型を示す模式図である。図４（ａ）が平面模式図を、図４（ｂ）が断面模式図を、それぞれ示している。
まず、図４に示す模擬金型２００を準備した。図４に示すように、模擬金型２００は、キャビティ２１０（８０ｍｍ×２０ｍｍ×０．６ｍｍｔ）と、キャビティ２１０内に直列に並んだ六つの突起部２０２（９ｍｍ×９ｍｍ×０．４ｍｍｔ）と、を有していた。また、隣接する二つの突起部２０２の間隔は、２ｍｍであった。次いで、封止用樹脂組成物を、低圧トランスファー成形機を用いて注入時間１０．５秒、注入圧力１０．０ＭＰａ、金型温度１７５℃、硬化時間１８０秒の条件でランナーゲート２１２を介してキャビティ２１０内へ注入し、六つの突起部２０２を封止成形した。充填性評価は、突起部２０２上にボイドが観察されなかったものを◎、突起部２０２上に製品上問題となり得るウェルドボイドはないが製品上問題にならない程度のピンホールボイドが観察されたものを○、突起部２０２上にウェルドボイドが観察されたものを×として行った。結果を表２に示す。
【００９３】
【表２】
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【００９４】
表２に示すように、実施例１〜８においては、高度な充填性を実現することができた。これらの中でも、実施例１〜３および５については、とくに優れた充填性を示した。一方で、比較例１および２は、充填性評価において良好な結果が得られなかった。とくに比較例１では、スパイラルフローや矩形粘度の結果から高い流動性を示しているにもかかわらず、優れた充填性が得られていないことがわかる。
このような結果から、実施例１〜８においては、シリカ（Ｃ）として上記条件（１）および（２）を満たすものを用いたために、優れた充填性が得られたものと考えられる。
【符号の説明】
【００９５】
１００  半導体装置
１０２  構造体
１０  基材
２０  半導体素子
３０  封止樹脂
４０  ボンディングワイヤ
５０  半田ボール
２００  模擬金型
２０２  突起部
２１０  キャビティ
２１２  ランナーゲート
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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