(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２〜１０μｍおよび２０〜５０μｍの粒度域に極大値を示す多峰性の頻度粒度分布を有し、平均粒径５〜３５μｍ、最大粒径６０μｍ以下、（ｄ９９／最頻径）が２．２以下であり、しかもＢＥＴ法により測定した比表面積ＳＢと粒度分布により計算した理論比表面積ＳＣとの比（ＳＢ／ＳＣ）が２．５以下の球状シリカ粉末からなることを特徴とする半導体封止材料用の球状無機質粉末。
ここで、
最頻径：球状無機質粉末の頻度粒度分布において、最も高い頻度値を示す粒子          径。
ｄ９９：球状無機質粉末の累積粒度分布において、累積値９９％粒子径。
【請求項２】
５０ｎｍ未満の粒子を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１記載の球状無機質粉末。
【請求項３】
ｄ７５未満の粒子径を持つ粒子の平均球形度が０．９０以上、ｄ７５以上の粒子径を持つ粒子の平均球形度が０．８５以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の球状無機質粉末。
ここで、
ｄ７５：球状無機質粉末の累積粒度分布において、累積値７５％粒子径。
【請求項４】
請求項１から３記載のいずれかの球状無機質粉末を含有してなることを特徴とする半導体封止材料用の樹脂組成物。
【請求項５】
トランスファー成形されることを特徴とする請求項４記載の半導体封止材料用の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球状無機質粉末およびこれを充填した樹脂組成物に関する。詳しくは、半導体チップを樹脂組成物で封止する際、そのパッケージ形態が超薄型であっても、流動性、充填性、成形性に優れる半導体封止材料を得るための球状無機質粉末および樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型軽量化、高性能化の動向に対応して、デバイスの複合化、半導体パッケージの小型化、薄型化、狭ピッチ化が益々加速している。また、その実装方法も配線基板などへの高密度実装に好適な表面実装が主流になりつつある。このように半導体パッケージおよびその実装方法が進展する中、半導体封止材料にも高性能化、特に半田耐熱性、耐湿性、低熱膨張性、機械的特性、電気絶縁性などの機能向上が要求されている。これらの要求を満たすため、エポキシ樹脂に無機質粉末、特に非晶質シリカ粉末をフィラーとして充填した半導体封止材料が一般に用いられており、半導体封止材料の９０％近くがこの樹脂組成物によるものである。この半導体封止材料に充填される無機質粉末は、半田耐熱性、耐湿性、低熱膨張性、機械的強度向上の観点から、エポキシ樹脂に高充填させることが望ましく、半導体封止材料の高性能化の要求から、無機質粉末の充填率が高い樹脂組成物へと移行しつつある。
【０００３】
前述した電子機器の小型軽量化、高性能化の要求への対応として検討されているデバイスの複合化については、半導体チップを背中合わせに重ねる構造を採用した積層パッケージであり、１ｍｍ厚のＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのものや、２．５ｍｍ厚のＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｊ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのものが開発されている。また、パッケージの小型化、薄型化については、両面実装や多段実装を可能にするため従来のＴＳＯＰよりも更に薄い超薄型パッケージ、例えば０．５ｍｍ厚のＰａｐｅｒ  Ｔｈｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅなどが提案されている。
【０００４】
しかし、これらの積層パッケージや超薄型パッケージの樹脂厚は、薄い箇所で７０μｍ程度であって、通常のＴＳＯＰの２３０μｍ程度に比べるとかなり薄く、単に従来の半導体封止材料を用いたのではうまく浸透成形（充填）をすることができないという問題がある。また、パッケージを配線基板に取り付ける際にはパッケージ全体を２００℃以上の高温に加熱して半田付けされるが、その際、保管時に吸湿した水分の気化によってパッケージ内部にクラックが発生し、ひどいものは外部にまで到達することもあった。
【０００５】
パッケージの吸水率を低減させて半田耐熱性を改善するためには、半導体封止材料中のフィラー充填率を高めることが有効である。この技術を超薄型パッケージに適用するにはフィラー粒径を最大６０μｍ以下に調整することが必要となるが、この場合、最大粒径を７０〜１５０μｍとした従来のフィラーに比べて粒度分布が狭くなるので流動性と成形性が低下し、逆にフィラーの充填率を下げることを余儀なくされるという問題がある。
【０００６】
以上のように、従来の半導体封止材料では超薄型パッケージを作製することは困難であり、新たな技術開発が待たれているのが現状である。今後ますますチップの大型化とパッケージの小型化、薄型化が進む中、半田付け時の耐半田耐熱性の観点からフィラーの充填率を８５％以上、更には９０％以上に実現することが望まれるが、最大粒子を６０μｍ程度以下にしなければならないという制約のあるなかで、フィラーを高充填しても半導体封止材料の流動性、充填性、成形性を損なわせないフィラーはまだ報告されていない。
【０００７】
【発明が解決使用とする課題】
本発明の目的は、半導体チップを樹脂組成物で封止する際、そのパッケージ形態が超薄型であっても、流動性、充填性、成形性に優れる半導体封止材料を得るための球状無機質粉末および樹脂組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述のような情勢を鑑みてなされたものであり、フィラーの最大粒径を種々に調整し、樹脂への充填性および流動性に与える影響について検討した結果、樹脂中へフィラーを高充填する際に、それぞれの最大粒径に対応したある特定の粒度分布を有する球状無機質粉末からなるフィラーが高流動性を発現することを突き止め、それを用いた半導体封止材料は、９０％以上の高充填領域における成形性が大幅に改善され、しかも樹脂の種類、性状を問わず同様の挙動を示すことを見いだし、本発明を完成させたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
（請求項１）  少なくとも２〜１０μｍおよび２０〜５０μｍの粒度域に極大値を示す多峰性の頻度粒度分布を有し、平均粒径５〜３５μｍ、最大粒径６０μｍ以下、（ｄ９９／最頻径）が２．２以下であり、しかもＢＥＴ法により測定した比表面積ＳＢと粒度分布により計算した理論比表面積ＳＣとの比（ＳＢ／ＳＣ）が２．５以下の球状シリカ粉末からなることを特徴とする半導体封止材料用の球状無機質粉末。
ここで、
最頻径：球状無機質粉末の頻度粒度分布において、最も高い頻度値を示す粒子          径。
ｄ９９：球状無機質粉末の累積粒度分布において、累積値９９％粒子径。
（請求項２）  ５０ｎｍ未満の粒子を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１記載の球状無機質粉末。
（請求項３）  ｄ７５未満の粒子径を持つ粒子の平均球形度が０．９０以上、ｄ７５以上の粒子径を持つ粒子の平均球形度が０．８５以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の球状無機質粉末。
ここで、
ｄ７５：球状無機質粉末の累積粒度分布において、累積値７５％粒子径。
（請求項４）  請求項１から３記載のいずれかの球状無機質粉末を含有してなることを特徴とする半導体封止材料用の樹脂組成物。
（請求項５）  トランスファー成形されることを特徴とする請求項４記載の半導体封止材料用の樹脂組成物。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
【００１１】
本発明の球状無機質粉末は樹脂組成物、特に半導体封止材料の充填材として用いると、高充填可能かつ高流動性、高成形性の発現が可能となる。すなわち、本発明の球状無機質粉末はその特定性状を有することにより、これを充填した樹脂組成物は従来の技術では達成できなかった最大粒径に制限がある中での、高充填性、高流動性、高成形性を満足させることができるものである。
【００１２】
本発明の球状無機質粉末は、少なくとも２〜１０μｍおよび２０〜５０μｍの粒度域に極大値を示す多峰性の頻度粒度分布を有し、平均粒径５〜３５μｍ、最大粒径６０μｍ以下であり、かつ（ｄ９９／最頻径）が２．２以下であることが必要である。また、より好ましくはＢＥＴ法により測定した比表面積ＳBと粒度分布により計算した理論比表面積ＳCとの比（ＳB／ＳC）が２．５以下であることが必要である。このように設計された球状無機質粉末はこれまでに存在せず、樹脂への高充填時における流動性や成形性を確保する意味で非常に重要な因子である。
【００１３】
２０〜５０μｍの極大値に含まれる粒子成分は、樹脂への充填時に核となる粒子成分であり、２０μｍ未満であると流動性、成形性が著しく低下し、逆に５０μｍを越えると成型時に半導体チップを損傷してしまう問題や、ワイヤー切断、金型ゲート部詰まりなどの問題を起こす恐れがある。とくに、３０〜４５μｍの領域であることが好ましい。一方、２〜１０μｍの極大値に含まれる粒子成分は２０〜５０μｍに極大値を有する粒子成分の間隙に入り込むことが可能であり、粒子の充填構造を密にすることができるので、高充填が可能となる。とくに、核となる粒子成分の平均粒径に対し０．１〜０．２倍程度の平均粒径を持つとより高充填が可能となり、中でも平均粒径４〜８μｍであることが好ましい。これら２つの極大値を同時に有させることで、これまでにない球状無機質粉末の高充填域における高流動性を達成することができる。
【００１４】
さらに好ましくは、上述の頻度粒度分布において０．２〜１．５μｍの領域にも極大値を有させることである。０．２〜１．５μｍの極大値に含まれる粒子成分は、２０〜５０μｍに極大値を有する粒子成分と２〜１０μｍに極大値を有する粒子成分とから構成される粒子充填構造の間隙に入り込むことが可能であり、粒子の充填構造をより密にすることができるので、充填性が向上し、結果として流動性を著しく向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の球状無機質粉末の平均粒径は５〜３５μｍであることが必要である。平均粒径がこの範囲を逸脱すると、前述の粒子充填構造のバランスが崩れ、所望の流動性、充填性を達成できなくなる。
【００１６】
本発明で重要なことは、球状無機質粉末の最大粒径を６０μｍ以下と規定したなかで、さらに（ｄ９９／最頻径）を２．２以下としたことである。最大粒径が６０μｍを越えると超薄型パッケージ成型時に充填不良（未充填、ボイド）や成形不具合（チップ損傷、ワイヤースイープ、ワイヤー切断、ダイシフト、金型ゲート詰まり）が起こりやすくなり、超薄型パッケージ用途へは適用でき難くなる。最大粒径６０μｍ以下の制約があるなかで、（ｄ９９／最頻径）を２．２以下をとすることによって、半導体封止材料の流動性の低下を最小限に抑えることが可能となり、またバリ特性も著しく向上するので、成形性を損なうことなく高充填を達成することができる。
【００１７】
さらに、本発明の球状無機質粉末が備えなければならない条件は、ＢＥＴ法により測定した比表面積ＳBと粒度分布により計算した理論比表面積ＳCとの比（ＳB／ＳC）が２．５以下、好ましくは２．０以下であるということである。この比が大きいということはレーザー回折法などの粒度分布測定機では検出できないような超微粒子を多く含有することを意味する。このような超微粒子は球状無機質粉末の高充填時に樹脂組成物を増粘させ、流動性、成形性を著しく損なわせてしまう。
【００１８】
本発明の球状無機質粉末の粒度分布は、レーザー回折光散乱法による粒度測定に基づく値であり、粒度分布測定機としては、例えば「モデルＬＳ−２３０」（ベックマンコールター社製）にて測定することができる。測定に際しては、溶媒には水を用い、前処理として、１分間、ホモジナイザーを用いて２００Ｗの出力をかけて分散処理させた。また、ＰＩＤＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）濃度を４５〜５５％になるように調製した。なお、水の屈折率には１．３３を用い、粉末の屈折率については粉末の材質の屈折率を考慮した。たとえば、非晶質シリカについては屈折率を１．５０として測定した。
【００１９】
本発明でいう最頻径とは、球状無機質粉末の頻度粒度分布において、最も高い頻度値を示す粒子径のことである。ｄ９９とは、球状無機質粉末の累積粒度分布において、累積値９９％粒子径のことであり、ｄ７５とは、球状無機質粉末の累積粒度分布において、累積値７５％粒子径のことである。
【００２０】
本発明における最大粒径は、湿式篩法で篩上に残る残量の割合が１％以下である粒径であり、例えば湿式篩振とう機「オクタゴン  モデルＤｉｇｉｔａｌ」（セイシン企業社製）を用いて測定することができる。測定に際しては、ＪＩＳ標準篩（例えば７５μｍ、５３μｍ、４５μｍなど）を使用し、球状無機質粉末１０±０．０２ｇを精秤したものを９．５リットル／分のシャワー水量で５分間振とうさせた後、篩上残分をアルミニウム製容器に移し替え１２０℃で乾燥させ、篩上残量の割合を算出する。
【００２１】
また、比表面積ＳBはＢＥＴ法に基づく値であり、比表面積測定機としては、例えば「モデル４−ＳＯＲＢ  Ｕ２」（湯浅アイオニクス社製）を用いて測定することができる。理論比表面積ＳCについては、上記粒度分布測定機によって自動計算が可能である。この測定機の原理は、式、ＳC＝６／（ρ・ＳＤ）、に基づいている。式中、ＳＤは面積平均粒子径（μｍ）、ρは球状無機質粉末の密度である。たとえば、粉末が非晶質シリカであれば２．２１である。
【００２２】
なお、ＳＤは、式、ＳＤ＝Σ（ｎｉ・ａｉ・ｄｉ）／Σ（ｎｉ・ａｉ）、で求められる。これは、一つの粉末の集団において、粒子径の小さい順からｄ１、ｄ２、・・・ｄｉ、・・ｄｋの粒子径を持つ粒子が、それぞれｎ１、ｎ２、・・・ｎｉ、・・ｎｋ個あり、また、粒子１個当たりの表面積をそれぞれａ１、ａ２、・・・ａｉ、・・ａｋとした場合、ＳＤは、ＳＤ＝（ｎ１・ａ１・ｄ１＋ｎ２・ａ２・ｄ２＋・・・＋ｎｉ・ａｉ・ｄｉ＋・・・＋ｎｋ・ａｋ・ｄｋ）／（ｎ１・ａ１・＋ｎ２・ａ２＋・・・＋ｎｉ・ａｉ＋・・・＋ｎｋ・ａｋ）で求められることになる。
【００２３】
本発明の球状無機質粉末においては、更に５０ｎｍ未満の粒子を実質的に含有していないことが好ましい。上述したように超微粒子は球状無機質粉末の高充填時に樹脂組成物を増粘させ、流動性、成形性を著しく損なわせてしまう。とくに、５０ｎｍ未満の粒子はその傾向が著しく、本発明の球状無機質粉末においては、このような超微粒子を実質的に含有しないことが好ましい。
【００２４】
ここで、５０ｎｍ未満の粒子を実質的に含有しないこととは、電子顕微鏡により倍率５０，０００倍で撮影した任意の写真１００枚中の５０ｎｍ未満の粒子個数を数え、写真１枚あたりの平均値として換算した値が５０個未満であることを意味する。５０ｎｍ未満の粒子はより少ない方が好ましいが、平均粒子数５０個以上となると、本発明の効果が急激に失われるということはなく、この程度の個数ならば間違いなく本発明の効果が発現されるという値である。
【００２５】
電子顕微鏡写真の撮影は、電界放射型走査電子顕微鏡、例えば「ＦＥ−ＳＥＭ、モデルＪＳＭ−６３０１Ｆ」（日本電子社製）を用い、加速電圧１５ｋＶ、照射電流３×１０-11Ａの条件で行う。撮影の前処理として、真空蒸着装置、例えば「モデルＪＥＥ−４Ｘ」（日本電子社製）で球状無機質粉末に２秒間炭素を蒸着した後、さらに金−パラジウムを６０秒間蒸着させる。
【００２６】
本発明の球状無機質粉末における「球状」の程度としては、累積粒度分布７５％（ｄ７５）未満の粒子径を持つ粒子の平均球形度が０．９０以上、ｄ７５以上の粒子径を持つ粒子の平均球形度が０．８５以上であることが好ましい。一般に、球状無機質粉末の平均球形度を上げれば流動性が向上する傾向にあるが、特にｄ７５以上の粒子径を持つ粗い粒子の平均球形度を０．８５以上とすることで、本発明の効果をより高めることができる。
【００２７】
平均球形度は実体顕微鏡（例えば、「ＳＭＺ−１０型」ニコン社製など）、走査型電子顕微鏡等にて撮影した粒子像を画像解析装置（例えば、日本アビオニクス社製など）に取り込み、次のようにして測定することができる。すなわち、写真から粒子の投影面積（Ａ）と周囲長（ＰＭ）を測定する。周囲長（ＰＭ）に対応する真円の面積を（Ｂ）とすると、その粒子の真円度はＡ／Ｂとして表示できる。そこで、試料粒子の周囲長（ＰＭ）と同一の周囲長を持つ真円を想定すると、ＰＭ＝２πｒ、Ｂ＝πｒ2であるから、Ｂ＝π×（ＰＭ／２π）2となり、個々の粒子の球形度は、球形度＝Ａ／Ｂ＝Ａ×４π／（ＰＭ）2として算出することができる。このようにして得られた任意の粒子２００個の真円度を求めその平均値を平均球形度とした。
【００２８】
なお、上記以外の真円度の測定法としては、粒子像分析装置（例えば、「ＦＰＩＡ−１０００」シスメックス社製など）にて定量的に自動計測された個々の粒子の円形度から、式、真円度＝（円形度）2により換算して求めることもできる。
【００２９】
本発明の球状無機質粉末の材質は、半導体チップと半導体封止材料との熱膨張率を近づけるという点、半田耐熱性、耐湿性、金型の低摩耗性という観点において、結晶質シリカを高温で溶融する方法ないしは合成法で製造された非晶質シリカが最適である。また、その非晶質率は、粉末Ｘ線回折装置（例えば、「Ｍｉｎｉ  Ｆｌｅｘ」ＲＩＧＡＫＵ社製）を用い、ＣｕＫα線の２θが２６°〜２７．５°の範囲において試料のＸ線回折分析を行い、特定回折ピークの強度比から測定することができる。すなわち、結晶質シリカは２６．７°に主ピークが存在するが、非晶質シリカではピークは存在せず、非晶質シリカと結晶質シリカが混在していると、それらの割合に応じた２６．７°のピーク高さが得られるので、結晶質シリカ標準試料のＸ線強度に対する試料のＸ線強度の比から、結晶質シリカ混在比（試料のＸ線回折強度／結晶質シリカのＸ線回折強度）を算出し、式、非晶質率（％）＝（１−結晶質シリカ混在比）×１００、から非晶質率を求めることができる。
【００３０】
つぎに、本発明の半導体封止材料用の樹脂組成物（以下、単に「本発明の樹脂組成物」ともいう。）について説明する。本発明の樹脂組成物は本発明の球状無機質粉末を１０から９９％含有しているものである。
【００３１】
本発明で使用される樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト、マレイミド変成樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ（アクリロニトリルーアクリルゴム・スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル・エチレン・プロピレン・ジエンゴムースチレン）樹脂等を挙げることができる。
【００３２】
これらの中、半導体封止材料としては、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂が好ましい。その具体例をあげれば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ及びビスフェノールＳなどのグリシジルエーテル、フタル酸やダイマー酸などの多塩基酸とエポクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル酸エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、アルキル変性多官能エポキシ樹脂、βーナフトールノボラック型エオキシ樹脂、１，６−ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、２，７−ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビスヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、更には難燃性を付与するために臭素などのハロゲンを導入したエポキシ樹脂等である。中でも、耐湿性や耐ハンダリフロー性の点からは、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格のエポキシ樹脂等が好適である。
【００３３】
エポキシ樹脂の硬化剤については、エポキシ樹脂と反応して硬化させるものであれば特に限定されず、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、クロロフェノール、ｔ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、イソプロピルフェノール、オクチルフェノール等の群から選ばれた１種又は２種以上の混合物をホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド又はパラキシレンとともに酸化触媒下で反応させて得られるノボラック型樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン樹脂、ビスフェノールＡやビスフェノールＳ等のビスフェノール化合物、ピロガロールやフロログルシノール等の３官能フェノール類、無水マレイン酸、無水フタル酸や無水ピロメリット酸等の酸無水物、メタフェニレンジアミン、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等の芳香族アミン等を挙げることができる。
【００３４】
本発明の樹脂組成物には、次の成分を必要に応じて配合することができる。すなわち、低応力化剤として、シリコ−ンゴム、ポリサルファイドゴム、アクリル系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレン系ブロックコポリマ−や飽和型エラストマ−等のゴム状物質、各種熱可塑性樹脂、シリコ−ン樹脂等の樹脂状物質、更にはエポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂の一部又は全部をアミノシリコ−ン、エポキシシリコ−ン、アルコキシシリコ−ンなどで変性した樹脂など、シランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等の疎水性シラン化合物やメルカプトシランなど、表面処理剤として、Ｚｒキレ−ト、チタネ−トカップリング剤、アルミニウム系カップリング剤など、難燃助剤として、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ4、Ｓｂ2Ｏ5など、難燃剤として、ハロゲン化エポキシ樹脂やリン化合物など、着色剤として、カ−ボンブラック、酸化鉄、染料、顔料などである。更には、ワックス等の離型剤を添加することができる。その具体例をあげれば、天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィンなどである
【００３５】
とくに、高い耐湿信頼性や高温放置安定性が要求される場合には、各種イオントラップ剤の添加が有効である。イオントラップ剤の具体例としては、協和化学社製商品名「ＤＨＦ−４Ａ」、「ＫＷ−２０００」、「ＫＷ−２１００」や東亜合成化学工業社製商品名「ＩＸＥ−６００」などである。
【００３６】
本発明の樹脂組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進させるために硬化促進剤を配合することができる。その硬化促進剤としては、１，８ージアザビシクロ（５，４，０）ウンデセンー７，トリフェニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等がある。
【００３７】
本発明の樹脂組成物は、上記各材料の所定量をブレンダーやヘンシェルミキサー等によりブレンドした後、加熱ロール、ニーダー、一軸又は二軸押し出し機等により混練したものを冷却後、粉砕することによって製造することができる。
【００３８】
本発明の樹脂組成物を用いて、半導体を封止するには、トランスファーモールド、マルチプランジャー等の公知の成形法が採用される。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例をあげて更に具体的に説明する。
【００４０】
実施例１〜７  比較例１〜９
天然珪石を粉砕、その粉砕物をＬＰＧと酸素との燃焼により形成される高温火炎中に供給し、溶融・球状化処理を行って、球状非晶質シリカ粉末を得た。火炎形成条件、原料粒度、原料供給量、分級条件などを調整して表１、表２に示される１６種の粉体Ａ〜Ｐを製造した。具体的には、粒度分布の調整は原料粒度の調整と球状化処理後の粉体の多段篩分け操作によって行い、比表面積の調整は種々の粒径、比表面積を有する超微粉を添加することにより行った。また、球形度の制御は火炎形成条件、原料供給量を調整することにより行った。なお、これらの球状シリカ粉末の非晶質率はいずれも９９％以上であった。粉体Ａ〜Ｐの粒度分布を測定し、２〜１０μｍの領域および２０〜５０μｍの領域における極大値をそれぞれＰ１、Ｐ２として示した。さらには、ＢＥＴ法により測定した比表面積ＳBと粒度分布により計算した理論比表面積ＳCとの比を（ＳB／ＳC）を求めた。
【００４１】
球状非晶質シリカ粉末Ａ〜Ｐの半導体封止材料の充填材としての特性を評価するため、球状非晶質シリカ粉末９０％（質量％、以下同じ）に対し、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’、５，５’−テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂４．２％、フェノール樹脂４．３％、トリフェニルホスフィン０．２％、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．５％、カーボンブラック０．３％、カルナバワックス０．５％を加え、ヘンシェルミキサーにてドライブレンドした後、得られた配合物を同方向噛み合い二軸押出混練機（スクリュー径Ｄ＝２５ｍｍ、ニーディングディスク長１０Ｄｍｍ、パドル回転数１００ｒｐｍ、吐出量５ｋｇ／ｈ、ヒーター温度１０５〜１１０℃）で加熱混練した。吐出物を冷却プレス機にて冷却した後、粉砕してエポキシ樹脂組成物を得、半導体封止材料とした。その流動性と成形性を以下に従って評価した。それらの結果を表１（実施例）、表２（比較例）に示す。
【００４２】
流動性試験（スパイラルフロー評価）
ＥＭＭＩ−Ｉ−６６（Ｅｐｏｘｙ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ；Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ）に準拠したスパイラルフロー測定用金型を取り付けたトランスファー成形機を用いて、上記エポキシ樹脂組成物のスパイラルフロー値を測定した。トランスファー成形条件は、金型温度１７５℃、成形圧力７．４ＭＰａ、保圧時間９０秒とした。
【００４３】
バリ特性試験（バリ評価）
２μｍ、５μｍ、１０μｍ、３０μｍのスリットを有するバリ評価用金型を用いて成形し、バリの長さを測定した。トランスファー成形条件は、金型温度１７５℃、成形圧力７．４ＭＰａ、保持時間９０秒とした。
【００４４】
成形性試験（外観評価、ボイド数評価）
チップ上下の樹脂厚が７０μｍである金型を使用し、トランスファー成形機を用いて模擬素子を封止した４８ピンＴＳＯＰを１８個作製し、未充填などの外観不良が無いか目視により検査を行った。また、外観検査が良好なパッケージについては、パッケージ内に残存する０．１ｍｍ以上のボイド数を超音波探傷機を用いてカウントし、１パッケージあたりのボイド数を算出した。なお、トランスファー成形条件は、金型温度１７５℃、成形圧力７．４ＭＰａ、保圧時間１２０秒とし、成形後、１７５℃で５時間のポストキュアを行った。
【００４５】
【表１】
0004155729.tif 000002
【００４６】
【表２】
0004155729.tif 000003
【００４７】
表１、表２から明らかなように、本発明の球状無機質粉末の充填されてなる半導体封止材料は、球状無機質粉末の最大粒径に制約のある超薄型パッケージにおいて、無機質粉末の充填率が９０％であっても、流動性、成形性が高レベルにあることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体チップを樹脂組成物で封止する際、そのパッケージ形態が超薄型であっても、流動性、充填性、成形性に優れる半導体封止材料を得ることができる球状無機質粉末および樹脂組成物が提供される。