(57)【要約】  基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備える電子部品装置の製造方法であって、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に第１の封止材を供給する第１のゲートと、前記基板の前記素子が配置された側に第２の封止材を供給する第２のゲートと、を備える成形装置の内部に前記第１の封止材と前記第２の封止材を供給する工程を備える、電子部品装置の製造方法。
2020021667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備える電子部品装置の製造方法であって、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に第１の封止材を供給する第１のゲートと、前記基板の前記素子が配置された側に第２の封止材を供給する第２のゲートと、を備える成形装置の内部に前記第１の封止材と前記第２の封止材を供給する工程を備える、電子部品装置の製造方法。
【請求項２】
前記供給が、前記第１の封止材の供給の開始が前記第２の封止材の供給の開始よりも先になるように行われる、請求項１に記載の電子部品装置の製造方法。
【請求項３】
前記供給が、前記第１の封止材の供給の終了が前記第２の封止材の供給の開始よりも先になるように行われる、請求項１又は請求項２に記載の電子部品装置の製造方法。
【請求項４】
前記成形装置において前記第１のゲートが前記第２のゲートよりも重力方向にみて下に位置する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の封止材と前記第２の封止材は下記（１）、（２）及び（３）の少なくともいずれかの関係を満たす、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。
（１）第１の封止材の供給時の粘度＞第２の封止材の供給時の粘度
（２）第１の封止材の硬化後の熱伝導率＞第２の封止材の硬化後の熱伝導率
（３）第１の封止材の無機充填材の含有率＞第２の封止材の無機充填材の含有率
【請求項６】
基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備え、前記封止部は、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に配置される第１の封止部と、前記基板の前記素子が配置された側に配置され、第１の封止部と異なる第２の封止部とが一括して形成された構造を含む、電子部品装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法において前記第１の封止材及び前記第２の封止材の少なくとも１つとして用いるための、封止材。
【請求項８】
請求項６に記載の電子部品装置において前記第１の封止部及び第２の封止部の少なくとも１つを形成するための、封止材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品装置の製造方法、電子部品装置及び封止材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を基板に実装し、その周囲を絶縁性の材料（封止材）で封止した電子部品装置の一形態として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のいわゆるパワー半導体装置がある。パワー半導体装置は発熱量が大きいため、基板の半導体素子を実装した面と逆側にヒートスプレッダと呼ばれる放熱部材が配置されて発生した熱が放散されるように構成されている。このため、基板と放熱部材との間を封止する封止材には絶縁性とともに高い放熱性が求められている。【０００３】
上記構成を有する電子部品装置では、半導体素子を搭載した基板全体を一般的な封止材で封止すると放熱性が充分に確保できない場合がある。一方、放熱性に優れる封止材は粘度が高すぎる等の理由により、半導体素子を搭載した基板全体の封止に適さない場合がある。そこで、基板の放熱部材と対向する側に放熱性に優れるシート状の絶縁材を配置することが行われている。また、特許文献１には半導体素子が実装されたリードフレームの実装面を第１のモールド樹脂で封止した後にリードフレームの実装面と反対側の面をより放熱性に優れる第２のモールド樹脂で封止する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１６６８３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の放熱部材と対向する側にシート状の絶縁材を配置する方法では、封止工程とは別にシート状の絶縁材を配置する工程が生じる。また、特許文献１に記載された方法では、第１のモールド樹脂で封止する工程とは別に第２のモールド樹脂で封止する工程が生じる。このため、電子部品装置の製造効率の観点から改善の余地がある。【０００６】
上記事情に鑑み、本発明の一態様は、放熱性に優れる電子部品装置を効率よく製造できる電子部品装置の製造方法、及び放熱性に優れる電子部品装置を提供することを目的とする。本発明の別の一態様は、上記製造方法又は上記電子部品装置の形成に使用するための封止材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備える電子部品装置の製造方法であって、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に第１の封止材を供給する第１のゲートと、前記基板の前記素子が配置された側に第２の封止材を供給する第２のゲートと、を備える成形装置の内部に前記第１の封止材と前記第２の封止材を供給する工程を備える、電子部品装置の製造方法。
＜２＞前記供給が、前記第１の封止材の供給の開始が前記第２の封止材の供給の開始よりも先になるように行われる、＜１＞に記載の電子部品装置の製造方法。
＜３＞前記供給が、前記第１の封止材の供給の終了が前記第２の封止材の供給の開始よりも先になるように行われる、＜１＞又は＜２＞に記載の電子部品装置の製造方法。
＜４＞前記成形装置において前記第１のゲートが前記第２のゲートよりも重力方向にみて下に位置する、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。
＜５＞前記第１の封止材と前記第２の封止材は下記（１）、（２）及び（３）の少なくともいずれかの関係を満たす、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。
（１）第１の封止材の供給時の粘度＞第２の封止材の供給時の粘度
（２）第１の封止材の硬化後の熱伝導率＞第２の封止材の硬化後の熱伝導率
（３）第１の封止材の無機充填材の含有率＞第２の封止材の無機充填材の含有率
＜６＞基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備え、前記封止部は、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に配置される第１の封止部と、前記基板の前記素子が配置された側に配置され、第１の封止部と異なる第２の封止部とが一括して形成された構造を含む、電子部品装置。
＜７＞＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法において前記第１の封止材及び前記第２の封止材の少なくとも１つとして用いるための、封止材。
＜８＞＜６＞に記載の電子部品装置において前記第１の封止部及び第２の封止部の少なくとも１つを形成するための、封止材。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、放熱性に優れる電子部品装置を効率よく製造できる電子部品装置の製造方法、及び放熱性に優れる電子部品装置が提供される。本発明の別の一態様によれば、上記製造方法又は上記電子部品装置の形成に使用するための封止材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の電子部品装置の製造方法で用いる成形装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】従来の電子部品装置の製造方法で用いる成形装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】従来の電子部品装置の製造方法で用いる成形装置の構成の別の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【００１１】
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
【００１２】
＜電子部品装置の製造方法＞
本開示の電子部品装置の製造方法は、基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備える電子部品装置の製造方法であって、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に第１の封止材を供給する第１のゲートと、前記基板の前記素子が配置された側に第２の封止材を供給する第２のゲートと、を備える成形装置の内部に前記第１の封止材と前記第２の封止材を供給する工程を備える、電子部品装置の製造方法である。
【００１３】
上記方法では、基板の素子が配置された側と逆側（以下、素子の下側ともいう）を第１の封止材で、基板の素子が配置された側（以下、素子の上側ともいう）を第２の封止材でそれぞれ封止する。このため、それぞれの場所に適した封止材を使用することができる。例えば、第１の封止材として放熱性の高い封止材を使用し、第２の封止材として流動性の高い封止材を使用することができる。
【００１４】
上記方法において「第１の封止材と第２の封止材を供給する工程」とは、第１の封止材を供給する工程と、第２の封止材を供給する工程とを一括して行う工程を意味する。より具体的には、双方の封止材の供給の開始から終了までの間に供給された封止材の硬化処理を行わない工程を意味する。
【００１５】
第１の封止材を供給する工程と、第２の封止材を供給する工程とを一括して行うことで、それぞれの工程を別々に行う場合に比べて製造プロセスを簡略化でき、電子部品の製造効率が向上する。また、一方の封止材を供給し、硬化させた後にもう一方の封止材を供給する場合に比べて双方の封止材の間に明確な界面が形成されにくく剥離等の発生を抑制できるため、電子部品装置の信頼性の向上効果も期待できる。
【００１６】
上記方法において「第１の封止材と第２の封止材を供給する工程」は、双方の封止材の供給が同時に開始及び終了するように行っても、双方の封止材の供給の開始又は終了の少なくともいずれかの時期が異なるように行ってもよい。
【００１７】
上記方法において「第１の封止材と第２の封止材を供給する工程」は、第１の封止材の供給の開始が第２の封止材の供給の開始よりも先になるように行われることが好ましく、第１の封止材の供給の終了が第２の封止材の供給の開始よりも先になるように行われることがより好ましい。封止材の供給をこの順で行うことで、基板の下側（すなわち、放熱部材に対向する側）に第１の封止材を充分に供給することができ、充分な放熱性を達成することができる。
【００１８】
上記方法において「基板の素子が配置された側と逆側に第１の封止材を供給する第１のゲートと、基板の素子が配置された側に第２の封止材を供給する第２のゲートと、を備える成形装置（以下、成形装置ともいう）」の構造は、特に制限されない。例えば、一般的なトランスファー成形に用いる装置と同様の装置であって、第１のゲートと第２のゲートとを備えるものであってもよい。
【００１９】
成形装置における第１のゲートと第２のゲートの位置関係は、特に制限されない。ある実施態様では、第１のゲートが第２のゲートよりも重力方向にみて下に位置することが好ましい。この場合、素子の下側（すなわち、放熱部材に対向する側）に第１の封止材を充分に供給することができ、充分な放熱性を達成することができる。
【００２０】
成形装置における第１のゲートと第２のゲートの数は特に制限されず、製造する電子部品装置の形状、大きさ等に応じて選択できる。また、成形装置は第１のゲートと第２のゲートに加え、第３の封止材を供給するための第３のゲートを備えていてもよい。また、各ゲートから封止材が供給されるタイミングを制御するための制御機構を備えていてもよい。
【００２１】
成形装置において、第１のゲートと第２のゲートから封止材を成形装置の内部に供給する方法は、特に制限されない。例えば、プランジャーを用いて封止材を成形装置の内部に注入する方法であってもよい。
【００２２】
上記方法は、第１の封止材と第２の封止材の供給の後に、第１の封止材と第２の封止材を硬化して封止部を形成する工程を備えるものであってもよい。具体的には、第１の封止材と第２の封止材を成形装置の内部に供給した後、第１の封止材及び第２の封止材を硬化させるための硬化処理を行って封止部を形成する。硬化処理の条件は特に制限されず、第１の封止材及び第２の封止材の種類に応じて設定できる。
【００２３】
第１の封止材を硬化して得られる封止部（以下、第１の封止部ともいう）、及び第２の封止材を硬化して得られる封止部（以下、第２の封止部ともいう）の形状は、特に制限されない。放熱性の観点からは、第１の封止部の厚み（厚みが一定でない場合は、厚みの最小値）は１０００μｍ以下であることが好ましく、絶縁性の観点からは、第１の封止部の厚みは０．１μｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
上記方法により製造される電子部品装置の種類は、特に制限されず、あらゆる種類の電子部品装置であってよい。中でも、パワー半導体装置であることが好ましく、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であることがより好ましい。
【００２５】
第１の封止材と第２の封止材（以下、あわせて封止材ともいう）は、同じであっても異なっていてもよい。ある実施態様では、第１の封止材と第２の封止材は下記（１）、（２）及び（３）の少なくともいずれかの関係を満たすものであってもよい。
（１）第１の封止材の供給時の粘度＞第２の封止材の供給時の粘度
（２）第１の封止材の硬化後の熱伝導率＞第２の封止材の硬化後の熱伝導率
（３）第１の封止材の無機充填材の含有率＞第２の封止材の無機充填材の含有率
【００２６】
封止材（特に、第１の封止材）は、ジェッティング特性に優れていることが好ましい。本開示において「ジェッティング特性」とは、ゲートから成形装置に供給された封止材が、当該ゲートの供給口の形状を維持しながら流動する性質をいう。
【００２７】
封止材として良好なジェッティング特性を発現するものを用いることで、ゲートの供給口の形状によって封止材により形成される封止部の形状を制御することができる。例えば、第１のゲートの供給口を扁平な形状とすることで、第１の封止材により形成される封止部の形状を扁平にすることができる。
【００２８】
良好なジェッティング特性を得る観点からは、封止材（特に、第１の封止材）の供給時の粘度は１Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、充分な流動性を確保する観点からは１０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００２９】
本開示において「供給時の粘度」とは、ゲートから封止材を成形装置の内部に供給するときの温度（例えば、１５０℃〜２５０℃から選択される温度）における粘度を意味する。封止材の粘度は、Ｅ型粘度計を用いて測定される。
【００３０】
第１の封止材と第２の封止材の材料は特に制限されず、電子部品装置の封止材として一般的に用いられるものから選択してもよい。
【００３１】
絶縁性と成形性の観点からは、封止材は樹脂成分を含むことが好ましく、耐熱性の観点からは、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。本開示では、エポキシ基を含有するアクリル樹脂等の、熱可塑性と熱硬化性の両方の性質を示すものは「熱硬化性樹脂」に含めるものとする。封止材に含まれる樹脂成分は、１種であっても２種以上であってもよい。
【００３２】
封止材は、樹脂成分としてエポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂として具体的には、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール化合物及びα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のフェノール性化合物と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等の脂肪族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したものであるノボラック型エポキシ樹脂（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等）；上記フェノール性化合物と、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるトリフェニルメタン型フェノール樹脂をエポキシ化したものであるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂；上記フェノール化合物及びナフトール化合物と、アルデヒド化合物とを酸性触媒下で共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したものである共重合型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のジグリシジルエーテルであるジフェニルメタン型エポキシ樹脂；アルキル置換又は非置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂；スチルベン系フェノール化合物のジグリシジルエーテルであるスチルベン型エポキシ樹脂；ビスフェノールＳ等のジグリシジルエーテルである硫黄原子含有エポキシ樹脂；ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類のグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂；フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸等の多価カルボン酸化合物のグリシジルエステルであるグリシジルエステル型エポキシ樹脂；アニリン、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等の窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したものであるグリシジルアミン型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエンとフェノール化合物の共縮合樹脂をエポキシ化したものであるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；分子内のオレフィン結合をエポキシ化したものであるビニルシクロヘキセンジエポキシド、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、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−５，５−スピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン等の脂環型エポキシ樹脂；パラキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるパラキシリレン変性エポキシ樹脂；メタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるメタキシリレン変性エポキシ樹脂；テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるテルペン変性エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるジシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂；シクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルであるシクロペンタジエン変性エポキシ樹脂；多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテルである多環芳香環変性エポキシ樹脂；ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテ��であるナフタレン型エポキシ樹脂；ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂；オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂；フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂をエポキシ化したものであるアラルキル型エポキシ樹脂；などが挙げられる。さらにはアクリル樹脂のエポキシ化物等もエポキシ樹脂として挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
エポキシ樹脂のエポキシ当量（分子量／エポキシ基数）は、特に制限されない。成形性、耐リフロー性及び電気的信頼等の各種特性バランスの観点からは、１００ｇ／ｅｑ〜１０００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ〜５００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
【００３４】
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２３６：２００９に準じた方法で測定される値とする。
【００３５】
エポキシ樹脂が固体である場合、その融点又は軟化点は特に制限されない。成形性と耐リフロー性の観点からは４０℃〜１８０℃であることが好ましく、封止材の調製の際の取扱い性の観点からは５０℃〜１３０℃であることがより好ましい。
【００３６】
エポキシ樹脂の融点又は軟化点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）又はＪＩＳ  Ｋ  ７２３４：１９８６に準じた方法（環球法）で測定される値とする。
【００３７】
封止材中のエポキシ樹脂の含有率は、強度、流動性、耐熱性、成形性等の観点から０．５質量％〜５０質量％であることが好ましく、２質量％〜３０質量％であることがより好ましい。
【００３８】
（硬化剤）
封止材は、樹脂成分として硬化物を含んでいてもよい。硬化剤は、併用する樹脂と硬化反応を生じるものであれば特に制限されない。エポキシ樹脂と併用する硬化剤としては、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。硬化性及びポットライフの両立の観点からはフェノール硬化剤、アミン硬化剤及び酸無水物硬化剤からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、電気的信頼性の観点からはフェノール硬化剤がより好ましい。
【００３９】
フェノール硬化剤として具体的には、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、置換又は非置換のビフェノール等の多価フェノール化合物；フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール化合物及びα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種のフェノール性化合物と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂；上記フェノール性化合物と、ジメトキシパラキシレン、ビス（メトキシメチル）ビフェニル等とから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂；パラキシリレン変性フェノール樹脂、メタキシリレン変性フェノール樹脂；メラミン変性フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂；上記フェノール性化合物と、ジシクロペンタジエンとから共重合により合成されるジシクロペンタジエン型フェノール樹脂及びジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂；シクロペンタジエン変性フェノール樹脂；多環芳香環変性フェノール樹脂；ビフェニル型フェノール樹脂；上記フェノール性化合物と、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるトリフェニルメタン型フェノール樹脂；これら２種以上を共重合して得たフェノール樹脂などが挙げられる。これらのフェノール硬化剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
硬化剤の官能基当量（フェノール硬化剤の場合は水酸基当量）は、特に制限されない。成形性、耐リフロー性、電気的信頼性等の各種特性バランスの観点からは、７０ｇ／ｅｑ〜１０００ｇ／ｅｑであることが好ましく、８０ｇ／ｅｑ〜５００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。
【００４１】
硬化剤の官能基当量（フェノール硬化剤の場合は水酸基当量）は、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０：１９９２に準じた方法により測定される値とする。
【００４２】
硬化剤が固体である場合、その融点又は軟化点は特に制限されない。成形性と耐リフロー性の観点からは、４０℃〜１８０℃であることが好ましく、封止材の製造時における取扱い性の観点からは、５０℃〜１３０℃であることがより好ましい。
【００４３】
硬化剤の融点又は軟化点は、エポキシ樹脂の融点又は軟化点と同様にして測定される値とする。
【００４４】
エポキシ樹脂と硬化剤の当量比、すなわちエポキシ樹脂中の官能基数に対する硬化剤中の官能基数の比（硬化剤中の官能基数／エポキシ樹脂中の官能基数）は、特に制限されない。それぞれの未反応分を少なく抑える観点からは、０．５〜２．０の範囲に設定されることが好ましく、０．６〜１．３の範囲に設定されることがより好ましい。成形性と耐リフロー性の観点からは、０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００４５】
（無機充填材）
封止材は、無機充填材を含有してもよい。無機充填材として具体的には、溶融シリカ、結晶シリカ、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア、タルク、クレー、マイカ等が挙げられる。難燃効果を有する無機充填材を用いてもよい。難燃効果を有する無機充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛の複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛などが挙げられる。
【００４６】
無機充填材の中でも、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカ等のシリカが好ましく、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましい。無機充填材は１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
無機充填材が粒子状である場合、その粒子径は特に制限されない。例えば、粒子径が０．２μｍ〜２００μｍであることが好ましく、０．５μｍ〜１００μｍであることがより好ましい。粒子径が０．２μｍ以上であると、封止材の粘度の上昇がより抑制される傾向がある。粒子径が２００μｍ以下であると、充填性がより向上する傾向にある。
【００４８】
本開示において無機充填材の粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られる体積基準の粒度分布において小径側からの累積が５０％となるときの粒子径（体積平均粒子径、Ｄ５０％）を意味する。
【００４９】
良好なジェッティング特性を得る観点からは、無機充填材の粒度分布は狭いことが好ましい。例えば、無機充填材のうち粒子径が８０μｍ〜１２０μｍの範囲内にあるものが全体の８０質量％以上を占めることが好ましく、８５質量％以上を占めることがより好ましく、９０質量％以上を占めることがさらに好ましい。
【００５０】
あるいは、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られる体積基準の粒度分布において小径側からの累積が９０％となるときの粒子径（Ｄ９０％）と、小径側からの累積が１０％となるときの粒子径（Ｄ１０％）との比（Ｄ９０％／Ｄ１０％）が１．５以下であることが好ましく、１．２以下であることがより好ましい。
【００５１】
あるいは、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られる体積基準の粒度分布において小径側からの累積が９０％となるときの粒子径（Ｄ９０％）と、小径側からの累積が１０％となるときの粒子径（Ｄ１０％）との差（Ｄ９０％−Ｄ１０％）が４０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５２】
良好なジェッティング特性を得る観点からは、封止材（特に、第１の封止材）は非球状の無機充填材を含むことが好ましい。例えば、アスペクト比が０．８以下である無機充填材を含むことが好ましく、０．５以下である無機充填材を含むことがより好ましい。非球状の無機充填材としては、角状、板状、針状等の無機充填材が挙げられる。
【００５３】
本開示において無機充填材のアスペクト比は、無機充填材の粒子の最大径（平行な２つの面で粒子を挟んだときに２つの面がとりうる距離の最大値）をＡとし、最小径（平行な２つの面で粒子を挟んだときに２つの面がとりうる距離の最小値）をＢとしたとき、ＢをＡで割った値（Ｂ／Ａ）を意味する。無機充填材のアスペクト比は、任意に選択した１００個の粒子について測定したアスペクト比の算術平均値（平均アスペクト比）であってもよい。
【００５４】
良好なジェッティング特性を得る観点からは、封止材（特に、第１の封止材）の無機充填材の含有率は５０体積％以上であることが好ましく、充分な流動性を確保する観点からは９０体積％以下であることが好ましい。
【００５５】
（硬化促進剤）
封止材は、硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されず、併用する樹脂の種類、封止材の所望の特性等に応じて選択できる。
【００５６】
硬化促進剤として具体的には、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５（ＤＢＮ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）等のジアザビシクロアルケン、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール等の環状アミジン化合物；前記環状アミジン化合物の誘導体；前記環状アミジン化合物又はその誘導体のフェノールノボラック塩；これらの化合物に無水マレイン酸、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物；ＤＢＵのテトラフェニルボレート塩、ＤＢＮのテトラフェニルボレート塩、２−エチル−４−メチルイミダゾールのテトラフェニルボレート塩、Ｎ−メチルモルホリンのテトラフェニルボレート塩等の環状アミジニウム化合物；ピリジン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の三級アミン化合物；前記三級アミン化合物の誘導体；酢酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、リン酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、酢酸テトラエチルアンモニウム、安息香酸テトラ−ｎ−ヘキシルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム等のアンモニウム塩化合物；トリフェニルホスフィン、ジフェニル（ｐ−トリル）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、トリス（アルキル・アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルコキシフェニル）ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等の三級ホスフィン；前記三級ホスフィンと有機ボロン類との錯体等のホスフィン化合物；前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と無水マレイン酸、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物；前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と４−ブロモフェノール、３−ブロモフェノール、２−ブロモフェノール、４−クロロフェノール、３−クロロフェノール、２−クロロフェノール、４−ヨウ化フェノール、３−ヨウ化フェノール、２−ヨウ化フェノール、４−ブロモ−２−メチルフェノール、４−ブロモ−３��メチルフェノール、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェノール、４−ブロモ−３，５−ジメチルフェノール、４−ブロモ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−クロロ−１−ナフトール、１−ブロモ−２−ナフトール、６−ブロモ−２−ナフトール、４−ブロモ−４’−ヒドロキシビフェニル等のハロゲン化フェノール化合物を反応させた後に、脱ハロゲン化水素の工程を経て得られる、分子内分極を有する化合物；テトラフェニルホスホニウム等のテトラ置換ホスホニウム、テトラ−ｐ−トリルボレート等のホウ素原子に結合したフェニル基がないテトラ置換ホスホニウム及びテトラ置換ボレート；テトラフェニルホスホニウムとフェノール化合物との塩などが挙げられる。
【００５７】
封止材が硬化促進剤を含む場合、その量は、樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部〜３０質量部であることが好ましく、１質量部〜１５重量部であることがより好ましい。硬化促進剤の量が樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部以上であると、短時間で良好に硬化する傾向にある。硬化促進剤の量が樹脂成分１００質量部に対して３０質量部以下であると、硬化速度が速すぎず良好な成形品が得られる傾向にある。
【００５８】
（カップリング剤）
封止材は、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤として具体的には、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、ビニルシラン等のシラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウム／ジルコニウム系化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。
【００５９】
封止材がカップリング剤を含む場合、その量は、無機充填材１００質量部に対して０．０５質量部〜５質量部であることが好ましく、０．１質量部〜２．５質量部であることがより好ましい。カップリング剤の量が無機成分１００質量部に対して０．０５質量部以上であると、素子及び基板との接着性がより向上する傾向にある。カップリング剤の量が無機成分１００質量部に対して５質量部以下であると、パッケージの成形性がより向上する傾向にある。
【００６０】
（イオン交換体）
封止材は、イオン交換体を含んでもよい。イオン交換体として具体的には、ハイドロタルサイト化合物、並びにマグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素の含水酸化物等が挙げられる。イオン交換体は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６１】
封止材がイオン交換体を含む場合、その量は、樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部〜３０質量部であることが好ましく、１質量部〜１０質量部であることがより好ましい。
【００６２】
（離型剤）
封止材は、離型剤を含んでもよい。離型剤として具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。離型剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
封止材が離型剤を含む場合、その量は、樹脂成分１００質量部に対して０．０１質量部〜１０質量部であることが好ましく、０．１質量部〜５質量部であることがより好ましい。
【００６４】
（難燃剤）
封止材は、難燃剤を含んでもよい。難燃剤として具体的には、ハロゲン原子、アンチモン原子、窒素原子又はリン原子を含む有機又は無機の化合物、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６５】
封止材が難燃剤を含む場合、その量は、所望の難燃効果を得るのに充分な量であれば特に制限されない。例えば、樹脂成分１００質量部に対して１質量部〜３０質量部であることが好ましく、２質量部〜２０質量部であることがより好ましい。
【００６６】
（着色剤）
封止材は、着色剤を含んでもよい。着色剤として具体的には、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等が挙げられる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。着色剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
（応力緩和剤）
封止材は、シリコーンオイル、シリコーンゴム粒子等の応力緩和剤を含んでもよい。応力緩和剤として具体的には、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー、ＮＲ（天然ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、メタクリル酸メチル−シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体等のコア−シェル構造を有するゴム粒子などが挙げられる。応力緩和剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６８】
＜電子部品装置＞
本開示の電子部品装置は、基板と、前記基板上に配置される素子と、封止部とを備え、前記封止部は、前記基板の前記素子が配置された側と逆側に配置される第１の封止部と、前記基板の前記素子が配置された側に配置され、第１の封止部と異なる第２の封止部とが一括して形成された構造を含む、電子部品装置である。
【００６９】
上記構成を有する電子部品装置は、封止部が第１の封止部と、第１の封止部と異なる第２の封止部とから構成されている。例えば、基板の素子が配置された側と逆側（すなわち、放熱部材に対向する側）に配置される第１の封止部が放熱性の高い封止材を用いて形成され、基板の素子が配置された側に配置される第２の封止部が流動性の高い封止材を用いて形成されている。
【００７０】
上記構成を有する電子部品装置は、第１の封止部と第２の封止部とが一括して形成された構造を含んでいるため、第１の封止部と第２の封止部の剥離等が生じにくく、信頼性に優れている。
【００７１】
本開示において「第１の封止部と、第１の封止部と異なる第２の封止部とが一括して形成された構造」とは、双方の封止部の形成の開始から終了までの間に硬化処理を行わないで形成された構造を意味する。第１の封止部と第２の封止部とが一括して形成された構造であるか否かの判断は、例えば、第１の封止部と第２の封止部の境界に明確な界面が形成されているか否かによって行うことができる。
【００７２】
第１の封止部と第２の封止部がどのように異なっているかは特に制限されない。例えば、封止部に含まれる成分（樹脂、無機充填材等）の種類、含有率等が異なっていてもよい。封止部は、第１の封止部と第２の封止部に加え、これらと異なる封止部を含んでいてもよい。
【００７３】
上記構成を有する電子部品装置は、例えば、上述した電子部品装置の製造方法によって製造することができる。電子部品装置並びにこれに含まれる封止部及び封止材の詳細及び好ましい態様は、電子部品装置の製造方法において記載した電子部品装置、封止部及び封止材の詳細及び好ましい態様と同様である。
【００７４】
＜封止材＞
本開示の封止材（第１形態）は、上述した電子部品装置の製造方法において第１の封止材及び第２の封止材の少なくとも１つとして用いるための、封止材である。
本開示の封止材（第２形態）は、上述した電子部品装置において第１の封止部及び第２の封止部の少なくとも１つを形成するための、封止材である。
【００７５】
封止材の具体的な態様は、特に制限されない。例えば、上述した電子部品装置の製造方法に使用される封止材の詳細及び好ましい態様を参照できる。
【００７６】
＜実施態様の説明＞
以下、図面を示して本開示の電子部品装置の製造方法を従来技術との対比に基づいて説明する。ただし、本開示の範囲は図面に示した構成に限定されるものではない。また、各図において共通する部材については説明を省略する場合がある。
【００７７】
図１は、本開示の電子部品装置の製造方法で用いる成形装置の構成の一例を示す概略断面図である。成形装置１０は、電子部品装置を構成する基板１、素子２、リードフレーム３及びワイヤ４の周囲に形成される封止部５の形状に相当するキャビティ（図示せず）を備えている。さらに、キャビティの内部であって素子２の下側に封止材を供給するゲート６と、素子２の上側に封止材を供給するゲート７とを備えている。
【００７８】
成形装置１０のキャビティの内部にゲート６とゲート７から封止材をそれぞれ供給して、基板１、素子２、リードフレーム３及びワイヤ４の周囲に封止部５を形成する。
【００７９】
成形装置１０を用いて製造される電子部品装置は、封止部５のうち素子２の下側の部分と素子２の上側の部分とが、ゲート６及びゲート７からそれぞれ矢印で示す方向に供給される封止材を用いて形成される。このため、例えば、封止部５のうち素子２の下側の部分を放熱性の高い封止材を用いて形成し、封止部５のうち素子２の上側の部分を流動性の高い封止材を使用して形成してもよい。また、ゲート６からの封止材の供給とゲート７からの封止材の供給を一括して行うことで、封止部５のうち素子２の上側の部分と下側の部分の間に明確な界面を形成しにくくしてもよい。
【００８０】
図２は、従来の電子部品装置の製造方法で用いる成形装置の構成の一例を示す概略断面図である。成形装置２０は、成形装置１０と異なり、素子２の下側への封止材の供給と、素子２の上側への封止材の供給とを、同じゲート８から行う。
【００８１】
成形装置２０では、同じ材料を用いて封止部５を一括して形成するため、部分的な要請（例えば、素子２の下側における放熱性の確保）に対応しにくい。
【００８２】
図３は、従来の電子部品装置の製造方法で用いる成形装置の構成の別の一例を示す概略断面図である。成形装置３０は、成形装置１０と同様に、素子２の上側に封止材を供給するゲート７を備えているが、成形装置１０と異なり、素子２の下側に封止材を供給するゲート６を備えていない。成形装置３０を用いる方法では、ゲート７から供給した封止材を硬化させて素子２の上側にのみ封止部５をまず形成する。その後、素子２の下側にシート状の絶縁材を配置するか、別の封止材を用いて封止部９を形成する。
【００８３】
成形装置３０を用いる方法では、封止部５を形成した後に封止部９を形成するための工程が別途必要である、シート状の絶縁材が高価である等の理由により、生産性及びコスト面の改善に制約がある。
【００８４】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１０、２０、３０…成形装置
１…基板
２…素子
３…リードフレーム
４…ワイヤ
５、９…封止部
６、７、８…ゲート
【図１】
2020021667.tif 000003
【図２】
2020021667.tif 000004
【図３】
2020021667.tif 000005
【国際調査報告】
2020021667.tif 000006
2020021667.tif 000007