JP2000273278A - 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法Info
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 たとえ無機充填材の充填率が高くても、流動
性が良好で、半導体の封止成形時にボイド発生が少ない
エポキシ樹脂成形材料の製造方法を提供する。 【解決手段】 室温で固形であるエポキシ樹脂並びにフ
ェノール樹脂、硬化促進剤、無機充填材を必須成分とし
て含有し、その他の成分も含めた全配合原料を予備混合
した後に溶融混練する半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料の製造方法において、使用するエポキシ樹脂並びにフ
ェノール樹脂のそれぞれの配合量の５０重量％以上を粒
径２５０μｍ未満の粉末とし、これらが溶融または軟化
しない温度域で予備混合し、次いで溶融混練することを
特徴とする半導体封止用エポキシ成形材料の製造方法。
性が良好で、半導体の封止成形時にボイド発生が少ない
エポキシ樹脂成形材料の製造方法を提供する。 【解決手段】 室温で固形であるエポキシ樹脂並びにフ
ェノール樹脂、硬化促進剤、無機充填材を必須成分とし
て含有し、その他の成分も含めた全配合原料を予備混合
した後に溶融混練する半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料の製造方法において、使用するエポキシ樹脂並びにフ
ェノール樹脂のそれぞれの配合量の５０重量％以上を粒
径２５０μｍ未満の粉末とし、これらが溶融または軟化
しない温度域で予備混合し、次いで溶融混練することを
特徴とする半導体封止用エポキシ成形材料の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえ無機充填材
の充填率が高くても、流動性が良好で、半導体の封止成
形時にボイド発生が少ないエポキシ樹脂成形材料の製造
方法に関する。
の充填率が高くても、流動性が良好で、半導体の封止成
形時にボイド発生が少ないエポキシ樹脂成形材料の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子の封止に
は、信頼性と生産性の観点から、トランスファ成形でき
るエポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。エポキ
シ樹脂成形材料は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬
化促進剤、シリカフィラー、離型剤、難燃剤、カップリ
ング剤などから構成され、通常、構成原料を所定量秤量
したものをヘンシェルミキサーなどの攪拌混合機を用い
て予備混合し、次いで単軸押出機、二軸押出機、加熱ロ
ール、連続ニーダなどの加熱混練機を用いて溶融混練す
ることによって、全成分を均一に混合・分散する製造方
法が採用されている。
は、信頼性と生産性の観点から、トランスファ成形でき
るエポキシ樹脂成形材料が広く用いられている。エポキ
シ樹脂成形材料は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬
化促進剤、シリカフィラー、離型剤、難燃剤、カップリ
ング剤などから構成され、通常、構成原料を所定量秤量
したものをヘンシェルミキサーなどの攪拌混合機を用い
て予備混合し、次いで単軸押出機、二軸押出機、加熱ロ
ール、連続ニーダなどの加熱混練機を用いて溶融混練す
ることによって、全成分を均一に混合・分散する製造方
法が採用されている。
【０００３】他方、電子機器の小型軽量化、高機能化の
動向に対応して、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する中、半導体封止用エポキシ樹
脂成形材料には、封止成形後の半導体パッケージの信頼
性に関連する半田耐熱性や耐湿性の向上が強く求められ
ている。このため、半導体パッケージ内部の応力や吸湿
度を低減する目的で、エポキシ樹脂成形材料の成分は無
機充填材の含有率が高い材料へと移行している。しか
し、この移行は封止成形時の流動性を低下させ、リード
フレーム変形、金線変形、ボイド発生など、成形加工上
の不良を増大させる結果を招いている。これに対して、
無機充填材の形状や粒径分布を最適化する試み、或い
は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの樹脂成分の粘
度を封止成形される温度域において極めて小さくするこ
とによって、流動性を保ち、充填性を改良する試みが続
けられているが、これらの検討が続けられる一方で、ボ
イド低減の課題は解決が難しい問題として益々クローズ
アップされる情勢にある。
動向に対応して、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する中、半導体封止用エポキシ樹
脂成形材料には、封止成形後の半導体パッケージの信頼
性に関連する半田耐熱性や耐湿性の向上が強く求められ
ている。このため、半導体パッケージ内部の応力や吸湿
度を低減する目的で、エポキシ樹脂成形材料の成分は無
機充填材の含有率が高い材料へと移行している。しか
し、この移行は封止成形時の流動性を低下させ、リード
フレーム変形、金線変形、ボイド発生など、成形加工上
の不良を増大させる結果を招いている。これに対して、
無機充填材の形状や粒径分布を最適化する試み、或い
は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの樹脂成分の粘
度を封止成形される温度域において極めて小さくするこ
とによって、流動性を保ち、充填性を改良する試みが続
けられているが、これらの検討が続けられる一方で、ボ
イド低減の課題は解決が難しい問題として益々クローズ
アップされる情勢にある。
【０００４】無機充填材の含有率が高いエポキシ樹脂成
形材料のボイドは、溶融混練過程で成形材料の混練度を
上げ、材料の樹脂成分間の相溶や無機充填材の分散を促
進すれば低減できることは周知であるが、溶融混練過程
で混練度を上げることは、その過程で加えられる熱履歴
によって成形材料の硬化反応を進めることになり、結果
として、成形材料の流動性を損なってしまう。このた
め、配合成分の内、予備混合の段階で硬化反応が進まな
い原料を組み合わせ、これらの原料が溶融或いは軟化す
るより高い温度で溶融混合した後に溶融混練を行う方法
（例えば、特開昭５６−１４９４５４号公報、特開平４
−５９８６３号公報、特開平３−１９５７６４号公
報）、或いは、混練機の選択や混練条件を最適化するこ
とによって、混練機内での硬化反応の進行を最小限に抑
え、異なる樹脂成分間の相溶と無機充填材の分散を促進
する方法（例えば、特開平９−５２２２８号公報）など
が開示されている。
形材料のボイドは、溶融混練過程で成形材料の混練度を
上げ、材料の樹脂成分間の相溶や無機充填材の分散を促
進すれば低減できることは周知であるが、溶融混練過程
で混練度を上げることは、その過程で加えられる熱履歴
によって成形材料の硬化反応を進めることになり、結果
として、成形材料の流動性を損なってしまう。このた
め、配合成分の内、予備混合の段階で硬化反応が進まな
い原料を組み合わせ、これらの原料が溶融或いは軟化す
るより高い温度で溶融混合した後に溶融混練を行う方法
（例えば、特開昭５６−１４９４５４号公報、特開平４
−５９８６３号公報、特開平３−１９５７６４号公
報）、或いは、混練機の選択や混練条件を最適化するこ
とによって、混練機内での硬化反応の進行を最小限に抑
え、異なる樹脂成分間の相溶と無機充填材の分散を促進
する方法（例えば、特開平９−５２２２８号公報）など
が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、たと
え無機充填材の含有率が高くても、流動性が良好で、ボ
イド発生が極めて少ない半導体封止用エポキシ成形材料
の製造方法を提供することにある。
え無機充填材の含有率が高くても、流動性が良好で、ボ
イド発生が極めて少ない半導体封止用エポキシ成形材料
の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような情勢
を鑑み研究を進めた結果、樹脂成分間の相溶を促進する
だけでもボイドが大きく低減することを新たに見出し、
さらに無機充填材の含有率が大きいエポキシ樹脂成形材
料に対して、硬化反応を進行させることなしにボイドを
低減する具体的な方法を見出した。すなわち本発明は、
室温で固形であるエポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化
促進剤及び無機充填材を少なくとも含む原料を予備混合
した後に溶融混練する半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料の製造方法において、使用するエポキシ樹脂及びフェ
ノール樹脂のそれぞれの配合量の５０重量％以上を粒径
２５０μｍ未満の粉末とし、これらが溶融または軟化し
ない温度域で予備混合し、次いで溶融混練することを特
徴とする半導体封止用エポキシ成形材料の製造方法であ
る。
を鑑み研究を進めた結果、樹脂成分間の相溶を促進する
だけでもボイドが大きく低減することを新たに見出し、
さらに無機充填材の含有率が大きいエポキシ樹脂成形材
料に対して、硬化反応を進行させることなしにボイドを
低減する具体的な方法を見出した。すなわち本発明は、
室温で固形であるエポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化
促進剤及び無機充填材を少なくとも含む原料を予備混合
した後に溶融混練する半導体封止用エポキシ樹脂成形材
料の製造方法において、使用するエポキシ樹脂及びフェ
ノール樹脂のそれぞれの配合量の５０重量％以上を粒径
２５０μｍ未満の粉末とし、これらが溶融または軟化し
ない温度域で予備混合し、次いで溶融混練することを特
徴とする半導体封止用エポキシ成形材料の製造方法であ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に使用されるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以
上のエポキシ基を有し、常温で固形のものであれば、特
に限定するものではないが、例えば、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、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、アルキル変性トリフェノールメタン型エポ
キシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても、混
合して用いても構わない。但し、結晶性エポキシ樹脂を
用いる場合には、融点が５０℃〜１５０℃の範囲のもの
を総エポキシ樹脂の７０重量％以上使う必要がある。こ
の理由は、融点に関して、もし５０℃未満のものを使う
と、予備混合の際に発生する摩擦熱によって樹脂温度が
上昇して溶融が始まるために、極端に作業性が悪くな
り、生産性が劣る結果を招くためである。
本発明に使用されるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以
上のエポキシ基を有し、常温で固形のものであれば、特
に限定するものではないが、例えば、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、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、アルキル変性トリフェノールメタン型エポ
キシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても、混
合して用いても構わない。但し、結晶性エポキシ樹脂を
用いる場合には、融点が５０℃〜１５０℃の範囲のもの
を総エポキシ樹脂の７０重量％以上使う必要がある。こ
の理由は、融点に関して、もし５０℃未満のものを使う
と、予備混合の際に発生する摩擦熱によって樹脂温度が
上昇して溶融が始まるために、極端に作業性が悪くな
り、生産性が劣る結果を招くためである。
【０００８】一方、融点が１５０℃を越えるものでは、
混練機内でエポキシ樹脂を溶融させるために非常に高い
温度が必要になるが、これは予備混合したエポキシ樹脂
組成物を混練機で溶融混練する際、硬化反応の進行を抑
えることが難しくなることを意味し、封止成形時の流動
性を良好に維持できなくなるためである。結晶性エポキ
シ樹脂の使用量が総エポキシ樹脂の７０重量％以上とす
る点に関しては、もし、７０重量％未満の場合は、製造
された成形材料の粘度の低下が十分でなく、流動性が低
下してしまうことが多いためである。融点はガラスキャ
ピラリー中の樹脂の融解温度を外観から判定する通常の
測定方法や示差走査熱量計を使う測定方法で簡単に知る
ことができる。
混練機内でエポキシ樹脂を溶融させるために非常に高い
温度が必要になるが、これは予備混合したエポキシ樹脂
組成物を混練機で溶融混練する際、硬化反応の進行を抑
えることが難しくなることを意味し、封止成形時の流動
性を良好に維持できなくなるためである。結晶性エポキ
シ樹脂の使用量が総エポキシ樹脂の７０重量％以上とす
る点に関しては、もし、７０重量％未満の場合は、製造
された成形材料の粘度の低下が十分でなく、流動性が低
下してしまうことが多いためである。融点はガラスキャ
ピラリー中の樹脂の融解温度を外観から判定する通常の
測定方法や示差走査熱量計を使う測定方法で簡単に知る
ことができる。
【０００９】本発明に使用されるフェノール樹脂は、常
温で固形のものであれば特に限定するものではないが、
例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラ
ック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、
フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹
脂、テルペン変性フェノール樹脂などが挙げられ、これ
らを単独で用いても、混合して用いても構わない。
温で固形のものであれば特に限定するものではないが、
例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラ
ック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、
フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹
脂、テルペン変性フェノール樹脂などが挙げられ、これ
らを単独で用いても、混合して用いても構わない。
【００１０】本発明では、予備混合する際のエポキシ樹
脂とフェノール樹脂の粒径は共に小さいほど好ましい
が、少なくとも２５０μｍ未満の粉末の含有量がエポキ
シ樹脂とフェノール樹脂のそれぞれの配合量に対して５
０重量％以上を占めることが必要である。これは、粉体
粒子が大きいと、予備混合過程でエポキシ樹脂とフェノ
ール樹脂が十分に混合されたとしても、混練機内で両者
の相溶に時間を要し、その間に硬化反応が進行してしま
うためである。配合する樹脂の粒径分布の決定には、超
音波、音波、回転振動、空気流などを駆動源とした篩を
用いて重量分布を測定する乾式篩分法が用いられる。こ
の際、粉体が凝集性を有している場合には、ホワイトカ
ーボンなど、少量の除電剤を被測定粉体に混入して測定
を行う方法がよい。また、界面活性剤を少量添加した貧
溶媒に被測定粉体を分散させ、粉体の体積粒径分布をレ
ーザー光散乱法で測定し、粉体の真密度の値を用いて重
量粒径分布に換算する方法でもよい。
脂とフェノール樹脂の粒径は共に小さいほど好ましい
が、少なくとも２５０μｍ未満の粉末の含有量がエポキ
シ樹脂とフェノール樹脂のそれぞれの配合量に対して５
０重量％以上を占めることが必要である。これは、粉体
粒子が大きいと、予備混合過程でエポキシ樹脂とフェノ
ール樹脂が十分に混合されたとしても、混練機内で両者
の相溶に時間を要し、その間に硬化反応が進行してしま
うためである。配合する樹脂の粒径分布の決定には、超
音波、音波、回転振動、空気流などを駆動源とした篩を
用いて重量分布を測定する乾式篩分法が用いられる。こ
の際、粉体が凝集性を有している場合には、ホワイトカ
ーボンなど、少量の除電剤を被測定粉体に混入して測定
を行う方法がよい。また、界面活性剤を少量添加した貧
溶媒に被測定粉体を分散させ、粉体の体積粒径分布をレ
ーザー光散乱法で測定し、粉体の真密度の値を用いて重
量粒径分布に換算する方法でもよい。
【００１１】本発明に使用される無機充填材は、溶融シ
リカ粉末、結晶シリカ粉末、アルミナ、窒化珪素などが
挙げられ、これらを単独で用いても、混合して用いても
構わない。また、無機充填材は予めシランカップリング
剤で表面処理されているものを用いてもよい。溶融シリ
カ粉末を使用する場合には、形状は球状のものを用い、
シリカの含有率は成形加工性と信頼性のバランスを考慮
して、全組成物中の６０〜９４重量％にすることが好ま
しいが、さらに好ましくは８５〜９４重量％である。こ
の理由は、従来の製造方法では多量のシリカと混合され
た樹脂成分を十分に相溶させるには溶融混練過程で極め
て大きな剪断エネルギーが必要であったが、その結果と
して、混練機内では硬化反応が進行し、成形材料の流動
性を損なっていたが、本発明では、樹脂成分を原料段階
で微粒化することによって、予備混合段階で既に相当な
均一混合状態に到達してしまうため、溶融混練過程では
樹脂成分の相溶に必要な剪断エネルギーが小さくなる特
徴がある。このため、シリカの含有率が８５〜９４重量
％以上でも成形材料の流動性が良好に保たれる。
リカ粉末、結晶シリカ粉末、アルミナ、窒化珪素などが
挙げられ、これらを単独で用いても、混合して用いても
構わない。また、無機充填材は予めシランカップリング
剤で表面処理されているものを用いてもよい。溶融シリ
カ粉末を使用する場合には、形状は球状のものを用い、
シリカの含有率は成形加工性と信頼性のバランスを考慮
して、全組成物中の６０〜９４重量％にすることが好ま
しいが、さらに好ましくは８５〜９４重量％である。こ
の理由は、従来の製造方法では多量のシリカと混合され
た樹脂成分を十分に相溶させるには溶融混練過程で極め
て大きな剪断エネルギーが必要であったが、その結果と
して、混練機内では硬化反応が進行し、成形材料の流動
性を損なっていたが、本発明では、樹脂成分を原料段階
で微粒化することによって、予備混合段階で既に相当な
均一混合状態に到達してしまうため、溶融混練過程では
樹脂成分の相溶に必要な剪断エネルギーが小さくなる特
徴がある。このため、シリカの含有率が８５〜９４重量
％以上でも成形材料の流動性が良好に保たれる。
【００１２】本発明で使用される硬化促進剤は前記エポ
キシ樹脂とフェノール樹脂を架橋する硬化反応の触媒と
なるもので、アミン系化合物、有機スルホン酸化合物、
イミダゾール化合物などが挙げられ、これらを単独で用
いても、混合して用いても構わない。本発明で得られる
半導体封止用エポキシ樹脂成形材料はこれまで説明した
必須成分のほかに、必要に応じて、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシランなどの充填材に用いる表面処
理剤、カーボンブラックなどの着色剤、カルナバワック
スなどの離型剤、シリコーンオイルなどの低応力剤、三
酸化アンチモンなどの難燃剤などを配合することができ
る。
キシ樹脂とフェノール樹脂を架橋する硬化反応の触媒と
なるもので、アミン系化合物、有機スルホン酸化合物、
イミダゾール化合物などが挙げられ、これらを単独で用
いても、混合して用いても構わない。本発明で得られる
半導体封止用エポキシ樹脂成形材料はこれまで説明した
必須成分のほかに、必要に応じて、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシランなどの充填材に用いる表面処
理剤、カーボンブラックなどの着色剤、カルナバワック
スなどの離型剤、シリコーンオイルなどの低応力剤、三
酸化アンチモンなどの難燃剤などを配合することができ
る。
【００１３】本発明に使用される予備混合機としては、
回転軸に複数の羽根が取り付けられたヘンシェルミキサ
ー、中心軸に掻き取り羽根が取り付けられているととも
にサイドにはディスパーが取り付けられたトレロミキサ
ー、中心軸が回転しながら惑星運動をするプラネタリー
ミキサー、波形状の二軸が回転するニーダーなど、主に
攪拌作用が強い混合機の他に、コロイドミル、ポット式
や連続式のボールミル、ライカイ、ロールミル、密閉多
段ずり剪断押出機など、主に剪断作用が強い混合機が使
用できるが、攪拌作用が強い混合機と剪断作用が大きい
混合機を併用するのが好ましく、ヘンシェルミキサーと
ボールミルを併用する方法、ヘンシェルミキサーと密閉
多段ずり剪断押出機を併用する方法が特に好適である。
また、樹脂成分が溶融或いは軟化しない温度域で混合操
作が行えるよう冷却機構を具備したものが好ましい。本
発明に使用される溶融混練は特に限定しないが、コニー
ダーを含めた単軸押出機、二軸押出機、加熱ロール、連
続ニーダ、バンバリーミキサーなどが使用できる。
回転軸に複数の羽根が取り付けられたヘンシェルミキサ
ー、中心軸に掻き取り羽根が取り付けられているととも
にサイドにはディスパーが取り付けられたトレロミキサ
ー、中心軸が回転しながら惑星運動をするプラネタリー
ミキサー、波形状の二軸が回転するニーダーなど、主に
攪拌作用が強い混合機の他に、コロイドミル、ポット式
や連続式のボールミル、ライカイ、ロールミル、密閉多
段ずり剪断押出機など、主に剪断作用が強い混合機が使
用できるが、攪拌作用が強い混合機と剪断作用が大きい
混合機を併用するのが好ましく、ヘンシェルミキサーと
ボールミルを併用する方法、ヘンシェルミキサーと密閉
多段ずり剪断押出機を併用する方法が特に好適である。
また、樹脂成分が溶融或いは軟化しない温度域で混合操
作が行えるよう冷却機構を具備したものが好ましい。本
発明に使用される溶融混練は特に限定しないが、コニー
ダーを含めた単軸押出機、二軸押出機、加熱ロール、連
続ニーダ、バンバリーミキサーなどが使用できる。
【００１４】
【実施例】以下に実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。 実施例１ エポキシ樹脂［３，３’，５，５’−テトラメチルビフ
ェノールジグリシジルエーテル樹脂、融点１０３℃、エ
ポキシ当量１９５、篩分法による重量基準のメディアン
径２３０μｍ］ ４．２重量部、フェノール樹脂［１５
０℃における溶融粘度０．３Ｐａ．ｓ、水酸基当量１７
５、篩分法による重量基準のメディアン径１５０μｍ］
４．３重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂 １．０重量部、トリフェニルホスフィン ０．２重
量部、球状溶融シリカ粉末 ８８．０重量部、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン ０．５重量部、
カーボンブラック ０．３重量部、カルナバワックス
０．５重量部、三酸化アンチモン １．０重量部から構
成される調合物を基本配合品Ａとし、これを室温状態に
設定したヘンシェルミキサー（容量１５リットル、回転
数1０００ｒｐｍ）で２分間予備混合したものを同方向
噛み合い二軸押出混練機（スクリュ径Ｄ＝３０ｍｍ、押
出機軸長さ＝１ｍ、ニーディングディスク長 ＝ ６Ｄ、
スクリュ回転数３００ｒｐｍ、吐出量２０ｋｇ／ｈ）で
加熱混練した。吐出物を厚さ２ｍｍのシートにした後、
冷却し、粉砕してエポキシ樹脂成形材料を得た。得られ
た材料の流動性とボイド数を次に示す方法に従って評価
した。結果を表１に示した。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。 実施例１ エポキシ樹脂［３，３’，５，５’−テトラメチルビフ
ェノールジグリシジルエーテル樹脂、融点１０３℃、エ
ポキシ当量１９５、篩分法による重量基準のメディアン
径２３０μｍ］ ４．２重量部、フェノール樹脂［１５
０℃における溶融粘度０．３Ｐａ．ｓ、水酸基当量１７
５、篩分法による重量基準のメディアン径１５０μｍ］
４．３重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂 １．０重量部、トリフェニルホスフィン ０．２重
量部、球状溶融シリカ粉末 ８８．０重量部、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン ０．５重量部、
カーボンブラック ０．３重量部、カルナバワックス
０．５重量部、三酸化アンチモン １．０重量部から構
成される調合物を基本配合品Ａとし、これを室温状態に
設定したヘンシェルミキサー（容量１５リットル、回転
数1０００ｒｐｍ）で２分間予備混合したものを同方向
噛み合い二軸押出混練機（スクリュ径Ｄ＝３０ｍｍ、押
出機軸長さ＝１ｍ、ニーディングディスク長 ＝ ６Ｄ、
スクリュ回転数３００ｒｐｍ、吐出量２０ｋｇ／ｈ）で
加熱混練した。吐出物を厚さ２ｍｍのシートにした後、
冷却し、粉砕してエポキシ樹脂成形材料を得た。得られ
た材料の流動性とボイド数を次に示す方法に従って評価
した。結果を表１に示した。
【００１５】＜評価方法＞ 流動性：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６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成形機を用い
て、前記半導体封止用エポキシ樹脂成形材料のスパイラ
ルフロー値を測定した。トランスファ成形条件は金型温
度１７５℃、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、保圧硬化時間
１２０秒とした。 ボイド数：１６０ｐＱＦＰ（ボディサイズ２８ｍｍ Ｘ
２８ｍｍ、パッケージ厚さ３．６ｍｍ、ＩＣチップサイ
ズ１５ｍｍ Ｘ １５ｍｍ）の半導体パッケージを封止成
形し、半導体パッケージ内に残存する長軸径０．１ｍｍ
以上のボイド個数を超音波探傷機で観察し、１パッケー
ジ当たりのボイド数を計数した。半導体パッケージのト
ランスファ封止成形条件は、金型温度１７５℃、注入時
間１５秒、保圧時間１２０秒、材料予熱温度８０℃とし
た。
ー測定用金型を取り付けたトランスファ成形機を用い
て、前記半導体封止用エポキシ樹脂成形材料のスパイラ
ルフロー値を測定した。トランスファ成形条件は金型温
度１７５℃、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、保圧硬化時間
１２０秒とした。 ボイド数：１６０ｐＱＦＰ（ボディサイズ２８ｍｍ Ｘ
２８ｍｍ、パッケージ厚さ３．６ｍｍ、ＩＣチップサイ
ズ１５ｍｍ Ｘ １５ｍｍ）の半導体パッケージを封止成
形し、半導体パッケージ内に残存する長軸径０．１ｍｍ
以上のボイド個数を超音波探傷機で観察し、１パッケー
ジ当たりのボイド数を計数した。半導体パッケージのト
ランスファ封止成形条件は、金型温度１７５℃、注入時
間１５秒、保圧時間１２０秒、材料予熱温度８０℃とし
た。
【００１６】実施例２ ヘンシェルミキサーの回転数を５００ｒｐｍとし、実施
例１と同じ基本配合品Ａを２分間予備混合したものを同
方向噛み合い二軸押出混練機で加熱混練した。得られた
エポキシ樹脂成形材料の流動性とボイド数の評価結果を
表１に示した。 実施例３ 実施例２と同様に、基本配合品Ａをヘンシェルミキサー
で予備混合した後、連続式ボールミル（スクリュ回転数
５００ｒｐｍ、ボール径１０ｍｍ、吐出量２０ｋｇ／
ｈ）でさらに予備混合を行い、同方向噛み合い二軸押出
混練機で加熱混練した。得られたエポキシ樹脂成形材料
の流動性とボイド数の評価結果を表１に示した。
例１と同じ基本配合品Ａを２分間予備混合したものを同
方向噛み合い二軸押出混練機で加熱混練した。得られた
エポキシ樹脂成形材料の流動性とボイド数の評価結果を
表１に示した。 実施例３ 実施例２と同様に、基本配合品Ａをヘンシェルミキサー
で予備混合した後、連続式ボールミル（スクリュ回転数
５００ｒｐｍ、ボール径１０ｍｍ、吐出量２０ｋｇ／
ｈ）でさらに予備混合を行い、同方向噛み合い二軸押出
混練機で加熱混練した。得られたエポキシ樹脂成形材料
の流動性とボイド数の評価結果を表１に示した。
【００１７】実施例４ 実施例２と同様に、基本配合品Ａをヘンシェルミキサー
で予備混合した後、密閉多段ずり剪断押出機（回転ブレ
ード直径８０ｍｍ、ブレード枚数４組、ブレード回転数
３００ｒｐｍ、吐出量２０ｋｇ／ｈ）でさらに予備混合
を行い、同方向噛み合い二軸押出混練機で加熱混練し
た。得られたエポキシ樹脂成形材料の流動性とボイド数
の評価結果を表１に示した。
で予備混合した後、密閉多段ずり剪断押出機（回転ブレ
ード直径８０ｍｍ、ブレード枚数４組、ブレード回転数
３００ｒｐｍ、吐出量２０ｋｇ／ｈ）でさらに予備混合
を行い、同方向噛み合い二軸押出混練機で加熱混練し
た。得られたエポキシ樹脂成形材料の流動性とボイド数
の評価結果を表１に示した。
【００１８】比較例１〜４ 基本配合品Ａの内、エポキシ樹脂とフェノール樹脂だけ
を、重量基準メディアン径がそれぞれ３３０μｍ及び２
８０μｍのものに置換した配合品Ｂを実施例１〜実施例
４と同じ方法で予備混合し、混練を行った。得られたエ
ポキシ樹脂成形材料の流動性とボイド数の評価結果を表
１に示した。
を、重量基準メディアン径がそれぞれ３３０μｍ及び２
８０μｍのものに置換した配合品Ｂを実施例１〜実施例
４と同じ方法で予備混合し、混練を行った。得られたエ
ポキシ樹脂成形材料の流動性とボイド数の評価結果を表
１に示した。
【００１９】実施例５〜８、比較例５〜８ エポキシ樹脂［３，３’，５，５’−テトラメチルビフ
ェノールジグリシジルエーテル樹脂、融点１０３℃、エ
ポキシ当量１９５、篩分法による重量基準のメディアン
径２３０μｍ］ ７．９重量部、フェノール樹脂［１５
０℃における溶融粘度０．３Ｐａ．ｓ、水酸基当量１７
５、篩分法による重量基準のメディアン径１５０μｍ］
８．０重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂 １．５重量部、トリフェニルホスフィン ０．４重
量部、球状溶融シリカ粉末 ８０．０重量部、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン ０．４重量部、
カーボンブラック ０．３重量部、カルナバワックス
０．５重量部、三酸化アンチモン １．０重量部から構
成されるシリカ粉末の含有量が少ない調合物を基本配合
品Ｃとし、基本配合品Ｃの内、エポキシ樹脂とフェノー
ル樹脂だけを、重量基準メディアン径がそれぞれ３３０
μｍ及び２８０μｍのものに置換した配合品Ｄととも
に、それぞれ実施例１〜４並びに比較例１〜４と同様に
予備混合と加熱混練を行った。得られたエポキシ樹脂成
形材料の流動性とボイド数の評価結果を表２に示した。
ェノールジグリシジルエーテル樹脂、融点１０３℃、エ
ポキシ当量１９５、篩分法による重量基準のメディアン
径２３０μｍ］ ７．９重量部、フェノール樹脂［１５
０℃における溶融粘度０．３Ｐａ．ｓ、水酸基当量１７
５、篩分法による重量基準のメディアン径１５０μｍ］
８．０重量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂 １．５重量部、トリフェニルホスフィン ０．４重
量部、球状溶融シリカ粉末 ８０．０重量部、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン ０．４重量部、
カーボンブラック ０．３重量部、カルナバワックス
０．５重量部、三酸化アンチモン １．０重量部から構
成されるシリカ粉末の含有量が少ない調合物を基本配合
品Ｃとし、基本配合品Ｃの内、エポキシ樹脂とフェノー
ル樹脂だけを、重量基準メディアン径がそれぞれ３３０
μｍ及び２８０μｍのものに置換した配合品Ｄととも
に、それぞれ実施例１〜４並びに比較例１〜４と同様に
予備混合と加熱混練を行った。得られたエポキシ樹脂成
形材料の流動性とボイド数の評価結果を表２に示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】これまで説明したように、本発明によれ
ば、たとえ無機充填材の充填率が高くても、硬化反応を
進行させることなしに樹脂成分が均一に混合された半導
体封止用エポキシ成形材料が得られ、その結果として、
半導体パッケージの封止成形において、流動性が良好
で、ボイドが少ない成形加工性に優れた半導体封止用エ
ポキシ成形材料を安定的に製造することができる。
ば、たとえ無機充填材の充填率が高くても、硬化反応を
進行させることなしに樹脂成分が均一に混合された半導
体封止用エポキシ成形材料が得られ、その結果として、
半導体パッケージの封止成形において、流動性が良好
で、ボイドが少ない成形加工性に優れた半導体封止用エ
ポキシ成形材料を安定的に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/31 Ｆターム(参考） 4F201 AA37 AA39 AB03 AB11 AB16 AB17 AC04 AH37 AM32 AR12 AR15 BA01 BC01 BC12 BC37 BK11 BK13 BK15 4J002 CC03X CC05X CC07X CD00W CD03W CD05W CD06W CD07W DE146 DJ006 DJ016 EN007 EU117 EV237 FA086 FD016 FD090 FD130 FD157 FD160 GJ02 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA03 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB19 EC20
Claims (2)
- 【請求項１】 室温で固形であるエポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、硬化促進剤及び無機充填材を少なくとも含む
原料を予備混合した後に溶融混練する半導体封止用エポ
キシ樹脂成形材料の製造方法において、使用するエポキ
シ樹脂及びフェノール樹脂のそれぞれの配合量の５０重
量％以上を粒径２５０μｍ未満の粉末とし、これらが溶
融または軟化しない温度域で予備混合し、次いで溶融混
練することを特徴とする半導体封止用エポキシ成形材料
の製造方法。 - 【請求項２】 エポキシ樹脂は融点が５０〜１５０℃で
ある結晶性エポキシ樹脂で、総エポキシ樹脂中に７０重
量％以上含有し、かつ、無機充填材は溶融球状シリカ粉
末で、全原料の８５重量％以上含有する請求項１記載の
半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7846799A JP2000273278A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7846799A JP2000273278A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273278A true JP2000273278A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13662837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7846799A Pending JP2000273278A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000273278A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327043A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| SG119150A1 (en) * | 2001-05-02 | 2006-02-28 | Sumitomo Bakelite Co | Process for production of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
| JP2009274336A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Nitto Denko Corp | 半導体素子封止用樹脂組成物の製造方法 |
| JP2012251157A (ja) * | 2012-08-03 | 2012-12-20 | Nitto Denko Corp | 半導体素子封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体封止体 |
| JP2013006406A (ja) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Nitto Denko Corp | 樹脂混練物およびシート |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP7846799A patent/JP2000273278A/ja active Pending
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| JP2002327043A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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