JPH01204456A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH01204456A
JPH01204456A JP2826188A JP2826188A JPH01204456A JP H01204456 A JPH01204456 A JP H01204456A JP 2826188 A JP2826188 A JP 2826188A JP 2826188 A JP2826188 A JP 2826188A JP H01204456 A JPH01204456 A JP H01204456A
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filler
resin
resin composition
fine powder
semiconductor device
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Makoto Kuwamura
誠 桑村
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、成形性の優れた半導体装置に関するもので
ある。
〔従来の技術] 最近では、トランジスタ、IC,LSI等の半導体素子
はプラスチックパッケージを用いた樹脂封止が主流にな
っている。この種の樹脂封止には、従来からエポキシ樹
脂組成物が使用されており、良好な成績を収めている。
上記エポキシ樹脂組成物としては、特に、エポキシ樹脂
と、硬化剤としてのフェノール樹脂と、その他、硬化促
進剤としての2−メチルイミダゾール、無機質充填剤と
してのシリカ粉末等の組成系で構成されているものが、
成形性(特にトランスファー成形)等に優れたものとし
て賞用されている。一般に、成形性という観点からこの
ような封止樹脂に要望されることは、■成形時に封止樹
脂が適度に溶解しキャビティ内を流れて充填せしめるこ
とができること、■所定の時間内で固化すること、■金
型と樹脂の離型が良好であること、■キャビティ内に充
填された封止樹脂内にボイドが少ないこと、■パッケー
ジとフレーム界面に発生する樹脂パリが少ないこと等で
ある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記各要望の中でも、特に、パッケージ
とフレーム界面に発生する樹脂パリが問題となっており
、従来の封止樹脂材料では、一般に厚み5〜50μm程
度の樹脂パリといわれるものはその発生が防止されてい
なかった。したかつ。
て、このような樹脂パリを取り除くためには、樹脂を溶
剤で溶解したり、機械的にハリ取りの処理を行うという
ようにハリ取りの余計な工程を経なければならないのが
現状である。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、樹
脂封止に用いる樹脂組成物中に特定の粒径の充填剤を一
定量含有させることにより樹脂パリの発生を抑制し、成
形性に著しく優れた半導体装置を提供することをその目
的とするものである。
〔問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置は、
半導体素子を下記の(A)成分を含有する樹脂組成物で
封止するという構成をとる。
(A)平均粒径が10〜25μmで、0.1μm以下の
微細粒子を0.2〜1.0重量%含有する充填剤。
〔作用〕
すなわち、本発明者は、上記樹脂パリの発生を抑制する
ための一連の研究の過程で、樹脂ハリは低粘度の樹脂組
成物を用いたトランスファー成形時に樹脂組成物の注入
圧力を上げると樹脂ハリがよく発生し、注入圧力を下げ
ると樹脂パリの発生が減少することが確認されているこ
とがら、上記樹脂パリは、例えばエポキシ樹脂と硬化剤
との反応が不充分であり、架橋の不充分なエポキシ樹脂
組成物が注入圧力により流出し発生するものと考えた。
そこで、上記エポキシ樹脂組成物に含有される充填剤が
エポキシ樹脂組成物の流出を抑制するのに効果的なので
はないかと考え研究を重ねた結果、封止樹脂中に含有さ
れる充填剤の粒径とその含有量によってトランスファー
モールド成形の際に樹脂組成物の流れ性が変化して樹脂
ハリの発生に影響を及ぼすことが確認された。これを中
心にさらに研究を重ねた結果、封止樹脂組成物中に添加
する充填剤として、粒径0.1μm以下の微粉末充填剤
を全充填剤中0.2〜10%含有した充填剤を使用する
と、樹脂パリ等の形成が抑制されることを見いだしこの
発明に到達した。
この発明の半導体装置は、特殊な組成の充填剤を含有す
る樹脂組成物を用いて得られる。
上記充填剤としては、酸化珪素、酸化チタン。
酸化アンチモン、炭酸カルシウムおよびタルク等の無機
質充填剤があげられ、特に、酸化珪素が好適に用いられ
る。
つぎに、上記充填剤中0.2〜10%、好ましくは0.
5〜5%の量の充填剤を予め粒径0.1μm以下の微粉
末にする。このようにすると、上記微粉末充填剤が堰を
つくりエポキシ樹脂組成物の流出を防ぎ、樹脂ハリ等の
形成を妨げるようになる。
ただし、上記微粉末充填剤の使用量が0.2%未満にな
ると充填剤による目詰まり効果(充填剤が堰をつくり樹
脂の流出を防ぐ)が認められなくなりその結果樹脂パリ
が生じ、10%を超えると充填剤の表面を樹脂が充分に
覆わなくなり光沢性の悪い樹脂封止の半導体装置となる
。
このような微粉末充填剤を前述の割合だけ含有する充填
剤は、平均粒径が10〜25μmのものである。この数
値範囲をはずれると、樹脂組成物の未充填部分を生じ、
成形作業性に問題が生じると同時に不良品の発生率が高
くなる傾向がみられるからである。なお、充填剤として
は全てのものの数値が200μm以下、特に150μm
以下であることが好ましい。
なお、充填剤の粒径は、シーラスレーザー粒度解析モデ
ル715 (Gramulometre −715)に
より測定できる。
上記のような充填剤とともに使用される樹脂は、特に限
定するものではなく、タレゾールノボラック型等、従来
から半導体装置の封止樹脂として用いられる各種のエポ
キシ樹脂等が使用される。
上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノールノボラ
ック樹脂が好適に用いられる。
なお、硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール等
が用いられる。
この発明に用いる樹脂組成物は、例えばつぎのようにし
て製造することができる。すなわち、エポキシ樹脂、エ
ポキシ樹脂硬化剤、充填剤およびその他の添加剤を適宜
配合し、例えば、トライブレンド法によって均一分散さ
せた後、押出混練機により溶融混合し、冷却固化後粉砕
を行い製遺す・ることができる。
微粉末充填剤を前述の割合だけ含有する充填剤は、樹脂
組成物全体の65〜85%に設定配合することが好まし
い。すなわち、充填剤全体の配合量が65%未満になる
と樹脂組成物にチキソトロピー性を付与しにくく、した
がって、成形作業性に支障を生じると同時に応力歪みが
大きくなり、封止樹脂に悪影響を生じるようになるから
である。逆に、上記充填剤全体の配合量が85%を超え
ると、トランスファーモールド成形等の成形作業におい
て、樹脂組成物の未充填部分が生じやはり問題が生じる
傾向がみられるからである。
このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体封止は
特に限定されるものではなく、例えば、トランスファー
成形等の公知のモールド方法(マルチプランジャ方式を
含む)によって行うことができる。上記トランスファー
成形によって成形を行う場合には、その成形条件を、樹
脂材料あ注入圧力40〜120kg/ad、より好まし
くは60〜80kg/cffl、成形温度160〜19
0°C1成形時間40秒〜3分間に設定することが好適
であり、キュアー条件を、例えば150〜180 ’C
で3〜5時間と設定することが好適である。
C発明の効果〕 以上のように、この発明の半導体装置は、充填剤として
0.1μm以下の粒径を有する微粉末充填剤を充填剤全
体の0.2〜10%含存する樹脂組成物によって被覆モ
ールドされているため、製造過程において樹脂組成物の
流出が上記微粉末充填剤の目詰まり効果によって妨げら
れ樹脂ハリの発生を抑制することができる。したがって
、樹脂パリの除去工程を省略することができる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例1〜4.比較例1〜3〕 後記の第1表に従って、各原料を配合し、ミギシングロ
ール機(ロール温度100°C)で3分間溶融混練を行
い、冷却固化後粉砕を行って目的する微粉末状のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
つぎに、実施例および比較例によって得られた一徹粉末
状のエポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子をトランス
ファーモールドすることにより半導体装置を得た。
(以下余白) 以上の実施例および比較例で得られた半導体装置につい
て、ハリ検査および外観検査を行った。
その結果を第2表に示した。
なお、パリ検査方法はつぎのようにして行った。第1図
および第2図(第1図のA−A’断面図)に示すような
金型を用意し、トランスファープレスに装着する。1は
台、2は溝である。つぎに、金型とトランスファープラ
ンジャーを温度175°Cに上げ、エポキシ樹脂組成物
をポットに入れすくにトランスファー成形する。成形条
件は、トランスファー圧カフ0±5 kg / cM、
トランスファーラム速度3〜6nun/secに設定す
る。2分のキュアー時間を経た後、プレスを開く。つぎ
に、金型を開き、各々の溝2から出たパリの厚み20μ
m  (’A)、5μm  (B)、50μm  (C
)の3種類のパリの長さについてノギスにより0.1 
mmまで測定する。
(以下余白) 上記の表から明らかなように、0.1μm以下の粒径を
存する微粉末充填剤を0.2〜10%含有した無機質充
填剤を使用した実施別品では、外観検査およびハリ検査
の結果が良好であり、したがって比較別品に比べて優れ
た半導体装置が得られていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は金型の平面図、第2図は第1図の金型のA−A
’断面図である。 1・・・台 2・・・溝 特許出願人   日東電気工業株式会社代理人   弁
理士  西 胚 征 彦(A)      (B)  
      (C)第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体素子を下記の(A)成分を含有する樹脂組
    成物で封止してなる半導体装置。 (A)平均粒径が10〜25μmで、0.1μm以下の
    微細粒子を0.2〜1.0重量%含有する充填剤。
JP63028261A 1988-02-09 1988-02-09 半導体装置 Expired - Lifetime JP2574364B2 (ja)

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