JPH11286013A - 顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法及び半導体装置 - Google Patents
顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法及び半導体装置Info
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- JPH11286013A JPH11286013A JP8866798A JP8866798A JPH11286013A JP H11286013 A JPH11286013 A JP H11286013A JP 8866798 A JP8866798 A JP 8866798A JP 8866798 A JP8866798 A JP 8866798A JP H11286013 A JPH11286013 A JP H11286013A
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Abstract
て、外観が平滑で顆粒間の擦れ等による微粉の発生が少
ない顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物提供するこ
と。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とし、無機充填材
を全樹脂組成物中に70〜93重量%含有する半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を、溶融混練後粉砕し粉砕顆粒
状物にした後、遠心回転装置に投入し、該遠心回転装置
の槽内の温度が、70℃以下になるように槽内に冷風投
入口から冷却空気を連続的に導入すると共に、熱風投入
口から100〜180℃の熱風を顆粒状物に吹き付け、
顆粒状物の表面を溶融し、回転させながら顆粒間の摩擦
衝撃で表面を滑らかにした後、顆粒状物を遠心回転装置
外に排出し、急冷することを特徴とする顆粒状半導体封
止用エポキシ樹脂組成物の製造方法。
Description
用エポキシ樹脂組成物の製造方法、及び該エポキシ樹脂
組成物で封止成形された半導体装置に関するものであ
る。
物(以下樹脂組成物という)は、電気特性、耐熱性等に
優れるエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤,硬化促進
剤、離型剤、難燃剤、着色剤等の添加剤及び無機充填材
を50〜90重量%含む構成からなっている。樹脂組成
物の製造方法としては、樹脂組成物を構成する各成分を
混練機で予備混合後、ロール、単軸押出機とロールの組
合せ、又は2軸押出機により混練を行い、混練物をシー
ト状に圧延、冷却後に溶融粉砕機、パルベライザー、ナ
イフミル、ハンマーミル等の粉砕機を用いて粉砕した
後、タブレットに成形する工程が一般的である。このよ
うな工程では容易に樹脂組成物が吸湿し成形品に空隙が
発生し易くなり製品の信頼性を損なうことになる。ま
た、タブレットの変形や粉塵による設備トラブル、作業
環境の悪化を招いている。また作業性等を悪化させる微
粉を篩分工程を通過させることにより除去することが行
われているが篩分顆粒品の外観は角があり、表面は充填
材がむき出しの状態であるため顆粒間の摩擦、顆粒と設
備との摩擦で容易に粉落ち現象を生じて微粉が発生する
という問題があった。
や粉砕顆粒状物を篩分した顆粒に代わる顆粒状半導体封
止用エポキシ樹脂組成物の製造方法に関するものであ
り、タブレット化する前の粉砕顆粒の表面を二次加工
(以下、表面改質という)することによって外観が平滑
で顆粒間の擦れ等による微粉の発生が少ない顆粒状半導
体封止用エポキシ樹脂組成物及びこれにより封止された
半導体装置を提供するものである。
組成物を溶融混練後粉砕して得られる顆粒状樹脂組成物
の顆粒の角取りや顆粒破断面からの微粉落下を防止した
り、あるいは粉砕の際付着する微粉を除去するものであ
る。即ち本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化
剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とし、無機充
填材を全樹脂組成物中に70〜93重量%含有する半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を、溶融混練後粉砕し粉砕
顆粒状物にした後、遠心回転装置に投入し、該遠心回転
装置の槽内の温度が、70℃以下になるように槽内に冷
風投入口から冷却空気を連続的に導入すると共に、熱風
投入口から100〜180℃の熱風を顆粒状物に吹き付
け、顆粒状物の表面を溶融し、回転させながら顆粒間の
摩擦衝撃で表面を滑らかにした後、顆粒状物を遠心回転
装置外に排出し、急冷することを特徴とする顆粒状半導
体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法であり、好まし
くは熱風投入口の形状が、フィッシュテール形状であ
り、更に好ましくは、遠心回転装置に投入される粉砕顆
粒状物が、32メッシュの篩分機で通過する微粒を除去
する工程を有し、該粉砕顆粒状物の150μm以下の微
粒の含有量が1重量%のものを使用する上記記載の顆粒
状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法である。
更に、また上記記載の製造方法により得られた顆粒状半
導体封止用エポキシ樹脂組成物、好ましくは粒径212
μm以下の微粒の含有量が1重量%以下のものを使用し
て封止成形された半導体装置である。
ール樹脂硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分
とし、無機充填材を全樹脂組成物中に70〜93重量%
含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を二軸押出
機、あるいはロール、バンバリー等の混練機で混合溶融
した後、シート状に冷却引き延ばし粉砕機にて所定の粒
度以下に粉砕する。この粉砕品あるいは粉砕品を特定の
目開きの篩分機で微粉を除去した樹脂組成物を遠心回転
装置に投入し回転させながら、顆粒表面に100〜18
0℃の熱風を吹き付けながら、かつ回転装置内部の雰囲
気温度を70℃以下となるよう空気を外部から導入した
状態下で縄目状の模様を描きながら回転している顆粒表
面を溶融させ、顆粒間の摩擦衝撃で表面を滑らかにした
後遠心装置外に排出し急冷することを特徴とする顆粒状
樹脂組成物の製造方法である。
押出機等の連続混練機、バンバリー等のバッチ式混練機
にて溶融混練した後粉砕し易い板状に冷却引き延ばし、
粉砕機により粉砕する工程で得られた粉砕顆粒状物と、
この粉砕顆粒状物を遠心回転装置内で顆粒表面を二次加
工する工程で構成されるものである。
填材等の添加物が露出し、角が立ち、破断屑も含まれて
いるため粉塵の原因となっている。粉砕された顆粒状物
を遠心回転装置の中に投入し遠心力で遠心回転装置のタ
ーンテーブル上で運動させ縄目状に回転している顆粒表
面に100〜180℃の熱風を吹き付け、顆粒表面を軟
化溶融させ顆粒間の摩擦衝撃によって粒の角が取れ、顆
粒表面も平滑化する。熱風を回転している槽内全体の顆
粒表面に吹き付け加熱すると早期に硬化が進み顆粒樹脂
組成物の流動性が阻害されるので好ましくない。このた
め熱風の吹き付け方としてはフィッシュテール形状を有
する熱風投入口にし、顆粒全体に熱風が広がらないよう
することが好ましい。槽内温度は70℃以下、望ましく
は60℃以下となるように槽内に冷風を導入する方が好
ましい。所定の時間熱風を吹き付けて顆粒間の衝突によ
って顆粒表面が改質されたら槽外に排出し冷却する。熱
風温度が100℃未満だと処理時間が掛かり生産性が悪
く、180℃を越えると顆粒表面での硬化が促進し顆粒
内外の品質差が生じる不具合があり、製造時の処理時間
管理も極めて困難となる。
樹脂硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤は、通常半導体
封止用エポキシ樹脂組成物に用いるものならば、特に限
定しない。エポキシ樹脂としては、例えばクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、ビフエニル型エポキシ樹脂、
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
が挙げられる。フェノール樹脂としては、フェノールノ
ボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ジシクロペ
ンタジエン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
カ、アルミナ等が挙げられ、全樹脂組成物中の無機充填
材の量は、70〜93重量%が好ましい。無機充填材が
70重量%未満であると、樹脂組成物の吸水率が高くな
り、耐湿信頼性が充分でなく、また、93重量%を越え
ると流動性が損なわれるため、成形性に不具合を生じ、
好ましくない。硬化促進剤には、イミダゾール、有機リ
ン化合物、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウン
デセン−7等が使用できる。これら以外に必要に応じ
て、シランカップリング剤、三酸化アンチモン等の難燃
剤、着色剤、ワツクス等の離型剤、シリコーンオイル、
ゴム等の低応力剤を適宜添加してもよい。
するが、本実施例に限定されるものではない。下記の配
合割合で、各原材料をヘンシェルミキサーで予備混合し
た後、二軸混練機にて溶融混練し、押出機から排出後直
ちにシーティングロールにて2mm以下の肉厚に引き延
ばし冷却する。このシートを直径4mmの複数の穴の空
いたスクリーンを有する粉砕機で粉砕し、32メッシュ
の篩分機で通過する微粒を除去し、該粉砕顆粒状物の1
50μm以下の微粒の含有量が1重量%のものを使用し
た。
pmで回転している遠心回転装置のターンテーブル3上
に粉砕顆粒状物7を所定量投入する。投入された粉砕顆
粒状物7は遠心力で縄目状の模様を呈して槽内を回転す
る。縄目状を呈して運動している粉砕顆粒状物7面上で
120℃となるようフィッシュテール形状の熱風投入口
2から熱風を4分間吹き付けた後、表面改質品排出口6
から表面改質された表面が平滑で粉落ちのない顆粒状に
変化した顆粒品8を得た。ここで、熱風吹き付け時間4
分でも槽内温度が70℃以下となるように、槽内に冷風
投入口1から20℃の空気を強制的に導入し槽内温度を
55℃以下に維持した。粉砕顆粒状物7の回転によって
生じる縄目状表面が改質に必要な温度になるまでは粉砕
顆粒状物7間の摩擦により微粉が発生しこの微粉は装置
内面とターンテーブルとのクリアランスを通り微粉排出
口4から排出される。このような工程で得られた表面改
質された顆粒(以下、表面改質顆粒)を実施例1、従来
からの粉砕顆粒状物をタブレット(以下、粉砕圧縮タ
ブ)にしたもの比較例1、粉砕顆粒状物を32メッシュ
の篩で篩分し微粉を除去した顆粒(以下、篩分顆粒)を
比較例2とした。
較した評価結果を表1に、実施例1において熱風温度を
変化した場合の評価結果を表2に示した。明らかに、表
面改質することによって粉落ちがなく、嵩密度が向上す
ることにより嵩高さを低くすることができ、粒自体にも
丸みができ顆粒自体の流動性が改善されるため安息角が
低い方に改善されていることが判明した。
篩で篩分した顆粒を用いることにより表面改質時の歩留
まりが向上する。装置内のターンテーブル外径と装置内
壁には0.5mm以下の間隙があり回転運動の初期に顆
粒中の微細なものがこの間隙から落下してしまい歩留ま
りの悪化を引き起こすことによる。一方、表面改質され
た顆粒は表面改質前と粒径を比較すると小径の方に分布
が移動しており、0.5mm以下の表面改質された微小
顆粒は半導体封止成形の際に静電気による帯電で封止金
型内の樹脂投入ポット内への供給、計量等に悪影響を与
えることがあるため篩分して微粒分を除去しておくこと
が望ましい。
物を低圧トランスファー成形機にて175℃、射出圧7
0kgf/cm2、保圧時間120秒の条件で成形し、スパイ
ラルフローを測定。 ・アセトン不溶分 前記樹脂組成物100gとアセトン500mlを容器に
入れ20分間浸漬し、液を100メッシュの篩に通し、
篩上に残った重量を%で表示。 ・その他の評価 評価値: × 劣る、 ○ 優れる、 △ 良
3g入れた時の高さを表している。
することによって粉落ちがなく、嵩密度が高くなること
により嵩高さを低くすることができ、顆粒自体にも丸み
ができ流動性が改善されため安息角が低い方に改善され
た優れた顆粒品を得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とし、無機充填材
を全樹脂組成物中に70〜93重量%含有する半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を、溶融混練後粉砕し粉砕顆粒
状物にした後、遠心回転装置に投入し、該遠心回転装置
の槽内の温度が、70℃以下になるように槽内に冷風投
入口から冷却空気を連続的に導入すると共に、熱風投入
口から100〜180℃の熱風を顆粒状物に吹き付け、
顆粒状物の表面を溶融し、回転させながら顆粒間の摩擦
衝撃で表面を滑らかにした後、顆粒状物を遠心回転装置
外に排出し、急冷することを特徴とする顆粒状半導体封
止用エポキシ樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項2】 熱風投入口の形状が、フィッシュテール
形状である請求項1記載の顆粒状半導体封止用エポキシ
樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項3】 粉砕顆粒状物の粒径150μm以下の微
粒の含有量が1重量%以下である請求項1又は2記載の
顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項4】 得られた顆粒状半導体封止エポキシ樹脂
組成物の粒径212μm以下の微粒の含有量が、1重量
%以下である請求項1、2又は3記載の顆粒状半導体封
止用エポキシ樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載の製造方法
で得られた顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用
いて封止成形された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8866798A JP3888767B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8866798A JP3888767B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11286013A true JPH11286013A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3888767B2 JP3888767B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=13949182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8866798A Expired - Fee Related JP3888767B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3888767B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2011009394A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Nitto Denko Corp | 光半導体封止用樹脂タブレットの製法およびそれによって得られる光半導体封止用樹脂タブレット、並びにそれを用いた光半導体装置 |
-
1998
- 1998-04-01 JP JP8866798A patent/JP3888767B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2011009394A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Nitto Denko Corp | 光半導体封止用樹脂タブレットの製法およびそれによって得られる光半導体封止用樹脂タブレット、並びにそれを用いた光半導体装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3888767B2 (ja) | 2007-03-07 |
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