JPS6140353A - 半導体封止用樹脂タブレツトの製造方法および製造装置 - Google Patents

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） 本発明は半導体封止用樹脂タブレットの製造方法および
製造装置、特には品質の安定した半導体封止用樹脂タブ
レットを生産性よく製造することのできる方法および装
置に関するものである。

（従来の技術） 半導体素子の樹脂封止は通常エポキシ樹脂などの合成樹
脂のトランスファー成形によって行なわれているが、こ
の成形に使用される樹脂はその粉末を圧縮成形したタブ
レットとして供給されている。

このタブレットは樹脂組成物をロール、混線機で混練し
、冷却後粉砕して得た粉末の所定量を金型内に入れて加
圧する圧縮成形法で作られているが、圧縮成形時Ｉニタ
ブレット中にまきこまれる気泡のために比重が成形品に
くらべて低いものとなる。タブレットの比重が成形品の
９０％以下であるタブレットを使用する場合にくらべて
、それが９０％以上のものを使用するとトランスファー
成形効率と得られる樹脂封止された半導体素子の耐湿寿
命が数段向上することが確認されているので、このタブ
レットの成形圧力を大きくしてタブレットの比重を成形
品の９０％以上、９５％程度にまで高めることも行なわ
れているが、タブレット成形時の圧力を大きくすると圧
縮成形時（二粉体に加えられるエネルギーが熱に変化す
るし、金型からタブレットを抜きとるときにタブレット
と金型との摩擦により熱か発生するため（二、この製造
を長時間続けると金型の発熱によって樹脂粉末が溶融し
て金型に付着するという現象が起り、この状態で作業を
続けるとタブレットの表面にこすれ、かけなどの不都合
部分が発生したり、タブレットにき裂が生じるという不
利が発生する。そしてこのような不利は粘度の低い樹脂
を使用した場合には顕著に現われ、このような不都合を
さけるためにはこの成形作業をしばしば中断して金型を
冷却したのち作業を再開するということが行なわれてい
るため、これには作業性が著しくわるいという欠点があ
った。

（発明の構成） 本発明はこのような不利を解決することのできる半導体
封止用樹脂タブレットの製造方法および製造装置に関す
るものであり、この第１発明は半導体封止用樹脂粉末を
冷却機構を取りつけたタブレット成形用金型に充填し、
上パンチ、下バンチで圧縮屋形することを特徴とする半
導体封止用樹脂タブレットの製造方法、第２発明は金型
ホルダー内に冷媒を循環させる螺旋溝を設けたタブレッ
ト成形用金型と、上パンチ、下パンチとからなることを
特徴とする半導体封止用樹脂タブレット製造装置に関す
るものである。

すなわち、本発明者らはトランスファー成形品の比重（
以下真比重という）の９０％以上の比重をもつタブレッ
トを品質よく、かつ安定して製造する方法について種々
検討した結果、半導体封止用樹脂粉末の圧縮成形による
製造装置におけるタブレット成形用金型に冷却機構を設
けること、特にこの冷却機構を金型ホルダー内ｌ二螺旋
溝を設けてこ−に冷媒を送入する構造体とすれば、タブ
レット成形時の加圧によって発生する熱、タブレット抜
きとり時の摩擦熱が効果的に除去されるので上記したよ
うな不利が解消され、タブレット成形圧を上昇させても
連続的に成形することができることを見出すと共に、こ
のタブレットを圧縮成形する上、下パンチにも冷却機構
を設（すればこの効果がさらに増加されること、また上
記のような冷却機構を設けると金型内に結露が発生し、
タブレットが水分を含んだものとなるおそれが生じるの
で、タブレット成形用金型（二線湿空気などを吹きつけ
ることが有効であるということを見出し、これによれば
真比重の９０％以上の比重をもつタブレットを品質よく
、かつ効率よく取得する。ことができることを確認、見
て本発明を完成させた。

本発明の方法による半導体封止用樹脂タブレットは半導
体封止用樹脂粉末をタブレット成形用金型内に装入し、
圧縮成形することによって得られる。この圧縮成形は金
型内の樹脂粉末を上、下パンチで圧縮することシニよっ
て行なわれるが、本発明の方法ではタブレット成形用金
型が冷却機構を備えたもの、特には成形用金型ホルダー
内に設けた螺旋溝に冷媒を送入するようｌ二したものと
されており、上、下パンチｌ二よる圧縮成形時の発熱が
速やかに除去されるので、この圧縮成形を例えば３トン
／ｄまで高めてもタブレットの表面にこすれ、かけなど
の発生することがなく、その比重を成形品の９５％以上
にまで高めるタブレットを容易にしかも長期間連続的に
製造することができるという有利性が与えられる。

なお、本発明の方法は上記したようにタブレット成形用
金型に冷却機構を設けるものであるが、この場合さらに
上、下パンチにも冷媒を循環させて冷却する圧縮成形時
の発熱がよりよく除去される。

また、このような冷却機構をもつ金型でタブレットを製
造すると作業性が数段向上するが、この場合には作業雰
囲気によって金型内を二水分が結露し、この水分がタブ
レット中に入り、この水分を含んだタブレットでトラン
スファー成形をすると、成形品ｊニボイド、かけなどが
発生し、また成形品の周りこうすいパリが発生するので
、この結露を防止する必要がある。

この結露防止についてはタブレット成形用金型に除湿さ
れた乾燥空気などを吹きつけることがよい。この除湿に
は相対温度を２０〜５０％とした１０〜２０℃の空気、
窒素、炭酸ガスなどを風圧５〜１０顛Ａｑ　、風量１〜
２７＋１”／分でタブレット金型、特には金型内面に直
接吹きつけるようにすることがよく、これによれば金型
内面が常に低湿、低温状態に保たれるので金型内での結
露が完全に防止され、水分を含まないタブレットが確実
に取得されるという有利性が与えられる。

つぎに本発明の方法および装置を添付の図面にもとづい
て説明するか、第１図は本発明装置の縦断面要因を示し
たものである。図におけるタブレット成形用金型１は円
筒形に形成されており、これにはその中央部に半導体封
止用樹脂粉末２を充填する充填口８が設けられており、
この樹脂粉末２は上パンチ４、下パンチ５によって適宜
の圧力で圧縮されてタブレットとされる。この圧力は粉
体の種類、粒度によって相違するが通常は１トン／ｃｌ
／を以上、タブレットの比重を真比重の９０％以上とす
るときには２トン／ｄ以上とされ、圧縮成形されたタブ
レットは上バンチ４を上昇させた後に下パンチ５を上昇
させることによって取り出される。この金型ＩＩ−はホ
ルダー６が設けられており、このホルダー６には螺旋溝
７が設けられ、螺旋溝７Ｃ：は冷媒クーラー８からの冷
媒が循環ポンプ９から送入されているので、これによれ
ば上下パンチ４．５の圧縮に伴なう熱が効果的に除去さ
れると共に金型からタブレットを抜きとるときの摩擦熱
も除去されるので、表面のこすれ、かけなどのない良質
のタブレットを連続的（：効率よく生産することができ
るという有利性が与えられる。

なお、金型ｉに上記のような冷却機構を設けると溶融粘
度の低い半導体封止用樹脂粉末を使用した場合も上下パ
ンチ４．５に樹脂粉末の付着することはなく、したがっ
てタブレット上下面の平滑性が損なわれることはないが
、この場合、上下パンチの表面な樹脂コートするか、上
下パンチの面の平滑度を上げるようにすることは任意と
される。

この冷却機構については金型ホルダー内に螺旋溝を設け
、こ＼に冷媒を通すという方法を示したが、これは金型
自体に穴を掘ってこの部分に冷媒を通す方法、金型ホル
ダーの外側に冷却ジャケットを設ける方法、金型ホルダ
ーに棒状のヒートパイプを埋め込んでヒートパイプ中シ
ニ冷媒を通すという方法をとってもよく、これによって
も同様な効果を得ることができるが、これらはいずれも
上記した螺旋溝による場合にくらべて冷却効果が劣るし
、圧縮成形時にパイプがゆがんだり、タブレット金型が
変形するという不利の生じるおそれがあるので、これに
は上記した螺旋溝を設けることが有利とされる。

なお、本発明の方法、装置においては上記したようｌ二
上下パンチにも冷媒循環機構を設けること、またタブレ
ット成形用金型面（二除湿した乾燥ガスを吹きつけるこ
とが好ましいものとされるが、図には上下パンチ４．５
に冷却溝１０が、またタブレット成形用金型に除湿乾燥
ガスを吹きつけるための除湿装置１１を取りつけたもの
が示されている。

これを要するに、本発明の製造装置を使用し本発明の方
法で半導体封止用樹脂タブレットを製造すると、タブレ
ット成形時に発生する熱が効果的に除去されるし、この
冷却（二伴なって発生する結露も完全に防止されるので
、真比重の９０％以上の比重をもつ良質のタブレットを
長時間継続的ミニ効率よく製造することができる。なお
、本発明の装置は真比重の９０％以上の比重を有するタ
ブレットを製造するのに特に有効であるが、真比重の９
０％以下の比重をもつタブレットの製造にも従来のもの
（二比べて作業性にすぐれ、工程管理上の有利性が与え
られることはいうまでもない。

つぎに本発明の実施例をあげる。

実施例 内径が３０簡φ、６０簡φの２種のタブレット金型のホ
ルダ一部に深さ１０簡、溝巾２０１ｕｌｌ、ピッチ１５
１１ｍ１の螺旋溝を作成してこ＼（＝冷媒を通過させる
ようにし、この金型内にエポキシ当量２２０のクレゾー
ルノボラック樹脂６０部、エポキシ当量２８０の臭素化
エポキシノボラック樹脂１０部、分子量５００のフェノ
ールノボラック樹脂３０部、石英粉末２２０部、三酸化
アンチモン５部、カルナバワックス１部、カーボンブラ
ック１部、２−フェニルイミダゾール１部、Ｔ−グリシ
ドキシプロビルトリメトキシシラン１部からなるエポキ
シ樹脂組成物の粉末を充填した。

ついで、この金型に上下バッチを取りつけ、金型ホルダ
ーの螺旋溝に冷媒を送って金型な冷却すると共！＝、こ
の金型に湿度４０％、温度１５℃の窒素ガスを吹きつけ
るようにし、タブレットの比重が１．６０となるように
上パンチの圧力を２トン／ｃｄに設定して圧縮成形を行
ない、これを連続的（：実施して２，０００個のタブレ
ットを作った。

また、比較のために上記における金型な冷却機構を設け
ていないものとして同様に処理したところ、この場合に
は金型の発熱のために３０個毎に作業を中断して冷却後
作業を再開させる必要があった。

つぎにζ〜に得られたタプレツ）２．０００個について
、その比重、高さ、重量を測定してそのバラツキなしら
べたところ第り表に示した結果が得られ、本発明の装置
を使用したものについては従来法のもの口；くらべてバ
ラツキの少ないことが確認された。

第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

ｓ１図は本発明の半導体封止用樹脂タブレット製造装置
の縦断面要因を示したものである。 １・・・成形用金型、２・・・半導体封止用樹脂粉末、
８・・・充填口、　４・・・上パンチ、　５・・・下パ
ンチ、６・・・ホルダー、　７・・・螺旋溝。 ８・・・冷媒クーラー、　９・・・循環ポンプ−１０・
・・冷却溝、　　１１・・・除湿装置ｉ。 特許出願人　信越化学工業株式会社 第１図 乙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体封止用樹脂粉末を冷却機構が設けられたタブ
   レット成形用金型に充填し、上パンチ、下パンチで圧縮
   成形することを特徴とする半導体封止用樹脂タブレット
   の製造方法。 ２、冷却機構がタブレット成形用金型ホルダー内に設け
   た螺旋溝に冷媒を送入する構造体とされた特許請求の範
   囲第１項記載の半導体封止用樹脂タブレットの製造方法
   。 ３、上パンチ、下パンチに冷却機構が設けられている特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の半導体封止用樹
   脂タブレットの製造方法。 ４、タブレット成形用金型が除湿装置を取りつけたもの
   である特許請求の範囲第１項記載の半導体封止用樹脂タ
   ブレットの製造方法。 ５、金型ホルダー内に冷媒を循環させる螺旋溝を設けた
   タブレット成形用金型と上パンチ、下パンチとからなる
   半導体封止用樹脂タブレット製造装置。 ６、上パンチ、下パンチに冷却機構が設けられている特
   許請求の範囲第５項記載の半導体封止用樹脂タブレット
   製造装置。 ７、タブレット成形用金型が除湿装置を取りつけたもの
   である特許請求の範囲第５項記載の半導体封止用樹脂タ
   ブレット製造装置。