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JP2001189333A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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Publication number
JP2001189333A
JP2001189333A JP37249099A JP37249099A JP2001189333A JP 2001189333 A JP2001189333 A JP 2001189333A JP 37249099 A JP37249099 A JP 37249099A JP 37249099 A JP37249099 A JP 37249099A JP 2001189333 A JP2001189333 A JP 2001189333A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
component
inorganic filler
molding
molding material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP37249099A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Ito
英雄 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP37249099A priority Critical patent/JP2001189333A/ja
Publication of JP2001189333A publication Critical patent/JP2001189333A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期常温保存性に優れた成形材料を用いて射
出成形機することにより、硬化性、曲げ強度、かつ充填
性、外観に優れた半導体装置を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促
進剤、無機質充填材を必須成分とするエポキシ樹脂成形
材料であって、エポキシ樹脂と無機質充填材を混合、加
熱溶融、混練、破砕したA成分と、フェノール樹脂と硬
化促進剤及び残余の無機質充填材を混合、加熱溶融、混
練、破砕したB成分とを、加熱成形前に混合した成形材
料を用いて、半導体素子をスクリューインライン方式の
射出ユニットを有する射出成形機により封止してなるこ
とを特徴とする半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、射出成形によ
り封止された半導体装置及びその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI、デイスクリート等の半導
体素子は、主にエポキシ樹脂成形材料を用いてトランス
ファー成形により封止されており、低コスト、高信頼性
及び生産性に適した方法として従来から用いられてい
る。トランスファー成形では、大部分がエポキシ樹脂成
形材料をタブレット状に賦形したものを金型内のポット
に投入し、加熱溶融させながらプランジャーで加圧し、
金型キャビテイ内に移送し、硬化させて成形するのが一
般的である。
【0003】この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、無機質充填材を必須
成分とし、各成分を所定量秤量して混合した後、混練機
で加熱溶融混練し、冷却後に粉砕しタブレット状に賦形
して製造された後、冷暗所に保管される。又使用する際
は冷暗所から取り出した後、成形材料が室温に戻るまで
常温放置するのが一般的である。しかしながら、混練機
で加熱溶融、混練、冷却、粉砕したエポキシ樹脂成形材
料をタブレット状に賦形するまで長時間を要する場合、
あるいはタブレットに賦形した後等は、成形材料の品質
を損なわないように10℃〜−20℃程度の冷暗所に保
管し、又タブレット状にする前に10数時間程度の常温
戻しの処理をして賦形する。更に成形時に全量使用され
れば問題ないが成形材料が残った場合、再度冷暗所に保
管する必要がある。冷暗所保管をしないと、その保存期
間にもよるが著しく品質が劣化し、又常温戻しの処置を
せずに使用すれば温度環境差による結露が発生し吸水状
態となり、著しく品質が劣化してしまう等取り扱い上の
問題があり、これらの点から低コスト化、大量生産性、
省人化等に限界がある。
【0004】一方、エポキシ樹脂と無機質充填材を混
合、加熱溶融、混練、破砕したものと、フェノール樹脂
と硬化促進剤及び無機質充填材を混合、加熱溶融、混
練、破砕した材料を再混合した状態でタブレット状に賦
形しトランスファー成形を行うと、成形物の賦形は可能
であるが、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との硬化反応
が起こらず、成形物にひび割れ、フクレ等が発生する問
題があり、成形・硬化可能なエポキシ樹脂成形材料を得
ることが困難であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、長期常温保
存が可能な材料を用いて半導体素子をスクリューインラ
イン方式の射出ユニットを有する射出成形機により封止
してなる半導体装置及びその製造方法を提供するもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、硬化促進剤、無機質充填材を必須
成分とするエポキシ樹脂成形材料であって、エポキシ樹
脂と無機質充填材を混合、加熱溶融、混練、破砕したA
成分と、フェノール樹脂と硬化促進剤及び残余の無機質
充填材を混合、加熱溶融、混練、破砕したB成分とを、
加熱成形前に混合した成形材料を用いて、半導体素子を
スクリューインライン方式の射出ユニットを有する射出
成形機により封止してなる半導体装置及びその製造方法
である。
【0007】以下に本発明について説明する。本発明で
用いられるエポキシ樹脂成形材料は、全成分が混合、加
熱溶融、混練、されているものではなく、エポキシ樹脂
と無機質充填材を混合、加熱溶融、混練、破砕したA成
分と、フェノール樹脂と硬化促進剤及び残余の無機質充
填材を混合、加熱溶融、混練、破砕したB成分とを別々
に製造し、加熱成形前にA成分とB成分を混合し成形材
料として用いるものである。本発明に用いられる成形材
料の形状としては、トランスファー成形で用いられるタ
ブレット状とする必要はなく、A成分及びB成分共に粉
末又は顆粒状でならよく、その粒度としては5メッシュ
以下のものが好ましい。A成分とB成分を混合した成形
材料としては、射出ユニットのシリンダー内での熱安定
性、金型のキャビテイ内で流動性に優れ、速やかに硬化
することが望ましい。本発明に用いられるA成分とB成
分は、トランスファー成形で一般に用いられるエポキシ
樹脂成形材料と同様の製造装置を用いて製造することが
できる。
【0008】本発明のA成分は、エポキシ樹脂と無機質
充填材を所定量秤量して、例えばミキサーで混合した
後、加熱ニーダーや二軸混練機あるいは熱ロールにより
加熱溶融・混練して、続いて冷却、粉砕して製造され
る。B成分は、フェノール樹脂と硬化促進剤及び残余の
無機質充填材を所定量秤量して、同様にして製造され
る。A成分、B成分共に均一分散の点から、かみあい式
の同方向回転二軸混練機を用いるのが好ましい。A成分
とB成分は、エポキシ樹脂と硬化剤であるフェノール樹
脂が一緒に混合、加熱混練されていないので硬化反応促
進を防止するための冷暗所保管を必要とせず、成形する
前に混合機を用いてA成分とB成分を均一混合するだけ
で成形材料の準備が可能となり、トランスファー成形用
の材料で採用されていたような使用前に低温から常温に
戻す処置が不要となる特徴がある。
【0009】本発明に用いられる射出ユニットとは、加
熱溶融・混練の均一化、温度コントロールの容易さ等の
点からスクリューインライン方式が好ましい。この射出
ユニット方式で用いる材料の形状としては、粉末又は顆
粒状であるのでトランスファー成形の場合のようにタブ
レット状に賦形する必要はない。本発明に用いられるA
成分、B成分中のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化
促進剤、無機質充填材は、半導体素子をトランスファー
成形機で封止するために用いるエポキシ成形材料に用い
られている原料と同じもので特に限定するものではな
い。エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポ
キシ基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーを指
す。フェノール樹脂としては、1分子中にフェノール性
水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマ
ーを指す。硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノー
ル性水酸基と反応を促進するもので、1,8−ジアザビ
シクロ(5,4,0)ウンデセン−7等のアミン系化合
物、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニ
ウム・テトラフェニルボレート塩等のリン化合物、2−
メチルイミダゾールのイミダゾール化合物等が挙げられ
る。無機質充填材としては、溶融シリカ、結晶シリカ、
アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等が挙げられ
る。本発明に用いられる成形材料は、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、硬化促進剤、無機質充填材を必須成分と
するが、必要によってトランスファー成形用材料に用い
られている臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、イオ
ン捕捉剤、カーボンブラック、離型剤、低応力剤、シラ
ンカップリング剤等をA成分、又はB成分中に適宜含ん
でいてもよい。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例で説明する。配合量の
部は重量部を表す。 実施例1 A成分 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量200)150部 溶融シリカ(平均粒径23μm) 480部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 3部 離形剤 4部 着色剤、低応力等の添加剤 29部 上記各原料をかみ合い式同方向二軸混練機にて加熱溶
融、混練、粉砕しA成分を得た。 B成分 フェノールノボラック樹脂(水酸基当量104) 73部 溶融シリカ(平均粒径23μm) 240部 テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート 2部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 2部 離形剤 3部 着色剤、低応力等の添加剤 14部 上記各原料をかみ合い式同方向二軸混練機にて加熱溶
融、混練、粉砕しB成分を得た。A成分とB成分を成形
前に混合して成形材料化し常温保管性を測定した。又混
合して成形材料化し、スクリューインライン方式を有す
る射出ユニットでの加熱溶融・混練を行い流動性、硬化
性、曲げ強度の物性を評価した。更に64pQFPの2
フレーム取り金型でスクリューインライン方式を有する
全自動射出成形システムにて、生産直後のA成分とB成
分を混合し実成形を行い成形性の評価をした。これらの
評価結果を表1に示す。
【0011】評価方法 常温保管性:温度175℃の金型に、A成分とB成分と
を混合した成形材料を70kgf/cm2の圧力でプラ
ンジャーで注入し、2分間硬化させた時のスパイラルフ
ローの初期値を分母とし、25℃で保管された成形材料
の経過日数後のスパイラルフローの値を分子とし百分率
で表した。実施例1では、A成分、B成分を別々に保管
しておき測定の前に混合して評価した。 硬化性:混合した成形材料6gをφ35のタブレット状
に賦形し、このタブレットを用いて(株)オリエンテッ
ク・製のキュラストメーターVPSで金型温度を175
℃に保ちトルクの立ち上がりで硬化性を測定した。 曲げ強度:成形材料をJIS K 6911に準じて試
験片を作成し、(株)オリエンテック・製のテンシロン
材料試験機を用いて25℃の雰囲気中で測定した。 成形性:充填性と成形品の外観を目視で観察した。 比較例1、2 比較例1は、表1の配合に従いトランスファー成形用成
形材料と同じ方法で製造し、実施例1と同様に評価し
た。常温保管性は常温放置して評価した。又生産直後の
材料をトランスファー成形した。比較例2は、A成分と
B成分を混合したものを常温放置して常温保管性を評価
した。生産直後のA成分とB成分を混合したものをトラ
ンスファー成形した。評価結果を表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、長期常温保存性に優れ
た成形材料を用いて射出成形機することにより、硬化
性、曲げ強度、かつ充填性、外観に優れた半導体装置を
得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B29K 63:00 B29K 105:20 105:16 B29L 31:34 105:20 H01L 23/30 R B29L 31:34

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促
    進剤、無機質充填材を必須成分とするエポキシ樹脂成形
    材料であって、エポキシ樹脂と無機質充填材を混合、加
    熱溶融、混練、破砕したA成分と、フェノール樹脂と硬
    化促進剤及び残余の無機質充填材を混合、加熱溶融、混
    練、破砕したB成分とを、加熱成形前に混合した成形材
    料を用いて、半導体素子をスクリューインライン方式の
    射出ユニットを有する射出成形機により封止してなるこ
    とを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促
    進剤、無機質充填材を必須成分とするエポキシ樹脂成形
    材料であって、エポキシ樹脂と無機質充填材を混合、加
    熱溶融、混練、破砕したA成分と、フェノール樹脂と硬
    化促進剤及び残余の無機質充填材を混合、加熱溶融、混
    練、破砕したB成分とを、加熱成形前に混合した成形材
    料を用いて、半導体素子をスクリューインライン方式の
    射出ユニットを有する射出成形機により封止してなるこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP37249099A 1999-12-28 1999-12-28 半導体装置及びその製造方法 Pending JP2001189333A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012029762A1 (ja) * 2010-09-02 2012-03-08 住友ベークライト株式会社 樹脂成形体及びその製造方法、樹脂組成物及びその製造方法ならびに、電子部品装置
JP2013001893A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂原料粉末の製造方法、樹脂原料粉末、樹脂成形体および電子部品装置

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