DE602004002623T2

DE602004002623T2 - Verfahren zur Herstellung eines Harzverkapselungsscheibchens für Halbleiter

Info

Publication number: DE602004002623T2
Application number: DE602004002623T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Oono; Minoru Yamane; Yasunobu Ina; Shouichi Umeno
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: DE602004002623D1; KR100691063B1; CN100339457C; TWI293314B; MY140808A; EP1498244B1; TW200508272A; SG108956A1; CN1576344A; KR20050009234A; EP1498244A1; US20050023715A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterformtafel, die zusammen mit Formmaterial für eine Halbleitervorrichtung verwendet wird, wobei das Auftreten von internen Hohlräumen in dem Formharzteil verhindert werden kann, wobei eine Halbleiterformtafel erhalten wird und eine Halbleitervorrichtung mit einer großen Zuverlässigkeit im Gebrauch erreicht werden kann.
Eine Halbleitertafel ist aus der JP 08039549 bekannt. Darin sind unterschiedliche Teilchen (Partikel)-Größen zu einer Tafel kombiniert.
Aus der JP 60257548 ist ein Herstellungsverfahren zum Bewegen von Material zum Dichten bekannt. Darin ist die Temperatur ein wichtiger Parameter.
Die JP 597009 offenbart eine hochdichte Harzpalettendichthalbleiterbaugruppe, die unter Hochdruckvakuum aus einem Pulvermaterial der Tafel geformt ist.
Aus der deutschen Druckschrift DE 4414939 A1 ist ein Verfahren zum Verdichten einer geschmolzenen Mischung einer Epoxidharz-Pulverzusammensetzung offenbart.
Die GB 1065672 offenbart einen Verdichter für pulvrige Substanzen.
Die US 6297296 B1 offenbart einen anorganischen Füller, eine Epoxyharzzusammensetzung und eine Halbleitervorrichtung.
Die US 5645787 -Druckschrift offenbart einen Prozess zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen unter Nutzung von Harztafeln.
Herkömmlicherweise werden Pulvermaterialien durch Vermengen und Schmelzkneten eines Epoxidharzes, eines Phenolharzes und eines anorganischen Füllers oder etwas Ähnlichem vorbereitet und dann ausgerollt, gekühlt, wobei das resultierende Material pulverisiert wird und als Formmaterial für eine Halbieiterelementevorrichtung wie z. B. ein IC, LSI oder dergleichen verwendet wird. Die Halbleitervorrichtung kann mit dem Harz, unter direktem Zuführen des auf diese Art erhaltenen pulvrigen Materials in eine Formmaschine zur Herstellung von Packungen ausgeformt werden, wobei es jedoch allgemeiner ist, ein Verfahren zu verwenden, in welchem die Halbleitervorrichtung mit dem Harz unter Herstellung einer Tafel schon im vorhinein unter Pressen des Materials in eine notwendige Größe, um das Ausformen in einer Form gewünschter Formgebung zu erreichen, und nachfolgendem Einführen desselben in eine Formmaschine zum Paketausformen gebracht ist.
Die im Vorhinein durch Formpressen hergestellte Tafel wird in diesem Sinne als Formmaterial verwendet, da Hohlräume zwischen den pulverisierten Partikeln des Formmaterials komprimiert werden, um in der komprimierten Formtafel kleiner zu werden, wobei die Menge der so genannten „Luft", die in der Tafel enthalten ist, dadurch reduziert wird. Dementsprechend, wenn solch eine Tafel als Formtafel verwendet wird, bleiben so gut wie keine Hohlräume im Inneren und auf der Oberfläche des Pakets nach dem Formen, und die Zuverlässigkeit nach dem Formen und die Ausbeute des Formschritts werden deutlich erhöht.
Da mittlerweile ein Verdünnen von Halbleitervorrichtungen voranschreitet, werden in einem solchen dünnen Paket zwangsläufig auch die Dicken der Formharzlagen gering (dünn). Das heißt, dass selbst die Hohlräume, die bislang keine Probleme bereitet haben, nun erheblichen Anlass für Probleme in diesen dünnartigen Paketen darstellen. Entsprechend besteht ein Bedürfnis nach verbesserten Tafeln in punkto Dichte, um das Verhältnis auftretender Hohlräume zu reduzieren. Es wurde z. B. vorgeschlagen, um die Tafeldichte zu erhöhen, eine hochdichte Tafel durch das Regulieren der Füllstrukturen der Partikel mittels dem Beschränken der Partikelgrößenverteilung in dem pulverisierten Material vor dem Herstellen der Tafel zu erreichen (siehe Ref. 1). Alternativ dazu ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Epoxyharz-Formmaterials vorgeschlagen worden, in welchem die Temperatur des aus einer Knetvorrichtung entlassenen Materials näher bestimmt wird und charakteristische Eigenschaften des Formmaterials durch Kühlen und Pulverisieren dieses abgegebenen Materials beschränkt werden (siehe Ref. 2).

Referenz 1:
JP-A-8-39549
Referenz 2:
JP-A-2002-220475

Die Abkürzung "JP-A" wird hier verwendet, um zu kennzeichnen, dass ungeprüfte japanische Patentanmeldungen gemeint sind.
Trotzdem werden die vorab beschriebenen Effekte nur schwer in den bestehenden hochdichten Regionen einer Tafel erhalten, so dass die aktuelle Situation die ist, dass es notwendig war, auf eine hohe Verdichtung mittels Druckkräfte zu vertrauen. Als Folge hat das Dichteverhältnis der Tafel bereits das Niveau von 94 % erreicht, bezogen auf das reale spezifische Gewichtsverhältnis, und noch höhere Druckbeaufschlagung führt zum Herstellen von Verwertungen und zum Zerbrechen des Formapparates, und es können auch Probleme bei der Ausbeute pro Zeit während der Herstellung der Tafeln auftreten, so dass in der vorliegenden Situation die Begrenzungen bei den Tafelherstellungsapparaten selber liegen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Situation getätigt. Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitertafel vor, welche das Auftreten von Hohlräumen im Inneren des Pakets durch Vergrößerung der Dichte der Tafel reduziert, wobei dadurch eine Halbleitertormtafel hergestellt wird und eine Halbleitervorrichtung mit hoher Verlässlichkeit bei der Nutzung derselben erreicht wird.
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, ist das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1.
Das heißt, dass die vorliegenden Erfinder eine Vielzahl von Studien durchgeführt haben, mit dem Ziel, eine Tafel hoher Dichte zu erhalten, die durch die herkömmlichen Tafelherstellformapparate limitiert waren. Als Folge wurde herausgefunden, dass es unmöglich ist, Tafeln mit noch größerer Dichte herzustellen, nur unter Komprimieren der abgekühlten und ausgehärteten pulverisierten Partikel, wodurch die Luft aus dem Pulver entfernt wurde, und zwar lediglich unter Verwendung herkömmlicher Unterdrucksetzungsmaßnahmen zum Zeitpunkt des pulverisierten Materials als eine Harzzusammensetzung für einen Halbleiterformling in einer Tafel. Als Folge der weiter durchgeführten Studien, die auf dem Gefundenen basierten, fanden die Erfinder das Nachfolgende zum ersten Mal heraus. In Bezug auf ein Formmaterial vor dem Herstellen der Tafel, kann ein Verfahren, in welchem ein geknetetes und ausgeschüttetes Material, in welchem die Komponenten der Formel für das vorgenannte Formmaterial in einem geschmolzenen Stadium sind, in eine Schichtform mit einem hohen Dichteverhältnis mittels Rollen gebracht werden, die gerollte Schicht pulverisiert werden und in eine Tafelform gebracht werden, das die Erfolge erreicht, dass die Luft in dem Pulver aus dem pulverisierten Material stark entfernt wird und, was noch bedeutsamer ist, dass die Tafel noch eine höhere Dichte aufweist, obwohl die Drücke zum Herstellen geringer werden, wodurch das Verwenden desselben eine Herstellung einer Halbleitertormtafel, unter Verhinderung von dem Auftreten von Hohlräumen in dem Paket wahrscheinlich werden lässt, wenn eine elementare Halbleitervorrichtung hergestellt wird. Dadurch wird die vorliegende Erfindung erreicht.
Nachfolgend werden bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben.
Die Halbleiterformtafel, die entsprechend Anspruch 1 hergestellt ist, ist unter Nutzung einer Epoxidharzzusammensetzung, die Epoxidharz (Komponente A), ein Phenolharz (Komponente B) und einen anorganischen Füller (Komponente C) als wesentliche Komponenten aufweist, hergestellt, mittels Kneten und Formen in eine Folienform mit einer spezifischen Dicke, Pulverisieren dieses Produkts und dann Umformen des pulverisierten Materials in eine Tafelform durch Tafelformen.
Das vorhergehend genannte Epoxidharz (Komponente A) ist nicht im Besonderen beschränkt und herkömmlich bekannte Epoxidharzsorten können verwendet werden. Beispiele hiervon umfassen unterschiedliche Arten (20) von Epoxidharz, wie z. B. der Cresol Novolak-Art, Phenol Novolak-Art, des Bisphenol A-Typs, des Biphenyl-Typs, des Triphenylmethan-Typs, des Naphthalin-Typs oder dergleichen. Diese können alleine, zu zweit oder zu mehreren, in Kombination miteinander verwendet werden.
Das Phenolharz (Komponente B), das zusammen mit dem zuvor genannten Epoxidharz (Komponente A) verwendet wird, übt einen Effekt als Härtungsmittel für das zuvor genannte Epoxidharz aus. Es ist nicht im Besonderen limitiert und seine Beispiele umfassen herkömmliche bekannte Materialien wie Phenol Novolak, Cresol Novolak, Bisphenol A-Typ Novolak, Naphthol Novolak, Phenolaralkylharz und dergleichen. Diese können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Kombinationen von zwei oder mehr Materialien werden möglich.
Es ist wünschenswert, die zuvor genannten Epoxidharze (Komponente A) und Phenolharze (Komponente B) mit einem Mischverhältnis zu mischen, so dass die Hydro xylgruppe äquivalent mit dem Härter wird, mit einem Verhältnis von 0,5 bis 2,0, basierend auf einem Element der Epoxidgruppe in dem Epoxidharz. Noch weiter bevorzugt ist das Verhältnis von 0,8 bis 1,2.
Der anorganische Füller (Komponente C), der zusammen mit dem zuvor genannten Epoxidharz (Komponente A) und dem Phenolharz (Komponente B) verwendet wird, ist nicht besonders limitiert, und herkömmlich bekannte Füller können exemplarisch verwendet werden, wie z. B. Quarzglaspulver, Talg, Siliziumdioxidpulver (fusioniertes Silicapulver, kristallines Silicapulver und dergleichen), Aluminiumoxidpulver, Aluminiumnitridpulver, Siliconnitridpulver und dergleichen. Auch diese können allein oder in Kombination miteinander (zwei oder mehr) verwendet werden. Zwischen diesen ist es wünschenswert, die zuvor genannten Silicapulver aus dem Gesichtspunkt, dass der lineare Ausdehnungskoeffizient des erhaltenen Produkts reduziert werden kann, zu verwenden. Zwischen den zuvor genannten Silicapulvern ist es im Besonderen wünschenswert, fusioniertes Silicapulver im Zustand hoher Gepacktheit und hoher Flüssigkeit zu verwenden. Wenn die zuvor genannten fusionierten Silicapulver, sphärische fusionierte Silicapulver und pulverisierte fusionierte Silicapulver exemplarisch verwendet werden, ist es wünschenswert, die sphärisch fusionierten Silicapulver in Anbetracht der Flüssigkeit zu verwenden. Im Besonderen ist es wünschenswert, eine durchschnittliche Partikelgröße im Bereich von 10 bis 60 μm zu verwenden, insbesondere im Bereich von 15 bis 45 μm. In diesem Zusammenhang kann die zuvor genannte durchschnittliche Partikelgröße z. B. unter Verwendung einer Laser-Diffraktions-Scatteringmethode in einem Partikelgrößenverteilmessapparat ermittelt werden.
Es ist ferner wünschenswert, den Inhalt des zuvor genannten anorganischen Füllers (Komponente C) auf einen Bereich von 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-%, basierend auf der gesamten Epoxidharzzusammenstellung festzulegen.
Entsprechend der vorgenannten Erfindung können zusätzlich zu den bereits genannten Komponenten A bis C weitere Zusatzstoffe wie Härtungsbeschleuniger, halogenbasierte Flammhemmer wie z. B. bromiertes Epoxidharz oder dergleichen enthalten sein, wobei ein Flammhemmassistenzmittel wie z. B. ein Antimontrioxid oder dergleichen Verwendung finden kann, wobei ein Pigment wie z. B. Ruß oder dergleichen Verwendung finden kann, ein Silanverbindungsmittel wie z. B. ein β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan oder dergleichen Verwendung finden, und als Ablösemittel Karnaubawachs oder dergleichen Verwendung finden kann, wobei dies alles optionale Zusatzmittel sind, und auf die jeweiligen Bedürfnisse eingehen.
Der zuvor genannte Härtbeschleuniger ist nicht weiter beschränkt. Beispiele dessen umfassen Imidazole wie z. B. 2-Methylimidazol oder dergleichen, Triethanolamin, organische Phosphorkomponenten wie z. B. Tetraphenylphosphonium, Tetraphenylborat, Triphenylphosphin und dergleichen, Diazabicycloalkin-Komponenten wie z. B. 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undecen-7, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]nonen-5 und dergleichen. Diese Komponenten können zusammen oder in Kombination miteinander (zwei oder mehr) verwendet werden. Zusätzlich ist es bevorzugt, das Mischverhältnis dieses Härtbeschleunigers in einem Verhältnis von 0,1 bis 1,0 Gew.-%, basierend auf der Gesamtepoxidharzmischung zu wählen.
Die Halbleitertormtafel, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten ist, ist mit den zuvor genannten Komponenten hergestellt, und zwar z. B. in der nachfolgenden Art. Das bedeutet, dass die zuvor genannten jeweiligen Komponenten in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt werden, unter Verwendung eines Mixers oder dergleichen trockenvermengt werden und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenkneters mit einer Harztemperatur von 90 bis 120°C zusammengeknetet werden. Als Nächstes wird das geknetete Material aus dem zuvor genannten Kneter abgelassen, und zwar in eine Rollform, so dass eine Folienform erreicht wird, in der Art, dass das Schichtdickenverhältnis 98 % oder mehr beträgt, wobei dann die genannte Folie luftgekühlt und pulverisiert wird.
Nachfolgend wird die Halbleiterformtafel durch Formen derselben aus dem erreichten pulverisierten Material in eine Tafelform unter Verwendung einer Tafelformmaschine hergestellt, die eine Kompression bis zu einer vorbestimmten Tafelhöhe in der Weise durchführt, dass das gewünschte Tafeldichteverhältnis erreicht werden kann.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, wird die Rollformfolie in eine Folie mit einem Dichteverhältnis von 98 % oder mehr geformt. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Folie mittels Rollen mit einer Dicke von 1,0 oder weniger herzustellen. Konventionelle Folien durch Rollformen haben grundsätzlich eine Dicke von 2 mm oder mehr, wobei das Schichtdickenverhältnis in diesem Fall ungefähr 93 bis 97 % beträgt. Nach der vorlie genden Erfindung wird es möglich, Foliendichteverhältnisse von 98 bis 99 % zu erhalten, wenn die Foliendicke 1 mm ist, oder ein Foliendichteverhältnis von 99 bis 100 % zu erhalten, in dem Fall, dass die Foliendicke 0,7 bis 0,5 mm beträgt. Es ist weiter bevorzugt, die Schichtdicke auf 0,7 mm oder sogar weniger in Bezug auf das Foliendichteverhältnis zu wählen. Die untere Grenze der Folie ist grundsätzlich 0,2 mm. Es wird daher möglich, eine hochdichte Form, mit einem Foliendichteverhältnis von 98 % oder mehr, zu erhalten, und zwar mittels Rollens zu einer Folie von 1 mm oder weniger, weil die Hohlräume, die im Inneren des gekneteten Materials verteilt sind, von dem Kneter ausgetrieben werden und die Hohlräume, die durch eingeschlossene Luftblasen während des Transfers zu der Rollvorrichtung gebildet sind, effizient unter Rollen der Folienform in einem geschmolzenen Stadium entfernt werden können.
In vorstehend beschriebenem Verfahren zum Setzen des Schichtdickenverhältnisses auf 98 % oder mehr, kann ein Verfahren durch Verbesserung der Knetleistung, abgebend bei einer hohen Temperatur oder dergleichen, zusätzlich zum Festlegen der Foliendicke auf 1,0 mm oder weniger beispielhaft erläutert werden. Erläuternde Beispiele davon umfassen Dekompressieren oder entgasende Behandlung in einem Kneter, Verlängerung der Knetzeiten, Erhöhung der Knettemperatur oder ähnliche Verfahren.
In diesem Zusammenhang wird das Foliendichteverhältnis wie nachfolgend erläutert gemessen und berechnet.
Das bedeutet, dass die spezifische Dichte einer Folie bei spezifischen Dichtemessmethoden (basierend auf JIS K 6911) gemessen wird, in welchen die spezifische Dichte aufgrund der Masse, wie sie in der Folie in Luft und in Wasser befindlich vorliegt, errechnet wird, und wobei das Foliendichteverhältnis über ihr Verhältnis mit dem warenspezifischen Gewichtswert des verdichteten Formmaterials (gehärtetes Produkt aus der Harzmischung), das in derselben Art erhalten wurde. Im Weiteren, was lediglich der Erläuterung dienen soll, wird die spezifische Dichte der Folie mit den zuvor genannten spezifischen Dichtemessmethoden erreicht. Auf der anderen Seite wird ein gehärtetes Produkt aus der vorgenannten Harzmischung unter den nachfolgenden Formbedingungen geformt: Temperatur 175°C × 2 Minuten; 6,865 MPa; Nachhärten bei 175°C für 5 Stunden, wobei das wahre spezifische Gewicht des verdichteten Formaterials über die spezifische Dichtemessmethode wie zuvor beschrieben ermittelt wird. Nachfolgend wird das Foliendichteverhältnis aus diesen gemessenen Werten basierend auf der nachfolgenden Formel ermittelt: Foliendichteverhältnis (%) = [(spezifische Dichte der Folie)/(wahre spezifische Dichte des verdichteten Formmaterials)] × 100.
Zum Pulverisieren der Folie können normale Pulverisierer mit einer Härte, größer als die eines Füllers, verwendet werden, wobei Beispiele eines Pulverisierers eine Hammermühle umfassen. Die Partikelgröße der pulverisierten Harzmischung kann durch Prüfung der Partikelgrößenverteilung mit einem JIS Standardsieb ermitelt werden.
Nach der vorliegenden Erfindung hat das pulverisierte Material vorzugsweise 50 % an Gewicht oder weniger als die pulverisierten Partikel, die auf dem 1 mm Sieb befindlich sind, ohne durch das Sieb zu gelangen, wobei dies basierend auf dem Gesamtgewicht des pulverisierten Materials ist. Wenn die Menge größer als 50 % ist, so kann es eine Tendenz geben, dass, selbst wenn das Foliendichteverhältnis als hoch kontrolliert ist, Hohlräume zwischen den Partikeln verbleiben können, wobei die Hohlräume während des Formens die Tendenz haben, größer zu werden.
Das pulverisierte Material hat vorzugsweise ein Gewicht von 10 bis 40 %, noch bevorzugter von 20 bis 25 %, und an pulverisierten Partikeln, die durch das 0,125 mm Sieb passen, basierend auf dem Gesamtgewicht des pulverisierten Materials. Die feinen Partikel füllen die Hohlräume zwischen den größeren Partikeln, so dass die Luftmenge, die zwischen die Tafeln während des Formens eingezogen werden, reduziert werden können. Wenn trotzdem die Menge an feinen Partikeln 40 % oder mehr überschreitet, kann die Hauptdichte gering werden, was zu einer Zunahme an Luftblasen führen kann und zu einem deutlichen schwierigeren Ausformen der Tafeln führen kann. Weitergehend, in Bezug auf den Kompressionsdruck und die Tafeldichteverteilung, ist es besonders bevorzugt, die Menge der Partikel mit einer Partikelgröße von 0,95 mm oder weniger auf 95 Gew.-% oder weniger, basierend auf dem Gesamtgewicht an pulverisierten Material, zu drücken.
Das Dichteverhältnis der zuvor genannten Tafel, die tafelausgeformt ist, ist auf 94 % oder weniger als 98 % gesetzt. Besonders bevorzugt sind 96 % oder mehr und weniger als 98 %. Der Grund, warum das Dichteverhältnis des zuvor genannten tablettartig ausgeformten Tabletts weniger als 98 % ist, wird nachfolgend erläutert. Das heißt, (1) selbst wenn das Dichteverhältnis auf 99 bis 100 % gelegt ist, sehr hohe Unterdrucksetzung erforderlich ist, um eine Tafeldichte von 98 % oder mehr zu erreichen, was unmöglich ist oder nicht wünschenswert vor dem Hintergrund der Vorrichtung, (2) wichtige Komponenten in dem Material von der Knetvorrichtung entfernt werden, und Wasser während der Lagerung aufgrund der vergrößerten Oberfläche wegen der Pulverisierung absorbiert wird, so dass die flüchtigen Komponenten zum Zeitpunkt des Tafelausformens in der Harzmischung enthalten sind. Wenn eine so zusammengesetzte Harzmischung in eine Tafel mit einer großen Dichte von 98 % oder mehr geformt ist, kann ein Ausgasen oder eine Entfeuchtung kaum noch später durchgeführt werden, und die flüchtigen Komponenten können kaum von der hochdichten Schicht während der Harzverflüssigung zum Zeitpunkt des Formens separiert werden, und sind letztendlich geeignet, als Hohlräume zu verbleiben.
In diesem Zusammenhang wird das vorgenannte Tafeldichteverhältnis wie nachfolgend erläutert gemessen und berechnet. Da die Tafel in einer säulenartigen Form ausgeformt ist, wird die hauptspezifische Masse der Tafel aus dem Durchmesser, der Höhe und dem Gewicht der Tafel berechnet, wobei das Tafeldichteverhältnis durch das Verhältnis mit dem wahren spezifischen Gewichtswert des verdichteten Formmaterials (gehärtetes Produkt der Harzzusammensetzung) ermittelt wird. Weiter beispielhaft wird das Tafeldichteverhältnis aus dem hauptspezifischen Gewicht der Tafel berechnet, und zwar in der vorstehend genannten Art, wobei das wahre spezifische Gewicht des verdichteten Vormaterials mittels des vorgenannten Verfahrens berechnet wird, wobei dieses auf nachfolgender Formel basiert: Tafeldichteverhältnis (%) = [(hauptspezifisches Gewicht der Tafel)/(wahres spezifisches Gewicht des verdichteten Formmaterials)] × 100.
Der zuvor genannte Druck zur Zeit des Tafelausformens, und zwar in eine Tafelform unter Verdichtung, ist nicht limitiert, aber es ist wünschenswert, einen Bereich von z. B. 245 bis 784 MPa zu nutzen.
Es ist daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, effizient den Aufbau von internen Hohlräumen in einem Halbleiter, der unter Nutzung dieser Tafel ausgeformt ist, zu verhindern, wenn alle der entsprechenden Werte bezüglich des Schichtdickenverhältnisses und des Tafeldichtenverhältnisses die zuvor genannten Bereiche befriedigen. Das heißt, wenn einer der zuvor genannten Werte außerhalb des genannten Bereiches liegt, sich die Effekte der Erfindung nicht einstellen können. Zum Beispiel ist es schwierig, die Bildung von internen Hohlräumen in der Halbleitervorrichtung zu verhindern, wenn das Schichtdickenverhältnis vor der Pulverisierung weniger als 98 % ist, selbst wenn das Dichteverhältnis der letztendlich erreichten Tafel 97 % ist.
Die Größe der Halbleiterformtafel der vorliegenden Erfindung ist nicht im Besonderen eingegrenzt, solange eine ungefähre säulenförmige Ausgestaltung gewählt ist, wobei ein Bereich von 7 bis 30 mm im Durchmesser und 10 bis 45 mm in der Höhe bevorzugt wurde.
Das Ausformen einer elementaren Halbleitervorrichtung unter Nutzung einer Halbleiterformtafel nach vorstehender Art ist nicht begrenzt und kann mittels eines bekannten Formverfahrens, wie z. B. Transferformens oder dergleichen, ausgeführt werden.
Als Nächstes werden Beispiele der Erfindung zusammen mit Vergleichsbeispielen beschrieben.
Jede der Komponenten, die nachfolgend gezeigt ist, wurde angefertigt.
Biphenylartiges Epoxidharz:
Epoxidäquivalent 173, Schmelzpunkt 100°C.
Phenol Novolakharz:
Hydroxylgruppenäquivalent 107, Schmelzpunkt 60°C.
Härtbeschleuniger:
Triphenylphosphin
Camaubawachs
Anorganischer Füller:
Fusioniertes sphärisches Silicapulver (durchschnittliche Partikelgröße 20 μm)
Ruß
Silanverbindungsmittel:
γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
Erfindungsgemäße Beispiele 1 bis 6 und vergleichende Beispiele 1 bis 6
Entsprechende Komponenten sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt, wobei diese in einen Mixer gebracht wurden, und zwar mit einem Verhältnis wie in ebensolcher Tafel gezeigt, und trockenvermischt wurden, wobei dann die zuvor genannte Mischung in einen Doppelschraubenkneter eingeführt wurde und, bei einer Harztemperatur von 110°C, schmelzgeknetet wurde. Als Nächstes wurde das geknetete Material aus der Knetvorrichtung ausgelassen (entladen) und in eine Folienform mittels Rollens unter Verwendung eines Kalanderrollers mit einem Durchmesser von 150 mm im Durchmesser ausgeformt. In diesem Fall wurde der Spalt, der hebende Druck und Ähnliches des Rollers so eingestellt, dass die Folie eine Dicke wie nachfolgend in der Tabelle 2 aufgeführt erreichte. Als Nächstes wurde das zuvor genannte schmelzgeknetete Material in eine Folienform umgeformt, luftgekühlt, unter Nutzung einer Hammermühle pulverisiert und dann in eine Tafelform geformt. Dieses Tafel-herstellende Ausformen war durch eine rotierende Tablett-herstellende Maschine erreicht (hergestellt durch Kikusui Seisakusho, 33 nachfolgende Bauart), wobei darin das Ausformen der Tafeln kontinuierlich ausgeführt wurde, wobei ein Drehteller rotiert, auf welchem ein Paar an Mörsem und Stößeln jeweils paarweise oder in größerer Anzahl zusammengestellt sind. Nachfolgend wurde eine Halbleitertormtafel durch Komprimieren bis zu einem gewünschten Tafeldichteverhältnis erreicht. Tabelle 1
Betreffend jede der entsprechenden Halbleiterformtafeln, die in vorstehender Art erreicht werden, wurde das Tafeldichteverhältnis gemessen und in Einklang mit der vorgehend beschriebenen Methode kalkuliert; auch das vorgenannte Foliendichteverhältnis zum Zeitpunkt des Rollformens wurde in eine jeweilige Folienform in Einklang mit dem vorbe schriebenen Verfahren gemessen und kalkuliert. In diesem Zusammenhang wurde die vorgenannte Schichtdicke mit einer Schieblehre nach dem Luftabkühlen des in Folienform umgeformten Materials gemessen. Die Ergebnisse sind in nachfolgenden Tabellen 2 und 3 aufgeführt.
Unter Verwendung jeder der jeweiligen Halbleitertormtafeln, die in diesem Zusammenhang erreicht wurden, wurde eine Halbleitervorrichtung (20 Muster) unter den nachfolgenden Bedingungen separiert.

Nachfolgend wurde das Innere der so erreichten Halbleitervorrichtungen unter Nutzung eines Röntgenapparates untersucht, um die Anzahl an inneren Hohlräumen mit einer Größe von 100 μm oder größer zu zählen, wobei dabei ein durchschnittlicher Wert der Anzahl an inneren Hohlräumen in 20 Mustern der Halbleitervorrichtung berechnet wurde. Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 2 und 3 dargestellt.

Halbleitervorrichtungsgröße:	144 Pin Quad Flat Package (144 Pin QFP)
	20 mm × 20 mm
Chipgröße:	7,5 mm × 7,5 mm
Transferformbedingung:	Temperatureinstellung bei 175°C für 90 Sekunden
Formdruck:	6865 MPa
Formmaschine:	Vielkolbensystem, hergestellt durch TOWA

Fünfzig ausgeformte Tafeln (14 mm im Durchmesser; gewünschtes Gewicht: 6 g) wurden ausgeformt und jede der Tafeln wurde gewogen. In Übereinstimmung mit den nachfolgenden Kriterien wurde die Gewichtsverteilung bestimmt und die Ergebnisse sind in den Tabellen 2 und 3 wiedergegeben.

A: (Maximumwert-Minimumwert)/durchschnittlicher Wert < 0,3 %
B: 0,3 % ≤ (Maximumwert-Minimumwert)/durchschnittlichen Wert < 0,5 %
C: 0,5 % ≤ (Maximumwert-Minimumwert)/durchschnittlichen Wert < 2,0 %
D: 2,0 % ≤ (Maximumwert-Minimumwert)/durchschnittlichen Wert

Der Verdichtungsdruck, der für das Ausformen der Tafeln benötigt wird, wurde für jede der Tafeln der erfindungsgemäßen Beispiele und der vergleichenden Beispiele gemes sen. Die Ergebnisse wurden in den nachfolgenden Tabellen 2 und 3 als relative Werte, bezogen auf den Wert des vergleichenden Beispiels 1, als 1 dargestellt. Tabelle 2
Tabelle 3
Wie in den vorgenannten Ergebnissen ersichtlich wurden innere Hohlräume nicht ausgeformt oder sehr klein, wenn ausgeformt, in den Halbleitervorrichtungen gefunden, die hergestellt wurden aus einer Tafel mit einem Tafeldichteverhältnis von 94 % oder mehr und weniger als 98 %, wobei diese Vorrichtungen aus einem pulverisierten Material hergestellt wurden, umfassend einer gerollten Folie mit einem Foliendichteverhältnis von 98 % oder mehr.
Auf der anderen Seite wurden Halbleitervorrichtungen unter Verwendung von Tafeln hergestellt, die entweder ein Foliendichteverhältnis von weniger als 98 % oder ein Tafeldichteverhältnis von weniger als 94 % oder 98 % oder mehr aufwiesen, wobei interne Hohlräume in großen Mengen im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Beispielen ausgeformt wurden.
Wie in dem Vorhergehenden beschrieben ist, in Einklang mit der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterformtafel durch Rollformen eines gekneteten Materials aus einer Epoxyharzzusammensetzung in eine Folienform hergestellt, wobei ein Foliendichteverhältnis von 98 % oder mehr vorliegt, wobei die vorgenannte folienförmige verdichtete Masse pulverisiert wurde, und dann das pulverisierte Material in eine Tafelform mit einem Tafeldichteverhältnis von 94 % oder mehr und weniger als 98 % gebracht wurde. Dadurch, nämlich durch das Bestimmen des Foliendichteverhältnisses auf dem vorgenannten Bereich, wird es möglich, eine hochdichte Tafel zu erhalten, was mit konventionellen Tafelherstelltechniken schwierig zu realisieren ist und mit einer Tafelherstellvorrichtung schwierig ist, wenn pulverisiertes Material verwendet wird. Entsprechend wird eine Halbleitervorrichtung mittels Harzformens und unter Verwendung einer Tafel hergestellt, wobei das Herstellverfahren der vorliegenden Erfindung weniger Hohlraumentstehungen hervorruft und eine höhere Verlässlichkeit aufweist.
Zusätzlich wird es leichter, das Foliendichteverhältnis auf eine hohe Dichte von 98 % oder mehr einzustellen, wenn die Dicke der zuvor genannten rollausgeformten Folie 1 mm oder weniger ist.
Bestimmte Abwandlungen der Erfindung, die detailliert in Bezug auf die speziellen Ausgestaltungsbeispiele beschrieben wurden, sind für einen Fachmann offensichtlich, wobei eine Vielzahl von Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterformtafel, die folgendes umfasst: Einen Schritt eines Schmelzknetens einer Epoxidharzzusammensetzung mit folgenden Komponenten: (A) Ein Epoxidharz, (B) ein Phenolharz und (C) einen anorganischen Füller als wichtige Komponenten, einen Schritt eines Rollformens, der resultierenden gekneteten Zusammensetzung in eine Folienform mit einer Dicke von 1,0 mm oder weniger und einem Foliendichteverhältnis von 98 % oder mehr, einen Schritt des Pulverisierens des resultierenden folienförmigen Presskörpers, und einen Schritt des Formens des pulverisierten Materials in eine Folienform mit einem Foliendichteverhältnis von 94 % oder mehr und weniger als 98 %.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterschmelztafel nach Anspruch 1, wobei das pulverisierte Material 50 % an Gewicht oder weniger der Partikel hat, mit einer Partikelgröße von mehr als 1 mm und 10 bis 40 Gewichtsprozent an Partikeln, die eine Partikelgröße von 0,125 mm oder weniger aufweisen, basierend auf einem Gesamtgewicht an pulverisiertem Material.