JP2002161189A - 金型離型回復樹脂組成物 - Google Patents

金型離型回復樹脂組成物

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JP2002161189A
JP2002161189A JP2000358727A JP2000358727A JP2002161189A JP 2002161189 A JP2002161189 A JP 2002161189A JP 2000358727 A JP2000358727 A JP 2000358727A JP 2000358727 A JP2000358727 A JP 2000358727A JP 2002161189 A JP2002161189 A JP 2002161189A
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resin composition
resin
wax
microcrystalline wax
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Yuuki Ito
優輝 伊藤
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体封止用金型の離型回復性に優れた樹脂
組成物を提供すること。 【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹
脂、(C)硬化促進剤、(D)酸化マイクロクリスタリ
ンワックスと酸化ポリエチレンワックス及び/又は酸化
マイクロクリスタリンワックスと酸化ポリエチレンワッ
クスのウレタン化物及び(E)無機充填材からなること
を特徴とする半導体封止用金型離型回復樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体封止用金型
離型回復樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化、高性
能化の市場動向において、半導体素子の高集積化が年々
進み、又半導体装置の表面実装化が促進されるなかで、
半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求は益々厳しい
ものとなってきている。この要求に対応する様々な樹脂
や添加剤が用いられた半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、連続成形時に金型汚れが発生し、金型取られ、未充
填等の成形不具合が起こりやすくなり、そのため定期的
に金型表面のクリーニングを行うことが通常となってき
ている。
【0003】従来、半導体封止用金型のクリーニング材
は、アミノ系樹脂のような成形収縮率の大きい樹脂と結
晶破砕シリカ、ガラス繊維等の硬度の高い充填材等から
なり、このクリーニング材を用いて金型表面の汚れを削
り落とすというものが主体であった。クリーニング材を
使用した後は、金型表面が綺麗になる反面、金型表面の
離型剤も取り去られるため、クリーニングした直後に成
形された半導体装置は極端に離型性が悪くなるという問
題があった。そのためクリーニング材の使用後に、金型
離型回復樹脂組成物を用いて、金型表面に金型離型回復
樹脂組成物中の離型剤を移行させ、離型性を回復させる
必要がある。この金型離型回復樹脂組成物は、金型表面
に離型剤を移行させることにより速やかに離型性を回復
させるものである。従来、金型離型回復樹脂組成物とし
ては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促進
剤、カルナバワックス、及びシリカ等の成分からなるも
のが用いられていたが、生産性向上等のため、より金型
離型回復性に優れた樹脂組成物が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金型離型回
復性に優れた半導体封止用金型離型回復樹脂組成物を提
供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)エポキ
シ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤、
(D)酸化マイクロクリスタリンワックスと酸化ポリエ
チレンワックス及び/又は酸化マイクロクリスタリンワ
ックスと酸化ポリエチレンワックスのウレタン化物、及
び(E)無機充填材からなることを特徴し、好ましくは
酸化マイクロクリスタリンワックスと酸化ポリエチレン
ワックス及び/又は酸化マイクロクリスタリンワックス
と酸化ポリエチレンワックスのウレタン化物が、全金型
離型回復樹脂組成物中に0.5〜1.5重量%含まれる
半導体封止用金型離型回復樹脂組成物である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるエポキシ樹脂
としては、特に限定するものではないが、例えば、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、
トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラ
ルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ア
ルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリ
アジン核含有エポキシ樹脂、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、これらは単独
でも混合して用いてもよい。
【0007】本発明で用いられるフェノール樹脂として
は、特に限定するものではないが、例えば、フェノール
ノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトー
ルアラルキル樹脂、トリフェノールメタン樹脂、テルペ
ン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェ
ノール樹脂、フェニレン及び/又はジフェニレン骨格を
有するフェノールアラルキル樹脂等が挙げられ、これら
は単独でも混合して用いてもよい。エポキシ樹脂とフェ
ノール樹脂との配合割合は特に限定するものではない
が、エポキシ基/フェノール性水酸基比としては、0.
9〜1.2が好ましく、更に好ましくは0.95〜1.
15が望ましい。この範囲から大きく外れると、樹脂組
成物が充分に硬化せず離型性低下等の作業性の悪化が起
こるおそれがある。
【0008】本発明で用いられる硬化促進剤としては、
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒
となり得るものを指し、例えば、トリブチルアミン、
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
有機リン系化合物、2−メチルイミダゾール等のイミダ
ゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。又これらの硬化促進剤は単独でも混合して
用いてもよい。
【0009】本発明で用いられる酸化マイクロクリスタ
リンワックスは、重油留分から得られるn−パラフィン
及び分岐炭化水素を含むマイクロクリスタリンワックス
を酸化することで得られ、カルボキシル基や水酸基を含
むものである。一般的に、n−パラフィン及び分岐炭化
水素を含むマイクロクリスタリンワックスは、樹脂成分
との相溶性に乏しく、樹脂組成物の粘度が上昇し、更に
成形時に金型表面に過度に染み出し、金型離型回復効果
には優れるものの、離型性回復直後に成形した半導体装
置に油浮きや汚れが生じるという欠点がある。そこで酸
化マイクロクリスタリンワックスを用いると、樹脂成分
との適度な相溶性による半導体装置への油浮き、汚れの
防止と、更に流動性を付与でき、優れた金型離型回復性
を図ることができる。
【0010】酸化ポリエチレンワックスは、エチレン重
合法やポリエチレンの熱分解物として得られるポリエチ
レンワックスを酸化することで得られ、カルボキシル基
や水酸基を含むものである。分子量1000〜1000
0程度のものが一般的である。分子量は特に限定するも
のではないが、離型回復樹脂組成物の低粘度化のために
は、低分子量のものを用いることが好ましい。一般的
に、ポリエチレンワックスは、融点が高く、樹脂成分と
の相溶性にも乏しく、成形時に金型表面に過度に染み出
し、離型性回復直後に成形した半導体装置に汚れが付着
するという欠点を有する。そこで酸化ポリエチレンワッ
クスを用いると、樹脂成分との適度な相溶性により、汚
れ防止を図ることができる。
【0011】本発明では、更に前記の酸化マイクロクリ
スタリンワックス及び酸化ポリエチレンワックスのウレ
タン化物を用いることができる。これらは離型性回復直
後に成形した半導体装置への油浮き、汚れ防止と低粘度
化が図れ、離型性回復効果を発揮するものである。ウレ
タン化の方法は、特に限定するものではないが、例えば
メチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート
等のイソシアネート類と、酸化マイクロクリスタリンワ
ックス及び酸化ポリエチレンワックスの水酸基、或いは
カルボキシル基とを反応させて行う。本発明では、酸化
マイクロクリスタリンワックスのウレタン化物と酸化ポ
リエチレンワックスのウレタン化物を用いても、或いは
酸化マイクロクリスタリンワックスと酸化ポリエチレン
ワックスとを予め混合して、ウレタン化物としたものを
離型剤として用いてもよい。ウレタン化の割合について
は、特に限定するものではないが、得られたワックス中
の窒素分で0.3〜5重量%程度の含有率が望ましい。
ウレタン化部分が多過ぎると、ワックス自体の粘度が上
昇し材料化が困難になる。ウレタン化部分が少な過ぎる
と樹脂成分と充分な相溶性が得られず、金型表面に過度
に染み出し、油浮きや汚れが発生するおそれがあり好ま
しくない。
【0012】本発明で用いられる酸化マイクロクリスタ
リンワックスと酸化ポリエチレンワックス及び/又は酸
化マイクロクリスタリンワックスと酸化ポリエチレンワ
ックスのウレタン化物の添加量は、特に限定するもので
はないが全樹脂組成物中に0.1〜3重量%が好まし
く、更に好ましく0.5〜1.5重量%が望ましい。3
重量%を越えると金型に過度に染み出し、離型回復直後
の半導体装置に油浮きが生じるという問題がある。又
0.1重量%未満だと金型表面に離型剤が充分に移行せ
ず期待されるような離型性回復効果が得られないおそれ
がある。本発明で用いられる無機充填材としては、例え
ば溶融球状シリカ、結晶破砕シリカ等が挙げられる。
【0013】本発明の樹脂組成物には、(A)〜(E)
成分の他に、必要に応じてカルナバワックス、ステアリ
ン酸、モンタン酸ワックスといった離型剤や、カップリ
ング剤、酸化防止剤、カーボンブラック等の着色剤等の
添加剤を用いてもよい。本発明の樹脂組成物は、各成分
をミキサー等を用いて混合後、加熱ニーダ、熱ロール、
押し出し機等を用いて加熱混練し、続いて冷却粉砕する
ことで得られる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
配合割合は重量部とする。 実施例1 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(軟化点65℃、エポキシ当量 200) 21.4重量部 フェノールノボラック樹脂(軟化点91℃、水酸基当量105) 10.1重量部 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(以下、DBUという ) 0.2重量部 球状溶融シリカ 66.7重量部 酸化マイクロクリスタリンワックス(融点90℃) 0.5重量部 酸化マイクロポリエチレンワックス(融点92℃) 0.5重量部 カルナバワックス 0.3重量部 カーボンブラック 0.3重量部 をミキサーを用いて混合した後、表面温度が95℃と2
5℃の2軸ロールを用いて20回混練して得られたシー
トを冷却後粉砕し、樹脂組成物とした。得られた樹脂組
成物の特性を以下の方法で評価した。評価結果を表1に
示す。
【0015】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度175℃、
注入圧力70kg/cm2、硬化時間2分で測定した。
単位はcm。 離型回復性:金型表面をクリーニングするためのメラミ
ン樹脂系クリーニング材を用いて、離型時荷重評価用金
型で成形品を成形し、前記金型表面の離型剤成分を取り
除いた後、金型離型回復樹脂組成物を5回成形した後、
金型温度175℃、注入圧力70kg/cm2、硬化時
間2分の成形条件で評価用材料をトランスファー成形
し、製品抜き出し時の離型荷重を測定した。単位はN。
離型時荷重評価用金型は、上型・中型・下型とからな
り、成形後に中型に付着した14mmΦで1.5mm厚
の円形の成形品に、中型の上部の穴からプッシュブルゲ
ージを当て、成形品を突き出した際にかかる荷重を測定
した。評価用材料としては、住友ベークライト(株)製
・半導体封止用エポキシ樹脂成形材料EME−7351
を用いた。 製品汚れ:金型離型回復樹脂組成物の使用直後に、成形
した評価用材料の成形品表面の油浮きと汚れ具合を確認
した。表面を拭いた時に拭き取れるものは油浮き、取れ
ないものは汚れと判定した。製品表面に汚れが発生した
ものは×、汚れはないが油浮きがあるものを△、いずれ
もないものは○と表現した。
【0016】実施例2〜5、比較例1〜5 表1、表2の配合に従い、実施例1同様の組成物を得
た。実施例4、5、比較例4、5で用いたビフェニル型
エポキシ樹脂は、融点105℃、エポキシ当量195で
ある。実施例4、5、比較例4,5で用いたフェノール
アラルキル樹脂は、軟化点72℃、水酸基当量165で
ある。実施例2、5のワックス1は、酸化マイクロクリ
スタリンワックス及び酸化ポリエチレンワックスの混合
物のトルエンジイソシアネート変性品(融点89、酸価
16、鹸化価60) 実施例3のワックス2は、酸化マイクロクリスタリンワ
ックスと酸化ポリエチレンワックスの混合物のトルエン
ジイソシアネート変性品(融点82、酸価18、鹸化価
50) 比較例1、4のマイクロクリスタリンワックスは、融点
90℃、比較例1、2、5のポリエチレンワックスは、
融点92℃である。
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明の半導体封止用金型離型回復樹脂
組成物を用いることにより、成形された半導体装置は油
浮きや汚れがなく、離型回復性に優れており生産性向上
に寄与する。
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 21/56 H01L 21/56 T // B29L 31:34 B29L 31:34 Fターム(参考) 4F202 AA39 AD19 AH33 CA12 CB01 CB12 CM45 4J002 AE033 AE034 CC03X CC04X CC05X CD02W CD04W CD05W CD06W CD13W CE00X CK024 DJ017 EN026 EU096 EU116 EW016 EY016 FD017 FD090 FD14X FD156 FD160 GQ05 4J036 AC02 AC08 AC18 AD07 AD08 AD10 AE05 DC05 DC41 DC46 DD07 DD09 FA05 FB02 FB07 FB18 JA07 KA06 5F061 AA01 CA21 DA02 DC01 EA02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
    樹脂、(C)硬化促進剤、(D)酸化マイクロクリスタ
    リンワックスと酸化ポリエチレンワックス及び/又は酸
    化マイクロクリスタリンワックスと酸化ポリエチレンワ
    ックスのウレタン化物、及び(E)無機充填材からなる
    ことを特徴とする半導体封止用金型離型回復樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】 酸化マイクロクリスタリンワックスと酸
    化ポリエチレンワックス及び/又は酸化マイクロクリス
    タリンワックスと酸化ポリエチレンワックスのウレタン
    化物が、全金型離型回復樹脂組成物中に0.5〜1.5
    重量%含まれる請求項1記載の半導体封止用金型離型回
    復樹脂組成物。
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