JP2002265755A

JP2002265755A - 金型離型回復樹脂組成物の製造方法

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Publication number: JP2002265755A
Application number: JP2001066422A
Authority: JP
Inventors: Makoto Matsuo; 誠松尾
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-18
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: JP4622123B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体封止用の金型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、（Ｄ１）グリセリンと炭素数
２４〜３６の飽和脂肪酸のトリグリセリド、（Ｅ）酸化
防止剤及び（Ｆ）無機充填材を必須成分とし、前記各成
分を加熱混練冷却後４メッシュ以下の粉砕物とし、前記
粉砕物に（Ｄ２）グリセリンと炭素数２４〜３６の飽和
脂肪酸のトリグリセリドを添加混合して得られる金型離
型回復樹脂組成物であって、その配合割合［（Ｄ１）＋
（Ｄ２）］が全樹脂組成物中の０．１〜２重量％、
［（Ｄ２）］／［（Ｄ１）＋（Ｄ２）］≧２５重量％
で、（Ｄ２）の粒度が１６メッシュ以下で、かつ６０メ
ッシュ以上であることを特徴とする半導体封止用金型離
型回復樹脂組成物の製造方法。

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の製造方法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成形し、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塗布し、離型性を回復さ
せる必要がある。

【０００４】金型離型回復樹脂組成物の機能は、金型表
面に離型剤を移行させ塗布し、速やかに離型性を回復さ
せることにあるが、多量の離型剤を移行させてしまう
と、その後成形した半導体装置の表面に油浮きや汚れを
起こすという問題があり、十分に離型剤を移行できない
場合は離型性が回復できず、離型回復樹脂組成物を多量
に用いる必要があるという問題が発生する。更に離型性
回復後の離型性を長く持続できない場合は、頻繁に離型
回復樹脂組成物を用いる必要があり生産性が低下するの
で、生産性向上等のため、より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が求められてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の製造
方法で得られた半導体封止用金型離型回復樹脂組成物で
あって、この樹脂組成物は少量でも離型性を回復させ、
離型性回復直後の半導体装置の表面に油浮きや汚れを生
じず、離型性を長く維持できる半導体封止用金型離型回
復樹脂組成物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、［1］（Ａ）
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ１）グリセリンと炭素数２４〜３６の飽和脂肪
酸のトリグリセリド、（Ｅ）酸化防止剤及び（Ｆ）無機
充填材を必須成分とし、前記各成分を加熱混練冷却後４
メッシュ以下の粉砕物とし、前記粉砕物に（Ｄ２）グリ
セリンと炭素数２４〜３６の飽和脂肪酸のトリグリセリ
ドを添加混合して得られる金型離型回復樹脂組成物であ
って、その配合割合［（Ｄ１）＋（Ｄ２）］が全樹脂組
成物中の０．１〜２重量％、［（Ｄ２）］／［（Ｄ１）
＋（Ｄ２）］≧２５重量％で、（Ｄ２）の粒度が１６メ
ッシュ以下で、かつ６０メッシュ以上であることを特徴
とする半導体封止用金型離型回復樹脂組成物の製造方法
である。

【０００７】

【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。

【０００８】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型樹脂、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の比としては、
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、金
型離型回復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。

【０００９】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。

【００１０】本発明で用いられるグリセリンと炭素数２
４〜３６の飽和脂肪酸のトリグリセリドは、樹脂組成物
に充分な流動性を付与し、更に離型性を向上させる機能
を有しているため、これを用いた金型離型回復樹脂組成
物は、クリーニング材使用後の優れた金型離型回復性を
示す。グリセリンと炭素数２４〜３６の飽和脂肪酸のト
リグリセリドの具体例としては、リグノセリン酸トリグ
リセリド、セロチン酸トリグリセリド、モンタン酸トリ
グリセリド等が挙げられる。これらは、単独でも混合し
て用いてもよい。用いる飽和脂肪酸の炭素数が２３以下
では、十分な離型性が得られないため好ましくない。又
炭素数が３７以上では、分子量が大きいため流動性が低
下し、更に金型表面に過度に染み出すことにより、金型
離型回復性の効果の点では優れているが、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
欠点があるため好ましくない。又モノグリセリド、ジグ
リセリドでは、配合される樹脂成分と相溶しやすいた
め、成形時に金型表面に染み出しにくくなり、金型離型
回復性の効果が低下するため好ましくない。なお本発明
で言う飽和脂肪酸の炭素数とは、飽和脂肪酸中のアルキ
ル基とカルボキシル基の炭素数を合計したものを指す。

【００１１】本発明で用いられるグリセリンと炭素数２
４〜３６の飽和脂肪酸のトリグリセリドの配合量として
は、全樹脂組成物中に０．１〜２重量％が好ましく、更
に好ましくは０．５〜１．５重量％が望ましい。２重量
％を越えると金型に過度に染み出し、離型回復直後に成
形された半導体装置の表面に油浮きが生じるおそれがあ
り好ましくない。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、期待されるような金型離型回復
性が得られないおそれがあり好ましくない。本発明の半
導体封止用金型離型回復樹脂組成物の製造方法におい
て、製造工程の前半で添加する（Ｄ１）と製造工程の後
半で添加する（Ｄ２）の配合量［（Ｄ１）＋（Ｄ２）］
は、全樹脂組成物中０．１〜２重量％で、その配合割合
［（Ｄ２）］／［（Ｄ１）＋（Ｄ２）］≧２５重量％で
あり、（Ｄ２）の粒度としては１６メッシュ以下で、か
つ６０メッシュ以上のものである。

【００１２】（Ｄ２）の粒度が６０メッシュ未満だと、
成形時の熱により溶融した（Ｄ２）の一部が樹脂成分と
相溶してしまい、金型表面への染み出しが少なくなり充
分な離型性回復効果が得られず、離型回復樹脂組成物の
添加量が多くなり生産性が低下する。又１６メッシュを
越えると、過度に染み出した（Ｄ２）が金型からの熱で
徐々に酸化され、離型性が低下し、長時間離型性を維持
することが難しく好ましくない。［（Ｄ２）］／［（Ｄ
１）＋（Ｄ２）］が２５重量％未満では、離型回復樹脂
組成物自体の離型性は充分なものの、金型表面へ移行し
塗布出来る離型剤量が少なくなり、充分な離型回復効果
が得られない。

【００１３】本発明で用いられる酸化防止剤は、金型表
面に染み出し離型剤の酸化を抑える機能を有し、長時間
離型性を維持するためのものである。配合量について
は、特に限定しないが、全樹脂組成物中に０．１〜０．
５重量％が望ましい。０．１重量％未満だとその効果が
不十分で、０．５重量％を越えると酸化防止剤がブリー
ドアウトして、半導体装置に汚れが付着するという問題
がある。ここで用いられる酸化防止剤は、例えば２，６
-ジターシャリーブチル-ｐ-クレゾール等のＢＨＴ誘導
体、ｐ-ベンゾキノン等のキノン誘導体、ジラウリルチ
オプロピオネートといった硫黄系酸化防止剤、カテコー
ル、ビタミンＣ，ビタミンＥ等が挙げられる。本発明で
用いられる無機充填材としては、一般に封止材料に用い
られているものを使用すればよい。例えば溶融球状シリ
カ、結晶破砕シリカ等が挙げられる。

【００１４】本発明の半導体封止用金型離型回復樹脂組
成物には、（Ａ）〜（Ｆ）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
明の半導体封止用金型離型回復樹脂組成物は、（Ａ）エ
ポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ１）グリセリンと炭素数２４〜３６の飽和脂肪
酸のトリグリセリド、（Ｅ）酸化防止剤及び（Ｆ）無機
充填材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
砕後４メッシュ以下の粉砕物とし、前記粉砕物に（Ｄ
２）粒度が１６メッシュ以下で、かつ６０メッシュ以上
のグリセリンと炭素数２４〜３６の飽和脂肪酸のトリグ
リセリドを添加混合した後タブレット化して得られる。
４メッシュ以下の粉砕物と１６メッシュ以下で、かつ６
０メッシュ以上の（Ｄ２）を混合する際に発熱するよう
な混合法だと、（Ｄ２）が溶融し樹脂との相溶が起こ
り、離型回復樹脂組成物として、使用時に金型表面に
（Ｄ２）が充分に移行し塗布することが出来ず充分な離
型回復効果が発揮できないので好ましくない。

【００１５】

【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組成物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２０９）２１．７重量部フェノールノボラック樹脂（軟化点９０℃、水酸基当量１０４）１０．３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重量部溶融球状シリカ６６．４重量部モンタン酸トリグリセリド（炭素数２８）０．２重量部カルナバワックス０．２重量部２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−クレゾール０．２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各成分を混合した後、表面温度が９
５℃と２５℃の２軸ロールを用いて２０回混練して得ら
れた混練物シートを冷却後粉砕した４メッシュ以下の粉
砕物９９．５重量部に、組成物２の１６メッシュ以下
で、かつ６０メッシュ以上の粒度のモンタン酸トリグリ
セリド０．５重量部を配合混合後タブレット化した。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。

【００１６】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、前記金型の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プルゲ
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。離型持続性：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、前記金型の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。離型荷重は、上型・
中型・下型とからなる離型時荷重評価用金型を用いて成
形し、成形後に中型に付着した１４．５ｍｍΦで１．５
ｍｍ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
とした。続けて評価用材料を２００ショット成形し、離
型荷重のショットごとの変化を測定した。このとき初期
の離型荷重に対して３０％以上離型荷重が増大したショ
ット数で表現した。２００＜は、２００ショット以上で
初期の離型荷重に対して３０％以下の離型荷重であるこ
とを表現したものである。成形品汚れ：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。

【００１７】実施例２〜６、比較例１〜６表１、表２の配合に従い、実施例１と同様の樹脂組成物
を作製し、実施例１と同様にして評価した結果を表１、
表２に示す。なお実施例１以外で用いたエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、離型剤の詳細を以下に示す。ビフェニル型エポキシ樹脂（融点１０５℃、エポキシ当
量１９１）フェノールアラルキル樹脂（軟化点７５℃、水酸基当量
１７４）セロチン酸トリグリセリド（炭素数２６）ステアリン酸トリグリセリド（炭素数１８）長鎖脂肪酸トリグリセリド（炭素数３７以上）モンタン酸モノグリセリド（炭素数２８）

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】本発明の製造方法で得られた半導体封止
用金型離型回復樹脂組成物を用いた後に、成形された半
導体装置には油浮きや汚れがなく、離型回復性に優れて
おり、更に離型性を長く維持することができるので生産
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）Ｃ０８Ｋ 5/103 Ｃ０８Ｋ 5/103 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｔ // Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｆターム(参考） 4F202 AA39 AD19 AH33 AM13 CA12 CB01 CB12 CS02 CS04 4J002 CC02X CC04X CC05X CD04W CD05W CD06W CD07W CD13W CD20W DJ019 EE058 EH047 EJ028 EL078 EL098 EN026 EU116 EU136 EV068 EW016 EW176 FD019 FD078 FD14X FD156 4J036 AA01 DA02 FA01 FA10 FB06 FB07 JA07 5F061 AA01 BA01 CA21 DC01

Claims

【特許請求の範囲】

【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、（Ｄ１）グリセリンと炭素数
２４〜３６の飽和脂肪酸のトリグリセリド、（Ｅ）酸化
防止剤及び（Ｆ）無機充填材を必須成分とし、前記各成
分を加熱混練冷却後４メッシュ以下の粉砕物とし、前記
粉砕物に（Ｄ２）グリセリンと炭素数２４〜３６の飽和
脂肪酸のトリグリセリドを添加混合して得られる金型離
型回復樹脂組成物であって、その配合割合［（Ｄ１）＋
（Ｄ２）］が全樹脂組成物中の０．１〜２重量％、
［（Ｄ２）］／［（Ｄ１）＋（Ｄ２）］≧２５重量％
で、（Ｄ２）の粒度が１６メッシュ以下で、かつ６０メ
ッシュ以上であることを特徴とする半導体封止用金型離
型回復樹脂組成物の製造方法。