JP3712302B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体封止用エポキシ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】
一般的な半導体封止用樹脂組成物（以下樹脂組成物という）は電気特性、耐熱性等に優れるエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤および硬化促進剤、離型剤、難燃剤、着色剤等の添加剤に無機充填材５０〜９０重量％含む構成からなる。
該樹脂組成物の製造方法としては、樹脂組成物を構成する各成分をミキサーで予備混合後、ロールあるいは押出機によりシート状にした後冷却しハンマーミル等を用いて粉砕した後、所望の形状のタブレットに成形するものである。
しかしながら、粉砕された樹脂組成物のタブレットは粉体圧縮して製造されるためタブレット中に多量の空気を含み、成形する際、脱気が不十分となり成形品中に気泡を含み封止された半導体の信頼性を損ねている。また、粉砕及びタブレット化工程中に発生する粉塵により作業環境の悪化を招き、成形工程中ではタブレットから粉塵が発生し設備の汚染による成形品の信頼性の低下や作業環境の悪化を生じさせている。また、粉砕設備からの金属粉の混入等封止成形品の品質を損ねる要因ともなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の混練、粉砕、タブレットにいたる工程で得られる樹脂組成物の粉塵、脱気不良、金属異物混入等に起因する信頼性不足、成形時の整列等の工数増の問題点を解決するため種々の検討の結果なされたもので、その目的とするところは従来のタブレットから得られる諸特性を劣化させることなく製造工程中も粉塵の発生がなく、タブレット中には気泡の混入がなく、成形工程中にタブレットからの粉落ちによる粉塵がなく、粉砕工程などからの金属粉の混入不安のない半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法を提供するものである。
【０００４】
【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剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とし、該無機充填材を全樹脂組成物中に６５〜９３重量％含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を押出機を用いて混練する際に、樹脂温度が７０℃〜１２０℃で所望の断面を複数持ちかつそれぞれが連結された賦形用ダイを用いてダイ温度が５０〜８５℃で押出成形することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法に関するものである。所望の断面形状としては、円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、六角形、八角形、菱形等が挙げられる。また、連結部は樹脂組成物が押出し成形され所望の断面形状の成形品となった際に折り曲げ切断の容易な断面形状で有ればよく、できるだけ厚さは薄く、長さは短い方がよく、共に５mm以下であることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる樹脂組成物を構成しているエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤は、通常半導体封止用エポキシ樹脂組成物に用いるものならば、特に限定されるものではない。
エポキシ樹脂としては、例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフエニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等がある。フェノール樹脂としては、フェノールノボラック型、フェノールアラルキル型、ジシクロペンタジエン型等がある。無機充填材の主体にはシリカ、アルミナ等がある。これらの充填材の形状、粒度等には特別な限定はない。硬化促進剤には一般にイミダゾール、有機ホスフィン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等が使用される。更に、必要に応じてシランカップリング剤、三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック、カルナバワックスあるいは低分子量ポリエチレン等の離型剤、樹脂組成物の柔軟性を保持させるためのシリコーンオイル、ゴム等を適宜添加してもよい。
全樹脂組成物中の無機充填材の量が６５重量％未満では封止後の成形収縮が大きく成形品の信頼性が損なわれ、９３重量％を越えると極端に設備摩耗が大きくなり流動性も悪く実用的ではない。
【０００６】
本発明に用いる予熱混練装置は同方向回転二軸押出機であり、使用するスクリュー、シリンダーの形状及び材質には特に限定はないが多量に充填されている無機系充填材に対する摩耗抵抗の高いものが望ましい。
混練時の樹脂温度が７０℃未満では樹脂を構成する素原料の分散性、混練性が悪く、１２０℃を越えると急速に硬化が生じてしまい所定の品質のものが得られない。所望の断面形状に賦形する押出機先端部に設置するダイの温度は８５℃を越えると外観がササクレ立ち、５０℃未満ではダイ内の流動抵抗が大きくなり安定した形状の押出ができない。
【０００７】
【実施例】
以下本発明の実施例を概略図で詳細し、比較例との対比のもとで説明する。
《実施例１〜４、比較例１》
下記に示す配合Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにて各原料をスーパーミキサーにより５分間粉砕混合した。この混合原料を直径６５ｍｍのシリンダー内径を持つ同方向回転二軸押出機１にてスクリュー回転数３０ＲＰＭにて１１０℃の樹脂温度で溶融混練する。押出機に連結されたダイ２には所望の形状の成形品３を９個連結した状態のダイリップ４で押出を行った。ダイにはダイ冷却用のジャケットが設置され温水タイプの金型温調機を使用して６０℃に調節した。押出された成形品は冷却を兼ねたスチールベルト式引き取り機５にて引き取られる。室温まで冷却後、所定の長さに切断し、次いで連結部分から折り所望の成形品を得た。
得られた成形品をトランスファー成形機（成形条件；金型温度：１７５℃、圧力：７０kg／cm2 、成形時間：２分）のポットに供給し樹脂封止し、離型後１７５℃、５時間の条件下で後硬化をおこなった。
【０００８】
【０００９】
《比較例２〜６》
この実施例に対し従来法である比較例は、ノズルから押し出されたものを冷却後６メッシュ全通の粒度に粗粉砕し、押出成形品と同じ形状に粉体圧縮した（得られたものはタブレットと通称されている）。このタブレットを実施例と同様にトランスファー成形機に供給し樹脂封止を行った。実施例並びに比較例における封止樹脂体の評価結果は表１のとおりであった。表中の判定基準を
で表示した。成形できない、あるいはササクレ状で成形機にセットできないなどの理由によって判定ができないものは「−」で表示した。
【００１０】
尚、本実施例３の配合Ｃにおいてダイ温度を６０℃にし溶融混練時の樹脂温度を変更した場合の評価結果を表２に、溶融混練時の樹脂温度を９０℃に維持しダイ温度を変更した場合の評価結果を表３に示した。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の効果】
上記の実施例と比較例の対比より明らかなように本発明によれば、比較法すなわち従来法の混練、粉砕後に打錠工程を経て製造された樹脂組成物に較べて樹脂封止体のボイドを減少させ製品の信頼性を大幅に改善することができる。更に、樹脂組成物の製造工程、成形工程での粉塵が改善でき、成形に際しても粉体圧縮されたタブレットの様に金型に挿入する際の粉落ちもなく封止された成形品は優れた水密性と電気絶縁性を保有し、成形時の作業性も向上する優れた特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する装置の概略側面図
【図２】本発明で使用する同方向回転二軸押出機のダイ部分の拡大斜視図
【図３】本発明で使用するダイリップの拡大正面図
【図４】本発明で得られる成形品の一部を示す斜視図
【符号の説明】
１ 同方向回転二軸押出機
２ 溶融樹脂押出用のダイ
３ 成形品
４ 成形品形状が９個連結した状態のダイリップ
５ 成形品冷却用のスチールベルト式引き取り機
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体封止用エポキシ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】
一般的な半導体封止用樹脂組成物（以下樹脂組成物という）は電気特性、耐熱性等に優れるエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤および硬化促進剤、離型剤、難燃剤、着色剤等の添加剤に無機充填材５０〜９０重量％含む構成からなる。
該樹脂組成物の製造方法としては、樹脂組成物を構成する各成分をミキサーで予備混合後、ロールあるいは押出機によりシート状にした後冷却しハンマーミル等を用いて粉砕した後、所望の形状のタブレットに成形するものである。
しかしながら、粉砕された樹脂組成物のタブレットは粉体圧縮して製造されるためタブレット中に多量の空気を含み、成形する際、脱気が不十分となり成形品中に気泡を含み封止された半導体の信頼性を損ねている。また、粉砕及びタブレット化工程中に発生する粉塵により作業環境の悪化を招き、成形工程中ではタブレットから粉塵が発生し設備の汚染による成形品の信頼性の低下や作業環境の悪化を生じさせている。また、粉砕設備からの金属粉の混入等封止成形品の品質を損ねる要因ともなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の混練、粉砕、タブレットにいたる工程で得られる樹脂組成物の粉塵、脱気不良、金属異物混入等に起因する信頼性不足、成形時の整列等の工数増の問題点を解決するため種々の検討の結果なされたもので、その目的とするところは従来のタブレットから得られる諸特性を劣化させることなく製造工程中も粉塵の発生がなく、タブレット中には気泡の混入がなく、成形工程中にタブレットからの粉落ちによる粉塵がなく、粉砕工程などからの金属粉の混入不安のない半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法を提供するものである。
【０００４】
【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剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とし、該無機充填材を全樹脂組成物中に６５〜９３重量％含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を押出機を用いて混練する際に、樹脂温度が７０℃〜１２０℃で所望の断面を複数持ちかつそれぞれが連結された賦形用ダイを用いてダイ温度が５０〜８５℃で押出成形することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法に関するものである。所望の断面形状としては、円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、六角形、八角形、菱形等が挙げられる。また、連結部は樹脂組成物が押出し成形され所望の断面形状の成形品となった際に折り曲げ切断の容易な断面形状で有ればよく、できるだけ厚さは薄く、長さは短い方がよく、共に５mm以下であることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる樹脂組成物を構成しているエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤は、通常半導体封止用エポキシ樹脂組成物に用いるものならば、特に限定されるものではない。
エポキシ樹脂としては、例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフエニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等がある。フェノール樹脂としては、フェノールノボラック型、フェノールアラルキル型、ジシクロペンタジエン型等がある。無機充填材の主体にはシリカ、アルミナ等がある。これらの充填材の形状、粒度等には特別な限定はない。硬化促進剤には一般にイミダゾール、有機ホスフィン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等が使用される。更に、必要に応じてシランカップリング剤、三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック、カルナバワックスあるいは低分子量ポリエチレン等の離型剤、樹脂組成物の柔軟性を保持させるためのシリコーンオイル、ゴム等を適宜添加してもよい。
全樹脂組成物中の無機充填材の量が６５重量％未満では封止後の成形収縮が大きく成形品の信頼性が損なわれ、９３重量％を越えると極端に設備摩耗が大きくなり流動性も悪く実用的ではない。
【０００６】
本発明に用いる予熱混練装置は同方向回転二軸押出機であり、使用するスクリュー、シリンダーの形状及び材質には特に限定はないが多量に充填されている無機系充填材に対する摩耗抵抗の高いものが望ましい。
混練時の樹脂温度が７０℃未満では樹脂を構成する素原料の分散性、混練性が悪く、１２０℃を越えると急速に硬化が生じてしまい所定の品質のものが得られない。所望の断面形状に賦形する押出機先端部に設置するダイの温度は８５℃を越えると外観がササクレ立ち、５０℃未満ではダイ内の流動抵抗が大きくなり安定した形状の押出ができない。
【０００７】
【実施例】
以下本発明の実施例を概略図で詳細し、比較例との対比のもとで説明する。
《実施例１〜４、比較例１》
下記に示す配合Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにて各原料をスーパーミキサーにより５分間粉砕混合した。この混合原料を直径６５ｍｍのシリンダー内径を持つ同方向回転二軸押出機１にてスクリュー回転数３０ＲＰＭにて１１０℃の樹脂温度で溶融混練する。押出機に連結されたダイ２には所望の形状の成形品３を９個連結した状態のダイリップ４で押出を行った。ダイにはダイ冷却用のジャケットが設置され温水タイプの金型温調機を使用して６０℃に調節した。押出された成形品は冷却を兼ねたスチールベルト式引き取り機５にて引き取られる。室温まで冷却後、所定の長さに切断し、次いで連結部分から折り所望の成形品を得た。
得られた成形品をトランスファー成形機（成形条件；金型温度：１７５℃、圧力：７０kg／cm2 、成形時間：２分）のポットに供給し樹脂封止し、離型後１７５℃、５時間の条件下で後硬化をおこなった。
【０００８】
《比較例２〜６》
この実施例に対し従来法である比較例は、ノズルから押し出されたものを冷却後６メッシュ全通の粒度に粗粉砕し、押出成形品と同じ形状に粉体圧縮した（得られたものはタブレットと通称されている）。このタブレットを実施例と同様にトランスファー成形機に供給し樹脂封止を行った。実施例並びに比較例における封止樹脂体の評価結果は表１のとおりであった。表中の判定基準を
【００１０】
尚、本実施例３の配合Ｃにおいてダイ温度を６０℃にし溶融混練時の樹脂温度を変更した場合の評価結果を表２に、溶融混練時の樹脂温度を９０℃に維持しダイ温度を変更した場合の評価結果を表３に示した。
【００１１】
【発明の効果】
上記の実施例と比較例の対比より明らかなように本発明によれば、比較法すなわち従来法の混練、粉砕後に打錠工程を経て製造された樹脂組成物に較べて樹脂封止体のボイドを減少させ製品の信頼性を大幅に改善することができる。更に、樹脂組成物の製造工程、成形工程での粉塵が改善でき、成形に際しても粉体圧縮されたタブレットの様に金型に挿入する際の粉落ちもなく封止された成形品は優れた水密性と電気絶縁性を保有し、成形時の作業性も向上する優れた特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する装置の概略側面図
【図２】本発明で使用する同方向回転二軸押出機のダイ部分の拡大斜視図
【図３】本発明で使用するダイリップの拡大正面図
【図４】本発明で得られる成形品の一部を示す斜視図
【符号の説明】
１ 同方向回転二軸押出機
２ 溶融樹脂押出用のダイ
３ 成形品
４ 成形品形状が９個連結した状態のダイリップ
５ 成形品冷却用のスチールベルト式引き取り機
Claims (1)
- エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、無機充填材及び硬化促進剤を必須成分とし、該無機充填材を全樹脂組成物中に６５〜９３重量％含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を押出機を用いて混練する際に、樹脂温度が７０〜１２０℃で所望の断面を複数持ちかつそれぞれが連結された賦形用ダイを用いてダイ温度が５０〜８５℃で押出成形することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29027296A JP3712302B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29027296A JP3712302B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128742A JPH10128742A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3712302B2 true JP3712302B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=17753997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29027296A Expired - Fee Related JP3712302B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3712302B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4321016B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2009-08-26 | 日立化成工業株式会社 | エポキシ樹脂成形材料タブレットの製造方法 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP29027296A patent/JP3712302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10128742A (ja) | 1998-05-19 |
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