JP4156488B2 - 粉体混合装置、半導体封止用樹脂組成物の製造装置及び半導体封止用樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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体混合装置であって、前記着色剤を20μm以下に微細化する気流式粉砕機、前記気流式粉砕機に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤を回収するフィルター装置、及び前記フィルター装置に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤とその他の原料とを混合する混合装置とを有することを特徴とする粉体混合装置、
[2] 前記着色剤がカーボンブラックである第[1]項記載の粉体混合装置、
[3] 半導体封止用樹脂と着色剤とを有する半導体封止用樹脂組成物を製造する装置であって、前記着色剤を20μm以下に微細化する気流式粉砕機、前記気流式粉砕機に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤を回収するフィルター装置、及び前記フィルター装置に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤とその他の原料とを混合する混合装置とを有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造装置、
[4] 前記着色剤がカーボンブラックである第[3]項記載の半導体封止用樹脂組成物の製造装置、
[5] 第[3]項又は第[4]項に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造装置を用いた、半導体封止用樹脂と着色剤とを有する半導体封止用樹脂組成物の製造方法であって、前記着色剤を20μm以下に微細化する工程、微細化された着色剤を回収する工程、及び微細化された着色剤とその他の原料とを混合する工程を連続的に行うことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法
である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の粉体混合装置において用いられる気流式粉砕機とフィルター装置とは、配管もしくはホースで直接接続されるか、或いはサイクロン等を介して間接的に接続され、微細化された着色剤は、この中を気体の力で気流式粉砕機より輸送されてくる。更に、本発明の粉体混合装置において用いられるフィルター装置の下部は、微細化された着色剤とその他の原料とを混合する混合装置の蓋に配管もしくはホースで直接又は間接的に接続され、フィルター装置により気体と分離された着色剤は速やかに混合装置に投入されることとなる。
本発明において、着色剤以外の原料を混合装置に投入するタイミングは特に限定するものではないが、微細化された着色剤が再度凝集することを避けるためには、気流式粉砕機による着色剤の微細化を開始する前に少なくとも一つ以上の原料を投入しておくことが望ましい。また、同じ理由から、着色剤以外の少なくとも一つ以上の原料を混合装置で混合した状態で、気流式粉砕機への着色剤の投入を開始することが望ましい。気流式粉砕機の処理能力は、通常、数kg/Hrから数十kg/Hrの間であり、フィルター装置から出てくる着色剤の量は、1分当たりにすると多めに見積もっても1kg前後と瞬間的には極少量であり、混合装置に投入されて即座に他の原料と均一に混合されれば、その後再凝集する可能性は極めて低いものとなる。
本発明における半導体封止用樹脂組成物を製造する設備は、上記の粉体混合装置に加え、均一に混合された混合物を加熱溶融混練する加熱ロール又はニーダー、押出機等の加熱混練機、加熱溶融混合されたシート状又は棒状等の樹脂組成物を冷却する冷却装置、及び冷却された樹脂組成物を顆粒状又はペレット状にする粉砕装置若しくは造粒装置などを用いて、成形可能な樹脂組成物とすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物製造装置により作成された樹脂組成物を用いて、半導体等の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で硬化成形すればよい。
実施例1
ビフェニル型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製、YX4000H、融点105℃、エポキシ当量195g/eq) 8.5重量部
フェノールノボラック樹脂(軟化点65℃、水酸基当量104g/eq)
4.5重量部
球状溶融シリカ(平均粒径22μm、最大粒径75μm) 84.9重量部
トリフェニルホスフィン 0.2重量部
三酸化アンチモン 1.0重量部
カルナバワックス 0.4重量部
をヘンシェルミキサーに投入し、ヘンシェルミキサーで混合を行いながら、ジェットミル(供給量10kg/hr、空気圧0.6MPa)に微細化前のカーボンブラック(凝集体平均粒径200μm)0.5重量部を投入し、微細化されたカーボンブラックがヘンシェルミキサーに完全に搬送された後、更に10分間混合を継続した。その後、混合物を80〜100℃の加熱ロールで溶融混練し、冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。尚、バグフィルターとヘンシェルミキサーとを繋ぐ配管部分にてサンプリングを行った微細化後のカーボンブラック(以下、他の条件で微細化されたカーボンブラックと区別する便宜上、カーボンブラックAと表す。)の平均粒径は1μmであった。
スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じた金型を用いて、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒で測定した。単位はcm。スパイラルフロー判定の基準は、130cm未満を不合格、130cm以上を合格とした。
YAGレーザーマーキング性:低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒で80pQFP(2.7mm厚)を成形し、更に175℃、8時間でポストキュアした。次に、日本電気(株)製のマスクタイプのYAGレーザー捺印機(印加電圧2.4kV、パルス幅120μsの条件)でマーキングし、印字の視認性(YAGレーザーマーキング性)を評価した。 外観(硬化物の色):低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間70秒で80pQFP(14×20×2.0mm厚)を成形し、12個のパッケージを得た。外観(硬化物の色)のチェックは目視にて観察を行った。
高温リーク特性:低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、注入圧力7.8MPa、保圧時間90秒で60μmピッチのテスト用チップに径30μmの金線を施した144pTQFPを100個封止成形した。次に、ADVANTEST製の微少電流計8240Aを用いてリーク電流を測定した。判断基準は175℃においてリーク電流が初期のメジアン値より2オーダー高くなった場合を不良とした。不良品の個数がn個であるとき、n/100と表示した。
ジェットミルにおける供給量及び空気圧を表2の通りとしたほかは、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。また、バグフィルターとヘンシェルミキサーとを繋ぐ配管部分にてサンプリングを行った微細化後のカーボンブラックの平均粒径は表2に示す通りであった。
比較例1
微細化前のカーボンブラック(凝集体平均粒径200μm。以下、カーボンブラックEという。)0.5重量部をジェットミルを通さずに直接ヘンシェルミキサーに投入したほかは、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
2 定量供給フィーダー
3 気流式粉砕機(ジェットミル)
4 フィルター装置(バグフィルター)
5 エアーコンプレッサー
6 攪拌羽根
Claims (5)
- 半導体封止用樹脂と着色剤とを有する半導体封止用樹脂組成物の製造に用いる粉体混合装置であって、前記着色剤を20μm以下に微細化する気流式粉砕機、前記気流式粉砕機に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤を回収するフィルター装置、及び前記フィルター装置に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤とその他の原料とを混合する混合装置とを有し、前記着色剤を20μm以下に微細化する工程、微細化された着色剤を回収する工程、及び微細化された着色剤とその他の原料とを混合する工程を連続的に行うことができることを特徴とする粉体混合装置。
- 前記着色剤がカーボンブラックである請求項1記載の粉体混合装置。
- 半導体封止用樹脂と着色剤とを有する半導体封止用樹脂組成物を製造する装置であって、前記着色剤を20μm以下に微細化する気流式粉砕機、前記気流式粉砕機に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤を回収するフィルター装置、及び前記フィルター装置に直接又は間接的に接続され、微細化された着色剤とその他の原料とを混合する混合装置とを有し、前記着色剤を20μm以下に微細化する工程、微細化された着色剤を回収する工程、及び微細化された着色剤とその他の原料とを混合する工程を連続的に行うことができることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造装置。
- 前記着色剤がカーボンブラックである請求項3記載の半導体封止用樹脂組成物の製造装置。
- 請求項3又は請求項4に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造装置を用いた、半導体封止用樹脂と着色剤とを有する半導体封止用樹脂組成物の製造方法であって、前記着色剤を20μm以下に微細化する工程、微細化された着色剤を回収する工程、及び微細化された着色剤とその他の原料とを混合する工程を連続的に行うことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
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