JP5277569B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents
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Description
[1] 顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を振動フィーダーを有する搬送装置により搬送し、秤量して圧縮成形金型のキャビティへ投入して圧縮成形により半導体素子を封止してなる半導体装置に用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
2mm以上の粗粒の割合が3重量%以下であり、106μm未満の微粉の割合が7重量%以下であり、内径50.46mm、深さ50mm、容積100cm3の測定容器を用いて測定した固めかさ密度が0.8g/cm3以上、1.0g/cm3以下であることを特徴とする顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
[2] 顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を振動フィーダーを有する搬送装置により搬送し、秤量して圧縮成形金型のキャビティへ投入して圧縮成形により半導体素子を封止してなる半導体装置の成形方法であって、
前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物が2mm以上の粗粒の割合が3重量%以下であり、106μm未満の微粉の割合が7重量%以下であり、内径50.46mm、深さ50mm、容積100cm3の測定容器を用いて測定した固めかさ密度が0.8g/cm3以上、1.0g/cm3以下であることを特徴とする半導体装置の成形方法。
粉末状のエポキシ樹脂組成物を用いて、圧縮成形により半導体素子を封止して半導体装置を得る場合において、圧縮成形時の歩留まりや半導体装置における品質を向上させるためには、粉末状のエポキシ樹脂組成物を圧縮成形金型のキャビティへの均質な投入と、圧縮成形金型のキャビティに投入される粉末状のエポキシ樹脂組成物の秤量精度が重要である。また、エポキシ樹脂組成物の投入準備と秤量とを、振動フィーダー等の搬送装置により行う場合においては、振動によりエポキシ樹脂組成物の粉末が均質に送り出されること(以下、「搬送性」という。)が重要である。
本発明の顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いると、圧縮成形により半導体素子を封止して半導体装置を得る場合において、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を圧縮成形金型のキャビティへ投入する際の秤量精度と搬送性が良好となり、圧縮成形時の歩留まりや半導体装置における品質を向上させることができるものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明によって得られる半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であるが、圧縮成形における安定した搬送性と良好な秤量精度を得るため、2mm以上の粗粒の割合が3重量%以下であることが好ましく、1重量%以下であることがより好ましい。これは、粒子サイズが大きくなるほどその粒子の重量も大きくなることから、2mm以上の粗粒の割合が多いほど、秤量時の秤量精度が低下し、成形後の半導体装置における品質低下の一因となるためである。
また、本発明の顆粒状のエポキシ樹脂組成物は、安定した秤量精度を得るため、106μm未満の微粉の割合が7重量%以下であることが好ましく、3重量%以下であることがより好ましい。これは、106μm未満の微粉が、微粉の搬送経路上での固結や搬送装置への付着を生じ、搬送不良の原因となるためである。
2mm以上の粗粒と106μm未満の微粉の割合が少ない顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物とするには、下記に詳細に説明する製造方法により得ることができる。
固めかさ密度が上記範囲内となる顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物とするには、以下に詳細に説明する製造方法により得ることができる。
<半導体封止用エポキシ樹脂組成物の配合(重量部)>
・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 8.0重量部
・臭素化エポキシ樹脂 2.0重量部
・フェノールノボラック樹脂 4.0重量部
・硬化剤(2−メチルイミダゾール) 0.3重量部
・無機充填剤(シリカ) 84.0重量部
・カルナバワックス 0.1重量部
・低分子量ポリエチレン 0.1重量部
・カーボンブラック 0.3重量部
・カップリング剤 0.2重量部
・三酸化アンチモン 1.0重量部
<溶融混練されたエポキシ樹脂組成物の準備>
上記配合の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の原材料をスーパーミキサーにより5分間粉砕混合したのち、この混合原料を図1に示す直径65mmのシリンダー内径を持つ同方向回転二軸押出機9にてスクリュー回転数30RPM、110℃の樹脂温度で溶融混練することで溶融混練されたエポキシ樹脂組成物を準備した。
実施例1
図1に示す円筒状外周部2の素材として孔径2.5mmの小孔を有している鉄製の打ち抜き金網を使用した。直径20cmの回転子1の外周上に円筒状に加工した高さ25mm、厚さ1.5mmの上記打ち抜き金網を取り付け、円筒状外周部2を形成した。上記回転子1を3000RPMで回転させ、円筒状外周部2を励磁コイルで115℃に加熱した。上記回転子1の回転数と、上記円筒状外周部2の温度が定常状態になった後、回転子1の上方より溶融混練されたエポキシ樹脂組成物を2kg/hrの割合で供給して、前記回転子1を回転させて得られる遠心力によって前記円筒状外周部2の複数の小孔を通過させることで、顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
溶融混練されたエポキシ樹脂組成物をクーリングベルトで冷却後、ハンマーミルにて粗粉砕を行い平均粒径800μm、粒度分布40μm〜10mmの粗粉砕物を得た。これを更にパルペライザーにて4000回転で粉砕して、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
106μm未満の微粉量及び2mm以上の粗粒量
ロータップ振動機に備え付けた目開き2.00mm及び0.106mmのJIS標準篩を用いて決定した。これらの篩を20分間に亘って振動させながら40gの試料を篩に通して分級して各篩に残る粒状体や粒体の重量を計測した。このように計測した重量を分級前の試料の重量を基準にして粒径が106μm未満の微粉量及び2mm以上の粗粒量の重量比を算出した。
パウダーテスター(ホソカワミクロン株式会社製)を用い、内径50.46mm、深さ50mm、容積100cm3の測定容器の上部に円筒を取り付けたものにエポキシ樹脂組成物の試料をゆるやかに入れた後、180回のタッピングを行い、その後、上部円筒を取り除き、測定容器上部に堆積した試料をブレードですりきり、測定容器に充填された試料の重量を測定することにより求めた。
エポキシ樹脂組成物の試料100gを振動フィーダー(450mm長×55mm幅)のホッパーに供給した後、搬送量が18g/分となるように振動の強さを調整し、10g搬送した後、3分停止を繰返し100g全量搬送した。搬送後に、試料同士の固結や振動フィーダーへの付着状況を観察しその有無を求めた。
秤量精度
エポキシ樹脂組成物の試料100gを振動フィーダー(450mm長×55mm幅)のホッパーに供給した後、搬送量が18g/分となるように振動の強さを調整し、10g搬送した後、3分停止を繰返し100g全量搬送した時の、各10gを搬送するに要した時間を計測し、その平均値および標準偏差を求めた。
2 円筒状外周部
3 磁性材料
4 励磁コイル
5 2重管式円筒体
6 交流電源発生装置
7 冷却ジャケット
8 外槽
9 二軸押出機
10 モーター
Claims (2)
- 顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を振動フィーダーを有する搬送装置により搬送と秤量とを行い、圧縮成形金型のキャビティへ投入して圧縮成形により半導体素子を封止してなる半導体装置に用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、複数の小孔を有する円筒状外周部と円盤状の底面から構成される回転子の内側に、溶融混練されたエポキシ樹脂組成物を供給し、そのエポキシ樹脂組成物を、前記回転子を回転させて得られる遠心力によって前記小孔を通過させて得る方法によって得られたものであり、2mm以上の粗粒の割合が3重量%以下であり、106μm未満の微粉の割合が7重量%以下であり、内径50.46mm、深さ50mm、容積100cm3の測定容器を用いて測定した固めかさ密度が0.8g/cm3以上、1.0g/cm3以下であることを特徴とする顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を振動フィーダーを有する搬送装置により搬送と秤量とを行い、圧縮成形金型のキャビティへ投入して圧縮成形により半導体素子を封止してなる半導体装置の成形方法であって、
前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、複数の小孔を有する円筒状外周部と円盤状の底面から構成される回転子の内側に、溶融混練されたエポキシ樹脂組成物を供給し、そのエポキシ樹脂組成物を、前記回転子を回転させて得られる遠心力によって前記小孔を通過させて得る方法によって得られたものであり、2mm以上の粗粒の割合が3重量%以下であり、106μm未満の微粉の割合が7重量%以下であり、内径50.46mm、深さ50mm、容積100cm3の測定容器を用いて測定した固めかさ密度が0.8g/cm3以上、1.0g/cm3以下であることを特徴とする半導体装置の成形方法。
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