JPH0733838A - タイバー用ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ２官能以上の紫外線硬化型アクリル変性芳香
族エポキシ樹脂、光増感剤及び平均粒径１０μｍ以下、
最大粒径２０μｍ以下の球状シリカフィラーを必須成分
とするペーストで、全ペースト量中にシリカフィラーを
１０〜５０重量％含むタイバー用ペースト。 【効果】 多ピンリードフレームに対し、安価なモール
ド樹脂成形を行うための樹脂タイバーを生産性よく形成
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体素子
に用いられるリードフレームのモールド樹脂流れ止めタ
イバー用ペーストに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型半導体素子は、一般にリード
フレームに半導体チップを接着し、ワイヤボンディング
後モールド樹脂により封止される。通常、このリードフ
レームには成形金型とリードフレームの合わせ面から流
れ出す極微量のモールド樹脂の流れ止めのために、リー
ドフレームの成形品となる部分の外側にタイバーが設け
られている。

【０００３】このタイバーの作用について、図面を用い
て説明する。図１はリードフレーム１の二辺を示す模式
図である。リードフレーム１には成形金型とリードフレ
ームの合わせ面から流れだしたモールド樹脂の流れ止め
用タイバー２がリードフレーム１の成形品となる部分の
外側に設けられている。図２はモールド樹脂が充填され
た模式図を示す。モールド樹脂６はバリとしてモールド
ライン４から、更にタイバーリード間まで充填される。
図３は、図２においてモールドライン４とタイバー２の
間に充填されたモールド樹脂３をタイバー２と共に金型
プレスにより打抜ぬき除去した後の状態を示す模式図で
ある。

【０００４】最近の半導体素子の大型化、高密度化に伴
うリードの多ピン化によりリード線間の間隔が益々狭く
なり、金型プレスによる打抜法は限界となってきてい
る。即ち金型の寸法精度、プレスによる磨耗が大きくな
り、高価な金型の寿命が短くなるためパッケージ全体の
コストアップにつながっている。そこで、予めタイバー
を具備しないリードフレームを作成し、このリードフレ
ームに絶縁性の有機材料からなるタイバーを形成する方
法（例えば、特開平１−２４１８５０号公報、特開平２
−１２２６６０号公報）が提案されている。このリード
フレームに絶縁性の有機材料を用いてタイバーを形成す
る方法には、２通りある。まず従来の方法と同様に成形
品となる部分の外側に絶縁性の有機材料を用いてタイバ
ーを形成し、後工程で除去する方法、又成形品となる部
分の輪郭と同じ位置に絶縁性の有機材料を用いてタイバ
ーを形成し、モールド樹脂と一体化する方法である。

【０００５】前者の場合、タイバー用有機材料としては
以下のような特性が必要となる。 １）リード間を隙間なくうめることができること ２）リードフレームへの半導体素子の接着及びワイヤボ
ンディング時の温度で変形、アウトガスがないこと ３）モールド樹脂の成形温度、成形圧力及び金型の圧縮
圧に耐えモールド樹脂の流れを止めることができること ４）成形後、除去が容易なこと。 後者の特性としては、 １）リード間を隙間なくうめることができること ２）、３）上記に同じ ４）正確な位置にタイバーが形成できること ５）モールド樹脂との密着性に優れ、吸湿した時リード
間のリーク電流が発生することのないこと等が挙げられ
る。

【０００６】又、上記の各特性に加えて、更に生産性を
考慮するとタイバー用有機材料としては、特開平３−２
１８０３２号公報に開示されている光硬化型樹脂、特開
昭６２−１５８３５１号公報に開示されているテフロン
テープに代表される耐熱テープ等が挙げられる。光硬化
型樹脂に関しては、一般に紫外線硬化型樹脂が使用され
ている。しかし、上記の公報においては具体的な樹脂の
例示がなく特徴が明白でない。本発明者らは紫外線型硬
化樹脂について検討したところ以下のことが判明した。
紫外線硬化型樹脂は一般に硬くてもろいため、モール
ド成形時の金型の圧力により金型に接触したタイバーに
クラックが発生し、モールド樹脂がはみ出すことがあり
成形歩留の低下をきたしていた。更に硬化収縮や線膨張
係数が大きいためリードの変形がおきることがあった。
又、この樹脂はディスペンサー等によるドロッピング方
式でリードフレームに塗布されるため、位置精度、厚み
のコントロールが困難であった。更に、他のタイバー用
としてポリイミドテープを貼りつける方法があるが、こ
の方法ではリード間の隙間を完全にうめることが難し
く、又テープのコストが高いためトータルコストの増加
をまねいていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決すべく種々の検討を行った結果、多ピンフレー
ムに対し、安価で生産性に優れたタイバー用ペーストを
提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、２官能以上の
紫外線硬化型アクリル変性芳香族エポキシ樹脂、光増感
剤及び平均粒径１０μｍ以下、最大粒径２０μｍ以下の
球状シリカフィラーを必須成分とするペーストで、全ペ
ースト量中に球状シリカフィラーを１０〜５０重量％含
むタイバー用ペーストである

【０００９】本発明に用いられる紫外線硬化型樹脂とし
ては、２官能以上のアクリル変性芳香族エポキシ樹脂が
必須成分である。これはビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂のような芳香族エポキシ樹脂にアクリル酸を反応させ
て得られる生成物のことである。この樹脂が選定される
理由は、前記したタイバー形成法のうちモールド樹脂と
一体化する場合、特にモールド樹脂との密着性に優れて
いることによる。２官能以上のアクリル変性芳香族エポ
キシ樹脂と併用する他の紫外線硬化型樹脂は特に限定さ
れないが、２官能、好ましくは３官能以上のアクリル系
材料を用いることが好ましい。具体例としては、１、６
−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラア
クリレート、多官能ウレタンアクリレート等がある。ア
クリル変性芳香族エポキシ樹脂の全樹脂中に占める量
は、特には限定しないが３０〜８０重量％が好ましい。
８０％を越えるとペースト粘度が増大しリードフレーム
への塗布が不均一となる。

【００１０】本発明に用いる光増感剤としては、ミヒラ
ーケトン系、チオキサントン系、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾインエーテル系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。本発明に用いるフィラーとし
ては、形状が球状であり平均粒径１０μｍ以下、最大粒
径２０μｍ以下であることが必須である。形状に関して
は、スクリーン印刷の版離れ性を良くし、スクリーンの
磨耗を少なくするため球状フィラーを用いる。又、平均
粒径が１０μｍを越え、又は最大粒径が２０μｍを越え
るフィラーが存在するとモールド成形時の金型の圧力に
より、リード上のタイバーに含有するフィラーを支点と
して、リード線の圧縮変形がおこり、最悪の場合、リー
ドが上下、左右に変形してしまう。更に、光の透過率の
点からも不利となる。球状シリカフィラーの含有量は、
全ペースト量中に１０〜５０重量％であることが必須で
ある。５０重量％を超えるとタイバー層の光透過率が極
端に低下し、未硬化になる危れがある。１０重量％未満
では、硬化物の脆さならびに硬化時の収縮の改善ができ
ない。又、スクリーン印刷性を高めるため、例えばアエ
ロジル（商品名）のようなサブミクロン粒径の超微細シ
リカフィラーを加えチキソトロピー性を付与することも
可能である。更に、硬化性を高めるためにチオール系化
合物、アミン系化合物を少量加えることができる。

【００１１】

【作用】本発明によると、紫外線硬化型樹脂に、粒径の
小さな球状シリカフィラーを含有させることにより、精
度よくスクリーン印刷が可能であり、かつ光透過性を有
し、更にモールド樹脂成形時にタイバーにクラックが入
ることもなくモールド樹脂の流れを止めることができ
る。更に硬化時の成形収縮を少なくすることができ収縮
によるリードの変形も防げる。また、本発明のタイバー
は２つの形態に適用することが可能である。まず、モー
ルドラインより外側に形成した場合はモールド後、高圧
水によるホーニング処理等で容易に剥離除去することが
できる。又、モールドライン上にタイバーを形成する場
合は、アクリル変性芳香族エポキシ樹脂が主成分となる
ためモールド樹脂、特にエポキシモールド樹脂との密着
性に優れている。本発明のタイバー用ペーストは、前記
した２方法共にリードフレーム上にスクリーン印刷で塗
布し、紫外線を用いて光硬化させ接着固定する。本発明
のペーストは、紫外線硬化型アクリル変性芳香族エポキ
シ樹脂、光増感剤及び球状シリカフィラー、必要に応じ
て硬化促進剤、消泡剤等の添加剤を予備混合し、三本ロ
ールを用いて混練し、この混合物を真空脱泡することに
より製造することができる。

【００１２】本発明を実施例を用いて具体的に説明す
る。

【実施例】

実施例１ エポキシアクリレート樹脂７０重量部（商品名ビスコー
ト＃５４０、大阪有機化学社製）、トリメチロールプロ
パントリアクリレート３０重量部、光増感剤として商品
名イルガキュアー１８４（チバガイギー社製）５重量
部、平均粒径３μｍ、最大粒径１５μｍの球状シリカフ
ィラー２０重量部を混練し、スクリーン印刷用ペースト
を作製した。このペーストを厚さ１２５μｍ、リード数
３４４のＱＦＰ銅フレーム上に、モールドラインの外側
に厚み３０μｍ、線幅０．３ｍｍのワク状にスクリーン
を通して印刷し、８０ｗ／ｃｍ²の高圧水銀灯を１５ｃ
ｍの高さから１分間照射し、硬化させた。次いで、ダイ
パット上に銀ペーストを用いて半導体素子をマウント
し、ワイヤボンディングした。エポキシモールド樹脂を
用いて樹脂封止をした。モールド樹脂はタイバー部分で
完全に止まっていた。最後に高圧水によるホーニングに
よりタイバーを完全に除去することができた。 実施例２ 実施例１のペーストを同様のリードフレームに、モール
ドラインの内側０．３ｍｍのところから、モールドライ
ンまでの間に幅０．３ｍｍ、厚み３０μｍのワク状にタ
イバーを印刷し、実施例１と同様の条件で硬化させタイ
バーを形成した。次にエポキシモールド樹脂を用いて、
樹脂封止を行ったモールド樹脂はモールドラインのとこ
ろで完全に止まり、タイバーとモールド樹脂が一体とな
ったパッケージが得られた。

【００１３】比較例１ 球状シリカフィラーを除いた以外は実施例１の配合でペ
ーストを作成し、実施例１と同様にタイバーをリードフ
レームに形成させ、同様にモールド樹脂で成形したが、
金型圧縮時にタイバーにクラックが入り、数ケ所のリー
ド間からモールド樹脂が流れ出てしまった。 比較例２ 実施例１の球状シリカフィラーの代りに、平均粒径１５
μｍ、最大粒径３５μｍの球状シリカフィラーを用い、
実施例１の配合でペーストを調整し、タイバーを作製し
た。実施例１と同様にモールド樹脂で成形を行ったが、
フィラーによるリードの変形がみられ、不良となってし
まった。 比較例３ 実施例１の球状フィラーの代りに、平均粒径６μｍ、最
大粒径３０μｍの球状シリカフィラーを用い実施例１の
配合でペーストを調整しタイバーを作製した。実施例１
と同様にモールド樹脂で成形を行ったが、比較例３と同
様の結果となった。 比較例４ 実施例１の球状シリカフィラーの量を１２０重量部とし
た以外は実施例１の配合でペーストを調整し、タイバー
を作製した。しかしペーストが未硬化のため、モールド
樹脂成形時の成形圧によりタイバーからモールド樹脂が
流れ出てしまった。

【００１４】

【発明の効果】本発明に従うと、多ピンリードフレーム
に対し、安価なモールド樹脂成形を行うための樹脂タイ
バーを生産性よく形成させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リードフレームの二辺の模式図を示す。

【図２】モールド樹脂が充填された模式図を示す。

【図３】モールドラインとタイバーの間に充填されたモ
ールド樹脂をタイバーと共に金型プレスにより打抜ぬき
除去した後の状態の模式図を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 63/00 ＮＫＸ Ｃ０９Ｊ 163/10 ＪＦＭ Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31 23/50 Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２官能以上の紫外線硬化型アクリル変性
   芳香族エポキシ樹脂、光増感剤及び平均粒径１０μｍ以
   下、最大粒径２０μｍ以下の球状シリカフィラーを必須
   成分とするペーストで、全ペースト量中に球状シリカフ
   ィラーを１０〜５０重量％含むことを特徴とするタイバ
   ー用ペースト。
2. 【請求項２】 ２官能以上の紫外線硬化型アクリル変性
   芳香族エポキシ樹脂を全樹脂量中に３０〜８０重量％含
   むことを特徴とする請求項１記載のタイバー用ペース
   ト。