JPH08340014A

JPH08340014A - 半導体封止用樹脂タブレット及びその製造方法と半導体封止方法

Info

Publication number: JPH08340014A
Application number: JP19970596A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Taruno; 友浩樽野; Hiroyuki Asao; 浩幸朝尾; Yoshio Toyoda; 良雄豊田; Shinichi Kanai; 眞一金井; Shoichi Kimura; 祥一木村
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JP2878649B2

Abstract

(57)【要約】【課題】上記の可塑化加圧法で製造するタブレットのゲ
ル化粒子の発生を抑制し、トランスファ−成形法により
半導体チップをゲ−ト詰まり無くスム−ズに封止できる
ようにする。【解決手段】硬化剤配合の樹脂組成物溶融体を冷却固化
してなるタブレットであって、タブレット中のゲル化粒
子含有量が６０メッシュオンが０であり、１００メッシ
ュオンが１０ｐｐｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体チップの封止に使
用する樹脂タブレット及びその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの樹脂封止（パッケ−ジ）
には、通常、トランスファー成形法が使用されている。
このトランスファー成形法においては、トランスファー
成形機の金型キャビティに半導体チップをセットし、一
般的には、高周波誘電加熱により予備加熱した熱硬化性
樹脂タブレットをトランスファー成形機のポットに入
れ、このタブレットを加熱により可塑化すると共にプラ
ンジャーで加圧し、スプール、ランナー並びにゲート等
を経てその可塑化樹脂を金型キャビティに導入し、賦形
並びに硬化を完了させている。更に、最近ではマルチプ
ランジャ−方式と称してこのトランスファ−成形法の範
疇に属する、スモ−ルタブレットにより封止する方法も
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】旧来、この種タブレッ
トにおいては、冷間圧縮成形法（原料をロール又は押出
し機で可塑化・混練し、この混練物を冷却後、粉砕機で
粉末化し、次いで、この粉末の所定量を金型に定量供給
し、この金型内粉末を上部プランジャーと下部プランジ
ャーとで常温にてタブレットに圧縮成形する方法）によ
り製造されているが、この方法による得られるタブレッ
トでは、金属不純物となる混練物粉砕時での摩耗金属分
の混入があり、タブレットの純度を高純度にし難く、ま
た、空隙の発生が顕著である。

【０００４】このようにして得られた半導体封止用樹脂
タブレットにおける成形性は本来樹脂物性に依存する
が、実際には、タブレット内の不純物、特に金属性不純
物により大きく左右される。高周波誘電加熱によるタブ
レット予備加熱時の発生熱量はωｖ²εtanδ（ω：周波
数，V:課電圧,ε:タブレットの誘電率)で表されるが、
樹脂のεが４〜５であるのに対し、金属物のεが実質上
∞であるために金属物が混入した部分は異常加熱し、そ
の部分のみ硬化反応が過進行する可能性が大である。更
に、場合によってはスパ−クが発生し、高周波誘電加熱
装置に過電流が流れて故障の原因になり易い。

【０００５】更に、トランスファ−成形（マルチプラン
ジャ−方式を含む。以下同じ）に先立って、タブレット
を高周波誘電加熱しない場合でも、タブレット中に金属
不純物が含有されていると、樹脂封止された半導体チッ
プの信頼性の低下が避けられず、半導体封止用タブレッ
トとして不適格さが否めない。

【０００６】さらに、上記従来のタブレットにおいて
は、内部に多くの空隙が存在し、この空気のεは上記樹
脂のεに比べて小さいので、空隙のために加熱むらが発
生する可能性がある。而るに、樹脂の粘度が、樹脂温度
により対数的に変化するため、上記加熱むらは、トラン
スファ−成形時に封止用樹脂の流動性のむらとなって現
れ、成形不良を惹起する畏れもある。

【０００７】旧来、押出法（半導体封止用樹脂原料を押
出機によって混練・可塑化し、これをシート状に圧延
し、このシート状樹脂を打ち抜き又は切断によってタブ
レットに形成する方法）でタブレットを製造することも
提案されているが、この方法においても打ち抜きによる
金属混入が避けられず、混練時での空隙の発生があり、
圧縮率もたかだか９０％程度しか期待できないので、上
記した不利を解消できない。

【０００８】更に、厚いシ−トの製造が困難であること
から、後述のＬ／Ｄ（Ｌ：タブレットの長さ，Ｄ：タブ
レットの直径）が制約され、また打ち抜き法であるため
に形状精度及び重量精度に劣るといった不利もある。

【０００９】一方、樹脂組成物溶融体を、金型に流し込
みタブレット化することも提案されているが、一般に粘
性の高い樹脂組成物の注型となり、タブレット中に大き
な気泡が残存し易く、特に、Ｌ／Ｄの大なるタブレット
においては、その影響が大である。

【００１０】また、樹脂組成物溶融体を射出機により成
形金型中に充填しタブレット化することも試みられてい
るが、射出圧レベルの加圧であるため、圧縮率９８％以
上のタブレットを得ることは至難である。

【００１１】近来、半導体の性能が飛躍的に向上されて
おり、この半導体の封止に使用するタブレットにおいて
も、品質の飛躍的向上が要請されているが、上記の旧来
技術ではその要請に応じ得ない。かかる状況下、本発明
者等においては、混練押出機におけるスクリュ−収容シ
リンダ−の先端に樹脂供給通路部材を連結し、該シリン
ダ−内の硬化剤配合の混練溶融樹脂を樹脂供給通路部材
を経てタブレット成形金型に押出圧力で注入し、加圧し
ながら成形する方法（以下、可塑化加圧法という）を既
に提案済みである（平成３年特許願第８１６９６号及び
平成３年特許願第３４９６４８号）。

【００１２】この可塑化加圧法によって得られるタブレ
ットにおいては、金属性不純物含有量を５０ｐｐｍ未満
できるので、タブレットの使用に先立ち、高周波誘電加
熱装置を用いて、該タブレットを予備加熱する場合、ス
パ−ク発生のトラブルを低減でき、しかも、圧縮率を９
８％以上にできるので、タブレット全体のεが安定し、
高周波誘電加熱時での発生熱量ωｖ²εtanδも均一にな
るので、トランスファ−成形が安定する。

【００１３】また、金属不純物含有量を５０ｐｐｍ未満
にできるので、不純物金属のイオン化よる半導体チップ
の腐食を確実に排除できると共に含有水分量を０．１重
量％未満好ましくは０．０２重量％未満にできるので、
不純金属のイオン化の防止、トランスファ−成形時での
含有水分によるボイドの発生の低減化等により、パッケ
−ジの信頼性を飛躍的に向上できる。

【００１４】また、２５０メッシュ以下（メッシュ２５
０の粒径よりも細かい粉末）の付着微粉末量を０．０５
重量％未満好ましくは０．００２重量％未満にできるの
で、最近の傾向である半導体封止工場のクリ−ン化にも
良く対応できる。

【００１５】また、同上可塑化加圧法によると、タブレ
ット成形金型内での溶融樹脂組成物の冷却が外面より内
部に向かって進行していくので、内部ほど高温に曝され
る時間が長くなってゲル化時間が若干短くなるのが一般
的であり、トランスファ−成形サイクルの短縮が可能と
なる。

【００１６】更に、タブレット成形金型への溶融樹脂組
成物の供給が混練押出機の押出力により行なわれるの
で、押出速度の高速化により半導体封止用タブレットの
生産性を向上できる。

【００１７】近来においては、半導体チップの上記高性
能化以外にコンパクト化も顕著に進行し、このコンパク
ト化に伴い、半導体装置の厚みも薄くされ、トランスフ
ァ−成形機のゲ−トの厚みも相当に薄くされている。

【００１８】而るに、上記の可塑化加圧法においては、
押出機のシリンダ−の先端に樹脂供給通路部材を取付
け、この樹脂供給通路部材の出口とタブレット成形金型
の樹脂注入口とが一致しているときに金型への樹脂注入
を行い、次の樹脂注入までは樹脂供給通路部材内での樹
脂流れを一時的に停止させる必要があるので、樹脂供給
通路部材内での樹脂の流れが間歇的となり、樹脂流れが
停止している間に、溶融樹脂組成物（硬化剤配合）のゲ
ル化が促進され、ゲル化粒子の成長が促され、このゲル
粒子が上記ゲ−トの厚さよりも大であると、ゲ−ト詰ま
りが惹起されることになる。

【００１９】本発明の目的は、上記の可塑化加圧法で製
造するタブレットのゲル化粒子の発生を抑制し、トラン
スファ−成形法により半導体チップをゲ−ト詰まり無く
スム−ズに封止できるようにすることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体封止用樹
脂タブレットは硬化剤配合の樹脂組成物溶融体を冷却固
化してなるタブレットであって、タブレット中のゲル化
粒子含有量が６０メッシュオンが０であり、１００メッ
シュオンが１０ｐｐｍ以下であることを特徴とし、圧縮
率を９８％以上とし、金属性不純物含有量を５０ｐｐｍ
未満好ましくは２０ｐｐｍ未満、特に好ましくは１０ｐ
ｐｍ未満とすること、２５０メッシュ以下の付着微粉末
量を０．０５重量％未満とすること、含有水分量が０．
１重量％未満とすること、ショア硬度を６５以上とする
ことが好ましい。

【００２１】なお、上記の圧縮率Ｃは、タブレットの見
掛け比重とタブレット内の空隙を０にした場合の比重
（真比重）との比であり、例えば、樹脂タブレット硬化
体の比重をρ、タブレットの体積をＶ、タブレットの重
量をＷとすれば、Ｃ＝〔（Ｗ／ρ）／Ｖ〕×１００％で
求めることができる。樹脂タブレット硬化体は、２００
kg/cm²の加圧下で、トランスファ-成形機により完全硬
化（例えば、１７５℃，１０分の条件）することにより
得ることができる。ゲル化粒子の計量には、タブレツト
を溶剤、例えばアセトンに溶解し、その溶液を６０メッ
シユと１００メッシユの２段のスクリ−ンで漉し、６０
メッシユのゲル化粒子は６０メッシュオンを、６０〜１
００メッシユのゲル化粒子は１００メッシュオンの量を
測定する方法を使用できる。上記の２段スクリ−ンは、
例えば、ＡＳＴＭＥ１１−５８Ｔに基づくことができ
る。

【００２２】上記金属性不純物は、実質的に殆ど金属そ
のものである。金属酸化物等の金属化合物は上記の ”
金属性不純物”に含まれない。この金属性不純物はマグ
ネチックアナライザ−（例えば、龍森社製ＴＭＡ−０
１）により測定できる。

【００２３】上記の付着微粉末量は、タブレツト表面の
微粉を空気圧２〜５kg/cm²のエア-ガンで飛散させるこ
とにより測定できる。

【００２４】本発明の半導体封止用樹脂タブレットにお
いては、後述する通り、タブレット中心部のゲル化時間
が当該中心部位外の部分のゲル化時間よりも若干短くな
るのが一般的である。

【００２５】タブレットの形状寸法については、外径
（Ｄ）が２０ｍｍ以下で、外径（Ｄ）と長さ（Ｌ）との
比Ｌ／Ｄが１以上であること、外径（Ｄ）が２０ｍｍ以
上で、外径（Ｄ）と長さ（Ｌ）との比Ｌ／Ｄが１以下で
あること、外径（Ｄ）が２０ｍｍ以上で、外径（Ｄ）と
長さ（Ｌ）との比Ｌ／Ｄが１以下であるタブレット成形
体が複数箇接着または融着により積層されていること、
又は、外径が２０ｍｍ以上で、内径が２０ｍｍ以下の中
空体内に中実体が接着又は融着されていることが好まし
い。

【００２６】本発明の半導体封止タブレツトの製造方法
は、混練押出機におけるスクリュ−収容シリンダ−の先
端に、撹拌子内蔵の樹脂供給通路部材を連結し、上記シ
リンダ−内の硬化剤配合の混練溶融樹脂を樹脂供給通路
部材を経て、かつ撹拌子で撹拌しつつタブレット成形金
型に押出圧力で注入し、加圧しながら成形することを特
徴とし、この場合、溶融樹脂組成物の樹脂圧力を緩衝器
により一定化することが可能である。

【００２７】このとき、一般的には、成形金型への樹脂
組成物の供給温度は８０℃〜１２０℃程度であり、成形
金型温度は室温〜５０℃位である。金型には、通常、冷
媒（通常は温水）を流通し、タブレットを表面から内部
に向かって冷却し、このようにして冷却されたタブレッ
トにおいては、トランスファ−成形時のゲル化時間がタ
ブレット表面から内部に至るに従い弱干短くなるのが一
般的である。金型より取り出されるときのタブレットの
表面温度は、通常５０℃以下である。また、タブレット
製造時の加圧の度合いは一般的には、５０kg/cm²〜３０
０kg/cm²好ましくは、８０〜１２０kg/cm²とされる。

【００２８】このようにして得られるタブレットは、タ
ブレツト中のゲル化粒子の混入がよく防止でき、万一、
ゲル化が発生してもが著しく細かいものであるため、ゲ
−トが浅くても、ゲ−ト詰まりなくスム−ズにトランス
ファ−成形により半導体チップをパッケ−ジできる。

【００２９】タブレツトの製造において、樹脂供給通路
部材の出口とタブレット成形金型の樹脂注入口とが一致
しているときに金型への樹脂供給を行い、次の樹脂供給
までは樹脂供給を一時的に停止させるが、この樹脂供給
停止時でも樹脂供給通路部材内の樹脂が撹拌されている
ために、ゲル化進行をよく抑制できると共にゲル化粒子
の発生もよく抑制できる。

【００３０】

【実施の形態】本発明で使用される半導体封止用樹脂組
成物は公知のものでよく、エポキシ樹脂主剤、シリコ−
ン系樹脂、ポリイミド系樹脂等の主剤と硬化剤、硬化促
進剤、充填剤、離型剤、顔料、難燃剤、難燃助剤及び表
面処理剤等を組成とするものを使用でき、その配合比
は、例えば、エポキシ樹脂主剤：１００重量部，難燃助
剤：１０〜３０重量部，硬化剤：４０〜８０重量部，充
填剤：２００〜１９００重量部，難燃剤：１０〜２０重
量部，離型剤：１〜３重量部，顔料：１〜３重量部，硬
化促進剤：１〜３重量部，表面処理剤：１〜３重量部と
される。

【００３１】本発明の半導体封止用樹脂タブレットは製
造中、上記樹脂組成物を混合機、例えば、ヘンシェルミ
キサ−でドライブレンドし、この混合物を混練押出機で
溶融混練する工程、この溶融物をタブレット成形金型に
充填する工程、金型を通水等により冷却しつつ充填物を
加圧冷却する工程、冷却終了後、タブレットを成形金型
から取り出す工程を経るが、溶融混練温度は６０〜１５
０℃程度、充填時の溶融樹脂温度は８０〜１２０℃程
度、金型温度は５〜５０℃程度とされる。

【００３２】上記成形金型内での溶融樹脂の加圧成形に
は、タブレット成形金型に上下のプランジャ−を、それ
らで当該金型を閉型可能なように配備し、タブレット成
形金型に供給した溶融樹脂組成物をプランジャ−の操作
にて５０〜３００kg/cm²程度で加圧しながら成形する方
法が適している。

【００３３】この方法によれば、タブレットを容易に加
圧でき、これにより圧縮率９８％以上の高圧縮率を達成
でき、２５０メッシュ以下の付着微粉末量も０．０５重
量％未満であり、含有水分量においても、０．１重量％
未満であるタブレットを容易に得ることができる。

【００３４】上記の加圧は金型を冷却しつつ行なわれ
る。この場合、加圧による金型内面と成形中の樹脂との
間での面圧の作用にもかかわらず、冷却によりその間の
接着力が小さくなると共に膨張係数の大きい樹脂の方が
金型よりも冷却による収縮率が大であると考えられる。
そのため、プランジャ−の突き上げによってタブレット
を金型からスム−ズに取り出し得る。してがって、上記
金型内面にテ−パ（１／８０程度）を付ける必要がな
い。

【００３５】これに対し、従来の冷間成形法では、タブ
レットをタブレット成形金型にて圧縮成形後、下方プラ
ンジャ−でタブレットを突き上げて押し出す際、タブレ
ット表面と成形金型内面との摩擦が大きいために成形金
型の内面にテ−パを付けて取出しの容易化を図ってい
る。

【００３６】しかし、本発明のタブレットの製造におい
ては、テ−パを実質的に零にでき（１／２００以下）、
その結果、トランスファ−成形機のポットを高精度に設
計でき、これにともない、タブレットとポット内面との
クリアランスも極めて小さくでき、巻き込みボイドを効
果的に防止できると考えられ、得られる半導体装置の信
頼性をよく向上できる。

【００３７】本発明の半導体封止用樹脂タブレットにお
いては、金型内において外面より内部に向かって冷却が
進行していくから、内部ほど長い時間高温に曝されてゲ
ル化時間の弱干短い物性となるのが一般的である。

【００３８】他方、タブレットを使用しての半導体チッ
プのトランスファ−モ−ルド成形時においては、タブレ
ットの外面側が中心部よりも早く流動されてそれだけ早
くキャビティに流入され、中心部分の方が時間的に遅く
キャビティ内に流入される傾向がある。従って、タブレ
ットの中心部のゲル化時間がやや短い場合、トランスフ
ァ−モ−ルド成形後のカル部分の反応もよく進み、所
謂、”カル残り”の成形上の不具合の防止に有利であ
る。

【００３９】図１は本発明の半導体封止用樹脂タブレッ
トの製造に使用する装置の一例を示している。図１にお
いて、１は混練押出機であり、１１は混練押出機１のシ
リンダ−であり、スクリュ−が収納されている。３は軌
道レ−ル９により左右に移動する金型ホルダ−であり、
冷却ジャケット８を備えている。４はタブレット成形金
型であり、上方プランジャ−５と下方プランジャ−６と
により閉型される。２は混練押出機１のシリンダ−１１
の先端に取り付けた樹脂供給通路部材であり、撹拌子を
内蔵させ、吐出口２１を金型上面に摺動的に接触させて
ある。１０はタブレット送出し機である。

【００４０】上記撹拌子内蔵の樹脂供給通路部材には、
例えば、図２の（イ）並びに（ロ）〔図２の（イ）にお
けるロ−ロ断面図〕に示すように、シリンダ−１１の先
端に樹脂供給管２を取付け、撹拌子２２をスクリュ−１
２の先端に取り付けたものを使用できる。なお、樹脂供
給管２の内壁と撹拌子２２とのクリアランスは一般的に
１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ±０．１ｍｍとされ
る。混練押出機１に２軸スクリュ−タイプのものを使用
する場合は、図２の(ハ)に示すように、一方のスクリュ
−121と樹脂供給管２とを同心にし、当該一方のスクリ
ュ−先端に撹拌子２２を取り付けたものを使用すること
ができる。

【００４１】上記図１に示す装置を使用して本発明の製
造方法により、本発明の半導体封止用樹脂タブレットを
製造するには、混練押出機１のポッパー(図示されてい
ない)に半導体封止用樹脂組成物を投入し、混練押出機
１のスクリュー回転によりそのポッパー内の樹脂組成物
を混練押出機１の加熱シリンダー１１内に送り込み、通
常、６０〜１５０℃程度で加熱溶融しつつ混練し、この
溶融樹脂組成物をスクリュ−の押出力で樹脂供給通路部
材２を経てタブレット成形金型４に充填する。下方プラ
ンジャ−６にロードセル等の圧力検出装置を設けるなど
により、溶融樹脂の注入圧力を検出し、樹脂充填完了の
信号を発生させる。

【００４２】この充填完了信号を受信し、金型ホルダ−
３が右に（又は左に）移動し、左（又は右）のタブレッ
ト成形金型４が樹脂供給通路部材２の吐出口２１の位置
に至ると該金型ホルダ−３が停止する。右（又は左）に
移動したタブレット成形金型に充填された樹脂は上方プ
ランジャ−５と下方プランジャ−６とにより５０〜３０
０kg/cm²程度で加圧されつつ成形される。このとき金型
ホルダ−３の冷却ジャケット８に５℃〜５０℃に温度調
節した冷却水を循環させる。

【００４３】冷却した樹脂（室温〜６０℃程度）を下方
プランジャ−６により上方に突き出し、この突き出した
樹脂体、すなわち、タブレット７をタブレット送出し機
１０により前方に向け排出する。

【００４４】その後、左（又は右）の成形金型への樹脂
の充填が完了すれば、金型ホルダ−が右（左）に移動
し、上記した作動が繰り返されていく。上記において、
左（又は右）のタブレット成形金型への樹脂充填が終了
し、次の右（又は左）のタブレット成形金型への樹脂充
填が開始されるまでの間、樹脂供給通路部材２の吐出口
２１が金型ホルダ−３に摺動接触されて樹脂の吐出が一
時的に停止（通常１秒以下）されるが、スクリュ−が回
転されたままであって撹拌子２２も回転を続けているの
で、樹脂供給通路部材２内の樹脂をよく撹拌流動させ
得、ゲル化粒子の発生及びその生成をよく防止でき、タ
ブレット中のゲル粒子の粒子径を６０メッシュオンが０
にできると考えられる。このことは、次ぎに述べる実施
例１からも明らである。

【００４５】

【実施例】

〔実施例１〕樹脂組成物にはエポキシ樹脂主剤６０重量
部、難燃助剤１０重量部、硬化剤３０重量部、充填剤２
２０重量部、難燃剤５重量部、離型剤１重量部、顔料１
重量部、硬化促進剤１重量部、表面処理剤１重量部を使
用した。製造装置には図１に示すものを使用し、タブレ
ット成形金型の寸法は内径φ１３mm、高さ２０mmとし
た。

【００４６】上記組成物をヘンシェルミキサーで３０分
間混合した後、この混合組成物を混練押出機に供給し、
混練押出機により溶融した樹脂を押出力でタブレット成
形金型に注入し、この注入組成物を成形圧力１００kg/c
m²,金型ホルダ−の循環冷却水温度２０⁰Ｃのもとで加圧
冷却成形し、次いで、成形物（タブレット）を下方プラ
ンジャ−による突き上げで金型から取り出した。

【００４７】このようにして得たタブレット２５個をア
セトンで１０分間撹拌により溶解し、この溶液を上側が
６０メッシュ、下側が１００メッシュの２段スクリ−ン
で漉し、６０メッシュオンを測定したところ、全てのタ
ブレットにおいて零であり、１００メッシュオンを測定
したところ、全てのタブレットにおいて１０ppm以下で
あった。なお、圧縮率は、すべて９８〜１００％、金属
性不純物量はすべて９ｐｐｍ未満、２５０メッシュより
小さい付着微粉末量はすべて０．００１重量％未満、含
有水分量は全て０．０２重量％未満、ショア硬度はすべ
て７４〜７６（冷間成形法のタブレットでは５７〜６
０）であった。

【００４８】図３は本発明の半導体封止用タブレットの
製造に使用する装置の別例を示している。図３におい
て、１は混練押出機、２は撹拌子内蔵の樹脂供給通路部
材であり、図２に示したものと同一構造のものを使用し
てある。３はタ−ンテ−ブルであり、同一円周上に複数
箇のタブレット成形金型４，…を一定の間隔を隔てて配
設してある。８は冷却ジャケット、５は上方プランジャ
−、６は下方プランジャ−、１０はタブレット送り出し
用のスクレィパ−である。

【００４９】上記図３に示す装置を使用して本発明の半
導体封止用タブレットを製造するには、混練押出機１か
ら溶融樹脂組成物（８０〜１２０℃）を樹脂供給通路部
材２を経て混練押出機１のスクリュ−押出力により、か
つ樹脂供給通路部材２内で樹脂を撹拌子により撹拌しつ
つ一のタブレット成形金型４（約４０℃）に供給し、一
のタブレット成形金型４への溶融樹脂組成物の充填が完
了すると、前記と同様、ロ−ドセル等の圧力検出装置に
より樹脂充填終了の発生させ、タ−ンテ−ブル３を矢印
方向に回転させて次ぎのタブレット成形金型４が樹脂供
給通路部材２の吐出口２１に達するとタ−ンテ−ブル３
を停止させ、このタブレット成形金型４への溶融樹脂組
成物の供給を開始する。なお、このタ−ンテ−ブル３の
回転により、樹脂が摺切られる際、樹脂が背圧（押出圧
力）を受けつつ摺切られるので、これにより更にタブレ
ットの重量精度が向上される。

【００５０】他方、上記溶融樹脂組成物の充填を終了し
たタブレット成形金型４に対しては、当該金型が樹脂供
給通路部材２の吐出口２１から離れた直後に上方プラン
ジャ−５を当該金型４内に導入し、以後上下プランジャ
−５，６をタ−ンテ−ブル３と同調移動させ、この上下
プランジャ−５，６でタブレット成形金型４内の樹脂組
成物を５０〜３００kg/cm²程度で加圧しつつ冷却してい
き（タ−ンテ−ブル３の冷却ジャケット８に５℃〜５０
℃に温度調節した冷却水を循環させる）、スクレィパ−
１０の手前において冷却固化した半導体封止用タブレッ
トを下方プランジャ−６の突き上げにより離型し、これ
をスクレィパ−１０によりタ−ンテ−ブル３外に移行さ
せる。

【００５１】上記上下プランジャ−５，６の対の数は複
数であり、溶融樹脂組成物が次々に充填されていく各タ
ブレット成形金型３に対し、これらの各上下プランジャ
−５，６を上記のように動作させてタ−ンテ−ブル方式
により半導体封止用タブレットを連続生産していく。

【００５２】上記図１または図３に示す装置を使用して
本発明の半導体封止用タブレットを製造する場合、更
に、生産の高速化には、金型ホルダ−またはタ−ンテ−
ブル３の移動速度を高速化し、またはタ−ンテ−ブル３
上のタブレット成形金型４の配設個数を増大すると共に
タブレット成形金型４への樹脂組成物の供給速度を高速
化することが有効である。

【００５３】〔実施例２〕図３に示す装置を使用した。
樹脂組成物の配合、タブレット成形金型４の寸法，ヘン
シェルミキサ−による予備混合、冷却循環水の温度、成
形圧力等は実施例１に同じとした。タ−ンテ−ブル３上
のタブレット成形金型４の配設数を８箇とし、樹脂供給
通路部材２の温度を８０℃に温度調節して混練押出機１
からの溶融樹脂組成物を樹脂供給通路部材２を経て混練
押出機１の押出力によりタブレット成形金型４に供給し
た。

【００５４】この実施例で得たタブレット２５個のゲル
化粒子を実施例１と同様に測定したところ、実施例１と
同様、全て６０メッシュより小さく、かつ１００メッシ
ュより大のものは１０ppm以下であった。なお、圧縮率
も、すべて９８〜１００％、金属性不純物量もすべて９
ｐｐｍ未満、２５０メッシュより小さい付着微粉末量も
すべて０．００１重量％未満、含有水分量も全て０．０
２重量％未満、ショア硬度もすべて７４〜７６であっ
た。

【００５５】上記図１または図３に示す装置によって本
発明の半導体封止用タブレットを製造する場合、金型ホ
ルダ−またはタ−ンテ−ブル３が停止し溶融樹脂組成物
をタブレット成形金型４に充填する期間（樹脂充填期
間）での樹脂圧力は定常圧力であるが、この充填期間に
続く次ぎのタブレット成形金型に移る期間（金型交換期
間）では樹脂の吐き出しが一時的に停止されて樹脂圧が
上昇する。

【００５６】而るに、半導体封止用タブレットの品質の
安定化のためには全期間を通じて樹脂圧を一定に維持す
ることが望ましく、混練押出機の出口側に緩衝器を設
け、溶融樹脂組成物の供給圧力を一定化することが好ま
しい。

【００５７】この緩衝器には、例えば、エア−シリンダ
−を使用し、樹脂の定常圧力をＰ、エア−シリンダ−径
をＲ₁、ピストン径をＲ₂とすれば、エア−圧力をＰ×
（Ｒ₂／Ｒ₁）²若しくはこれよりもやや高く設定するこ
とができる。

【００５８】上記緩衝器の設置箇所は混練押出機１の出
口からタブレット成形金型４に至る間であればよいが、
特に出口側近傍であることが望ましい。緩衝器の設置位
置並びに設置方向（垂直方向、水平方向、傾斜方向）
は、装置の他の構成部材と干渉しないように、例えば、
上側プランジャ−の移動に支障にならないように選定さ
れる。

【００５９】

【発明の効果】本発明の半導体封止用樹脂タブレツトに
おいては、上述した通り、含有するゲル化粒子の粒子径
が６０メッシュオンが０であり、１００メッシュオンが
１０ppm以下であるので、トランスファ−成形による半
導体チップの封止を、極めて薄い深さのゲ−トのもとで
もスム−ズに行うことができ、可塑化加圧法によるタブ
レットを半導体チップの封止に、封止寸法のコンパクト
化のもとでも良好に使用できる。

【００６０】また、金属性不純物含有量を５０ｐｐｍ未
満にしているので、スパ−ク発生による高周波誘電加熱
装置のトラブルを低減でき、また、圧縮率を９８％以上
にしているのでタブレット全体の誘電率が安定し、高周
波誘電加熱時での発生熱量ωｖ²εtanδも均一になるた
め、トランスファ−成形の安定化を図り得る。

【００６１】更に、金属性不純物量を５０ｐｐｍ未満に
しているので、不純物金属のイオン化による半導体チッ
プの腐食を有効に排除できると共に含有水分量を好まし
くは、０．０１重量％未満にしているので、不純物金属
のイオン化の防止、トランスファ−成形時の含有水分に
起因するボイド発生の低減化等により、パッケ−ジの信
頼性を飛躍的に向上できる。

【００６２】更にまた、本発明のタブレットにおいて
は、表面が滑らかであって、好ましくは、２５０メッシ
ュ以下の付着微分量を０．０５重量％未満にしてあるか
ら、最近の傾向である半導体封止工場のクリ−ン化にも
良好に対応できる。

【００６３】更にまた、表面のショア硬度を６５以上と
しているので、運搬中での欠損をよく防止でき、タブレ
ットの寸法安定性を保障できる。

【００６４】更にまた、通常、半導体チップのトランス
ファ−モ−ルド成形時でのキャビティに遅く流入される
タブレット中心部のゲル化時間を短くでき、タブレット
のトランスファ−モ−ルド成形のサイクルを短縮でき
る。

【００６５】そして、本発明の半導体封止用樹脂タブレ
ツトの製造方法によれば、かかる優れた半導体封止用樹
脂タブレツトの製造が可能となり、特に、溶融樹脂組成
物を混練押出機の押出力によって供給しているから、高
速生産が可能となる。更に、樹脂圧力を緩衝器で一定化
する場合は、半導体封止用タブレットの品質の安定化を
容易に達成でき、混練押出機の過負荷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体封止用樹脂タブレットの製造に
使用する製造装置の一例を示す説明図である。

【図２】図２の（イ）は図１の装置における撹拌子を示
す断面説明図、図２の（ロ）は図２の（イ）におけるロ
−ロ断面図である。図２の（ハ）は同撹拌子の別例を示
す断面説明図である。

【図３】本発明の半導体封止用樹脂タブレットの製造に
使用する製造装置の上記とは別の例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１混練押出機２樹脂供給通路部材２２撹拌子３金型ホルダ−またはタ−ンテ−ブル４タブレット成形金型５上方プランジャ− ６下方プランジャ− ７半導体封止用樹脂タブレット８冷却ジヤケット９軌道レ−ル１０タブレット送出し機またはスクレィパ−

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ２９Ｌ 31:34 (72)発明者金井眞一大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者木村祥一大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬化剤配合の樹脂組成物溶融体を冷却固化
してなるタブレットであって、タブレット中のゲル化粒
子含有量が６０メッシュオンが０であり、１００メッシ
ュオンが１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする半導体
封止用樹脂タブレット。
【請求項２】圧縮率〔タブレットの見掛け比重とタブレ
ット内の空隙を零にした場合の比重（真比重）との比〕
が９８％以上であり、金属性不純物含有量が５０ｐｐｍ
未満である請求項１記載の半導体封止用樹脂タブレッ
ト。
【請求項３】２５０メッシュより小さい付着微粉末量が
０．０５重量％未満である請求項１又は請求項２記載の
半導体封止用樹脂タブレット。
【請求項４】含有水分量が０．１重量％未満である請求
項１乃至請求項３何れか記載の半導体封止用樹脂タブレ
ット。
【請求項５】ショア硬度が６５以上である請求項１乃至
請求項４何れか記載の半導体封止用樹脂タブレット。
【請求項６】外径（Ｄ）が２０ｍｍ以下で、外径（Ｄ）
と長さ（Ｌ）との比Ｌ／Ｄが１以上である請求項１乃至
請求項５何れか記載の半導体封止用樹脂タブレット。
【請求項７】外径（Ｄ）が２０ｍｍ以上で、外径（Ｄ）
と長さ（Ｌ）との比Ｌ／Ｄが１以下である請求項１乃至
請求項５何れか記載の半導体封止用樹脂タブレット。
【請求項８】タブレット中心部のゲル化時間が、当該中
心部以外の部分のゲル化時間よりも短い請求項１乃至請
求項７何れか記載の半導体封止用樹脂タブレット。
【請求項９】外径（Ｄ）が２０ｍｍ以上で、外径（Ｄ）
と長さ（Ｌ）との比Ｌ／Ｄが１以下であるタブレット成
形体が複数箇接着または融着により積層されている請求
項１乃至請求項５何れか記載の半導体封止用樹脂タブレ
ット。
【請求項１０】外径が２０ｍｍ以上で、内径が２０ｍｍ
以下の中空体内に中実体が接着又は融着されている請求
項１乃至請求項５何れか記載の半導体封止用樹脂タブレ
ット。
【請求項１１】混練押出機におけるスクリュ−収容シリ
ンダ−の先端に、撹拌子内蔵の樹脂供給通路部材を連結
し、上記シリンダ−内の硬化剤配合の混練溶融樹脂を樹
脂供給通路部材を経て、かつ撹拌子で撹拌しつつタブレ
ット成形金型に押出圧力で注入し、加圧しながら成形す
ることを特徴とする請求項１乃至１０記載の半導体封止
用樹脂タブレットの製造方法。
【請求項１２】溶融樹脂組成物の樹脂圧力を緩衝器によ
り一定化する請求項１１記載の半導体封止用樹脂タブレ
ットの製造方法。
【請求項１３】冷却しつつ加圧成形する請求項１１又は
１２記載の半導体封止用樹脂タブレットの製造方法。
【請求項１４】樹脂組成物を混練押出機にて熱混練する
工程と、この混練物をタブレット成形金型に導いて該金
型内で冷却固化する工程を含む工程より得られるタブレ
ツトであって、タブレット中のゲル化粒子含有量が６０
メッシュオンが０であり、１００メッシュオンが１０ｐ
ｐｍ以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂タブ
レット。
【請求項１５】請求項１乃至１０または１４何れかの記
載の半導体封止用樹脂タブレットを用いて半導体チップ
を封止する半導体封止方法。