JPH09289220A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

電子部品の製造方法

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JPH09289220A
JPH09289220A JP8100875A JP10087596A JPH09289220A JP H09289220 A JPH09289220 A JP H09289220A JP 8100875 A JP8100875 A JP 8100875A JP 10087596 A JP10087596 A JP 10087596A JP H09289220 A JPH09289220 A JP H09289220A
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heated
electronic component
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Atsushi Okuno
敦史 奥野
Noritaka Oyama
紀隆 大山
Kouichirou Nagai
孝一良 永井
Noriko Fujita
典子 藤田
Tsuneichi Hashimoto
常一 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷封止により、信頼性の高い電子部品を量
産する。 【解決手段】 予め電子部品及び樹脂を加熱しておき、
加熱された状態で印刷を行ない、さらに必要に応じて加
熱された状態で脱泡を行なった後、所定の硬化条件で樹
脂を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の製造方
法に関し、詳しくは、印刷により半導体等の電子部品を
樹脂で封止して、ICカード、メモリーカード、COB
モジュール、COGモジュール、PLCC、TAB、チ
ップキャリア、QFP、CSP、MCM、Flip c
hip、LCD、BGA、T−BGA、C−BGA、半
導体パッケージ等の電子部品を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体の樹脂封止方法としては、
一般に(1)リードフレーム上に搭載された半導体等を
金型中にセットしておき、当該金型中に固形の封止樹脂
を加熱、溶融させて射出し、硬化させた後に脱型するト
ランスファー成型方法及び射出封止方法、(2)半導体
素子上に液状の封止樹脂をディスペンサーで滴下し硬化
させる滴下封止方法、(3)半導体素子上に液状の封止
樹脂を孔版を用いて印刷し硬化させる印刷封止方法が行
なわれている。
【0003】しかしながら、(1)の射出及びトランス
ファー封止方法は、金型が高価であるうえに取扱が困難
であり、また設計変更に伴う納期が長いなど問題が多
く、少品種大量生産向きであり、多品種生産には適さな
い。(2)の滴下封止方法は、厚みの制御が難しく、封
止エリアの広いものでは描画しなけらばならず作業効率
が非常に悪い。また、樹脂の粘度が低くないとエアー圧
では吐出できないため、信頼性の高い樹脂(一般に粘度
が高い)を使用できない。(3)の印刷封止方法は、非
常に経済的に多数個を同時に素早く封止でき、しかも形
状が安定したものを生産できる点で非常に優れている
が、半導体の接続ワイヤーが長い場合に、樹脂の粘度が
4000ポイズを超えると、樹脂圧により接続ワイヤー
が変形するおそれが生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のような印刷封止方法の問題点を解決することにある。
本発明の目的は、高粘度の樹脂を使用する場合でも接続
ワイヤーの変形等の問題を生じない印刷封止方法を提供
し、低熱膨張率、低応力、耐湿性、耐熱性の観点より、
フィラーの高充填、粘度の高い樹脂組成を使用した印刷
による電子部品の封止を可能とすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】半導体等の印刷封止方法
における前記のような問題点は、封止する電子部品、封
止材、印刷孔版、脱泡装置などを加熱し、樹脂の粘度を
低下させて作業性を改善することで解決できた。本発明
は、半導体等の電子部品を印刷により樹脂で封止する際
に、予め電子部品及び樹脂を加熱しておき、加熱された
状態で印刷を行ない、さらに必要に応じて加熱された状
態で脱泡を行なった後、所定の硬化条件で樹脂を硬化さ
せる電子部品の製造方法にある。
【0006】
【発明の実施の形態】印刷封止用の樹脂としては、常温
で液状の樹脂(組成物)を使用でき、一般に電子部品の
印刷封止に使用されているものを使用できる。電子部品
の封止用樹脂には、低熱膨脹率、低応力、耐湿性、耐熱
性の要望があり、一般に、フィラーの高充填、粘度の高
い樹脂組成により対応しており、結果として常温での粘
度の高い樹脂組成物が使用されている。
【0007】半導体等の電子部品の印刷封止において、
印刷時の樹脂の粘度が4000ポイズを超えると、例え
ば、半導体の接続ワイヤーが長いと、またはワイヤー径
が細いと、印刷時に樹脂の圧力でワイヤーが変形するお
それが生じる。また、通常、印刷後に樹脂の脱泡を行な
うが、樹脂の粘度が高いと脱泡時に気泡が抜けにくいと
いう問題が生じる。好ましい実施の形態では、予め樹脂
を加熱して粘度を4000ポイズ以下にして、このよう
な問題の発生を防止する。従って、本発明は、電子部品
の封止に、粘度が常温で4000ポイズを超える樹脂
(組成物)を用いる場合に好適である。
【0008】封止材(樹脂)としては、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リエステル樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の樹
脂組成物を使用できる。エポキシ樹脂の組成物として
は、配合物として、エポキシ樹脂に、硬化剤、促進剤、
カップリング剤、消泡剤、着色剤、その他の添加剤、フ
ィラーを配合した組成物を使用できる。
【0009】エポキシ樹脂としては、特に限定されず公
知の樹脂をいずれも使用できる。例えば、ビスフェノー
ルA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型、
臭素化ビスフェノール型、ビフェニルエーテル型、フェ
ノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ジシク
ロペンタジエン型、ナフタレン型、ブタジエン型、ウレ
タン型、シリコーン型、脂環式等のジ及びポリグリシジ
ルエーテル並びにジ及びポリグリシジルエステルのエポ
キシ樹脂を使用できる。好ましい実施の形態では、これ
らの樹脂を単独で若しくは2種以上を混合して用いる。
エポキシ樹脂自体の粘度や融点は特に問題ではない。好
ましい実施の形態では、樹脂に含まれる不純物イオンと
してナトリウムイオンが1ppm以下、塩素イオンが1
ppm以下であり、加水分解性塩素が600ppm以下
のエポキシ樹脂を用いる。
【0010】硬化剤及び促進剤としては、脂肪族、芳香
族、脂環式のモノ、ジ又はポリアミン類及びその変性
物、イミダゾール類及びその変性物、ジシアンジアミ
ド、尿素類及びその変性物、アミジン化合物類、酸及び
酸アミド類、ヒドラジン、ヒドラジド類及びその変性
物、フェノール類及びフェノールの誘導体、3級アミン
類、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック
樹脂、有機ホスフィン及びその誘導体、脂肪族、芳香
族、脂環式の二又は多塩基酸無水物類等から選ばれるも
のを単独で若しくは2種以上を混合して使用できる。こ
れらの配合物自体の粘度、融点は特に問題ではないが、
好ましい実施の形態では、封止材として使用する樹脂組
成物の粘度の経時変化が、印刷封止時の温度で、1時間
以上、好ましくは2時間以上、少なく維持される配合物
を選択し、適宜組み合わせて使用する。
【0011】好ましい実施の形態では、フィラーとし
て、結晶シリカ、溶融シリカ、合成シリカ、アルミナ、
水酸化アルミニウム、ジルコニウム、石英、窒化ケイ
素、窒化アルミニウム等の無機物粉末;シリコーンゴ
ム、アクリルゴム、ブタジエンゴム等のエラストマー粒
子;ポリスチレン、ポリカーボネート、ナイロン、アラ
ミド、炭素繊維等の粉末又は短繊維を用いる。その他、
必要に応じて、消泡剤、レベリング剤、揺変性付与剤、
カップリング剤等の各種添加剤を配合できる。作業性の
改善のため反応性希釈剤、溶剤等の希釈剤を配合できる
が、好ましい実施の形態では印刷作業時に著しい粘度の
変化を起こさない希釈剤を選択して用いる。
【0012】本発明では、印刷により半導体等の電子部
品を樹脂で封止する。本発明は、(1)封止される電子
部品を予め加温しておくこと、(2)電子部品を加温し
たまま樹脂を印刷すること、(3)予め封止樹脂を加温
しておくこと、(4)予め印刷マスクを加温しておくこ
と、(5)加温された樹脂を印刷マスク上に加温された
まま吐出すること、(6)印刷後封止された部品を加温
したまま脱泡することを特徴とする。
【0013】本発明は、封止される電子部品及び封止に
用いる樹脂を予め加熱し、印刷を加熱された状態で行な
うことができるように、封止樹脂の印刷ラインに新たに
加温機構を付加することにより実施できる。
【0014】図1に本発明を実施するための印刷ライン
の模式図を示す。ただし、加熱方法及び器具、材質はこ
れに限定されるものではなくあくまで一例にすぎない。
封止される電子部品1は金属製のヒートブロック2上で
予熱する。印刷テーブル3の加熱にもヒートブロック4
を用いる。樹脂の供給タンク5にバンドヒーター6を付
加し樹脂7を予熱する。印刷マスク8の印刷作業に支障
をきたさない部分にフィルムヒーター9を張り付ける。
さらに脱泡器10は壁面にヒーター11を埋め込み内壁
を金属性にして脱泡器内部を加温するようにする。各加
温の温度は、封止樹脂の温度が4000ポイズ以下にな
る温度に設定すればよく、好ましい実施の形態では、3
0〜200℃の範囲で選択する。
【0015】
【作用】従来の印刷による電子部品の樹脂封止には常温
で液状の封止材を使用する必要がある。一般に、常温で
液状の封止材には、トランスファーモールドによる成形
材料に比べると耐湿信頼性が劣るとか、ヒートサイクル
性が劣る等の欠点があるといわれている。耐湿信頼性が
劣る理由は、常温で液体のエポキシ樹脂を用いる必要が
あり、さらに常温で液体の硬化剤を用いるか又は固体の
硬化剤を用いる場合には配合比をわずかとして封止材の
粘度が大きく上昇しないようにする必要があったことに
由来する。また、ヒートサイクル性が劣る理由は、封止
材と半導体チップの熱膨張率が異なるためであり、シリ
カ等の充填剤の比率を上げることによって改善されてい
るが、充填剤量の増加は封止材の粘度の上昇をともなう
のでおのずから限界がある。
【0016】本発明では、予め樹脂を加熱するので、常
温で固体を呈する封止材であっても使用できる。また、
樹脂(封止材)に配合する硬化剤、促進剤等を適宜選択
することにより、加熱時の粘度の経時変化を抑えること
ができ、例えば、一般に印刷作業に要する2時間以上に
わたって、粘度の変化が少ないような封止材を使用でき
る。そのため、本発明によれば、必要に応じて充填剤の
配合量を、樹脂がバインダーとして作用できる限界の9
9wt%近くまで増加でき、信頼性の非常に優れた封止
材を副資材のコストをかけずに短期間で量産することが
でき、生産性とコストメリットのある電子部品の生産が
可能となる。
【0017】
【実施例】下記の封止材原料を80℃に加熱して混合
し、プラネタリーミキサーで80℃で1時間、真空攪拌
した後、50℃まで冷却し、硬化促進剤(HX−374
2(旭化成工業(株))6部を加え、さらに15分間真
空攪拌して封止材Aを得た。
【0018】封止材原料 ビスフェノール型エポキシ樹脂:エピコート828(油
化シェルエポキシ(株)) 100部 酸無水物硬化剤:HN−2200(日立化成工業
(株)) 90部 着色顔料:カーボンブラック 1部 シランカップリング剤:A−187(日本ユニカー
(株)) 10部 充填剤:シリカ(平均粒径:20μm) 1760部。
【0019】この封止材Aは、粘度が23℃(常温)で
12000ポイズであるが、40℃では3000ポイ
ズ、60℃では1200ポイズである。ポットライフは
23℃では20日間、40℃では3日間、60℃では6
時間であった。
【0020】6mm×6mm厚み450μmのシリコン
チップをガラス−エポキシ回路基板上にダイボンディン
グし、シリコンチップと回路基板とを金線でワイヤーボ
ンディングして電気的に接線したものを供試体(電子部
品)として、図1の印刷ラインによって以下の様な樹脂
封止をそれぞれ行なった。得られた電子部品について、
ワイヤー流れ発生の有無、気泡残の有無、ヒートサイク
ル性(−40℃〜+150℃)及び耐湿寿命(85℃/
85%RH)を検査した。結果を表1に示す。
【0021】実施例1 封止材A、印刷マスク、半導体チップを搭載した基板及
び脱泡器を60℃に加温し、印刷封止を行った。
【0022】実施例2 封止材A、印刷マスク、半導体チップを搭載した基板及
び脱泡器を40℃に加温し、印刷封止を行った。
【0023】比較例1 封止材A、印刷マスク、半導体チップを搭載した基板及
び脱泡器を加温せず常温で印刷封止を行った。
【0024】
【表1】 実施例1 実施例2 比較例1 ワイヤー流れ なし なし 発生 気泡残 なし なし 多い ヒートサイクル性(サイクル) 1000以上 1000以上 20未満 耐湿寿命試験 1000時間 780時間 230時間
【0025】
【発明の効果】本発明よれば、樹脂等を予め加熱するの
で、電子部品の印刷封止に、信頼性が極めて高い封止材
でありながら粘度が高い為に、従来、常温での印刷封止
が困難であった樹脂を、作業性に支障をきたさずに使用
できるため、より信頼性の高い電子部品を安価に量産す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施に用いる印刷ラインの模式図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 典子 大阪府吹田市千里山西5丁目29−21フェリ シモ千里山203号 (72)発明者 橋本 常一 滋賀県野洲郡野洲町大字小篠原2339−7

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体等の電子部品を印刷により樹脂で
    封止する際に、予め電子部品及び樹脂を加熱しておき、
    加熱された状態で印刷を行ない、さらに必要に応じて加
    熱された状態で脱泡を行なった後、所定の硬化条件で樹
    脂を硬化させる電子部品の製造方法。
  2. 【請求項2】 樹脂が加熱印刷工程中に粘度変化を起こ
    さない樹脂組成物であり、予め樹脂を印刷作業できる状
    態まで粘度が低下するように加熱する請求項1に記載の
    電子部品の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05114620A (ja) * 1991-10-24 1993-05-07 Nippon Retsuku Kk 電気部品の樹脂封止法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05114620A (ja) * 1991-10-24 1993-05-07 Nippon Retsuku Kk 電気部品の樹脂封止法

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