JPH11291242A - 樹脂ペレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送の際の樹脂ペレットどうしの接触や金型
への装填時における磨耗などによる樹脂粉塵の発生を抑
えることができ、封止設備への悪影響を防止することが
できる樹脂ペレットを提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂ペレットが、熱硬化性樹脂
１の表面を覆うようにして、澱粉からなる発塵防止膜２
が設けられている。発塵防止膜２の他の材料は、融点が
樹脂封止法における樹脂封止の前の熱処理の際の加熱温
度より高く、かつ樹脂封止の際の加熱温度より低く、し
かも熱硬化性樹脂１と反応しないものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂ペレットに
関し、特に、トランスファ成形法による樹脂封止に用い
られる樹脂ペレットに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から半導体素子を封止する方法とし
て、大別して気密封止法と樹脂封止法とがある。これら
の気密封止法および樹脂封止法のうち、低コストである
といった理由から樹脂封止法が多用されている。この樹
脂封止法においてもいくつかの方法があり、それらの中
でもトランスファ成形法が一般に採用されている。

【０００３】このトランスファ成形法に用いられる樹脂
は、熱硬化性を有するエポキシ系樹脂およびフェノール
系樹脂であり、表１にその配合組成を示す。また、樹脂
ペレットとは、表１に示す組成材料を円筒状（ペレット
状）に固形化したものである。

【０００４】

【表１】

【０００５】ここで、トランスファ成形法について、以
下に具体的に説明する。図３は、トランスファ成形法に
よる樹脂封止の際に用いられる自動ＩＣ封止装置を示
す。自動ＩＣ封止装置は、ＩＣ封止に用いられる樹脂ペ
レットおよびリードフレームなどを加熱された金型内に
設置し、リードフレーム上のチップや金線を保護するた
めの樹脂封止を行う装置である。

【０００６】すなわち、図３に示すように、この自動Ｉ
Ｃ封止装置は樹脂ペレット供給部１０１、ローダー部１
０２、樹脂封止部１０３、アンローダー部１０４から構
成されている。

【０００７】樹脂ペレット供給部１０１は、ホッパー１
１１、ストレートフィーダー１１２、タブレットステー
ジ１１３、ピックアップ爪１１４および樹脂ホルダー１
１５を有し、樹脂ペレットをローダー部１０２に供給す
るためのものである。ローダー部１０２は、チャック部
１１６ａを有し上下左右に移動可能なローダーハンド１
１６、移動レール１１７、リードフレーム整列レール１
１８および上下に移動可能な樹脂突き上げロッド１１９
を有し、樹脂ペレット供給部１０１から供給される樹脂
ペレットと樹脂封止前リードフレーム収納マガジン１２
０から供給されるチップ搭載リードフレーム１２１とを
樹脂封止部１０３に搬送するためのものである。なお、
チップ搭載リードフレーム１２１とは、ダイボンディン
グされたチップにワイヤーボンドによってチップのパッ
ド部とリードフレームのインナーリード部とが金線で接
続されたものをいう。また、樹脂封止部１０３は、上金
型１２２ａおよび下金型１２２ｂからなる開閉可能な金
型１２２を有し、樹脂封止を行うためのものである。ア
ンローダー部１０４は、上下左右に移動可能なアンロー
ダーハンド１２３を有し、樹脂封止が終了したチップ搭
載リードフレーム１２１を収納マガジン１２４に収納す
るためのものである。

【０００８】次に、上述のように構成された自動ＩＣ封
止装置による樹脂封止工程について説明する。

【０００９】まず、自動ＩＣ封止装置のローダー部１０
２側にチップ搭載リードフレーム１２１の入った樹脂封
止前リードフレーム収納マガジン１２０を載置するとと
もに、そのチップ搭載リードフレーム１２１に適合する
樹脂ペレットをホッパー１１１に載置する。

【００１０】次に、自動ＩＣ封止装置を稼働させる。こ
れによって、ローダー部１０２側に設置された樹脂封止
前リードフレーム収納マガジン１２０からチップ搭載リ
ードフレーム１２１がリードフレーム整列レール１１８
上を搬送され、整列される。この整列とともに、樹脂供
給部１０１においては、樹脂封止を行うために必要な樹
脂ペレットがホッパー１１１からストレートフィーダー
１１２を通りタブレットステージ１１３に到達する。到
達した樹脂ペレットはピックアップ爪１１４により樹脂
ホルダー１１５に移される。次に、整列されたチップ搭
載リードフレーム１２１がローダーハンド１１６のチャ
ック部１１６ａに保持されるとともに、樹脂ペレットが
樹脂突き上げロッド１１９によって突き上げられ、ロー
ダーハンド１１６に保持される。

【００１１】次に、ローダーハンド１１６は移動レール
１１７に沿って水平方向に金型１２２の位置まで移動し
て、保持しているチップ搭載リードフレーム１２１を下
金型１２２ｂの所定位置に載置するとともに、樹脂ペレ
ットを加熱された下金型１２２ｂに装填する。すなわ
ち、図４Ａに示すように、樹脂ペレット１３１は下金型
１２２ｂの注入ポット１３２の内部に装填されて注入ピ
ストン１３３上に載置され、チップ搭載リードフレーム
１２１は下金型１２２ｂのキャビティ部１３４上に載置
される。なお、符号１２１ａはリードフレーム、符号１
２１ｂはチップ、符号１２１ｃは金線を示す。次に、図
３に示すローダーハンド１１６が水平方向に移動して初
期の位置にもどった後、図４Ｂに示すように、加熱され
た上金型１２２ａおよび下金型１２２ｂを合わせて加圧
し、その加圧が確認されるとともに、注入ピストン１３
３を所定位置まで上昇させる。このとき、加熱された下
金型１２２ｂの注入ポット１３２の内部で樹脂ペレット
１３１は溶融しており、注入ピストン１３３が所定位置
まで上昇すると、キャビティ部１３４の内部が溶融した
樹脂ペレット１３１で満たされる。これによって、リー
ドフレーム１２１ａ上のチップ１２１ｂおよび金線１２
１ｃが封止される。その後、上金型１２２ａおよび下金
型１２２ｂを合わせたままの状態を所定の時間維持し、
加圧状態を保持して、溶融した樹脂を硬化させる。

【００１２】続いて、樹脂が硬化した後、図３に示すよ
うに、金型１２２を開き、アンローダーハンド１２３を
１２２ａと下金型１２２ｂとの間に進入させる。アンロ
ーダーハンド１２３は樹脂封止が終了したチップ搭載リ
ードフレーム１２１を下金型１２２ｂからつかみ上げて
収納マガジン１２４まで搬送し、そこに収納する。な
お、金型１２２に付着した樹脂バリなどの汚れは、高圧
の圧縮空気を吹きつけることなどで除去する。

【００１３】以上のようにして、自動ＩＣ封止装置を用
いたトランスファ成形法による樹脂封止が行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
トランスファ成形法に用いられる樹脂ペレットにおいて
は、それらを搬送している最中に樹脂ペレットどうしが
接触したり、樹脂ペレットを金型に装填する際にこの樹
脂ペレットが磨耗したりすることで、樹脂粉塵が発生し
てしまう。

【００１５】この樹脂粉塵は、封止設備のセンサーの誤
検出や、搬送機構の煽動部分の劣化を早めるなどの封止
設備への悪影響を及ぼしている。また、樹脂粉塵の除去
のための清掃作業も必要となるといった問題も生じてい
た。

【００１６】したがって、この発明の目的は、樹脂ペレ
ットの搬送の際におきる樹脂ペレットどうしの接触や金
型への装填時における磨耗などによる樹脂粉塵の発生を
抑えることができ、封止設備への悪影響を防止すること
ができる樹脂ペレットを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、表面が樹脂の粉塵の発生を抑える発塵
防止膜により覆われていることを特徴とする樹脂ペレッ
トである。

【００１８】この発明において、典型的には、樹脂ペレ
ットは樹脂封止に用いられるものであり、発塵防止膜は
この樹脂封止に影響を与えないようにするために、典型
的には、樹脂と反応しない材料からなる。また、この発
明において、発塵防止膜は、樹脂封止の前の熱処理（プ
リヒート処理）のときには溶融せず、樹脂封止のときに
は溶融する材料からなる。すなわち、発塵防止膜として
用いられる材料は、その融点が、典型的には１００℃以
上１６０℃以下、好適には１２０℃以上１６０℃以下、
より好適には１５０℃以上１６０℃以下のものであり、
かつ、樹脂と反応しないものであればどのようなもので
もよいが、典型的には、澱粉、あるいはワックスが用い
られる。また、ワックスは、好適には、樹脂ペレットに
離型剤として含有されるものと同じ種類のものが用いら
れる。

【００１９】ここで、ワックスとは、一般に「常温で固
体、加熱時に比較的低粘度の液体になる蜜蝋状有機物」
と定義され、高級炭化水素を主成分とする石油ワックス
と、高級エステルを主成分とする動植物ワックスと、高
級炭化水素を主成分とする合成ワックスとに大別され
る。石油ワックスには、パラフィンワックスやマイクロ
クリスタリンワックスなどがあり、動植物ワックスに
は、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、木
蝋、蜜蝋などがあり、合成ワックスには、ポリエチレン
ワックスやフィッシャー・トロプシュワックスなどがあ
る。これらのワックスの融点は一般には１８０℃以下で
ある。

【００２０】また、場合によっては、発塵防止膜の材料
として、澱粉やワックスの代わりに、例えばゼラチン、
糖類などを用いるようにしてもよい。

【００２１】この発明において、樹脂粉塵の発生を有効
に抑えつつ、樹脂封止に影響を与えないようにするため
に、発塵防止膜の膜厚は、典型的には、３μｍ以上２５
０μｍ以下である。

【００２２】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、樹脂ペレットが、樹脂の表面を覆うようにして樹脂
粉塵の発生を抑える発塵防止膜を有していることによ
り、この樹脂ペレットを搬送する際の樹脂ペレットどう
しの接触や、樹脂ペレットを金型に装填するときの磨耗
などに起因する樹脂粉塵の発生を抑えることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
の全図においては、同一または対応する部分には同一の
符号を付す。

【００２４】まず、この発明の第１の実施形態による熱
硬化性樹脂ペレットについて説明する。図１はこの第１
の実施形態による熱硬化性樹脂ペレットを示す。図１に
おいて、図１Ａは熱硬化性樹脂ペレットの斜視図であ
り、図１Ｂは図１Ａのｂ−ｂ線に沿った断面図である。

【００２５】図１に示すように、この第１の実施形態に
よる熱硬化性樹脂ペレットは、例えばクレゾールブラッ
クエポキシ樹脂をベース樹脂としたペレット状の熱硬化
性樹脂１の表面を覆うようにして、樹脂封止に影響を与
えることなく樹脂粉塵の発生を抑える発塵防止膜２を有
する。この発塵防止膜２は、熱硬化性樹脂１と反応しな
い材料、例えば澱粉からなり、あたかもオブラートのよ
うに形成されている。ここで、この発塵防止膜２の膜厚
は、樹脂封止に影響を与えることなく熱硬化性樹脂１か
らの樹脂粉塵の発生を有効に抑えるために、３〜２５０
μｍから選ばれ、この第１の実施形態においては、例え
ば３μｍである。

【００２６】次に、上述のように構成された熱硬化性樹
脂ペレットの製造方法について説明する。

【００２７】まず、所定量の水に澱粉を加えることによ
り、澱粉コロイド溶液を生成した後、例えば５５〜６０
℃の温度に加熱することにより、澱粉コロイド溶液を低
粘度に糊化させる。次に、図２に示すペレット状の熱硬
化性樹脂１を糊化された澱粉コロイド溶液に浸す。その
後、澱粉コロイド溶液からペレット状の熱硬化性樹脂１
を取り出し、乾燥させる。これによって、図１に示すよ
うに、熱硬化性樹脂１の表面を覆うようにして発塵防止
膜２が成膜される。

【００２８】以上説明したように、この第１の実施形態
によれば、熱硬化性樹脂ペレットが、ペレット状の熱硬
化性樹脂１の表面を覆うようにして、樹脂封止に影響を
与えることなく樹脂粉塵の発生を抑制する発塵防止膜２
を有していることにより、この熱硬化性樹脂ペレットを
搬送する際に熱硬化性樹脂ペレットどうしが接触した
り、金型に装填する際に熱硬化性樹脂ペレットが磨耗し
たりすることなどによる樹脂粉塵の発生を抑制すること
ができる。そのため、樹脂封止装置における樹脂粉塵に
よるセンサーの誤検出の発生などを防止することができ
るとともに、搬送機構の煽動部への樹脂粉塵の入り込み
がなくなるため、煽動部における樹脂粉塵による劣化を
抑制することができる。これによって、封止設備の設備
稼働率を向上させることができるとともに、煽動部の劣
化によって生じる封止設備の停止時間を減少させること
ができる。また、樹脂粉塵の発生が抑制されるので、封
止設備において、樹脂粉塵の除去のための清掃作業が不
要になるとともに、美観の向上を図ることができる。

【００２９】次に、この発明の第２の実施形態による熱
硬化性樹脂ペレットについて説明する。

【００３０】この第２の実施形態による熱硬化性樹脂ペ
レットは、発塵防止膜２としてワックスからなる膜を用
いる。ここで用いられるワックスは、その融点が、例え
ばトランスファ成形法などの樹脂封止法において、樹脂
封止の前に行われるプリヒート処理における加熱温度よ
り高く、樹脂封止の際の加熱温度以下のものである。す
なわち、樹脂封止法としてトランスファ成形法を採用す
る場合には、ワックスは、その融点が１００〜１６０
℃、好適には１２０〜１６０℃、より好適には１５０〜
１６０℃であるものが用いられ、例えば、ペレット状の
熱硬化性樹脂１に離型剤として含有されるワックスと同
じ種類のものが用いられる。

【００３１】次に、上述のように構成された熱硬化性樹
脂ペレットの製造方法について説明する。この第２の実
施形態による熱硬化性樹脂ペレットの製造方法において
は、第１の実施形態における澱粉コロイド溶液の代わり
に、加熱溶融させたワックスを用いる。そして、この溶
融したワックスにペレット状の熱硬化性樹脂１を浸した
後、取り出し、室温で冷却することでワックスを固化さ
せる。これによって、熱硬化性樹脂ペレットの表面を覆
うようにしてワックスからなる発塵防止膜２が成膜され
る。その他のことについては、第１の実施形態と同様で
ある。

【００３２】この第２の実施形態によれば、熱硬化性樹
脂ペレットが、ペレット状の熱硬化性樹脂１の表面を覆
うようにして、樹脂封止に影響を与えることなく樹脂粉
塵の発生を抑制するワックスからなる発塵防止膜２を有
していることにより、第１の実施形態と同様の効果を得
ることができる。

【００３３】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。

【００３４】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる
数値を用いてもよい。

【００３５】また、例えば、上述の第１および第２の実
施形態においては、ペレット状の熱硬化性樹脂１を、そ
れぞれ糊化させた澱粉コロイド溶液や加熱溶融したワッ
クスの中に漬けることにより、熱硬化性樹脂１の表面に
それぞれ澱粉やワックスからなる発塵防止膜２を成膜す
るようにしているが、必要に応じて、低粘度に糊化され
た澱粉コロイド溶液や加熱溶融されたワックスを、ペレ
ット状の熱硬化性樹脂１の表面に、その表面を覆うよう
にして吹きつけることにより、発塵防止膜２を成膜する
ようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、樹脂ペレットが、その表面が樹脂の粉塵の発生を抑
える発塵防止膜により覆われていることにより、樹脂封
止に影響を与えることなく、樹脂ペレットどうしの接触
や金型への装填時の磨耗などによる樹脂粉塵の発生を抑
えることができ、封止設備への悪影響を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態による熱硬化性樹脂
ペレットを示す斜視図および断面図である。

【図２】この発明の第１の実施形態によるペレット状の
熱硬化性樹脂を示す斜視図および断面図である。

【図３】従来技術によるトランスファ成形法を説明する
ための斜視図である。

【図４】従来技術によるトランスファ成形法を説明する
ための断面図である。

【符号の説明】

１・・・熱硬化性樹脂、２・・・発塵防止膜

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が樹脂の粉塵の発生を抑える発塵防
   止膜により覆われていることを特徴とする樹脂ペレッ
   ト。
2. 【請求項２】 上記樹脂ペレットが樹脂封止に用いられ
   るものであることを特徴とする請求項１記載の樹脂ペレ
   ット。
3. 【請求項３】 上記発塵防止膜が、上記樹脂と反応せ
   ず、かつ、融点が上記樹脂封止の前の熱処理における温
   度より高く上記樹脂封止の際の加熱温度以下の材料から
   なることを特徴とする請求項２記載の樹脂ペレット。
4. 【請求項４】 上記発塵防止膜が澱粉からなることを特
   徴とする請求項１記載の樹脂ペレット。
5. 【請求項５】 上記発塵防止膜がワックスからなること
   を特徴とする請求項１記載の樹脂ペレット。
6. 【請求項６】 上記ワックスが上記樹脂に離型剤として
   含有されるものと同じ種類のものであることを特徴とす
   る請求項５記載の樹脂ペレット。
7. 【請求項７】 上記発塵防止膜の膜厚が３μｍ以上２５
   ０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の樹脂
   ペレット。