JPS63130624A - 半導体封止用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体封止用樹脂組成物に関し、さらに詳しく
はポットに直結したキャビティ部を用いて半導体装置を
封止する金型に通用するに好適な半導体封止用樹脂組成
物に関する。

〔従来の技術〕

半導体封止用樹脂組成物（封止材）を用いた低圧トラン
スフプ成形法によるＴＲ３Ｓ　ＩＣ，ＬＳＩ等半導体の
樹脂封止は、その生産性の良さから封止法の主流となっ
ている。従来この成形に用いられている金型においては
、１個のポットと、ここから延びた流路（ランナー）を
用い、このランナーの両側に流入口（ゲート）を介して
多数のキャビティが配列されている。成形は、各キャビ
ティに封止対象であるＩＣ等の半導体装置を並べ、ポッ
ト部に封止材タブレットを投入し、プランジャーで圧入
することにより封止材をランナー、ゲートを介して各キ
ャビティに充填材させることにより行われていた。この
方法は従来から実績のある方法ではあるが、ランナ一部
の材料が無駄になることが大きな欠点であった。

これに対し、ポットに直結したキャビティ部を用いて半
導体装置を封止する方法は、多数のポットとこれに対応
したプランジャーを存することから、マルチプランジャ
一方式と一般に称されている。この方式ではポットとキ
ャビティ間に極めて短い流路があるだけであり、材料の
無駄が無いことが大きな特長である。しかし、マルチプ
ランジャ一方式では、流路が短く、かつ余熱しないタブ
レットを用いて圧入することから、ゲートを通過する時
の封止材粘度が高く、そのためにゲート摩耗の激しいこ
とが大きな欠点となっている。

この問題を解決するために、封止材の流動性を大きくす
る方法があるが、この場合、硬化性が遅くなる、また金
型の隙から樹脂が流出する等の欠点があり、成形性の点
で問題があった。この他、充填材量を減らす方法もある
が、この方法は封止材の線膨張率を大きくするため、信
頼性の点から採用できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、これらの問題点を解消するためになされたも
のであり、ゲート摩耗の少ないマルチプランジャ一方式
に好適な半導体封止用樹脂組成物を提供せんとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点を解消すべく鋭意検討を重ね
た結果、半導体封止用樹脂組成物中に配合する充填材の
形状がゲート摩耗に影響をおよぼすことを見い出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至りだ。

すなわち、本発明の半導体封止用樹脂組成物は、ポット
に直結したキャビティ部を用いて半導体装置を封止する
金型に通用される半導体封止用樹脂組成物において、球
形充填材を含む充填材を配合したことを特徴とする。

本発明に用いられる充填材の材質としては、熔融シリカ
、アルミナ、ガラス等、封止材に通常用いられるもので
あれば特に限定はされないが、信頼性の点で、溶融シリ
カを用いることが好ましい。

球形充填材以外の充填材の粒度、粒径等は、通常封止材
に用いられる充填材の範囲であれば特に限定はされない
が、一般に最大粒径１４９μｍ、平均粒径５〜３０μｍ
のものが用いられる。

本発明の半導体封止用樹脂組成物中の充填材の配合量は
、特に限定はされないが、５０〜７５容量％とすること
が好ましい。充填材の配合量が５０容量％未満では組成
物の膨張率が大きくなり、信頼性が低下する。一方、７
５容量％を超えると、半導体封止用樹脂組成物の流動性
を維持することが難しく、成形困難となる。

本発明に用いられる球形充填材の形状は、完全な球であ
る必要はなく、角状のコーナ一部を持たないものであれ
ば良い。また、球形充填材の材質としては、溶融シリカ
、アルミナ、ガラス等、封止材に通常用いられるもので
あれば特に限定はされないが、信頼性の点で、溶融シリ
カを用いることが好ましい。

球形充填材の粒度は、特に限定はされないが、一般に最
大粒径１４９μｍ、平均粒径１０〜４０μｍであること
が好ましい。

また、本発明の半導体封止用樹脂組成物における充填材
中の球形充填材の占める割合は、特に限定はされないが
、５０〜１００重量％とすることが好ましい。充填材中
の球形充填材の量が５０重量％未満では、ゲート摩耗低
下の効果は小さくなる。

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができる
樹脂としては、通常、半導体封止材に用いられる樹脂で
あれば特に限定はされず、具体例として、エポキシ樹脂
としては、例えばビスブエノールＡ１ビスフェノールＦ
ルゾルシノール、フェノールノボラック、クレゾールノ
ボラックなどのフェノール類のグリシジルエーテル、ブ
タンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールなどのアルコール類のグリシジルエーテル
、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒド
ロフクル酸などのカルボン酸類のグリシジルエステル、
アニリン、イソシアヌール酸などの窒素原子に結合した
活性水素をグリシジル基で置換したものなどのグリシジ
ル型エポキシ樹脂、分子内のオレフィン結合を過酸等で
エポキシ化して得られるいわゆる脂環型エポキシドなど
が挙げられる。中でもエポキシ当量１８０〜２０５の０
−タレゾールノボラック型エポキシ樹脂が耐湿性および
ガラス転移温度など耐熱性に優れており、最も好適であ
る。

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられる硬化剤と
しては特に制約はないが、ノボラック型フェノール樹脂
、ノボラック型クレゾール樹脂などのフェノール樹脂、
テトラヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの
酸無水物、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェ
ニルスルフォンなどのアミン類、アジピン酸ジヒドラジ
ド、イソフタル酸ジヒドラジドなどの２塩基酸ジヒドラ
ジド類などを用いることができ、エポキシ基に対する当
量比０．５〜１．５の範囲で、単独もしくは２種以上併
用してもかまわない。

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられる硬化促進
剤としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エ
チル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メ
チルイミダゾールなどのイミダゾール類、ベンジルジメ
チルアミン、また１゜８−ジアザビシクロ（５，４，０
）ウンデセン−７（ＤＢＵと略す）、ＤＢＵのフェノー
ル塩、ノボラック樹脂塩、カリボール塩などの誘導体類
、トリブチルアミンなどのアミン類、トリブチルホスフ
ィンやトリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホ
ニウム・テトラフェニルボレートな−どの有機リン化合
物などを用いることができる。

さらに本発明の半導体封止用樹脂組成物は、可撓剤とし
てポリブタジェン、アクリロニトリル−ブタジェン共重
合体などのゴム類およびこれらの末端カルボキシ、ヒド
ロキシ、内部エポキシなどを有する変性ゴム類、シリコ
ーンオイル、シリコーンゴム、シリコーンゲル、各種官
能基、有機基°を有するシリコーン化合物などのオルガ
ノポリシロキサン類、テフロン、フッソゴムなどのフッ
ソ化合物などを用いることができる。

また、本発明の半導体封止用樹脂組成物には、公知の可
塑剤としてフタル酸ジエステル、脂肪族二塩基酸エステ
ル、リン酸トリエステル、グリコールエステルなどを用
いることができる。

その他、着色剤、離型剤、難燃剤、カップリング剤など
、通常半導体封止材に用いられる添加剤を必要に応じて
用いることができる。

本発明の半導体封止用樹脂組成物の製造方法としては、
ミキシングロールや押出機を用いた溶融混合法が好適で
あり、これら方法により所望の流動性の組成物を製造す
ることができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明の
範囲はこれら例によりなんら限定されるものではない。

実施例１ 軟化点８２℃、エポキシ当量１９８の０−クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂８０重量部、軟化点６５℃、エ
ポキシ当量４００ＳＢｒ化率４８％のＢｒ化エポキシ樹
脂２０重量部、軟化点８０℃、水酸基当量１０５のフェ
ノールノボラック樹脂５０重量部、二酸化アンチモン１
０重量部、２−フェニル−４−メチルイミダゾール１重
量部、カルナバワックス２重量部、カーボンブラック２
重量部、カップリング剤ＫＢＭ−４０３（信越化学型）
３重量部、および球形シリカ（最大粒径１０５μｍ、平
均粒径２５μｍ）４００重量部からなる配合物を８０℃
のミキシングロールで５分間溶融混合してからシート状
でとり出し、冷却後、粉砕して半導体封止用樹脂組成物
を作製した。

実施例２ 充填材として実施例１で用いた球形シリカ３００重量部
、角形シリカ（最大粒径１０５μｍ、平均粒径１２μｍ
）１００重量部を用いる以外は、実施例１と同じ方法で
半導体封止用樹脂組成物を作製した。

実施例３ 充填材として実施例１で用いた球形シリカ２００重量部
、実施例２で用いた角形シリカ２００重量部を用いる他
は、実施例１と同じ方法で半導体封止用樹脂組成物を作
製した。

比較例１ 充填材として実施例２で用いた角形シリカ４００重量部
を用いる他は、実施例１と同じ方法で半導体封止用樹脂
組成物を作製した。

比較例２ 充填材として実施例２で用いた角形シリカ３２０重量部
を用いる他は、実施例１と同じ方法で半導体封止用樹脂
組成物を作製した。

実施例および比較例で作製した半導体封止用樹脂組成物
を用いて、摩耗性の評価を行った。摩耗性の評価は、促
進評価法として、１鶴Φ−１ｍｍＬのアルミノズルを用
い、１８０℃、７０瞳／−の条件で半導体封止用樹脂組
成物を通過させ、アルミノズルの摩耗量を測定すること
により、行った。

すなわち、アルミノズルの摩耗量が少ないほど、半導体
封止用樹脂組成物によるゲート摩耗も少な（、良好な素
材であることを示している。結果を表１に示す。

以下余白 表１　ｍｔ量　　　　　　　（ｍｇ） 〔発明の効果〕 本発明による半導体封止用樹脂組成物をマルチプランジ
ャ一方式のトランスファ成形に用いることにより、ゲー
ト摩耗を低減化することができ、その工業的価値は大で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポットに直結したキャビティ部を用いて半導体装置
   を封止する金型に通用される半導体封止用樹脂組成物に
   おいて、球形充填材を含む充填材を配合したことを特徴
   とする半導体封止用樹脂組成物。