JPS63160256A

JPS63160256A - 半導体装置の製法

Info

Publication number: JPS63160256A
Application number: JP31355786A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sonobe; 薗部　一彦
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1988-07-04

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〕この発明は、不良品の発生率を低減することができる半
導体装置の製法に関するものである。

〔従来の技術〕

トランジスタ、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子は、通常セ
ラミックパッケージもしくはプラスチックパッケージ等
により封止され、半導体装置化されている。上記セラミ
ックパッケージは、構成材料そのものが耐熱性を有し、
耐湿性にも優れているため、温度、湿度に対して強く、
しかも中空パッケージのため機械的強度も高く信幀性の
高い封止が可能である。しかしながら、構成材料が比較
的高価なものであることと、量産性に劣る欠点があるた
め、最近では上記プラスチックパッケージを用いた樹脂
封止が主流になっている。この種の樹脂封止には、従来
からエポキシ樹脂組成物が使用されており、良好な成績
を収めている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記エポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子
を低圧トランスファー成形によって樹脂封止する際に、
成形金型のキャビティ内に溶融成形材料が円滑に充填さ
れず未充填部分を生じ、これに起因する不良品が生じて
いる。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、上
記未充填部分の発生を解消し、不良品の発生率の低減を
その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置の製
法は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するエポキシ樹
脂組成物の６０メツシュパス粉末を用い低圧トランスフ
ァー成形によって半導体素子を封止するという構成をと
る。

（Ａ）　　エポキシ樹脂。

（Ｂ）　　ノボラック型フェノール樹脂。

（Ｃ）　　無機質充填剤。

すなわち、本発明者は、上記低圧トランスファー成形時
における未充填部分の発生原因について一連の研究を重
ねた結果、上記未充填部分の発生は、低圧トランスファ
ー成形金型のゲートにおいて、溶融成形材料の目詰まり
現象が生じることに起因することを突き止めた。すなわ
ち、上記エポキシ樹脂組成物は、一般に、６メツシュパ
スの粉体にしたものをタブレット化し、これを成形材料
として用いているが、エポキシ樹脂の製造時に、樹脂が
一部ゲル化し、それがそのままエポキシ樹脂組成物中に
残存する。そして、この残存ゲル分が低圧トランスファ
ー成形時において、ゲートの目詰まりを招くのである。

このような目詰まり現象は、ゲートの大きさが小さい場
合に著しくなる、そこで、本発明者は、一旦製造された
エポキシ樹脂組成物をさらに粉砕して６０メツシユバス
粉末にし、これをそのままもしくはタブレット化して使
用すると、上記ゲートの目詰まり現象が生じなくなり、
キャビティの未充填部分に起因する不良品の発生率が大
幅に低下することを突き止めこの発明に到達した。

この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
（Ａ成分）と、ノボラック型フェノール樹脂（Ｂ成分）
と、無機質充填剤（Ｃ成分）とを含有するものであり、
それの６０．メツシュパス粉末である。通常、上記粉末
は、粉末状のまま、もしくはそれを打錠したタブレット
状になっている。

上記エポキシ樹脂組成物のＡ成分となるエポキシ樹脂は
、特に限定するものではなく、クレゾールノボラック型
、フェノールノボラック型やビスフェノールＡ型等、従
来から半導体装置の封止樹脂として用いられている各種
のエポキシ樹脂が使用される。これらの樹脂のなかでも
融点が室温を超えており、室温下では固体状もしくは高
粘度の溶液状を呈するものを用いることが好結果をもた
らす。フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、
通常、エポキシ当量１６０〜２５０．軟化点５０〜１３
０℃のものが用いられ、タレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂としては、エポキシ当量１８０〜２１０．軟化点
６０〜１１０℃のものが一般に用いられる。

上記エポキシ樹脂とともに用いられるＢ成分のノボラッ
ク型フェノール樹脂は、上記エポキシ樹脂の硬化剤とし
て作用するものであり、１分子中に２個以上の水酸基を
有するフェノールノボラック、タレゾールノボラックが
好適に用いられる。

これらノボラック樹脂は、軟化点が５０〜１１０℃、水
酸基当量が７０〜１５０のものを用いることが好ましい
。特に、上記ノボラック樹脂のなかでもフェノールノボ
ラックを用いることが好結果をもたらす。

この場合、上記エポキシ樹脂組成物中のＡ成分であるエ
ポキシ樹脂とＢ成分であるノボラック型フェノール樹脂
との配合比は、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基と上記
フェノール樹脂中の水酸基の当量比が０．８〜１．２と
なるように配合することが好適である。この当量比が１
に近い程好結果が得られるようになる。

また、上記エポキシ樹脂組成物には、上記Ａ。

Ｂ成分以外にＣ成分として無機質充填剤が使用される。

無機質充填剤としては、結晶性シリカ、非晶質シリカ、
アルミナ、ガラス繊維、マイカ、タルク、クレー等をあ
げることができる。

上記無機質充填剤としては、粒子径７４μｍ以上が０．
５重量％（以下「％」と略す）以下、４６μｍ以下が６
０〜９５％、６μ層以下が４０〜７０％および３μ層以
下が１５〜４０％である粒度分布を有するものを用いる
ことが好ましい。このような無機質充填剤は、エポキシ
樹脂組成物中に充填剤が５０〜８５％になるように配合
することが一般的である。

また、この発明に使用するエポキシ樹脂組成物中には、
上記のような硬化剤や硬化促進剤の外に、必要に応じて
難燃剤、離型剤、１！ｆｉ料、シランカップリング剤等
を含有させてもよい。

離型剤としては、ステアリン酸、バルミチン酸等の長鎖
カルボン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム等の長鎖カルボン酸の金属塩、カルナバワックス、モ
ンタンワックス等のワックス類があげられる。硬化促進
剤としては、各種イミダゾール類や三級アミン類、フェ
ノール類、有機金属化合物あるいは三フッ化ホウ素化合
物があげられる。また、その他の添加剤として、β−（
３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロビルトリノ・トキシシラ
ン等のシランカップリング剤からなる充填剤の表面処理
剤や、酸化アンチモン、ハロゲン化合物、リン化合物等
の難燃化剤、各種顔料等があげられる・この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、例えばつぎの
ようにして製造することができる。すなわち、エポキシ
樹脂、硬化剤、無機質充填剤およびその他の添加剤を適
宜配合し混合する。このようにして得られた混合物をミ
キシングロール機等の混練機に掛け、加熱状態で混練し
て溶融混合し、これを冷却したのち、公知の手段によっ
て粉砕し、６メツシュパス品にする。つぎに、このよう
にして得られた粉砕品をさらにボールミル、ハンマーミ
ル、チューブミル、リングロールミル等の粉砕機に掛け
て粉砕し６０メツシュパス品にする。すなわち、このよ
うにエポキシ樹脂組成物を微粉砕化することにより、上
記エポキシ樹脂組成物の製造中に生じる樹脂のゲル分が
粉砕され、したがって、低圧トランスファー成形に掛け
た場合に、成形金型のゲートに目詰まり現象を生じさせ
なくなる。上記６０メツシュパス品は、粉末のまま使用
してもよいし打錠しタブレット化して使用するようにし
てもよい。

なお、上記６０メツシュパス粉末の製造は、６メツシュ
パス品をふるいにかけて分級することによっても得るこ
とができる。しかしながら、この場合には、製造効率が
極めて悪い。したがって、上記のように６メツシュパス
品をさらに粉砕して６０メツシュパス品にすることが好
適である。また、６メツシュパス品を経由せず直接６０
メツシュパス品を製造するようにしてもよい。

このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体素子の
封止は特に限定するものではなく、通常の方法、例えば
トランスファー成形等の公知のモールド方法により行う
ことができ、それによって不良発生率を低下させ効率よ
く半導体装置を製造することができる。

〔発明の効果〕

この発明の半導体装置の製法は、以上のようにエポキシ
樹脂組成物の６０メツシュパス粉末を用い、低圧トラン
スファー成形によって半導体素子を封止するため、従来
のような低圧トランスファー成形金型のゲートにおける
目詰まり現象が生じなくなり、不良品の発生率の大幅な
低減を実現しうるようになる。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて説明する。

〔実施例〕

各原料の配合割合はつぎのとおりである。

クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２
２０．軟化点７５℃）＝１３重鼠都電燃化エポキシ樹脂
（エポキシ当ｆｆ１２７５　、軟化点７９℃）　　　　
　　　　　　１．５　　〃ノボラック型フェノール樹脂
（水酸基当量１０５、軟化点７６℃）　　　　　　＝８
　　〃２−メチルイミダゾール　　　：０．４〃カルナ
バワツクス　　　　　　：０．３〃シランカツプリング
剤　　　　　：０．５〃三酸化アンチモン　　　　　　
：１．８−カーボンブラック　　　　　　：０．３〃溶
融シリカ　＊　：全組成物中の７３．１％＊：粒子径７
４μｍ以上・・・０．４％粒子径４６μ−以下・・・８
０．０％粒粒子径７４μｍ以上・・４０．０％上記原料を用い、つぎのようにしてエポキシ樹脂組成物
を製造した。すなわち、充填剤および三酸化アンチモン
をシランカップリング剤で混合処理し、その後、残余の
材料を加え、さらに粉砕混合し、つぎに８０℃に加熱し
たミキシングロールにて１０分間混練したのちシート状
にした。これを冷却粉砕し、６メツシュパス品にした。

つぎに、上記６メツシュパス品をボールミルに掛けて６
０メツシュパス品に粉砕した。このようにして得られた
微粉末を打錠してエポキシ樹脂組成物タブレットを得た
。

〔比較例〕

上記実施例で得られたエポキシ樹脂組成物の６メツシュ
パス品をそのまま打錠してタブレット化し、これを比較
別品とした。

つぎに、上記実施例および比較例で得られたタブレット
を、直径３鶴×長さ１２ｍｍの高圧グイオード封止のた
めに、従来公知の低圧トランスファー成形機に掛けトラ
ンスファー成形した。この場合における実施例と比較例
との未充填発生個数と未充填発生率をつぎの表に対比し
て示した。

上記の表の結果から、実施別品の６０メツシュパス品タ
ブレットを使用することにより、比較別品に比べて未充
填部分に起因する不良発生率が大幅に低減することがわ
かる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するエポキシ樹
脂組成物の６０メッシュパス粉末を用い低圧トランスフ
アー成形によつて半導体素子を封止することを特徴とす
る半導体装置の製法。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）ノボラック型フエノール樹脂。（Ｃ）無機質充填剤。
（２）エポキシ樹脂組成物の６０メッシュパス粉末が、
粉砕によつて得られるものである特許請求の範囲第１項
記載の半導体装置の製法。
（３）エポキシ樹脂組成物の６０メッシュパス粉末が、
分級によつて得られるものである特許請求の範囲第１項
記載の半導体装置の製法。