KR102577534B1 - 반도체 밀봉용 성형 재료, 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법 및 그것을 사용한 반도체 장치 - Google Patents

반도체 밀봉용 성형 재료, 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법 및 그것을 사용한 반도체 장치 Download PDF

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Abstract

크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하인 반도체 밀봉용 성형 재료.

Description

반도체 밀봉용 성형 재료, 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법 및 그것을 사용한 반도체 장치
본 개시는 반도체 밀봉용 성형 재료 및 그 제조 방법, 및 반도체 밀봉용 성형 재료를 사용한 반도체 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치는 지지체에 고정된 반도체 칩을, 반도체 밀봉용 성형 재료로 수지 밀봉하고 있다. 여기서, 반도체 밀봉용 성형 재료는 전기 특성, 내열성, 양산성 등이 우수한 에폭시 수지 등의 열경화성 수지와 그 경화제, 촉매, 이형제, 난연제, 착색제 등의 첨가제 및 무기 충전제로 구성되어 있다. 또한, 그 제조 방법으로서는 수지 조성물을 구성하는 성분을 소정량 배합해서 혼합 후, 롤, 1축 압출기, 1축 압출기와 롤의 조합 또는 2축 압출기에 의해 혼련을 행하고, 혼련물을 시트 형상으로 압연, 냉각 후, 충격식 파쇄기를 이용하여 분쇄를 행하고, 필요에 따라서 분말 입자 형상 또는 태블릿 형상으로 가공하고 있다.
그런데, 반도체 장치는 보다 얇은 것이 요구되어 오고 있다. 얇은 반도체 장치를 제조하는 방법으로서, 반도체 웨이퍼를 연삭 또는 얇게 하는 것이 행해지고 있지만, 휘어짐, 간헐적인 수율 및 신뢰성 등이 염려되고 있다. 이 때문에, 반도체 웨이퍼를 손상하는 일없이 반도체 패키지를 소망의 극박막의 두께로 하는 방법으로서, 수지 밀봉된 패키지의 표면을 연삭하는 방법이 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 패키지의 두께를 감소시키기 위해서 성형된 패키지를 연삭하기 위한 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 칩형상의 수지 두께가 얇은 협갭 구조의 패키지에 있어서, 와이어 흐름 또는 충전 불량이라고 한 문제를 발생하는 경우없이 양호한 수율로 성형할 수 있는 밀봉 기술이 개시되어 있다.
미국특허출원공개 제 2009/0230567호 명세서 일본특허공개 2010-159401호 공보
그러나, 칩 상의 수지 두께가 얇게 되면, 성형 재료 중의 무기 충전제의 응집물 또는 겔형상 물질에 의해, 표면의 돌기, 외관 이상, 와이어 변형, 칩의 붕괴 등의 문제가 발생할 우려가 있었다.
본 개시는 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 예를 들면, 반도체 패키지의 칩 상 수지 두께가 100㎛ 이하가 되도록 얇게 되어도, 반도체 장치의 외관 및 신뢰성을 우수한 것으로 할 수 있는 반도체 밀봉용 성형 재료 및 그 제조 방법, 및 상기 반도체 밀봉용 성형 재료를 사용한 반도체 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 예의 검토한 결과, 크기 100㎛초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 특정한 값 이하인 반도체 밀봉용 성형 재료가, 상기 특성을 만족하는 것을 발견하고, 본 개시를 완성하였다.
즉, 본 개시는 이하의 [1]∼[5]를 제공한다.
[1] 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하인 반도체 밀봉용 성형 재료.
[2] 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 혼합 공정과, 상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 혼련 공정과, 상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 압연 공정과, 상기 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 분쇄 공정을 갖는 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법으로서, 분쇄 대상물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 분쇄·분급 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법.
[3] 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 혼합 공정과, 상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 혼련 공정과, 상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 제 1 압연 공정과, 상기 제 1 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 제 1 냉각 공정과, 상기 제 1 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 제 1 분쇄 공정과, 상기 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 분쇄·분급 공정과, 상기 분쇄·분급 공정에서 얻어진 분쇄물을 압연 롤로 시트 형상으로 압연하는 제 2 압연 공정과, 상기 제 2 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 제 2 냉각 공정과, 상기 제 2 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 갖는 상기 [1]에 기재된 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법.
[4] 상기 분쇄·분급 공정에 있어서, 분쇄·분급을 10℃ 이하의 저온 분위기에서 행하는 상기 [2] 또는 [3]에 기재된 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법.
[5] 반도체 소자를, 상기 [1]에 기재된 반도체 밀봉용 성형 재료로 밀봉해서 이루어지는 반도체 장치.
본 개시에 의하면, 반도체 패키지의 칩 상 수지 두께가 100㎛ 이하와 같이 얇게 되어도, 반도체 장치의 외관 및 신뢰성을 우수한 것으로 할 수 있는 반도체 밀봉용 성형 재료 및 그 제조 방법, 및 상기 반도체 밀봉용 성형 재료를 사용한 반도체 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 2는 실시예 2의 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
이하, 본 개시에 대해서 상세하게 설명한다.
<반도체 밀봉용 성형 재료>
본 개시의 반도체 밀봉용 성형 재료(이하, 단지 밀봉용 성형 재료라고도 한다)는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하이다. 밀봉용 성형 재료 중에 포함되는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm을 초과하면, 반도체 패키지의 칩 상 수지 두께가 100㎛ 이하가 되도록 상기 밀봉용 성형 재료에 의해 상기 칩을 밀봉하는 경우, 수지 표면에 응집물 및 겔형상 물질이 돌기로서 나타나 외관 이상, 와이어 변형, 칩의 붕괴 등의 문제를 발생시킬 우려가 있다. 이러한 관점으로부터, 밀봉용 성형 재료 중에 포함되는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율은 30ppm 이하이어도 되고, 10ppm 이하이어도 되고, 0ppm이어도 된다.
여기서, 본 명세서에 있어서, 크기 100㎛ 초과의 응집물 및 겔형상 물질로서는 무기 충전제의 응집물 및 겔형상 물질, 무기 충전제 및 실란 커플링제의 응집물 및 겔형상 물질, 열경화성 수지의 반응 경화물 등이 열거된다.
또한, 밀봉용 성형 재료 중에 포함되는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율은 예를 들면, 시료 150g을 칭량하고, 아세톤 200cc에 분산시키고, 30분간 교반한 후, 공칭 메쉬 크기 106㎛의 체를 이용하여 여과하고, 크기 106㎛보다 큰 응집물 및 겔형상 물질의 잔류물의 중량을 측정함으로써 구할 수 있다.
본 개시의 반도체 밀봉용 성형 재료는 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함한다. 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제는 통상, 반도체 밀봉용의 에폭시 수지 성형 재료에 사용하는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 개시에서 사용하는 에폭시 수지로서는 반도체 밀봉용의 에폭시 수지 성형 재료에 일반적으로 사용되고 있는 것이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르소크레졸노볼락형 에폭시 수지를 비롯한 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 페놀류 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류와 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등의 알데히드기를 갖는 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 노볼락 수지를 에폭시화한 것, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 알킬 치환 또는 비치환의 비페놀 등의 디글리시딜에테르 등의 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 하이드로퀴논형 에폭시 수지, 프탈산, 다이머산 등의 다염기산과 에피클로로히드린의 반응에 의해 얻어지는 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 디아미노디페닐메탄, 이소시아누르산 등의 폴리아민과 에피클로로히드린의 반응에 의해 얻어지는 글리시딜아민형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔과 페놀류 및/또는 나프톨류의 공축합 수지의 에폭시화물, 나프탈렌환을 갖는 에폭시 수지, 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지 등의 아랄킬형 페놀 수지의 에폭시화물, 트리메틸올프로판형 에폭시 수지, 테르펜 변성 에폭시 수지, 올레핀 결합을 과아세트산 등의 과산으로 산화해서 얻어지는 선형상 지방족 에폭시 수지 및 지환족 에폭시 수지 등이 열거된다. 이들은 단독으로 사용해도 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.
본 개시에서 사용하는 경화제는 반도체 밀봉용의 에폭시 수지 성형 재료에 일반적으로 사용되고 있는 것이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 페놀, 크레졸, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀류 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류와 포름알데히드 등의 알데히드기를 갖는 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜서 얻어지는 수지, 페놀류 및/또는 나프톨류와 디메톡시파라크실렌 또는 비스(메톡시메틸)비페닐로 합성되는 페놀·아랄킬 수지, 나프톨·아랄킬 수지 등의 아랄킬형 페놀 수지 등이 열거된다. 이들은 단독으로 사용해도 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.
본 개시에서 사용하는 무기 충전제는 흡습성 저감, 선팽창 계수 저감, 열전도성 향상 및 강도 향상을 위해 밀봉용 성형 재료에 배합되는 것이고, 예를 들면 용융 실리카, 결정 실리카, 알루미나, 지르콘, 규산 칼슘, 탄산 칼슘, 티탄산 칼륨, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 베릴리아, 지르코니아, 지르콘, 포스테라이트, 스테아타이트, 스피넬, 뮬라이트, 티타니아 등의 분체 또는 이들을 구형화한 비즈, 유리 섬유 등이 열거된다. 또한, 난연성이 있는 무기 충전제로서는 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 붕산 아연, 몰리브덴산 아연 등이 열거된다. 이들의 무기 충전제는 단독으로 사용해도 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다. 그 중에서도, 선팽창 계수의 저감의 관점으로부터는 용융 실리카이어도 되고, 고열전도성의 관점으로부터는 알루미나이어도 된다. 또한, 무기 충전제의 형상은 성형 시의 유동성의 향상 및 금형 내구성의 관점으로부터 구형이어도 된다.
무기 충전제의 평균 입자 지름은 성형 시의 유동성 및 성형성의 관점으로부터 2∼25㎛이어도 되고, 3∼15㎛이어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 무기 충전재의 평균 입경은 예를 들면, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 구할 수 있다. 평균 입경은 동 장치로 측정된 입도 분포에 있어서 적산 체적이 50%가 되는 입경(d50)이다.
무기 충전제의 배합량은 반도체 밀봉용 성형 재료 중, 70∼97질량%의 범위이어도 되고, 80∼95질량%이어도 되고, 88∼92질량%이어도 된다. 70질량% 이상이면 내리플로우성이 향상하고, 97질량% 이하이면 유동성이 향상한다.
또한, 본 개시의 반도체 밀봉용 성형 재료에는 필요에 따라서 경화 촉진제, 실란 커플링제, 카본 블랙, 카르나우바 왁스 또는 저분자량 폴리에틸렌 등의 이형제, 밀봉용 성형 재료의 유연성을 유지시키기 위한 실리콘 오일, 고무 등을 적당하게 첨가해도 된다.
<반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법>
본 개시의 제 1 실시형태의 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법(이하, 단지, 제 1 실시형태라고도 한다)은 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 혼합 공정과, 상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 혼련 공정과, 상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 압연 공정과, 상기 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 분쇄 공정을 갖는 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법이며, 또한 분쇄 대상물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 분쇄·분급 공정을 갖는다.
제 1 실시형태에서는 분쇄·분급 공정을 가지면 특별하게 한정되지 않고, 분쇄·분급 공정은 혼합 공정 전에 행해도 되고, 혼합 공정 후 또한 혼련 공정 전에 행해도 되고, 혼련 공정 후 또한 압연 공정 전에 행해도 되고, 압연 공정 후 또한 냉각 공정 전에 행해도 되고, 냉각 공정 후 또한 분쇄 공정 전에 행해도 되고, 분쇄 공정 후에 행해도 된다. 또한, 분쇄·분급 공정은 분쇄 공정과 동일 행정 내에서 행해도 되고, 분쇄 공정과 다른 공정으로서 행해도 된다. 얻어지는 반도체 밀봉용 성형 재료 중에 포함되는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율을 50ppm 이하로 하는 관점으로부터, 분쇄·분급 공정은 혼련 공정보다 후에 행해도 된다.
이하, 각 공정을 순서대로 설명한다.
(혼합 공정)
혼합 공정은 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 공정이고, 종래 공지의 혼합 방법을 사용할 수 있다. 혼합 방법으로서는 예를 들면, 블렌더법, 헨쉘법, 팬밀법, 파워밀법, 버티컬법 등이 열거되지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 혼합기로서는 종래 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들면, V형 혼합기, 헨쉘 믹서, 록킹 믹서, 나우타 믹서, 슈퍼 믹서 등이 열거된다.
(혼련 공정)
혼련 공정은 상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 공정이다. 이 혼련 공정은 종래 사용되고 있는 혼련기를 이용하여, 상기 혼합물을 혼련하는 것이고, 혼련기로서는 종래 공지의 2축 혼련기, 롤 혼련기 등이 열거되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
2축 혼련기는 재료 공급구와 혼련 후의 재료 배출구가 형성된 실린더 내에 동방향으로 회전하는 스크류축을 평행하게 구비해서 배치하고 있고, 재료 공급구로부터 공급되어 오는 재료를 스크류 블레이드로 먼저 보내면서 혼련하는 것이다.
또한, 롤 혼련 장치는 감속기 등을 내장한 구동 수단을 갖고, 일정한 간격을 두고 평행하게 배치된 제 1 롤 및 제 2 롤로 이루어지는 1쌍의 롤과, 제 1 롤의 양 단부에 연결된 1쌍의 롤 사이의 간격을 조정하는 간격 조정 기구부를 구비하고 있고, 1쌍의 롤 사이에 혼련 재료를 공급하고, 이어서 구동 수단에 의해 1쌍의 롤을 서로 혼련 재료를 사이에 감아 넣는 방향으로 구동함으로써 혼합물을 혼련하는 것이다.
혼련 온도는 70∼110℃이어도 되고, 80∼105℃이어도 된다.
(압연 공정)
압연 공정은 상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 공정이다. 여기서, 시트 형상 조성물의 두께는 1mm 이상 5mm 이하이어도 되고, 이 시트 형상 조성물의 냉각 효율을 높이기 위해서는 1mm 이상 3mm 이하이어도 된다.
압연 롤 온도는 통상 10∼60℃이고, 10∼50℃이어도 된다.
(냉각 공정)
냉각 공정은 상기 압연 공정에서 얻어진 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 공정이다. 이 냉각 공정에서는 압연 공정에서 얻어진 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 저온의 기체 분위기 하를 통과시키면서 냉각한다.
여기서, 시트 형상 조성물을 반송하는 냉각 컨베이어의 재질, 형상은 특별하게 한정하지 않지만, 저온 기체의 순환을 방해하지 않는 메쉬 형상의 냉각 컨베이어도 된다. 또한, 냉각의 효율성 및 작업성의 관점으로부터, 냉각 컨베이어는 하우징 등으로 덮여 있어도 된다.
저온의 기체로서는 공기, 질소 가스, 탄산 가스 등이 열거되지만, 작업성의 관점으로부터 공기이어도 된다. 또한, 질소 가스는 액체 질소로부터 얻을 수 있다. 또한, 탄산 가스는 드라이 아이스 등으로부터 얻을 수 있다. 또한, 기체 중에서 시트 형상 조성물을 냉각하는 경우는, 시트 형상 조성물에 저온의 기체를 블로잉해서 냉각해도 된다. 또한, 시트 형상 조성물은 냉각 컨베이어로 반송되면서, 5∼30℃까지 냉각해도 되고, 10∼15℃까지 냉각해도 된다.
이 때, 기체의 온도는 0∼15℃이어도 되고, 0∼10℃이어도 된다. 또한, 0∼15℃의 기체를, 냉풍으로서 시트 형상 조성물에 직접 블로잉하도록 해도 된다. 기체의 온도가 0℃ 이상이면 냉각 효율이 좋고, 냉각한 기체를 생성하는 냉각 장치 등의 에너지 코스트가 억제되어 경제성이 우수하다. 또한, 기체의 온도가 15℃ 이하이면 시트 형상 조성물의 냉각 효과가 충분하게 얻어진다. 또한, 냉풍을 블로잉할 때의 풍속은 1∼50m/초이어도 된다. 이 때, 사용하는 기체는 공기를 사용해도 된다.
(분쇄 공정)
분쇄 공정은 상기 냉각 공정에서 냉각된 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 공정이다. 본 공정에 있어서, 시트 형상 조성물은 종래 공지의 일반적인 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법에 사용되는 분쇄기로 분쇄되어 분쇄물이 된다. 분쇄기는 예를 들면, 입경 5mm 이하의 크기로 분쇄 가능한 것이면 특별하게 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 커팅밀, 볼밀, 사이클론밀, 해머밀, 진동밀, 커터밀, 그라인더밀, 스피드밀 등이 열거된다. 그 중에서도, 분쇄기는 스피드밀이어도 된다.
분쇄기에 의한 분쇄는 예를 들면, 시트 형상 조성물을 조분쇄기 등에 의해 비교적 거칠게 분쇄하고 나서, 미분쇄기로 더욱 미세하게 분쇄하여 분쇄물로 하는 2단계 이상으로 행해도 된다.
분쇄 공정에 있어서의 분쇄는 저온도 저노점의 공기 중에서 행해도 된다. 또한, 저온도 저노점의 공기의 온도는 10℃ 이하이어도 된다.
또한, 상기 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물은 충전 탱크에 일시 보관해도 된다.
(분쇄·분급 공정)
분쇄·분급 공정은 분쇄 대상물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 공정이다.
본 공정에 있어서, 분쇄 대상물은 10∼40㎛의 입도 범위가 되도록 분쇄된다. 분쇄 대상물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄함으로써, 제조 공정 중에서 발생한 무기 충전제 등의 응집물 또는 겔형상 물질이 보다 미세하게 크래킹된다.
여기서, 본 명세서에 있어서, 입도란 예를 들면, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 측정된 입도 분포에 있어서 적산 체적이 50%가 되는 입경(d50)을 말한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 분쇄 대상물이란 분쇄·분급 공정을 혼합 공정 전에 행하는 경우에는 원재료의 것이고, 분쇄·분급 공정을 혼합 공정 후이며 또한 혼련 공정 전에 행하는 경우에는 혼합물의 것이고, 분쇄·분급 공정을 혼련 공정 후이며 또한 압연 공정 전에 행하는 경우에는 혼련물의 것이고, 분쇄·분급 공정을 압연 공정 후이며 또한 냉각 공정 전에 행하는 경우에는 시트 형상 조성물의 것이고, 분쇄·분급 공정을 냉각 공정 후이며 또한 분쇄 공정 전에 행하는 경우에는 시트 형상 조성물의 것이고, 분쇄·분급 공정을 분쇄 공정 후에 행하는 경우에는 분쇄물의 것이다.
분쇄기로서는 상기(분쇄 공정)의 항에서 예시한 장치를 사용할 수 있다.
본 공정의 분쇄는 10℃ 이하의 저온 또는 냉동 분위기에서 행해도 된다. 온도 범위는 -30∼10℃이어도 되고, -20∼5℃이어도 되고, -10∼0℃이어도 된다. 이러한 저온·냉동 분위기에서 분쇄함으로써 밀봉용 성형 재료가 저온 취화함으로써, 제조 공정 중에서 발생한 미세한 무기 충전제 등의 응집물 또는 겔형상 물질이 용이하게 크래킹된다. 또한, 고무 형상 첨가물의 미세 분쇄에도 유효하다.
한냉원으로서는 예를 들면, 액화 질소식 냉동기가 사용된다. 또한 한냉원은 회전식의 로터를 사용한 건식 제습 장치(저온도 저노점 공기 발생 장치) 등을 사용해도 된다.
상기 분쇄에 의해 얻어진 분쇄물을 체질 분급 및 에어 분급에 의해 입도 100㎛ 이하의 분쇄물로 분급한다.
체질 분급에 사용되는 체 메쉬 크기는 60∼100㎛이어도 되고, 60∼80㎛이어도 된다.
또한, 본 공정은 분쇄 대상물의 분쇄와, 분쇄한 분쇄물의 분급을 동시에 행해도 된다. 분쇄 및 분급을 동시에 행하는 장치로서는 분쇄 대상물을 분쇄하는 분쇄부와, 분쇄물을 분급하는 분급부를 구비한 분급기 내장형 분쇄기가 열거된다. 분급기 내장형 분쇄기는 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 냉각 기체와 함께 분쇄 대상물이 장치 내에 투입되고, 회전축에 지지되어 외측면에 복수의 요철로 이루어지는 분쇄 블레이드를 갖는 링 형상의 분쇄 로터와, 고정 배치되는 라이너 사이를 분쇄 대상물이 통과할 때, 이들 양 부재 사이에서 분쇄 대상물의 충돌이 반복되어서 분쇄되도록 구성되어 있는 냉동 분쇄 장치를 사용해도 된다. 이러한 냉동 분쇄 장치는 예를 들면, 일본특허공고 소57-60060호 공보, 일본특허공개 2017-912호 공보 등에 기재되어 있다.
분급기 내장형 분쇄기의 회전수는 분쇄 대상물을 효율적으로 분쇄하는 관점으로부터, 1000∼8000rpm이어도 되고, 2000∼6000rpm이어도 되고, 2000∼5000rpm이어도 된다.
상기 공정을 거쳐 얻어진 반도체 밀봉용 성형 재료는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하이고, 30ppm 이하이어도 되고, 10ppm 이하이어도 되고, 0ppm이어도 된다.
상기 공정을 거쳐 얻어진 반도체 밀봉용 성형 재료를 사용함으로써, 칩 상 수지 두께가 100㎛ 이하가 되어도 돌출·외관 불량, 스택, 칩의 붕괴가 적고, 또한 와이어 변형이 적어 신뢰성이 우수한 반도체 장치가 얻어진다.
본 개시의 제 2 실시형태의 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법(이하, 단지 제 2 실시형태라고도 한다)은 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 혼합 공정과, 상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 혼련 공정과, 상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 제 1 압연 공정과, 상기 제 1 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 제 1 냉각 공정과, 상기 제 1 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 제 1 분쇄 공정과, 상기 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 분쇄·분급 공정과, 상기 분쇄·분급 공정에서 얻어진 분쇄물을 압연 롤로 시트 형상으로 압연하는 제 2 압연 공정과, 상기 제 2 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 제 2 냉각 공정과, 상기 제 2 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 갖는다.
제 2 실시형태에서는 혼합 공정, 혼련 공정, 제 1 압연 공정, 제 1 냉각 공정, 제 1 분쇄 공정 후에 분쇄·분급 공정을 행하고, 또한, 제 2 압연 공정, 제 2 냉각 공정, 제 2 분쇄 공정을 행한다. 이것에 의해, 반도체 밀봉용 성형 재료의 크기를 소망의 사이즈로 가공할 수 있다.
이하, 각 공정을 순서대로 설명한다.
제 2 실시형태에 있어서의 혼합 공정, 혼련 공정, 제 1 압연 공정, 제 1 냉각 공정 및 제 1 분쇄 공정은 각각 제 1 실시형태의 혼합 공정, 혼련 공정, 압연 공정, 냉각 공정, 분쇄 공정과 같으므로 상세한 설명은 생략한다.
(분쇄·분급 공정)
제 2 실시형태에 있어서의 분쇄·분급 공정은 제 1 분쇄 공정 후에 행한다. 이것에 의해, 반도체 밀봉용 성형 재료의 크기를 소망의 사이즈로 가공할 수 있다.
분쇄·분급 공정에서는 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄하고, 이어서 입도 100㎛ 이하의 분쇄물로 분급한다. 분쇄 방법 및 분급 방법은 제 1 실시형태의 분쇄·분급 공정과 같으므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 분쇄 장치 및 분급 장치는 제 1 실시형태의 (분쇄·분급 공정)의 항에서 예시한 장치를 사용할 수 있다.
(제 2 압연 공정)
제 2 압연 공정은 상기 분쇄·분급 공정에서 얻어진 분쇄물을 제 1 압연 공정과 동일하게 하여 압연 롤을 이용하여 시트 형상으로 압연하는 공정이다. 여기서, 시트 형상 조성물의 두께는 제 1 압연 공정과 동일하게 1mm 이상 5mm 이하이어도 되고, 냉각 효율을 높이는 관점에서 1mm 이상 3mm 이하이어도 된다.
또한, 압연롤 온도는 통상 10∼60℃이고, 10∼50℃이어도 된다.
(제 2 냉각 공정)
제 2 냉각 공정은 상기 제 2 압연 공정에서 얻어진 시트 형상 조성물을, 제 1 냉각 공정과 동일하게 하여 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 공정이다.
(제 2 분쇄 공정)
제 2 분쇄 공정은 제 2 냉각 공정에서 냉각된 시트 형상 조성물을, 제 1 분쇄 공정과 동일하게 하여 분쇄기로 분쇄하는 공정이다. 분쇄 장치는 제 1 실시형태의 (분쇄 공정)의 항에서 예시한 장치를 사용할 수 있다.
또한, 제 2 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물은 체질 분급 및 에어 분급을 행해도 된다.
상기 공정을 거쳐 얻어진 반도체 밀봉용 성형 재료는 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하이고, 30ppm 이하이어도 되고, 10ppm 이하이어도 되고, 0ppm이어도 된다.
상기 공정을 거쳐 얻어진 반도체 밀봉용 성형 재료는 예를 들면, 저온 분위기 중의 보관고에 보관해도 된다. 또한, 저온 분위기 중의 보관고의 온도는 -5∼5℃이어도 되고, -5∼3℃이어도 된다.
또한, 상기 공정을 거쳐 얻어진 분말 입자 형상의 반도체 밀봉용 성형 재료는 공지의 태블릿 성형기를 이용하여 트랜스퍼 성형용으로 적절한 치수 및 질량의 태블릿으로 가공하여 태블릿 형상의 반도체 밀봉용 성형 재료로 해도 된다.
<반도체 장치>
본 개시의 반도체 장치는 반도체 소자를, 상술의 반도체 밀봉용 성형 재료로 밀봉하여 이루어진다. 구체적으로는 리드 프레임, 테이프 캐리어, 배선판, 실리콘 웨이퍼 등의 지지 부재에, 반도체 칩, 트랜지스터, 다이오드, 사이리스터 등의 능동 소자, 콘덴서, 저항체, 코일 등의 수동 소자 등의 소자를 탑재하고, 필요한 부분을 본 개시의 반도체 밀봉용 성형 재료로 밀봉한 반도체 장치가 열거된다.
본 개시의 반도체 밀봉용 성형 재료를 이용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로서는 특별하게 한정되지 않고, 트랜스퍼 성형법, 인젝션 성형법, 압축 성형법 등이 열거된다.
실시예
다음에 실시예에 의해, 본 개시를 구체적으로 설명하지만, 본 개시는 이들의 예에 의해 하등 한정되지 않는다.
(실시예 1)
밀봉용 성형 재료의 원료로서, 에폭시 수지 YL-6121H(상품명, Mitsubishi Chemical Corporation 제작)를 5.64질량부, 경화제로서, 페놀 수지 MEH-7500(상품명, Meiwa Plastic Industries, Ltd 제작) 3.36질량부, 무기 충전제로서, 구상 실리카 혼합물 FB-105FC(상품명, Denka Company Limited 제작, 평균 입경: 12㎛) 89질량부, 카르나우바 왁스 0.3질량부, 경화 촉진제로서, 2MZ-P(상품명, SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION 제작) 0.1질량부, 실란 커플링제로서, γ-글리시독시프로필 트리에톡시실란 0.4질량부, 카본블랙 0.2질량부, 1mm 이상 2mm 이하의 구상 실리카와 커플링제의 응집물 0.05질량부(밀봉용 성형 재료 중의 함유율 505ppm)을 준비하고, 도 1에 나타내는 각 공정에 의해 처리해서 밀봉용 성형 재료를 얻었다.
상기 원료를 믹서(NIPPON COKE & ENGINEERING CO., LTD. 제작, 상품명: FMmixer)에 투입하고, 3분간 혼합했다(혼합 공정).
혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 2축 혼련기(Kurimoto, Ltd. 제작, 상품명: KRC-T-2)에 투입하고, 혼련 온도: 100℃, 혼련 시간: 5분간의 조건에서, 혼련했다 (혼련 공정).
혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 표면 온도 15℃의 프레스 롤을 이용하여 1mm 두께로 압연하고, 시트 형상 조성물을 얻었다(압연 공정).
압연 공정에서 얻어진 시트 형상 조성물을 스틸 벨트 컨베이어 상에서 반송하고, 15℃ 이하의 냉풍을 접촉시켜 냉각했다(냉각 공정).
냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 스피드 밀(유한회사 이츠하시 제작소 제작)에 투입하고, 온도 8℃에서 2mm 메쉬 패스가 될 때까지 분쇄했다(분쇄 공정).
분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 분급기 내장형 분쇄기(Hosokawa Micron Corporation 제품, 상품명: 린렉스밀 LX)에 투입하고, 온도 8℃에서, 분쇄 디스크3000rpm, 분급 로터 2300rpm, 공급량 100kg/시간의 조건으로 분쇄하고, 입도 100㎛ 이하의 분쇄물을 분급하고, 그 분쇄물만 다음 공정으로 반송했다(분쇄·분급 공정).
분쇄·분급 공정에서 얻어진 입도 100㎛ 이하의 분쇄물을, 강압 타정기(KIKUSUI SEISAKUSHO LTD. 제작, 상품명: BARPRESS)로, 지름 14mm, 높이 20mm의 원기둥 형상 태블릿으로 가공해서 트랜스퍼 성형용 태블릿(밀봉용 성형 재료)을 얻었다(태블릿 성형 공정).
(실시예 2)
밀봉용 성형 재료의 원료로서, 에폭시 수지 YL-6121H(상품명, Mitsubishi Chemical Corporation 제품)를 5.64질량부, 경화제로서, 페놀 수지 MEH-7500(상품명, Meiwa Plastic Industries, Ltd 제품) 3.36질량부, 무기 충전제로서, 구상 실리카 혼합물 FB-105FC(상품명, Denka Company Limited 제품, 평균 입경: 12㎛) 89질량부, 카르나우바 왁스 0.3질량부, 경화 촉진제로서, 2MZ-P(상품명, SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION 제품) 0.1질량부, 실란 커플링제로서, γ-글리시독시프로필 트리에톡시실란 0.4질량부, 카본블랙 0.2질량부, 1mm 이상 2mm 이하의 구상 실리카와 커플링제의 응집물 0.05질량부(밀봉용 성형 재료 중의 함유율 505ppm)를 준비하고, 도 2에 나타내는 각 공정에 의해 처리해서 밀봉용 성형 재료를 얻었다.
상기 원료를 믹서(NIPPON COKE & ENGINEERING CO., LTD. 제품, 상품명: FMmixer)에 투입하고, 3분간 혼합했다(혼합 공정).
혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 2축 혼련기(Kurimoto, Ltd. 제작, 상품명: KRC-T-2)에 투입하고, 혼련 온도: 100℃, 혼련 시간: 5분간의 조건으로, 혼련했다(혼련 공정).
혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 표면 온도 15℃의 프레스 롤을 이용하여 1mm 두께로 압연하고, 시트 형상 조성물을 얻었다(제 1 압연 공정).
제 1 압연 공정에서 얻어진 시트 형상 조성물을 스틸 벨트 컨베이어 상에서 반송하고, 15℃ 이하의 냉풍을 접촉시켜 냉각했다(제 1 냉각 공정).
제 1 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 스피드 밀(유한회사 이츠하시 제작소 제작)에 투입하고, 온도 8℃에서 2mm 메쉬 패스가 될 때까지 분쇄했다(제 1 분쇄 공정).
제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 분급기 내장형 분쇄기(Hosokawa Micron Corporation 제품, 상품명: 린렉스밀 LX)에 투입하고, 온도 8℃에서, 분쇄 디스크3000rpm, 분급 로터 2300rpm, 공급량 100kg/시간의 조건으로 분쇄하고, 입도 100㎛이하의 분쇄물을 분급하고, 그 분쇄물만 다음 공정으로 반송했다(분쇄·분급 공정).
분쇄·분급 공정에서 얻어진 입도 100㎛ 이하의 분쇄물을 표면 온도 40℃의 프레스 롤을 이용하여 1mm 두께로 압연하고, 시트 형상 조성물을 얻었다(제 2 압연 공정).
제 2 압연 공정에서 얻어진 시트 형상 조성물을 스틸 벨트 컨베이어 상에서 반송하고, 15℃ 이하의 냉풍을 접촉시켜 냉각했다(제 2 냉각 공정).
제 2 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 스피드 밀(유한회사 이츠하시 제작소 제작)에 투입하고, 온도 8℃에서 2mm 메쉬 패스가 될 때까지 분쇄했다 (제 2 분쇄 공정).
제 2 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 메쉬 크기 0.2∼2.0mm의 체를 이용하여 체질했다(체질 공정).
(비교예 1)
실시예 2에 있어서, 제 1 압연 공정, 제 1 냉각 공정, 제 1 분쇄 공정, 분쇄·분급 공정을 행하지 않은 것 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 비교예 1의 밀봉용 성형 재료를 얻었다.
(평가 방법)
[밀봉용 성형 재료 중의 응집물 및/또는 겔형상 물질 제거성 평가]
실시예 1, 2 및 비교예 1에서 얻어진 밀봉용 성형 재료를 각각 150g 칭량하고, 아세톤 200cc에 분산시키고, 30분간 교반했다. 그 후, 공칭 메쉬 크기 106㎛의 체를 이용하여 여과하고, 크기 106㎛보다 큰 응집물 및 겔형상 물질의 잔류물의 중량을 측정하고, 밀봉용 성형 재료 중에 포함되는 크기 106㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율을 산출하고, 하기 판정 기준에 의해 평가했다.
A: 10ppm 이하
B: 10ppm 초과, 50ppm 이하
C: 50ppm 초과
[반도체 장치의 성형 후 외관 평가]
상기 밀봉용 성형 재료를 이용하여, 칩 상 수지 두께가 100㎛가 되도록 설정한 FBGA(50mm×50mm×0.54mm)를, 175℃에서, 2분간 성형한 후, 성형품 표면을 목시 관찰하고, 하기 판정 기준에 의해 평가했다.
A: 돌기의 발생 없음
C: 돌기의 발생 있음
실시예 1
실시예 2
비교예 1

밀봉용 성형 재료 중의 응집물 및/또는
겔형상 물질 제거성 평가
A
A
C

반도체 장치의 성형 후 외관 평가
A
A
C

Claims (5)

  1. 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하인 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법으로서,
    에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 혼합 공정과,
    상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 혼련 공정과,
    상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 압연 공정과,
    상기 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 냉각 공정과,
    상기 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 분쇄 공정을 갖고,
    분쇄 대상물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 분쇄·분급 공정을 더 갖고,
    상기 분쇄·분급 공정에 있어서, 분쇄 대상물의 분쇄와 분쇄한 분쇄물의 분급을 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법.
  2. 크기 100㎛ 초과의 응집물 및/또는 겔형상 물질의 함유율이 50ppm 이하인 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법으로서,
    에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 포함하는 원재료를 혼합하는 혼합 공정과,
    상기 혼합 공정에서 얻어진 혼합물을 혼련해서 혼련물로 하는 혼련 공정과,
    상기 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 압연 롤로 시트 형상 조성물로 압연하는 제 1 압연 공정과,
    상기 제 1 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 제 1 냉각 공정과,
    상기 제 1 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 제 1 분쇄 공정과,
    상기 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 입도 100㎛ 이하로 분쇄·분급하는 분쇄·분급 공정과,
    상기 분쇄·분급 공정에서 얻어진 분쇄물을 압연 롤로 시트 형상으로 압연하는 제 2 압연 공정과,
    상기 제 2 압연 공정에서 압연한 시트 형상 조성물을 냉각 컨베이어로 반송하면서, 기체 중에서 냉각하는 제 2 냉각 공정과,
    상기 제 2 냉각 공정에서 냉각한 시트 형상 조성물을 분쇄기로 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 갖는 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분쇄·분급 공정에 있어서, 분쇄·분급을 10℃ 이하의 저온 분위기에서 행하는 반도체 밀봉용 성형 재료의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6989044B1 (ja) * 2021-03-31 2022-01-05 住友ベークライト株式会社 封止構造体の製造方法およびタブレット

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012763A (ja) 2001-06-27 2003-01-15 Toto Kasei Co Ltd エポキシ樹脂，それを含有するエポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2013091253A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Kyocera Chemical Corp 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935715B2 (ja) * 1975-08-14 1984-08-30 株式会社東芝 金属溶接方法
JPH05222539A (ja) * 1992-02-13 1993-08-31 Ibiden Co Ltd 配線板用プリプレグとこのプリプレグを用いたプリント配線板の製造方法およびプリント配線板
JP4699419B2 (ja) * 2002-07-19 2011-06-08 株式会社日本触媒 アミノ樹脂架橋粒子の製造方法
JP3560161B1 (ja) * 2003-01-30 2004-09-02 日立化成工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法
US20040265596A1 (en) * 2003-04-28 2004-12-30 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Epoxy resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device
JP2008184544A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Nitto Denko Corp 半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
JP5222539B2 (ja) * 2007-11-26 2013-06-26 花王株式会社 立体複合シートの製造装置
US8124471B2 (en) 2008-03-11 2012-02-28 Intel Corporation Method of post-mold grinding a semiconductor package
WO2010067546A1 (ja) 2008-12-10 2010-06-17 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP6705325B2 (ja) * 2016-07-22 2020-06-03 日本ゼオン株式会社 熱伝導シート用複合粒子およびその製造方法、熱伝導一次シートおよび熱伝導二次シートの製造方法、熱伝導一次シート付き発熱体の製造方法、並びに、積層シート付き発熱体の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012763A (ja) 2001-06-27 2003-01-15 Toto Kasei Co Ltd エポキシ樹脂，それを含有するエポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP2013091253A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Kyocera Chemical Corp 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の製造方法、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置

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