TW202039687A - 半導體密封用成形材料、半導體密封用成形材料之製造方法及使用其之半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之半導體密封用成形材料中之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為50 ppm以下。

Description

半導體密封用成形材料、半導體密封用成形材料之製造方法及使用其之半導體裝置
本發明係關於一種半導體密封用成形材料及其製造方法、以及使用半導體密封用成形材料之半導體裝置。
通常，半導體裝置藉由半導體密封用成形材料對固定於支持體之半導體晶片進行樹脂密封。此處，半導體密封用成形材料包含電特性、耐熱性、量產性等優異之環氧樹脂等熱固性樹脂及其硬化劑、觸媒、脫模劑、阻燃劑、著色劑等添加劑及無機填充劑。又，作為其製造方法，調配特定量之構成樹脂組合物之成分並進行混合後，藉由輥、單軸擠出機、單軸擠出機與輥之組合或雙軸擠出機進行混練，將混練物壓延成片狀，冷卻後，使用衝擊式破碎機進行粉碎，視需要加工成粉粒狀或壓片狀。
可是，半導體裝置要求更薄。作為製造較薄之半導體裝置之方法，實施對半導體晶圓進行研削或使之變薄之處理，但擔心翹曲、間歇性良率及可靠性等。因此，作為不損傷半導體晶圓而使半導體封裝體成為所需之極薄之厚度之方法，研究了對經樹脂密封之封裝體之表面進行研削之方法。例如，於專利文獻1中揭示有為了減少封裝體之厚度而對成形之封裝體進行研削之方法。又，專利文獻2中揭示有一種密封技術，其於晶片上之樹脂厚較薄之窄間隙構造之封裝體中，可不產生導線偏移或填充不良等故障而產率良好地成形。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：美國專利申請案公開第2009/0230567號說明書 專利文獻2：日本專利特開2010-159401號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，若晶片上之樹脂厚度薄，則有由於成形材料中之無機填充劑之凝集物或凝膠狀物質而產生表面突起、外觀異常、導線變形、晶片破裂等故障之虞。
本發明係鑒於上述情況完成者。本發明提供一種即便例如半導體封裝體之晶片上樹脂厚度薄成如100 μm以下，亦可使半導體裝置之外觀及可靠性優異的半導體密封用成形材料及其製造方法、以及使用該半導體密封用成形材料之半導體裝置。 [解決問題之技術手段]
為了達成上述目的，本發明人等進行銳意研究後發現，大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為特定之值以下之半導體密封用成形材料滿足上述特性，從而完成了本發明。
即，本發明提供以下之[1]～[5]。 [1]一種半導體密封用成形材料，其中之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為50 ppm以下。 [2]一種如上述[1]記載之半導體密封用成形材料之製造方法，其特徵在於具有如下步驟：混合步驟，其將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合；混練步驟，其對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，形成混練物；壓延步驟，其藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物；冷卻步驟，其對於上述壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；以及粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎；且進而具有粉碎、分級步驟，其將粉碎對象物粉碎、分級成粒度100 μm以下。 [3]一種如上述[1]記載之半導體密封用成形材料之製造方法，其具有如下步驟：混合步驟，其將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合；混練步驟，其對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，形成混練物；第1壓延步驟，其藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物；第1冷卻步驟，其對於上述第1壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；第1粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述第1冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎；粉碎、分級步驟，其將上述第1粉碎步驟所獲得之粉碎物粉碎、分級成粒度100 μm以下；第2壓延步驟，其藉由壓延輥將上述粉碎、分級步驟所獲得之粉碎物壓延成片狀；第2冷卻步驟，其對於上述第2壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；以及第2粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述第2冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎。 [4]如上述[2]或[3]記載之半導體密封用成形材料之製造方法，其中於上述粉碎、分級步驟中，於10℃以下之低溫氛圍中進行粉碎、分級。 [5]一種半導體裝置，其係利用如上述[1]記載之半導體密封用成形材料密封半導體元件而成。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種即便半導體封裝體之晶片上樹脂厚度薄成如100 μm以下，亦可使半導體裝置之外觀及可靠性優異的半導體密封用成形材料及其製造方法、以及使用該半導體密封用成形材料之半導體裝置。
以下，詳細地對本發明進行說明。 ＜半導體密封用成形材料＞ 本發明之半導體密封用成形材料(以下亦僅稱為密封用成形材料)中之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為50 ppm以下。若密封用成形材料中所含之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率超過50 ppm，則半導體封裝體之晶片上樹脂厚度成為100 μm以下，如上所述，於藉由上述密封用成形材料對上述晶片進行密封之情形時，有凝集物及凝膠狀物質以突起之形式出現於樹脂表面，產生外觀異常、導線變形、晶片破裂等故障之虞。就此種觀點而言，密封用成形材料中所含之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率可為30 ppm以下，可為10 ppm以下，亦可為0 ppm。 此處，於本說明書中，作為大小超過100 μm之凝集物及凝膠狀物質，可列舉：無機填充劑之凝集物及凝膠狀物質、無機填充劑及矽烷偶合劑之凝集物及凝膠狀物質、熱固性樹脂之反應硬化物等。
再者，密封用成形材料中所含之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率例如可藉由如下方式求出，稱量150 g之試樣，分散於200 cc之丙酮中，攪拌30分鐘後，使用標稱網眼106 μm之篩進行過濾，測定大小大於106 μm之凝集物及凝膠狀物質之殘留重量。
本發明之半導體密封用成形材料包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑。環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑只要為通常用於半導體密封用環氧樹脂成形材料者，則並無特別限定。
作為本發明中使用之環氧樹脂，只要為通常用於半導體密封用環氧樹脂成形材料者，則並無特別限制，例如可列舉：以酚系酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂為首之將使苯酚、甲酚、二甲苯酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F等酚類及/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類及甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、柳醛等具有醛基之化合物於酸性觸媒下縮合或共縮合所得之酚醛清漆樹脂環氧化所得者，雙酚A、雙酚F、雙酚S、經烷基取代或未經取代之聯苯酚等之二縮水甘油醚等縮水甘油醚型之環氧樹脂，茋型環氧樹脂，對苯二酚型環氧樹脂，藉由鄰苯二甲酸、二聚酸等多元酸與表氯醇之反應所得之縮水甘油酯型環氧樹脂，藉由二胺基二苯甲烷、異三聚氰酸等聚胺與表氯醇之反應所得之縮水甘油胺型環氧樹脂，二環戊二烯與酚類及/或萘酚類之共縮合樹脂之環氧化物，具有萘環之環氧樹脂，苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚系樹脂之環氧化物，三羥甲基丙烷型環氧樹脂，萜烯改性環氧樹脂，藉由過乙酸等過酸使烯烴鍵氧化所得之線性脂肪族環氧樹脂，及脂環族環氧樹脂等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。
本發明中使用之硬化劑只要為半導體密封用環氧樹脂成形材料中通常使用者則並無特別限制，例如可列舉：使苯酚、甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、胺基苯酚等酚類及/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類與甲醛等具有醛基之化合物於酸性觸媒下縮合或共縮合所得之樹脂，由酚類及/或萘酚類與二甲氧基對二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯苯合成之酚-芳烷基樹脂、萘酚-芳烷基樹脂等芳烷基型酚系樹脂等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。
本發明中使用之無機填充劑係為了降低吸濕性、降低線膨脹係數、提高導熱性及提高強度而調配至密封用成形材料者，例如可列舉：熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、氧化鋁、鋯英石、矽酸鈣、碳酸鈣、鈦酸鉀、碳化矽、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、氧化鈹、氧化鋯、鋯英石、鎂橄欖石、塊滑石、尖晶石、富鋁紅柱石、氧化鈦等之粉體、或使其等球形化而成之珠粒、玻璃纖維等。進而，作為具有阻燃性之無機填充劑，可列舉：氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、鉬酸鋅等。該等無機填充劑可單獨使用，亦可組合2種以上使用。其中，就降低線膨脹係數之觀點而言，可為熔融二氧化矽，就高導熱性之觀點而言，可為氧化鋁。又，就提高成形時之流動性及模具耐久性之觀點而言，無機填充劑之形狀可為球形。
就成形時之流動性及成形性之觀點而言，無機填充劑之平均粒徑可為2～25 μm，亦可為3～15 μm。 再者，於本說明書中，無機填充材之平均粒徑例如可藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置求出。平均粒徑為於藉由上述裝置測定之粒度分佈中累計體積成為50%之粒徑(d50)。
關於無機填充劑之調配量，於半導體密封用成形材料中，可為70～97質量%之範圍，可為80～95質量%，亦可為88～92質量%。若為70質量%以上，則耐回焊性提高，若為97質量%以下，則流動性提高。
又，本發明之半導體密封用成形材料亦可視需要適當添加硬化促進劑、矽烷偶合劑、碳黑、巴西棕櫚蠟或者低分子量聚乙烯等脫模劑、用以保持密封用成形材料之柔軟性之聚矽氧油、橡膠等。
＜半導體密封用成形材料之製造方法＞ 本發明之第一實施形態之半導體密封用成形材料之製造方法(以下，亦僅稱為第一實施形態)具有如下步驟：混合步驟，其將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合；混練步驟，其對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，形成混練物；壓延步驟，其藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物；冷卻步驟，其對於上述壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；以及粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎；且進而具有粉碎、分級步驟，其將粉碎對象物粉碎、分級成粒度100 μm以下。
於第一實施形態中，只要具有粉碎、分級步驟，則並無特別限定，粉碎、分級步驟可於混合步驟之前進行，可於混合步驟之後且混練步驟之前進行，可於混練步驟之後且壓延步驟之前進行，可於壓延步驟之後且冷卻步驟之前進行，可於冷卻步驟之後且粉碎步驟之前進行，亦可於粉碎步驟之後進行。又，粉碎、分級步驟可與粉碎步驟於同一步驟內進行，亦可作為不同於粉碎步驟之步驟進行。就將獲得之半導體密封用成形材料中所含之大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率設為50 ppm以下之觀點而言，粉碎、分級步驟亦可於混練步驟後進行。 以下，按順序對各步驟進行說明。
(混合步驟) 混合步驟係將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合者，可使用先前公知之混合方法。作為混合方法，例如可列舉：混合器法、亨舍爾法、盤磨法、電磨法、垂直法等，但並無特別限定。 又，作為混合機，可並無特別限制地使用先前公知者，例如可列舉：V型混合機、亨舍爾混合機、滾動式混合機、圓錐螺旋混合機、高速混合機等。
(混練步驟) 混練步驟係對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，而形成混練物之步驟。該混練步驟使用先前使用之混練機，對上述混合物進行混練，作為混練機，可列舉先前公知之雙軸混練機、輥混練機等，並無特別限定。
雙軸混練機中，於形成有材料供給口及混練後之材料排出口之缸體內平行地配置著向相同方向旋轉之螺旋軸，一面藉由螺旋刃向前端運送由材料供給口供給之材料，一面進行混練。
又，輥混練裝置具有內置有減速機等之驅動機構，具備包含以一定之間隔平行地配置之第一輥及第二輥之一對輥、以及與第一輥之兩端部相連接且調整一對輥之間之間隔之間隔調整機構部，輥混練裝置向一對輥之間供給混練材料，其次藉由驅動機構將一對輥向將混練材料捲入彼此之間之方向驅動，藉此，對混合物進行混練。
混練溫度可為70～110℃，亦可為80～105℃。
(壓延步驟) 壓延步驟係藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物之步驟。此處，片狀組合物之厚度可為1 mm以上5 mm以下，為了提高該片狀組合物之冷卻效率，亦可為1 mm以上3 mm以下。 壓延輥溫度通常為10～60℃，亦可為10～50℃。
(冷卻步驟) 冷卻步驟係對於上述壓延步驟中獲得之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中進行冷卻之步驟。於該冷卻步驟中，對於壓延步驟中獲得之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面使其經過低溫之氣體氛圍而進行冷卻。
此處，搬送片狀組合物之冷卻輸送器之材質、形狀並無特別限定，可為不妨礙低溫氣體之循環之網狀冷卻輸送器。又，就冷卻之效率性及作業性之觀點而言，冷卻輸送器亦可經殼體等覆蓋。
作為低溫氣體，可列舉：空氣、氮氣、二氧化碳等，但就作業性之觀點而言亦可為空氣。再者，氮氣可由液態氮獲得。又，二氧化碳可由乾冰等獲得。又，於在氣體中使片狀組合物冷卻之情形時，亦可對片狀組合物吹送低溫氣體進行冷卻。再者，片狀組合物可一面藉由冷卻輸送器搬送，一面冷卻至5～30℃，亦可冷卻至10～15℃。
此時氣體之溫度可為0～15℃，亦可為0～10℃。又，亦可將0～15℃之氣體以冷風之形式向片狀組合物直接吹送。若氣體之溫度為0℃以上，則冷卻效率良好，生成經冷卻之氣體之冷卻裝置等能量成本得到抑制，經濟性優異。又，若氣體之溫度為15℃以下，則充分獲得片狀組合物之冷卻效果。再者，吹送冷風時之風速可為1～50 m/秒。此時使用之氣體可為空氣。
(粉碎步驟) 粉碎步驟係藉由粉碎機將上述冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎之步驟。於本步驟中，片狀組合物藉由先前公知之普通半導體密封用成形材料之製造方法中使用之粉碎機進行粉碎，成為粉碎物。粉碎機例如只要為能夠粉碎成粒徑5 mm以下之大小者則並無特別限定，例如可列舉：切割研磨機、球磨機、旋風式研磨機、錘磨機、振磨機、切碎機、研磨機、速磨機等。其中，粉碎機可為速磨機。 利用粉碎機之粉碎可藉由2階段以上進行，例如藉由粗粉碎機等相對粗略地將片狀組合物粉碎後，藉由微粉碎機使其進一步細小地粉碎而形成粉碎物。
粉碎步驟中之粉碎可於低溫度低露點之空氣中進行。又，低溫度低露點之空氣之溫度可為10℃以下。
再者，上述粉碎步驟所獲得之粉碎物可暫時保管於填充罐。
(粉碎、分級步驟) 粉碎、分級步驟係將粉碎對象物粉碎、分級成粒度100 μm以下之步驟。 於本步驟中，粉碎對象物粉碎成10～40 μm之粒度範圍。藉由將粉碎對象物粉碎成粒度100 μm以下，製造步驟中產生之無機填充劑等之凝集物或凝膠狀物質被壓碎得更細小。 此處，於本說明書中，粒度係指例如於藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置測定出之粒度分佈中累計體積成為50%之粒徑(d50)。
又，於本說明書中，粉碎對象物係指於混合步驟之前進行粉碎、分級步驟之情形時之原材料，係指於混合步驟之後且混練步驟之前進行粉碎、分級步驟之情形時之混合物，係指於混練步驟之後且壓延步驟之前進行粉碎、分級步驟之情形時之混練物，係指於壓延步驟之後且冷卻步驟之前進行粉碎、分級步驟之情形時之片狀組合物，係指於冷卻步驟之後且粉碎步驟之前進行粉碎、分級步驟之情形時之片狀組合物，係指於粉碎步驟之後進行粉碎、分級步驟之情形時之粉碎物。
作為粉碎機，可使用上述(粉碎步驟)之項中例示之裝置。
本步驟之粉碎可於10℃以下之低溫或冷凍氛圍下進行。溫度範圍可為-30～10℃，可為-20～5℃，亦可為-10～0℃。藉由於此種低溫、冷凍氛圍下進行粉碎，密封用成形材料會低溫脆化，藉此，於製造步驟中產生之微細之無機填充劑等之凝集物或凝膠狀物質容易被壓碎。進而，對於橡膠狀添加物之微細粉碎亦有效。 作為寒冷源，例如使用液態氮式冷凍機。又，寒冷源亦可使用利用旋轉式轉子之乾式除濕裝置(低溫度低露點空氣產生裝置)等。
藉由篩選分級及空氣分級將藉由上述粉碎所得之粉碎物分級成粒度100 μm以下之粉碎物。 篩選分級中使用之篩網之網眼可為60～100 μm，亦可為60～80 μm。
又，本步驟亦可同時進行粉碎對象物之粉碎及經粉碎之粉碎物之分級。作為能夠同時進行粉碎及分級之裝置，可列舉具備將粉碎對象物粉碎之粉碎部及將粉碎物分級之分級部之分級機內置型粉碎機。分級機內置型粉碎機並無特別限定，例如亦可使用如以下方式構成之冷凍粉碎裝置，即，與冷卻氣體一起將粉碎對象物投入至裝置內，使粉碎對象物通過環狀粉碎轉子與固定配置之襯墊之間時，於該兩構件之間粉碎對象物反覆發生碰撞而進行粉碎，該環狀粉碎轉子被旋轉軸支持且於外側面具有包含複數個之凹凸之粉碎刃。此種冷凍粉碎裝置例如記載於日本專利特公昭57-60060號公報、日本專利特開2017-912號公報等中。
就使粉碎對象物有效率地粉碎之觀點而言，分級機內置型粉碎機之轉速可為1000～8000 rpm，可為2000～6000 rpm，亦可為2000～5000 rpm。
關於經過上述步驟所得之半導體密封用成形材料，大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為50 ppm以下，可為30 ppm以下，可為10 ppm以下，亦可為0 ppm。
藉由使用經過上述步驟所得之半導體密封用成形材料，即便晶片上樹脂厚度成為100 μm以下，亦可獲得凸出、外觀不良，堆疊、晶片之破裂較少，且導線變形較小，可靠性優異之半導體裝置。
本發明之第二實施形態之半導體密封用成形材料之製造方法(以下，亦僅稱為第二實施形態)具有如下步驟：混合步驟，其將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合；混練步驟，其對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，形成混練物；第1壓延步驟，其藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物；第1冷卻步驟，其對於上述第1壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；第1粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述第1冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎；粉碎、分級步驟，其將上述第1粉碎步驟所獲得之粉碎物粉碎、分級成粒度100 μm以下；第2壓延步驟，其藉由壓延輥將上述粉碎、分級步驟所獲得之粉碎物壓延成片狀；第2冷卻步驟，其對於上述第2壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；以及第2粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述第2冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎。
於第二實施形態中，於混合步驟、混練步驟、第1壓延步驟、第1冷卻步驟、第1粉碎步驟之後進行粉碎、分級步驟，進而進行第2壓延步驟、第2冷卻步驟、第2粉碎步驟。藉此，可將半導體密封用成型材料之大小加工成所需之尺寸。 以下，按順序對各步驟進行說明。
第二實施形態中之混合步驟、混練步驟、第1壓延步驟、第1冷卻步驟及第1粉碎步驟分別與第一實施形態之混合步驟、混練步驟、壓延步驟、冷卻步驟、粉碎步驟相同，因此省略詳細之說明。
(粉碎、分級步驟) 第二實施形態中之粉碎、分級步驟於第1粉碎步驟之後進行。藉此，可將半導體密封用成型材料之大小加工成所需之尺寸。 於粉碎、分級步驟中，將第1粉碎步驟所獲得之粉碎物粉碎成粒度100 μm以下，其次分級成粒度100 μm以下之粉碎物。粉碎方法及分級方法與第一實施形態之粉碎、分級步驟相同，因此省略詳細之說明。又，粉碎裝置及分級裝置可使用第一實施形態之(粉碎、分級步驟)之項中例示之裝置。
(第2壓延步驟) 第2壓延步驟係與第1壓延步驟同樣地使用壓延輥將上述粉碎、分級步驟所獲得之粉碎物壓延成片狀之步驟。此處，片狀組合物之厚度與第1壓延步驟同樣地可為1 mm以上5 mm以下，就提高冷卻效率之觀點而言，亦可為1 mm以上3 mm以下。 又，壓延輥溫度通常為10～60℃，亦可為10～50℃。
(第2冷卻步驟) 第2冷卻步驟係與第1冷卻步驟同樣地對於上述第2壓延步驟中獲得之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻之步驟。
(第2粉碎步驟) 第2粉碎步驟係與第1粉碎步驟同樣地藉由粉碎機將第2冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎之步驟。粉碎裝置可使用第一實施形態之(粉碎步驟)之項中例示之裝置。
進而，於第2粉碎步驟所獲得之粉碎物亦可進行篩選分級及空氣分級。
關於經過上述步驟所得之半導體密封用成形材料，大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為50 ppm以下，可為30 ppm以下，可為10 ppm以下，亦可為0 ppm。
經過上述步驟所得之半導體密封用成形材料例如可保管於低溫氛圍中之保管庫。再者，低溫氛圍中之保管庫之溫度可為-5～5℃，亦可為-5～3℃。
又，經過上述步驟所得之粉粒狀半導體密封用成形材料亦可使用公知之壓片成形機加工成適於轉移成形之尺寸及質量之壓片，從而形成壓片狀半導體密封用成形材料。
＜半導體裝置＞ 本發明之半導體裝置係藉由上述半導體密封用成形材料密封半導體元件而成。具體而言，可列舉於引線框架、捲帶式基板、配線板、矽晶圓等支持構件搭載半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體等主動元件、電容器、電阻器、線圈等被動元件等元件，並藉由本發明之半導體密封用成形材料密封必要部分而成之半導體裝置。
作為使用本發明之半導體密封用成形材料密封半導體元件之方法，並無特別限定，可列舉：轉移成形法、射出成形法、壓縮成形法等。 實施例
其次，藉由實施例，具體地對本發明進行說明，但本發明並不受該等例任何限定。
(實施例1) 準備5.64質量份之作為密封用成形材料之原料之環氧樹脂 YL-6121H(商品名，三菱化學股份有限公司製造)、3.36質量份之作為硬化劑之酚系樹脂 MEH-7500(商品名，明和化成股份有限公司製造)、89質量份之作為無機填充劑之球狀二氧化矽混合物 FB-105FC(商品名，電氣化學工業股份有限公司製造，平均粒徑：12 μm)、0.3質量份之巴西棕櫚蠟、0.1質量份之作為硬化促進劑之2MZ-P(商品名，四國化成股份有限公司製造)、0.4質量份之作為矽烷偶合劑之γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、0.2質量份之碳黑、0.05質量份之1 mm以上2 mm以下之球狀二氧化矽與偶合劑之凝集物(密封用成形材料中之含有率為505 ppm)，藉由圖1所示之各步驟進行處理，獲得密封用成形材料。
將上述原料投入至混合機(NIPPON COKE & ENGINEERING股份有限公司製造，商品名：FM Mixer)，混合3分鐘(混合步驟)。
將混合步驟所獲得之混合物投入至雙軸混練機(栗本鐵工所股份有限公司製造，商品名：KRC-T-2)，於混練溫度：100℃、混練時間：5分鐘之條件下進行混練(混練步驟)。
使用表面溫度15℃之壓輥將混練步驟所獲得之混練物壓延成1 mm厚度，獲得片狀組合物(壓延步驟)。
於鋼帶輸送器上搬送於壓延步驟中獲得之片狀組合物，用15℃以下之冷風進行冷卻(冷卻步驟)。
將冷卻步驟所冷卻之片狀組合物投入至速磨機(五橋製作所有限公司製造)，於溫度8℃下粉碎至可通過2 mm篩目(粉碎步驟)。
將粉碎步驟所獲得之粉碎物投入至分級機內置型粉碎機(Hosokawa Micron股份有限公司製造，商品名：Linrexmill LX)，於溫度8℃、粉碎圓盤3000 rpm、分級轉子2300 rpm、供給量100 kg/小時之條件下進行粉碎，分級出粒度100 μm以下之粉碎物，僅將該粉碎物搬送至下一步驟(粉碎、分級步驟)。
藉由強壓打錠機(菊水製作所股份有限公司製造，商品名：BARPRESS)將粉碎、分級步驟所獲得之粒度100 μm以下之粉碎物加工成直徑14 mm、高度20 mm之圓柱狀壓片，獲得轉移成型用壓片(密封用成形材料)(壓片成形步驟)。
(實施例2) 準備5.64質量份之作為密封用成形材料之原料之環氧樹脂 YL-6121H(商品名，三菱化學股份有限公司製造)、3.36質量份之作為硬化劑之酚系樹脂 MEH-7500(商品名，明和化成股份有限公司製造)、89質量份之作為無機填充劑之球狀二氧化矽混合物 FB-105FC(商品名，電氣化學工業股份有限公司製造，平均粒徑：12 μm)、0.3質量份之巴西棕櫚蠟、0.1質量份之作為硬化促進劑之2MZ-P(商品名，四國化成股份有限公司製造)、0.4質量份之作為矽烷偶合劑之γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、0.2質量份之碳黑、0.05質量份之1 mm以上2 mm以下之球狀二氧化矽與偶合劑之凝集物(密封用成形材料中之含有率為505 ppm)，藉由圖2所示之各步驟進行處理，獲得密封用成形材料。
將上述原料投入至混合機(NIPPON COKE & ENGINEERING股份有限公司製造，商品名：FM Mixer)，混合3分鐘(混合步驟)。
將混合步驟所獲得之混合物投入至雙軸混練機(栗本鐵工所股份有限公司製造，商品名：KRC-T-2)，於混練溫度：100℃、混練時間：5分鐘之條件下進行混練(混練步驟)。
使用表面溫度15℃之壓輥將混練步驟所獲得之混練物壓延成1 mm厚度，獲得片狀組合物(第1壓延步驟)。
於鋼帶輸送器上搬送於第1壓延步驟中獲得之片狀組合物，用15℃以下之冷風進行冷卻(第1冷卻步驟)。
將第1冷卻步驟所冷卻之片狀組合物投入至速磨機(五橋製作所有限公司製造)，於溫度8℃下粉碎至可通過2 mm篩目(第1粉碎步驟)。
將第1粉碎步驟所獲得之粉碎物投入至分級機內置型粉碎機(Hosokawa Micron股份有限公司製造，商品名：Linrexmill LX)，於溫度8℃、粉碎圓盤3000 rpm、分級轉子2300 rpm、供給量100 kg/小時之條件下進行粉碎，分級出粒度100 μm以下之粉碎物，僅將該粉碎物搬送至下一步驟(粉碎、分級步驟)。
使用表面溫度40℃之壓輥將粉碎、分級步驟所獲得之粒度100 μm以下之粉碎物壓延成1 mm厚度，獲得片狀組合物(第2壓延步驟)。
於鋼帶輸送器上搬送於第2壓延步驟中獲得之片狀組合物，用15℃以下之冷風進行冷卻(第2冷卻步驟)。
將第2冷卻步驟所冷卻之片狀組合物投入至速磨機(五橋製作所有限公司製造)，於溫度8℃下粉碎至可通過2 mm篩目(第2粉碎步驟)。
使用網眼0.2～2.0 mm之篩對第2粉碎步驟所獲得之粉碎物進行篩選(篩選步驟)。
(比較例1) 於實施例2中，不進行第1壓延步驟、第1冷卻步驟、第1粉碎步驟、粉碎、分級步驟，除此以外，與實施例2同樣地獲得比較例1之密封用成形材料。
(評估方法) [密封用成形材料中之凝集物及/或凝膠狀物質去除性評估] 分別稱量150 g之於實施例1、2及比較例1中獲得之密封用成形材料，並分散於200 cc之丙酮中，攪拌30分鐘。其後，使用標稱網眼106 μm之篩進行過濾，測定大小大於106 μm之凝集物及凝膠狀物質之殘留重量，算出密封用成形材料中所含之大小超過106 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率，根據下述判定基準進行評估。 A：10 ppm以下 B：超過10 ppm且為50 ppm以下 C：超過50 ppm
[半導體裝置之成形後外觀評估] 使用上述密封用成形材料，於175℃下、以2分鐘使以晶片上樹脂厚度成為100 μm之方式設定之FBGA(Fine-Pitch Ball Grid Array，細間距球柵陣列)(50 mm×50 mm×0.54 mm)成形後，目視觀察成形品表面，根據下述判定基準進行評估。 A：無突起產生 C：有突起產生
[表1]
表1
   實施例1 實施例2 比較例1
密封用成形材料中之凝集物及/或凝膠狀物質去除性評估 A A C
半導體裝置之成形後外觀評估 A A C
圖1係用以說明實施例1之半導體密封用成形材料之製造方法之流程圖。 圖2係用以說明實施例2之半導體密封用成形材料之製造方法之流程圖。

Claims (5)

  1. 一種半導體密封用成形材料，其中大小超過100 μm之凝集物及/或凝膠狀物質之含有率為50 ppm以下。
  2. 一種如請求項1之半導體密封用成形材料之製造方法，其特徵在於具有如下步驟： 混合步驟，其將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合； 混練步驟，其對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，形成混練物； 壓延步驟，其藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物； 冷卻步驟，其對於上述壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；以及 粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述冷卻步驟中經冷卻之片狀組合物粉碎；且 進而具有粉碎、分級步驟，其將粉碎對象物粉碎、分級成粒度100 μm以下。
  3. 一種如請求項1之半導體密封用成形材料之製造方法，其具有如下步驟： 混合步驟，其將包含環氧樹脂、硬化劑及無機填充劑之原材料加以混合； 混練步驟，其對上述混合步驟所獲得之混合物進行混練，形成混練物； 第1壓延步驟，其藉由壓延輥將上述混練步驟所獲得之混練物壓延成片狀組合物； 第1冷卻步驟，其對於上述第1壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻； 第1粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述第1冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎； 粉碎、分級步驟，其將上述第1粉碎步驟所獲得之粉碎物粉碎、分級成粒度100 μm以下； 第2壓延步驟，其藉由壓延輥將上述粉碎、分級步驟所獲得之粉碎物壓延成片狀； 第2冷卻步驟，其對於上述第2壓延步驟所壓延之片狀組合物一面藉由冷卻輸送器搬送，一面於氣體中冷卻；以及 第2粉碎步驟，其藉由粉碎機將上述第2冷卻步驟所冷卻之片狀組合物粉碎。
  4. 如請求項2或3之半導體密封用成形材料之製造方法，其中於上述粉碎、分級步驟中，於10℃以下之低溫氛圍中進行粉碎、分級。
  5. 一種半導體裝置，其係利用如請求項1之半導體密封用成形材料密封半導體元件而成。
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