TWI294435B - Process for production of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation ,epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, and semiconductor device - Google Patents

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1294435 A7 B7_ 五、發明説明（i ) 技術範疇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於供半導體封裝用之環氧樹脂組成物的製 法’當使用於半導體晶片的封裝中時，其可以將出現在製 得之半導體裝置中的孔洞降至最低；利用以上方法製得的 環氧樹脂組成物；以及使用以上之環氧樹脂組成物製得的 半導體裝置。 背景技藝 可施以傳遞成型的環氧樹脂組成物因其信賴性及生產 量的關係而被廣泛地使用於半導體晶片（例如1C、LSI等 )的封裝。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 環氧樹脂組成物係由環氧樹脂、酚系樹脂、加速熟化 劑、無機塡料、脫模劑、阻燃劑、偶合劑等組成。組成物 通常係以如下方式製得，即，秤取所需量的原料，以混合 機（例如，Henschel混合機或者類似物）將其實施預混， 然後再將生成的預混物以加熱式捏合機（例如，單軸捏合 機、雙軸捏合機、加熱滾筒、連續式捏合機或類似物）實 施熔融捏合，以使個別原料均勻地混合及分散。 隨著電子裝置的輕薄短小化及多功能化，使用於其中 的半導體封裝件亦變得更小，更薄且腳距亦愈窄。在此一 情況下’供半導體封裝用的環氧樹脂組成物被強烈地要求 需具有較高的抗焊接熱性及較高的防水性，因爲抗熱性及 防水性會影響以環氧樹脂組成物實施封裝而製得的半導體 封裝件之信賴性。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） — -4- 1294435 A7 B7 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，環氧樹脂組成物含有的無機塡料的量有增加的 趨勢，以使得以彼製成的半導體封裝件有較低的內應力及 較低的吸濕性。但是，當無機塡料的量增加時，封裝期間 的流動性會降低且模塑時的缺陷（例如，導線架變形，金 線變形，孔洞生成等）會增加。 爲了解決以上的問題，有人嘗試以無機塡料之顆粒形 狀及粒徑分佈的最適化或者以環氧樹脂、酚系樹脂等在封 裝溫度下之黏度的最小化來保持環氧樹脂組成物的流動性 並改善其充塡特性。但是，降低孔洞的工作則難以達成， 因此引起許多人的興趣。 一般認爲，當組成物在熔融捏合步驟中的捏合度增加 時，樹脂組份與無機塡料間的潤濕性及無機塡料的可分散 性均得到改善，環氧樹脂組成物的孔洞因而得以減低。但 是，在某些例子中，熔融捏合步驟中捏合度的增加僅會因 爲此步驟中熱量的累積而造成組成物的熟化反應，因此損 及組成物的流動性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，有人使用諸如包含以下步驟的方法，即，將預 混期間不會產生熟化反應的彼等原料施以結合，將經過結 合的原料在溫度高於其熔融或軟化之溫度的條件下實施熔 融混合，然後再對所有的原料實施熔融捏合（例如，jP_ A-56-149454、 JP-A-4-59863 及 JP-A-3-195764)。 亦有人提出諸如包含以下步驟的方法，即，選用最適 的加.熱式捏合機並使用最適的捏合條件以使加熱式捏合機 中產生的熟化反應降至最低並改善樹脂組份和無機塡料之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇X297公釐） ' '~" -5- 1294435 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 間的潤濕性以及無機塡料的可分散性（例如，JP-A-9-52228 )。 但是，在預混步驟中的高溫下實施熔融混合時，可用 的原料受到限制。此外，僅藉最適捏合機的選用及最適捏 合條件的使用，孔洞的生成難以穩定地降低。 爲了解決以上的問題，一般認爲，在熔融混合之前， 必須先將原料製成更細且更爲均勻的預混物以降低孔洞的 生成。 頃發現，如果僅在熔融混合之前，將原料製成更細且 更爲均勻的預混物，則孔洞的生成難以顯著地降低，因此 具有以下特性的樹脂組成物尙有改善的空間，即，其中使 用低黏度樹脂（特別是晶形環氧樹脂）與低黏度酚系熟化 劑，由是無機塡料的含量增加以進一步增加組成物之抗焊 接熱性者。 發明揭示 本發明係關於供半導體封裝用之環氧樹脂組成物的製 法，當使用於半導體晶片的封裝中時，其可以將出現在製 得之半導體裝置中的孔洞降至最低。本發明亦提供具有極 低孔洞生成性的供半導體封裝用之環氧樹脂組成物，及使 用此組成物藉封裝製得的半導體裝置。 本發明人曾針對上述狀況做過硏究。頃發現以環氧樹 脂組成物製得的封裝材料中之孔洞生成可藉以下方式而顯 著地降低’即，在熔融捏合之前，先將原料製成更細且更 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-6- 1294435 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲均勻的預混物，然後利用捏合機將生成的材料在減壓下 施以熔融捏合，或者先以捏合機將材料施以熔融捏合，繼 而將生成的熔融材料通過減壓裝置。本發明基於以上發現 而得以完成。 本發明提供半導體封裝用之環氧樹脂組成物的製法， 其包含以下步驟：將至少含有環氧樹脂、酚系樹脂、加速 熟化劑及無機塡料的原料實施預混，再將生成的預混物以 硏磨機實施硏磨，以製得具有以下粒徑分佈的粉碎材料， 即，粒徑250微米或以上的顆粒爲10重量％或以下，粒 徑150微米至低於250微米的顆粒爲15重量％或以下且粒 徑低於150微米的顆粒爲75重量％或以上，然後再將粉 碎材料在減壓下實施熔融捏合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦提供半導體封裝用之環氧樹脂組成物的製法 ’其包含以下步驟：將至少含有環氧樹脂、酚系樹脂、加 速熟化劑及無機塡料的原料實施預混，再將生成的預混物 以硏磨機實施硏磨，以製得具有以下粒徑分佈的粉碎材料 ，即，粒徑2 5 0微米或以上的顆粒爲1 〇重量％或以下， 粒徑150微米至低於250微米的顆粒爲15重量％或以下且 粒徑低於150微米的顆粒爲75重量％或以上，然後將粉 碎材料實施熔融捏合，再將生成的熔融材料施以減壓。 在以上方法的較佳實施例中，減壓係指460毫米汞柱 或以下（當常壓爲760毫米汞柱時），且熔融捏合係以雙 軸捏合機或單軸捏合機實施。 本發明再提供半導體封裝用的環氧樹脂組成物，其係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）" ^ 1294435 A7 _ B7_ 五、發明説明（5 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 利用以上供半導體封裝用之環氧樹脂組成物的製法製得， 並且亦提供以半導體封裝用之環氧樹脂組成物製得的半導 體裝置。 發明詳述 對於在本發明中使用的環氧樹脂未有特別的限制，只 要其分子中具有至少兩個羥基且在常溫下爲固體即可。可 提及的例子有雙酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、酚醛淸 漆型環氧樹脂、甲酚醛淸漆型環氧樹脂及經過烷基改質的 三酚甲烷型環氧樹脂。該等樹脂可以單獨使用或者倂用。 當使用晶形環氧樹脂時，例如聯苯型環氧樹脂或類似 物，樹脂最好具有50至15(TC的熔點。當熔點低於50°C 時，原料預混期間樹脂溫度會因磨擦熱的產生而上升，並 發生熔解；因而使得預混的可加工性降低且生產量亦會略 微降低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當熔點高於150°C時，爲了在熔融捏合步驟中將環氧 樹脂熔解，其需要極高的溫度；因此，熟化反應的進行即 難以防止且最終樹脂組成物在封裝期間可能無法具有適當 的流動性。 给點可以依據習知方法（玻璃毛細管中樹脂溶解溫度 的判定），或者由樹脂外觀或者以使用微差掃瞄卡計的方 法容易地得知。 .所用的環氧樹脂在總組成物中的量最好爲2.5至17 重量％。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 1294435 A7 B7_ 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於在本發明中使用的酚系樹脂未有特別的限制，只 要其在常溫下爲固體即可。可提及的例子有酚醛淸漆樹脂 、甲酚醛淸漆樹脂、經過二環戊二烯改質的酚系樹脂、酚 芳烷樹脂、萘酚芳烷樹脂及經過萜烯改質的酚系樹脂。該 等樹脂可以單獨使用或者倂用。所用的酚系樹脂在總組成 物中的量最好爲2至13重量％。 至於在本發明中使用的無機塡料，可提及的例子有熔 凝矽石粉、晶形矽石粉、氧化鋁、氮化矽等。該等塡料可 以單獨使用或者倂用。 無機塡料可以是以偶合劑實施表面處理的無機塡料。 經表面處理的無機塡料可以單獨使用或者兩或多種倂用。 經表面處理之無機塡料與未經表面處理之無機塡料的混合 物亦可以使用。鑑於成型性與信賴性的平衡，無機塡料在 總組成物中的量最好爲74至94重量％。 使用於本發明中的加速熟化劑可以是任何能夠加速環 氧基與酚系羥基間之熟化反應的化合物。經常使用於供半 導體封裝用之樹脂中的加速熟化劑均可使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可提及的例子有1，8-重氮二環（5,4,0)十一碳烯-7、三 苯膦及2-甲基咪唑。其可以單獨使用或者倂用。所用的 加速熟化劑在總組成物中的量最好爲0.1至1重量％。 偶合劑可在本發明中使用。對於偶合劑未有特別的限 制。但是，較佳者係諸如矽烷偶合劑，例如r -縮水甘油 基氧代丙基三甲氧基矽烷、r-胺丙基三甲氧基矽烷、r-锍丙基三曱氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等。至於供無 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —— -9 - 1294435 A7 __B7 五、發明説明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 機塡料之表面處理用的偶合劑，則以胺型矽烷偶合劑爲較 佳。該等偶合劑可以單獨使用或者倂用。即便使用以偶合 劑實施表面處理的無機塡料，預混期間亦可以再加入偶合 劑。 阻燃劑可在本發明中使用。阻燃劑的示範例有氧化銻 ，例如三氧化銻、五氧化銻等；溴化物，例如溴化環氧樹 脂等；金屬化合物，例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等 ;磷化物，例如磷酸酯、紅磷等；及氮化物，例如蜜胺等 。但是，阻燃劑並不限於彼。 脫模劑可在本發明中使用。脫模劑的示範例有高碳脂 肪酸酯，例如巴西棕櫚蠟、二十九烷酸酯等；高碳脂肪酸 ，例如硬脂酸、二十九烷酸等；高碳脂肪酸的金屬鹽，例 如硬脂酸鋅、二十九烷酸鈣等；高碳脂肪酸醯胺，例如 N-硬脂醯硬脂醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、間位-苯二甲基 雙硬脂醯胺等；及聚烯烴化合物，例如聚乙烯、氧化聚乙 烯等。但是，脫模劑並不限於彼。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 離子捕獲劑可在本發明中使用。離子捕獲劑係加入以 捕獲諸如陽離子（例如，鈉離子、鉀離子或類似物）或陰 離子（例如，氯離子、溴離子或類似物）並防止晶片腐蝕 的化合物，其示範例有水滑石、氧化鉍及五氧化銻。但是 ，離子捕獲劑並不限於彼。 著色劑可在本發明中使用。著色劑的示範例係有機染 料及無機顏料，例如炭黑、偶氮化合物及酞花青化合物。 低應力化合物可在本發明中使用。低應力劑係用以降 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 1294435 A 7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 低環氧樹脂組成物於模塑期間出現之應力或者熟化材料於 加熱或冷卻期間出現之應力所加入的低彈性物質，其示範 例係有機橡膠（例如，聚丁二烯與丙烯腈-丁二烯共聚橡 膠）及矽酮橡膠（例如，聚二甲基矽氧烷）。但是，低應 力劑並不限於彼。 使用於本發明之環氧樹脂組成物中的主要組份（例如 ，環氧樹脂、酚系樹脂、無機塡料等）係各以給定量秤重 ，然後再以Henschel混合機或類似物實施預混。生成的 預混物係以硏磨機實施硏磨以使個別組份變細並使其均勻 分散。其他組份（例如，阻燃劑、脫模劑、離子捕獲劑、 著色劑、低應力劑等）係以慣常的方式使用，其在環氧樹 脂組成物中的量各爲5重量％或以下；雖然用量小，但是 各組份在預混後仍以硏磨機實施硏磨以使其變細並均勻分 散於環氧樹脂組成物中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 利用硏磨機實施硏磨而製得的粉碎材料必須具有以下 的粒徑分佈，即，粒徑250微米或以上的顆粒爲1〇重量 %或以下，粒徑150微米至低於250微米的顆粒爲15重量 %或以下且粒徑低於150微米的顆粒爲75重量％或以上。 粉碎材料之丙酮不溶物中最好含有0.5重量％或以下的粒 徑爲2 1 2微米或以上之顆粒。 在粒徑分佈中，當粒徑爲250微米或以上的顆粒超過 10重量％，粒徑爲150微米至低於250微米的顆粒超過15 重量％且粒徑低於1 5 0微米的顆粒低於7 5重量％時，粉碎 材料在熔融捏合步驟中無法均勻的分散，並且當生成的組 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1294435 A7 _ B7 五、發明説明（9 ) 成物係用於半導體晶片的封裝時，製得的半導體裝置具有 孔洞，因此產生缺陷。當粉碎材料之丙酮不溶物中含有 0.5重量％以上的粒徑爲212微米或以上之顆粒且生成的 組成物係用於晶片的封裝時，製得的半導體裝置可能具有 孔洞。 粉碎材料的粒徑分佈係以兩種試驗篩（各具有25〇微 米或150微米的開口），6克的樣品量（每次）及 Hosokawa Micron Κ·Κ·製造的粉末測試儀（振幅：1毫米 ，頻率：3,000 vpm，60 秒）測得。. 粉碎材料的丙酮不溶物係以如下方式測得。將200毫 升丙酮（純度：99.5 %或以上）及100克粉碎材料置於容 器中；將容器以Yamato K.K.製造的振動篩在常溫下施以 振盪（頻率：3 Hz，振盪時間：20分鐘）以使粉碎材料 分散於丙酮中；令生成的懸浮液通過開口爲2 1 2微米的篩 網；將殘留在篩上的不溶物施以乾燥，然後秤重，並以秤 得之重量對粉碎材料之重量的比率作爲粉碎材料的丙酮不 溶物。 對於硏磨機未有特別的限制，只要使用彼能夠獲得所 欲的粒徑分佈即可。但是，其最好是振動式球磨機、密閉 式多級剪切擠壓機、連續式旋轉球磨機、批次式旋轉球磨 機、氧化鋁碾磨機、噴射碾磨機、壓延機等。其可以倂用 。硏磨機以具有冷卻機制者爲較佳’以防止樹脂組份在硏 磨期間發生熔解或軟化。 然後將粉碎材料實施熔融捏合。至於熔融捏合期間使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) !·裝. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 1294435 A7 B7 五、發明説明（10) 用的捏合機，其實例有習見的捏合機，例如雙軸捏合機、 單軸捏合機（包括共捏合機）等。捏合機以具有加熱機制 者爲較佳，並以雙軸捏合機或單軸捏合機爲更佳。 使用此捏合機的熔融捏合係於減壓下實施。亦可以先 實施熔融捏合，然後再將生成的熔融材料施以減壓。對於 施用減壓的方法未有特別的限制。但是，減壓最好是在經 熔融捏合之樹脂組成物仍保持熔融的狀態下實施。使用熔 融樹脂組成物不會被吸入真空幫浦系統中的結構亦是較佳 的做法。 當熔融組成物在熔融捏合後被施以減壓時，其可利用 以下方式實施，即在捏合機的前方提供一種裝置（有外殼 (稱爲葉柵）及擠壓機整合於其中），利用真空幫浦自葉 柵抽出空氣並使裝置內部呈現真空以連續製得所欲的組成 物。亦可以使用捏合機實施捏合及冷卻，再將經過捏合的 材料施以加熱及熔解，然後將熔融材料施以減壓。 本發明人發現，出現在樹脂組成物之模塑中的孔洞可 藉減壓下以捏合機實施熔融捏合，或者將捏合機實施熔融 捏合而製得的熔融樹脂組成物施以減壓的方式而被顯著地 降低。因此，咸認爲第一個原因是減壓可以有效地去除樹 脂組成物中的水及有機揮發組份，模塑期間揮發組份的生 成（此導致孔洞的生成）因而被降至最低。咸認爲第二個 原因是減壓可以防止空氣在大量熔凝矽石與低熔漿黏度之 樹脂.組份的捏合期間被捕獲或者可以去除被捕獲之空氣的 氣泡。一般認爲被捕獲之空氣不僅包括物理攪拌所捕獲之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 弟衣·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 1294435 A7 _ B7 五、發明説明（11) 空氣，同時亦包括，當環氧樹脂熔解且突然變爲液體時， 因體積變化而產生的氣泡。咸認爲當樹脂組成物之組份在 捏合前變得更細且更爲均勻時，氣泡即變得更易於去除。 使用於熔融捏合中的減壓係指4 6 0毫米永柱或以下， 以310毫米汞柱或以下爲較佳（當常壓爲760毫米汞柱時 )。當減壓高於460毫米汞柱時，模塑期間孔洞僅少量地 降低並且可能無法得到足夠的效果。 在依據本發明的供半導體封裝用之環氧樹脂組成物的 製法中，除了上述者之外的其他步驟可以利用習知的程序 實施。本發明之半導體裝置可以利用習知的方法製得。 實施本發明的最佳模式 本發明係利用實例具體說明如下。但是，本發明絕非 被以下的實例所限制。 基本配方 •聯苯型環氧樹脂 4.5重量份 (YX4000H，Yuka Shell Epoxy Kabushiki Kaisha 之產 品，熔點：105°C，環氧當量：195 ) •酚芳烷樹脂 4.5重量份 (XLC-4L，Mitsui Chemicals，Inc.之產品，150°C 下的 熔漿黏度：1.1泊，羥基當量：170) •溴化酚醛淸漆型環氧樹脂 1.0重量份 (軟化點：，環氧當量：280 ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 14- 1294435 A7 —B7 五、發明説明（12) •1，8-重氮二環（5,4,0)十一碳烯-7 0.2重量份 86.0重量份 1.0重量份 0.5重量份 0.3重量份 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •熔凝矽石 •三氧化銻 •巴西棕櫚 •炭黑 估方法 1 ·粉砕材料的評估方法 丙_不溶午勿 將200毫升丙酮（純度：99·5%或以上）及1〇〇克粉 碎材料置於容器中；將容器以Yamato K.K.製造的振動篩 在常溫下施以振盪（頻率：3 Hz，振盪時間：20分鐘） 以使粉碎材料分散於丙酮中；令生成的懸浮液逋過開口爲 2 1 2微米的篩網；將殘留在篩上的不溶物施以乾燥，然後 秤重，並以秤得之重量對粉碎材料之重量的比率作爲粉碎 材料的丙酮不溶物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 粒徑分佈 粒徑係以測試儀測得（Hosokawa Micron Κ·Κ·製造的 粉末測試儀，振幅：1毫米，頻率：3,〇〇〇 vpm，時間：60 秒，所用兩種試驗篩的開口 ： 250微米及150微米，樣品 量：6克/次）。 組成物組份的分散度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 1294435 A7 _ B7 五、發明説明（13) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 樣品（其係藉以下方式製得，即在室溫下將粉碎材料 施以60秒之100公斤/平方厘米的壓縮模塑，將經過壓縮 模塑之材料在1 00°C下熟化48小時，將熟化材料以環氧 樹脂灌封，再將生成的材料施以拋光及標線拋光（scratch polishing)並將碳蒸敷至拋光材料上）係以分析儀（電子 探針式微分析儀 ’ Japan Electron Optical Laboratory Co.， Ltd.之產品）測定矽石強度分佈的標準差；並且標準差係 視爲樣品組成物組份之分散度的指標。分散度愈大表示分 散愈均勻。 2.環氧樹脂組成物的評估方法 孔洞數 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 160pQFP的半導體封裝件（本體尺寸：28毫米x28 毫米，封裝厚度：3.6毫米，1C晶片尺寸：15毫米X 15毫 米）係藉封裝製得；出現在半導體封裝件中的孔洞數（外 徑爲0 · 1毫米或以上）係以超音波探傷機檢視；然後計算 每個封裝件的孔洞數。用於形成半導體封裝件的傳遞模塑 條件爲沖模溫度：175°C ;噴射壓力=1〇〇公斤/平方厘米； 噴射時間=1 5秒；壓力保持時間=1 20秒；且材料預熱溫度 =8 0 °C。 流動件 供半導體封裝用的環氧樹脂組成物係以傳遞模塑機（ 其配備有基於EMMI-1-66之供旋流量測用的沖模）測定旋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16 - 1294435 A7 B7 五、發明説明（14) 流。傳遞模塑條件爲沖模溫度：175°C ;噴射壓力=70公 斤/平方厘米；且壓力保持及熟化時間=120秒。 組成物組份的分散度 樣品（其係藉以下方式製得，即熔融捏合後將供半導 體封裝用的環氧樹脂組成物在170°C下施以120秒之30 公斤/平方厘米的壓縮模塑，將經過壓縮模塑的材料以環 氧樹脂灌封，再將生成的材料施以拋光及標線拋光並將碳 蒸敷至拋光材料上）係以分析儀（電子探針式微分析儀， Japan Electron Optical Laboratory Co.，Ltd.之產品）測定 矽石強度分佈的標準差；並且標準差係視爲樣品組成物組 份之分散度的指標。 揮發份含量 秤取5克硏磨後之環氧樹脂組成物粉末（精秤至〇.；[ 毫克）於鋁杯中。然後在105±2°C的恆溫箱中實施3小時 的熱處理。令熱處理之後的組成物在乾燥器中冷卻3〇分 鐘’然後精秤至0 · 1毫克。利用以下公式決定揮發份含量 〇 揮發份含量（％ ) ={[起始重量（g) -熱處理後之重量（g)]x 1〇〇}/起始重量（g) 顆粒密度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 1294435 A7 B7 _ 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將給定量的蒸餾水及數滴界面活性劑裝入50毫升比 重瓶中，再將比重瓶秤重。將樣品置於比重瓶中，樣品係 藉以下方式製得，即，令環氧樹脂組成物粉末通過開口爲 5 00微米的試驗篩，再精稱5克殘留在篩上的材料至〇.1 毫克。然後，秤取比重瓶的總重量。顆粒密度係利用以下 的計算式算得。 顆粒密度（克/毫升）= (Mp X pw)/(Mw + Mp-Mt) pw :蒸餾水在量測溫度下的密度（克/毫升）

Mw :裝有蒸餾水之比重瓶的重量（克）

Mp:樣品重量（克）

Mt :裝有蒸|留水、界面活性劑及樣品之比童瓶的重 量（克） 實例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將經過秤重以滿足基本配方的原料以維持在室溫下之 Henschel混合機（容量：200升，轉速：500 rpm )預混 20分鐘。生成的預混物以密閉式多級剪切擠壓機（連續 式捏合機與擠壓機，KCK80X2V，KCK K.K.之產品，旋轉 某片直徑：80毫米，四個葉片，葉片轉速：3〇〇 rpm，卸 出量：20公斤/小時）實施細磨，材料溫度保持在3〇^或 以下。生成的粉碎材料以咬合共旋轉雙螺旋捏合機（螺旋 直徑D ·· 50毫米，捏合機軸長：6〇〇毫米，熔融捏合段 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2獻297公釐） -18- 1294435 A7 _ B7 五、發明説明（16) 長度·· 6D，螺旋轉速：l〇〇rpm，卸出量：15公斤/小時） 實施熔融捏合，捏合機內部係以真空幫浦保持在60毫米 汞柱的減壓下（當常壓爲760毫米汞柱時）。令卸出的 材料通過厚度控制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米 的薄板。將薄板冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物 〇 表1顯示以預混及硏磨製得的粉碎材料與減壓下以粉 碎材料之熔融捏合製得的環氧樹脂組成物之評估結果。 實例2 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm)預混20分鐘。生成的預混物以連續 式旋轉球磨機（Dynamic Mill MYD 25，Mitsui Mining Co.， Ltd.之產品，螺旋轉速：500 rpm，球體直徑：10毫米， 卸出量：200公斤/小時）實施細磨，材料溫度保持在30 °C或以下。生成的粉碎材料以單軸捏合機（螺旋直徑 D :46毫米，捏合機軸長：500毫米，熔融捏合段長度：7D ，螺旋轉速·· 200 rpm，卸出量·· 30公斤/小時）實施熔融 捏合。將單軸捏合機卸出的熔融樹脂組成物通過某一裝置 (連接至捏合機的前端），其中置有外殼（稱爲葉柵）及 擠壓機，裝置內部係以真空幫浦自葉柵抽出空氣的方式而 保持在減壓下（60毫米汞柱，當常壓爲760毫米汞柱時 )。將裝置之擠壓機所卸出的材料通過厚度控制滾筒（壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C. 、?τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 1294435 A7 _ B7_ 五、發明説明（17) 片滾筒）以製得厚度爲2毫米的薄板。將薄板冷卻並實施 硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 表1顯示評估結果。 實例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm)預混20分鐘。生成的預混物以批次 型旋轉球磨機（Ball Mill 200，Chuo Kakoki Shoji 之產品 ，轉速·· 30 rpm，球體直徑：25毫米’處理容量：30公 斤/批次）實施20分鐘的細磨，材料溫度保持在30°C或以 下。生成的粉碎材料以咬合共旋轉雙螺旋捏合機（螺旋直 徑D : 50毫米，捏合機軸長：600毫米，熔融捏合段長 度：6D，螺旋轉速：100 rpm，卸出量：15公斤/小時）實 施熔融捏合，捏合機內部以真空幫浦保持在60毫米汞柱 的減壓下（當常壓爲760毫米汞柱時）。令捏合機卸出 的材料通過厚度控制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫 米的薄板。將薄板冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成 物。 表1顯示評估結果。 實例4 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1294435 A7 ___ B7 五、發明説明（18) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 升’轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以壓延 機（HH178，Inoue Seisakusho之產品，三個滾筒，前筒轉 速：80 rpm，卸出量：50公斤/小時）實施細磨，材料溫 度保持在30°C或以下。生成的粉碎材料以單軸捏合機（ 螺旋直徑D : 46毫米，捏合機軸長：500毫米，熔融捏合 段長度：7D，螺旋轉速：200 rpm，卸出量：30公斤/小時 )實施熔融捏合。將單軸捏合機卸出的熔融樹脂組成物通 過某一裝置（連接至捏合機的前端），其中置有外殼（稱 爲葉柵）及擠壓機，裝置內部係以真空幫浦自葉柵抽出空 氣的方式而保持在減壓下（60毫米汞柱，當常壓爲760 毫米汞柱時）。將裝置之擠壓機所卸出的材料通過厚度控 制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米的薄板。將薄板 冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 表1顯示評估結果。 實例5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以等同於實例1中的方式，將經過枰重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以壓延 機（HH178，Inoue Seisakusho之產品，三個滾筒，前筒轉 速：80 rpm，卸出量：50公斤/小時）實施細磨，材料溫 度保持在30°C或以下。生成的粉碎材料以單軸捏合機（ 螺旋直徑D : 46毫米，捏合機軸長：500毫米，熔融捏合 段長度：7D，螺旋轉速：200 rpm，卸出量：30公斤/小時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -21 - 1294435 A7 B7 五、發明説明（19) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )實施熔融捏合。將單軸捏合機卸出的熔融樹脂組成物通 過某一裝置（連接至捏合機的前端），其中置有外殻（稱 爲葉柵）及擠壓機，裝置內部係以真空幫浦自葉柵抽出空 氣的方式而保持在減壓下（410毫米永柱，當常壓爲760 毫米汞柱時）。將裝置之擠壓機所卸出的材料通過厚度控 制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米的薄板。將薄板 冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 表1顯示評估結果。 比較例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以單軸 捏合機（螺旋直徑D : 46毫米，捏合機軸長：500毫米， 熔融捏合段長度：7D，螺旋轉速：200 rpm，卸出量：30 公斤/小時）實施熔融捏合。將單軸捏合機卸出的熔融樹 脂組成物通過某一裝置（連接至捏合機的前端），其中置 有外殼（稱爲葉柵）及擠壓機。將裝置之擠壓機所卸出的 材料通過厚度控制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米 的薄板。將薄板冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物 〇 表1顯示評估結果。 比較例2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - 1294435 A7 ---^___ _ B7 _ 五、發明説明（2〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 力的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升’轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以氧化 金呂碾磨機（T-2A，Taiheiyo Kiko之產品，轉速：100 rpm ’卸出量：100公斤/小時）實施細磨，材料溫度保持在 30°C或以下。生成的粉碎材料以單軸捏合機（螺旋直徑 D : 46毫米，捏合機軸長：500毫米，熔融捏合段長度： 7D ’螺旋轉速：200 rpm，卸出量：30公斤/小時）實施熔 融捏合。將單軸捏合機卸出的熔融樹脂組成物通過某一裝 置（連接至捏合機的前端），其中置有外殼（稱爲葉柵） 及擠壓機。將裝置之擠壓機所卸出的材料通過厚度控制滾 筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米的薄板。將薄板冷卻 並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 表1顯示評估結果。 比較例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以咬合 共旋轉雙螺旋捏合機（螺旋直徑D: 50毫米，捏合機軸 長：600毫米，熔融捏合段長度：6D，螺旋轉速：100 rpm，卸出量：15公斤/小時）實施熔融捏合，捏合機內 部不賓施減壓。令捏合機卸出的材料通過厚度控制滾筒（ 壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米的薄板。將薄板冷卻並實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -23- 1294435 A7 B7 五、發明説明（21) 施硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 表1顯示評估結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 比較例4 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以振動 球磨機（YAMT-20，YasukawaShoji 之產品，頻率：16 Hz ，處理容量：50公斤/小時）實施細磨，材料溫度保持在 30°C或以下。生成的粉碎材料以咬合共旋轉雙螺旋捏合機 (螺旋直徑D : 50毫米，捏合機軸長：600毫米，熔融 捏合段長度：6D，螺旋轉速：100 rpm，卸出量：15公斤/ 小時）實施熔融捏合，捏合機內部不實施減壓。將捏合機 卸出的材料通過厚度控制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲 2毫米的薄板。將薄板冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂 組成物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表1顯示評估結果。 frh較例5 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm)預混20分鐘。生成的預混物以咬合 共旋轉雙螺旋捏合機（螺旋直徑D : 5 0毫米，捏合機軸 長：600毫米，熔融捏合段長度：6D，螺旋轉速：1〇〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} " ~ 1294435 A7 B7 五、發明説明（22) rpm，卸出量：1 5公斤/小時）實施熔融捏合，捏合機內 部以真空幫浦保持在60毫米汞柱的減壓下（當常壓爲 760毫米汞柱時）。將雙軸捏合機卸出的熔融樹脂組成 物通過厚度控制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米的 薄板。將薄板冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 表1顯示評估結果。 比較例6 以等同於實例1中的方式，將經過秤重以滿足基本配 方的原料以維持在室溫下之Henschel混合機（容量：200 升，轉速：500 rpm )預混20分鐘。生成的預混物以單軸 捏合機（螺旋直徑D : 46毫米，捏合機軸長：500毫米 ，熔融捏合段長度：7D，螺旋轉速·· 200 rpm，卸出量： 30公斤/小時）實施熔融捏合。將單軸捏合機卸出的熔融 樹脂組成物通過某一裝置（連接至捏合機的前端），其中 置有外殼（稱爲葉柵）及擠壓機，裝置內部係以真空幫浦 自葉柵抽出空氣而保持在減壓下（60毫米汞柱，當常壓 爲760毫米汞柱時）。將裝置之擠壓機所卸出的材料通 過厚度控制滾筒（壓片滾筒）以製得厚度爲2毫米的薄板 。將薄板冷卻並實施硏磨，即製得環氧樹脂組成物。 表1顯市評估結果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、?! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 1294435 A7 B7 五、發明説明（23) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I漱 比較例 Ό 1 單軸 〇 cr\ oo cn r—Η λ-i ^~i CO On ON Ύ—^ r-H CO οα ^—i o o m r—H On t—< un 1 雙軸 〇 〇\ oo cn T-< T—( t—i CO 〇> ON «ο CTn cn CSJ CM τ-i oo o o r—i t-< os i i 寸 —s 雙軸 Q \〇 κ□聲 —CN寸 寸H oo ί 11 i o VO oo ο wn cn v〇 csi T—i CN t—H 〇 tr- 寸 oo \ "< cn I 雙軸 Q on oo cn τ Ή r "Ή 1-i cn σ\ ON cn 寸 〇 寸 卜 Csl Γ"' < cn r Ή 〇 寸 寸 oo J—i CS ^—s VO 單軸 Ο 卜 CM o cn oo cn r—Η 寸 cn o cn τ—1 i r-H l—i o CO VO oo r-H r—Η 1 單軸 Q 卜 κπ| ON OO CO Γ — 1 < t—* cn ON crs 1-( O oo cs 1~< csi ^—i o cn 寸 oo 5—< 實例 m 寸 單軸 Q 〇 1-< 〇 寸 OO r- 寸 CO to CN T—( ON o o o cn ON T—* 寸 寸 單軸 Q 卜 蝴ν〇 1 < 〇 寸 oo CO vn cn 卜 Csl T—* c^ o o wo oo CTs H m CO 雙軸 Q ό CM 〇 oo 寸 v〇 CO t>· CM r—H 0.08 1.986 CN ^—\ CM 單軸 Q 卜 蝴心 r—H o oo oo m cn 寸 CM t—( o o oa oo Os t—H r—H s r—i 雙軸 Ό r < 〇 寸 oo cn CO tn Csl x——i 卜 o o cn oo ON t—< 預混後使用之硏磨機（註 1) 種類 捏合段長度 減壓 (毫米汞柱） is;! Φ化二 _擊i衾 丙酮不溶物（％) 分散度（標準差） (註2) 孔洞數/封裝件 /^S 糊 » 旋流（厘米） 揮發份含量（％) i5W 捏合機 送入捏 合機之 材料的 性質 熔融捏 合後環 氧樹脂 組成物 之性質 ! Μ鎰ΦS Φ5鬆链键脈造毖_»馨£隹尔姻截阳象:« 鎰 Φ U Ϊ1111Π) _15龄 δ Ιί(9) 儘_鵾^祕(5) _渤屬(寸) 馨is舒»遐拭衫芻(£) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝·

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ：Ζ97公釐） -26- 1294435 A7 _ B7 五、發明説明（24) 由以上的實例可以淸楚地看出，在本發明中，因爲個 別組份在供半導體封裝用的環氧樹脂組成物之製造中係均 勻分散且不會進行熟化反應，所以當用於半導體封裝件製 造之晶片封裝中時，製得的環氧樹脂組成物顯現足夠的流 動性；此外，因爲熔融捏合材料係置於減壓下，加熱及捏 合步驟中所捕獲的空氣和捏合及模塑期間晶形樹脂熔解時 生成的氣泡均可以自樹脂組份有效地去除；因此，孔洞生 成極低且成型性極佳的供半導體封裝用之環氧樹脂組成物 可以穩定地製得。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27-

Claims (1)

1294435 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1. 一種供半導體封裝用的環氧樹脂組成物之製法，其 特徵爲該方法包含以.下步驟：將至少含有環氧樹脂、酚系 樹脂 '加速熟化劑及無機塡料的原料實施預混，再將生成 的預混物以硏磨機實施硏磨，以製得具有以下粒徑分佈的 粉碎材料，即，粒徑25 0微米或以上的顆粒爲1〇重量％ 或以下，粒徑150微米至低於250微米的顆粒爲15重量％ 或以下且粒徑低於150微米的顆粒爲75重量％或以上， 然後再將粉碎材料在減壓下實施熔融捏合。 2. —種供半導體封裝用的環氧樹脂組成物之製法，其 特徵爲該方法包含以下步驟：將至少含有環氧樹脂、酚系 樹脂、加速熟化劑及無機塡料的原料實施預混，再將生成 的預混物以硏磨機實施硏磨，以製得具有以下粒徑分佈的 粉碎材料，即，粒徑250微米或以上的顆粒爲10重量％ 或以下，粒徑150微米至低於250微米的顆粒爲15重量％ 或以下且粒徑低於150微米的顆粒爲75重量％或以上， 然後將粉碎材料實施熔融捏合，再將生成的熔融材料施以 減壓。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3. 如申請專利範圍第1或2項之供半導體封裝用的環 氧樹脂組成物之製法，其中，減壓係指460毫米汞柱（當 常壓爲760毫米汞柱時）。 . 4. 如申請專利範圍第1或2項之供半導體封裝用的環 氧樹脂組成物之製法，其中，熔融捏合係以雙軸捏合機或 單軸捏合機實施。 ’ 5. 如申請專利範圍第1或2項之供半導體封裝用的環 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1294435 A8 B8 C8 D8 穴、申請專利範圍 2 氧樹脂組成物之製法’其中，粉碎材料在其丙酮不溶物中 含有0.5重量％或以下的粒徑爲212微米或以上之顆粒。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6.—種供半導體封裝用的環氧樹脂組成物，其特徵爲 該組成物係利用如申請專利範圍第1或2項之供半導體封 裝用的環氧樹脂組成物之製法製得。 7 · —種供半導體封裝用的環氧樹脂組成物，其特徵爲 該組成物係利用如申請專利範圍第3項之供半導體封裝用 的環氧樹脂組成物之製法製得。 8·—種供半導體封裝用的環氧樹脂組成物，其特徵爲 該組成物係利用如申請專利範圍第4項之供半導體封裝用 的環氧樹脂組成物之製法製得。 9·一種供半導體封裝用的環氧樹脂組成物，其特徵爲 該組成物係利用如申請專利範圍第5項之供半導體封裝用 的環氧樹脂組成物之製法製得。 10.—種半導體裝置，其特徵爲該裝置係利用如申請 專利範圍第6項之供半導體封裝用的環氧樹脂組成物製得 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 · 一種半導體裝置，其特徵爲該裝置係利用如申請 專利範圍第7項之供半導體封裝用的環氧樹脂組成物製得 〇 12·—種半導體裝置，其特徵爲該裝置係利用如申請 專利範圍第8項之供半導體封裝用的環氧樹脂組成物製得 〇 . 13.—種半導體裝置，其特徵爲該裝置係利用如申請 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1294435 · A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 3 專利範圍第9項之供半導體封裝用的環氧樹脂組成物製得 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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