TWI449748B - 顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物暨使用其之半導體裝置及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

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TWI449748B
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Yasuhiro Mizuno
Kazuya Shigeno
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Sumitomo Bakelite Co
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Description

顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物暨使用其之半導體裝置及半導體裝置之製造方法
本發明係關於適於利用壓縮成形將半導體元件施行密封的顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物、暨使用其之半導體裝置及半導體裝置之製造方法。
使用半導體密封用環氧樹脂組成物(以下亦稱「環氧樹脂組成物」、「樹脂組成物」)的半導體裝置之密封成形方法，一般係使用將固態環氧樹脂組成物賦形為圓筒狀之錠劑的轉鑄成形，惟近年來，正研討利用壓縮成形施行密封作為新一代成形法。此方法相較於習知轉鑄成形，因為熔融樹脂的巨觀流動較少，因而對於利用超細間距之金屬線、長金屬線或小徑金屬線等使引線框架或電路基板與半導體元件連接的半導體裝置，可使金屬線流動為最小極限，因而受到矚目。
作為利用壓縮成形將半導體元件施行密封的半導體裝置之相關技術，已揭示有：在使模具內呈減壓下進行壓縮成形而施行樹脂密封的方法(例如參照專利文獻1)；使用將密封用成形材料作成厚度3.0mm以下之顆粒狀或薄片狀的方法(例如參照專利文獻2)；將顆粒狀樹脂組成物供應至模腔中，並使樹脂組成物熔融，而浸漬半導體元件，並予以硬化而密封的方法(例如參照專利文獻3)等。
相關利用壓縮成形並使用顆粒狀樹脂組成物將半導體元件施行密封的方法一例，以下使用表示顆粒狀樹脂組成物的秤量、及對模具模腔的供應方法概念圖的圖1、2進行詳細說明。在具備有可將樹脂組成物瞬間供應至下模腔104內的檔板等之樹脂材料供應機構的樹脂材料供應容器102上，使用振動進料器101等搬送手段，將顆粒狀樹脂組成物103之一定量進行搬送，而準備已裝入顆粒狀樹脂組成物103的樹脂材料供應容器102(參照圖1)。此時，樹脂材料供應容器102中的顆粒狀樹脂組成物103之計量，係可利用在樹脂材料供應容器102下方所設置的計量手段實施。其次，在壓縮成形模具的上模與下模間，設置已裝入顆粒狀樹脂組成物103的樹脂材料供應容器102，且將搭載了半導體元件的引線框架或電路基板，利用夾具、吸附等固定手段，依半導體元件搭載面朝下側的方式固定於壓縮成形模具的上模上(未圖示)。此外，在具有引線框架或電路基板所貫通之部分的構造時，係在半導體元件搭載面的相反面上使用諸如薄膜等進行襯底。
接著，若藉由構成樹脂材料供應容器102底面之諸如檔板等樹脂材料供應機構，將所秤量的顆粒狀樹脂組成物103供應至下模腔104內(參照圖2)，顆粒狀樹脂組成物103係在下模腔104內依既定溫度被熔融。再者，將樹脂材料供應容器102搬出於模具外後，視需要一邊使模腔內施行減壓，一邊利用壓縮成形機施行模鎖，而依由熔融之樹脂組成物包圍半導體元件的方式填充於模腔內，並藉由依既定時間使樹脂組成物硬化，而對半導體元件進行密封成形。經既定時間後，打開模具，取出半導體裝置。另外，使模腔內進行減壓下施行脫氣成形乙事並非必需，但因為可減少樹脂組成物硬化物中的孔隙，因而較佳。此外，引線框架或電路基板上所搭載的半導體元件可為複數，且亦可施行積層或並聯搭載。
在此種壓縮成形的技術領域中，作為解決進行搬送、計量等時所發生之孔塞或黏連(固著)的方法，提案有諸如：粒度分佈的檢討(例如參照專利文獻4)、樹脂特性等的檢討(例如參照專利文獻5)等。然而，僅依賴規定大略的粒度分佈、或選擇使用較難黏連之樹脂時，對於解決因諸如播散不均或搬送性等所引起的生產性問題方面尚嫌不足，且從黏連的觀點而言，若限定可使用的樹脂，則有配方的自由度變小，對象之半導體裝置的適應範圍變狹窄等問題。
[先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2000-021908號公報
專利文獻2：日本專利特開2006-216899號公報
專利文獻3：日本專利特開2004-216558號公報
專利文獻4：日本專利第3135926號公報
專利文獻5：日本專利特開2008-121003號公報
本發明在於提供一種當使用顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而獲得半導體裝置時，生產性優異的顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，並提供一種可靠度優異的半導體裝置。
根據本發明，係提供一種顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，其係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者；其特徵在於：相對於上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例係3質量%以下，1mm以上且未滿2mm的粒子比例係0.5質量%以上且60質量%以下，未滿106μm的微粉比例係5質量%以下。
再者，根據本發明，提供一種顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，其係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者；其特徵在於：相對於上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粗大粒子比例係3質量%以下，而未滿106μm的微粉比例係5質量%以下；該半導體密封用環氧樹脂組成物的顆粒密度D1與該半導體密封用環氧樹脂組成物經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2，係0.88以上且0.97以下範圍內。
根據本發明，在使用顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而獲得半導體裝置時，可實現生產性優異的顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，且可實現可靠度優異的半導體裝置。
上述目的、其他目的、特徵及優點，將利用下述較佳實施形態、及其所附加圖式予以更加闡明。
 [第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物]
第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者，其具有以下的構造。
A：相對於該顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得粒度分佈中，2mm以上的粒子比例係3質量%以下；X1：1mm以上且未滿2mm的粒子比例係0.5質量%以上且60質量%以下；B：未滿106μm的微粉比例係5質量%以下。
再者，第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，係具有以下的構造。
X2：第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，係相對於使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中106μm以上的粒子，最長長度(L)為5mm以下、且最短長度(S)為1mm以下的粒子比例係50質量%以上。
X3：第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的塌陷角係35°以下。
[第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物]
第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者，其具有以下的構造。
A：相對於該顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粗粒比例係3質量%以下；B：未滿106μm的微粉比例係5質量%以下；Y1：該半導體密封用環氧樹脂組成物的顆粒密度D1、與該半導體密封用環氧樹脂組成物經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2，係0.88以上且0.97以下範圍內。
再者，第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係具有以下的構造。
Y2：第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的顆粒密度D1係1.95以下。
首先，針對第1與第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的共通構造A與B進行說明。
[構成A]
本發明的顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，係為了獲得對壓縮成形模具的安定供應性與良好秤量精度，而使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例係相對於全樹脂組成物，較佳為3質量%以下、更佳1質量%以下。其理由係若粒子尺寸越大，則質量、體積亦會變大，因而尺寸較大的粒子比例越多，則成為秤量時的秤量精度越降低、或成形後之半導體裝置品質降低的肇因之一，或者在對搬送路的供應口處發生阻塞等問題，但是若設定為上述上限值以下範圍內，藉由獲得良好的秤量精度，可降低引發半導體裝置品質降低的可能性，且亦可降低在對搬送路的供應口處發生阻塞等問題的可能性。此外，有關2mm以上粒子(粗粒)的比例下限值，並無特別的限制，亦可為0質量%。
[構成B]
再者，本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，係為了獲得安定的搬送性、生產性、及安定的秤量精度，在使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，未滿106μm的微粉比例係相對於全樹脂組成物，較佳為5質量%以下、更佳3質量%以下。其理由係未滿106μm的微粉將成為在顆粒狀樹脂組成物之保管中的固著、或在顆粒狀樹脂組成物的搬送經路上發生粒子間固著、或對搬送裝置出現附著，而成為搬送不良的肇因，而對連續生產性與生產製程時間構成阻礙，但若設為上述上限值以下的範圍內，則幾乎不會有粒子間固著或對搬送裝置的附著等情形，可獲得良好連續生產性與安定生產性。此外，有關粒徑未滿106μm的微粉比例下限值，並無特別的限制，亦可設為0質量%。
另外，作為顆粒狀樹脂組成物的粒度分佈測定方法，係使用RO-TAP型搖篩機中所設置的開孔2.00mm及106μm之JIS標準篩，一邊使該等篩進行20分鐘的振動(鎚敲打數：120次/分)，一邊使40g試料通過篩而進行分級，求取相對於分級前的試料質量，殘留在2.00mm篩上的粗粒質量%、以及通過106μm篩的微粉質量%之方法，因為此方法可體現實際壓縮成形所必要的特性，因而較佳。另外，在該方法的情況，長寬比較高的粒子(短徑小於篩開孔、而長徑則較大者)，雖有通過各個篩的可能性，但為求方便，係由從依照一定方法施行分級之成分的質量%，定義顆粒狀樹脂組成物的粒度分佈。
另外，習知所使用的壓縮成形用半導體密封用樹脂組成物，係將各原料成分利用混合機進行預混合後，再利用諸如滾筒、捏合機或擠出機等混練機施行加熱混練後，經冷卻、粉碎步驟，而形成粉碎物，且相對於全樹脂組成物，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，未滿106μm的微粉量超越10質量%，2mm以上的粗粒量係4~6質量%左右，而為具有寬廣粒度分佈者。此外，日本專利特開2000-021908(專利文獻1)所記載的環氧樹脂成形材料，係經粉碎並將微細粉切斷的粗粒、或將微細粉集結的顆粒狀樹脂組成物，例如呈略球狀且平均粒徑約2mm者等。即，關於專利文獻1所記載的環氧樹脂成形材料，係涵蓋相當於2mm以上的粗粒。
其次，相關第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的構造X1至X3進行說明。
[構造X1]
再者，第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，係為了減輕於顆粒狀樹脂組成物供應時因偏差所造成之對壓縮成形模具的播散不均，因而使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，1mm以上且未滿2mm的粒子比例係相對於全樹脂組成物，下限值較佳為0.5質量%以上、更佳5質量%以上、特佳10質量%以上。且，上限值較佳為60質量%以下、更佳60質量%以下、特佳55質量%以下。若設為上述上限值以下的範圍內，則可抑制因供應偏差所造成之對模具模腔的播散不均，可減輕諸如填充不良、金屬線流動等不良情況發生的可能性。此外，若設為上述下限值以上範圍內，則不致因小粒徑成分增加而導致粒子間固著、或附著於搬送路上等情形，對搬送所造成之阻礙的可能性較小。此外，藉由設定在上述數值範圍內，可獲得安定的生產性、成形性。
另外，第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的粒度分佈測定方法，係使用RO-TAP型搖篩機所設置的開孔2.00mm、1.00mm及106μm之JIS標準篩，一邊使該等篩進行20分鐘振動(鎚敲打數：120次/分)，一邊使40g試料通過篩而進行分級，求取相對於分級前的全試料質量，在2.00mm、1.00mm的篩上所殘留之粒子之質量%、及通過106μm篩的微粉質量%之方法，因為此方法可體現實際壓縮成形所必要的特性，因而較佳。另外，在此方法的情況，長寬比較高的粒子雖有通過各個篩的可能性，但為求方便，係由依照一定方法施行分級成分的質量%，定義本發明顆粒狀樹脂組成物的各粒度分佈。
[構造X2]
再者，第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，係由利用諸如振動進料器等搬送手段進行的搬送性、及壓縮成形時的熔融性等觀點而言，最長長度(L)在5mm以下、且最短長度(S)在1mm以下的粒子，較佳係達106μm以上粒子全體的50質量%以上、更佳80質量%以上。藉由設定在上述數值範圍內，則可取得造成播散不均原因的搬送性、與熔融性間之均衡，可獲得安定的生產性、成形性。此外，若最長長度(L)大於5mm的粒子比例較少，可降低搬送時發生供應速度之減慢、在對搬送路的供應口處發生阻塞等不良情況的可能性。此外，若最短長度(S)大於1mm的粒子比例較少，則可降低投入至模具模腔中時，溶解性發生偏差等不良情況的可能性。另外，最長長度(L)、最短長度(S)的測定方法，係將顆粒狀樹脂組成物使用前述JIS標準篩施行篩分，而將106μm以下的粒子除去，再從以上的粒子中隨機地選出100個粒子，使用具備了游標卡尺與刻度的顯微鏡等，測定每1個粒子的最長長度(L)與最短長度(S)，將最長長度(L)5mm以下且最短長度(S)1mm以下的粒子、以及其以外之粒子予以區分後，測定最長長度(L)5mm以下且最短長度(S)1mm以下的粒子質量，並求取相對於測定樣品全質量的比率(質量%)，藉此可代表作為全樹脂組成物中的值。另外，如圖3所示，針對每1個粒子，將最長部分設為最長長度(L)，將最短部分設為最短長度(S)。此外，如圖4所示，在粒子形狀呈彎曲的情況，係依直線距離測定最長部分即可。
[構造X3]
再者，第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物係由利用諸如振動進料器等搬送手段進行的搬送性之觀點而言，塌陷角(亦稱「崩潰角」)較佳在35°以下、更佳30°以下、特佳25°以下。若在上述數值範圍內，在使用諸如振動進料器等搬送手段進行顆粒狀樹脂組成物搬送之際，可不易發生固著、孔塞等情況，安定地進行搬送。此外，因為塌陷角越低、越難發生固著與孔塞等情形，因而關於下限值並無特別的限定，可設為例如1°以上、或10°以上。塌陷角的測定方法係如圖5所示，使顆粒狀樹脂組成物202從漏斗201的孔，掉落堆積於一定面積的水平板205上直到成為一定形狀為止，而形成圓錐狀顆粒體204。接著，藉由使具一定重量的擺錘203掉落於與水平板205相同的基座206上，而對該顆粒體204賦予一定衝擊，使其中一部分顆粒狀樹脂組成物自然流動而從水平板205脫落後，對於殘留的圓錐狀顆粒體207，求取從底面外周的點至圓錐頂點的仰角，則可求得塌陷角。此外，將賦予衝撞前的顆粒體204之仰角稱為「靜止角」，將靜止角與塌陷角的差稱為「差角」。差角為表示因例如振動進料器等搬送裝置的振動等而造成顆粒狀樹脂組成物之崩潰容易度的指標，因為差角越大、越容易崩潰，因而較佳為例如10°以上、更佳15°以上。塌陷角、靜止角的測定裝置係有如粉體性質測定儀(HOSOKAWAMICRON(股)製)。
於第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物中，為了使粒度分佈、最長長度(L)在5mm以下、且最短長度(S)在1mm以下的粒子比例、及塌陷角等成為上述範圍，係使用後述之獲得顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的方法，或調整環氧樹脂、硬化劑及硬化促進劑的種類及調配比例，便可達成。
觸及壓縮成形法特有的課題，針對第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的作用效果進行說明。
如上述圖1與圖2所示，在使用顆粒狀樹脂組成物將半導體元件施行密封的壓縮成形法時，必需對壓縮成形模具的下模腔底面，使顆粒狀樹脂組成物呈均勻播散。然而，並不僅侷限於上述例子，在包括有使用諸如振動進料器等搬送手段而進行顆粒狀樹脂組成物搬送的步驟之方法時，係在諸如振動進料器等搬送手段的搬送路中，有顆粒狀樹脂組成物的粒子間發生固著、或顆粒狀樹脂組成物附著於搬送路的情況。此外，亦有在對搬送路的供應口處發生顆粒狀樹脂組成物孔塞(料斗橋接)(hopper-bridge)、在搬送路上滯留顆粒狀樹脂組成物的情況。因為此種固著、附著、孔塞、滯留等，若因諸如振動進料器等搬送手段所進行的顆粒狀樹脂組成物之供應出現偏差，則有對壓縮成形模具之下模腔的底面發生播散不均的情形。因此種播散不均的發生，視下模腔底面的地方不同，將存在有顆粒狀樹脂組成物量較少的地方，與較多的地方，在半導體元件施行密封成形時，將發生從顆粒狀樹脂組成物量較多處朝較少處的橫方向流動，藉此，則有發生半導體元件的金屬線流動，或在顆粒狀樹脂組成物量較少處發生縮孔或孔隙等填充不良的可能性。此外，在顆粒狀樹脂組成物具有某程度粒度分佈的情況，因粒子形狀(例如球狀)導致粒子間的熔融速度容易偏差，而發生諸如縮孔、孔隙等填充不良之問題的情況。特別係在半導體元件上的密封材厚度為較薄之半導體裝置時，因為所使用的樹脂組成物量減少，因此對壓縮成形模具之下模腔的播散不均之影響趨於明顯，而更容易發生金屬線流動或填充不足等問題。此外，若發生諸如固著、附著、孔塞、滯留等情形，則造成搬送時間拉長，亦導致生產性降低。
相對於此，第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者；其特徵在於：相對於半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例在3質量%以下，而1mm以上且未滿2mm的粒子比例係5質量%以上且60質量%以下，而未滿106μm的微粉比例係0.5質量%以下。藉此，可防止顆粒狀樹指組成物發生固著、降低播散不均，並可提升搬送性、生產性。此外，本發明半導體裝置之製造方法中，其特徵在於：使用上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封，藉此可在避免發生諸如填充不良或金屬線流動等不良情況下，製造半導體裝置。
再者，相關因供應偏差所造成之對模具模腔的播散不均之問題，半導體裝置係具備有：引線框架或電路基板；在引線框架或電路基板上積層或並聯而搭載的1個以上半導體元件；將引線框架或電路基板與半導體元件進行電氣式耦接的焊接線；以及將半導體元件與焊接線施行密封的密封材；在密封材為由本發明顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物利用壓縮成形所形成的硬化物所構成之半導體裝置中，當半導體元件上的密封材厚度在0.08mm以上且0.5mm以下時將屬有效，而半導體元件上的密封材厚度在0.1mm以上且0.3mm以下時則特別有效，可減輕因諸如填充不良、金屬線流動惡化等不良情況。其理由係半導體元件上的密封材厚度越薄，所使用的樹脂組成物量極端變少，導致顆粒狀樹脂組成物在模具模腔內呈過度稀疏，而提高未填充等問題的可能性，且因為半導體元件上的密封材厚度越厚，則所使用之樹脂組成物量變越多，因此即便供應發生偏差，但影響仍變小。此處，所謂「半導體元件上的密封材厚度」係指覆蓋半導體元件的引線框架或電路基板搭載面之相反側之表面上的密封材厚度，在1個以上半導體元件積層搭載於引線框架或電路基板上時，係指覆蓋引線框架或電路基板搭載面的相反側之最上面之半導體元件表面的密封材厚度。
如上述，若根據本發明，在使用第1顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而獲得半導體裝置時，可得到能防止顆粒狀樹脂組成物固著、並降低播散不均、且可提升搬送性，更可提升生產性的顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物。此外，藉由使用該顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封，則可避免填充不良與金屬線流動等不良情況，可製造可靠度優異的半導體裝置。
再者，第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物可適用於利用超細間距的金屬線、長金屬線或小徑金屬線等連接引線框架或電路基板、與半導體元件的半導體裝置，尤其是半導體元件上的密封材厚度在0.5mm以下的半導體裝置。
其次，針對第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的構造Y1與Y2進行說明。
[構造Y1、Y2]
第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物中，顆粒密度D1與經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2的下限值較佳為0.88以上、更佳0.88以上、特佳0.90以上。D1/D2的上限值較佳為0.97以下、更佳0.95以下、特佳0.94以下。若設定為上述下限值以上，則粒子內部的空隙率不致過高，可降低成形時發生孔隙等問題的可能性。此外，若設為上述上限值以下，顆粒密度不致過高，亦不致有因諸如振動進料器等搬送手段進行搬送時所造成的顆粒移動速度變慢之問題。若移動速度變慢，則有停滯之虞，因而出現固著、阻塞等問題。此外，顆粒狀樹脂組成物的顆粒密度D1較佳為1.95以下、更佳1.90以下。若設在上述上限值以下，可獲得良好的搬送性。此外，顆粒狀樹脂組成物的顆粒密度D1之下限值並無特別的限定，但最好設為不使粒子內部空隙率過高之範圍的1.75以上。
作為顆粒密度D1的測定方法，係為了容易處置，而將顆粒狀樹脂組成物利用32網目(開孔500μm)之JIS標準篩施行篩分後，再將篩上的顆粒狀樹脂組成物約5g秤量至0.1mg者作為試料。將比重瓶(容量50cc)裝滿蒸餾水，再添加界面活性劑數滴後，測定已裝入蒸餾水與界面活性劑的比重瓶質量。接著，在比重瓶中裝入試料，並測定已裝入蒸餾水、界面活性劑及試料的比重瓶全體之質量，再依下式進行計算。
顆粒密度(g/ml)=(Mp×ρw)/(Mw+Mp-Mt)
ρw：測定時的溫度下之蒸餾水密度(g/ml)
Mw：充滿蒸餾水，再添加界面活性劑數滴的比重瓶質量(g)
Mp：試料質量(g)
Mt：已裝入蒸餾水、界面活性劑及試料的比重瓶質量(g)
在此，界面活性劑係用於提高蒸餾水與試料間的濕潤，並使氣泡捲入變得極小。可使用的界面活性劑並無特別的限制，只要選擇不致造成氣泡捲入的材料即可。
第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係使用於利用壓縮成形將半導體元件施行密封的半導體裝置，因為不因成形方法而改變數值，故作為本發明之硬化物比重D2的測定方法，係使用利用更簡便方法的轉鑄成形所進行之硬化物比重之測定方法。具體而言，先將顆粒狀樹脂組成物打錠成既定尺寸的錠劑，使用轉鑄成形機，依模具溫度175±5℃、注入壓力7MPa、硬化時間120秒，成形為直徑50mm×厚度3mm的圓盤，求取質量、體積，計算出成形材料的硬化物比重之方法。
第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物中，為了使粒度分佈、顆粒密度D1、經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2、及顆粒密度D1成為上述範圍，係使用後述之獲得顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的方法，或調整環氧樹脂、硬化劑及硬化促進劑的種類與調配比例，便可達成。
觸及壓縮成形法特有的課題，針對第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的作用效果進行說明。
不侷限於上述圖1與圖2所示例子，在使用顆粒狀樹脂組成物將半導體元件施行密封的壓縮成形法時，顆粒狀樹脂組成物必需可經常安定地供應一定量。若在搬送經路中，顆粒狀樹脂組成物的搬送發生凌亂、或顆粒狀樹脂組成物的粒子間發生固著或顆粒狀樹脂組成物附著於搬送路等情形，則引發阻塞、供應時間延滯、對模具的供應不均等情形，導致生產性大幅降低、填充不足等問題。
相對於此，第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者；其特徵在於：相對於半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例在3質量%以下，而未滿106μm的微粉比例係5質量%以下，且該半導體密封用環氧樹脂組成物的顆粒密度D1與該半導體密封用環氧樹脂組成物經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2，係在0.88~0.97範圍內。藉此，可防止顆粒狀樹指組成物之固著、並可提升搬送性、生產性。此外，本發明半導體裝置之製造方法中，其特徵在於：使用上述顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封，藉此可在避免諸如填充不良等不良情況下，製造半導體裝置。
如上述，若根據本發明，在使用第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而獲得半導體裝置時，可得到防止顆粒狀樹脂組成物之固著、提升搬送性、且提升生產性的顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物。此外，使用該顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封，則可避免填充不良等不良情況，可製造可靠度優異的半導體裝置。
再者，第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係可適用於利用超細間距的金屬線、長金屬線或小徑金屬線等連接引線框架或電路基板、與半導體元件的半導體裝置。
第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係具備有構造X1、X2或X3。另外，第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物亦可具備第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的構造Y1、Y2。
另一方面，第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係具備有構造Y1、Y2。另外，第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物亦可具備有第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的構造X1、X2或X3。
[本發明顆粒狀樹脂組成物之成分]
其次，針對本發明利用壓縮成形將半導體元件施行密封的半導體裝置中所使用之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的成分進行說明。本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物中，可使用環氧樹脂。所使用的環氧樹脂例，係有如：於1分子內具有2個以上環氧基的單體、寡聚物、聚合物等全部，其分子量與分子構造並無特別的限定，可舉例如：聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、茋型環氧樹脂、氫醌型環氧樹脂等結晶性環氧樹脂；甲酚醛酚醛型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、萘酚酚醛型環氧樹脂等酚醛型環氧樹脂；含伸苯基骨架之酚芳烷基型環氧樹脂、含聯伸苯基骨架之酚芳烷基型環氧樹脂；含伸苯基骨架之萘酚芳烷基型環氧樹脂等酚芳烷基型環氧樹脂；三酚甲烷型環氧樹脂、烷基改質三酚甲烷型環氧樹脂等三官能基型環氧樹脂；雙環戊二烯改質酚型環氧樹脂、萜烯改質酚型環氧樹脂等改質酚型環氧樹脂；含三核之環氧樹脂等含雜環之環氧樹脂等；該等可單獨使用1種、亦可組合使用2種以上。
本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物中係可使用硬化劑。所使用的硬化劑係在能與環氧樹脂進行反應而硬化的前提下，其餘並無特別的限定，可舉例如：乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺等碳數2~20的直鏈脂肪族二胺；間苯二胺、對苯二胺、對二甲苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯碸、4,4'-二胺基二環己烷、雙(4-胺基苯基)苯基甲烷、1,5-二胺基萘、間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、1,1-雙(4-胺基苯基)環己烷、雙氰二醯胺等胺基類；苯胺改質可溶酚醛樹脂、二甲醚可溶酚醛樹脂等可溶酚醛型酚樹脂；苯酚酚醛樹脂、甲酚醛酚醛樹脂、第三丁基酚酚醛樹脂、壬酚酚醛樹脂等酚醛型酚樹脂；含伸苯基骨架之酚芳烷基樹脂、含聯伸苯基骨架之酚芳烷基樹脂等酚芳烷基樹脂；具有如萘骨架、蒽骨架般的縮合多環構造之酚樹脂；聚對氧苯乙烯等聚氧苯乙烯；含有諸如六氫酞酸酐(HHPA)、甲基四氫酞酸酐(MTHPA)等脂環族酸酐；偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯基酮四羧酸(BTDA)等芳香族酸酐等的酸酐等；聚硫、硫酯、硫醚等聚硫醇化合物；異氰酸酯預聚物、嵌段化異氰酸酯等異氰酸酯化合物；含羧酸的聚酯樹脂等有機酸類。該等可單獨使用1種、亦可組合使用2種以上。此外，該等之中，作為半導體密封材料所使用的硬化劑，由耐濕性、可靠度等觀點而言，較佳係1分子內至少具有2個酚性羥基的化合物，可例示如：苯酚酚醛樹脂、甲酚酚醛樹脂、第三丁基酚酚醛樹脂、壬酚酚醛樹脂等酚醛型酚樹脂；可溶酚醛型酚樹脂；聚對氧苯乙烯等聚氧苯乙烯；含伸苯基骨架之酚芳烷基樹脂、含聯伸苯基骨架之酚芳烷基樹脂等。
本發明之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物中，可使用無機填充材。作為所使用的無機填充材係只要屬於一般半導體密封材料中所使用者便可，其餘並無特別的限制，可舉例如：熔融破碎二氧化矽、熔融球狀二氧化矽、結晶二氧化矽、二次凝聚二氧化矽等二氧化矽；氧化鋁；鈦白；氫氧化鋁；滑石；黏土；雲母；玻璃纖維等。該等之中，特佳為熔融球狀二氧化矽。此外，粒子形狀並無限制，較佳為正球狀。另外，藉由將粒子尺寸不同的粒子相混合，可增加無機填充量，若考慮在模具模腔內對於半導體元件周邊的填充性，其粒徑較佳係0.01μm以上且150μm以下。
本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物中，可使用硬化促進劑。作為所使用之硬化促進劑係只要能促進環氧基與硬化劑間的硬化反應便可，可使用一般在半導體密封材料中所使用者。例如：1,8-二氮雜雙環(5,4,0)月桂烯-7等二氮雜雙環烯及其衍生物；三丁胺、苄二甲胺等胺系化合物；2-甲基咪唑等咪唑化合物；三苯膦、甲基二苯膦等有機膦類；四苯鏻‧四苯基硼酸鹽、四苯鏻‧四苯甲酸硼酸鹽、四苯鏻‧四萘甲酸硼酸鹽、四苯鏻‧四萘甲醯氧基硼酸鹽、四苯鏻‧四萘氧基硼酸鹽等四取代鏻‧四取代硼酸鹽；經加成苯醌的三苯膦等。該等可單獨使用1種、亦可組合使用2種以上。更佳者有如具有使顆粒狀樹脂組成物在模具模腔內進行熔融後之急遽增黏較少之潛伏性的硬化促進劑。
本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物中，除上述成分之外，視需要尚可調配入諸如：γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等偶合劑；碳黑等著色劑；天然蠟、合成蠟、高級脂肪酸或其金屬鹽類、烷烴、氧化聚乙烯等脫模劑；聚矽氧油、聚矽氧橡膠等低應力劑；水滑石等離子捕捉劑；氫氧化鋁等難燃劑；抗氧化劑等各種添加劑。
[本發明的顆粒狀樹脂組成物之製造方法]
其次，針對獲得本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的方法進行說明。作為獲得顆粒狀樹脂組成物的方法，係在能滿足本案發明的粒度分佈與顆粒密度之前提下，其餘並無特別的限定，例如：對由具複數小孔的圓筒狀外周部與圓盤狀之底面所構成的轉子的內側，供應經熔融混練的樹脂組成物，並使該樹脂組成物利用由轉子進行旋轉所產生的離心力而通過小孔並取得的方法(以下亦稱「離心製粉法」)；將各原料成分利用混合機進行預混合後，利用諸如輥、捏合機或擠出機等混練機施行加熱混練後，經冷卻、粉碎步驟而作成粉碎物，再將該粉碎物使用篩施行粗粒與微紛的除去而取得之方法(以下亦稱「粉碎篩分法」)；將各原料成分利用混合機進行預混合後，使用在螺桿前端部設有模具(其複數配置有小徑)的擠出機，施行加熱混練，並從模具上所配置的小孔擠出呈股狀之熔融樹脂，再將該股狀之熔融樹脂利用略平行於模具面進行滑動旋轉的切割刀進行切斷而取得的方法(以下亦稱「熱切割法」)等。任一方法均藉由選擇混練條件、離心條件、篩分條件、及切斷條件等，可獲得本發明的粒度分佈、顆粒密度。特佳製法係離心製粉法，其理由在於，藉此所獲得之顆粒狀樹脂組成物，能安定地顯現出本發明的粒度分佈與顆粒密度，因而對在搬送路上的搬送性與防止固著方面屬較佳。此外，因為離心製粉法可使粒子表面呈某程度滑順，因此粒子間不致相拉扯，或與搬送路面間的摩擦阻力亦不增加，對於防止在搬送路的供應口處發生橋接(阻塞)、或防止在搬送路上的滯留均屬較佳。此外，因為離心製粉法係從熔融狀態使用離心力所形成，因而形成粒子內具某程度空隙的狀態，可某程度地降低顆粒密度，因而對壓縮成形中的搬送性較有利。
另一方面，粉碎篩分法雖必需針對利用篩分所產生之多量微粉及粗粒處理方法進行檢討，但因為篩分裝置等係樹脂組成物的現有製造生產線所使用者，因此由可直接使用習知製造生產線的觀點而言屬較佳。此外，粉碎篩分法係由諸如粉碎前將熔融樹脂施行薄片化時的薄片厚度選擇、粉碎時的粉碎條件與篩網選擇、篩分時的篩選擇等，用於表現本發明粒度分佈之獨立控制的因子較多，因此用於調整為所需粒度分佈的手段選擇對象較多，由此點而言較佳。此外，熱切割法亦屬於例如在擠出機前端附加熱切割機構，而由可直接利用習知製造生產線的觀點而言屬較佳。
其次，針對用於獲得本發明之顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物的製法一例子之離心製粉法，使用圖式進行詳細說明。圖6所示係用於獲得顆粒狀半導體密封用樹脂組成物，從樹脂組成物之熔融混練至捕捉顆粒狀樹脂組成物為止的一實施例的概略圖，圖7所示係用於對轉子與轉子之圓筒狀外周部施行加熱的激磁線圈之一實施例的剖視圖，圖8所示係將經熔融混練之樹脂組成物供應給轉子的雙層管式圓筒體之一實施例的剖視圖。
利用雙螺桿擠出機309施行熔融混練的樹脂組成物，係通過雙層管式圓筒體305(其係在內壁與外壁間流通冷媒而被冷卻)再供應至轉子301內側。此時，雙層管式圓筒體305係為了使熔融混練的樹脂組成物不致附著於雙層管式圓筒體305的壁上，較佳為使用冷媒施行冷卻。即便在藉由通過雙層管式圓筒體305，將樹脂組成物供應給轉子301而將樹脂組成物依連續絲狀進行供應的情況，亦藉由轉子301進行高速旋轉，可使樹脂組成物不從轉子301溢出而安定地供應。此外，依照雙螺桿擠出機309的混練條件而對熔融樹脂的吐出溫度等進行控制，藉此可調整顆粒狀之樹脂組成物的粒子形狀與粒度分佈。此外，藉由在雙螺桿擠出機309中組裝脫氣裝置，亦可控制粒子中的氣泡捲入。
轉子301係連接於馬達310，可依任意旋轉數進行旋轉，藉由適當選擇旋轉數，可調整顆粒狀樹脂組成物的粒子形狀與粒度分佈。在轉子301外周上所設置之具有複數小孔的圓筒狀外周部302，係具有磁性材料303，藉由對在其附近所設置的激磁線圈304中，通入利用交流電源產生裝置306所產生的交流電源，藉此使所產生的交變磁通通過，而利用渦流損失(eddy current loss )、磁滯損失(hysteresis loss )進行加熱。另外，該磁性材料303係有如鐵材、矽鋼等，可使用1種，或複合使用2種以上之磁性材料303。具有複數小孔的圓筒狀外周部302之小孔附近，亦可不由與磁性材料303同一材質形成，而利用例如具高熱導率的非磁性材料形成，利用在其上下設置磁性材料303，則以經加熱的磁性材料303作為熱源，利用熱傳導將圓筒狀外周部302的小孔附近施行加熱。作為非磁性材料係有如銅、鋁等，可使用1種、或複合使用2種以上的非磁性材料。樹脂組成物係在供應至轉子301內側後，利用由使用馬達310使轉子301進行旋轉而產生的離心力，朝經加熱的圓筒狀外周部302飛行移動。
接觸於經加熱且具有複數小孔的圓筒狀外周部302之樹脂組成物，熔融黏度並不上升，可輕易地通過圓筒狀外周部302的小孔並被吐出。加熱溫度可依照所應用的樹脂組成物特性而任意設定。藉由適當選擇加熱溫度，可調整顆粒狀樹脂組成物的粒子形狀與粒度分佈。一般而言，若加熱溫度過度提升，樹脂組成物的硬化進展，導致流動性降低、或阻塞圓筒狀外周部302的小孔，在適當的溫度條件情況下，因為樹脂組成物與圓筒狀外周部302的接觸時間極短，因而對流動性的影響極少。此外，因為具複數小孔的圓筒狀外周部302被均勻地加熱，因而局部流動性的變化極少。再者，圓筒狀外周部302的複數小孔係藉由適當選擇孔徑，可調整顆粒狀樹脂組成物的粒子形狀與粒度分佈。
通過圓筒狀外周部302的小孔並吐出的顆粒狀樹脂組成物，係利用例如在轉子301周圍所設置之外槽308進行捕捉。外槽308係用於防止顆粒狀樹脂組成物附著於內壁，並防止顆粒狀樹脂組成物彼此熔接，通過圓筒狀外周部302的小孔並飛行而來的顆粒狀樹脂組成物所衝突的衝突面，較佳係相對於顆粒狀樹脂組成物的飛行方向設置10~80度、更佳25~65度之傾斜。若相對於樹脂組成物飛行方向，將衝突面傾斜設在上述上限值以下，則可使顆粒狀樹脂組成物的衝突能量充分分散，附著於壁面的可能性較低。此外，若相對於樹脂組成物飛行方向，將衝突面傾斜設在上述下限值以上，可充份減少顆粒狀樹脂組成物的飛行速度，因而即便2次衝突外槽壁面，附著於外裝壁面的可能性仍較低。
再者，若顆粒狀樹脂組成物所衝突到的衝突面溫度變高，則顆粒狀樹脂組成物容易附著，因而最好在衝突面外周設置冷卻夾套307，以使衝突面冷卻。外槽308的內徑較佳係設為能將顆粒狀樹脂組成物充分冷卻，不使顆粒狀樹脂組成物附著於內壁、或顆粒狀樹脂組成物間不會熔接的程度。一般雖利用轉子301的旋轉而產生空氣流動便可獲得冷卻效果，但視需要亦可導入冷風。外槽308的大小係依照所處理樹脂量而異，例如在轉子301直徑為20cm的情況，若外槽308內徑為100cm左右，則可防止附著與熔接情形。
[本發明的半導體裝置]
其次，針對使用顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封的本發明半導體裝置進行說明。另外，使用本發明之顆粒狀樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封，而獲得半導體裝置的方法係如前述。利用本發明半導體裝置進行密封的半導體元件並無特別的限定，可舉例如：積體電路、大規模積體電路、電晶體、閘流體、二極體、固態攝影元件等。
本發明之半導體裝置形態並無特別的限定，可舉例如：球柵陣列(BGA)、MAP式BGA等。尚可應用於例如：晶片尺寸封裝(CSP)、四方形扁平無引腳封裝(QFN)、小型化無引腳封裝(SON)、引線框架‧BGA(LF-BGA)等。
利用壓縮成形由樹脂組成物的硬化物將半導體元件施行密封的本發明之半導體裝置，係直接、或在80℃至200℃左右溫度下歷經10分鐘至10小時左右而完全硬化後，搭載於電子機器等之上。
以下，針對具備有：引線框架或電路基板；在引線框架或電路基板上積層或並聯而搭載的1個以上半導體元件；將引線框架或電路基板與半導體元件進行電氣式耦接的焊接線；以及將半導體元件與焊接線進行密封的密封材；之半導體裝置，使用圖式進行詳細說明，惟本發明並不僅侷限於使用焊接線者。
圖9係針對使用本發明之半導體密封用環氧樹脂組成物，將在引線框架上所搭載之半導體元件施行密封而獲得半導體裝置的一例子，表示截面構造的圖。在晶粒座403上，隔著黏晶材硬化體402將半導體元件401固定。半導體元件401的電極墊與引線框架405之間，係利用金屬線404相耦接。半導體元件401係利用由半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化體所構成之密封材406進行密封。
圖10係針對使用本發明之半導體密封用環氧樹脂組成物，將電路基板上所搭載半導體元件施行密封，而獲得半導體裝置之一例子，表示截面構造的圖。在電路基板408上隔著黏晶材硬化體402將半導體元件401固定。半導體元件401的電極墊407與電路基板408上的電極墊407之間，係利用金屬線404相耦接。利用由半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化體所構成密封材406，僅將電路基板408之搭載半導體元件401的單面施行密封。電路基板408上的電極墊407、與電路基板408上的非密封面側之焊錫球409，係於內部進行接合。
[實施例]
針對本發明利用實施例進行更詳細說明，惟本發明並不僅侷限於該等實施例。
[第1顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物] [實施例1-1] ＜樹脂組成物之配方(質量份)＞
環氧樹脂1：含伸苯基骨架之酚芳烷基型環氧樹脂(日本化藥(股)製、NC-3000；軟化點58℃、環氧當量277)　8.0質量份
環氧樹脂2：雙酚A型環氧樹脂(Japan Epoxy Resins(股)製、YL6810；熔點45℃、環氧當量172)　2.0質量份
酚樹脂1：含伸苯基骨架之酚芳烷基樹脂(三井化學(股)製、XLC-4L；軟化點65℃、羥基當量165)　2.6質量份
酚樹脂2：苯酚酚醛樹脂(住友培科(股)製、PR-HF-3；軟化點80℃、羥基當量105)　2.6質量份
硬化促進劑(三苯膦)　0.2質量份
無機填充材(平均粒徑16μm熔融球狀二氧化矽)　84.0質量份
棕櫚蠟　0.1質量份
碳黑　0.3質量份
偶合劑　0.2質量份
＜母料之準備＞
將上述配方的樹脂組成物原材料，經利用高速混合機施行5分鐘粉碎混合後，完成該混合原料的準備。
＜顆粒狀樹脂組成物之製造＞
作為圖6所示之圓筒狀外周部302的素材係使用具有孔徑2.5mm小孔的鐵製衝孔金網。在直徑20cm轉子301的外周上，安裝經加工成圓筒狀且高度25mm、厚度1.5mm的衝孔金網，而形成圓筒狀外周部302。使轉子301依3000RPM進行旋轉，將圓筒狀外周部302利用激磁線圈進行加熱至115℃。待轉子301的旋轉數、與圓筒狀外周部302的溫度呈穩定狀態之後，在利用脫氣裝置施行脫氣之下，利用雙軸擠出機309將上述母料施行熔融混練而獲得熔融物，將該熔融物從轉子301的上方通過雙層管式圓筒體305，依2kg/hr比例供應至轉子301內側，利用使轉子301旋轉而獲得的離心力使其通過圓筒狀外周部302的複數小孔，而獲得顆粒狀樹脂組成物。製造條件的詳細係如表1所記載。
＜顆粒狀樹脂組成物之評估＞
針對所獲得之顆粒狀樹脂組成物依照下述方法施行評估，評估結果如表1所示。
2mm以上的粒子量、1mm以上且未滿2mm的粒子量、及未滿106μm的微粉量：將所獲得之顆粒狀樹脂組成物40g秤量至1mg而作為試料。使用RO-TAP型搖篩機(丸菱科學機械製作所製、型號-SS-100A)所具備之開孔2.00mm、1.00mm及106μm的JIS標準篩，一邊使該等篩進行振動20分鐘(鎚敲打數：120次/分)，一邊使試料通過篩，而進行分級。接著，測定通過106μm篩的微粉質量、通過2mm篩但殘留於1mm篩上的粒子質量、以及殘留於2mm篩上的粒子質量，求取相對於分級前全試料質量的質量比。
最長長度(L)5mm以下、最短長度(S)1mm以下的粒子比例：將所獲得之顆粒狀樹脂組成物，使用RO-TAP型搖篩機(丸菱科學機械製作所製、型號-SS-100A)所具備之開孔106μm的JIS標準篩，一邊使篩進行振動20分鐘(鎚敲打數：120次/分)，一邊使試料通過篩而進行分級，將未滿106μm的微粉除去。接著，從106μm篩上所殘留的粒子中隨機選取100個，測定每一個粒子的最長長度(L)與最短長度(S)，並將最長長度(L)5mm以下且最短長度(S)1mm以下的粒子，與其以外之粒子進行分離。接著，求取最長長度(S)5mm以下且最短長度1mm以下的粒子總質量相對於分離前的100個總質量之比率，並作為最長長度(L)5mm以下且最短長度(S)1mm以下的粒子比例。
靜止角、塌陷角、差角：如圖5所示，朝向粉體性質測定儀(HOSOKAWAMICRON(股)製、型號-PT-E)所具備的直徑80mm圓板狀水平板205中心，使用漏斗201從垂直方向投入顆粒狀樹脂組成物，而在水平板205上形成圓錐狀顆粒體204。顆粒狀樹脂組成物的投入係施行至圓錐保持呈一定形狀為止，使用分度器求取如圖5所示的仰角(Φ )，作為「靜止角」。接著，使位於與水平板205相同基座206上的109g擺錘，從高度160mm處進行三次掉落，經利用衝撞而使部分顆粒狀樹脂組成物崩壞並脫落後，使用分度器求取如圖5所示仰角(θ)而測定塌陷角。又，求取所測得之靜止角與塌陷角的差作為「差角」。塌陷角的判定基準係將25°以下的情況評為「◎」，大於25°且在30°以下的情況評為「○」，大於30°的情況評為「△」，大於35°的情況評為「×」。
播散不均及固著性：如圖11所示，在振動進料器500(A＆D公司製、鍋槽503的尺寸：長450mm×寬55mm)料斗501中，投入顆粒狀樹脂組成物120g，將閘門502間隙調整為0.4mm，並依初期搬送速度為10g/分的方式進行一定振動而搬送顆粒狀樹脂組成物，利用在秤量機513上所載容器512承接顆粒狀樹脂組成物511，每隔1分鐘施行質量測定，並調查質量增加。又，待測定結束後，依目視調查樹脂粒子間有無固著、有無附著於進料器內面、或有無在途中出現阻塞的粒子或微粉，將無固著、附著及阻塞者評為「◎」，將雖有固著、附著或阻塞，但不致阻礙及持續搬送者評為「○」，將多數存在固著、附著或阻塞，因此持續搬送性略差者評為「△」，將固著、附著或阻塞明顯，對持續搬送性造成嚴重影響者評為「×」。播散不均的判定基準係在1分後、3分後、5分後、7分後、10分後調查質量增加量，當經10分後的質量增加量相對於理論質量增加量的差進入±1g範圍內時評為「◎」，將進入±2g範圍內時評為「○」，除此之外均評為「×」。
金屬線流動率：如圖12所示，藉由使用振動進料器進行一定量搬送，而準備已裝入顆粒狀樹脂組成物606的樹脂材料供應容器607，在配置於壓縮成形模具的上模601與下模609間，且由耐熱性等級為FR-4的玻璃基材環氧樹脂銅箔積層板所構成，厚0.5mm、寬50mm，長210mm的電路基板603上，利用銀糊黏合厚度0.25mm、10mm方塊的半導體元件604，再將使寬25μm、長約5mm的金線金屬線605依間距間隔60μm而連接合至半導體元件604與電路基板603者12個，依搭載半導體元件604之面朝下的方式，利用基板固定手段602固定於上模601。接著，藉由使構成樹脂材料供應容器607底面的檔板608朝橫方向進行滑動，將顆粒狀樹脂組成物606供應至下模腔610內之後，將樹脂材料供應容器607搬出於模具外。接著，一邊在將模腔內施行減壓下，一邊利用壓縮成形機(TOWA股份有限公司製)將12個半導體元件604統籌地施行密封成形，獲得MAP成形品。此時的成形條件係依模具溫度175℃、成形壓力3.9MPa、硬化時間120秒實施。接著，將所獲得之MAP成形品利用晶割而個片化，獲得如圖13所示之模擬半導體裝置(半導體元件604與金線金屬線605係利用樹脂組成物硬化體的密封材611進行密封，使半導體元件604上的密封材611厚度(t)為0.5mm)。將所獲得之模擬半導體裝置的金屬線流動量，使用軟X射線裝置(SOFTEX股份有限公司製、PRO-TEST-100)，測定封裝對角線上最長金金屬線4條(長度5mm)的平均流動率，並計算出金屬線流動率(金屬線流動量/金屬線長×100(%))。判斷基準係當金屬線流動率達3%以上時判定為「不良」。此外，金屬線流動率未滿3%且達2%以上者判定為「○」，而將金屬線流動率未滿2%者判定為「◎」。
填充性：如圖14所示，準備在由耐熱性等級FR-4的玻璃基材環氧樹脂銅箔積層板所構成，厚0.5mm、寬50mm、長210mm的電路基板701上，將12個厚0.2mm、5×10mm方塊的第一半導體元件702，依等間隔使用銀糊進行黏合，再準備將同尺寸的第二半導體元件703相對於第一半導體元件702在XY平面上進行90°旋轉的位置處，在分別對應的第一半導體元件702上使用上述銀糊黏合的模擬元件704。接著，使用與金屬線流動率評估相同的壓縮成形模具，如同金屬線流動率評估，利用壓縮成形機(TOWA股份有限公司製)將12個模擬元件704統籌地施行密封成形，獲得在模擬元件704上的密封材厚度(t)0.3mm之模擬半導體裝置的MAP成形品。此時的成形條件係依模具溫度175℃、成形壓力3.9MPa、硬化時間120秒實施。所獲得之MAP成形品未施行個片化，而直接使用超音波探傷裝置(日立建機股份有限公司製、mi-scope hyper II)施行填充性評估。12個模擬元件中，將全部模擬元件周邊已完全填充者判定為「○」，將在1~5個模擬元件周邊發生了縮孔或孔隙等填充不良者判定為「△」，將達6個以上模擬元件周邊發生了縮孔或孔隙等填充不良者判定為「×」。所獲得結果如表1所示。
[實施例1-2~1-8、1-12~1-15、比較例1-1~1-3]
依照表1的條件，如同實施例1-1般獲得顆粒狀樹脂組成物，同樣地施行各項試驗。所獲得結果如表1所示。
[比較例1-4]
將樹脂組成物的原材料利用高速混合機施行5分鐘粉碎混合後，利用雙軸擠出機309依混練溫度100℃進行熔融混練，再利用冷卻帶施行冷卻後，利用鎚碎機施行粗粉碎，獲得平均粒徑800μm、粒度分佈40μm~10mm的粗粉碎物。將其更進一步利用微粉碎機依4000旋轉施行粉碎，獲得顆粒狀樹脂組成物，並施行與實施例1-1相同的試驗。所獲得結果如表2所示。
[實施例1-9~1-11、比較例1-5~1-7]
將依比較例1-4所獲得之顆粒狀樹脂組成物，更進一步使用RO-TAP型搖篩機所具備的開孔2.00mm、1.00mm及106μm之JIS標準篩，一邊使該等篩振動20分鐘(鎚敲打數：120次/分)，一邊使試料通過篩而進行分級，並依成為如表2所示粒度分佈的方式，調合顆粒狀樹脂組成物的各分級成分，獲得既定粒度分佈的樹脂組成物，並施行與實施例1-1相同的試驗。所獲得結果如表2所示。
實施例1-1~1-15的樹脂組成物均係屬於相對於全樹脂組成物，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例在3質量%以下、1mm以上且未滿2mm的粒子比例達0.5質量%以上、60質量%以下且未滿106μm的微粉比例在5質量%以下者，幾乎沒有播散不均與固著等發生，獲得金屬線流動小、填充性亦良好的結果。
[第2顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物] [實施例2-1] ＜樹脂組成物之配方(質量份)＞
環氧樹脂1：含聯伸苯基骨架之酚芳烷基型環氧樹脂(日本化藥(股)製、NC-3000；軟化點58℃、環氧當量277)　8.0質量份
環氧樹脂2：雙酚A型環氧樹脂(Japan Epoxy Resins(股)製、YL6810；熔點45℃、環氧當量172)　2.0質量份
酚樹脂1：含聯伸苯基骨架之酚芳烷基樹脂(日本化藥(股)製、GPL-65；軟化點65℃、羥基當量198)　8.0質量份
硬化促進劑(三苯膦)　0.2質量份
無機填充材(平均粒徑16μm熔融球狀二氧化矽)　81.2質量份
棕櫚蠟　0.1質量份
碳黑　0.3質量份
偶合劑　0.2質量份
＜母料之準備＞
將上述配方的樹脂組成物原材料，經利用高速混合機施行5分鐘粉碎混合後，完成該混合原料的準備。
＜顆粒狀樹脂組成物之製造＞
作為圖6所示之圓筒狀外周部302的素材係使用具有孔徑2.5mm小孔的鐵製衝孔金網。在直徑20cm轉子301的外周上安裝經加工呈圓筒狀且高度25mm、厚度1.5mm的衝孔金網，而形成圓筒狀外周部302。使轉子301依3000RPM進行旋轉，將圓筒狀外周部302利用激磁線圈進行加熱至115℃。待轉子301的旋轉數、與圓筒狀外周部302的溫度呈穩定狀態之後，在利用脫氣裝置施行脫氣之下，利用雙軸擠出機309將上述母料施行熔融混練而獲得熔融物，將該熔融物從轉子301的上方通過雙層管式圓筒體305，依2kg/hr比例供應至轉子301內側，利用使轉子301旋轉而獲得的離心力使其通過圓筒狀外周部302的複數小孔，獲得顆粒狀樹脂組成物。製造條件的詳細係如表3所記載。
＜評估方法＞
顆粒密度(D1)：將所獲得之顆粒狀樹脂組成物使用RO-TAP型搖篩機(丸菱科學機械製作所製、型號-SS-100A)所具備之開孔106μm的J1S標準備，一邊使該等篩進行振動20分鐘(鎚敲打數：120次/分)，一邊使試料通過篩而進行分級，將未滿106μm的微粉除去。接著，利用前述比重瓶法求取顆粒密度。
硬化物比重(D2)：將所獲得之顆粒狀樹脂組成物先打錠為既定尺寸的錠劑，使用轉鑄成形機，依模具溫度175±5℃、注入壓力7MPa、硬化時間120秒，成形直徑50mm×厚度3mm的圓盤，求取質量、體積，並計算出硬化物比重。
搬送性、固著性：將顆粒狀樹脂組成物試料300g，供應至圖11所示之振動進料器500(A＆D公司製、閘門502間隙：0.4mm、鍋槽503尺寸：長450mm×寬55mm)的料斗501後，振動強度調整為初期搬送速度為10g/分，測定搬送300g的時間。搬送後，觀察粒子間的固著、對振動進料器500的附著、途中阻塞等狀況。搬送性的判斷基準係依搬送時間計，在(29分)以內者評為「A」，在(29分)~(30分)範圍內者評為「B」，在(30分)~(31分)範圍內者評為「C」，在(31分)~(32分)範圍內者評為「D」，達(32分)以上者評為「E」，且將A、B、C視為合格。此外，搬送性試驗中的振動數係於其他實施例、比較例中均未改變，依相同振動數施行測定。固著性的判斷基準係將無固著、附著及阻塞者評為「◎」，將雖有固著、附著或阻塞，但不致阻礙及持續搬送者評為「○」，將多數存在固著、附著或阻塞情況，持續搬送性略差者評為「△」，將固著、附著或阻塞明顯，對持續搬送性造成嚴重影響者評為「×」。
填充性：如圖12所示，藉由使用振動進料器進行一定量搬送，而準備已裝入顆粒狀樹脂組成物606的樹脂材料供應容器607，在配置於壓縮成形模具的上模601與下模609間，且由耐熱性等級為FR-4的玻璃基材環氧樹脂銅箔積層板所構成，厚0.5mm、寬50mm、長210mm的電路基板603上，利用銀糊黏合厚度0.25mm、10mm方塊的半導體元件604，將此半導體元件12個依搭載半導體元件604之一面朝下的方式，利用基板固定手段602固定於上模601。接著，藉由使構成樹脂材料供應容器607底面的檔板608朝橫方向進行滑動，將顆粒狀樹脂組成物606供應至下模腔610內之後，將樹脂材料供應容器607搬出於模具外。接著，一邊在將模腔內施行減壓下，一邊利用壓縮成形機(TOWA股份有限公司製)將12個半導體元件604統籌地施行密封成形，獲得MAP成形品。此時的成形條件係依模具溫度175℃、成形壓力3.9MPa、硬化時間120秒實施。所獲得之MAP成形品未施行個片化，而直接使用超音波探傷裝置(日立建機股份有限公司製、mi-scope hyper II)施行填充性評估。12個模擬元件中，將全部模擬元件周邊已完全填充者判定為「○」，將在1~5個模擬元件周邊有發生縮孔或孔隙等填充不良者判定為「△」，將達6個以上模擬元件周邊有發生縮孔或孔隙等填充不良者判定為「×」。所獲得結果如表3所示。
[實施例2-2~2-14、比較例2-1]
除了在實施例2-1中，將無機填充材的量及顆粒狀樹脂組成物的製造條件設為如表3所示之外，其餘均如同實施例2-1般製作顆粒狀樹脂組成物。此外，比較例2-1中，利用雙軸擠出機施行熔融混練時，係在未脫氣情況下施行混練。施行與實施例2-1相同的試驗，所獲得結果如表3所示。
[比較例2-2]
將實施例2-1的組成原材料利用高速混合機施行5分鐘粉碎混合後，在利用脫氣裝置施行脫氣的情況下，利用雙軸擠出機309依混練溫度100℃進行熔融混練，再利用冷卻帶施行冷卻後，利用鎚碎機施行粗粉碎，獲得平均粒徑800μm、粒度分佈40μm~10mm的粗粉碎物。將其更進一步利用微粉碎機依4000旋轉施行粉碎，獲得顆粒狀樹脂組成物，並施行如同實施例2-1相同的試驗。所獲得結果如表4所示。
[比較例2-3、2-4]
將依比較例2-2所獲得之顆粒狀樹脂組成物，更進一步使用RO-TAP型搖篩機(丸菱科學機械製作所製、型號-SS-100A)所具備的開孔106μm與2mm之JIS標準篩，一邊使該等篩振動20分鐘(鎚敲打數：120次/分)，一邊使試料通過篩而進行分級，分級出未滿106μm、106μm以上且未滿2mm、以及達2mm以上的成分，並依成為如表4所示分佈的方式調整各成分，而製得顆粒狀樹脂組成物。施行與實施例2-1相同的試驗，所獲得結果如表4所示。
[比較例2-5]
在實施例2-1的組成中，將無機填充材量設為如表4中所記載的原材料，利用高速混合機施行5分鐘粉碎混合後，在利用脫氣裝置施行脫氣之下，利用雙軸擠出機309依混練溫度100℃進行熔融混練，更進一步利用冷卻帶施行冷卻後，利用鎚碎機施行粗粉碎，獲得平均粒徑800μm、粒度分佈40μm~10mm的粗粉碎物。將所獲得之粗粉碎物更進一步利用微粉碎機依4000旋轉進行粉碎後，使用RO-TAP型搖篩機(丸菱科學機械製作所製、型號-SS-100A)所具備的開孔106μm與2mm之JIS標準篩，一邊使該等篩振動20分鐘(鎚敲打數：120次/分)，一邊使試料通過篩而進行分級，分級出未滿106μm、106μm以上且未滿2mm、以及達2mm以上的成分，並依成為如表4所示分佈的方式調整各成分，而製得顆粒狀樹脂組成物。施行與實施例2-1相同的試驗，所獲得結果如表4所示。
實施例2-1~2-14的樹脂組成物均屬於相對於全樹脂組成物，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例在3質量%以下、未滿106μm的微粉比例在5質量%以下，且顆粒密度D1、與經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2係在0.88~0.97範圍內者，可獲得搬送時間不過久，且幾乎沒有播散不均與固著等情況發生，填充性亦呈良好的結果。
本申請案係以平成20年12月10日所提出申請的日本專利申請案特願2008-314064及平成20年12月10日所提出申請的日本專利申請案特願2008-314065為基礎，並主張優先權，且將該等的揭示內容全部爰引於本案中。
101、500．．．振動進料器
102、607．．．樹脂材料供應容器
103、202、511、606．．．顆粒狀樹脂組成物
104、610．．．下模腔
201．．．漏斗
203．．．擺錘
204、207．．．顆粒體
205．．．水平板
206．．．基座
301．．．轉子
302．．．圓筒狀外周部
303．．．磁性材料
304．．．激磁線圈
305．．．雙層管式圓筒體
307．．．冷卻夾套
308．．．外槽
309．．．雙螺桿擠出機
310．．．馬達
401、604．．．半導體元件
402．．．黏晶材硬化體
403．．．晶粒座
404．．．金屬線
405．．．引線框架
406、611．．．密封材
407．．．電極墊
408、701．．．電路基板
409．．．焊錫球
501．．．料斗
512．．．容器
513．．．秤量機
601．．．上模
602．．．基板固定手段
605．．．金線金屬線
608．．．檔板
609．．．下模
702．．．第一半導體元件
703．．．第二半導體元件
704．．．模擬元件
L．．．最長長度
S．．．最短長度
t．．．半導體元件上的密封材厚度
圖1為使用顆粒狀樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而獲得半導體裝置的方法中，從搬送起至秤量為止的一例之概略圖。
圖2為使用顆粒狀樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而獲得半導體裝置的方法中，對模具之下模腔進行供應方法的一例之概略圖。
圖3中，(a)針對顆粒狀樹脂組成物1粒子，從正橫方向觀看最長部分的圖；(b)針對顆粒狀樹脂組成物1粒子，從正橫方向觀看最短部分的圖。
圖4為針對顆粒狀樹脂組成物之彎曲的1粒子，表示其最長部分之圖。
圖5為靜止角(Φ )、塌陷角(θ)的測定方法之概略圖。
圖6為用於獲得本發明顆粒狀半導體密封用環氧樹脂組成物，從樹脂組成物之熔融混練起至捕捉顆粒狀樹脂組成物為止的一實施例之概略圖。
圖7為本發明所使用之轉子、及用於將轉子的圓筒狀外周部施行加熱的激磁線圈之一實施例的剖視圖。
圖8為將經熔融混練之樹脂組成物供應至轉子的雙層管式圓筒體之一實施例的剖視圖。
圖9為針對使用本發明半導體密封用環氧樹脂組成物，將引線框架上所搭載之半導體元件施行密封而獲得半導體裝置一例，表示其截面構造之圖。
圖10為針對使用本發明半導體密封用環氧樹脂組成物，將電路基板上所搭載半導體元件施行密封，而獲得半導體裝置一例，表示其截面構造之圖。
圖11為表示搬送性、播散不均及固著性之評估方法的概略圖。
圖12為表示於金屬線流動率及填充性評估中，將顆粒狀樹脂組成物供應給壓縮成形模具之方法的概略圖。
圖13為表示於金屬線流動率評估中，半導體元件上的密封材厚度(t)之概略圖。
圖14為於填充性評估中，表示在電路基板上搭載模擬元件之狀態的概略圖。
101．．．振動進料器
102．．．樹脂材料供應容器
103．．．顆粒狀樹脂組成物

Claims (9)

  1. 一種顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者，其特徵在於：相對於上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粒子比例係3質量%以下，而1mm以上且未滿2mm的粒子比例係0.5質量%以上且60質量%以下，而未滿106μm的微粉比例係5質量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物係在上述使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，相對於106μm以上的粒子，最長長度(L)5mm以下且最短長度(S)1mm以下的粒子比例為50質量%以上。
  3. 如申請專利範圍第1項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的塌陷角係35°以下。
  4. 一種顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，係利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成的半導體裝置所使用者，其特徵在於：相對於上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物全體，使用JIS標準篩並利用篩分所測得之粒度分佈中，2mm以上的粗大粒子比例係3質量%以下，而未滿106μm的微粉比例係5質量%以下；該半導體密封用環氧樹脂組成物的顆粒密度D1與該半導體密封用環氧樹脂組成物經硬化後的硬化物比重D2之比D1/D2，係0.88以上且0.97以下之範圍。
  5. 如申請專利範圍第4項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物的上述顆粒密度D1係1.95以下。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，上述顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，係對由具有複數小孔的圓筒狀外周部與圓盤狀底面所構成之轉子內側，供應熔融樹脂組成物，再利用由上述轉子進行旋轉所獲得離心力，使該組成物通過上述小孔而獲得。
  7. 一種半導體裝置之製造方法，係使用申請專利範圍第1至6項中任一項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封。
  8. 一種半導體裝置，係使用申請專利範圍第1至6項中任一項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物，利用壓縮成形將半導體元件施行密封而成。
  9. 一種半導體裝置，係具備有：引線框架或電路基板；在上述引線框架或上述電路基板上積層或並聯而搭載的1個以上之半導體元件；將上述引線框架或上述電路基板與上述半導體元件進行電氣式耦接的焊接線；以及將上述半導體元件與上述焊接線施行密封的密封材；者，其中，上述半導體元件上的上述密封材厚度係0.08mm以上且0.5mm以下；上述密封材係由申請專利範圍第1至6項中任一項之顆粒狀之半導體密封用環氧樹脂組成物之利用壓縮成形而形成的硬化物所構成。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010067538A1 (ja) * 2008-12-10 2010-06-17 住友ベークライト株式会社 顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物ならびにそれを用いた半導体装置及び半導体装置の製造方法
WO2012029278A1 (ja) * 2010-09-02 2012-03-08 住友ベークライト株式会社 ロータに用いる固定用樹脂組成物
JP5971176B2 (ja) * 2010-09-02 2016-08-17 住友ベークライト株式会社 ロータに用いる固定用樹脂組成物
JP5246377B2 (ja) * 2010-09-02 2013-07-24 住友ベークライト株式会社 ロータに用いる固定用樹脂組成物およびロータ
JP2012241177A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Panasonic Corp 圧縮成形用エポキシ樹脂組成物と半導体装置
JP6044137B2 (ja) * 2011-07-08 2016-12-14 日立化成株式会社 コンプレッション成形用半導体封止樹脂材料及び半導体装置
JP6071216B2 (ja) * 2012-02-28 2017-02-01 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂封止用材料の製造方法及び樹脂封止装置
JP5627619B2 (ja) * 2012-02-28 2014-11-19 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂封止装置及び樹脂封止体の製造方法
JP6225897B2 (ja) * 2012-02-29 2017-11-08 住友ベークライト株式会社 封止樹脂組成物の梱包方法、梱包物及び運搬方法
US20150130318A1 (en) * 2012-03-01 2015-05-14 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Resin composition for rotor fixing, rotor, and automotive vehicle
JP5957961B2 (ja) * 2012-03-01 2016-07-27 住友ベークライト株式会社 固定用樹脂組成物、ロータおよび自動車
JP5307263B1 (ja) * 2012-03-01 2013-10-02 住友ベークライト株式会社 固定用樹脂組成物、ロータ、および自動車
JP6044096B2 (ja) * 2012-03-29 2016-12-14 住友ベークライト株式会社 封止用エポキシ樹脂組成物および電子機器の製造方法
JP5971081B2 (ja) * 2012-10-26 2016-08-17 住友ベークライト株式会社 固定用樹脂組成物、ロータ、および自動車
JP6275946B2 (ja) * 2012-12-13 2018-02-07 住友ベークライト株式会社 ローター固定用樹脂組成物およびローター
JP6351927B2 (ja) * 2012-12-27 2018-07-04 京セラ株式会社 封止用樹脂組成物及び半導体装置の製造方法
JP2014133831A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Panasonic Corp 圧縮成形用エポキシ樹脂組成物と半導体装置
WO2015005138A1 (ja) * 2013-07-10 2015-01-15 住友ベークライト株式会社 封止樹脂組成物の運搬方法及び梱包物
CN106463417A (zh) * 2014-05-14 2017-02-22 三菱电机株式会社 半导体装置的制造方法
WO2016010067A1 (ja) * 2014-07-18 2016-01-21 積水化学工業株式会社 半導体素子保護用材料及び半導体装置
JP2016023279A (ja) * 2014-07-23 2016-02-08 住友ベークライト株式会社 封止用樹脂組成物、半導体装置および構造体
JP6282564B2 (ja) * 2014-09-16 2018-02-21 東芝メモリ株式会社 半導体装置の製造方法
EP3210240A1 (en) * 2014-12-11 2017-08-30 Evatec AG Apparatus and method especially for degassing of substrates
TWI692066B (zh) * 2015-03-31 2020-04-21 日商住友電木股份有限公司 半導體密封用環氧樹脂粒狀體之製造方法、半導體密封用環氧樹脂粒狀體、半導體裝置之製造方法及半導體裝置
JP6080907B2 (ja) * 2015-06-25 2017-02-15 Ｔｏｗａ株式会社 圧縮成形装置の樹脂材料供給装置及び方法、圧縮成形装置、並びに樹脂成形品製造方法
WO2017003087A1 (ko) * 2015-06-30 2017-01-05 삼성에스디아이 주식회사 과립상 반도체 소자 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 봉지된 반도체 소자
KR101900549B1 (ko) * 2015-06-30 2018-09-19 삼성에스디아이 주식회사 과립상 반도체 소자 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 봉지된 반도체 소자
JP6499941B2 (ja) * 2015-07-23 2019-04-10 アピックヤマダ株式会社 樹脂成形方法および樹脂成形装置
JP6519424B2 (ja) * 2015-09-16 2019-05-29 住友ベークライト株式会社 高誘電樹脂組成物
JP6555042B2 (ja) * 2015-09-17 2019-08-07 味の素株式会社 粒状樹脂組成物
JP6756118B2 (ja) * 2016-02-26 2020-09-16 日本ゼオン株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP6776597B2 (ja) * 2016-04-20 2020-10-28 住友ベークライト株式会社 熱硬化性樹脂組成物、樹脂封止基板、および電子装置
JP6922158B2 (ja) * 2016-04-20 2021-08-18 住友ベークライト株式会社 熱硬化性樹脂組成物、樹脂封止基板、および電子装置
JP6827210B2 (ja) * 2016-07-29 2021-02-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 封止用エポキシ樹脂組成物、及び半導体装置の製造方法
CN106971098B (zh) * 2016-10-11 2020-06-02 阿里巴巴集团控股有限公司 一种防重打包的方法及其装置
KR102097798B1 (ko) * 2017-01-06 2020-04-06 삼성에스디아이 주식회사 과립상 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치
KR102097800B1 (ko) * 2017-06-21 2020-04-06 삼성에스디아이 주식회사 정제 상의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 장치
KR102126049B1 (ko) * 2017-09-22 2020-06-23 삼성에스디아이 주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물, 이를 이용한 반도체 소자 밀봉 방법 및 반도체 소자
KR102264929B1 (ko) * 2018-12-20 2021-06-14 삼성에스디아이 주식회사 정제 상의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 장치
US11887865B2 (en) * 2020-10-30 2024-01-30 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. System and method for manufacturing a semiconductor package structure
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 (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246671A (ja) * 1998-02-26 1999-09-14 Shin Etsu Chem Co Ltd 顆粒状エポキシ樹脂組成物の製造方法
CN1806323A (zh) * 2004-04-30 2006-07-19 住友电木株式会社 树脂密封型半导体封装及其制造方法以及制造装置
CN1997708A (zh) * 2004-06-25 2007-07-11 三菱工程塑胶株式会社 芳香族聚碳酸酯树脂组合物、以及使用该树脂组合物的光学信息记录介质用基板、透明光学部件、照明设备外壳和车辆用透明构件

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1034647A (ja) * 1996-07-23 1998-02-10 Nitto Denko Corp 成形用樹脂顆粒体およびその製法
JPH10292094A (ja) * 1997-02-20 1998-11-04 Toshiba Corp エポキシ樹脂組成物、これを用いた樹脂封止型半導体装置、エポキシ樹脂成形材料、およびエポキシ樹脂複合タブレット
JP3135926B2 (ja) 1997-08-07 2001-02-19 松下電工株式会社 半導体チップをモールドするためのエポキシ樹脂封止材料及びその製造方法
JPH11243099A (ja) * 1997-12-02 1999-09-07 Toray Ind Inc 半導体封止用樹脂ペレット、その製造方法、製造装置、及び半導体装置
JP3625256B2 (ja) * 1998-02-16 2005-03-02 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物の製粉装置
JP3846825B2 (ja) * 1998-04-01 2006-11-15 住友ベークライト株式会社 顆粒状半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法
JP3594489B2 (ja) * 1998-07-03 2004-12-02 京セラケミカル株式会社 樹脂封止型電子部品の製造方法
JP3695686B2 (ja) * 1999-04-30 2005-09-14 住友ベークライト株式会社 熱硬化性樹脂組成物の造粒装置
JP2003285319A (ja) 2002-03-28 2003-10-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂組成物の製粉装置および製粉方法
JP4336499B2 (ja) 2003-01-09 2009-09-30 Ｔｏｗａ株式会社 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置
WO2006001512A1 (ja) * 2004-06-25 2006-01-05 Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、並びにそれを用いた光情報記録媒体用基板、透明光学部品、照明器具カバー及び車輌用透明部材
JP2006216899A (ja) 2005-02-07 2006-08-17 Kyocera Chemical Corp コンプレッション成形用成形材料及び樹脂封止型半導体装置
JP2008121003A (ja) 2006-10-17 2008-05-29 Hitachi Chem Co Ltd 封止用エポキシ樹脂成形材料及びこれを用いた電子部品装置
JP4973325B2 (ja) * 2007-06-11 2012-07-11 住友ベークライト株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法及び半導体装置の製造方法
JP2008303368A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP5277569B2 (ja) * 2007-06-11 2013-08-28 住友ベークライト株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
WO2010067538A1 (ja) * 2008-12-10 2010-06-17 住友ベークライト株式会社 顆粒状の半導体封止用エポキシ樹脂組成物ならびにそれを用いた半導体装置及び半導体装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246671A (ja) * 1998-02-26 1999-09-14 Shin Etsu Chem Co Ltd 顆粒状エポキシ樹脂組成物の製造方法
CN1806323A (zh) * 2004-04-30 2006-07-19 住友电木株式会社 树脂密封型半导体封装及其制造方法以及制造装置
US20060223235A1 (en) * 2004-04-30 2006-10-05 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Resin-sealing semiconductor package and method and device for manufacturing the same
CN1997708A (zh) * 2004-06-25 2007-07-11 三菱工程塑胶株式会社 芳香族聚碳酸酯树脂组合物、以及使用该树脂组合物的光学信息记录介质用基板、透明光学部件、照明设备外壳和车辆用透明构件

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