JP3135926B2 - 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 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、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に関する。

背景技術 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材からなる封止組成
物を圧縮してできた所謂タブレットを使用してトランス
ファー成形により半導体チップの封止が行なわれてい
る。このタブレットは、上記封止組成物を混練し、これ
を半硬化してできた硬化物を粉砕して得た粒状物を円筒
状に圧縮して形成される。このようにして得られたタブ
レットはトランスファー成形機のポットに供給されてか
ら、モールドのキャビティに強制的に送られてここで半
導体チップを包囲する形で成形される。近年、封止性能
を向上させるために、マルチポット型のトランスファー
成形機を使用することが提案されており、このマルチポ
ット型のトランスファー成形機では複数のポットが設け
られてポットから対応するキャビディまでのランナー長
を短くして複数の半導体チップを一度に封止するように
なっている。ポット数が多くなると、タブレットのサイ
ズを小さくして一つのポットに供給されるタブレットの
十分な個数とすることが必要とされる。この点を考慮し
て、タブレットに圧縮する前の粉砕物を利用することが
考えられる。

しかしながら、半硬化したエポキシ組成物を粉砕した
後の粉砕物には多数の微細粉が含まれており、この微細
粉は封止材料を計量器に供給するための材料移送経路や
封止材料をポットに供給するための材料移送経路で目詰
まりを起こしやすく、その結果モールドキャビティに封
止材料が十分に供給されず、その結果封止性能が低下す
ることになる。また、この微細粉は粒径の大きな粒体に
付着する傾向が有るため、篩によって分級することが困
難であり、粒体をポットやモールドキャビティに供給す
る際に加えられる振動によって容易に粒体から分離して
しまう。更には、振動によって粒体の角かけが起こり、
微細粉が新たに発生するものである。

更に、たとえタブレットを使用しても、タブレットが
ポット乃至キャビティに供給される間に振動を受けて微
細粉が容易にタブレットから分離されて、キャビティに
至る移送経路の目詰まりを起こすことがある。

上記の問題に鑑みて、トランスファー成形機の材料移
送経路に目詰まりが発生しにくい粒状のエポキシ封止材
料を提供することが望まれる。

発明の開示 本発明では、上述の問題点を解消する改良されたエポ
キシ樹脂封止材料及びその製造方法を提供する。本発明
によるエポキシ樹脂封止材料は、エポキシ樹脂、硬化
剤、無機充填材、離型剤からなる組成を有し、0.1mm〜
5.0mmの粒径を有する粒状体が全体の99wt％以上で、0.1
mm未満の粒径を有する粒状体が全体の1wt％以下であ
る。このエポキシ樹脂封止材料はその安息角が20゜〜40
゜であることが特徴であり、これによりモールドキャビ
ティに至る材料移送経路に目詰まりを起こすことが無い
良好な流動性を発揮して、優れた封止性能を保証する。
なお、0.1mm未満の粒径を有する微細粉が1wt％を超える
場合や、0.1mm〜5.0mmの粒径を有する粒状体が99wt％未
満の場合、材料移送経路に目詰まりが発生しやすくな
る。また、安息角が40゜を超える場合も、材料移送経路
に目詰まりが発生しやすくなる。安息角が20゜未満の封
止材料は製造しようとすると製造するために長時間かか
り、経済的でない。

このエポキシ樹脂封止材料は以下の過程により製造さ
れる。先ず、上記成分の封止組成物を混練してＢ−ステ
ージ状態の半硬化物を得て、この半硬化物を粉砕して直
径が5mm以下の粉砕物（piece）を得る、この粉砕物は粒
径が0.1mmから5.0mmの粒体（granule）と粒径が0.1mm未
満の微細粉（minute powder）とを含み、粒体を継続的
に動かしながら粒体の表面にあるエポキシ封止組成物の
樹脂成分を溶融させることで、上記微細粉を樹脂成分の
溶融相内に捕捉し、次いで、上記溶融相を固化させるこ
とで微細粉を捕捉した樹脂層で被覆された粒状の上記エ
ポキシ樹脂封止材料が得られる。この結果、0.1mm〜5.0
mmの粒径を有する粒状体の表面には樹脂層が形成され、
この樹脂層に0.1mm未満の粒径を有する微細粉が捕捉さ
れる。この方法により、分離した微細粉が少ないエポキ
シ樹脂封止材料が成功裏に得られて、上記の粒度分布と
上記の安息角が満足できる。

好ましい実施例においては、粒体を攪拌しながら加熱
することで、全体の粒体についてその表面で上記封止組
成物の樹脂成分を効率よく溶融させることができると共
に、粒体が互いにくっつき合ってむやみに大きな塊とな
るのと防止して、一様なサイズのエポキシ樹脂封止材料
の製造を容易に行なえる。

また、粒体の表面へ加熱により樹脂層を形成する前処
理として、粉砕物に水を添加して上記粒体の表面を湿潤
化させることが望ましい。この前処理を行なうことで、
樹脂成分を溶融させて溶融相を形成する前に、微細粉を
粒体表面に付着させることができて、その直後の過程で
の溶融相への微細粉の捕捉効率をあげることができる。

溶剤や湿潤化剤を攪拌中の粒体の集合体に添加して造
粒を行なうことができる。溶剤としては粒体表面での封
止組成中の樹脂成分を溶かして溶融することができるも
のが選択されこれにより表面を湿潤化してここに微細粉
を吸収する。湿潤化剤も同様に表面を湿潤化して微細粉
を吸収するものであり、エポキシ樹脂、硬化剤、離型
剤、界面活性剤及び水の群から選択された一つまたはそ
れ以上である。湿潤化剤として離型剤を用いることは封
止過程を容易とすることができる上で望ましい。

上述した目的や利点及びその他の目的や利点は以下に
述べる図面を参照した発明の詳細な説明や実施例から明
白になろう。

図面の簡単な説明 図１は本発明に係るエポキシ樹脂封止材料の製造に使用
されるミキサーを示す概略図； 図２は本発明に係るエポキシ樹脂封止材料の製造に使用
される流動容器を示す概略図 発明を実施するための最良の形態 本発明のエポキシ樹脂封止材料は粒状体として提供さ
れてトランスファー成形機で半導体チップを埋入成形す
るために使用される。エポキシ樹脂材料は、エポキシ樹
脂、硬化剤、離型剤、無機充填材からなる封止組成物か
ら調製される。この他、組成物には必要に応じて、硬化
促進剤、界面活性剤、シランカップリング剤、着色剤、
低応力化剤、難燃剤が含まれる。このエポキシ樹脂封止
組成物は樹脂成分として無機充填材や着色剤以外のもの
が含まれる。

エポキシ樹脂としては、オルソクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビ
フェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポ
キシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、複素環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらの特定
のエポキシ樹脂を単独や組み合わせて使用してもよい。

硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂及びその
誘導体、クレゾールノボラック樹脂及びその誘導体、モ
ノまたはジヒドロキシナフタレンノボラック樹脂及びそ
の誘導体、フェノール類やナフトール類とｐ−キシレン
の縮合体、ジシクロペンタジエンとフェノールの共重合
体等のフェノール系硬化剤や、アミン系硬化剤や、酸無
水物等が挙げられる。これら特定の硬化剤は、単独や組
み合わせて使用してもよい。なお、フェノールノボラッ
ク樹脂を用いた場合、樹脂硬化物の吸湿率を低下するこ
とができ好ましい。その配合量としては、通常エポキシ
樹脂に対して、当量比で0.1〜10の範囲で配合される。

離型剤としては、ステアリン酸、モンタン酸、パルミ
チン酸、オレイン酸、リノール酸等の脂肪酸、その脂肪
酸のカルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、
亜鉛塩等の塩、その脂肪酸のアミド、リン酸エステル、
ポリエチレン、ビスアマイド、カルボキシル基含有ポリ
オレフィン及び天然カルナバ等が挙げられる。離型剤を
含有することにより半導体素子やリードフレームとの密
着性の高いエポキシ樹脂の使用が可能となり、トランス
ファー成形時、樹脂硬化物とプランジャーや金型との離
型性が保証される。

無機充填材としては、結晶シリカ、溶融シリカ、アル
ミナ、マグネシア、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、窒化ケイ素、タルク、ケイ酸カルシウム
等が挙げられる。上記無機充填材は、単独で用いても、
２種類以上を併用してもよい。なお、無機充填材として
結晶シリカ又は溶融シリカ等のシリカを用いた場合、樹
脂硬化物の線膨張係数が小さくなり、半導体素子の線膨
張係数に近づくため好ましい。なお、無機充填材を、樹
脂成分と無機充填材の合計100重量部中に60〜95重量部
含有することが望ましく、これにより樹脂硬化物の吸湿
量が低下させることができると共に封止された半導体の
半田付け時の熱に対する耐熱性が優れる。無機充填材と
しては、0.5〜50μｍの平均粒径のものが用いられる。

硬化促進剤としては、1,8−ジアザ−ビシクロ（5,4,
0）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、ベンジル
ジメチルアミン等の三級アミン化合物、２−メチルイミ
ダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−
フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミ
ダゾール等のイミダゾール化合物、トリフェニルホスフ
ィン、トリブチルホスフィン等の有機ホスフィン化合物
等が挙げられる。

界面活性剤としては、ポリエチレングリコール脂肪酸
エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリ
セリド等が挙げられる。

シランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン等のエポキシシランや、Ｎ−
フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等の
アミノシラン等が挙げられる。

着色剤としては、カーボンブラック、酸化チタン等が
挙げられる。

低応力化剤としては、シリコーンゲル、シリコーンゴ
ム、シリコーンオイル等が挙げられる。

難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、ハロゲ
ン化合物、リン化合物等が挙げられる。

これらの硬化促進剤、シランカップリング剤、離型
剤、着色剤、低応力化剤、界面活性剤、及び難燃剤とし
ては夫々一つまたはそれ以上が用いられる。

エポキシ樹脂封止材料の製造に際しては、上記の樹脂
成分と無機充填材が例えばヘンシェルミキサーのような
ミキサーで混合され、加熱しながら混練されて樹脂成分
を軟化させてからシート状、棒状やその他の半硬化体と
して押し出される。この混練及び押し出しは、例えば、
熱ロール、二軸ニーダーや押し出し機を用いて行われ
る。混練は、樹脂成分の硬化が大きく進まない程度で、
樹脂成分と無機充填材との馴染みが十分になる程度の時
間行われる。その後、硬化体を粉砕して5.0mm以下の粒
径の粉砕物を得る。5.0mmを超えるものが含まれる場合
には、篩い分け等を行なって除去する。この粉砕は、例
えば、ロータリーカッター、ローラーミルやハンマーミ
ルを用いて行われる。このようにして粉砕された粉砕物
は0.1mm以上の径を有する粒体と、0.1mm未満の径を有す
る微細粉とを含む。

この粉砕物は造粒されて微細粉を捕捉する樹脂被覆を
夫々有する最終のエポキシ樹脂封止粒状体とされる。粉
砕物に熱等と攪拌とが組み合せて加えられて微細粉の捕
捉を伴う造粒が行われる。即ち攪拌しながら熱等を加え
ることで粒体表面の樹脂成分が溶融して溶融相が形成さ
れ、これが微細粉を捕捉する。

造粒方法Ａ 上記の造粒を行なう一つの方法は、図１に示すミキサ
ーを使用する。このミキサーは、上部開口の容器10、モ
ータ12によって容器内で回転する攪拌翼11とで構成され
る。攪拌翼11を高速で回転することにより、容器10内の
粉砕物粒体Ｇが強烈に攪拌されて互いに衝突して摩擦熱
を発生し、この摩擦熱で粒体表面に存在する封止組成中
の最も融点が低い樹脂成分を溶融させる。温度即ち摩擦
熱量はモータ速度を選択することで調整して最低の溶融
点を有する樹脂成分を溶融させることができる。溶融相
を持った粒体は互いに衝突を行なうことで溶融相同士の
界面でくっ付いて凝集する。この凝集物粒体が所定の大
きさの径になると、回転する攪拌翼11によってせん断さ
れて小さな径に戻される。この凝集とせん断とが繰り返
されて適当な大きさの粒体が得られ、この間に微細粉が
溶融相に捕捉される機会が大きくなる。この後、攪拌翼
11の回転速度を低下させて樹脂成分の溶融を停止させる
も粒体の攪拌を続け、溶融相を冷却させて粒体表面にで
きる樹脂層に微細粉を拘束させる。この攪拌によって安
息角が所定の範囲20゜〜40゜の粒状体が得られる。この
方法では、攪拌翼の回転速度を低下させる時、離型剤を
追加することが望ましく、これによって、粒体の表面に
離型剤の層や離型剤が樹脂に溶融や混合した組み合わせ
層が形成される。このように粒体表面に離型剤を追加す
ることで封止過程を容易に行なうことができる。この方
法でのミキサーとしては、ヘンシェルミキサー、ユニバ
ーサルミキサー、リボンブレンダーやスーパーミキサー
が用いられる。

造粒方法Ｂ 別の造粒方法としては上のミキサーにヒーターを追加
して使用することがある。このヒーターは図１の容器の
壁内に設けられて、粉砕された粒体表面に存在する封止
組成中の最も融点が低い樹脂成分を溶融させる温度まで
加熱する。攪拌翼11による攪拌は加熱中を通じて行わ
れ、樹脂成分の溶融相の界面を介して粒体の凝集が行わ
れると同時に回転する攪拌翼によるせん断により径が大
きくなるのが防止される。この凝集中に、微細粉が溶融
相に捕捉される。攪拌中に、凝集された粒体は攪拌翼の
せん断作用によって均一な径の粒体に分割される。ま
た、この攪拌によって安息角が所定の範囲20゜〜40゜の
粒状体が得られる。この方法においても、離型剤を追加
して粒体の表面に、離型剤の層や樹脂成分と離型剤との
組み合わせ層を形成することが望ましい。

造粒方法Ｃ 更なる造粒方法としては、図２に示すような、流動層
容器を使用する。この流動層容器は、容器20、ブロワー
21、及びヒーター22とで構成される。粉砕された粒体Ｇ
は容器20内のスクリーン23の上に収められ、ブロワー21
から供給される上昇空気流中に懸濁して流動床を形成す
る。排気口の近傍にはフィルター24が設けられて粒体の
回収がなされる。先ず、ヒーターを稼動させて空気によ
って懸濁・攪拌されている粒体を加熱して粒体表面にあ
る封止組成物中で最も低い溶融点の樹脂成分を溶融させ
る。このような溶融相を有する粒体は流動床中で互いに
衝突して溶融相の界面を介して適当な大きさに凝集され
る、この間に微細粉が溶融相に捕捉される。流動床中に
おいて粒体が始終移動しているため、凝集した粒体の分
割が常に行なわれ、粒体が過度に大きな塊とならず、適
当な大きさに造粒される。この後、ヒーター温度を低下
させて流動床中で凝集した粒体を固化させ、その結果得
形成される樹脂層に微細粉が捕捉された一様な径の粒体
を得る。溶融相に捕捉できなかった微細粉は流動床の上
方に流されてフィルター24で回収される。この攪拌によ
って安息角が所定の範囲20゜〜40゜の粒状体が得られ
る。

この方法においても、ヒーター温度が低下した時に、
離型剤を追加して粒体の表面に離型剤の層や樹脂成分と
離型剤の組み合わせ層を形成することが望ましい。

この方法に用いられる流動層容器としては、遠心空気
流やスパイラル空気流を用いた装置が利用できる。

造粒方法Ｄ 別の造粒方法としては、図１のミキサーを使用して、
粉砕物を攪拌しながら、粉砕物の集合物に溶剤を添加す
る。この溶剤の添加によって、粒体の表面での封止組成
物中の樹脂成分を溶解させてこの表面を湿潤化し、粉砕
物の攪拌中に微細粉を吸着すると共に粒体を凝集させ
る。この凝集物粒体が所定の大きさの径になると、回転
する攪拌翼11によってせん断されて小さな径に戻され
る。この凝集とせん断とが繰り返されて適当な大きさの
粒体が得られ、この間に微細粉が湿潤された粒体表面に
捕捉される機会が大きくなる。この後、攪拌を続けなが
ら冷風または温風を供給して粒体表面を乾燥して、微細
粉が表面に捕捉された粒体を得る。この攪拌によって安
息角が所定の範囲20゜〜40゜の粒状体が得られる。溶剤
は一度に添加してもよくまた粒体の攪拌中に数回に亘っ
て添加してもよい。この溶剤としては、メタノール、キ
シレン、トルエン、ヘキサン、メチル−エチルケトン、
エチルアセテート、シクロヘキサン、イソプロパノー
ル、ベンゼン、メチルアセトン、無水エタノールが使用
される。

造粒方法Ｅ 他の造粒方法としては、図１のミキサーを使用して、
粉砕物を攪拌しながら、湿潤化剤を粉砕物に添加する。
この湿潤化剤としては、エポキシ樹脂、硬化剤、離型
剤、界面活性剤からなる群から選択された少なくとも一
つである。この湿潤化剤は液体として粒体表面を覆って
これを湿潤化し、粒体の攪拌中に湿潤化された表面に微
細粉を吸着させと共に粒体を凝集させる。この後、攪拌
を続けながら冷風または温風を供給して粒体表面を覆っ
た湿潤化剤を固化して、微細粉が表面に捕捉された粒体
を得る。この攪拌によって安息角が所定の範囲20゜〜40
゜の粒状体が得られる。湿潤化剤は一度に添加してもよ
くまた粒体の攪拌中に数回に亘って添加してもよい。湿
潤化剤として室温で固体のものは、粒体に添加される前
に加熱されて液状化される。このように室温で固体の湿
潤化剤を用いれば、粒体を強制的に冷却せずとも所望の
粒体を得ることができる。湿潤化剤としては封止過程を
容易とする離型剤が望ましい。また、湿潤化剤は0.1〜
５重量部を粉砕物100重量部に対して添加されることが
造粒性能と乾燥性能とのバランスを取る上で望ましい。

造粒方法Ｆ 更に他の実施例は混練押出し機を用いて、エポキシ封
止組成物を混練してこれをダイ出口から棒状に押出して
溶融状態でカットした後、丸めながら冷却して固化し、
直径が0.5mm〜5.0mmの粒状体をえる。

上の造粒方法Ａ〜Ｅに基づいて粉砕された粒体を凝
集．造粒する前に、前処理を行なって粒体表面に微細粉
を捕捉・拘束する効率を高めることが望ましい。以下の
処理はこの目的のために有用であると認められた。

造粒前処理 攪拌中の粉砕された粒体の集合物に水を添加して、粒
体の表面を湿潤化して粒体を凝集させる共に微細粉を吸
着する。この粒体はその後攪拌されながら乾燥されて水
分が除去される。この処理により、微細粉が湿潤化され
た粒体表面に付着する。このような凝集は上述のミキサ
ーや流動層容器を用いて行われ、この処理後は上のＡ〜
Ｅの方法の一つによって造粒される。尚、水以外に、エ
ポキシ封止組成物の樹脂成分を溶解すること無い液体、
例えば、エポキシ樹脂組成物に配合されたものと同種ま
たは異種のエポキシ樹脂、硬化剤、離型剤、界面活性剤
などが使用できる。

以下の実施例は本発明を例示するものであり、請求の
範囲に制限を加えるものではない。

実施例１ 本実施例は上記造粒方法Ａに基づいてエポキシ樹脂封
止材料を製造する。

以下の成分を夫々記載の配合割合で混ぜ合わせてエポ
キシ樹脂封止組成物を調製した。

エポキシ樹脂： オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂［住友化
学工業社製、商品名ESCN195XL］ ３重量部 ビフェニル型エポキシ樹脂［油化シェルエポキシ社
製、商品名YX4000H］ ３重量部 硬化剤： フェノール樹脂［荒川化学工業社製、商品名タマノー
ル752］ ５重量部 無機充填材： 溶融シリカ［龍森社製、商品名RO8］ 80重量部 離型剤： ステアリン酸［大日本化学社製、商品名WO2］ 0.3重量部 天然カルナバ［大日化学社製、商品名Ｆ−１−100］ 0.3重量部 カップリング剤： γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン［東レ
ダウコーニングシリコーン社製、商品名SH6040］ １重量部 硬化促進剤： ２−フェニルイミダゾール １重量部 着色剤： カーボンブラック 0.2重量部 難燃剤： 三酸化アンチモン ５重量部。

上記配合のエポキシ樹脂組成物を二軸混練機に投入し
て、温度85℃で５分間混練し、冷却後カッターミルで粉
砕して5.0mm径以下で融点が63℃の粒状粉砕物を得た。
この粉砕物には0.1から5.0mmの径の粒体が90重量％、0.
1mm以下の径の微細粉が10重量％含まれる。

50Kgの粉砕物をヘンシェルミキサー［三井鉱山社製］
に投入して上述の造粒方法Ａに基づいて粒状体を造粒す
る。攪拌翼11を1500rpmで10分間回転させて粒体を攪拌
して粒体間に発生する摩擦熱で粒体表面の樹脂成分を溶
解させ、溶解相に微細粉を捕捉する。次いで、攪拌翼の
回転速度を400rpmに低下させて実質的な摩擦熱を加えな
いようにして粒体の攪拌を20分間攪拌させて、微細粉を
捕捉した樹脂層を表面に有するエポキシ樹脂封止粒状体
を得た。

実施例２ 本実施例は前処理を加えた上記造粒方法Ａに基づいて
エポキシ樹脂封止材料を製造する。

実施例１で調整した50Kgの粉砕物をヘンシェルミキサ
ー［三井鉱山社製］に投入し、攪拌翼11を400rpmで回転
させながら2Kgの純水を粒体に噴霧して20分間攪拌を続
けて粒体表面を湿潤化させた。次いで、攪拌翼11を1500
rpmで10分間回転させ、攪拌による摩擦熱で粒体表面の
樹脂成分を溶解させて溶融相に微細粉を捕捉する。引き
続いて、攪拌翼11の回転速度を400rpmに落とすと共に、
ミキサーに空気を送風して粒体を20分間攪拌させて乾燥
させ、微細粉を捕捉した樹脂層を表面に有するエポキシ
樹脂封止粒状体を得た。

実施例３ 本実施例は上記造粒方法Ｃに基づいてエポキシ樹脂封
止材料を製造する。

実施例１で調製したエポキシ樹脂組成物の粉砕物50Kg
を図２で代表的に示すような流動層容器［大川原製作所
社製］に投入し、室温の空気を容器の下部から上方に向
けて供給することで粒体の流動層を形成した。次いで、
トルエンを0.5Kg添加して、攪拌中を10分間行なって、
粒体表面のエポキシ樹脂組成の樹脂成分を溶解してここ
に溶解相を形成た。その後、空気の温度を40℃に上昇さ
せて60分間の攪拌を行なって、溶融相を乾燥させて、微
細粉を捕捉した樹脂層を表面に有するエポキシ樹脂封止
粒状体を得た。

実施例４ 本実施例は上記造粒方法Ｅに基づいてエポキシ樹脂封
止材料を製造する。

実施例１で調製したエポキシ樹脂組成物の粉砕物50Kg
をリボンブレンダーに投入し、ブレンダーーの攪拌翼を
200rpmで回転させながらエポキシ樹脂組成物に離型剤と
して配合した離型剤と同様のステアリン酸を0.5Kgの70
℃に加熱して添加した。この攪拌中にステアリン酸によ
り粒体表面を湿潤化してここに微細粉が捕捉されて粒体
が造粒され、ステアリン酸が冷却されて、表面に微細粉
が捕捉されたエポキシ樹脂封止粒状体を得た。

実施例５ 本実施例は上記造粒方法Ｆに基づいてエポキシ樹脂封
止材料を製造する。

実施例１と同様のエポキシ樹脂封止組成物を混練押出
し機に投入して混練した。次いで加熱した、直径1.5mm
のダイ出口を通過させて溶融させつつ棒状に押出し、カ
ッティングした後、傾斜面を転がしながら冷却して丸い
形状としてエポキシ樹脂封止粒状体を得た。

比較例１ 実施例１で調製したエポキシ樹脂組成物の粉砕物 比較例２ 実施例１で調製したエポキシ樹脂組成物の粉砕物を、
0.3mm以下の粒径の粒体を通す篩を用いて分級し、この
篩を通過しなかった粒体を比較例２の試料とした。

比較例３ 実施例１で調製したエポキシ樹脂組成物の粉砕物を、
圧縮率92％で重さが1.2gで直径が7.4mmの円筒状のタブ
レットに圧縮成形した。

比較例４ 実施例１で得られた粒状体を再度ユニバーサルミキサ
ーにより400rpmで10分間で粉砕した。

実施例及び比較例の評価 実施例１〜５の粒状体及び比較例１〜４の粒体やタブ
レットについて、以下の表1,2に示すような下記特性に
ついて評価した。

粒度分布はロータップ振動機に備え付けた一連の篩を
用いて決定した。これらの篩を30分間に亘って振動させ
ながら200gの試料を篩に通して分級して各篩に残る粒状
体や粒体の重量を計測した。このように計測した重量を
分級前の試料の重量を基準にして粒径が0.1mm〜5.0mmの
粒体と粒径が0.1mm未満の微細粉の重量比を算出した。

安息角は、長さ50mmで上部開口径が50mmのガラス製円
筒形漏斗で7mm長の直径が7mmの出口管を有するものを用
いて決定した。この漏斗を30mm厚で100mm径のガラス製
円板上に出口管の下端が円板から高さ100mmとなるよう
に鉛直にかつ円板と同軸上に配置した。JISのK6911に定
められた採取方式に基づいて、300gの粒状体や粒体を漏
斗に通して円板上に静かに注いでこの上に傾斜を持った
粒状体や粒体の塊を形成した。漏斗が粒状体で閉塞した
場合は、2mm径の銅棒を用いて漏斗から粒状体や粒体を
押し出した。この傾斜した塊の高さ（ｈ）から以下の式
で定めた安息角（θ）を求めた。安息角（θ）の測定は
各試料について７回行われ、最大と最小を除く５つの中
間値の平均値を評価のために選択した。

粉塵量はピエゾ−バランス粉塵計を用いて粉塵量が0.
1mg/m³未満に維持されたクリーンルーム内で200gの試料
を0.5mの高さから自由落下させた時の粉塵濃度を決定し
た。

二次粉塵比率はロータップ振動機に取り付けた２リッ
ターの合成樹脂ボトルを使用して求めた。500gの試料を
ボトルに収め、夫々30分、60分間振動させ、振動を与え
る前の試料重量に対する0.1mm径未満の粉塵の重量比率
を30分及び60分振動後の試料について求めた。

計量安定性、すなわち、トランスファー成形機でのモ
ールドキャビティに至る経路での目詰まりの起こし難さ
の指標として計量エラーを測定した。5ccと10ccの計量
容器を用いて粒状体や粒体を計量した。この計量エラー
は粒状体や粒体を各容器に取り込んでは成形機中の材料
移送経路を経由して取り出すことを1000サイクル繰り返
して得られ、容器から取り出された粒状体や粒体の重さ
の最大と最小との差として規定された。

上の表から明らかなように、本発明の実施例のいずれ
も、0.1mm径以下の微細粉の含有量が極めて少なくて、
低い安息角（θ）及び、低い計量エラー（高い計量安定
性）を示して優れた流動性を発揮し、容器すなわちトラ
ンスファー成形機での材料移送経路に粒状体が付着して
残るのを防止できることが判明した。すなわち、実施例
１〜５の粒状体は各計量容器に関して0.05〜0.2といっ
た低い計量エラー（高い計量安定性）を示し、トランス
ファー成形機での経路に粒状体が付着して残る程度が非
常に低く、計量エラーが0.5〜2.0と高い比較例1,2,4の
粒体と対照的である。このように、本発明の実施例で得
られた粒状体は、流動性が高くてモールドキャビティへ
の材料移送経路に目詰まりを起こすことがないことが確
認される。また、粉塵量及び二次粉塵比率とも低い値に
押さえられ、モールドキャビティに送られる材料移送経
路で振動が加えられても微細粉が飛び散ることがなく、
目詰まりを起こすことが防止できると共にクリーンな作
業環境を実現できることが確認される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正志 大阪府吹田市山田西３―49―40 (56)参考文献 特開 平３−3258（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−189958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−10351（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−28263（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/29,21/56 C08L 63/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体チップをモールドするためのエポキ
   シ樹脂封止材料であって、 このエポキシ樹脂封止材は無機充填材、エポキシ樹脂、
   硬化剤、離型剤の成分を有し、0.1mm〜5.0mmの粒径を有
   する粒状体が全体の99wt％以上で、0.1mm未満の粒径を
   有する粒状体が全体の1wt％以下なり、このエポキシ樹
   脂封止材料の安息角が20゜〜40゜であることを特徴とす
   る。
2. 【請求項２】請求項１のエポキシ樹脂封止材料におい
   て、 上記0.1mm〜5.0mmの粒径を有する粒状体の表面に形成さ
   れた樹脂層に0.1mm未満の粒径を有する微細粉の粒状体
   が捕捉された。
3. 【請求項３】請求項１のエポキシ樹脂封止材料を製造す
   るための方法であって、 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材及び離型剤を含有す
   るエポキシ封止組成物を混練してＢ−ステージ状態の半
   硬化物を得； この半硬化物を粉砕して直径が5mm以下の粉砕物を得
   る、この粉砕物は粒径が0.1mmから5.0mmの粒体と粒径が
   0.1mm未満の微細粉からなる； 上記粒体を動かしながら、粒体の表面にあるエポキシ封
   止組成物の樹脂成分を溶融させて上記微細粉を樹脂成分
   の溶融相内に捕捉し； 上記溶融相を固化させて粒状の上記エポキシ樹脂封止材
   料を得る。
4. 【請求項４】請求項３の方法において、 上記の粉砕された粒体を攪拌しながら加熱して上記粒体
   表面において上記封止組成物の樹脂成分を溶融させる。
5. 【請求項５】請求項４の方法において、 上記の粉砕された粒体に液状物を添加して上記粒体の表
   面を湿潤化して、樹脂成分を溶融させる前に、上記微細
   粉をこの表面に吸着させる。
6. 【請求項６】請求項５の方法において、 上記液状物は、水、エポキシ樹脂、硬化剤、離型剤及び
   界面活性剤の群から選択された一つである。