JPS6135908A - 半導体封止用樹脂タブレツトの製造方法 - Google Patents

半導体封止用樹脂タブレツトの製造方法

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JPS6135908A
JPS6135908A JP15968884A JP15968884A JPS6135908A JP S6135908 A JPS6135908 A JP S6135908A JP 15968884 A JP15968884 A JP 15968884A JP 15968884 A JP15968884 A JP 15968884A JP S6135908 A JPS6135908 A JP S6135908A
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JP
Japan
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resin
tablets
tablet
sheet
semiconductor encapsulation
Prior art date
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Pending
Application number
JP15968884A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Yoshida
哲夫 吉田
Shinichi Shimizu
清水 真一
Masaru Kaneda
優 金田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/10Making granules by moulding the material, i.e. treating it in the molten state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/04Making granules by dividing preformed material in the form of plates or sheets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体封止用樹脂タブレットの製造方法、特に
は重量、形状寸法のバラツキが少なく。
比重が成形物の90%以上である半導体封止用熱硬化性
樹脂タブレットを成形収率よく製造する方法に関するも
のである。
(従来の技術) 半導体素子の樹脂封止にはエポキシ樹脂、シリコーン樹
脂などが汎用されており、これらはト2・ンスファー成
形、インジエクシ目ン成形によって行なわれているが、
この種の用途に使用される樹脂は成形性をよ(するため
、および成形時間を短縮するために通常はタブレットに
して高周波予備加熱を行なってトランスファー成形され
る。
しかして、このタブレットはこれらの樹脂を含んだ組成
物をロール、押出機などで混練し、冷却後粉砕して粉末
化し、ついでこの粉末の所定重量を金型内に入れて加圧
々線成形するという方法で作られているが、このように
して得られたタブレットは圧縮成形時に粉末間に残存し
ている気泡のためにその比重が成形品の90%以下とな
るし。
比重90%以上のものを得るためにこの成形圧を3トン
/a11以上とすると金型壁面と粉末との接触面で摩擦
熱が発生して樹脂組成物が金型壁面に付着し一タブレッ
トを取り出すと鎗にタブレットの面にこすれによる汚れ
やかけなどが発生する不利があり、ま艶タブレットが外
径20B以下、高さ201m以下のように小さいもので
あるときには粉末粒度を調整1ても重量および高さなど
に5%以上のバラツキが発生し、これを用いてトランス
ファー成形を行なうと成形品にかけ、ふくれ、未完てん
などの成形不良率が0.1%も発生するという欠点があ
った。
(発明の構成) 本発明はこのような不利を解決した半導体封止用樹脂タ
ブレットの製造方法に関するものであり。
これは熱硬化性半導体封止用樹脂を溶融し、タブレット
に成形したのち急冷することを特徴とするものである。
これを説明すると2本発明者らは半導体封止用樹脂タブ
レットの効果的な製造方法について種々検討した結果、
樹脂組成物を加熱溶融してロールまたは押出機などでシ
ートなどに成形し、ついでこれから打抜き、切断などに
よってタブレットを作り、急冷すれば粉末からの成形法
のように残存気泡がないので比重が成形品の95%にな
るタブレットを容易に得ることができるほか、このよう
にして得られたタブレットは気泡が殆んど存在しないの
でこれを用いた得られた樹脂封止された半導体素子は樹
脂と素子との間に気泡が発生する確率が非常に少なくな
り、結果において素子と樹脂との接着性が向上され、素
子の耐湿寿命が数倍も向上すること、またこれによれば
タブレットを重量、大きさ、高さなどの精度の高いもの
として得られるので、製品を精度のバラツキの少ないも
のとして取得することができるということを見出し。
本発明を完成させた。
本発明の方法に使用される半導体封止用樹脂は公知のも
のでよく、これにはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂など
が例示される。このエポキシ樹脂は分子中和少なくとも
2個のエポキシ結合を有するエポキシ化合物にア建ン化
合物、酸無水物、フェノール樹脂などの硬化剤、シリカ
、タルクなどの充てん剤、離型剤、顔料1反応促進剤な
どを記名したものであればよく、またこのシリコーン樹
脂はこれにシリカ、ガラス繊維などの充てん剤。
反応促進剤、離型剤、顔料などを配合したものとすれば
よい。
本発明の方法はこのような樹脂組成物を溶融し。
タブレットに成形するのであるが、これには例えばエポ
キシ樹脂組成物についてはこれを80〜120℃の範囲
に加熱し、シリコーン樹脂忙ついては60〜120℃の
範囲に加熱して溶融し、圧風ロールまた押出機などを用
いて所定の厚さのシート状物または円柱状体とし、つい
でこれを打抜機で所定形状に打抜くか、所定寸法に切断
すればよ(、これによれば樹脂が溶融状態で成形される
ので成形体中に気泡などの混入するおそれがなく。
したがって比重の大きいタブレットを容易に得ることが
できるし、このタブレットは打抜き、切断などによって
汚れやかけなどのないものとし取得され、さらKit重
量精度、寸法精度の高いものが得られるという有利性が
与えられる。
ると樹脂が熱により反応して樹脂の流動性がわるくなる
ということから、冷媒などの存在下で急冷する必要があ
るが、これには得られたタブレットを冷媒中に投入する
か、冷却コンベヤーに乗せて冷媒中を通過させるようK
すればよい。
つぎに本発明の方法を添付の図面にもとづいて説明する
。第1図、第2図は本発明の方法によるタブレットの製
造方法を示す縦断面工程要因、第3図は従来法の縦断面
工程要因を示したものであるが、従来法は第3図a) 
、b)+ o)に示したように熱溶融し冷却後粉砕して
得た樹脂粉末21を金型22の中に装入し、これを圧縮
プランジャー28によって圧縮成形し、抜きプランジャ
ー24を引上げて成形されたタブレットを取り出すとい
うものであるが、この場合には樹脂粉末2128の圧力
を5トン/a/lとしても得られるタブレットは圧縮空
気を含んだものとなり、その比重も成形物の90%程度
のものしか得られないという欠点があった。
本発明の方法は第1図忙示したようにホッパーIK装入
された樹脂組成物2は押出機3によって溶融され、ダイ
ス4から押出された樹脂は圧延ロール5によってシート
6とされる。コンベヤーで搬送されたシート6は打抜機
7によってタブレットとされ、得られたタブレットは冷
媒雰囲気忙保た、れた冷却槽8を通過して室温に冷却さ
れて製品とされるのであるが、樹脂組成物は溶融状でシ
ート化され−この打抜きによってタブレット化されるの
で、このタブレットは殆んど空気を含まないものとなり
、結果において比重が成形物の95%以上で成形におけ
る汚れやかけのないタブレットが得られるという有利性
が与えられる。また、第2図は本発明の方法の別の態様
を示したものであり。
この場合には押出機18で溶融され、ダイス14から押
出されたシート16は切断装置17tCよって切断され
てタブレットとなり、これは冷却槽18を有する冷却コ
ンベヤー上で冷却されて製品とされる。
つぎに本発明の実施例をあげるが1例中の部は重量部を
示したものである。
実施例1.比較例 エポキシ当量220のクレゾールノボ2ツク樹脂60部
、エポキシ当量28Gの臭素化エポキシノボラック樹脂
10部1分子量500のフェノールノボラック樹脂30
部1万英ガラス粉末220部、三酸化アンチ七ン5部、
カルナバワックス1部、カーボンブラック11S、2−
フェニルイミダゾール1部、r−グリシドキシプaビル
トリメトキシシ2ン1111Sからなるエポキシ樹脂組
成物をヘンシェルミキサーで20分間混合したのち、吐
出口に30m32Fのダイスを取りつけた二軸押出機の
ホッパーに装入−混練溶融したものを3211EJZ’
の円筒状体として押出し、ついで厚さ20mの圧延四−
ルな通過させてシート状体とし、これを2011III
llの打抜き金型にかけて重量11.3,9.高さ20
m、直径・20mpのタブレットを作り、液体窒素雰囲
気とした冷却槽を備えた冷却コンベアで搬送して室温に
まで急冷した。
比較のため、上εのエポキシ樹脂組成物をヘンシェルミ
キサーで20分間混合したのち、80℃に加熱した二本
ロールで10分間混線後シートとして取り出し、冷却後
粉砕したのちフルイ振とう機で粒度をlO〜80メツシ
二に調整し、これを直径20111321の金型を取り
つけたタブレットマシンで3トン/−の圧力をかけて重
量11.3.f、高さ201111m aim 20■
グのタブレットを作った。
つぎに上記で得たタブレットについての比重なしらべた
ところ1本発明の方法で作られたものは1.80であり
、比較例のものは1.61であり、このタブレット2,
000個についてしらべた比重。
重量、高さ、直径のバラツキなしらべたところ。
g1表に示したとおりの結果が得られた。また。
これらのタブレットを高周波予熱で80〜100℃に予
熱したのち、低圧トランスファー成形機のホットに入れ
、射出圧カフ 0 Kg/a/1.金型頂部温度175
℃、成形時間2分の条件でIO素子にトランスファー成
形で樹脂封止を行ない、得られた樹脂封止半導体素子の
成形不良率およびPCT特性(AA腐蝕)をLらべたと
ころ、第1表に併記したとおりの結果が得られた。
第1表 ”kAt腐蝕・・・樹脂封止IO素子100個について
120℃、2気圧の水蒸気下で 10V印加したときのAL線の腐 蝕による断線で不良発生に至る平 均寿命を測定する。
実施例2 実施例1で使用したエポキシ樹脂組成物をヘンシェルミ
キサーで20分間混合したのち、吐出口に18朋グの穴
が6個設けたダイスを取番】つけた押出機のホッパーに
装入し、このダイスから取り出した円筒状成形物をカッ
ターで切断して重量11.3L高さ20n、直径20絽
のタブレットを作り、冷却コンベアで搬送し冷媒中を通
して室温にまで冷却した。
つぎにこのタブレットの比重を測定したところ。
これは1.80であり、この2.ooj個によ塔3)t
fif/比重、高さ、直径1重量のバラツキなしらべた
ところ、これは比iai、so±0.01.高さ20、
Ota±0,2絽、直径20.07鴎±0.1 m、電
量11.3.91±0.1gであ1】、実施例1と同じ
ようにトランスファー成形して得たIO素子の成形不良
率はlO万個中24個であり11 PCT特性は160
時間であった。
実施例3 実施例1で年月したエポキシ樹脂組成物をヘンシェルミ
キサーで20分間混合したのち80℃に加熱した2木目
−ルで10分間混練してシートとし、冷却後粉砕して粗
粒状物としたものを、吐出口に30111,121のダ
イスを取りつけた二軸押出機のホッパーに装入し、32
m、$の円筒状物として成形したのち、これを圧延ロー
ルに通して厚さ20nのシートとし、このシートを2o
mlの形状物が打ち抜ける金型にとりつけて重さ11.
3L高さ20in、直径205mのタブレットを作り、
これを冷却コンベアで搬送し液体窒素雰囲気中を通して
室温にまで急冷した。
つぎにこのタブレットの比重を測定したところ。
これは1.80であり、このタブレット2,000個に
ついてしらべた比重、高さ一直径2重量のバラツキは比
:!1.80±0.01.高さ20.Om±0.IB、
直径20,0IllI±0.1社1重さ11.3.9’
±0.1gであった。また、このタブレットの成形性を
しらべるためにこのタブレット10万個を用いて14ビ
ンIOのトランスファー成形を行なったところ、得られ
た樹脂封止IO素子のうち、かけ、ふ(れなどの欠陥の
あるものは12個にすぎず。
この樹脂封止IO素子100個についてのAt腐蝕によ
る平均寿命は160時間であった。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明方法による半導体封止用樹脂タ
ブレットの製造するための製造装置の縦断面工程要因、
第3図は従来法の製造装置の縦断面工程要因を示したも
のである。 1・・・ホッパー、 2・・・樹脂組成物。 3−18・・・押出機、4.14・・・ダイス。 5・・・圧延ロール、6.16・・・シート。 7・・・打抜き機、8.18・・・冷却槽−17・・・
切断装置、 21・・・樹脂粉末、 22・・・金型。 28・・・プラ、ンジャー。 24・・・抜きプランジャー。 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、熱硬化性半導体封止用樹脂を溶融し、タブレット状
    に成形したのち急冷することを特徴とする半導体封止用
    樹脂タブレットの製造方法。 2、溶融された熱硬化性半導体封止用樹脂を圧延ロール
    でシート化し、打ち抜きダイスでタブレット状としたの
    ち、冷媒を用いて急冷する特許請求の範囲第1項記載の
    半導体封止用樹脂タブレットの製造方法。 3、熱硬化性半導体封止用樹脂粉末を押出機中で加熱溶
    融してシート状に押出したのちタブレット状に切断し、
    急冷する特許請求の範囲第1項記載の半導体封止用樹脂
    タブレットの製造方法。 4、タブレットが直径20mm以下、高さ20mm以下
    の円筒状物である特許請求の範囲第1項、第2項または
    第3項記載の半導体封止用樹脂タブレットの製造方法。 5、タブレットが成形物の90%以上の比重をもつもの
    である特許請求の範囲第4項記載の半導体封止用樹脂タ
    ブレットの製造方法。
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