(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と硬化剤とを液体状態で混合した後、固化して製造する封止材用エポキシ樹脂組成物の製造方法において、エポキシ樹脂と硬化剤とを混合した後、固化する方法が、第一貯蔵槽にエポキシ樹脂を収納すると共に、第二貯蔵槽に硬化剤を収納した後、エポキシ樹脂を収納した第一貯蔵槽内部を、減圧状態にして攪拌した後、第一貯蔵槽のエポキシ樹脂を所定量計量すると共に、硬化剤を収納した第二貯蔵槽内部を、減圧状態にして攪拌した後、第二貯蔵槽の硬化剤を所定量計量してそれぞれ液体状態で連続的に取り出し、その取り出したそれぞれの取出液を液体状態で混合した後、その混合液を吐出して固化する方法であることを特徴とする封止材用エポキシ樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
混合液を吐出して固化する方法が、円筒状の凹部の内側に混合液を吐出して凹部を埋めて固化する方法であることを特徴とする請求項１記載の封止材用エポキシ樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置等の製造に使用される封止材用エポキシ樹脂組成物の、製造方法に関するものである。
【０００２】
【従 来の技術】
半導体装置などの電子部品の封止方法として、セラミックや、熱硬化性樹脂を用いる方法が、従来より行われている。なかでも、エポキシ樹脂組成物による封止が、経済性及び性能のバランスより好ましく、広く行われている。このエポキシ樹脂組成物により封止された半導体装置は、例えばリードフレーム用 金属上に半導体チップを搭載した後、その半導体チップとリードフレームをボンディングワイヤー等を用いて電気的に接続し、次いで、半導体チップの全体及び リードフレームの一部を、封止材用エポキシ樹脂組成物（以下封止樹脂と記す）で封止して製造されている。
【０００３】
この封止樹脂で封止する方法 としては、一般にトランスファー成形が行われている。このトランスファー成形に使用する封止樹脂は、室温で固形状のものが好ましいものであり、その製造方 法としては、エポキシ樹脂と硬化剤、及び必要に応じて無機充填材や難燃剤等を配合した後、ロール又は押し出し機等で加熱しながら固体状態で混練してほぼ均 一に混合し、その混練物をシート状に伸ばして冷却した後、粉砕したり、混練物を線状に押し出して冷却しながら切断して、粉砕物状の封止 樹脂を製造する方法や、この粉砕物を所定量計量した後、円筒状の凹部を有する金型に挿入し、加圧することによって内部の空気を抜きながら円柱状に圧縮して、タブレット状の封止樹脂を製造する方法や、エポキシ樹脂や硬化剤等を攪拌槽に供給した後、加熱して液体状態にし、次いで、液体状態で攪拌してほぼ均一 に混合した後、その混合液を所定量ずつ、冷却コンベアー上に吐出して冷却することにより固化して製造する方法等が行われている。
【０００４】
しかし、固体状態で混練して製造する方法の場合、混練するための設備が大型化するという問題や、ほぼ均一に混合するまでに長い時間がかかり、生産性が低いという問題があった。また、エポキシ樹脂や硬化剤等を攪拌槽に供給した後、液体状態で混合して製造する方法の場合、エポキシ樹脂と硬化剤が次第に反応して硬化 が進行してしまい、製造開始時と時間が経過した後に得られる封止樹脂の特性が異なる場合があるという問題があった。
【０００５】
そのため、エポキシ樹脂と硬化剤を混合して製造する封止樹脂の製造方法であって、生産性が優れると共に、製造開始時と時間が経過した後に得られる封止樹脂の特性が異なりにくい封止樹脂の製造方法が望まれている。
【０００６】
【発 明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を改善するために成されたもので、その目的とするところは、エポキシ樹脂と硬化剤を混合して製造する封止 樹脂（封止材用エポキシ樹脂組成物）の製造方法であって、生産性が優れると共に、製造開始時と時間が経過した後に得られる封止樹脂の特性が異なりにくい封 止樹脂の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る封止樹脂の製造方法は、エポキシ樹脂と硬化剤とを液体状態で混合した後、固化して製造する封止材用エポキシ樹脂組成物の製造方法において、エポキシ樹脂と硬化剤とを混合した後、固化する方法が、第一貯蔵槽にエポキシ樹脂を収納すると共に、第二貯蔵槽に硬化剤を収納した後、エポキシ樹脂を収納した第一貯蔵槽内部を、減圧状態にして攪拌した後、第一貯蔵槽のエポキシ樹脂を所定量計量すると共に、硬化剤を収納した第二貯蔵槽内部を、減圧状態にして攪拌した後、第二貯蔵槽の硬化剤を所定量計量してそれぞれ液体状態で連続的に取り出し、その取り出したそれぞれの取出液を液体状態で混合した後、その混合液を吐出して固化する方法であることを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
本発明の請求項２に係る封止樹脂の製造方法は、請求項１記載の封止樹脂の製造方法において、混合液を吐出して固化する方法が、円筒状の凹部の内側に混合液を吐出して凹部を埋めて固化する方法であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によると、エポキシ樹脂と硬化剤が反応して硬化が進行する時間の長さは、第一貯蔵槽及び第二貯蔵槽から取り出された取出液が混合され始めてから、混合液が固化する迄の時間となり、従来のエポキシ樹脂や硬化剤等を一度に混合した後、その混合液を所定量ずつ、固化して製造する方法の場合の時間の長さと比較して短くなる。そのため、時間が経過した後に得られる封止樹脂であっても硬化が進行しにくくなり、製造開始時と時間が経過した後に得られる封止樹脂の特性が異なりにくくなる。また、エポキシ樹脂と硬化剤とを液体状態で混合するため、従来の固体状態で混練する方法と比較して、短時間でほぼ均一に混合することが可能となり、生産性が優れた封止樹脂の製造方法となると共に、混合するエポキシ樹脂と硬化剤の量は、従来のエポキシ樹脂や硬化剤等を一度に混合する方法と比較して少なくなるため、短時間でほぼ均一に混合することが可能となり、生産性が優れた封止樹脂の製造方法となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る封止樹脂の製造方法を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る封止樹脂の製造方法の一実施の形態を説明する図であり、図２は本発明に係る封止樹脂の製造方法の他の実施の形態の、要部を説明する図である。
【００１２】
本発明に係る封止樹脂の製造方法の一実施の形態は、図１に示すように、エポキシ樹脂Ａを収納して攪拌可能な第一貯蔵槽１０と、硬化剤Ｂを収納して攪拌可能な第二貯蔵槽２０と、第一貯蔵槽１０内のエポキシ樹脂Ａを取り出す第一定量ポンプ１２と、第二貯蔵槽２０内の硬化剤Ｂを取り出す第二定量ポンプ２２と、第一定量ポンプ１２で取り出されたエポキシ樹脂Ａ及び第二定 量ポンプ２２で取り出された硬化剤Ｂを、液体状態で混合した後、その混合した混合液Ｃを外部に吐出する混合吐出機３０と、混合吐出機３０から吐出された混 合液Ｃを冷却して固化することにより封止樹脂Ｄを製造すると共に、その封止樹脂Ｄを所定の位置に搬送する冷却コンベアー４０を備える製造装置を用いる。
【００１３】
なお、第一定量ポンプ１２は、第一貯蔵槽１０内のエポキシ樹脂Ａを所定量計量して連続的に取り出すことが可能になっており、第二定量ポンプ２２は、第二貯 蔵槽２０内の硬化剤Ｂを所定量（第一定量ポンプ１２の取り出す量と同じでも良く、異なっていても良い）計量して連続的に取り出すことが可能になっている。 そのため、エポキシ樹脂Ａと硬化剤Ｂを所望の比率で 混合吐出機３０に供給することが可能になっている。なお、本発明の「連続的に取り出す」とは、定量ポンプで送り出す場合のように、短時間で見た場合には間 欠的に取り出すが、ある程度の時間を平均して見た場合には、連続的に取り出す状態となる場合も含むものである。また、第一貯蔵槽１０内のエポキシ樹脂Ａ及び第二貯蔵槽２０内の硬化剤Ｂは、
【００１４】
混合吐出機３０は、その内部に攪拌羽根を備えており、第一定量ポンプ１２で取り出されたエポキシ樹脂Ａと第 二定量ポンプ２２で取り出された硬化剤Ｂを、攪拌羽根の回転によって液体状態で混合した後、その混合液Ｃを下部から間欠的に吐出するようになっており、そ の吐出された混合液Ｃは、冷却コンベアー４０上に落下した後、固化するようになっている。そのため、エポキシ樹脂Ａと硬化剤Ｂが反応して硬化が進行する時 間の長さは、混合吐出機３０内に両者が供給されてから、冷却コンベアー４０上で固化する迄の時間の長さとなり、従来のエポキシ樹脂や硬化剤等を一度に混合 した後、その混合液を所定量ずつ、冷却コンベアー上に吐出することにより固化して製造する方法の場合の時間の長さと比較して短くなるので、時間が経過した 後に得られる封止樹脂であっても硬化が進行しにくくなり、製造開始時と時間が経過した後に得られる封止樹脂の特性が異なりにくくなる。
【００１５】
なお、エポキシ樹脂Ａと硬化剤Ｂを混合可能になっていれば、混合吐出機３０の内部に攪拌羽根を備えなくとも良いが、攪拌羽根を備えると、均一に混合しやすく好ましい。なお、攪拌羽根の羽根の数が５枚以上であると、特に均一に混合しやすく好ましい。
【００１６】
また、混合吐出機３０から吐出された混合液Ｃを受けて、混合液Ｃを固化する部分は、冷却コンベアー４０に限定するものではなく、平板でも良く、図２に示すような、円筒状の凹部５２を備えた金型５０でも良い。円筒状の凹部５２の内側に混合液Ｃを吐出して凹部５２を埋めた後、固化すると、成形することなしにタブレット状の封止樹脂Ｄが得られ好ましい。
【００１７】
なお、混合液Ｃを固化する場合には、冷却器等を設けて強制的に冷却することにより固化するようにしても良く、放置して冷却することにより固化するようにしても良い。
【００１８】
また、第一貯蔵槽１０や第二貯蔵槽２０の内部を密封可能に形成しておき、第一貯蔵槽１０にエポキシ樹脂Ａを収納した後、第一貯蔵槽１０内部を減圧状態にして攪拌すると共に、第二貯蔵槽２０に硬化剤Ｂを収納した後、第二貯蔵槽２０内部を減圧状態にして攪拌し、次いで、エポキシ樹脂Ａや硬化剤Ｂを所定量計量して取り出すようにすると、第一貯蔵槽１０内のエポキシ樹脂Ａ及び第二貯蔵槽２０内の硬化剤Ｂの内部に気泡を含みにくくなって、混合吐出機３０内に供給されるエポキシ樹脂Ａや硬化剤Ｂの内部にも気泡を含みにくくなるため、内部に含まれる気泡が少ない封止樹脂Ｄが得られる。特に、円筒状の凹部５２の内側に混合液Ｃを吐出して凹部５２を埋めた後、固化して製造する方法の場合、従来の圧縮して製造する場合と比較して、内部に残留する気泡が少ないタブレット状の封止樹脂Ｄが得られるため、特に成形性が優れた封止が可能となる。
【００１９】
本発明で使用するエポキシ樹脂Ａとしては、分子内にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂を含有していれば特に限定するものではなく、例えば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、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、これらを単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
【００２０】
本発明で使用する硬化剤Ｂとしては、エポキシ樹脂Ａと反応して硬化させるものであれば特に限定するものではなく、例えば無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒド ロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸等の酸無水物や、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、モノまたはジヒドロキシナフタレンノボラック樹脂等のフェノール系化合物や、アミン系化合物等が挙げられ、これらを単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。なお、硬化剤Ｂとして酸無水物を用いると、容易に液状化可能となるため、特に生産性が優れ好ましい。硬化剤Ｂの配合量としては、エポキシ樹脂Ａに対して、当量比で０．１〜１０の範囲で一般 に配合される。
【００２１】
本発明の封止樹脂には、必要に応じて、硬化促進剤、無機充填材、難燃剤、着色剤、低応力化剤、イオントラップ剤及び カップリング剤等を含有することもできる。これらの硬化促進剤、無機充填材、難燃剤、着色剤、低応力化剤、イオントラップ剤及びカップリング剤等は、第一 貯蔵槽１０内にエポキシ樹脂Ａと同時に収納して攪拌することにより、エポキシ樹脂Ａとの混合物を混合吐出機３０に供給するようにしても良く、第二貯蔵槽２０内に硬化剤Ｂと同時に収納して攪拌することにより、硬化剤Ｂとの混合物を混合吐出機３０に供給するようにしても良く、第一貯蔵槽１０及び第二貯蔵槽２０の両方に収納して混合吐出機３０に供給するようにしても良く、一部のものを第一貯蔵槽１０に、残りのものを第二貯蔵槽２０に収納して混合吐出機３０に供給するようにしても良い。
【００２２】
なお、硬化促進剤は、硬化剤Ｂと比較すると、エポキシ樹脂Ａと反応して硬化が進行することが起こりにくいが、多少進行する場合があるため、第二貯蔵槽２０内に硬化剤Ｂと同時に収納して混合吐出機３０に供給すると好ましい。
【００２３】
含有することができる硬化促進剤としては例えば、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。無機充填材としては例えば、結晶シリカ、溶融シリカ、酸化チタン等が挙げられる。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。着色剤としては例えば、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例えば、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。これらの硬化促進剤、無機充填材、難燃剤、着色剤、低応力化剤、イオントラップ剤及びカップリング剤等は、２種類以上を併用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る封止樹脂の製造方法は、第一貯蔵槽のエポキシ樹脂を減圧状態にして攪拌した後、所定量計量すると共に、第二貯蔵槽の硬化剤を減圧状態にして攪拌した後、所定量計量してそれぞれ液体状態で連続的に取り出し、その取り出したそれぞれの取出液を液体状態で混合した後、その混合液を吐出して固化して製造するため、生産性が優れると共に、製造開始時と時間が経過した後に得られる封止樹脂の特性が異なりにくい、内部に含まれる気泡が少ない封止樹脂を得ることが可能となる。
【００２５】
【００２６】
本発明の請求項２に係る封止樹脂の製造方法は、上記の効果に加え、成形することなしにタブレット状の封止樹脂を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る封止樹脂の製造方法の一実施の形態を説明する図である。
【図２】本発明に係る封止樹脂の製造方法の他の実施の形態の、要部を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 第一貯蔵槽
１２ 第一定量ポンプ
２０ 第二貯蔵槽
２２ 第二定量ポンプ
３０ 混合吐出機
４０ 冷却コンベアー
５０ 金型
５２ 凹部
Ａ エポキシ樹脂
Ｂ 硬化剤
Ｃ 混合液
Ｄ 封止樹脂
【図１】
0003709678.tif 000002
【図２】
0003709678.tif 000003