(57)【要約】【課題】  得られる電子機器の性能の不具合等がなく、金型を用いない樹脂封止により作業性向上やコスト削減が可能な封止体の製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の封止体の製造方法は、少なくとも１つの電子部品が第１主面から変位して搭載された被着体を準備する被着体準備工程、前記電子部品に対応する位置に開口が形成された枠状スペーサを準備する枠状スペーサ準備工程、前記開口に前記電子部品が収容されるように前記枠状スペーサと前記リードフレームとを重ねる工程、前記枠状スペーサを重ねた状態で、前記第１主面とは反対側の第２主面にシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第１圧着工程、前記枠状スペーサを除去する枠状スペーサ除去工程、及び前記電子部品を埋め込むように前記第１主面に前記シート状熱硬化性樹脂組成物と同種又は異種のシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第２圧着工程を含む。【選択図】  図４
2014056985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電子部品が第１主面から変位して搭載された被着体を準備する被着体準備工程、
前記電子部品に対応する位置に開口が形成された枠状スペーサを準備する枠状スペーサ準備工程、
前記開口に前記電子部品が収容されるように前記枠状スペーサと前記リードフレームとを重ねる工程、
前記枠状スペーサを重ねた状態で、前記第１主面とは反対側の第２主面にシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第１圧着工程、
前記枠状スペーサを除去する枠状スペーサ除去工程、及び
前記電子部品を埋め込むように前記第１主面に前記シート状熱硬化性樹脂組成物と同種又は異種のシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第２圧着工程
を含む封止体の製造方法。
【請求項２】
前記第１圧着工程及び前記第２圧着工程のうちの少なくとも１工程を平板プレス加工にて行う請求項１に記載の封止体の製造方法。
【請求項３】
前記平板プレス加工をスペーサを介して行って前記シート状熱硬化性樹脂組成物の厚さを調整する請求項２に記載の封止体の製造方法。
【請求項４】
前記第１圧着工程及び前記第２圧着工程のうちの少なくとも１工程を減圧雰囲気下で行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の封止体の製造方法。
【請求項５】
前記被着体に電子部品が複数搭載され、該複数の電子部品を並行して埋め込むように前記第２圧着工程を行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の封止体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の封止体の製造方法に用いられ、前記電子部品に対応する位置に開口が形成された封止体製造用枠状スペーサ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の封止体の製造方法により得られる封止体。
【請求項８】
請求項７に記載の封止体をダイシングして得られる電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止体の製造方法、封止体製造用枠状スペーサ、封止体及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージ等の電子機器の製造過程において、リードフレーム等の被着体に実装した電子部品の保護等のために樹脂封止が行われる。樹脂封止は、粉末状の熱硬化性樹脂組成物によるトランスファー封止や液状の熱硬化性樹脂組成物によるポッティング等によって行われているが、より簡便に樹脂封止するために、被着体上に搭載した電子部品を、シート状の熱硬化性樹脂組成物を用いて樹脂封止することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５５８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記技術では樹脂封止を行うのに金型を用いている。この点、電子機器の多様化に伴い被着体や電子部品の規格のバリエーションも広がるものの、上述のような金型を用いた樹脂封止では、被着体や電子部品の形態を変更するとそれに応じて金型も変更しなければならず、各種形態に対応させた金型変更の手間や金型の作製が必要となる。従って、樹脂封止の際に金型を用いることは、電子機器の多様化への迅速な対応を困難にするとともに、電子機器の製造の際の作業性向上やコスト面での改善に対して大きな制限となっている。
【０００５】
そこで、本願発明者らは、金型を用いずに樹脂封止を行ったところ、樹脂封止は可能であるものの、得られる電子機器が所期の性能を発揮しない場合があることが判明した。
【０００６】
本発明は、得られる電子機器の性能の不具合等がなく、金型を用いない樹脂封止により作業性向上やコスト削減が可能な封止体の製造方法、並びに当該製造方法に用いられる封止体製造用枠状スペーサ、当該製造方法により得られる封止体及びこの封止体より得られる電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは電子機器の性能の不具合について検討したところ、電子部品の搭載部分又はその近傍の構造が変形していることから、この変形により所定の作用効果が奏されないのではないかと推測した。さらなる検討の結果、樹脂封止の際、該シート状熱硬化性樹脂組成物は軟化しているものの通常所定の圧力が付与されることから、被着体の表面から突出して電子部品が搭載されている場合には、突出部分に圧力が集中し、これにより変形に繋がるとの知見を得た。電子部品や被着体の開発動向では薄型化が進んで機械的強度がより低下する傾向にあることから、このような変形を防止する必要性は高まると考えられる。以上の知見より、本願発明者らは下記構成を採用することで前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、少なくとも１つの電子部品が第１主面から変位して搭載された被着体を準備する被着体準備工程、
前記電子部品に対応する位置に開口が形成された枠状スペーサを準備する枠状スペーサ準備工程、
前記開口に前記電子部品が収容されるように前記枠状スペーサと前記リードフレームとを重ねる工程、
前記枠状スペーサを重ねた状態で、前記第１主面とは反対側の第２主面にシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第１圧着工程、
前記枠状スペーサを除去する枠状スペーサ除去工程、及び
前記電子部品を埋め込むように前記第１主面に前記シート状熱硬化性樹脂組成物と同種又は異種のシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第２圧着工程
を含む封止体の製造方法である。
【０００９】
当該製造方法によると、第１主面から変位した電子部品を枠状スペーサの開口に収容させつつ第２主面へのシート状熱硬化性樹脂組成物の圧着を行うので、電子部品を搭載した部分に圧力の負荷を防止することができ、これにより電子部品の搭載部分又はその近傍の構造の変形を防止することができる。また、第２主面へのシート状熱硬化性樹脂組成物の圧着により電子部品が搭載された部分が補強されることになるので、第１主面の樹脂封止の際に圧力が負荷されても当該搭載部分の変形等を防止することができる。さらに、所定の開口が形成された枠状スペーサを用いるだけで電子部品の樹脂封止を行うことができるので、各種形態に応じた専用の金型を用意する必要がなく、作業性の向上やコスト削減を図ることができる。加えて、電子部品や被着体の規格を変更した場合であっても、電子部品の被着体への搭載の態様に応じて枠状スペーサの厚さや開口位置を変更するだけでよいので、電子機器の多様化にも迅速に対応することができる。
【００１０】
当該製造方法では、前記第１圧着工程及び前記第２圧着工程のうちの少なくとも１工程を平板プレス加工にて行うことが好ましい。圧着を平板プレス加工により行うことにより、シート状熱硬化性樹脂組成物の全面に対する圧力負荷を１回の操作で行うことができ、また、圧力負荷状態を所定時間維持する必要がある場合でも容易にその状態を維持することができる。さらに、電子部品が複数搭載されている場合には、それら複数の電子部品に対するシート状熱硬化性樹脂組成物の圧着を一度に行うことができる。
【００１１】
当該製造方法では、前記平板プレス加工をスペーサを介して行って前記シート状熱硬化性樹脂組成物の厚さを調整することが好ましい。これにより、目的とする封止体の厚さまでμｍ単位のオーダーで調整することができる。
【００１２】
当該製造方法では、前記第１圧着工程及び前記第２圧着工程のうちの少なくとも１工程を減圧雰囲気下で行うことが好ましい。シート状熱硬化性樹脂組成物の被着体への密着性が良好となり、両者間でのボイドの発生を抑制して、得られる封止体の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
当該製造方法では、前記被着体に電子部品が複数搭載され、該複数の電子部品を並行して埋め込むように前記第２圧着工程を行うことができる。複数の電子部品の樹脂封止を一度に行うことで、封止体の製造効率を大幅に高めることができる。
【００１４】
本発明には、当該封止体の製造方法に用いられ、前記電子部品に対応する位置に開口が形成された封止体製造用枠状スペーサも含まれる。
【００１５】
本発明には、当該封止体の製造方法により得られる封止体も含まれる。
【００１６】
さらに、本発明には、当該封止体をダイシングして得られる電子機器も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体素子が搭載されたリードフレームを示す断面模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る枠状スペーサを模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る封止体の製造方法の一工程を示す断面模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る封止体の製造方法の一工程を示す断面模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る封止体の製造方法の一工程を示す断面模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る封止体の製造方法の一工程を示す断面模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体素子が搭載されたリードフレームを示す断面模式図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る半導体素子が搭載されたリードフレームを示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の封止体の製造方法は、少なくとも１つの電子部品が第１主面から変位して搭載された被着体を準備する被着体準備工程、前記電子部品に対応する位置に開口が形成された枠状スペーサを準備する枠状スペーサ準備工程、前記開口に前記電子部品が収容されるように前記枠状スペーサと前記リードフレームとを重ねる工程、前記枠状スペーサを重ねた状態で、前記第１主面とは反対側の第２主面にシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第１圧着工程、前記枠状スペーサを除去する枠状スペーサ除去工程、及び前記電子部品を埋め込むように前記第１主面に前記シート状熱硬化性樹脂組成物と同種又は異種のシート状熱硬化性樹脂組成物を圧着する第２圧着工程を含む。以下、本発明の一実施形態に係る各工程について図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
［被着体準備工程］
被着体準備工程では、少なくとも１つの電子部品が第１主面から変位して搭載された被着体を準備する。図１は、本発明の一実施形態に係る半導体素子が搭載されたリードフレームを示す断面模式図である。本実施形態では、被着体として複数のダイパッド１を備えるリードフレーム１０を用い、電子部品として半導体素子３を用いる。リードフレーム及び半導体素子としては公知のリードフレーム及び半導体素子を用いることができる。
【００２０】
半導体素子３は、リードフレーム１０のダイパッド１上に接着剤層（図示せず）を介して搭載されており、半導体素子３の上面の電極（図示せず）とインナーリード２とがボンディングワイヤー５にて電気的に接続されている。図１では、ダイパッド１及び半導体素子３は、各１個ずつが示されているが、本実施形態のリードフレームでは複数のダイパッドの各々に対し半導体素子が搭載されている。他のインナーリード（図示せず）により支持されたダイパッド１は、リードフレーム１０の第１主面Ｓ１に対して上方に設けられており、同様に、インナーリード２は半導体素子３との電気的接続のためにその先端が第１主面Ｓ１から上方に位置するように屈曲して設けられている。
【００２１】
半導体素子３は、図１に示すように、リードフレーム１０の第１主面Ｓ１から変位して搭載されている。詳細には、半導体素子３の上面が第１主面Ｓ１から上方に高さｈの分だけ変位してダイパッド１上に搭載されている。高さｈは目的とする半導体パッケージの仕様に応じて定められる。リードフレーム１０全体でみると、インナーリード２の第１主面Ｓ１からの屈曲部から先端までの部分、ダイパッド１、半導体素子３及びボンディングワイヤー５が、第１主面Ｓ１に対して上方に変位して配置されている。
【００２２】
［枠状スペーサ準備工程］
枠状スペーサ準備工程では、電子部品に対応する位置に開口が形成された枠状スペーサを準備する。図２は、本発明の一実施形態に係る枠状スペーサを模式的に示す斜視図である。枠状スペーサ１１には、開口Ｏが４箇所形成されている。開口Ｏは、後述するようにリードフレームの第１主面Ｓ１に枠状スペーサ１１を重ねる際に、半導体素子３を収容可能なように半導体素子３に対応する位置に形成されている。なお、開口４の数や形状は、第１主面Ｓ１から変位して配置されている半導体素子３及びこれを支持するインナーリード２等の数及び形状に応じて設定すればよい。開口Ｏの深さ（すなわち、枠状スペーサ１１の厚さ）も、第１主面Ｓ１から最も突出した部分の高さ（変位量）を考慮して定めればよい。
【００２３】
枠状スペーサ１１の材料は、シート状熱硬化性樹脂組成物のリードフレーム１０への圧着の際の圧力及び加熱に対する強度及び耐熱性を有している限り特に限定されない。枠状スペーサ１１の除去の際にリードフレーム１０から容易に離れるように枠状スペーサ１１の表面に離型処理を施してもよい。強度や耐熱性、離型性を考慮すると、代表的な構成材料としてテフロン（登録商標）を好適に用いることができる。
【００２４】
［枠状スペーサ重ね工程］
当該工程では、枠状スペーサの開口に前記電子部品が収容されるように枠状スペーサとリードフレームとを重ねる。図３に示すように、複数形成された開口Ｏは半導体素子３に対応するように形成されているので、枠状スペーサ１１とリードフレーム１０とを重ねると、各半導体素子３はそれに対応する開口Ｏに収容されるようになる。また、半導体素子３とともに、ダイパッド１、インナーリード２及びボンディングワイヤー５も開口Ｏに収容される。
【００２５】
枠状スペーサ１１は、リードフレームの第１主面Ｓ１と接するように重ねられる。枠状スペーサ１１とリードフレームとの配置関係としては、続く第１圧着工程でのシート状熱硬化性樹脂組成物の圧着が容易となるように、枠状スペーサ１１を下側にしてその上にリードフレームを配置することが好ましい。この場合、リードフレームの第１主面Ｓ１とは反対側の第２主面Ｓ２が上側を向くようになる。
【００２６】
［第１圧着工程］
第１圧着工程では、図４に示すように、枠状スペーサ１１を重ねた状態で、第１主面Ｓ１とは反対側の第２主面Ｓ２にシート状熱硬化性樹脂組成物６を圧着する。これにより、ダイパッド１やインナーリード２の裏側の領域を含めリードフレームの第２主面Ｓ２側が樹脂封止される。このとき、半導体素子３及びその周辺構造は開口Ｏに収容された状態にあるので、圧着のための加圧が行われても、第１主面Ｓ１から変位した部分に圧力が集中することなく、その結果当該変位部分の変形や破壊を防止することができる。
【００２７】
シート状熱硬化性樹脂組成物６の平面視でのサイズとしては、複数の半導体素子３を全て１枚のシート状熱硬化性樹脂組成物で覆い、複数の半導体素子３を一度に封止することが可能なサイズとすることが好ましい。もちろん、封止しようとする半導体素子の数の分だけ、切り分けたシート状熱硬化性樹脂組成物を用意して樹脂封止に供してもよい。
【００２８】
上記圧着の際の作業性や、シート状熱硬化性樹脂組成物のリードフレ−ムの凹凸への追従性、密着性を考慮すると、シート状熱硬化性樹脂組成物の９０℃（９０〜１１０℃）での粘度は１５００〜３０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。なお、粘弾性の測定は以下の手順で行うことができる。作製したシート状熱硬化性樹脂組成物を粘弾性測定装置（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製：形式ＡＲＥＳ）を用いて測定する。具体的には硬化処理前のシート状熱硬化性樹脂組成物を直径８ｍｍ、厚さ１ｍｍの円盤状にした測定試料とし、これを測定器用治具にセットして、４０〜１５０℃での粘度を周波数１Ｈｚ，昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件下で測定し、得られたデータから９０〜１１０℃での粘度（Ｐａ．ｓ）を読み取ることにより得ることができる。
【００２９】
（シート状熱硬化性樹脂組成物）
シート状熱硬化性樹脂組成物の成分としては、圧着の際にリードフレームの凹凸構造に追従可能なように、室温又は加熱時に軟化状態にあり、かつその後の熱硬化処理により硬化して半導体素子を封止可能である限り特に限定されない。代表的な成分としては、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂が挙げられ、必要に応じてこれらに熱可塑性樹脂等が加えられる。
【００３０】
本実施形態に好適なシート状熱硬化性樹脂組成物としては、下記Ａ〜Ｅ成分を含有し、かつＣ成分の含有量をシート状熱硬化性樹脂組成物全体の１５〜３０重量％としたものが挙げられる。
Ａ：アセタール基を含有するエポキシ樹脂
Ｂ：フェノール樹脂
Ｃ：エラストマー
Ｄ：無機質充填剤
Ｅ：イミダゾール化合物
【００３１】
（Ａ成分）
アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）は、アセタール基を含有するエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではない。例えば、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂等の各種のエポキシ樹脂にアセタール基を導入したものを用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。中でも、液体状で取り扱いが容易であるという観点から、アセタール基を有する変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。なお、アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）とアセタール基を含有しないエポキシ樹脂を併用してもよい。
【００３２】
アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）と併用するエポキシ樹脂は、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノ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、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂等の各種のエポキシ樹脂を用いることができる。
【００３３】
アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）の含有量は、シート状熱硬化性樹脂組成物全体に対して３〜１０重量％にすることが好ましい。３重量％未満ではシート状熱硬化性樹脂組成物の可撓性を得るのが困難となり、１０重量％を超えると樹脂封止後のダイシングにおいて樹脂バリやダイシングテープの糊残りなどが起こる傾向がみられるためである。
【００３４】
（Ｂ成分）
フェノール樹脂（Ｂ成分）は、アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定するものではない。例えば、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。そして、フェノール樹脂（Ｂ成分）は、水酸基当量が７０〜２５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好ましく、中でも硬化反応性が高いという観点から、ノボラック型フェノール樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものを好適に用いることができる。
【００３５】
そして、アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール樹脂（Ｂ成分）の配合割合は、アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂（Ｂ成分）中の水酸基の合計が０．７〜１．５当量となるように配合することが好ましく、０．９〜１．２当量がより好ましい。
【００３６】
（Ｃ成分）
アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）及びフェノール樹脂（Ｂ成分）とともに用いられるエラストマー（Ｃ成分）は、シート状熱硬化性樹脂組成物に柔軟性及び可撓性を付与するものであり、このような作用を奏するものであれば特にその構造を限定するものではない。例えば、ポリアクリル酸エステル等の各種アクリル系共重合体、スチレンアクリレート系共重合体、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、イソプレンゴム、アクリロニトリルゴム等のゴム質重合体を用いることができる。中でも、エポキシ樹脂（Ａ成分）へ分散させやすく、またエポキシ樹脂（Ａ成分）との反応性も高いために、得られるシート状熱硬化性樹脂組成物の耐熱性や強度を向上させることができるという観点から、アクリル系共重合体を用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。
【００３７】
上記アクリル系共重合体は、例えば、所定の混合比にしたアクリルモノマー混合物を、常法によってラジカル重合することにより合成することができる。ラジカル重合の方法としては、有機溶剤を溶媒に行う溶液重合法や、水中に原料モノマーを分散させながら重合を行う懸濁重合法が用いられる。その際に用いる重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド及びメチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が用いられる。なお、懸濁重合の場合は、例えばポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールのような分散剤を加えることが望ましい。
【００３８】
エラストマー（Ｃ成分）の含有量は、シート状熱硬化性樹脂組成物全体の１５〜３０重量％であることが好ましい。エラストマー（Ｃ成分）の含有量が１５重量％未満では、シート状熱硬化性樹脂組成物の柔軟性及び可撓性を得るのが困難となり、さらにはリードフレームの反りを抑えた樹脂封止も困難となる。逆に３０重量％を超えると、シート状熱硬化性樹脂組成物の溶融粘度が高くなるために、半導体素子とリードフレームの間のギャップに樹脂が充填されにくくなるとともに、シート状熱硬化性樹脂組成物の硬化体の強度及び耐熱性が低下する傾向がみられる。
【００３９】
また、エラストマー（Ｃ成分）のアセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）に対する重量比率（Ｃ成分の重量／Ａ成分の重量）は、３〜４．７の範囲に設定することが好ましい。重量比率が３未満の場合は、シート状熱硬化性樹脂組成物の流動性をコントロールすることが困難となり、４．７を超えるとシート状熱硬化性樹脂組成物のリードフレームへの接着性が劣る傾向がみられるためである。
【００４０】
（Ｄ成分）
無機質充填剤（Ｄ成分）は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種充填剤を用いることができる。例えば、石英ガラス、タルク、シリカ（溶融シリカや結晶性シリカ等）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素等の粉末が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００４１】
中でも、シート状熱硬化性樹脂組成物の硬化体の熱線膨張係数が低減することにより内部応力を低減し、その結果、封止後のリードフレームの反りを抑制できるという点から、シリカ粉末を用いることが好ましく、シリカ粉末の中でも溶融シリカ粉末を用いることがより好ましい。溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末が挙げられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが特に好ましい。中でも、平均粒径が０．１〜７０μｍの範囲のものを用いることが好ましく、０．３〜５５μｍの範囲のものを用いることが特に好ましい。なお、平均粒径は、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
【００４２】
無機質充填剤（Ｄ成分）の含有量は、好ましくはシート状熱硬化性樹脂組成物全体の５０〜９０重量％であり、より好ましくは８０〜９０重量％であり、さらに好ましくは８０〜８８重量％である。すなわち、無機質充填剤（Ｄ成分）の含有量が５０重量％未満では、封止体の線膨張係数が大きくなるために、封止体の反りが大きくなる傾向がみられる。一方、８０重量％を超えると、シート状熱硬化性樹脂組成物の柔軟性や流動性が悪くなるために、半導体素子やリードフレームとの接着性が低下する傾向がみられる。
【００４３】
（Ｅ成分）
イミダゾール化合物（Ｅ成分）としては、アセタール基を含有するエポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール樹脂（Ｂ成分）との硬化反応を促進させるものであれば、特に限定するものではなく、イミダゾール化合物のみならず、その酸付加物を用いてもよい。これらは単独で用いても、２種以上併せて用いてもよい。イミダゾール化合物（Ｅ成分）を用いることにより、比較的低温で樹脂封止することが可能であり、またリードフレームの反りを抑えた樹脂封止も可能となる。中でも、シート状熱硬化性樹脂組成物の保存安定性という観点から、下記式（１）で表されるイミダゾール化合物を用いることが好ましい。
【００４４】
【化１】
2014056985.tif 000003
【００４５】
イミダゾール化合物（Ｅ成分）の含有量は、シート状熱硬化性樹脂組成物全体の０．１〜１０重量％とすることが好ましく、０．３〜３重量％がより好ましく、０．５〜２重量％がさらに好ましい。０．１重量％未満では、硬化反応が非常に進行しにくくなり、１０重量％を超えると、低温でも硬化反応が進行してシート状熱硬化性樹脂組成物の保存安定性が低下する傾向がみられるからである。
【００４６】
（シート状熱硬化性樹脂組成物の製造方法）
本実施形態のシート状熱硬化性樹脂組成物は、例えば、つぎのようにして製造することができる。まず、各配合成分を混合することによりシート状熱硬化性樹脂組成物を調製するが、各配合成分が均一に分散混合される方法であれば特に限定するものではない。そして、必要に応じて各配合成分を有機溶剤等に溶解又は分散してワニス塗工により製膜する。あるいは、各配合成分を直接ニーダー等で混練することにより固形樹脂組成物を調製し、このようにして得られた固形樹脂組成物をシート状に押し出して製膜成形してもよい。このようなニーダーとしては、例えば、軸方向の一部においてスクリュー羽のスクリュー軸からの突出量が他の部分のスクリュー羽のスクリュー軸からの突出量よりも小さい部分を有する混練用スクリュー、又は軸方向の一部においてスクリュー羽がない混練用スクリューを備えたニーダーを好適に用いることができる。スクリュー羽の突出量が小さい部分又はスクリュー羽がない部分では低せん断力かつ低攪拌となり、これにより混練物の圧縮率が高まって噛みこんだエアを排除可能となり、得られる混練物における気孔の発生を抑制することができる。
【００４７】
ワニス塗工法による本実施形態のシート状熱硬化性樹脂組成物の作製について述べる。ワニス塗工法は、簡便に均一な厚さのシートを得ることができるという点で好ましい。すなわち、上記Ａ〜Ｅ成分及び必要に応じて他の添加剤を常法に準じて適宜混合し、有機溶剤に均一に溶解あるいは分散させ、ワニスを調製する。ついで、得られたワニスをポリエステル等の基材上に塗布し乾燥させることによりシート状熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。そして必要により、シート表面を保護するためにポリエステルフィルム等のフィルムを貼り合わせてもよい。これらポリエステル等の基材及びポリエステルフィルム等のフィルムは、樹脂封止時に剥離する。
【００４８】
有機溶剤としては、特に限定するものではなく従来公知の各種有機溶剤、例えばメチルエチルケトン、アセトン、ジオキサン、ジエチルケトン、トルエン、酢酸エチル等を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。また通常、ワニスの固形分濃度が３０〜６０重量％の範囲となるように有機溶剤を用いることが好ましい。
【００４９】
有機溶剤乾燥後のシートの厚さは、特に制限されるものではないが、厚さの均一性と残存溶剤量、半導体素子３の埋め込みの観点から、通常、５〜１００μｍに設定することが好ましく、より好ましくは２０〜７０μｍである。このようにして得られたシート状熱硬化性樹脂組成物は、必要により所望の厚さとなるように積層して使用してもよい。すなわち、シート状熱硬化性樹脂組成物は、単層構造にて使用してもよいし、２層以上の多層構造に積層してなる積層体として使用してもよい。
【００５０】
上記圧着条件としては、例えば、温度７０〜１２０℃、圧力１００〜５００ｋＰａにて０．５〜５分間平板プレスを行い、ついで、平板プレスの圧力を開放して温度１５０〜１９０℃にて３０〜１２０分間加熱することでシート状熱硬化性樹脂組成物を硬化させる。平板プレスによると、シート状熱硬化性樹脂組成物の全面に対する圧力負荷を１回の操作で行うことができ、また、圧力負荷状態を所定時間維持する必要がある場合でもその状態を容易に維持することができる。さらに、半導体素子が複数搭載されている場合には、プレス平板のサイズを変更することにより、それら複数の半導体素子に対するシート状熱硬化性樹脂組成物の圧着を一度に行うことができる。
【００５１】
また、半導体素子及びリードフレームの凹凸形状に対するシート状熱硬化性樹脂組成物の追従性という観点から、上記プレスを減圧雰囲気下で行うことが好ましく、その際の減圧度としては５０〜１０００Ｐａが好ましい。
【００５２】
本圧着工程では、シート状熱硬化性樹脂組成物の厚さ、ひいては得られる封止体の厚さを所望の値に調整するために、図４に示すように、スペーサ１３ａを介して平板プレス加工を行うことが好ましい。
【００５３】
［枠状スペーサ除去工程］
当該工程では、図５に示すように、リードフレームと重ねられている枠状スペーサを除去する。その際、続く第２圧着工程でのシート状熱硬化性樹脂組成物の圧着が容易となるように、シート状熱硬化性樹脂組成物６を下側にしてリードフレームの第１主面Ｓ１が上側を向くようにすることが好ましい。
【００５４】
［第２圧着工程］
第２圧着工程では、図６に示すように半導体素子３を埋め込むようにリードフレームの第１主面Ｓ１に上記シート状熱硬化性樹脂組成物と同種又は異種のシート状熱硬化性樹脂組成物７を圧着する。第２圧着工程を経ることにより、半導体素子３とともに、インナーリード２、ボンディングワイヤー５等の第１主面Ｓ１から突出した構造を含めリードフレームの第１主面Ｓ１側が樹脂封止される。本実施形態のリードフレームでは、ダイパッド１とインナーリード２との間に隙間が存在するものの、シート状熱硬化性樹脂組成物６、７をリードフレームの両面側から圧着することにより、この隙間を充填することができる。圧着条件としては第１圧着工程と同様の条件を採用することができる。
【００５５】
第２圧着工程では、第１圧着工程におけるシート状熱硬化性樹脂組成物と同種のシート状熱硬化性樹脂組成物を用いてもよく、異種のシート状熱硬化性樹脂組成物を用いてもよい。リードフレームの両面から樹脂封止した際の封止性の観点からは、同種のシート状熱硬化性樹脂組成物を用いると第２主面Ｓ２側を封止するシート状熱硬化性樹脂組成物６との親和性が高まり良好な封止性が得られるので好ましい。
【００５６】
本圧着工程でも、シート状熱硬化性樹脂組成物の厚さ、ひいては得られる封止体１２の厚さを所望の値に調整するために、図６に示すように、スペーサ１３ｂを介して平板プレス加工を行うことが好ましい。
【００５７】
以上の工程を経ることにより、本実施形態に係る封止体１２を好適に製造することができる。本実施形態の封止体の製造方法では、樹脂封止のための金型を必要とせず、簡易な構造の枠状スペーサを用いるだけでよいので、封止体製造の作業性向上やコスト削減を容易に達成することができる。また、シート状熱硬化性樹脂組成物を用いた樹脂封止の際に、リードフレーム上の半導体素子等の突出部分に圧力が集中することを防止することができるので、半導体素子３及びその周辺構造等に変形や破壊がなく、信頼性の高い封止体１２を製造することができる。
【００５８】
［ダイシング工程］
次いで、本実施形態では、封止体１２をダイシングして半導体パッケージを作製する（図示せず）。ダイシングは、ダイシングテープにより封止体１２を固定し、ダイシング装置を用いて封止体１２を個片化することにより行うことができる。ダイシングテープやダイシング装置は従来公知のものを用いることができる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ダイパッドを備えるリードフレームを用いているが、第２実施形態では、ダイパッドを備えないリードフレームを用いて封止体を作製する。それ以外は第１実施形態と同様の手順を踏むことで所望の封止体を製造することができる。
【００６０】
図７に示すように、インナーリード２２は、半導体素子２３との電気的接続のためにその先端が第１主面Ｓ２１から上方に位置するように屈曲して設けられている。インナーリード２２の先端の下側（第２主面Ｓ２２側）に両面テープ２８又は接着剤層を介して半導体素子２３の上面が支持固定されることで、半導体素子２３はリードフレームに搭載される。また、半導体素子２３の上面の電極（図示せず）とインナーリード２２とがボンディングワイヤー２５にて電気的に接続されている。
【００６１】
半導体素子２３は、図７に示すように、リードフレームの第１主面Ｓ２１から変位して搭載されている。詳細には、半導体素子２３の上面が第１主面Ｓ２１から上方に高さｈの分だけ変位してインナーリード２２に固定されている。高さｈは目的とする半導体パッケージの仕様に応じて定められる。リードフレーム全体でみると、インナーリード２２の第１主面Ｓ２１からの屈曲部から先端までの部分、半導体素子２３及びボンディングワイヤー２５が、第１主面Ｓ２１に対して上方に変位して配置されている。
【００６２】
＜第３実施形態＞
第１実施形態では、リードフレームの第１主面から変位したダイパッド上に半導体素子が搭載されている例を示しているが、第３実施形態では、ダイパッドを有さず、かつインナーリードが屈曲せずに平坦であるリードフレームを用いて封止体を製造する。それ以外は第１実施形態と同様の手順を踏むことで所望の封止体を製造することができる。図８に示すように、半導体素子３３は、平坦なインナーリード３２上に両面テープ３８又は接着剤層を介して搭載されている。半導体素子３３は、リードフレームの第１主面Ｓ３１から変位して搭載されている。詳細には、半導体素子３３の上面が第１主面Ｓ３１から上方に高さｈの分だけ変位してインナーリード３２に固定されている。高さｈは目的とする半導体パッケージの仕様に応じて定められる。リードフレーム全体でみると、半導体素子３３及びボンディングワイヤー３５が、第１主面Ｓ３１に対して上方に変位して配置されている。
【００６３】
＜第４実施形態＞
第１実施形態では、第１圧着工程と同種のシート状熱硬化性樹脂組成物を第２圧着工程で用いているが、第４実施形態では第１圧着工程とは異種のシート状熱硬化性樹脂組成物を第２圧着工程で用いる。この点以外は第１実施形態の手順を採用することができる。
【００６４】
本実施形態で好適な異種のシート状熱硬化性樹脂組成物としては、下記Ａ〜Ｆ成分を含有し、かつＥ成分及びＦ成分の合計含有量がシート状熱硬化性樹脂組成物全体の７０〜９０重量％であるシート状熱硬化性樹脂組成物が挙げられる。
Ａ：エポキシ樹脂
Ｂ：フェノール樹脂
Ｃ：エラストマー
Ｄ：硬化促進剤
Ｅ：金属水酸化物
Ｆ：下記式（１）又は式（２）で表されるホスファゼン化合物
【００６５】
【化２】
2014056985.tif 000004
【００６６】
【化３】
2014056985.tif 000005
【００６７】
（Ａ成分）
エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等の各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。エポキシ樹脂の硬化後の靭性及びエポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量１５０〜２５０、軟化点もしくは融点が５０〜１３０℃の常温で固形のものが好ましく、中でも、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。また、低応力性の観点から、アセタール基やポリオキシアルキレン基等の柔軟性骨格を有する変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、アセタール基を有する変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、液体状で取り扱いが良いであることから、特に好適に用いることができる。  
【００６８】
エポキシ樹脂（Ａ成分）の含有量は、シート状熱硬化性樹脂組成物全体に対して１〜１０重量％の範囲に設定することが好ましい。
【００６９】
（Ｂ成分）
フェノール樹脂（Ｂ成分）は、エポキシ樹脂（Ａ成分）との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂、等が用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。そして、フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂（Ａ成分）との反応性の観点から、水酸基当量が７０〜２５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好ましく、中でも硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。
【００７０】
そして、エポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール樹脂（Ｂ成分）の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂（Ａ成分）中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂（Ｂ成分）中の水酸基の合計が０．７〜１．５当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは０．９〜１．２当量である。
【００７１】
（Ｃ成分）
エポキシ樹脂（Ａ成分）及びフェノール樹脂（Ｂ成分）とともに用いられるエラストマー（Ｃ成分）は、シート封止に必要な可撓性をシート状熱硬化性樹脂組成物に付与するものであり、このような作用を奏するものであれば特にその構造を限定するものではない。例えば、ポリアクリル酸エステル等の各種アクリル系共重合体、スチレンアクリレート系共重合体、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、イソプレンゴム、アクリロニトリルゴム等のゴム質重合体を用いることができる。中でも、エポキシ樹脂（Ａ成分）へ分散させやすく、またエポキシ樹脂（Ａ成分）との反応性も高いために、得られるシート状熱硬化性樹脂組成物の耐熱性や強度を向上させることができるという観点から、アクリル系共重合体を用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。なお、アクリル系共重合体は、例えば、所定の混合比にしたアクリルモノマー混合物を、定法によってラジカル重合することにより合成することができる。ラジカル重合の方法としては、有機溶剤を溶媒に行う溶液重合法や、水中に原料モノマーを分散させながら重合を行う懸濁重合法が用いられる。
【００７２】
エラストマー（Ｃ成分）の含有量は、シート状熱硬化性樹脂組成物全体の１０〜２５重量％の範囲に設定することが好ましい。すなわち、エラストマー（Ｃ成分）の含有量が１０重量％未満では、シート封止に十分な可撓性を得ることが困難となる。また、含有量が２５重量％を越えると、シート状熱硬化性樹脂組成物の難燃性を得ることが困難となるとともに、シート状熱硬化性樹脂組成物の硬化物の強度も低下する傾向がみられ、封止体及びこれより得られる半導体パッケージの信頼性を損なうおそれがある。
【００７３】
（Ｄ成分）
硬化促進剤（Ｄ成分）は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されるものではないが、硬化性と保存性の観点から、トリフェニルホスフィンやテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の有機リン系化合物や、イミダゾール系化合物が好適に用いられる。これら硬化促進剤は、単独で用いても良いし、他の硬化促進剤と併用しても構わない。
【００７４】
（Ｅ成分）
金属水酸化物（Ｅ成分）は難燃剤として使用する。金属水酸化物（Ｅ成分）としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物等の各種金属水酸化物を用いることができる。比較的少ない添加量で難燃性を発揮できる点や、コスト的な観点から水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムを用いることが好ましく、水酸化アルミニウムを用いることが特に好ましい。金属水酸化物（Ｅ成分）の平均粒径としては、シート状熱硬化性樹脂組成物を加熱した際に適当な流動性を確保するという観点から、平均粒径が１〜１０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは２〜５μｍである。金属水酸化物（Ｅ成分）の平均粒径が１μｍ未満では、シート状熱硬化性樹脂組成物中に均一に分散させることが困難となるとともに、シート状熱硬化性樹脂組成物の加熱時における流動性が十分に得られない傾向がある。また、平均粒径が１０μｍを超えると、金属水酸化物（Ｅ成分）の添加量あたりの表面積が小さくなるため、難燃効果が低下する傾向がみられる。
【００７５】
（Ｆ成分）
ホスファゼン化合物（Ｆ成分）は、下記式（１）又は式（２）で表されるホスファゼン化合物である。
【００７６】
【化４】
2014056985.tif 000006
【００７７】
【化５】
2014056985.tif 000007
【００７８】
上記式（１）又は式（２）で表されるホスファゼン化合物（Ｆ成分）は、上記金属水酸化物（Ｅ成分）とともに難燃剤として使用する。このホスファゼン化合物（Ｆ成分）は、ＳＰＲ−１００、ＳＡ−１００、ＳＰ−１００（以上、大塚化学株式会社）、ＦＰ−１００、ＦＰ−１１０（以上、株式会社伏見製薬所）等が市販品として入手可能である。少量でも難燃効果を発揮するという観点から、式（１）又は式（２）で表されるホスファゼン化合物に含まれるリン元素の含有率は、１２重量％以上であることが好ましい。また、安定性及びボイドの生成抑制という観点から、式（３）で表される環状ホスファゼンオリゴマーを用いることが好ましい。式（３）で表される環状ホスファゼンオリゴマーは、ＦＰ−１００、ＦＰ−１１０（以上、株式会社伏見製薬所）等が市販品として入手可能である。
【００７９】
【化６】
2014056985.tif 000008
【００８０】
なお、上記金属水酸化物（Ｅ成分）及びホスファゼン化合物（Ｆ成分）を併用することにより、シート封止に必要な可撓性を確保しつつ、難燃性に優れたシート状熱硬化性樹脂組成物を得ることが可能となる。すなわち、難燃剤として金属水酸化物（Ｅ成分）のみを用いた場合は、十分な可撓性を得ることが困難となり、ホスファゼン化合物（Ｆ成分）のみを用いた場合は、十分な難燃性を得ることが困難となる。
【００８１】
金属水酸化物（Ｅ成分）及びホスファゼン化合物（Ｆ成分）の含有量は、両成分の合計量が、シート状熱硬化性樹脂組成物全体の７０〜９０重量％であり、好ましくは７５〜８５重量％である。すなわち、合計量が７０重量％未満では、シート状熱硬化性樹脂組成物の十分な難燃性が得ることが困難となり、９０重量％を超えると、シート状熱硬化性樹脂組成物のリードフレームへの接着性が低下し、ボイドが発生する傾向がみられる。
【００８２】
また、ホスファゼン化合物（Ｆ成分）の含有量が、シート状熱硬化性樹脂組成物中に含まれる、エポキシ樹脂（Ａ成分）、フェノール樹脂（Ｂ成分）、エラストマー（Ｃ成分）、硬化促進剤（Ｄ成分）及びホスファゼン化合物（Ｆ成分）を含む有機成分全体の１０〜３０重量％であることが好ましい。すなわち、ホスファゼン化合物（Ｆ成分）の含有量が、有機成分全体の１０重量％未満では、シート状熱硬化性樹脂組成物の難燃性が低下するとともに、リードフレームに対する凹凸追従性が低下し、ボイドが発生する傾向がみられる。含有量が有機成分全体の３０重量％を超えると、シート状熱硬化性樹脂組成物の表面にタックが生じやすくなり、シート状熱硬化性樹脂組成物をリードフレームに位置合わせしにくくなる等作業性が低下する傾向がみられる。
【００８３】
（他の成分）
なお、本実施形態のシート状熱硬化性樹脂組成物では、上記の各成分以外に必要に応じて、シリカ粉末をはじめとする金属水酸化物（Ｅ成分）以外の無機充填剤、カーボンブラックをはじめとする顔料等、他の添加剤を適宜配合することができる。
【００８４】
上記金属水酸化物（Ｅ成分）以外の無機充填剤としては、特に限定されるものではなく従来公知の各種充填剤を用いることができる。例えば、石英ガラス粉末、タルク、シリカ粉末（溶融シリカ粉末や結晶性シリカ粉末等）、アルミナ粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ケイ素粉末等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。中でも、コストの観点及び得られる封止体の熱線膨張係数を低下させて内部応力を低減できるという観点から、シリカ粉末を用いることが好ましく、上記シリカ粉末の中でも溶融シリカ粉末を用いることが、高充填性及び高流動性という点から特に好ましい。上記溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末が挙げられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが特に好ましい。中でも、平均粒径が０．１〜３０μｍの範囲のものを用いることが好ましく、０．３〜１５μｍの範囲のものを用いることが特に好ましい。なお、上記平均粒径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
【００８５】
（シート状熱硬化性樹脂組成物の製造方法）
本実施形態のシート状熱硬化性樹脂組成物は、例えば以下のようにして製造することができる。
【００８６】
まず、各配合成分を混合することによりシート状熱硬化性樹脂組成物を調製するが、各配合成分が均一に分散混合される方法であれば特に限定するものではない。例えば、各配合成分を有機溶剤等に溶解又は分散したワニスを塗工してシート状に形成する。あるいは、各配合成分を直接ニーダー等で混練することにより固形樹脂組成物を調製し、このようにして得られた固形樹脂組成物を押し出してシート状に形成してもよい。このようなニーダーとしては、第１実施形態において説明したニーダーを好適に用いることができる。
【００８７】
ワニス塗工法は、簡便に均一な厚さのシートを得ることができるという点で好ましい。より具体的には、上記Ａ〜Ｆ成分及び必要に応じて他の添加剤を常法に準じて適宜混合し、有機溶剤に均一に溶解あるいは分散させ、ワニスを調製する。ついで、上記ワニスをポリエステル等の基材上に塗布し乾燥させることによりシート状熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。そして必要により、シート状熱硬化性樹脂組成物の表面を保護するためにポリエステルフィルム等の剥離シートを貼り合わせてもよい。剥離シートは封止時に剥離する。
【００８８】
上記有機溶剤としては、特に限定するものではなく従来公知の各種有機溶剤、例えばメチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジエチルケトン、トルエン、酢酸エチル等を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。また通常、ワニスの固形分濃度が３０〜６０重量％の範囲となるように有機溶剤を用いることが好ましい。
【００８９】
有機溶剤乾燥後のシートの厚さは、特に制限されるものではないが、厚さの均一性と残存溶剤量の観点から、通常、５〜１００μｍに設定することが好ましく、より好ましくは２０〜７０μｍである。このようにして得られたシート状熱硬化性樹脂組成物は、必要により所望の厚さとなるように積層して使用してもよい。すなわち、シート状熱硬化性樹脂組成物は、単層構造にて使用してもよいし、２層以上の多層構造に積層してなる積層体として使用してもよい。
【００９０】
上記のようにして得られる本実施形態のシート状熱硬化性樹脂組成物を用いると、高い難燃性を有する封止体及び半導体パッケージを容易に得ることができる。
【００９１】
ついで、シート状熱硬化性樹脂組成物を、温度８０〜１１０℃、圧力５０〜２０００ｋＰａで平板プレスすることにより、半導体素子及びリードフレームと接着する。その際、プレス時間は０．５〜５分が好ましい。
【００９２】
また、半導体素子とリードフレームによる凹凸部に対するシート状熱硬化性樹脂組成物の追従性及び密着性を向上させるため、減圧条件下で加圧することが好ましい。その際の減圧度としては９５〜９８ｋＰａが好ましい。
【００９３】
その後、シート状熱硬化性樹脂組成物を、大気圧下で、温度１００〜２００℃で硬化することにより封止体を得る。その際、速やかに、かつ完全に熱硬化を進行させるため、加熱時間は３０〜１２０分であることが好ましい。
【００９４】
＜その他の実施形態＞
第１圧着工程及び第２圧着工程におけるシート状熱硬化性樹脂組成物としては上述のような組み合わせだけでなく、例えば、第１圧着工程において第４実施形態で説明したシート状熱硬化性樹脂組成物を用い、第２圧着工程において第１実施形態の第１圧着工程のシート状熱硬化性樹脂組成物を用いてもよい。あるいは、第１圧着工程及び第２圧着工程の両工程において、第４実施形態で説明したシート状熱硬化性樹脂組成物を用いてもよい。
【００９５】
第１実施形態では、電子部品として半導体素子を用い、被着体としてリードフレームを用いているが、これら以外の要素を用いてもよい。例えば、電子部品としてコンデンサやセンサデバイス、発光素子、振動素子等、被着体としてプリント配線基板、テープキャリア等を用いることができる。いずれの要素を用いても、電子部品及びその周辺構造の変形や破壊を防止しつつ、樹脂封止による高度な保護を達成することができる。
【実施例】
【００９６】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。
【００９７】
［実施例１］
まず、下記に示す各Ａ〜Ｅ成分を準備した。
〔Ａ成分：アセタール基を含有するエポキシ樹脂〕
変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社、ＥＰＩＣＬＯＮ ＥＸＡ−４８５０−１５０）：６重量％
〔Ｂ成分：エポキシ樹脂〕
トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社、ＥＰＰＮ−５０１ＨＹ）
〔Ｃ成分；フェノール樹脂〕：３重量％
ノボラック型フェノール樹脂（荒川化学工業株式会社、Ｐ−２００）
〔Ｃ成分：エラストマー〕
アクリル系共重合体（ブチルアクリレート：アクリロニトリル：グリシジルメタクリレート＝８５：８：７重量％からなる共重合体。重量平均分子量８０万）：２７重量％
【００９８】
上記アクリル系共重合体は次のように合成した。ブチルアクリレート、アクリロニトリル、グリシジルメタクリレートを８５：８：７の仕込み重量比率にて、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルを重合開始剤に用い、メチルエチルケトン中で窒素気流下、７０℃で５時間と８０℃で1時間のラジカル重合を行うことにより、目的とするアクリル系共重合体を得た。
【００９９】
〔Ｄ成分：無機質充填剤〕
平均粒径０．５μｍの球状溶融シリカ粉末：６０重量％
【０１００】
〔Ｅ成分：イミダゾール化合物〕
２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（式（２）で表される化合物であり、式（１）においてＲ1およびＲ2がメチロール基である。）：１重量％
【０１０１】
【化７】
2014056985.tif 000009
【０１０２】
〔シート状エポキシ樹脂組成物の作製〕
上記割合で各Ａ〜Ｅ成分を分散混合し、さらに０．５重量％のカーボンブラックを分散混合し、これに各成分の合計量と同量のメチルエチルケトンを加えて、塗工用ワニスを調製した。
【０１０３】
つぎに、上記ワニスを、厚さ３８μｍのポリエステルフィルム（三菱樹脂株式会社、ＭＲＦ−３８）の剥離処理面上にコンマコーターにて塗工し、乾燥することにより厚さが５０μｍのシート状熱硬化性樹脂組成物を得た。
【０１０４】
ついで、別途用意したポリエステルフィルムの剥離処理面を、シート状熱硬化性樹脂組成物に貼り合わせて巻き取った。その後、ポリエステルフィルムを適宜剥離しながら、ロールラミネーターにより上記シート状熱硬化性樹脂組成物を１２枚積層することにより、厚さ６００μｍのシート状熱硬化性樹脂組成物を得た。
【０１０５】
〔封止体の作製〕
電子部品として半導体素子（縦５ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ２２５μｍ）を４個ダイパッドに配列設置した縦７０ｍｍ、横７０ｍｍ、厚さ１３０μｍのリードフレームを被着体として準備した。次に、半導体素子に対応する位置に開口（縦２１ｍｍ、横２１ｍｍ）が４箇所形成された図２に示した形状の枠状スペーサ（厚さ８２０ｍｍ）を準備した。上記半導体素子及びその周辺構造が上記開口に収容されるように、枠状スペーサとリードフレームとを重ねた。次いで、上記で得られた厚さ６００μｍのシート状熱硬化性樹脂組成物（縦２２ｍｍ、横２２ｍｍにカットしたもの）をリードフレーム上の全ての半導体素子（裏面側）を覆うように配置した。配置したシート状熱硬化性樹脂組成物を、減圧下（−９８ｋＰａ）、温度９０℃、圧力５００ｋＰａでプレスすることにより、半導体素子とリードフレームとに接着した。その後、プレスの圧力を解放し、シート状熱硬化性樹脂組成物を熱硬化（１５０℃、１時間）させて半導体素子を封止し、常温まで自然冷却させてリードフレームの片面の樹脂封止を行った。さらに、リードフレームの反対側の面の樹脂封止を上記と同様のシート状熱硬化性樹脂組成物を用いて行い、熱硬化させることにより封止体を得た。
【０１０６】
［比較例１］
枠状スペーサを用いないこと以外は、実施例１と同様に封止体を作製した。
【０１０７】
〔封止体の内部構造の確認〕
実施例１及び比較例１で得られた封止体を半導体素子を含む位置で精密カッターにより切断し、その断面を（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＤＩＧＩＴＡＬ  ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ  ＶＨＸ−５０００、倍率２０〜２００倍）により観察した。その結果、実施例１の封止体では半導体素子及びその周辺構造の変形や破壊は確認されなかったのに対し、比較例１の封止体ではインナーリードの変形により半導体素子が所定の位置より移動した状態で封止されていることが確認された。
【符号の説明】
【０１０８】
１    ダイパッド
２、２２、３２    インナーリード
３、２３、３３    半導体素子
５、２５、３５    ボンディングワイヤー
６、７    シート状熱硬化性樹脂組成物
１０    リードフレーム
１１    枠状スペーサ
１２    封止体
１３ａ、１３ｂ    スペーサ
Ｓ１、Ｓ２１、Ｓ３１    第１主面
Ｓ２、Ｓ２２    第２主面
Ｏ    開口
ｈ    高さ（変位量）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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