(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの内部にスクリュー軸が配設されるとともにシリンダの周壁の一部にベントポートが形成され、上記スクリュー軸が上記ベントポートを挟む前後の部分に形成されたパドル部を備え、上記ベントポートが角筒状に形成されているとともに、その左右両側壁が、上側にいくほど外側に張り出す傾斜壁に形成され、上記ベントポート内における長さ方向の距離が上記パドル部に挟まれたスクリュー部のスクリューのピッチの１．５倍以上に形成され、幅方向の距離がシリンダの幅寸法と同寸法以上に形成されているベント式混練機を用い、上記シリンダの後端側に設けられた原料投入口から原料を投入し、上記ベントポートから上記原料中の揮発分を揮発除去するとともに、シリンダの先端側に設けられた吐出部から半導体封止用樹脂を吐出させることを特徴とする半導体封止用樹脂の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ベント式混練機を用いた半導体封止用樹脂の製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、混練機におけるベント技術は、熱可塑性樹脂の脱気やその他の分野で広く利用されている。このようなベント技術として、２軸脱気用押出機に、図６に示すようなベントポート２０を設けたものがある。この脱気用押出機は、スラリー状材料を原料とし、上記ベントポート２０でスラリー状材料中の揮発分を脱気させるようにしている。そして、脱気用押出機のシリンダ２１内に、互いに逆方向に回転する２本のスクリュー軸２２，２２を左右に並設するとともに、シリンダ２１の上壁の一部からベントポート２０を立ち上げ形成し、このベントポート２０の相対向する両側壁２０ａ間の距離を上記両スクリュー軸２２，２２の中心軸間の距離と略同じに設定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ベントポート２０の構造では、半導体封止用樹脂の原料として、混練時の粘度が高い熱硬化性樹脂材料を用いる場合には、両スクリュー軸２２，２２のスクリューの先端に付着した熱硬化性樹脂材料を主成分とする混合物（コンパウンド）が、その高粘度のため、ベントポート２０の側壁２０ａの下端部２０ｂに付着して徐々に成長し、早期に上記下端部２０ｂを閉塞するという問題がある。また、上記下端部２０ｂに付着し停滞したために反応過剰となったコンパウンドが混入することがあり、生産性および品質面で劣るという問題もある。
【０００４】
したがって、上記のようなベントポート２０を有する脱気用押出機を用いて製造された半導体封止用樹脂は、その封止温度での揮発成分含有率が高くなってしまう。そこで、有機成分の加熱減圧処理（特開昭６１−２６１３１５号公報）や無機成分の加熱処理（特開昭６１−２６１３１６号公報）をすることにより、上記揮発成分含有率を低減することが行われているが、これらの方法では、前処理工程の増加および周辺環境の制御が必要であり、製造価格が高くなってしまうという問題がある。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ベント式混練機でのベントポートの閉塞を防止し、このベント式混練機を用いて得られる半導体封止用樹脂の封止温度での揮発成分含有率を低減することのできる半導体封止用樹脂の製法の提供をその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の半導体封止用樹脂の製法は、シリンダの内部にスクリュー軸が配設されるとともにシリンダの周壁の一部にベントポートが形成され、上記スクリュー軸が上記ベントポートを挟む前後の部分に形成されたパドル部を備え、上記ベントポートが角筒状に形成されているとともに、その左右両側壁が、上側にいくほど外側に張り出す傾斜壁に形成され、上記ベントポート内における長さ方向の距離が上記パドル部に挟まれたスクリュー部のスクリューのピッチの１．５倍以上に形成され、幅方向の距離がシリンダの幅寸法と同寸法以上に形成されているベント式混練機を用い、上記シリンダの後端側に設けられた原料投入口から原料を投入し、上記ベントポートから上記原料中の揮発分を揮発除去するとともに、シリンダの先端側に設けられた吐出部から半導体封止用樹脂を吐出させるという構成をとる。
【０００７】
【作用】
すなわち、本発明者らは、半導体封止用樹脂を製造するに当たって、その封止温度での揮発成分含有率を低減できるとともに、製造価格を安価にするためには、ベントポートにコンパウンドが付着してベントポートを閉塞することのないベント式混練機を用いればよいのではないかと着想し、一連の研究を重ねた。その結果、上記ベントポートが角筒状に形成されているとともに、その左右両側壁が、上側にいくほど外側に張り出す傾斜壁に形成され、上記ベントポート内における長さ方向（すなわち、スクリュー軸に沿う方向）の距離がスクリュー軸のスクリュー部（このスクリュー部はベントポートに対応する部分に設けられている）のスクリューのピッチの１．５倍以上に形成され、幅方向（すなわち、スクリュー軸に直交する方向）の距離がシリンダの幅寸法と同寸法以上に形成されているベント式混練機を用いる場合には、ベントポートにコンパウンドが付着してベントポートを閉塞することがなく、これにより、封止温度での揮発成分含有率の少ない半導体封止材料が得られることを見出し、この発明に到達した。
【０００８】
つぎに、この発明について詳しく説明する。
【０００９】
この発明に用いるベント式混練機は、シリンダの内部にスクリュー軸が配設されるとともに、シリンダの周壁の一部にベントポートが形成されており、上記スクリュー軸には、上記ベントポートに対応する部分に原料送り用のスクリュー部が形成されているとともに、このスクリュー部を挟む状態でその前後の部分に混練用のパドル部が形成されている。これにより、上記スクリュー部とシリンダの内周面との間に原料送りゾーンが形成されるとともに、上記各パドル部とシリンダの内周面との間に（加熱）混練ゾーンが形成され、上記原料送りゾーンがその両側の（加熱）混練ゾーンで気密状に密封されて原料送りゾーンの真空度が保たれることから、ベントポートでの脱気が効率良く行われるようになる。このような脱気は、真空ポンプ等により行われる。また、この発明では、上記ベントポートが角筒状に形成されているとともに、その左右両側壁が、上側にいくほど外側に張り出す傾斜壁に形成されており、このベントポート内における長さ方向の距離が上記スクリュー部のスクリューのピッチ（通常は、５〜２０ｍｍ）の１．５倍以上に、好適には、５倍程度に形成され、幅方向の距離がシリンダの幅寸法と同寸法以上に形成されている。すなわち、上記ベントポート内における長さ方向の距離が上記スクリュー部のスクリューのピッチの１．５倍未満に形成され、幅方向の距離がシリンダの幅寸法未満に形成されている場合には、ベントポートの側壁にコンパウンドが付着しやすくなり、ベントポートが短時間で閉塞するからである。
【００１０】
この発明に用いられる半導体封止樹脂の原料は、エポキシ樹脂成分，硬化剤成分，シリカ粉末成分を用いて得られるものであり、通常、粉末状もしくはこれを打錠したタブレット状になっている。このような原料は、混練時における粘度が６０００〜１２０００Ｐｏｉｓｅに設定されている。
【００１１】
上記エポキシ樹脂成分は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものを用いることが好ましく、例えば、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があげられる。これらは、単独であるいは２種類以上併せて使用される。これらのなかでも、エポキシ当量が１００〜３００，軟化点が５０〜１３０℃のものが特に好適に用いられる。
【００１２】
上記硬化剤成分は、通常、フェノールノボラック樹脂が用いられる。このフェノールノボラック樹脂は、水酸基当量が７０〜１５０，軟化点が５０〜１１０℃のものを用いるのが好ましい。ノボラック型硬化剤成分とエポキシ樹脂成分との配合割合は、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量当たりノボラック型硬化剤の水酸基が０．５〜２．０当量となるように設定することが好ましい。より好ましくは、０．８〜１．２当量の範囲である。
【００１３】
上記シリカ粉末成分は、エポキシ樹脂組成物の充填剤として用いられるものであり、このようなシリカ粉末として、結晶シリカおよび溶融シリカ粉末があげられる。これらは、単独であるいは併せて用いられる。
【００１４】
上記半導体封止樹脂には、上記エポキシ樹脂成分，硬化剤成分，シリカ粉末成分に加えて、必要に応じて、シランカップリング剤，硬化促進剤，離型剤，難燃剤，難燃助剤，着色剤等の各種添加剤が適宜配合される。
【００１５】
つぎに、この発明の実施例を説明する。
【００１６】
【実施例】
図１および図２はこの発明に用いるベント式混練機の一実施例を示している。この実施例では、ベント式混練機（全長７００ｍｍ，横幅２５０ｍｍ）は２軸型であり、シリンダ１と、このシリンダ１内に左右に並設され同方向に回転する２本のスクリュー軸４（回転数５０〜１５０ｒｐｍ）とを備えている。これら両スクリュー軸４には、その後側から順に、原料送り用の第１スクリュー部５ａ，混練用の第１パドル部６ａ，原料送り用の第２スクリュー部５ｂ，混練用の第２パドル部６ｂおよび戻し用の第３スクリュー部５ｃが設けられている。一方、上記シリンダ１には、その上壁の後端部に原料供給口２が立設されているとともに、下壁の前端部（上記第２パドル部６ｂの前端部に対応する部分）に吐出口３が穿設されている。また、上記シリンダ１には、上記各パドル部６ａ，６ｂに対応する周壁の部分にヒーター等の加熱手段（図示せず）が取付けられているとともに、上記第２スクリュー部５ｂに対応する上壁の部分に、横断面形状長方形に形成された筒状のベントポート７が立設されており、その左右両側壁７ｂが、上側にいくほど外側に張り出す傾斜壁に形成されている。このベントポート７は、その前後両側壁７ａ間の距離が、第２スクリュー部５ｂのスクリューのスクリューピッチ（１２ｍｍ）の５倍の値（６０ｍｍ）に設定され、左右両側壁７ｂ間の距離が、シリンダ１の幅寸法と同寸法（９５ｍｍ）以上に設定されている。図において、８はベントポート７の上面開口を蓋する蓋体であり、この蓋体８の側壁に穿設された開口部８ａを真空ポンプ（図示せず）に連通している。
【００１７】
上記ベント式混練機を用い、つぎのようにして半導体封止樹脂を製造することができる。すなわち、まず、シリンダ１の後端部に立設された原料供給口２に、有機成分１６％（エポキシ樹脂，硬化剤他）、無機成分８４％（シリカ粉末他）を用いて得られた粉末状の原料（この原料は、混練時における粘度が１００００Ｐｏｉｓｅに設定されている）を投入する。この投入された原料を、シリンダ１内において、第１スクリュー部５ａで第１パドル部６ａに送り、ここで加熱混練し、つぎに、第２スクリュー部５ｂで第２パドル部６ｂに送る。この送りの途中で、真空ポンプの作用により、ベントポート７からコンパウンドの揮発成分を脱気する。そののち、上記第２パドル部６ｂで混練されたコンパウンドを、シリンダ１の前端部の吐出口３から半導体封止樹脂として取出す。また、第３スクリュー部５ｃでは、コンパウンドが吐出口３側に戻される。
【００１８】
この実施例では、ベント式混練機のベントポート７に、コンパウンドが付着して閉塞されることがなく、十分な揮発成分の脱気が行えるため、得られる半導体封止用樹脂は、その封止温度での揮発成分含有率の少ないものになる。しかも、この実施例では、ベント式混練機のシリンダ１内に並設された両スクリュー軸４がそれぞれ同方向に回転する構造にしているため、コンパウンドの滞留防止の効果を奏する。しかも、ベントポート７の左右両側壁７ｂが、上側にいくほど外側に張り出す傾斜壁に形成されているため、横断面形状長方形に形成されただけのベントポート７を用いたものと比べて、ベントポート７にコンパウンドが付着しにくくなり、ベントポート７の閉塞防止の効果を奏する。
【００１９】
図３はこの発明のさらに他の実施例を示している。この実施例では、ベントポート７の前後両側壁７ａにコンパウンドが付着した場合に、このコンパウンドを下方に押し込むための押し込み装置が取り付けられている。すなわち、この押し込み装置は、本体９ａが蓋体８の前後各側壁８ａに下向きに取付けられた２個のシリンダ９と、各シリンダ９のシリンダロッド９ｂの先端に取付けられた板状の押し込み具９ｃとを備え、この押し込み具９ｃの一側面をベントポート７の前後各側壁７ａに摺動自在に配設し、上記シリンダ９を作動させることにより、シリンダロッド９ｂを上下方向に伸縮させ、押し込み具９ｃでベントポート７の前後両側壁７ａに付着したコンパウンドを下方に押し込むことができるようにしている。このような押し込み装置を設ける場合には、コンパウンドの種類や運転条件により、コンパウンド粘度が下がり、どうしてもベントポート７の前後両側壁７ａにコンパウンドが付着するような場合に便利であり、ベント式混練機の連続運転が可能になるという利点を有する。
【００２０】
なお、図４に示す例では、押し込み装置の押し込み具９ｃが板状に形成されているが、これに限定するものではなく、図５に示すように、枠状に形成し、ベントポート７の前後および左右の各側壁７ａ，７ｂに付着したコンパウンドを下方に押し込めるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の半導体封止樹脂の製法によれば、ベント式混練機のベントポートへのコンパウンド付着が発生しなくなることから、このベント式混練機を用いて得られる半導体封止用樹脂の生産性向上，品質向上が可能となり、原料の前処理なしで、封止温度での揮発成分含有率の低減を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に用いるベント式混練機の一実施例を示す要部の断面図である。
【図２】上記ベント式混練機の側面図である。
【図３】押し込み装置の説明図である。
【図４】上記押し込み装置に用いる押し込み具の説明図である。
【図５】上記押し込み具の変形例の説明図である。
【図６】従来例を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  原料供給口
３  吐出口
４  スクリュー軸
５ａ  第１スクリュー部
５ｂ  第２スクリュー部
６ａ  第１パドル部
６ｂ  第２パドル部
７  ベントポート
【図２】
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【図１】
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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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