(57)【要約】【課題】半導体装置において、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を用いてトランスファー成形により封止することができる半導体封止用樹脂組成物包装体およびそれを用いた半導体装置の製法を提供する。【解決手段】常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物１が、成形温度で溶融することなく柔軟性を呈する包装材２により密封されている半導体封止用樹脂組成物包装体を作製し、それをトランスファー成形用金型のポット内に投入し、成形温度において、その半導体封止用樹脂組成物包装体をプランジャーで圧縮することにより、包装材２の一部を破裂させ、内部の半導体封止用樹脂組成物１を押し出してキャビティ内に流入させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスファー成形用の、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物が、上記トランスファー成形の際の成形温度で溶融することなく柔軟性を呈する包装材により密封されていることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物包装体。
【請求項２】
上記包装材が、カップ体と、それを蓋する蓋体とからなり、上記半導体封止用樹脂組成物が上記カップ体に充填された状態で、上記蓋体で密封状に蓋されている請求項１記載の半導体封止用樹脂組成物包装体。
【請求項３】
上記カップ体および蓋体の少なくとも一方が熱可塑性樹脂からなり、トランスファー成形に関する加熱加圧により、上記熱可塑性樹脂製の少なくとも一部が破れて上記半導体封止用樹脂組成物がキャビティ内に流出し成形に供されるようになっている請求項２記載の半導体封止用樹脂組成物包装体。
【請求項４】
半導体装置における樹脂の封止をトランスファー成形により行う半導体装置の製法であって、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物包装体を、トランスファー成形用金型のポット内に投入する工程と、成形温度において、その半導体封止用樹脂組成物包装体をプランジャーで圧縮することにより、包装材の一部を破裂させ、内部の液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を押し出してキャビティ内に流入させる工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物をフィルム材等で包装してなる半導体封止用樹脂組成物包装体およびそれを用いた半導体装置の製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、金属リードフレーム上に素子（半導体チップ）が実装され、外部との導通を図るために、上記素子と上記リードフレームのインナーリードとが、金属のワイヤーをボンディングすることにより、接続されている。さらに、上記素子およびリードフレームは、エポキシ樹脂等の半導体封止用樹脂組成物で封止されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
その封止は、通常、タブレット状の半導体封止用樹脂組成物を用いるトランスファー成形により行われている。このトランスファー成形は、固形タブレット状の半導体封止用樹脂組成物を成形金型のポットに投入し、このポット内で加熱し流動状態にした後、プランジャーで押し出してキャビティ内に流入させている。また、常温（２５℃）で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を用いる場合には、その半導体封止用樹脂組成物をディスペンサーで定量にした後、キャスティング方式またはスクリーン印刷等により封止している。ここで、上記ゲル状の高粘度非固形物質は、溶剤等に希釈した状態で、液状の樹脂組成物と同様にして封止に用いられている。
【特許文献１】特開２００４−５５６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、生産性は、上記トランスファー成形が優れており、液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を用いる場合でも、可能であれば、トランスファー成形で行うことが望まれる。しかしながら、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物は、常温で固体状（タブレット状）等にできないため、トランスファー成形で行うことは不可能である。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を用い、トランスファー成形により封止することができる半導体封止用樹脂組成物包装体およびそれを用いた半導体装置の製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、トランスファー成形用の、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物が、上記トランスファー成形の際の成形温度で溶融することなく柔軟性を呈する包装材により密封されている半導体封止用樹脂組成物包装体を第１の要旨とする。
【０００７】
また、本発明は、半導体装置における樹脂の封止をトランスファー成形により行う半導体装置の製法であって、上記半導体封止用樹脂組成物包装体を、トランスファー成形用金型のポット内に投入する工程と、成形温度において、その半導体封止用樹脂組成物包装体をプランジャーで圧縮することにより、包装材の一部を破裂させ、内部の液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を押し出してキャビティ内に流入させる工程とを備える半導体装置の製法を第２の要旨とする。
【０００８】
本発明者らは、常温（２５℃）で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を用いてトランスファー成形を可能にすべく、鋭意研究を重ねた。その過程で、トランスファー成形用金型のポット内に投入する、上記液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物の形態に着目し、その形態を中心に研究を重ねた。その結果、上記液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を、トランスファー成形の際の成形温度で溶融することなく柔軟性を呈する包装材により密封し、半導体封止用樹脂組成物包装体にすることを着想した。そして、この着想に基づき実験を重ねた結果、その半導体封止用樹脂組成物包装体は、上記ポット内に投入することができ、さらに、上記成形温度において、プランジャーで圧縮すると、包装材の一部が破裂し、内部の液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を流出させてキャビティ内に到達させることができ、トランスファー成形が可能になることを突き止め、本発明に到達した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の半導体封止用樹脂組成物包装体は、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物が、上記トランスファー成形の際の成形温度で溶融することなく柔軟性を呈する包装材により密封されているため、それを、従来の固形タブレットと同様、トランスファー成形用金型のポット内に投入してトランスファー成形に供することができる。
【００１０】
特に、上記包装材が、カップ体と、それを蓋する蓋体とからなり、上記半導体封止用樹脂組成物が上記カップ体に充填された状態で、上記蓋体で密封状に蓋されている場合には、半導体封止用樹脂組成物包装体の製造の際に、上記カップ体に上記半導体封止用樹脂組成物を充填した後に、蓋体で密封すればよいため、その半導体封止用樹脂組成物包装体の製造が簡単にでき、その取り扱い性も向上する。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の製法によると、本発明の半導体封止用樹脂組成物包装体を用いるため、その半導体封止用樹脂組成物包装体をトランスファー成形用金型のポット内に投入して、トランスファー成形が可能になっている。したがって、常温で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物を用いても、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明の半導体封止用樹脂組成物包装体の一実施の形態を示している。この半導体封止用樹脂組成物包装体は、常温（２５℃）で液状ないしゲル状の半導体封止用樹脂組成物１と、この半導体封止用樹脂組成物１を密封する包装材２とからなっている。その包装材２は、この実施の形態では、カップ体２ａと、このカップ体２ａを蓋する蓋体２ｂとからなっている。上記カップ体２ａには、開口外周部にフランジ部Ｆが形成されており、上記蓋体２ｂは、そのフランジ部Ｆに熱融着されている。また、上記半導体封止用樹脂組成物包装体は、トランスファー成形で用いるものであり、上記カップ体２ａおよび蓋体２ｂは、トランスファー成形の際の成形温度で溶融することなく柔軟性を呈する熱可塑性樹脂からなっている。
【００１４】
そして、上記半導体封止用樹脂組成物包装体を用いて、半導体装置における樹脂の封止をトランスファー成形により行う場合は、つぎのようにして行われる。すなわち、図３に示すように、まず、トランスファー成形用金型を開け、そのうち下金型１０のキャビティＣ内に樹脂封止の対象となる半導体装置基材（図示せず）をセットするとともに、上記半導体封止用樹脂組成物包装体（図３では、５個が蓋体２ｂで連結されたものとなっている）を、その下金型１０のポットＰ内に投入する。このとき、上記カップ体２ａの底部をポットＰの奥部側（プランジャー側）に位置決めし、蓋体２ｂをポットＰの開口に位置決めする。ついで、上記金型を型締めした後、成形温度に昇温させ、その状態で、プランジャーで上記半導体封止用樹脂組成物包装体を圧縮する。このとき、成形温度への昇温（加熱）により、カップ体２ａと蓋体２ｂとの熱融着が緩み、また、プランジャーによる圧縮（加圧）により、内部の半導体封止用樹脂組成物１に圧力がかかり、その圧力により上記緩んだ熱融着部分が剥離する等の、包装材２の一部の破裂が生じ、その剥離した部分から内部の半導体封止用樹脂組成物１が流出する。そして、その流出した半導体封止用樹脂組成物１がランナーＲを経てキャビティＣ内に流入し、半導体装置基材を樹脂封止する。このようにして、半導体装置における樹脂の封止をトランスファー成形により行うことができる。このように、本発明において、包装材２の一部の破裂とは、包装材２自体の破裂の外、上記のような熱融着部分の剥離も含まれる。
【００１５】
上記トランスファー成形において、上記成形温度は、上記包装材２の柔軟性，形状保持性，熱融着性および上記半導体封止用樹脂組成物１の硬化性等の観点から、１２０〜２００℃の範囲、好適には１３０〜１８０℃の範囲に設定される。
【００１６】
つぎに、上記半導体封止用樹脂組成物包装体の各種材料について説明する。
【００１７】
上記半導体封止用樹脂組成物１は、常温（２５℃）で液状ないしゲル状のものであり、例えば、エポキシ熱硬化性樹脂，エポキシ／フェノール熱硬化性樹脂，エポキシ／酸無水物熱硬化性樹脂，エポキシ／アミン熱硬化性樹脂，熱硬化シリコーン付加型，縮合型，過酸化物硬化型のもの等があげられる。なかでも、ゲル状のものは、成形温度付近で充分な流動性を示すものが好ましく、その成形性の観点から、成形後のショアーＡの硬度が好適には６０以上、より好適には７０以上を示す材料が用いられる。
【００１８】
また、上記包装材２を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリアミド，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリビニルアルコール，ポリテトラフルオロエチレン系，ポリカーボネート，セルロース系，ポリエステル，ナイロン系，イオノマー，ポリイミド，ポリエーテルスルホン，ポリフェニレンスルフィド，ポリアリレート，ポリエーテルケトン，ポリエーテルイミド，セロハン，ポリエチレンテレフタレート，ポリイミドアミド，ポリアリルエーテルケトン等があげられる。なかでも、耐熱性，柔軟性，強靱性（形状保持性）の観点から、ポリアミドが好ましく、より好適には、熱融着温度が比較的低く、成形温度での耐熱性があり、疎水性や防湿性に優れる観点から、ポリアミドのなかの脂肪族ポリアミド，ナイロン１１，ナイロン１２である。
【００１９】
つぎに、上記半導体封止用樹脂組成物包装体の製法について説明する。この製法は、まず、上記カップ体２ａを作製し、ついで、そのカップ体２ａに上記半導体封止用樹脂組成物１を充填した後、蓋体２ｂを熱融着して蓋をする。
【００２０】
より詳しく説明すると、上記カップ体２ａの作製方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、フィルム材を型に押しつける真空成形，フィルム材を融着してカップ状に形成する方法，射出成形等があげられる。なかでも、厚みの安定性等の観点から、真空成形が好ましく、より好適には、凸型金型に吸引させて成形する方法を採用することである。この方法を採用すると、カップ体２ａの底部が薄くなり過ぎず、材料のフィルム材の厚みと略同じにすることができ、プランジャーで押し出す際の噛み込みによる破れを防止することができるからである。そして、上記カップ体２ａの形状および大きさは、トランスファー成形用金型のポットＰに対応したものに形成され、熱伝導の観点から、ポットＰ内に投入した状態におけるポットＰの内壁面とカップ体２ａの外周面との距離ができるだけ小さくなるように形成される。また、カップ体２ａの周壁や底部やフランジ部Ｆの厚みは、通常、２０〜２００μｍの範囲に形成される。
【００２１】
上記カップ体２ａへの半導体封止用樹脂組成物１の充填は、特に限定されるものではないが、異物除去の観点から、エアー圧入型の濾過装置を経て行われることが好ましい。この濾過装置を用いる場合は、予め、アセトンを用いたフィルタリングを数回行い、その装置内やフィルタ自体の異物を除去しておく。その異物の確認は、パーティクルカウンターで行う。そして、例えば、厚み５μｍのフィルタを厚み１０μｍの紙フィルタで補強し、初めに、濾過可能な温度まで昇温させた半導体封止用樹脂組成物１を濾過させることにより、装置の予熱とフィルタの濡れ性向上を促す。その後、続けて半導体封止用樹脂組成物１を濾過して異物を除去する。
【００２２】
上記蓋体２ｂは、作製容易性の観点から、フィルム材を用いることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、その材料は、上記カップ体２ａとの熱融着性，線膨張率差の観点から、上記カップ体２ａと同じ熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。また、カップ体２ａとの熱融着しろは、密着性，成形時のランナーＲへの流入容易性の観点から３〜５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。また、上記蓋体２ｂの厚みは、通常、２０〜５００μｍの範囲に設定される。
【００２３】
特に、図３に示すように、成形機がマルチポットタイプの場合は、そのポットＰの配置に対応して、図示するように、複数の半導体封止用樹脂組成物包装体を連結したものにすることが好ましい。図３では、蓋体２ｂで連結されている。このようにすると、半導体封止用樹脂組成物包装体のポットＰへの投入時間を短縮することができ、生産性が向上する。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、半導体封止用樹脂組成物１を密封する包装材２として、カップ状のものを用いたが、その形状は、これに限定されるものではなく、球体状等の他の形状でもよい。また、上記カップ状の包装材２を構成するカップ体２ａも蓋体２ｂも共に熱可塑性樹脂製としたが、トランスファー成形に関する加熱加圧により包装材２の少なくとも一部が破れて半導体封止用樹脂組成物１が流出し、しかも半導体に悪影響を与えないものであれば、いずれか一方が熱可塑性樹脂からなり、他方が他の材料からなるものであってもよい。
【００２５】
また、上記半導体封止用樹脂組成物包装体を用いるトランスファー成形が可能な成形機は、特に限定されるものではなく、低圧トランスファー成形機，コンベンショナルタイプ，マルチギャングポットタイプ，マルチプランジャータイプ等の通常の成形機を用いることができる。
【００２６】
つぎに、実施例について従来例と併せて説明する。
【実施例】
【００２７】
〔実施例１〕
図１に示すカップ状の半導体封止用樹脂組成物包装体を下記のようにして作製した。
【００２８】
〔カップ体〕
厚み３０μｍのポリアミド樹脂製フィルム材（宇部興産社製、ナイロン１２）を真空成形してカップ体を作製した。このカップ体は、開口内径９．６ｍｍ、底部内径６．６ｍｍ、深み１９ｍｍ、熱融着しろ３ｍｍ、周壁，底部，フランジ部の厚み３０μｍとした。
【００２９】
〔半導体封止用樹脂組成物〕
常温（２５℃）で液状である半導体封止用樹脂組成物として、エポキシ樹脂成形材料（日東電工社製、ＮＴ−８０６０Ｘ）を準備し、それを１ｃｍ3 上記カップ体に充填した。
【００３０】
〔蓋体〕
厚み３５μｍのポリアミド樹脂製フィルム材（宇部興産社製、ナイロン１２）を上記液状樹脂組成物入りカップ体の開口フランジ部に熱融着した。
【００３１】
〔トランスファー成形〕
このようにして得られた半導体封止用樹脂組成物包装体をマルチポットタイプのトランスファー成形機（ＴＯＷＡ社製、ＵＰＳ４０Ｌ）のポットに投入し、トランスファー成形を行った。成形温度は、１５０℃に設定した。その結果、樹脂で封止された１０個の半導体装置を同時に得た。このトランスファー成形に要した時間は、１０分間だった。
【００３２】
〔従来例１〕
上記実施例１と同様の液状樹脂組成物をディスペンサーで定量に測定した後、キャスティング方式により半導体装置における樹脂封止を行った。そして、１０個の半導体装置を得るのに要した時間は、液のディスペンス後、昇温過程を含め、３０分を要した。
【００３３】
上記結果より、実施例１の方が従来例１よりも、短時間で樹脂封止ができ、生産性に優れることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の半導体封止用樹脂組成物包装体の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】上記半導体封止用樹脂組成物包装体を示す断面図である。
【図３】上記半導体封止用樹脂組成物包装体を用いたトランスファー成形を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  半導体封止用樹脂組成物
２  包装材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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