(57)【要約】【目的】ＱＦＮ型の半導体パッケージなどをモールド成型法により封止する際に使用することができるクッション層を有する離型性シートであって、モールド成型時にそのクッション層が異なった高さの面にも所定範囲内、例えば３〜２５ＭＰａの圧力で押圧して被覆し且つダイパッド裏面と同じ平面上の周辺に形成されるギャップ空隙への突出が少なく、そして特に不規則な突起が生じることがない離型性シートを提供する。【構成】基材シート上に、表面がモールド用樹脂に対して離型性がある厚さ２０〜７０（μｍ）、１８０℃における弾性率が１５〜３００（ＭＰａ）のクッション層を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材シート上に、モールド成型用樹脂に対して離型性を有し、１８０℃における圧縮弾性率が１５〜３００（ＭＰａ）であり、且つ、厚さが２０〜７０（μｍ）のクッション層を設けて成るモールド成型用離型性シート。
【請求項２】
クッション層がシリコーン系ゴムから成ることを特徴とする請求項１に記載のモールド成型用離型性シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モールド成型用離型性シートに関し、さらに詳しくは、基材シート上に、モールド成型用樹脂に対して離型性を有するクッション層を設けて成るモールド成型用離型性シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置の樹脂パッケージ品は、リードフレームに支持されたダイパッド上にＩＣやＬＳＩ等の半導体電子回路素子が接着剤で接着して載置され、当該回路素子の電極とリードフレームの対応する周辺の櫛の歯状に配列したインナーリードの対応する部分とを細い金線などにより結線された後、モールド成型金型内に挿入され、型内にエポキシ樹脂などのモールド樹脂が注入されて上記のダイパッド、半導体回路素子、金線による結線部、およびその周辺のインナーリード部の根本部がモールド樹脂により封止されてパッケージ化される。
【０００３】
そして、インナーリード成型樹脂側面の外に出ている部分の先端が切り離されて残った各インナーリードは外部電極として機能する。このような樹脂パッケージ品は、いわゆるセラミックパッケージに比べて量産性がよく、コストも安いため、民生用パッケージとして広く用いられている。上記の樹脂パッケージ品は、プリント配線基板に搭載する際の嵩高性を抑制するために、上記の外部電極をＬ字型に曲げず、この電極の裏面をモールド樹脂で被覆させることなく、そのまま外部電極面として直接配線基板に接合させるＱＦＮ型パッケージが使用されるようになっている。
【０００４】
このＱＦＮ型の場合、パッケージ内の半導体回路から発生する熱の発散あるいは振動防止のため、半導体電子回路素子を載置しているダイパッド裏面と配線基板の間にいわゆるスタンドオフと呼ばれる空隙が形成される。このスタンドオフは、吊りリード部に設けられたディプレス部により、インナーリード部より通常５〜２５μｍ程度アップセットされて浮き上がった状態に支持される。そして、前記のように、ダイパッド裏面はモールド樹脂に被覆されないように工夫されている。
【０００５】
しかしながら、モールド成型に使用される金型としては、理想的には上記スタンドオフ形状に合わせて金型壁面を形成するのが好ましいが、上記のダイパッド裏面にモールド樹脂が回り込まないように精密に金型の表面加工をすることが困難であり、且つリードフレーム内のダイパッド部の形状および配置変更毎に新たに金型を作り直すことが不経済的であるなどの観点から、通常、リードフレームおよびダイパッドの裏面側に面する金型の壁面は、平面のものが使用されている。
【０００６】
従って、前記のモールド成型に際しては、上記のダイパッドの裏面にモールド樹脂が回り込まないようにするためにダイパッド部を含めてリードフレームの裏面側に例えばクッション性のフッ素樹脂シートを介在させてモールド成型する方法が試されたが、前記のように、リードフレームとこれとスタンドオフの高さ分だけ高い位置にあるダイパッドの両方の裏面にモールド樹脂が回り込まないようにするために強い圧力、例えば３〜２５ＭＰａをかける必要がある。
【０００７】
そして、このとき、例えば各インナーリード間のスリット状ギャップ部においては、注入されるモールド樹脂層との押し合いになるが、このモールド樹脂の注入圧力は上記のダイパッド裏面の圧力より小さく、例えば３〜１０ＭＰａに設定されているため、クッション層として圧縮弾性率が小さいフッ素樹脂シートを用いた場合は、例えば図２に見られるように、ダイパッド裏面と同じ平面上に存在する上記のギャップよりさらに突出し、そしてさらに部分的に不定型な高さ数十μｍ〜数百μｍという突起を生じることがある。リード電極間の裏面から見たギャップ内の封止樹脂が皺状に大きく凹み、外観のみならず、インナーリード部の封止強度を損なうという問題を生ずることもある。この不規則な突起が生じる原因は明らかでないが、フッ素フイルムの高温圧力下における流動性によるものと想像される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＱＦＮ型の半導体パッケージなどをモールド成型法により封止する際に好適に使用することができるクッション層を有する離型性シートを提供することであって、モールド成型時にそのクッション層が異なった高さの面にも所定範囲内の圧力で押圧して被覆し、且つ、その周辺のリードフレーム間に形成される空隙へのクッション層の突出が少ない離型性シートを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の状況に鑑みて為されたものであり、基材シート上にクッション層を形成した離型シートにおいて、モールド成型を行う高温環境下で、クッション層の圧縮弾性率がある大きさの範囲のものを使用することにより、モールド成型時にインナーリード裏面およびそれと異なった高さに位置するダイパッド裏面にも所定範囲内の圧力で押圧して被覆することができること、および高温流動性が小さいクッション層であれば空隙へのクッション層の突出が少なくなることを見出し、本発明に到達したものである。
【００１０】
即ち、本発明の要旨は、基材シート上に、モールド成型用樹脂に対して離型性を有し１８０℃における圧縮弾性率が１５〜３００（ＭＰａ）であり、且つ、厚さが２０〜７０（μｍ）のクッション層を設けて成るモールド成型用離型性シートを提供することに存する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の要旨に係るモールド成型用離型性シート（以下、単に本発明の離型性シートと略記する。）は、基材シート上にクッション層を設けて成る。上記のモールド成型としては、例えば、ＱＦＮ型の半導体装置樹脂パッケージ品の製造方法において行われるモールド成型が挙げられる。以下、本発明の離型性シートをＱＦＮ型の半導体装置樹脂パッケージ品の製造方法に使用する場合を例にとって説明する。
【００１２】
上記の基材シートを構成する材料は、モールド成型温度に耐える限り特に制限されないが、通常、可撓性がある耐熱性樹脂が好適に使用され、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリ４−メチル−１−ペンテン（ＴＰＸ）；シンジオタクチックポリスチレンを含むポリスチレン類などが挙げられる。
【００１３】
上記の基材シートの厚みは、通常１０μｍ〜１００μｍのフイルム又はシートとされ、中でも２０μｍ〜４０μｍが実用性をもって使用される。基材シートの厚みが１０μｍ未満では、表面にクッション層を形成する際の加工性あるいは離型性シートとして取り扱い性が不十分である。また、１００μｍを超えても格別の利点がないばかりでなく、経済的に不利となる。上記の基材シートは、例えば内部に独立気泡などを有してクッション性あるいは圧縮性、さらには圧縮弾性を有するものであってもよい。
【００１４】
基材シート上に形成される上記のクッション層は、圧縮弾性があり且つ表面がモールド樹脂に対して離型性がある素材から構成される。係る素材としては各種弾性体、通常ゴム類が挙げられるが、モールド樹脂との離型性が不十分である場合は、その表面に、離型性を有する離型層を形成したものでもよい。中でも、離型性シリコーンゴムは、モールド樹脂との離型性が優れ、耐熱性が優れ、高温時の流動性が小さく且つ高い圧縮弾性率に必要に応じて調整することができるため、より好適に使用できる。
【００１５】
上記のゴム類としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン／ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプロピレンゴム（ＰＩＢ）、イソブチレン／イソプレン共重合ゴム（ブチルゴム：ＩＩＲ）、熱可塑性ゴム（スチレン／イソプレン／スチレン・ブロックコポリマー：ＳＩＳ）、スチレン／ブタジエン／スチレン・ブロックコポリマー：ＳＢＳ）、スチレン／エチレン／ブタジエン／スチレン（ＳＥＢＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエン／アクリロニトリル共重合ゴム（ＮＢＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、及びシリコーンゴム等が挙げられる。これらのゴム類がモールド樹脂と離型性がない場合はクッション層上に公知の方法によって適宜離型層を形成することが出来る。
【００１６】
上記のシリコーンゴムには、熱加硫型シリコーンゴム、高温硬化型シリコーンゴム、低温硬化型シリコーンゴム、室温硬化型シリコーンゴムが挙げられ、一般的に耐熱性があり高温時においても安定した圧縮弾性を示し殆ど流動性を示さないものが特に好ましいが、中でも加工性の観点から常温でのポットライフが長く比較的低温に加熱することにより急速に硬化する低温硬化型シリコーンゴムが好適に使用される。さらに高温時の離型性が優れた二液タイプのものがより好適に使用可能である。
【００１７】
上記のシリコーンゴムを使用してクッション層を形成させる際、必要により、シリカ、炭酸カルシウム等の充填剤；アセトキシ基、アルコキシ基、ケトキシム基などの多官能シラン化合物を主成分とする架橋剤；すず化合物やチタン化合物などの硬化触媒およびその他、顔料、耐熱剤、防かび剤などを添加することが出来る。
【００１８】
上記のクッション層の厚さは、前記のスタンドオフ距離が大きければ厚くする必要があるが、通常２０〜７０（μｍ）とされ、好ましくは３０〜５０（μｍ）とされる。
【００１９】
また、上記のクッション層の圧縮弾性率の適切な範囲は、クッション層の厚さにより変化するが、モールド成型温度、例えば、１８０℃、において測定したときの値で表示したとき、その値は、通常、１５〜３００（ＭＰａ）程度のものが好適に利用される。圧縮弾性率が小さすぎる場合はスタンドオフの距離だけ離れたダイパッドの裏面を充分な圧力で覆うことが困難になる。また、逆に圧縮弾性率が大きすぎる場合はスタンドオフの距離だけ離れたダイパッドの裏面にクッション層が到達できなくなる。
【００２０】
クッション層の圧縮弾性率の値とクッション層の厚さとの組み合わせは、適用する圧力にもよるが、前記のスタンドオフ値が５〜２５μｍ程度の場合、クッション層の圧縮弾性率（ＭＰａ）は、クッション層の厚さ（μｍ）数値の概ね０．５〜５倍（ＭＰａ）であるのが好ましく，１〜４倍（ＭＰａ）であるのがより好ましい。なお、前記の基材シートが圧縮弾性を有する層を含む場合はクッション層と当該圧縮弾性を有する層を含めてクッション層として取り扱う。
【００２１】
上記のクッション層を形成する離型性シリコーンゴム層または上記のゴム類の層を形成する方法は、通常、その原材料を公知の溶剤に溶解し、あるいは、水に分散して塗工液を調整し、乾燥後の厚みが所定の厚みになるように基材シート上に塗工して乾燥する。係る塗工方法は、従来公知の方法を使用することができるが、例えば、コンマコート、リップコート、ダイコート、グラビアコート、リバースコートなどが挙げられる。
【００２２】
塗工後の乾燥条件は、それぞれの塗工樹脂毎に適した条件が適用されるが、例えば、二液性シリコーンゴム用原料の場合、通常７０〜２００℃で３０〜１５０秒であり、好ましくは９０〜１２０℃で４０〜７０秒である。上記の乾燥後、必要により、さらに、エージングを行うことが出来る。かかるエージングは、通常４０〜７０℃で行なわれ、例えば４５〜６０℃で２４〜３００時間行われる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって制限されるものではない。
【００２４】
実施例１
有機溶媒であるトルエンとＭＥＫとを質量比で１：１に混合した混合溶媒に、ダウコーニングアジア株式会社製二液タイプのシリコーンゴム原料のシラスコンＲＴＶ４０８６Ａ及びシラスコンＲＴＶ４０８６Ｂとを質量比で１：１の割合で、非揮発成分が２５％となるように混合し、ディスパーミルで撹拌溶解し、さらに白金触媒を質量比で０．１％相当を配合して塗工液を調製した。この塗工液を厚さ２５μｍのポリエステルフイルム（ルミラー２５Ｘ４４、東レ株式会社製）の片面に乾燥・硬化後の皮膜の厚さが３６μｍとなるようにメイヤーバーを用いて塗工した。塗工後、１８０℃×１分間乾燥して、離型性シートを得た。
【００２５】
得られた離型性シートについて、商用のＱＦＮ型半導体電子回路パッケージのエポキシ樹脂を使用したモールド成型に適用ところ、リード電極部裏面およびダイパッド部裏面にはモールド成型に使用したエポキシ樹脂が回り込むことなく、且つ、リード電極間を埋めるエポキシ樹脂層表面は、なめらかでシワ状凹凸も観察されなかった。
【００２６】
【発明の効果】
ＱＦＮ型の半導体パッケージなどをモールド成型法により封止する際に使用することができるクッション層を有する離型性シートであって、モールド成型時にそのクッション層が異なった高さの面にも所定範囲内、例えば１０〜２０ＭＰａの圧力で押圧して被覆し、且つ、ダイパッド裏面と同じ平面上の周辺に形成されるギャップ空隙への突出が少なく、そして特に不規則な突起が生じることがない離型性シートが得られた。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂モールド成型用離型性シートを利用できるＱＦＮ型の半導体パッケージの成型構造の概念説明図である。
【図２】比較例としての従来の離型性シートを使用したときのクッション層の不規則突起の様子を説明するための概念図である。
【００２８】
【符号の説明】
１１    離型性シートの基材シート層
１２    離型性シートのクッション層
１３    リードフレーム
１４    ダイパッド
１５    半導体電子回路素子
１６    封止樹脂
１７    結線
２１    リード端子
２２    離型性シートのクッション層（不規則突起を含む）
２３    固化したモールド樹脂層（不規則凹みを含む）
【図１】
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【図２】
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