(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分を含有する樹脂組成物を用いて反応射出成形することを特徴とする半導体の樹脂封止方法。
（Ａ）一般式（１）で示されるリン酸基含有アクリレート及び／又はリン酸基含有メタクリレートと脂環式エポキシ基を含むアルコキシシランと一般式（２）で示されるモノアクリレート又はモノメタクリレートとを予め０〜５０℃で反応させて得られる反応生成物、
（Ｂ）ヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル酸、ポリアルキレングリコール及びジイソシアネートを反応させて得られるウレタンジアクリレート又はウレタンジメタクリレート、
（Ｃ）重合開始剤、
（Ｄ）無機フィラー。
【化１】
0003821461.tif 000006
【化２】
0003821461.tif 000007
【請求項２】
成分(Ａ)と成分(Ｂ)の比が、重量比で８０／２０〜２０／８０である請求項１記載の半導体の樹脂封止方法。
【請求項３】
成分（Ｃ）が、急速加熱試験における分解温度が４０℃〜１４０℃である有機過酸化物、及び／又はアゾ化合物である請求項１又は２記載の半導体の樹脂封止方法。
【請求項４】
成分（Ｃ）の添加量が、成分（Ａ）＋成分（Ｂ）総重量に対して０．１重量％〜５重量％である請求項１、２又は３記載の半導体の樹脂封止方法。
【請求項５】
成分（Ｄ）の添加量が成分（Ａ）〜成分（Ｆ）総重量の６０重量％〜９５重量％である請求項１、２、３又は４記載の半導体樹脂封止方法。
【請求項６】
成分（Ａ）に用いられるリン酸基含有アクリレート及び／又はリン酸基含有メタクリレートと脂環式エポキシを含むアルコキシシランの総重量が、成分（Ａ）＋成分（Ｂ）の総重量に対して、０．１〜５重量％である請求項１、２、３、４又は５記載の半導体の樹脂封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体の封止方法に関し、更に詳しくは特定のアクリレート系樹脂と無機フィラー、及び重合開始剤を含有する樹脂組成物を用いて反応射出成形により容易に樹脂封止する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年半導体パッケージの生産量は増加の一歩をたどっており、これに伴い製造コスト削減は重要な課題となっている。従来、半導体を封止する方法としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を、ポッテイング、シーリング、コーテイング、トランスファー成形法などにより封止する方法が一般的であった。これらの封止方法では封止の前工程の段階でＢ−ステージ化（予備硬化状態）にする必要があったり、特性を充分に引き出すために長時間の硬化が必要であったり、後硬化が必要であったりして生産性は必ずしもいいとは言えなかった。
【０００３】
こうした欠点を解決するための方法として、熱可塑性樹脂を用いて半導体を射出成形することにより生産性を高めようとする試みがなされている。しかし熱可塑性樹脂を射出成形により封止する方法は、通常２００℃以上の高温と３００kg/cm2以上の高圧を必要とするため、ＩＣチップが破損したり、ボンデイングワイヤーが切断したりする欠点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記欠点を改良すべく検討を行った結果、特定のアクリレート樹脂、重合開始剤、及び無機フィラーからなる樹脂組成物を反応射出成形する事によって樹脂封止製品を容易に製造できることを見いだし本発明を完成するに至ったものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分を含有する樹脂組成物を用いて反応射出成形することを特徴とする半導体の樹脂封止方法である。
（Ａ）一般式（１）で示されるリン酸基含有アクリレート及び／又はリン酸基含有メタクリレートと脂環式エポキシ基を含むアルコキシシランと一般式（２）で示されるモノアクリレート又はモノメタクリレートを予め０〜５０℃で反応させて得られる反応生成物、
（Ｂ）ヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル酸、ポリアルキレングリコール及びジイソシアネートを反応させて得られるウレタンジアクリレート又はウレタンジメタクリレート、
（Ｃ）重合開始剤、
（Ｄ）無機フィラー。
【０００６】
【化１】
0003821461.tif 000002
【０００７】
【化２】
0003821461.tif 000003
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるウレタンジアクリレート又はウレタンジメタクリレートは常法によりヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル酸、ポリアルキレングリコール、ジイソシアネートの反応により合成される。
【０００９】
本発明で用いるヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル酸の例としては２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタククリレートがある。
本発明で用いるポリアルキレングリコールの例としてはポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等がある。
又、ジイソシアネートの例としてはヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート及びその水素添加物等がある。
【００１０】
また、ウレタンジアクリレート又はウレタンジメタクリレートは単独では粘度が高いため、希釈剤として（メタ）アクリル基を一つ含むモノ（メタ）アクリレートとリン酸基含有（メタ）アクリレートと脂環式エポキシ基を含むアルコキシシランを反応させた比較的低粘度の成分を添加する。更に本発明に使用されるモノ（メタ）アクリレートは式（２）で示され、さらには置換基Ｒ１が脂環族、及び／又は芳香族基を含み置換基Ｒ１中の全炭素数が１０個以上であることが必須である。この条件を満たす事により希釈剤としての効果だけでなく嵩高い置換基を有するため硬化中の収縮を押さえることができ、界面の接着信頼性を高めることができる。脂環族、芳香族基を含まず炭素数が１０個以上の置換基の場合は硬化収縮に関しては低減できるが脂肪族炭化水素の特性により接着性が低下してしまうので好ましくない。モノ（メタ）アクリレートの例としては一般式（２）において、
【００１１】
【化３】
0003821461.tif 000004
【００１２】
等が挙げられる。本発明に用いられるリン酸基含有エステル類は式（１）で示されるもので有れば特に限定されるものではないが例を挙げると日本化薬(株)製ＰＭ−２１などである。
更には、本発明において成分（Ａ）の各成分は予め０〜５０℃の温度で反応させておくことが必須である。０℃より低い温度では反応が充分に進まないので好ましくなく、５０℃を越えると副反応が起こるので好ましくない。０〜５０℃の範囲で一時間以上反応させたものを本発明の成分（Ａ）として用いると得られるペーストは保存安定性に優れ、低応力性、接着性及び速硬化性に優れたものとなるので好ましい。
【００１３】
成分（Ａ）と成分（Ｂ）の比は重量比で８０／２０〜２０／８０である事が好ましい。成分（Ａ）の量が８０／２０を超えると粘度が高すぎて成形性が悪くなる。一方、２０／８０よりも少ないと、接着強度が得られなくなる。
【００１４】
次に、本発明で用いる重合開始剤の例としては、有機過酸化物やアゾ化合物等がある。有機過酸化物は、急速加熱試験（試料1gを電熱板の上にのせ４℃/分で昇温したときの分解開始温度）における分解温度が４０℃から１４０℃であることが好ましい。分解温度が４０℃に満たない場合は、常温における保存性が悪くなり、１４０℃を超えると硬化時間が極端に長くなるためである。
【００１５】
有機過酸化物の例としては、キュミルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシネオデカネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ビス（４−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ３，５，５−トリメチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサネート等があり、アゾ化合物の例としては、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）等がある。
【００１６】
これら有機過酸化物及び／又はアゾ化合物は単独あるいは硬化性を制御するため２種類以上を混合して用いることもできる。更に、樹脂の保存性を向上するために各種重合禁止剤を予め添加しておくことも可能である。
【００１７】
これら有機過酸化物及び／又はアゾ化合物の添加量としては、成分（Ａ）＋成分（Ｂ）の総重量に対して０．１重量％から５重量％であることが好ましく、０．１％未満だと硬化速度が遅くなり、５重量％を超えると保存性が低下するので好ましくない。
【００１８】
次に無機フィラーの例としては、粉砕シリカ、球状シリカを包含する溶融シリカ、煙霧質シリカ、沈殿シリカのようなシリカ粉末の他アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、窒化ホウ素、炭化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒炭化珪素、炭化チタン、窒化チタンなどの粉末が用いられ、成形された封止樹脂の膨張係数を小さくする効果があり、比較的高純度のものを容易に入手することができることから溶融シリカが望ましい。添加量としては、全樹脂組成物に対し６０重量％から９５重量％の範囲であることが好ましい。６０％に満たない場合、膨張係数低減効果率が小さく、９５％を超えると粘度が高くなり過ぎ、成型時の金型充填性が低下して好ましくない。
【００１９】
次に、脂環式エポキシ基を含むアルコキシシランとは例えば、信越化学工業(株)・製、ＫＢＭ−３０３等が知られている。
【００２０】
式（１）で示されるアクリレート又はメタクリレートと脂環式エポキシ基を含むアルコキシシランの総添加量は成分（Ａ）＋成分（Ｂ）の総重量に対して０．１重量％から５重量％であることが好ましい。０．１％未満だと接着性に効果を示さず、５％より多いと粘度が著しく上昇する。
【００２１】
本発明における樹脂組成物は必要により前述の重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤、溶剤、内部離型剤等の添加剤を用いることができる。
【００２２】
本発明に使用される反応射出成形（ＲＩＭ）方式はポリオールとジソシアネートからポリウレタン成形体を製造する方式として公知である。本発明はウレタンＲＩＭ方式よりはるかに低粘度の二種の反応液を使用することに特徴を有し、５０kg／cm2以下の低圧で目的物を金型に注入でき、かつ金型内で迅速に重合させて目的とする成形体を製造するプロセスである。
【００２３】
本発明においては、たとえば樹脂組成物を二分し、一方に前記触媒の第一成分を、他方に触媒の第二成分を添加し、得られた二成分はＲＩＭ方式により成形金型に射出され重合と成形が同時に実施される。或いは一方にのみ触媒成分を添加しておき、ＲＩＭ方式で他方の触媒未添加成分と同時に金型に注入することも勿論可能である。射出に際しては二つの反応液は通常ＲＩＭ機で混合され（流動性を高める為に反応液を必要に応じて加熱しても良い）、成形金型に注入される。金型の温度は通常５０℃〜２００℃の範囲である。
【００２４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例１
フェノキシジエチレングリコールモノアクリレート（新中村化学工業(株)・製、ＡＭＰ−２０ＧＹ）２５重量部（モノアクリレート−１）、
２−フェニルフェノール・オキシラン付加物モノアクリレート（新中村化学工業(株)製、ＡーＬ４）２５重量部（モノアクリレート−２）、
【００２５】
【化４】
0003821461.tif 000005
【００２６】
リン酸基含有メタクリレート（日本化薬(株)、ＫＡＹＡＭＥＲ，ＰＭ−２１）１重量部
脂環式エポキシアルコキシシラン（信越化学工業(株)、ＫＢＭ−３０３）０．５重量部
【００２７】
上記原材料をミキサーにて混練、透明均一粘稠溶液とした後に２５℃恒温器中にて２４時間静置し反応させる。得られた溶液（以下ワニス１という）２５重量部にシリカフィラーＦＢ−３０（電気化学社製）６５重量部、シリカフィラーＳＯ−２５Ｒ（アドマファイン社製）１０重量部を添加し三本ロールで混練した。これを以下Ａ液とする。
ヒドロキシエチルアクリレート、ポリブチレングリコール、イソフォロンジイソシアネートから成るウレタンジアクリレート−１（東亞合成(株)・製、Ｍー１６００）２５重量部、
有機過酸化物開始剤（日本油脂(株)・製、パークミルＮＤ、化学名称：キュミルパーオキシネオデカネート、急速加熱試験における分解温度：６５℃）１．０重量部、
シリカフィラーＦＢ−３０を６５重量部、シリカフィラーＳＯ−２５Ｒを１０重量部を同様に三本ロールで混練したものをＢ液とした。
【００２８】
二つの容器にそれぞれＡ、Ｂ液を別々に仕込んだ。また１６ｐｉｎＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）用リードフレームを金型にセットした後に、前記二液の反応液を１：１の割合で混合し、１５０℃に加温した金型内に直接注入し５分間反応させた後に１６ｐｉｎＤＩＰの成型品を得た。このＩＣは従来のエポキシトランスファーモールド法で成形された樹脂封止ＩＣと同様実用上問題なく使用可能であった。
【００２９】
実施例２
有機過酸化物開始剤をＡ液に仕込んだ以外はすべて実施例１と同様の操作でＲＩＭ成形を実施し、１６ｐｉｎＤＩＰを得た。得られた半導体樹脂成型品は従来の樹脂封止ＩＣと同様の性能が得られ実用上問題なく使用可能であった。
【００３０】
比較例１
樹脂組成物は全て実施例１の場合と同様にしたが、Ａ液に用いるアクリレート化合物を予め反応させずにＡ液として混合したところ液の粘度が次第に上昇してＲＩＭ成型時に金型のキャビテイの中に完全に充填せずに１６ｐｉｎの成型品表面にボイドを発生した。
【００３１】
【発明の効果】
本発明により、工業的に有用なしかも成形の容易な半導体の樹脂封止方法が提供された。