DE3137480A1 - In harz eingekapselte elektronische vorrichtung - Google Patents

In harz eingekapselte elektronische vorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine in Harz eingekapselte elektronische Vorrichtung, beispielsweise Halbleitereinrichtungen, wie Dioden, Transistoren, ICs, LSIs usw., sowie andere elektronische Einrichtungen, zu denen Widerstände, Kondensatoren usw. gehören.
Neuerdings werden auf dem Gebiet der Elektronik immer mehr in Harz eingekapselte elektronische Einrichtungen verwendet, so daß ein steigendes Bedürfnis besteht. Derartige elektronische Einrichtungen sind jedoch durch Spannungen verletzbar, wie sie sich während des Formens ergeben oder wie sie von aiißen zur Einwirkung gelangen. Sie können auch unter den Beanspruchungen, wie sie beim Härten des umschließenden Hartes auftreten, brechen oder Risse entwickeln. Dies tritt dann besonders häufig auf, wenn sich die Spannungen auf die Ecken der elektronischen Einrich-
20 tungen, wie Halbleiterelemente, konzentrieren, die von
sich aus gegen Spannungen anfällig bzw. zerbrechlich sind und eine plattenförmige Gestalt oder Winkelabschnitte aufweisen.
Das Umschließen von elektronischen Einrichtungen mit Harz ist an sich bekannt und wird an vielen Bauelementen ausgeführt. So ist beispielsweise das Einschließen von kaut-
schukartigen Teilchen in eine harte Grundmasse bekannt, um die Schlagfestigkeit oder die Wärmeschockeigenschaften zu verbessern (E.H. Rowe et al, Modern Plastics, 47, 110, 1970). Wenn elektrische Elemente unter Verwendung dieser Harze geformt werden, wobei die Teilchen der dispersen harten Grundmasse voraussichtlich mit Kautschuk bzw. Gummi bedeckt sind, ist es schwierig, Risse im Harz zu erzeugen, wie sich dies aus der JP-OS 81360/79 ergibt. Im allgemeinen sind jedoch elektronische Einrichtungen gegenüber Spannungen nur beschränkt widerstandfähig und erleiden Risse, so daß sie schon durch das Vorhandensein einer Beanspruchung unbrauchbar sind, die sich durch das Härtungsschrumpfen des Harzes ergibt, so daß Umkapselungsharze, wie sie für elektronische Einrichtungen verwendet werden, die gegenüber Beanspruchungen sehr widerstandfähig sind, beispielsweise ein Motor oder eine Scheibe, nicht unmittelbar auf die elektronischen Einrichtungen aufgebracht werden können.
Andererseits werden Anstrengungen unternommen, um Elemente mit höherer Dichte und größerer Maßeinteilung zu schaffen, um die Integratxonskapazitat von Halbleitereinrichtungen, wie IC und LIS, zu steigern, während im Gegensatz dazu eine steigende Tendenz zur Miniaturisierung der Packung bzw. kompakten Baugruppen geht. Bei elektronischen Einrichtungen mit großen in herkömmliches Harz eingekapselten Elementen bilden sich Risse an der Elementoberflache. Diese Neigung wird verstärkt, wenn die Baugruppe dünner gemacht wird, wobei sich schließlich auch Risse in der Umkapselungsharzschicht bilden. Eei elektronischen Einrichtungen, wie Transistoren und Thyristoren mit einem verbesserten Hochspannungswiderstand ceht ein ähnlicher Trend zu größeren Halbleiterelementen, wobei sich das gleiche Problem der Rißbildungen ergibt. Die herkömmlichen elektronischen Einrichtungen mit großen in Harz eingekapselten Elementen haben somit das Prob .em t daß ihre Betriebssicherheit schlecht ist.
Um nun die Ursachen für die Rißbildung der elektronischen Einrichtungen, entweder der Elemente selbst oder der umkapselnden Harze, zu finden, wurde erfindungsgemäß eine Spannungsanalyse dieser Elemente und Harze durchgeführt. Es wurde gefunden, daß die an dan Enden des Elements erzeugte Spannung umso größer ist, je größer die sogenannte Flachheit des Elements oder je dünner das plattenartige Element ist und je kleiner die Größe der Baugruppe wird, und daß die Wärmespannung, welche das Element nachteilig beeinflußt, dadurch verringert werden kann, daß die spezifischen gummiartigen Teilchen in der Umkapselungsharzschicht dispergiert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu beseitigen und die Entwicklung von Rissen in elektronischen Einrichtungen, beispielsweise den Elementen von elektronischen Einrichtungen zu verhindern, um so mit Harz umkapselte elektronische Einrichtungen hoher Betriebssicherheit zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer in Harz eingekapselten elektronischen Einrichtung, welche eine elektronische Einrichtung, welche Funktionselemente benötigt, von denen wenigstens eines an seiner Hauptfläche brüchig ist, und eine gehärtete Harzmasse aufweist, welche kautschukartige Teilchen enthält und die elektronische Einrichtung umkapselt.
Die erfindungsgemäßen elektronischen Einrichtungen haben wenigstens eine Hauptfläche, deren Fläche größer ist als die der Seitenfläche, sind also mit anderen Worten flach oder plattenförmig gestaltet und haben in manchen Fällen einen Winkelabschnitt oder Eckabschnitt. Wenn eine elektronische Einrichtung, beispielsweise ein Element, worauf im Folgenden als Beispiel für elektronische Einrichtungen
Bezug genommen wird, eine nicht flache oder plattenartige Gestalt hat, stellt die Rißbildung des Elements kein ernsthaftes Problem dar. Die sogenannte flache Gestalt, bei welcher das in Betracht zu ziehende Problem auftritt, ergibt sich bei einem solchen Flachheitsgrad, bei welchem die maximale seitliche Länge das Vierfache der vertikalen Stärke oder mehr beträgt. In diesen Fällen wird die erfindungsgemäße Wirkung merklich, da die Beanspruchung örtlich begrenzt ist, wenn die Gestalt des Elements flach oder plattenartig ist. Insbesondere dann, wenn die- Form des Elements beispielsweise" quadratisch oder rechteckig ist, konzentriert sich die Spannung an den Ecken, wodurch die Wirkung der erfindungsgemäß benutzten Harzmasse sichtbar wird. Wenn das Element nach der Harzumkapselung eine sogenannte flache Querschnittsgestalt parallel zur Seitenfläche hat, kann die Hauptfläche kreisförmig, oval oder polygonal sein.
Zu den elektronischen Einrichtungen, die erfindungsgemäß mit Harz zu umkapselr sind, gehören Widerstände, Kondensatoren und dergleichen. Typischerweise sind diese Einrichtungen Halbleiterelemente, wie Dioden, Transistoren, integrierte Schaltungen (IC) und Schaltungen mit hohem Integrationsgrad (LSI). Insbesondere wenn derartige Elemente, beispielsweise etwa 0,5 mm stark sind und mehr als 2 mm maximale Länge haben, d.h. wenn die maximale seitliche Länge viermal so groß wie die Stärke oder größer ist, erweist sich der erfindungsgemäße Effekt als äußerst günstig. Wenn die maximale Länge des Elements weniger als 2 mm beträgt, stellt die Rißbildung des Elements kein spezielles Problem dar, andererseits erweist sich ein solches Element für die Steigerung der Iategrationskapaζität der IC oder LSI oder hinsichtlich der Anforderungen an den Hochspannungswiderstand von Transistoren oder Thyristoren ungeeignet. Die "maximale Länge" der Elemente bedeutet den Durchmesser, wenn die Hauptfläche, die sogenannte ebene Fläche des Elements, kreisförmig ist, den längeren Durchmesser, wenn
die Hauptfläche, die sogenannte ebene Fläche des Elements, oval ist, die Länge der größten Diagonalen, wenn die Hauptfläche, die sogenannte ebene Fläche des Elements, polygonal ist, und eine Seite der größten Länge, wenn die Hauptfläche, die sogenannte ebene Fläche des Elements, quadratisch oder rechteckig ist.
Die Elemente sind erf indungsgeir.äß mit einer Harzmasse umkapselt, welche spezifische kautschukartige Teilchen enthält. Das Umkapselungsharz kann im wesentlichen entweder ein thermoplastisches Harz oder ein wärmehärtbares Harz sein. In der Praxis wird jedoch ein wärmehärtbares Harz wegen der niedrigeren Schmelzviskosität und der besseren Verarbeitbarkeit bevorzugt. Beispiele für wärmehärtbare Harze, wie sie erfindungsgemäß verwendbar sind, sind Epoxyharze, ungesättigte Polyesterharze, Imidharze vom Additionstyp bzw. Imidadditionsharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Urethanharze, Phenolharze, Epoxyisocyanatharze, Cyanatharze, aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Phenol-
20 harze, Cyanatpolymaleimidharze, Diallylphthalatharze,
Triallylisocyanatharze und Silikonharze. Diese Harze können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden. Von diesen Harzen werden Epoxyharze, Phenolharze, Imidadditionsharze, Urethanharze, Epoxyisocyanatharze und Diallyl-
25 phthalatharze besonders bevorzugt.
Die "kautschukartigen Teilchen" sind Teilchen, welche einen Elastizitätsmodul von 300 N/mm2 oder weniger bei Raumtemperatur, vorzugsweise 30 N/mm2 oder weniger haben. Bevorzugte Beispiele für Materialien, welche solche kautschukartigen Teilchen ergeben und einen Elastizitätsmodul innerhalb des genannten Bereichs haben, sind Copolymere, auf Polybutadien- oder Butadienbasis, wie Butadien-Acrylnitrilcopolymere und Butadien-Styrolcopolymere, Isoprenkautschuk, Chloroprenkautschuk, natürlicher Kautschuk, Polyurethankautschuk, Äthylenpropylenkautschuk, Silikonkautschuk,
Fluorkautschuk, Fluorsilikonkautschuk, Polyesterkautschuk und Polyphosphazenkautschuk, welcher ein anorganisches Elastomer mit Phosphor und Stickstoff in der Hauptkette ist. Diese Stoffe können einzeln oder in Mischungen verwendet werden.
Die Kautschuke sind vorzugsweise so geartet, daß sie während des Formens schmelzen und die kautschukartigen Teilchen nach dem Formen bilden und eine oder mehrere funktioneile Gruppen haben, die mit dem Matrixharz reagieren. Beispiele für solche Funktionsgruppen sind eine Carboxylgruppe, eine Epoxygruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Isocyanatgruppe, eine Aminogruppe, sowie eine Vinylgruppe. Als Form, in welcher das Kautschuk'naterial eingesetzt wird, kann jede geeignete Form gewählt werden, beispielsweise feines teilchenförmiges Pulver, ein wässriger Latex, ein ungehärteter flüssiger Kautschuk und dergleichen, vorausgesetzt, daß als Endform nach dem Ausformen das Material als kautschukartige Teilchen in der Harzmasse dispergiert bleibt.
Die Größe der kautschukartigen Teilchen beträgt weniger als 1000 μΐη, vorzugsweise 150 um oder im Mittel weniger. Besonders günstig sind Mittelwerte von 30 μΐη oder weniger. Wenn die kautschukartigen Teilchen größer als 150 μια sind, besteht die Neigung, daß die Teilchenverteilung in der Harzmasse während des Formens ungleichförmig wird, so daß das Strömen der Harzmasse, welche die kautschukartigen Teilchen enthält, in schmalen Abschnitten während des Harzumkapselungsvorgangs schwierig wird. Der Gehalt an kautschukartigen Teilchen in der Harzmasse beträgt gemäß der Erfindung vorzugsweise nicht mehr als 70 Volumenprozent, wenn als Kautschukmaterial ein feiner teilchenförmiger Kautschuk benutzt wird. Wenn der Gehalt an kautschukartigen Teilchen über 70 Volumenprozent liegt, kann die Harzzusammensetzung in schmalen Abschnitten während des Harzumkapselungsvorgangs kaum noch fließen. Wenn ein wässriger
• AA ~
Latex oder ein nicht vulkanisierter flüssiger Kautschuk verwendet wird und das Härten gleichzeitig mit dem Matrixharz erfolgt, beträgt der Gehalt an kautschukartigen Teilchen in der Harzmasse vorzugsweise 50 Volumenprozent oder weniger. Wenn nämlich der Gehalt an kautschukartigen Teilchen 50 Volumenprozent übersteigt, wird die Kautschukphase in der Harzmasse in ungünstiger Weise kontinuierlich. Bei der erfindungsgemäßen Harziru sse bzw. Harzzusammensetzung genügt praktisch ein Gehalt von kautschukartigen Teilchen von weniger als 30 Voluemprozent für die Ziele der Erfindung."Es wird auch ein zufriedenstellender Effekt erreicht, wenn der Gehalt über etwa 1 Volumenprozent, beispielsweise bei 1,5 % liegt.
In der erfindungsgemäßen Harzzu.sammensetzung kann gewünschtenfalls ein geeigneter anorganischer Füllstoff, wie Quarzglaspulver, einhalten sein, vorzugsweise in einer Menge, die nicht größer als 80 Volumenprozent ist. Besonders bevorzugt wird eine Menge von nicht mehr als 6 5 Volumenprozent, wodurch sich der Widerstand des Umkapselungsharzes gegen Rißbildung weiter verbessern läßt. Der hier verwendete Füllstoff hat eine Größe von vorzugsweise nicht mehr als 200 |im und günstigerweise von nicht mehr als 100 um. Wenn die Füllstoffgröße 200 um übersteigt, können Golddrähte, welche den Leiterrahmen der Halbleitereinrichtung und die Elemente verbinden, so stark gebogen werden, daß sie brechen können. Dies gilt auch, wenn die Kautschukteilchen während des Ausformens feste große Massen bleiben. Dies stellt jedoch kein ernsthaftes Problem dar, da die Kautschukteilchen gewöhnlich im Verlauf des Härtens gebildet werden.
Es wird davon ausgegangen, daß erfindungsgemäß die Dispersion der spezifischen Kautschukteilchen in der Umkapselurigsharzmasse zu dem reduzierten Elastizitätsmodul der Harzmasse führt, der die Spannung auf die Elemente in der
-Al-
Harzmasse auf ein Minimum zurückführt und dadurch die Rißbildung an den Elementen unterbindet. Wie aus den später aufgeführten Beispielen zu ersehen ist, zeigen die Ergebnisse der verschiedenen Betriebssicherheitstests, die an tatsächlich hergestellten, mit Harz umkapselten Halbleitervorrichtungen durchgeführt wurden, sowie Spannungsmessungen an Proben, daß tatsächlich ein spannungsreduzierender Effekt vorhanden ist, dar weitaus größer ist als der spannungsreduzierende Wert, der aus der Verringerung des Elastizi-
1.0 tätsmoduls durch die kautschukartigen, in der Harzmasse dispergierten Teilchen berechnet wurde. Man schreibt dies dem folgenden Phänomen zu: Der Spannungsrelaxationswert der harten Phase um die kautschukartigen Teilchen herum wird durch das Vorhandensein der kautschukartigen Teilchen erhöht, oder die Spannung wird als Ergebnis der Zwischenflächentrennung der harten Phase um die kautschukartigen Teilchen herum aufgehoben bzw. freigesetzt.
Wir vorstehend erwähnt, kann erfindungsgemäß die Spannung, wie sie durch ein ümkapselungsharz gegeben ist, auf ein Minimum reduziert werden. Deshalb eignet sich die Erfindung vorteilhaft für elektronische Einrichtungen, bei denen die Spannung aufgrund der sogenannten flachen oder plattenartigen Gestalt der Elemente örtlich begrenzt ist und welche eine geringe mechanische Festigkeit haben. Beispiele für solche elektronischen Einrichtungen sind große IGs oder LSIs, bei denen die maximale Länge der Elemente über 2 mm liegt, oder elektronische Einrichtungen, die unter Einsatz von Dickfilmverfahren mit keramischen Substrat hergestellt sind.. Insbesondere bei Leistungs-ICs, d.h.
gegen hohe Spannungen widerstandsfähige integrierte Schaltungen, .oder bei einer elektronischen Einrichtung, die nach Dickfilmverfahren mit keramischem Substrat hergestellt ist, ist es möglich, wenn nur eine Seite des Elements mit der Harzmasse gemäß der Erfindung umkapselt wird, um den
- Jß -
Wärmeableitungswxrkungsgrad zu verbessern, ein Verziehen der wärmeabstrahlenden Platten und des keramischen Substrats durch das Umkapselungsharz sowie ein Reißen bzw. Brechen des Elements infolge eines solchen Vcrwerfens zu verhindern. Im Falle einer Einrichtung mit einem Ferritkern, wo die magnetische Kraft durch die Spannung geändert werden kann, kann das Aufbringen der Harzumkapselung nach der Erfindung die Spannung verringern und dadurch sonst mögliche Änderungen der magnetischen Kraft im Ferritkern verhindern. Die Erfindung Läßt sich auch äußerst wirksam bei Einrichtungen verwenden, bei denen die Form nach der Umkapselung mit Harz eine sogenannte flache oder plattenartige Gestalt hat, wie dies bei LSIs der Fall ist, wo es sehr wahrscheinlich ist, daß die Elemente infolge
15 von Spannung Schaden erleiden.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 bis 11 zeigen in Schnittansichten Ausführungsformen von mit Harz umkapselten elektronischen Hcilbleitereinrichtungen mit flachen oder plattenartigen Elementen.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung hat ein flaches Halbleiterelement 1 mit einem pn-übergang aus Silizium, Germanium oder einem ähnlichen Material, beispielsweise eine integrierte Schaltung IC, eine Schaltung mit hohem Integrationsgrad LSI, einen Transistor oder Thyristor. Das Element 1 hat eine Stärke von 0,1 bis 1 mm und eine Länge auf einer Seite von 2 mm oder mehr. Ein innenliegender feiner Verbindungsdraht 2 verbindet das Halbleiterelement und einen äußeren Leiter 4. Der Drahlt besteht aus Gold, Aluminium oder einem ähnlichen Material. Ein metallischer Leiter 3 bildet eine Art von Innenverbindungsleiter. Er wird dadurch hergestellt, daß ein Pd-Ag-Leiter auf eine
-yf-
Al-O^-Isolierplatte 5 mit einem glasartigen Material aufgebacken wird. Der äußere Leiter 4 kann aus Kupfer oder einer Legierung auf Eisenbasis (Kovar) hergestellt werden.
Weiterhin sind bei einigen Ausführungsformen Kupferfolien 4A und 4B als Leiter angeordnet. Die Kupferfolie 4B ist auf einem Isolierfilm 8 aus Polyimid, Polyester oder einem ähnlichen Material, oder auf der Al ^-,-Isolierplatte 5 ausgebildet. Anstelle der Al^O-,-Isolierplatte 5 kann ein Metallblech verwendet werden, dessen Oberfläche einer Oxidationsbehandlung oder Harzbeschichtung unterzogen ist. Die Kupferfolie 4A dient zur Wärmeableitung. Zur Umkapselung des Halbleiterelements 1 dient ein Harz 6, in welchem kautschukartige Teilchen dispergiert sind. Bei einer Modifizierung ist nur ein Abschnitt in der Nähe des Halbleiterelements 1 mit Harz umkapselt und hat kautschukartige Teilchen darin dispergiert, wobei der Teil 6A mit einem anderen Harz umkapselt ist. Es ist auch möglich, die gleiche Harzmasse für die Abschnitte 6 und 6A zu verwenden. In den Figuren sind weiterhin ein Isolatorgehäuse 7 aus Epoxyharz, Polyphenylensulfid oder dergleichen sowie Metallbällchen oder Lötstellen 2A gezeigt. Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer integrierten Hybridschaltung mit einem Kondensator 9 und einem Widerstand 10.
Erfindungsgemäß wird eine Ausführungsform in Form einer Halbleitereinrichtung bevorzugt, bei welcher ein Halbleiterchip oder ein Si-Blättchen mit einer Stärke von üblicherweise 0,3 bis 0,5 mm und maximal 0,7 mm direkt oder indirekt mit Harz umkapselt wird, wobei die Stärke der Baugruppe gewöhnlich 1,3 bis 5 mm und maximal 7 mm beträgt, während die Stärke des Harzes auf einer Seite des Chips üblicherweise 0,5 bis 0,6 mm beträgt,und zwar auf einer Umkapselung aus einer gehärteten Harzmasse. Das Halbleiterblättchen hat wenigstens eine Hauptfläche, deren Fläche größer als ihre Seitenfläche ist. Die Hauptfläche ist mit
3-1-3-7 4 8 Ο-
-JW-
den notwendigen Funktionselementen versehen. Die'Stärke der Kapselung in senkrechter Richtung zur Hauptfläche des Halbleiterblättchens ist vorzugsweise nicht größer als das 24-Fache, vorzugsweise das 20-Fache oder weniger der Starke des Halbleiterblättchens. In der gehärteten Harzmasse sind kautschukartige Teilchen dispergiert. Wenn die Hauptfläche einen Passivierungsfilm, beispielsweise eine Glaspassivierung, hat, welche pn-Übergangsflachen bedeckt, ist die Glaspassivierung so dünn, gewöhnlich 1 bis 2 μπι und maximal 3 μπι, daß sie zerbrechlich bzw. brüchig ist. In diesem Fall, kommt die Wirkung der Erfindung zum Tragen.
Bevorzugt wird auch eine Halbleitereinrichtung, wie sie in den Figuren 3 oder 4 gezeigt ist, welche äußere Leiter 4,
15 ein Halbleiterelement 1 mit einem pn-übergang, das auf
einem Abschnitt des Leiters 4 ausgebildet ist, und wenigstens einen feinen Innenverbindungsdraht 2, der das Halbleiterelement 1 mit dem äußeren Leiter 4 verbindet, aufweist. Weiterhin sind Verbindungsabschnitte zwischen dem Halbleiterelement 1 und dem Verbindungdraht 2 und zwischen dem Leiterdraht 2 und dem äußeren Leiter 4 vorgesehen, die mit einem ümkapselungsharz 6 ausgeformt sind.
Erfindungsgemäß werden Risse, wie "sie sich ergeben, wenn die Einrichtungen gemäß herkömmlicher Verfahren dünner werden, verhindert, so daß den Anforderungen an die Herstellung dünner Einrichtungen genügt werden kann.
Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert, wobei, soweit dies nicht anders beschrieben ist, sich alle "Teile" und "Prozente" auf Gewicht beziehen.
Beispiel 1
Die nachstehenden Bestandteile 1 bis 3 werden gerührt und gleichförmig gemischt.
1) oCfü-Dihydroxydimethylpolysiloxan mit einem
Molekulargewicht von etwa 30 000 100
2) Äthoxysilikat mit einem Molekulargewicht von etwa 700
3) Dibutylzinndilaurat
0,2 Teile
Anschließend werden 500 ml Wasser zugesetzt. Die Mischung wird· gerührt und in einem Homomischer mit einer Drehzahl von 15 000 bis 20 .000 Upm etwa 10 Stunden lang gemischt, um eine Silikonkautschukpulver mit einer Teilchengröße von etwa 50 bis 5 μ,ΐη zu erhalten.
Es werden die nachstehenden Bestandteile 4 bis 9 gerührt und gleichförmig vermischt.
4) das genannte Silikonkautschukpulver (20 Volumenprο ζ ent)
5) Epoxyverbindung vom Bisphenol Α-Typ mit einem Epoxyäquivaient von 192
74 Teile
100 Teile
6) Vinylcyclohexendiepoxyd mit einem 25 Epoxyäquivaient von 75
50 Teile
7) Methyl-3,6-Endamethylen-4-Tetrahydrophthalanhydrid (MHAC-P, Hitachi Chemical Co., Ltd.)
8) 2-Äthyl-4-Methylimidazol
9) y-Glyzidoxypropyltrimethoxysilan
144 Teile
Teile
1 Teil
Die gemischte Lösung wird auf die Oberfläche eines 5 mm χ 5 mm LSI-Siliziumelements vom MOS-Typ aufgebracht, das den Aufbau von Fig. That, um es mit einer maximalen Überzugs-
-JKf-
stärke von etwa 0,5 mm zu beschichten, d.h. mit einer Stärke, die ausreicht, um den Verbindungsdraht einzuschliessen. Daran schließt sich ein Härten über 2 Stunden bei 1000C und dann über 5 Stunden bei 500C an, wodurch man eine mit Harz umkapselte Halbleitereinrichtung erhält, welche Silikonkautschukteilchen aufweist, die in der umkapselnden Harzschicht dispergiert sind.
Zur Prüfung des Wärraeschockwiderstands und des Heißwasser-Widerstands der mit Harz umkapselten Halbleitereinrichtungen werden diese einem zusammengesetzten Beschleunigungstest unterworfen, der die Wiederholung eines Behandlungszyklus mit einem 1-stündigen Eintauchen in siedendes Wasser von 1000C umfaßt, woran sich ein 2 Minuten langes Eintauchen in Eiswasser von 00C anschließt. Die mit Harz umkapselte Halbleitereinrichtung zeigt nach 50 Zyklen des zusammengesetzten Beschleunigungstests weder eine Rißbildung noch irgendeine andere Abnormalität.
20 Beispiel 2
Es werden die nachstehenden Bestandteile 1 bis 4 gerührt und in einem Homomischer bei 500 bis 10 000 Upm gemischt, während 2 Stunden lang mit 100°C erhitzt wird. 25
1) Silikonharz vom Additionstyp mit einem Härtungsmittel (KE-106LTV, Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.), annähernd
21 Volumenprozent 20 Teile
2) Epoxyharz vom Novolaktyp mit einem
Epoxyäquivalent von 175 100 Teile
3) Methyl-3,6-Endomethylen-4-Tetrahydro-
phthalanhydrid 80 Teile
4) Allylphenol 1 Teil
Diese Zusammensetzung wird auf Raumtemperatur gekühlt. Dann werden die folgenden Bestandteile 5 und 6 zugegeben, gerührt und gleichförmig gemischt- Die kautschukartigen Teilchen haben eine Te-ilchengröße im Bereich von 50 bis 150 μπι.
5) 2-Äthyl-4-Methylimidazol 1 Teil
6) V-Glyzidoxypropyltiimethoxysilan 1 Teil 10
Die Zusammensetzung wird dann ahn]ich wie bei Beispiel 1 auf ein 5 mm χ 5 mm LSI-Silikonelement von MOS-Typ mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau als Schicht aufgebracht und 2 Stunden lang bei 1000C und 5 Stunden lang bei 1500C gehärtet, wodurch sich eine mit Harz umkapselte Halbleitereinrichtung ergibt, bei welcher in der umkapselnden Harzschicht Silikonteilchen dispergiert sind.
Wenn diese Einrichtungen der gleichen zusammengesetzten Beschleunigungsprüfung wie in Beispiel 1 unterworfen werden, halten sie 50 Zyklen des Eintauchtests durch.
Beispiel 3
Die nachstehenden Bestandteile 1 bis 5 werden auf 1000C erhitzt und 1 Stunde gerührt.
1) Epoxyharz vom Novolak-Typ mit einem
Epoxyäquivalent von 175 100 Teile
2) Methyl-3,6-Endomethylen-4-Tetrahydrophthal-
anhydrid 80 Teile
3) Acrylnitril-Butadien-Cöpolymer mit einem 35 Kautschukgehalt von 7 Volumenprozent
(CTBN 1300 χ 15, BF Goodrich) 30 Teile
4) Quarzglaspulver mit 150 μχη oder
weniger, 50 Volumenprozent 470 Teile.
Die Mischung wird auf Raumtemperatur geführt. Dann werden die folgenden Bestandteile 5 und 6 zugegeben und weiter gerührt und gleichförmig gemischt.
5) l^-Glyzidoxypropyltrimethoxysilan 3 Teile 6) 2-Äthyl-4-Methylimidazol 1 Teil.
Die Zusammensetzung wird als überzug auf ein 5 mm χ 5 mm LSI-Element vom MQS-Typ wie bei Beispiel 1 aufgebracht und 2 Stunden bei 1000C und 5 Stunden beim T50°C gehärtet, wodurch man eine mit Harz umkapselte Halbleitereinrichtung erhält, bei welcher in der Harzschicht das Quarzglaspulver und die kautschukartigen Teilchen aus dem Acrylnitril-Butadien-Copolymer dispergiert sind. Die Teilchengröße der kautschukartigen Teilchen in der Zusammensetzung liegt
20 in einem Bereich von 2 bis 10 um.
Bei dem in Beispiel 1 beschrieoenen zusammengesetzten Beschleunigungstest hält die Einrichtung 50 Zyklen des Versuchs aus.
Vergleichsbeispiel 1
Es werden folgende Bestandteile 1 bis 4 gerührt und gleichförmig vermischt:
1) Epoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ mit
einem Epoxyäquivalent von 192 100 Teile
2) Methyl-S^-Endomethylen^-Tetrahydro-
phthalanhydrid 80 Teile
3) y'-Glyzidoxypropyltrimethoxysilan 1 Teil
4) 2-Methyl-4-Methylimidazol 1 Teil
Diese Zusammensetzung wird als Schicht auf ein 5 mm X 5 mm LSI-Element vom MOS-Typ wie bei Beispiel 1 aufgebracht und 2 Stunden bei 1000C und 5 Stunden bei 1500C gehärtet, wodurch man eine mit Harz umkapselte Halbleitereinrichtung mit einer einzigen Harzschicht erhält. Wenn diese Einrichtung dem gleichen zusammengesetzten Beschleunigungsversuch wie in Beispiel 1 unterworfen wird, werden drei Proben von fünf bei dem 5. Zyklus des Versuches schadhaft.
Vergleichsbeispiel 2
Es werden die folgenden Bestandteile 1 bis 5 gerührt und gleichförmig vermischt.
1) Epoxyharz vom NovoLak-Typ mit einem
Epoxyäquivalent von 175 100 Teile
20 2) Methyl-3,6-Endomethylen-4-Tetra-
hydrophthalanhydrid 80 Teile
3) Quarzglaspulver mit einer Teilchengröße von 50 μΐη oder weniger, 50
Volumenprozent 405 Teile
4) γ -Glyzidoxypropyltrimethoxysilan 3 Teile
5) 2-Äthyl-4-Methylimidazol 1 Teil. 30
Die Zusammensetzung wird als Schicht auf ein 5 mm χ 5 mm LSI-Element vom MOS-Typ in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 aufgebracht und 2 Stunden bei 1000C und 5 Stunden bei 1500C gehärtet, um eine mit Harz umkapselte Halbleitereinrichtung zu erhalten, bei welcher in der Harzschicht Quarzglasteilchen dispergiert sind.
313748Q
-H -
Wenn diese Einrichtungen dem zusammengesetzten Beschleunigungstest nach Beispiel 1 unterworfen werden, werden zwei Proben von zehn nach 30 Zyklen des Versuches schadhaft
Um die Ursachen der Schaden analysieren zu können, wird das Ausformungsharz der schadhaften Einheit mit 2000C heißer konzentrierter Schwefelsäure zersetzt. In dem schützenden SiO2-FiIm der Elementoberfläche sind Risse.
1 0 Versuch zur Spannungsbestimrnung
Die Entwicklung der Spannung beim Formen unter Verwendung der Formungsharze nach Vergleichsbeispiel 2 und Beispiel 3 wird mittels eines Modells gemessen. Das Modell besteht aus einem aus Eisen gefertigten Zylinder mit einem Außendurchmesser von 90 mm, einer Wandstärke von 1,5 mm und einer Höhe von 20 0 mm. An der Innenseite des Zylinders ist eine Dehnungsmeßeinrichtung befestigt. Die Außenseite des Zylinders ist mit Harz mit einer Stärke von 20 mm umformt.
Nach dem Formen wird die Spannung, die sich in Umfangsrichtung aufgebaut hat, aus dem Betrag der Verformung des aus Eisen hergestellten Zylinders bestimmt. Es ergibt sich, daß die beim Formen unter Verwendung des Harzes des Vergleichsbeispiels 2 erzeugte Spamnung bei 10,5 - 1,5 "N/mm2 liegt, während die beim Formen unter Verwendung des Harzes von Beispiel 3 erzeugte bei 4,0 - 1,5 N/mm2 liegt. Ein solches Modell zur Spannungsmessung ergibt einen Meßwert, der gut mit dem Wert übereinstimmt, der sich aus den Harzeigenschaften errechnen läßt.
Der berechnete Wert der Spannung wird auf folgende Weise bestimmt:
Der Innenradius des aus Eisen hergestellten Zylinders soll R-, sein Außenradius R3, der Außenradius der Formharzschicht an der Außenseite des aus Eisen bestehenden Zylinders R^, der Elastizitätsmodul E, der lineare Ausdehnungskoeffizient CC
und das Pois son-Verhältnis \f sein. Die maximale Umfangsspannung G*. ergibt sich dann auf folgende Weise:
In dem aus Eisen hergestellten Zylinder (j~, „ , wenn Me die Abkürzung für Metall ist.
-2r2 ρ
(R2 - R2)
In der Harz schicht Q1. , wenn Re die Abkürzung für Harz ist
(Rf; +'R^)P
P kann dann durch folgende Gleichung dargestellt werden:
ρ - (aRe ~ aMe)'(Tcure ~ Trcom) ... (3)
2 2 2 2
P + rt-, ti-, + xip
— V
P ? Rf* ? ? M' ^. — !!ρ lip Π-,
EM
wobei T die Härtungstemperatur und T die Zimmertemperatur sind (Takeuchi, Fukushi, The Institute of
Electrical Engineers of Japan, Research Group Data, Insulating Material Research Group Report EIM-79-51, 1979).
- 23 ^
Bei der Berechnung der Spannung nach den obigen Gleichungen (1) und (3) unter Verwendung der in Tabelle 1 aufgeführten Werte für die Eigenschaften eines jeden Harzes erhält man die ebenfalls in Tabelle 1 aufgezeigten Werte. Im Falle des Vergleichsbeispiels 2 stimmt der berechnete Wert fast mit dem gemessenen Wert überein. Im Falle des Beispiels 3 ist jedoch der gemessene Wert weitaus kleiner als der berechnete Wert. Dies zeigt, daß der tatsächlich erzeugte Spannungsreduzierende Effekt weitaus größer ist als der Effekt, der sich aus der Verringerung des Elastizitätsmoduls erwarten läßt.
Tabelle 1
Beispiel 3 Vergleichs- Eisen Beispiel 2
Linearer Ausdehnungskoeffizient 0^ grd"1
Poisson-Verhältnis Elastizitätsmodul E bei 200C in N/mm2 Glasübergangstem-25 peratur in 0C berechnete Spannung % Re in N/irm2 gemessene Spannung
in N/mm2
Re
2,3 χ 10" 0,27 9800 165
10,8
4 1 1,5
0,27
12000
165
11,4
10,5 - 1,5
2,2 χ 10~5 1,1 χ 10 5
0,35
210000
Für die Beispiele 4 bis 8 und das Vergleichsbeispiel 3 gilt:
Die Materialien mit den in Tabelle 2 gezeigten Mischverhältnissen werden bei 800C 7 Minuten lang walzgemischt, wodurch Überführungsformungsmassen erhalten werden. Für diese For-
mungspulver werden A) der Elastizitätsmodul nach Young nach dem Härten und Formen einer jeden Formungsmasse, B) der Wärmezyklustest und C) ein Meßtest durchgeführt, bei welchen eine Klemmspannung geinessen wird. 5
Die Formungsbedingungen sind 1800C 3 Minuten lang. Der Formungsvorgang erfolgt durch Nachhärten bei 1500C über 15h. Der Wärmezyklustest wird an den IC-Elementen vom MOS-Typ nach Fig. 3 ausgeführt, wobei jeweils zehn Proben für jede Gruppe verwendet werden. Die Elemente werden aus jeder der Formzusammensetzungen unter den gleichen Zusammensetzungen wie beim zusammengesetzen Beschleunigungstest von Beispiel 1 hergestellt. Der Klemmspannungsmeßtest wird ausgeführt unter Verwendung eines Stahlzylinders mit einem Außendurchmesser von 10 mm und einer Stärke von 0,3 mm, wobei der Innendurchmesser der äußeren Form 50 mm beträgt, und zwar unter den gleichen Bedingungen wie bei dem vorstehend beschriebenen Spannungsbestimmungstest.
Außerdem werden Massen ausgeformt, denen kein Quarzglaspulver zugesetzt wurde. Ihre Schnitte werden anhand von Elektronenmikroskopphotographien untersucht. Die Kautschukteilchen· in dem gehärteten Harz haben eine Teilchengröße im Bereich von 2 bis 4 μΐη.
Tabelle 2
Vergleichs-Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8
Epoxyharz vom Cresol-Novolak-Typ mit einem Epoxy-Squivalent von 225
68
62
55
49
43
Phenol-Novolak-Harz
32
28
25
21
17
Butadien-Acrylnitril-Copolymer· mit endständigen Carboxygruppen
0 5 10 20 30 40
(0 Vol.%) (2,7 Vol.%) (5,3 Vol.%) (10,6 Vol.%) (15,7 Vol.%) (20,8 Vol.%)
2-Phenylimidazole
0,6
0,6
0,6
0,6
^-Glyzidoxypropyl-Trimethoxysilan
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Quarzglaspulver mit einer Teilchengröße von 150 μΐη oder weni-
225 (55 Vol.%)
Elastizitätsmodul nach Young bei Raumtemperatur in N/mm2
15000
(55 Vol.%)
225 225 225
(55 Vol.%) (54 Vol.%) (54 Vol.%) (53 Vol.%)
?Λ
12000
9000
6000
2500
Ii
•-ι !
K !
Anzahl der jeweils pro Elemente schadhaften Elemente nach 50 Wärmezyklen
8/10
0/10
0/10
0/10
0/10
-F-OO
Tabelle 2 (Fortsetzung)
berechnet Vergleichs-
Beispiel 3		 Beispi e 1 4 Beispiel 5 Beispi el 6 Bei spiel 7 Beispiel 8
gemessen 7,9 7,3 6,9 5,5 4,9 2 ,6
Spannung
^t Re in
N/mm2 		- 9 ± 2 5 ± 1, 5 3 ± 1 2 i ι· 2 i ι ι i ι
-C C C
Beispiel
- 2l *
Es werden LSI-Elemente vom MOS-Typ wie bei Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß kein Allylphenol verwendet wird und daß die Kautschukteilchengröße auf 300 bis 700 lim eingestellt wird. Eiese Elements werden dem gleichen Wärmezyklustest wie in Beispiel 1 anterworfen. Es zeigt sich, daß zwei von zehn geprüften Elementen in dem Umkapselungsharz in 40 bis 50 Zyklen Risse erzeugen. Die Unterlegenheit gegenüber dem Produkt von Beispiel 2 ergibt sich aufgrund der großen Keutschukteilchen von etwa 0,3 bis 0,7 mm.
Beispiel
1) Epoxyharz vom Novolak-Typ mit einem Epoxyäquivalent von
50 Teile
2) Diglyzidylester des Lanolinsäuredimers mit einem Epoxyäguivalent von 430 (EP-871, Shell Chem.-cal Co.)
50 Teile
3) flüssiges modifiziertes Diphenylmethandiisocyanat (Desmodur CD, Bayer AG)
Teile
4) y-Glyzidoxypropyltrimethoxysilan
5 Teile
5) Quarzglaspulver (55 Volumenprozent)
6) i-Cyanoäthyl^-Äthyl-^-Methylimidazol
Teile
2 Teile
Die obigen Bestandteile 1 bis 5 werden in einer Vakuummisch- und -mahlmaschine 20 Minuten lang gemischt. Danach 35 wird der weitere Bestandteil 6 zugegeben, wobei weitere 5 Minuten gemischt wird. Dann wird die Masse wie bei
J I J / 4 Ö U
Beispiel 1 bei einem 5 nun χ 5 mm LSI-Silizium-Element vom MOS-Typ vergossen und anschließend 15h bei 800C und zusätzliche 15h bei 1800C gehärtet, wodurch man eine umkapselte Halbleitereinrichtung erhält. Die Kautschukteilchen haben eine Teilchengröße von 2 bis 5 μΐη. Der Kautschukgehalt beträgt etwa 12 Volumenprozent.
Wenn diese Einrichtung dem gleichen beschleunigten Wärmezyklusversuch von Beispiel 1 unterworfen ist, hält sie 50 Zyklen aus.
Beispiel 11
1) Epoxyharz vom Cresol-Novolak-Typ mit einem Epoxyäquivalent von 225
66
2) Phenol-Novolak-Harz
31 Teile
3) Butadien-Acrylnitril-Copolymer mit endständigen Carboxylgruppen 1,5 Volumenprozent (CTBN 1300 X 13)
Teile
4) 2-Pheny!imidazo!
0,6 Teile
5) y-Glyzidoxypropyltrimethoxysilan 1,5 Teile
6) Quarzglaspulver mit einer Teilchengröße von 150 μια oder weniger bei 55 Volumenprozent 225 Teile
Die Bestandteile 1 bis 6 werden wie bei Beispiel 4 vermischt, um eine Formmasse zu erhalten. Die Kautschukteilchen haben eine Größe von 2 bis 4 μίΛ. Mit dem erhaltenen Formungspulver wird A) der Elastizitätsmodul nach Young bestimmt, B) der Wärmezyklustest und C) der Klemmspannungsmeßtest nach Beispiel 4 durchgeführt. Man erhält folgende Ergebnisse:
-as-
Elastizitätsmodul nach Young
bei Raumtemperatur 14 200 N/mm2
Anteil der schadhaften Elemente von zehn Elementen nach 50 Wärmezyklen 1/10
Spannung β£ Re
berechnet 7,5 N/mm2 gemessen 5,5 - 1,5 N/mm2
Wie vorstehend beschrieben, ergeben sich erfindungsgemäß aufgrund der Dispersion der spezifischen kautschukartigen Teilchen in der umkapsenden Harzschicht äußerst betriebs-15 sichere, mit Harz umkapselte elektronische Einrichtungen wie elektronische Elemente, bei denen die thermische Spannung auf ein Minimum reduziert ist und die während eines Langzeiteinsatzes rißfrei bleiben.

Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE ■ . .
    SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
    MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MDNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95O16O, D-BOOO MÖNCHEN 95
    ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPCAN PATENT OFTICE
    KARL LUDWIG SCHIFF (1HC.1 - 1S78)
    DIPL. CHEM. OR. Al EXANDER v. FÖNE R
    DtPL. ING. PETER STREHL
    DIPL. CHEM DR. URSULA 6CHUBEL-H. ΙΡΓ
    DIPL. INS. DIETER ErBBINGHAUS
    DR. ING DIETER I INCK
    TELEFON (080)489054
    TtLF-X f..rJ3 R6!. AlIRO Π
    T El EORAMME: AUIvOMARCPAT MIINCmIN
    DEA-14979 Fi/Rf
    Patentansprüche
    /λ/.- Mit Harz umkapselte elektronische Einrichtung, bei welcher die elektronische Einrichtung Funktionselemente aufweist, von denen wenigstens eines an seiner Hauptflache brüchig ist, gekennzeichnet durch eine gehärtete Harzmasse, welche kautschukartige Teilchen enthält und die elektronische Einrichtung umkapselt.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Harz umkapselte Form der elektronischen Einrichtung wenigstens eine Hauptfläche hat, deren Fläche größer ist als die der Seitenfläche.
    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung ein Halbleiterelement ist.
    4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement eine maximale Länge von 2 mm oder mehr hat und viermal so groß wie die Stärke ist.
    -01- .Π.
    - Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzmasse als Harzkomponente ein wärmehärtendes Harz enthält.
    6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kautschukartigen Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 150 μια oder weniger haben.
    7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
    zeichnet, daß die kautschukartigen Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 150 μΐη oder weniger haben und der Kautschuk ein Kautschuk ist, der einen Elastizitätsmodul von 300 N/mm2 oder weniger bei Raumtemperatur hat.
    8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk wenigstens ein Kautschuk ausgewählt aus der Gruppe ist, die aus Copolymeren auf der Basis von Polybutadien oder Butadien, Isoprenkautschuk, Chloroprenkautschuk, Polyurethankautschuk, Äthylenpropylenkautschuk, Silikonkautschuk, Fluorkautschuk, FluorSilikonkautschuk, Polyesterkautschuk, natürlicher Kautschuk und Polyphosphazenkautschuk besteht.
    9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzzusammensetzung 50 bis 1 Volumenprozent der kautschukartigen Teilchen enthält.
    10. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Teilen der maximalen Länge in seitlicher Richtung durch die Stärke in vertikaler Richtung erhaltene Wert 4 oder mehr ist.
    11. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtende Harz wenigstens
    -02-
    ein Harz ausgewählt aus der Gruppe ist, die aus Epoxyharzen, Phenolharzen, Imidharzen vom Additionstyp, Urethanharzen, Epoxyisocyanitharzen und Diallylphthalatharzen besteht.
    5
    12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk Silikonkautschuk ist.
    13. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk ein Polybutadien- oder Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat ist, welches eine oder mehrere reaktive funktioneile Gruppen und ein Molekulargewicht von 1000 bis 50000 hat.
    14. Mit Harz eingekapselte elektronische Einrichtung, gekennzeichnet durch eine elektronische Einrichtung mit einer winkeligen Form im Schnitt in Stärkenrichtung und durch eine gehärtete Harzmasse, welche kautschukartige Teilchen enthält und die elektronische Einrichtung umkapselt.
    15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η zeichne t, daß die maximale Länge in seitlicher Richtung der elektronischen Einrichtung viermal oder mehr so groß ist als die Stärke in Vertikalrichtung.
    16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzzusammensetzung als Harzkomponente ein wärmehärtendes Harz enthält.
    17. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die kautschukartigen Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 150 (im oder weniger
    3 5 haben.
    18. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η -
    -03-
    Λ-
    zeichnet, daß die Badzusammensetzung 50 bis 1 Volumenprozent der kautschukartigen Teilchen enthält.
    19. Halbleitereinrichtung, bei welcher ein Halbleiterblättchen direkt oder indirekt mit Harz auf Kapselung einer gehärteten Harzmasse eingekapselt ist, wobei das Blättchen wenigstens eine Hauptflache hat, deren Fläche viel größer als die der Seitenfläche ist und die Hauptfläche mit notwendigen Funktionselementen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Kapselung in einer Richtung senkrecht zur Hauptfläche des Halbleiterblättchens nicht größer als 24 mal die Stärke des Halbleiterblättchens ist und daß die gehärtete Harzmasse in ihr dispergierte kautschukartige Teilchen enthält.
    20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfläche einen Passivie- rungsfilm aufweist, der pn-übergangsflachen bedeckt und eine Stärke hat, die nicht größer als 3 μΐη ist.
    21. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch äußere Leiter (4), ein Halbleiterlement (1) mit einem pn-übergang, das auf einem Abschnitt des Leiters (4) ausgebildet ist, und durch wenigstens einen inneren feinen Verbindungsdraht (2), der das Halbleiterlement (1) mit dem äußeren Leiter (4) verbindet, wobei zwischen dem Halbleiterelement (1) und dem Verbindungsdraht (2) und zwischen dem Verbindungsdraht (2) und dem äußeren Leiter (4) wenigstens Verbindungsabschnitte ausgeformt und mit einem Umkapselungsharz (6) ausgeformt sind (Fig. 3, 4).
    -04-
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