JP2548935B2 - 封止用キヤップとこの使用方法 - Google Patents
封止用キヤップとこの使用方法Info
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- JP2548935B2 JP2548935B2 JP62089338A JP8933887A JP2548935B2 JP 2548935 B2 JP2548935 B2 JP 2548935B2 JP 62089338 A JP62089338 A JP 62089338A JP 8933887 A JP8933887 A JP 8933887A JP 2548935 B2 JP2548935 B2 JP 2548935B2
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- Japan
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- cap
- sealing
- semiconductor
- semiconductor element
- sealing resin
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体素子を封止するために用いられるキ
ャップ及びこの使用方法に関し、特に、樹脂素材からな
るチップキャリアやピングリッドアレイを用いた半導体
装置を形成するためのキャップ及びその使用方法に関す
るものである。
ャップ及びこの使用方法に関し、特に、樹脂素材からな
るチップキャリアやピングリッドアレイを用いた半導体
装置を形成するためのキャップ及びその使用方法に関す
るものである。
この半導体装置は、例えばテレビ、ラジオ、パソコン
等の電子機器の電子部品として利用されるものである。
等の電子機器の電子部品として利用されるものである。
（従来の技術） 従来、樹脂素材からなる半導体装置、例えばピングリ
ッドアレイにおいては、半導体素子を封止する場合、第
６図〜第８図に示すように、基板（21）上に搭載された
半導体素子（22）に液状またはペレット状の封止樹脂
（23）を滴下または載置し、その上から、キャップ（2
4）を載せてこの封止樹脂（23）を硬化させていたので
ある。
ッドアレイにおいては、半導体素子を封止する場合、第
６図〜第８図に示すように、基板（21）上に搭載された
半導体素子（22）に液状またはペレット状の封止樹脂
（23）を滴下または載置し、その上から、キャップ（2
4）を載せてこの封止樹脂（23）を硬化させていたので
ある。
しかしながら、上述の封止方法では半導体素子の信頼
性を確保するには充分でない。信頼性を低下させる気泡
（32）が残留しやすいからである。半導体素子の腐食
や、それによって起こる断線などの不良の最大の因子は
汚染と水であることが知られている。気泡（32）の残留
はその水の侵入経路を短くし、半導体素子（22）の寿命
を短いものにしていたのである。
性を確保するには充分でない。信頼性を低下させる気泡
（32）が残留しやすいからである。半導体素子の腐食
や、それによって起こる断線などの不良の最大の因子は
汚染と水であることが知られている。気泡（32）の残留
はその水の侵入経路を短くし、半導体素子（22）の寿命
を短いものにしていたのである。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、以上のような実状に鑑みてなされたもので
あり、その解決しようとする問題点は、封止樹脂中の気
泡の残留である。
あり、その解決しようとする問題点は、封止樹脂中の気
泡の残留である。
そして、本発明が目的とするところは、上述した従来
技術の問題点を除去・改善し、半導体素子を封止する部
品としての使用性に優れた封止用キャップ及びその使用
方法を提供することにある。
技術の問題点を除去・改善し、半導体素子を封止する部
品としての使用性に優れた封止用キャップ及びその使用
方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明が採った手段
を、実施例に対応する第１図〜第５図を参照して説明す
ると、第１の発明が採った手段は、 半導体搭載用基板の半導体搭載部（５）に対応する位
置に凹部（６）を有するキャップであって、その凹部
（６）にＢ−ステージの状態で形成された封止樹脂
（３）が充填されている封止用キャップ（４）である。
を、実施例に対応する第１図〜第５図を参照して説明す
ると、第１の発明が採った手段は、 半導体搭載用基板の半導体搭載部（５）に対応する位
置に凹部（６）を有するキャップであって、その凹部
（６）にＢ−ステージの状態で形成された封止樹脂
（３）が充填されている封止用キャップ（４）である。
第２の発明が採った手段は、 半導体素子（２）が搭載された半導体搭載用基板
（１）の半導体搭載部（５）に対応する位置に、Ｂ−ス
テージの状態の封止樹脂（３）が充填された凹部（６）
を有するキャップ（４）を覆い、圧入あるいは加熱圧入
することによってその封止樹脂（３）を周囲にはみ出さ
せた後、硬化させて、半導体搭載用基板（１）とキャッ
プ（４）との間を封止する方法である。
（１）の半導体搭載部（５）に対応する位置に、Ｂ−ス
テージの状態の封止樹脂（３）が充填された凹部（６）
を有するキャップ（４）を覆い、圧入あるいは加熱圧入
することによってその封止樹脂（３）を周囲にはみ出さ
せた後、硬化させて、半導体搭載用基板（１）とキャッ
プ（４）との間を封止する方法である。
次に本発明を図面に基づいて詳細に説明する。第１図
〜第５図には本発明に係る封止用キャップ（４）とこれ
を使用して形成した半導体装置の縦断面図が示してあ
る。第１図及び第２図は、凹部（６）を有し、この凹部
（６）にＢ−ステージ状態の封止樹脂（３）が充填され
た封止用キャップ（４）を示す縦断面図である。
〜第５図には本発明に係る封止用キャップ（４）とこれ
を使用して形成した半導体装置の縦断面図が示してあ
る。第１図及び第２図は、凹部（６）を有し、この凹部
（６）にＢ−ステージ状態の封止樹脂（３）が充填され
た封止用キャップ（４）を示す縦断面図である。
このキャップ（４）は、アルミニウム、銅、鉄等また
はこれらの合金からなり、プレス加工により半導体搭載
部（５）に対応する部分に凹部（６）が形成されてい
る。またキャップ（４）の表面には、酸化被膜または樹
脂絶縁被膜があらかじめ形成されている。キャップ
（４）の凹部（６）に充填された封止樹脂（３）は、Ｂ
−ステージ状態を取り、少なくとも１ケ月以上の可使時
間を有する熱硬化性エポキシ樹脂組成物からなる。
はこれらの合金からなり、プレス加工により半導体搭載
部（５）に対応する部分に凹部（６）が形成されてい
る。またキャップ（４）の表面には、酸化被膜または樹
脂絶縁被膜があらかじめ形成されている。キャップ
（４）の凹部（６）に充填された封止樹脂（３）は、Ｂ
−ステージ状態を取り、少なくとも１ケ月以上の可使時
間を有する熱硬化性エポキシ樹脂組成物からなる。
第３図と第４図及び第５図は、それぞれ第１図及び第
２図に対応するキャップ（４）により封止された半導体
装置を示す縦断面図である。
２図に対応するキャップ（４）により封止された半導体
装置を示す縦断面図である。
これらの半導体装置は、その半導体搭載部（５）の上
にキャップ（４）を搭載し圧入あるいは加熱圧入するこ
とにより、キャップ（４）内に充填された封止樹脂
（３）を周囲にはみ出させた後、硬化させることにより
封止されたものである。特に、第３図及び第５図におい
ては、半導体搭載部（５）の上にキャップ（４）を搭載
する前に、半導体搭載部（５）のみがキャップ（４）の
封止樹脂（３）とは別個の封止樹脂（３）によりあらか
じめ封止されている。
にキャップ（４）を搭載し圧入あるいは加熱圧入するこ
とにより、キャップ（４）内に充填された封止樹脂
（３）を周囲にはみ出させた後、硬化させることにより
封止されたものである。特に、第３図及び第５図におい
ては、半導体搭載部（５）の上にキャップ（４）を搭載
する前に、半導体搭載部（５）のみがキャップ（４）の
封止樹脂（３）とは別個の封止樹脂（３）によりあらか
じめ封止されている。
（発明の作用） 本発明が以上のような手段を採ることによって以下の
ような作用がある。
ような作用がある。
第１の発明においては、Ｂ−ステージの状態である封
止樹脂（３）が充填されたキャップ（４）は、半導体搭
載用基板（１）上へのキャップ（４）の接合を容易にす
ることにより、半導体素子（２）汚染の可能性のある手
間を省き、信頼性と作業効率を上げるものである。
止樹脂（３）が充填されたキャップ（４）は、半導体搭
載用基板（１）上へのキャップ（４）の接合を容易にす
ることにより、半導体素子（２）汚染の可能性のある手
間を省き、信頼性と作業効率を上げるものである。
また、第２の発明においては、この方法により形成さ
れた半導体装置は、基板（１）とキャップ（４）とが固
着され、かつ内部には完全に封止樹脂（３）が充填され
ているから、外部からの水の侵入経路は、従来の気泡の
残留しやすい半導体装置に比べ著しく長くなり、容易に
水が半導体素子（２）まで達しないようになっているた
め、耐湿性が著しく向上している。ここで、基板（１）
にキャップ（４）を固着する作業は、キャップ（４）の
封止樹脂（３）がＢ−ステージの状態であるため、当
然、半導体搭載用基板（１）上へのキャップ（４）の接
合が容易となり、半導体素子（２）汚染の可能性のある
手間を省き、信頼性と作業効率が向上される。
れた半導体装置は、基板（１）とキャップ（４）とが固
着され、かつ内部には完全に封止樹脂（３）が充填され
ているから、外部からの水の侵入経路は、従来の気泡の
残留しやすい半導体装置に比べ著しく長くなり、容易に
水が半導体素子（２）まで達しないようになっているた
め、耐湿性が著しく向上している。ここで、基板（１）
にキャップ（４）を固着する作業は、キャップ（４）の
封止樹脂（３）がＢ−ステージの状態であるため、当
然、半導体搭載用基板（１）上へのキャップ（４）の接
合が容易となり、半導体素子（２）汚染の可能性のある
手間を省き、信頼性と作業効率が向上される。
次に、本発明に係るキャップ（４）及びその使用方法
の実施例について説明する。
の実施例について説明する。
（実施例） 実施例１ 第４図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材から
なる半導体搭載用基板（１）上に半導体素子（２）を半
田バンプ（12）により外部と電気接続した。
なる半導体搭載用基板（１）上に半導体素子（２）を半
田バンプ（12）により外部と電気接続した。
次に、第１図に示したような、中央部に凹部（６）を
有したアルミニウムからなるキャップ（４）の凹部
（６）にあらかじめディスペンシング法により封止樹脂
（３）を所定量滴下し、熱処理によりＢ−ステージ状態
としたキャップ（４）を前記基板（１）上に載置し、加
熱溶融により周囲に封止樹脂（３）をはみ出させて封止
した。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は15
00時間であり、従来に比べて1.5倍耐湿信頼性が向上し
た。
有したアルミニウムからなるキャップ（４）の凹部
（６）にあらかじめディスペンシング法により封止樹脂
（３）を所定量滴下し、熱処理によりＢ−ステージ状態
としたキャップ（４）を前記基板（１）上に載置し、加
熱溶融により周囲に封止樹脂（３）をはみ出させて封止
した。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は15
00時間であり、従来に比べて1.5倍耐湿信頼性が向上し
た。
実施例２ 第５図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材から
なる半導体搭載用基板（１）上に半導体素子（２）を銀
ペースト（８）でダイボンディングした後、金ワイヤー
ボンディングにより外部と電気接続した。
なる半導体搭載用基板（１）上に半導体素子（２）を銀
ペースト（８）でダイボンディングした後、金ワイヤー
ボンディングにより外部と電気接続した。
次に、液状封止樹脂（３）を半導体素子（２）上に滴
下し、所定温度で硬化させた。
下し、所定温度で硬化させた。
次に、第２図に示すような、中央部に凹部（６）を有
しかつ基板（１）の外周部に嵌合しうる嵌合部（７）を
有したアルミニウムからなるキャップ（４）の凹部
（６）にディスペンシング法により封止樹脂（３）を滴
下し、熱処理によりＢ−ステージ状態とした。このキャ
ップ（４）を、前記基板（１）上に載置し、加熱溶融に
より封止樹脂（３）を周囲にはみ出させて封止した。こ
のようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は2600時間で
あり、従来に比べ1.5倍耐湿性が向上した。
しかつ基板（１）の外周部に嵌合しうる嵌合部（７）を
有したアルミニウムからなるキャップ（４）の凹部
（６）にディスペンシング法により封止樹脂（３）を滴
下し、熱処理によりＢ−ステージ状態とした。このキャ
ップ（４）を、前記基板（１）上に載置し、加熱溶融に
より封止樹脂（３）を周囲にはみ出させて封止した。こ
のようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は2600時間で
あり、従来に比べ1.5倍耐湿性が向上した。
比較例１ 第７図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材から
なる半導体搭載用基板（21）上に半導体素子（22）を半
田バンプ（33）により外部と電気接続した。次に、液状
封止樹脂（23）を半導体素子（22）上に滴下し、さらに
第１図に示す形状のキャップ（24）をかぶせて硬化させ
た。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は、10
00時間であった。
なる半導体搭載用基板（21）上に半導体素子（22）を半
田バンプ（33）により外部と電気接続した。次に、液状
封止樹脂（23）を半導体素子（22）上に滴下し、さらに
第１図に示す形状のキャップ（24）をかぶせて硬化させ
た。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は、10
00時間であった。
比較例２ 第８図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材から
なる半導体搭載用基板（21）上に半導体素子（22）を銀
ペースト（28）でダイボンディングし、さらに金ワイヤ
ーボンディングにより外部と電気接続した。次に、液状
封止樹脂（23）を半導体素子（22）上に滴下し、さら
に、第２図に示す形状のキャップ（24）をかぶせて硬化
させた。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は
1700時間であった。
なる半導体搭載用基板（21）上に半導体素子（22）を銀
ペースト（28）でダイボンディングし、さらに金ワイヤ
ーボンディングにより外部と電気接続した。次に、液状
封止樹脂（23）を半導体素子（22）上に滴下し、さら
に、第２図に示す形状のキャップ（24）をかぶせて硬化
させた。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は
1700時間であった。
以上の半導体装置の耐湿信頼性の評価は次のように行
なった。
なった。
（耐湿信頼性） 半導体装置を121℃、２気圧の蒸気釜中に入れ、半導
体素子のアルミニウム配線の導通抵抗が初期値より10％
上昇するまでの時間を測定した。
体素子のアルミニウム配線の導通抵抗が初期値より10％
上昇するまでの時間を測定した。
（発明の効果） 以上、詳述した通り、本発明に係る封止用キャップ
（４）及びその使用方法にあっては、あらかじめＢ−ス
テージの状態の封止樹脂（３）を充填したキャップ
（４）を用いることにより、半導体素子（２）の封止作
業はキャップ（４）を基板（１）上に載置し加熱溶融さ
せて封止するだけとなり、手間を除けると共に、封止作
業の効率が良くなるため、信頼性の向上と作業コストの
大幅な低減を可能とした。また、特に、本発明に係る封
止用キャップ（４）を使用して半導体装置を形成するに
際して、封止用キャップ（４）の封止樹脂（３）とは別
個の封止樹脂（３）により半導体素子（２）をあらかじ
め封止しておくと、従来の封止方法で問題となっていた
気泡の残留を解消することができる。したがって、外部
からの水の侵入経路が最大限に長くなり、容易に水が半
導体素子（２）に到達しないため、耐湿性の高い半導体
装置を形成することができる。
（４）及びその使用方法にあっては、あらかじめＢ−ス
テージの状態の封止樹脂（３）を充填したキャップ
（４）を用いることにより、半導体素子（２）の封止作
業はキャップ（４）を基板（１）上に載置し加熱溶融さ
せて封止するだけとなり、手間を除けると共に、封止作
業の効率が良くなるため、信頼性の向上と作業コストの
大幅な低減を可能とした。また、特に、本発明に係る封
止用キャップ（４）を使用して半導体装置を形成するに
際して、封止用キャップ（４）の封止樹脂（３）とは別
個の封止樹脂（３）により半導体素子（２）をあらかじ
め封止しておくと、従来の封止方法で問題となっていた
気泡の残留を解消することができる。したがって、外部
からの水の侵入経路が最大限に長くなり、容易に水が半
導体素子（２）に到達しないため、耐湿性の高い半導体
装置を形成することができる。
第１図及び第２図は本発明に係る封止用キャップを示す
縦断面図である。第３図及び第４図は第１図に示した封
止用キャップを使用して形成した半導体装置の実施例を
示す縦断面図、第５図は第２図に示した封止用キャップ
を使用して形成した半導体装置の実施例を示す縦断面図
である。 また第６図及び第７図は第３図及び第４図に対応する従
来の半導体装置を示す縦断面図、第８図は第５図に対応
する従来の半導体装置を示す縦断面図である。 符号の説明 １……半導体搭載用基板、２……半導体素子、３……封
止樹脂、４……キャップ、５……半導体搭載部、６……
凹部、７……嵌合部、８……銀ペースト、９……導体ピ
ン、10……ボンディングワイヤー、11……封止 枠、12
……半田バンプ。
縦断面図である。第３図及び第４図は第１図に示した封
止用キャップを使用して形成した半導体装置の実施例を
示す縦断面図、第５図は第２図に示した封止用キャップ
を使用して形成した半導体装置の実施例を示す縦断面図
である。 また第６図及び第７図は第３図及び第４図に対応する従
来の半導体装置を示す縦断面図、第８図は第５図に対応
する従来の半導体装置を示す縦断面図である。 符号の説明 １……半導体搭載用基板、２……半導体素子、３……封
止樹脂、４……キャップ、５……半導体搭載部、６……
凹部、７……嵌合部、８……銀ペースト、９……導体ピ
ン、10……ボンディングワイヤー、11……封止 枠、12
……半田バンプ。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体搭載用基板の半導体搭載部に対応す
る位置に凹部を有するキャップであって、その凹部にＢ
−ステージの状態で形成された封止樹脂が充填されてい
ることを特徴とする封止用キャップ。 - 【請求項２】半導体搭載用基板の半導体搭載部に対応す
る位置に凹部を有し、その凹部にＢ−ステージの状態で
形成された封止樹脂が充填されてなる封止用キャップの
使用方法であって、 半導体素子が搭載された半導体搭載用基板に前記封止用
キャップを載置し、この封止用キャップの凹部に充填さ
れた封止樹脂により半導体搭載用基板と封止用キャップ
との間を密閉封止することを特徴とする封止用キャップ
の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089338A JP2548935B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 封止用キヤップとこの使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089338A JP2548935B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 封止用キヤップとこの使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254752A JPS63254752A (ja) | 1988-10-21 |
| JP2548935B2 true JP2548935B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=13967906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089338A Expired - Lifetime JP2548935B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 封止用キヤップとこの使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548935B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009140962A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Panasonic Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089338A patent/JP2548935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63254752A (ja) | 1988-10-21 |
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