JP2667499B2 - Semiconductor plastic package body - Google Patents

Semiconductor plastic package body

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薫 冨永
茂 片山
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三井石油化学工業株式会社
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【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、半導体用プラスチックパッケージ体に関し、さらに詳しくは、プラスチックパッケージ体の中空部内に収容される半導体素子の上に、空気中のゴミが静電気により付着するのを防止して、透光性の良好な半導体装置を提供し得る半導体用プラスチックパッケージ体に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a plastic package body for a semiconductor, more particularly, on the semiconductor element to be housed in the hollow portion of the plastic package body, attached dust in the air by static electricity to the to prevent a semiconductor plastic package body capable of providing a good semiconductor device of the translucent.

発明の技術的背景 最近CCD(Charge Coupled Device)、MOS(Metal Oxi Technical Background of the Invention Recent CCD (Charge Coupled Device), MOS (Metal Oxi
de Semiconductor)、CPD(Charge Primming Device) de Semiconductor), CPD (Charge Primming Device)
等の固体撮像素子、およびEPROM(Erasable and Progra The solid-state imaging device and the like, and EPROM (Erasable and Progra
mmable Read Only Memory)等の光による書き込み、消去可能なメモリーなどの半導体素子を用いた半導体装置が電子部品として広く用いられつつある。 The semiconductor device is being widely used as electronic component using mmable Read Only Memory) writing with light such as a semiconductor element such as erasable memory.

上記のような光関係の半導体装置では、半導体素子の上にゴミが付着すると透光性を失なって機能が損なわれるため、ゴミの管理が最重要課題の一つとなる。 In the semiconductor device of the optical relationship as described above, since the dust is deposited on the semiconductor device functional transparency is lost is impaired, management of waste is one of the most important issues.

ところで、従来、上記のような半導体装置で用いられているプラスチックパッケージ体は、誘電体(体積抵抗率:約10 15 〜10 16 Ωcm)であるため静電気が発生し易く、この静電気により、空気中のゴミが、半導体装置の製造過程においてプラスチックパッケージ体の中空部内に収容あれた半導体素子の上に付着し、透光性がない、 Meanwhile, conventionally, the plastic package body used in the semiconductor device as described above, the dielectric (volume resistivity: about 10 15 ~10 16 Ωcm) easily generates static electricity because it is, by the static electricity in air garbage, and deposited on the semiconductor element there housed in the hollow portion of the plastic package body in the process of manufacturing a semiconductor device, there is no light-transmitting property,
あるいは得られる画像が損なわれる、等の問題点があった。 Alternatively the resulting image is impaired, there problems like is.

従来、上記のような問題点が解決された半導体装置としては、パッケージ体の中空部内に収容された半導体素子の上に付着したゴミを、超音波等による洗浄を行なって除去し、かつ高度なクリーン度(クラス100以上)を確保した環境で製造された半導体装置がある。 Conventionally, as a semiconductor device above-mentioned problems have been solved, the dust attached on the semiconductor element housed in the hollow portion of the package body, is removed by performing ultrasonic cleaning or the like, and advanced there are cleanness semiconductor device manufactured by the environment while ensuring (class 100 or higher).

しかしながら、上記のような半導体装置における洗浄による方法は、あまり効率が良くないため、さらに効率の良いゴミの付着防止が望まれていた。 However, the method according to the cleaning in a semiconductor device as described above, since not very efficient, has been desired more efficient dust adhesion prevention.

そこで、本発明者らは、鋭意研究し、特定の耐熱性樹脂と特定の無機フィラーと特定の導電性フィラーとからなる耐熱性樹脂組成物で構成された、特定の体積抵抗率を有するプラスチックパッケージ体を用いた半導体装置を製造したところ、上記の洗浄による方法よりもさらに効率良くゴミの付着を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Accordingly, the present inventors have made a keen study, composed of heat-resistant resin composition comprising a specific heat-resistant resin and a specific inorganic filler and a specific conductive fillers, the plastic package having a specific volume resistivity was manufacturing a semiconductor device using the body, they found to be able to prevent the adhesion of more efficiently dust than the method according to the above washing, and have completed the present invention.

発明の目的 本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであって、プラスチックパッケージ体の中空部内に収容される半導体素子の上に、空気中のゴミが静電気により付着するのを効率良く防止して、透光性の良好な半導体装置を得るのに好適なプラスチックパッケージ体を提供することを目的としている。 Object the present invention invention is intended to solve the above problems, on the semiconductor element to be housed in the hollow portion of the plastic package body, that the dust in the air may adhere by static electricity and effectively prevented, and its object is to provide a suitable plastic package body for good semiconductor device of the translucent.

発明の概要 本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体は、 The semiconductor plastic package body according to the Summary of the Invention The present invention
半導体素子が収容される中空部とリードフレームとを有するプラスチックパッケージ体であって、 該プラスチックパッケージ体が、耐熱性樹脂(A)と無機フィラー(B)と導電性フィラー(C)とからなる耐熱性樹脂組成物で構成され、かつ体積抵抗率が10 9 〜1 A plastic package body having a hollow portion and a lead frame on which a semiconductor element is accommodated, the plastic package body, consisting of heat-resistant resin (A) and the inorganic filler (B) and conductive filler (C) heat It consists of sexual resin composition, and a volume resistivity of 10 9 to 1
0 12 Ωcmであることを特徴としている。 It is characterized by a 0 12 [Omega] cm.

発明の具体的説明 以下、本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体について具体的に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, will be described in detail a semiconductor plastic package body according to the present invention.

本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体は、 The semiconductor plastic package body according to the present invention,
プラスチックパッケージ体の中空部に、CCD、MOS、CPD The hollow portion of the plastic package body, CCD, MOS, CPD
等の固体撮像素子、およびEPROM等の光による書き込み、消去可能なメモリーなどの半導体素子を収容した透光性を有する半導体装置に用いられるパッケージ体である。 The solid-state imaging device and the like, and writing with light such as EPROM, a package body used in a semiconductor device having a light-transmitting housing a semiconductor element such as erasable memory.

本発明に係るプラスチックパッケージ体は、耐熱性樹脂(A)と無機フィラー(B)と導電性フィラー(C) Plastic package body according to the present invention, the heat-resistant resin (A) and the inorganic filler (B) and conductive filler (C)
とからなる耐熱性樹脂組成物を原料として成形されるパッケージ体である。 The heat-resistant resin composition comprising a package body which is molded as a raw material.

本発明で用いられる耐熱性樹脂(A)としては、具体的には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。 The heat-resistant resin used in the present invention (A), specifically, an epoxy resin, polyimide resin, bismaleimide triazine resin, phenolic resin, unsaturated polyester resin, silicone resin, thermosetting resin such as urethane resin and the like. 中でも、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が好ましい。 Among them, an epoxy resin, a polyimide resin is preferred.

本発明で用いられる無機フィラー(B)としては、具体的には、シリカ粉末、アルミナ粉末、シリカ−アルミナ粉末、炭酸カルシウム粉末、ガラス繊維などの耐熱性無機フィラーが挙げられる。 The inorganic filler (B) used in the present invention, specifically, silica powder, alumina powder, silica - alumina powder, calcium carbonate powder, and a heat-resistant inorganic fillers such as glass fibers. 中でも、シリカ粉末、アルミナ粉末が好ましい。 Among them, silica powder, alumina powder is preferable.

本発明では、通常、粒子径0.1〜100μm、好ましくは1〜40μmの無機フィラーが用いられる。 In the present invention, usually, particle size 0.1 to 100 [mu] m, preferably inorganic filler 1~40μm is used. 本発明では、 In the present invention,
無機フィラーの配合量は、耐熱性樹脂(A)の種類、導電性フィラー(C)の種類によって異なる。 The amount of the inorganic filler, different types of heat-resistant resin (A), the depending on the type of the conductive filler (C).

本発明で用いられる導電性フィラー(C)としては、 The conductive filler used in the present invention (C),
具体的には、カーボン、タングステン、フェライト、 More specifically, carbon, tungsten, ferrite,
銅、銀、酸化亜鉛などの微粉末が用いられる。 Copper, silver, fine powder such as zinc oxide is used. 中でも、 Among them,
カーボン、タングステン、フェライトの微粉末が好ましい。 Carbon, tungsten, fine powder of ferrite is preferred.

本発明における導電性フィラー(C)の粒子径は、導電性フィラー(C)の種類によって異なる。 Particle diameter of the conductive filler (C) in the present invention varies depending on the type of the conductive filler (C). たとえばカーボンの場合、0.1〜200μmの一次(凝集)粒子径を有するカーボンが用いられ、またタングステン、フェライトの場合、0.1〜50μmの一次(凝集)粒子径を有するタングステン、フェライトが用いられる。 For example, in the case of carbon, primary 0.1 to 200 [mu] m (aggregation) carbon having a particle size are used, also of tungsten in the case of ferrite, tungsten having a primary (aggregated) particle size of 0.1 to 50 [mu] m, the ferrite is used.

また本発明における導電性フィラー(C)の配合量は、導電性フィラー(C)の粒子径、耐熱性樹脂(A) The amount of the conductive filler (C) in the present invention, the particle size of the conductive filler (C), the heat-resistant resin (A)
の種類、無機フィラーの種類、粒子径によって異なる。 Different types, the type of the inorganic filler, the particle diameter.
たとえば、カーボンの場合、耐熱性樹脂組成物100重量%に対して1〜10重量%の量で配合されるのが好ましい。 For example, the case of carbon, preferably formulated in an amount of 1 to 10% by weight relative to the heat-resistant resin composition 100 wt%. タングステンの場合、耐熱性樹脂組成物100重量% For tungsten, the heat-resistant resin composition 100 wt%
に対して5〜40重量%の量で配合され、またフェライトの場合、耐熱性樹脂組成物100重量%に対して10〜70重量%の量で配合されるのが好ましい。 Against an amount between 5 to 40 wt%, In the case of ferrite, preferably formulated in an amount of from 10 to 70% by weight relative to the heat-resistant resin composition 100 wt%.

上記の耐熱性樹脂(A)と無機フィラー(B)と導電性フィラー(C)の配合は、通常、熱ロール、二軸押出機、ブスコニーダーなどの公知の溶融混練装置を用いて加熱混練して行なわれる。 Formulation of the above heat-resistant resin (A) and the inorganic filler (B) and conductive filler (C) is usually a heat roll, a twin screw extruder, and heated and kneaded using a known melt-kneading apparatus such as a Busukonida It is carried out.

本発明に係る中空部とリードフレームとを有するプラスチックパッケージ体は、上記のようにして得られる耐熱性樹脂組成物を、たとえば圧力を10〜2000kg/cm 2 、成形温度を150〜300℃にして、インサート成形法により中空部を有するリードフレーム付プラスチックパッケージ体を製造する。 Plastic package body having a hollow portion and a lead frame according to the present invention, the heat-resistant resin composition obtained as described above, for example, the pressure 10~2000kg / cm 2, the molding temperature to 150 to 300 ° C. , to produce a plastic package body with a lead frame having a hollow portion by insert molding.

上記のようにして得られる本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体は、体積抵抗率が10 9 〜10 12 Ωc The semiconductor plastic package body according to the present invention obtained as described above, a volume resistivity of 10 9 to 10 12 .omega.c
m、好ましくは10 9 〜10 11 Ωcmである。 m, preferably 10 9 ~10 11 Ωcm. プラスチックパッケージ体の体積抵抗率が10 9 Ωcm未満になると、リードフレームからプラスチックパッケージ体に電流がリークして検出信号に誤差が入り込むおそれがある。 When the volume resistivity of the plastic package body is less than 10 9 [Omega] cm, there is a possibility that an error may enter the detection signal current leaks from the lead frame to the plastic package body. またプラスチックパッケージ体の体積抵抗率が10 12 Ωcmを超えると、プラスチックパッケージ体に静電気が生じ易くなる。 Further, when the volume resistivity of the plastic package body is more than 10 12 [Omega] cm, it tends to occur static electricity plastic package body.

本発明に係るプラスチックパッケージ体の中空部の形状は、半導体素子が収容できる形状であれば良く、特に限定されない。 Shape of the hollow portion of the plastic package body according to the present invention may be any shape that the semiconductor element can be accommodated is not particularly limited.

本発明に係るプラスチックパッケージ体が用いられる半導体装置は、通常、半導体素子と、半導体素子の収容部である中空部を有するプラスチックパッケージ体と、 The semiconductor device plastic package body is used according to the present invention generally comprises a semiconductor element, a plastic package body having a hollow portion which is a housing portion of the semiconductor element,
リードフレームと、半導体素子の電極とリードフレームとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、プラスチックパッケージ体の中空部全体を密閉する透明窓材とからなる。 It comprised of a lead frame, a bonding wire electrically connecting the electrode and the lead frame of the semiconductor element, and a transparent window member to seal the entire hollow portion of the plastic package body.

上記の半導体素子としては、具体的には、CCD、MOS、 Examples of the semiconductor element, specifically, CCD, MOS,
CPD等の固体撮像素子、EPROM等の光による書き込み、消去可能なメモリーなどが挙げられる。 Solid-state imaging device CPD like, writing with light such as EPROM, etc. erasable memory and the like.

上記のリードフレームとしては、具体的には、42%Ni Examples of the lead frame, specifically, 42% Ni
−Fe合金、リン青銅などの金属が用いられる。 -Fe alloy, metal such as phosphor bronze is used.

上記のボンディングワイヤーとしては、具体的には、 Examples of the bonding wire, specifically,
金線、アルミニウム線などが挙げられる。 Gold, aluminum wire and the like.

上記の透明窓材としては、具体的には、ガラス板、石英ガラス板、サファイア板、透明アルミ板、透明プラスチック板などの透光性を有する基材が挙げられる。 As the transparent window material described above, specifically, a glass plate, a quartz glass plate, a sapphire plate, a transparent aluminum plate include a substrate having a light transmitting property such as a transparent plastic plate.

本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体と透明窓材との間のシールには、エポキシ系導電性シール剤などを用いることが好ましい。 The seal between the semiconductor plastic package body and a transparent window member according to the present invention, it is preferable to use an epoxy-based conductive sealant.

発明の効果 本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体は、 The semiconductor plastic package body according to the effect the present invention relates to a
特定の耐熱性樹脂(A)と特定の無機フィラー(B)と特定の導電性フィラー(C)とからなる耐熱性樹脂組成物で構成され、特定の体積抵抗率を有しているので、プラスチックパッケージ体中における静電気の発生が抑制され、半導体装置製造の際に、プラスチックパッケージ体の中空部内に収容される半導体素子の上に、空気中のゴミが静電気により付着することはなく、透光性が良好であり、ゴミによる画像損傷といったトラブルの発生がなくなる。 It consists of a heat-resistant resin composition comprising the specific heat-resistant resin (A) and specific inorganic filler (B) and a specific conductive filler (C), since they have specific volume resistivity, plastic generation of static electricity is suppressed in a package body in the time of semiconductor device fabrication, on the semiconductor element to be housed in the hollow portion of the plastic package body, never dust in the air may adhere by static electricity, translucent is good, the occurrence of trouble is eliminated, such as image damage due to dust. また、本発明に係る半導体用プラスチックパッケージ体によれば、従来の方法と比較して効率よく、 Further, according to the semiconductor plastic package body according to the present invention, efficiently compared to conventional method,
簡単に、上記のようなゴミの付着を防止することができる。 Briefly, it is possible to prevent adhesion of dust as described above.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、 Hereinafter will be described by the present invention through examples, but the present invention is,
これら実施例に限定されるものではない。 It is not limited to these examples.

実施例1 ポリアミノビスマレイミド樹脂[日本ポリイミド(株)製、K−601]27重量部と、溶融シリカ[龍森(株)製、ヒェーズレックRD−8、平均粒子径20〜30μ Example 1 polyaminobismaleimide resin [Nippon Polyimide Co., Ltd., K-601] 27 parts by weight of fused silica [Tatsumori Co., Hyezurekku RD-8, average particle size 20~30μ
m]70重量部と、カーボンブラック[ケッチェンブラックインターナショナル(株)製、ケッチェンブラックE m] 70 parts by weight, carbon black [Ketchen Black International Co., Ltd., Ketchen black E
C、平均粒子径30μm]3重量部とを、加熱ロールを用いて120℃、5分の条件で混練してこの混練物を冷却した後粉砕して耐熱性樹脂組成物を得た。 C, the average a particle size 30 [mu] m] 3 parts by weight, 120 ° C. using a heating roll to obtain a heat-resistant resin composition was pulverized after cooling the kneaded product was kneaded for 5 minutes condition.

次いで、この耐熱性樹脂組成物を用いて、トランスファー成形機で4.2アロイ製リードフレーム1を下記の条件でインサート成形し、第1図に示すような中空部を有するリードフレーム付プラスチックパッケージ体2を得た。 Then, using the heat-resistant resin composition, a 4.2-alloy lead frame 1 in the transfer molding machine and insert molding under the following conditions, the plastic package body 2 with lead frame having a hollow portion as shown in FIG. 1 Obtained.

[インサート成形の条件] 成形温度200℃、成形時間5分、圧力100キロ/cm 2で成形した後200℃で12時間ポストキュアーを行なった。 [Insert molding Condition molding temperature 200 ° C., molding time was 5 minutes, subjected to 12 hours post-cured at 200 ° C. After forming a pressure 100 kg / cm 2.

得られたプラスチックパッケージ体の体積抵抗率は10 The resulting volume resistivity of the plastic package body 10
10 Ωcmであった。 Was 10 Ωcm.

また得られたプラスチックパッケージ体の中空部表面へのゴミの付着性を、下記の方法で評価した。 Also the adherence of dust to the hollow portion surface of the obtained plastic package body was evaluated by the following methods. パッケージ体の投影表面積は2.2cm 2である。 The projected surface area of the package body is 2.2cm 2.

[ゴミの付着性の評価方法] 中空パッケージ体をクラス100(0.5μm以上の浮遊微粒子濃度が100個/ft 3以下)のクリーンルーム内で、超純水による超音波洗浄を20分間行なって乾燥した後、20 In hollow package body class 100 [Evaluation method of adhesion of dust] (0.5 [mu] m or more airborne particulates concentration 100 / ft 3 or less) in a clean room, and dried subjected to ultrasonic cleaning with ultrapure water for 20 minutes after, 20
倍の実体顕微鏡下で5μm以上のゴミが無いことを確認したものをサンプルとした。 It was sampled what it was confirmed that there is no more dust 5μm under magnification stereoscopic microscope. 実施例のサンプルと比較例のサンプルとを同時にクラス100000以上で浮遊微粒子量をコントロールしていない環境に3日間放置した後、20 After standing for 3 days in an environment that does not control the suspended particulates amount and the comparative sample as the sample of Example simultaneously class more than 100,000, 20
倍の実体顕微鏡でパッケージ表面に付着した5μm以上のゴミの数をカウントした。 And counting the number of 5μm or more dust adhering to the package surface at double the stereomicroscope.

評価の結果を表1に示す。 The results of the evaluation are shown in Table 1.

比較例1 実施例1において、カーボンブラックを用いなかった以外は、実施例1と同様にして、中空部を有するリードフレーム付プラスチックパッケージ体を得た。 Comparative Example 1 In Example 1, except for using no carbon black, in the same manner as in Example 1 to obtain a plastic package body with a lead frame having a hollow portion.

得られたプラスチックパッケージ体の体積抵抗率は10 The resulting volume resistivity of the plastic package body 10
16 Ωcmであった。 16 was Ωcm.

得られたプラスチックパッケージ体の中空部表面へのゴミの付着性を、実施例1と同様に評価した。 Adhesion of dust to the hollow portion surface of the obtained plastic package body was evaluated in the same manner as in Example 1.

評価の結果を表1に示す。 The results of the evaluation are shown in Table 1.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は、実施例1におけるリードフレーム付プラスチックパッケージ体の断面概略図である。 Figure 1 is a cross-sectional schematic view of a lead frame with a plastic package body in Example 1. 1……リードフレーム 2……プラスチックパッケージ体 1 ...... lead frame 2 ...... plastic package body

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】半導体素子が収容される中空部とリードフレームとを有するプラスチックパッケージ体であって、 該プラスチックパッケージ体が、耐熱性樹脂(A)と無機フィラー(B)と導電性フィラー(C)とからなる耐熱性樹脂組成物で構成され、かつ体積抵抗率が10 9 〜10 1. A plastic package body having a hollow portion and a lead frame on which a semiconductor element is accommodated, the plastic package body, the heat-resistant resin (A) and the inorganic filler (B) and conductive filler (C ) and it consists of a heat-resistant resin composition comprising, and a volume resistivity of 10 9 to 10
    12 Ωcmであることを特徴とする半導体用プラスチックパッケージ体。 The semiconductor plastic package body, which is a 12 [Omega] cm.
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