JP2777500B2 - 半導体装置の保護層の形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に用いる回路
基板に半導体チップを搭載するチップオンボード構造の
半導体装置の保護層の形成方法に関する。
基板に半導体チップを搭載するチップオンボード構造の
半導体装置の保護層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体の実装密度を上げる目的
で、１個または複数個の半導体チップをプリント回路基
板上に直接ダイおよびワイヤボンディングして樹脂で封
止する、いわゆるチップオンボード技術が注目されるよ
うになってきた。
で、１個または複数個の半導体チップをプリント回路基
板上に直接ダイおよびワイヤボンディングして樹脂で封
止する、いわゆるチップオンボード技術が注目されるよ
うになってきた。
【０００３】一方、従来から、半導体チップの保護方法
として、エポキシ樹脂やシリコン樹脂による樹脂のディ
ップコーティング法が主に用いられてきているが、加熱
により封止した樹脂をゲル化し、該ゲル化樹脂の表面層
をさらに紫外線照射によって硬化した半導体装置が提案
されている（特開昭６２−６９５３８号公報）。
として、エポキシ樹脂やシリコン樹脂による樹脂のディ
ップコーティング法が主に用いられてきているが、加熱
により封止した樹脂をゲル化し、該ゲル化樹脂の表面層
をさらに紫外線照射によって硬化した半導体装置が提案
されている（特開昭６２−６９５３８号公報）。
【０００４】また、半導体チップを２層以上の樹脂の封
止層により封止する方法が記載されている（特開昭６０
−１９６９６１号公報）。これらの方法では、樹脂封止
層をゲル化または完全硬化するために加熱が行われる
が、加熱によって未硬化の樹脂が拡がるのを制御するこ
とが困難で、その結果、封止樹脂層が肉薄となり、信頼
性が低下すると云う問題があった。
止層により封止する方法が記載されている（特開昭６０
−１９６９６１号公報）。これらの方法では、樹脂封止
層をゲル化または完全硬化するために加熱が行われる
が、加熱によって未硬化の樹脂が拡がるのを制御するこ
とが困難で、その結果、封止樹脂層が肉薄となり、信頼
性が低下すると云う問題があった。
【０００５】こうした問題を解決するため、ガラス布や
ポリアミド紙などの基材にエポキシ樹脂を含浸させた積
層板を半導体チップの樹脂封止部の大きさに打ち抜いた
型枠を当て、ポッティング樹脂が拡がって封止樹脂層が
薄くなるのを抑制する制御板を用いる方法が提案されて
いる（特開平３−１５９１５８号公報）。また、別の方
法として、半導体チップを搭載する回路基板に凹部を設
け、凹部内に半導体チップを搭載した後、樹脂で封止す
る方法が提案されている（特開平３−１６９０５４号公
報）。
ポリアミド紙などの基材にエポキシ樹脂を含浸させた積
層板を半導体チップの樹脂封止部の大きさに打ち抜いた
型枠を当て、ポッティング樹脂が拡がって封止樹脂層が
薄くなるのを抑制する制御板を用いる方法が提案されて
いる（特開平３−１５９１５８号公報）。また、別の方
法として、半導体チップを搭載する回路基板に凹部を設
け、凹部内に半導体チップを搭載した後、樹脂で封止す
る方法が提案されている（特開平３−１６９０５４号公
報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の各従来技術は、
封止樹脂の拡がりによる保護層の厚さの低下を抑制する
にはある程度の効果があるものの、特殊な形状の絶縁基
板や制御板（型枠）が必要となるため、チップオンボー
ドの作成工程が煩雑となる。また、微細部分や複雑な箇
所に搭載された半導体チップの封止には前記型枠の使用
は困難である。
封止樹脂の拡がりによる保護層の厚さの低下を抑制する
にはある程度の効果があるものの、特殊な形状の絶縁基
板や制御板（型枠）が必要となるため、チップオンボー
ドの作成工程が煩雑となる。また、微細部分や複雑な箇
所に搭載された半導体チップの封止には前記型枠の使用
は困難である。
【０００７】本発明の目的は、配線基板の片側または両
側に搭載された半導体チップとそのワイヤボンディング
線を、特殊な型枠等を用いずに、所望の肉厚の保護層を
有する半導体装置を提供することにある。
側に搭載された半導体チップとそのワイヤボンディング
線を、特殊な型枠等を用いずに、所望の肉厚の保護層を
有する半導体装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の保
護層の形成方法は、配線基板に搭載した半導体チップと
ワイヤボンディング線を樹脂の保護層を形成した後、樹
脂の硬化条件で硬化処理する際に起こる樹脂保護層の厚
さの低下、拡がり領域の変化を極力防止するものであ
る。そのために、保護層全体を硬化する前に、表面層の
樹脂を硬化することによって、特別な型枠等を使用せず
に、硬化処理時における保護層の形状を保持する方法で
あり、本発明の要旨は次のとおりである。
護層の形成方法は、配線基板に搭載した半導体チップと
ワイヤボンディング線を樹脂の保護層を形成した後、樹
脂の硬化条件で硬化処理する際に起こる樹脂保護層の厚
さの低下、拡がり領域の変化を極力防止するものであ
る。そのために、保護層全体を硬化する前に、表面層の
樹脂を硬化することによって、特別な型枠等を使用せず
に、硬化処理時における保護層の形状を保持する方法で
あり、本発明の要旨は次のとおりである。
【０００９】
【００１０】（１）配線基板上に搭載した少なくとも半
導体チップとワイヤボンディング線を樹脂組成物からな
る保護層で埋設する半導体装置の保護層の形成方法にお
いて、前記保護層は、型枠等を用いずに、フェノール樹
脂硬化型エポキシ樹脂組成物または酸無水物硬化型エポ
キシ樹脂組成物からなる第１の保護層を形成し、その表
面層に第１の保護層よりも速硬化性で、かつ、１００℃
以下で硬化するアミン硬化型エポキシ樹脂組成物または
シリコーン樹脂組成物により第２の保護層を形成し、第
２の保護層を先に硬化し、次いで、保護層全体を一体に
加熱硬化させることを特徴とする半導体装置の保護層の
形成方法。
導体チップとワイヤボンディング線を樹脂組成物からな
る保護層で埋設する半導体装置の保護層の形成方法にお
いて、前記保護層は、型枠等を用いずに、フェノール樹
脂硬化型エポキシ樹脂組成物または酸無水物硬化型エポ
キシ樹脂組成物からなる第１の保護層を形成し、その表
面層に第１の保護層よりも速硬化性で、かつ、１００℃
以下で硬化するアミン硬化型エポキシ樹脂組成物または
シリコーン樹脂組成物により第２の保護層を形成し、第
２の保護層を先に硬化し、次いで、保護層全体を一体に
加熱硬化させることを特徴とする半導体装置の保護層の
形成方法。
【００１１】（２）配線基板上に搭載した少なくとも半
導体チップとワイヤボンディング線を樹脂組成物からな
る保護層で埋設する半導体装置の保護層の形成方法にお
いて、前記保護層は、型枠等を用いずに、オニウム塩の
カチオン重合系光硬化開始剤と、カチオンまたはアニオ
ン系の熱重合触媒を含むエポキシ樹脂組成物により形成
し、該保護層の表面層を光照射して先に硬化し、次い
で、保護層全体を一体に加熱硬化させることを特徴とす
る半導体装置の保護層の形成方法。
導体チップとワイヤボンディング線を樹脂組成物からな
る保護層で埋設する半導体装置の保護層の形成方法にお
いて、前記保護層は、型枠等を用いずに、オニウム塩の
カチオン重合系光硬化開始剤と、カチオンまたはアニオ
ン系の熱重合触媒を含むエポキシ樹脂組成物により形成
し、該保護層の表面層を光照射して先に硬化し、次い
で、保護層全体を一体に加熱硬化させることを特徴とす
る半導体装置の保護層の形成方法。
【００１２】（３）少なくとも半導体チップとワイヤボ
ンディング線が配線基板の両面上に搭載されている前記
（１）または（２）に記載の半導体装置の保護層の形成
方法。
ンディング線が配線基板の両面上に搭載されている前記
（１）または（２）に記載の半導体装置の保護層の形成
方法。
【００１３】前記の樹脂組成物からなる保護層は硬化さ
れることによって保護層内部の樹脂の硬化が進み、絶縁
基板との密着性、接着性が高められ、耐熱性も向上する
ため、半導体装置の耐湿信頼性，耐半田耐熱性等の信頼
性を大幅に向上することができる。
れることによって保護層内部の樹脂の硬化が進み、絶縁
基板との密着性、接着性が高められ、耐熱性も向上する
ため、半導体装置の耐湿信頼性，耐半田耐熱性等の信頼
性を大幅に向上することができる。
【００１４】本発明において前記表面層の樹脂組成物を
硬化するとは、表面層から内部に向けて硬化状態が勾配
を有する樹脂層を形成することである。また、硬化が表
面層から内部に向けて連続的に勾配を有するものだけで
なく、硬化状態があまり進んでいない樹脂層の上に硬化
状態が進んでいる樹脂層を積層したような場合も含む。
こうした保護層を形成するには、種々の方法があるが、
本発明では製造工数並びに樹脂保護層の特性や信頼性を
考慮すると、次に示す方法が好ましい。
硬化するとは、表面層から内部に向けて硬化状態が勾配
を有する樹脂層を形成することである。また、硬化が表
面層から内部に向けて連続的に勾配を有するものだけで
なく、硬化状態があまり進んでいない樹脂層の上に硬化
状態が進んでいる樹脂層を積層したような場合も含む。
こうした保護層を形成するには、種々の方法があるが、
本発明では製造工数並びに樹脂保護層の特性や信頼性を
考慮すると、次に示す方法が好ましい。
【００１５】まず、室温近辺で粘稠または半固形のポッ
ティング樹脂組成物で所定の厚さを有する第一層を形成
した後、該第一層樹脂よりも速硬化性の樹脂組成物を用
いて第一層の外側を被う第二層をポッティング等の方法
で形成する。この時の第二層の厚さの最小値は、後の硬
化処理で保護層の形状が崩れない程度であれば十分であ
り、保護層としての全厚さの１／２０以上あれば問題な
い。
ティング樹脂組成物で所定の厚さを有する第一層を形成
した後、該第一層樹脂よりも速硬化性の樹脂組成物を用
いて第一層の外側を被う第二層をポッティング等の方法
で形成する。この時の第二層の厚さの最小値は、後の硬
化処理で保護層の形状が崩れない程度であれば十分であ
り、保護層としての全厚さの１／２０以上あれば問題な
い。
【００１６】上記第二層の樹脂組成物としては、室温あ
るいは第一層の樹脂組成物の軟化温度以下、具体的には
１００℃以下の温度で比較的短時間で硬化するものが好
ましい。また、この方法では第一層と第二層を形成する
樹脂組成物が必ずしも同じである必要はなく、例えば、
第一層は耐湿、耐熱の点で高信頼性のエポキシ樹脂と
し、第二層は室温で短時間に硬化することができるシリ
コーン樹脂の組み合わせが考えられる。また、第一層と
第二層の樹脂組成物の主成分が同じでも硬化剤や硬化触
媒の種類や配合量を変えることによって、硬化速度に差
を付与することができることは説明するまでもない。ま
た、樹脂組成物をポッティングする時の温度を第一層よ
りも第二層を高温にすることによって、第二層の硬化を
速める方法をとることも可能である。
るいは第一層の樹脂組成物の軟化温度以下、具体的には
１００℃以下の温度で比較的短時間で硬化するものが好
ましい。また、この方法では第一層と第二層を形成する
樹脂組成物が必ずしも同じである必要はなく、例えば、
第一層は耐湿、耐熱の点で高信頼性のエポキシ樹脂と
し、第二層は室温で短時間に硬化することができるシリ
コーン樹脂の組み合わせが考えられる。また、第一層と
第二層の樹脂組成物の主成分が同じでも硬化剤や硬化触
媒の種類や配合量を変えることによって、硬化速度に差
を付与することができることは説明するまでもない。ま
た、樹脂組成物をポッティングする時の温度を第一層よ
りも第二層を高温にすることによって、第二層の硬化を
速める方法をとることも可能である。
【００１７】前記第一層としては耐湿信頼性や機械強度
に優れるフェノール樹脂硬化型エポキシ樹脂または酸無
水物硬化型エポキシ樹脂を、第二層としては耐湿信頼性
には若干劣るも速硬化性のアミン硬化型エポキシ樹脂を
用いる組合せが好ましい。
に優れるフェノール樹脂硬化型エポキシ樹脂または酸無
水物硬化型エポキシ樹脂を、第二層としては耐湿信頼性
には若干劣るも速硬化性のアミン硬化型エポキシ樹脂を
用いる組合せが好ましい。
【００１８】さらに、耐温度サイクル信頼性を向上する
ために、配線基板の熱膨張率に近い低熱膨張性の無機質
フィラーを配合した樹脂組成物を用いることができる。
この場合、第一層および／または第二層に無機質フィラ
ーを配合することができる。なお、本発明において製造
工数を少なくするためには、保護層としては二層が望ま
しいが、二層以上の保護層の形成も可能である。
ために、配線基板の熱膨張率に近い低熱膨張性の無機質
フィラーを配合した樹脂組成物を用いることができる。
この場合、第一層および／または第二層に無機質フィラ
ーを配合することができる。なお、本発明において製造
工数を少なくするためには、保護層としては二層が望ま
しいが、二層以上の保護層の形成も可能である。
【００１９】本発明において、表面層から内部に向けて
硬化状態に勾配を有する保護層を形成する別の方法とし
ては、配線基板に搭載した半導チップとワイヤボンディ
ング線を光および熱で硬化する樹脂で埋設した後、ま
ず、光照射によって樹脂表面層の硬化を進め、さらに加
熱硬化することにより保護層を形成する方法がある。こ
の場合の光源としては、装置の簡便さから紫外線が好適
であるが、場合によっては電子線を用いることもでき
る。
硬化状態に勾配を有する保護層を形成する別の方法とし
ては、配線基板に搭載した半導チップとワイヤボンディ
ング線を光および熱で硬化する樹脂で埋設した後、ま
ず、光照射によって樹脂表面層の硬化を進め、さらに加
熱硬化することにより保護層を形成する方法がある。こ
の場合の光源としては、装置の簡便さから紫外線が好適
であるが、場合によっては電子線を用いることもでき
る。
【００２０】上記保護層を形成する樹脂組成物として
は、光硬化する樹脂と熱硬化する樹脂の混合物、または
一分子中に光硬化できる官能基と熱硬化できる官能基の
両方を有する樹脂組成物を用いることができる。エポキ
シ樹脂にｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフロ
ロホスフェートで代表されるオニウム塩のカチオン重合
系の光重合開始剤と、アミン、フェニルリン酸塩、イミ
ダゾール系のカチオン、アニオン重合系の熱重合触媒と
を同時に加えることによって、上記目的を達成すること
ができる。紫外線照射によって樹脂の硬化は保護層の表
面で最も進み、内部ほど未硬化となる。このようにし
て、保護層を形成させた後、熱処理によって全樹脂を完
全硬化する。
は、光硬化する樹脂と熱硬化する樹脂の混合物、または
一分子中に光硬化できる官能基と熱硬化できる官能基の
両方を有する樹脂組成物を用いることができる。エポキ
シ樹脂にｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフロ
ロホスフェートで代表されるオニウム塩のカチオン重合
系の光重合開始剤と、アミン、フェニルリン酸塩、イミ
ダゾール系のカチオン、アニオン重合系の熱重合触媒と
を同時に加えることによって、上記目的を達成すること
ができる。紫外線照射によって樹脂の硬化は保護層の表
面で最も進み、内部ほど未硬化となる。このようにし
て、保護層を形成させた後、熱処理によって全樹脂を完
全硬化する。
【００２１】なお、本方法においても、前記と同様に無
機質フィラーを配合した樹脂組成物を用いることができ
る。
機質フィラーを配合した樹脂組成物を用いることができ
る。
【００２２】本発明においては、前記の方法により加熱
硬化処理中に保護層の変形が起こりにくいため、基板の
片側または両側に複数搭載された半導体チップとワイヤ
ボンディング線の保護層を同時に形成することができ
る。
硬化処理中に保護層の変形が起こりにくいため、基板の
片側または両側に複数搭載された半導体チップとワイヤ
ボンディング線の保護層を同時に形成することができ
る。
【００２３】
【作用】本発明により前記保護層の形成が特別の型枠等
を用いることなく、熱硬化時の保護層の厚さ、拡がり領
域の変化を抑制できるのは、保護層を形成する樹脂の表
面層の硬化を先に進めるたことによる。
を用いることなく、熱硬化時の保護層の厚さ、拡がり領
域の変化を抑制できるのは、保護層を形成する樹脂の表
面層の硬化を先に進めるたことによる。
【００２４】なお、保護層の表面は、前記熱硬化中保護
層の形状を保持できる程度に硬化されておれば十分であ
る。従って、完全硬化されていないために、その後の加
熱硬化時にガス成分等が発生しても比較的容易に揮散で
きるので、ボイド等の欠陥の発生を防止でき、半導体装
置の信頼性を高めることができる。
層の形状を保持できる程度に硬化されておれば十分であ
る。従って、完全硬化されていないために、その後の加
熱硬化時にガス成分等が発生しても比較的容易に揮散で
きるので、ボイド等の欠陥の発生を防止でき、半導体装
置の信頼性を高めることができる。
【００２５】
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００２６】〔実施例 １〕図１は本発明の保護層の形
成工程を示す半導体装置の模式断面図である。
成工程を示す半導体装置の模式断面図である。
【００２７】図１（ａ）に示すように、所定の回路パタ
ーンを有する導体配線１を形成した厚さ１ｍｍの絶縁基
板２のアイランド部３に半導体チップ４をマウントし、
半導体チップ４と配線１をワイヤボンディング線５によ
り接続する。
ーンを有する導体配線１を形成した厚さ１ｍｍの絶縁基
板２のアイランド部３に半導体チップ４をマウントし、
半導体チップ４と配線１をワイヤボンディング線５によ
り接続する。
【００２８】次に、図１（ｂ）に示すように、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂と酸無水物からなるエポキシ樹
脂をポッティングにより、半導体チップ４とワイヤボン
ディング線５とを埋設することにより第１の保護層６を
形成する。この時、ポッティング樹脂は半導体チップと
ワイヤボンディング線を完全に埋設できる形状の保護層
を形成できるよう室温〜１００℃に加温して粘度の調整
を行う。
ノールＡ型エポキシ樹脂と酸無水物からなるエポキシ樹
脂をポッティングにより、半導体チップ４とワイヤボン
ディング線５とを埋設することにより第１の保護層６を
形成する。この時、ポッティング樹脂は半導体チップと
ワイヤボンディング線を完全に埋設できる形状の保護層
を形成できるよう室温〜１００℃に加温して粘度の調整
を行う。
【００２９】さらに、図１（ｃ）に示すように、第１の
保護層の樹脂よりも硬化の速いエポキシ樹脂をポッティ
ングして、第１の保護層の上に第２の保護層７を形成す
る。第２の保護層７の硬化が進んだことを確認後、図１
（ｄ）に示すように１５０℃４０分間加熱して保護層全
体を一体に硬化する。
保護層の樹脂よりも硬化の速いエポキシ樹脂をポッティ
ングして、第１の保護層の上に第２の保護層７を形成す
る。第２の保護層７の硬化が進んだことを確認後、図１
（ｄ）に示すように１５０℃４０分間加熱して保護層全
体を一体に硬化する。
【００３０】このようにして得られた半導体装置は、半
導体チップとワイヤボンディング線とを樹脂層で完全に
埋設した保護層を有し、しかも第１の保護層６が耐湿性
に優れたエポキシ樹脂を用いているため、優れた耐湿信
頼性を有する。
導体チップとワイヤボンディング線とを樹脂層で完全に
埋設した保護層を有し、しかも第１の保護層６が耐湿性
に優れたエポキシ樹脂を用いているため、優れた耐湿信
頼性を有する。
【００３１】〔実施例 ２〕図２は本発明の他の実施例
の保護層の形成工程を示す半導体装置の模式断面図であ
る。
の保護層の形成工程を示す半導体装置の模式断面図であ
る。
【００３２】図２（ａ）に示すように、実施例１と同様
に半導体チップ４を絶縁基板２にマウントし、ワイヤボ
ンディング線５を接続する。
に半導体チップ４を絶縁基板２にマウントし、ワイヤボ
ンディング線５を接続する。
【００３３】次に、図２（ｂ）に示すように、イミダゾ
ール系の熱硬化触媒とオニウム塩系の光硬化開始剤とを
含むビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をポッティングし
て半導体チップとワイヤボンディング線を埋設し、保護
層８を形成する。これを、図２（ｃ）に示すように、１
Ｗ／ｃｍ2の照射強度で紫外線を３分間照射して保護層
８の表面の硬化を進め紫外線硬化層９を形成する。該紫
外線硬化層９は保護層内部に行くに従って硬化の程度が
低い勾配を有している。その後、図２（ｄ）に示すよう
に、１５０℃４０分間の加熱を行って保護層全体を一体
に硬化する。
ール系の熱硬化触媒とオニウム塩系の光硬化開始剤とを
含むビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をポッティングし
て半導体チップとワイヤボンディング線を埋設し、保護
層８を形成する。これを、図２（ｃ）に示すように、１
Ｗ／ｃｍ2の照射強度で紫外線を３分間照射して保護層
８の表面の硬化を進め紫外線硬化層９を形成する。該紫
外線硬化層９は保護層内部に行くに従って硬化の程度が
低い勾配を有している。その後、図２（ｄ）に示すよう
に、１５０℃４０分間の加熱を行って保護層全体を一体
に硬化する。
【００３４】このようにして得られた半導体装置は、半
導体チップとワイヤボンディング線とが樹脂からなる保
護層で完全に埋設、保護されており、優れた耐湿信頼性
を有する。
導体チップとワイヤボンディング線とが樹脂からなる保
護層で完全に埋設、保護されており、優れた耐湿信頼性
を有する。
【００３５】〔実施例 ３〕実施例２と同様にして絶縁
基板２の両面に半導体チップ４をマウントし、半導体チ
ップとワイヤボンディング線５を接続した。まず、片側
だけを実施例２と同様に紫外線硬化形のポッティング樹
脂を用い埋設して保護層８を形成する。該保護層８に実
施例２と同じ条件で紫外線照射を行い、保護層８の表面
に紫外線硬化層９を形成する。
基板２の両面に半導体チップ４をマウントし、半導体チ
ップとワイヤボンディング線５を接続した。まず、片側
だけを実施例２と同様に紫外線硬化形のポッティング樹
脂を用い埋設して保護層８を形成する。該保護層８に実
施例２と同じ条件で紫外線照射を行い、保護層８の表面
に紫外線硬化層９を形成する。
【００３６】次に、配線基板のもう一方の面にマウン
ト、接続された半導体チップとワイヤボンディング線を
前記と同様にして紫外線硬化形のポッティング樹脂を用
いて埋設し保護層を形成して前記と同様に紫外線照射を
行い、保護層８の表面に紫外線硬化層９を形成する。
ト、接続された半導体チップとワイヤボンディング線を
前記と同様にして紫外線硬化形のポッティング樹脂を用
いて埋設し保護層を形成して前記と同様に紫外線照射を
行い、保護層８の表面に紫外線硬化層９を形成する。
【００３７】最後に、全体を１５０℃４０分間、加熱
し、前記保護層を一体に硬化して両面に半導体チップが
マウントされ、ワイヤボンディング線で接続された半導
体装置を得た。該半導体装置は実施例２と同様に優れた
耐湿信頼性を有する。
し、前記保護層を一体に硬化して両面に半導体チップが
マウントされ、ワイヤボンディング線で接続された半導
体装置を得た。該半導体装置は実施例２と同様に優れた
耐湿信頼性を有する。
【００３８】〔比較例 １〕図３は従来の保護層の形成
方法を示す半導体装置の模式断面図である。
方法を示す半導体装置の模式断面図である。
【００３９】図３（ｂ）に示すように、実施例１と同じ
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と酸無水物からなるエ
ポキシ樹脂をポッティングして半導体チップ４とワイヤ
ボンディング線５を埋設し、保護層を形成する。その
後、そのまゝ１５０℃４０分間の加熱硬化を行った。得
られた半導体装置は、図３（ｃ）に示すように保護層が
硬化時に流動して広がり、半導体チップ４の表面の一部
とワイヤボンディング線５のループ上部が露出した。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と酸無水物からなるエ
ポキシ樹脂をポッティングして半導体チップ４とワイヤ
ボンディング線５を埋設し、保護層を形成する。その
後、そのまゝ１５０℃４０分間の加熱硬化を行った。得
られた半導体装置は、図３（ｃ）に示すように保護層が
硬化時に流動して広がり、半導体チップ４の表面の一部
とワイヤボンディング線５のループ上部が露出した。
【００４０】〔比較例 ２〕図４は従来の保護層の他の
形成方法を示す半導体装置の模式断面図である。
形成方法を示す半導体装置の模式断面図である。
【００４１】図４（ｂ）に示すように、実施例２と同じ
ポッティング樹脂を用いて、半導体チップとワイヤボン
ディング線を埋設し、保護層を形成する。これを、図４
（ｃ）に示すように１１０℃１時間の加熱硬化を行い、
ゲル状の樹脂層を形成する。その後、（ｄ）に示すよう
に、１Ｗ／ｃｍ2の照射強度で３分間紫外線露光を行う
ことによって、保護層表面の硬化を進める。
ポッティング樹脂を用いて、半導体チップとワイヤボン
ディング線を埋設し、保護層を形成する。これを、図４
（ｃ）に示すように１１０℃１時間の加熱硬化を行い、
ゲル状の樹脂層を形成する。その後、（ｄ）に示すよう
に、１Ｗ／ｃｍ2の照射強度で３分間紫外線露光を行う
ことによって、保護層表面の硬化を進める。
【００４２】このようにして得られた半導体装置は、ゲ
ル状樹脂層の形成を行う（ｃ）の工程で既に変形が起
り、チップ上の樹脂層の厚さが初期と比べて、約１／３
と薄くなった。そのため、実施例２で得られた半導体装
置と比べて、８５℃、８５％の高温、高湿信頼性試験に
よる半導体装置の寿命が実施例２のものに比べて約１／
５であった。
ル状樹脂層の形成を行う（ｃ）の工程で既に変形が起
り、チップ上の樹脂層の厚さが初期と比べて、約１／３
と薄くなった。そのため、実施例２で得られた半導体装
置と比べて、８５℃、８５％の高温、高湿信頼性試験に
よる半導体装置の寿命が実施例２のものに比べて約１／
５であった。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁配線基板に搭載さ
れた半導体チップとワイヤボンディング線を、所望の厚
さの保護層で保護でき、半導体装置の各種信頼性を向上
することができる。
れた半導体チップとワイヤボンディング線を、所望の厚
さの保護層で保護でき、半導体装置の各種信頼性を向上
することができる。
【００４４】また、絶縁基板の両面に搭載された半導体
チップとワイヤボンディング線の保護層の形成が容易に
できる。
チップとワイヤボンディング線の保護層の形成が容易に
できる。
【００４５】さらにまた、保護層の形成に特殊な枠を用
いなくとも半導体チップに所望の厚さを有する保護層を
容易に形成することができ、チップオンボードの製造工
程が簡単になる。
いなくとも半導体チップに所望の厚さを有する保護層を
容易に形成することができ、チップオンボードの製造工
程が簡単になる。
【００４６】保護層の一体加熱によるあと硬化を行うこ
とにより保護層の特性が向上し、半導体装置の各種信頼
性を向上することができる。
とにより保護層の特性が向上し、半導体装置の各種信頼
性を向上することができる。
【図１】実施例１の保護層の形成工程を示す半導体装置
の模式断面図である。
の模式断面図である。
【図２】実施例２の保護層の形成工程を示す半導体装置
の模式断面図である。
の模式断面図である。
【図３】比較例１の保護層の形成工程を示す半導体装置
の模式断面図である。
の模式断面図である。
【図４】比較例２の保護層の形成工程を示す半導体装置
の模式断面図である。
の模式断面図である。
１…導体配線層、２…絶縁基板、３…アイランド部、４
…半導体チップ、５…ワイヤボンディング線、６…第１
の保護層、７…第２の保護層、８…保護層、９…紫外線
硬化表面層。
…半導体チップ、５…ワイヤボンディング線、６…第１
の保護層、７…第２の保護層、８…保護層、９…紫外線
硬化表面層。
フロントページの続き (72)発明者 石井 利昭 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 鈴木 和弘 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小角 博義 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 北村 輝夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−276332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−181821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−168041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−48429（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−235917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/56 H01L 23/28,23/29,23/31
Claims (3)
- 【請求項１】 配線基板上に搭載した少なくとも半導体
チップとワイヤボンディング線を樹脂組成物からなる保
護層で埋設する半導体装置の保護層の形成方法におい
て、前記保護層は、型枠等を用いずに、フェノール樹脂
硬化型エポキシ樹脂組成物または酸無水物硬化型エポキ
シ樹脂組成物からなる第１の保護層を形成し、その表面
層に第１の保護層よりも速硬化性で、かつ、１００℃以
下で硬化するアミン硬化型エポキシ樹脂組成物またはシ
リコーン樹脂組成物により第２の保護層を形成し、第２
の保護層を先に硬化し、次いで、保護層全体を一体に加
熱硬化させることを特徴とする半導体装置の保護層の形
成方法。 - 【請求項２】 配線基板上に搭載した少なくとも半導体
チップとワイヤボンディング線を樹脂組成物からなる保
護層で埋設する半導体装置の保護層の形成方法におい
て、前記保護層は、型枠等を用いずに、オニウム塩のカ
チオン重合系光硬化開始剤と、カチオンまたはアニオン
系の熱重合触媒を含むエポキシ樹脂組成物により形成
し、該保護層の表面層を光照射して先に硬化し、次い
で、保護層全体を一体に加熱硬化させることを特徴とす
る半導体装置の保護層の形成方法。 - 【請求項３】 少なくとも半導体チップとワイヤボンデ
ィング線が配線基板の両面上に搭載されている請求項１
または２に記載の半導体装置の保護層の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065764A JP2777500B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 半導体装置の保護層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065764A JP2777500B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 半導体装置の保護層の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267507A JPH05267507A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2777500B2 true JP2777500B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=13296418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4065764A Expired - Fee Related JP2777500B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 半導体装置の保護層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2777500B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017202956A1 (de) * | 2016-07-11 | 2018-01-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Verfahren und aushärtbare Masse zum Vergießen elektronischer Bauteile oder Bauteilgruppen |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848429A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Seiko Keiyo Kogyo Kk | 半導体装置の封止方法 |
| JPS61181821A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 紫外線硬化性付与液状樹脂およびそれを用いた電気回路部品の封止方法 |
| JPS61276332A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Niles Parts Co Ltd | 電子部品のコ−テイング方法 |
| JPS63168041A (ja) * | 1987-01-05 | 1988-07-12 | Hitachi Maxell Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| JPH0695561B2 (ja) * | 1989-02-07 | 1994-11-24 | 富士通株式会社 | 二列並行多端子型混成集積回路装置 |
| US4908935A (en) * | 1989-03-22 | 1990-03-20 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method for fabricating electronic devices |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP4065764A patent/JP2777500B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05267507A (ja) | 1993-10-15 |
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