JP2956617B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

Info

Publication number
JP2956617B2
JP2956617B2 JP8290118A JP29011896A JP2956617B2 JP 2956617 B2 JP2956617 B2 JP 2956617B2 JP 8290118 A JP8290118 A JP 8290118A JP 29011896 A JP29011896 A JP 29011896A JP 2956617 B2 JP2956617 B2 JP 2956617B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor element
resin
semiconductor device
mounting portion
thermosetting resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP8290118A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10135249A (ja
Inventor
武博 齊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP8290118A priority Critical patent/JP2956617B2/ja
Publication of JPH10135249A publication Critical patent/JPH10135249A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2956617B2 publication Critical patent/JP2956617B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/2901—Shape
    • H01L2224/29012—Shape in top view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29075—Plural core members
    • H01L2224/29076—Plural core members being mutually engaged together, e.g. through inserts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29075—Plural core members
    • H01L2224/2908—Plural core members being stacked
    • H01L2224/29083—Three-layer arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/29386—Base material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2224/29387—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3201—Structure
    • H01L2224/32012—Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32014—Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector being smaller than the bonding area, e.g. bond pad
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48617—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48624—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83101—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83194—Lateral distribution of the layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/8388—Hardening the adhesive by cooling, e.g. for thermoplastics or hot-melt adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83885—Combinations of two or more hardening methods provided for in at least two different groups from H01L2224/83855 - H01L2224/8388, e.g. for hybrid thermoplastic-thermosetting adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01028—Nickel [Ni]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/0665—Epoxy resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3512—Cracking

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止型半導体
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来例の半導体装置の接着材を
示す摸式断面図、図９（ａ）は、図８の接着材が半導体
素子搭載部に搭載された状態の平面図、（ｂ）は、
（ａ）の断面図、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、従
来例の封止樹脂クラックの発生過程を順に示した摸式断
面図である。
【０００３】従来、半導体装置は図８および図９に示す
ように、リードフレームの半導体素子搭載部１に半導体
素子２を、銀ぺ一ストなどの接着材３を介して固着した
後、半導体素子２の電極引き出し部であるボンディング
パッド４とリ―ドフレームのリード５を金などの金属細
線６で結線し、シリカを充填した封止樹脂７を用いて、
トランスファーモールドし、リード５を所定の形状に加
工した後、半導体装置の完成品とされた。
【０００４】半導体素子２を半導体素子搭載部１に固着
するための接着材３としては、銀粉を充填したエポキシ
樹脂からなる銀ペーストが、生産性やコスト安であるこ
とから、現在では最も広く用いられている。また、リー
ドフレームの半導体素子搭載部１の材料としては、Ｆｅ
−４２％Ｎｉ合金（４２合金と称する）、銅合金などが
用いられている。
【０００５】４２合金を用いた半導体素子搭載部１の場
合、４２合金の強度が高いことで、半導体装置の組立工
程中やプリント基板ヘの実装工程で生じるリードの変形
などに対しては有利である。しかし一方で、４２合金は
熱伝導率が合金に比較して低いので半導体装置の熱放散
性が悪いという欠点がある。半導体素子２の中には、消
費電力が高いものがあり、半導体素子２の動作中に高い
ジュール熱を発生する種類のものがある。このような半
導体装置の場合は、半導体素子２から発熱したジュール
熱を外部に逃がし、半導体素子２の温度上昇を約１７５
℃以下に保持して、回路の誤動作を防ぐ必要があるの
で、この種の半導体素子２の場合のリードフレーム材料
としては、熱伝導率の優れたＣｕ合金が用いられること
が多い。しかし、銅合金をリードフレーム材料に使用し
た樹脂封止型半導体装置では、厳しい温度サイクル負荷
時に、封止樹脂にクラックが生じるという欠点が知られ
ている。
【０００６】また、このような封止樹脂に発生するクラ
ックを防止する従来技術としては、特開昭６３−３０９
５１５号公報や特公平３−４５５４２号公報に記載され
た技術がある。特開昭６３−３０９５１５号公報では、
封止樹脂の耐熱性を向上させて、封止樹脂のクラックを
防止する技術が記載されている。これは、１分子中に少
なくとも２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂にフッ
素系界面活性剤を用いて熱硬化性シリコーンゴムを均一
に分散させてなる変性エポキシ樹脂と、１分子中に少な
くとも２個の水酸基を有する硬化剤としてノボラック形
フェノール樹脂とを主成分とするものであることを特徴
とする封止樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置であ
る。
【０００７】特公平３−４５５４２号公報は、弾性力を
有する樹脂フィルムを半導体素子の活性表面上と、半導
体素子が取り付けられるリードフレームの半導体素子搭
載部の裏面に貼着し、これを半導体装置の内部応力吸収
体として用いることにより、半導体装置の封止樹脂にク
ラックが発生するのを防ぐという技術である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置では、一般
に、実使用状態での温度サイクル負荷に対する信頼性を
確保するため、温度サイクル試験（１５０℃〜−６５
℃）が行われる。この時の問題点は、銅合金を半導体素
子搭載部に用いた場合の樹脂封止型半導体装置では、温
度サイクル試験の低温下において、脆くまた接着強度が
弱い部分である銀ペーストに過大な応力が発生し、銀ペ
ーストと接着されている半導体素子の裏面や半導体素子
搭載部の上面での剥離が生じて、最終的に、封止樹脂に
クラックが生じることである。このように、樹脂封止型
半導体装置の場合、封止樹脂７に発生するクラックによ
り、半導体装置の耐湿性が低下する問題があり、封止樹
脂に発生するクラックを防止することが課題となってい
る。
【０００９】次に、クラックの発生過程を図面を用いて
説明する。図１０に示すように、半導体装置が封止時の
高温（約１８０℃）から室温に冷やされると、熱膨張率
の異なる半導体素子２と銅合金の半導体素子搭載部１で
サンドイッチされた銀ペースト３に過大な歪みが発生す
る。この結果、図１０（ａ）に示すように、銀ペースト
３の部分に剥離が生じる。その後、図１０（ｂ）に示す
ように、剥離は半導体素子搭載部１の側面に進展する。
この状態になると、半導体素子搭載部１の下方のエッジ
部の封止樹脂に高い応力が発生する。つまり、半導体素
子２と半導体素子搭載部１の接着が損なわれるため、封
止樹脂７が冷却されるにつれて封止樹脂７が収縮するの
を、半導体素子２が、図１０（ｃ）の矢印の方に力を封
止樹脂７に与えることで、この封止樹脂７の収縮を阻止
するからである。銀ペースト３により半導体素子２と半
導体素子搭載部１が接着されている場合は、熱膨張の大
きい半導体素子搭載部１が半導体素子２を収縮させよう
とするので、封止樹脂７の収縮を半導体素子２は阻止し
なくなるのである。したがって、半導体素子搭載部１の
下方のエッジ部の封止樹脂に高い応力が発生するのが押
さえられるのである。この封止樹脂クラック９がパッケ
ージ外部にまで進展し、図１０（ｃ）に示すように外界
とパスを形成し、外界に存在する水分がパッケージ内部
に進入し、半導体素子の配線材料であるアルミニウムの
ボンディングパッド４に到達すると、アルミニウムの湿
食が発生し回路の断線不良を起こすに至ることが問題点
である。
【００１０】その上、半導体素子２は年々高機能化、高
集積化が進展し、半導体素子２の発熱は増大傾向にあ
る。また、このような半導体素子２のトレンドの進展に
伴って、半導体素子２のサイズが増大している。このこ
とは、銅合金リードフレームを用いた樹脂封止型装置の
場合、半導体素子２の放熱に対しては有利ではあるが、
半導体素子２と半導体素子搭載部１にサンドイッチされ
た接着材３の応力を増大させる原因となり、温度サイク
ル負荷時に封止樹脂クラック９を引き起こしやすくなる
ことは明白である。
【００１１】銀ペースト部の剥離を防止するため、銀ぺ
ーストに比較して弾性率の低い材料を用いることで、こ
の接着部分の応力を緩和し、剥離を防止することも考え
られるが、接着材の弾性率が低いと金属細線で半導体素
子の電極部とリードフレームのリード部をワイヤボンデ
ィングする際、ボンディング時に発生させる超音波や荷
電の損失が生じてワイヤボンディングの歩留まりを低下
させる問題がある。
【００１２】ところで、従来技術の欄で述ベた封止樹脂
によるクラックの対策法では、半導体装置の内部応力
は、半導体素子が高機能化・大容量化するので、素子サ
イズがますます大型化して行く中、これに伴い封止樹脂
の特性改良が必要になる。また、高価なシリコーンを用
いるので封止樹脂のコストが高くなる欠点がある。ま
た、弾性力を有する樹脂フィルムを用いてクラックを防
止する従来技術の場合、樹脂フィルムを半導体素子表面
と半導体素子搭載部に設けているので、弾性力を持つ樹
脂フィルムを張り付けるための製造工程が増し生産性を
低下させるデメリットがある。また半導体素子搭載部の
裏面に弾性力を有する樹脂を設けているので、金属細線
で半導体素子の電極部とリードフレームのリード部をワ
イヤボンディングする際、ボンディング時の超音波や荷
重の損失が生じてワイヤボンディングの歩留まりを低下
させる問題がある。
【００１３】そこで、本発明の目的は、上述の従来技術
の問題に鑑み、封止樹脂を変更することもなく、製造工
程を増すこともなく、ワイヤボンディング時の歩留まり
を低下させることもなく、剥離しやすい半導体素子と半
導体素子搭載部の接着部分の接着材を改善することで温
度サイクル負荷時の低温下で発生する封止樹脂クラック
を防止できる樹脂封止型半導体装置を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体素子を
搭載したリードフレームの半導体素子搭載部と、前記半
導体素子と前記半導体素子搭載部を接着するための接着
剤と、前記半導体素子の電極とリードフレーム部を結線
する金属細線と、それらを封止する封止樹脂とからな
り、前記半導体素子と前記半導体素子搭載部を接着する
ための前記接着剤は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を含
む半導体装置において、前記半導体素子が固着される前
記半導体素子搭載部表面に、前記熱可塑性樹脂を中心部
として前記熱硬化性樹脂を前記熱可塑性樹脂の周囲に配
置し、前記半導体素子の底面が前記熱硬化性樹脂と前記
熱可塑性樹脂とを介して前記半導体素子搭載部に固着さ
れていることを特徴とする。
【００１５】なお、この熱硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂
片の形態が用いられたものでもよい。
【００１６】また、熱硬化性樹脂が、少なくとも半導体
素子の相対する辺においては、上下の熱可塑性樹脂に挟
まれ層状に配置されているものも好ましい。
【００１７】なおまた、熱硬化性樹脂が網面状に形成さ
れ、この熱硬化性樹脂の網目の空隙に熱可塑性樹脂が配
置されているものであることも好ましく、なお、この網
目状の熱硬化性樹脂が、薄い基底板状に形成され、使用
されているものでもよい。
【００１８】そして、これらの熱硬化性樹脂には、シリ
カなどの無機物と銀などの金属粉が混合されていること
が好ましい。
【００１９】接着材の熱硬化樹脂にシリカなどの無機物
や銀などの金属粉を分散させると、弾性率が向上するの
で、ワイヤボンディングの歩留まり向上に寄与する。
【００２０】上述のように本発明は、弾性率の高い熱硬
化性樹脂を接着材に含んでいるので、ワイヤボンディン
グ時の超音波と荷重を損なうことがなく良好なワイヤボ
ンディング時の歩留まりが得られる。しかも、温度サイ
クル負荷時の低温下において、半導体素子とリードフレ
ームの半導体素子搭載部の熱膨張係数の差異から、半導
体素子と半導体素子搭載部とを接着する接着材の剥離を
接着材の中の弾性率の低い熱可塑性樹脂が緩和し、接着
材の剥離を生じないので、半導体素子搭載部の下方のエ
ッジの封止樹脂に高い応力が発生するのを防止できる。
【００２１】すなわち、良好なボンディング歩留まりと
温度サイクル負荷時に発生する封止樹脂クラック防止を
両立することができるのである。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例につ
いて図面を参照して説明する。
【００２３】図１は、本発明の樹脂封止型半導体装置の
第１の実施形態例の接着材を示す摸式断面図、図２
（ａ）は、図１の熱硬化性樹脂の樹脂片の平面図、
（ｂ）は、同じく熱可塑性樹脂の樹脂片の平面図、
（ｃ）は、同じく前記両樹脂が半導体素子搭載部に供給
された状態の平面図、（ｄ）は、（ｃ）の断面図であ
る。
【００２４】この実施形態の接着材は図２（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように、半導体素子２を搭載する
リードフレームの半導体素子搭載部１に予め半導体素子
２の外周に合わせた形状のエポキシなどの熱硬化樹脂を
配置させる。図２（ａ）に示すように、フィルム状のエ
ポキシ樹脂を金型（不図示）を用いて、所定の形状に切
断すれば、熱硬化性樹脂１１の樹脂片を簡単に作製する
ことができる。この切断は、あらかじめ半導体素子２を
半導体素子搭載部１に固着させる前に用意し、リードフ
レームの半導体素子搭載部１に粘着させて置いてもよ
く、また直前に切断して半導体素子搭載部１に配置させ
てもかまわない。次に、熱硬化性樹脂１１の場合と同様
に金型（不図示）で所定の形状の樹脂片を形成すれば、
容易にその形状を作製することができる。また、この場
合液体状の熱可塑性樹脂１２をディスペンス方式で塗布
しても同様な形態を得ることができる。そして、加熱し
ながら半導体素子２をこれらの樹脂の上から供給すれ
ば、熱可塑性樹脂１２の粘度が上がるので、半導体素子
２を半導体素子搭載部１に粘着できる。その後、冷却す
ると熱可塑性樹脂は粘度が向上するので、半導体素子２
は半導体素子搭載部１に固定される。これ以降は、通常
の工程を経て、半導体装置は完成品となる。
【００２５】次に、第２の実施形態例について説明す
る。
【００２６】図３は、第２の実施形態例の接着材を示す
摸式断面図、図４（ａ）は、図３の熱硬化性樹脂と熱可
塑性樹脂のテープ状接着材の平面図、（ｂ）は、（ａ）
の線Ｂ−Ｂ’断面図、（ｃ）は、接着材が半導体素子搭
載部に供給された状態の平面図、（ｄ）は、（ｃ）の断
面図である。
【００２７】本実施形態例では、半導体素子２の相対す
る辺のみに熱硬化性樹脂１１を設ける。予め半導体素子
２の幅に合わせて薄い熱可塑性樹脂１２のフィルムを作
製して置き、その幅に合わせて、細い熱硬化性樹脂１２
を相対する辺にラミネートする。その後、再度熱可塑性
樹脂１２をラミネートして、テープ状の接着材を作製す
る。このテープ状の接着材を半導体素子２と同等な長さ
に切断し半導体素子搭載部１に供給する。そして、加熱
しながら半導体素子２を固着する。第１の実施形態と同
様に、常温に冷却されると、半導体素子２は半導体素子
搭載部１に固定される。その後は通常の工程を経て、半
導体装置は完成品となる。
【００２８】本実施形態例では、予め半導体素子２の幅
に合わせたテープ状の接着材を用意しなければならない
が、切断長さのみを考慮して、接着材を半導体素子搭載
部１に供給できる。また、一片のみに弾性率の高い熱硬
化性樹脂１１を使用しているが、半導体素子２の辺に及
ぶ長さで熱硬化性樹脂１１が存在するのでボンディング
時の超音波や荷重を損なうことはない。また、熱可塑性
樹脂１２の面積を広くとれるので、半導体装置が冷却さ
れたときに生じる歪みを熱可塑性樹脂１２で吸収し、こ
の部分での剥離を防止できる。
【００２９】次に、第３の実施形態例について説明す
る。
【００３０】図５は、第３の実施形態例の接着材を示す
摸式断面図、図６（ａ）は、図５の網目状の熱硬化性樹
脂を有するフィルムの平面図、（ｂ）は、接着材が半導
体素子搭載部に供給された状態の平面図、（ｃ）は、
（ｂ）の線Ｃ−Ｃ’断面図である。
【００３１】本実施形態例では、フィルム状の熱硬化性
樹脂１１からプレス加工などで網目状のフィルムを作製
する。この網目状のフィルムに熱可塑性樹脂１２をラミ
ネートして、図６（ａ）のような熱硬化樹脂１１と熱可
塑性樹脂１２が共存した接着剤を作製して置く。第１の
実施形態と同様、半導体素子２を半導体素子搭載部１に
搭載する直前に半導体素子２と同様な大きさに金型（不
図示）を用いて切断して、半導体素子搭載部１に接着材
を供給する。そして、加熱しながら半導体素子２を固着
する。第１および第２の実施形態と同様に、常温に冷却
されると、半導体素子２は半導体素子搭載部１に固定さ
れる。その後は通常の工程を経て、半導体装置は完成品
となる。この第３の実施形態例の場合は、フィルムのど
の部分を用いても、熱可塑性樹脂１２と熱硬化性樹脂１
１が共存しているので、半導体素子２の大きさによら
ず、フレキシブルに利用できる利点がある。また、第１
から第３までの実施形態例において、熱硬化性樹脂にシ
リカや金属粉を混合させて置くと、熱硬化性樹脂はより
高い弾性率になるので、ボンディング時の超音波と荷重
の損失を防止する効果は高くなる。なお、上述した各実
施形態例を示す図１から図６において、図８および図９
に示した従来技術と同様の構成要素に同一符号を記して
ある。
【００３２】以上の実施形態例は、いずれも弾性率の高
い熱硬化樹脂と弾性率の低い熱可塑性樹脂を含んでい
る。つまり、ワイヤボンディングの加熱においても、弾
性率の高い熱硬化性樹脂が半導体素子を支えるので、ボ
ンディングの超音波や荷重の損失によるワイヤボンディ
ングの歩留まり低下を防止できる。また、本発明の目的
である温度サイクル負荷時に発生する封止樹脂クラック
防止に関しては、半導体素子２と半導体素子搭載部１と
の接着は弾性率の低い熱可塑性樹脂１２が自ら変形する
ことで接着が保たれる。したがって、半導体素子２と半
導体素子搭載部１は互いに変形を抑制しそのため、半導
体素子２が封止樹脂７を外側に変形させようとする程度
が軽減される。つまり、半導体素子搭載部１の下エッジ
の封止樹脂７に発生する応力を低減し、クラックを防止
できるのである。
【００３３】次に、このクラックの発生防止の経緯につ
いて説明する。
【００３４】図７は、本発明の第１，第２および第３の
実施形態例ならびに従来例において、温度サイクル負荷
に伴う封止樹脂クラック発生例の試験結果を示すグラフ
である。
【００３５】図７は、半導体素子の大きさが幅１５．２
ｍｍ、長さが５．９４ｍｍである半導体装置を２６ピン
３５０ｍｉｌ幅のＳｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ−Ｌ
ｅａｄパッケ―ジに搭載して、１５０℃〜−６５℃の範
囲で、それぞれの保持時間が３０ｍｉｎの温度サイクル
試験を行い、各実施形態例の温度サイクル負荷時に発生
する封止樹脂クラックを比較した図である。この図は、
断面研磨をして封止樹脂クラックの発生を観察した結果
を示したものであり、接着材の熱硬化性樹脂には、フェ
ノールノボラックエポキシ樹脂、熱可塑性樹脂にはポリ
イミドを用い、本発明の第１、第２、第３の実施形態の
効果と従来の半導体装置のクラック発生の様子を比較し
たものである。この図から、従来の半導体装置では３０
０サイクルから封止樹脂クラックが発生しているが、本
発明の実施形態では、１０００サイクルにおいても封止
樹脂クラックの発生は見られず、それらの効果が得られ
ることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体素
子と半導体素子搭載部を固着させる接着材に熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂を共存させて用いることで、ワイヤボ
ンディングの歩留りを低下させることなく、温度サイク
ル負荷での半導体装置の封止樹脂クラックを防止し、高
信頼性を確保した樹脂封止型半導体装置を提供できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂封止型半導体装置の第１の実施形
態例の接着材を示す摸式断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の熱硬化性樹脂の樹脂片の平面
図、（ｂ）は、同じく熱可塑性樹脂の樹脂片の平面図、
（ｃ）は、同じく前記両樹脂が半導体素子搭載部に供給
された状態の平面図、（ｄ）は、（ｃ）の断面図であ
る。
【図３】第２の実施形態例の接着材を示す摸式断面図で
ある。
【図４】（ａ）は、図３の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂
のテープ状接着材の平面図、（ｂ）は、（ａ）の線Ｂ−
Ｂ’断面図、（ｃ）は、接着材が半導体素子搭載部に供
給された状態の平面図、（ｄ）は、（ｃ）の断面図であ
る。
【図５】第３の実施形態例の接着材を示す摸式断面図で
ある。
【図６】（ａ）は、図５の網目状の熱硬化性樹脂を有す
るフィルムの平面図、（ｂ）は、接着材が半導体素子搭
載部に供給された状態の平面図、（ｃ）は、（ｂ）の線
Ｃ−Ｃ’断面図である。
【図７】本発明の第１，第２および第３の実施形態例な
らびに従来例において、温度サイクル負荷に伴う封止樹
脂クラック発生例の試験結果を示すグラフである。
【図８】従来例の半導体装置の接着材を示す摸式断面図
である。
【図９】（ａ）は、図８の接着材が半導体素子搭載部に
搭載された状態の平面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図で
ある。
【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、従来例の封止樹
脂クラックの発生過程を順に示した摸式断面図である。
【符号の説明】
１ リードフレームの半導体素子搭載部 ２ 半導体素子 ３ 接着材（銀ペースト） ４ ボンディングパッド ５ リード ６ 金属細線 ７ 封止樹脂 ８ 剥離された界面 ９ 封止樹脂クラック １０ リードサポート １１ 熱硬化性樹脂 １２ 熱可塑性樹脂 Ｙ パッケージ中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/52

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子を搭載したリードフレームの
    半導体素子搭載部と、前記半導体素子と前記半導体素子
    搭載部を接着するための接着剤と、前記半導体素子の電
    極とリードフレーム部を結線する金属細線と、それらを
    封止する封止樹脂とからなり、前記半導体素子と前記半
    導体素子搭載部を接着するための前記接着剤は、熱硬化
    性樹脂と熱可塑性樹脂を含む半導体装置において、前記
    半導体素子が固着される前記半導体素子搭載部表面に、
    前記熱可塑性樹脂を中心部として前記熱硬化性樹脂を前
    記熱可塑性樹脂の周囲に配置し、前記半導体素子の底面
    が前記熱硬化性樹脂と前記熱可塑性樹脂とを介して前記
    半導体素子搭載部に固着されていることを特徴とする樹
    脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記熱硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂片の
    形態が用いられた、請求項１記載の樹脂封止型半導体装
    置。
  3. 【請求項３】 半導体素子を搭載したリードフレームの
    半導体素子搭載部と、前記半導体素子と前記半導体素子
    搭載部を接着するための接着材と、前記半導体素子の電
    極とリードフレームのリード部を結線する金属細線と、
    これらを封止する封止樹脂とからなり、前記半導体素子
    と前記半導体素子搭載部を接着するための前記接着材
    は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を含む半導体装置にお
    いて、 前記熱硬化性樹脂が、少なくとも前記半導体素子の相対
    する辺においては、上下の前記熱可塑性樹脂に挟まれ層
    状に配置されていることを特徴とする樹脂封止型半導体
    装置。
  4. 【請求項４】 半導体素子を搭載したリードフレームの
    半導体素子搭載部と、前記半導体素子と前記半導体素子
    搭載部を接着するための接着材と、前記半導体素子の電
    極とリードフレームのリード部を結線する金属細線と、
    これらを封止する封止樹脂とからなり、前記半導体素子
    と前記半導体素子搭載部を接着するための前記接着材
    は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を含む半導体装置にお
    いて、 前記熱硬化性樹脂が網面状に形成され、該熱硬化性樹脂
    の網目の空隙に前記熱可塑性樹脂が配置されていること
    を特徴とする樹脂封止型半導体装置。
  5. 【請求項５】 前記網目状の前記熱硬化性樹脂が、薄い
    基底板状に形成され、使用されている、請求項４記載の
    樹脂封止型半導体装置。
  6. 【請求項６】 半導体装置の熱硬化性樹脂には、シリカ
    などの無機物と銀などの金属粉が混合されている、請求
    項１ないし５のいずれか１項に記載の樹脂封止半導体装
    置。
JP8290118A 1996-10-31 1996-10-31 樹脂封止型半導体装置 Expired - Fee Related JP2956617B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8290118A JP2956617B2 (ja) 1996-10-31 1996-10-31 樹脂封止型半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8290118A JP2956617B2 (ja) 1996-10-31 1996-10-31 樹脂封止型半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10135249A JPH10135249A (ja) 1998-05-22
JP2956617B2 true JP2956617B2 (ja) 1999-10-04

Family

ID=17752043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8290118A Expired - Fee Related JP2956617B2 (ja) 1996-10-31 1996-10-31 樹脂封止型半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2956617B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10030697C2 (de) * 2000-06-23 2002-06-27 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterchips auf einem Substrat
DE10133361C2 (de) * 2001-07-10 2003-05-28 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung einer Verpackung für Halbleiterchips
JP2007324360A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Henkel Corp 電子部品の実装構造
JP2008153426A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体チップのボンディング方法
JP2011134990A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
DE102012201935A1 (de) * 2012-02-09 2013-08-14 Robert Bosch Gmbh Verbindungsanordnung eines elektrischen und/oder elektronischen Bauelements
FR3138733A1 (fr) * 2022-08-03 2024-02-09 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Boîtier de circuit integre

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10135249A (ja) 1998-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6638790B2 (en) Leadframe and method for manufacturing resin-molded semiconductor device
US5581119A (en) IC having heat spreader attached by glob-topping
KR20010066939A (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
JPH0831988A (ja) テープキャリアパッケージの封止構造
JP2956617B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置
JPH09129811A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP4357754B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3892359B2 (ja) 半導体チップの実装方法
JPH098186A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP3314574B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2822989B2 (ja) リードフレーム及びその製造方法並びに樹脂封止型半導体装置
JP3528711B2 (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
CN217334014U (zh) 半导体器件
JP3686267B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09172126A (ja) 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
JP2596387B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP3482837B2 (ja) 半導体装置
JP2504465B2 (ja) 半導体装置
JPH0974160A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2000286379A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3915338B2 (ja) リードフレームとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法
JPH06216302A (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP3736207B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置の製造方法
TW200423349A (en) Chip package structure
JPH0582567A (ja) 電子部品の実装構造

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980825

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990622

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees