JP3207929B2 - 半導体素子被覆剤および半導体装置 - Google Patents

半導体素子被覆剤および半導体装置

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JP3207929B2 JP21219392A JP21219392A JP3207929B2 JP 3207929 B2 JP3207929 B2 JP 3207929B2 JP 21219392 A JP21219392 A JP 21219392A JP 21219392 A JP21219392 A JP 21219392A JP 3207929 B2 JP3207929 B2 JP 3207929B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子被覆剤および
半導体装置に関し、詳しくは、基板部材やリードフレー
ム等の半導体装置部品の表面を低分子シロキサンで汚染
することがない半導体素子被覆剤、および該半導体素子
被覆剤を使用してなる耐湿性、電気絶縁性等の信頼性に
優れた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子被覆剤は、半導体素子を電気
的、機械的または化学的に保護し、またエポキシ樹脂や
フェノール樹脂等のモールド樹脂からの不純物イオンや
水分の移行を防止し、さらにモールド樹脂から半導体素
子への応力集中によるアルミニウム,金,銅等のボンデ
ィングワイヤの切断やパッシベーションクラックを防止
するために半導体素子の表面に施される。
【0003】従来、このような半導体素子被覆剤として
は、半導体素子に対する密着性が良好であり、応力緩和
性が優れ、さらに吸水率が低く、電気絶縁性が優れてい
ることから硬化性シリコーン組成物が一般に使用されて
おり、これを用いた半導体装置が多数提案されている
(特開昭59−87840号公報、特開昭61−230
344号公報および特開昭63−268261号公報参
照)。
【0004】ところが、これらの半導体素子被覆剤は、
硬化途上または硬化後にシリコーン硬化膜から揮発する
低分子シロキサンが基板部材やリードフレーム等の半導
体装置部品の表面を汚染し、その後の組立工程における
回路基板上への電子部品の接続不良、リードフレームの
ハンダ付け不良、さらにエポキシ樹脂やフェノール樹脂
等の封止樹脂とリードフレームや回路基板等との密着性
の低下による半導体装置の耐湿性、電気絶縁性等の信頼
性の低下を生じる原因となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このため、半導体素子
の表面を硬化性シリコーン組成物からなる半導体素子被
覆剤により被覆する場合には、基板部材やリードフレー
ム上に接続された半導体素子上に該被覆剤を塗布し、次
いで該被覆剤が硬化する際に揮発する低分子シロキサン
を系外へ強制的に排気する方法が採られていた。しか
し、この方法に従っても、十分に低分子シロキサンを除
くことはできず、得られた半導体装置は依然として耐湿
性、電気絶縁性等の信頼性に乏しいものであった。
【0006】本発明者らは、上記問題点を解決するため
に鋭意研究した結果、半導体素子被覆剤の主成分として
特定のオルガノポリシロキサンを使用すれば、上記問題
点は解消されることを見出し本発明に到達した。
【0007】すなわち、本発明の目的は、基板部材やリ
ードフレーム等の半導体装置部品の表面を汚染すること
がない半導体素子被覆剤およびこのような半導体素子被
覆剤を使用してなる、耐湿性、電気絶縁性等の信頼性に
優れた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およびその作用】本発明
は、(A)200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低
分子シロキサンの含有量が0.2重量%以下であり、か
つ一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオ
ルガノポリシロキサン 100重
量部、 (B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素
原子を有するオルガノポリシロキサン{(B)成分は、
(A)成分中のアルケニル基1個に対して、(B)成分
中のケイ素原子結合水素原子が0.5〜3個となる量で
ある。}、 (C)アルケニル基、メタクリロキシアルキル基および
ケイ素原子結合水素原子からなる群から選択される基と
ケイ素原子結合アルコキシ基とを有する有機ケイ素化合

0〜10重量部、 (D)充填剤 0
〜400重量部および (E)触媒量の白金系化合物 からなる半導体素子被覆剤であって、該被覆剤の硬化物
の200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロ
キサンの含有量が0.2重量%以下であることを特徴と
する半導体素子被覆剤、および、半導体素子の表面をシ
リコーン硬化膜で被覆してなる半導体装置において、該
シリコーン硬化膜の200℃で10mmHg以上の蒸気圧を
有する低分子シロキサンの含有量が0.2重量%以下で
り、かつ該シリコーン硬化膜が、 (A)200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子
シロキサンの含有量が0.2重量%以下であり、かつ一
分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガ
ノポリシロキサン
100重量部、 (B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素
原子を有するオルガノポリシロキサン{(B)成分は、
(A)成分中のアルケニル基1個に対して、(B)成分
中のケイ素原子結合水素原子が0.5〜3個となる量で
ある。}、 (C)アルケニル基,メタクリロキシアルキル基および
ケイ素原子結合水素原子からなる群から選択される基と
ケイ素原子結合アルコキシ基とを有する有機ケイ素化合

0〜10重量部、 (D)充填剤
〜400重量部および (E)触媒量の白金系化合物 からなる半導体素子被覆剤を硬化させてなる ことを特徴
とする半導体装置に関する。
【0009】はじめに、本発明の半導体素子被覆剤につ
いて詳細に説明する。
【0010】本発明の半導体素子被覆剤において、
(A)成分はその主剤であり、200℃で10mmHg以上
の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有量が0.2重
量%以下であり、かつ一分子中に少なくとも2個のアル
ケニル基を有するオルガノポリシロキサンである。この
ような(A)成分のオルガノポリシロキサンの分子構造
は特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐状、環状、樹
脂状または一部分岐を有する直鎖状であり、これらを組
み合せて使用することもできる。(A)成分中のアルケ
ニル基は一分子中に少なくとも2個あればその結合位置
は限定されず、例えば、分子鎖末端、分子鎖側鎖等が挙
げられる。(A)成分中のアルケニル基としては、具体
的には、ビニル基,アリル基,ブテニル基,ペンテニル
基,ヘキセニル基等が例示される。また(A)成分中の
アルケニル基以外の基としては、アルケニル基以外の一
価炭化水素基が挙げられ、具体的には、メチル基,エチ
ル基,プロピル基等のアルキル基;フェニル基,トリル
基等のアリール基;ベンジル基,フェネチル基等のアラ
ルキル基等;クロロメチル基,3,3,3−トリフロロ
プロピル基等の置換アルキル基が例示される。本発明に
おいて、(A)成分のオルガノポリシロキサンの粘度は
特に限定されず、通常、25℃において50〜500,
000センチストークスの範囲内であることが使用上好
ましく、さらに400〜100,000センチストーク
スの範囲内にあることが特に好ましい。
【0011】従来周知の方法により製造されたオルガノ
ポリシロキサンは、通常、未反応原料や副生成物とし
て、オクタメチルテトラシクロシロキサン,デカメチル
ペンタシクロシロキサン,ドデカメチルヘキサシクロシ
ロキサン等の200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する
低分子シロキサンを約2〜7重量%含有しているので、
(A)成分のオルガノポリシロキサンを製造する場合に
は、かかる従来周知の製造方法により製造されたオルガ
ノポリシロキサンから低分子シロキサンを除去する必要
がある。低分子シロキサンを除去する方法としては、例
えば、従来周知の方法により製造されたオルガノポリシ
ロキサンを薄膜化して、0.5mmHg以下の減圧下で18
0〜300℃に加熱して低分子シロキサンを留去する方
法またはオルガノポリシロキサンにメタノール,エタノ
ール,プロパノール,ブタノールおよびアセトン等の有
機溶剤を加えて低分子シロキサンを溶剤抽出する方法等
を採ることができる。
【0012】(B)成分のオルガノポリシロキサンは、
本発明の半導体素子被覆剤の架橋剤として作用し、一分
子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有す
るオルガノポリシロキサンである。(B)成分の分子構
造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分枝状、環状、
樹脂状および一部分岐を有する直鎖状であり、またこれ
らを組み合わせて使用することもできる。(B)成分中
のケイ素原子結合水素原子は一分子中に少なくとも2個
あればその結合位置は特に限定はなく、例えば、分子鎖
末端、分子鎖側鎖等が挙げられる。(B)成分中のケイ
素原子結合水素原子以外の基としては、アルケニル基以
外の一価炭化水素基が挙げられ、具体的には、メチル
基,エチル基,プロピル基等のアルキル基;フェニル
基,トリル基等のアリール基;ベンジル基,フェネチル
基等のアラルキル基等;クロロメチル基,3,3,3−
トリフロロプロピル基等の置換アルキル基が例示され
る。本発明において、(B)成分のオルガノポリシロキ
サンの粘度は特に限定されず、通常、25℃において1
0〜500,000センチストークスの範囲内であるこ
とが使用上好ましく、さらに50〜100,000セン
チストークスの範囲内にあることが特に好ましい。
【0013】本発明の半導体素子被覆剤において、
(B)成分の配合量は、(A)成分中のアルケニル基1
個に対して、(B)成分中のケイ素原子結合水素原子が
0.5〜3個となる量であり、好ましくは0.7〜2個
となる量であり、通常、(B)成分の配合量は、(A)
成分に対して5重量%以下である。かかる(B)成分も
(A)成分と同様に低分子シロキサンを含有しているた
め、例えば、0.5mmHg以下の減圧下で180〜300
℃に加熱して低分子シロキサンを留去することが好まし
いが、(B)成分の配合量が少ない場合には、従来周知
の方法により製造したオルガノポリシロキサンを(B)
成分として用いてもよい。
【0014】本発明において、(C)成分は、半導体素
子被覆剤の半導体素子に対する接着性を向上させるため
の任意の成分であり、アルケニル基、メタクリロキシア
ルキル基およびケイ素原子結合水素原子からなる群から
選択される基とケイ素原子結合アルコキシ基とを有する
有機ケイ素化合物である。このような(C)成分の有機
ケイ素化合物として、具体的には、式: CH2=CH−Si(OCH33 CH2=CH−CH2−Si(OC253 等で例示されるアルケニル基とケイ素原子結合アルケニ
ル基とを有する有機ケイ素化合物およびその部分加水分
解物;式:
【化1】 で示されるメタクリロキシアルキル基とケイ素原子結合
アルケニル基とを有する有機ケイ素化合物およびその部
分加水分解物;式:
【化2】 で示されるアルケニル基とケイ素原子結合アルコキシ基
とその他の有機官能基としてエポキシ基とを有する有機
ケイ素化合物およびその部分加水分解物;式:
【化3】 で示されるケイ素原子結合水素原子とケイ素原子結合ア
ルコキシ基とを有する有機ケイ素化合物およびその部分
加水分解物が例示される。また本発明で使用する(C)
成分中のアルケニル基、メタクリロキシアルキル基ケイ
素原子結合水素原子およびケイ素原子結合アルコキシ基
以外の有機官能性基としては、上記で例示したエポキシ
基の他に、メルカプト基,長鎖アルキル基,アルキルオ
キシアルキル基,ポリオキシアルキレン基等の有機官能
性基が例示される。本発明の半導体素子被覆剤におい
て、(C)成分の配合量は、(A)成分100重量部に
対して、0〜10重量部の範囲であり、好ましくは0.
5〜3.0重量部の範囲である。
【0015】(D)成分の充填剤は、本発明の半導体素
子被覆剤が硬化して得られたシリコーン硬化膜に適当な
硬度と強度を与え、また該被覆剤に適当な作業性を付与
するための任意の成分である。(D)成分の充填剤とし
ては特に限定はないが、通常、付加反応により硬化する
硬化性シリコーン組成物に使用される充填剤の内、半導
体素子のα線によるソフトエラーを抑えるために、ウラ
ン、トリウム等の含有量の少ない充填剤、具体的には、
ヒュ−ムドシリカ,沈降性シリカ,疎水化処理したシリ
カ,二酸化チタン,カーボンブラック,アルミナ,石英
粉末等が例示される。また、(D)成分の配合量は本発
明の目的を損わない限り任意であり、通常、(A)成分
100重量部に対して、0〜400重量部である。
【0016】(E)成分の白金系化合物は、本発明の半
導体素子被覆剤を硬化させるための触媒であり、一般に
ヒドロシリル化反応用触媒として公知の白金系化合物、
具体的には、白金黒,アルミナ,シリカなどの担体に固
体白金を担持させたもの,塩化白金酸,アルコール変性
塩化白金酸,塩化白金酸とオレフィンの錯体あるいは白
金とビニルシロキサンとの錯体等が例示される。これら
の白金系化合物の使用に当たっては、これが固体触媒で
あるときは分散性をよくするために細かく砕いたり、そ
の担体を粒径が小さく、比表面積の大きいものとするこ
とが好ましく、塩化白金酸または、そのオレフィンとの
錯体については、これをアルコール,ケトン,エーテル
あるいは炭化水素系等の溶剤に溶解して使用することが
好ましい。なお、(E)成分の添加量は通常の触媒量で
あり、所望の硬化速度が得られるように適宣調節すれば
よいが、良好な硬化物を得るために、塩化白金酸等のよ
うにシロキサンと相溶するものについては、(A)成分
と(B)成分の合計量に対して、(E)成分中の白金金
属量として1〜100ppmの範囲であることが好まし
い。
【0017】本発明の半導体素子被覆剤は、上記(A)
〜(E)成分を均一に混合することにより得られる。本
発明の半導体素子被覆剤において、(A)〜(E)成分
以外の成分として、本発明の硬化速度を調節するための
付加反応抑制剤、顔料およびイオン捕捉剤等を配合する
ことができる。本発明の半導体素子被覆剤は、(A)〜
(E)成分を均一に混合すると硬化反応が室温でも徐々
に進行するため、貯蔵安定性を確保するため、例えば、
(A)成分と(D)成分と(E)成分を均一に混合した
組成物と、(A)成分と(B)成分と(C)成分を均一
に混合した組成物とをそれぞれ調製し、使用直前にこれ
らの組成物を均一に混合する方法等を採ることができ
る。また本発明の半導体素子被覆剤は、半導体素子上に
ディスペンサー、マイクロシリンジ等により一定量被覆
することができ、次いで、加熱または室温放置すること
により該被覆剤を硬化させ、半導体素子の表面にシリコ
ーン硬化膜を被覆することができる。このようにして得
られたシリコーン硬化膜の形態は特に限定されず、ゲル
状またはゴム状またはレジン状である。
【0018】続いて、本発明の半導体装置について詳細
に説明する。
【0019】本発明の半導体装置は、半導体素子の表面
をシリコーン硬化膜により被覆してなる半導体装置であ
り、その構造およびその種類は特に限定されない。本発
明の半導体装置が、耐湿性および電気特性等の信頼性に
優れているので、特に、樹脂封止型、テープキャリア
型、フリップチップ型、チップオンボード型およびチッ
プオンガラス型等の形式の半導体装置において好適であ
る。
【0020】本発明の半導体装置において、シリコーン
硬化膜の形態は特に限定されず、その形態はゲル状また
はゴム状またはレジン状であり、該シリコーン硬化膜
は、半導体素子、ボンディングワイヤ、ボンディングパ
ッド等を被覆し、その厚さは特に限定されず、数μm以
上であることが好ましく、通常50〜500μm位であ
り、極端に厚くても差し支えない。また、シリコーン硬
化膜の200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子
シロキサンの含有量が0.2重量%以下であることが必
要である。これは、200℃で10mmHg以上の蒸気圧を
有する低分子シロキサンの含有量が0.2重量%を越え
ると、基板部材やリードフレーム等の半導体装置部品と
モールド樹脂との密着性が低下したり、また半導体素子
上のシリコーン硬化膜から徐々に揮発する低分子量シリ
コーンによりリードフレームが汚染され、ハンダ付き不
良が発生したりするからである。かかる低分子シロキサ
ンとしては、例えば、式:
【化4】 (式中、nは3〜25の整数である。)で示される環状
の低分子シロキサン、または式:
【化5】 (式中、mは1〜25の整数である。)で示される直鎖
状の低分子シロキサンが挙げられる。シリコーン硬化膜
中の低分子シロキサンの含有量は、シリコーン硬化膜が
含有する低分子シロキサンを有機溶媒にて抽出し、その
抽出量をガスクロマトグラフにより分析することにより
容易に測定できる。また、硬化性シリコーン組成物が硬
化する際に揮発するガス類をガスクロマトグラフにより
分析することによっても測定できる。
【0021】本発明の半導体装置において、シリコーン
硬化膜中の200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低
分子シロキサンの含有量を0.2重量%以下にする方法
としては、半導体素子をシリコーン硬化膜で被覆した
後、これを溶媒で洗浄する、また加熱減圧下で留去する
方法等が考えられるが、半導体製造工程上煩雑となるた
め、200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シ
ロキサンの含有量が0.2重量%以下である半導体素子
被覆剤を使用することが好ましく、特に、(A)200
℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの
含有量が0.2重量%以下であり、かつ一分子中に少な
くとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキ
サン 100
重量部、(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子
結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン{(B)
成分は、(A)成分中のアルケニル基1個に対して、
(B)成分中のケイ素原子結合水素原子が0.5〜3個
となる量である。}、(C)脂肪族不飽和結合またはケ
イ素原子結合水素原子を有するケイ素原子結合アルコキ
シ基含有有機ケイ素化合物 0〜
10重量部、(D)充填剤
0〜400重量部および(E)触媒量の白金
系化合物からなる半導体素子被覆剤を使用することが好
ましい。
【0022】本発明の半導体装置は、半導体素子表面を
シリコーン硬化膜で被覆後、これをエポキシ樹脂やフェ
ノール樹脂等の熱硬化性有機樹脂により樹脂封止した
り、セラミックパッケーシや金属製キャン等により気密
封止でき、またフリップチップ型、チップオンボード型
半導体装置である場合には、基板部材上にコンデンサー
等の電子部品をマウントすることができる。
【0023】
【実施例】本発明を実施例により詳細に説明する。実施
例中、粘度の値は、25℃において測定した値である。
また、実施例中、低分子シロキサンの含有量、半導体装
置の耐湿性、半導体素子をシリコーン硬化膜で被覆後の
リードフレームのハンダ付け性を、以下の方法により測
定した。
【0024】○低分子ロキサンの含有量の測定 原料のオルガノポリシロキサンについては低分子シロキ
サンをアセトンにより抽出し、その抽出量をガスクロマ
トグラフのFID法により測定し、シリコーン硬化膜に
ついてはシリコーン硬化膜をヘキサンに浸積し、低分子
シロキサンをヘキサンにより抽出、その抽出量をガスク
ロマトグラフのFID法により測定した。
【0025】○半導体装置の耐湿性 図1において、半導体素子1をタブ2上に設け、半導体
素子1上端部のボンディングパッド3とリードフレーム
7とをボンディングワイヤ4で接続した。しかる後、半
導体素子1の表面に半導体素子被覆剤を一定量塗布し、
次いでこれを150℃で30分間かけて硬化させ、半導
体素子3の表面にシリコーン硬化膜5を設けた。これを
エポキシ樹脂6によりモールド成形し、樹脂封止半導体
装置を作成した。この樹脂封止半導体装置を121℃、
2気圧の飽和水蒸気中で所定時間加熱し、その後、この
半導体装置に電流を流しリードフレーム7−リードフレ
ーム7間のリーク電流を測定した。そしてリーク電流の
増加および導通不良のあった半導体装置を不良品とし
た。そしてこの半導体装置の全数に対する不良品の数を
数えた。
【0026】○ハンダ付け性の評価 図2において、回路基板8上に半導体素子1を設け、次
いで該半導体素子1と回路基板8上の導線とをボンディ
ングワイヤ4で接続した。しかる後、半導体素子1の表
面に半導体素子被覆剤を一定量滴下し、次いでこれを1
50℃で30分間かけて硬化させ、半導体素子1の表面
にシリコーン硬化膜5を設けた。これを260℃のハン
ダ浴に10秒間浸漬して引き上げ、常温に冷却後、ハン
ダ付けが均一に行われているかどうか目視で観察した。
均一にハンダ付けされていない半導体装置を不良品とし
た。そしてこの半導体装置の全数に対する不良品の数を
数えた。
【0027】
【参考例1】1,3−ジビニル−テトラメチルジシロキ
サンとオクタメチルシクロテトラシロキサンとをカリウ
ムシラノレート触媒を用いて重合した後、中和すること
により、分子鎖両末端にビニル基を有するジメチルポリ
シロキサン(I)を得た。このジメチルポリシロキサン
(I)に含まれる低分子シロキサンの含有量をガスクロ
マトグラフ(島津製作所製GC−9A,FID仕様)を
用いて測定したところ、200℃で10mmHg以上の蒸気
圧を有する低分子シロキサン含有量は20.5重量%で
あり、その主成分は環状のジメチルポリシロキサンの1
0量体(D10)であることがわかった。
【0028】このジメチルポリシロキサン(I)を圧力
10mmHg、温度180℃の加熱条件下で5時間ストリッ
プ処理を行い、低分子シロキサンを除去して、粘度2,
000センチストークスの分子鎖両末端にビニル基を有
するジメチルポリシロキサン(II)を得た。このジメ
チルポリシロキサン(II)に含まれる低分子シロキサ
ンの量をガスクロマトグラフ(島津製作所製GC−9
A,FID仕様)を用いて測定したところ、200℃で
10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有
量は1.3 重量%であり、その主成分は環状のジメチ
ルポリシロキサンの10量体(D10)であることがわか
った。
【0029】更に、このジメチルポリシロキサン(I
I)を圧力1mmHg、温度260℃の加熱条件下で分子蒸
留処理を行い、低分子シロキサンを除去して、分子鎖両
末端にビニル基を有するジメチルポリシロキサン(II
I)を調製した。このジメチルポリシロキサン(II
I)に含まれる低分子シロキサンの量をガスクロマトグ
ラフ(島津製作所製GC−9A,FID仕様)を用いて
測定したところ、200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有
する低分子シロキサンの含有量が0.05重量%である
ことがわかった。
【0030】
【参考例2】参考例1で得られたジメチルポリシロキサ
ン(II)65重量部と、SiO 4/2 単位と(CH33
SiO1/2単位と(CH32(CH2=CH)SiO1/2
単位からなる共重合体(ビニル基含有量25モル%)3
5重量部とを混合して、粘度9,000センチストーク
スのビニル基を有するジメチルポリシロキサンレジン
(IV)を得た。このジメチルポリシロキサンレジン
(IV)を圧力1mmHg、温度260℃の加熱条件下で分
子蒸留し、ジメチルポリシロキサンレジン(V)を得
た。この中に含まれる200℃で10mmHg以上の蒸気圧
を有する低分子シロキサンの含有量は0.05重量%で
あることがわかった。
【0031】
【参考例3】1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ンとオクタメチルシクロテトラシロキサンと1,3,
5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを硫酸触
媒の存在下に重合した後、中和することにより、平均組
成式:
【化6】 で示されるケイ素原子結合水素原子を有するジメチルポ
リシロキサン(VI)を調製した。このジメチルポリシ
ロキサン(VI)に含まれる200℃で10mmHg以上の
蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有量は17.0重
量%であった。
【0032】このジメチルポリシロキサン(VI)を
0.5mmHgの減圧下、温度180℃の加熱条件下、3時
間ストリップ処理を行い、ケイ素原子結合水素原子を有
するジメチルポリシロキサン(VII)を調製した。こ
のジメチルポリシロキサン(VII)に含まれる200
℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの
含有量は0.01重量%であった。
【0033】
【実施例1】参考例1で調製したジメチルポリシロキサ
ン(III)100重量部、比表面積200m2/gの疎水
性ヒュームドシリカ10重量部、参考例3で調製したジ
メチルポリシロキサン(VII)1.5重量部、塩化白
金酸とオレフィンの錯体を白金として5ppmを均一に混
合して、本発明の半導体素子被覆剤を調製した。この半
導体素子被覆剤に含まれる200℃で10mmHg以上の蒸
気圧を有する低分子シロキサンの含有量は0.05重量
%であった。また、この半導体素子被覆剤を150℃で
30分間かけて硬化させ、シリコーン硬化膜から揮発す
る200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロ
キサンの含有量は0.08重量%であった。
【0034】次いで、図1に示す半導体装置において、
この半導体素子被覆剤を使用して半導体素子を被覆し、
次いでこれを硬化させ半導体装置を作成した。この半導
体装置の耐湿性を測定した。これらの結果を表1に示し
た。
【0035】
【比較例1】実施例1において、参考例1で調製したジ
メチルポリシロキサン(III)の代わりに参考例1で
調製したジメチルポリシロキサン(II)を用い、また
参考例3で調製したジメチルポリシロキサン(VII)
の代わりに、参考例3で調製したジメチルポリシロキサ
ン(VI)を用いた以外は実施例1と同様にして、従来
の半導体素子被覆剤を調製した。この半導体素子被覆剤
に含まれる200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低
分子シロキサンの含有量は1.39重量%であった。ま
た、この半導体素子被覆剤を150℃で30分間かけて
硬化させ、シリコーン硬化膜から揮発する200℃で1
0mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有量
は1.0重量%であった。
【0036】次いで、実施例1と同様にして、この半導
体素子被覆剤を半導体素子上に被覆し、半導体装置を作
成した。この半導体装置の耐湿性を実施例1と同様にし
て測定した。これらの結果を表1に併記した。
【0037】
【表1】
【0038】
【実施例2】参考例2で調製したジメチルポリシロキサ
ン(V)100重量部、結晶性シリカ50重量部、参考
例3で調製したジメチルポリシロキサン(VII)2.
5重量部、次式で示される有機ケイ素化合物1.0重量
部、
【化7】 塩化白金酸とメチルビニルシロキサンダイマーとの錯体
を白金として5ppmを均一に混合して、本発明の半導体
素子被覆剤を調製した。この半導体素子被覆剤に含まれ
る200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロ
キサンの含有量は0.03重量%であった。また、この
半導体素子被覆剤を150℃で30分間かけて硬化さ
せ、シリコーン硬化膜から揮発する200℃で10mmHg
以上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有量は0.
03重量%であった。
【0039】次いで、図2に示すチップオンボード型半
導体装置において、この半導体素子被覆剤により半導体
素子に被覆し、これを硬化させ半導体装置を作成した。
得られたシリコーン硬化膜は、半導体素子および回路基
板に対して強固に接着していた。この半導体装置のハン
ダ付け性を測定した。その結果を表2に示した。
【0040】
【比較例2】実施例2において、ジメチルポリシロキサ
ン(V)の代わりに、参考例2で調製したジメチルポリ
シロキサン(IV)を用い、またジメチルポリシロキサ
ン(VII)の代わり参考例3で調製したジメチルポリ
シロキサン(VI)を用いた以外は実施例2と同様にし
て、従来の半導体素子被覆剤を得た。この半導体素子被
覆剤に含まれる200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有す
る低分子シロキサンの含有量は0.8重量%であった。
また、この半導体素子被覆剤を150℃で30分間かけ
て硬化させ、シリコーン硬化膜から揮発する200℃で
10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有
量は0.6重量%であった。
【0041】次いで、図2に示す半導体装置において、
この半導体素子被覆剤により半導体素子を被覆し、これ
を硬化させ半導体装置を作成した。この半導体装置のハ
ンダ付け性を実施例2と同様にして測定した。これらの
結果を表2に併記した。
【0042】
【表2】
【0043】
【発明の効果】本発明の半導体素子被覆剤は、(A)成
分として特定のオルガノポリシロキサンを使用している
ので、基板部材やリードフレーム等の半導体装置部品の
表面を低分子シロキサンで汚染することがないという特
徴を有し、また本発明の半導体装置は、このような半導
体素子被覆剤を用いているので、耐湿性、電気絶縁性等
の信頼性が優れるという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施例において、半導体素子のシリコー
ン硬化膜の特性を評価するために使用した評価用半導体
装置の概略断面図である。
【図2】図2は実施例において、半導体素子のシリコー
ン硬化膜の特性を評価するために使用した評価用のチッ
プオンボード型の半導体装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 半導体素子 2 タブ 3 アルミニウム製ボンディングパッド 4 金製ボンディングワイヤ 5 シリコーン硬化膜 6 エポキシ封止樹脂 7 銅製リードフレーム 8 セラミック製回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 酒井 英夫 (56)参考文献 特開 平1−22967(JP,A) 特開 昭61−209266(JP,A) 特開 平3−281662(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/29 C08L 83/07

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)200℃で10mmHg以上の蒸気圧
    を有する低分子シロキサンの含有量が0.2重量%以下
    であり、かつ一分子中に少なくとも2個のアルケニル基
    を有するオルガノポリシロキサン 10
    0重量部、 (B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素
    原子を有するオルガノポリシロキサン{(B)成分は、
    (A)成分中のアルケニル基1個に対して、(B)成分
    中のケイ素原子結合水素原子が0.5〜3個となる量で
    ある。}、 (C)アルケニル基,メタクリロキシアルキル基および
    ケイ素原子結合水素原子からなる群から選択される基と
    ケイ素原子結合アルコキシ基とを有する有機ケイ素化合

    0〜10重量部、 (D)充填剤 0
    〜400重量部および (E)触媒量の白金系化合物からなる半導体素子被覆剤
    であって、該被覆剤の硬化物の200℃で10mmHg以上
    の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有量が0.2重
    量%以下であることを特徴とする半導体素子被覆剤。
  2. 【請求項2】 半導体素子の表面をシリコーン硬化膜で
    被覆してなる半導体装置において、該シリコーン硬化膜
    の200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子シロ
    キサンの含有量が0.2重量%以下であり、かつ該シリ
    コーン硬化膜が、 (A)200℃で10mmHg以上の蒸気圧を有する低分子
    シロキサンの含有量が0.2重量%以下であり、かつ一
    分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガ
    ノポリシロキサン
    100重量部、 (B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素
    原子を有するオルガノポリシロキサン{(B)成分は、
    (A)成分中のアルケニル基1個に対して、(B)成分
    中のケイ素原子結合水素原子が0.5〜3個となる量で
    ある。}、 (C)アルケニル基,メタクリロキシアルキル基および
    ケイ素原子結合水素原子からなる群から選択される基と
    ケイ素原子結合アルコキシ基とを有する有機ケイ素化合

    0〜10重量部、 (D)充填剤
    〜400重量部および (E)触媒量の白金系化合物 からなる半導体素子被覆剤を硬化させてなる ことを特徴
    とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 半導体装置が、樹脂封止型、テープキャ
    リア型、フリップチップ型、チップオンボード型および
    チップオンガラス型からなる群から選択される形式の半
    導体装置である、請求項2記載の半導体装置。
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