JP3313331B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高感度で高残膜率
のパターンを得ることがでるポジ型感光性樹脂組成物と
それを用いたリードオンチップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈ
ｉｐ）構造を有する半導体装置に関するものである。
のパターンを得ることがでるポジ型感光性樹脂組成物と
それを用いたリードオンチップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈ
ｉｐ）構造を有する半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の大型化に伴い、半導体素子
の回路素子表面形成面上に、両面に接着剤を塗布した絶
縁フィルムを介して複数のインナーリードが前記接着剤
で接着され、該インナーリードと前記半導体素子とがボ
ンディングワイヤで接続され、封止樹脂で封止されたリ
ードオンチップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ＝以下ＬＯ
Ｃという）構造の半導体装置（特公昭６１−２１８１３
９号公報）が提案された。しかしながら、樹脂封止型半
導体装置では、予め両面に接着剤を塗布した絶縁フィル
ムを準備し、まずリードフレームに該絶縁フィルムを接
着後、片方の面の接着剤を用いて半導体素子を接着する
ため作業性が悪いという問題があった。更に通常絶縁フ
ィルムとしては、ポリイミド系が用いられるが、ポリイ
ミドフィルムは吸水性が高く、吸湿した水分が半田リフ
ロー時にパッケージの中で気化膨張して、パッケージに
クラックを発生するという問題があった。
の回路素子表面形成面上に、両面に接着剤を塗布した絶
縁フィルムを介して複数のインナーリードが前記接着剤
で接着され、該インナーリードと前記半導体素子とがボ
ンディングワイヤで接続され、封止樹脂で封止されたリ
ードオンチップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ＝以下ＬＯ
Ｃという）構造の半導体装置（特公昭６１−２１８１３
９号公報）が提案された。しかしながら、樹脂封止型半
導体装置では、予め両面に接着剤を塗布した絶縁フィル
ムを準備し、まずリードフレームに該絶縁フィルムを接
着後、片方の面の接着剤を用いて半導体素子を接着する
ため作業性が悪いという問題があった。更に通常絶縁フ
ィルムとしては、ポリイミド系が用いられるが、ポリイ
ミドフィルムは吸水性が高く、吸湿した水分が半田リフ
ロー時にパッケージの中で気化膨張して、パッケージに
クラックを発生するという問題があった。
【０００３】また、特開平６−３７２４３には上記の問
題を解決するための方法が提案されている。これを用い
ると半導体素子作成工程の一部が簡略化でき、工程短縮
および歩留まり向上の効果はあるが、現像の際にＮ−メ
チル−２−ピロリドン等の溶剤が必要となるため、安全
性、取扱い性に問題がある。
題を解決するための方法が提案されている。これを用い
ると半導体素子作成工程の一部が簡略化でき、工程短縮
および歩留まり向上の効果はあるが、現像の際にＮ−メ
チル−２−ピロリドン等の溶剤が必要となるため、安全
性、取扱い性に問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述したＬ
ＯＣ構造を有する封止樹脂半導体装置の製造時の作業性
の欠点を改善し、かつ各種の信頼性に優れた半導体装置
を提供するものである。
ＯＣ構造を有する封止樹脂半導体装置の製造時の作業性
の欠点を改善し、かつ各種の信頼性に優れた半導体装置
を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式（Ｉ）
で示されるポリアミド１００重量部と感光性ジアゾキノ
ン化合物１〜１００重量部とからなるポジ型感光性樹脂
組成物のコート層を半導体チップの回路素子形成面上に
有し、該コート層を接着剤とし、複数のインナーリード
を前記半導体チップと接着し、該インナーリードと半導
体チップとが、ボンディングワイヤで接続され、封止樹
脂で封止されたリードオンチップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃ
ｈｉｐ）構造を有することを特徴とする樹脂封止型半導
体装置であり、また、ポジ型感光性樹脂組成物に一般式
（II）で表わされるビスフェノール化合物および一般式
（III）で表わされるトリスフェノール化合物を、両者
合計１〜３０重量部配合してなるポジ型感光性樹脂組成
物を用いる前記の半導体装置である。
で示されるポリアミド１００重量部と感光性ジアゾキノ
ン化合物１〜１００重量部とからなるポジ型感光性樹脂
組成物のコート層を半導体チップの回路素子形成面上に
有し、該コート層を接着剤とし、複数のインナーリード
を前記半導体チップと接着し、該インナーリードと半導
体チップとが、ボンディングワイヤで接続され、封止樹
脂で封止されたリードオンチップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃ
ｈｉｐ）構造を有することを特徴とする樹脂封止型半導
体装置であり、また、ポジ型感光性樹脂組成物に一般式
（II）で表わされるビスフェノール化合物および一般式
（III）で表わされるトリスフェノール化合物を、両者
合計１〜３０重量部配合してなるポジ型感光性樹脂組成
物を用いる前記の半導体装置である。
【０００６】
【化６】
【０００７】
【化７】
【０００８】
【化８】
【０００９】式（Ｉ）のポリアミドは、Ｘの構造を有す
るビスアミノフェノールとＹの構造を有するジカルボン
酸と、更にＥの構造を有する酸無水物からなり、このポ
リアミドを約３００〜４００℃で加熱すると脱水閉環
し、ポリベンゾオキサゾールという耐熱性樹脂に変化す
る。本発明のポリアミド（Ｉ）のＸは、例えば、
るビスアミノフェノールとＹの構造を有するジカルボン
酸と、更にＥの構造を有する酸無水物からなり、このポ
リアミドを約３００〜４００℃で加熱すると脱水閉環
し、ポリベンゾオキサゾールという耐熱性樹脂に変化す
る。本発明のポリアミド（Ｉ）のＸは、例えば、
【００１０】
【化９】
【００１１】等であるがこれらに限定されるものではな
い。この中で特に好ましいものとしては、
い。この中で特に好ましいものとしては、
【００１２】
【化１０】
【００１３】より選ばれるものである。又式（Ｉ）のＹ
は、例えば、
は、例えば、
【００１４】
【化１１】
【００１５】等であるがこれらに限定されるものではな
い。これらの中で特に好ましいものとしては、
い。これらの中で特に好ましいものとしては、
【００１６】
【化１２】
【００１７】より選ばれるものである。又式（Ｉ）のＥ
は、例えば、
は、例えば、
【００１８】
【化１３】
【００１９】等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。この中で特に好ましいものとしては、
のではない。この中で特に好ましいものとしては、
【００２０】
【化１４】
【００２１】より選ばれるものである。本発明はＹの構
造を有するジカルボン酸誘導体とＸの構造を有するビス
アミノフェノールを反応させてポリアミドを合成した
後、式（Ｉ）のＥに示すアルケニル基又はアルキニル基
を少なくとも１個有する酸無水物を用いて末端のアミノ
基をキャップするものである。更に、式（Ｉ）のＺは、
例えば
造を有するジカルボン酸誘導体とＸの構造を有するビス
アミノフェノールを反応させてポリアミドを合成した
後、式（Ｉ）のＥに示すアルケニル基又はアルキニル基
を少なくとも１個有する酸無水物を用いて末端のアミノ
基をキャップするものである。更に、式（Ｉ）のＺは、
例えば
【００２２】
【化１５】
【００２３】等であるがこれらに限定されるものではな
い。式（１）のＺは、例えば、シリコンウェハーのよう
な基板に対して、特に優れた密着性が必要な場合に用い
るが、その使用割合ｂは最大４０．０モル％までであ
る。４０．０モル％を越えると樹脂の溶解性が極めて低
下し、現像残り（スカム）が発生し、パターン加工がで
きない。なお、これらＸ、Ｙ、Ｅ、Ｚの使用にあたって
は、それぞれ１種類であっても２種類以上の混合物であ
っても構わない。
い。式（１）のＺは、例えば、シリコンウェハーのよう
な基板に対して、特に優れた密着性が必要な場合に用い
るが、その使用割合ｂは最大４０．０モル％までであ
る。４０．０モル％を越えると樹脂の溶解性が極めて低
下し、現像残り（スカム）が発生し、パターン加工がで
きない。なお、これらＸ、Ｙ、Ｅ、Ｚの使用にあたって
は、それぞれ１種類であっても２種類以上の混合物であ
っても構わない。
【００２４】本発明で用いる感光性ジアゾキノン化合物
は、１，２−ベンゾキノンジアジドあるいは１，２−ナ
フトキノンジアジド構造を有する化合物と、支持体であ
るフェノール系化合物との反応物である。
は、１，２−ベンゾキノンジアジドあるいは１，２−ナ
フトキノンジアジド構造を有する化合物と、支持体であ
るフェノール系化合物との反応物である。
【００２５】本発明のポジ型感光性樹脂組成物において
は、現像時に特に高感度、高残膜率を得る目的で、一般
式（II）又は一般式（III）で示される構造を有する感
光性ジアゾキノン化合物を組成に加えることが重要であ
る。ポジ型の感光性樹脂の現像メカニズムは前述したよ
うに露光部と未露光部との溶解性の差を利用しており、
高感度、高残膜率を得ようとする場合、その差を大きく
するために露光部はより溶けやすく、未露光部はより溶
けにくくなるように溶解性を変化させることが必要であ
る。その溶解性の差の変化は支持体であるフェノール系
化合物の構造にも因るところが大きい。そこで現像時に
おいて、露光部では溶解性を促進させ、かつ未露光部で
は溶解阻止効果を助けて十分な残膜率を保持させること
ができる支持体を有する感光性ジアゾキノン化合物を探
索した結果、下記の化合物が高感度を保ちながら高残膜
率を発現することを見いだした。感光性ジアゾキノン化
合物としては、下記のもの等が挙げられるがこれらに限
定されるものではない。
は、現像時に特に高感度、高残膜率を得る目的で、一般
式（II）又は一般式（III）で示される構造を有する感
光性ジアゾキノン化合物を組成に加えることが重要であ
る。ポジ型の感光性樹脂の現像メカニズムは前述したよ
うに露光部と未露光部との溶解性の差を利用しており、
高感度、高残膜率を得ようとする場合、その差を大きく
するために露光部はより溶けやすく、未露光部はより溶
けにくくなるように溶解性を変化させることが必要であ
る。その溶解性の差の変化は支持体であるフェノール系
化合物の構造にも因るところが大きい。そこで現像時に
おいて、露光部では溶解性を促進させ、かつ未露光部で
は溶解阻止効果を助けて十分な残膜率を保持させること
ができる支持体を有する感光性ジアゾキノン化合物を探
索した結果、下記の化合物が高感度を保ちながら高残膜
率を発現することを見いだした。感光性ジアゾキノン化
合物としては、下記のもの等が挙げられるがこれらに限
定されるものではない。
【００２６】
【化１６】
【００２７】
【化１７】
【００２８】また、感光性ジアゾキノン化合物のポリア
ミドへの配合量は、ポリアミド１００重量部に対し、１
〜１００重量部で、配合量が１重量部未満だと樹脂のパ
ターニング性が不良であり、逆に１００重量部を越える
と感度が大幅に低下するだけでなく、フィルムの引張り
伸び率が著しく低下する。
ミドへの配合量は、ポリアミド１００重量部に対し、１
〜１００重量部で、配合量が１重量部未満だと樹脂のパ
ターニング性が不良であり、逆に１００重量部を越える
と感度が大幅に低下するだけでなく、フィルムの引張り
伸び率が著しく低下する。
【００２９】本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、必
要により感光特性を高めるためにジヒドロピリジン誘導
体を加えることができる。ジヒドロピリジン誘導体とし
ては、例えば２，６−ジメチル−３，５−ジアセチル−
４−（２′−ニトロフェニル）−１，４−ジヒドロピリ
ジン、４−（２′−ニトロフェニル）−２，６−ジメチ
ル−３，５−ジカルボエトキシ−１，４−ジヒドロピリ
ジン、４−（２′，４′−ジニトロフェニル）−２，６
−ジメチル−３，５−ジカルボメトキシ−１，４−ジヒ
ドロピリジン等を挙げることができる。
要により感光特性を高めるためにジヒドロピリジン誘導
体を加えることができる。ジヒドロピリジン誘導体とし
ては、例えば２，６−ジメチル−３，５−ジアセチル−
４−（２′−ニトロフェニル）−１，４−ジヒドロピリ
ジン、４−（２′−ニトロフェニル）−２，６−ジメチ
ル−３，５−ジカルボエトキシ−１，４−ジヒドロピリ
ジン、４−（２′，４′−ジニトロフェニル）−２，６
−ジメチル−３，５−ジカルボメトキシ−１，４−ジヒ
ドロピリジン等を挙げることができる。
【００３０】本発明のポジ型感光性樹脂組成物において
は更に一般式（II）で示されるビスフェノール化合物と
一般式（III）で示されるトリスフェノール化合物とを
併用することが重要である。これら一般式（II）、一般
式（III）で示されるフェノール化合物類をポリベンゾ
オキサゾール前駆体とジアゾキノン化合物より構成され
るポジ型感光性樹脂組成に加えると封止樹脂との密着性
が向上し、更に現像時において高感度、高残膜率が得ら
れ、また、−６０〜−５０℃の低温で保管しても、フェ
ノールの析出等が無く保存性に優れたポジ型感光性樹脂
組成物が得られる。封止樹脂との密着性は一般式（I
I）、一般式（III）で示されるフェノール化合物類を単
独で加えるだけでもある程度は有効であるが、それぞれ
単独で添加量を増やすと、一般式（II）で示されるビス
フェノール化合物は、−６０〜−５０℃の低温で保管す
ると、析出が起こりやすくなる。また一般式（III）で
示されるトリスフェノール化合物は、著しい残膜率の低
下が見られる。しかし一般式（II）で示されるビスフェ
ノール化合物と一般式（III）で示されるトリスフェノ
ール化合物とを併用することにより、各々が有する欠点
が改善され、更に高感度の感光特性と封止樹脂との優れ
た密着性も発現した。
は更に一般式（II）で示されるビスフェノール化合物と
一般式（III）で示されるトリスフェノール化合物とを
併用することが重要である。これら一般式（II）、一般
式（III）で示されるフェノール化合物類をポリベンゾ
オキサゾール前駆体とジアゾキノン化合物より構成され
るポジ型感光性樹脂組成に加えると封止樹脂との密着性
が向上し、更に現像時において高感度、高残膜率が得ら
れ、また、−６０〜−５０℃の低温で保管しても、フェ
ノールの析出等が無く保存性に優れたポジ型感光性樹脂
組成物が得られる。封止樹脂との密着性は一般式（I
I）、一般式（III）で示されるフェノール化合物類を単
独で加えるだけでもある程度は有効であるが、それぞれ
単独で添加量を増やすと、一般式（II）で示されるビス
フェノール化合物は、−６０〜−５０℃の低温で保管す
ると、析出が起こりやすくなる。また一般式（III）で
示されるトリスフェノール化合物は、著しい残膜率の低
下が見られる。しかし一般式（II）で示されるビスフェ
ノール化合物と一般式（III）で示されるトリスフェノ
ール化合物とを併用することにより、各々が有する欠点
が改善され、更に高感度の感光特性と封止樹脂との優れ
た密着性も発現した。
【００３１】フェノール化合物類の添加量は、一般式
（Ｉ）で示されるポリアミド１００重量部に対して、一
般式（II）で表わされるビスフェノール化合物と一般式
（III）で表わされるトリスフェノール化合物を両者合
計１〜３０重量部である。両フェノール化合物の添加量
が３０重量部より多いと、前述のように−６０〜−５０
℃の低温保管で析出が生じたり、現像時に著しい残膜率
の低下が起こる。添加量が１重量部未満では、封止樹脂
との密着性が低下するばかりか現像時における感度が低
下する。一般式（II）に示されるビスフェノール化合物
としては下記のもの等を挙げることができるがこれらに
限定されない。
（Ｉ）で示されるポリアミド１００重量部に対して、一
般式（II）で表わされるビスフェノール化合物と一般式
（III）で表わされるトリスフェノール化合物を両者合
計１〜３０重量部である。両フェノール化合物の添加量
が３０重量部より多いと、前述のように−６０〜−５０
℃の低温保管で析出が生じたり、現像時に著しい残膜率
の低下が起こる。添加量が１重量部未満では、封止樹脂
との密着性が低下するばかりか現像時における感度が低
下する。一般式（II）に示されるビスフェノール化合物
としては下記のもの等を挙げることができるがこれらに
限定されない。
【００３２】
【化１８】
【００３３】
【化１９】
【００３４】
【化２０】
【００３５】
【化２１】
【００３６】これらの中で特に、好ましいものとして
は、
は、
【００３７】
【化２２】
【００３８】である。また、一般式（III）に示される
化合物としては下記のもの等を挙げることができるがこ
れらに限定されない。
化合物としては下記のもの等を挙げることができるがこ
れらに限定されない。
【００３９】
【化２３】
【００４０】
【化２４】
【００４１】
【化２５】
【００４２】これらの中で特に、好ましいものとして
は、
は、
【００４３】
【化２６】
【００４４】である。本発明におけるポジ型感光性樹脂
組成物には、必要によりレベリング剤、シランカップリ
ング剤等の添加剤を添加することができる。本発明にお
いてはこれらの成分を溶剤に溶解し、ワニス状にして使
用する。溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、
ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジ
エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチ
ル、メチル−１，３−ブチレングリコールアセテート、
１，３−ブチレングリコール−３−モノメチルエーテ
ル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−３
−メトキシプロピオネート等が挙げられ、単独でも混合
して用いてもよい。
組成物には、必要によりレベリング剤、シランカップリ
ング剤等の添加剤を添加することができる。本発明にお
いてはこれらの成分を溶剤に溶解し、ワニス状にして使
用する。溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、
ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジ
エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチ
ル、メチル−１，３−ブチレングリコールアセテート、
１，３−ブチレングリコール−３−モノメチルエーテ
ル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−３
−メトキシプロピオネート等が挙げられ、単独でも混合
して用いてもよい。
【００４５】本発明のポジ型感光性樹脂組成物の使用方
法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコン
ウェハー、セラミック基板、アルミ基板等に塗布する。
塗布量は、半導体装置の場合、硬化後の最終膜厚が０．
１〜２０μｍになるよう塗布する。膜厚が０．１μｍ以
下であると、半導体素子の保護表面膜としての機能を十
分に発揮することが困難となり、２０μｍ以上である
と、微細な加工パターンを得ることが困難となるばかり
でなく、加工に時間がかかりスループットが低下する。
塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプ
レーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコ
ーティング等がある。次に、６０〜１３０℃でプリベー
クして塗膜を乾燥後、所望のパターン形状に化学線を照
射する。化学線としては、Ｘ線、電子線、紫外線、可視
光線等が使用できるが、２００〜５００ｎｍの波長のも
のが好ましい。次に照射部を現像液で溶解除去すること
によりレリーフパターンを得る。現像液としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等
の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン
等の第１アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピル
アミン等の第２アミン類、トリエチルアミン、メチルジ
エチルアミン等の第３アミン類、ジメチルエタノールア
ミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチル
アンモニウムヒドロキシド等の第４級アンモニウム塩等
のアルカリ類の水溶液、及びこれにメタノール、エタノ
ールのごときアルコール類等の水溶性有機溶媒や界面活
性剤を適当量添加した水溶液を好適に使用することがで
きる。現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超
音波等の方式が可能である。次に、現像によって形成し
たレリーフパターンをリンスする。リンス液としては、
蒸留水を使用する。次に加熱処理を行い、オキサゾール
環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコン
ウェハー、セラミック基板、アルミ基板等に塗布する。
塗布量は、半導体装置の場合、硬化後の最終膜厚が０．
１〜２０μｍになるよう塗布する。膜厚が０．１μｍ以
下であると、半導体素子の保護表面膜としての機能を十
分に発揮することが困難となり、２０μｍ以上である
と、微細な加工パターンを得ることが困難となるばかり
でなく、加工に時間がかかりスループットが低下する。
塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプ
レーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコ
ーティング等がある。次に、６０〜１３０℃でプリベー
クして塗膜を乾燥後、所望のパターン形状に化学線を照
射する。化学線としては、Ｘ線、電子線、紫外線、可視
光線等が使用できるが、２００〜５００ｎｍの波長のも
のが好ましい。次に照射部を現像液で溶解除去すること
によりレリーフパターンを得る。現像液としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等
の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン
等の第１アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピル
アミン等の第２アミン類、トリエチルアミン、メチルジ
エチルアミン等の第３アミン類、ジメチルエタノールア
ミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチル
アンモニウムヒドロキシド等の第４級アンモニウム塩等
のアルカリ類の水溶液、及びこれにメタノール、エタノ
ールのごときアルコール類等の水溶性有機溶媒や界面活
性剤を適当量添加した水溶液を好適に使用することがで
きる。現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超
音波等の方式が可能である。次に、現像によって形成し
たレリーフパターンをリンスする。リンス液としては、
蒸留水を使用する。次に加熱処理を行い、オキサゾール
環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
【００４６】次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた
ＬＯＣ型構造を有する半導体装置への応用例について図
面を用いて説明する。図１は、本発明のＬＯＣ型構造を
有する樹脂封止型半導体装置の断面図で、チップ２上に
本発明の感光性樹脂組成物のコート層があり、パターニ
ング、硬化後、このコート層を接着剤１としてチップ２
とリードフレーム３を接着固定し、チップ２とリードフ
レーム３を金線ワイヤ４で接続した後、樹脂封止５で封
止したものである。接着方法としては、チップを２００
〜４５０℃に加熱し、０．１〜１０Ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で数秒間圧着する。図２は、従来のＬＯＣ型構造を有す
る樹脂封止型半導体装置の断面図で接着剤１'付き絶縁
フィルム６を介してチップ２とリードフレーム３を接着
固定した後、封止樹脂５で封止したものである。従来は
接着剤１'付き絶縁フィルム６をリードフレーム３に接
着した後、チップ２とリードフレーム３を接着するので
作業性がよくない。接着剤１'付き絶縁フィルム６の絶
縁フィルムとしては、吸水率、線膨張係数の大きな２０
μｍ程度のポリイミドフィルムを用いているので、半田
浸せき時にパッケージクラックが発生するという問題が
あったが、本発明の感光性樹脂の接着層は低吸水率で薄
膜のためパッケージクラックの発生がなく、高信頼性の
ＬＯＣ構造を有する樹脂封止型半導体装置が得られる。
ＬＯＣ型構造を有する半導体装置への応用例について図
面を用いて説明する。図１は、本発明のＬＯＣ型構造を
有する樹脂封止型半導体装置の断面図で、チップ２上に
本発明の感光性樹脂組成物のコート層があり、パターニ
ング、硬化後、このコート層を接着剤１としてチップ２
とリードフレーム３を接着固定し、チップ２とリードフ
レーム３を金線ワイヤ４で接続した後、樹脂封止５で封
止したものである。接着方法としては、チップを２００
〜４５０℃に加熱し、０．１〜１０Ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で数秒間圧着する。図２は、従来のＬＯＣ型構造を有す
る樹脂封止型半導体装置の断面図で接着剤１'付き絶縁
フィルム６を介してチップ２とリードフレーム３を接着
固定した後、封止樹脂５で封止したものである。従来は
接着剤１'付き絶縁フィルム６をリードフレーム３に接
着した後、チップ２とリードフレーム３を接着するので
作業性がよくない。接着剤１'付き絶縁フィルム６の絶
縁フィルムとしては、吸水率、線膨張係数の大きな２０
μｍ程度のポリイミドフィルムを用いているので、半田
浸せき時にパッケージクラックが発生するという問題が
あったが、本発明の感光性樹脂の接着層は低吸水率で薄
膜のためパッケージクラックの発生がなく、高信頼性の
ＬＯＣ構造を有する樹脂封止型半導体装置が得られる。
【００４７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 《実施例１》 ＊ポリアミドの合成 ジフェニルエーテル−４，４’−ジカルボン酸１モルと
１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール２モ
ルとを反応させて得られたジカルボン酸誘導体４４３．
２ｇ（０．９モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス
（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン３６
６．３ｇ（１．０モル）とを温度計、攪拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた４つ口のセパラブルフ
ラスコに入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０００ｇ
を加えて溶解させた。その後オイルバスを用いて７５℃
にて１２時間反応させた。次にＮ−メチル−２−ピロリ
ドン５００ｇに溶解させた５−ノルボルネン−２，３−
ジカルボン酸無水物３２．８ｇ（０．２モル）を加え、
更に１２時間攪拌して反応を終了した。反応混合物をろ
過した後、反応混合物を水／メタノール＝３／１の溶液
に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で
乾燥し、目的のポリアミド（Ａ−１）を得た。
る。 《実施例１》 ＊ポリアミドの合成 ジフェニルエーテル−４，４’−ジカルボン酸１モルと
１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール２モ
ルとを反応させて得られたジカルボン酸誘導体４４３．
２ｇ（０．９モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス
（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン３６
６．３ｇ（１．０モル）とを温度計、攪拌機、原料投入
口、乾燥窒素ガス導入管を備えた４つ口のセパラブルフ
ラスコに入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン３０００ｇ
を加えて溶解させた。その後オイルバスを用いて７５℃
にて１２時間反応させた。次にＮ−メチル−２−ピロリ
ドン５００ｇに溶解させた５−ノルボルネン−２，３−
ジカルボン酸無水物３２．８ｇ（０．２モル）を加え、
更に１２時間攪拌して反応を終了した。反応混合物をろ
過した後、反応混合物を水／メタノール＝３／１の溶液
に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で
乾燥し、目的のポリアミド（Ａ−１）を得た。
【００４８】＊ポジ型感光性樹脂組成物の作製 合成したポリアミド（Ａ−1）１００ｇ、下記式の構造
を有するジアゾキノン（Ｂ−１）２５ｇをＮ−メチル−
２−ピロリドン２５０ｇに溶解した後、０．２μｍのテ
フロンフィルターで濾過し感光性樹脂組成物を得た。
を有するジアゾキノン（Ｂ−１）２５ｇをＮ−メチル−
２−ピロリドン２５０ｇに溶解した後、０．２μｍのテ
フロンフィルターで濾過し感光性樹脂組成物を得た。
【００４９】＊特性評価 このポジ型感光性樹脂組成物をシリコンウェハー上にス
ピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて
１２０℃で４分乾燥し、膜厚約５μｍの塗膜を得た。こ
の塗膜にｇ線ステッパー露光機ＮＳＲ−１５０５Ｇ３Ａ
（ニコン(株)製）によりレチクルを通して５０ｍＪ／ｃ
ｍ2から１０ｍＪ／ｃｍ2ずつ増やして５４０ｍＪ／ｃｍ
2まで露光を行った。次に１．４０％のテトラメチルア
ンモニウムヒドロキシド水溶液に６０秒浸漬することに
よって露光部を溶解除去した後、純水で３０秒間リンス
した。その結果、露光量２３０ｍＪ／ｃｍ2で照射した
部分よりパターンが成形されていることが確認できた。
（感度は２３０ｍＪ／ｃｍ2）。この時の残膜率（現像
後の膜厚／現像前の膜厚×１００）は９３．１％と非常
に高い値を示した。また、吸水率は０．３％であった。
次に前記シリコンウエハを６×１５ｍｍにダイシング
し、得られた半導体チップを４２合金製リードフレーム
に４００℃で１秒加圧（１Ｋｇ／ｃｍ2）接着した。そ
の後エポキシ樹脂系封止材料でＬＯＣ構造の３００ｍｉ
ｌ幅のＳＯＪに封止した。この封止品２０個を８５℃／
８５％ＲＨ下に１６時間放置した後、ＩＲフロー（２４
０℃×１０秒）にかけ、パッケージにクラックが発生す
る数を調べたところ、クラック発生数は０／２０であっ
た。
ピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて
１２０℃で４分乾燥し、膜厚約５μｍの塗膜を得た。こ
の塗膜にｇ線ステッパー露光機ＮＳＲ−１５０５Ｇ３Ａ
（ニコン(株)製）によりレチクルを通して５０ｍＪ／ｃ
ｍ2から１０ｍＪ／ｃｍ2ずつ増やして５４０ｍＪ／ｃｍ
2まで露光を行った。次に１．４０％のテトラメチルア
ンモニウムヒドロキシド水溶液に６０秒浸漬することに
よって露光部を溶解除去した後、純水で３０秒間リンス
した。その結果、露光量２３０ｍＪ／ｃｍ2で照射した
部分よりパターンが成形されていることが確認できた。
（感度は２３０ｍＪ／ｃｍ2）。この時の残膜率（現像
後の膜厚／現像前の膜厚×１００）は９３．１％と非常
に高い値を示した。また、吸水率は０．３％であった。
次に前記シリコンウエハを６×１５ｍｍにダイシング
し、得られた半導体チップを４２合金製リードフレーム
に４００℃で１秒加圧（１Ｋｇ／ｃｍ2）接着した。そ
の後エポキシ樹脂系封止材料でＬＯＣ構造の３００ｍｉ
ｌ幅のＳＯＪに封止した。この封止品２０個を８５℃／
８５％ＲＨ下に１６時間放置した後、ＩＲフロー（２４
０℃×１０秒）にかけ、パッケージにクラックが発生す
る数を調べたところ、クラック発生数は０／２０であっ
た。
【００５０】《実施例２》実施例１におけるポリアミド
の合成において、ジフェニルエーテル−４，４’−ジカ
ルボン酸１モルと１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾ
トリアゾール２モルとを反応させて得られたジカルボン
酸誘導体の代わりに、アジンピン酸１モルと１−ヒドロ
キシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール２モルとを反応
させて得られたジカルボン酸誘導体を用いてポリアミド
（Ａ−2）を合成し、その他は実施例１と同様の評価を
行った。
の合成において、ジフェニルエーテル−４，４’−ジカ
ルボン酸１モルと１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾ
トリアゾール２モルとを反応させて得られたジカルボン
酸誘導体の代わりに、アジンピン酸１モルと１−ヒドロ
キシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール２モルとを反応
させて得られたジカルボン酸誘導体を用いてポリアミド
（Ａ−2）を合成し、その他は実施例１と同様の評価を
行った。
【００５１】《実施例３》実施例１におけるポリアミド
の合成においてヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−ア
ミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパンの替わりに
３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルホンを用いて、ポリアミド（Ａ−３）を合成し、
その他は実施例１と同様の評価を行った。
の合成においてヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−ア
ミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパンの替わりに
３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルホンを用いて、ポリアミド（Ａ−３）を合成し、
その他は実施例１と同様の評価を行った。
【００５２】《実施例４》実施例１におけるポリアミド
の合成において５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン
酸無水物の替わりに無水マレイン酸を用いてポリアミド
（Ａ−４）を合成し、その他は実施例１と同様の評価を
行った。
の合成において５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン
酸無水物の替わりに無水マレイン酸を用いてポリアミド
（Ａ−４）を合成し、その他は実施例１と同様の評価を
行った。
【００５３】《実施例５》実施例１における感光性樹脂
組成物中の感光性ジアゾキノン化合物Ｂ−１をＢ−２に
替えて、更に該成分の添加量を表１の様に替えた他は実
施例１と同様の評価を行った。
組成物中の感光性ジアゾキノン化合物Ｂ−１をＢ−２に
替えて、更に該成分の添加量を表１の様に替えた他は実
施例１と同様の評価を行った。
【００５４】《実施例６》実施例１における感光性樹脂
組成物中の感光性ジアゾキノン化合物Ｂ−１をＢ−３に
替えて、更に該成分の添加量を表１の様に替えた他は実
施例１と同様の評価を行った。
組成物中の感光性ジアゾキノン化合物Ｂ−１をＢ−３に
替えて、更に該成分の添加量を表１の様に替えた他は実
施例１と同様の評価を行った。
【００５５】《実施例７》実施例１における感光性樹脂
組成物中の感光性ジアゾキノン化合物Ｂ−１の添加量を
表１の様に替えた他は実施例１と同様の評価を行った。
組成物中の感光性ジアゾキノン化合物Ｂ−１の添加量を
表１の様に替えた他は実施例１と同様の評価を行った。
【００５６】《実施例８》実施例１における感光性樹脂
組成物中にビスフェノール化合物Ｃ−１ １０ｇを添加
した他は実施例１と同様の評価を行った。
組成物中にビスフェノール化合物Ｃ−１ １０ｇを添加
した他は実施例１と同様の評価を行った。
【００５７】《比較例１》カプトンフィルム（吸水率２
％）の両面にポリエーテルアミド系の接着剤が塗布され
ている絶縁フィルムを用いて、実施例１と同様に半導体
チップと４２合金製リードフレームを４００℃、１秒で
加圧（１Ｋｇ／ｃｍ2）接着し、エポキシ樹脂系封止材
料で封止した。この半導体装置のパッケージクラックを
調べたところ１５／２０であった。
％）の両面にポリエーテルアミド系の接着剤が塗布され
ている絶縁フィルムを用いて、実施例１と同様に半導体
チップと４２合金製リードフレームを４００℃、１秒で
加圧（１Ｋｇ／ｃｍ2）接着し、エポキシ樹脂系封止材
料で封止した。この半導体装置のパッケージクラックを
調べたところ１５／２０であった。
【００５８】《比較例２》ユーピレックスフィルム（吸
水率１％）に比較例１と同様の接着剤を塗布し、実施例
１と同様にして半導体装置を作製した。この半導体装置
のパッケージクラックを調べたところ９／２０であっ
た。
水率１％）に比較例１と同様の接着剤を塗布し、実施例
１と同様にして半導体装置を作製した。この半導体装置
のパッケージクラックを調べたところ９／２０であっ
た。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【化２７】
【００６１】
【化２８】
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、チップとリードフレー
ムの接着が従来技術に比べ、大幅な作業工数の短縮が可
能になる。またリフロー時に前記絶縁フィルム中に吸水
された水分がパッケージの中で気化膨張するのを低減す
ることができるのでパッケージクラックの発生を防止で
きる。従って、安価で高信頼性のＬＯＣ構造の樹脂封止
型半導体装置を提供できる。
ムの接着が従来技術に比べ、大幅な作業工数の短縮が可
能になる。またリフロー時に前記絶縁フィルム中に吸水
された水分がパッケージの中で気化膨張するのを低減す
ることができるのでパッケージクラックの発生を防止で
きる。従って、安価で高信頼性のＬＯＣ構造の樹脂封止
型半導体装置を提供できる。
【図１】図１は本発明のＬＯＣ構造を有する樹脂封止型
半導体装置の断面図である。
半導体装置の断面図である。
【図２】図２は従来技術によるＬＯＣ構造を有する樹脂
封止型半導体装置の断面図である。
封止型半導体装置の断面図である。
１ 接着剤 １' 接着剤 ２ チップ ３ リードフレーム ４ 金線ワイヤ ５ 封止樹脂 ６ 絶縁フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/52
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式（Ｉ）で示されるポリアミド１０
０重量部と感光性ジアゾキノン化合物１〜１００重量部
とからなるポジ型感光性樹脂組成物のコート層を半導体
チップの回路素子形成面上に有し、該コート層を接着剤
とし、複数のインナーリードを前記半導体チップと接着
し、該インナーリードと半導体チップとが、ボンディン
グワイヤで接続され、封止樹脂で封止されたリードオン
チップ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）構造を有すること
を特徴とする樹脂封止型半導体装置。 【化１】 - 【請求項２】 請求項１記載のポジ型感光性樹脂組成物
が、さらに一般式（II）で表わされるビスフェノール化
合物および一般式（III）で表わされるトリスフェノー
ル化合物を、両者合計１〜３０重量部配合してなるポジ
型感光性樹脂組成物である請求項１記載の樹脂封止型半
導体装置。 【化２】 【化３】 - 【請求項３】 請求項１記載のポジ型感光性樹脂組成物
の一般式（Ｉ）のポリアミドにおけるＸが、下記より選
ばれてなる請求項１又は２記載の樹脂封止型半導体装
置。 【化４】 - 【請求項４】 請求項１記載のポジ型感光性樹脂組成物
の一般式（Ｉ）のポリアミドにおけるＹが、下記より選
ばれてなる請求項１、２又は３記載の樹脂封止型半導体
装置。 【化５】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33355398A JP3313331B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33355398A JP3313331B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164608A JP2000164608A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3313331B2 true JP3313331B2 (ja) | 2002-08-12 |
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ID=18267337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33355398A Expired - Fee Related JP3313331B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313331B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006096812A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体表面保護膜用樹脂組成物、及びそれを用いた半導体装置 |
| WO2007004345A1 (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Toray Industries, Inc. | 感光性樹脂組成物および接着改良剤 |
| JP2009141016A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体装置の製造方法、感光性接着剤及び半導体装置 |
| JP2009278066A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-26 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体用接着部材、半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP33355398A patent/JP3313331B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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