JPH0210858A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体素子を樹脂封止した樹脂封止型半導体
装置に関するものである。
装置に関するものである。
第３図は従来の樹脂封止型半導体装置を示す断面図であ
り、図において（１）は基体となるアイランド、このア
イランドは外部機器との電気的接続を行う接続端子とな
ることもある。（２）は上記アイランド（１）に装着さ
れた半導体素子、（３）はこの半導体素子（２）を上記
アイランド（１）に固着する接着剤、（４）は外部機器
との電気的接続を行う接続端子であるリード、（５）は
このリード（４）と上記半導体素子（２）とを電気的に
接続する接続導体であるワイヤ、（６）は固形タール状
の半導体封止用樹脂であり、上記半導体素子（２）、ワ
イヤ（５）、及びワイヤ（５）とリード（４）との接続
部を封止、絶縁、保護している。この半導体封止用樹脂
（６）は有機高分子（例えば、クレゾールノボラックエ
ポキシと硬化剤のフェノール樹脂とから成る）と無機充
填材（例えば、補強材としてのシリカ（Ｓｉｆｔ）
）とより構成されているエポキシ樹脂ベースのものが主
流で、通常、１８０℃の温度で、低圧で樹脂を流し込む
低圧トランスファ（移送）法によって成形される。
り、図において（１）は基体となるアイランド、このア
イランドは外部機器との電気的接続を行う接続端子とな
ることもある。（２）は上記アイランド（１）に装着さ
れた半導体素子、（３）はこの半導体素子（２）を上記
アイランド（１）に固着する接着剤、（４）は外部機器
との電気的接続を行う接続端子であるリード、（５）は
このリード（４）と上記半導体素子（２）とを電気的に
接続する接続導体であるワイヤ、（６）は固形タール状
の半導体封止用樹脂であり、上記半導体素子（２）、ワ
イヤ（５）、及びワイヤ（５）とリード（４）との接続
部を封止、絶縁、保護している。この半導体封止用樹脂
（６）は有機高分子（例えば、クレゾールノボラックエ
ポキシと硬化剤のフェノール樹脂とから成る）と無機充
填材（例えば、補強材としてのシリカ（Ｓｉｆｔ）
）とより構成されているエポキシ樹脂ベースのものが主
流で、通常、１８０℃の温度で、低圧で樹脂を流し込む
低圧トランスファ（移送）法によって成形される。
従来の樹脂封止型半導体装置は、半導体封止用樹脂（６
）のトランスファ成形時に樹脂の流れによりワイヤ（５
）などに応力を受ける他、樹脂が硬化する時の硬化収縮
による応力や、成形時の温度変化にともなう成形収縮に
よる応力、及び半導体素子（２）、アイランド（１）、
リード（４）等と半導体封圧用樹脂（６）との線膨張係
数の差に起因して温度サイクルや熱衝撃などによる応力
を受け、半導体素子（２）の特性（６ン や半導体封止用樹脂部の品質に悪影響を与えることがあ
った。
）のトランスファ成形時に樹脂の流れによりワイヤ（５
）などに応力を受ける他、樹脂が硬化する時の硬化収縮
による応力や、成形時の温度変化にともなう成形収縮に
よる応力、及び半導体素子（２）、アイランド（１）、
リード（４）等と半導体封圧用樹脂（６）との線膨張係
数の差に起因して温度サイクルや熱衝撃などによる応力
を受け、半導体素子（２）の特性（６ン や半導体封止用樹脂部の品質に悪影響を与えることがあ
った。
また、この樹脂封止型半導体装置のリード（４）の先端
（６）を図示しない基板に挿入し約２６０℃で１０乃至
２０秒加熱して半田付けを行なう挿入実装の際、半導体
封止用樹脂（６）が半導体素子（２）より熱膨張係数が
大きいため半導体封止用樹脂（６）と半導体素子（２）
との間に歪が生じ剥離が起ることがある。第４図の（６
）はこの場合の＃離した部分を示す。
（６）を図示しない基板に挿入し約２６０℃で１０乃至
２０秒加熱して半田付けを行なう挿入実装の際、半導体
封止用樹脂（６）が半導体素子（２）より熱膨張係数が
大きいため半導体封止用樹脂（６）と半導体素子（２）
との間に歪が生じ剥離が起ることがある。第４図の（６
）はこの場合の＃離した部分を示す。
更に、この樹脂封止型半導体装置のリード（４）の先端
＠乃を、図示しない基板に半田クリームで仮止めし、こ
の装置全体をフロリナート（腐食性のない物質）雰囲気
中で、その沸点である２１５°Ｃ以上約２６０℃以下の
温度に保持して半田付けを行なう表面実装の際、この樹
脂封止型半導体装置の製造後で表面実装するに至るまで
の間に樹脂に吸収されている（吸収されるに要する時間
は、樹脂層が薄い場合は４乃至５時間、厚い場合は数ケ
月）水分の急激な蒸気化が起るが、吸水率は半導体封圧
用樹脂（６）の方が半導体素子（２）より大きいため、
半導体封止用樹脂（６）から出た水蒸気が半導体封止用
樹脂（６）と半導体素子（２）、アイランド（１）等と
の境界面に集まり、これらの境界面を剥離させることが
ある。第４図のσυ、四、（至）はこの場合の剥離した
部分を示す。
＠乃を、図示しない基板に半田クリームで仮止めし、こ
の装置全体をフロリナート（腐食性のない物質）雰囲気
中で、その沸点である２１５°Ｃ以上約２６０℃以下の
温度に保持して半田付けを行なう表面実装の際、この樹
脂封止型半導体装置の製造後で表面実装するに至るまで
の間に樹脂に吸収されている（吸収されるに要する時間
は、樹脂層が薄い場合は４乃至５時間、厚い場合は数ケ
月）水分の急激な蒸気化が起るが、吸水率は半導体封圧
用樹脂（６）の方が半導体素子（２）より大きいため、
半導体封止用樹脂（６）から出た水蒸気が半導体封止用
樹脂（６）と半導体素子（２）、アイランド（１）等と
の境界面に集まり、これらの境界面を剥離させることが
ある。第４図のσυ、四、（至）はこの場合の剥離した
部分を示す。
このように、境界面の剥離が起ると、半導体封止用樹脂
（６ンと半導体素子（２）、アイランド（１）とは夫々
のコーナーのみで接触し、そこに応力が集中する。この
ような状態で半導体封止用樹脂（６）が収縮すると、半
導体素子（２）及び半導体封止用樹脂（６）は材料強度
が弱いので夫々にクラック（ひび割れ）が生じ材料破壊
に至る。
（６ンと半導体素子（２）、アイランド（１）とは夫々
のコーナーのみで接触し、そこに応力が集中する。この
ような状態で半導体封止用樹脂（６）が収縮すると、半
導体素子（２）及び半導体封止用樹脂（６）は材料強度
が弱いので夫々にクラック（ひび割れ）が生じ材料破壊
に至る。
第４図のｃ！ｎ 、（２）、に）、（財）はクラックが
生じ材料破壊した部分を示す。このようなりラックが発
生すると半導体封止用樹脂（６）中に埋め込まれている
ワイヤ（５）が断線に至ることもある。又、上述した剥
離が半導体素子（２）又はリード（４）の表面で起ると
、超音波熱圧着などにより半導体素子（２）及びリード
（４）に対してワイヤボンドしである部分０１Ｊ、に）
に力が加わり強度劣化を起して外れることがある。また
外れない場合でも半導体封止用樹脂（６）との境界面の
誘導率が変化したり、ワイヤボンドしである部分（２）
、＠の電気的接触不良を生ずるなど種々の不都合を招く
他、剥離した部分に水分が侵入してワイヤボンドしであ
る部分に）を腐食させる場合もある。
生じ材料破壊した部分を示す。このようなりラックが発
生すると半導体封止用樹脂（６）中に埋め込まれている
ワイヤ（５）が断線に至ることもある。又、上述した剥
離が半導体素子（２）又はリード（４）の表面で起ると
、超音波熱圧着などにより半導体素子（２）及びリード
（４）に対してワイヤボンドしである部分０１Ｊ、に）
に力が加わり強度劣化を起して外れることがある。また
外れない場合でも半導体封止用樹脂（６）との境界面の
誘導率が変化したり、ワイヤボンドしである部分（２）
、＠の電気的接触不良を生ずるなど種々の不都合を招く
他、剥離した部分に水分が侵入してワイヤボンドしであ
る部分に）を腐食させる場合もある。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、実装時の加熱により、半導体封止用樹脂に吸
収されている水分が急激に水蒸気化しても、半導体素子
の電気特性の劣化あるいは半導体素子又は半導体封止用
樹脂の材料破壊が起りに（い樹脂封止型半導体装置を得
ることを目的としている。
たもので、実装時の加熱により、半導体封止用樹脂に吸
収されている水分が急激に水蒸気化しても、半導体素子
の電気特性の劣化あるいは半導体素子又は半導体封止用
樹脂の材料破壊が起りに（い樹脂封止型半導体装置を得
ることを目的としている。
この発明に係る樹脂封止型半導体装置は、ゲル等の応力
緩衝性又は粘着性の高い材料で構成される第１の被覆層
で、半導体素子、接続導体、及び接続導体と接続端子と
の接続部を覆い、半導体封止用樹脂で構成される第２の
被覆層で、上記接続端子の一部を露出するように上記第
１の被覆層を覆ったものである。
緩衝性又は粘着性の高い材料で構成される第１の被覆層
で、半導体素子、接続導体、及び接続導体と接続端子と
の接続部を覆い、半導体封止用樹脂で構成される第２の
被覆層で、上記接続端子の一部を露出するように上記第
１の被覆層を覆ったものである。
この発明における樹脂封止型半導体装置は、ゲル等の応
力緩衝性又は粘着性の高い材料で構成される第１の被覆
層で半導体素子、接続導体、及び接続導体と接続端子と
の接続部を覆っているので、トランスファ成形法による
第２の被複層の成形時に接続導体や半導体素子等に加わ
るべき応力が緩衝される他、実装時の加熱によって第２
の被覆層に吸収されている水分が急激に水蒸気化するこ
とがあっても、これが半導体素子、接続導体等の表面に
達するのを第１の被覆層が遮るため、それらの表面での
剥離が発生しない。従って、半導体素子及び半導体封止
用樹脂にクラックが発生することもない。
力緩衝性又は粘着性の高い材料で構成される第１の被覆
層で半導体素子、接続導体、及び接続導体と接続端子と
の接続部を覆っているので、トランスファ成形法による
第２の被複層の成形時に接続導体や半導体素子等に加わ
るべき応力が緩衝される他、実装時の加熱によって第２
の被覆層に吸収されている水分が急激に水蒸気化するこ
とがあっても、これが半導体素子、接続導体等の表面に
達するのを第１の被覆層が遮るため、それらの表面での
剥離が発生しない。従って、半導体素子及び半導体封止
用樹脂にクラックが発生することもない。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による樹脂封止型半導体装
置を示す断面図であり、第２図はこの実施晶装時の効果
を説明するための図である。これらの図において、（１
）〜（５）は上記従来の樹脂封止型半導体装置と同様で
あるので説明を省略する、（７〕はアイランド（１）、
半導体素子（２）、ワイヤ（５）及びワイヤ（５）とリ
ード（４）との接続部を覆う第１の被覆層で、応力緩衝
性あるいは粘着性もしくはこれらの両方の性質を備えた
ゲルであり、シリコーンなどで構成されるものである。
置を示す断面図であり、第２図はこの実施晶装時の効果
を説明するための図である。これらの図において、（１
）〜（５）は上記従来の樹脂封止型半導体装置と同様で
あるので説明を省略する、（７〕はアイランド（１）、
半導体素子（２）、ワイヤ（５）及びワイヤ（５）とリ
ード（４）との接続部を覆う第１の被覆層で、応力緩衝
性あるいは粘着性もしくはこれらの両方の性質を備えた
ゲルであり、シリコーンなどで構成されるものである。
具体的には、このゲルを垂らして乗せるポツティング法
などによってアイランド（ｌ）、半導体素子（２）、ワ
イヤ（５）、及びワイヤ（５）とリード（４）との接続
部を覆い、１５０℃以上の温度で熱硬化（ゲル状硬化）
処理を行ってゴム状の弾性体にする。（８）は上述した
従来の半導体封止用樹脂（６）と同様の材料からなる第
２の被覆層で、リード（４）の先端部を残して上記第１
の被覆層（ｎの全周面を覆っている。
などによってアイランド（ｌ）、半導体素子（２）、ワ
イヤ（５）、及びワイヤ（５）とリード（４）との接続
部を覆い、１５０℃以上の温度で熱硬化（ゲル状硬化）
処理を行ってゴム状の弾性体にする。（８）は上述した
従来の半導体封止用樹脂（６）と同様の材料からなる第
２の被覆層で、リード（４）の先端部を残して上記第１
の被覆層（ｎの全周面を覆っている。
このように二重の被覆構造としているため、外側の被覆
である半導体封止用樹脂（８）をトランスファ成形法に
よって形成する場合に、従来、半導体素子（２）やワイ
ヤ（５）等に加わっていた種々の応力が第１の被覆層（
７）の応力緩衝性あるいは粘着性によって吸収され、半
導体素子狐やワイヤ塩等に加ゎ（１（λ）（５） ることかない。また、樹脂封止型半導体装置を全体的に
加熱して半田付けを行なう表面実装においても、第２の
被覆層（８）に吸収されている水分は、第１の被Ｎ ）
ｆＡ （７）の粘着性等によって第１の被覆層（７）内
の侵入が阻止されるため、第２の被覆層（８）に吸収さ
れている水分が急激に蒸気化しても、ξれも第１の被Ｎ
ｆｆｉ （７）内に侵入することはない。加えて第１
の被覆層（７）と半導体素子（２）等との境界面は第１
の被Ｎ 層（７）の粘着性のために剥離することはない
。仮りに、第２図のＩＩ） 、 ＠ 、 Ｈのように一
時的に剥離することがあったとしても、第１の被覆層（
７）の粘着性等によってすぐに原状に復する仁とになる
。
である半導体封止用樹脂（８）をトランスファ成形法に
よって形成する場合に、従来、半導体素子（２）やワイ
ヤ（５）等に加わっていた種々の応力が第１の被覆層（
７）の応力緩衝性あるいは粘着性によって吸収され、半
導体素子狐やワイヤ塩等に加ゎ（１（λ）（５） ることかない。また、樹脂封止型半導体装置を全体的に
加熱して半田付けを行なう表面実装においても、第２の
被覆層（８）に吸収されている水分は、第１の被Ｎ ）
ｆＡ （７）の粘着性等によって第１の被覆層（７）内
の侵入が阻止されるため、第２の被覆層（８）に吸収さ
れている水分が急激に蒸気化しても、ξれも第１の被Ｎ
ｆｆｉ （７）内に侵入することはない。加えて第１
の被覆層（７）と半導体素子（２）等との境界面は第１
の被Ｎ 層（７）の粘着性のために剥離することはない
。仮りに、第２図のＩＩ） 、 ＠ 、 Ｈのように一
時的に剥離することがあったとしても、第１の被覆層（
７）の粘着性等によってすぐに原状に復する仁とになる
。
さらにまた、第２の被覆層（８）とリード（４）との間
に第２図の麹に示すように剥離が起った場合も、第１の
被覆層（７）の粘着性等によって第１の被覆層（７）が
剥離部分−に流入し、剥離によって生じた空間を埋める
ため剥離状態は解消する。従って半導体素子（２］や第
２の被覆、＠（８）にクラックが発生するようなことは
なく、また、半導体素子の電気特性が実装後に悪化した
りすることもない。
に第２図の麹に示すように剥離が起った場合も、第１の
被覆層（７）の粘着性等によって第１の被覆層（７）が
剥離部分−に流入し、剥離によって生じた空間を埋める
ため剥離状態は解消する。従って半導体素子（２］や第
２の被覆、＠（８）にクラックが発生するようなことは
なく、また、半導体素子の電気特性が実装後に悪化した
りすることもない。
なお、上記実施例では第１の被覆層（ｎとしてシリコー
ンなどのゲルを一例として挙げたが、弾性率が小さいポ
リイミドシリコーンなど柔軟性のある材料を用いても、
上記と同様の効果が得られる。
ンなどのゲルを一例として挙げたが、弾性率が小さいポ
リイミドシリコーンなど柔軟性のある材料を用いても、
上記と同様の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば、半導体素子、接続導
体、及び接続導体と接続端子との接続部を応力緩衝性又
は粘着性の高い材料で構成された第１の被覆層で覆い、
その外面を半導体封止用樹脂により構成された第２の被
覆層で覆う二重封止構造にしたので、製造段階における
応力を効果的に吸収すると共に、半導体封止用樹脂中に
吸収された水分及びその蒸気が半導体素子等の表面に達
するのを阻止し、半導体封止用樹脂の剥離やクラックの
発生を防止して高品質の樹脂封止型半導体装置を得るこ
とができる。
体、及び接続導体と接続端子との接続部を応力緩衝性又
は粘着性の高い材料で構成された第１の被覆層で覆い、
その外面を半導体封止用樹脂により構成された第２の被
覆層で覆う二重封止構造にしたので、製造段階における
応力を効果的に吸収すると共に、半導体封止用樹脂中に
吸収された水分及びその蒸気が半導体素子等の表面に達
するのを阻止し、半導体封止用樹脂の剥離やクラックの
発生を防止して高品質の樹脂封止型半導体装置を得るこ
とができる。
第１図はこの発明の一実施例による樹脂封止型半導体装
置を示す断面図、第２図はこの発明の一実施例による樹
脂封止型半導体装置の実装時の効果を説明するための説
明図、第３図は従来の樹脂封止型半導体装置を示す断面
図、第４図は従来の樹脂封止型半導体装置を実装する時
の問題点を示す説明図である。 図において、（１）はアイランド、（２）は半導体素子
、（４）はリード、（５）はワイヤ、（６）は半導体封
止用樹脂、（７）は第１の被覆層、（８）は第２の被覆
層である１、なお、各因中同−符号は同一または相当部
分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 第４図
置を示す断面図、第２図はこの発明の一実施例による樹
脂封止型半導体装置の実装時の効果を説明するための説
明図、第３図は従来の樹脂封止型半導体装置を示す断面
図、第４図は従来の樹脂封止型半導体装置を実装する時
の問題点を示す説明図である。 図において、（１）はアイランド、（２）は半導体素子
、（４）はリード、（５）はワイヤ、（６）は半導体封
止用樹脂、（７）は第１の被覆層、（８）は第２の被覆
層である１、なお、各因中同−符号は同一または相当部
分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 半導体素子、この半導体素子の外部への接続端子、この
接続端子と上記半導体素子とを電気的に接続する接続導
体、応力緩衝性又は粘着性の高い材料により構成され上
記半導体素子、上記接続導体及び上記接続導体と上記接
続端子との接続部を覆う第１の被覆層、及び半導体封止
用樹脂により構成され上記接続端子の一部を露出するよ
うに上記第１の被覆層を覆う第２の被覆層を備えた樹脂
封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162815A JPH0210858A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63162815A JPH0210858A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210858A true JPH0210858A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15761754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63162815A Pending JPH0210858A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0210858A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446315A (en) * | 1991-03-08 | 1995-08-29 | Japan Gore-Tex, Inc. | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| JP2006060005A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
| JP2007096073A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Tdk Corp | コイル装置 |
| US7304413B2 (en) * | 2005-08-10 | 2007-12-04 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezooscillator |
| CN109166824A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-08 | 云谷（固安）科技有限公司 | 柔性显示屏的薄膜封装结构、柔性显示屏及显示装置 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63162815A patent/JPH0210858A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446315A (en) * | 1991-03-08 | 1995-08-29 | Japan Gore-Tex, Inc. | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| JP2006060005A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
| US7304413B2 (en) * | 2005-08-10 | 2007-12-04 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezooscillator |
| JP2007096073A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Tdk Corp | コイル装置 |
| CN109166824A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-08 | 云谷（固安）科技有限公司 | 柔性显示屏的薄膜封装结构、柔性显示屏及显示装置 |
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