JPH02268456A - 半導体素子パッケージ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔座業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子を搭載した基板を樹脂封止した半
導体素子パンケー７に関する。

〔従来の技術と課題〕

近年、ＬＥＩ工の高密度高集積化や多機能化の要求か急
増し入出力端子ビン数の増加、すなわち多ビン化の要求
か多くなっている。そこで、これらに応じられる安価で
信頼性の高いパツケージの開発が望まれている。従来、
これらの多ピンパツケージのうち、挿入型としては王に
ビングリッドアレイパック−７が使用されている。ビン
グリッドアレイパツケージは、高信頓性？特徴とするセ
ラミック製タイプと、低価格を最も％徴とする樹脂製タ
イプに大別される。

樹脂製のピングリツドアレイパツケージ基板としては、
いわゆるガラスエポキシ樹脂基板やガラスビスマレイミ
ドトリアゾン系樹脂基板を使用することが多い。まｔｌ
　これらの樹脂夷基板を用いる場合は、半導体素子を搭
載し、液状エポキシやシリコーン系の液状ボッティング
材でいわゆる樹脂封止するのが通例である。ところが、
これらの液状封止材は耐湿信頼性が不光分なためにパッ
ク−７としての改良が望まれている。

そこで、基板全体を樹脂で制止することに工って耐湿信
頼性を向上さセる試みがなされている。

友とえは、セラミック基板と封止枠体とをトランスファ
ー成形によって樹脂封止する方法（％公昭６１−４５．
３７９号公報）ま九は熱放散性に優れるセラミック製ま
友は金属製のプリント基板に半導体素子を搭載後、エポ
キシなどのボッティング封止材で封止してから基板全体
’ｋ）ランスファー成形などで樹脂封止する方法（特開
昭６１−５１．８５２号公報）が矧られている。しかし
、これらのセラミック製基板や金属表基板を用いた場合
の樹脂封止は、従来のセラミック表バクケーゾはど優れ
た耐湿信頼性が得られず、ま九、製造工程が複雑になる
という欠点があった。

いつは９、樹脂基板にＩＯチップを実装し、該工○チッ
プを含む樹脂基板をトランスファーモールドにより樹脂
封止した樹脂封止型ピングリッドアレイが知られている
（％開昭６２−２４４．１３９号公報および特開昭６２
−２４４，１４０号公１ｌｌ）。

このように樹脂製の基板に半導体素子を搭載し、トラン
スファー成形で樹脂封止する方法は製造方法が単純であ
シ、大量生産に適する優れた方法である。しかしながら
、この方法で得られる半導体素子バククーＳ７は気密性
に間色がある。すなわち、従来の基板と封止樹脂との接
合が不充分な九めに、耐湿信頼性が低下する。本発明は
このような問題を解決し、耐湿信頼性に優れ九半導体素
子パククーンを提供すること？目的とする。

〔昧趙を解決するだめの手段〕

本発明者らは、上述の問題点を解決するため、に鋭、＠
検討した結果、基板として熱可塑樹脂ケ生成分とするも
のを用い、この基ａｔトランスファー成型で樹脂封止す
ると基板と封止樹脂との接合が完全になり、パッケージ
の耐湿信頼性が高くなることを見出した。すなわち、本
発明は熱可塑性樹脂を生成分とする基板に半導体素子を
搭載し、トランスファー成形で樹脂制止した半導体素子
パッケージである。

本発明で１要なのは、基板が熱可塑性樹脂を生成分とす
るものからなることである。熱可塑性樹脂りとしては、
示りフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、液
晶ポリマー　ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リイミドスルボン、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
エーテルクトン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミげ
イミドなどから選ばれるものでおる。なかでも封止樹脂
との接着性と耐熱性の点からポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエステルイずド、液晶ポリマーが好ましい。と
くに好１しくけポリフェニレンサルファイｒでおり、下
記構造式の繰返し単位金９０モム％以上含む欅番鼻 ものが最も好ましい。なお、使用する熱可塑性樹脂には
、メルク、俗塵７リカ、マイ刀、ガラスピーズなどの光
填剤や、ガラス繊維、シリカ繊維、アルずす線維などの
無機繊維やアラミドｍ維、セルロース繊維などの有機繊
維ｔ−宮有さセることかできる。半導体素子とは多数の
素子をシリコン単結晶板上に形成した半導体チップま友
はトランスファ法 板には半導体素子に搭載する外、必要にＬシ抵抗、また
、これら部品間の配線は金属箔ま九は金属線で行なりこ
とができる。不発明の半導体素子パッケージはとくにビ
ングリッドプレイ型のパッケージに適している。

トランス７７−成形する封止樹脂は、半導体封止用エポ
キシ樹脂ヤフェノール樹脂、ポリイミド、シリコーン、
不飽和ポリエステル、シアリルフタレート、ポリアミド
などの熱硬化性樹脂のほか、ホリフエニレンサルファイ
ドＪＦ＋１リイミド、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂
が使用できる。なかでも、特に半導体封止用エポキシ樹
脂が好ましい。

トランスファー成形は予熱し文材料をトランスファポッ
トと呼ばれる容器に投入し、茄熱軟化させるとともにプ
ランツヤで加圧して注入穴お工ひランナーを酔て金型に
移送させ、ここで便化させる方法である。

以下、本発明の半導体素子パッケージの大造法を第１図
〜第３図にＬ夛説明する。まず、必要に応じて多数の配
線用のビン１および配線箔２１に備え九熱可塑性樹Ｕｌ
ｊ　を生成分とする基板３に半導体素子４を搭載し、半
導体素子と配線箔をｔ線５で接続する。つぎにトランス
ファー成形に↓り樹脂被覆６を設ける。突起Ｉは半導体
パツケー７？取扱うときの位置決め用のスタンドオフで
ある。

迅４囚は半導体素子４倉基版のビン１の取付面側に搭載
した例（いわゆるキャビテイタ゛ウンタイ７″）である
。第５図は樹脂被覆６を基板３の端面までとし、基板の
裏面の樹脂制止を省略した例でおる。

実施例 以下、実施例により本発明の半導体素子パッケージの製
造法お工び船湿信頼性試験結果？説明する。

熱可塑性樹脂としてポリフェニレンサルファイド（フィ
リップスペトローリアム社製、商品名Ｒｙｔｏｎ　１３
Ｒ−７７）、ポリエーテルイミド（ＧＫ社製、商品名ウ
ルテム１０００）および液晶ポリマー（ポリプラスチッ
クス社製、商品名ベクトラ）を用いた。特開昭６２−１
９４６５５号公報に記載されている方法、すなわち多数
の金属リードビン？知則的に配列し、かつそれらのまわ
υにおいて前記熱可塑性樹脂を成型することにニジ、前
記規則的に配列された金属リードビンから成る多数のイ
ンサートを貫通させた１４４ざンの熱可塑性樹脂基板を
装造した。

第６図に示すとおシ、対向するアルミニウム配線を有す
る評価用素子８をボンディングしたビングリッドアレイ
基板９を下部金型１０にセットし、上部金型１１を載せ
て金型組立体とし文。金型組立体をトランスファー成形
機に固定したのち、デードロ１２から半導体封止用エポ
キシ樹１］Ｔｈ　’ｉ−注入し、トランスファー成形す
ることに＝つでビングリッドアレイパッケージを得友。

これらのパッケージの１湿信頼性を評価するために、１
２５℃の飽和加圧水蒸気下におくプレッシャークツカー
テスト及びこれに２０Ｖのバイアス？かけるバイアスプ
レッシャークツカーテストにかけた。素子は各々のテス
トに２０個ずつ用いて、アルミニウム配線の腐食による
オープン不良と成る素子の数の経時変化を調べ友。その
結果、本発明の半導体素子パッケージは、全て５００時
間経過しても不良率はゼロであつ九。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明の半導体素子パッケー７は耐湿信
頼性が高く、また、簡便に、かつ経済的に表造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は不発明の半導体素子パッケージの
製造途中の断面図である。第６図〜第５図は本発明の半
導体素子パッケージの断面図である。第６図は本発明の
半導体索子バクケ−７の製造に用いる金型の断面図であ
る。 符号 １・・・ビン　　　　　　　２・・・配線箔３・・・基
板　　　　　　　４・・・半導体素子５・・・電層　　
　　　　　６・・・樹脂被覆７・・・突起　　　　　　
８・・・評価用素子９・・・ビングリッドアレイ基板 １０・・・下部金型　　　１１・・・上部金型１　２　
・・　づｒ４−　　ト　ロ 特許出願人　電気化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂を生成分とする基板に半導体素子を
   搭載し、トランスファー成形で樹脂封止した半導体素子
   パッケージ。