JPH0266962A - 半導体装置の製造方法 - 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】 え匪立玖亙豆１ 本発明は、半導体素子がパッケージ体内に気密に封止さ
れた半導体装置を加圧接着もしくは溶着方式により生産
性良く製造する方法に関する。

の　　　　　ｔらびに　の ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子は、周囲の温度変化、湿度
変化およびゴミやほこりの存在によって、その特性が微
妙に変化すると共に、機械的振動や衝撃によって破損し
易いことから、何らかの手段でその外側を被覆密封して
外部の影響を遮断することが要求される。そのために、
半導体素子を封止するための種々のパッケージング方式
が提案されている。

パッケージング方式には、大別して、気密封止方式と樹
脂封止方式とがある。気密封止方式では、金属、ガラス
、セラミックなどによって外気と遮断された気体の中に
半導体素子が収容され、樹脂封止方式では、半導体素子
やコネクタ部品が樹脂中に埋込まれたバラゲージング形
式をとっている。

それぞれの方式には一長一短があり、一般に、気密封止
方式では電子部品の信頼性に優れるが、製造コストが高
くなるという性質を有し、樹脂封止方式ではその逆の性
質を有する。

そこで最近では、気密封止方式と樹脂封止方式との中間
の性質を有する封止方式が開発されている（特開昭６２
−２１　、２５０号公報）。この方式では、樹脂で成形
されたパッケージ体に設けられた開口部内に半導体素子
を収容し、この開口部を蓋材で封止することにより、半
導体素子を気密状態に保持している。

しかしながら、このような最近開発された封止方式を含
めて、従来の気密封止方式の半導体装置を製造する際に
は、パッケージ体と蓋材とを接着もしくは溶着する際に
、金型等の加圧体を用いて、これらパッケージ体と蓋材
とを加圧するが、その際に、加圧体による加圧が不均一
であると、蓋材の破損を引き起す虞があり、このため生
産性を低下させる虞があった０、ｔた蓋材は、内部が見
えるように透明なガラス等で構成されることもあり、前
記加圧体による加圧によって破損し易いという不都合を
有している。

九肌立旦賃 本発明は、このような従来技術が有する不都合を解消す
るためになされ、半導体素子が収容される凹所が形成さ
れたパッケージ体の表面に蓋材を接着もしくは溶着する
際に、蓋材の破損を防止し、生産性の向上を図ることが
できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。

九肌ム且Ｉ このような目的を達成するために、本発明は、半導体素
子が収容される凹所が形成されたパッケージ体の表面に
蓋材を接着らしくは溶着し、前記凹所内を気密に封止し
てなる半導体装置の製造方法において、前記パッケージ
体と蓋材とを加圧体により加圧して、これらを接着もし
くは溶着するに際して、加圧体と蓋材との間にＭｍ材を
介装させたことを特徴としている。

このような本発明に係る半導体装置の製造方法によれば
、加圧体と蓋材との間に緩衝材を介装させるようにして
いるので、たとえ加圧体による加圧が不均一であるとし
ても、加圧体による加圧力が＃！街衝打介して蓋材に略
均−に伝達し、蓋材が破損することはない、したがって
、製品の歩留りが向上し、半導体装置の生産性が向上す
る。

九朋ヱ」Ｕ幻凱反用 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方法
を示す要部断面図、第２図は本発明の他の実施例に係る
半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。

第１図に示す本発明の一実施例では、まず、たとえば樹
脂で成形されたパッケージ体１を準備する。パッケージ
体１の略中央には、半導体素子２が収容される凹所３が
形成されている。

パッケージ体１は、たとえばプラスチックに充填剤とし
て無機粉末を加えた混合物をトランスファー成形、射出
成形または加圧成形して得ることができる。パッケージ
体１を形成するために用いられるプラスチックとしては
、耐熱性プラスチックであり、具体的には、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフ
ェニレンオキシド（ｐｐｏ）　、ポリエーテルスルホン
（ＰＥＳ）　、ポリエーテルエーテルゲトン（ＰＥＥに
）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｐｓ）　、ポリア
リルスルホン、ポリアミド・イミドなどの加熱歪温度（
１１，Ｄ、Ｔ、）が１８０℃以上である熱可塑性樹脂が
挙げられる。プラスチックの形状としては粉末、ベレッ
トなどの固型であっても、また液状であってもよい、ま
た、上記無機粉末としては、たとえばアルミナ粉末、シ
リカ粉末、ボロンナイトライド粉末などの耐熱性無機粉
末が挙げられる。

次に、本実施例では、凹部３が形成されたパッケージ体
１の表面に接着剤を塗布して第１接着剤層４を形成する
。接着剤４としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、
シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられる。

次に、第１図に示す実施例では、接着剤ＫＪ４の表面に
リードフレーム５をその端部がバラゲージ体１外に突出
するように載置した後、加圧加熱してリードフレーム５
をパッケージ体１に接着する。

次に、本実施例では、凹所３の最低部に形成されたパッ
ド部６に半導体素子２をダイボンディングするとともに
、半Ｌ９（＋素子２とリードフレーム５とをワイヤーボ
ンディングして電気的に接続する。

次に、本実施…ｆでは、パッケージ体１の゛表面周囲に
接着剤を塗布して第２接着剤層７を形成し、その後蓋材
８をその上に８置する。あるいは蓋材８の表面周囲に接
着剤を塗布してパラゲージ上に蓋材８を載置する。第２
接着剤層７を構成する接着剤は、第１接着剤層７を構成
する接着剤と同種のものが用いられるか、全く同一のも
のである必要はない、これら第１．第２接着剤層４．７
を構成する接着剤は、凹所３内を密封するシール材とし
ての機能をも有する。

第２接着剤層７上に接着さぜる蓋材８は、凹所３内に収
容された半導体素子２が外部から見えるように透明であ
ることが好ましいが、必ずしも透明でなくともよい、蓋
材８としては、たとえば石英ガラス板、サファイア板、
透明アルミナ板、透明プラスチｙり板などの透明蓋材、
着色ガラス板、着色プラスチック板などの不透明蓋材が
用いられる。

次に本実施例では、蓋材８をパッケージ体１に強固に接
着するため、蓋材８とパッケージ体１とを金型等の加圧
体９．１０により両側から加圧する。加圧力は、パッケ
ージ体１と蓋材８との材質や形状によっても異なるが、
一般に、５〜２０ｋｇ／ｄが好ましい。

本発明では、このような加圧体９．１０による加圧の際
には、蓋材８と上側の加圧体９との間に、シート状の緩
衝材１１を介装させた状態で加圧を行なう、緩衝材１１
の材質としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタ
ンゴム、ブチルゴム、天然ゴムなどのゴム材が好ましく
、特に耐熱性をｉ＋Ｊ上さぜるためにクロスが含有され
たシリコーンゴムが好ましい、この緩衝材１１の材質お
よび厚みは、窓Ｈの材質や加圧体９．１０の加圧力によ
って適宜決定されるが、ＭＷｒ材１１の厚みは、一般に
、０．０５〜１００ｉ＋ｎ、特に０．５〜５柑であるこ
とが好ましい、シリコーンゴム中に含有されるクロスは
、アラミド繊維、ガラス繊維、カーボン繊維などから構
成されていることが好ましい。

このような本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方
法によれば、加圧体つと蓋材８との間に！ｌ’ｉ材１１
全１１させるようにしているので、たとえ加圧体９によ
る加圧が不均一であるとしても、加圧体９による加圧力
が緩衝材１１を介して蓋材８に略均−に伝達し、蓋材８
が破損することはない、したがって、製品の歩留りが向
上し、半導体装置１２の生産性が向上する。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、本発明方法により製造される半導体装置は、
第１図に示すものに限らず、半導体素子が収容される凹
所が形成されたパッケージ体の表面に器材を接着もしく
は溶着して前記凹所内を気密に封止してなる半導体装１
全てに対して適用することが可能である。

たとえば第２図に示すように、リードフレーム５ａがパ
ッケージ体１ａを射出成形する際にインサート成形して
なる半導体装置１２ａを製造する際に、本発明方法を適
用することが可能である。

この場合も、第１図に示す実施例と同様にして本発明方
法を適用することが可能である。ただし、蓋材８とパッ
ケージ体１ａとの接着剤層７ａは一層で良い。

実験によれば、第２図に示すような合成樹脂製のパッケ
ージ体１ａに、エポキシ系接着剤を用いて、透明ガラス
製の蓋材８を接着する場合に、クロス入りシリコーンゴ
ム（厚さＩＩＷｌ）から成る緩衝材を加圧体９と蓋材８
との間に介装させた本発明の一実施例では、接着工程の
歩留り（回数Ｎ＝２０）は１００％であった。

これに対して、クロス入りシリコーンゴムから成るＭｆ
Ｒ材１１を用いないで同様な半導体装置を製造する従来
例の場合には、歩留り（Ｎ＝２０）は７０％であった。

この実験結果からも、本発明の有用性が確認された。

几曹しυ弧工 以上説明してきたように、本発明によれば、加圧体と蓋
材との間にｇｉ材を介装させるようにしているので、た
とえ加圧体による加圧が不均一であるとしても、加圧体
による加圧力が緩衝材を介して蓋材に略均−に伝達し、
蓋材が破損することはない、したがって、製品の歩留り
が向上し、半導体装置の生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方法
を示す要部断面図、第２図は本発明の他の実施例に係る
半導体装置の製造方法を示す要部断面図である。 第 第 図 図 、ｌａ・・・バラゲージ体　２・・・半導体素子３・・
・凹所　　　４・・・接着剤 ５．５ａ・・・リードフレーム　６・・・パッド部７．
７ａ・・・接着剤　　　８・・・蓋材９．１０・・・加
圧体　　１１・・・［面材１２．１２ａ・・・半導体装
置 手 続 補 正帯 昭和６３年１０月１２日 ７、補正の内容 （１）明細書第６頁第８行目において、「ボロンナイト
ライド」とあるのを、 「ボロンナイトライド」と補正する。 半 導 体 装 置 の 製 造 方 法 名 称 三井石油化学工業株式会社 自 発 補 正

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体素子が収容される凹所が形成されたパッケー
   ジ体の表面に蓋材を接着もしくは溶着し、前記凹所内を
   気密に封止してなる半導体装置の製造方法において、前
   記パッケージ体と蓋材とを加圧体により加圧して、これ
   らを接着もしくは溶着するに際して、加圧体と蓋材との
   間に緩衝材を介装させたことを特徴とする半導体装置の
   製造方法。 ２）前記緩衝材が、厚さ０．０５〜１００ｍｍのゴム材
   である請求項第１項に記載の半導体装置の製造方法。