JPH0282558A - 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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- JPH0282558A JPH0282558A JP23354388A JP23354388A JPH0282558A JP H0282558 A JPH0282558 A JP H0282558A JP 23354388 A JP23354388 A JP 23354388A JP 23354388 A JP23354388 A JP 23354388A JP H0282558 A JPH0282558 A JP H0282558A
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Landscapes
- 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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、耐湿性、および半導体素子と封止樹脂との接
着性が改良された樹脂封止型半導体装置に関する。
着性が改良された樹脂封止型半導体装置に関する。
(従来の技術)
半導体素子の表面は、湿気や不純物に極めて敏感である
ため、樹脂等で封止し保護されている。
ため、樹脂等で封止し保護されている。
第2図は、このような従来の樹脂封止型半導体装置の断
面図である。 同図にみるように、半導体素子1はリー
ドフレーム4に固定され、半導体素子1のポンディング
パッド2とリードフレーム4のリード4a 、4bとが
金、アルミニウム等の金属細線3によって接続されてい
る。 そして、これらはエポキシ樹脂等の封止樹脂5で
封止され全体が固定されている。
面図である。 同図にみるように、半導体素子1はリー
ドフレーム4に固定され、半導体素子1のポンディング
パッド2とリードフレーム4のリード4a 、4bとが
金、アルミニウム等の金属細線3によって接続されてい
る。 そして、これらはエポキシ樹脂等の封止樹脂5で
封止され全体が固定されている。
従来から素子の表面にポリイミド樹脂を保護コートして
樹脂封止した樹脂封止型半導体装置が知られている。
しかし、一般のポリイミド樹脂の保護層は、概して半導
体素子との接着性が悪く、ハーメチック封止型と違って
本質的に水を吸湿する樹脂を用いた樹脂封止型半導体装
置においては、保護層が耐湿性に劣ることが大きな問題
であった。
樹脂封止した樹脂封止型半導体装置が知られている。
しかし、一般のポリイミド樹脂の保護層は、概して半導
体素子との接着性が悪く、ハーメチック封止型と違って
本質的に水を吸湿する樹脂を用いた樹脂封止型半導体装
置においては、保護層が耐湿性に劣ることが大きな問題
であった。
そのため、半導体素子と接着剥離を生じないようにカッ
プリング剤処理等をあらかじめ施すことは、ある程度有
効である。 しがしながら、カップリング剤処理をして
もまだ耐湿性は十分でなく、アルミニウム配線など半導
体装置の腐食しゃすい部分が水分により断線しなり、吸
湿時に半導体素子のリーク電流が増大する等の問題があ
った。
プリング剤処理等をあらかじめ施すことは、ある程度有
効である。 しがしながら、カップリング剤処理をして
もまだ耐湿性は十分でなく、アルミニウム配線など半導
体装置の腐食しゃすい部分が水分により断線しなり、吸
湿時に半導体素子のリーク電流が増大する等の問題があ
った。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、半導体
素子と封止樹脂との接着性、耐湿性に優れ、その結果、
耐湿試験において半導体素子のリーク電流が少なく、し
かもボンディングワイヤの腐食、断線の問題が起こりに
くく、さらに半導体素子表面の接着性のよい保護層によ
り半導体製造工程における加工落ちのない樹脂封止型半
導体装置を提供しようとするものである。
素子と封止樹脂との接着性、耐湿性に優れ、その結果、
耐湿試験において半導体素子のリーク電流が少なく、し
かもボンディングワイヤの腐食、断線の問題が起こりに
くく、さらに半導体素子表面の接着性のよい保護層によ
り半導体製造工程における加工落ちのない樹脂封止型半
導体装置を提供しようとするものである。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ね
た結果なされたもので、半導体素子表面に特定のポリイ
ミド樹脂による保護層を設けることによって、上記目的
が、達成され、従来の問題点が解消されることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
た結果なされたもので、半導体素子表面に特定のポリイ
ミド樹脂による保護層を設けることによって、上記目的
が、達成され、従来の問題点が解消されることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、
半導体素子を樹脂封止してなる樹脂封止型半導体装置に
おいて、半導体素子表面に、一般式(但し式中、 11、nは整数を表し、かつ構成要素R2及びR1のモ
ル比(R2)/ (R’ )が99/1〜70/ 30
の範囲である) で示されるポリイミド樹脂の保護層を有することを特徴
とする樹脂封止型半導体装置である。
おいて、半導体素子表面に、一般式(但し式中、 11、nは整数を表し、かつ構成要素R2及びR1のモ
ル比(R2)/ (R’ )が99/1〜70/ 30
の範囲である) で示されるポリイミド樹脂の保護層を有することを特徴
とする樹脂封止型半導体装置である。
本発明に用いるポリイミド樹脂としては、前記した一般
式を有するもので酸成分とりアミン成分とを反応させて
得られる。 酸成分(R’を構成する)としては、3.
3”、 4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
その無水物及び低級アルキルエステルが用いられる。
またR2を構成するジアミン成分としてオルソトリジン
スルフォンが、R3を構成するジアミン成分として1.
3−ビス(γ−アミノプロピル) −1,1,3,3−
テトラメチルジシロキサンがそれぞれ用いられる。 こ
れらR2R3の両成分の割合は次のとおりであり、ブロ
ックとしであるいはランダムに含有されている。
式を有するもので酸成分とりアミン成分とを反応させて
得られる。 酸成分(R’を構成する)としては、3.
3”、 4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
その無水物及び低級アルキルエステルが用いられる。
またR2を構成するジアミン成分としてオルソトリジン
スルフォンが、R3を構成するジアミン成分として1.
3−ビス(γ−アミノプロピル) −1,1,3,3−
テトラメチルジシロキサンがそれぞれ用いられる。 こ
れらR2R3の両成分の割合は次のとおりであり、ブロ
ックとしであるいはランダムに含有されている。
(R’ )/(R3)のモル比[このモル比はl/nに
等しい]が99/1〜70/ 30の範囲内にあること
が望ましい、 モル比が70/ 30未満であるとワイ
ヤボンディング工程等の熱衝撃時の耐熱に問題が生じ、
また99/1を超えると半導体素子と封止樹脂との接着
性、耐湿性が悪くなるので好ましくない。
等しい]が99/1〜70/ 30の範囲内にあること
が望ましい、 モル比が70/ 30未満であるとワイ
ヤボンディング工程等の熱衝撃時の耐熱に問題が生じ、
また99/1を超えると半導体素子と封止樹脂との接着
性、耐湿性が悪くなるので好ましくない。
ポリイミド樹脂を製造するには、前述した所定割合のジ
アミン成分を非プロトン系極性溶剤に溶解し、次に前述
した所定割合の酸成分を加え一20〜50℃で1〜10
時間反応させてポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミ
ド酸を得る。 これを無水酢酸、ピリジン系によって化
学的に脱水環化させるか、150〜230℃で熱的に環
化させてポリイミド樹脂を製造する。
アミン成分を非プロトン系極性溶剤に溶解し、次に前述
した所定割合の酸成分を加え一20〜50℃で1〜10
時間反応させてポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミ
ド酸を得る。 これを無水酢酸、ピリジン系によって化
学的に脱水環化させるか、150〜230℃で熱的に環
化させてポリイミド樹脂を製造する。
ポリイミド樹脂によって半導体素子表面に保護層を形成
するには、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸
又はポリイミド樹脂を半導体素子表面に塗布、加熱硬化
して保護層を形成する。
するには、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸
又はポリイミド樹脂を半導体素子表面に塗布、加熱硬化
して保護層を形成する。
ここで用いる溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、n−メチル−2−ピロリドン等の
非プロトン系極性溶剤が最適であるが、その他にジエチ
レングリコールジメチルエーテル、0−クレゾール、ト
クレゾール、p−クレゾール、0−クロロフェノール、
1−クロロフェノール、p−クロロフェノール等が挙げ
られ、これらは単独もしくは2種以上の混合系として使
用する。 この樹脂溶液は必要に応じて無機質充填剤、
顔料、カーボンブラック、チクソトロビック剤、消泡剤
、カップリング剤等を配合することができる。 こうし
て調製したポリアミド酸樹脂溶液を半導体素子表面に塗
布し120〜350℃の温度で数段階に分けて数時間焼
き付けて保護層を形成する。 化学閉環したポリイミド
樹脂の場合は、ポリアミド酸樹脂の場合と同様に樹脂溶
液とし、また同様に必要に応じて他の成分を添加配合し
て樹脂溶液とし、半導体素子表面に塗布し、100〜2
00℃で数時間焼き付けて保護層を形成する。 その後
、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の成
形材料で注形、I・ランスファー成形、射出成形等によ
り 0.5〜5Ill程度の厚さにモールドして樹脂封
止型半導体装置を製造する。
メチルアセトアミド、n−メチル−2−ピロリドン等の
非プロトン系極性溶剤が最適であるが、その他にジエチ
レングリコールジメチルエーテル、0−クレゾール、ト
クレゾール、p−クレゾール、0−クロロフェノール、
1−クロロフェノール、p−クロロフェノール等が挙げ
られ、これらは単独もしくは2種以上の混合系として使
用する。 この樹脂溶液は必要に応じて無機質充填剤、
顔料、カーボンブラック、チクソトロビック剤、消泡剤
、カップリング剤等を配合することができる。 こうし
て調製したポリアミド酸樹脂溶液を半導体素子表面に塗
布し120〜350℃の温度で数段階に分けて数時間焼
き付けて保護層を形成する。 化学閉環したポリイミド
樹脂の場合は、ポリアミド酸樹脂の場合と同様に樹脂溶
液とし、また同様に必要に応じて他の成分を添加配合し
て樹脂溶液とし、半導体素子表面に塗布し、100〜2
00℃で数時間焼き付けて保護層を形成する。 その後
、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の成
形材料で注形、I・ランスファー成形、射出成形等によ
り 0.5〜5Ill程度の厚さにモールドして樹脂封
止型半導体装置を製造する。
(作用)
本発明に係る特定のポリイミド樹脂を使用したことによ
って、半導体素子表面とポリイミド樹脂との接着性が良
くなり、素子の周辺から湿気を吸収することがなく、耐
湿性が向上し、製造工程中の信頼性も向上する。
って、半導体素子表面とポリイミド樹脂との接着性が良
くなり、素子の周辺から湿気を吸収することがなく、耐
湿性が向上し、製造工程中の信頼性も向上する。
(実施例)
次に、本発明を実施例によって説明する。
第1図(a )に示すように、半導体素子1の表面にポ
リイミド樹脂をスピンナーを用いて硬化後の膜厚が1〜
10μmとなるように塗布し、95℃で5分間加熱後、
150℃で2時間加熱する。 こうして得られたポリイ
ミド樹脂表面にフォトレジストを塗布し乾燥後、露光す
る。 露光したものを現像、リンス、乾燥し、ポンディ
ングパッド2やその他年必要な部分をヒドラジン等でエ
ツチング除去する。 エツチング終了後リンスして乾燥
し、その後レジストを剥離してリンス乾燥することによ
って、ポリイミド樹脂の保護層6を形成した。
リイミド樹脂をスピンナーを用いて硬化後の膜厚が1〜
10μmとなるように塗布し、95℃で5分間加熱後、
150℃で2時間加熱する。 こうして得られたポリイ
ミド樹脂表面にフォトレジストを塗布し乾燥後、露光す
る。 露光したものを現像、リンス、乾燥し、ポンディ
ングパッド2やその他年必要な部分をヒドラジン等でエ
ツチング除去する。 エツチング終了後リンスして乾燥
し、その後レジストを剥離してリンス乾燥することによ
って、ポリイミド樹脂の保護層6を形成した。
こうして得られた半導体素子を使用して樹脂封止型半導
体装置が製造される。 すなわち、第1図(b)に示す
ようにポリイミド樹脂による保護層6で保護された半導
体素子1はリードフレーム4に固定され、半導体素子1
のポンディングパッド2はリード4a 、4bに金属線
3によって接続される。 そして、これらはエポキシ樹
脂5で封止される。 ここでポンディングパッド2に樹
脂をコートしなかった理由は、金属線3を接続させるボ
ンディング工程があることと、エポキシ樹脂5とポリイ
ミド樹脂層との熱膨脹係数の差に起因する事故が発生す
るおそれがあるからである。 このようにして製造され
た樹脂封止型半導体装置について信頼性試験を行ったと
ころ、耐湿性について125℃の飽和水蒸気中で800
時間以上の高信頼性が得られ、さらに装置製造工程にお
ける不良もほとんどないことが確認された。
体装置が製造される。 すなわち、第1図(b)に示す
ようにポリイミド樹脂による保護層6で保護された半導
体素子1はリードフレーム4に固定され、半導体素子1
のポンディングパッド2はリード4a 、4bに金属線
3によって接続される。 そして、これらはエポキシ樹
脂5で封止される。 ここでポンディングパッド2に樹
脂をコートしなかった理由は、金属線3を接続させるボ
ンディング工程があることと、エポキシ樹脂5とポリイ
ミド樹脂層との熱膨脹係数の差に起因する事故が発生す
るおそれがあるからである。 このようにして製造され
た樹脂封止型半導体装置について信頼性試験を行ったと
ころ、耐湿性について125℃の飽和水蒸気中で800
時間以上の高信頼性が得られ、さらに装置製造工程にお
ける不良もほとんどないことが確認された。
[発明の効果J
以上説明したように、本発明の樹脂封止型半導体装置は
、従来のものと異なり、特定のポリイミド樹脂を用いた
ことによって、半導体素子表面と保護層との接着性が改
善され、極めて優れた耐湿性を得ることができる。 そ
して腐食、断線もなくなり、半導体装置の製造工程にお
ける加工落ちも少なくなり、高信頼性の半導体装置を製
造することができるものである。
、従来のものと異なり、特定のポリイミド樹脂を用いた
ことによって、半導体素子表面と保護層との接着性が改
善され、極めて優れた耐湿性を得ることができる。 そ
して腐食、断線もなくなり、半導体装置の製造工程にお
ける加工落ちも少なくなり、高信頼性の半導体装置を製
造することができるものである。
第1図(a )は本発明に係る半導体素子の平面図、第
1図<b >は第1図(a )の半導体素子を使用した
本発明の樹脂封止型半導体装置の一例を示す断面図、第
2図は従来の樹脂封止型半導体装置の断面図である。 ■・・・半導体素子、 2・・・ボンディングバット、
3・・・金属線、 4,4a 、4b・・・リードフレ
ーム、5・・・封止樹脂、 6・・・保護層(ポリイミ
ド樹脂)。
1図<b >は第1図(a )の半導体素子を使用した
本発明の樹脂封止型半導体装置の一例を示す断面図、第
2図は従来の樹脂封止型半導体装置の断面図である。 ■・・・半導体素子、 2・・・ボンディングバット、
3・・・金属線、 4,4a 、4b・・・リードフレ
ーム、5・・・封止樹脂、 6・・・保護層(ポリイミ
ド樹脂)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 半導体素子を樹脂封止してなる樹脂封止型半導体装
置において、半導体素子表面に、一般式▲数式、化学式
、表等があります▼ (但し式中、 R^1は▲数式、化学式、表等があります▼を、 R^2は▲数式、化学式、表等があります▼を、 R^3は▲数式、化学式、表等があります▼を、 m、nは整数を表し、かつ構成要素R^2及び^3Rの
モル比(R^2)/(R^3)が99/1〜70/30
の範囲である) で示されるポリイミド樹脂の保護層を有することを特徴
とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23354388A JPH0282558A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23354388A JPH0282558A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0282558A true JPH0282558A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16956704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23354388A Pending JPH0282558A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0282558A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7213909B2 (en) | 2001-10-12 | 2007-05-08 | Ricoh Company, Ltd. | Color inkjet recording apparatus and copier with increased reliability |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59219330A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-10 | オーシージー マイクロエレクトロニク マテリアルズ インク. | ポリイミド、その製造方法および用途 |
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-
1988
- 1988-09-20 JP JP23354388A patent/JPH0282558A/ja active Pending
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