JPH0345901B2 - - Google Patents

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JPH0345901B2
JPH0345901B2 JP59156008A JP15600884A JPH0345901B2 JP H0345901 B2 JPH0345901 B2 JP H0345901B2 JP 59156008 A JP59156008 A JP 59156008A JP 15600884 A JP15600884 A JP 15600884A JP H0345901 B2 JPH0345901 B2 JP H0345901B2
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、エポキシ樹脂系組成物の硬化物によ
つて封止された高信頼性の樹脂封止型半導体装置
に関するものである。
〔従来技術〕
従来この種の装置として第１図に示すものがあ
つた。図は大規模集積回路のパツケージとして多
用されているDIP（デユアル・イン・ライン型パ
ツケージ）の断面を示したものである。図におい
て、１はリードフレーム、２は半導体素子、３は
ロウ材、４はダイパツド、５はボンデイングワイ
ヤ、６はエポキシ樹脂、７は半導体素子２上に形
成されたアルミニウム配線、８は半導体素子２を
保護するためのパツシベーシヨン膜、９は充填剤
である。
上記半導体素子２はロウ材３によりダイパツド
４に固着されており、アルミニウム配線７のボン
デイングパツド部分がボンデイングワイヤ５によ
りリードフレーム１の一端に接続されている。ま
た、エポキシ樹脂６と充填剤９とからなる樹脂組
成物により、リードフレーム１の一端、半導体素
子２、ロウ材３、ダイパツド４、ボンデイングワ
イヤ５、アルミニウム配線７、パツシベーシヨン
膜８が一体に成形されている。
ここで上記充填剤としては、石英ガラス粉、ジ
ルコン粉、アルミナ粉、マグネシア粉、シリカ粉
などが使用され得るが、大規模集積回路において
は、シリカ粉が一般的に使用される。
充填剤を使用する目的については、特公昭57−
16743号、特公昭58−3382号に詳しいが、以下の
説明のため、ここで簡単に紹介する。これらの充
填剤の線膨張係数は1.5×10-5／℃以下であり、
これらをエポキシ樹脂６に配合することにより半
導体素子２やボンデイングワイヤ５の線膨張係数
に近い線膨張係数を有する樹脂組成物が得られ
る。従つて、エポキシ樹脂６に充填剤９を配合し
たものを成形材料として用いることにより、熱機
械特性が改善される。
充填剤９として通常用いられるシリカ粉は溶融
シリカであるが、高い熱伝導性を必要とする場合
には結晶シリカを用いる。大規模集積回路の場合
には結晶シリカがほとんどである。
この結晶シリカはへき開性を有するため、微粒
粉にした場合、鋭角の多面体となる。その様子を
第２図の拡大断面図に示す。図において、２〜
４，６〜９は第１図と同一部分を示す。１０は大
規模集積回路の種類によつて異なるが、通常はリ
ン・ガラス膜で形成されるスムースコート膜であ
る。スムースコート膜１０の下の構造は簡単のた
め省略している。
ところで、特公昭57−16743号、特公昭58−
3382号の各公報に示されるように、エポキシ樹脂
６に単に充填剤９を充填しただけでは、以下に述
べる問題を生ずる恐れがある。
すなわち結晶シリカ等の充填剤９は鋭角構造を
有しているため、樹脂注入時の圧力（第２図の矢
印Ａ方向）を受けて、パツシベーシヨン膜８に突
き刺さり、下層のアルミニウム配線７やスムース
コート膜１０に到達する可能性がある。その場
合、パツシベーシヨン膜８と充填剤９との境界面
を伝わつて、外部から浸入した湿気がアルミニウ
ム配線７やスムースコート膜１０に達し、アルミ
ニウム配線７の腐食を招き、信頼性上問題が生じ
る恐れがある。
また、Solid−State Electronics誌（Vol.24、
PP.221−232）に示されているように、MOS（金
属−酸化膜−半導体）型トランジスタの特性はこ
れに付加される応力によつて大きく変化する。従
つて、第２図のように、充填剤９の鋭角部が直接
にパツシベーシヨン膜８に接触する構造では、半
導体素子２に過大な応力が加わり、トランジスタ
特性が変化し、半導体素子２の動作余裕が小さく
なる恐れがある。
従来の樹脂封止型半導体装置は以上のように構
成されており、パツシベーシヨン膜８と充填剤９
とが直接に接触しているため、充填剤９がパツシ
ベーシヨン膜８に突き刺さり、外部からの水分の
浸入を誘発し、半導体素子２の耐湿性や信頼性が
低下したり、半導体素子２に加わる応力が大きく
なり、トランジスタ特性が変化し、半導体素子２
の動作余裕が小さくなる恐れがあるという欠点が
あつた。
〔発明の概要〕
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去
するためになされたもので、充填剤を配合した熱
硬化性樹脂組成物層と半導体素子の表面を保護す
るパツシベーシヨン膜との間に、充填剤の最大粒
径より大きい厚みを有し、充填剤のパツシベーシ
ヨン膜への侵入を防止するための熱硬化性樹脂層
を設け、充填剤とパツシベーシヨン膜とが直接に
接触しない構造を採用することにより、充填剤が
パツシベーシヨン膜に突き刺さることによる耐湿
性や信頼性の悪化を防止でき、かつ充填剤が半導
体素子に与える応力を緩和してトランジスタ特性
の変化を防止でき、高信頼性と広い動作余裕を有
する樹脂封止型半導体装置を提供することを目的
としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明す
る。
第３図は本発明の一実施例による樹脂封止型半
導体装置を示し、図において、第２図と同一部分
には同じ符号をつけている。
本実施例装置では、充填剤９をパツシベーシヨ
ン膜８とエポキシ樹脂６の界面から離している。
即ち、パツシベーシヨン膜８上層の厚さｄのエポ
キシ樹脂層６ａは充填剤９を含まない層となつて
おり、さらにその上層のエポキシ樹脂層６ｂは充
填剤９を配合してなるエポキシ樹脂組成物層とな
つている。これにより、樹脂封止時の圧力（第３
図の矢印Ａ方向）により充填剤９がパツシベーシ
ヨン膜８に突き刺さるのが防止され、そのため外
部から浸入した水がパツシベーシヨン膜８からア
ルミニウム配線７やスムースコート膜１０に達
し、アルミニウムを腐食させたり、トランジスタ
特性を悪化させたりするようなことはない。ま
た、樹脂封止時の圧力が充填剤９の鋭角部に集中
し、パツシベーシヨン膜８を介して半導体素子２
の種々の特性を変化させ動作余裕を低下させるこ
ともない。
このような構造は、樹脂封止工程を２回に分け
て、第１回目はエポキシ樹脂のみ、２回目はエポ
キシ樹脂に充填剤９を加えた樹脂組成物により、
樹脂封止することによつて得られる。充填剤９と
パツシベーシヨン膜８との距離ｄは、使用するエ
ポキシ樹脂の弾性係数や封止時の圧力や充填剤９
の鋭角の程度、材質等の諸条件で変化すると思わ
れるが、最短距離として充填剤９の最大粒径程度
が必要である。
このように本実施例装置では、耐湿性が向上し
高信頼性かつ動作余裕の広い樹脂封止型半導体装
置が得られる。
なお、上記実施例では充填剤として結晶シリカ
を使用した場合のものを示したが、これは他の材
料でもよい。
また、上記実施例では、DIP型パツケージの場
合について説明したが、フラツト・パツケージや
シングル・イン・ライン型のパツケージでもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、熱硬化性樹脂に
充填剤を配合してなる熱硬化性樹脂組成物によつ
て半導体素子を封止する樹脂封止型半導体装置に
おいて、熱硬化性樹脂組成物層と半導体素子の表
面を保護するパツシベーシヨン膜との間に、充填
剤の最大粒径より大きい厚みを有し、充填剤のパ
ツシベーシヨン膜への侵入を防止するための熱硬
化性樹脂層を設け、充填剤とパツシベーシヨン膜
とを直接に接触しないようにしたので、高耐湿
性、高信頼性が得られ、かつ、広い動作余裕を有
する装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の樹脂封止型半導体装置を示す断
面図、第２図は第１図の拡大断面図、第３図は本
発明の一実施例による樹脂封止型半導体装置を示
す拡大断面図である。 ２……半導体素子、６……熱硬化性樹脂、６ａ
……熱硬化性樹脂層、６ｂ……熱硬化性樹脂組成
物層、９……充填剤、８……パツシベーシヨン
膜。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 熱硬化性樹脂に充填剤を配合した熱硬化性樹
    脂組成物により半導体素子を封止してなる樹脂封
    止型半導体装置において、 上記半導体素子のアルミ配線が形成された表面
    上を覆つて形成されたパツシベーシヨン膜と、 該パツシベーシヨン膜上に上記充填剤の最大粒
    径より大きい層厚でもつて形成された充填剤を含
    まない熱硬化性樹脂層と、 上記パツシベーシヨン膜及び熱硬化性樹脂層が
    設けられた上記半導体素子を封止する充填剤を配
    合した熱硬化性樹脂組成物とを備えたことを特徴
    とする樹脂封止型半導体装置。 ２ 前記充填剤が、石英ガラス粉、ジルコン粉、
    アルミナ粉、マグネシア粉、シリカ粉のいずれか
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の樹脂封止型半導体装置。
JP15600884A 1984-07-24 1984-07-24 樹脂封止型半導体装置 Granted JPS6132448A (ja)

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JP15600884A JPS6132448A (ja) 1984-07-24 1984-07-24 樹脂封止型半導体装置

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JP15600884A JPS6132448A (ja) 1984-07-24 1984-07-24 樹脂封止型半導体装置

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Publication Number Publication Date
JPS6132448A JPS6132448A (ja) 1986-02-15
JPH0345901B2 true JPH0345901B2 (ja) 1991-07-12

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54144873A (en) * 1978-05-04 1979-11-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture for resin sealing semiconductor device
JPS594147A (ja) * 1982-06-18 1984-01-10 シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト 半導体デバイスの製造方法
JPS5931045A (ja) * 1982-04-16 1984-02-18 Mitsubishi Electric Corp 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法
JPS59121572A (ja) * 1982-12-28 1984-07-13 Sharp Corp 学習機

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