JPH043438A - 高耐熱性樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
高耐熱性樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH043438A JPH043438A JP10290490A JP10290490A JPH043438A JP H043438 A JPH043438 A JP H043438A JP 10290490 A JP10290490 A JP 10290490A JP 10290490 A JP10290490 A JP 10290490A JP H043438 A JPH043438 A JP H043438A
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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)
本発明は、高耐熱性樹脂封止型半導体装置に係り、特に
200℃以上の加熱によってもパッケージにクランク発
生の無い高耐熱性樹脂封止型半導体装置に関するもので
ある。
200℃以上の加熱によってもパッケージにクランク発
生の無い高耐熱性樹脂封止型半導体装置に関するもので
ある。
(従来の技術)
一般に、リードフレームのアイランド上にグイポンデイ
グ材で半導体チップを固着させた高耐熱性樹脂封止型半
導体装置の全体構造は、第5図に示すようになっている
。
グ材で半導体チップを固着させた高耐熱性樹脂封止型半
導体装置の全体構造は、第5図に示すようになっている
。
この図において、1は外部リード、2はアイランド、3
は半導体チップ、4はポンディングワイヤ、5はダイボ
ンディング材硬化物、6はモールド樹脂、7はベント孔
である。
は半導体チップ、4はポンディングワイヤ、5はダイボ
ンディング材硬化物、6はモールド樹脂、7はベント孔
である。
ここで、ベント孔7は、アイランド2の裏面のモールド
樹脂部に円柱または多角柱の穴をあけ、極度に肉厚の薄
い部分またはモールド樹脂がない部分を形成することに
よって、半導体の加熱に際して、半導体チップ周辺の水
分の蒸発によるガスを逃がす役割を果たしている。
樹脂部に円柱または多角柱の穴をあけ、極度に肉厚の薄
い部分またはモールド樹脂がない部分を形成することに
よって、半導体の加熱に際して、半導体チップ周辺の水
分の蒸発によるガスを逃がす役割を果たしている。
(発明が解決しようとする課WM)
しかしながら、前記した従来の半導体装置においては、
リードフレームのアイランド上に半導体チップを固着さ
せるためのダイボンディング材は、Au−3i共晶であ
ったが、半導体チップの大型化に伴い、グイボンディン
グ材はエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の有
機高分子材料に移行してきている。こうした有機高分子
材料の使用は、Au−5i共晶に比べて材料自体の耐熱
性が低いため、半田耐熱性の低下を招いている。このた
め、半導体装置が熱を受けると、ダイボディング材の樹
脂自体が大きく膨張して、アイランド部のモールド樹脂
部が変形してクラックを生じたり、更にモールド樹脂部
の変形によりヘント孔を塞ぎ、ヘント孔から水分を逃が
すことが困難となる。特に、半導体装置のプリント回路
基板への実装時に行われる加熱、例えば、200℃以上
で行われるIR(赤外線)リフローによる加熱処理によ
って、このような欠陥が現れる。
リードフレームのアイランド上に半導体チップを固着さ
せるためのダイボンディング材は、Au−3i共晶であ
ったが、半導体チップの大型化に伴い、グイボンディン
グ材はエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の有
機高分子材料に移行してきている。こうした有機高分子
材料の使用は、Au−5i共晶に比べて材料自体の耐熱
性が低いため、半田耐熱性の低下を招いている。このた
め、半導体装置が熱を受けると、ダイボディング材の樹
脂自体が大きく膨張して、アイランド部のモールド樹脂
部が変形してクラックを生じたり、更にモールド樹脂部
の変形によりヘント孔を塞ぎ、ヘント孔から水分を逃が
すことが困難となる。特に、半導体装置のプリント回路
基板への実装時に行われる加熱、例えば、200℃以上
で行われるIR(赤外線)リフローによる加熱処理によ
って、このような欠陥が現れる。
第5図は欠陥の現れてない正常な従来の半導体装置の断
面図を示しており、第6図は欠陥の現れた半導体装置の
断面図を示している。
面図を示しており、第6図は欠陥の現れた半導体装置の
断面図を示している。
本発明は、上記問題点を除去し、有機高分子材料をグイ
ボンディング材として使用する樹脂封止型半導体装置に
おいて、基板実装時の200℃以上の加熱によるパッケ
ージの変形及びクラックの発生を防止することができる
高耐熱性樹脂封止型半導体装置を提供することを目的と
する。
ボンディング材として使用する樹脂封止型半導体装置に
おいて、基板実装時の200℃以上の加熱によるパッケ
ージの変形及びクラックの発生を防止することができる
高耐熱性樹脂封止型半導体装置を提供することを目的と
する。
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記目的を達成するために、グイボンディン
グ材としての有機高分子接着剤を介してリードフレーム
のアイランド部へ半導体チップを固着し、封止樹脂で封
止した樹脂封止型半導体装置において、接着剤硬化物の
200℃以上の弾性率が4 XIO” dyn /c+
i以上であり、かつ85℃/85%j1.)1. (相
対湿度)で72時間放置後の吸湿率が0.2%以下であ
る有機高分子接着剤を用いるようにしたものである。
グ材としての有機高分子接着剤を介してリードフレーム
のアイランド部へ半導体チップを固着し、封止樹脂で封
止した樹脂封止型半導体装置において、接着剤硬化物の
200℃以上の弾性率が4 XIO” dyn /c+
i以上であり、かつ85℃/85%j1.)1. (相
対湿度)で72時間放置後の吸湿率が0.2%以下であ
る有機高分子接着剤を用いるようにしたものである。
(作用)
ダイボンディング層の膨張変形において、変形を生じる
因子は主として熱膨張係数であり、一方、変形を阻止す
る因子は主として弾性率である。
因子は主として熱膨張係数であり、一方、変形を阻止す
る因子は主として弾性率である。
しかし、ダイボンディング材樹脂のガラス転移点以上で
あるゴム状領域では弾性率が低下し、具体的に言えば、
200 ’C以上では室温に対し弾性率は約1/lOに
低下し、容易に変形を受は易(なる。
あるゴム状領域では弾性率が低下し、具体的に言えば、
200 ’C以上では室温に対し弾性率は約1/lOに
低下し、容易に変形を受は易(なる。
従って、200 ’C以上における弾性率の高いダイボ
ンディング材であればダイボンディング層の膨張変形の
防止に役立つ。
ンディング材であればダイボンディング層の膨張変形の
防止に役立つ。
更に、ダイボンディング層に吸湿した水分、及び接着性
の弱い界面に凝集した水分が200℃以上の高温に晒さ
れると気化、膨張しダイボンディング層を第6図のよう
に塑性変形に至らしめる外力となる。従って、グイボン
ディング材は水分を含み難い樹脂、即ち吸湿率の低い樹
脂であることが必要である。
の弱い界面に凝集した水分が200℃以上の高温に晒さ
れると気化、膨張しダイボンディング層を第6図のよう
に塑性変形に至らしめる外力となる。従って、グイボン
ディング材は水分を含み難い樹脂、即ち吸湿率の低い樹
脂であることが必要である。
(実施例)
以下、本発明の実施例について図を参照しながら詳細に
説明する。
説明する。
第1図は本発明の高耐熱性樹脂封止型半導体装置の断面
図である。
図である。
この図に示すように、リードフレームのアイランド上の
半導体チップ3のダイボンディングに、グイボンディン
グ材10として、以下に示す材料を用いる。即ち、半導
体チップ3のリードフレームのアイランド2への接着剤
として、5種類の組成の異なるエポキシ樹脂A−Eとポ
リイミド樹脂をダイボンディング材として用いて接着し
、樹脂封止してなる樹脂封止型半導体装置を作製した。
半導体チップ3のダイボンディングに、グイボンディン
グ材10として、以下に示す材料を用いる。即ち、半導
体チップ3のリードフレームのアイランド2への接着剤
として、5種類の組成の異なるエポキシ樹脂A−Eとポ
リイミド樹脂をダイボンディング材として用いて接着し
、樹脂封止してなる樹脂封止型半導体装置を作製した。
エポキシ樹脂A−Eの組成は第2図に示すものを用いた
。製造された半導体装置を85℃/85%R,l(、雰
囲気中で30時間、及び72時間放置後に240℃のI
Rリフローによる加熱処理を行った時に半導体装置のパ
ッケージに発生したクランク数を次の表1に示す。
。製造された半導体装置を85℃/85%R,l(、雰
囲気中で30時間、及び72時間放置後に240℃のI
Rリフローによる加熱処理を行った時に半導体装置のパ
ッケージに発生したクランク数を次の表1に示す。
表 1
表1において、
チンツブサイズ8.OX8.O閣2
100pパンケージ
20鵬×14園X2.75mm
表1からは、エポキシ樹脂硬化物A及びBが、クランク
の発生のない優れたものであることがわかる。
の発生のない優れたものであることがわかる。
上記各エポキシ樹脂硬化物A−Hの温度の変化に対する
貯蔵弾性率を測定したところ第3図に示すグラフが得ら
れた。表1で優れた効果を示したエポキシ樹脂硬化物A
及びBは、第3図から明らかなように、200℃以上の
加熱においても貯蔵弾性率が4 XIO’ dyn l
cd以上であることがわかる。
貯蔵弾性率を測定したところ第3図に示すグラフが得ら
れた。表1で優れた効果を示したエポキシ樹脂硬化物A
及びBは、第3図から明らかなように、200℃以上の
加熱においても貯蔵弾性率が4 XIO’ dyn l
cd以上であることがわかる。
更に、エポキシ樹脂硬化物A−E及びポリイミド樹脂硬
化物の85℃/85%R.H.雰囲気中での放置時間に
対する各種樹脂硬化物の吸湿率の変化を測定した結果を
第4図にグラフで示す。
化物の85℃/85%R.H.雰囲気中での放置時間に
対する各種樹脂硬化物の吸湿率の変化を測定した結果を
第4図にグラフで示す。
この回から明らかなように、表1で優れた効果を示した
エポキシ樹脂硬化物A及びBは吸湿率が0.2%以下で
あることがわかる。
エポキシ樹脂硬化物A及びBは吸湿率が0.2%以下で
あることがわかる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、樹脂硬
化物の200℃以上の弾性率が4 Xl09dyn/d
以上であり、かつ85℃/85%R,H,で72時間放
置後の吸湿率が0.2%以下である樹脂硬化物を用いる
ことによって、基板実装時に受ける200℃以上の加熱
によっても、樹脂封止型半導体装置のパンケージの変形
及びパッケージのクランクの発生を防止することができ
る。
化物の200℃以上の弾性率が4 Xl09dyn/d
以上であり、かつ85℃/85%R,H,で72時間放
置後の吸湿率が0.2%以下である樹脂硬化物を用いる
ことによって、基板実装時に受ける200℃以上の加熱
によっても、樹脂封止型半導体装置のパンケージの変形
及びパッケージのクランクの発生を防止することができ
る。
第1図は本発明の実施例を示す高耐熱性樹脂封止型半導
体装置の断面図、第2図は本発明の実施例で用いたエポ
キシ樹脂の組成を示す図、第3図は樹脂硬化物の温度−
貯蔵弾性率特性図、第4図は樹脂硬化物の時間−吸湿率
特性を示す図、第5図は従来の樹脂封止型半導体装置の
断面図、第6図は欠陥の現れた従来の樹脂封止型半導体
装置の断面図である。 2・・・アイランド、3・・・半導体チップ、10・・
・ダイボンディング材。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守(外1名)第1図 本発明0焚施伜1て・m(・r、エポキシ樹脂の組成り
示す圀第2図 鏝i鼻[2) 斯爪弾・け享 Lay n/cm2]
体装置の断面図、第2図は本発明の実施例で用いたエポ
キシ樹脂の組成を示す図、第3図は樹脂硬化物の温度−
貯蔵弾性率特性図、第4図は樹脂硬化物の時間−吸湿率
特性を示す図、第5図は従来の樹脂封止型半導体装置の
断面図、第6図は欠陥の現れた従来の樹脂封止型半導体
装置の断面図である。 2・・・アイランド、3・・・半導体チップ、10・・
・ダイボンディング材。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守(外1名)第1図 本発明0焚施伜1て・m(・r、エポキシ樹脂の組成り
示す圀第2図 鏝i鼻[2) 斯爪弾・け享 Lay n/cm2]
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 リードフレームのアイランド上の半導体チップのダイ
ボンディングに、ダイボンディング材として有機高分子
接着剤を使用し、封止樹脂で封止した樹脂封止型半導体
装置において、 接着剤硬化物の200℃以上の弾性率が4×10^9d
yn/cm^2以上であり、かつ85℃/85%R.H
.で72時間放置後の吸湿率が0.2%以下である有機
高分子接着剤を用いたことを特徴とする高耐熱性樹脂封
止型半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10290490A JP2834841B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 高耐熱性樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10290490A JP2834841B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 高耐熱性樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH043438A true JPH043438A (ja) | 1992-01-08 |
JP2834841B2 JP2834841B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=14339848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10290490A Expired - Fee Related JP2834841B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 高耐熱性樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2834841B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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