JPH0691115B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置に関する。更に詳しくは、支持部材
に有機接合部材により接合された半導体素子を有する半
導体装置に関する。
に有機接合部材により接合された半導体素子を有する半
導体装置に関する。
セラミック基板から成る支持部材と半導体素子との間に
金を介在させ、熱処理することにより支持部材と半導体
素子を固着せしめた半導体装置は周知である。接合部材
として金が用いられる理由は、耐腐食性にすぐれている
こと及びシリコン共晶を作るため接着強度にすぐれてい
ること、さらに金属の中では比較的低温（380〜450℃）
で熱溶着可能であること等が挙げられるが、高価格な金
を用いることはコストアップにつながる。このため、金
に変わる接合部材として有機材料から成るペーストを用
いる試みが種々なされている。このペーストとしては、
例えば、エーブルスティック社の商品名エーブルボンド
826のようなエポキシ樹脂系のものがよく知られてい
る。
金を介在させ、熱処理することにより支持部材と半導体
素子を固着せしめた半導体装置は周知である。接合部材
として金が用いられる理由は、耐腐食性にすぐれている
こと及びシリコン共晶を作るため接着強度にすぐれてい
ること、さらに金属の中では比較的低温（380〜450℃）
で熱溶着可能であること等が挙げられるが、高価格な金
を用いることはコストアップにつながる。このため、金
に変わる接合部材として有機材料から成るペーストを用
いる試みが種々なされている。このペーストとしては、
例えば、エーブルスティック社の商品名エーブルボンド
826のようなエポキシ樹脂系のものがよく知られてい
る。
しかしながら、本発明者等は、かかるエポキシ樹脂系ペ
ースト接合部材を使用して半導体装置を形成する場合、
次の如き問題点のあることを見い出した。
ースト接合部材を使用して半導体装置を形成する場合、
次の如き問題点のあることを見い出した。
即ちセラミック封止等の封止工程で熱処理（通常400〜4
60℃）する時、硬化した樹脂が熱分解を起こし、発生す
るC,H,Oなどの元素を含む低分子成分の有機化合物のガ
スが半導体素子表面に付着し、半導体素子の配線あるい
は電極部、又はボンディング部を腐食させ、又ペレット
がはがれるという問題点のあることを見い出した。
60℃）する時、硬化した樹脂が熱分解を起こし、発生す
るC,H,Oなどの元素を含む低分子成分の有機化合物のガ
スが半導体素子表面に付着し、半導体素子の配線あるい
は電極部、又はボンディング部を腐食させ、又ペレット
がはがれるという問題点のあることを見い出した。
従って、本発明の目的は、樹脂劣化を惹起せず、ペレッ
トのはがれや腐食という問題を解消した、耐熱性にすぐ
れた接合部材を用いた腐食断線等のない長寿命の半導体
装置を提供することにある。
トのはがれや腐食という問題を解消した、耐熱性にすぐ
れた接合部材を用いた腐食断線等のない長寿命の半導体
装置を提供することにある。
本発明者等の鋭意検討の結果によれば支持部材と半導体
素子とを接合するに際し、熱可塑性樹脂就中ガラス転移
点が160℃以上で熱分解開始温度が350℃以上の熱可塑性
樹脂を使用するのがよく、ガラス転移点が160℃未満、
熱分解開始温度が350℃未満では、封止工程で樹脂が劣
化し、ペレットのはがれや腐食の問題を惹起することを
見い出した。
素子とを接合するに際し、熱可塑性樹脂就中ガラス転移
点が160℃以上で熱分解開始温度が350℃以上の熱可塑性
樹脂を使用するのがよく、ガラス転移点が160℃未満、
熱分解開始温度が350℃未満では、封止工程で樹脂が劣
化し、ペレットのはがれや腐食の問題を惹起することを
見い出した。
例えばポリエチレン，ポリプロピレン，ポリビニルクロ
ライド，ポリメチルメタクリレート，ポリスチレン,ABS
樹脂では耐熱性や接着性に問題があり、使用し難いこと
が判った。
ライド，ポリメチルメタクリレート，ポリスチレン,ABS
樹脂では耐熱性や接着性に問題があり、使用し難いこと
が判った。
本発明で使用されるガラス転移点が160℃以上で熱分解
開始温度が350℃以上、好ましくはガラス転移点が180℃
以上で熱分解開始温度が390℃以上（セラミック封止の
場合）の熱可塑性樹脂の例としては、次の一般式（Ｉ） （ただし、式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立に、
−Ｈ、‐CH3、-C2H5、-C3H7、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、Br又
はClであり、R5及びR6は、それぞれ独立に‐Ｈ、‐CH3、
-C2H5、-C3H7、-CF3又は−CCl3であり、Arはp-フェニレ
ン、メタフェニレン、ジフェニレンエーテル、ジフェニ
レンスルホン、ジフェニレン、ナフチレンである）で表
わされる繰り返し単位を有する芳香族ポリエーテルアミ
ドである。
開始温度が350℃以上、好ましくはガラス転移点が180℃
以上で熱分解開始温度が390℃以上（セラミック封止の
場合）の熱可塑性樹脂の例としては、次の一般式（Ｉ） （ただし、式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立に、
−Ｈ、‐CH3、-C2H5、-C3H7、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、Br又
はClであり、R5及びR6は、それぞれ独立に‐Ｈ、‐CH3、
-C2H5、-C3H7、-CF3又は−CCl3であり、Arはp-フェニレ
ン、メタフェニレン、ジフェニレンエーテル、ジフェニ
レンスルホン、ジフェニレン、ナフチレンである）で表
わされる繰り返し単位を有する芳香族ポリエーテルアミ
ドである。
上記芳香族ポリエーテルアミドとしては、例えば、次の
一般式（II）で示される芳香族ジアミン （式中、R1〜R4およびR5〜R6は上記に同じである。） と次の一般式（III）で示される芳香族ジカルボン酸ジ
ハライド XCO-Ar-COX （式中、Arは上記に同じであり、又Ｘは塩素又は臭素を
示す） とを公知の方法、例えば溶液重合法や特開昭52-23198号
公報に示される方法によって反応させて得られるものが
好ましい。
一般式（II）で示される芳香族ジアミン （式中、R1〜R4およびR5〜R6は上記に同じである。） と次の一般式（III）で示される芳香族ジカルボン酸ジ
ハライド XCO-Ar-COX （式中、Arは上記に同じであり、又Ｘは塩素又は臭素を
示す） とを公知の方法、例えば溶液重合法や特開昭52-23198号
公報に示される方法によって反応させて得られるものが
好ましい。
ここに上記一般式（II）で示される芳香族ジアミンとし
ては、例えば2,2−ビス〔４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕プロパン、ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕メタン、2,2−ビス〔3,5−ジメチル
−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、
2,2−ビス〔３−メチル−４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−
４−（４−アミノフェノキシ）フェニルプロパンなどが
あり、これらの１種以上が用いられる。
ては、例えば2,2−ビス〔４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕プロパン、ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕メタン、2,2−ビス〔3,5−ジメチル
−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、
2,2−ビス〔３−メチル−４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−
４−（４−アミノフェノキシ）フェニルプロパンなどが
あり、これらの１種以上が用いられる。
又一般式（III）で示される芳香族ジカルボン酸ジハラ
イドとしては、例えばテレフタル酸ジクロライド、イリ
フタル酸ジクロライド、ジフェニルエーテルジカルボン
酸ジクロライド、ジフェニルジカルボン酸ジクロライ
ド、ナフタレンジカルボン酸ジクロライドなどがあげら
れ、これらの１種以上が用いられ、特にテレフタル酸ジ
クロライド、イリフタル酸ジクロライドの混合物が好ま
しく用いられる。
イドとしては、例えばテレフタル酸ジクロライド、イリ
フタル酸ジクロライド、ジフェニルエーテルジカルボン
酸ジクロライド、ジフェニルジカルボン酸ジクロライ
ド、ナフタレンジカルボン酸ジクロライドなどがあげら
れ、これらの１種以上が用いられ、特にテレフタル酸ジ
クロライド、イリフタル酸ジクロライドの混合物が好ま
しく用いられる。
更に芳香族ジカルボン酸ジハライド以外のアミド形成性
誘導体と一般式（II）で示される芳香族ジアミンとの公
知のポリアミド生成反応、例えばリン系触媒による高温
重縮合あるいはエステル交換法などによっても芳香族ポ
リエーテルアミドを得ることができる。かかる芳香族ポ
リエーテルアミドの還元粘度（ηSP/C、0.2g/dlジメチ
ルホルムアミド溶液、30℃）は0.5〜4.0好ましくは1.5
〜2.0である。0.5未満では熱安定性が低下し、4.0を越
えると加工性が劣る。
誘導体と一般式（II）で示される芳香族ジアミンとの公
知のポリアミド生成反応、例えばリン系触媒による高温
重縮合あるいはエステル交換法などによっても芳香族ポ
リエーテルアミドを得ることができる。かかる芳香族ポ
リエーテルアミドの還元粘度（ηSP/C、0.2g/dlジメチ
ルホルムアミド溶液、30℃）は0.5〜4.0好ましくは1.5
〜2.0である。0.5未満では熱安定性が低下し、4.0を越
えると加工性が劣る。
本発明に於いては、上記で例示した熱可塑性樹脂の２種
類以上をブレンドして用いてもよく、又後述する如き、
半導体素子を支持部材に接合させる際の各種の態様に応
じてその種類を適宜選択すればよい。
類以上をブレンドして用いてもよく、又後述する如き、
半導体素子を支持部材に接合させる際の各種の態様に応
じてその種類を適宜選択すればよい。
次に、本発明に於いて熱可塑性樹脂を接合部材として用
いて半導体素子と支持部材とを接合させる際に、当該熱
可塑性樹脂そのものを使用して高温で溶融させて接合操
作を行ってもよいが、樹脂を溶媒に溶解させて使用する
ことが好ましい。又適宜目的に応じて充填剤を使用する
ことが好ましい。
いて半導体素子と支持部材とを接合させる際に、当該熱
可塑性樹脂そのものを使用して高温で溶融させて接合操
作を行ってもよいが、樹脂を溶媒に溶解させて使用する
ことが好ましい。又適宜目的に応じて充填剤を使用する
ことが好ましい。
熱可塑性樹脂を溶かすのに用いられる溶媒としては、樹
脂の種類によって異なるが、トルエン，キシレン等の芳
香族系溶媒、アセトン，メチルエチルケトン，シクロヘ
キサノン等のケトン系溶媒、エチルセロソルブ，ブチル
セロソルブ等のエーテルグリコール系溶媒、ジメチルホ
ルムアミド，ジメチルスルホキシド,N−メチルピロリド
ン等の窒素原子を含む極性溶媒が挙げられる。これらの
溶媒の沸点は低すぎると、支持部材上に塗布する時、或
いはフィルム製造時、溶媒がすぐに揮散し、接合部材の
厚みが不均一になる。また、溶媒の沸点が高すぎると、
熱処理した後も溶媒が残留する等の問題が発生する。こ
の観点から溶媒としては沸点が120乃至180℃のものが望
ましく、ジメチルホルムアミド等の窒素原子を含む極性
溶媒が特に有用である。また溶媒の除去条件の調節等を
目的としていくつかの溶媒を併用することもできる。
脂の種類によって異なるが、トルエン，キシレン等の芳
香族系溶媒、アセトン，メチルエチルケトン，シクロヘ
キサノン等のケトン系溶媒、エチルセロソルブ，ブチル
セロソルブ等のエーテルグリコール系溶媒、ジメチルホ
ルムアミド，ジメチルスルホキシド,N−メチルピロリド
ン等の窒素原子を含む極性溶媒が挙げられる。これらの
溶媒の沸点は低すぎると、支持部材上に塗布する時、或
いはフィルム製造時、溶媒がすぐに揮散し、接合部材の
厚みが不均一になる。また、溶媒の沸点が高すぎると、
熱処理した後も溶媒が残留する等の問題が発生する。こ
の観点から溶媒としては沸点が120乃至180℃のものが望
ましく、ジメチルホルムアミド等の窒素原子を含む極性
溶媒が特に有用である。また溶媒の除去条件の調節等を
目的としていくつかの溶媒を併用することもできる。
溶媒の量は接合の方法如何により異なり一概にいえない
が、例えば樹脂１重量部に対し、５〜20重量部が好まし
い。５重量部未満では粘度が高くなり充填物の分散が不
均一になったり、接合部材の厚さが不均一になる。ま
た、20重量部を越える溶媒を除去するための熱量及び時
間が多く必要となる。
が、例えば樹脂１重量部に対し、５〜20重量部が好まし
い。５重量部未満では粘度が高くなり充填物の分散が不
均一になったり、接合部材の厚さが不均一になる。ま
た、20重量部を越える溶媒を除去するための熱量及び時
間が多く必要となる。
前記溶媒を除去する時の温度は溶媒の種類によって異な
るが、ジメチルホルムアミドを溶媒として使用した時
は、150〜250℃の範囲で除去することが好ましい。
るが、ジメチルホルムアミドを溶媒として使用した時
は、150〜250℃の範囲で除去することが好ましい。
充填剤としては導電性または絶縁性の粉末状充填剤が例
示されるが、半導体素子から発生する熱を特に支持部材
に放散させる必要がある場合には、充填剤として銀粉，
グラファイトやカーボンブラック等の炭素粉末、又は炭
素粉末と銀粉末との混合物を使用することにより接合部
材の熱伝導率を向上させることができる。更には接着力
の向上，揺変性の付与等を目的として、必要に応じてシ
リカ，金属酸化物，石英ガラス粉末，シラン系，アルミ
系またはチタン系のカップリング剤を使用することも可
能である。
示されるが、半導体素子から発生する熱を特に支持部材
に放散させる必要がある場合には、充填剤として銀粉，
グラファイトやカーボンブラック等の炭素粉末、又は炭
素粉末と銀粉末との混合物を使用することにより接合部
材の熱伝導率を向上させることができる。更には接着力
の向上，揺変性の付与等を目的として、必要に応じてシ
リカ，金属酸化物，石英ガラス粉末，シラン系，アルミ
系またはチタン系のカップリング剤を使用することも可
能である。
次に、本発明における接合部材を使用して支持部材に半
導体素子を接合させる方法としては特に制限されない
が、例えば好ましい方法として次の３通りの方法が考え
られる。
導体素子を接合させる方法としては特に制限されない
が、例えば好ましい方法として次の３通りの方法が考え
られる。
Ａ）熱可塑性樹脂及び充填剤から成る粉体組成物を予
め、支持部材の半導体素子が固着される部分に焼き付け
塗布し、この上に半導体素子を載置した後に、加熱処理
することによって支持部材と半導体素子を接合する。
め、支持部材の半導体素子が固着される部分に焼き付け
塗布し、この上に半導体素子を載置した後に、加熱処理
することによって支持部材と半導体素子を接合する。
Ｂ）熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂を溶解せしめる
ための溶媒と充填剤とから成る組成物を予め、支持部材
の半導体素子が固着される部分に塗布し、加熱して溶媒
を除去した後、この上に半導体素子を載置して加熱処理
することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
ための溶媒と充填剤とから成る組成物を予め、支持部材
の半導体素子が固着される部分に塗布し、加熱して溶媒
を除去した後、この上に半導体素子を載置して加熱処理
することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
Ｃ）熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂を溶解せしめる
ための溶媒と充填剤とから成る組成物を周知の方法で予
めフィルム状に作製し、このフィルムを所定の大きさに
切断し、支持部材と半導体素子の間に介在させ、加熱処
理することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
ための溶媒と充填剤とから成る組成物を周知の方法で予
めフィルム状に作製し、このフィルムを所定の大きさに
切断し、支持部材と半導体素子の間に介在させ、加熱処
理することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
上記で例示した方法は熱可塑性樹脂の特性に応じて適切
な方法が選ばれ、また必要に応じて併用することも可能
である。
な方法が選ばれ、また必要に応じて併用することも可能
である。
以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、こ
れらは例示的なものであり、本発明の範囲を限定するも
のではない。
れらは例示的なものであり、本発明の範囲を限定するも
のではない。
第１図は、本発明に従って完成された半導体装置を示
す。１は、半導体素子のアルミニウム電極に対応して設
けられた複数の外部引き出しリード線、２は、半導体素
子を載置，固着するための支持部材（セラミックベー
ス）、３は、半導体素子で、例えば、プレーナ技術によ
ってシリコン半導体基板（ペレット）に回路が形成され
た集積回路（IC）素子から成る。この素子の表主面に
は、アルミニウム等の配線（図示されていない）が施さ
れ、その出力電極（図示されていない）が設けられてい
る。４は、半導体素子３の裏面を、支持部材２に接着さ
せる接合剤で、上述したように、この接合剤は、本発明
に従って、特殊な組成から成る。この接合剤の具体例に
ついては後述する。５は、半導体素子の表面に設けられ
た出力電極を、対応する外部引出しリード線１に電気的
に接続するためのリード細線で、例えばAl線から成り、
周知のワイヤボンディング技術によって、半導体素子３
の主面上の電極と、リード線１とにそれぞれボンディン
グされている。６は、封止部材（セラミックキャップ）
で、低融点ガラス７等により支持部材（セラミックベー
ス）２に取付け気密封止したものである。尚、ここで述
べた実施例はガラス封止型半導体装置の例であるが、積
層セラミック型半導体装置およびレジンモールド型半導
体装置等に於いても適用可能である。
す。１は、半導体素子のアルミニウム電極に対応して設
けられた複数の外部引き出しリード線、２は、半導体素
子を載置，固着するための支持部材（セラミックベー
ス）、３は、半導体素子で、例えば、プレーナ技術によ
ってシリコン半導体基板（ペレット）に回路が形成され
た集積回路（IC）素子から成る。この素子の表主面に
は、アルミニウム等の配線（図示されていない）が施さ
れ、その出力電極（図示されていない）が設けられてい
る。４は、半導体素子３の裏面を、支持部材２に接着さ
せる接合剤で、上述したように、この接合剤は、本発明
に従って、特殊な組成から成る。この接合剤の具体例に
ついては後述する。５は、半導体素子の表面に設けられ
た出力電極を、対応する外部引出しリード線１に電気的
に接続するためのリード細線で、例えばAl線から成り、
周知のワイヤボンディング技術によって、半導体素子３
の主面上の電極と、リード線１とにそれぞれボンディン
グされている。６は、封止部材（セラミックキャップ）
で、低融点ガラス７等により支持部材（セラミックベー
ス）２に取付け気密封止したものである。尚、ここで述
べた実施例はガラス封止型半導体装置の例であるが、積
層セラミック型半導体装置およびレジンモールド型半導
体装置等に於いても適用可能である。
次に、この実施例に於いて使用された接合部材の組成お
よびその製造方法について具体例を参照して説明する。
よびその製造方法について具体例を参照して説明する。
接合部材の作製例１ テレフタル酸ジクロライドとイソフタル酸ジクロライド
との混合比が1:1（重量比）からなる酸クロライド混合
物の10％シクロヘキサノン溶液と、2,2−ビス−〔４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパンの20％シ
クロヘキサノン溶液を10％苛性ソーダ水溶液の存在下に
接触して反応させることにより、芳香族ポリエーテルア
ミド樹脂溶液を製造した。但し酸クロライド混合物と芳
香族ジアミンとの配合比は等モルである。芳香族ポリエ
ーテルアミド樹脂溶液にメタノールを加えてポリマーを
沈澱させ、過，水洗，乾燥して芳香族ポリエーテルア
ミド樹脂粉末を得た。この樹脂粉末のジメチルホルムア
ミド中（0.2g/dl）の還元粘度（30℃）は1.62dl/gであ
った。
との混合比が1:1（重量比）からなる酸クロライド混合
物の10％シクロヘキサノン溶液と、2,2−ビス−〔４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパンの20％シ
クロヘキサノン溶液を10％苛性ソーダ水溶液の存在下に
接触して反応させることにより、芳香族ポリエーテルア
ミド樹脂溶液を製造した。但し酸クロライド混合物と芳
香族ジアミンとの配合比は等モルである。芳香族ポリエ
ーテルアミド樹脂溶液にメタノールを加えてポリマーを
沈澱させ、過，水洗，乾燥して芳香族ポリエーテルア
ミド樹脂粉末を得た。この樹脂粉末のジメチルホルムア
ミド中（0.2g/dl）の還元粘度（30℃）は1.62dl/gであ
った。
次に、芳香族樹脂粉末10重量部，銀粉末（平均粒子径10
重量部及びN-メチルピロリドン100重量部を均一に混合
した。この組成物をガラス板の上に塗布し、200℃、３
時間で溶媒を加熱除去して、厚さ1mmのフィルムを得
た。この熱可塑性樹脂のガラス転移点は235℃であり、
熱分解開始温度は350℃以上であった。
重量部及びN-メチルピロリドン100重量部を均一に混合
した。この組成物をガラス板の上に塗布し、200℃、３
時間で溶媒を加熱除去して、厚さ1mmのフィルムを得
た。この熱可塑性樹脂のガラス転移点は235℃であり、
熱分解開始温度は350℃以上であった。
接合部材の作製例２（比較例） ポリフェニレンサルファイド（フィリップス・ベトロー
リアム社製ライトンP-4,ガラス転移点171℃）50重量部
及び銀粉末（平均粒子径1.2μｍ）50重量部をヘンシェ
ルミキサーで均一に混合した。これを350℃に加熱した
ガラス板の上に塗装し、厚さ1mmのフィルムを得た。
リアム社製ライトンP-4,ガラス転移点171℃）50重量部
及び銀粉末（平均粒子径1.2μｍ）50重量部をヘンシェ
ルミキサーで均一に混合した。これを350℃に加熱した
ガラス板の上に塗装し、厚さ1mmのフィルムを得た。
接合部材の作製例３（比較例） ポリエーテルスルホン（VICTREX I.C.I社製，ガラス転
移点238℃）10重量部，銀粉末（平均粒子径1.2μｍ）10
重量部及びＮ−メチルピロリドン100重量部を均一に混
合し、作製例２と同様にして厚さ1mmのフィルムを得
た。
移点238℃）10重量部，銀粉末（平均粒子径1.2μｍ）10
重量部及びＮ−メチルピロリドン100重量部を均一に混
合し、作製例２と同様にして厚さ1mmのフィルムを得
た。
上記３つの作製例の接合部材はそれ自体が耐湿性に優れ
ている。次に、本発明者等はエポキシ樹脂を用いた接合
部材を比較例として作製し、上記３つの接合部材と特性
を比較検討した。
ている。次に、本発明者等はエポキシ樹脂を用いた接合
部材を比較例として作製し、上記３つの接合部材と特性
を比較検討した。
接合部材の作製例４（比較例） 下記成分のうち、それぞれエポキシ樹脂，硬化剤及び溶
媒である下記a,b及びｃを300mlの還流器を付けたフラス
コ中で100℃で加熱下に１時間攪拌し、均一な溶液を得
た。次いでこの溶液を１の乳鉢に仕込み、この後、そ
れぞれ硬化促進剤，充填剤及びシランカップリング剤で
ある下記d,e及びｆの各成分を所定量仕込み、らいかい
機で２時間攪拌して銀粉末を含む樹脂組成物を調整し
た。
媒である下記a,b及びｃを300mlの還流器を付けたフラス
コ中で100℃で加熱下に１時間攪拌し、均一な溶液を得
た。次いでこの溶液を１の乳鉢に仕込み、この後、そ
れぞれ硬化促進剤，充填剤及びシランカップリング剤で
ある下記d,e及びｆの各成分を所定量仕込み、らいかい
機で２時間攪拌して銀粉末を含む樹脂組成物を調整し
た。
a.シェル社製エピコート1001 100重量部 b.日立化成社製HN-2200 52重量部 （テトラヒドロ無水フタル酸） c.ブチルセロソルブ 75重量部 d.四国化成社製2E4MZ ２重量部 （２−エテル−４−メチルイミダゾール） e.銀粉末（平均粒子径1.2μｍ） 100重量部 f.信越化学社製KBM403 0.1重量部 上記混合量は主材料であるエポキシ樹脂（上記ａ）の重
量を100としたときの各成分の割合を示している。ここ
で、上記シランカップリング剤ｆは、シリコン半導体素
子の裏主面の接着強度を増強させるために添加されたも
のである。上記比較例の組成物のペーストを金属シャー
レ中に約2mmの厚みで注形し、120℃で24時間、次いで18
0℃で５時間熱処理を行ない、試験片を作製した。
量を100としたときの各成分の割合を示している。ここ
で、上記シランカップリング剤ｆは、シリコン半導体素
子の裏主面の接着強度を増強させるために添加されたも
のである。上記比較例の組成物のペーストを金属シャー
レ中に約2mmの厚みで注形し、120℃で24時間、次いで18
0℃で５時間熱処理を行ない、試験片を作製した。
作製例１〜４及び比較例で得られた試験片のPCT吸水
率，熱抽出水のpH,電気伝導度，Cl-濃度を調べた結果を
表‐１に示す。
率，熱抽出水のpH,電気伝導度，Cl-濃度を調べた結果を
表‐１に示す。
この表‐１における各特性は、次のような試験方法で得
られたものである。
られたものである。
PCT（Pressure Cooker Test）吸水率:10mm×10mm×1mmt
の試料を121℃‐2.0気圧水蒸気雰囲気中に20時間放置後
の重量増加率。
の試料を121℃‐2.0気圧水蒸気雰囲気中に20時間放置後
の重量増加率。
抽出液の調整：試料を粉砕後、100メッシュをパスした
もの10gを純水50gに入れ、100℃で20時間放置し、No.5C
紙で過して得た。
もの10gを純水50gに入れ、100℃で20時間放置し、No.5C
紙で過して得た。
pH:試料のpHをpHメーターにより測定した。
電気伝導度：試料の電気伝導度を電気伝導度計で測定し
た。
た。
Clイオン濃度：試料のClイオン濃度を、Clイオン濃度測
定用の電極を備えたイオンメーターで測定した。
定用の電極を備えたイオンメーターで測定した。
この結果より、上記３つの作製例は、加水分解し難く、
また、不純物イオンの含有量が少ないことから、耐湿性
に優れていることが明らかにされた。
また、不純物イオンの含有量が少ないことから、耐湿性
に優れていることが明らかにされた。
以上説明した様に本発明の半導体装置は高耐熱性熱可塑
性樹脂を接合部材として半導体素子を接合固着せしめて
いるので高耐熱性樹脂の耐熱性を活かして高温封止型の
半導体装置への半導体素子の接着を可能にすることによ
り高価な金を不要にしてコストの低減をはかることがで
きるという効果を奏する。
性樹脂を接合部材として半導体素子を接合固着せしめて
いるので高耐熱性樹脂の耐熱性を活かして高温封止型の
半導体装置への半導体素子の接着を可能にすることによ
り高価な金を不要にしてコストの低減をはかることがで
きるという効果を奏する。
また、本発明の半導体装置は、本発明により選択された
ガラス転移点が160℃以上で熱分解温度が350℃以上の熱
可塑性樹脂を接合部材として用いて半導体素子と支持部
材とを接合して成るので、エポキシ樹脂等の従来のペー
ストを使用した場合と異なり、ガラス封止やセラミック
封止やレジン封止等の際に樹脂劣化が起らず、ペレット
のはくりや半導体素子の配線あるいは電極部又はボンデ
ィング部の腐触がなく、更に耐湿性や寸法精度にも優れ
ているので長寿命の半導体装置を提供することができる
という効果を奏する。
ガラス転移点が160℃以上で熱分解温度が350℃以上の熱
可塑性樹脂を接合部材として用いて半導体素子と支持部
材とを接合して成るので、エポキシ樹脂等の従来のペー
ストを使用した場合と異なり、ガラス封止やセラミック
封止やレジン封止等の際に樹脂劣化が起らず、ペレット
のはくりや半導体素子の配線あるいは電極部又はボンデ
ィング部の腐触がなく、更に耐湿性や寸法精度にも優れ
ているので長寿命の半導体装置を提供することができる
という効果を奏する。
第１図は本発明の半導体装置の実施例を示す断面図であ
る。 １……外部引出しリード線、２……支持部材（セラミッ
クベース）、３……半導体素子、４……接合部材、５…
…リード細線、６……封止部材（セラミックキャッ
プ）、７……封止ガラス。
る。 １……外部引出しリード線、２……支持部材（セラミッ
クベース）、３……半導体素子、４……接合部材、５…
…リード細線、６……封止部材（セラミックキャッ
プ）、７……封止ガラス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 英治 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 伊藤 幹彦 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 福島 利明 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内 (72)発明者 南沢 寛 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内 (72)発明者 高亀 寿 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内 (72)発明者 山根 敏英 東京都新宿区西新宿二丁目一番一号 日立 化成工業株式会社内 (72)発明者 大島 外代次 東京都新宿区西新宿二丁目一番一号 日立 化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−104234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−138759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−114257（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】接合部材を介して支持部材に接合された半
導体素子を有する半導体装置において、支持部材と半導
体素子をガラス転移点が160℃以上で熱分解開始温度が3
50℃以上であって、一般式（Ｉ） （ただし、式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立に、
‐Ｈ、‐CH3、-C2H5、-C3H7、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、Br又
はClであり、R5及びR6は、それぞれ独立に‐Ｈ、‐CH3、
-C2H5、-C3H7、-CF3又は−CCl3であり、Arはｐ−フェニレ
ン、メタフェニレン、ジフェニレンエーテル、ジフェニ
レンスルホン、ジフェニレン、ナフチレンである）で表
わされる繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂を溶融する
ことによって接合してなることを特徴とする半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22631082A JPH0691115B2 (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22631082A JPH0691115B2 (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117240A JPS59117240A (ja) | 1984-07-06 |
| JPH0691115B2 true JPH0691115B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16843194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22631082A Expired - Lifetime JPH0691115B2 (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691115B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08236554A (ja) | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置，及び半導体装置の製造方法，並びに半導体装置のダイボンディング方法 |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP22631082A patent/JPH0691115B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59117240A (ja) | 1984-07-06 |
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