JPH078939B2 - Resin-sealed semiconductor device - Google Patents

Resin-sealed semiconductor device

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JPH078939B2
JPH078939B2 JP63263460A JP26346088A JPH078939B2 JP H078939 B2 JPH078939 B2 JP H078939B2 JP 63263460 A JP63263460 A JP 63263460A JP 26346088 A JP26346088 A JP 26346088A JP H078939 B2 JPH078939 B2 JP H078939B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、樹脂封止用材料で封止した樹脂封止半導体
装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin-encapsulated semiconductor device encapsulated with a resin-encapsulating material.

(従来の技術) 半導体装置は、近年の産業の発達を支えている主役と云
っても過言ではない。またそれが故、ユーザーは、より
高性能な、より低価格な、より高信頼性を有する半導体
装置を望んでいる。しかし、このような要求に応えるた
めには、種々の技術を確立する必要が有り、半導体装置
が使用される環境で半導体チップを保護できるようにす
る、半導体チップの封止技術もその一つである。
(Prior Art) It is no exaggeration to say that semiconductor devices play a leading role in supporting the recent industrial development. Also, therefore, users desire semiconductor devices with higher performance, lower cost, and higher reliability. However, in order to meet such demands, it is necessary to establish various technologies, and one of them is the semiconductor chip sealing technology that enables protection of the semiconductor chip in the environment in which the semiconductor device is used. is there.

ここで、従来から用いられている封止技術としては、 金属やセラミックスから成るパッケージ内に半導体チ
ップを入れ封止する技術 エポキシ系樹脂を始めとする種々のベース樹脂、硬化
材、充填材(フィラー)、硬化促進剤、難燃材、カップ
リング剤、離型剤及び着色剤等を含有する封止用材料で
半導体チップをモールドする技術 の2つが知られている。
Here, as a conventional sealing technique, a technique of putting a semiconductor chip in a package made of metal or ceramics and sealing various base resins such as epoxy resin, a curing material, and a filler (filler). ), A technique of molding a semiconductor chip with an encapsulating material containing a curing accelerator, a flame retardant, a coupling agent, a release agent, a coloring agent, and the like.

このうち、セラミックス等のパッケージを用いた封止
は、機械的強度や耐湿性に優れることから、主に、高信
頼性が要求される半導体装置に採用されてきた。しか
し、パッケージ自体が高価であり、然も、半導体チップ
の封止工程も容易でなかった。一方の樹脂を主体とする
封止用材料は、低価格化が可能で量産性に富むという利
点を有しており汎用型の半導体装置の製造に広く用いら
れているが、まだまだ改良するべき点があった。
Of these, encapsulation using a package of ceramics or the like has been mainly used for a semiconductor device which is required to have high reliability because it is excellent in mechanical strength and moisture resistance. However, the package itself is expensive, and the process of sealing the semiconductor chip has not been easy. On the other hand, the encapsulating material mainly composed of resin has the advantages that it can be priced down and has high mass productivity, and is widely used in the manufacture of general-purpose semiconductor devices, but there are still points to be improved. was there.

その改良を要する点の一つは、封止用材料の硬化物の耐
湿性の向上である。即ち、半導体チップをモールドする
ために用いられる封止用材料の硬化物の耐湿性が悪い
と、半導体装置の絶縁性を低下させたり、リーク電流を
増大させたり、さらには、半導体チップにまで水分が達
した場合は半導体チップのアルミニウム配線を腐食させ
たり断線させたりするからである。また、半導体装置の
機能拡大に伴い半導体チップの容積は増大する傾向にあ
るにもかかわらず半導体装置の外形形状は制限されてい
る状況では、樹脂の肉厚は薄くならざるを得ない訳であ
り、この状況を考えても封止用材料の硬化物の耐湿性は
非常に重要になる。さらに、近年の技術動向として表面
実装が望まれており、この場合には半導体装置がハンダ
フローの熱に長時間さらされることになる。このような
とき半導体装置が水分を取り込んでいるとクラック発生
等により半導体装置を破壊してしまう。この点において
も、封止用材料の硬化物の耐湿性は高いほうが好まし
い。
One of the points that needs to be improved is the improvement of the moisture resistance of the cured product of the sealing material. That is, if the cured product of the encapsulating material used for molding the semiconductor chip has poor moisture resistance, the insulating property of the semiconductor device is deteriorated, leak current is increased, and even moisture is absorbed in the semiconductor chip. This is because the aluminum wiring of the semiconductor chip is corroded or broken when the temperature reaches. Also, although the volume of the semiconductor chip tends to increase with the expansion of the functions of the semiconductor device, in the situation where the outer shape of the semiconductor device is limited, the resin thickness cannot help but be thin. Even considering this situation, the moisture resistance of the cured product of the sealing material becomes very important. Further, as a technical trend in recent years, surface mounting is desired, and in this case, the semiconductor device is exposed to the heat of solder flow for a long time. In such a case, if the semiconductor device takes in water, the semiconductor device will be broken due to cracks or the like. Also in this respect, it is preferable that the cured product of the sealing material has high moisture resistance.

そこで、封止用材料の信頼性向上を図るため、種々の試
みが従来からなさていた。(例えば日経ニューマテリア
ル[25](1987)「変わり続けるIC封止材」等)。
Therefore, various attempts have heretofore been made in order to improve the reliability of the sealing material. (For example, Nikkei New Material [25] (1987) “Changing IC encapsulant”).

その一例としては、ベース樹脂の純度向上に重点を置い
た研究があった。その理由は、半導体装置内に入り込ん
だ水分がイオン性不純物の存在下でアルミニウム配線を
腐食させることが知られており、これを防止するためで
ある。現在では、加水分解性塩素の含有量が100ppm以下
の樹脂を提供出来るようになっている。
As one example, there has been research focused on improving the purity of the base resin. The reason for this is that it is known that water that has entered the semiconductor device corrodes aluminum wiring in the presence of ionic impurities, and this is to prevent this. At present, it is possible to provide a resin having a hydrolyzable chlorine content of 100 ppm or less.

また、半導体装置内で発生する応力が封止用材料の硬化
物にクラックを発生させ、結果的に半導体装置の耐湿性
を低下させることになることから、封止用材料中に低応
力化剤を配合して封止用材料の硬化物の低応力化を図
り、半導体装置の耐湿性向上を二次的に図ることも行な
われていた。
In addition, the stress generated in the semiconductor device causes cracks in the cured product of the encapsulating material, resulting in a decrease in the moisture resistance of the semiconductor device. In order to reduce the stress of the cured material of the encapsulating material, the moisture resistance of the semiconductor device has been secondarily improved.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の封止用材料はいずれのものも吸水
性・透湿性を積極的に改善しものとは云い難くその硬化
物は基本的に吸水性、透湿性を有してしまうという問題
点があった。このため、従来の封止用材料を用いた半導
体装置を高温・高湿雰囲気にさらしておくと、外部から
半導体チップにまで湿気(水分)が浸透してしまい、絶
縁性低下、リーク電流の増加、さらには電極配線の腐食
や断線を起こしてしまうという問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, it cannot be said that any of the conventional encapsulating materials positively improve the water absorbency and moisture permeability, and the cured product thereof basically has water absorbency and moisture permeability. There was a problem of having. Therefore, if a semiconductor device using a conventional encapsulating material is exposed to a high temperature and high humidity atmosphere, moisture (moisture) permeates from the outside to the semiconductor chip, which lowers insulation and increases leakage current. Further, there is a problem that the electrode wiring is corroded or broken.

また、加水分解性塩素の含有量の少ない封止用材料はそ
れ自体が非常に高価であるため、これを用いた製品(半
導体装置等)のコストを高めることになり好ましいこと
ではない。
In addition, since the encapsulating material having a low content of hydrolyzable chlorine itself is very expensive, the cost of a product (semiconductor device or the like) using the encapsulating material is increased, which is not preferable.

この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従
ってこの発明の目的は、吸水性・透湿性の少ない信頼性
の高い樹脂封止半導体装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a highly reliable resin-sealed semiconductor device having low water absorption and moisture permeability.

(課題を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明によれば、リード
部の一部と半導体チップとを樹脂封止用材料で封止した
樹脂封止半導体装置において、前記樹脂封止用材料は、
ベース樹脂と、硬化材と、下記の一般式(I)で示され
るアルコキシシラン化合物と、粒度が制御された結晶性
フィラーとを含み、前記半導体装置の表層部および、前
記リード部の樹脂で封止された部分と前記樹脂封止用材
料との界面、前記半導体チップと前記樹脂封止用材料と
の界面に、前記アルコシキシラン化合物がブリードアウ
トすることによる疎水化層を有することを特徴とする
(但し、一般式(I)中のR1〜R4のうちのいずれか2つ
以上の基は、メトキシ基(CH3O−)またはエトキシ基
(C2H5O−)を表わし、かつ、これらR1〜R4のうちの1
つ以上の基は、メチル基(CH3−)、エチル基(C2H
5−)またはフェニル基(C6H5−)を表わす。)。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve this object, according to the present invention, in a resin-sealed semiconductor device in which a part of a lead portion and a semiconductor chip are sealed with a resin-sealing material, The resin sealing material is
A base resin, a curing material, an alkoxysilane compound represented by the following general formula (I), and a crystalline filler having a controlled particle size are included, and the surface layer portion of the semiconductor device and the lead portion are sealed with a resin. An interface between the stopped portion and the resin encapsulating material, and an interface between the semiconductor chip and the resin encapsulating material has a hydrophobizing layer formed by bleeding out of the alkoxysilane compound. (However, any two or more groups among R 1 to R 4 in the general formula (I) represent a methoxy group (CH 3 O—) or an ethoxy group (C 2 H 5 O—), And one of these R 1 to R 4
One or more groups include a methyl group (CH 3 −), an ethyl group (C 2 H
5 −) or a phenyl group (C 6 H 5 −) is represented. ).

ここでベース樹脂としては、エポキシ系で考えれば従来
から用いられている種々のものを用いることが出来、例
えば多官能型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂を、単独で或いは混合させ
て用いることが出来る。また硬化材は、ベース樹脂に合
った好適なものを用いれば良い。また、アルコキシシラ
ン化合物としては、種々のものが考えられるが、具体的
には、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等を挙げ
ることが出来る。
Here, as the base resin, various resins that have been conventionally used can be used in consideration of an epoxy type, for example, a polyfunctional epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, a bisphenol type epoxy resin, a cresol novolac type epoxy resin. Can be used alone or in combination. Further, as the curing material, a suitable material suitable for the base resin may be used. In addition, various kinds of alkoxysilane compounds can be considered, and specific examples thereof include diphenyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and diphenyldiethoxysilane. .

なおこの発明の実施に当たり、前述のアルコキシシラン
化合物の含有量を2重量%以下の所定の量とするのが好
適である。この理由は、もっぱら、半導体装置成形型の
汚染の程度を低減するためと、成形後の半導体装置の印
刷ののり易さを確保するためである。従って、耐湿性の
向上を図るためだけならば、アルコキシシラン化合物の
含有量を2重量%より多くしても良い。
In carrying out the present invention, the content of the above-mentioned alkoxysilane compound is preferably set to a predetermined amount of 2% by weight or less. The reason for this is mainly to reduce the degree of contamination of the semiconductor device mold and to ensure the ease of printing of the semiconductor device after molding. Therefore, the content of the alkoxysilane compound may be more than 2% by weight only for the purpose of improving the moisture resistance.

また、前述の粒度が制御された結晶性フィラーを、粒度
(比表面積)が所定範囲内の結晶性シリカとするのが好
適である。
In addition, it is preferable that the crystalline filler having a controlled particle size is crystalline silica having a particle size (specific surface area) within a predetermined range.

(作用) この発明の樹脂封止半導体装置の作用につき第1図を参
照して説明する。第1図は、この発明の樹脂封止半導体
装置の様子を模式的に示した図である。この発明の樹脂
封止半導体装置では、所定の樹脂封止用材料を用いて半
導体チップ11(例えばシリコン半導体チップ)を封止し
成形する際にこの封止用材料に含ませたアルコキシシラ
ン化合物13が、その他の配合材との相溶性が悪いこと、
及び粒度の制御された結晶性フィラーを含ませてあるた
め、樹脂封止半導体装置表層部や、半導体チップ11と封
止用材料との界面や、リード部15と封止用材料との界面
にブリードアウトし易くなり当該表層部やこれら界面付
近に存在し易くなる。然も、アルコキシシラン化合物の
アルコキシ基が、半導体チップ表面にパッシベーション
膜等に起因して存在する水酸基や、封止用材料中に残存
している水と反応して樹脂封止半導体装置表層部や封止
用材料と半導体チップ等との界面に疎水化層をそれぞれ
形成するようになると思われる。このため、樹脂封止半
導体装置外部から樹脂封止半導体装置内に水分が侵入し
ようとした場合この疎水化層がその侵入を阻止するよう
になると思われ、この発明の樹脂封止半導体装置の吸水
性・透湿性を極めて小さいものにする。なお、アルコキ
シシラン化合物がメトキシ基を含むものである場合の、
水酸基に対する反応は下記の式で説明されると考えら
れ、水に対する反応は下記式で説明されると考えられ
る。
(Operation) The operation of the resin-encapsulated semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a state of a resin-encapsulated semiconductor device of the present invention. In the resin-sealed semiconductor device of the present invention, when the semiconductor chip 11 (for example, a silicon semiconductor chip) is sealed and molded using a predetermined resin-sealing material, the alkoxysilane compound 13 contained in the sealing material is used. However, it has poor compatibility with other compounding materials,
And since it contains a crystalline filler having a controlled particle size, the resin-sealed semiconductor device surface layer portion, the interface between the semiconductor chip 11 and the sealing material, and the interface between the lead portion 15 and the sealing material. Bleeding out easily occurs, and it tends to exist in the surface layer portion or near these interfaces. However, the alkoxy group of the alkoxysilane compound reacts with the hydroxyl group existing on the surface of the semiconductor chip due to the passivation film or the like, or with the water remaining in the encapsulating material to react with the resin encapsulating semiconductor device surface layer or It seems that a hydrophobic layer will be formed at the interface between the encapsulating material and the semiconductor chip or the like. Therefore, when water tries to enter the inside of the resin-encapsulated semiconductor device from the outside of the resin-encapsulated semiconductor device, this hydrophobization layer seems to prevent the invasion of the moisture. Very low moisture and moisture permeability. When the alkoxysilane compound contains a methoxy group,
The reaction to a hydroxyl group is considered to be explained by the following formula, and the reaction to water is considered to be explained by the following formula.

但し、式及び式中、n=1〜3、m=1〜3であ
り、Rはメチル基(CH3−)、エチル基、またはフェニ
ル基(C6H5−)を表わす。
However, in the formulas and formulas, n = 1 to 3 and m = 1 to 3, and R represents a methyl group (CH 3 —), an ethyl group, or a phenyl group (C 6 H 5 —).

(実施例) 以下、この発明の樹脂封止半導体装置(以下、半導体装
置と略称することもある。)の実施例につき説明する。
しかしながら、以下の実施例中で述べる薬品名、それの
含有量等の数値的条件等は、単なる例示であり、この発
明がこれらの薬品や数値的条件等によってのみ達成され
るものでないことは理解されたい。
(Example) Hereinafter, an example of a resin-sealed semiconductor device of the present invention (hereinafter, may be abbreviated as a semiconductor device) will be described.
However, it is understood that the chemical names and numerical conditions such as the content thereof described in the following examples are merely examples, and the present invention is not achieved only by these chemicals and numerical conditions. I want to be done.

封止用材料の実施例1 先ず、樹脂部とフィラー部とから成り、樹脂部をベース
樹脂、硬化材、アミン系硬化促進剤、シラン系カップリ
ング剤、離型剤、着色剤(この場合はカーボン)、さら
に添加剤としてのアルコキシシラン化合物で構成し、一
方のフィラー部を粒度(比表面積)の制御された結晶性
フィラー及び難燃助材で構成したが、然も、各構成材料
のうちの主なものの具体的な組成物名及び組成比が別表
1に示すようなものである、実施例1の封止用材料を調
整し、その物性を調べた。その調査結果を別表2に示
す。なお別表1に掲げたベース樹脂は住友化学工業
(株)製のものを用いた。また、フィラーは、この場
合、平均値が約18μmで最大粒度が120μmの粒度分布
を示す結晶性シリカ(粉砕されたタイプ)であって従来
公知の有機物及びシランカップリング剤によって常法に
よる処理をした結晶性シリカを用いた。また、アルコキ
シシラン化合物としてのジフェニルジメトキシシランは
信越化学工業(株)製のKBM202LS-5300を用いた。しか
し、このジフェニルジメトキシシランには、そのオリゴ
マ成分が混入していることも考えられる。また封止用材
料の調整は従来公知の方法により行なった。また、別表
2に掲げた物性の測定はも来公知の方法により行なっ
た。
Example 1 of Sealing Material First, a resin part and a filler part were used. The resin part was composed of a base resin, a curing material, an amine-based curing accelerator, a silane-based coupling agent, a release agent, and a coloring agent (in this case, Carbon), and an alkoxysilane compound as an additive, and one filler part is composed of a crystalline filler having a controlled particle size (specific surface area) and a flame retardant auxiliary material. The encapsulating material of Example 1 having specific composition names and composition ratios of the main components of Example 1 as shown in Appendix 1 was prepared and its physical properties were investigated. Table 2 shows the results of the survey. The base resins listed in Appendix 1 were those of Sumitomo Chemical Co., Ltd. Further, in this case, the filler is crystalline silica (crushed type) showing a particle size distribution with an average value of about 18 μm and a maximum particle size of 120 μm, and is conventionally treated with a conventionally known organic substance and a silane coupling agent. The crystalline silica was used. As the diphenyldimethoxysilane as the alkoxysilane compound, KBM202LS-5300 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used. However, it is possible that the diphenyldimethoxysilane is mixed with the oligomer component. Further, the adjustment of the sealing material was performed by a conventionally known method. Further, the physical properties listed in Appendix 2 were also measured by known methods.

封止用材料の実施例2 次に、基本的な構成材料は実施例1の封止用材料と同じ
であるが、フィラー(結晶性シリカ)の充填量を70重量
%としその分ベース樹脂及び硬化材を増やした実施例2
の封止用材料を調整した。一方、実施例2の封止用材料
と比較して別表3に掲げるような点のみを異ならせた比
較例1〜比較例5の封止用材料をそれぞれ調整した。実
施例2及び比較例1〜比較例5の封止用材料のそれぞれ
の組成と、それぞれの物性とを別表3に示した。なお、
別表3におけるフィラーの種類の項の「溶融」とはフィ
ラーが溶融シリカであることを示し、「結晶」とはフィ
ラーが結晶性シリカであることを示す。また別表3にお
けるベース樹脂純度の項の「高」とはベース樹脂が加水
分解性塩素含有量100ppm以下のものであることを示し、
「汎」とはベース樹脂が加水分解性塩素含有量約170ppm
ものであることを示す。さらに、別表3における添加剤
の項の有機系添加剤とは成形性を高めるために添加した
ものである。
Example 2 of Encapsulating Material Next, the basic constituent material is the same as the encapsulating material of Example 1, but the filling amount of the filler (crystalline silica) is 70% by weight, and the base resin and Example 2 in which the amount of hardening material is increased
The sealing material of was prepared. On the other hand, the encapsulating materials of Comparative Example 1 to Comparative Example 5, which are different from the encapsulating material of Example 2 only in the points shown in Appendix 3, were prepared. Table 3 shows the respective compositions and the respective physical properties of the encapsulating materials of Example 2 and Comparative Examples 1 to 5. In addition,
"Fused" in the item of the type of filler in Appendix 3 indicates that the filler is fused silica, and "crystal" indicates that the filler is crystalline silica. In addition, “high” in the base resin purity section in Appendix 3 indicates that the base resin has a hydrolyzable chlorine content of 100 ppm or less,
"Pan" means that the base resin has a hydrolyzable chlorine content of about 170 ppm.
It is a thing. Furthermore, the organic additives in the section of additives in Appendix 3 are added to enhance moldability.

半導体装置の実施例 次に、実施例2の封止用材料を用い実際に半導体チップ
(シリコン半導体チップ)をモールドし実施例の半導体
装置を作製した。また、比較例1〜比較例5の各封止用
材料を用い実施例と同種の半導体チップをそれぞれモー
ルドし比較例1〜比較例5の半導体装置を作製した。な
お、実施例及び各比較例の半導体装置共、パッケージ形
状は、8ピンSOP(スモール・アウトライン・パッケー
ジ)とした。さらにその成形はトランスファー成形法に
より行ない、成形条件は、型温度が175℃±5℃、成形
時間が120秒、アフタキュアー温度が170℃、アフターキ
ュアー時間が6時間という条件とした。
Example of Semiconductor Device Next, a semiconductor chip (silicon semiconductor chip) was actually molded using the sealing material of Example 2 to fabricate a semiconductor device of Example. In addition, semiconductor devices of Comparative Examples 1 to 5 were manufactured by using the encapsulating materials of Comparative Examples 1 to 5 to mold the same type of semiconductor chips as the example. The package shape of each of the semiconductor devices of the examples and the comparative examples was an 8-pin SOP (small outline package). Further, the molding was performed by a transfer molding method, and the molding conditions were a mold temperature of 175 ° C. ± 5 ° C., a molding time of 120 seconds, an after cure temperature of 170 ° C., and an after cure time of 6 hours.

半導体装置の特性評価 次に、この出願に係る半導体装置の特性を、実施例2の
封止用材料で成形した実施例の半導体装置及び比較例1
〜比較例5の封止用材料で成形した各比較例の半導体装
置それぞれに対し耐湿信頼性試験を施すことによって評
価した。
Evaluation of Characteristics of Semiconductor Device Next, the characteristics of the semiconductor device according to the present application were evaluated by comparing the characteristics of the semiconductor device of Example 2 with the semiconductor device of Example and Comparative Example 1.
-Evaluation was performed by performing a moisture resistance reliability test on each semiconductor device of each comparative example molded with the sealing material of the comparative example 5.

耐湿信頼性試験は、不飽和試験としての高温高湿試験
(HAST)と、飽和試験としてのプレッシャ・クッカ・テ
スト(PCT)とにより行なった。なお、不飽和試験の条
件は、温度が130℃でかつ相対湿度が85%の雰囲気にお
いて半導体装置に50Vの電圧を印加する条件とし、ま
た、飽和試験の条件は、温度が120℃でかつ相対湿度が1
00%の雰囲気でバイアス無しの条件とした。またこれら
試験の前処理として、不飽和試験では …半導体装置を125℃の温度で16時間加熱した後260℃
の温度で10秒間ハンダディップする処理、 …半導体装置を125℃の温度で16時間加熱した後、85
℃の温度でかつ相対湿度85%の雰囲気中に72時間放置し
吸湿処理(SOAK)後、260℃の温度で10秒間ハンダディ
ップする処理 の2水準を設けた。また、飽和試験では上記の前処理
のみを行なった。
The humidity resistance reliability test was performed by a high temperature high humidity test (HAST) as an unsaturated test and a pressure cooker test (PCT) as a saturation test. Note that the unsaturated test conditions were that a voltage of 50 V was applied to the semiconductor device in an atmosphere of a temperature of 130 ° C. and a relative humidity of 85%, and the saturation test conditions were a temperature of 120 ° C. and a relative humidity. Humidity is 1
The atmosphere was set to 00% without bias. In addition, as a pretreatment for these tests, in the unsaturated test, the semiconductor device was heated at a temperature of 125 ° C for 16 hours and then heated at 260 ° C.
Process for solder dipping at the temperature of 10 seconds,… After heating the semiconductor device at the temperature of 125 ℃ for 16 hours,
Two levels were set: a moisture absorptive treatment (SOAK) by leaving it for 72 hours in an atmosphere at a temperature of 85 ° C and a relative humidity of 85%, and then a solder dip at a temperature of 260 ° C for 10 seconds. In the saturation test, only the above pretreatment was performed.

第A表に不飽和試験結果を、第B表に飽和試験結果をそ
れぞれ示す。第A表は実施例の半導体装置と、比較例1
の半導体装置の不飽和試験(HAST)の結果をワイブル分
布させメディアンライフの比較を行なった結果を示した
ものである。また、第B表は飽和試験(PCT)の処理時
間に対する累積不良数を示したものである。第A表及び
第B表からも明らかなように、実施例の半導体装置は比
較例の半導体装置をはるかにしのぐ耐湿性を示すことが
確認出来た。
Table A shows the unsaturated test results, and Table B shows the saturation test results. Table A shows the semiconductor device of Example and Comparative Example 1
2 shows the result of comparison of median lives of Weibull distribution of the results of the unsaturated test (HAST) of the semiconductor device. Table B shows the cumulative number of defectives with respect to the processing time of the saturation test (PCT). As is clear from Tables A and B, it was confirmed that the semiconductor device of the example exhibited moisture resistance far superior to that of the semiconductor device of the comparative example.

(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の樹脂封
止半導体装置によれば、この半導体装置の表層部及び、
封止用材料と半導体チップやリードフレームとの界面
に、アルコキシシラン化合物がブリードアウトすること
による疎水化層を有するため、樹脂封止半導体装置の吸
水性及び透湿性を極めて小さいものにすることが出来
る。従って、上述の実験結果からも明らかなように、耐
湿性の非常に優れた半導体装置を提供することが出来
る。さらに、加水分解性塩素の含有量が170ppmレベルの
エポキシ樹脂をベース樹脂として用いても従来にない優
れた耐湿性を得ることが出来るから、信頼性に優れる安
価な半導体装置を提供することが出来る。
(Effects of the Invention) As apparent from the above description, according to the resin-sealed semiconductor device of the present invention, the surface layer portion of the semiconductor device,
At the interface between the encapsulating material and the semiconductor chip or lead frame, a hydrophobic layer resulting from bleeding out of the alkoxysilane compound is provided, so that the resin-encapsulated semiconductor device can have extremely low water absorption and moisture permeability. I can. Therefore, as is clear from the above experimental results, it is possible to provide a semiconductor device having excellent moisture resistance. Further, even if an epoxy resin having a hydrolyzable chlorine content of 170 ppm is used as a base resin, excellent moisture resistance which has not been obtained can be obtained, and therefore an inexpensive semiconductor device having excellent reliability can be provided. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、この発明の封止用材料及びこれを用いた半導
体装置の作用を説明するための図であり、半導体装置の
断面を模式的に示した図である。 11…半導体チップ 13…アルコキシシラン化合物 15…リード部。
FIG. 1 is a view for explaining the action of the sealing material of the present invention and a semiconductor device using the same, and is a view schematically showing a cross section of the semiconductor device. 11 ... Semiconductor chip 13 ... Alkoxysilane compound 15 ... Lead part.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 23/29 23/31

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】リード部の一部と半導体チップとを樹脂封
止用材料で封止した樹脂封止半導体装置において、 前記樹脂封止用材料は、 ベース樹脂と、 硬化材と、 下記の一般式(I)で示されるアルコキシシラン化合物
と、 粒度の制御された結晶性フィラーとを含み、 前記半導体装置の表層部および、前記リード部の樹脂で
封止された部分と前記樹脂封止用材料との界面、前記半
導体チップと前記樹脂封止用材料との界面に、前記アル
コキシシラン化合物がブリードアウトすることによる疎
水化層を有すること を特徴とする樹脂封止半導体装置。 (ただし、一般式(I)中のR1〜R4のうちのいずれか2
つ以上の基は、メトキシ基(CH3O−)またはエトキシ
基(C2H5O−)を表し、かつ、これらR1〜R4のうちの1
つ以上の基は、メチル基(CH3−)、エチル基(C2H
5−)、またはフェニル基(C6H5−)を表す。
1. A resin-encapsulated semiconductor device in which a part of a lead portion and a semiconductor chip are encapsulated with a resin-encapsulating material, wherein the resin-encapsulating material is a base resin, a curing material, and An alkoxysilane compound represented by the formula (I) and a crystalline filler having a controlled particle size, a surface layer portion of the semiconductor device, a portion of the lead portion sealed with a resin, and the resin sealing material. A resin-encapsulated semiconductor device having a hydrophobization layer formed by bleeding out of the alkoxysilane compound at an interface with the semiconductor chip and an interface between the semiconductor chip and the resin-encapsulating material. (However, any one of R 1 to R 4 in the general formula (I) 2
One or more of the groups represents a methoxy group (CH 3 O-) or an ethoxy group (C 2 H 5 O-), and one of these R 1 to R 4
One or more groups include a methyl group (CH 3 −), an ethyl group (C 2 H
5 - represents a) -), or a phenyl group (C 6 H 5.
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