JPH08181256A

JPH08181256A - 半導体封止材料およびこれを用いた半導体装置の製法並びに得られた半導体装置

Info

Publication number: JPH08181256A
Application number: JP32057994A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Akata; 祐三赤田; Yuji Hotta; 祐治堀田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【構成】金属箔２の上に、半導体素子を封止するための
熱硬化性樹脂未硬化層１が積層形成されている半導体封
止材料と半導体素子とを準備し、上記熱硬化性樹脂未硬
化層１に上記半導体素子を圧着埋設し、ついで加熱して
上記熱硬化性樹脂未硬化層１を硬化させて上記半導体素
子を封止する。【効果】上記半導体封止材料を用いて半導体素子を封止
すれば、封止用樹脂を完全に利用することができ、廃棄
物の発生を無くすことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、封止用樹脂の廃棄物の
発生が実質的に無く、かつ得られる半導体装置に優れた
信頼性を付与することが可能な半導体封止材料およびこ
れを用いた半導体装置の製法並びにこれにより得られた
半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランジスター，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導
体装置は、半導体素子を、封止材料を用いて封止（パッ
ケージング）し半導体装置化することにより製造されて
いる。この半導体素子の封止材料としては、従来から、
セラミックが用いられていたが、最近では、量産性やコ
スト的見地から、エポキシ樹脂等の封止用樹脂が賞用さ
れている。そして、この封止用樹脂を用いた封止法とし
ては、トランスファー成形法に代表されるモールド法が
適用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トランスファ
ー成形等の従来の封止用樹脂を用いた封止法では、封止
用樹脂の利用率が極めて低いという問題がある。例え
ば、トランスファー成形の場合の樹脂利用率は、１０〜
３０％であり、残りの樹脂は、廃棄されているのが現状
である。このように、封止用樹脂の利用率が、著しく低
いということは、コスト的に無駄であるという問題ばか
りでなく、資源の枯渇や環境破壊に対する警鐘が強く鳴
らされている今日では、極めて深刻な問題である。この
著しく低い樹脂利用率の問題に対処するために、半導体
装置の各メーカーや、半導体装置用成形機の各メーカー
等から、様々な改良機械や改良封止法が提案されている
が、いずれも封止用樹脂の利用率を大幅に向上させるも
のではなく、根本的な改良案が提案されていないのが現
状である。

【０００４】さらに、上記封止用樹脂により封止されて
得られた半導体装置は、セラミック材料により封止され
た半導体装置と比較して、耐湿性に劣るという問題があ
る。これは、エポキシ樹脂等の封止用樹脂が、水分を透
過させる性質を有することに起因する。すなわち、この
ような封止用樹脂を用いて封止された半導体装置では、
水分が封止樹脂を透過して半導体装置内に浸入するた
め、内部の半導体素子が腐食するようになる。また、例
えば、半導体装置の半田処理において、封止後の半導体
装置を加熱炉内に入れて加熱すると、半導体装置内部に
浸入した水分が気化して水蒸気となることにより、半導
体装置の封止樹脂部にひび割れ（クラック）が発生す
る。この結果、得られる半導体装置の信頼性が損なわれ
るようになる。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、廃棄物の発生が実質的に無く、かつ得られる半
導体装置に優れた信頼性を付与することが可能な半導体
封止材料およびこれを用いた半導体装置の製法並びに信
頼性に優れた半導体装置の提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、金属箔の上に、半導体素子を封止するた
めの熱硬化性樹脂未硬化層が積層形成されている半導体
封止材料を第１の要旨とし、Ａステージの熱硬化性樹脂
から形成された熱硬化性樹脂未硬化層を有する半導体封
止材料と、半導体素子とを準備し、この半導体封止材料
の熱硬化性樹脂未硬化層に上記半導体素子を圧着埋設
し、ついで上記熱硬化性樹脂未硬化層を加熱して硬化さ
せることにより上記半導体素子を封止する半導体装置の
製法を第２の要旨とし、Ｂステージの熱硬化性樹脂から
形成された熱硬化性樹脂未硬化層を有する半導体封止材
料と、半導体素子とを準備し、この半導体封止材料の熱
硬化性樹脂未硬化層を予備加熱して溶融軟化させ、この
状態でこれに上記半導体素子を圧着埋設し、ついで上記
熱硬化性樹脂未硬化層を加熱して硬化させることにより
上記半導体素子を封止する半導体装置の製法を第３の要
旨とし、半導体素子が、上記半導体封止材料により封止
されてなる半導体装置を第４の要旨とする。

【０００７】

【作用】上記のように、本発明は、金属箔の上に一定量
の熱硬化性樹脂未硬化層が積層形成された半導体封止材
料を用いて半導体素子の封止を行うという、従来の封止
法とは根本的に異なる構成をとる。これは、従来の封止
法において、封止用樹脂の廃棄物が多量に発生するの
は、成形型内で、キャビティ以外のランナー（樹脂の通
り道）等に多量の樹脂が残存することが原因であるとい
う、本発明者らが得た知見に基づくものである。すなわ
ち、上記構成の半導体封止材料を用いて半導体素子を封
止すれば、成形型のキャビティ内に樹脂を流し込む必要
がないため、ライナー等に樹脂が残存することがなく、
常に、封止に必要な一定量の封止用樹脂のみが用いられ
る。このため、封止用樹脂は完全に利用され、廃棄物が
全く発生しなくなる。

【０００８】また、この半導体封止材料を用いた半導体
素子の封止法は、半導体素子を上記半導体封止材料の熱
硬化性樹脂未硬化層に圧着埋設し、ついで上記熱硬化性
樹脂未硬化層を加熱して硬化させるという簡単な方法で
あり、特別な装置や設備を必要としない。そして、この
半導体封止材料は、熱硬化性樹脂未硬化層がＡステージ
のものおよびＢステージのものの２種類があるが、Ａス
テージの熱硬化性樹脂未硬化層は柔軟であり、そのまま
半導体素子を圧着埋設することができるため、これを用
いることにより、半導体装置の製造工程が簡素化される
ようになる。また、Ｂステージの熱硬化性樹脂未硬化層
は、半硬化状態であるため、半導体素子の圧着埋設に先
立って予備加熱による溶融軟化処理をする必要がある
が、その反面一定の剛性を備えるため、これを用いるこ
とにより、半導体封止材料の取扱作業性（ハンドリング
性）が向上するようになる。

【０００９】そして、本発明の半導体封止材料は、金属
箔を備えているため、この半導体封止材料により半導体
素子を封止して製造された半導体装置は、その樹脂封止
部の外周に上記金属箔が配置されて半導体装置が被覆さ
れた状態となる。この金属箔により、外部から半導体装
置内部への水分の透過が遮断されるようになる。また、
この金属箔により半導体装置の封止樹脂部が補強される
ため、例えば、半導体装置を半田処理するために加熱炉
に入れて加熱しても、半導体装置内部において発生する
水蒸気による封止樹脂部のクラック等が発生しなくな
る。したがって、本発明の半導体装置は、耐湿性に優れ
るようになる。

【００１０】なお、本発明において、熱硬化性樹脂のＡ
ステージおよびＢステージとは、以下に示す状態をいう
（「新エポキシ樹脂，昭晃堂社発行」の第７７１頁
目）。Ａステージ：樹脂および硬化剤が混合された初期の段階
で有機溶剤に完全に溶解しうる状態をいう。Ｂステージ：樹脂と硬化剤との反応がある程度進み、半
硬化の状態をいう。この段階では、もはや大部分は溶剤
に溶解しないが、加熱すると溶解してさらに反応が進
む。

【００１１】つぎに、本発明を詳しく説明する。

【００１２】まず、本発明の半導体封止材料について説
明する。この半導体封止材料は、金属箔の上に熱硬化性
樹脂未硬化層が積層形成されたものである。

【００１３】上記金属箔の形成材料は、３００℃以上の
融点を有する金属であれば、特に制限するものではな
い。このような金属箔形成材料としては、例えば、アル
ミニウム，ステンレス鋼，銅，ニッケルや、これらの合
金があげられる。このなかでも、封止樹脂との接着性お
よびコストの見地から、アルミ，銅が好ましい。そし
て、金属箔の厚みは、通常、１〜１０００μｍの範囲で
あるが、作業性の見地から、好ましくは６〜５００μ
ｍ、特に好ましくは、１５〜１００μｍの範囲である。

【００１４】そして、上記熱硬化性樹脂未硬化層の形成
材料である熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹
脂，シリコーン樹脂，ポリエステル樹脂が使用される
が、得られる半導体装置の信頼性やコスト的見地等から
エポキシ樹脂を主成分として用いることが好ましい。こ
のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂，ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂，クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂，フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂，脂環式エポキシ樹脂，トリグリシジルイソシ
アヌレート，ヒダントインエポキシ，水添加ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂，脂肪族系エポキシ樹脂，グリシ
ジルエーテル型エポキシ樹脂，ビフェニル型エポキシ樹
脂があげられる。このなかでも、耐熱性，接着性，信頼
性が優れるという理由から、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂，クレゾールノボラック型エポキシ樹脂，ビフェ
ニル型エポキシ樹脂が好ましい。

【００１５】そして、上記エポキシ樹脂には硬化剤が併
用される。この硬化剤としては、アミン類や酸無水物，
フェノール類等があげられる。

【００１６】上記アミン類としては、ジアミノジフェニ
ルメタン，メタフェニレンジアミン，ジアミノジフェニ
ルスルホン，ピペリジン，イソフォロンジアミン，イミ
ダゾール類等があげられる。

【００１７】上記酸無水物としては、テトラハイドロフ
タル酸無水物，無水トリメリット酸，無水ピロメリット
酸，無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸，無水メチル
ナジック酸等があげられる。

【００１８】上記フェノール類としては、ノボラック型
フェノール樹脂，クレゾールノボラック樹脂，アルキル
化フェノールノボラック樹脂等があげられる。

【００１９】上記硬化剤のなでも、信頼性，保存性が優
れるという理由から、フェノール類，イミダゾール類が
好ましい。そして、この硬化剤の配合割合は、エポキシ
樹脂１００重量部（以下「部」と略す）に対し、通常、
０．１〜２００部、好ましくは０．５〜１５０部の範囲
である。

【００２０】そして、エポキシ樹脂には、上記硬化剤の
他に、必要に応じて、他種のポリマー，硬化促進剤，充
填剤，変性剤，劣化防止剤，離型剤，難燃剤等の従来か
らエポキシ樹脂に用いられている各種添加剤が使用され
る。上記他種のポリマーとしては、例えば、フェノキシ
樹脂，ポリイミド，ナイロン，ポリフェニレンエーテ
ル，ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のゴムがあ
げられる。

【００２１】上記硬化促進剤としては、例えば、三級ア
ミン、イミダゾール類，カルボン酸金属塩，リン酸化合
物があげられる。

【００２２】上記充填剤としては、例えば、粉砕シリ
カ，溶融シリカ，アルミナ，窒化ケイ素，炭化ケイ素，
窒化アルミ，炭酸カルシウム，硫酸バリウム，酸化チタ
ン等があげられる。

【００２３】上記難燃剤としては、酸化アンチモン，リ
ン系化合物，水酸化アルミ等があげられる。

【００２４】上記離型剤としては、モンタン酸やステア
リン酸およびこれらの金属塩、あるいは、ポリエチレン
系のものやカルバナ等があげられる。

【００２５】つぎに、本発明の半導体封止材料は、熱硬
化性樹脂未硬化層がＡステージのもの、熱硬化性樹脂未
硬化層がＢステージのものがあげられ、これらの半導体
封止材料は、上記材料を用い、例えば、つぎのようにし
て作製される。

【００２６】〔熱硬化性樹脂未硬化層がＡステージの場
合〕すなわち、まず、熱硬化性樹脂と硬化剤およびに必
要に応じて上記各種添加剤を所定の割合で配合し、つい
で、これを、ニーダー等の混練機を用いて混練する。こ
の混練物である熱硬化性樹脂は、Ａステージ状態であ
る。そして、この混練物を、メチルエチルケトン等の溶
剤に溶解して熱硬化性樹脂溶液を調製する。この樹脂溶
液を、金属箔の上に塗工し乾燥する。このようにして、
図１に示すように、金属箔２の上に、Ａステージの熱硬
化性樹脂未硬化層１が形成される。この熱硬化性樹脂未
硬化層１の厚みは、通常、５〜１００００μｍの範囲で
あるが、密閉性，信頼性の見地から、２０〜５０００μ
ｍの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは５
０〜５０００μｍの範囲である。そして、後述のよう
に、このＡステージの熱硬化性樹脂未硬化層は、柔軟で
あるため、加熱溶融等の処理を必要とすることなくプレ
スだけで、これに半導体素子を圧着埋設することが可能
である。

【００２７】なお、上記樹脂溶液の調製に用いられる溶
剤は、メチルエチルケトンの他に、トルエン，アセト
ン，メチルイソブチルケトン，ジグライム，ジオキサ
ン，テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等があげられる。

【００２８】〔熱硬化性樹脂未硬化層がＢステージの場
合〕上記Ａステージの場合と同様にして、熱硬化性樹脂
溶液を調製し、これを金属箔に塗工して乾燥後、熱硬化
性樹脂未硬化層を予備加熱する。この予備加熱により、
熱硬化性樹脂未硬化層が、半硬化の状態となって、Ｂス
テージの熱硬化性樹脂未硬化層が形成される。このＢス
テージの熱硬化性樹脂未硬化層は、Ａステージのものよ
り固いため、後述のように、加熱溶融して軟化させて、
半導体素子を圧着埋設する必要がある。しかし、このＢ
ステージのものは、一定の剛性を備えるため、取扱性に
おいて、Ａステージのものと比較して優れている。な
お、Ｂステージの熱硬化性樹脂未硬化層の厚みは、上記
Ａステージのものと同様である。

【００２９】そして、図２に示すように、本発明の半導
体封止材料は、封止作業性等の見地から、熱硬化性樹脂
未硬化層１の積層形成面と反対側の金属箔２面に接着剤
層３を形成することが好ましい。この接着剤層３は、半
導体封止材料を金属板等の成形治具の所定位置に仮固定
するためのものである。このように接着剤層を設けるこ
とにより、成形治具上での半導体封止材料の位置精度が
向上し、また、半導体封止材料の金属箔と成形治具との
間への溶融樹脂の進入を防止することが可能となる。こ
の結果、得られる半導体装置において、ボイドやバリ等
の発生が防止されて樹脂封止が確実なものとなり、得ら
れる半導体装置の信頼性が優れるようになる。

【００３０】上記接着剤層の形成材料としては、熱硬化
性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることが可能である。この
ような形成材料としては、例えば、フェノキシ樹脂，エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂，エポ
キシ樹脂等があげられる。このなかで、成形時の温度が
高温（約１８０℃）であることから、熱硬化性樹脂等の
熱接着性樹脂を用いて形成することが好ましい。そし
て、この接着剤層は、例えば、つぎのようにして形成さ
れる。すなわち、上記熱硬化性樹脂未硬化層の形成と同
様に、熱硬化性樹脂と硬化剤等とを所定の割合で配合し
混練する。そして、この混練物を粉砕し、これを溶剤に
溶解して、金属箔の上に塗工し乾燥することにより、接
着剤層が形成される。この接着剤層の厚みは、通常、５
〜１００μｍの範囲であるが、５〜５０μｍの範囲が好
ましい。

【００３１】そして、上記接着剤層には、離型剤を配合
することが好ましい。これは、半導体封止後に、半導体
装置を成形治具から速やかに剥離させるためである。こ
の離型剤としては、例えば、モンタン酸やステアリン酸
およびこれらの金属塩，ポリエチレン系，カルバナ等が
あげられる。

【００３２】また、本発明の半導体封止材料において、
図３に示すように、金属箔２と熱硬化性樹脂未硬化層１
ａとの間に、熱硬化性樹脂の硬化層１ｂを形成すること
が好ましい。すなわち、上記熱硬化性樹脂未硬化層１ａ
は、通常、柔軟であるため、半導体封止材料の取扱性が
悪くなるおそれがあり、特に、Ａステージのものは、こ
の傾向が著しい。そこで、図示のように、熱硬化性樹脂
の硬化層１ｂを形成すると、半導体封止材料に一定の剛
性をもたせることが可能となり、取扱性の向上を図るこ
とができるようになる。また、この熱硬化性樹脂の硬化
層を備えた半導体封止材料を用いて半導体装置を作製す
ると、得られる半導体装置において、そのパッケージの
強度が高くなり、また形状の精度も高くなる。

【００３３】上記熱硬化性樹脂の硬化層の形成材料は、
上記熱硬化性樹脂未硬化層の形成材料と同じ形成材料を
あげることができる。しかし、一つの半導体封止材料に
おいて、熱硬化性樹脂未硬化層と熱硬化性樹脂の硬化層
との形成材料を同じものにする必要はなく、強度，接着
力，線膨張係数等の観点から適宜決定することが好まし
い。なお、上記熱硬化性樹脂未硬化層および熱硬化性樹
脂の硬化層の形成材料の好適組合わせとして、未硬化層
を硬化後、比較的低弾性率のものとし、一方硬化層を弾
性率，強度の高いものとすると、デバイスの応力による
劣化、外圧からの保護の両立を図ることができる。

【００３４】この熱硬化性樹脂の硬化層は、つぎのよう
にして形成される。すなわち、上記熱硬化性樹脂未硬化
層と同様に、熱硬化性樹脂と硬化剤等とを所定の割合で
配合し混練する。そして、この混練物を粉砕し、これを
溶剤に溶解して、金属箔の上に塗工する。そして、１０
０〜２５０℃，５時間以下の条件で硬化させることによ
り、熱硬化性樹脂の硬化層を形成することができる。こ
の熱硬化性樹脂の硬化層の厚みは、通常、１０〜１００
００μｍの範囲に設定されるが、作業性の理由から２０
〜５０００μｍの範囲が好ましい。

【００３５】そして、本発明の半導体封止材料におい
て、その金属箔に、所定の情報を記録してラベル化する
ことが好ましい。この所定の情報としては、半導体装置
に関する識別番号等の固体情報等があげられる。このよ
うに、金属箔をラベル化することにより、半導体装置製
造後に、半導体装置へのラベリングをする必要がなくな
り、製造効率の向上を図ることが可能となる。この金属
箔をラベル化する方法としては、例えば、金属箔に予
め、所定の情報を印刷する方法があげられる。

【００３６】つぎに、上記半導体封止材料を用いた半導
体装置の製法を説明する。本発明の半導体装置の製法
は、Ａステージの熱硬化性樹脂未硬化層を備えた半導体
封止材料を用いる方法と、Ｂステージの熱硬化性樹脂未
硬化層を備えた半導体封止材料を用いる方法との２つの
製法がある。

【００３７】最初に、Ａステージの半導体封止材料を用
いた半導体装置の製法の一例について説明する。

【００３８】まず、Ａステージの半導体封止材料の一対
および凹部を有する金属板の一対とを準備する。そし
て、図４に示すように、それぞれの凹部が互いに向き合
うように上記一対の金属板８を対面させた状態で配置す
る。そして、この互いに対面した一対の金属板８のそれ
ぞれの凹部に、上記半導体封止材料を、それぞれの熱硬
化性樹脂未硬化層１が相互に対面するように配置し、か
つ接着剤層３により金属板８に仮固定する。他方、半導
体素子７とリードフレーム５とを準備する。そして、上
記半導体素子７をリードフレーフ５に搭載し、リードフ
レーム５のリードと半導体素子７とを導電性金属ワイヤ
ー６で接続する。そして、このリードフレーム５に搭載
した半導体素子７を、上記対面している熱硬化性樹脂未
硬化層１の間に配置する。この状態で、上記金属板８
を、その対面する相手方向へ移動させることにより、半
導体素子７を上記熱硬化性樹脂未硬化層に圧着埋設す
る。この金属板８の移動は、一方を固定し他方のみを移
動させてもよく、また２つとも移動させてもよい。この
圧着埋設の際、上記熱硬化性樹脂未硬化層１は、Ａステ
ージであり柔軟であるため、半導体素子７が損傷を受け
ることはない。ついで、８０〜２５０℃×１分〜１０時
間、好ましくは１２０〜２００℃×１分〜１０時間の条
件で加熱処理を行い、上記熱硬化性樹脂未硬化層１を硬
化させることにより、半導体素子７が封止されて半導体
装置となる。そして、この半導体装置を金属板８から、
取り出すことにより、図５に示すような半導体装置を作
製することができる。図において、１ｃは、熱硬化性樹
脂硬化層であり、その他の部分は、図４と同一部分に同
一符号を付している。

【００３９】つぎに、Ｂステージの半導体封止材料を用
いた半導体装置の製法の一例について説明する。

【００４０】まず、Ｂステージの半導体封止材料の一対
および凹部を有する金属板の一対とを準備する。そし
て、Ａステージの場合と同様に、図４に示すようにし
て、それぞれの凹部が互いに向き合うように上記一対の
金属板８を対面させた状態で配置する。そして、この互
いに対面した一対の金属板８のそれぞれの凹部に、上記
半導体封止材料を、それぞれの熱硬化性樹脂未硬化層１
が相互に対面するように配置し、かつ接着剤層３により
金属板８に仮固定する。この状態で、予備加熱して上記
熱硬化性樹脂未硬化層１を溶融軟化させる。この予備加
熱の条件は、用いる樹脂の種類等により適宜決定される
が、一般に、７０〜２００℃×１秒〜１０分、好ましく
は７０〜１８０℃×１秒〜５分である。他方、リードフ
レーム５に搭載され、かつ導電性金属ワイヤー６で接続
された半導体素子７を準備する。そして、この半導体素
子７を、上記対面している熱硬化性樹脂未硬化層１の間
に配置する。この状態で、上記金属板８を、その対面し
た相手方向へ移動させることにより、半導体素子７を上
記熱硬化性樹脂未硬化層に圧着埋設する。この金属板８
の移動は、一方を固定し他方のみを移動させてもよく、
また２つとも移動させてもよい。この圧着埋設の際、上
記熱硬化性樹脂未硬化層１は、予備加熱により溶融軟化
されているため、半導体素子７が損傷を受けることはな
い。ついで、８０〜２５０℃×１分〜１０時間、好まし
くは１２０〜２００℃×１分〜１０時間の条件で加熱処
理を行い、上記熱硬化性樹脂未硬化層１を硬化させるこ
とにより、半導体素子７が封止されて半導体装置とな
る。ついで、この半導体装置を金属板８から、取り出す
ことにより、図５に示すような半導体装置を作製するこ
とができる。

【００４１】このようにして半導体装置を作製すること
ができるが、前述した、熱硬化性樹脂の硬化層を備えた
半導体封止材料（図３参照）を用いることにより、製造
効率を向上させることができる。すなわち、この半導体
封止剤材料は、上記熱硬化性樹脂の硬化層により、一定
の剛性を備えて取扱作業性が優れているため、例えば、
上記金属板の凹部への配置等を円滑に行うことが可能と
なる。この熱硬化性樹脂の硬化層を備えた半導体封止材
料により作製された半導体装置を図６に示す。図におい
て、１ｂは熱硬化性樹脂の硬化層であり、その他の部分
については、図５と同一部分に同一符号を付している。

【００４２】このようにして得られる半導体装置は、そ
の製造において封止用樹脂の利用率が実質的に１００％
であり、封止用樹脂の廃棄物が発生しない。したがっ
て、本発明の半導体封止材料の適用により、半導体装置
のコストが低減する他、環境問題の改善等にも資するこ
とが可能となる。また、本発明の半導体装置は、金属箔
を用いた半導体封止材料を用いて作製されている。この
金属箔は、水分透過の遮断作用や半導体装置の補強作用
を有するため、本発明の半導体装置は、半導体素子の腐
食や封止樹脂のひび割れ等が発生しなくなり、信頼性に
優れたものとなる。

【００４３】なお、上記の本発明の半導体装置の製法の
説明において、一対の半導体封止材料を用いた例をあげ
たが、これに限定するものではない。すなわち、半導体
素子の形状によっては、１個の半導体封止材料を用い、
半導体素子の片面からの圧着埋設により、半導体素子を
封止できる場合があるからである。この場合の諸条件
は、上記一対の半導体封止材料を用いた場合と同様であ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体封止材料
は、金属箔の上に、一定量の熱硬化性樹脂未硬化層が積
層形成されたものである。したがって、この半導体封止
材料を用いて半導体素子を封止すると、常に、封止に必
要な一定量の封止用樹脂のみを用いて行われるため、封
止用樹脂が完全に利用されて廃棄物が全く発生しなくな
る。

【００４５】また、この半導体封止材料を用いた半導体
素子の封止法は、半導体素子を熱硬化性樹脂未硬化層に
圧着埋設し、ついで上記熱硬化性樹脂未硬化層を加熱し
て硬化させるという簡単な方法であり、特殊な設備や装
置を必要としない。そして、本発明の半導体封止材料
は、熱硬化性樹脂未硬化層がＡステージのものおよびＢ
ステージのものの２種類があるが、Ａステージの熱硬化
性樹脂未硬化層を備えた半導体封止材料を用いれば、そ
のまま半導体素子を圧着埋設することができ、半導体装
置の製造工程が簡素化されるようになる。また、Ｂステ
ージの熱硬化性樹脂未硬化層を備えた半導体封止材料を
用いれば、この半導体封止材料が一定の剛性を備えるた
め、半導体封止材料の取扱作業性（ハンドリング性）に
優れ、作業効率が向上するようになる。

【００４６】そして、本発明の半導体封止材料におい
て、金属箔と熱硬化性樹脂未硬化層との間に、熱硬化性
樹脂の硬化層を形成すれば、半導体封止材料の取扱作業
性が一層向上するとともに、これを用いて得られる半導
体装置のパッケージ強度および形状精度が向上するよう
になる。

【００４７】また、本発明の半導体封止材料は、金属箔
を備えているため、この半導体封止材料により半導体素
子を封止して製造された半導体装置は、その樹脂封止部
の外周に上記金属箔が配置されて半導体装置が被覆され
た状態となる。このため、上記金属箔により、外部から
半導体装置内部への水分の透過が遮断されるようになる
とともに、半導体装置の封止樹脂部が補強されるように
なる。この結果、水分の浸入による半導体素子の腐食が
防止されるようになり、また、半導体装置を半田処理す
るために加熱炉に入れて加熱しても、半導体装置内部に
おいて発生する水蒸気による封止樹脂部のクラック等が
発生しなくなる。したがって、本発明の半導体装置は、
耐湿性が高く、優れた信頼性を備えるようになる。

【００４８】そして、上記金属箔を、例えば、半導体装
置に関する個体情報が記録されているラベルとすれば、
半導体素子の封止後に行うラベリング工程を省略するこ
とができるようになり、半導体装置の製造効率が一層向
上するようになる。

【００４９】つぎに、実施例について説明する。

【００５０】

【実施例１】Ａステージの半導体封止材料を作製した。
すなわち、まず、下記に示す熱硬化性樹脂未硬化層の形
成材料を準備した。フェノキシ樹脂（分子量２０００）２０部ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂４０部（エポキシ当量１９０）クレゾールノボラック型エポキシ樹脂４０部（エポキシ当量１９５）２−ウンデシルイミダゾール３部

【００５１】そして、上記材料をメチルエチルケトンに
溶解して混合し、これをアルミ箔（厚み：４０μｍ）の
上に塗工して乾燥し、Ａステージの熱硬化性樹脂未硬化
層（厚み：５００μｍ）を形成した。また、同一の材料
を用いて、上記熱硬化性樹脂未硬化層が形成されている
反対側のアルミ箔面に接着剤層（厚み：１０μｍ）を形
成した。ついで、これを、２０ｍｍ×１４ｍｍのサイズ
に切断加工して、３層構造の半導体封止材料（図２参
照）を得た。

【００５２】つぎに、前述の方法により、上記半導体封
止材料に対し半導体素子を圧着埋設し、その後、２００
℃×５分間のキュアーを行い図５に示すような半導体装
置を作製した。この半導体装置は、その製造において、
封止用樹脂の廃棄物が全く発生しなかった。また、この
半導体装置は、半田処理等においても封止樹脂のクラッ
ク等が発生せず、耐湿性に優れていた。

【００５３】

【実施例２】熱硬化性樹脂の硬化層およびＡステージの
熱硬化性樹脂未硬化層を備えた半導体封止材料を作製し
た。すなわち、まず、下記に示す熱硬化性樹脂の硬化層
の形成材料を準備した。クレゾールノボラック型エポキシ樹脂１００部（エポキシ当量１９５）ノボラック型フェノール樹脂５４部トリフェニルホスフィン３部粉砕シリカ（平均粒径：２０μｍ）３０５部

【００５４】そして、上記材料を混合混練して粉砕し、
これを３００μｍ厚みに成形した後、アルミ箔（厚み：
４０μｍ）の上に配置し、ついで、１７５℃×５時間の
条件で硬化させて、熱硬化性樹脂の硬化層を形成した。

【００５５】一方、下記に示す熱硬化性樹脂未硬化層の
形成材料を準備した。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５４部（エポキシ当量１９０）ノボラック型フェノール樹脂３１部カルボキシル変性アクリロニトリル・１５部ブタジエンゴムトリフェニルホスフィン０．５部

【００５６】そして、上記材料をメチルエチルケトンに
溶解して混合し、これをセパレーター（シリコン処理ポ
リエステル）の上に塗工して乾燥し、Ａステージの熱硬
化性樹脂未硬化層（厚み：５００μｍ）を形成した。そ
して、この熱硬化性樹脂未硬化層を、上記アルミ箔の上
に形成された熱硬化性樹脂の硬化層の上に転写した。ま
た、熱硬化性樹脂未硬化層と同一の材料を用いて、上記
熱硬化性樹脂未硬化層が形成されている反対側のアルミ
箔面に接着剤層（厚み：１０μｍ）を形成した。つい
で、これを、２０ｍｍ×１４ｍｍのサイズに切断加工し
て、４層構造の半導体封止材料（図３参照）を得た。

【００５７】つぎに、前述の方法により、上記半導体封
止材料に対し半導体素子を圧着埋設し、その後、２００
℃×５分間のキュアーを行い図６に示すような半導体装
置を作製した。この半導体装置の製造において、上記半
導体封止材料は、適度な剛性を保ち、取扱性（ハンドリ
ング性）に優れていた。また、封止用樹脂の廃棄物が全
く発生しなかった。そして、この半導体装置は、半田処
理等においても封止樹脂のクラック等が発生せず、耐湿
性に優れていた。

【００５８】

【実施例３】以下に示す材料を準備した。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂６３部ノボラック型フェノール樹脂３７部トリフェニルホスフィン１部

【００５９】そして、上記材料をメチルエチルケトンに
溶解して混合し、これをセパレーター（シリコン処理ポ
リエステル）の上に塗工して乾燥し、Ａステージの熱硬
化性樹脂未硬化層（厚み：５００μｍ）を形成した。こ
のシートを、８０℃で１時間加熱し、Ｂステージ化し
た。その後、実施例１と同様にして、３層構造の半導体
封止材料を得た。

【００６０】つぎに、前述の方法により、上記半導体封
止材料に対し半導体素子を圧着埋設し、その後、２００
℃×５分間のキュアーを行い図５に示すような半導体装
置を作製した。この半導体装置は、その製造において、
封止用樹脂の廃棄物が全く発生しなかった。また、この
半導体装置は、半田処理等においても封止樹脂のクラッ
ク等が発生せず、耐湿性に優れていた。

【００６１】

【実施例４】実施例３と同様にして熱硬化性樹脂未硬化
層を形成した。その他は、実施例２と同様にして４層構
造の半導体封止材料を作製した。

【００６２】つぎに、前述の方法により、上記半導体封
止材料に対し半導体素子を圧着埋設し、その後、２００
℃×５分間のキュアーを行い図６に示すような半導体装
置を作製した。この半導体装置の製造において、上記半
導体封止材料は、適度な剛性を保ち、取扱性（ハンドリ
ング性）に優れていた。また、封止用樹脂の廃棄物が全
く発生しなかった。そして、この半導体装置は、半田処
理等においても封止樹脂のクラック等が発生せず、耐湿
性に優れていた。

【００６３】

【実施例５】金属箔として、半導体装置に関する固体情
報を記録したアルミ箔（ラベル）を使用した。これ以外
は、実施例１と同様にして半導体封止材料を作製し、さ
らにこれを用いて半導体装置を作製した。この半導体装
置は、樹脂封止工程後に、ラベリングの工程を施す必要
がないため、その製造効率が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体封止材料の一実施例の断面図で
ある。

【図２】接着剤層を形成した本発明の半導体封止材料の
一実施例の断面図である。

【図３】熱硬化性樹脂の硬化層を形成した本発明の半導
体封止材料の一実施例の断面図である。

【図４】本発明の半導体封止樹脂を用いて半導体素子を
封止する状態を説明する断面図である。

【図５】本発明の半導体装置の一実施例の構成を示す断
面図である。

【図６】本発明の半導体装置の他の実施例の構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１熱硬化性樹脂未硬化層２金属箔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属箔の上に、半導体素子を封止するた
めの熱硬化性樹脂未硬化層が積層形成されていることを
特徴とする半導体封止材料。
【請求項２】上記熱硬化性樹脂未硬化層の積層形成面
と反対側の金属箔面に接着剤層が形成されている請求項
１記載の半導体封止材料。
【請求項３】上記接着剤層が、離型剤を含有する請求
項２記載の半導体封止材料。
【請求項４】上記接着剤層が、熱接着性樹脂から形成
されている請求項２または３記載の半導体封止材料。
【請求項５】上記金属箔が、所定の情報が記録されて
いるラベルである請求項１〜４のいずれか一項に記載の
半導体封止材料。
【請求項６】上記金属箔と熱硬化性樹脂未硬化層との
間に、熱硬化性樹脂の硬化層が介在している請求項１〜
５のいずれか一項に記載の半導体封止材料。
【請求項７】上記熱硬化性樹脂未硬化層が、Ａステー
ジの熱硬化性樹脂から形成された請求項１〜６のいずれ
か一項に記載の半導体封止材料。
【請求項８】上記熱硬化性樹脂未硬化層が、Ｂステー
ジの熱硬化性樹脂から形成された請求項１〜６のいずれ
か一項に記載の半導体封止材料。
【請求項９】請求項７に記載の半導体封止材料と、半
導体素子とを準備し、この半導体封止材料の熱硬化性樹
脂未硬化層に上記半導体素子を圧着埋設し、ついで上記
熱硬化性樹脂未硬化層を加熱して硬化させることにより
上記半導体素子を封止する半導体装置の製法。
【請求項１０】請求項８に記載の半導体封止材料と、
半導体素子とを準備し、この半導体封止材料の熱硬化性
樹脂未硬化層を予備加熱して溶融軟化させ、この状態で
これに上記半導体素子を圧着埋設し、ついで上記熱硬化
性樹脂未硬化層を加熱して硬化させることにより上記半
導体素子を封止する半導体装置の製法。
【請求項１１】上記半導体封止材料の熱硬化性樹脂未
硬化層への上記半導体素子の圧着が、一対の半導体封止
材料の熱硬化性樹脂未硬化層で上記半導体素子が挟まれ
た状態での圧着である請求項９または１０記載の半導体
装置の製法。
【請求項１２】半導体素子が、請求項１〜８のいずれ
か一項に記載の半導体封止材料により封止されてなる半
導体装置。