JPH09199518A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH09199518A
JPH09199518A JP8022139A JP2213996A JPH09199518A JP H09199518 A JPH09199518 A JP H09199518A JP 8022139 A JP8022139 A JP 8022139A JP 2213996 A JP2213996 A JP 2213996A JP H09199518 A JPH09199518 A JP H09199518A
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semiconductor element
semiconductor device
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Yoshiaki Sugizaki
吉昭 杉崎
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 素子搭載部に半導体素子を強靭に接着する接
着剤を有する半導体装置を提供する。 【解決手段】 メルカプト基を有するシランカップリン
グ剤あるいはポリシロキサンを含有させた樹脂組成物を
有する接着剤５を用いて素子搭載部２１と半導体素子１
との間に強靭な接着を形成させる。メルカプト基をもつ
有機物は銀表面に対して強い接着性を有するので、素子
搭載部と半導体素子との間には強靭な接着状態を形成さ
せる。樹脂組成物中には樹脂成分１００重量部に対して
メルカプト基をもつ有機物が０．０２重量部〜５０重量
部含まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、素子搭載部を有す
る半導体装置に関するもので、とくに半導体素子を素子
搭載部に接着する接着剤に用いられる新規な組成の樹脂
組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来半導体装置、例えば、樹脂封止型半
導体装置は、ウェーハに形成された半導体チップを個々
に分割するダイシング工程、分割された個々の半導体チ
ップをリードフレームに搭載するダイボンディング工
程、半導体チップ上の電極パッドとリードフレームの内
部リードとをＡｕ線やＡｌ線などの細線を用いて結線す
るワイヤボンディング工程、半導体チップ及びこれに付
随する細線や内部リードを樹脂封止するパッケージング
工程等を経て形成される。図３を参照して従来の樹脂封
止型半導体装置を説明する。図は、半導体素子が被覆さ
れた樹脂封止型パッケージの断面図である。集積回路な
どが形成された半導体素子１は、例えば、導電性の接着
剤５で接合するなどしてリードフレーム２のダイパッド
２１に搭載されている。リードフレーム２のインナーリ
ード２２は、半導体素子１に対向するように配置され、
半導体素子１の主面に形成された電極パッド（図示せ
ず）とインナーリード２２の先端とはＡｕ線やＡｌ線な
どのボンディングワイヤ３で接続される。
【０００３】半導体素子１、ダイパッド２１、ボンディ
ングワイヤ３及びインナーリード２２などは、エポキシ
樹脂などの樹脂封止体４で封止されている。樹脂封止工
程は、加工前の半導体素子が搭載されたリードフレーム
に対して行われ、樹脂封止体形成後にリードフレームの
アウターリード部分（パッケージの外側の部分（図示せ
ず））をフォーミングして樹脂封止型半導体装置ができ
あがる。リードフレームの厚さは、通常１００〜１５０
μｍ程度である。リードフレームは、Ｃｕ合金やＦｅ−
４２Ｎｉ合金などから構成されている。半導体素子とく
にシリコンチップは、通常３５０μｍ程度の厚さがあ
り、１５０〜２００μｍ程度まで薄くすることが試みら
れている。半導体素子表面は、通常ＰＳＧ(Posphosilic
ate Glass)、Ｓｉ3 Ｎ4 、ポリイミドなどのパッシベー
ション膜で保護されている。従来の半導体装置、例え
ば、樹脂封止型半導体装置におけるダイパッドと半導体
素子を接着する接着剤としては、アミノシランカップリ
ング剤あるいはエポキシシランカップリング剤を含有す
るエポキシ樹脂組成物が用いられてきた。また、通常半
導体基板とダイパッドとは電気的に接続する必要が多い
ためにこの樹脂組成物は導電性にすることが多い。この
ためこの樹脂組成物に銀粉を含有させる場合が一般的で
あった。従来技術のダイパッドとしては、銅系合金、Ｆ
ｅ−４２％Ｎｉなどの鉄−ニッケル系合金が多く、さら
にこれらからなるダイパッドに銀メッキを施したものが
一般的に用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術の樹脂組
成物は、銀表面に対する接着性が低く、その結果、ダイ
パッドと半導体素子の間で剥離を生じてしまうという不
具合があった。剥離される箇所は主として銀表面との接
着部であり、例えば表面に銀メッキを施したダイパッド
を用いた場合にダイパッドの銀メッキ表面と接着剤層と
の間で剥離が起こる。銀粉を含有した樹脂組成物を接着
剤に用いた場合は樹脂組成物内部の銀粉表面から樹脂組
成物が分離することがあった。また銀メッキを施したダ
イパッドと銀粉を含有した樹脂組成物を組み合わせて用
いた場合は、ダイパッドの銀メッキ表面と樹脂組成物と
の間及び樹脂組成物内部の銀粉表面と樹脂組成物との間
のいずれかで剥離が生じてしまう。従来技術の樹脂組成
物は、このような問題があるので、例えば、ワイヤボン
ディング時のボンディング衝撃による半導体素子とダイ
パッドとの間に剥離が生じてしまう。この場合、ワイヤ
ボンディング中に半導体素子の位置がずれてしまうた
め、所定の位置へのワイヤボンディングが出来なくなっ
てしまう。また、半導体素子とダイパッド間が完全な剥
離状態に至らない場合でも、半導体素子のダイパッド上
への固定が不十分な程度に接着性が劣化すれば、半導体
素子へのワイヤボンディングの接合性が劣化し、信頼性
の低いワイヤ接合や断線不良に至ってしまう。
【０００５】このような不具合は、例えば、１辺３ｍｍ
以下の小型の半導体素子において顕著に発生する。従来
技術による不具合のもう１つの具体例としては、樹脂封
止型半導体装置に従来技術を用いた場合の、半導体装置
の基板実装時のパッケージクラックがあげられる。通
常、ＱＦＰ（Quad Flat Package)、ＳＯＪ(Small Outli
ne J lead Package)、ＳＯＰ(Small Outline Package)
、ＴＳＯＰ、ＳＳＯＰ等の薄型パッケージは基板に実
装する際、外部リードの半田接合はパッケージごと加熱
して行われる。樹脂封止型パッケージの場合、パッケー
ジ内に吸湿水分が存在するので基板実装時の加熱によ
り、この吸湿水分が気化し、その水蒸気圧によりパッケ
ージ内部に応力を生じる。ここに従来技術による樹脂組
成物を介した半導体素子とダイパッドの接着部が存在す
ると、水蒸気圧による応力によって半導体素子とダイパ
ッドの間に剥離を生じてしまい、さらにこの剥離が亀裂
先端となって樹脂封止体のクラックに至ってしまう不具
合があった。なお、ダイパッド表面に銀が存在せず、か
つ、ダイパッドと半導体素子の間の樹脂組成物が銀表面
を有する充填剤を含有しない場合には上記不具合は若干
少なくなるが、それでも不十分であった。本発明は、こ
のような事情によりなされたものであり、素子搭載部に
半導体素子を強靭に接着した半導体装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、メルカプト基
を有するシランカップリング剤あるいはポリシロキサン
を含有させた樹脂組成物を有する接着剤とを用いて素子
搭載部と半導体素子との間に強靭な接着を形成させるこ
とを特徴とする。メルカプト基をもつ有機物は銀表面に
対して強い接着性を有するので、素子搭載部と半導体素
子との間には強靭な接着状態を形成させることができ
る。請求項１の発明は、半導体素子と、前記半導体素子
がパッケージ内において支持固定される素子搭載部と、
前記半導体素子を前記素子搭載部に接合する樹脂組成物
を含む接着剤層とを備え、前記樹脂組成物中には樹脂成
分１００重量部に対してメルカプト基をもつ有機物が
０．０２重量部〜５０重量部含まれていることを特徴と
する。請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体装置
において前記メルカプト基をもつ有機物は、メルカプト
基を有するシランカップリング剤又はメルカプト基を有
するポリシロキサンであることを特徴とする。請求項３
の発明は、請求項１又は請求項２に記載の半導体装置に
おいて前記接着剤層には銀を含む無機質充填剤が含有さ
れていることを特徴とする。
【０００７】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいづれかに記載の半導体装置において前記素子搭載部
の少なくとも前記半導体素子が載置される表面には銀層
が形成されていることを特徴とする。請求項５の発明
は、請求項１乃至請求項４のいづれかに記載の半導体装
置において前記素子搭載部は、リードフレームのダイパ
ッド部からなり少なくともこのダイパッド部は樹脂封止
体により封止されていることを特徴とする。請求項６の
発明は、請求項５に記載の半導体装置において前記樹脂
封止体には、メルカプト基をもつ有機物が含有されてい
ることを特徴とする。請求項７の発明は、請求項１乃至
請求項４のいづれかに記載の半導体装置において前記パ
ッケージは、セラミック容器からなることを特徴とす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。まず、図１を参照して樹脂封止型
半導体装置に適用した第１の発明の実施の形態を説明す
る。図は、樹脂封止型半導体装置の断面図である。この
発明の実施の形態では、リードフレームに半導体素子を
搭載し樹脂封止をする。例えば、シリコン半導体基板な
どに集積回路が形成された半導体素子１は、その裏面を
接着剤５で接合されリードフレーム２のダイパッド２１
に搭載される。接着剤５には、例えば、銀などが含有さ
れた導電性接着剤を用いる。ダイパッド２１の半導体素
子が搭載される表面には銀メッキが施されて銀膜２４が
形成されている。リードフレーム２のインナーリード２
２は、半導体素子１に対向するように配置され、半導体
素子１の主面に形成された電極パッド１１とインナーリ
ード２２の先端とは金線やアルミニウム線などのボンデ
ィングワイヤ３で接続される。インナーリード２２の先
端部分のボンディングワイヤ３がボンディングされる部
分にはダイパッドと同じ様にボンディング性を高めるた
めメッキにより銀膜２５が形成されている。半導体素子
１、ダイパッド２１、ボンディングワイヤ３及びインナ
ーリード２２などは、例えば、エポキシ樹脂などからな
る樹脂封止体４により封止されている。
【０００９】樹脂封止工程は加工前の半導体素子が搭載
されたリードフレームに対して行われ、リードフレーム
に樹脂封止体を形成した後は、樹脂封止体４から露出し
ているリードフレーム２のアウターリード２３をフォー
ミングして樹脂封止型半導体装置ができあがる。リード
フレーム２の厚さは、通常１００〜１５０μｍ程度であ
る。リードフレーム２は、Ｃｕ合金やＦｅ−４２Ｎｉ合
金などから構成されている。半導体素子１とくにシリコ
ンチップは、通常３５０μｍ程度の厚さがあり、１５０
〜２００μｍ程度まで薄くすることが試みられている。
半導体素子表面は、通常ＰＳＧ(Posphosilicate Glas
s)、Ｓｉ3 Ｎ4 、ポリイミドなどのパッシベーション膜
で保護されている。アウターリード２３の表面は配線基
板などへ半田付けするために錫メッキ２６が施されてい
る。本発明の接着剤に用いられる樹脂組成物としては、
公知の半導体素子用接着剤を基本としたものであり、熱
可塑性樹脂組成物の場合、例えば、シロキサン構造を変
性したポリイミド樹脂があり、また、熱硬化性樹脂組成
物の場合、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤
及びカップリング剤を含み、必要に応じて最終的には接
着剤層から無くなる有機溶剤及び導電性もしくは絶縁性
の無機質充填剤を含むことができる。
【００１０】すなわち、この接着剤は、前記樹脂組成物
からなり、必要により無機質充填剤を加える。接着剤を
導電性にする場合は、例えば、銀粉からなる無機質充填
剤を用い、絶縁性を維持する場合において充填剤を加え
る場合には、シリカなどを添加含有させる。接着剤に加
えられる無機質充填剤の添加含有量は、接着剤が１００
重量部に対して４０〜９０重量部が適当である。半導体
素子を素子搭載部に接合する場合にこの接着剤に有機溶
剤を加えて素子搭載部に塗布し易くする場合もある。有
機溶剤は、素子搭載部に塗布してから加熱除去する。本
発明の樹脂組成物に加えられるメルカプト基を有する有
機物（シランカップリング剤及びポリシロキサン）は、
樹脂１００重量部に対して、０．０２〜５０重量部とす
る（両者を併用する場合は、両者の合計を０．０２〜５
０重量部とする）。これらの含有量が０．０２重量部以
下では、半導体素子とダイパッドの接着性が十分に得ら
れず、また、５０重量部以上ではシランカップリング
剤、ポリシロキサン、あるいはその分解物が揮散して、
例えば、ワイヤボンディングの接合性に不具合を生じて
しまう。つまり、接着剤の接着性が低下するので、半導
体素子の基板表面のパッド電極にボンディングワイヤを
ボンディングする際に半導体基板が動いてしまいボンデ
ィングが十分行われないことになる。
【００１１】本発明においては、メルカプト基を有する
シランカップリング剤及びポリシロキサンと共に他のシ
ランカップリング剤及びポリシロキサンも併用すること
ができる。他のシランカップリング剤としては、例え
ば、アミノ酸、アミド基、エポキシ基、エーテル基等を
有したシランカップリング剤があげられ、また、他のポ
リシロキサンとしては、例えば、アミノ酸、アミド基、
エポキシ基、エーテル基あるいはアルキル基を有したポ
リシロキサンがあげられる。他のシランカップリング剤
及びポリシロキサンを併用する場合、前記メルカプト基
を有するシランカップリング剤及びポリシロキサンを加
えた総量は、樹脂１００重量部に対して、０．０２〜５
０重量部とすべきである。より好ましくは、前記メルカ
プト基を有するシランカップリング剤及びポリシロキサ
ンが樹脂１００重量部あたり０．２〜５重量部のもので
ある。また、他のシランカップリング剤及びポリシロキ
サンを併用する場合、とくに好ましいのは、シランカッ
プリング剤及びポリシロキサンの総量が樹脂１００重量
部あたり０．２〜５重量部であり、かつ、前記メルカプ
ト基を有するシランカップリング剤及びポリシロキサン
２者の合計量が樹脂１００重量部あたり０．２重量部以
上のものである。この範囲にあると接着剤と銀との接合
性が著しく高くなる。
【００１２】また、メルカプト基を有する有するシラン
カップリング剤及びメルカプト基を有するポリシロキサ
ンの総量が樹脂１００重量部当たり０．０２〜０．０４
重量部の様に含有量が少ない場合でもその特性は十分改
善される。前記ポリシロキサン又はシランカップリング
剤が単品で含有される場合でも同じである。本発明にお
いてメルカプト基を有するシランカップリング剤及びポ
リシロキサンは樹脂組成物に添加されたものであっても
良く、また、例えば樹脂等の他の構成材料に対して化学
的に変性された誘導体であってもよい。後者の場合、そ
の含有量は変性される以前のメルカプト基を有するシラ
ンカップリング剤及びポリシロキサンに相当する重量
で、樹脂１００重量部に対して０．０２〜５０重量部、
より好ましくは０．２〜５重量部とすべきである。な
お、前記樹脂組成物中に無機質充填剤を含有する場合、
銀であることが望ましい。また、少なくとも半導体素子
載置側の表面に銀を有するダイパッドは、ダイパッドの
全表面が銀であってもよいし、また、銀以外の例えば銅
系合金や鉄・ニッケル系（例えば、Ｆｅ−４２Ｎｉ）合
金等の少なくとも半導体素子載置側の表面に銀被覆を施
したものであってもよい。
【００１３】なお、半導体素子のダイパッド側表面は、
シリコンのままでもよいし、銀被覆を施したものでもあ
ってもよい。半導体素子のダイパッド側表面をシリコン
とした場合、前記樹脂組成物はメルカプト基を有するシ
ランカップリング剤あるいはメルカプト基を有するポリ
シロキサンの少なくともいずれか一方に加えて、アミノ
基、アミド基、エポキシ基、エーテル基等を有したシラ
ンカップリング剤あるいは、アミノ基、アミド基、エポ
キシ基、エーテル基、アルキル基を有したポリシロキサ
ンの少なくともいずれか一つを併用するることがより好
ましい。本発明において用いられる樹脂は、熱可塑性樹
脂としては、例えば、シロキサン変性ポリイミド、ポリ
オレフィン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテ
ルニトリル等があり、また、熱硬化性樹脂としては、例
えば、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、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、ビスフェ
ノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、
グリセリン型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エポキシ化ポリ
ブタジエン樹脂、反応性エポキシモノマー、ダイマー酸
のグリシジルエステル型エポキシ樹脂等に代表されるエ
ポキシ樹脂等がある。
【００１４】また、硬化剤は、例えば、フェノール樹
脂、アミン、酸無水物等がある。硬化促進剤としては、
例えば、イミダゾール、イミダゾリン、アミン、トリフ
ェニルフォスフィン等があげられる。なお、当該樹脂組
成物を熱可塑性樹脂組成物とした場合、硬化剤、硬化促
進剤は必ずしも必須成分ではない。場合により用いられ
る有機溶剤としては、アルコール剤、アセテート類、エ
ーテル類、ケトン類、アルデヒド類、芳香族類があげら
れる。場合により用いられる無機質充填剤としては、銀
粉の他にも、シリコン、アルミニウム、チタニウム、そ
の他の金属、及びそれらの酸化物、窒化物、炭化物、及
びその他セラミックス粉末、並びにそれらの表面を銀被
覆したものがあげられる。さらに、エポキシ樹脂組成物
はパラフィン類、オレフィン類等を含むこともできる。
樹脂組成物からなる接着剤は、液状、ペースト状或いは
フィルム状など様々な状態で用いることができる。熱可
塑性樹脂組成物の場合は、フィルム状の接着剤を半導体
素子とダイパッドの間で加熱圧着した後、必要に応じて
アニーリング処理を行って接着剤層を形成させる。熱硬
化性樹脂組成物の場合、ダイパッドに液状又はペースト
状の接着剤を塗布しその上に半導体素子を載置し、半導
体素子とダイパッドの間で圧着した後、加熱により硬化
反応を生じさせて接着剤層を形成させる。必要に応じて
圧着時に加熱する場合もあり、その加熱で硬化反応を生
じさせてもよい。その場合後の加熱は省略することも可
能である。
【００１５】以下、実施例によって具体的に説明する。 （Ｎｏ．１） ビスフェノールＡ型エポキシ ：９重量部 フェノールノボラック（硬化剤） ：６重量部 イミダソール（硬化促進剤） ：０．０８重量部 銀粉（無機質充填剤） ：７５重量部 ジエチレングリコールジエチルエーテル（有機溶剤） ：９．８７重量部 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（カップリング剤） ：０．０５重量部
【００１６】 （Ｎｏ．２） ビスフェノールＡ型エポキシ ：９重量部 フェノールノボラック（硬化剤） ：６重量部 イミダソール（硬化促進剤） ：０．０８重量部 銀粉（無機質充填剤） ：７４．５重量部 ジエチレングリコールジエチルエーテル（有機溶剤） ：９．８重量部 γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（カップリング剤） ：０．０５重量部 末端をメルカプト基変性したメルカプト当量１６００のポリジメチルシロキサ ン（添加剤） ：０．５７重量部
【００１７】 （Ｎｏ．３） ビスフェノールＡ型エポキシ ：１９重量部 フェノールノボラック（硬化剤） ：１２．７重量部 イミダソール（硬化促進剤） ：０．１８重量部 平均粒径５μｍの結晶シリカ（無機質充填剤） ：４７重量部 ジエチレングリコールジエチルエーテル（有機溶剤） ：２１重量部 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（カップリング剤） ：０．１２重量部
【００１８】 （Ｎｏ．４） ビスフェノールＡ型エポキシ ：９重量部 フェノールノボラック（硬化剤） ：６重量部 イミダソール（硬化促進剤） ：０．０８重量部 銀粉（無機質充填剤） ：７５重量部 ジエチレングリコールジエチルエーテル（有機溶剤） ：９．８７重量部 γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（カップリング剤） ：０．０５重量部 以上４つの例は、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２及びＮｏ．３がこ
の発明の実施の形態、Ｎｏ．４が従来例である。Ｎｏ．
１、Ｎｏ．２及びＮｏ．４は、導電性接着剤であり、ま
たＮｏ．３は、絶縁性接着剤であり、これらは半導体チ
ップの性質によって使い分けられる。
【００１９】前記３つの製造例に示すエポキシ樹脂組成
物からなる接着剤５を図１に示すように６．５ｍｍ×
６．５ｍｍのサイズで、厚さ２００μｍの銅系合金に銀
メッキを施したダイパッド２１上にノズルから吐出し、
その上に６．０ｍｍ×６．０ｍｍのサイズで厚さ４５０
μｍの半導体素子１を常温で圧着した後、１５０℃雰囲
気中で１．５時間の加熱硬化した。得られた半導体素子
載置ダイパッドを２５０℃に加熱し、ダイパッド部を固
定した状態で、半導体素子に前断応力を加え、半導体素
子とダイパッドが剥離する荷重を測定した。従来技術の
エポキシ樹脂組成物を用いた場合（Ｎｏ．４）、前記の
素子剥離荷重が１６．７Ｎ（ニュートン）であったのに
対し、本発明のＮｏ．１に示すエポキシ樹脂組成物を用
いた場合５１．０Ｎ、本発明のＮｏ．２に示すエポキシ
樹脂組成物を用いた場合４５．３Ｎの値を示した。上記
結果より、本発明の技術を用いることにより、半導体素
子とダイパッドの間に非常に強靭な接着を形成できるこ
とが確認された。図１に示される第１の発明の実施の形
態の樹脂封止型半導体装置の樹脂封止体４にメルカプト
基を有するシランカップリング剤などを添加するとイン
ナーリード２３の上に形成された銀膜２５とこの樹脂封
止体４とは強固に接合し、樹脂封止型半導体装置の耐湿
性が向上する。
【００２０】次に、図２を参照してセラミックパッケー
ジに密閉された半導体装置に適用した第２の発明の実施
の形態を説明する。図は、半導体装置の断面図である。
セラミックパッケージは、通常加圧成形法によって形成
される。あらかじめパッケージベースになるセラミック
基板とリードとを溶融している低融点ガラスにより一時
的に固定しておく。キャップも同様にガラスシールを施
しておき、このキャップとパッケージベースを重ね加熱
加圧してシーリングする。パッケージベースの内部には
半導体素子を搭載するメタライズ層を形成しておく。シ
リコン半導体基板などに集積回路が形成された半導体素
子１は、その裏面を接着剤５によりＡｇメタライズ層又
はＡｕメタライズ層１０に接合する。接着剤５には、例
えば、銀などが含有された導電性接着剤を用いる。イン
ナーリード３２は、半導体素子１に対向するように配置
され、半導体素子１の主面に形成された電極パッド１１
とインナーリード３２の先端とは金線やアルミニウム線
などのボンディングワイヤ３で接続されている。インナ
ーリード３２の先端部分のボンディングワイヤ３がボン
ディングされる部分にはボンディング性を高めるためメ
ッキなどにより銀膜３５が形成されている。
【００２１】半導体素子１をセラミックのパッケージベ
ース６に搭載し、ボンディングワイヤ３をインナーリー
ド３２と半導体素子１にボンディングしてから、セラミ
ックキャップ７をパッケージベース６に被せて密閉す
る。例えば、エポキシ樹脂などからなる樹脂封止体４に
より封止されている。樹脂封止工程は加工前の半導体素
子が搭載されたリードフレームに対して行われ、リード
フレームに樹脂封止体セラミックキャップ７をパッケー
ジベース６に接合してからを形成した後は、アウターリ
ード３３をフォーミングして半導体装置ができあがる。
半導体素子表面は、通常ＰＳＧ(Posphosilicate Glas
s)、Ｓｉ3 Ｎ4 、ポリイミドなどのパッシベーション膜
で保護されている。アウターリード２３の表面は配線基
板などへ半田付けするために錫メッキ３６が施されてい
る。メルカプト基を有するシランカップリング剤の代表
的な例の化学式（１）は、 Ｈ−Ｓ−Ｒ1 −Ｓｉ−（−Ｏ−Ｒ2 ）3 ・・・（１）、 で表される。ここで、Ｒ1 ：Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝１〜１
０）、Ｒ2 ：Ｃm Ｈ2m+1（ｍ＝０〜２）である。
【００２２】また、本発明のメルカプト基を有するポリ
シロキサンの代表的な例のメルカプト変性ポリジメチル
シロキサンの化学式（２）は、 で表される。ここにおいて、Ｒ：−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０
〜４）に代表されるアルキル基、フェニル基、−Ｃn Ｈ
2n−Ｏ−Ｃm Ｈ2m+1（n=0 〜4 、m=0 〜4 ）に代 −Ｃn Ｈ2n−ＮＨ2 (n=0〜5)に代表されるアミノ基、−
Ｃn Ｈ2n−ＳＨ（n=0 〜5)に代表されるメルカプト基の
いづれかであり、メルカプト当量は、１００〜１０００
０である。
【００２３】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物とダイパッドの組み
合わせを用いた半導体装置は、半導体素子とダイパッド
の間に強靭な接着を形成できる。その結果、基板実装時
のパッケージクラックを低減することができる（１）。
ワイヤボンディング時の接合不良を低減することができ
る（２）などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂封止型半導体装置の断面図。
【図２】本発明の半導体装置の断面図。
【図３】従来の半導体装置の断面図。
【符号の説明】 １・・・半導体素子、 ２・・・リードフレーム、
３・・・ボンディングワイヤ、 ４・・・樹脂封止
体、５・・・接着剤、 ６・・・パッケージベー
ス、７・・・セラミックキャップ、 ８、９・・・
ガラスシール、１０・・・メタライズ層、 １１・
・・電極パッド、２１・・・ダイパッド、 ２２、
３２・・・インナーリード、２３、３３・・・アウター
リード、 ２４、２５、３５・・・銀膜、２６、３
６・・・錫メッキ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/60 ３０１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１Ｚ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子と、 前記半導体素子がパッケージ内において支持固定される
    素子搭載部と、 前記半導体素子を前記素子搭載部に接合する樹脂組成物
    を含む接着剤層とを備え、 前記樹脂組成物中には樹脂成分１００重量部に対してメ
    ルカプト基をもつ有機物が０．０２重量部〜５０重量部
    含まれていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記メルカプト基をもつ有機物は、メル
    カプト基を有するシランカップリング剤又はメルカプト
    基を有するポリシロキサンであることを特徴とする請求
    項１に記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記接着剤層には銀を含む無機質充填剤
    が含有されていることを特徴とする請求項１又は請求項
    ２に記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記素子搭載部の少なくとも前記半導体
    素子が載置される表面には銀層が形成されていることを
    特徴とする請求項１乃至請求項３のいづれかに記載の半
    導体装置。
  5. 【請求項５】 前記素子搭載部は、リードフレームのダ
    イパッド部からなり、少なくともこのダイパッド部は樹
    脂封止体により封止されていることを特徴とする請求項
    １乃至請求項４のいづれかに記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 前記樹脂封止体には、メルカプト基をも
    つ有機物が含有されていることを特徴とする請求項５に
    記載の半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記パッケージは、セラミック容器から
    なることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいづれか
    に記載の半導体装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7947906B2 (en) 2005-10-04 2011-05-24 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board and manufacturing method thereof
JP2013533339A (ja) * 2010-06-08 2013-08-22 ヘンケル コーポレイション 活性硫黄化合物を含むウエハーの裏面被膜
JP2014024990A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Ishikawa Prefecture 接着剤、複合膜材料および成膜方法
JP2017191895A (ja) * 2016-04-14 2017-10-19 ローム株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7947906B2 (en) 2005-10-04 2011-05-24 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board and manufacturing method thereof
JP2013533339A (ja) * 2010-06-08 2013-08-22 ヘンケル コーポレイション 活性硫黄化合物を含むウエハーの裏面被膜
JP2014024990A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Ishikawa Prefecture 接着剤、複合膜材料および成膜方法
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