JPS58153338A - Semiconductor element - Google Patents
Semiconductor elementInfo
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- JPS58153338A JPS58153338A JP3525982A JP3525982A JPS58153338A JP S58153338 A JPS58153338 A JP S58153338A JP 3525982 A JP3525982 A JP 3525982A JP 3525982 A JP3525982 A JP 3525982A JP S58153338 A JPS58153338 A JP S58153338A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、樹脂で対土した半導体素子に係り、特に耐湿
信頼性の優れた半導体素子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a semiconductor element coated with resin, and particularly to a semiconductor element having excellent moisture resistance and reliability.
薄膜基板(リードフレーム)上の所定部分KIC,LS
I等の半導体チップを接続する工程は、素子の長期信頼
性に影響を与える重要な工程の一つである。従来より、
この方法としては、チップ裏面のSiをリードフレーム
上のAuメッキ面に加熱圧着し、Au−8iO共晶法が
主流であった。Predetermined portions KIC, LS on the thin film substrate (lead frame)
The process of connecting semiconductor chips such as I is one of the important processes that affects the long-term reliability of the device. Traditionally,
The mainstream method for this has been the Au-8iO eutectic method, in which Si on the back surface of the chip is heat-pressed onto the Au plating surface on the lead frame.
しかし近年の貴金属、特にAuO高謄を契機として、樹
脂モールド半導体素子では、Au−8i共晶法からハン
ダ全使用する方法、導電接着剤を使用する方法などに急
速に移行しつつある。However, with the popularity of precious metals, especially AuO, in recent years, resin molded semiconductor devices are rapidly shifting from the Au-8i eutectic method to methods that use all solder, methods that use conductive adhesives, etc.
しかし、ハンダを使用する方法は、一部実用化されてい
るが、ハンダやハンダボールが飛散して電極などに付着
し、腐食断線の原因となる可能性が指摘されている。一
方導電性接着剤を使用する方法では、通常Ag粉末を配
合したエポキシ樹脂が用いられて、約10年程前から一
部実用化されてきたが、信頼性の面でAu−8iの共晶
合成を生成させる共晶法に比較して満足すべきものがな
かった。導電性接着剤を使用する場合は、・・ンダ法に
比べて耐熱性にすぐれる等の長所を有しているが、その
反面、樹脂やその硬化剤が半導体素子接着用として作ら
れたものでないために、Al電極の腐食を促進し断線不
良の原因となる場合が多く素子の信頼性はAu−8i共
晶法に比べて劣っていたO
〔発明の目的〕
本発明は従来の欠点を除去した新規接着剤を使用した半
導体素子で、信頼性を大幅に向上できるとともに、製造
価格も接着速度の向上により低減できる半″導体素子を
提供することを目的としている。However, although some methods using solder have been put into practical use, it has been pointed out that the solder and solder balls may scatter and adhere to electrodes, etc., causing corrosion and disconnection. On the other hand, in the method of using conductive adhesive, epoxy resin mixed with Ag powder is usually used, and it has been partially put into practical use for about 10 years. Compared to the eutectic method of producing the synthesis, it was unsatisfactory. When using a conductive adhesive, it has advantages such as superior heat resistance compared to the NDA method, but on the other hand, the resin and its curing agent are made for bonding semiconductor elements. Therefore, the reliability of the device was inferior to that of the Au-8i eutectic method in many cases, which promoted corrosion of the Al electrode and caused disconnection. The purpose of the present invention is to provide a semiconductor device that uses the new adhesive that has been removed, which can significantly improve reliability, and reduce manufacturing costs by increasing the bonding speed.
本発明は、半導体チップをリードフレームに接合させる
接着剤として、(a)ビスマレイミドとトリアジン樹脂
モノマーを主成分とする樹脂と、(′b)エポキシ樹脂
とからなる変性樹脂(4)と導電性又は非導電性粉末■
とからなる変性樹脂組成物を使用する半導体素子である
。The present invention uses a modified resin (4) consisting of (a) a resin whose main components are bismaleimide and triazine resin monomers, and ('b) an epoxy resin as an adhesive for bonding a semiconductor chip to a lead frame. or non-conductive powder ■
This is a semiconductor device using a modified resin composition consisting of.
本発明に使用する(IL)ビスマレイミドとトリアジン
樹脂モノマーとを主成分とする樹脂は、一般式(但しく
1)式中Ar1は同−又は異なる2価の芳香族基を示す
)で表わされるビスマレイミドと、一般式
%式%
で表わされるジシアネート、ならびに分子中によ記(2
)式のジシアネートが3分子以上環イ、ヒ重合したトリ
アジン3Jヲ有し、分子末端にシアネート基を1
。The resin whose main components are (IL) bismaleimide and triazine resin monomer used in the present invention is represented by the general formula (1) in which Ar1 represents the same or different divalent aromatic group. Bismaleimide, dicyanate represented by the general formula %, and
) The dicyanate of the formula has 3 or more rings, 3J polymerized triazine, and 1 cyanate group at the end of the molecule.
.
有する例えば次のような構造式を有する。トリ、アジン
樹脂
0−Ar2〜 ・・・・・・(3)(但し
式(2) 、 (3)中Ar2は同−又は異なる2価の
芳香族基を示す。)とからなっている。このような樹脂
としては、例えば三菱瓦斯化学社製のBTレジン(商品
名)がある。BTレジンは、西独ノぐイニル社の開発し
たトリアジンムレジン(商品名)とビスマレイミドとを
主原料とする耐熱性付加重合型熱硬化性樹脂であって、
これらのレジンは、それぞれ次のようにして製造されて
いる。For example, it has the following structural formula. tri, azine resin 0-Ar2~ (3) (wherein Ar2 in formulas (2) and (3) represents the same or different divalent aromatic group). An example of such a resin is BT Resin (trade name) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., for example. BT resin is a heat-resistant addition-polymerizable thermosetting resin whose main ingredients are triazine resin (trade name) and bismaleimide developed by West German Nogyinil.
These resins are manufactured as follows.
5 ・・・・・・(4)
トリアジンムレジン
一→BTレジン
なお、BTレジ/の硬化後の分子構造は次のようなもの
であろうと推定されている。5 (4) Triazine resin -> BT resin The molecular structure of BT resin after curing is estimated to be as follows.
H
このようなりTレジンとしては、次のような銘柄が市販
されており、そのいずれも本発明に使用することができ
る。H As such T resin, the following brands are commercially available, and any of them can be used in the present invention.
また、本発明に使用されるエポキシ樹脂のうち、工業生
産されており、かつ本発明に効果的に使用し得るものと
して、例えば次のようなビスフェノール類のジェボキシ
ドがある。シェル化学社、エピコート(Epikote
)827,828,834,1001゜1002、10
04,1007,1009゜ダウケミカル社、DER3
30,3al、3a2,334,335.336 、3
37 、660 。Furthermore, among the epoxy resins used in the present invention, examples of those that are industrially produced and can be effectively used in the present invention include geboxides of bisphenols such as those listed below. Shell Chemical Co., Ltd., Epikote
)827,828,834,1001゜1002,10
04,1007,1009゜Dow Chemical Company, DER3
30,3al,3a2,334,335.336,3
37, 660.
661 、662 、667 、668 、669゜チ
バ・ガイギー社、アラルダイト(Aral、dite
)GY 250,260,280゜6071.6084
,6097,6099゜Jones Dabney社、
Epi−Rez 510,5101゜大日本インキ化学
工業社、エピクロン810,1000,1010.30
100(以上いずれも商品名)。661, 662, 667, 668, 669゜Ciba Geigy, Araldite
)GY 250,260,280゜6071.6084
,6097,6099゜Jones Dabney Co., Ltd.
Epi-Rez 510,5101゜Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd., Epicron 810,1000,1010.30
100 (all above are product names).
更に本発明においては、エポキシ樹脂として平均エポキ
シ基数3以上の、例えばノボラック・エポキシ樹脂を使
用することにより、熱時(350℃)の接着強度を更に
向上させることが可能である。Furthermore, in the present invention, by using a novolac epoxy resin having an average number of epoxy groups of 3 or more as the epoxy resin, it is possible to further improve the adhesive strength at high temperatures (350° C.).
使用するノボラック・エポキシ樹脂としては、分子量5
00以上のものが適している。The novolak epoxy resin used has a molecular weight of 5.
00 or more is suitable.
このようなノボラックエポキシ樹脂で工業生産されてい
るものとしては、例えば次のようなものがある。Examples of such novolak epoxy resins that are industrially produced include the following.
チバ・ガイギー社アラルダイ) (Araldite
)EPN1138. EPN1139. ECN127
3. ECN 1280゜ECN1299゜ダウケミカ
ル社、EEN 431 、 DEN438゜シェル化学
社、エピコート(Epjkote)152.154゜ユ
ニオン−カーバイド・コーポレーション社、ERR−0
100,ERRBO447,ERLBO448゜(a)
のビス、マレイミドとトリアジン樹脂モノマーとを主成
分とする樹脂と、(b)のエポキシ樹脂との配合割合は
、5:95〜70:30(重量比)の範囲にあることが
望ましい。(a)のビスマレイミドとトリアジン樹脂モ
ノマーを主成分とする樹脂の配合割合が前記の範囲より
少ないと得られる接着剤の軟化温度が低くなって、熱時
の接着力が乏しくなり、逆に前記の範囲より多くなると
得られる接着剤の可撓性が低下する。Ciba Geigy Co., Ltd. (Araldite)
)EPN1138. EPN1139. ECN127
3. ECN 1280° ECN1299° Dow Chemical Company, EEN 431, DEN438° Shell Chemical Company, Epjkote 152.154° Union Carbide Corporation, ERR-0
100, ERRBO447, ERLBO448゜(a)
The blending ratio of the resin whose main components are bis, maleimide and triazine resin monomer (b) and the epoxy resin (b) is preferably in the range of 5:95 to 70:30 (weight ratio). If the blending ratio of the resin (a) whose main components are bismaleimide and triazine resin monomer is less than the above range, the softening temperature of the resulting adhesive will be low, resulting in poor adhesive strength when heated; When the amount exceeds the range of , the flexibility of the resulting adhesive decreases.
本発明の(a)ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマ
ーを主成分とする樹脂と、■)エポキシ樹脂とを混合す
るにあたっては、これらの樹脂の共通の溶剤に同時に添
加し溶解させるようにしてもよいが、最初に後者を溶剤
に溶解させた後、前者を溶解させることが望ましい。前
記の溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジ
オキサン、ヘキサノン、ベンゼン、トルエン、ソルベン
トナフサ、工業用ガソリン、酢酸セロソルブ、エチルセ
ロソルブ、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン等がある。これらの溶剤は単
独又は2種以上の組合せで使用される。When mixing (a) the resin whose main components are bismaleimide and triazine resin monomers and (ii) the epoxy resin of the present invention, they may be added and dissolved simultaneously in a common solvent for these resins. , it is desirable to first dissolve the latter in a solvent and then dissolve the former. Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, dioxane, hexanone, benzene, toluene, solvent naphtha, industrial gasoline, cellosolve acetate, ethyl cellosolve, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
導電性又は非導電性粉末としては、例えば導電性粉末と
してAg、非導電性粉末としてシリカ等が使用される。As the conductive or non-conductive powder, for example, Ag is used as the conductive powder, and silica is used as the non-conductive powder.
ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマーとを主成分と
する樹脂と、エポキシ樹脂とからなる変性樹脂100重
量部に対して、200〜800重量部配合することが好
ましい。It is preferable to mix 200 to 800 parts by weight with respect to 100 parts by weight of a modified resin consisting of a resin whose main components are bismaleimide and a triazine resin monomer and an epoxy resin.
本発明の半導体素子は、常法に従い上述した変性樹脂お
よび粉末を十分に混合した後、更に例えば三本ロールに
よる混練処理を施し、得られた混合物を半導体チップと
リードフレーム接合用接着剤として使用した後、ワイヤ
ボンディングを行ない、その後に半導体素子を封止すれ
ばよい。The semiconductor element of the present invention is produced by sufficiently mixing the above-mentioned modified resin and powder according to a conventional method, and then performing a kneading process using, for example, three rolls, and using the resulting mixture as an adhesive for bonding a semiconductor chip and a lead frame. After that, wire bonding may be performed, and then the semiconductor element may be sealed.
以下、実施例および比較例により本発明を更に詳細に説
明する。以下部とは特に説明のない限り重量部を示す。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The following parts refer to parts by weight unless otherwise specified.
実施例1
エピコート828の80部と、BT2100(樹脂10
0%)100部とを、ソルベントナフサ110部とシク
ロヘキサノ7110部とからなる混合溶剤中で120℃
。Example 1 80 parts of Epikote 828 and BT2100 (resin 10 parts)
0%) at 120°C in a mixed solvent consisting of 110 parts of solvent naphtha and 7110 parts of cyclohexano.
.
1時間溶解反応を行ない粘稠な褐色の変性樹脂を得た。A dissolution reaction was carried out for 1 hour to obtain a viscous brown modified resin.
この変性樹脂55部と銀粉末75部を混合して変性樹脂
組成物を作り半導体用接着剤(A)’に得た。A modified resin composition was prepared by mixing 55 parts of this modified resin and 75 parts of silver powder, and a semiconductor adhesive (A)' was obtained.
実施例2
エピコート827の100部を、ソルベントナフサ90
部とシクロヘキサ))/9Q部との混合溶剤中で90℃
で溶解後、BT2170 (樹脂100%)10部を添
加して均一に溶解させ、粘稠で透明な変性樹脂を得た。Example 2 100 parts of Epicote 827 was added to 90 parts of solvent naphtha.
part and cyclohexane))/9Q part at 90°C in a mixed solvent.
After dissolving, 10 parts of BT2170 (100% resin) was added and uniformly dissolved to obtain a viscous and transparent modified resin.
この変性樹脂66部とシリカ粉末50部とをよく混合し
変性樹脂組成物とし、これを半導体用接着剤(B)とし
た。66 parts of this modified resin and 50 parts of silica powder were thoroughly mixed to obtain a modified resin composition, which was used as an adhesive for semiconductors (B).
実施例3
ECN 1280 (チバ・ガイギー社製)200部を
シクロヘキサノン600部の溶剤中で80℃で溶解後、
BT2100 (樹脂100%)200部を添加し、1
00℃で混合して粘稠で透明な変性樹脂を得た。この変
性樹脂62部と銀粉末75部とをよく混合して変性樹脂
組成物とし、これを半導体用接着剤(C)とした。Example 3 After dissolving 200 parts of ECN 1280 (manufactured by Ciba Geigy) in a solvent of 600 parts of cyclohexanone at 80°C,
Add 200 parts of BT2100 (100% resin) and add 1
A viscous and transparent modified resin was obtained by mixing at 00°C. 62 parts of this modified resin and 75 parts of silver powder were thoroughly mixed to obtain a modified resin composition, which was used as an adhesive for semiconductors (C).
実施例1〜3で得た半導体用接着剤(A) 、 CB)
、 (Qと市販のエポキシ樹脂ペースの半導体用接着
剤を使用して半導体素子を作り、その特性を測定し、第
1表に示した。Semiconductor adhesives obtained in Examples 1 to 3 (A), CB)
A semiconductor device was made using Q and a commercially available epoxy resin paste semiconductor adhesive, and its characteristics were measured and are shown in Table 1.
本発明は、第1表でみられるように接着強度、耐加水分
解性にすぐれ、特に耐湿性に優れており、十分な信頼性
を有していることがわかった。As shown in Table 1, the present invention was found to have excellent adhesive strength and hydrolysis resistance, particularly excellent moisture resistance, and to have sufficient reliability.
(1)釧メッキされたリードフレーム(NSD)上に1
swx1arのシリコーン素子を接着し、それぞれの温
度でプ1.シュプルゲージを用いて測定した。(1) 1 on the lead frame plated (NSD)
The silicone elements of swx1ar were glued and heated at the respective temperatures. Measured using a Spur gauge.
(2)接着剤を第1表の条件で硬化させた後に180℃
X2時間加熱抽出を行なった後の値。(2) 180℃ after curing the adhesive under the conditions in Table 1.
Value after heating extraction for 2 hours.
(3)温度121℃、圧力2気圧の水蒸気中における耐
湿試験(PCT)及び温度120℃、圧力2気圧の水蒸
気中印加電圧直流15Vで通電して行なう耐湿試験(バ
イアス−PCT)’に各半導体装置について実施し評価
した。(3) Each semiconductor was subjected to a moisture resistance test (PCT) in water vapor at a temperature of 121°C and a pressure of 2 atm, and a humidity resistance test (bias-PCT) conducted in water vapor at a temperature of 120°C and a pressure of 2 atm by applying current at an applied voltage of 15 V DC. The device was tested and evaluated.
上記試験に供した半導体装置の数は各々60個であり、
時間経過に伴う不良発生数を第1表中に示した。尚、評
価の方法は、半導体素子を構成するアルミニウム電極の
腐食によるオープン又はリーク電流が許容値の500%
以上への上昇をもって不良と判定した。The number of semiconductor devices subjected to the above tests was 60 each,
The number of defects generated over time is shown in Table 1. The evaluation method is that the open or leakage current due to corrosion of the aluminum electrodes constituting the semiconductor element is 500% of the allowable value.
A rise above this level was determined to be defective.
特許出願人 東芝ケミカル株式会社Patent applicant: Toshiba Chemical Corporation
Claims (1)
脂上ツマ−とを主成分とする樹脂と、cb)エポキシ樹
脂とからなる変性樹脂と、 ■ 導電性又は非導電性粉末 とからなる変性樹脂組成物を、半導体チップとリードフ
レームとの接合用接着剤として使用する半導体素子。 2(a)樹脂と伽)エポキシ樹脂との配合割合が、5:
95〜70:30(重量比)である特許請求の範囲第1
項記載の半導体素子。[Scope of Claims] 1 (A) (a) a resin whose main components are hismaleimide and a triazine resin, cb) a modified resin consisting of an epoxy resin, and (i) a conductive or non-conductive powder. A semiconductor element using a modified resin composition consisting of the following as an adhesive for bonding a semiconductor chip and a lead frame. 2. The blending ratio of resin (a) and epoxy resin (a) is 5:
Claim 1 which is 95 to 70:30 (weight ratio)
Semiconductor device described in Section 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3525982A JPS58153338A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3525982A JPS58153338A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Semiconductor element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58153338A true JPS58153338A (en) | 1983-09-12 |
JPS62574B2 JPS62574B2 (en) | 1987-01-08 |
Family
ID=12436809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3525982A Granted JPS58153338A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Semiconductor element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58153338A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61237436A (en) * | 1985-04-15 | 1986-10-22 | Toshiba Chem Corp | Manufacture of semiconductor element |
EP0381900A2 (en) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Somar Corporation | Method of forming electrically conducting layer |
US5489637A (en) * | 1992-05-28 | 1996-02-06 | Johnson Matthey Inc | Low temperature flexible die attach adhesive and articles using same |
US5524422A (en) * | 1992-02-28 | 1996-06-11 | Johnson Matthey Inc. | Materials with low moisture outgassing properties and method of reducing moisture content of hermetic packages containing semiconductor devices |
JP2006315068A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Miyachi Technos Corp | Electric pressure sensor |
-
1982
- 1982-03-08 JP JP3525982A patent/JPS58153338A/en active Granted
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61237436A (en) * | 1985-04-15 | 1986-10-22 | Toshiba Chem Corp | Manufacture of semiconductor element |
EP0381900A2 (en) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Somar Corporation | Method of forming electrically conducting layer |
US5612403A (en) * | 1990-10-24 | 1997-03-18 | Johnson Matthey, Inc. | Low temperature flexible die attach adhesive and articles using same |
US5524422A (en) * | 1992-02-28 | 1996-06-11 | Johnson Matthey Inc. | Materials with low moisture outgassing properties and method of reducing moisture content of hermetic packages containing semiconductor devices |
US5489637A (en) * | 1992-05-28 | 1996-02-06 | Johnson Matthey Inc | Low temperature flexible die attach adhesive and articles using same |
JP2006315068A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Miyachi Technos Corp | Electric pressure sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62574B2 (en) | 1987-01-08 |
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