JPS5837694B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、取付基板に実装された半導体チップをキャッ
プで覆って保護する形式の半導体装置の改良に関する。

従来、例えば、第１図に見られるように、接続ピン１及
び配線（図示せず）を有するセラミック基板２に半導体
チツプ３を固定し、セラミック基板２上の配線と半導体
チツプ３上の配線とを金などのボンデイング・ワイヤで
接続した半導体装置が知られている。

この半導体装置は、そのまま使？したのでは耐湿性など
の耐雰囲気性の面で問題があり、特性が劣化するので、
例等かの手段で半導体チツプ３を保護しなげればならな
い。

例えば、一般に、セラミック・パッケージと呼ばれてい
るパッケージでは、セラツク基板に七ランク或いは金属
で形成されたキャップを金・錫合金等のソルダを利用し
て固着することが行なわれているが、その場合は、セラ
ミック基板上の配線が短絡されないようにセラミック基
板自体の構造を複雑なものにしなげればならず、第１図
に見られるような平板状のセラミック基板２では不可能
である。

そこで、最も簡単に考えられるのは、半導体チツプ３を
絶縁物のみで被覆することがあるが、その場合、半導体
チツプ３を樹脂で直接被覆したのではボンデイング・ワ
イヤが変形されて短絡事故を起すので、たとえばセラミ
ック等のキャップを樹脂で接着するようにして半導体チ
ップ３の周囲に空間を形成し、ボンデイング・ワイヤに
無理な力が加わらないようにした方がよい。

前記のようにセラミック・キャップを接着する樹脂とし
ては、液状レジンを用い、それを熱硬化させて接着を行
なうことが多い。

しかしながら、その場合、熱処理を行なうと、セラミッ
ク・キャップ内の空気が膨脹して外方に出ようとしてレ
ジンに空孔を生成する。

そして、そのような空孔は不特定の場所にできるので、
それを発見して封止することはかなり厄介である。

このような欠点を解消する為、予じめ空気孔を形或して
おき、セラミック・キャップの接着後、前記空気孔を封
止することが行なわれている。

これに依ると、空気孔は特定の位置に在るので、それを
見出すことは容易であり、後はそれを封止するだけであ
るから簡単であるが、それでも、空気孔を別設したり、
それを封止しなげればならない煩わしさは残る。

本発明者は、前記のような場合に、セラミック・キャッ
プを半硬化状態の熱硬化性レジンを用いて接着して好結
果を得ている。

即ち、第２図はセ？ミツク・キャップの斜視図、第３図
はその要部拡大側断面図であり、４はセラミック・キャ
ップ５はセラミック・キャップ４０周縁に盛付けられた
半硬化状態の熱硬化性レジンである。

そして、このようなセラミック・キャップ４を例えば第
４図に見られるように、セラミック基板２上に固着され
旦つボンデイング・ワイヤ６で接続が行なわれている半
導体チップ３を覆うように配設し、熱処理を行なって固
着するものである。

この場合、セラミック・キャップ４に於けるレジン５が
半硬化状態にある為、熱を加えられてから溶融するまで
に若干時間が掛るので、その間にセラミック・キャップ
４内から外に出るべき空気は出てしまうから、特に空気
の抜け道を形或しておく必要はない。

ところで、液状レジンで接着するにせよ、半硬化状態の
熱硬化性レジンを用いるにせよ、前記のようなセラミッ
ク・キャップ４で半導体チツプ３を封止するだけでは信
頼性の高い保護を行なうことはできない。

そこで、セラミック・キャップ４で覆った後、更に樹脂
で覆うと良いが、それには多くの手段が考えられる。

本発明は、前記のように取付基板上に固定された半導体
チップを、封止するため基板にかぶせる天板付のキャン
プで覆い、信頼性の高い保護を行ない、気密性、作業性
仕上り（外観）等が良好になるような手段を提供するも
のであって、以下これを詳細に説明する。

第５図は一体形成されたセラツク或いは金属から成るキ
ャップ７の上面図及び断面図を示すもので、８は内側の
第１の壁、９は第１の壁よりセラミック取付基板の厚さ
だけ高く形威された第２の壁を示す。

前記第１の壁８と前記第２の壁９との空隔に第６図に示
すような中空形状の半硬化性樹脂１０或いは液状樹脂１
０ノを充填し、第７図に示すように取付基板上に固定さ
れた半導体チップを倒立させて前記キャップ７に挿入す
る。

尚、前記第１の壁と第２の壁の高さの差を、セラツク取
付基板２の厚さにして、前記第１の壁の底をセラミック
取付基板２表面に当接させた際に該セラミック取付基板
２の裏面とキャップ７の？ッジとが同一面にあるように
する。

さてキャップ７に半導体チップを挿入して第７図に見ら
れる状態にした後、適切な熱処理を行なって樹脂を硬化
させる。

該熱処理の際、第１の壁８により取り囲まれた半導体チ
ップ周辺の気体は膨脹し、第８図の矢印で示す如く外部
に向って押し出されるので熱により軟化された樹脂が、
前記取付基板上の半導体チップ周囲の空間に流れ込む恐
れはない。

上述の如き本発明によれば、次のような利点がある。

（１）全て樹脂で封止しているので、取付基板はほとん
ど平板に近い簡単な構成のものを使用できるのでコスト
を低下させることができる。

（２）キャップを一体形成して、工数及びコストを低減
することができる。

（３）半導体チップは、プラスチック或いは金属性のキ
ャップに覆われ樹脂により封止されているのでその保護
は充分であり、耐湿性などの耐雰囲気性は向上し、信頼
性は高くなる。

（４）取付基板上の半導体チップにキャップを取付け、
樹脂封止する工程が簡便な工程で行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラツク基板に半導体チップを取付けた状態を
表わす斜視図、第２図は七ランク・キャップの斜視図、
第３図はその要部拡大側断面図、第４図はセラミック基
板にセラミック・キャップを取付ける場合の要部側面図
、第５図は本発明によるキャップの上面図及び側断面図
、第６図は中空形状の半硬化性樹脂の斜視図、第７図は
第１図の状態に在る装置をキャップに挿入する場合を説
明する要部側直図、第８図は第７図の状態に在る装置を
加熱硬化する際の状態を説明する要部側面図である。 図に於いて、１はピン、２はセラミック基板、３は半導
体チップ、４はセラミック・キャップ、５はレジン、６
はボンデイング・ワイヤ、７は本発明によるキャップ、
８は本発明によるキャップの第１の壁、９は本発明によ
るキャップの第２の壁、１０は中空形状の半硬化性樹脂
体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 取付基板と、取付基板上に固定された半導体チップ
   と、該半導体チップを覆いかつ該取付基板を収容して封
   止構造を形成するためのキャップを有し、前記キャップ
   が前記基板上の前記半導体チップを周囲取り囲む第１の
   壁と、該第１の壁の外側に位置し該第１の壁より前記取
   付基板の厚さだけ高く前記取付基板の端部を取り囲んで
   収容する第２の壁が１体形成された構造であって、前記
   第１の壁と前記第２の壁との間の溝状の凹み部に略密実
   に充填された封止のための樹脂を有して成ることを特徴
   とする半導体装置。