JPS59117240A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPS59117240A JPS59117240A JP22631082A JP22631082A JPS59117240A JP S59117240 A JPS59117240 A JP S59117240A JP 22631082 A JP22631082 A JP 22631082A JP 22631082 A JP22631082 A JP 22631082A JP S59117240 A JPS59117240 A JP S59117240A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置に関する。更に詳しくは、支持部材
に有機接合部材により接合された半導体素子を有する半
導体装置に関する。
に有機接合部材により接合された半導体素子を有する半
導体装置に関する。
セラミック基板から成る支持部材と半導体素子との間に
金を介在させ、熱処理することにより支持部材と半導体
素子を固着せしめた半導体装置は周知である。接合部材
として金が用いられる理由は、耐腐食性にすぐれている
こと及びシリコン共晶を作るため接着強度にすぐれてい
ること、さらに金属の中では比較的低温（３８０〜４５
０°Ｃ）で熱溶着可能であること等が挙げられるが、高
価格な金を用いることはコストアップにつながる。
金を介在させ、熱処理することにより支持部材と半導体
素子を固着せしめた半導体装置は周知である。接合部材
として金が用いられる理由は、耐腐食性にすぐれている
こと及びシリコン共晶を作るため接着強度にすぐれてい
ること、さらに金属の中では比較的低温（３８０〜４５
０°Ｃ）で熱溶着可能であること等が挙げられるが、高
価格な金を用いることはコストアップにつながる。
このため、金に変わる接合部材として有機材料から成る
ペーストを用いる試みが種々なされている。
ペーストを用いる試みが種々なされている。
このペーストとしては、例えば、エーブルスティック社
の商品名エーブルボンド８２６のようなエポキシ樹脂系
のものがよく知られている。
の商品名エーブルボンド８２６のようなエポキシ樹脂系
のものがよく知られている。
しかしながら、本発明者等は、かかるエポキシ樹脂系ペ
ースト接合部材を使用して半導体装置を形成する場合、
次の如き間通点のあることを見い出した。
ースト接合部材を使用して半導体装置を形成する場合、
次の如き間通点のあることを見い出した。
即ちセラミック封止等の対土工程で熱処理（通常４００
〜４６０’Ｃ）する時、硬化した樹脂が熱分解を起こし
、発生するＯ、 Ｈ，０などの元素を含む低分子成分の
有機化合物のガスが半導体素子表面に付着し、半導体素
子の配線あるいは電極部、又はボンディング部を腐食さ
せ、又ベレットがはがれるという問題点のあることを見
い出した。
〜４６０’Ｃ）する時、硬化した樹脂が熱分解を起こし
、発生するＯ、 Ｈ，０などの元素を含む低分子成分の
有機化合物のガスが半導体素子表面に付着し、半導体素
子の配線あるいは電極部、又はボンディング部を腐食さ
せ、又ベレットがはがれるという問題点のあることを見
い出した。
従って、本発明の目的は、樹脂劣化を惹起せず、ベレッ
トのはがれや腐食という問題を解消した、耐熱性にすぐ
れた接合部材を用いた腐食断線等のない長寿命の半導体
装置を提供することにある。
トのはがれや腐食という問題を解消した、耐熱性にすぐ
れた接合部材を用いた腐食断線等のない長寿命の半導体
装置を提供することにある。
本発明者等の鋭意検討の結果によれば支持部材と半導体
素子とを接合するに際し、熱可塑性樹脂就中ガラス転移
点が１６０℃以上で熱分解開始温度が３５０℃以上の熱
可塑性樹脂を使用するのがよく、ガラス転移点が１６０
℃未満、熱分解開始温度が３５０℃未満では、封止工程
で樹脂が劣化し、ベレットのはがれや腐食の問題を惹起
することを見い出した。
素子とを接合するに際し、熱可塑性樹脂就中ガラス転移
点が１６０℃以上で熱分解開始温度が３５０℃以上の熱
可塑性樹脂を使用するのがよく、ガラス転移点が１６０
℃未満、熱分解開始温度が３５０℃未満では、封止工程
で樹脂が劣化し、ベレットのはがれや腐食の問題を惹起
することを見い出した。
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロ
ライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、Ａ
ＢＳ樹脂では耐熱性や接着性に問題があり、使用し難い
ことが判った。
ライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、Ａ
ＢＳ樹脂では耐熱性や接着性に問題があり、使用し難い
ことが判った。
本発明で使用されるガラス転移点が１６０℃以上で熱分
解開始源Ｋが３５０℃以上、好ましくはガラス転移点が
１８０℃以上で熱分解開始温度が３９０℃以上（セラミ
ック封止の場合）の熱可塑性樹脂の例としては、次の一
般式（１）または一般式（ＩＩ）で表わされる繰り返し
単位を有する熱可塑性樹脂がある。
解開始源Ｋが３５０℃以上、好ましくはガラス転移点が
１８０℃以上で熱分解開始温度が３９０℃以上（セラミ
ック封止の場合）の熱可塑性樹脂の例としては、次の一
般式（１）または一般式（ＩＩ）で表わされる繰り返し
単位を有する熱可塑性樹脂がある。
０、）（、、Ｏ５Ｈ，、ＯＦ、またはＯＯｌ、 であ
り、Ｒ５およびＲ６は同一でも相異ってＸ、Ｓてもよ℃
）。また、Ｒ１−Ｒｔ −１（１％およびＲ４は、ｌ（
、−ＯＨ，。
り、Ｒ５およびＲ６は同一でも相異ってＸ、Ｓてもよ℃
）。また、Ｒ１−Ｒｔ −１（１％およびＲ４は、ｌ（
、−ＯＨ，。
−０，Ｈ，、−０３Ｈ，、−００Ｈ，、−００，Ｈ，、
−ｏｏＪ（、。
−ｏｏＪ（、。
−−４＼
上記に於い又、商品例として他に、アストレル３６０（
カーポランダム社製、ポリアリーレンスルホン）、エコ
ノール（カーボランダム社製、ホリアリーレンエステル
）も包含される。
カーポランダム社製、ポリアリーレンスルホン）、エコ
ノール（カーボランダム社製、ホリアリーレンエステル
）も包含される。
これらの中で芳香族ポリエーテルアミドを用いることが
好ましい。又当該芳香族ポリエーテルアミドとし又は、
例えば次の一般式（２）で示される芳香族ジアミン ・・・・・・・・・・・・・・・（２）（式中、Ｒ１−
Ｒ４およびＲ６−Ｒ６は上記に同じである。） と次の一般式側で示される芳香族ジカルボン酸シバライ
ド Ｘ０Ｏ−Ａｒ−００Ｘ （式中、Ａｒは上記に同じであり、又Ｘは塩素又は臭素
を示す） とを公知の方法、例えば溶液重合法や特開昭５２−２３
１９８号公報に示される方法によって反応させて得られ
るものが好ましい。
好ましい。又当該芳香族ポリエーテルアミドとし又は、
例えば次の一般式（２）で示される芳香族ジアミン ・・・・・・・・・・・・・・・（２）（式中、Ｒ１−
Ｒ４およびＲ６−Ｒ６は上記に同じである。） と次の一般式側で示される芳香族ジカルボン酸シバライ
ド Ｘ０Ｏ−Ａｒ−００Ｘ （式中、Ａｒは上記に同じであり、又Ｘは塩素又は臭素
を示す） とを公知の方法、例えば溶液重合法や特開昭５２−２３
１９８号公報に示される方法によって反応させて得られ
るものが好ましい。
ここに上記一般式（ＩＩＯで示される芳香族ジアミンと
しては、例えば２．２−ビスＣ４−（４−アミノフェノ
キシ）フェニル〕プロパン、ビス〔４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニルコメタン、２．２−ビス〔３，５−
ジメチル−４−（４〜アミノフエノキシ）フェニル〕プ
ロパン、２．２−ビス〔３−メチル−４−（４−アミノ
フェノキシ）フェニル〕プロパン、２．２−ビス（：３
．５−ジブロモ−４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ルプロパンなどがあり、これらの１種以上が用いられる
。
しては、例えば２．２−ビスＣ４−（４−アミノフェノ
キシ）フェニル〕プロパン、ビス〔４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニルコメタン、２．２−ビス〔３，５−
ジメチル−４−（４〜アミノフエノキシ）フェニル〕プ
ロパン、２．２−ビス〔３−メチル−４−（４−アミノ
フェノキシ）フェニル〕プロパン、２．２−ビス（：３
．５−ジブロモ−４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ルプロパンなどがあり、これらの１種以上が用いられる
。
又一般式（５）で示される芳香族ジカルボン酸シバライ
ドとしては、例えばテレフタル酸ジクロライド、イリフ
タル酸ジクロライド、ジフェニルエーテルジカルボン酸
ジクロライド、ジフェニルジカルボン酸ジクロライド、
ナフタレンジカルボン酸ジクロライドなどがあげられ、
これらの１種以上が用いられ、特にテンフタル酸ジクロ
ライド、イリフタル酸ジクロライドの混合物が好ましく
用いられる。
ドとしては、例えばテレフタル酸ジクロライド、イリフ
タル酸ジクロライド、ジフェニルエーテルジカルボン酸
ジクロライド、ジフェニルジカルボン酸ジクロライド、
ナフタレンジカルボン酸ジクロライドなどがあげられ、
これらの１種以上が用いられ、特にテンフタル酸ジクロ
ライド、イリフタル酸ジクロライドの混合物が好ましく
用いられる。
更に芳香族ジカルボン酸シバライド以外のアミド形成性
誘導体と一般式（２）で示される芳香族ジアミンとの公
知のポリアミド生成反応、例えばリン系触媒による高温
重縮合あるいはエステル交換法などによっても芳香族ポ
リエーテルアミドを得ることができる。かかる芳香族ポ
リエーテルアミドの還元粘度（ηｓｐ／ ｃ、 ０．２
ｇ／ ｄ７ジメチルホルムアミド溶液、３０℃）は０
．５〜４．０好ましくは１．５〜２．０である。０．５
未満では熱安定性が低下し、４．０を越えると加工性が
劣る。
誘導体と一般式（２）で示される芳香族ジアミンとの公
知のポリアミド生成反応、例えばリン系触媒による高温
重縮合あるいはエステル交換法などによっても芳香族ポ
リエーテルアミドを得ることができる。かかる芳香族ポ
リエーテルアミドの還元粘度（ηｓｐ／ ｃ、 ０．２
ｇ／ ｄ７ジメチルホルムアミド溶液、３０℃）は０
．５〜４．０好ましくは１．５〜２．０である。０．５
未満では熱安定性が低下し、４．０を越えると加工性が
劣る。
本発明に於いては、上記で例示した熱可塑性樹脂の２種
類以上をブレンドして用いてもよく、又後述する如き、
半導体素子を支持部材に接合させる際の容重の態様に応
じ℃その種類を適宜選択すればよい。
類以上をブレンドして用いてもよく、又後述する如き、
半導体素子を支持部材に接合させる際の容重の態様に応
じ℃その種類を適宜選択すればよい。
次に、本発明に於いて熱可塑性樹脂を接合部材として用
いて半導体素子と支持部材とを接合させる際に、当該熱
可塑性樹脂そのものを使用して高温で溶融させて接合操
作を行ってもよいが、樹脂を溶媒に溶解させて使用する
ことが好ましい。又適宜目的に応じて充填剤を使用する
ことが好まし℃１゜ 熱可塑性樹脂を溶かすのに用いられる溶媒としては、樹
脂の種類によって異なるが、トルエン。
いて半導体素子と支持部材とを接合させる際に、当該熱
可塑性樹脂そのものを使用して高温で溶融させて接合操
作を行ってもよいが、樹脂を溶媒に溶解させて使用する
ことが好ましい。又適宜目的に応じて充填剤を使用する
ことが好まし℃１゜ 熱可塑性樹脂を溶かすのに用いられる溶媒としては、樹
脂の種類によって異なるが、トルエン。
キシレン等の芳香族系溶媒、アセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、エチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ等のエーテルグリコール系溶
媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ
−メチルピロリドン等の窒素原子を含む極性溶媒が挙げ
られる。これらの溶媒の沸点は低すぎると、支持部材上
に塗布する時、或いはフィルム製造時、溶媒がすぐに揮
散し、接合部材の厚みが不均一になる。また、溶媒の沸
点が高すぎると、熱処理した後も溶媒が残留する等の問
題が発生する。この観点から溶媒としては沸点が１２０
乃至１８０℃のものが望ましく、芳香族ポリエーテルア
ミド樹脂を用いる時は、ジメチルホルムアミド等の窒素
原子を含む極性溶媒が特に有用である。また溶媒の除去
条件の調節等を目的としていくつかの溶媒を併用するこ
ともできる。
トン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、エチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ等のエーテルグリコール系溶
媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ
−メチルピロリドン等の窒素原子を含む極性溶媒が挙げ
られる。これらの溶媒の沸点は低すぎると、支持部材上
に塗布する時、或いはフィルム製造時、溶媒がすぐに揮
散し、接合部材の厚みが不均一になる。また、溶媒の沸
点が高すぎると、熱処理した後も溶媒が残留する等の問
題が発生する。この観点から溶媒としては沸点が１２０
乃至１８０℃のものが望ましく、芳香族ポリエーテルア
ミド樹脂を用いる時は、ジメチルホルムアミド等の窒素
原子を含む極性溶媒が特に有用である。また溶媒の除去
条件の調節等を目的としていくつかの溶媒を併用するこ
ともできる。
溶媒の量は接合の方法如何により異なり一概にいえない
が、例えば樹脂１重量部に対し、５〜２０重量部が好ま
しい。５重量部未満では粘度か高くなり充填物の分散が
不均一になったり、接合部材の厚さカー不均一になる。
が、例えば樹脂１重量部に対し、５〜２０重量部が好ま
しい。５重量部未満では粘度か高くなり充填物の分散が
不均一になったり、接合部材の厚さカー不均一になる。
また、２０重量部を越えると溶媒を除去するための熱量
及び時間が多く必要となる。
及び時間が多く必要となる。
前記溶媒を除去する時の温度は溶媒の糧類によっ℃異な
るが、ジメチルホルムアミドを溶媒として使用した時は
、１５０〜２５０°Ｃの範囲で除去することが好ましい
。
るが、ジメチルホルムアミドを溶媒として使用した時は
、１５０〜２５０°Ｃの範囲で除去することが好ましい
。
充填剤としては導電性または絶縁性の粉末状充填剤が例
示されるが、半導体素子から発生する熱を特に支持部材
に放散させる必要がある場合には、充填剤として銀粉、
グラファイトやカーボンブラック等の炭素粉末、又は炭
素粉末と銀粉末との混合物を使用することにより接合部
材の熱伝導率を向上させることができる。更には接着力
の向上。
示されるが、半導体素子から発生する熱を特に支持部材
に放散させる必要がある場合には、充填剤として銀粉、
グラファイトやカーボンブラック等の炭素粉末、又は炭
素粉末と銀粉末との混合物を使用することにより接合部
材の熱伝導率を向上させることができる。更には接着力
の向上。
揺変性の付与等を目的として、必要に応じてシリカ、金
属酸化物９石英ガラス粉末、シラン系、アルミ系または
チタン系のカップリング剤を使用することも可能である
。
属酸化物９石英ガラス粉末、シラン系、アルミ系または
チタン系のカップリング剤を使用することも可能である
。
次に、本発明における接合部材を使用して支持部材に半
導体素子を接合させる方法としては特に制限されないが
、例えば好ましい方法とじ１次の３通りの方法が考えら
れる。
導体素子を接合させる方法としては特に制限されないが
、例えば好ましい方法とじ１次の３通りの方法が考えら
れる。
Ａ）熱可塑性樹脂及び充填剤から成る粉体組成物を予め
、支持部材の半導体素子が固着される部分に焼き付は塗
布し、この上に半導体素子を載置した後に、加熱処理す
ることによって支持部材と半導体素子を接合する。
、支持部材の半導体素子が固着される部分に焼き付は塗
布し、この上に半導体素子を載置した後に、加熱処理す
ることによって支持部材と半導体素子を接合する。
Ｂ）熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂を溶解せしめる
ための溶媒と充填剤とから成る組成物な予め、支持部材
の半導体素子が固着される部分に塗布し、加熱して溶媒
を除去した後、この上に半導体素子を載置して加熱処理
することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
ための溶媒と充填剤とから成る組成物な予め、支持部材
の半導体素子が固着される部分に塗布し、加熱して溶媒
を除去した後、この上に半導体素子を載置して加熱処理
することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
Ｃ）熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂を溶解せしめる
ための溶媒と充填剤とから成る組成物を周知の方法で予
めフィルム状に作製し、このフィルムを所定の大きさに
切断し、支持部材と半導体素子の間に介在させ、加熱処
理することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
ための溶媒と充填剤とから成る組成物を周知の方法で予
めフィルム状に作製し、このフィルムを所定の大きさに
切断し、支持部材と半導体素子の間に介在させ、加熱処
理することにより、支持部材と半導体素子を接合する。
上記で例示した方法は熱可塑性樹脂の特性に応じて適切
な方法が選ばれ、また必要に応じて併用することも可能
である。
な方法が選ばれ、また必要に応じて併用することも可能
である。
以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、こ
れらは例示的なものであり、本発明の範囲を限定するも
のではない。
れらは例示的なものであり、本発明の範囲を限定するも
のではない。
第１図は、本発明に従って完成された半導体装置を示す
。１は、半導体素子のアルミニウム電極に対応して設け
られた複数の外部引き出しリード線、２は、半導体素子
を載置、固着するための支持部材（セラミックベース）
、３は、半導体素子で、例えば、プレーナ技術によって
シリコン半導体基板（ペレット）に回路が形成された集
積回路（ＩＣ）素子から成る。この素子の表土面には、
アルミニウム等の配線（図示されていない）が施され、
その出力電極（図示されていない）が設けられている。
。１は、半導体素子のアルミニウム電極に対応して設け
られた複数の外部引き出しリード線、２は、半導体素子
を載置、固着するための支持部材（セラミックベース）
、３は、半導体素子で、例えば、プレーナ技術によって
シリコン半導体基板（ペレット）に回路が形成された集
積回路（ＩＣ）素子から成る。この素子の表土面には、
アルミニウム等の配線（図示されていない）が施され、
その出力電極（図示されていない）が設けられている。
４は、半導体素子３の裏面を、支持部材２に接着させる
接合剤で、上述したように、この接合剤は、本発明に従
って、特殊な組成から成る。この接合剤の具体例につい
℃は後述する。
接合剤で、上述したように、この接合剤は、本発明に従
って、特殊な組成から成る。この接合剤の具体例につい
℃は後述する。
５は、半導体素子の表面に設けられた出力電極を、対応
する外部引出しリード線１に電気的に接続するためのリ
ード細線で、例えばＡｌ線から成り、周知のワイヤボン
ディング技術によって、半導体素子３の主面上の電極と
、リード線１とにそれぞれボンディングされている。６
は、封止部材（セラミックキャップ）で、低融点ガラス
７等により支持部材（セラミックペース）２に取付は気
密封止したものである。同、ここで述べた実施例はガラ
ス封止型半導体装置の例であるが、積層セラミツク型半
導体装置およびレジンモールド型半導体装置等に於いて
も適用可能である。
する外部引出しリード線１に電気的に接続するためのリ
ード細線で、例えばＡｌ線から成り、周知のワイヤボン
ディング技術によって、半導体素子３の主面上の電極と
、リード線１とにそれぞれボンディングされている。６
は、封止部材（セラミックキャップ）で、低融点ガラス
７等により支持部材（セラミックペース）２に取付は気
密封止したものである。同、ここで述べた実施例はガラ
ス封止型半導体装置の例であるが、積層セラミツク型半
導体装置およびレジンモールド型半導体装置等に於いて
も適用可能である。
次に、この実施例に於いて使用された接合部材の組成お
よびその製造方法について具体例を参照して説明する。
よびその製造方法について具体例を参照して説明する。
接合部材の作製例１
テレフタル酸ジクロライドとイソフタル酸ジクロライド
との混合比が１：１（重量比）からなる酸クロライド混
合物の１０％シクロヘキサノン溶液と、２，２−ビス−
〔４〜（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパンの
２０％シクロヘキサノン溶液を１０係苛性ソーダ水溶液
の存在下に接触して反応させることにより、芳香族ポリ
エーテルアミド樹脂溶液を製造した。但し酸クロライド
混合物と芳香族ジアミンとの配合比は等モルである。
との混合比が１：１（重量比）からなる酸クロライド混
合物の１０％シクロヘキサノン溶液と、２，２−ビス−
〔４〜（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパンの
２０％シクロヘキサノン溶液を１０係苛性ソーダ水溶液
の存在下に接触して反応させることにより、芳香族ポリ
エーテルアミド樹脂溶液を製造した。但し酸クロライド
混合物と芳香族ジアミンとの配合比は等モルである。
芳香族ポリエーテルアミド樹層溶液にメタノールを加え
エボリマーを沈澱させ、沢過、水洗、乾燥して芳香族ポ
リエーテルアミド樹脂粉末を得た。
エボリマーを沈澱させ、沢過、水洗、乾燥して芳香族ポ
リエーテルアミド樹脂粉末を得た。
この樹脂粉末のジメチルホルムアミド中（０，２ｇ／ｄ
ｉ）の環元粘度（３０℃）は１．６２ ｄＪ／ ｇであ
つた。
ｉ）の環元粘度（３０℃）は１．６２ ｄＪ／ ｇであ
つた。
次に、芳香族樹脂粉末１０重量部、銀粉末（平均粒子径
１０重量部及びＮ−メチルピロリドン１００重量部を均
一に混合した。この組成物をガラス板の上に塗布し、２
００ ’Ｃ１３時間で溶媒を加熱除去して、厚さＩＭの
フィルムを得た。
１０重量部及びＮ−メチルピロリドン１００重量部を均
一に混合した。この組成物をガラス板の上に塗布し、２
００ ’Ｃ１３時間で溶媒を加熱除去して、厚さＩＭの
フィルムを得た。
接合部材の作製例２
ポリ′フェニレンサルファイド（フィリップス・ペトロ
ーリアム社製ライドンＰ−４） ５０重量部及び銀粉末
（平均粒子径１．２μｍ）ｓｏ重量部をヘンシェルミキ
サーで均一に混合した。これを３５０℃に加熱したガラ
ス板の上に塗装し、厚さ１ｍｍのフィルムを得た。
ーリアム社製ライドンＰ−４） ５０重量部及び銀粉末
（平均粒子径１．２μｍ）ｓｏ重量部をヘンシェルミキ
サーで均一に混合した。これを３５０℃に加熱したガラ
ス板の上に塗装し、厚さ１ｍｍのフィルムを得た。
接合部材の作製例３
ポリニーｆルスルホン（ＶＩＯＴＲＥＸ １．０．Ｉ
社製）１０重量部、銀粉末（平均粒子径１．２μｍ）１
０重量部及びＮ−メチルピロリドン１００重を部を均一
に混合し、作製例２と同様にして厚さ１媚のフィルムを
得た〇 上記３つの作製例の接合部材はそれ自体が耐湿性に優れ
℃いる。次に、本発明者等はエポキシ樹脂を用いた接合
部材を比較例として作製し、上記３つの接合部材と特性
を比較検討した。
社製）１０重量部、銀粉末（平均粒子径１．２μｍ）１
０重量部及びＮ−メチルピロリドン１００重を部を均一
に混合し、作製例２と同様にして厚さ１媚のフィルムを
得た〇 上記３つの作製例の接合部材はそれ自体が耐湿性に優れ
℃いる。次に、本発明者等はエポキシ樹脂を用いた接合
部材を比較例として作製し、上記３つの接合部材と特性
を比較検討した。
接合部材の比較例
下記成分のうち、それぞれエポキシ樹脂、硬化剤及び溶
媒である下記ａ、ｂ及びＣを３００ｍ１の還流器を付け
たフラスコ中で１００℃で加熱下に１時間攪拌し、均一
な溶液を得た。次いでこの溶液を１１の乳鉢に仕込み、
この後、それぞれ硬化促進剤、充填剤及びシランカップ
リング剤である下記ｄ、ｅ及びｆの各成分を所定量仕込
み、らいかい機で２時間攪拌して銀粉末を含む樹脂組成
物を調整した、。
媒である下記ａ、ｂ及びＣを３００ｍ１の還流器を付け
たフラスコ中で１００℃で加熱下に１時間攪拌し、均一
な溶液を得た。次いでこの溶液を１１の乳鉢に仕込み、
この後、それぞれ硬化促進剤、充填剤及びシランカップ
リング剤である下記ｄ、ｅ及びｆの各成分を所定量仕込
み、らいかい機で２時間攪拌して銀粉末を含む樹脂組成
物を調整した、。
ａ、シェル社製エピコート１００１ １００重量ｉｄ、
四国化成社裂２Ｅ４ＭＺ ２重量部（２
−エテ／ｌ／−４−メチルイミダゾール）ｅ、銀粉末（
平均粒子径１．２μｍ） １００重量部ｆ、信越化
学社製ＫＢＭ４０３ ０．１重量部上記混合量
は主材料であるエポキシ樹脂（上記ａ）の重量を１００
としたときの各成分の割合を示している。ここで、上記
シランカップリング剤ｆは、シリコン半導体素子の裏主
面の接着残置を増強させるために添加されたものである
。上記比較例の組成物のペーストを金属シャーレ中に約
２価の厚みで注形し、１２０℃で２４時間、次いで１８
０℃で５時間熱処理を行ない、試験片を作製した。
四国化成社裂２Ｅ４ＭＺ ２重量部（２
−エテ／ｌ／−４−メチルイミダゾール）ｅ、銀粉末（
平均粒子径１．２μｍ） １００重量部ｆ、信越化
学社製ＫＢＭ４０３ ０．１重量部上記混合量
は主材料であるエポキシ樹脂（上記ａ）の重量を１００
としたときの各成分の割合を示している。ここで、上記
シランカップリング剤ｆは、シリコン半導体素子の裏主
面の接着残置を増強させるために添加されたものである
。上記比較例の組成物のペーストを金属シャーレ中に約
２価の厚みで注形し、１２０℃で２４時間、次いで１８
０℃で５時間熱処理を行ない、試験片を作製した。
作製例１． ２． ３及び比較例で得られた試験片のＰ
ＣＴ吸水率、熱抽出水のｐＨ２電気伝導度。
ＣＴ吸水率、熱抽出水のｐＨ２電気伝導度。
ＣＩ″−濃度を調べた結果を表−１に示す。
表−１
この表−１における各特性は、次のような試験方法で得
られたものである。
られたものである。
Ｐ ＯＴ （Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｏｋｅｒ Ｔｅ５
ｔ ）吸水率：１０ｍｍＸ１０ｍｍＸ１ｍｍｔの試料を
１２１℃−２，０気圧水蒸気雰囲気中に２０時間放置後
の重量増加率。
ｔ ）吸水率：１０ｍｍＸ１０ｍｍＸ１ｍｍｔの試料を
１２１℃−２，０気圧水蒸気雰囲気中に２０時間放置後
の重量増加率。
抽出液の調整：試料を粉砕後、１００メツシーをパスし
たもの１０ｇを純水５０ｇに入れ、１００℃で２０時間
放置し、％５０Ｆ紙で濾過して得た。
たもの１０ｇを純水５０ｇに入れ、１００℃で２０時間
放置し、％５０Ｆ紙で濾過して得た。
ｐＨ：試料のｐＨをｐＨメーターにより測定した。
電気伝導度；試料の電気伝導度を電気伝導度計で測定し
た。
た。
Ｏｌイオン濃度：試料のＯｌイオン濃度を、Ｏｌイオン
濃度測定用の電極を備えたイオンメーターで測定した。
濃度測定用の電極を備えたイオンメーターで測定した。
この結果より、上記３つの作製例は、加水分解し難く、
また、不純物イオンの含有量が少ないことから、耐湿性
に優れ℃いることが明らかにされたＯ 以上説明した様に本発明の半導体装置は高耐熱性熱可塑
性樹脂を接合部材として半導体素子を接合固着せしめて
いるので高耐熱性樹脂の耐熱性を活かして高温封止型の
半導体装置への半導体素子の接着を可能にすることによ
り高価な金を不要にしてコストの低減をはかることがで
きるという効果を奏する。
また、不純物イオンの含有量が少ないことから、耐湿性
に優れ℃いることが明らかにされたＯ 以上説明した様に本発明の半導体装置は高耐熱性熱可塑
性樹脂を接合部材として半導体素子を接合固着せしめて
いるので高耐熱性樹脂の耐熱性を活かして高温封止型の
半導体装置への半導体素子の接着を可能にすることによ
り高価な金を不要にしてコストの低減をはかることがで
きるという効果を奏する。
また、本発明の半導体装置は、本発明により選択された
ガラス転移点が１６０℃以上で熱分解温度が３５０℃以
上の熱可塑性樹脂を接合部材として用いて半導体素子と
支持部材とを接合し℃成るので、エポキシ樹脂等の従来
のペーストを使用した場合と異なり、ガラス封止やセラ
ミック封止やレジン封止等の際に樹脂劣化が起らず、ペ
レットのばくりゃ半導体素子の配線あるいは電極部又は
ボンディング部の腐食がなく、更に耐湿性や寸法精度に
も優れているので長寿命の半導体装置を提供することが
できるという効果を奏する。
ガラス転移点が１６０℃以上で熱分解温度が３５０℃以
上の熱可塑性樹脂を接合部材として用いて半導体素子と
支持部材とを接合し℃成るので、エポキシ樹脂等の従来
のペーストを使用した場合と異なり、ガラス封止やセラ
ミック封止やレジン封止等の際に樹脂劣化が起らず、ペ
レットのばくりゃ半導体素子の配線あるいは電極部又は
ボンディング部の腐食がなく、更に耐湿性や寸法精度に
も優れているので長寿命の半導体装置を提供することが
できるという効果を奏する。
第１図は本発明の半導体装置の実施例を示す断面図であ
る。 １・・・外部引出しリード線、２・・・支持部材（セラ
ミックベース）、３・・・半導体素子、４・・・接合部
材、５・・・リード細線、６・・・封止部材（セラミッ
クキャンプ）、７・・・封止ガラス。 第 １ 図 東京都新宿区西新宿二丁目一番 一号日立化成工業株式会社内 （老発 明 者 大島外代次 東京都新宿区西新宿二丁目一番 一号日立化成工業株式会社内 ■出 願 人 日立化成工業株式会社 東京都新宿区西新宿二丁目一番 一号
る。 １・・・外部引出しリード線、２・・・支持部材（セラ
ミックベース）、３・・・半導体素子、４・・・接合部
材、５・・・リード細線、６・・・封止部材（セラミッ
クキャンプ）、７・・・封止ガラス。 第 １ 図 東京都新宿区西新宿二丁目一番 一号日立化成工業株式会社内 （老発 明 者 大島外代次 東京都新宿区西新宿二丁目一番 一号日立化成工業株式会社内 ■出 願 人 日立化成工業株式会社 東京都新宿区西新宿二丁目一番 一号
Claims (1)
- 接合部材を介して支持部材に接合された半導体素子を有
する半導体装置におい℃、接合部材としてガラス転移点
が１６０℃以上で熱分解開始温度が３５０℃以上の熱可
塑性樹脂を用い壬なることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22631082A JPH0691115B2 (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22631082A JPH0691115B2 (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117240A true JPS59117240A (ja) | 1984-07-06 |
| JPH0691115B2 JPH0691115B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16843194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22631082A Expired - Lifetime JPH0691115B2 (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691115B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730294A2 (en) | 1995-02-28 | 1996-09-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device fabricating method of semiconductor device, and die-bonding method of semiconductor device |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP22631082A patent/JPH0691115B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730294A2 (en) | 1995-02-28 | 1996-09-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device fabricating method of semiconductor device, and die-bonding method of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0691115B2 (ja) | 1994-11-14 |
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