JPS59158531A - 半導体素子の表面安定化法 - Google Patents
半導体素子の表面安定化法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
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】
［−技術分野」
本発明は、樹脂モールド形半導体装置における半導体素
子の表面安定化法に関するものである。
子の表面安定化法に関するものである。
１−従来技術Ｊ
半導体素子（シリコンチップ）を樹脂モールドする場合
、通常、樹脂モールド前にジャンクションコーチインダ
レジン（以下ＪＣｆ（、と称する）で半導体素子の表面
を被覆する。ＪＣＢは、電気特性の安定化、耐湿性改良
、モールド樹脂による応力の緩和等を目的に形成するも
ので、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル
樹脂などが使用されている。
、通常、樹脂モールド前にジャンクションコーチインダ
レジン（以下ＪＣｆ（、と称する）で半導体素子の表面
を被覆する。ＪＣＢは、電気特性の安定化、耐湿性改良
、モールド樹脂による応力の緩和等を目的に形成するも
ので、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル
樹脂などが使用されている。
このうら、例えばポリイミド樹脂は、熱疲労による特性
劣化全防止する効果が優れているなどの特長を有し、Ｊ
Ｃ且としての使用が増えている。
劣化全防止する効果が優れているなどの特長を有し、Ｊ
Ｃ且としての使用が増えている。
しかし、半導体素子とモールド樹脂の両方に対する密着
性が良く、しかも水分やイオン性不純物に対する浸入・
透過阻止能力の高いポリイミド樹脂は得られていない。
性が良く、しかも水分やイオン性不純物に対する浸入・
透過阻止能力の高いポリイミド樹脂は得られていない。
すなわち、ＪＣＩ（、表面から水分やイオン性不純物が
浸入するのを少なくするには、ポリイミドを高分子化す
る等の方法がとられる。しかしこの場合、低分子化分が
少ないことによって、半導体素子およびモールド樹脂に
密着しに＜ ＜ ７ｚ Ｖ）、ＪＣ１％自身の水分やイ
オン性不純物に対する透過阻止能力は高いにもかかわら
ず、半導体装置としての耐湿性は向上しない。一方、ポ
リイミドの低分子化分を多くしたポリイミド樹脂をＪＣ
Ｂとして使用すると、半導体素子およびモールド樹脂と
の密着性は向上する。しかし、外部から水分やイオン性
不純物が浸入してＪＣ１ｙｔ表面に達した場合、ＪＣｌ
（。
浸入するのを少なくするには、ポリイミドを高分子化す
る等の方法がとられる。しかしこの場合、低分子化分が
少ないことによって、半導体素子およびモールド樹脂に
密着しに＜ ＜ ７ｚ Ｖ）、ＪＣ１％自身の水分やイ
オン性不純物に対する透過阻止能力は高いにもかかわら
ず、半導体装置としての耐湿性は向上しない。一方、ポ
リイミドの低分子化分を多くしたポリイミド樹脂をＪＣ
Ｂとして使用すると、半導体素子およびモールド樹脂と
の密着性は向上する。しかし、外部から水分やイオン性
不純物が浸入してＪＣ１ｙｔ表面に達した場合、ＪＣｌ
（。
にこれらの浸入・透過を阻止する能力が乏しく、半導体
装置の耐湿性向上は達成されない。
装置の耐湿性向上は達成されない。
このため、ポリイミドの構造中成分のバランスを考慮し
て、耐湿性能はあるレベルで妥協しているのが現状であ
る。また、半導体素子とＪ Ｃｉｔとの密着性について
は、半導体素子の表面をアルミニウムキレート化合物に
よる処理やシラン処理することによっで改善する方法も
ある。しかし、処理方法の難しさや耐湿性能がそれ程向
上しないこともあって、実用例は少ない。
て、耐湿性能はあるレベルで妥協しているのが現状であ
る。また、半導体素子とＪ Ｃｉｔとの密着性について
は、半導体素子の表面をアルミニウムキレート化合物に
よる処理やシラン処理することによっで改善する方法も
ある。しかし、処理方法の難しさや耐湿性能がそれ程向
上しないこともあって、実用例は少ない。
ｉ−発明の目的と特徴」
本発明は、上記従来の欠点を解決できる半導体素子の表
面安定１ヒ法を提供しようとするものである。すなわち
本発明は、半導体素子とＪＣＢおよびＪ ＣＲとモール
ド樹脂との密着性をともに向上きせ、しかもＪ ｃ ｒ
ｒ、自身の水分−やイオン性不純物に対する浸入・透過
阻止能力を向−ヒさせ、結果として半導体装置の耐湿性
向上をはかることを目的とする。
面安定１ヒ法を提供しようとするものである。すなわち
本発明は、半導体素子とＪＣＢおよびＪ ＣＲとモール
ド樹脂との密着性をともに向上きせ、しかもＪ ｃ ｒ
ｒ、自身の水分−やイオン性不純物に対する浸入・透過
阻止能力を向−ヒさせ、結果として半導体装置の耐湿性
向上をはかることを目的とする。
本発明は、以下で実施例について説明するように、硬化
後のＪＣＣ衣表面気体プラズマ処理を施してＪ’ＣＲ表
面を＆：、質することを特徴とする半導体素子の表面安
定化法である。
後のＪＣＣ衣表面気体プラズマ処理を施してＪ’ＣＲ表
面を＆：、質することを特徴とする半導体素子の表面安
定化法である。
「実施例」
第１図に示すように、半導体素子（りの両端にリード線
Ｃ２）（３）を接続し、半導体素子（１）の表面をエツ
チング処理し、表面洗滌および乾燥した状態のものを用
意する。半導体素子（ｘ）（ｄ複数のシリコンダイオー
ドチップ（りを積層接着したものである。また、シリコ
ンダイオードチップ（４）同志およびシリコンダイオー
ドチップ（４）とリード線（２）（３）の間は／・ンダ
（５）によって固着されている。
Ｃ２）（３）を接続し、半導体素子（１）の表面をエツ
チング処理し、表面洗滌および乾燥した状態のものを用
意する。半導体素子（ｘ）（ｄ複数のシリコンダイオー
ドチップ（りを積層接着したものである。また、シリコ
ンダイオードチップ（４）同志およびシリコンダイオー
ドチップ（４）とリード線（２）（３）の間は／・ンダ
（５）によって固着されている。
次に、ワニス状で未硬化のＪＣｌもを半導体素子（１）
の表面に塗布する。Ｊ ＣＲ，とじては、ポリイミド変
性シリコーン樹脂であるに、ｒａ６５ｔ（信越化学■の
製品名）を使用した。その後、１５０〜２５０ ’Ｏの
窒素ガス雰囲気中に１０時間程度放置して、ＪＣＢを熱
硬化させる。第２図はそのときの状態で、（６）が熱硬
化したＪＣ凡である。このＪＣＢ（６）は、半導体素子
（りとの接着性が比較的良好であるような組成バランス
に調合されているけれども、この状態のままでは水分や
イオン性不純物に対する浸入・透過阻止能力はあまり高
くないものである。
の表面に塗布する。Ｊ ＣＲ，とじては、ポリイミド変
性シリコーン樹脂であるに、ｒａ６５ｔ（信越化学■の
製品名）を使用した。その後、１５０〜２５０ ’Ｏの
窒素ガス雰囲気中に１０時間程度放置して、ＪＣＢを熱
硬化させる。第２図はそのときの状態で、（６）が熱硬
化したＪＣ凡である。このＪＣＢ（６）は、半導体素子
（りとの接着性が比較的良好であるような組成バランス
に調合されているけれども、この状態のままでは水分や
イオン性不純物に対する浸入・透過阻止能力はあまり高
くないものである。
次に、プラズマ発生装置内の加熱台板上に第２図の状態
の製品をセットし、５分間プラズマ処理を行う。このと
き、製品は加熱台板からの加熱によって約２００’ＯＫ
保持されている。プラズマ発生装置内は、屋素ガスを流
しつつ真空ポンプを運転して２ミリバールの減圧窒素ガ
ス雰囲気としており、高周波電力を加えることによって
窒素ガスのプラズマ状態が作り出されている。このプラ
ズマ処理によって、ＪＣＢ（６）の表面ではエツチング
、架橋反応、化学修飾、重合などの反応が複合的に起っ
ていると考えられ、Ｊ ＣＢ（６）の表面改質が行われ
る。
の製品をセットし、５分間プラズマ処理を行う。このと
き、製品は加熱台板からの加熱によって約２００’ＯＫ
保持されている。プラズマ発生装置内は、屋素ガスを流
しつつ真空ポンプを運転して２ミリバールの減圧窒素ガ
ス雰囲気としており、高周波電力を加えることによって
窒素ガスのプラズマ状態が作り出されている。このプラ
ズマ処理によって、ＪＣＢ（６）の表面ではエツチング
、架橋反応、化学修飾、重合などの反応が複合的に起っ
ていると考えられ、Ｊ ＣＢ（６）の表面改質が行われ
る。
続いて、トランスファモールド法によりエポキシ樹脂（
７）を形成して、第３図に示す樹脂モールド形シリコン
高圧グイオード（８）全完成させる。
７）を形成して、第３図に示す樹脂モールド形シリコン
高圧グイオード（８）全完成させる。
この高圧夕゛イオード（８）の耐湿寿命試験結果（Ａ２
）を、プラズマ処理を施さない場合（通１）と比較して
次表に示す。
）を、プラズマ処理を施さない場合（通１）と比較して
次表に示す。
耐湿試験は温度６０℃、湿度９５係の高温・高湿中へ放
置して行っている。△Ｖ凡は、一定時間の耐湿試験全行
った試料について室温中で逆電流ＩＲ，＝Ｉμへの点で
の逆電圧ｖＲを測定し、初期値（３５ｋＶ程反りからの
変動値を求めたものである。
置して行っている。△Ｖ凡は、一定時間の耐湿試験全行
った試料について室温中で逆電流ＩＲ，＝Ｉμへの点で
の逆電圧ｖＲを測定し、初期値（３５ｋＶ程反りからの
変動値を求めたものである。
Δ■ｏは、一定時間の耐湿試験を行った試料について、
１００ ’Ｃのオイル中において１５．７５ｋＨｚ、順
方向電流１ｆ＝１．ｍＡ−で動作させたときの破壊電圧
ｖＱを測定し、初期値（３２ｋＶ程度）からの変動値を
求めたものである。判定としては、△ＶＲｚ△■ｏがマ
イナス方向に大きくならないものが良い。上＆ ｉｃよ
れば、本発明のプラズマ処理を施すことによって、明ら
かに耐湿性の向上がはかられている。
１００ ’Ｃのオイル中において１５．７５ｋＨｚ、順
方向電流１ｆ＝１．ｍＡ−で動作させたときの破壊電圧
ｖＱを測定し、初期値（３２ｋＶ程度）からの変動値を
求めたものである。判定としては、△ＶＲｚ△■ｏがマ
イナス方向に大きくならないものが良い。上＆ ｉｃよ
れば、本発明のプラズマ処理を施すことによって、明ら
かに耐湿性の向上がはかられている。
１−発明の効果」
以上、実施例について説明したように、本発明によれば
次のような効果が得られる。
次のような効果が得られる。
（リ プラズマ処理によるＪ ＣＢの表面改質によって
、ＪＣｌ（、とモールド樹脂の接着性が向上するととも
に、ＪＣに自身の水分やイオン性不純物に対する浸入・
透過阻止能力が向上するものと考えられる。
、ＪＣｌ（、とモールド樹脂の接着性が向上するととも
に、ＪＣに自身の水分やイオン性不純物に対する浸入・
透過阻止能力が向上するものと考えられる。
（２）シたがって、半導体素子への接着性を重視してＪ
ＣＢ、の組成バランスを決定することができる。
ＣＢ、の組成バランスを決定することができる。
すなわち、従来よりＪ’ＣＲ材質の選択の幅が広くなり
１半導体素子とＪＣ几の密着性を向上させることが可能
である。
１半導体素子とＪＣ几の密着性を向上させることが可能
である。
（３）以上より、樹脂モールド形半導体装置としての耐
湿性が大きく向上する。
湿性が大きく向上する。
「応用例」
ＪＣＢ、！：して（ｄｌ シリコーン樹脂にポリイミド
樹脂の性質を持たせたポリイミド変性シリコーン樹脂Ｋ
Ｊ Ｂ ６５１を使用した。この樹脂の硬化後の化学式
は である（１（はアルキル基やアリール基などの有機基）
。しかし、ポリイミド樹脂（例えば、デーポン社の製品
名ＰＴ、−２５６０）やンリコー７ｍ脂（例えば、信蛸
化学■の製品名ＫＪＲ６０４）であってもプラズマ処理
による表面改質の効果が認めらｎた。ただし、ポリイミ
ド変性シリコーン樹脂信ＫＪＲ６５１やポリイミ ド樹
脂ｐｉ−２ｓ６゜（Ｒ□と１ｔ２はアルキル基や了り−
ル基などの有機基）のような主鎖中／こイミド結合 ｊ Ｉ を肩する鎖状構造高分子物質をＪ ＣＢとして使用する
とき、半導体装置の耐湿性を向上させる必要性が高く、
耐湿性改善の効果も大きい。
樹脂の性質を持たせたポリイミド変性シリコーン樹脂Ｋ
Ｊ Ｂ ６５１を使用した。この樹脂の硬化後の化学式
は である（１（はアルキル基やアリール基などの有機基）
。しかし、ポリイミド樹脂（例えば、デーポン社の製品
名ＰＴ、−２５６０）やンリコー７ｍ脂（例えば、信蛸
化学■の製品名ＫＪＲ６０４）であってもプラズマ処理
による表面改質の効果が認めらｎた。ただし、ポリイミ
ド変性シリコーン樹脂信ＫＪＲ６５１やポリイミ ド樹
脂ｐｉ−２ｓ６゜（Ｒ□と１ｔ２はアルキル基や了り−
ル基などの有機基）のような主鎖中／こイミド結合 ｊ Ｉ を肩する鎖状構造高分子物質をＪ ＣＢとして使用する
とき、半導体装置の耐湿性を向上させる必要性が高く、
耐湿性改善の効果も大きい。
プラズマ処理の効果は、この処理で用いる気体の種類に
はあまり関係しない。通常、璧素、アルゴン、ヘリウム
などの不活性カスプラズマを用いるが、酸化性ガスプラ
ズマを用いてもよい。なお、Ｊ’ ＣＲ，の表面で各種
の反応が起こりやすくするだめに、ＪＣＲを１００〜３
００℃、より望才しくは１５０〜２５０ ’Ｃに加熱し
た状、１沖でプラズマ処理するのがよい。
はあまり関係しない。通常、璧素、アルゴン、ヘリウム
などの不活性カスプラズマを用いるが、酸化性ガスプラ
ズマを用いてもよい。なお、Ｊ’ ＣＲ，の表面で各種
の反応が起こりやすくするだめに、ＪＣＲを１００〜３
００℃、より望才しくは１５０〜２５０ ’Ｃに加熱し
た状、１沖でプラズマ処理するのがよい。
リード線接続後に半導体素子の側面に、ｆ ＣＲを形成
する例を示したが、放熱体上ＶＣマウントされた半導体
素子の１主面および側面ｔ、ｒｃＪｃで完全に被覆する
場合もあれば、半導体素子の製造段階で半導体素子の１
主伽あるいは側面のみをＪ Ｃ１％であらかじめ被覆し
ておく場合もちる。なお、複数の半導体素子を積層接４
１−だ柱状の半導体素子の側面にＪＬＲを被覆する場合
、１個の半導体素子の側面にＪＣＪ−Ｌを被覆する場合
と比べて、その理由は不明であるが、半導体装置の耐湿
性不足が問題となり、本発明による耐湿性改善の効果も
顕著である。
する例を示したが、放熱体上ＶＣマウントされた半導体
素子の１主面および側面ｔ、ｒｃＪｃで完全に被覆する
場合もあれば、半導体素子の製造段階で半導体素子の１
主伽あるいは側面のみをＪ Ｃ１％であらかじめ被覆し
ておく場合もちる。なお、複数の半導体素子を積層接４
１−だ柱状の半導体素子の側面にＪＬＲを被覆する場合
、１個の半導体素子の側面にＪＣＪ−Ｌを被覆する場合
と比べて、その理由は不明であるが、半導体装置の耐湿
性不足が問題となり、本発明による耐湿性改善の効果も
顕著である。
第１図〜第３図は本発明の実施例である樹脂モールド形
シリコノ高圧ダイオードの製造工程を説明するための断
面図である。 図面ＩＣＬ−’／）−Ｃ１（１）はチップ桓層形の半導
体素子、（２）（３） ｕリードｔ＝、（４）はシリコ
ンダイオードチノグ、（５）はハンダ、（６）ばＪ Ｃ
１３，、（７）はモールド樹脂、（８）は高圧グイオー
ト。 特許出願人 サンケン市、気株式会社
シリコノ高圧ダイオードの製造工程を説明するための断
面図である。 図面ＩＣＬ−’／）−Ｃ１（１）はチップ桓層形の半導
体素子、（２）（３） ｕリードｔ＝、（４）はシリコ
ンダイオードチノグ、（５）はハンダ、（６）ばＪ Ｃ
１３，、（７）はモールド樹脂、（８）は高圧グイオー
ト。 特許出願人 サンケン市、気株式会社
Claims (4)
- （１）半導体素子の表面に未硬化のジャンクションコー
チインダレジンを形成し、熱処理等を施して前記ジャン
クションコーチインダレジンを硬化させた後、前記ジャ
ンクションコーチインダレジンの表面に気体プラズマ処
理を施し、しかる後に前記半導体素子を封止用樹脂によ
りモールドすることを特徴とする半導体素子の表面安定
化法。 - （２） 前記ジャンクションコーチインダレジンがイ
ミド結合を有する合成樹脂である特許請求の範囲第１項
記載の半導体素子の表面安定化法。 - （３）ｌジャンクションコーティングレジンを１００〜
３００’Ｃの温度に加熱した状態で前記気体プラズマ処
理を施す特許請求の範囲第１項または第２項記載の半導
体素子の表面安定化法。 - （４）前記半導体素子がり数の半導体素子を積層接着し
たものである特許請求の範囲第１項、第２項凍だｆ″ｉ
、第３項記載の半導体製・子の表面安定化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218683A JPS59158531A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 半導体素子の表面安定化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218683A JPS59158531A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 半導体素子の表面安定化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158531A true JPS59158531A (ja) | 1984-09-08 |
| JPS6348424B2 JPS6348424B2 (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=12351877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3218683A Granted JPS59158531A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 半導体素子の表面安定化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158531A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268261A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-04 | Toray Silicone Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| EP0354056A2 (en) * | 1988-08-05 | 1990-02-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Coated electric devices and methods of manufacturing the same |
| WO2007023773A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd. | 半導体装置の製造方法 |
| US8148204B2 (en) | 2005-08-22 | 2012-04-03 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. | Circuit connection structure, method for producing the same and semiconductor substrate for circuit connection structure |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3218683A patent/JPS59158531A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268261A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-04 | Toray Silicone Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| EP0354056A2 (en) * | 1988-08-05 | 1990-02-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Coated electric devices and methods of manufacturing the same |
| WO2007023773A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd. | 半導体装置の製造方法 |
| JP2007059440A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| EP1918987A1 (en) * | 2005-08-22 | 2008-05-07 | Hitachi Chemical DuPont Microsystems Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| US8148204B2 (en) | 2005-08-22 | 2012-04-03 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems, Ltd. | Circuit connection structure, method for producing the same and semiconductor substrate for circuit connection structure |
| EP1918987A4 (en) * | 2005-08-22 | 2012-09-19 | Hitachi Chem Dupont Microsys | METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE |
| KR101284512B1 (ko) * | 2005-08-22 | 2013-07-16 | 히다치 가세이듀퐁 마이쿠로시스데무즈 가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| TWI412090B (zh) * | 2005-08-22 | 2013-10-11 | Hitachi Chem Dupont Microsys | 半導體裝置的製造方法 |
| US8975192B2 (en) | 2005-08-22 | 2015-03-10 | Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6348424B2 (ja) | 1988-09-29 |
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