JPS59191358A - 電子装置 - Google Patents
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- JPS59191358A JPS59191358A JP6651483A JP6651483A JPS59191358A JP S59191358 A JPS59191358 A JP S59191358A JP 6651483 A JP6651483 A JP 6651483A JP 6651483 A JP6651483 A JP 6651483A JP S59191358 A JPS59191358 A JP S59191358A
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は気密封止された半導体集積回路装置、混成集
積回路装置、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、コ
ンデンサ素子、マイクロインダクタンス素子などの電子
装置に関するものである。
積回路装置、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、コ
ンデンサ素子、マイクロインダクタンス素子などの電子
装置に関するものである。
従来、金属ケースやセラミックケースを用いた気密封止
(以下「ハーメチックシール」と呼ぶ)が、耐湿性など
の特性がよいので、主流であった。
(以下「ハーメチックシール」と呼ぶ)が、耐湿性など
の特性がよいので、主流であった。
しかし、ハーメチックシールは生産゛コストが高い上に
、外部からの振動や衝撃によって不良になることがしば
しばあるので、近年、樹脂による気密封止(以下「樹脂
封止」と呼ぶ)が、生産コストが安く、しかも生産性が
よいので、生産量の増大に伴い多く使用されるようにな
ってきた。
、外部からの振動や衝撃によって不良になることがしば
しばあるので、近年、樹脂による気密封止(以下「樹脂
封止」と呼ぶ)が、生産コストが安く、しかも生産性が
よいので、生産量の増大に伴い多く使用されるようにな
ってきた。
以下、樹脂封止形の半導体集積回路装置(工C)を例に
とシ説明する。
とシ説明する。
第1図(Alは従来の樹脂封止形ICの一例を示す斜視
図、第1図(B)は第1図(A)の1B−JB線での断
面図である。
図、第1図(B)は第1図(A)の1B−JB線での断
面図である。
図において、(1)はICチップ、(2)はICチップ
(1)を装着するダイパッド、(3)は工Cチップ(1
)の電極を外部へ引き出す外部リード、(4)はICチ
ップ(1)の電極とこれに対応する外部リード(3)と
を接続するボンディングワイヤ、(5)はICチップ(
1)、ダイパッド(2)、外部リード(3)の所要部分
およびボンディングワイヤ(4)を気密封止する封止樹
脂である。
(1)を装着するダイパッド、(3)は工Cチップ(1
)の電極を外部へ引き出す外部リード、(4)はICチ
ップ(1)の電極とこれに対応する外部リード(3)と
を接続するボンディングワイヤ、(5)はICチップ(
1)、ダイパッド(2)、外部リード(3)の所要部分
およびボンディングワイヤ(4)を気密封止する封止樹
脂である。
この封止樹脂(5)の成形には、通常成形用樹脂をあら
かじめ熱軟化させて金型内へ圧入するトラスファ成形法
が用いられておシ、成形用樹脂としては、硬化剤、充て
ん材、S燃剤、結合剤および着色剤が混合されたエポキ
シ樹脂組成物またはシリコン樹脂組成物が用いられてい
る。中でもエポキシ樹脂組成物は、種々の特性が優れて
いるので、多く用いられている。
かじめ熱軟化させて金型内へ圧入するトラスファ成形法
が用いられておシ、成形用樹脂としては、硬化剤、充て
ん材、S燃剤、結合剤および着色剤が混合されたエポキ
シ樹脂組成物またはシリコン樹脂組成物が用いられてい
る。中でもエポキシ樹脂組成物は、種々の特性が優れて
いるので、多く用いられている。
このような従来例では、ICチップ(1)およびボンデ
ィングワイヤ(4)が封止樹脂(5)に密着して保持さ
れているので、衝撃テス)Kよって不良品が発生するこ
とがないが、加圧過湿過温(P CT)テストやヒート
ショックテストによって不良品が発生することがあると
いう問題があった。
ィングワイヤ(4)が封止樹脂(5)に密着して保持さ
れているので、衝撃テス)Kよって不良品が発生するこ
とがないが、加圧過湿過温(P CT)テストやヒート
ショックテストによって不良品が発生することがあると
いう問題があった。
とのPCTテストにおける不良品の発生は、封止樹脂(
5)と外部リード(3)およびボンディングワイヤ(4
)との接着界面並びに封止樹脂(5)自体を透過する水
分によることが知られている。すなわち、この透過水分
は、封止樹脂(5)中の不純物を溶解し、アルカリ性ま
たは酸性になって、ICチップ(1)の電極に達し、I
Cチップ(1)の電極を腐食すると考えられている。従
って、封止樹脂(5)の透過水分に対する耐湿性は、封
止樹脂(5)の成形用樹脂およびこれに混合される充て
ん材の純度の向上と、触媒の種類およびその混合量の改
善と、結合剤の種類およびその処理方法の改良とを行う
手法によって、年々向上してきたが、封止樹脂(5)が
木質的に水分を透過させる樹脂を主要構成要素とする限
シ、上述の手法のみKよっては、封止樹脂(5)の耐湿
性の向上に限度があ、9、PCTテスN7Cおける不良
品の発生を防止することは困難であった。
5)と外部リード(3)およびボンディングワイヤ(4
)との接着界面並びに封止樹脂(5)自体を透過する水
分によることが知られている。すなわち、この透過水分
は、封止樹脂(5)中の不純物を溶解し、アルカリ性ま
たは酸性になって、ICチップ(1)の電極に達し、I
Cチップ(1)の電極を腐食すると考えられている。従
って、封止樹脂(5)の透過水分に対する耐湿性は、封
止樹脂(5)の成形用樹脂およびこれに混合される充て
ん材の純度の向上と、触媒の種類およびその混合量の改
善と、結合剤の種類およびその処理方法の改良とを行う
手法によって、年々向上してきたが、封止樹脂(5)が
木質的に水分を透過させる樹脂を主要構成要素とする限
シ、上述の手法のみKよっては、封止樹脂(5)の耐湿
性の向上に限度があ、9、PCTテスN7Cおける不良
品の発生を防止することは困難であった。
また、ヒートショックテストにおける不良品の発生は、
封止樹脂(5)の膨張係数とICチップ(1)の膨張係
数との差による応力によって生ずるものと考えられ、こ
の膨張係数の差をできるだけ少なくするために、封止樹
脂(5)の成形用樹脂にシリカを充てん材として混合す
る手法が用いられている。
封止樹脂(5)の膨張係数とICチップ(1)の膨張係
数との差による応力によって生ずるものと考えられ、こ
の膨張係数の差をできるだけ少なくするために、封止樹
脂(5)の成形用樹脂にシリカを充てん材として混合す
る手法が用いられている。
しかし、このシリカの混合量を多くしても、Nth樹脂
(5)の膨張係数とICチップ(1)の膨張係数との差
を基本的になくすことはできない上に、シリカの混合量
が多くなるに連れて、封止樹脂(5)の成形用樹脂の粘
性が高くなるので、この粘性の高い成形用樹脂のトラン
スファ成形法による封止樹脂(5)の成形時にボンディ
ングワイヤ(4)の倒れが生ずる。
(5)の膨張係数とICチップ(1)の膨張係数との差
を基本的になくすことはできない上に、シリカの混合量
が多くなるに連れて、封止樹脂(5)の成形用樹脂の粘
性が高くなるので、この粘性の高い成形用樹脂のトラン
スファ成形法による封止樹脂(5)の成形時にボンディ
ングワイヤ(4)の倒れが生ずる。
さらに1シリカに混入するトリウム、ウラニウムなどの
放射性物質も多くなるので、これらの放射性物質が放射
する放射線特にα線によってICチップ(1)が誤動作
するいわゆるソフトエラーが生ずる。従って、シリカの
封IE樹脂(5)の成形用樹脂への混合量に限度があり
、ヒートショックテストにおける不良品の発生を防止す
ることは容易ではなかった。
放射性物質も多くなるので、これらの放射性物質が放射
する放射線特にα線によってICチップ(1)が誤動作
するいわゆるソフトエラーが生ずる。従って、シリカの
封IE樹脂(5)の成形用樹脂への混合量に限度があり
、ヒートショックテストにおける不良品の発生を防止す
ることは容易ではなかった。
この発明は上述の問題点を解消する目的でなされたもの
で、金属シートとこの金属シートの表面上に被着した絶
縁シートとの積層板からなるケース内に表面上に保睦用
樹脂を被着させた電子素子を収容するようにすることに
よって、耐衝撃性。
で、金属シートとこの金属シートの表面上に被着した絶
縁シートとの積層板からなるケース内に表面上に保睦用
樹脂を被着させた電子素子を収容するようにすることに
よって、耐衝撃性。
耐湿性および耐ヒートシヨツク性のよい電子装置を提供
するものである。
するものである。
第2図はこの発明の一実施例の気密封止形のICを示す
第1図(A)の1B−iB線に対応する線での断面図で
ある。
第1図(A)の1B−iB線に対応する線での断面図で
ある。
図において、第1図に示した従来例の符号と同一符号は
同等部分を示す。(6)は防湿および放射線じゃへいの
ための金属シート(7a)と金属シート(7a)の一方
の表面に被着し金属シート(7a)K絶縁性をもたせる
ための絶縁シート(8a)と金属シー) (75L)の
他方の表面に被着し金属シート(7a)の機械的強度を
補強するための補強シー) (9a)との3層積層板か
らなシ絶縁シート(8a)を内側にしてつば付き帽子状
に形成され内部に工Cチップ(1)。
同等部分を示す。(6)は防湿および放射線じゃへいの
ための金属シート(7a)と金属シート(7a)の一方
の表面に被着し金属シート(7a)K絶縁性をもたせる
ための絶縁シート(8a)と金属シー) (75L)の
他方の表面に被着し金属シート(7a)の機械的強度を
補強するための補強シー) (9a)との3層積層板か
らなシ絶縁シート(8a)を内側にしてつば付き帽子状
に形成され内部に工Cチップ(1)。
ダイパッド(2)、外部リード(3)の所要部分および
ボンディングワイヤ(4)を収容するためのケース、Q
lは金属シート(7b)と絶縁シー1− (8b)と補
強シー) (9b)との3層積層板からなυ絶縁シー)
(8b)の表面上にダイパッド(2)および外部リー
ド(3)の所要部分を接着させた絶縁シー1− (Bb
)の周縁部がケース(6)の絶縁シート(8a)の周縁
部に気密封着される密封板、(11)は絶縁シー) (
8b)の表面のケース(6)内の部分、ICチップ(1
)、ボンディングワイヤ(4)および外部リード(3)
の一部を覆うように被着しボンディングワイヤ(4)を
保持しICチップ(1)を保設する保護用樹脂である。
ボンディングワイヤ(4)を収容するためのケース、Q
lは金属シート(7b)と絶縁シー1− (8b)と補
強シー) (9b)との3層積層板からなυ絶縁シー)
(8b)の表面上にダイパッド(2)および外部リー
ド(3)の所要部分を接着させた絶縁シー1− (Bb
)の周縁部がケース(6)の絶縁シート(8a)の周縁
部に気密封着される密封板、(11)は絶縁シー) (
8b)の表面のケース(6)内の部分、ICチップ(1
)、ボンディングワイヤ(4)および外部リード(3)
の一部を覆うように被着しボンディングワイヤ(4)を
保持しICチップ(1)を保設する保護用樹脂である。
金属シー) (’l&)、(’7b)に用いられる金属
材料としては、防湿および放射線じゃへい可能なもので
あればいかなるものでもよい。例えばアルミニウム、銅
、金、鉄、鉛、チタン、亜鉛、スズ、マグネシウム、ニ
ッケル、タングステンなどの単体金m、tたuステンレ
ス、コバール、ハスfoイ。
材料としては、防湿および放射線じゃへい可能なもので
あればいかなるものでもよい。例えばアルミニウム、銅
、金、鉄、鉛、チタン、亜鉛、スズ、マグネシウム、ニ
ッケル、タングステンなどの単体金m、tたuステンレ
ス、コバール、ハスfoイ。
インコネルなどの合金が挙げられる。また、金属シー)
(7a)、(7b)の厚さについては、特に限定され
ないが、0.1〜3000μm程度であることが好まし
い。
(7a)、(7b)の厚さについては、特に限定され
ないが、0.1〜3000μm程度であることが好まし
い。
絶縁シー) (8a)、(8b)に用いられる絶縁材料
としては、絶縁性を有し放射線物質が混入されていない
ものであればいかなるものでもよい。例えばポリエステ
ル、ポリアミド、ボリエ・チレン、4−7ツ化エチレン
、ポリイミド、ポリアセタール。
としては、絶縁性を有し放射線物質が混入されていない
ものであればいかなるものでもよい。例えばポリエステ
ル、ポリアミド、ボリエ・チレン、4−7ツ化エチレン
、ポリイミド、ポリアセタール。
ポリ塩化ビニール、ポリカーボネート、ポリサルフィン
、ポリエーテルエーテルケトン、ボリフ呈ニレンサルフ
ァイド9紙などの繊維またはフィルムを単独あるいはエ
ポキシ樹脂、シリコン樹脂。
、ポリエーテルエーテルケトン、ボリフ呈ニレンサルフ
ァイド9紙などの繊維またはフィルムを単独あるいはエ
ポキシ樹脂、シリコン樹脂。
不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、尿素樹脂。
脂、ジアリルフタレート樹脂、尿素樹脂。
ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂と組合せて用いる
ことができる。また、絶縁シート(8a)、(8b)の
厚さについては、特に限定されないが、0.1〜500
0μm程度であることが好ましい。
ことができる。また、絶縁シート(8a)、(8b)の
厚さについては、特に限定されないが、0.1〜500
0μm程度であることが好ましい。
補強シート(9a)、(9b)に用いられる補強材料と
しては、金属シート(’i’a)、(’7b)の機械的
強度を補強することができるものであればいかなるもの
でもよい。例えばガラス、セラミックス、アスベスト、
雲母、金属1紙などの繊維またはシートに、エポキシ樹
脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂。
しては、金属シート(’i’a)、(’7b)の機械的
強度を補強することができるものであればいかなるもの
でもよい。例えばガラス、セラミックス、アスベスト、
雲母、金属1紙などの繊維またはシートに、エポキシ樹
脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂。
ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ま
たはポリエチレン、ポリプロピレン。
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ま
たはポリエチレン、ポリプロピレン。
ポリビニールアセタール、4−7ツ化エチレン。
ポリフェニレンサルファイド、ポリ塩化ビニール。
ホリスチレン、アクリル、ポリビニールアルコール、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリイミド。
リエーテルエーテルケトン、ポリイミド。
ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン。
ポリカーボネート、飽和ポリエステルなどの熱可塑性樹
脂を組合せたものが用いられる。また、補強シート(9
a)、(9b)の厚さについては、特に限定されないが
、0.1〜50oOμm程度であることが好ましい。
脂を組合せたものが用いられる。また、補強シート(9
a)、(9b)の厚さについては、特に限定されないが
、0.1〜50oOμm程度であることが好ましい。
保護用樹脂(II)の材料については、不純物イオン濃
度が1000 ppM以下であることが必要で、これ以
上であれば耐湿性に問題を起すことがある。また、放射
性物質が混入するおそれのあるシリカなどの充てん材の
ないクリヤー樹脂がよく、エポキシ、ポリエステル、シ
リコン、ウレタン、工°ステルイミド、ポリイミドなど
の熱硬化性樹脂、またはポリエチレン、ポリプロピレン
、塩化ビニール。
度が1000 ppM以下であることが必要で、これ以
上であれば耐湿性に問題を起すことがある。また、放射
性物質が混入するおそれのあるシリカなどの充てん材の
ないクリヤー樹脂がよく、エポキシ、ポリエステル、シ
リコン、ウレタン、工°ステルイミド、ポリイミドなど
の熱硬化性樹脂、またはポリエチレン、ポリプロピレン
、塩化ビニール。
ポリエステル、ポリフェニールサルフオンなどの熱可塑
性樹脂が用いられる。また、発泡樹脂は、大きな可とう
性を有するので、ICチップ(1)との膨張係数の差に
よって生ずる応力を可とり性による変形によって容易に
吸収することができるかも、望ましい材料である。なお
、保護用樹脂(1りの使用量は、0.001〜5g程度
がよく、これよシ多いと可とう性が小さくなってICチ
ップ(1)との膨張係数の差による応力を吸収できなく
なり、O,001g以下ではボンディングワイヤ(4)
を保持することができなくなる。
性樹脂が用いられる。また、発泡樹脂は、大きな可とう
性を有するので、ICチップ(1)との膨張係数の差に
よって生ずる応力を可とり性による変形によって容易に
吸収することができるかも、望ましい材料である。なお
、保護用樹脂(1りの使用量は、0.001〜5g程度
がよく、これよシ多いと可とう性が小さくなってICチ
ップ(1)との膨張係数の差による応力を吸収できなく
なり、O,001g以下ではボンディングワイヤ(4)
を保持することができなくなる。
次に、発明者らが行った実験結果の一例について説明す
る。
る。
上記実施例において、金属シート(7a)、(7b)に
は、0.3mmの厚さを有するアルミニウムシートを用
い、絶縁シート(8a)、(8b)および補強シート(
9a)。
は、0.3mmの厚さを有するアルミニウムシートを用
い、絶縁シート(8a)、(8b)および補強シート(
9a)。
(9b)には、ガラスクロス忙エポキシ樹脂を塗布した
ものを用い、保護用樹脂(11) Kは、シリコンKJ
R4050 (信越化学社商品名)を0.1g使用した
。
ものを用い、保護用樹脂(11) Kは、シリコンKJ
R4050 (信越化学社商品名)を0.1g使用した
。
このように構成された実験例と、この実験例に対応する
ハーメチックシール形の工Cと、樹脂封止形のICとに
ついて、温度120℃、圧力2気圧および湿度100係
の条件下における5000時間のPCTテスト、高さ2
mからの落下を10回繰返す衝撃テスト、および−20
0℃の温度と+250℃の温度との間を100回繰返し
変動させるヒートショックテストを行った結果を下記表
に示す。
ハーメチックシール形の工Cと、樹脂封止形のICとに
ついて、温度120℃、圧力2気圧および湿度100係
の条件下における5000時間のPCTテスト、高さ2
mからの落下を10回繰返す衝撃テスト、および−20
0℃の温度と+250℃の温度との間を100回繰返し
変動させるヒートショックテストを行った結果を下記表
に示す。
表
(良は不良発生なしを、不良は不良発生ありを示す)こ
の実験例では、上記表に示すように、耐衝撃性、耐湿性
、および耐ヒートシヨツク性のよいことが判る。
の実験例では、上記表に示すように、耐衝撃性、耐湿性
、および耐ヒートシヨツク性のよいことが判る。
上記実施例では、ケース(6)および密封板αOに金属
シー) (7a)、(7b)と絶縁シート(sa )
s (8b )と補強シーF (9a) p (9b
)との3層積層板を用いたが、必ずしもこれは3層積層
板である必要がなく、金属シートと絶縁シートとの2層
積層板であってもよく、また金属シートと絶縁シートと
を交互に4層以上積層した多層積層板であってもよい。
シー) (7a)、(7b)と絶縁シート(sa )
s (8b )と補強シーF (9a) p (9b
)との3層積層板を用いたが、必ずしもこれは3層積層
板である必要がなく、金属シートと絶縁シートとの2層
積層板であってもよく、また金属シートと絶縁シートと
を交互に4層以上積層した多層積層板であってもよい。
なお、これまで、気密封止形のICを例にと石述べたが
、この発明はこれに限らず、気密封止形の混成集積回路
装置、トランジスタ、ダイオード。
、この発明はこれに限らず、気密封止形の混成集積回路
装置、トランジスタ、ダイオード。
抵抗素子、コンデンサ素子、マイクロインダクタンス素
子などの電子装置にも適用することができる0 〔発明の効果〕 以上、説明したように、この発明の電子装置では、金属
シートとこの金属シートの表面上に被着された絶縁シー
トとの積層板からなるケース内に表面上に保護用樹脂が
被着した電子素子を収容したので、耐衝撃性、耐湿性お
よび耐ヒートシヨツク性をよくすることができる。
子などの電子装置にも適用することができる0 〔発明の効果〕 以上、説明したように、この発明の電子装置では、金属
シートとこの金属シートの表面上に被着された絶縁シー
トとの積層板からなるケース内に表面上に保護用樹脂が
被着した電子素子を収容したので、耐衝撃性、耐湿性お
よび耐ヒートシヨツク性をよくすることができる。
第1図(A)は従来の樹脂封止彫工Cの一例を示す斜視
図、第1図(B)は第1図(A)のiB’−■B線での
断面図、第2図はこの発明の一実施例の気密封止形のI
Cを示す第1図(A)のJB−iB線に対応する線での
断面図である。 図において、(1)はICチップ(電子素子)、(6)
はケース、(7a)は金属シート、(8a)は絶縁シー
ト、(11)は保護用樹脂である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 第1図
図、第1図(B)は第1図(A)のiB’−■B線での
断面図、第2図はこの発明の一実施例の気密封止形のI
Cを示す第1図(A)のJB−iB線に対応する線での
断面図である。 図において、(1)はICチップ(電子素子)、(6)
はケース、(7a)は金属シート、(8a)は絶縁シー
ト、(11)は保護用樹脂である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 第1図
Claims (4)
- (1) 金属シートとこの金属シートの表面上に被着
した絶縁シートとの積層板からなるケース、およびこの
ケース内に収容され表面上に保護用樹脂が被着した電子
素子を備えた電子装置。 - (2)保護用樹脂の不純物イオン濃度が1000 pp
M以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の電子装置。 - (3)保護用樹脂がクリヤー樹脂であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項または第2項記載の電子装置。 - (4) 保護用樹脂が発泡樹脂であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項または第2項記載の電子装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6651483A JPS59191358A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6651483A JPS59191358A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 電子装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59191358A true JPS59191358A (ja) | 1984-10-30 |
Family
ID=13318031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6651483A Pending JPS59191358A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 電子装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59191358A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4717948A (en) * | 1983-03-18 | 1988-01-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
US5355016A (en) * | 1993-05-03 | 1994-10-11 | Motorola, Inc. | Shielded EPROM package |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP6651483A patent/JPS59191358A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4717948A (en) * | 1983-03-18 | 1988-01-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
US5355016A (en) * | 1993-05-03 | 1994-10-11 | Motorola, Inc. | Shielded EPROM package |
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