JPS5966129A - 半導体素子 - Google Patents
半導体素子Info
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- JPS5966129A JPS5966129A JP17626382A JP17626382A JPS5966129A JP S5966129 A JPS5966129 A JP S5966129A JP 17626382 A JP17626382 A JP 17626382A JP 17626382 A JP17626382 A JP 17626382A JP S5966129 A JPS5966129 A JP S5966129A
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- lead frame
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- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
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〕
本発明は、樹脂で封止した半導体素子に係り、特に耐湿
信頼性、耐加水分解性の優れた半導体素子に関する。
信頼性、耐加水分解性の優れた半導体素子に関する。
金属薄板（リードフレームク上の所定部分にＩＣ。
ＬＳＩ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である。従来
より、この方法としては、チップ裏面のＳｉミラリード
フレームのＡｕメッキ面に加熱圧着し、Ａｕ−８ｉの共
晶法が主流であった。しかし近年の貴金属、特［Ａｕの
高騰を契機として、樹脂モールド半導体素子では、Ａｌ
−８ｌ共晶法から、ハンダを使用する方法、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。
信頼性に影響を与える重要な工程の一つでである。従来
より、この方法としては、チップ裏面のＳｉミラリード
フレームのＡｕメッキ面に加熱圧着し、Ａｕ−８ｉの共
晶法が主流であった。しかし近年の貴金属、特［Ａｕの
高騰を契機として、樹脂モールド半導体素子では、Ａｌ
−８ｌ共晶法から、ハンダを使用する方法、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。
し力・し、・・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）・ンダボールが飛散して電極等に
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
を配合したエボキン樹脂が用いられて、約１０年程前力
・ら一部実用化されてきたが、信頼性の面でＡｕ−８ｌ
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
のがな力）った。導電性接着剤を使用する場合は、ハン
ダ法に比べて耐熱性に優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−
８１共晶法に比べて劣っていた。
ているが、ハンダや）・ンダボールが飛散して電極等に
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
を配合したエボキン樹脂が用いられて、約１０年程前力
・ら一部実用化されてきたが、信頼性の面でＡｕ−８ｌ
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
のがな力）った。導電性接着剤を使用する場合は、ハン
ダ法に比べて耐熱性に優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−
８１共晶法に比べて劣っていた。
本発明は従来の欠点全除去１−た新規接着剤を使用した
半導体素子で、接着性、耐加水分解性に優ｉｔ、耐湿信
頼性全大幅に向上できると辷も：Ｃ１製造価格も接着速
度の向上１ｃ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。
半導体素子で、接着性、耐加水分解性に優ｉｔ、耐湿信
頼性全大幅に向上できると辷も：Ｃ１製造価格も接着速
度の向上１ｃ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。
一ヒ記の目的全達成すべく、鋭意研究を重ねた結果、次
に示す変性樹脂組成物を接着剤とする半導体素子が従来
のものに比べて接着性、耐）ＪＴＥ水分解性、耐湿信頼
性ＶＣ優れていることを見出した。
に示す変性樹脂組成物を接着剤とする半導体素子が従来
のものに比べて接着性、耐）ＪＴＥ水分解性、耐湿信頼
性ＶＣ優れていることを見出した。
即ぢ、（ト）ポリバラヒドロキシスチレンとエポキシ樹
脂とを溶解又は加熱反応せしめてなる変性樹脂お工ひ（
Ｂ）導電性粉末とを主成分とする変性樹脂組成物を用い
て半導体チップとリードフレームとが接着されているこ
とを特徴とする半導体素子である。
脂とを溶解又は加熱反応せしめてなる変性樹脂お工ひ（
Ｂ）導電性粉末とを主成分とする変性樹脂組成物を用い
て半導体チップとリードフレームとが接着されているこ
とを特徴とする半導体素子である。
本発明において用いるポリパラヒドロキシスチレンは次
式で表さｉＬる。
式で表さｉＬる。
このような樹脂としては、例えば丸善石油社製のマルセ
ンレジンＭ（商品名９がある。これは分子量３０００〜
５ｏｏｏで水酸基当量は約１２０である。
ンレジンＭ（商品名９がある。これは分子量３０００〜
５ｏｏｏで水酸基当量は約１２０である。
また、本発明に使用するエポキシ樹脂のうち、工業生産
されて丸・す、かつ本発明に効果的に使用［２得るもの
としては、例えば次のようなどスフ、ノール類のジエポ
キシドがある。シ□ル化学社製エピコー） ８２７，８
２８，８３４，１００１，１００２，１００４゜１００
７．１００９、ダウケミカル社製ＤＥＲ３３０，３３１
゜３３２．３３４，３３５，３３６，３３７，６６０，
６６１，６６２，６６７゜６６８ 、６６９ 、チバ・
ガイギー社製アラルダイ） ＧＹ２５０．２６０，２８
０，６０７１．（３０８４，６０９７，６０９９、Ｊｏ
ｎｅＳＤａｂｎｅｙ社製Ｅｐｉ−Ｒｅｚ ５１０，５１
０１１、大日本インキ化学工業社製エピクロン８１０，
１０００，１０１０．３０１０（いずれも酉品名） さらに本発明においては、エポキシ樹脂とじて平均エポ
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（３５０Ｃ）の接着強ＩＪｉ
Ｖ更に向上させることがｎ」能である。使用するノボシ
ック・エポキシ樹脂としては分子量５００以上のものが
適している。このようなノボラック・エポキシａ１脂で
工業生産されているものとしては、例えは次のようなも
のがある。チバ・ガイギー社製アラルダイトＥＰＮ １
１３８ 、１１３９ 。
されて丸・す、かつ本発明に効果的に使用［２得るもの
としては、例えば次のようなどスフ、ノール類のジエポ
キシドがある。シ□ル化学社製エピコー） ８２７，８
２８，８３４，１００１，１００２，１００４゜１００
７．１００９、ダウケミカル社製ＤＥＲ３３０，３３１
゜３３２．３３４，３３５，３３６，３３７，６６０，
６６１，６６２，６６７゜６６８ 、６６９ 、チバ・
ガイギー社製アラルダイ） ＧＹ２５０．２６０，２８
０，６０７１．（３０８４，６０９７，６０９９、Ｊｏ
ｎｅＳＤａｂｎｅｙ社製Ｅｐｉ−Ｒｅｚ ５１０，５１
０１１、大日本インキ化学工業社製エピクロン８１０，
１０００，１０１０．３０１０（いずれも酉品名） さらに本発明においては、エポキシ樹脂とじて平均エポ
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（３５０Ｃ）の接着強ＩＪｉ
Ｖ更に向上させることがｎ」能である。使用するノボシ
ック・エポキシ樹脂としては分子量５００以上のものが
適している。このようなノボラック・エポキシａ１脂で
工業生産されているものとしては、例えは次のようなも
のがある。チバ・ガイギー社製アラルダイトＥＰＮ １
１３８ 、１１３９ 。
ＥＣＮ １２７３，１２８０，１２９９、ダウケミカル
社製ＤＥＮ４３１．４３８、シ、ル化学社製エピコート
１５２，１５４、ユニオン・カーバイド・コーポレーン
ヨン社製ＥＲＲ−０１００，ＥＲＲＢ−０４４７，ＥＲ
ＬＢ−０４８８、日本化薬社製ＥＯＣＮンリーズである
。
社製ＤＥＮ４３１．４３８、シ、ル化学社製エピコート
１５２，１５４、ユニオン・カーバイド・コーポレーン
ヨン社製ＥＲＲ−０１００，ＥＲＲＢ−０４４７，ＥＲ
ＬＢ−０４８８、日本化薬社製ＥＯＣＮンリーズである
。
ポリパラヒドロキシスチレンとエポキシ樹脂は当量付近
で配合される。配合割合が当量付近７大きくはずれ、４
）と、いずれかが硬化時に未反応となって、熱時の接着
強度や加熱減量が多くなり好１しくない。
で配合される。配合割合が当量付近７大きくはずれ、４
）と、いずれかが硬化時に未反応となって、熱時の接着
強度や加熱減量が多くなり好１しくない。
本発明で使用する変性樹脂は、ポリ・々ラヒドロキシス
チ【／ンとエポキシ樹脂を単に溶解混合でも良いし、必
要であれば加熱反応により相互に部分的な結合をさせた
ものでも良く、これらの変性樹脂の共通の溶剤に溶解す
ることにより作業粘度を改善することがてきる。又必要
てあれば硬化触媒を使用しても良い。
チ【／ンとエポキシ樹脂を単に溶解混合でも良いし、必
要であれば加熱反応により相互に部分的な結合をさせた
ものでも良く、これらの変性樹脂の共通の溶剤に溶解す
ることにより作業粘度を改善することがてきる。又必要
てあれば硬化触媒を使用しても良い。
ポリバラヒドロキンスチレンとエポキシ樹脂とを単に溶
解混合する場合は、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
者を溶解混合させることが制 望ましい。又ここで使用される溶解類としては、ジオキ
サン、ヘギサノン、ベンセン、トルエン。
解混合する場合は、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
者を溶解混合させることが制 望ましい。又ここで使用される溶解類としては、ジオキ
サン、ヘギサノン、ベンセン、トルエン。
ンルベントナフサ、工業用ガソリン、酢酸七ロソルブ、
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチ
ルカルビー・〜ルアセラー１・、ジメチルポルムアミド
、ジメチルアセ！・アミド、Ｎ−ブチルピロＩＪ ）ン
等がある。これらの溶剤は単独又は２鍾以上の組合せで
使用される。
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチ
ルカルビー・〜ルアセラー１・、ジメチルポルムアミド
、ジメチルアセ！・アミド、Ｎ−ブチルピロＩＪ ）ン
等がある。これらの溶剤は単独又は２鍾以上の組合せで
使用される。
本発明に使用される導電性粉末としては、例えばＡｇ等
、が使用される。又必要であれば消泡剤、カップリング
剤を添加することもできる。
、が使用される。又必要であれば消泡剤、カップリング
剤を添加することもできる。
本発明の半導体素子は、常法に従い上述した変性樹脂お
よび導電性粉末を十分に混合した後、更に例えＵ゛三本
ロールによる混練処理を施し、得られた変性樹脂組成物
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、ワイヤボンティングを行ない、その後に半導
体素子を封止すればよい。
よび導電性粉末を十分に混合した後、更に例えＵ゛三本
ロールによる混練処理を施し、得られた変性樹脂組成物
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、ワイヤボンティングを行ない、その後に半導
体素子を封止すればよい。
前述の如き変性樹脂組成物を接着剤とし７て使用するこ
とによって半導体チップとリードフレームとの接着性、
特に熱時の接着性が向上し、耐加水分解性に優れ、金属
の腐食による断線がどの不良や水分によるリーク電流の
不良などケ著しく低減させることができ、耐湿信頼性が
従来のものに比べて大幅に改善さ′！１．た半導体素子
が得られる。
とによって半導体チップとリードフレームとの接着性、
特に熱時の接着性が向上し、耐加水分解性に優れ、金属
の腐食による断線がどの不良や水分によるリーク電流の
不良などケ著しく低減させることができ、耐湿信頼性が
従来のものに比べて大幅に改善さ′！１．た半導体素子
が得られる。
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。
明する。以下「部」とは特に説明のない限り「重量部」
を示す。
実施例１
エピコート１００１０３７５部とマルゼンレジンＭ１０
部と？ブチルカルピトールアセテート１０３部で１００
’Ｃ，１時間溶解反応を行い粘稠な褐色変性樹脂を得た
。この変性樹脂２２部、触媒として三弗化ホウ素のアミ
ン錯体全１．０部と銀粉末５７部全混合して変性樹脂組
成物をつくり接着剤（Ａ）を得た。
部と？ブチルカルピトールアセテート１０３部で１００
’Ｃ，１時間溶解反応を行い粘稠な褐色変性樹脂を得た
。この変性樹脂２２部、触媒として三弗化ホウ素のアミ
ン錯体全１．０部と銀粉末５７部全混合して変性樹脂組
成物をつくり接着剤（Ａ）を得た。
実施例２
エピコート８２８ ノ１５．８ ＨＢとマルゼンレジン
Ｍ１０部とをブチルセロソルブアセテート５６部で１０
０ ’Ｃ、１時間溶解反応を行ない粘稠な褐色の変性樹
脂を得た。この変性樹脂２２部と銀粉末５７部を混合し
て変性樹脂組成物を作り接着剤の）を得た。
Ｍ１０部とをブチルセロソルブアセテート５６部で１０
０ ’Ｃ、１時間溶解反応を行ない粘稠な褐色の変性樹
脂を得た。この変性樹脂２２部と銀粉末５７部を混合し
て変性樹脂組成物を作り接着剤の）を得た。
実施例３
ＥＯＣＮ １０３Ｓ （日本化薬社製商品名）６６部を
ブチルカルピトールアセテート１１７部の溶剤中で８０
°Ｃで溶解後、アルゼンレジンＭ３４部と触媒として三
弗化ホウ素のアミン錯体全０６部添加し、８０°Ｃでそ
のまま反応を進め約３時間反応後、粘稠で透明な変性樹
脂を得た。この変性樹脂２２部と銀粉末５７部とをよく
混合して変性樹脂組成物とし、これを接着剤（Ｃ）とし
た。
ブチルカルピトールアセテート１１７部の溶剤中で８０
°Ｃで溶解後、アルゼンレジンＭ３４部と触媒として三
弗化ホウ素のアミン錯体全０６部添加し、８０°Ｃでそ
のまま反応を進め約３時間反応後、粘稠で透明な変性樹
脂を得た。この変性樹脂２２部と銀粉末５７部とをよく
混合して変性樹脂組成物とし、これを接着剤（Ｃ）とし
た。
実施例１〜３で得た接着剤囚、 Ｑ３） 、（６）と市
販のエボ虚シ樹脂ベースの半導体用接着剤（比較例）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。
販のエボ虚シ樹脂ベースの半導体用接着剤（比較例）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。
第１表
実施例
項 目
北東（Ａ） ＣＢ） （Ｃ）
半導体素子接着条件 １分 ２５０′。ｘ１分 ２
５０′ＣｘＩ分１２３５０”ＣＸ ＋３００’ＣＸ
１分 ３「半導体素子の ２５’Ｃ１，
３１１１，４１接着強度（１） ３５０ＣＯ，７０
，６０，８０（２） 加水分解性Ｃ１不しくｐ戸）１８１６ ７１（
３） ２０ｈ ０ ０
０耐 ″イアスー ５０〃ＯＯＯ 湿 ＰＣＴ １００１１ ０ １
０ ４試 ２００Ｉ ２
２ １５験 評 ２００＃ ０ ０
０価 （個） ＰＣＴ ５００ｔｔ ０
０ ０１０００／ｌＯ１０ 註（１）銀メッキされたリードフレーム（ＮＳＤ）上Ｋ
１ ｍｍ ｘ １ ｕｒｎのシリコン素子を接着し、
それぞれの温度でプツシ−プルゲージを用いて測定した
。
北東（Ａ） ＣＢ） （Ｃ）
半導体素子接着条件 １分 ２５０′。ｘ１分 ２
５０′ＣｘＩ分１２３５０”ＣＸ ＋３００’ＣＸ
１分 ３「半導体素子の ２５’Ｃ１，
３１１１，４１接着強度（１） ３５０ＣＯ，７０
，６０，８０（２） 加水分解性Ｃ１不しくｐ戸）１８１６ ７１（
３） ２０ｈ ０ ０
０耐 ″イアスー ５０〃ＯＯＯ 湿 ＰＣＴ １００１１ ０ １
０ ４試 ２００Ｉ ２
２ １５験 評 ２００＃ ０ ０
０価 （個） ＰＣＴ ５００ｔｔ ０
０ ０１０００／ｌＯ１０ 註（１）銀メッキされたリードフレーム（ＮＳＤ）上Ｋ
１ ｍｍ ｘ １ ｕｒｎのシリコン素子を接着し、
それぞれの温度でプツシ−プルゲージを用いて測定した
。
（２）接着剤を第１表の条件で硬化させた後に１８０’
ＣＸ２時間加熱抽出を行った後の値。
ＣＸ２時間加熱抽出を行った後の値。
（３）温度１２１°Ｃ２圧力２気圧の水蒸気中における
耐湿試験（ＰＣＴ）及び温度１２０°Ｃ２圧力２ｆ！ｌ
２気圧の水蒸気中印加電圧直流１５Ｖで通電
して行う耐湿試験（バイアス−ＰＣＴ ） ｔ０′。ｘ
各半導体装置について実施し評価した。
耐湿試験（ＰＣＴ）及び温度１２０°Ｃ２圧力２ｆ！ｌ
２気圧の水蒸気中印加電圧直流１５Ｖで通電
して行う耐湿試験（バイアス−ＰＣＴ ） ｔ０′。ｘ
各半導体装置について実施し評価した。
￥間
４ 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に第１表中に６ｏ
示した、尚、評価の方法は、半導体素子を構成す０ る
アルミニウム電極の腐食によるオープン又はり２−り電
流が許容値の５００チ以上への上昇をもって６ 不良と
判定した。
あり、時間経過に伴う不良発生数に第１表中に６ｏ
示した、尚、評価の方法は、半導体素子を構成す０ る
アルミニウム電極の腐食によるオープン又はり２−り電
流が許容値の５００チ以上への上昇をもって６ 不良と
判定した。
。 本発明は、第１表で明らかなように接着強度。
２ 耐加水分解性に優れ、特に加水分解性Ｃ１イオン、
が少ないため、十分な信頼性を有している。
が少ないため、十分な信頼性を有している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 囚 ポリパラヒドロキシスチレンとエボキン樹脂と
を溶解゛または加熱反応せしめてなる変性樹脂および （Ｂ） 導電性粉末 と金主成分とする変性樹脂組成物を用いて半導体チップ
とリードフレームとが接着されていることを特徴とする
半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17626382A JPS5966129A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17626382A JPS5966129A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5966129A true JPS5966129A (ja) | 1984-04-14 |
Family
ID=16010507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17626382A Pending JPS5966129A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5966129A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61237435A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-22 | Toshiba Chem Corp | 半導体素子 |
| JPS6261336A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-18 | Toshiba Chem Corp | 半導体素子 |
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