JPS60207353A - Resin sealed type semiconductor device - Google Patents

Resin sealed type semiconductor device

Info

Publication number
JPS60207353A
JPS60207353A JP6350284A JP6350284A JPS60207353A JP S60207353 A JPS60207353 A JP S60207353A JP 6350284 A JP6350284 A JP 6350284A JP 6350284 A JP6350284 A JP 6350284A JP S60207353 A JPS60207353 A JP S60207353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
semiconductor device
sealed
epoxy resin
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6350284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Iketani
池谷 裕俊
Michiya Azuma
東 道也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6350284A priority Critical patent/JPS60207353A/en
Publication of JPS60207353A publication Critical patent/JPS60207353A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the breaking or the poor contact of a bonding wire by forming a sealing resin material with epoxy resin, an epoxy resin hardener and/ or an acid anhydride hardener and a carbon fiber and/or a silicon carbide fiber. CONSTITUTION:In a resin sealed type semiconductor device, a sealing resin material is made of epoxy resin, an epoxy resin hardener having at least two phenol hydroxyl group in one molecule and/or an acid anhydride hardener and a carbon fiber and/or a silicon carbide fiber. The above-mentioned epoxy resin is novolak type epoxy resin of epoxy equivalent 170-300. For the epoxy resin hardener, novolak type phenol resin and polyoxystyrene are most preferable. The above-mentioned carbon fiber is desirable to have a fiber of 1mm. or less length and to be contained 0.01-10wt% in the sealing resin material. The silicon carbide fiber is also desirable to have a fiber of 1mm. or less length and to be contained 0.01-20wt% in the sealing resin material.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特に半導体素子
を封止するための樹脂封止体を改良した樹脂封止型半導
体装置に係わる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device, and more particularly to a resin-sealed semiconductor device in which a resin-sealed body for sealing a semiconductor element is improved.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

例えばIC,LSI、hランジスタ等の半導体素子の封
止抜術としては、金属中セラミックス等を用いるハーメ
ティックシールが採用されている。
For example, hermetic seals using metal-containing ceramics, etc., are used to unseal semiconductor elements such as ICs, LSIs, and h-transistors.

しかしながら、かかるハーメティックシールは部品点数
が多く、工程が煩雑等の経済的な問題があった。このた
め、最近では図面に示した如く半導体素子を熱硬化性樹
脂等からなる樹脂封止体で封止した樹脂封止型半導体装
置が主流になりつつある。即ち、図中の1は半導体素子
であり、この半導体素子1はベッド2にマウンI〜され
ている。前記半導体素子1の電極部(パッド部)に複数
のボンディングワイヤ3が接続され、これらワイヤ3の
他端はリードビン4に接続されている。そして、前記半
導体素子1.ベッド2.ワイヤ3及びり一ドビン4の一
部は樹脂封止体5で封止されている。
However, such hermetic seals have economical problems such as a large number of parts and complicated processes. For this reason, recently, resin-sealed semiconductor devices, in which a semiconductor element is sealed with a resin molding body made of a thermosetting resin or the like, as shown in the drawings, have become mainstream. That is, 1 in the figure is a semiconductor element, and this semiconductor element 1 is mounted on a bed 2. A plurality of bonding wires 3 are connected to the electrode portion (pad portion) of the semiconductor element 1, and the other ends of these wires 3 are connected to a lead bin 4. Then, the semiconductor element 1. Bed 2. A portion of the wire 3 and the dowel 4 are sealed with a resin sealing body 5.

しかしながら、樹脂封止型半導体装置は以下に示す欠点
があった。即ち、半導体素子1とリードビン4を接続す
るボンディングワイヤ3は樹脂封止体5に埋め込まれて
おり、ボンディングワイヤ3は樹脂封止体5による機械
的ストレスを受ける。
However, resin-sealed semiconductor devices have the following drawbacks. That is, the bonding wire 3 connecting the semiconductor element 1 and the lead bin 4 is embedded in the resin molding body 5, and the bonding wire 3 is subjected to mechanical stress by the resin molding body 5.

樹脂封止体5と埋め込まれている部品の熱膨張係数が異
なることから、樹脂封止型半導体装置を高温と低温に繰
り返して曝すと、熱膨張係数の差によるストレスに耐え
られなくなり、ボンディングワイヤ3が切断または接触
不良を起こしやすい欠点があった。
Since the thermal expansion coefficients of the resin molded body 5 and the embedded components are different, if the resin molded semiconductor device is repeatedly exposed to high and low temperatures, it will no longer be able to withstand the stress due to the difference in the thermal expansion coefficients, and the bonding wire 3 had the disadvantage that it was easy to cause disconnection or poor contact.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので高信頼性の樹
脂封止型半導体装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances and aims to provide a highly reliable resin-sealed semiconductor device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明者らは上記目的を達成するために鏡息研究を重ね
た結果、次に示す樹脂封止型半導体装置が従来のものに
くらべ優れた特性を有することを見出した。
The inventors of the present invention have conducted extensive research to achieve the above object, and have discovered that the following resin-sealed semiconductor device has superior characteristics compared to conventional devices.

すなわち本発明は、半導体素子と該半導体素子を封止す
る樹脂封止体とを具備した樹脂封止型半導体装置におい
て、前記樹脂封止体がエポキシ樹脂と、1分子中に少な
くとも2個のフェノール性水酸基を有するエポキシ樹脂
硬化剤及び/又は酸無水物硬化剤と、炭素!l維及び/
又は炭化ケイ素繊維とからなることを特徴とする樹脂封
止型半導体装置である。
That is, the present invention provides a resin-sealed semiconductor device comprising a semiconductor element and a resin-sealed body for sealing the semiconductor element, wherein the resin-sealed body contains an epoxy resin and at least two phenols in one molecule. An epoxy resin curing agent and/or an acid anhydride curing agent having a hydroxyl group, and carbon! fiber and/
or silicon carbide fiber.

上記エポキシ樹脂は通常知られているものであり、特に
限定されない。例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂
、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などグリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ
樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂など一分子中にエポキシ
基を2個以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。し5− かしてこれらエポキシ樹脂は1種もしくは2種以上の混
合系で用いてもよい。更に好ましいエポキシ樹脂は、エ
ポキシ当量170〜300のノボラック型エポキシ樹脂
であって、たとえばフェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化
フェノールノボラック型エポキシ樹脂などである。これ
らエポキシ樹脂は、塩素イオンの含有量が10ppm以
下、加水分解性塩素の含有量が0.1重量%以下のもの
が望ましい。その理由は10ppHを越える塩素イオン
あるいは0.1重量%を越える加水分解性塩素が含まれ
ると、封止された半導体素子のアルミニウム電極が腐蝕
されやすくなるためである。
The above-mentioned epoxy resin is commonly known and is not particularly limited. For example, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, Examples include epoxy resins having two or more epoxy groups in one molecule, such as halogenated epoxy resins. However, these epoxy resins may be used alone or in a mixed system of two or more. More preferred epoxy resins are novolak-type epoxy resins having an epoxy equivalent of 170 to 300, such as phenol novolac-type epoxy resins, cresol novolac-type epoxy resins, and halogenated phenol novolak-type epoxy resins. These epoxy resins preferably have a chlorine ion content of 10 ppm or less and a hydrolyzable chlorine content of 0.1% by weight or less. The reason for this is that if chlorine ions exceeding 10 ppph or hydrolyzable chlorine exceeding 0.1% by weight are contained, the aluminum electrodes of the sealed semiconductor element are likely to be corroded.

上記一方の硬化剤である1分子中に2個以上のフェノー
ル性水酸基を有するエポキシ樹脂硬化剤とは、フェノー
ル樹脂、ポリオキシスチレン、および多価フェノール化
合物であって、具体的に例示すると、フェノールノボラ
ック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチ
ルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラ
ック樹6− 脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェ
ノール樹脂、ポリバラオキシスチレンなどのポリオキシ
スチレン、ビスフェノールA等およびこれらの化合物の
ハロゲン化物である。これらの中でもノボラック型フェ
ノール樹脂およびポリオキシスチレンが最も好ましい。
The epoxy resin curing agent having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, which is one of the curing agents mentioned above, includes phenol resins, polyoxystyrene, and polyhydric phenol compounds. Novolac type phenolic resins such as novolac resin, cresol novolac resin, tert-butylphenol novolac resin, nonylphenol novolak resin, resol type phenolic resin, polyoxystyrene such as polybalaoxystyrene, bisphenol A, etc., and halogens of these compounds. It's a monster. Among these, novolac type phenolic resin and polyoxystyrene are most preferred.

またこれらの硬化剤は1種もしくは2種以上の混合系で
使用することができる。
Further, these curing agents can be used alone or in a mixed system of two or more.

上記他方の硬化剤である酸無水物は、脂肪族、脂環族ま
たは芳香族の無水カルボン酸もしくは、これらの置換無
水カルボン酸であればいかなるものでも使用可能である
。かかる酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、
無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒトOフタル
酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、
無水ピロメリット酸、無水ナジック[9(3,6−エン
ドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル
酸)、無水メチルナジック酸、3.3” 、4.4=−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水テトラブ
ロムフタル酸、無水クロレンディック酸等があげられ、
これらから成る群より選ばれる1種もしくは2種以上の
ものが用いられる。
As the acid anhydride which is the other curing agent, any aliphatic, alicyclic or aromatic carboxylic anhydride or a substituted carboxylic anhydride thereof can be used. Examples of such acid anhydrides include maleic anhydride,
Succinic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride,
Pyromellitic anhydride, nadic anhydride [9 (3,6-endomethylene-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), methyl nadic anhydride, 3.3", 4.4=-
Examples include benzophenone tetracarboxylic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, chlorendic anhydride, etc.
One or more types selected from the group consisting of these are used.

上記各硬化剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、両者
を適宜に配合して用いてもよい。硬化剤の配合量は、フ
ェノール性水酸基および/または無水カルボキシル基の
総数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比が0.5〜1.
5の範囲内にあるように配合することが好ましい。その
理由は上記範囲外では得られたエポキシ樹脂組成物の耐
湿性が劣化しやすいためである。なお、炭化ケイ素m維
を用いる場合には硬化剤としてフェノール性水酸基を有
するエポキシ樹脂硬化剤を使用することが樹脂封止体の
耐湿性の改善の点から有効である。
Each of the above curing agents may be used alone, or both may be used in an appropriate combination. The blending amount of the curing agent is such that the ratio of the total number of phenolic hydroxyl groups and/or anhydrous carboxyl groups to the number of epoxy groups in the epoxy resin is 0.5 to 1.
It is preferable to mix it so that it is within the range of 5. The reason for this is that outside the above range, the moisture resistance of the resulting epoxy resin composition tends to deteriorate. In addition, when using silicon carbide m-fibers, it is effective to use an epoxy resin curing agent having a phenolic hydroxyl group as a curing agent from the viewpoint of improving the moisture resistance of the resin molded body.

上記炭素繊維は、mH径径1〜0μm1繊維長1M以内
のものが好ましい。炭素a!維は樹脂封止体中に0.0
1〜10重量%含有することが望ましい。その理由は、
0.01重量%未満では添加の効果が認められず、10
重1%を超えると樹脂封止体の電気特性が劣化しやすい
ためである。炭素anは、その使用する原料の種類によ
ってレーヨン系、ポリアクリロニi〜リル系、ピッチ系
その他に分類されているが、本発明においては、そのい
ずれをも用いることがでる。
The above-mentioned carbon fibers preferably have a mH diameter of 1 to 0 μm and a fiber length of 1 M. Carbon a! The fiber is 0.0% in the resin molded body.
It is desirable to contain 1 to 10% by weight. The reason is,
If it is less than 0.01% by weight, no effect of addition is observed, and 10
This is because if the weight exceeds 1%, the electrical properties of the resin molded body are likely to deteriorate. Carbon an is classified into rayon type, polyacrylonyl type, pitch type and others depending on the type of raw material used, and any of them can be used in the present invention.

上記炭化ケイ素繊維は、繊維径30μm以下、繊維長1
m以下のものが好ましい。代表的な炭化ケイ素Iii維
としては、Ia維径径10〜50μm連続繊維を1 t
nm以下の長さに切断したもの、又はIIH径0.05
〜0.2 、czm、 lli維長10〜40μmの炭
化ケイ素ウィスカーがある。炭化ケイ素Ili維は樹脂
封止体中に0.01〜20重量%含有することが望まし
い。その理由は0.01〜20重量%以下では添加の効
果が認められず、20重量%を超えると樹脂封止体の電
気特性が劣化しやすいためである。炭素van又は炭化
ケイ素misは後述する無機質充填剤と同様、シランカ
ップリング剤等の表面処理剤で処理することにより、エ
ポキシ樹脂組成物の特性を更に改善できる。
The above silicon carbide fiber has a fiber diameter of 30 μm or less and a fiber length of 1
m or less is preferable. As a typical silicon carbide III fiber, 1 t of Ia fiber diameter 10 to 50 μm continuous fiber is used.
Cut into lengths of nm or less, or IIH diameter 0.05
There are silicon carbide whiskers with fiber lengths of 10 to 40 μm. It is desirable that the silicon carbide Ili fibers be contained in the resin sealing body in an amount of 0.01 to 20% by weight. The reason for this is that if the amount is 0.01 to 20% by weight or less, the effect of addition is not recognized, and if it exceeds 20% by weight, the electrical properties of the resin molded body are likely to deteriorate. The characteristics of the epoxy resin composition can be further improved by treating carbon van or silicon carbide mis with a surface treatment agent such as a silane coupling agent, similar to the inorganic filler described below.

本発明の半導体を構成する樹脂封止体中には前記無機質
充填剤、硬化促進剤等の種々の添加物を加えることがで
きる。
Various additives such as the above-mentioned inorganic filler and curing accelerator can be added to the resin molded body constituting the semiconductor of the present invention.

一9= 無機質充填剤として溶融シリカ粉末および、/または結
晶性シリカ粉末が用いられる。結晶性シリカ粉末は、石
英、クリストバライト、珪石を粉砕して粉末状にしたも
のであり、溶融シリカ粉末は、結晶性シリカを溶融して
無定形にしたものの粉末である。溶融シリカや結晶性シ
リカは高純度である点と、低熱膨張性であるという点が
好ましい。
19 = Fused silica powder and/or crystalline silica powder is used as the inorganic filler. Crystalline silica powder is obtained by crushing quartz, cristobalite, and silica stone into a powder form, and fused silica powder is a powder obtained by melting crystalline silica into an amorphous form. Fused silica and crystalline silica are preferable because they have high purity and low thermal expansion.

その他の充填剤、たとえば、ガラスl1iIf、タルク
Other fillers, such as glass l1iIf, talc.

アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム。Alumina, calcium silicate, calcium carbonate.

硫酸バリウム、マグネシア等は、溶融シリカまたは結晶
性シリカに併用することによって用いることができる。
Barium sulfate, magnesia, etc. can be used in combination with fused silica or crystalline silica.

かかる無機質充填剤の配合量は、エポキシ樹脂および硬
化剤の総重量の1.5〜4倍程度が好ましい。硬化促進
剤は、硬化時間の短縮と、硬化物の特性向上のために有
用である。本発明において一般に知られている硬化促進
剤を用いることができるが、高信頼性の封止用エポキシ
樹脂および樹脂封止型半導体装置を得るためには有機ホ
スフィン化合物を用いることが望ましい。有機ホスフィ
ン化合物は、一般式 1 I 2 −P 3 〔但し、R1−R3がすべて有機基である第3ホスフィ
ン化合物、R3のみ水素である第2ホスフィン化合物、
R2、R3がともに水素である第1ホスフィン化合物を
示す〕にて表わされる。具体的にはトリフエニホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフ
ィン、メチルジフェニルホスフィン、ブチルフェニルホ
スフィン。
The amount of the inorganic filler blended is preferably about 1.5 to 4 times the total weight of the epoxy resin and curing agent. Curing accelerators are useful for shortening curing time and improving the properties of cured products. Although generally known curing accelerators can be used in the present invention, it is desirable to use an organic phosphine compound in order to obtain a highly reliable epoxy resin for sealing and a resin-encapsulated semiconductor device. The organic phosphine compound has the general formula 1 I2-P3 [However, a tertiary phosphine compound in which R1-R3 are all organic groups, a secondary phosphine compound in which only R3 is hydrogen,
represents a first phosphine compound in which R2 and R3 are both hydrogen. Specifically, triphenyphosphine, tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, and butylphenylphosphine.

ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン、オクチル
ホスフィンなどである。また一般式中のR1が有機ホス
フィンを含む有機基であってもよい。例えば1.2−ビ
ス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニル
ホスフィノ)メタンなどである。これらの中でもアリー
ルホスフィン化合物が好ましく、特にトリフェニルホス
フィン、1.2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン
These include diphenylphosphine, phenylphosphine, and octylphosphine. Furthermore, R1 in the general formula may be an organic group containing an organic phosphine. Examples include 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane and bis(diphenylphosphino)methane. Among these, arylphosphine compounds are preferred, particularly triphenylphosphine and 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane.

ビス(ジフェニルホスフィノ)メタンなどが最も好まし
い。またこれらの有機ホスフィン化合物は1種もしくは
2種以上の混合系で用いてもよい。
Most preferred are bis(diphenylphosphino)methane and the like. Further, these organic phosphine compounds may be used alone or in a mixed system of two or more.

しかしてこの有機ホスフィン化合物の組成比は一般に樹
脂封止体中の樹脂成分(エポキシ樹脂と硬化剤)の0.
001〜20重最%の範囲内でよいが、特に0.01〜
5重量%の範囲内にすることが好ましい。
However, the composition ratio of the organic phosphine compound is generally 0.0% of the resin components (epoxy resin and curing agent) in the resin sealant.
It may be within the range of 001 to 20% by weight, but especially 0.01 to 20% by weight.
It is preferably within the range of 5% by weight.

本発明の半導体装置を構成する樹脂封止体には、更に必
要に応じて、他の添加剤、例えば天然ワックス類1合成
ワックス類、直鎮脂肪酸の金属塩。
The resin encapsulation constituting the semiconductor device of the present invention may further contain other additives, such as natural waxes, synthetic waxes, and metal salts of straight fatty acids, if necessary.

酸アミド類、エステル類もしくはパラフィン類などの離
型剤、塩素化パラフィン、ブロムトルエン。
Mold release agents such as acid amides, esters or paraffins, chlorinated paraffins, bromotoluene.

ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃剤
、カーボンブラックなどの着色剤、シランカップリング
剤などを適宜添加配合しても差支えない。上述した樹脂
封止体の原料であるエポキシ樹脂組成物を成形材料とし
て調製する場合の一般的な方法は、所定の組成比に選ん
だ原料組成分を例えばミキサーによって充分混合後、さ
らに熱ロールによる溶融混合処理、またはニーダ−など
による混合処理を加えることにより容易にエポキシ樹脂
成形材料を得ることができる。
Flame retardants such as hexabromobenzene and antimony trioxide, colorants such as carbon black, silane coupling agents, and the like may be appropriately added and blended. The general method for preparing the epoxy resin composition, which is the raw material for the resin encapsulation described above, as a molding material is to thoroughly mix the raw material components selected to a predetermined composition ratio, for example, with a mixer, and then further with a hot roll. An epoxy resin molding material can be easily obtained by melt mixing treatment or mixing treatment using a kneader or the like.

本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記樹脂封止体の原
料であるエポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置を封止
することにより容易に製造することができる。封止の最
も一般的な方法としては低圧トランスファ成形法がある
が、インジェクション成形、圧縮成形、注型などによる
封止も可能である。エポキシ樹脂組成物は封止の際に加
熱して硬化させ、最終的にはこの組成物の硬化物によっ
て封止された樹脂封止型半導体装置を得ることができる
。硬化に際しては150℃以上に加熱することが特に望
ましい。
The resin-sealed semiconductor device of the present invention can be easily manufactured by sealing the semiconductor device using an epoxy resin composition that is a raw material for the resin-sealed body. The most common method for sealing is low-pressure transfer molding, but sealing by injection molding, compression molding, casting, etc. is also possible. The epoxy resin composition is cured by heating during sealing, and a resin-sealed semiconductor device can finally be obtained by encapsulating the cured product of this composition. It is particularly desirable to heat to 150° C. or higher during curing.

本発明に係る樹脂封止型半導体を構成する半導体素子と
は、集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード
などであって特に限定されるものではない。
The semiconductor elements constituting the resin-sealed semiconductor according to the present invention include integrated circuits, transistors, thyristors, diodes, etc., and are not particularly limited.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

実施例1〜6 エポキシ当量220のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂A)、 エポキシ当量290の臭素化エポキシノボラック樹13
− 脂(エポキシ樹脂B)、 分子最800のフェノールノボラック樹脂硬化剤、無水
テトラヒドロフタル酸硬化剤、 炭素11$1A (繊維径9μm、繊維長500μm 
)炭素繊IB (III径8μm、 IlH艮100.
cz m )炭素繊維C(1mm径径6m、繊維艮30
μm)ガラス繊維(繊維径9μm、@組長500μm)
溶融シリカ粉末、トリフェニルホスフィン硬化促進剤、
2−メチルイミダゾール硬化促進剤、三酸化アンチモン
、カルナバワックス、カーボンブラック、シランカップ
リング剤(γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラ
ン)を第1表に示す組成(重量部)に選び、各組成物を
ミキサーによる混合、加熱ロールによる混線を行うこと
によって、比較例を含め10種のトランスファ成形材料
を調製した。
Examples 1 to 6 Cresol novolak type epoxy resin (epoxy resin A) with an epoxy equivalent weight of 220, brominated epoxy novolac tree 13 with an epoxy equivalent weight of 290
- Fat (epoxy resin B), phenol novolac resin curing agent with molecules up to 800, tetrahydrophthalic anhydride curing agent, carbon 11$1A (fiber diameter 9 μm, fiber length 500 μm
) Carbon fiber IB (III diameter 8 μm, IH 100.
cz m) Carbon fiber C (1 mm diameter 6 m, fiber 30
μm) Glass fiber (fiber diameter 9μm, @ braid length 500μm)
Fused silica powder, triphenylphosphine curing accelerator,
A 2-methylimidazole curing accelerator, antimony trioxide, carnauba wax, carbon black, and a silane coupling agent (γ-glycidoxyprobyltrimethoxysilane) were selected in the compositions (parts by weight) shown in Table 1, and each composition was Ten types of transfer molding materials, including comparative examples, were prepared by mixing the materials with a mixer and mixing with a heating roll.

このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してMO8型集積回路を樹脂封止した。
Using the molding material thus obtained, an MO8 type integrated circuit was resin-sealed by transfer molding.

封止は高周波予熱器で90℃に加熱した成形材料を17
0℃で2分間モールドし、更に180℃で4時間14− アフタキュアすることにより行った。
For sealing, molding material heated to 90℃ with a high-frequency preheater is heated to 17℃.
This was carried out by molding at 0°C for 2 minutes and then post-curing at 180°C for 4 hours.

しかして、+200℃と一65℃の2つの恒温槽を用意
し、本実施例1〜6及び比較例1〜4の樹脂封止型半導
体装置台100個を+200℃の恒温槽に入れて30分
間放置した。その後取り出して常温中に5分間放置し、
次に一65℃の恒温槽に30分間放置した。その後取り
出して再び常温中に5分間放置した。
Therefore, two thermostats at +200°C and -65°C were prepared, and 100 resin-sealed semiconductor device stands of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were placed in the oven at +200°C for 30 minutes. Leave it for a minute. Then take it out and leave it at room temperature for 5 minutes.
Next, it was left in a constant temperature bath at -65°C for 30 minutes. Thereafter, it was taken out and left at room temperature again for 5 minutes.

以上の操作を1サイクルとし、連続的に熱サイクル試験
を実施した。熱サイクル試験の経過に従って随時サイク
ルを中断し、樹脂封止型半導体装置の特性をテスターを
用いて測定し、不良の発生を調べた。その結果を第2表
に示した。また、各樹脂封止型半導体装置を120℃、
2気圧の水蒸気中で10V印加して、アルミニウム配線
の腐蝕による断線不良を調べる耐湿試験(バイアスPC
T)を行い、その結果を第3表に示した。
The above operation was considered as one cycle, and a thermal cycle test was conducted continuously. The cycle was interrupted at any time as the thermal cycle test progressed, and the characteristics of the resin-sealed semiconductor device were measured using a tester to investigate the occurrence of defects. The results are shown in Table 2. In addition, each resin-sealed semiconductor device was heated to 120°C.
Moisture resistance test (bias PC
T) was conducted and the results are shown in Table 3.

第2表 第3表 〔発明の実施例〕 実施例7〜12 エポキシ当量220のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂A)、 エポキシ当■190のフェノールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂B)、 エポキシ当量290の臭素化エポキシノボラック樹脂(
エポキシ樹脂C)、 分子量800の7エノールノボラツク樹脂硬化剤、炭化
ケイ素sea<繊維径10μm、繊維長o、aam )
炭化ケイ素ウィスカー<ta維径径01μm、繊維長2
0μm) ガラス繊維(繊維径10μm、繊維長0.8m*)溶融
シリカ粉末、トリフェニルホスフィン硬化促進剤、2−
メチルイミダゾール硬化促進剤、三酸化アンチモン、カ
ルナバワックス、カーボンブラック、シランカップリン
グ剤(γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン)
を第4表に示す組成(重量部)に選び、各組成物をミキ
サーによる混合、加熱ロールによる混線を行うことによ
って、19− 比較例を含め10種のトランスファ成形材料を調製した
Table 2 Table 3 [Examples of the invention] Examples 7 to 12 Cresol novolac type epoxy resin (epoxy resin A) with epoxy equivalent of 220, phenol novolak type epoxy resin (epoxy resin B) with epoxy equivalent of 190, epoxy equivalent 290 Brominated Epoxy Novolak Resin (
Epoxy resin C), 7 enol novolak resin curing agent with molecular weight 800, silicon carbide sea<fiber diameter 10 μm, fiber length o, aam)
Silicon carbide whisker<ta fiber diameter 01 μm, fiber length 2
0 μm) Glass fiber (fiber diameter 10 μm, fiber length 0.8 m*) Fused silica powder, triphenylphosphine curing accelerator, 2-
Methylimidazole curing accelerator, antimony trioxide, carnauba wax, carbon black, silane coupling agent (γ-glycidoxyprobyltrimethoxysilane)
The compositions (parts by weight) shown in Table 4 were selected, and each composition was mixed with a mixer and mixed with a heating roll to prepare 10 types of transfer molding materials, including Comparative Example 19-1.

このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してMO8型集積回路を樹脂封止した。
Using the molding material thus obtained, an MO8 type integrated circuit was resin-sealed by transfer molding.

高周波予熱器で90℃に加熱した成形材料を170℃で
2分間モールドし、更に180℃で4時間アフタキュア
することにより行った。
The molding material was heated to 90°C using a high-frequency preheater and then molded at 170°C for 2 minutes, followed by after-curing at 180°C for 4 hours.

しかして、本実施例7〜12及び比較例5〜8の樹脂封
止型半導体装置について、実施例1と同様、熱サイクル
試験及びバイアスPCT試験を行った。それらの結果を
下記第5表及び第6表に示した。
As in Example 1, thermal cycle tests and bias PCT tests were conducted on the resin-sealed semiconductor devices of Examples 7 to 12 and Comparative Examples 5 to 8. The results are shown in Tables 5 and 6 below.

20− 第5表 −22− 第6表 23− 実施例13〜15 エポキシ当量220のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂A)、 エポキシ当量290の臭素化エポキシノボラック樹脂(
エポキシ樹脂B)、 分子量800の7エノールノボラツク樹脂硬化剤、炭化
ケイ素繊維(Ili雑径10μm、8N長0.8m+)
炭化ケイ素ウィスカー(繊維径0.1μm、saw長2
0μm) 炭素繊維C(繊維径6μm、4111長30μm)溶融
シリカ粉末、トリフェニルホスフィン硬化促進剤、三酸
化アンチモン、カルナバワックス、カーボンブラック、
シランカップリング剤(γ−グリシドキシプロビルトリ
メトキシシラン)を第7表に示す組成(重量部)に選び
、各組成物をミキサーによる混合、加熱ロールによる混
線を行うことによって、3種のトランスファ成形材料を
調製した。
20 - Table 5 - 22 - Table 6 23 - Examples 13 to 15 Cresol novolac type epoxy resin (epoxy resin A) with epoxy equivalent of 220, brominated epoxy novolac resin with epoxy equivalent of 290 (
Epoxy resin B), 7 enol novolak resin curing agent with a molecular weight of 800, silicon carbide fiber (Ili minor diameter 10 μm, 8N length 0.8 m+)
Silicon carbide whiskers (fiber diameter 0.1 μm, saw length 2
0 μm) Carbon fiber C (fiber diameter 6 μm, 4111 length 30 μm) fused silica powder, triphenylphosphine curing accelerator, antimony trioxide, carnauba wax, carbon black,
The silane coupling agent (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) was selected to have the composition (parts by weight) shown in Table 7, and each composition was mixed with a mixer and mixed with a heated roll to create three types of A transfer molding material was prepared.

このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してMO8型集積回路を樹脂封止した。
Using the molding material thus obtained, an MO8 type integrated circuit was resin-sealed by transfer molding.

封止は高周波予熱器で90℃に加熱した成形材料を17
0℃で2分間モールドし、更に180℃で4時間アフタ
キュアすることにより行った。
For sealing, molding material heated to 90℃ with a high-frequency preheater is heated to 17℃.
This was carried out by molding at 0°C for 2 minutes and then after-curing at 180°C for 4 hours.

しかして、本実施例13〜15の樹脂封止型半導体装置
について、実施例1と同様、熱サイクル試験及びバイア
スPCT試験を行った。それらの結果を一括して第8表
に示した。
As in Example 1, the resin-sealed semiconductor devices of Examples 13 to 15 were subjected to a thermal cycle test and a bias PCT test. The results are summarized in Table 8.

第7表 26− 第8表 27一 (発明の効果) 以上詳述した如く、本発明によれば、ボンディングワイ
ヤのストレスによる切断や、腐蝕による切断を防止した
高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供できる。
Table 7 26 - Table 8 27 - (Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, a highly reliable resin-sealed semiconductor which prevents bonding wires from being cut due to stress or corrosion equipment can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、樹脂封止型半導体装置の断面図である。 1・・・半導体素子、3・・・ボンディングワイヤ、4
・・・リードビン、5・・・樹脂封止体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 28−
The drawing is a cross-sectional view of a resin-sealed semiconductor device. 1... Semiconductor element, 3... Bonding wire, 4
...Lead bin, 5...Resin sealing body. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue 28-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)半導体素子と該半導体素子を封止する樹脂封止体
とを具備した樹脂封止型半導体装置において、 前記樹脂封止体がエポキシ樹脂と、1分子中に少なくと
も2個のフェノール性水酸基を有するエポキシ樹脂硬化
剤及び/又は酸無水物硬化剤と、炭素繊維及び/又は炭
化ケイ素繊維とからなることを特徴とする樹脂封止型半
導体装置。 (2)エポキシ樹脂がエポキシ当量170〜300のノ
ボラック型エポキシ樹脂であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の樹脂封止型半導体装置。 (3)エポキシ樹脂硬化剤がノボラック型フェノール樹
脂であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
樹脂封止型半導体装置。 (4)炭素繊維が樹脂封止体の中に0.01〜20重量
%含有されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の樹脂封止型半導体装置。 (5)炭素lli維または炭化ケイ素繊維が樹脂封止体
の中に0.01〜20重量%含有されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂封止型半導体装
置。 (6)炭化ケイ素繊維のm線長さが1H以下であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂封止型半
導体装置。 (7)炭化ケイ素繊維が炭化ケイ素ウィスカーであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂封止型
半導体装置。 (8)樹脂封止体中に無機充填剤が配合されていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂封止型半
導体装置。 (10)無機充填剤が溶融シリカ粉末及び結晶性シリカ
粉末のいずれかであることを特徴とする特許請求の範囲
第9項記載の樹脂封止型半導体装置。 (11)樹脂封止体の中に有機ホスフィン化合物が配合
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の樹脂封止型半導体装置。
[Scope of Claims] (1) In a resin-sealed semiconductor device comprising a semiconductor element and a resin-sealed body for sealing the semiconductor element, the resin-sealed body contains an epoxy resin and at least one molecule of the resin-sealed body. A resin-encapsulated semiconductor device comprising an epoxy resin curing agent and/or acid anhydride curing agent having two phenolic hydroxyl groups, and carbon fiber and/or silicon carbide fiber. (2) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the epoxy resin is a novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300. (3) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the epoxy resin curing agent is a novolac type phenolic resin. (4) Claim 1, characterized in that carbon fiber is contained in the resin sealing body in an amount of 0.01 to 20% by weight.
The resin-sealed semiconductor device described in Section 1. (5) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the resin-sealed body contains 0.01 to 20% by weight of carbon llI fibers or silicon carbide fibers. (6) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the m-line length of the silicon carbide fiber is 1H or less. (7) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the silicon carbide fibers are silicon carbide whiskers. (8) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein the resin-sealed body contains an inorganic filler. (10) The resin-sealed semiconductor device according to claim 9, wherein the inorganic filler is either fused silica powder or crystalline silica powder. (11) The resin-sealed semiconductor device according to claim 1, wherein an organic phosphine compound is blended in the resin-sealed body.
JP6350284A 1984-03-31 1984-03-31 Resin sealed type semiconductor device Pending JPS60207353A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6350284A JPS60207353A (en) 1984-03-31 1984-03-31 Resin sealed type semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6350284A JPS60207353A (en) 1984-03-31 1984-03-31 Resin sealed type semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60207353A true JPS60207353A (en) 1985-10-18

Family

ID=13231068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6350284A Pending JPS60207353A (en) 1984-03-31 1984-03-31 Resin sealed type semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60207353A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63202620A (en) * 1987-02-18 1988-08-22 Matsushita Electric Works Ltd Epoxy resin molding material
JPS6429840U (en) * 1987-08-17 1989-02-22

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63202620A (en) * 1987-02-18 1988-08-22 Matsushita Electric Works Ltd Epoxy resin molding material
JPS6429840U (en) * 1987-08-17 1989-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60202118A (en) Sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith
JPS60207353A (en) Resin sealed type semiconductor device
JPS583382B2 (en) Resin-encapsulated semiconductor device
JPS60127748A (en) Resin-sealed semiconductor device
JPH04164953A (en) Epoxy resin composition
JPS61221220A (en) Epoxy resin sealing composition and semiconductor device sealed therewith
JPH0249329B2 (en)
JPS6181425A (en) Epoxy resin composition for encapsulation, and semiconductor device using same
JPS62112622A (en) Sealing resin composition
JPH0621152B2 (en) Sealing resin composition
JPH0977850A (en) Epoxy resin composition and resin-sealed semiconductor device
JPS6222822A (en) Sealing resin composition
JPH1112442A (en) Sealing resin composition and sealed semiconductor device
JPH093169A (en) Sealing resin composition and device for sealing electronic part
JPH05214216A (en) Epoxy resin molding material for sealing
JPH0421691B2 (en)
JPS60112852A (en) Sealing resin composition
JPS63207816A (en) Epoxy resin composition for sealing semiconductor
JPH0739471B2 (en) Sealing resin composition
JPS60152522A (en) Sealing resin composition
JPS62207319A (en) Production of flame-retarding epoxy resin composition
JPH0676476B2 (en) Sealing resin composition
JPS6333416A (en) Sealing resin composition
JPH04248830A (en) Sealing resin composition and sealed semiconductor device
JPH0621154B2 (en) Sealing resin composition