JPS61191056A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS61191056A JPS61191056A JP3044785A JP3044785A JPS61191056A JP S61191056 A JPS61191056 A JP S61191056A JP 3044785 A JP3044785 A JP 3044785A JP 3044785 A JP3044785 A JP 3044785A JP S61191056 A JPS61191056 A JP S61191056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- filler
- semiconductor element
- body filler
- hollow body
- 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.)
- Granted
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
- H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
- H01L23/24—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- 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)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体装置に係り、時に、樹脂による半導体素
子の封止構造に関するものである。
子の封止構造に関するものである。
半導体素子を樹脂で封止することは半導体分野で広く行
われている。樹脂の熱膨張係数は半導体素子のそれより
５０〜１００倍も大きいため、特開昭５８−１８４７４
５号公報に示されるように、樹脂中にシリカやアルミナ
等の中実体フィラーを添加して封止体の熱膨張係ａｔＶ
げて、半導体素子に熱膨張差に伴う熱歪ができるだけ加
わらないようにして半導体素子の破壊を防いでいる。中
実体フィラーの添加量が増える程、封止体の熱膨張係数
は下るが反面、封止硬化前においてｉ度が高くなって封
止作業が困難になる。ま九、中実体フィラーの添加量を
調整しても、半導体素子の破壊を確実に防ぐことは不可
能であることが分つｆｃ。
われている。樹脂の熱膨張係数は半導体素子のそれより
５０〜１００倍も大きいため、特開昭５８−１８４７４
５号公報に示されるように、樹脂中にシリカやアルミナ
等の中実体フィラーを添加して封止体の熱膨張係ａｔＶ
げて、半導体素子に熱膨張差に伴う熱歪ができるだけ加
わらないようにして半導体素子の破壊を防いでいる。中
実体フィラーの添加量が増える程、封止体の熱膨張係数
は下るが反面、封止硬化前においてｉ度が高くなって封
止作業が困難になる。ま九、中実体フィラーの添加量を
調整しても、半導体素子の破壊を確実に防ぐことは不可
能であることが分つｆｃ。
それは、熱膨張係数は下っても、中実体フィラーを含む
ことで、封止体の弾性係数が増加し、熱歪を十分低くす
ることができない念めである。
ことで、封止体の弾性係数が増加し、熱歪を十分低くす
ることができない念めである。
本発明の目的は、半導体素子の破壊を生ずることがなく
、製作の容易な樹脂封止型の半導体装置１ｍ供するにる
る。
、製作の容易な樹脂封止型の半導体装置１ｍ供するにる
る。
本発明の他の目的は、１気的特性の良好な樹脂封止盤の
半導体装置を提供するにある。
半導体装置を提供するにある。
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、中空
体フィラー七對止樹脂に添加していることにある。
体フィラー七對止樹脂に添加していることにある。
図面は本発明の一実施例を示している。
半導体素子１をヒートシンク２にセラミック板３を介し
て搭載している。セラミック板３には選択的に端子板４
が設けられ、ここに外部リード５が固定されている。半
導体素子１と外部リード５は内部リード６で接続されて
いる。７は樹脂ケースで、下端がヒートシンク２に接着
され上面には樹脂注入孔８を備えている。、この注入孔
８から、中実体フィラーと中空体フィラーを添加したエ
ポキ７樹脂？注入し、加熱硬化させた。この時、中実体
フィラーは半導体素子ｌの周辺に比重差で沈降し、上方
に中空体フィラーが位置した。図面では中空体フィラー
を多く含む領域を９、中空体フィラーを多く含む領域ｅ
ＩＯで示してｉる。中空体フィラーは樹脂に対し４０チ
、中実体フィラーは１０％添加している。中実体フィラ
ーは従来より用いられているシリカ、アルミナ等を用い
、中空体フィラーとしては、シリカを主体としたシリカ
バルーン、シリカに約２０％のアルミナを含むシラスバ
ルーン、アルミナからなるアルミナバルーン、無機質硅
酸塩中ホウ硅酸ガラス等からなるガラスバルーン等があ
るが、上記実施例では、５０〜６０％のシリカと約３０
−のアルミナ他を、含むアルミノシリケートバルーンを
用い念。これらのバルーンは天然に産するものであり、
半導体にとっては有害とされるＮａ”、 ＣＬ−、Ｋ＋
といり九イオン性不純物が表面あるいは体内に付着し
ているので、使用に際しては、中実体フィラーと共に表
面をよく洗浄し、これらの不純物を除去して用いた。
て搭載している。セラミック板３には選択的に端子板４
が設けられ、ここに外部リード５が固定されている。半
導体素子１と外部リード５は内部リード６で接続されて
いる。７は樹脂ケースで、下端がヒートシンク２に接着
され上面には樹脂注入孔８を備えている。、この注入孔
８から、中実体フィラーと中空体フィラーを添加したエ
ポキ７樹脂？注入し、加熱硬化させた。この時、中実体
フィラーは半導体素子ｌの周辺に比重差で沈降し、上方
に中空体フィラーが位置した。図面では中空体フィラー
を多く含む領域を９、中空体フィラーを多く含む領域ｅ
ＩＯで示してｉる。中空体フィラーは樹脂に対し４０チ
、中実体フィラーは１０％添加している。中実体フィラ
ーは従来より用いられているシリカ、アルミナ等を用い
、中空体フィラーとしては、シリカを主体としたシリカ
バルーン、シリカに約２０％のアルミナを含むシラスバ
ルーン、アルミナからなるアルミナバルーン、無機質硅
酸塩中ホウ硅酸ガラス等からなるガラスバルーン等があ
るが、上記実施例では、５０〜６０％のシリカと約３０
−のアルミナ他を、含むアルミノシリケートバルーンを
用い念。これらのバルーンは天然に産するものであり、
半導体にとっては有害とされるＮａ”、 ＣＬ−、Ｋ＋
といり九イオン性不純物が表面あるいは体内に付着し
ているので、使用に際しては、中実体フィラーと共に表
面をよく洗浄し、これらの不純物を除去して用いた。
中実体フィラーを全く含まなくてもよめか、中実体フィ
ラーを含むと次の点で有利である。
ラーを含むと次の点で有利である。
即ち、硬化前に樹脂はフィラーとよくかきまぜ、フィラ
ーを樹脂中に均等に分散させる必要がある。
ーを樹脂中に均等に分散させる必要がある。
この時、中空体フィラーが破壊し、体内に２ける不純物
が樹脂中に混って、半導体素子１に到達し、電気的特性
を悪化する恐れがある。中実体フィラーが半導体素子１
の周辺に先に沈降すると、割れた中空体フィラーがそれ
だけ半導体素子１から離れ、電気的特性を悪化しなくな
り、良好な電気的特性が保てるのである。中空体フィラ
ーを破壊するほどの力を加えてフィラーを樹脂に分散さ
せた時、半導体素子１の周辺に１鴫程度の厚さで中実体
フィラーを含む樹脂９が位置するようにすると、中空体
フィラー内部から出た不純物によって電気的特性が低下
しなかった。厚さが０．５Ｗ以下では不純物の影響が確
認され喪。
が樹脂中に混って、半導体素子１に到達し、電気的特性
を悪化する恐れがある。中実体フィラーが半導体素子１
の周辺に先に沈降すると、割れた中空体フィラーがそれ
だけ半導体素子１から離れ、電気的特性を悪化しなくな
り、良好な電気的特性が保てるのである。中空体フィラ
ーを破壊するほどの力を加えてフィラーを樹脂に分散さ
せた時、半導体素子１の周辺に１鴫程度の厚さで中実体
フィラーを含む樹脂９が位置するようにすると、中空体
フィラー内部から出た不純物によって電気的特性が低下
しなかった。厚さが０．５Ｗ以下では不純物の影響が確
認され喪。
尚、中実体フイ２−と中空体フィラーの混合比は樹脂の
種類、処理条件に応じて、任意に決め得るものである。
種類、処理条件に応じて、任意に決め得るものである。
中空体フィラーの平均粒径け５０〜３００μｍ程度が良
い。５０μｍ以下ではこれを含む樹脂の弾性率が高くな
って、熱歪を低下させる効果がでない。また、３００μ
ｍ以上では、中空体フィラー自体の圧縮強度が低下し、
樹脂との混合時に中空体フィラーを破壊させる確率が高
くなる。また、中空体フィラーの径が大きくなると、ボ
イド放電を起し易く、３００μｍ以下ではボイド放電は
認められなかった。因みにこの時印加した電圧は４００
０Ｖである。
い。５０μｍ以下ではこれを含む樹脂の弾性率が高くな
って、熱歪を低下させる効果がでない。また、３００μ
ｍ以上では、中空体フィラー自体の圧縮強度が低下し、
樹脂との混合時に中空体フィラーを破壊させる確率が高
くなる。また、中空体フィラーの径が大きくなると、ボ
イド放電を起し易く、３００μｍ以下ではボイド放電は
認められなかった。因みにこの時印加した電圧は４００
０Ｖである。
中空体フィラーは樹脂の膨張収縮をその弾力性で吸収し
、フイ２−を含む封止樹脂のみかけ上の弾性率を低下さ
せるので、中空体フィラーの壁厚が大きく弾性率調整に
影響する。平均粒径５６〜３．００μｍのものを用いる
時、中空体フィラーの壁厚は数μｍ以下のものが望まし
い。
、フイ２−を含む封止樹脂のみかけ上の弾性率を低下さ
せるので、中空体フィラーの壁厚が大きく弾性率調整に
影響する。平均粒径５６〜３．００μｍのものを用いる
時、中空体フィラーの壁厚は数μｍ以下のものが望まし
い。
中空体フィラーを含むことで、樹脂のみ今は上の弾性率
は低下し、また、熱膨張係数も下ることから、樹脂の硬
化前の粘度を上げることなく、ケース７の注入孔８から
樹脂を注入し、ケース７内のすみずみにまで樹脂を行き
渡らせることができ、封止作業全容易に行うことができ
る。ま九、半導体索子１に加わる熱歪も低減することが
できる。
は低下し、また、熱膨張係数も下ることから、樹脂の硬
化前の粘度を上げることなく、ケース７の注入孔８から
樹脂を注入し、ケース７内のすみずみにまで樹脂を行き
渡らせることができ、封止作業全容易に行うことができ
る。ま九、半導体索子１に加わる熱歪も低減することが
できる。
上記の実施例で一４０〜１２０Ｃのヒートサイクルを加
えても、半導体素子１、セラミック板３＃：を熱歪によ
って破壊せず、また、直流逆電界による表面漏洩電流も
異常がなく、実用に供し得ることが確認された。
えても、半導体素子１、セラミック板３＃：を熱歪によ
って破壊せず、また、直流逆電界による表面漏洩電流も
異常がなく、実用に供し得ることが確認された。
本発明は以上の実施例の半導体装置に限定されるもので
はなく、フィラーを含む樹脂で半導体素子を封止した各
種の半導体装置に適用できる。
はなく、フィラーを含む樹脂で半導体素子を封止した各
種の半導体装置に適用できる。
また、半導体素子１を予めシリコーンゴム等の弾性率が
低く、表面安定化機能を有する材料で覆ってから、中空
体フィラー含有樹脂で封止してもよい。
低く、表面安定化機能を有する材料で覆ってから、中空
体フィラー含有樹脂で封止してもよい。
以上述べたように、本発明によれば、半導体素子を破壊
することなく、電気的特性の良好な半導体装置を容易に
製作することができる。
することなく、電気的特性の良好な半導体装置を容易に
製作することができる。
図面は本発明の一実施例を示す樹脂封止型半導体装置の
縦断面図である。 １・・・半導体素子、２・・・ヒートシンク、３・・・
セラミック板、５，６・・・リード、７・・・ケース、
９，１０・・・フィラー含有封止樹脂。
縦断面図である。 １・・・半導体素子、２・・・ヒートシンク、３・・・
セラミック板、５，６・・・リード、７・・・ケース、
９，１０・・・フィラー含有封止樹脂。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体素子を樹脂で封止した半導体装置において、
樹脂は中空体フィラーを有することを特徴とする半導体
装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、中空体フィラーは
５０〜３００μｍの平均粒径を有することを特徴とする
半導体装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、中実体フィラーを
含む樹脂が半導体素子周辺にあり、その周囲を中空体フ
ィラーを含む樹脂で封止していることを特徴とする半導
体装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、中実体フィラーと
中空体フィラーは無機物から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 |
|---|---|---|---|
| JP60030447A JPH0622265B2 (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030447A JPH0622265B2 (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191056A true JPS61191056A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0622265B2 JPH0622265B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=12304168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60030447A Expired - Lifetime JPH0622265B2 (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622265B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282644A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| EP0575889A3 (ja) * | 1992-06-22 | 1994-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | |
| US5347158A (en) * | 1992-08-19 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having a particular terminal arrangement |
| EP0714125A3 (en) * | 1994-11-24 | 1996-07-17 | Dow Corning Toray Silicone | Semiconductor component and method for its production |
| JP2010141180A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Nichicon Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4937948A (ja) * | 1972-08-12 | 1974-04-09 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60030447A patent/JPH0622265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4937948A (ja) * | 1972-08-12 | 1974-04-09 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282644A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| EP0575889A3 (ja) * | 1992-06-22 | 1994-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | |
| US5347158A (en) * | 1992-08-19 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having a particular terminal arrangement |
| EP0714125A3 (en) * | 1994-11-24 | 1996-07-17 | Dow Corning Toray Silicone | Semiconductor component and method for its production |
| JP2010141180A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Nichicon Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0622265B2 (ja) | 1994-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |