JPS6132448A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPS6132448A
JPS6132448A JP15600884A JP15600884A JPS6132448A JP S6132448 A JPS6132448 A JP S6132448A JP 15600884 A JP15600884 A JP 15600884A JP 15600884 A JP15600884 A JP 15600884A JP S6132448 A JPS6132448 A JP S6132448A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、エポキシ樹脂系組成物の硬化物によって封止
された高信頼性の樹脂封止型半導体装置に関するもので
ある。
〔従来技術〕
従来この種の装置として第１図に示すものがあった。図
は大規模集積回路のバ・７ケージとして多用されている
ＤＩＰ　（デュアル・イン・ライン型パンケージ）の断
面を示したものである。図において、１はリードフレー
ム、２は半導体素子、３はロウ材、４はグイバンド、５
はボンディングワイヤ、６はエポキシ樹脂、７は半導体
素子２上に形成されたアルミニウム配線、８は半導体素
子２を保護するためのパッシベーション膜、９は充填剤
である。
上記半導体素子２はロウ材３によりダイパッド４に固着
されており、アルミニウム配線７のボン１ぐ ディングきソド部分がボンディングワイヤ５によりリー
ドフレーム１の一端に接続されている。また、エポキシ
樹脂６と充填剤９とからなる樹脂組放物により、すτド
フレーム１の一端、半導体素子２．ロウ材３．グイバッ
ド４．ポンデイングワ、イヤ５．“アルミニウム配線７
．パッシベーション膜８が一体に成形されている。
ここで上記充填剤としては、石英ガラス粉、ジルコン粉
、アルミナ粉、マグネシア粉、シリカ粉などが使用され
得るが、大規模集積回路においては、シリカ粉が一般的
に使用される。
充填剤を使用する目的については、特公昭５７−１６７
４３号、特公昭５８−３３８２号に詳しいが、以下の説
明のため、ここで節単に紹介する。これらの充填剤の線
膨張係数ば１．５　ｘｌＯ−５／”ｃ以下であり、これ
らをエポキシ樹脂６に配合することにより半導体素子２
やボンディングワイヤ５の線膨張係数に近い線膨張係数
を有する樹脂組成物が得られる。
従っ′ζ、エポキシ樹脂６に充填剤９を配合したものを
成形材料として用いることにより、熱機械特性が改善さ
れる。
充填剤９として通常用いられるシリカ粉は溶融シリカで
あるが、高い熱伝導性を々・要とする場合には結晶シリ
カを用いる。大規模集積回路の場合には結晶シリカがほ
とんどである。
この結晶シリカはへき開性を有するため、微粒粉にした
場合、鋭角の多面体となる。その様子を第２図の拡大断
面図に示す。図において、２〜４゜６〜９は第１図と同
一部分を示す。１０は大規模集積回路の種類によって異
なるが、通常はリン・ガラス膜で形成されるスムースコ
ート膜である。
スムースコート膜１０の下の構造は簡単のため省略して
いる。
ところで、特公昭５７−１６７４３号、特公昭５８−３
３８２号の各公報に示されるように、エポキシ樹脂６に
単に充填剤９を充填しただけでは、以下に述べる問題を
生ずる恐れがある。
すな六ち結晶シリカ等の充填剤９は鋭角構造を有してい
るため、樹脂注入時の圧力（第２図の矢印Ａ方向）を受
けて、パッシベーション膜８に突き刺さり、下層のアル
ミニウム配線７やスムースコート膜１０に到達する可能
性がある。その場合、パッシベーション膜８と充填剤９
との境界面を伝わって、外部から浸入した湿気がアルミ
ニウム配線７やスムースコート膜１０に達し、アルミニ
ウム配線７の腐食を招き、信頼性上問題が生じる恐れが
ある。
また、５ｏｌｉｄ　−５ｔａｔｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ誌（Ｖｏｌ、２４゜ＰＰ、２２１−２３２）に示さ
れているように、ＭＯＳ（金属−酸化膜−半導体）型ト
ランジスタの特性はこれに付加される応力によって大き
く変化する。従って、第２図のように、充填剤９の鋭角
部が直接にパッシベーション膜８に接触する構造では、
半導体素子２に過大な応力が加わり、トランジスタ特性
が変化し、半導体素子２の動作余裕が小さくなる恐れが
ある。
従来の樹脂封止型半導体装置は以上のように構成されて
おり、パッシベーション膜８と充填剤９とが直接に接触
しているため、充填剤９がパッシベーション膜８に突き
刺さり、外部からの水分の浸入を誘発し、半導体素子２
の耐湿性や信頼性が低下したり、半導体素子２に加わる
応力が大きくなり、トランジスタ特性が変化し、半導体
素子２の動作余裕が小さくなる恐れがあるという欠点が
あった。
〔発明の概要〕
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、充填剤とパッシベーション膜とが直
接に接触しない構造を採用することにより、充填剤がパ
ッシベーション膜に突き刺さることによる耐湿性や信頼
性の悪化を防止でき、かつ充填剤が半導体素子に与える
応力を緩和してトランジスタ特性の変化を防止でき、高
信頼性と広い動作余裕を有する樹脂封止型半導体装置を
提供することを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第３図は本発明の一実施例による樹脂封止型半導体装置
を示し、図において、第２図と同一部分には同じ符号を
つけている。
本実施例装置では、充填剤９をパッシベーション膜８と
エポキシ樹脂６の界面から離している。
即ち、パ′ソシベーション膜８上層の厚さｄのエボキシ
樹脂層６ａは充填剤９を含まない層となっており、さら
にその上層のエポキシ樹、脂層６ｂは充填剤９を配合し
てなるエポキシ樹脂組成物層となっている。これにより
、樹脂封止時の圧力（第３図の矢印へ方向）により充填
剤９がパッシベーション膜８に突き刺さるのが防止され
、そのため外部から浸入した水がパッシベーション膜８
からアルミニウム配線７やスムースコート膜１０に達し
、アルミニウムを腐食させたり、トランジスタ特性を悪
化させたりするようなことはない。また、樹脂封止時の
圧力が充填剤９の鋭角部に集中し、パッシベーション膜
８を介して半導体素子２の種々の特性を変化させ動作余
裕を低下させることもない。
このような構造は、樹脂封止工程を２回に分けて、第１
回目はエポキシ樹脂のみ、２回目はエポキシ樹脂に充填
剤９を加えた樹脂組成物により、樹脂封止することによ
って得られる。充填剤９とパッシベーション膜８との距
離ｄは、使用するエポキシ樹脂の弾性係数や封止時の圧
力や充填剤９の鋭角の程度、材質等の諸条件で変化する
と思われるが、最短距離として充填剤９の最大粒径程度
が必要である。
このように本実施例装置では、耐湿性が向上し高信頼性
かつ動作余裕の広い樹脂封止型半導体装置が得られる。
なお、上記実施例では充填剤として結晶シリカを使用し
た場合のものを示したが、これは他の材料でもよい。
また、上記実施例では、ＤＩＰ型パンケージの場合につ
いて説明したが、フラット・パッケージやシングル・イ
ン・ライン型のパッケージでもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、熱硬化性樹脂に充填剤を
配合してなる熱硬化性樹脂組成物によって半導体素子を
封止する樹脂封止型半導体装置において、充填剤とパッ
シベーション膜とを直接に接触しないようにしたので、
高耐湿性、高信頼性が得られ、かつ、広い動作余裕を有
する装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の樹脂封止型半導体装置を示す断面図、第
２図は第１図の拡大断面図、第３図は本発明の一実施例
による樹脂封止型半導体装置を示す拡大断面図である。 ２・・・半導体素子、６・・・熱硬化性樹脂、６ａ・・
・熱硬化性樹脂層、６ｂ・・・熱硬化性樹脂組成物層、
９・・・充填剤、８・・・パッシベーション膜。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱硬化性樹脂に充填剤を配合してなる熱硬化性樹
    脂組成物によって半導体素子を封止する樹脂封止型半導
    体装置において、前記半導体素子を覆って形成されたパ
    ッシベーション膜と、その上層に所定の厚さに形成され
    た熱硬化性樹脂層と、さらにその上層に形成され充填剤
    を含む熱硬化性樹脂組成物層とを備えたことを特徴とす
    る樹脂封止型半導体装置。
  2. （２）前記熱硬化性樹脂層の厚さが、前記充填剤の最大
    粒径より大きい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. （３）前記充填剤が、石英ガラス粉、ジルコン粉、アル
    ミナ粉、マグネシア粉、シリカ粉のいずれかであること
    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
    樹脂封止型半導体装置。
JP15600884A 1984-07-24 1984-07-24 樹脂封止型半導体装置 Granted JPS6132448A (ja)

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JPH0345901B2 JPH0345901B2 (ja) 1991-07-12

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Citations (4)

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JPS54144873A (en) * 1978-05-04 1979-11-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture for resin sealing semiconductor device
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