JPS6151834A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置の製造方法

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JPS6151834A
JPS6151834A JP17453884A JP17453884A JPS6151834A JP S6151834 A JPS6151834 A JP S6151834A JP 17453884 A JP17453884 A JP 17453884A JP 17453884 A JP17453884 A JP 17453884A JP S6151834 A JPS6151834 A JP S6151834A
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JP
Japan
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resin
filler
semiconductor device
sealed semiconductor
semiconductor element
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JP17453884A
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English (en)
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Takahisa Emori
貴尚 栄森
Masao Nagatomo
長友　正男
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

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］ この発明は、樹脂封止型半導体装置の製造方法に関し、
特に、・封止樹脂と充填材とからなる樹脂組成物によっ
て半導体素子を封止した樹脂封止型半導体装置の製造方
法に関するものである。
［従来技術］ 第１図は従来の樹脂封止型半導体装置の一例として、大
ＭＡ模集積回路のパッケージとして多用されているデュ
アル・イン・ライン型パッケージを示す断面図である。
まず、第′１図に示す従来の樹脂封止型半導体装置の構
成について説明する。第１図において、半導体素子１は
ロウ材２によりダイパッド３に固肴されている。半導体
素子１上にはアルミニウム配線４が形成されており、ア
ルミニウム配線４のポンディングパッド部分はボンディ
ングワイヤ５によってリードフレームｅの一端に接続さ
れている。
さらに、半導体素子１の表面上には、半導体素子１の表
面を不活性化して保護するためのパッシベーションＭ！
Ｊ７が形成されている。さらに、エポキシ樹脂８および
充填ｖｉ９からなる樹脂組成物によって、上述のリード
フレーム６の端部と、半導体素子１と、ロウ材２と、ダ
イパッド３と、アルミニウム配線４と、ボンディングワ
イヤ５と、パッシベーション膜７とが一体に形成されて
いる。
次に、第１図に示した従来の樹脂封止型半導体装置にお
いて充填材９の果たｔａ能について説明する。
まず、充填材９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、シリカ粉などを使用するこ
とができるが、特に大規模集積回路においてはシリカ粉
が従来から一般的に用いられている。充填材を使用する
目的については、特公昭５７−１６７４３において詳細
に開示されており、以下に簡単に説明する。
上記の充填材の線膨張係数は１．５ｘ１０−’／℃以下
であり、これらの充填材をエポキシ樹脂に配合すること
により半導体素子１およびボンディングワイヤ５のＩｉ
１ＭＢ張係数に近い値の線膨張係数を有する樹脂組成物
を得ることができる。したがって、エポキシ樹脂８に充
填材９として上述のシリカ粉などを配合したものを形成
材料として用いて半導体素子１を封止することにより、
半導体装置の熱礪械°特性を改善することができる。
充屓材料９として通常用いられるシリカ粉は）８融シリ
カであるが、高い熱伝導性を必要とする場合には結晶シ
リカが用いられでおり、特に大規模集積回路ではほとん
どの場合に結晶シリカが用いられている。この結晶シリ
カは微粒粉にした場合、鋭角の多面体となる。
第２図は、第１因に示した樹脂封止型半導体装ばにおい
て微粒粉にした結晶シリカを充填材として用いた場合を
示す拡大断面図であり、参照番号１．２，３，４，７．
８．９は第１図と同一部分を示し、’ｌ　Ｏは通常リン
・ガラス膜で形成されるスムースコート膜である。
しかしながら、上述のように構成された従来の樹脂封止
型半導体装置では、パッシベーション膜７の厚さが１〜
２ミクロンであるのに対し、充填材９の外径寸法は最大
数十ミクロンにわたって分布しているため、樹脂封止時
の圧力（第２図中の矢印の方向）によってパッシベーシ
ョン膜７に突き刺さった鋭角的な充填材９がパッシベー
ション膜７を突き抜けてその下のアルミニウム配線４ま
たはスムースコートｌｌＡ１０にまで達してしまい、こ
のため外部から水分がアルミニウム配線４またはスムー
スコートＩ！ｉｏまで浸入し、耐湿性などの半導体装置
の長期信頼性が損なわれるという問題点があった。
［発明の概要］ それゆえに、この発明の主たる目的は、上述の間ｇ点を
解ｉｔＷ　シ、封止樹脂よりも比重の小さい充填材を使
用することにより、樹脂封止時に充填材を半導体素子の
配線表面から遠ざけることができる、樹脂封止型半導体
装置の製造方法を提供することである。
［発明の実施例］ 第３図はこの発明の一実施例である製造方法によって製
造された樹脂封止型半導体装置を示す断面図である。ま
ず、第３図を参照してこの発明の一実施例である樹脂封
止型半導体装置の製造方法について説明する。
第３図において、半導体素子１と、ロウ材２と、ダイパ
ッド３と、アルミニウム配線４と、ボンディングワイヤ
５と、リードフレーム６と、パッシベーション膜７とか
らなる半導体装置は、第１図における従来の半導体装置
と同一の構成で準備されているものとする。
次に、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂よりも比重の小さ
い充填材とからなる樹脂組成物を準備する。
次に、半導体素子１の配線表面すなわちパッシベーショ
ン膜７が設けられている表面を四方方向に対して上向き
の状態にして上）出の樹脂組成物を封入する。このとき
、エポキシ樹脂８は溶融状態にあり、充填材９の多片は
、エポキシ樹脂８を溶媒とし、充填材９自身にかかる重
力および浮力（第３図中の上向き矢印で示す）によって
この溶媒中を運動する。
この実施例では、溶媒であるエポキシ樹脂８よりも充填
材９の比重が小さいので、第３図に示すように、エポキ
シ樹脂８の上半分に存在する充填材９は浮力によって半
導体素子１の配線表面上のパッシベーションｌＪ７から
遠ざかっていき、エポキシ樹脂８の下半分に存在する充
填材９は同じく浮力よって上方向に移動するが、ダイパ
ッド３およびリードフレーム６の底面によってそれ以上
移動することを阻まれる。
充填材９の溶媒中すなわちエポキシ樹脂８における運動
は上述のように、充填材９にかかる重力および浮力、な
らびに溶媒の粘性などの条件によって決まり、これらの
条件によっては微視的なスケールの移動になるが、たと
え約１ミクロン程度の移動であっても、パッシベーショ
ン膜７の表面から充填材９を遠ざけることができ、第２
図に示したように充填材９がパッシベーション１１７を
突き抜けてアルミニウム配線４またはスムースコート膜
１ｏまで達するような事態は避けることができる。
さらに、エポキシ樹脂８の硬化後は、充填材９は樹脂の
剛性により支えられて第３図に示した位置に固定される
。
なお、溶媒である樹脂中の充填材９の移動をより大きく
するためには、粘性の小さい樹脂を用いる方がよく、さ
らに、溶媒中に連発性で粘性の小さい液体材料を混合す
ることによって、樹脂封入時に溶媒の粘性を下げておき
、充填材を十分に移動させた後、固化する段階で混合し
た液体を気化するようにしてもよい。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、封止樹脂組成物に含
まれる充填材の比重を封止樹脂よりも小さくし、充填材
の浮力を利用することにより樹脂封入時に充填材を半導
体素子の配線表面から遠ざけるようにしたので、樹脂封
止型半導体装置の耐湿性を改善し、長期信頼性を向上さ
せることができる。
【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の一例を示す断面
図である。第２図は第１図に示した従来の樹脂封止型半
導体装置の拡大断面図である。第３図はこの発明の一実
施例である製造方法によって製造された樹脂封止型半導
体装置の断面図である。 図において、１は半導体素子、２はロウ材、３はダイパ
ッド、４はアルミニウム配線、５はボンディングワイヤ
、６はリードフレーム、７はパッシベーション膜、８は
エポキシ樹脂、９は充填材、１０はスムースコート膜を
示す。 葛１　図 名２閉

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）配線表面を有する半導体素子を準備するステップ
    と、 封止樹脂と、前記封止樹脂よりも比重の小さい充填材と
    からなる樹脂組成物を準備するステップと、 前記半導体素子の配線表面を重力方向に対して反対の方
    向に向けた状態で前記樹脂組成物を封入するステップと
    を含む、樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  2. （２）前記封止樹脂はエポキシ樹脂である、特許請求の
    範囲第１項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  3. （３）前記充填材は、石英ガラス粉、ジリコン粉、アル
    ミナ粉、マグネシア粉、またはシリカ粉からなる、特許
    請求の範囲第１項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方
    法。
  4. （４）前記半導体素子の配線表面上に、パッシベーショ
    ン膜を形成するステップをさらに含む、特許請求の範囲
    第１項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  5. （５）前記封止樹脂に粘性の小さい揮発性の液体材料を
    混入するステップと、 前記封止樹脂封入後の固化時に前記液体材料を気化させ
    るステップとをさらに含む、特許請求の範囲第１項記載
    の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
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