JPS6151835A - 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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JPS6151835A
JPS6151835A JP17453984A JP17453984A JPS6151835A JP S6151835 A JPS6151835 A JP S6151835A JP 17453984 A JP17453984 A JP 17453984A JP 17453984 A JP17453984 A JP 17453984A JP S6151835 A JPS6151835 A JP S6151835A
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JP
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resin
filler
semiconductor device
semiconductor element
sealed semiconductor
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Takahisa Emori
貴尚 栄森
Masao Nagatomo
長友　正男
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • 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
規模！！！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１、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に固着されている。半導体
素子１上にはアルミニウム配線４が形成されてめり、ア
ルミニウム配：ａ４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去６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膜７
が形成されている。さらに、エポキシ樹脂８および充填
材９からなる樹脂Ｋｉ或物によって、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１１Ａ７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の果たす機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。充填材を使用丈る
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ＬＪ単に説明する。
上記の充填材の線膨張係数は１．５Ｘ１０−’／’Ｃ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
とにより半導体索子１およびボンディングワイヤ５のｍ
膨張係数に近い値の線膨張係　　　　−敗を有する樹脂
組成物を得ることができる。したがって、エポキシ樹脂
８に充填材つ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、半導体装置の熱株械特性を改善することができる
。
充填材料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、高い熱伝導性を必要とする場合には結晶シリ
カが用いられており、特に大規模集積回路では【よとん
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図に示した樹脂封止型半導体装置におい
て微粒粉にした結晶シリカを充填材９として用いた唱合
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、１０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Ｐ７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！！１０にまで遠してしまい、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ｉｉｏ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、上述の問題点を
解消し、封止樹脂よりも比重の大き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）さ方法によって
！！造された樹脂封止型半導体８匿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＠
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、半り体素子゛１と、ロウ材２ど、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
Ａ７５と、リードフレーム６と、パッシベーション！Ｉ
Ｉ、２７とからなる半導体装置は、配線表面が重力方向
に向けられている点を除いて第１図に示した従来の半導
体装置ど同一の構成で準備き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大き
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重力方向に向けた状態に
して上）ホ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
の台片は、エポキシ樹脂８を溶媒とし、充填材９自身に
かかる重力（第３図中の下向き矢印で示す）および浮力
によってこの溶媒中を運動する。
この実施例で１よ、溶媒であるエポキシ樹脂８よりも充
填材９の比重が大きいので、第３図に示すように、エポ
キシ樹脂８の下半分に存在する充填材９は重力によって
半導体素子１の配線表面上に形成されたパッシベーショ
ン膜７から遠ざかっていき、エポキシ樹脂８の上半分に
存在する充填材９は同じく重力によって下方向に移動す
るが、ダイパッド３およびリードフレーム６の底面によ
ってそれ以上下方向へ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ＰＪ７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膜７を
突き抜けてアルミニウム配？１！４またはスムースコー
ト膜１０まで達するような事態は避けることができる。
７ 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、溶媒中に揮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俵、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。
さらに、上述の実施例では、半導体素子１を下向きにし
たまま、リードフレーム６を同じく下向きに折曲げたが
、半導体素子１を封入時にのみ下向きにし、その後リー
ドフレーム６を第１図の従来の半４体Ｖ装置と同様に半
導体素子１の表面に対して逆方向に折曲げてもよい。
［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
すれる充填材の比重を封止樹脂よりも大きくすることに
より、樹脂封入時に充填材を半導体素子の配線表面がら
遠ざけるようにしたので、半導体装置の耐湿性を改善し
、長期信頼性を向上することができる。
【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図はこの発明の一寅
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Ａ
７．６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、１ｏはスムースコート眼
を示す。 代　　理　　人　　　　　大　　岩　　増　　雄萬１　
閏 名２図 冥３図

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大きい充填材と
    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
    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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