JPS62113451A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62113451A
JPS62113451A JP25276685A JP25276685A JPS62113451A JP S62113451 A JPS62113451 A JP S62113451A JP 25276685 A JP25276685 A JP 25276685A JP 25276685 A JP25276685 A JP 25276685A JP S62113451 A JPS62113451 A JP S62113451A
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JP
Japan
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resin
resin composition
semiconductor element
formula
sealing
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JP25276685A
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English (en)
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Akio Nishikawa
西川 昭夫
Hidetoshi Abe
英俊 阿部
Masanori Segawa
正則 瀬川
Masaji Ogata
正次 尾形
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • 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
    • H01L23/296Organo-silicon compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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  • Silicon Polymers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関するものである。
〔発明の背景〕
この種半導体装置に関し「有機合成化学」1又。
No、 9 、829 (1984)が知られている。
従来、樹脂封止型の半導体装置は、セラミックス封止型
の半導体装置に比べて、高温高湿状態(例えば65℃、
95%相対湿度中、121℃、2気圧過飽和水蒸気中)
での動作信頼性の点で劣り、産業用途への展開に難しさ
があった。
樹脂封止型の半導体装置では、樹脂とリード線との隙間
、あるいは樹脂と半導体素子との界面に隙間が生じ、そ
の隙間を通じて外部から水分が侵入し、素子上のAQ配
線、ポンディングパッド部などが、腐食し断線し易いた
めである。
そこで、この対策として素子表面のカップリング剤処理
により、樹脂との接着性を高める方法や、カップリング
剤を配合した樹脂組成物で封止する方法などが提案され
ている6 しかし、これらの方法によっても、樹脂封止型半導体装
置の耐湿特性の充分な向上を達成するには至っていない
また、メモリ用LSIなどに於いては、高密度高集積度
化のすう勢が著しく、1セルの電荷容量が益々小さくな
ってきた。このために、パツケージ材料(例えば、封止
用樹脂組成物中のフイラ)に微量含まれているウラン、
トリウムから発生するα線エネルギにより、セル中の電
荷容量の調節動作に不良を生ずる(ソフトエラー)問題
がある。
この対策としては、半導体素子及びリード線と。
封止材料との間に高純度のα線遮蔽材(例えばポリイミ
ドなど)を設けることが行われている。しかし、α線遮
蔽材は、半導体素子との密着性、接着性に劣り、先に述
べたAQ配線の腐食防止の点で必ずしも効果を上げるに
至っていない。該被覆された半導体装置を、さらに無機
質充填材を含む樹脂組成物で封止してなる半導体装置で
ある。
〔発明の概要〕
本発明者等は、前に述べた従来の半導体装置の種々の問
題点を解決する為に1種々検討を重ねた結果、半導体素
子及びリード線上に、少なくともアルオロシリコーン樹
脂を含む樹脂組成物を被覆し、ついで無機質充填材を含
む樹脂組成物で封止することにより、高温高湿状態に長
時間放置した後も、信頼性の高い動作が可能な樹脂封止
型半導体装置を得ることが出来ることを見出し、本発明
をなすに至った。
本発明において用いうる、フルオロシリコーン樹脂して
は、例えば式 %式% 〔式中、Rr、Rzは−CHa、  C2H11,−C
aHsのいずれかであり、同じであっても異なっていて
もよい。mは1〜100、nは0〜50である。〕で表
わされる重合体である。
また、半導体素子及びリード線上に、少なくとも、前記
フルオロシリコーン樹脂とへテロ環ポリマを含む樹脂組
成物を被覆してなることを特徴とする半導体装置におい
て、ヘテロ環ポリマとしては、ポリイミド、ポリベンズ
イミダゾール、ポリベンズチアゾール、ポリオキサジア
ゾール、ポリピラゾール、ポリキノキサリン、ポリチア
ゾール。
ポリテトラアゾピレン、ポリ−4−フェニル−1゜2.
4−)−リアゾール、ポリキナゾリンジオン、ポリベン
ゾオキザシソジオンなどがある。また、上記へテロ環ポ
リマの骨格中に、アミド結合、エステル結合、エーテル
結合、スルフィド結合、スルホン結合、ウレタン結合、
シロキサン結合などを含むことも出来る。
上記のへテロ環ポリマの中でも、特に閉環状態で溶媒へ
の溶解性の大きなポリマ、例えば付加型ポリイミドなど
は、半導体素子上への被覆処理時に1反応(例えば脱水
縮合反応)に伴う副生物が殆んどなく、素子表面への応
力が少なくなることから、AQ配線の腐食を抑制する上
で好ましい。
また、本発明において用いつる、カップリング剤として
は、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン
、フルオロシラン、ビニルシランなど公知のシラン系カ
ップリング剤、アルミニウム、チタン、ジルコニウムな
どの金属アルコキサイドあるいはキレート系のジルコア
ルミネート系などの公知のカップリング剤などがある。
本発明において用いることが出来る封止用樹脂組成物と
しては1例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、付加型ポリイミド樹
脂、シリコーン樹脂、ポリパラビニルフェノール樹脂、
フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、
ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリプロ
ピレンなどがある。
これらの中でも、エポキシ樹脂組成物は封止用樹脂組成
物として有用である。
エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールAのジグ
リシジルエーテル、ブタジエンジエポキサイド、3,4
−エポキシシクロヘキシルメチル−(3,4−エポキシ
)シクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキ
サンジオキシド、4゜4′−ジ(1,2−エポキシエチ
ル)ジフェニルエーテル、4.4’ −(1,2−エポ
キシエチル)ビフェニル、2,2−ビス(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)プロパン、レゾルシンのグリシジ
ルエーテル、フロログルシンのジグリシジルエーテル、
メチルフロログルシンのジグリシジルエーチル、ビス−
(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、2− 
(2,3−エポキシ)シクロヘキサン−5,5−スピロ
(3,4−エポキシ)−シクロヘキサン−m−ジオキサ
ン、ビス−(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキ
シル)アジペート、N、N’−m−フェニレンビス(4
,5−エポキシ−1,2−シクロヘキサン)ジカルボキ
シイミドなどの2官能のエポキシ化合物、パラアミノフ
ェノールのトリグリシジルエーテル、ポリアリルグリシ
ジルエーテル、1,3.5−トリ(1,2−エポキシエ
チル)ベンゼン、2.2’ 。
4.4′−テトラグリシドキシベンゾフェノン、テトラ
グリシドキシテトラフェニルエタン、フェノールホルム
アルデヒドノボラックのポリグリシジルエーテル、グリ
セリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロ
パンのトリグリシジルエーテルなど3官能以上のエポキ
シ化合物が用いその硬化剤としては、各種のフェノール
系化合物とアルデヒド系化合物とを、酸性もしくは塩基
性触媒の存在において、付加縮合反応させることにより
生成される樹脂類が使用され、特にフェノール、クレゾ
ールなどとホルムアルデヒドとを用いて、酸性触媒反応
によって合成されるノボラック樹脂が有用である。
さらに、エポキシ樹脂組成物の硬化反応を促進する目的
で各種の触媒を添加することができ、この触媒としては
、例えばトリエタノールアミン、テトラメチルブタンジ
アミン、テトラメチルペン−タンジアミン、テトラメチ
ルヘキサンジアミン、トリエチレンジアミン及びジメチ
ルアニリン等の第3級アミン、ジメチルアミンエタノー
ル及びジメチルアミノペンタノール等のオキシアルキル
アミンならびにトリス(ジメチルアミノメチル)フェノ
ール及びメチルモルホリン等のアミン類を適用すること
ができる。
又、同じ目的で、触媒として、例えばセチルトリメチル
アンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムアイオ
ダイド、トリメチルドデシルアンモニウムクロライド、
ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロライド
、ペンジルメチルパルミチルアンモニウムクロライド、
アリルドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベ
ンジルジメチルステアリルアンモニウムブロマイド、ス
テアリルトリメチルアンモニウムクロライド及びベンジ
ルジメチルテトラデシルアンモニウムアセテート等の第
4級アンモニウム塩を適用することができ、更には、2
−ウンデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、
2−エチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾー
ル、2−メチル−4−エチルイミダゾール、1−ブチル
イミダゾール、1−プロピル−2−メチルイミダゾール
、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノ
エチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−
2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−
フェニルイミダゾール、1−アジン−2−メチルイミダ
ゾール及び1−アジン−2−ウンデシルイミダゾール等
のイミダゾール化合物あるいは又、トリフェニルホスフ
ィンテトラフェニルボレート、トリエチ゛ルアミンチド
ラフェニルボレート、N−メチルモルホリンテトラフェ
ニルボレート、ピリジンテトラフェニルボレート2−エ
チル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート
及び2−エチル1.4−ジメチルイミダゾールテトラフ
ェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が有用で
ある。
上記の触媒はその2種以上を併用することもでき、その
量は、多官能エポキシ化合物(A) 100に対して、
重量比で、0.01〜2oの範囲で用いればよい。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、その用途、使
用目的に応じて、例えば炭酸カルシウム、シリカ、アル
ミナ、チタニア、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニ
ウム、ケイ酸ジルコニウム、ジルコン、ガラス、タルク
、マイカ、黒鉛、アルミニウム、銅、鉄などの粉末や短
繊維状充填剤、脂肪酸及びワックス類等の離型剤、エポ
キシシラン、ビニルシラン、ボラン系化合物及びアルキ
ルチタネート系化合物等のカップリング剤、そしてさら
に、アンチモンやリンの化合物及びハロゲン含有化合物
のような難燃剤を加えることができる。
本発明の樹脂組成物は、上記した成分をロール。
ニーダ−、コニーダー、またはヘンシェルミキサー等を
用いて加熱(約70〜80℃)混練することによって調
製される。また、成分化合物が固体である場合には、微
粉化した後混合するトライブレンド法によって配合する
こともできる。得られた組成物は約150〜200℃の
温度で短時間に硬化できる。
〔発明の実施例〕
以下本発明の詳細な説明する。
実施例1〜4 500 m Qの三角フラスコ中に、250rnQのN
−メチルヒロリドンを採り、次式 記した所定配合量を加え、加熱攪拌して溶解し、4種類
のフルオロシリコーン樹脂溶液を作成した。
次いで、これらのそれぞれの溶液に、付加型ポリイミド
としてケルイミドに601  (ローン・ブーラン社製
、ビスマレイミド・アミン付加物)あるいはアルミニウ
ムキレートカップリング剤ALCH−TR(用碍ファイ
ンケミカル社製)をそれぞれ別個に所定量添加して溶解
させ被覆用組成物を得る。
次いで、256にビットD−RAMメモリ用LSI(1
6ピン)の素子及びリード線(ワイヤボンディングを含
む)上に、上記被覆用組成物の溶液を滴下した。その後
、100℃で1時間、200℃で1時間、250℃で3
0分加熱を続け。
素子上に30〜60μmの厚さの被覆膜を得た。
次いで、少なくともフルオロシリコーン樹脂を含む組成
物で被覆された上記メモリ用LSI素子は、下記のエポ
キシ樹脂組成物で、トランスファ成形(180℃、70
kg/aJ、1.5分成形)により封止され、樹脂封止
型半導体装置を得た。それぞれ100ケのLSIについ
て耐湿信頼性を評価した。結果を第1図に記した。なお
、比較の為にフェノキシ樹脂を含まない樹脂組成物を用
いたものも比較例として表1に記載した。
−封止用エポキシ樹脂組成物の作成− エポキシ樹脂として、E CN1273 (チバ社製、
エポキシ当量、225)100重量部、硬化剤としてH
P−607N(ノボラック型フェノール樹脂、日立化成
社製)55重量部、触媒とトリフェニルホスフィン2重
量部、難燃化材として、赤リン3.7重量部、カップリ
ング剤として、エポキシシランKBM303 (信越化
学社製)、フィシとして、溶融石英ガラス粉、400重
量部、疎水性シリカN1psil  S S −3OS
 (日本シリカニ業社製)70重量部、離型剤として、
ステアリン酸5重量部1着色剤として、カーボンブラッ
ク2重社部を配合した0次いで、70〜85℃の2本ロ
ールで7分間加熱混練した後、冷却し、粗粉砕して、半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を作成した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体装置の実施例の効果説明図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体素子及びリード線上に、少なくとも、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1、R_2は−CH_3、−C_2H_5
    、▲数式、化学式、表等があります▼のいずれかであり
    、同じであつても異なつていてもよい。mは1〜100
    、nは0〜50である。〕で表わされるフルオロシリコ
    ーン樹脂を含む樹脂組成物を被覆してなることを特徴と
    する半導体装置。
JP25276685A 1985-11-13 1985-11-13 半導体装置 Pending JPS62113451A (ja)

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JP25276685A JPS62113451A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 半導体装置

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JPS62113451A true JPS62113451A (ja) 1987-05-25

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JP25276685A Pending JPS62113451A (ja) 1985-11-13 1985-11-13 半導体装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596386A (ja) * 1991-10-02 1993-04-20 Polyplastics Co レーザーマーキング方法及びレーザーマーキングされた成形品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596386A (ja) * 1991-10-02 1993-04-20 Polyplastics Co レーザーマーキング方法及びレーザーマーキングされた成形品

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