JPS62174958A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS62174958A JPS62174958A JP1845786A JP1845786A JPS62174958A JP S62174958 A JPS62174958 A JP S62174958A JP 1845786 A JP1845786 A JP 1845786A JP 1845786 A JP1845786 A JP 1845786A JP S62174958 A JPS62174958 A JP S62174958A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
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- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、集積回
路、トランジスタ、ダイオードおよび混成集積回路等の
半導体を外部環境から保護するために半導体の全体を樹
脂で封止した半導体装置の製造方法に関する。
路、トランジスタ、ダイオードおよび混成集積回路等の
半導体を外部環境から保護するために半導体の全体を樹
脂で封止した半導体装置の製造方法に関する。
［従来の技術］
第２図は従来の樹脂封止形ＩＣの断面図である。
第２図において、半導体チップ１ははんだなどによりダ
イパッド２上に固定され、たとえば直径が約２０μｌの
ボンディングワイヤ３を介して、リード４に電気的に接
続される。リード４は図示しないりニドフレームの一部
分である。このリード４の一部とボンディングワイヤ３
．ダイパッド２およびチップ１の全体は樹脂７により封
止されている。この封止のための樹脂としては、エポキ
シ樹脂やシリコン樹脂などが用いられる。
イパッド２上に固定され、たとえば直径が約２０μｌの
ボンディングワイヤ３を介して、リード４に電気的に接
続される。リード４は図示しないりニドフレームの一部
分である。このリード４の一部とボンディングワイヤ３
．ダイパッド２およびチップ１の全体は樹脂７により封
止されている。この封止のための樹脂としては、エポキ
シ樹脂やシリコン樹脂などが用いられる。
次に、第２図に示す従来の樹脂封止形ＩＣの製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
まず、チップ１をはんだなどを用いてダイパッド２上に
固定し、チップ１とリード４とを電気的に接続するため
のボンディングワイヤ３の配線を行なう。このようにし
て組立てたＩＣを外的環境から保護するために、移送成
形法により樹脂封止する。この移送成形法では、予め粉
末または粒状の樹脂からなる成形材料を予備形成してお
く。そして、組立ての完了したＩＣをたとえば約１７５
℃に加熱した金型の中に固定し、上述の成形月利をプラ
ンジャにより金型内に注入し、約８０Ｋ（＋／ａｍ’の
圧力で加圧する。
固定し、チップ１とリード４とを電気的に接続するため
のボンディングワイヤ３の配線を行なう。このようにし
て組立てたＩＣを外的環境から保護するために、移送成
形法により樹脂封止する。この移送成形法では、予め粉
末または粒状の樹脂からなる成形材料を予備形成してお
く。そして、組立ての完了したＩＣをたとえば約１７５
℃に加熱した金型の中に固定し、上述の成形月利をプラ
ンジャにより金型内に注入し、約８０Ｋ（＋／ａｍ’の
圧力で加圧する。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の半導体装置の製造方法による樹脂封止形ＩＣでは
、第２図に示すようにチップ１と封止（］（脂７とが直
接接触する。一般的に樹脂の熱膨張係数はチップ１を形
成するシリコン単結晶の約１０〜１００倍であるので、
使用時における半導体装置の発熱による熱膨張差の違い
により熱り力が発生する。また、封止樹脂７は硬化する
ときに収縮するので、この収縮による機械的応力が発生
する。
、第２図に示すようにチップ１と封止（］（脂７とが直
接接触する。一般的に樹脂の熱膨張係数はチップ１を形
成するシリコン単結晶の約１０〜１００倍であるので、
使用時における半導体装置の発熱による熱膨張差の違い
により熱り力が発生する。また、封止樹脂７は硬化する
ときに収縮するので、この収縮による機械的応力が発生
する。
このため、このような熱応力や機械的応力によりチップ
１上の配線やボンディングワイヤ３が変形したりｌ、７
Ｊｒ！Ｉ′Ｉシたりするという問題点があった。
１上の配線やボンディングワイヤ３が変形したりｌ、７
Ｊｒ！Ｉ′Ｉシたりするという問題点があった。
それゆえに、この発明は上述のような問題点を解消する
ためになされたもので、半導体装置を外的環境から保護
するために樹脂を用いて封止を行ない、かつ封止樹脂に
起因した応力の発生しないような半導体装置の製造方法
を提供することである。
ためになされたもので、半導体装置を外的環境から保護
するために樹脂を用いて封止を行ない、かつ封止樹脂に
起因した応力の発生しないような半導体装置の製造方法
を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る半導体装置の製造方法は、樹脂ま寸止を
行なうべき半導体チップ上をガス発生剤を含むゴム部材
により被覆し、次に、予め定められた湿度で加熱してガ
ス発生剤からガスを発生させて、上述のゴム部材を膨張
させ、次に、ゴム部材を膨張させたまま、予め定められ
た温度下でこのゴム部材上を封止部材で被覆するととも
に、該封止部材を加圧し、ゴム部材からガスを放出させ
て、該ゴム部材と封止部材との間に放出されたガスが充
満した間隙を設け、次に、封止部材に加えていた圧力を
降圧し、上）ホの隙間に存在するガスの圧力によりこの
隙間を拡大させるようにしたものである。
行なうべき半導体チップ上をガス発生剤を含むゴム部材
により被覆し、次に、予め定められた湿度で加熱してガ
ス発生剤からガスを発生させて、上述のゴム部材を膨張
させ、次に、ゴム部材を膨張させたまま、予め定められ
た温度下でこのゴム部材上を封止部材で被覆するととも
に、該封止部材を加圧し、ゴム部材からガスを放出させ
て、該ゴム部材と封止部材との間に放出されたガスが充
満した間隙を設け、次に、封止部材に加えていた圧力を
降圧し、上）ホの隙間に存在するガスの圧力によりこの
隙間を拡大させるようにしたものである。
［作用］
この発明における半導体装置の１造方法では膨張させた
ゴム部材からガスが放出されてこのゴム部材が収縮する
ことおよびゴム部材から放出されたガスの圧力により半
導体チップと封止樹脂との間に空調が形成されるので、
半導体チップは１］止樹脂に接触しないため、チップ上
の配線Ａｂボンディングワイヤの変形やり所が防止でき
る。
ゴム部材からガスが放出されてこのゴム部材が収縮する
ことおよびゴム部材から放出されたガスの圧力により半
導体チップと封止樹脂との間に空調が形成されるので、
半導体チップは１］止樹脂に接触しないため、チップ上
の配線Ａｂボンディングワイヤの変形やり所が防止でき
る。
し実施例］
以下、この発明の一部ｍ例を図について説明する。
第１図（ａ＞ないしくＣ）はこの発明の一実施例の半導
体製造装置の製造７ｊ法を説明づるための断面図であり
、特に、第１図＜Ｃ＞はこの実施例の製造方法により提
供される半導体装置の（Ｎ迄を示ｉ 次に、＠１図（、］ ）ないしく０）を参照してこの発
明の一実施例の半導体装Ｕの’Ｍ迄方法について説明す
る。
体製造装置の製造７ｊ法を説明づるための断面図であり
、特に、第１図＜Ｃ＞はこの実施例の製造方法により提
供される半導体装置の（Ｎ迄を示ｉ 次に、＠１図（、］ ）ないしく０）を参照してこの発
明の一実施例の半導体装Ｕの’Ｍ迄方法について説明す
る。
まず、第１図（ａ ）に示ずように、デツプ１をはんだ
冴によりダイパッド２上に固定し、デツプ１とり−ｌぐ
４とをたとえば直径が２０ ｕＩｌｌのボンディングワ
イヤ３により電気的に接続する。
冴によりダイパッド２上に固定し、デツプ１とり−ｌぐ
４とをたとえば直径が２０ ｕＩｌｌのボンディングワ
イヤ３により電気的に接続する。
次に、たとえばシリコンゴム５にマイクロカプセル６を
たとえば５〜３０％（正損９６）のλ１ ｕで混合した
ものを少なくともチップ１上好ましくはチップ１および
ダイパッド２の全面に塗布する。
たとえば５〜３０％（正損９６）のλ１ ｕで混合した
ものを少なくともチップ１上好ましくはチップ１および
ダイパッド２の全面に塗布する。
シリコンゴム５としては空温あるいは加熱により硬化す
るものが用いられる。なお、チップＩ Ｊｊよびダイパ
ッド２上に塗布するゴム部材はシリコンゴムに限定され
るものではなく、至濡あるいは９口熱により硬化するた
とえばウレタンゴム、イソプレンゴム、クロロブレンゴ
ムおよびブタジェンゴム等の合成ゴムを用いることがで
きる。マイクロカプセル６はその内部にたとえばイソブ
タンガスなどの低沸点ガスを含んでいて加熱すると膨張
するものである。なお、ゴム部材５に含まれるガス発生
剤はマイクロカプセルに限定されるものではなく、加熱
により気化して膨張するたとえば発泡スチロールやチッ
プなどに対して不活性な液体や有機用溶剤を用いて、こ
れらの物質の沸点以上の温度に加熱してその蒸気圧を利
用ようにしてもよい。
るものが用いられる。なお、チップＩ Ｊｊよびダイパ
ッド２上に塗布するゴム部材はシリコンゴムに限定され
るものではなく、至濡あるいは９口熱により硬化するた
とえばウレタンゴム、イソプレンゴム、クロロブレンゴ
ムおよびブタジェンゴム等の合成ゴムを用いることがで
きる。マイクロカプセル６はその内部にたとえばイソブ
タンガスなどの低沸点ガスを含んでいて加熱すると膨張
するものである。なお、ゴム部材５に含まれるガス発生
剤はマイクロカプセルに限定されるものではなく、加熱
により気化して膨張するたとえば発泡スチロールやチッ
プなどに対して不活性な液体や有機用溶剤を用いて、こ
れらの物質の沸点以上の温度に加熱してその蒸気圧を利
用ようにしてもよい。
次に、第１図（ａ ）に示す半導体装置をたとえば約８
０℃に加熱してシリコンゴム５を硬化させる。次に、マ
イクロカプセル６を膨張させるため、マイクロカスセル
６のガス発生温＋１ｆ（／ことえぽ１００°Ｃ）以上に
９口熱してマイクロカプセル６を膨張させる。ここで、
シリコンゴム５は硬化しＣいるが可撓性を有しているの
で、マイクロカプセル６の８張に伴いその体積が増大す
る。マイクロカプセル６は体積の増大により、そのまわ
りのマイクロカプセルに接近し、ざらに一部のマイクロ
カプセルについてはマイクロカプセル同士が接触するよ
うな状態になる。
０℃に加熱してシリコンゴム５を硬化させる。次に、マ
イクロカプセル６を膨張させるため、マイクロカスセル
６のガス発生温＋１ｆ（／ことえぽ１００°Ｃ）以上に
９口熱してマイクロカプセル６を膨張させる。ここで、
シリコンゴム５は硬化しＣいるが可撓性を有しているの
で、マイクロカプセル６の８張に伴いその体積が増大す
る。マイクロカプセル６は体積の増大により、そのまわ
りのマイクロカプセルに接近し、ざらに一部のマイクロ
カプセルについてはマイクロカプセル同士が接触するよ
うな状態になる。
次に、シリコンゴム５の膨張を維持したまま、半導体装
置全体を約１７５℃に加熱した移送成形装置の金型中に
固定し、成形圧力５０〜１００ＫＱ／Ｑ１２の圧力で封
止樹脂７を注入する。この状態を第２図（ｂ ）に示す
。
置全体を約１７５℃に加熱した移送成形装置の金型中に
固定し、成形圧力５０〜１００ＫＱ／Ｑ１２の圧力で封
止樹脂７を注入する。この状態を第２図（ｂ ）に示す
。
この段階では、マイクロカプセル６は金型温度である約
１７５℃に加熱されることおよび加えられた成形圧力に
より破壊するため、マイクロカプセル６内のガスが放出
される。放出されたガス１よシリコンゴム５を透過し、
一部のガスは互いに接したマイクロカプセルにＪ３ける
マイクロカプセルとシリコンゴムとの界面に沿って移動
し、シリコンゴム５と封止樹脂７との境界部８に達する
。封止樹脂７が硬化するまで、ガスはざらに封止樹脂７
内を通り扱けるが、封止樹脂７の硬化とともに境界部８
に滞留する。一方、シリコンゴム５はガスの放出に伴い
収縮するので、シリコンゴム５ど封止樹脂７との間には
わずかな間隙が形成される。
１７５℃に加熱されることおよび加えられた成形圧力に
より破壊するため、マイクロカプセル６内のガスが放出
される。放出されたガス１よシリコンゴム５を透過し、
一部のガスは互いに接したマイクロカプセルにＪ３ける
マイクロカプセルとシリコンゴムとの界面に沿って移動
し、シリコンゴム５と封止樹脂７との境界部８に達する
。封止樹脂７が硬化するまで、ガスはざらに封止樹脂７
内を通り扱けるが、封止樹脂７の硬化とともに境界部８
に滞留する。一方、シリコンゴム５はガスの放出に伴い
収縮するので、シリコンゴム５ど封止樹脂７との間には
わずかな間隙が形成される。
この間隙に滞留するガスは高圧のガスである。
次に、封止樹脂７が硬化した後に、金型を開く。
すると、上述の間隙に滞留していたガスの圧力により封
止樹脂７は膨・過し、第１図（Ｃ）に示すように封止樹
脂７とチップ１．Ｐ３よびダイパッド２とのと間に空洞
９が形成される。
止樹脂７は膨・過し、第１図（Ｃ）に示すように封止樹
脂７とチップ１．Ｐ３よびダイパッド２とのと間に空洞
９が形成される。
なお、ボンディングワイヤ３には、シリコンゴム５のＶ
ｆ５張あるいは収縮に伴なって、若干の応力が生じるが
、変形を生ずるには至らない。
ｆ５張あるいは収縮に伴なって、若干の応力が生じるが
、変形を生ずるには至らない。
［発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、ゴム部材に含まれた
ガス発生剤の発生するガスの圧力により半導体チップ等
と封止樹脂との間に空洞を設置プるようにしたので、従
来の半導体装置における熱膨張差による熱応力や封止樹
脂の硬化収縮ににる←１１械的応力が生じない。したが
って、チップ上の配線やボンディングワイヤの変形や切
断が防止できるので、信頼性の高い半導体装置を提供す
ることができる。
ガス発生剤の発生するガスの圧力により半導体チップ等
と封止樹脂との間に空洞を設置プるようにしたので、従
来の半導体装置における熱膨張差による熱応力や封止樹
脂の硬化収縮ににる←１１械的応力が生じない。したが
って、チップ上の配線やボンディングワイヤの変形や切
断が防止できるので、信頼性の高い半導体装置を提供す
ることができる。
第１図（ａ ）ないしくＣ）はこの発明の一実施例の半
導体装置の製造方法を説明するための図である。第２図
は従来の樹脂封止形ＩＣの断面図である。 図において、１はチップ、２はタイパラ１−１３はボン
ディング１ノイへ７．４はリード、５はシリコンゴム、
６はマイクロカプセル、７１よ封止樹脂、８はシリコン
ゴムとｉ＝１止樹脂との境界部、９は空洞を示す。 なお、図中、同一？Ｖ号は同一、また（よ相当部分を示
す。 儂１図 （α）！ ’ ／％ｒ、＜・／ト ５ シリコン
：ｒム ｇ 立→勤ｊ 手ンティン７７４
ヤ ６ マイ７０〃フ七し Ｐ 空ｔ
＋ｎ壱２図
導体装置の製造方法を説明するための図である。第２図
は従来の樹脂封止形ＩＣの断面図である。 図において、１はチップ、２はタイパラ１−１３はボン
ディング１ノイへ７．４はリード、５はシリコンゴム、
６はマイクロカプセル、７１よ封止樹脂、８はシリコン
ゴムとｉ＝１止樹脂との境界部、９は空洞を示す。 なお、図中、同一？Ｖ号は同一、また（よ相当部分を示
す。 儂１図 （α）！ ’ ／％ｒ、＜・／ト ５ シリコン
：ｒム ｇ 立→勤ｊ 手ンティン７７４
ヤ ６ マイ７０〃フ七し Ｐ 空ｔ
＋ｎ壱２図
Claims (5)
- （１）樹脂封止を行なうべき半導体チップ上を、ガス発
生剤を含むゴム部材により被覆する第１のステップと、 予め定められた温度で加熱して前記ガス発生剤からガス
を発生させ、前記ゴム部材を膨張させる第２のステップ
と、 前記ゴム部材を膨張させたまま、予め定められた温度下
で前記半導体装置および前記ゴム部材を封止部材で被覆
するとともに、該封止部材を加圧して、前記ゴム部材か
らガスを放出させて、該ゴム部材と封止部材との間に放
出されたガスが充満した間隙を設ける第３のステップと
、 前記封止部材に加えていた圧力を降圧し、前記間隙に存
在するガスの圧力により該間隙を拡大させる第４のステ
ップとを備えた半導体装置の製造方法。 - （２）前記ゴム部材はシリコンゴムである、特許請求の
範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 - （３）前記ガス発生剤はマイクロカプセルに含まれる、
特許請求の範囲第１項または第２項記載の半導体装置の
製造方法。 - （４）前記ガス発生剤の発生するガスはイソブタンガス
である、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法。 - （５）前記封止部材はエポキシ樹脂からなる、特許請求
の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1845786A JPS62174958A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1845786A JPS62174958A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174958A true JPS62174958A (ja) | 1987-07-31 |
Family
ID=11972156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1845786A Pending JPS62174958A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPS62174958A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102779795A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
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1986
- 1986-01-28 JP JP1845786A patent/JPS62174958A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102779795A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
| US20120286405A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-15 | Panasonic Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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