JPS62261161A - 樹脂封止形半導体装置 - Google Patents

樹脂封止形半導体装置

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JPS62261161A
JPS62261161A JP10541886A JP10541886A JPS62261161A JP S62261161 A JPS62261161 A JP S62261161A JP 10541886 A JP10541886 A JP 10541886A JP 10541886 A JP10541886 A JP 10541886A JP S62261161 A JPS62261161 A JP S62261161A
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JP
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resin
silicon dioxide
filler
semiconductor chip
semiconductor device
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JP10541886A
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Osamu Nakagawa
治 中川
Shunichi Kamimura
上村 俊一
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • 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
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/48151Connecting 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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    • H01L2224/48245Connecting 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
    • H01L2224/48247Connecting 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は樹脂封止形半導体装置に関し、特にその封止
用樹脂の改良に関するものである。
〔従来の技術〕
一般VC,樹脂封止形半導体装置は、第3図に示すよう
に、リードフレーム3のダイ部3aに半導体チップ1を
搭載して、その内部リード部3bと半導体チップ1の各
々の電極端子を金線などのリード線4でワイヤーボンデ
ィングしたうえ、この半導体チップ1を封止用樹脂2で
モールド成形して成るものである。そして、上記封止用
樹脂2には、充填剤として二酸化ケイ素を数重量パーセ
ントないし80重量パーセント混入させたエポキシ樹脂
、またはシリコーン樹脂が用いられている。
ここで、充填剤を混入させる理由は、封止用樹脂として
の機械的強度や熱伝導率を向上させることと、特にリー
ドフレーム3.半導体チップ1、リード線4などの熱膨
張係数が相異することに起因する熱応力を低減すること
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、近年、特に大規模集積回路(LSI)では、
高密度集積化に伴い機能素子部の微細化と半導体チップ
の大形化が行なわれ、この結果今まで大きな問題となら
なかった、集中局部熱応力による特性の劣化が問題視さ
れるようになってきている。封止樹脂中に混入される充
填剤は、先に述べたように樹脂封止形半導体装置にとっ
て基本的特性や信頼性を維持する上で欠くととのできな
いものであった。
ところが、従来の樹脂封止形半導体装置において封止用
樹脂中に含まれる充填剤5としての二酸化ケイ素は、そ
の粒形状が第4図に示すように破砕状であり、粒径中が
1〜180μmでその内の重量バーセントが50%の粒
径すなわち粒径メジアンが15〜20μmである。それ
故、このように、鋭利な形状で大粒径の充填剤が第4図
の符号Aのように半導体チップ1の近傍に存在すると、
熱変化によシ半導体チップ1の局部に集中応力が加わる
ことになシ、特にLSIではこれによシ特性を劣化させ
る要因となっている。
この発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
その目的は、封止用樹脂に混入する充填剤の機能を低下
させることなく鋭利な形状のものの影響を除去すること
により、上記した従来の問題点を解消した樹脂封止形半
導体装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、この発明は、半導体チップを樹脂中に封止し
て形成した樹脂封止形半導体装置において、封止用樹脂
はエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂から成り、この封
止用樹脂の充填剤として。
粒形状にして球状と破砕状が混在する二酸化ケイ素を混
入させたものである。
〔作用〕
したがって、この発明においては、従来のような鋭利な
形状の充填剤による熱変化における半導体チップの局部
に集中する応力を低減するとともに、封止用樹脂の強度
劣化を防ぐことができる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例について説明する。
この実施例の樹脂封止形半導体装置は、リードフレーム
3のグイ部3aに半導体チップ1を搭載し、その内部リ
ード部3bと半導体チップ1の各々の電極端子を金線な
どのリード線4でワイヤーポンディングしたうえ、この
半導体チップ1を封止用樹脂2にてモールド成形する点
は、第3図に示す従来例のものと同様であるが、封止用
樹脂2中に混入する充填剤5として、粒形状が破砕状を
有する二酸化ケイ素5aと球状の二酸化ケイ素5bを混
在させたことである。なお、このとき、上記充填剤5に
おいて破砕状の二酸化ケイ素に対する球状比率は50%
とした。
このように、封止用樹脂2の充填剤5に破砕状の二酸化
ケイ素5aと球状の二酸化ケイ素5bを併用することに
より、次のような良好な結果が得られた。すなわち1本
発明者らは、例えば70重重量バーセント二酸化ケイ素
を充填剤5として混入するとともに封止用樹脂2にフェ
ノール硬化系エポキシ樹脂を使用し、従来の充填剤と本
発明による充填剤を用いたものについて半導体チップの
代わりに局所応力測定チップを封止したときの特注劣化
不良率と、封止樹脂の曲げ強度をそれぞれ実測したとこ
ろ、使用した各サンプルA−Dの封止用樹脂中の充填剤
仕様および各サンプルの曲げ強度が下記第1表のように
潜られた。また、各サンプルA−Dと特性劣化不良率の
関係が第2図のように得られた。
第1表 これら第1表および第2図から明らかなように。
本発明による破砕状と球状の二酸化ケイ素5a 、 5
bが混在する充填剤5を使用することKより、従来の破
砕状あるいは球状の充填剤のみを用いたものに比べて、
封止用樹脂の機械的な曲げ強度を低下させることなく、
@性劣化を低減できることがわかる。
なお、充填剤としての二酸化ケイ素と封止用樹脂とは、
初期粉状で混合し、完全混合するために最終段階にて溶
融混練してこのBスラージとよばれる樹脂状態としてお
く。そして、半導体チップをモールド成形する時一旦高
温で溶融し、その後再溶融しない最終熱硬化すればよい
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、封止用樹脂にシリコーン樹脂を用いたり、あるいは
二酸化ケイ素の粒径も上記数値例に限らず最大粒径が3
0μm以下であればよい。さらに二酸化ケイ素の破砕状
に対する球状比率も50%に限らず任意の値に選択でき
、種々の変更を成し得ることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明の樹脂封止形半導体装置によれば
、封止用樹脂に混入する充填剤として、粒形状が球状と
破砕状の充填剤を併用することくより、封止する半導体
チップに局部集中応力が加わるのを低減できる。これに
よって、特性の不良発生をおさえることができるととも
に、封止樹脂の強度劣化をおさえることができる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による半導体チップを封止
する樹脂部分の要部拡大断面図、第2図はこの発明の実
施例に供する各サンプルの特性劣化不良率を示す図、第
3図は一般的な樹脂封止形半導体装置を示す断面図、第
4図はその要部の拡大断面図である。 1・・・・半導体チップ、2・・・・封止用樹脂、3・
・・・リードフレーム、4・・・・リード線、5・・・
・充填剤、  5a  ・・・・破砕状の二酸化ケイ素
、5b  ・・・・球状の二酸化ケイ素。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体チップを樹脂中に封止して形成した樹脂封
    止形半導体装置において、封止用樹脂はエポキシ樹脂ま
    たはシリコーン樹脂から成り、この封止用樹脂の充填剤
    として、粒形状にして球状と破砕状が混在する二酸化ケ
    イ素を混入させたことを特徴とする樹脂封止形半導体装
    置。
  2. (2)二酸化ケイ素はその最大粒径が30μm以下であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の樹脂封
    止形半導体装置。
JP10541886A 1986-05-08 1986-05-08 樹脂封止形半導体装置 Pending JPS62261161A (ja)

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