JPS63254752A

JPS63254752A - 封止用キヤップとこの使用方法

Info

Publication number: JPS63254752A
Application number: JP8933887A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ono; 嘉隆小野; Akihisa Yano; 矢野　昭尚
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1988-10-21
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JP2548935B2

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）本発明は、半導体素子を封止するために用いられるキャ
ップ及びそれにより封止されてなる半導体装置に関し、
特に、樹脂素材からなるチップキャリアやピングリッド
アレイな用いた半導体装置に関するものである。

この半導体装置は、例えばテレビ、ラジオ、パソコン等
の電子機器の電子部品として利用されるものである。

（従来の技術）従来、樹脂素材からなる半導体装置１例えばビングリッ
ドアレイにおいては、半導体素子を封止する場合、第６
図〜第８図に示すように、基板（２１）上に搭載された
半導体素子（２２）に液状またはベレット状の封止樹脂
（２３）を滴下または４！置し、その上から、キャップ
（２４）を藏せてこの封止樹脂（２３）を硬化させてい
たのである。

しかしながら、上述の封止方法では半導体素子の信頼性
を確保するには充分でない、信頼性な低下させる気泡（
３２）が残留しやすいからである。半導体素子の腐食や
、それによって起こる断線などの不良の最大の因子は汚
染と木であることが知られている。気泡（３２）の残留
はその水の侵入経路を短くし、半導体素子（２２）の寿
命を短いものにしていたのである。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、以上のような実状に鑑みてなされたものであ
り、その解決しようとする問題点は、封止樹脂中の気泡
の残留である。

そして、本発明が目的とするところは、上述した従来技
術の問題点を除去・改善し、半導体素子を封止する部品
としての使用性に優れた側止用キャップと信頼性の高い
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）以上の問題点を解決するために本発明が採った手段を、
実施例に対応する第１図〜第５図を参照して説明すると
、第１の発明が採った手段は。

半導体搭載用基板の半導体搭載部（５）に対応する位置
に凹部（６）を有するキャップであって、その凹部（６
）にＢ−ステージの状態で形成された封止樹脂（３）が
充填されている封市用キャップ（４）である。

第２の発明か採った手段は、樹脂素材からなる半導体搭載用基板（１）に搭載された
半導体素子（２）をあらかじめ對１Ｆ樹脂（３）により
封止し、さらに、前記半導体搭載用基板（＋）の半導体
搭載部（５）に対応する位置に、封止樹脂（３）が充填
された凹部（６）を有するキャップ（４）を覆い圧入あ
るいは加熱圧入することにより、その封ＩＥ樹脂（３）
を周囲にはみ出させた後、硬化させ封止した構造である
。

次に本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図〜第５図には本発明に係る封止用キャップ（４）
とこれを使用した半導体装ｔの縦断面図が示しである。

第１図及び第２図は、凹部（６）を有し、この凹部（６
）にＢ−ステージ状態の封止樹脂（３）が充填された刃
出用キャップ（４）を示す縦断面図である。

このキャップ（４）は、アルミニウム、銅、鉄等または
これらの合金からなり、プレス加工により半導体搭載部
（５）に対応する部分に凹部（６）が形成されている。

またキャップ（４）の表面には、酸化被膜または樹脂絶
縁被膜があらかじめ形成されている。キャップ（４）の
凹部（６）に充填された封止樹脂（コ）は、Ｂ−ステー
ジ状態を取り、少なくとも１ケ月以上の可使時間を有す
る熱硬化性エポキシ樹脂組成物からなる。

第３図と第４図及び第５図は、それぞれ第１図及び第２
図に対応するキャップ（４）により封止された半導体装
置（１）を示す縦断面図である。

これらの半導体装２１（＋）は、その半導体搭載部（５
）のみ封止樹脂（３）によりあらかじめ封止され、その
−ヒにキャップ（４）を搭載し圧入あるいは加熱圧入す
ることにより、キャップ（４）内に充填された刃１Ｆ樹
脂（コ）を周囲にはみ出させた後、硬化させることによ
り封止されたものである。

（発明の作用）本発明が以上のような手段を採ることによって以下のよ
うな作用がある。

第１の発明においては、Ｂ−ステージの状態である封止
樹脂（３）が充填されたキャップ（４）は。

半導体搭載用基板（１）上へのキャップ（４）の接合を
容易にすることにより、半導体素子（２）汚染の可優性
のある手間を省き、信頼性と作業効率を上げるものであ
る。

また、第２の発明においては、基板（１）とキャップ（
４）とが固着され、かつ内部には完全に對＋ＨＮ脂（３
）が充填されているから、外部からの木の侵入経路は、
従来の気泡の残留しやすい半導体装２？　（１）に比べ
著しく長くなり、容易に水がｔ導体素子（２）まで達し
ないようになっているため。

耐湿性か著しく向上している。

次に１本発明に係るキャップ（４）及び半導体装置（１
）の実施例について説明する。

（実施例）及ム血」第４図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材からな
る半導体搭載用基板（１）七に半導体素子（２）を半田
ハンプ（１２）により外部と電気接続した。

次に、第１図に示したような、中央部に凹部（６）を有
したアルミニウムからなるキャップ（４）の凹部（６）
にあらかじめディスペンシング法により封止樹脂（３）
を所定贋滴下し、熱処理によりＢ−ステージ状態とした
キャップ（４）を前記基板（１）上に載置し、加熱溶融
により周囲に封止樹脂（３）をはみ出させて封止した。

このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は１５００
時間であり、従来に比べて１．５倍耐湿信頼性が向上し
た。

又隻春ｌ第５図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材からな
る半導体搭載用基板（１）■−に半導体素子（２）を銀
ペースト（８）でダイボンディングした後、金ワイヤ−
ボンディングにより外部と電気接続した。

次に、液状封【ト樹脂（コ）を半導体装７−（２）　Ｊ
−に滴下し、所定温度で硬化させた。

次に、第２［２Ｎに示すような、中央部に凹部（６）を
有しかつ基板（１）の外周部に嵌合ｌノうる嵌合部（７
）を有したアルミニウムからなるキャップ（４）の凹部
（６）にディスペンシング法により封止樹脂（３）を滴
下し、熱処理によりＢ−ステージ状態とした。このキャ
ップ（４）を、前記基板（１）　）：に載置し、加熱溶
融により封止樹脂（３）を周囲にはみ出させて封止した
。このようにして得た半導体装置の耐湿信頼性は２６０
０時間であり、従来に比べ１．５倍耐湿性が向、Ｌした
。

比較例１第７図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材からな
る半導体搭載用基板（２１）−ヒに半導体素子（ｚ２）
を半田バンブ（３３）により外部と電気接続した。次に
、液状封止樹脂（２３）を半導体素子（２２）上に滴下
し、さらに第１図に示す形状のキャップ（２４）をかぶ
せて硬化させた。このようにして得た半導体装置の耐湿
信頼性は、１０００時間であった。

比較例２第８図に示したように、ガラスエポキシ樹脂素材からな
る半導体搭載用基板（２１）上に半導体素子（２２）を
銀ペースト（２８）でダイボンディングし、さ゛らに金
ワイヤ−ボンディングにより外部と電気接続した０次に
、液状封止樹脂（２コ）を半導体素子（２２）上に滴下
し、さらに、第２図に示す形状のキャップ（２４）をか
ぶせて硬化させた。このようにして得た半導体装置の耐
湿信頼性は１７００時間であった。

以上の半導体装置の耐湿信頼性の評価は次のように行な
った。

（耐湿信頼性）半導体装置を１２１”Ｃ１２気圧の蒸気釜中に入れ、半
導体素子のアルミニウム配線の導通抵抗が初期値よりｌ
Ｏχ上昇するまでの時間を測定した。

表（発明の効果）以上、詳述した通り１本発明に係る半導体装ｌにあワて
は、あらかじめＢ−ステージの状態の刃出樹脂（３）を
充填したキャップ（４）を用いることにより、半導体素
子の月止作又はキャップ（４）を基板（１）上にａＷｌ
し加熱溶融させて封止するだけとなり、手間を除けると
共に、封止作業の効率が良くなるため、信頼性の向上と
作業コストの大幅な低減を可能とした。また、あらかじ
め半導体素子（２）を側止樹脂で封止した半導体搭載用
基板（１）と、この半導体搭載用基板（１）の半導体Ｎ
ＳＳ郡部５）に対応する位ｌに凹部（６）を有し、かつ
その凹部（６）に封■ヒ樹脂（３）が充填されているキ
ャップ（４）とが、前記凹部（６）に充填された対重樹
脂（３）により封止されることに特徴があり、これによ
り、従来の封止方法で問題となっていた気泡の残留を解
消することができる。したがって、外部からの水の侵入
経路が最大限に長くなり、容易に水が半導体素子（２）
に到達しないため、耐湿性の高い半導体装置を提供する
ことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る封止用キャップを示す
縦断面図である。第３図及び第４図は第１図に示した封
止用キャップを使用して形成した本発明に係る半導体装
置の実施例を示す縦断面図、第５図は第２図に示した封
止用キャップを使用して形成した本発明に係る半導体装
置の実施例を示す縦断面図である。また第６ｒｉＡ及び第７図は第３図及び第４図に対応す
る従来の半導体装置を示す縦断面図、第８１Ａは第５図
に対応する従来の半導体装置を示す縦断面図である。符号の説明ｌ・・・半導体搭載用基板、２・・・半導体素子、３・
・・刃出樹脂、４−・・キャップ、５・・・半導体搭載
部、６・・・凹部、７・・・嵌合部、８・・・銀ペース
ト、９・・・導体ビン、１０・・・ボンディングワイヤ
ー、　１１・・・月止枠、Ｉ２・・・半田バンブ。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】１）、半導体搭載用基板の半導体搭載部に対応する位置
に凹部を有するキャップであって、その凹部にＢ−ステ
ージの状態で形成された封止樹脂が充填されていること
を特徴とする封止用キャップ。２）、半導体搭載用基板の半導体搭載部に対応する位置
に凹部を有し、その凹部に封止樹脂が充填されているキ
ャップが、半導体搭載用基板に搭載された半導体素子を
あらかじめ封止樹脂で封止された前記基板に載置され、
このキャップの凹部に充填された封止樹脂により密閉充
填し、封止された構造からなることを特徴とする半導体
装置。