JPS6347958A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPS6347958A JPS6347958A JP19248186A JP19248186A JPS6347958A JP S6347958 A JPS6347958 A JP S6347958A JP 19248186 A JP19248186 A JP 19248186A JP 19248186 A JP19248186 A JP 19248186A JP S6347958 A JPS6347958 A JP S6347958A
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Landscapes
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、樹脂封止型半導体装置の改良に関する。
（従来の技術）
従来、半導体素子の樹脂封止は主に低圧トランスファ成
形法が用いられており、封止樹脂材料としては低圧成形
用エポキシ樹脂組成物が一般に使用されている。しかし
ながら、エポキシ樹脂組成物は耐湿性の面で従来の金属
やセラミックスを用いるハーメティクシール方式に比べ
て劣り、半導体素子の信頼性の点で問題があった。即ち
、外部雰囲気から封止樹脂層を介して半導体素子に湿気
が侵入すると、絶縁性の低下、リーク電流の増加を招き
、半導体素子の機能を低下させる。しかも、エポキシ樹
脂組成物中に不可避的に含まれるＣ２、Ｎａなとのイオ
ン性不純物が吸湿して半導体素子のアルミニウム電橿等
を腐蝕して半導体素子の寿命低下の原因となる。
形法が用いられており、封止樹脂材料としては低圧成形
用エポキシ樹脂組成物が一般に使用されている。しかし
ながら、エポキシ樹脂組成物は耐湿性の面で従来の金属
やセラミックスを用いるハーメティクシール方式に比べ
て劣り、半導体素子の信頼性の点で問題があった。即ち
、外部雰囲気から封止樹脂層を介して半導体素子に湿気
が侵入すると、絶縁性の低下、リーク電流の増加を招き
、半導体素子の機能を低下させる。しかも、エポキシ樹
脂組成物中に不可避的に含まれるＣ２、Ｎａなとのイオ
ン性不純物が吸湿して半導体素子のアルミニウム電橿等
を腐蝕して半導体素子の寿命低下の原因となる。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、湿気の侵入による信頼性及び寿命低下を防止し
た樹脂封止型半導体装置を提供しようとするものである
。
もので、湿気の侵入による信頼性及び寿命低下を防止し
た樹脂封止型半導体装置を提供しようとするものである
。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、半導体素子の界面を含む封止樹脂層内に高吸
湿性膜を少なくとも一層以上設けたことを特徴とする樹
脂封止型半導体装置である。
湿性膜を少なくとも一層以上設けたことを特徴とする樹
脂封止型半導体装置である。
上記高吸湿性膜は、温度変化による割れ、素子への破損
を避けるために熱膨張係数の小さい材料から形成するこ
とが望ましく、例えばシリカ、アルミナ等のセラミック
スを挙げることができる。
を避けるために熱膨張係数の小さい材料から形成するこ
とが望ましく、例えばシリカ、アルミナ等のセラミック
スを挙げることができる。
かかる高吸湿性膜は、多孔度を１〜５０％の範囲にする
ことが望ましい。この理由は、該多孔度を１％未満にす
ると吸湿効果を充分に発揮できず、かといってその多孔
度が５０％を越えると強度低下により割れ等を生じ、高
吸湿性膜の信頼性を低下させる恐れが生じるからである
。また、かがる高吸湿性膜の細孔の大きさは１０μｍ以
下、より好ましくは０．１ μｍ以下にすることが望ま
しい。この理由は、該細孔の大きさが１０μｍを越える
と、充分な吸湿効果を達成できない恐れが生じるからで
ある。
ことが望ましい。この理由は、該多孔度を１％未満にす
ると吸湿効果を充分に発揮できず、かといってその多孔
度が５０％を越えると強度低下により割れ等を生じ、高
吸湿性膜の信頼性を低下させる恐れが生じるからである
。また、かがる高吸湿性膜の細孔の大きさは１０μｍ以
下、より好ましくは０．１ μｍ以下にすることが望ま
しい。この理由は、該細孔の大きさが１０μｍを越える
と、充分な吸湿効果を達成できない恐れが生じるからで
ある。
（作用）
本発明によれば、半導体素子の界面を含む封止樹脂層内
に高吸湿性膜を少なくとも一層以上設けることによって
、封止樹脂層内に侵入した湿気を該高吸湿性膜にトラッ
プでき、湿気が半導体素子に到達するのを著しく遅延で
きる。その結果、湿気の侵入による半導体素子の絶縁性
の低下やリーク電流の増加を防止できるばかりか、封止
樹脂層に不可避的に存在するＣ２、Ｎａ等のイオン性不
Ｍ物の吸湿に伴うアルミニウム電極の腐蝕劣化を防止で
きる。従って、高信頼性で高寿命の樹脂封止型半導体装
置を得ることができる。
に高吸湿性膜を少なくとも一層以上設けることによって
、封止樹脂層内に侵入した湿気を該高吸湿性膜にトラッ
プでき、湿気が半導体素子に到達するのを著しく遅延で
きる。その結果、湿気の侵入による半導体素子の絶縁性
の低下やリーク電流の増加を防止できるばかりか、封止
樹脂層に不可避的に存在するＣ２、Ｎａ等のイオン性不
Ｍ物の吸湿に伴うアルミニウム電極の腐蝕劣化を防止で
きる。従って、高信頼性で高寿命の樹脂封止型半導体装
置を得ることができる。
（発明の実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図中の１は、半導体集積回路素子である。この素子１の
図示しないパッド部を除く上面には該素子１を保護する
ための例えばＣＶＤ法により堆積されたＳｉＯ２からな
るパッシベーション膜２が被覆されている。前記素子１
のパッド部は、ＡＬＩワイヤ３を介してリードフレーム
４に接続されている。これら素子１．ＡＬＪワイヤ３及
びリードフレーム４の一部は、エポキシ樹脂組成物から
なる封止樹脂層５により覆われている。この封止樹脂層
５には、ウォータと呼ばれる無数の水滴（粒径１μｍ以
下）が含まれている。そして、前記パッシベーション膜
２上にはＳｉＯ２からなる高耐湿性膜６が被覆されてい
る。この高吸湿性膜６は、例えば前記パッシベーション
膜２が被覆された素子１を金属アルコキシドであるケイ
酸エチル、エチルアルコール及び水を均一に混合した溶
液に浸漬した後、室温で乾燥させて多孔質化させるゾル
−ゲル法により形成した。なお、このプロセスにおいて
ケイ酸エチルは一般的に次式の反応で加水分解１、成木
縮合が進行する。
図示しないパッド部を除く上面には該素子１を保護する
ための例えばＣＶＤ法により堆積されたＳｉＯ２からな
るパッシベーション膜２が被覆されている。前記素子１
のパッド部は、ＡＬＩワイヤ３を介してリードフレーム
４に接続されている。これら素子１．ＡＬＪワイヤ３及
びリードフレーム４の一部は、エポキシ樹脂組成物から
なる封止樹脂層５により覆われている。この封止樹脂層
５には、ウォータと呼ばれる無数の水滴（粒径１μｍ以
下）が含まれている。そして、前記パッシベーション膜
２上にはＳｉＯ２からなる高耐湿性膜６が被覆されてい
る。この高吸湿性膜６は、例えば前記パッシベーション
膜２が被覆された素子１を金属アルコキシドであるケイ
酸エチル、エチルアルコール及び水を均一に混合した溶
液に浸漬した後、室温で乾燥させて多孔質化させるゾル
−ゲル法により形成した。なお、このプロセスにおいて
ケイ酸エチルは一般的に次式の反応で加水分解１、成木
縮合が進行する。
Ｓ ｉ （０２Ｈ５０）＋４Ｈ２０→Ｓ ｉ （
ＯＨ）４ ＋４０２ Ｈｓ ＯＨ（↑）Ｓｉ（Ｏ
Ｈ）＋ →ＳｉＯ２＋ ２Ｈ２０く ↑ ）このよう
な構成の樹脂封止半導体装置は、パッシベーション膜２
上に多孔質ＳｉＯ２からなる高吸湿性膜６が設けられて
いるため、湿気の侵入による半導体素子の絶縁性の低下
やリーク電流の増加を防止できるばかりか、封止倒脂否
に不可避的に存在するＣＩ２、Ｎａ等のイオン性不純物
の吸湿に伴うアルミニウム電極の腐蝕劣化を防止でき、
極めて高信頼性で高寿命のものであった。また、前記高
吸湿性膜の気孔度はケイ酸エチル、エチルアルコール及
び水の合成条件や加水分解条件を制御することによって
調節可能であるため、封止樹脂層やパッシベーション膜
の性状に合った気孔度に選定できる。
ＯＨ）４ ＋４０２ Ｈｓ ＯＨ（↑）Ｓｉ（Ｏ
Ｈ）＋ →ＳｉＯ２＋ ２Ｈ２０く ↑ ）このよう
な構成の樹脂封止半導体装置は、パッシベーション膜２
上に多孔質ＳｉＯ２からなる高吸湿性膜６が設けられて
いるため、湿気の侵入による半導体素子の絶縁性の低下
やリーク電流の増加を防止できるばかりか、封止倒脂否
に不可避的に存在するＣＩ２、Ｎａ等のイオン性不純物
の吸湿に伴うアルミニウム電極の腐蝕劣化を防止でき、
極めて高信頼性で高寿命のものであった。また、前記高
吸湿性膜の気孔度はケイ酸エチル、エチルアルコール及
び水の合成条件や加水分解条件を制御することによって
調節可能であるため、封止樹脂層やパッシベーション膜
の性状に合った気孔度に選定できる。
なお、上記実施例では高吸湿性膜の形成をゾル−ゲル法
により行なったが、これに限定されない。
により行なったが、これに限定されない。
例えば゛、セラミックス粉末をエチルアルコール等の有
別溶剤中に混合し、パッシベーション膜上に塗布した後
、乾燥させることによっても高吸湿性膜を得ることが可
能である。但し、この方法の場合は１回の塗布では均一
な膜を形成し難いため、数回以上の塗布が必要である。
別溶剤中に混合し、パッシベーション膜上に塗布した後
、乾燥させることによっても高吸湿性膜を得ることが可
能である。但し、この方法の場合は１回の塗布では均一
な膜を形成し難いため、数回以上の塗布が必要である。
上記実施例では、高吸湿性膜をパッシベーション股上に
形成したが、これに限定されず、例えば封止樹脂層内部
に設けてもよい。
形成したが、これに限定されず、例えば封止樹脂層内部
に設けてもよい。
［発明の効果ｊ
以上詳述した如く、本発明によれば水分の侵入による絶
縁性の低下、リーク電流の増加、アルミニウム電極の腐
蝕劣化などの弊害を著しく低減でき、ひいては素子の高
寿命下が可能で、かつ多湿環境下などの厳しい環境でも
信頼性の高い動作が可能な樹脂封止型半導体装置を提供
できる。
縁性の低下、リーク電流の増加、アルミニウム電極の腐
蝕劣化などの弊害を著しく低減でき、ひいては素子の高
寿命下が可能で、かつ多湿環境下などの厳しい環境でも
信頼性の高い動作が可能な樹脂封止型半導体装置を提供
できる。
図は本発明の一実施例を示す樹脂封止型半導体装置の断
面図である。 １・・・集積回路素子、２・・・パッシベーション膜、
３・・・Ａ（Ｊワイヤ、４・・・リードフレーム、５・
・・封止樹脂層、６・・・高吸湿性膜。
面図である。 １・・・集積回路素子、２・・・パッシベーション膜、
３・・・Ａ（Ｊワイヤ、４・・・リードフレーム、５・
・・封止樹脂層、６・・・高吸湿性膜。
Claims (5)
- （１）、半導体素子の界面を含む封止樹脂層内に高吸湿
性膜を少なくとも一層以上設けたことを特徴とする樹脂
封止型半導体装置。 - （２）、高吸湿性膜を半導体素子のパッシベーション膜
上に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の樹脂封止型半導体装置。 - （３）、高吸湿性膜は多孔度が１〜５０％であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂封止型半導
体装置。 - （４）、高吸湿性膜がセラミックスかならることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂封止型半導体装
置。 - （５）、高吸湿性膜を、溶液法（ゾル−ゲル法）又はセ
ラミックス粉末を溶媒中に分散させたスラリーの塗布法
により形成することを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19248186A JPS6347958A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19248186A JPS6347958A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347958A true JPS6347958A (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=16292009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19248186A Pending JPS6347958A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347958A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0504634A2 (en) * | 1991-03-08 | 1992-09-23 | Japan Gore-Tex, Inc. | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| JP2006222210A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置 |
| US8557324B2 (en) | 2000-11-14 | 2013-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP19248186A patent/JPS6347958A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0504634A2 (en) * | 1991-03-08 | 1992-09-23 | Japan Gore-Tex, Inc. | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| EP0504634A3 (en) * | 1991-03-08 | 1994-06-01 | Japan Gore Tex Inc | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| US5446315A (en) * | 1991-03-08 | 1995-08-29 | Japan Gore-Tex, Inc. | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| US8557324B2 (en) | 2000-11-14 | 2013-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
| JP2006222210A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置 |
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