JPH0249456A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH0249456A
JPH0249456A JP63200742A JP20074288A JPH0249456A JP H0249456 A JPH0249456 A JP H0249456A JP 63200742 A JP63200742 A JP 63200742A JP 20074288 A JP20074288 A JP 20074288A JP H0249456 A JPH0249456 A JP H0249456A
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semiconductor chip
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Fumihiro Sei
文博 清
Hideaki Kotsuru
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 〔概　要〕 樹脂封止型半導体装置に係り、特に樹脂パッケージ内部
の熱ストレスの軽減と耐湿性を向上させる構造を持たせ
た樹脂封止型半導体装置に関し、パフケージクランクの
発生防止と、耐湿性の向上と、樹脂中のフィラーによる
損傷の軽減を図ることができる樹脂封止型半導体装置の
提供を目的とし、 半導体チップと、該半導体チップが固着されたダイステ
ージと、該半導体チップとボンディングワイヤにより接
続された外部導出用のリードとを有し、該半導体チップ
、ダイステージ、ボンディングワイヤの全表出面及び該
リードの封止領域全表面に少なくとも窒化チタン、炭化
シリコン、ダイヤモンドのいずれかのｆ！膜が被覆され
、該薄膜が被覆された部分が樹脂で封止されてなるよう
に構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は樹脂封止型半導体装置に係り、特に樹脂パッケ
ージ内部の熱ストレスの軽減と耐湿性を向上させる構造
を持たせた樹脂封止型半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
第４図は従来の樹脂封止型半導体装置の断面図を示す。
図において、１は半導体チ・ノブ、震よ半導体チップ１
がグイ付けされたダイステージ、３はリード（ダイステ
ージ２およびリード３は一体的に形成された図示しない
リードフレームの部分である）、４は半導体チ・ツブ１
の電極とり一ド３とを接続するボンディングワイヤー、
５番よ半導体チップ１を封止するための樹脂、＜ツケー
ジを示す。
かかる樹脂封止型半導体装置はモールド装置を用いる成
形方法によって一度に数十何件られる。
このような構造の樹脂封止型半導体装置の各＠ｂ分はそ
れぞれ異なる材料で作られている。例えＧｆ半導体チチ
タ１はシリコン、ダイステージ２４ま４２７０イ　（重
量比にてニッケル４２％、鉄５８％の合金）また封止の
ための樹脂パフケージ５は、エポキシ樹脂等とフィラー
（酸化珪素等）との混合物力く用いられるので、それぞ
れ膨張係数が異なる。
また、封止のために用いられる樹脂は、樹月旨封止形成
用の金型より離型し易くする離型剤力（含まれるため、
ダイステージ２やリード３のような金属と樹脂パッケー
ジ５との密着力は、半導体チップｌと樹脂パッケージ５
との密着力の１７２０〜１７３０程度と小さい。
〔発明が解決しようとする課題〕
樹脂パフケージ５は、その使用時において温度変化によ
る熱応力を受け、温度サイクルが繰り返されると、樹脂
パッケージ５と密着力の低いダイステージ２の接合面に
おいては金属と樹脂間の膨張係数の差によりスリップ現
象が発生し、ダイステージ２が樹脂パッケージ５から剥
がれてくる。
この隙間に水分が侵入すると実装時の熱ストレスで水分
が爆発し、樹脂パッケージ５のその縁部分にクランク（
ひび割れ）が発生する欠点があった。
また、半導体チップ１の電極（アルミニウム）を剥き出
しにしてボンディングワイヤー４をボンディングした接
続部分における剥き出しのアルミニウムと樹脂パッケー
ジ５とは殆ど密着しない性質がある。この接続部分に樹
脂パフケージ５に含まれた水分や不純物が、リードフレ
ーム、ボンディングワイヤー等を伝わって侵入し、アル
ミニウムを腐食させる欠点がある。
また、樹脂封止中に樹脂パッケージ５に含まれるフィラ
ーが比較的硬質の材料であるため半導体チタン１の表面
に損傷を与える欠点がある。
本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、パッ
ケージクランクの発生防止と、耐湿性の向上と、樹脂中
のフィラーによる損傷の軽減を図ることができる樹脂封
止型半導体装置の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第１図は本発明の構成を示す断面図である。半導体チタ
ン１と、該半導体チップ１が固着されたダイステージ２
と、該半導体チップ１とボンディングワイヤ４により接
続された外部導出用のり一ド３とを有し、該半導体チッ
プ１．ダイステージ２、ボンディングワイヤ４の全表出
面及び該り−ド３の封止領域全表面に少なくとも窒化チ
タン炭化シリコン、ダイヤモンドのいずれかの薄膜６が
被覆され、該薄膜６が被覆された部分が、樹脂５で封止
されてなるように構成する。
〔作　用〕
ダイステージ２に半導体チップ１をグイボンディングし
、半導体チタン１とリード３とをワイヤーボンディング
したものの封止領域の表出面に、全面的に窒化チタン膜
、炭化シリコン膜、あるいはダイヤモンド膜のいずれか
を被膜し、それを樹脂封止することにより封止樹脂との
密着力を向上させると共に、界面への水分あるいは不純
物の侵゛入を防止し、耐湿性を向上させる。また、窒化
チタン膜、炭化シリコン膜、ダイヤモンド膜は比較的硬
質であるためフィラーによる損傷を防止できる効果があ
る。
〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
第１図は本発明の構成を示す断面図、第２図は本発明の
製造方法を示す工程図、第３図はスパッタリング法によ
る窒化チタン膜形成工程の断面図を示す。以下各図を参
照しながら本発明の説明を行う。
第１図において、６は薄膜であって窒化チタンＴｉＮ膜
、炭化シリコンＳｉＣ膜、またはダイヤモンドＣ膜のい
ずれか一つにて構成され、その被膜部分をリードフレー
ムの全面にハツチングを施して示す。その製造工程は第
２図に示すように工程■にてリードフレームを用意し、
工程■にて半導体チップ１をダイステージ２にグイボン
ディングする。工程■にて半導体チップ１とリード３と
の間をワイヤーボンディングする。
工程■にて工程■まで形成されたリードフレームの全面
に窒化チタンＴｉＮ膜をスパッタリング法にて被覆する
か、または炭化シリコンＳｉＣ膜をプラズマ化学気相成
長法にて被覆するか、またはダイヤモンドＣ膜をプラズ
マ化学気相成長法にて被覆する。
第３図は窒化チタン膜にて被覆する場合の工程の断面図
であって、図示するようにリードフレームに形成された
半導体チップ１．ダイステージ２゜リード３およびボン
ディングワイヤー４を治具７の上に２個所支持する。そ
の支持個所は被覆を必要としないリード３の露出部分に
対応している。
８と９はそれぞれ電極ＡとＢ１１０はチタンのターゲッ
トでこの電極間に所要の電圧が印加され、減圧０．１　
Ｔｏｒｒ　（アルゴンガス＋窒素ガス）、加熱温度２０
０〜２５０℃の環境にて厚さ１５００人程度０スパッタ
リング成膜が行われる。
炭化シリコン膜にて被覆する場合は、例えばＨ２゜Ｓｉ
Ｈ４，ＣＪｌｌ＋　ＨＣ１、Ａｒ等のガスを用い、４０
０〜５００℃、　１３．５６ＭＨ２または４ＭＨｚのプ
ラズマ化学気相成長法により厚さ５００〜２０００人程
度形成する以下た、ダイヤモンド膜により被覆する場合
は、例えばＣ）Ｉｔ＋Ｈ２，Ａｒ等のガスを用い、４０
０℃程度、数十Ｔｏｒｒ、　１３．５６ＭＨ２または４
ＭＨｚのプラズマ化学的気相成長法により厚さ５００〜
２０００人程度形成する以下のようにしてリードフレー
ムの全面に所要の被覆が出来上がると工程■にて、例え
ばトランスファモールド金型を用いて樹脂モールドを行
う。
このときリード３の露出部分には不要の膜が被覆される
から工程■にてホーニング法によりこれを取り除く。次
に工程■にてリード３の露出部分に半田メツキを施すこ
とにより完了する。
上記の工程を経由してできた樹脂封止型半導体装置の８
チツプのサンプルを無作為にて揃え、検査を行った結果
、塩酸浸漬によるマイクロクラックの初期不良数は零、
２気圧の水中に１００８時間浸漬後加熱試験によるパッ
ケージクランクの発生件数は零の成績が得られ、耐湿性
の良好なことが立証された。
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の構成を示す断面図、 第２図は本発明の製造方法を示す工程図、第３図はスパ
ッタリング法による窒化チタン膜形成工程の断面図、 第４図は従来の樹脂封止型半導体装置の断面図を示す。 第１図において、１は半導体チップ、２はダイステージ
、３はリード、４はボンディングワイヤ、５は樹脂パッ
ケージ、６は薄膜（窒化チタン膜、炭化シリコン膜、ま
たはダイヤモンド膜）をそれぞれ示す。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれば、パッケ
ージクランクの発生防止と、耐湿性の向上と、樹脂中の
フィラーによる損傷の軽減を図るこ第 図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体チップ（１）と、該半導体チップ（１）が固着さ
    れたダイステージ（２）と、該半導体チップ（１）とボ
    ンディングワイヤ（４）により接続された外部導出用の
    リード（３）とを有し、 該半導体チップ（１）、ダイステージ（２）、ボンディ
    ングワイヤ（４）の全表出面及び該リード（３）の封止
    領域全表面に少なくとも窒化チタン、炭化シリコン、ダ
    イヤモンドのいずれかの薄膜（６）が被覆され、該薄膜
    （６）が被覆された部分が、樹脂（５）で封止されてな
    ることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
JP63200742A 1988-08-11 1988-08-11 樹脂封止型半導体装置 Pending JPH0249456A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5448106A (en) * 1991-08-20 1995-09-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Thin semiconductor integrated circuit device assembly

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