JPH0263145A - 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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- JPH0263145A JPH0263145A JP21435088A JP21435088A JPH0263145A JP H0263145 A JPH0263145 A JP H0263145A JP 21435088 A JP21435088 A JP 21435088A JP 21435088 A JP21435088 A JP 21435088A JP H0263145 A JPH0263145 A JP H0263145A
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Landscapes
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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、耐湿性、および半導体素子と封止樹脂との接
着性が改良された樹脂封止型半導体装置に関する。
着性が改良された樹脂封止型半導体装置に関する。
（従来の技術）
半導体素子表面は、湿気や不純物に極めて敏感であるた
め、樹脂等で封止し保護されている。
め、樹脂等で封止し保護されている。
第２図は、このような従来の樹脂封止型半導体装置の断
面図である。 同図にみるように、半導体素子１はリー
ドフレーム４に固定され、半導体素子１のポンディング
パッド２と、リードフレーム４のリード４ａ 、４ｂと
が金、アルミニウム等の金属線３によって接続されてい
る。 そして、これらはエポキシ樹脂等の封止樹脂５で
封止され全体が固定されている。
面図である。 同図にみるように、半導体素子１はリー
ドフレーム４に固定され、半導体素子１のポンディング
パッド２と、リードフレーム４のリード４ａ 、４ｂと
が金、アルミニウム等の金属線３によって接続されてい
る。 そして、これらはエポキシ樹脂等の封止樹脂５で
封止され全体が固定されている。
従来から、封止樹脂５が素子の表面に直接することなく
、保護コートしたポリイミド樹脂を介して樹脂封止した
樹脂封止型半導体装置が知られている。 しかし、一般
のポリイミド樹脂は、概して半導体素子との接着性が悪
く、ハーメチック封止型と違って水を吸湿しやすい樹脂
封止型半導体装置においては、耐湿性に劣ることが大き
な問題であった。 そのため、半導体素子と接着剥離を
生じないようにカップリング剤処理等をあらかじめ施す
ことは、ある程度有効である。 しかしながら、カップ
リング剤処理をしてもまだ耐湿性は十分でなく、アルミ
ニウム配線など半導体素子の腐食しやすい部分が、水分
により断線したり、吸湿時に素子のリーク電流が増大す
る等の問題があった。
、保護コートしたポリイミド樹脂を介して樹脂封止した
樹脂封止型半導体装置が知られている。 しかし、一般
のポリイミド樹脂は、概して半導体素子との接着性が悪
く、ハーメチック封止型と違って水を吸湿しやすい樹脂
封止型半導体装置においては、耐湿性に劣ることが大き
な問題であった。 そのため、半導体素子と接着剥離を
生じないようにカップリング剤処理等をあらかじめ施す
ことは、ある程度有効である。 しかしながら、カップ
リング剤処理をしてもまだ耐湿性は十分でなく、アルミ
ニウム配線など半導体素子の腐食しやすい部分が、水分
により断線したり、吸湿時に素子のリーク電流が増大す
る等の問題があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、半導体
素子と封止樹脂との接着性、耐湿性に優れ、耐湿試験に
おいてリーク電流が少なく、しかも、腐食、断線等の問
題が起こりにくく、さらに半導体素子の表面の保護層に
より半導体製造工程における加工落ちのない樹脂封止型
半導体装置を提供しようとするものである。
素子と封止樹脂との接着性、耐湿性に優れ、耐湿試験に
おいてリーク電流が少なく、しかも、腐食、断線等の問
題が起こりにくく、さらに半導体素子の表面の保護層に
より半導体製造工程における加工落ちのない樹脂封止型
半導体装置を提供しようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ね
た結果なされたもので、半導体素子表面に特定のポリイ
ミド樹脂による保護層を設けることによって、上記目的
が達成され、従来の問題点が解消されることを見いだし
、本発明を完成したものである。
た結果なされたもので、半導体素子表面に特定のポリイ
ミド樹脂による保護層を設けることによって、上記目的
が達成され、従来の問題点が解消されることを見いだし
、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、
半導体素子を樹脂封止してなる樹脂封止型半導体装置に
おいて、半導体素子表面に、一般式（但し式中、 ｎは整数を、それぞれ表す） で示されるとともに、（Ａ）と（Ｂ）の構成要素のモル
比が （Ａ）／ （Ｂ）＝９９／１〜７Ｇ／ ３Ｇであるポリ
イミド樹脂の保護層が形成され、該保護層を介し樹脂封
止してなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置であ
る。
おいて、半導体素子表面に、一般式（但し式中、 ｎは整数を、それぞれ表す） で示されるとともに、（Ａ）と（Ｂ）の構成要素のモル
比が （Ａ）／ （Ｂ）＝９９／１〜７Ｇ／ ３Ｇであるポリ
イミド樹脂の保護層が形成され、該保護層を介し樹脂封
止してなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置であ
る。
本発明に用いるポリイミド樹脂は前記した一般式を有す
るもので、酸成分とジアミン成分とを反応させて得られ
る。 酸成分としては、Ｒ１が３．３”、 ４．４’−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸、その無水物若しくは
低級アルキルエステルが用いられる。
るもので、酸成分とジアミン成分とを反応させて得られ
る。 酸成分としては、Ｒ１が３．３”、 ４．４’−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸、その無水物若しくは
低級アルキルエステルが用いられる。
また、ジアミン成分としては、Ｒ２が（Ａ）である４、
４′−ジアミノ−３，３′−ジエチル−５，５′−ジメ
チルジフェニルメタン、及びＲ２が（Ｂ）である１、３
−ビス（γアミノプロピル） −１，１，３，３−テト
ラメチルジシロキサンの混合物が用いられる。 そして
（Ａ）と（Ｂ）の構成要素のモル比、（Ａ）／（Ｂ）は
９９／１〜７０／ ３０の範囲内とする。 モル比が７
０／ ３０未満であると、耐熱性が低下するため半田ジ
ャブ付は等の熱衝撃において接着性が低下し、また９９
／１を超えると、半導体素子表面との接着性が低下する
ので好ましくない。
４′−ジアミノ−３，３′−ジエチル−５，５′−ジメ
チルジフェニルメタン、及びＲ２が（Ｂ）である１、３
−ビス（γアミノプロピル） −１，１，３，３−テト
ラメチルジシロキサンの混合物が用いられる。 そして
（Ａ）と（Ｂ）の構成要素のモル比、（Ａ）／（Ｂ）は
９９／１〜７０／ ３０の範囲内とする。 モル比が７
０／ ３０未満であると、耐熱性が低下するため半田ジ
ャブ付は等の熱衝撃において接着性が低下し、また９９
／１を超えると、半導体素子表面との接着性が低下する
ので好ましくない。
ポリイミド樹脂を製造するには、まず、前述の所定割合
に混合したジアミン成分を非プロトン系極性溶剤に溶解
し、次に前述の酸成分を加え、２０〜５０℃で１〜１０
時間反応させて、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリア
ミド酸樹脂を得る。 これを無水酢酸、ピリジン系等に
よって化学的に脱水環化させるか１５０〜２３０℃で熱
的に環化させてポリイミド樹脂を製造する。
に混合したジアミン成分を非プロトン系極性溶剤に溶解
し、次に前述の酸成分を加え、２０〜５０℃で１〜１０
時間反応させて、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリア
ミド酸樹脂を得る。 これを無水酢酸、ピリジン系等に
よって化学的に脱水環化させるか１５０〜２３０℃で熱
的に環化させてポリイミド樹脂を製造する。
ポリイミド樹脂によって半導体素子表面に保護層を形成
するには、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸
又はポリイミド樹脂を半導体素子表面に塗布、加熱硬化
して保護層を形成する。
するには、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸
又はポリイミド樹脂を半導体素子表面に塗布、加熱硬化
して保護層を形成する。
ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸樹脂の樹脂
溶液を半導体素子表面に塗布する。 ここで用いる溶剤
としては、ジメチルポルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリド゛ン等の非プロトン系極
性溶剤が最適で、その他ジエチレングリコールジメチル
エーテル、０−クレゾール、トクレゾール、ｐ−クレゾ
ール、０−タロロフェノール、１−タロロフェノール、
ｐ−タロロフェノール等が挙げられ、これらは単独もし
くは２種以上の混合系として使用する。 この樹脂溶液
は必要に応じて無機質充填剤、顔料、カーボンブラック
、チクソ刑、消泡剤、カップリング剤等を配合すること
ができる。 こうして調製したポリアミド酸樹脂溶液を
半導体素子表面に塗布し、１２０〜３５０℃の温度で数
段階に分けて数時間焼き付けて保護層を形成する。 化
学閉環したポリイミド樹脂の場合は、ポリアミド酸樹脂
の場合と同様に樹脂溶液とし、また同様に必要に応じて
池の成分を添加配合して樹脂溶液とし、半導体素子表面
に塗布し、１００〜２００℃で数時間焼き付けて保護層
を形成する。 その後、エポキシ樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
シリコーン樹脂等の成形材料で注形、トランスファー成
形、射出成形等により ０．５〜５１１程度の厚さにモ
ールドして樹脂封止型半導体装置を製造する。
溶液を半導体素子表面に塗布する。 ここで用いる溶剤
としては、ジメチルポルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリド゛ン等の非プロトン系極
性溶剤が最適で、その他ジエチレングリコールジメチル
エーテル、０−クレゾール、トクレゾール、ｐ−クレゾ
ール、０−タロロフェノール、１−タロロフェノール、
ｐ−タロロフェノール等が挙げられ、これらは単独もし
くは２種以上の混合系として使用する。 この樹脂溶液
は必要に応じて無機質充填剤、顔料、カーボンブラック
、チクソ刑、消泡剤、カップリング剤等を配合すること
ができる。 こうして調製したポリアミド酸樹脂溶液を
半導体素子表面に塗布し、１２０〜３５０℃の温度で数
段階に分けて数時間焼き付けて保護層を形成する。 化
学閉環したポリイミド樹脂の場合は、ポリアミド酸樹脂
の場合と同様に樹脂溶液とし、また同様に必要に応じて
池の成分を添加配合して樹脂溶液とし、半導体素子表面
に塗布し、１００〜２００℃で数時間焼き付けて保護層
を形成する。 その後、エポキシ樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
シリコーン樹脂等の成形材料で注形、トランスファー成
形、射出成形等により ０．５〜５１１程度の厚さにモ
ールドして樹脂封止型半導体装置を製造する。
（作用）
本発明に係るポリイミド樹脂を使用したことによって半
導体素子表面とポリイミド樹脂との接着性が良くなり、
素子の周辺から湿気を吸収することがなく耐湿性が向上
し、製造工程中の信頼性も向上する。
導体素子表面とポリイミド樹脂との接着性が良くなり、
素子の周辺から湿気を吸収することがなく耐湿性が向上
し、製造工程中の信頼性も向上する。
（実施例）
次に本発明を実施例によって説明する。
第１ａ図に示すように、半導体素子１の表面にポリイミ
ド樹脂をスピンナーを用いて硬化後の膜厚が１〜１０μ
ｍとなるように塗布し、９５℃で５分間加熱後、１５０
℃で２時間加熱する。 こうして得られたポリイミド樹
脂表面に、フォトレジストを塗布し、乾燥後に保護層６
のパターンを露光する。 露光したものを現像、リンス
、乾燥し、ポンディングパッド２やその他年必要な部分
をヒドラジン等でエツチング除去する。 エツチング終
了後リンスして乾燥し、その後レジストを剥離して再度
リンス乾燥することによってポリイミド樹脂の保護層６
を形成した。 こうして得られた半導体素子を使用して
樹脂封止型半導体装置が！＠！遺される。 すなわち、
第１ｂ図に示すようにポリイミド樹脂による保護層６で
保護された半導体素子１はリードフレーム４に固定され
、半導体素子１のポンディングパッド２はリード４ａ
４ｂに金属線３によって接続されて、エポキシ樹脂５
で封止される。 ここでポンディングパッド２に樹脂を
コートしなかった理由は、金属線３を接続させるボンデ
ィング工程があることと、エポキシ樹脂５とポリイミド
樹脂層との熱膨脹係数の差に起因する事故が発生するお
それがあるからである。
ド樹脂をスピンナーを用いて硬化後の膜厚が１〜１０μ
ｍとなるように塗布し、９５℃で５分間加熱後、１５０
℃で２時間加熱する。 こうして得られたポリイミド樹
脂表面に、フォトレジストを塗布し、乾燥後に保護層６
のパターンを露光する。 露光したものを現像、リンス
、乾燥し、ポンディングパッド２やその他年必要な部分
をヒドラジン等でエツチング除去する。 エツチング終
了後リンスして乾燥し、その後レジストを剥離して再度
リンス乾燥することによってポリイミド樹脂の保護層６
を形成した。 こうして得られた半導体素子を使用して
樹脂封止型半導体装置が！＠！遺される。 すなわち、
第１ｂ図に示すようにポリイミド樹脂による保護層６で
保護された半導体素子１はリードフレーム４に固定され
、半導体素子１のポンディングパッド２はリード４ａ
４ｂに金属線３によって接続されて、エポキシ樹脂５
で封止される。 ここでポンディングパッド２に樹脂を
コートしなかった理由は、金属線３を接続させるボンデ
ィング工程があることと、エポキシ樹脂５とポリイミド
樹脂層との熱膨脹係数の差に起因する事故が発生するお
それがあるからである。
このようにして製造された樹脂封止型半導体装置につい
て信頼性試験を行ったところ、耐湿性について １２５
℃の飽和水蒸気中で８００時間以上の高信頼性が得られ
、さらに装置製造工程における不良もほとんどないこと
が確認された。
て信頼性試験を行ったところ、耐湿性について １２５
℃の飽和水蒸気中で８００時間以上の高信頼性が得られ
、さらに装置製造工程における不良もほとんどないこと
が確認された。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の樹脂封止型半導体装置は
、従来のものと異なり、特定のポリイミド樹脂を用いた
ことによって、半導体素子表面と保護層、及び封止樹脂
と保護層との接着性が改善され、極めて優れた耐湿性を
得ることができる。
、従来のものと異なり、特定のポリイミド樹脂を用いた
ことによって、半導体素子表面と保護層、及び封止樹脂
と保護層との接着性が改善され、極めて優れた耐湿性を
得ることができる。
そして腐食、断線もなくなり、半導体装置の製造工程に
おける加工落ちも少なくなり、高信頼性の半導体装置を
製造することができるものである。
おける加工落ちも少なくなり、高信頼性の半導体装置を
製造することができるものである。
第１ａ図は本発明に係る半導体素子の平面図、第１ｂ図
は第１ａ図の半導体素子を使用した本発明の樹脂封止型
半導体装！の一例を示す断面図、第２図は従来の樹脂封
止型半導体装置の断面図である。 １・・・半導体素子、 ２・・・ポンディングパッド、
３・・・金属線、 ４，４ａ、４ｂ・・・リードフレー
ム、５・・・封止樹脂、 ６・・・保護層（ポリイミド
樹脂）。 第１ａ図 第１ｂ図
は第１ａ図の半導体素子を使用した本発明の樹脂封止型
半導体装！の一例を示す断面図、第２図は従来の樹脂封
止型半導体装置の断面図である。 １・・・半導体素子、 ２・・・ポンディングパッド、
３・・・金属線、 ４，４ａ、４ｂ・・・リードフレー
ム、５・・・封止樹脂、 ６・・・保護層（ポリイミド
樹脂）。 第１ａ図 第１ｂ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子を樹脂封止してなる樹脂封止型半導体装
置において、半導体素子表面に、一般式▲数式、化学式
、表等があります▼ （但し式中、 Ｒ＾１は▲数式、化学式、表等があります▼を、 Ｒ＾２は（Ａ）▲数式、化学式、表等があります▼およ
び （Ｂ）▲数式、化学式、表等があります▼を、 ｎは整数を、それぞれ表す） で示されるとともに、（Ａ）と（Ｂ）の構成要素のモル
比が （Ａ）／（Ｂ）＝９９／１〜７０／３０ であるポリイミド樹脂の保護層が形成され、該保護層を
介し樹脂封止してなることを特徴とする樹脂封止型半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21435088A JPH0263145A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21435088A JPH0263145A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263145A true JPH0263145A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16654315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21435088A Pending JPH0263145A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0263145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282558A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Toshiba Chem Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
| US5476003A (en) * | 1993-10-05 | 1995-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Measuring sensor for determining gas compositions |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59219330A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-10 | オーシージー マイクロエレクトロニク マテリアルズ インク． | ポリイミド、その製造方法および用途 |
| JPS61141735A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-28 | チバ−ガイギ− ア−ゲ− | ポリイミド類からなる保護フィルム類または写真的な浮彫複写物類の製造方法 |
| JPS61236829A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | チバ‐ガイギー アーゲー | 塗装された材料及びその利用方法 |
| JPS6256948A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-12 | チバ−ガイギ− アクチエンゲゼルシヤフト | 被覆材料 |
| JPS6327833A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 耐熱性を有する画像の形成方法 |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP21435088A patent/JPH0263145A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59219330A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-10 | オーシージー マイクロエレクトロニク マテリアルズ インク． | ポリイミド、その製造方法および用途 |
| JPS61141735A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-28 | チバ−ガイギ− ア−ゲ− | ポリイミド類からなる保護フィルム類または写真的な浮彫複写物類の製造方法 |
| JPS61236829A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-22 | チバ‐ガイギー アーゲー | 塗装された材料及びその利用方法 |
| JPS6256948A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-12 | チバ−ガイギ− アクチエンゲゼルシヤフト | 被覆材料 |
| JPS6327833A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 耐熱性を有する画像の形成方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282558A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Toshiba Chem Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
| US5476003A (en) * | 1993-10-05 | 1995-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Measuring sensor for determining gas compositions |
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