JPH06236899A - Resin sealed type semiconductor device - Google Patents

Resin sealed type semiconductor device

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JPH06236899A
JPH06236899A JP5239448A JP23944893A JPH06236899A JP H06236899 A JPH06236899 A JP H06236899A JP 5239448 A JP5239448 A JP 5239448A JP 23944893 A JP23944893 A JP 23944893A JP H06236899 A JPH06236899 A JP H06236899A
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JP
Japan
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resin
semiconductor device
semiconductor chip
die
die bonding
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JP5239448A
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Japanese (ja)
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Michiya Azuma
道也 東
Min Tai Kao
カオ・ミン・タイ
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a resin sealed semiconductor device which is excellent in moisture resistance reliability and wherein cracks are less generated in a sealing resin layer when the device is surface-mounted. CONSTITUTION:A resin sealed semiconductor device is equipped with a semiconductor chip 13 mounted on a die pad 11 through the intermediary of a die bonding pad 12, a lead 17 electrically connected to the die bonding pad 12 of the semiconductor chip 13 arranged on the periphery of the die pad 11, and a sealing resin layer 21 which seals up the semiconductor chip 13 so as to enable a part of the lead 17 to be esposed out of it, wherein adhesive resins 14 and 15 are provided, at least, either between the die pad 11 and the die bonding pad 12 or between the semiconductor chip 13 and the die bonding pad 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップが封止樹
脂によって封止されてなる樹脂封止型半導体装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device in which a semiconductor chip is sealed with a sealing resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置の高密度実装化に伴っ
て、クワッドフラットパッケージ(QFP)、プラスチ
ックリード付チップキャリア(PLCC)、スモールア
ウトラインJ−ベントパッケージ(SOJ)等の表面実
装用薄型樹脂封止パッケージの開発が進んでいる。
2. Description of the Related Art In recent years, along with high density mounting of semiconductor devices, quad flat package (QFP), chip carrier with plastic leads (PLCC), small outline J-vent package (SOJ) and other thin resin for surface mounting. The development of sealed packages is progressing.

【0003】これら樹脂封止パッケージを備えた樹脂封
止型半導体装置は、一般的には、半導体チップが各種の
封止樹脂によって封止された構造をとっている。詳しく
は、半導体チップが、ダイボンディング部を介してリー
ドフレームのダイパッド上に搭載され、更に、半導体チ
ップ上面のボンディングパッドがボンディングワイヤー
によってリードフレームのインナーリードと電気的に接
続された状態で樹脂封止されている。
A resin-encapsulated semiconductor device provided with these resin-encapsulated packages generally has a structure in which a semiconductor chip is encapsulated with various encapsulating resins. Specifically, the semiconductor chip is mounted on the die pad of the lead frame via the die bonding portion, and further, the resin-encapsulated state in which the bonding pad on the upper surface of the semiconductor chip is electrically connected to the inner lead of the lead frame by the bonding wire. It has been stopped.

【0004】このような樹脂封止型半導体装置は、基板
上に実装される際に、約200℃以上の高温条件下に置
かれる。このとき、封止樹脂層内部に吸湿された水分が
急激に蒸気化して高圧が加わるため、封止樹脂層内部の
各部材間界面に、例えば接着不良による剥離部分がある
と、膨れやクラックが発生し耐湿信頼性が著しく低下す
る。
Such a resin-encapsulated semiconductor device is placed under a high temperature condition of about 200 ° C. or higher when it is mounted on a substrate. At this time, since the moisture absorbed inside the sealing resin layer is rapidly vaporized and a high pressure is applied, swelling or cracking occurs at the interface between the members inside the sealing resin layer, for example, when there is a peeled portion due to poor adhesion. Moisture resistance reliability is significantly reduced.

【0005】このような問題を解決するため、様々な技
術が提唱されている。例えば、特開昭63−17955
4に開示されたダイパッドの下面にポリイミド系樹脂被
膜を形成することにより、ダイパッドと封止樹脂層との
接着性を高める技術、特開平1−261853に開示さ
れたインナーリードの全表面、ダイパッドの下面及び側
面、ボンディングワイヤーの全表面、並びに半導体チッ
プの上面及び側面と封止樹脂層との界面に接着性樹脂被
膜を介在させ、上記各部材と封止樹脂層との接着性を高
める技術、及び特開平3−22465に開示された半導
体チップの上面及びダイパッドの下面にポリイミド系樹
脂被膜を形成することにより、これら部材と封止樹脂層
との接着性を高める技術等である。
Various techniques have been proposed in order to solve such problems. For example, JP-A-63-17955
A technique for improving the adhesiveness between the die pad and the sealing resin layer by forming a polyimide resin coating on the lower surface of the die pad disclosed in JP-A No. 4-261853; A technique for enhancing the adhesiveness between the above-mentioned members and the sealing resin layer by interposing an adhesive resin coating on the lower surface and the side surface, the entire surface of the bonding wire, and the interface between the upper surface and the side surface of the semiconductor chip and the sealing resin layer, Also disclosed is the technique disclosed in JP-A-3-22465, in which a polyimide resin coating is formed on the upper surface of the semiconductor chip and the lower surface of the die pad to enhance the adhesiveness between these members and the sealing resin layer.

【0006】しかしながら、これらの技術では、リード
フレームと封止樹脂層との界面を通じて吸湿された水分
が侵入して、特に接着性が劣化し易いダイボンディング
部とダイパッドとの界面の接着性は改善されない。即
ち、従来ダイボンディング部には半導体チップとダイパ
ッドとの熱膨張係数の差に基因して、これら部材間で発
生する応力を緩和し得る材料が選択されているが、この
ような材料をダイボンディング部に使用し、単に半導体
チップをダイパッド上に搭載した場合には、当該界面に
おける接着性は高温高湿状態において著しく劣化する。
このため、表面実装時に、前記ダイボンディング部とダ
イパッドとの界面において剥離が生じ、最終的には膨れ
及び封止樹脂層におけるクラックが発生する。
However, in these techniques, moisture absorbed through the interface between the lead frame and the sealing resin layer intrudes, and the adhesiveness at the interface between the die bonding portion and the die pad where the adhesiveness is particularly likely to deteriorate is improved. Not done. That is, conventionally, a material that can alleviate the stress generated between these members due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the die pad has been selected for the die bonding portion. When the semiconductor chip is mounted on the die pad and is simply used for the parts, the adhesiveness at the interface is significantly deteriorated in a high temperature and high humidity state.
Therefore, during surface mounting, peeling occurs at the interface between the die bonding portion and the die pad, and eventually swelling and cracks occur in the sealing resin layer.

【0007】また、このような半導体装置では、ダイボ
ンディング部を形成するダイボンディング剤の特性にも
問題があることが多い。即ち、従来より、ダイボンディ
ング剤としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド系
樹脂等に、硬化剤、反応性希釈剤、低応力付与剤、溶
媒、導電性付与剤等を適合してなる樹脂ペーストが一般
に使用されている。しかしながら、このようなダイボン
ディング剤を使用した従来の樹脂封止型半導体装置で
は、表面実装プロセス時の冷熱工程において特に半導体
チップに対し不均一に熱応力がかかり、半導体チップと
ダイボンディング剤との界面で剥離が発生し、封止樹脂
層に膨れ及びクラックが生じ易くなっている。
Further, in such a semiconductor device, there are many problems in the characteristics of the die bonding agent forming the die bonding portion. That is, conventionally, as a die bonding agent, for example, a resin paste obtained by adapting a curing agent, a reactive diluent, a low stress imparting agent, a solvent, a conductivity imparting agent, etc. to an epoxy resin or a polyimide resin, etc. It is commonly used. However, in the conventional resin-encapsulated semiconductor device using such a die bonding agent, non-uniform thermal stress is applied to the semiconductor chip particularly in the cooling / heating step during the surface mounting process, and the semiconductor chip and the die bonding agent Peeling occurs at the interface and swelling and cracks are likely to occur in the sealing resin layer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたもので、その目的は、表面実装時におい
て、封止樹脂層におけるクラックの発生が少ない、耐湿
信頼性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a resin excellent in moisture resistance reliability in which cracks are less likely to occur in a sealing resin layer during surface mounting. An object is to provide a sealed semiconductor device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、下
記本発明の第1及び第2の樹脂封止型半導体装置により
達成される。この発明の第1の樹脂封止型半導体装置
は、ダイパッド上にダイボンディング部を介して搭載さ
れた半導体チップと、前記ダイパッドの周辺部に配設さ
れ前記半導体チップのボンディングパッド部と電気的に
接続されたリードと、前記リードの一部が外部に導出す
るように、前記半導体チップを封止する封止樹脂層とを
具備する樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイパッ
ドと前記ダイボンディング部との間、及び前記半導体チ
ップと前記ダイボンディング部との間の少なくともいず
れか一方に接着性樹脂層が介在することを特徴とする。
The above objects can be achieved by the first and second resin-encapsulated semiconductor devices of the present invention described below. A first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention is a semiconductor chip mounted on a die pad via a die bonding portion, and electrically connected to a bonding pad portion of the semiconductor chip disposed in the peripheral portion of the die pad. What is claimed is: 1. A resin-sealed semiconductor device comprising: a connected lead; and a sealing resin layer that seals the semiconductor chip so that a part of the lead is led to the outside. And an adhesive resin layer interposed between the semiconductor chip and the die bonding portion.

【0010】本発明の第1の樹脂封止型半導体装置で
は、ダイボンディング部とダイパッド上面の間および/
またはダイボンディング部と半導体チップ下面との間に
介在した接着性樹脂層によって、この部分への水分の侵
入が防止され、またダイパッド上面および/または半導
体チップ下面の微細な凹凸が平坦化され、接着性が著し
く向上している。こうして、ダイボンディング部とダイ
パッドおよび/または半導体チップとの界面では、高温
高湿状態における接着性の劣化が抑えられ、剥離が生じ
ない。ひいては、この界面からの膨れ及び封止樹脂層に
おけるクラックの発生が低減される。
In the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, between the die bonding portion and the upper surface of the die pad and /
Alternatively, an adhesive resin layer interposed between the die bonding portion and the lower surface of the semiconductor chip prevents moisture from entering this portion, and fine irregularities on the upper surface of the die pad and / or the lower surface of the semiconductor chip are flattened for adhesion. The property is remarkably improved. In this way, at the interface between the die bonding portion and the die pad and / or the semiconductor chip, deterioration of the adhesiveness in a high temperature and high humidity state is suppressed, and peeling does not occur. As a result, the swelling from the interface and the occurrence of cracks in the sealing resin layer are reduced.

【0011】特に近年、樹脂封止型半導体装置では、高
密度集積化による半導体チップの大型化に伴って、半導
体チップとリードフレームとの熱膨張係数の違いに起因
して発生する熱応力が、ダイボンディング部とダイパッ
ドおよび半導体チップとの界面に強く加わる。このた
め、これらの部分における剥離が発生し易い。従って、
当該界面に接着性樹脂層を設けることは、剥離の抑止に
最も効果的である。
Particularly in recent years, in the resin-encapsulated semiconductor device, thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the lead frame has been It is strongly applied to the interface between the die bonding part, the die pad and the semiconductor chip. Therefore, peeling easily occurs at these portions. Therefore,
Providing an adhesive resin layer on the interface is most effective in suppressing peeling.

【0012】また、この発明の第2の樹脂封止型半導体
装置は、ダイパッド上にダイボンディング部を介して搭
載された半導体チップと、前記ダイパッドの周辺部に配
設され、前記半導体チップのボンディングパッド部と電
気的に接続されたリードと、前記リードの一部が外部に
導出するように前記半導体チップを封止する封止樹脂層
とを具備した樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイ
ボンディング部を構成するダイボンディング剤の熱膨張
率が、前記封止樹脂層の熱膨張率の±50%の範囲にあ
ることを特徴とする。
A second resin-encapsulated semiconductor device of the present invention is a semiconductor chip mounted on a die pad via a die bonding portion, and is disposed in the peripheral portion of the die pad to bond the semiconductor chip. A resin-encapsulated semiconductor device comprising: a lead electrically connected to a pad portion; and a sealing resin layer that seals the semiconductor chip so that a part of the lead is led to the outside. The thermal expansion coefficient of the die bonding agent forming the die bonding portion is within a range of ± 50% of the thermal expansion coefficient of the sealing resin layer.

【0013】まず、本発明における第1の樹脂封止型半
導体装置について詳細に説明する。本発明の第1の樹脂
封止型半導体装置において、前記接着性樹脂層の厚み
は、表面実装時に剥離が生じない程度の接着性が付与さ
れるように適宜設定され得るが、約20μm以下である
ことが好ましい。20μmを超えると、接着性樹脂層及
びダイボンディング部の総厚みが非常に大きくなり、ひ
いては、ボンダビリティー性の問題が生じる。また、パ
ッケージの薄型化の傾向の中では、パッケージに収める
ために封止樹脂層の厚みを薄くせざるをえず、封止樹脂
層における機械的強度が低下するため好ましくない。
First, the first resin-sealed semiconductor device of the present invention will be described in detail. In the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, the thickness of the adhesive resin layer may be appropriately set so that the adhesiveness is such that peeling does not occur during surface mounting, but is about 20 μm or less. Preferably there is. When it exceeds 20 μm, the total thickness of the adhesive resin layer and the die bonding portion becomes very large, which causes a problem of bondability. Further, in the trend of making the package thinner, the thickness of the encapsulating resin layer has to be reduced in order to accommodate it in the package, which is not preferable because the mechanical strength of the encapsulating resin layer decreases.

【0014】前記接着性樹脂層は、予めダイパッド上面
および/または半導体チップ下面に形成された上で、半
導体装置が組立てられる。この接着性樹脂層の形成方法
としては、特に限定されないが、例えば、ダイパッド上
面および/または半導体チップ下面にワニス状の接着性
樹脂をポッティングし、スピナー等によって薄層化する
方法、接着性樹脂をスプレー等により吹き付ける方法、
印刷する方法、はけ等を用いて塗布する方法が挙げられ
る。
The adhesive resin layer is formed on the upper surface of the die pad and / or the lower surface of the semiconductor chip in advance, and then the semiconductor device is assembled. The method for forming this adhesive resin layer is not particularly limited, but for example, a method of potting a varnish-like adhesive resin on the upper surface of the die pad and / or the lower surface of the semiconductor chip and thinning it with a spinner or the like, Method of spraying with a spray,
Examples thereof include a printing method and a coating method using a brush.

【0015】前記接着性樹脂層は、ダイボンディング部
とダイパッドおよび/または半導体チップとの界面にお
いて、この界面の全面に亘って、または部分的に形成さ
れ得る。後者の場合、具体的には、縦縞状、即ち適当な
間隔を有するライン状、円形状、角状といった形状が挙
げられる。この接着性樹脂層の平面形状に関しても、表
面実装時に剥離が生じない程度の接着性が付与されるよ
うに、適宜設定することが必要である。
The adhesive resin layer may be formed at the interface between the die bonding portion and the die pad and / or the semiconductor chip, over the entire interface or partially. In the case of the latter, specifically, a vertical stripe shape, that is, a line shape having an appropriate interval, a circular shape, a square shape, or the like can be given. The planar shape of the adhesive resin layer also needs to be appropriately set so that the adhesiveness is such that peeling does not occur during surface mounting.

【0016】前記接着性樹脂の材料としては、熱硬化性
樹脂、光硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂の中から、ダイ
パッドおよび/または半導体チップとダイボンディング
部との界面への水分の侵入を防止することができ、即ち
防湿効果を有し、且つダイパッド上面および/または半
導体チップ下面との接着性がダイボンディング剤より高
い樹脂が単独でまたは2種以上混合して適用される。ま
た、接着性樹脂層がダイボンディング部の両面に形成さ
れる場合には、各々の層を形成する樹脂は同じであって
も異なっていてもよい。
The material of the adhesive resin is a thermosetting resin, a photocurable resin, or a thermoplastic resin, which prevents water from entering the die pad and / or the interface between the semiconductor chip and the die bonding portion. That is, a resin having a moisture-proof effect and having higher adhesiveness to the upper surface of the die pad and / or the lower surface of the semiconductor chip than the die bonding agent is used alone or in combination of two or more kinds. When the adhesive resin layers are formed on both sides of the die bonding portion, the resin forming each layer may be the same or different.

【0017】前記熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂の例と
しては、熱硬化性ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、
ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリブタジエ
ン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、アクリル系樹脂
等が挙げられる。前記熱可塑性樹脂の例としては、熱可
塑性ポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ABS系樹脂、
フェノキシ系樹脂等が挙げられる。
Examples of the thermosetting resin and the photocurable resin include thermosetting polyimide resin, epoxy resin,
Examples thereof include polyester resins, silicone resins, polybutadiene resins, diallyl phthalate resins, acrylic resins and the like. Examples of the thermoplastic resin include thermoplastic polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, ABS resin,
Examples include phenoxy resin.

【0018】特に、本発明における第1の樹脂封止型半
導体装置では、前記接着性樹脂として、上記樹脂のうち
一般的なダイボンディング剤及び封止樹脂層との接着力
が非常に強いという点で熱硬化性または熱可塑性のポリ
イミド系樹脂が好適である。
In particular, in the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, the adhesive resin has a very strong adhesive force to the general die bonding agent and the encapsulating resin layer among the above-mentioned resins. Thus, a thermosetting or thermoplastic polyimide resin is suitable.

【0019】前記熱硬化性ポリイミド系樹脂としては、
マレイン酸とジアミンから合成され得るマレイミド系樹
脂に、硬化剤、硬化触媒等を配合してなる樹脂組成物
や、末端に炭素−炭素三重結合を有するポリイミド系樹
脂等が挙げられる。
As the thermosetting polyimide resin,
Examples of the resin composition include a maleimide resin that can be synthesized from maleic acid and a diamine, and a curing agent, a curing catalyst, and the like, and a polyimide resin that has a carbon-carbon triple bond at its terminal.

【0020】ここで、マレイミド系樹脂の具体例として
は、N,N'- フェニレンビスマレイミド、N,N'- ヘキサメ
チレンビスマレイミド、N,N'- ジフェニルメタンビスマ
レイミド、N,N'- オキシ−ジ-p- フェニレンビスマレイ
ミド、N,N'-4,4'-ベンゾフェノンビスマレイミド、N,N'
-p- ジフェニルスルホンビスマレイミド、N,N'-(3,3'-
ジメチル)メチレン−ジ-p- フェニレンビスマレイミ
ド、ポリ(フェニレンメチレン)ポリマレイミド、2,2-
ビス(4-フェノキシフェニル)プロパン-N,N'-ビスマレ
イミド、ビス(4-フェノキシフェニル)スルホン-N,N'-
ビスマレイミド、1,4-ビス(4-フェノキシ)ベンゼン-
N,N'-ビスマレイミド、1,3-ビス(4-フェノキシ)ベン
ゼン-N,N'-ビスマレイミド、1,3-ビス(3-フェノキシ)
ベンゼン-N,N'-ビスマレイミド等が挙げられる。
Specific examples of the maleimide resin include N, N'-phenylene bismaleimide, N, N'-hexamethylene bismaleimide, N, N'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-oxy-. Di-p-phenylene bismaleimide, N, N'-4,4'-benzophenone bismaleimide, N, N '
-p-diphenylsulfone bismaleimide, N, N '-(3,3'-
Dimethyl) methylene-di-p-phenylene bismaleimide, poly (phenylene methylene) polymaleimide, 2,2-
Bis (4-phenoxyphenyl) propane-N, N'-bismaleimide, bis (4-phenoxyphenyl) sulfone-N, N'-
Bismaleimide, 1,4-bis (4-phenoxy) benzene-
N, N'-bismaleimide, 1,3-bis (4-phenoxy) benzene-N, N'-bismaleimide, 1,3-bis (3-phenoxy)
Examples thereof include benzene-N, N'-bismaleimide.

【0021】マレイミド系樹脂の硬化剤には、アミン化
合物が好適に使用され得る。このアミン化合物の例とし
ては、4,4'- ジアミノジフェニルメタン、4,4'- ジアミ
ノジフェニルオキシド、4,4'- ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4'- ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'-
ジアミノシクロヘキサン、2,6-ジアミノピリジン、m-フ
ェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,2'- ビス
(4-アミノフェニル)プロパン、ビス(4-アミノフェニ
ル)メチルホスフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニ
ル)メチルアミン、1,5-ジアミノナフタレン、m-キシリ
レンジアミン、ビス(4-アミノフェニル)フェニルメタ
ン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、1,
1-ビス(4-アミノフェニル -3-メタルフェニル)シクロ
ヘキサン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、N,N'- ビ
ス(4-アミノベンジル)-p-フェニレンジアミン、4,4'-
メチレンビス(2-クロロアニリン)、2,2-ビス[4-(4-ア
ミノフェノキシ)フェニル] プロパン、2,2-ビス[4-(4-
アミノフェノキシ)フェニル] スルホン、1,4-ビス(4-
アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェ
ノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベ
ンゼン等のジアミン、その他ポリアミン等が挙げられ
る。これらアミン化合物は、単独であるいは2種以上混
合して使用され得る。
An amine compound can be preferably used as the curing agent for the maleimide resin. Examples of this amine compound include 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl oxide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-
Diaminocyclohexane, 2,6-diaminopyridine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, bis (4-aminophenyl) methylphosphine oxide, bis (4-amino) Phenyl) methylamine, 1,5-diaminonaphthalene, m-xylylenediamine, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 1,
1-bis (4-aminophenyl-3-metalphenyl) cyclohexane, 4,4-diaminodiphenyl ether, N, N'-bis (4-aminobenzyl) -p-phenylenediamine, 4,4'-
Methylenebis (2-chloroaniline), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-
Examples thereof include diamines such as aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene and 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, and polyamines. These amine compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0022】マレイミド系樹脂の硬化促進剤としては、
マレイミド基と前記硬化剤との反応を促進させる化合物
であればよく、例えば、過酸化物、ホスフィン類、イミ
ダゾール類、ジアザビシクロアルカン類等が挙げられ
る。
As the curing accelerator for the maleimide resin,
Any compound that accelerates the reaction between the maleimide group and the curing agent may be used, and examples thereof include peroxides, phosphines, imidazoles, and diazabicycloalkanes.

【0023】また、前記熱可塑性ポリイミド系樹脂は、
一般的には、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン類
の重縮合反応によって合成され得る。テトラカルボン酸
二無水物の例としては、ピロメリット酸二無水物、ベン
ゾフェノンテトラカンボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタ
レンテトラカルボン酸二無水物、3,3,4,4-ジフェニルテ
トラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは、単
独でまたは2種以上混合して使用され得る。一方、ジア
ミンとしては、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジ
アミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、4,4-ジアミノ
ジフェニルプロパン、4,4-ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4-ジアミノジフェニルスルフィドや、ジアミノプ
ロピルテトラメチルジシロキサン等のシロキサン含有ジ
アミンが挙げられる。これらジアミンも、単独でまたは
2種以上混合して使用され得る。
Further, the thermoplastic polyimide resin is
Generally, it can be synthesized by a polycondensation reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamines. Examples of tetracarboxylic acid dianhydride, pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracambonic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3,4,4- Examples thereof include diphenyltetracarboxylic dianhydride. These may be used alone or in combination of two or more. On the other hand, as the diamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenylmethane, 4,4-diaminodiphenylpropane, 4,4-diaminodiphenyl ether, 4,4-diaminodiphenyl sulfide or diaminopropyl tetraphenyl Examples include siloxane-containing diamines such as methyldisiloxane. These diamines may be used alone or in admixture of two or more.

【0024】本発明における第1の樹脂封止型半導体装
置では、従来より試みられているように、半導体チップ
の上面及び側面、ダイパッドの側面および下面、ダイボ
ンディング部の側面、ボンディングワイヤー及びリード
の表面に同様の接着性樹脂層を形成し、これら部材と封
止樹脂層との接着性を改善して、封止樹脂層とこれら部
材との界面での膨れ及びクラックの発生を低減させるこ
ともできる。
In the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, the upper and side surfaces of the semiconductor chip, the side surfaces and the lower surface of the die pad, the side surfaces of the die bonding portion, the bonding wires and the leads, as has been conventionally tried. It is also possible to form a similar adhesive resin layer on the surface, improve the adhesiveness between these members and the sealing resin layer, and reduce the occurrence of swelling and cracks at the interface between the sealing resin layer and these members. it can.

【0025】本発明における第1の樹脂封止型半導体装
置では、上記接着性樹脂層を半導体チップとダイボンデ
ィング部との間に設けることにより、ダイパッドを、例
えば穴を設けるなど任意に形状にすることが可能となり
好ましい。また、上記接着性樹脂層を、ダイパッドとダ
イボンディング部との間並びにダイボンディング部と半
導体チップとの間の両者に設けることはより好ましい。
In the first resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention, by providing the adhesive resin layer between the semiconductor chip and the die bonding portion, the die pad is arbitrarily shaped, for example, provided with a hole. It is possible and preferable. It is more preferable to provide the adhesive resin layer both between the die pad and the die bonding portion and between the die bonding portion and the semiconductor chip.

【0026】次に、本発明における第1の樹脂封止型半
導体装置を構成する他の部材について詳述する。前記封
止樹脂層に使用される樹脂材料としては、一般的に封止
樹脂に適用可能なものであれば特に限定されない。具体
例としては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、シ
リコーン系樹脂、ボリブタジエン系樹脂、ジアリルフタ
レート系樹脂、マレイミド系樹脂、アクリル系樹脂等の
熱硬化性樹脂、PPS系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げら
れる。
Next, other members constituting the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention will be described in detail. The resin material used for the sealing resin layer is not particularly limited as long as it is generally applicable to the sealing resin. Specific examples include thermosetting resins such as epoxy resins, polyester resins, silicone resins, polybutadiene resins, diallyl phthalate resins, maleimide resins, acrylic resins, and thermoplastic resins such as PPS resins. Can be mentioned.

【0027】本発明における第1の樹脂封止型半導体装
置では、上記樹脂材料のうち、エポキシ系樹脂及びマレ
イミド系樹脂が好ましい。これらの樹脂は、夫々、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、難燃剤、顔料、カップリング
剤等の各種添加剤と組み合わされ、粉末状樹脂組成物ま
たは液状樹脂組成物の形で使用され得る。
In the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, of the above resin materials, epoxy resin and maleimide resin are preferable. These resins may be used in the form of a powdery resin composition or a liquid resin composition in combination with various additives such as a curing agent, a curing accelerator, a filler, a flame retardant, a pigment and a coupling agent, respectively. .

【0028】前記エポキシ系樹脂の例としては、ノボラ
ック型エボキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、
多官能エポキシ樹脂、これらの変成樹脂が挙げられる。
これらは、単独であるいは2種以上混合して使用され得
る。エポキシ系樹脂の硬化剤の例としては、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール樹
脂、ジシアンジアミド等が挙げられる。エポキシ系樹脂
の硬化促進剤としては、エポキシ基と前記硬化剤との反
応を促進させる化合物であればよく、例えば、ホスフィ
ン類、イミダゾール類、ジアザビシクロアルカン類等が
挙げられる。
Examples of the epoxy resin include novolac type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin,
Examples thereof include polyfunctional epoxy resins and modified resins thereof.
These may be used alone or in combination of two or more. Examples of epoxy resin curing agents include phenolic resins such as phenol novolac and cresol novolac, and dicyandiamide. The curing accelerator for the epoxy resin may be any compound that accelerates the reaction between the epoxy group and the curing agent, and examples thereof include phosphines, imidazoles, and diazabicycloalkanes.

【0029】前記マレイミド系樹脂の具体例としては、
N,N'- フェニレンビスマレイミド、N,N'- ヘキサメチレ
ンビスマレイミド、N,N'- ジフェニルメタンビスマレイ
ミド、N,N'- オキシ−ジ-p- フェニレンビスマレイミ
ド、N,N'-4,4'-ベンゾフェノンビスマレイミド、N,N'-p
- ジフェニルスルホンビスマレイミド、N,N'-(3,3'- ジ
メチル)メチレン−ジ-p- フェニレンビスマレイミド、
ポリ(フェニレンメチレン)ポリマレイミド、2,2-ビス
(4-フェノキシフェニル)プロパン-N,N'-ビスマレイミ
ド、ビス(4-フェノキシフェニル)スルホン-N,N'-ビス
マレイミド、1,4-ビス(4-フェノキシ)ベンゼン-N,N'-
ビスマレイミド、1,3-ビス(4-フェノキシ)ベンゼン-
N,N'-ビスマレイミド、1,3-ビス(3-フェノキシ)ベン
ゼン-N,N'-ビスマレイミド等が挙げられる。
Specific examples of the maleimide resin include:
N, N'-phenylene bismaleimide, N, N'-hexamethylene bismaleimide, N, N'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-oxy-di-p-phenylene bismaleimide, N, N'-4, 4'-benzophenone bismaleimide, N, N'-p
-Diphenyl sulfone bismaleimide, N, N '-(3,3'-dimethyl) methylene-di-p-phenylene bismaleimide,
Poly (phenylene methylene) polymaleimide, 2,2-bis (4-phenoxyphenyl) propane-N, N'-bismaleimide, bis (4-phenoxyphenyl) sulfone-N, N'-bismaleimide, 1,4- Bis (4-phenoxy) benzene-N, N'-
Bismaleimide, 1,3-bis (4-phenoxy) benzene-
Examples thereof include N, N'-bismaleimide, 1,3-bis (3-phenoxy) benzene-N, N'-bismaleimide and the like.

【0030】マレイミド系樹脂の硬化剤には、アミン化
合物が好適に使用され得る。このアミン化合物の例とし
ては、4,4'- ジアミノジフェニルメタン、4,4'- ジアミ
ノジフェニルオキシド、4,4'- ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4'- ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'-
ジアミノシクロヘキサン、2,6-ジアミノピリジン、m-フ
ェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,2'- ビス
(4-アミノフェニル)プロパン、ビス(4-アミノフェニ
ル)メチルホスフィンオキシド、ビス(4-アミノフェニ
ル)メチルアミン、1,5-ジアミノナフタレン、m-キシリ
レンジアミン、ビス(4-アミノフェニル)フェニルメタ
ン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、1,
1-ビス(4-アミノフェニル -3-メチルフェニル)シクロ
ヘキサン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、N,N'- ビ
ス(4-アミノベンジル)-p-フェニレンジアミン、4,4'-
メチレンビス(2-クロロアニリン)、2,2-ビス[4-(4-ア
ミノフェノキシ)フェニル] プロパン、2,2-ビス[4-(4-
アミノフェノキシ)フェニル] スルホン、1,4-ビス(4-
アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェ
ノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベ
ンゼン等のジアミン、その他ポリアミン等が挙げられ
る。これらアミン化合物は、単独であるいは2種以上混
合して使用され得る。
An amine compound can be preferably used as the curing agent for the maleimide resin. Examples of this amine compound include 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl oxide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-
Diaminocyclohexane, 2,6-diaminopyridine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, bis (4-aminophenyl) methylphosphine oxide, bis (4-amino) Phenyl) methylamine, 1,5-diaminonaphthalene, m-xylylenediamine, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 1,
1-bis (4-aminophenyl-3-methylphenyl) cyclohexane, 4,4-diaminodiphenyl ether, N, N'-bis (4-aminobenzyl) -p-phenylenediamine, 4,4'-
Methylenebis (2-chloroaniline), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-
Examples thereof include diamines such as aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene and 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, and polyamines. These amine compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0031】マレイミド系樹脂の硬化促進剤としては、
マレイミド基と前記硬化剤との反応を促進させる化合物
であればよく、例えば、過酸化物、ホスフィン類、イミ
ダゾール類、ジアザビシクロアルカン類等が挙げられ
る。
As the curing accelerator for the maleimide resin,
Any compound that accelerates the reaction between the maleimide group and the curing agent may be used, and examples thereof include peroxides, phosphines, imidazoles, and diazabicycloalkanes.

【0032】これらエポキシ系樹脂及びマレイミド系樹
脂は、相互にあるいは更にフェノール系樹脂等の異種の
材料と適宜混合して使用してもよい。また、封止樹脂層
において上記封止樹脂層と組み合わされて使用され得る
充填剤としては、シリカ、アルミナ、石英、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の粉末材料が挙げ
られる。
The epoxy resin and the maleimide resin may be used in admixture with each other or with a different material such as a phenol resin. In addition, examples of the filler that can be used in combination with the sealing resin layer in the sealing resin layer include powder materials such as silica, alumina, quartz, silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride.

【0033】また、前記樹脂組成物には、半導体チップ
に対する応力を低減させる目的で、各種の低応力変性剤
が配合され得る。前記樹脂組成物は、樹脂成分(主剤)
及び各種の添加剤成分を所定の割合で配合し、ロール、
ニーダー、混合機、または押出機による混合、微粉砕可
能な特殊混合機による混合、またはこれらの方法を適宜
組み合わせて混合することにより容易に調製することが
できる。
Various low stress modifiers may be added to the resin composition for the purpose of reducing stress on the semiconductor chip. The resin composition is a resin component (main ingredient)
And various additive components are mixed in a predetermined ratio, roll,
It can be easily prepared by mixing with a kneader, a mixer, or an extruder, mixing with a special mixer capable of finely pulverizing, or mixing these methods in an appropriate combination.

【0034】前記ダイボンディング部に適用される材
料、即ちダイボンディング剤には、エポキシ樹脂やポリ
イミド樹脂に硬化剤、反応性希釈剤、溶媒、導電性付与
剤等を配合してなる樹脂ペーストのような従来より使用
されている材料や、上述したような、封止樹脂層として
使用され得る熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂等を適用す
ることができる。これらは、封止樹脂として使用される
場合と同様に、前述した各種添加剤と組み合わされ、樹
脂組成物の形で使用される。この場合、更に、反応性希
釈剤、導電性付与剤、溶剤等を配合してもよい。
The material applied to the die-bonding portion, that is, the die-bonding agent, is a resin paste prepared by mixing a curing agent, a reactive diluent, a solvent, a conductivity-imparting agent, etc. with an epoxy resin or a polyimide resin. It is possible to apply materials conventionally used, such as the thermosetting resins and thermoplastic resins that can be used as the sealing resin layer as described above. These are used in the form of a resin composition in combination with the various additives described above, as in the case of being used as a sealing resin. In this case, a reactive diluent, a conductivity-imparting agent, a solvent and the like may be further added.

【0035】特に本発明における第1の樹脂封止型半導
体では、耐熱性、耐湿性、接着性及び実用性の点で、上
記したようなエポキシ系樹脂、マレイミド系樹脂が好ま
しい。これらの樹脂は、封止樹脂として使用される場合
と同様に、各種添加剤と組み合わされ樹脂組成物の形で
使用される。更に、反応性希釈剤、導電性充填剤、溶剤
等を配合してもよい。また、後述する本発明の第2の樹
脂封止型半導体装置に用いられるダイボンディング剤も
好適に用いることができる。
Particularly in the first resin-encapsulated semiconductor of the present invention, the epoxy resin and the maleimide resin as described above are preferable in terms of heat resistance, moisture resistance, adhesiveness and practicality. These resins are used in the form of a resin composition in combination with various additives as in the case of being used as a sealing resin. Furthermore, you may mix | blend a reactive diluent, a conductive filler, a solvent, etc. Further, the die bonding agent used in the second resin-encapsulated semiconductor device of the present invention described later can also be suitably used.

【0036】これら樹脂材料からなるダイボンディング
剤は、シート状、粉末状、または液状で調製される。例
えば、前述した封止樹脂層として使用される樹脂組成物
と同様の調製方法によって、あるいは樹脂組成物とその
特性が変化しない程度の量の溶媒とを、簡易な混合装置
内で撹拌混合させる方法によって、液状のダイボンディ
ング剤が得られる。また、樹脂組成物を、圧縮プレスに
より加圧する方法、あるいは樹脂組成物を適切な溶媒に
溶解した後、シート状に広げ、溶媒を除去してシート化
する方法によって、シート状のダイボンディング剤が得
られる。
The die bonding agent made of these resin materials is prepared in the form of sheet, powder or liquid. For example, by a method similar to that of the resin composition used as the above-mentioned sealing resin layer, or a method of stirring and mixing the resin composition and a solvent in an amount that does not change the characteristics in a simple mixing device. Thus, a liquid die bonding agent is obtained. Further, the resin composition is pressed by a compression press, or the resin composition is dissolved in an appropriate solvent, then spread into a sheet, and the solvent is removed to form a sheet, whereby a sheet-shaped die bonding agent is obtained. can get.

【0037】以上の部材の他、ダイパッド、半導体チッ
プ、ボンディングワイヤー、及びリード等に関しては、
半導体装置の機能に応じて、適切なものが使用され得
る。本発明における第1の樹脂封止型半導体装置は、以
下の如きプロセスに従って製造することができる。
Regarding the die pad, the semiconductor chip, the bonding wire, the lead, etc. in addition to the above members,
An appropriate one can be used depending on the function of the semiconductor device. The first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention can be manufactured according to the following process.

【0038】まず、ダイボンディング剤により、半導体
チップをリードフレームのアイランド等からなるダイパ
ッド上に搭載する。これに先立って、ダイパッドの上面
および/または半導体チップの下面に接着性樹脂層を形
成する。続いて、半導体チップ上面のボンディングパッ
ド部とダイパッド周辺部に配設されたリートの一端、例
えばリードフレームのインナーリードとをワイヤボンデ
ィングして電気的に接続する。この後、必要に応じて、
半導体チップ、ダイパッド、ボンディングワイヤー、及
びインナーリード等の露出面上に上記と同様の接着性樹
脂層を形成してもよい。
First, a semiconductor chip is mounted on a die pad composed of islands of a lead frame by a die bonding agent. Prior to this, an adhesive resin layer is formed on the upper surface of the die pad and / or the lower surface of the semiconductor chip. Subsequently, the bonding pad portion on the upper surface of the semiconductor chip and one end of the REIT disposed around the die pad, for example, the inner lead of the lead frame are wire-bonded to be electrically connected. After this, if necessary,
An adhesive resin layer similar to the above may be formed on the exposed surface of the semiconductor chip, die pad, bonding wire, inner lead and the like.

【0039】次いで、以下の部材を、リードの他端、例
えばリードフレームのアウターリード及びダイパッドを
支持するサポートパーの端部が外部に導出するように樹
脂封止する。この封止方法には、一般的な低圧トランス
ファー成形、インジェクション成形、圧縮成形、注型等
が採用され得る。また、封止後、必要に応じて封止樹脂
のアフターキュアを行ってもよい。
Next, the following members are resin-sealed so that the other ends of the leads, for example, the outer leads of the lead frame and the ends of the support pars supporting the die pad are led out to the outside. As the sealing method, general low-pressure transfer molding, injection molding, compression molding, casting or the like can be adopted. Further, after the sealing, after-curing of the sealing resin may be performed if necessary.

【0040】次に、本発明における第2の樹脂封止型半
導体装置について詳細に説明する。本発明における第2
の樹脂封止型半導体装置は、ダイボンディング剤とし
て、上記の如く封止樹脂層と近似した熱膨張率を有する
材料が使用されている点で特徴的である。具体的には、
使用される封止樹脂によっても異なるが、通常は封止樹
脂の熱膨張率約1.0×10-5〜1.5×10-5に対
し、ダイボンディング剤の熱膨張率約0.5×10-5
2.2×10-5であることが好ましい。
Next, the second resin-sealed semiconductor device of the present invention will be described in detail. Second in the present invention
The resin-encapsulated semiconductor device is characterized in that a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the encapsulating resin layer is used as the die bonding agent as described above. In particular,
Although it varies depending on the sealing resin used, the thermal expansion coefficient of the die bonding agent is usually about 0.5, while the thermal expansion coefficient of the sealing resin is about 1.0 × 10 −5 to 1.5 × 10 −5. × 10 -5 ~
It is preferably 2.2 × 10 −5 .

【0041】このようなダイボンディング剤を使用した
場合、半導体チップは、全面に亘って同様の熱膨張特性
を有する材料で被覆され、実質的に均質化された状態に
なっている。このため、この半導体装置が表面実装時に
高温状態に置かれる際、半導体チップに対して均一に熱
応力がかかり、またダイボンディング剤と封止樹脂層と
の界面には熱応力はほとんど生じない。こうして、半導
体チップとダイボンディング剤との界面での剥離が抑え
られ、封止樹脂層において、吸湿された水分の蒸気化に
伴う膨れやクラックの発生が防止される。
When such a die bonding agent is used, the semiconductor chip is covered with a material having the same thermal expansion property over the entire surface and is substantially homogenized. Therefore, when this semiconductor device is placed in a high temperature state during surface mounting, thermal stress is uniformly applied to the semiconductor chip, and almost no thermal stress is generated at the interface between the die bonding agent and the sealing resin layer. In this way, peeling at the interface between the semiconductor chip and the die bonding agent is suppressed, and swelling and cracks due to vaporization of the absorbed moisture are prevented in the sealing resin layer.

【0042】第2の樹脂封止型半導体装置に用いられる
ダイボンディング剤は、上記の如く封止樹脂に近似した
熱膨張率を有する材料であれば特に限定されないが、実
用的には、封止樹脂として例示した熱硬化性樹脂等を挙
げることができる。これらは、封止樹脂として使用され
る場合と同様に、前述した各種添加剤と組み合わされ、
樹脂組成物の形で使用される。この場合、更に、反応性
希釈剤、導電性付与剤、溶剤等を配合してもよい。
The die bonding agent used in the second resin-sealed semiconductor device is not particularly limited as long as it is a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the sealing resin as described above, but practically, the sealing is performed. The thermosetting resin etc. which were illustrated as resin can be mentioned. These are combined with the above-mentioned various additives as in the case of being used as a sealing resin,
Used in the form of a resin composition. In this case, a reactive diluent, a conductivity-imparting agent, a solvent and the like may be further added.

【0043】このダイボンディング剤は、シート状、粉
末状、または液状で調製される。例えば、前述した封止
樹脂組成物の調製方法によって、あるいは熱硬化性樹脂
組成物とその特性が変化しない程度の量の溶媒とを、簡
易な混合装置内で撹拌混合させる方法によって、液状の
ボンディング剤が得られる。また、熱硬化性樹脂組成物
を、圧縮プレスにより加圧する方法、あるいは熱硬化性
樹脂組成物を適切な溶媒に溶解した後、シート状に広
げ、溶媒を除去してシート化する方法によって、シート
状のダイボンディング剤が得られる。
The die bonding agent is prepared in the form of sheet, powder or liquid. For example, liquid bonding is performed by the method for preparing the encapsulating resin composition described above, or by stirring and mixing the thermosetting resin composition and the solvent in an amount that does not change the characteristics in a simple mixing device. An agent is obtained. Further, the thermosetting resin composition, by a method of pressurizing by a compression press, or by dissolving the thermosetting resin composition in a suitable solvent, then spread into a sheet, remove the solvent to form a sheet, A die-shaped bonding agent is obtained.

【0044】尚、本発明における第2の樹脂封止型半導
体装置において、ダイボンディング剤は、熱膨張率以外
の特性に関しても封止樹脂層と近似した範囲にあること
が好ましい。例えば、熱応力係数が、約1.5〜5.0
(一般的な封止樹脂の係数:2.5〜4.0)、ガラス
転移点(Tg)が、約100〜220℃(一般的な封止
樹脂のTg:150〜220℃)であることが好まし
い。ここで熱応力係数とは、(熱膨張率×弾性率×ガラ
ス転移点)で定義される値とする。
In the second resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, it is preferable that the die bonding agent be in a range similar to that of the encapsulating resin layer in terms of characteristics other than the coefficient of thermal expansion. For example, the thermal stress coefficient is about 1.5 to 5.0.
(Coefficient of general sealing resin: 2.5 to 4.0), glass transition point (Tg) is about 100 to 220 ° C. (Tg of general sealing resin: 150 to 220 ° C.) Is preferred. Here, the thermal stress coefficient is a value defined by (thermal expansion coefficient × elastic modulus × glass transition point).

【0045】本発明における第2の樹脂封止型半導体装
置では、半導体チップと封止樹脂層との界面等での密着
性を高め、表面実装時の封止樹脂層におけるクラック発
生を更に低減させる目的で、半導体チップ及びダイパッ
ド夫々の上面、下面、及び側面の何れかに、極薄い接着
性樹脂層を形成することが好ましい。特に、上記第1の
樹脂封止型半導体装置と同様に、ダイパッドとダイボン
ディング部との間、およびダイボンディング部と半導体
チップとの間の少なくてもいずれか一方に接着性樹脂層
を形成することが好ましい。
In the second resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention, the adhesion at the interface between the semiconductor chip and the encapsulating resin layer is enhanced, and the occurrence of cracks in the encapsulating resin layer during surface mounting is further reduced. For the purpose, it is preferable to form an extremely thin adhesive resin layer on any of the upper surface, the lower surface, and the side surface of each of the semiconductor chip and the die pad. In particular, like the first resin-encapsulated semiconductor device, the adhesive resin layer is formed between the die pad and the die bonding portion and between the die bonding portion and the semiconductor chip, at least one of them. It is preferable.

【0046】この接着性樹脂層に用いられる接着性樹脂
は特に限定されるものではなく、上記第1の樹脂封止型
半導体装置の説明において列挙した樹脂を好適に用いる
ことができる。しかしながら、第2の樹脂封止型半導体
装置においては、この接着性樹脂層にも前述したような
封止樹脂との接着性に特に優れていること、及び封止樹
脂と熱膨張率等の特性が近いこと、即ちダイボンディン
グ剤と近い特性を有することが要求される。このため、
接着性樹脂には、具体的には、ポリイミド樹脂が好適で
ある。このポリイミド樹脂としては、テトラカルボン酸
二無水物及びジアミンの重縮合反応により合成されるも
のが好ましい。テトラカルボン酸二無水物の例として
は、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、3,3,4,4-ジフェニルテトラカルボン酸二無
水物等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上
混合して使用され得る。一方、ジアミンとしては、m-フ
ェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4-ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4-ジアミノジフェニルプロパ
ン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、4,4-ジアミノジ
フェニルスルフィドや、ジアミノプロピルテトラメチル
ジシロキサン等のシロキサン含有ジアミンが挙げられ
る。これらは、単独でまたは2種以上混合して使用され
得る。
The adhesive resin used in this adhesive resin layer is not particularly limited, and the resins listed in the description of the first resin-encapsulated semiconductor device can be preferably used. However, in the second resin-encapsulated semiconductor device, the adhesive resin layer is also particularly excellent in the adhesiveness with the encapsulating resin as described above, and the characteristics such as the encapsulating resin and the thermal expansion coefficient. Are close to each other, that is, they are required to have characteristics close to those of the die bonding agent. For this reason,
Specifically, a polyimide resin is suitable as the adhesive resin. As the polyimide resin, one synthesized by a polycondensation reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine is preferable. Examples of tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3,4,4- Examples thereof include diphenyltetracarboxylic dianhydride. These may be used alone or in combination of two or more. On the other hand, as the diamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenylmethane, 4,4-diaminodiphenylpropane, 4,4-diaminodiphenyl ether, 4,4-diaminodiphenyl sulfide or diaminopropyl tetraphenyl Examples include siloxane-containing diamines such as methyldisiloxane. These may be used alone or in combination of two or more.

【0047】本発明における第2の樹脂封止型半導体装
置を構成する他の部材、例えば、封止樹脂層に使用され
る樹脂材料は、上記第1の樹脂封止型半導体装置と同様
の材料を用いることができ、その調製法、適用法につい
ても同様に行なうことができる。また、それ以外の部
材、ダイパッド、半導体チップ、ボンディングワイヤ
ー、及びリード等に関しても、上記第1の樹脂封止型半
導体装置と同様に、半導体装置の機能に応じて、適切な
材料が使用され得る。
Other members constituting the second resin-encapsulated semiconductor device in the present invention, for example, the resin material used for the encapsulating resin layer is the same material as the first resin-encapsulated semiconductor device. Can be used, and its preparation method and application method can be similarly performed. Further, as for other members, die pads, semiconductor chips, bonding wires, leads, and the like, as with the first resin-encapsulated semiconductor device, an appropriate material may be used depending on the function of the semiconductor device. .

【0048】本発明における第2の樹脂封止型半導体装
置は、以下の如きプロセスに従って製造することができ
る。まず、前記ダイボンディング剤により、半導体チッ
プをリードフレームのアイランド等からなるダイパッド
上に搭載する。これに先立って、半導体チップ下面及び
ダイパッドの上面には、必要に応じて接着性樹脂層を形
成してもよい。続いて、半導体チップ上面のボンディン
グパッド部と、ダイパッド周辺部に配設されたリードの
一端、例えばリードフレームのインナーリードとをワイ
ンボンディングして電気的に接続する。この後、必要に
応じて半導体チップ、ダイパッド、ボンディングワイヤ
ー、インナリード等の露出面上に必要に応じて接着性樹
脂層を形成してもよい。
The second resin-encapsulated semiconductor device of the present invention can be manufactured according to the following process. First, a semiconductor chip is mounted on a die pad formed of a lead frame island or the like by the die bonding agent. Prior to this, an adhesive resin layer may be formed on the lower surface of the semiconductor chip and the upper surface of the die pad, if necessary. Then, the bonding pad portion on the upper surface of the semiconductor chip and one end of the lead arranged in the peripheral portion of the die pad, for example, the inner lead of the lead frame are wine-bonded and electrically connected. After that, an adhesive resin layer may be formed on the exposed surface of the semiconductor chip, die pad, bonding wire, inner lead, or the like, if necessary.

【0049】次いで、前記封止樹脂を使用して、以上の
部材を、リードの他端、例えばリードフレームのアウタ
ーリードが導出するように封止する。尚、この封止方法
には、一般的な低圧トランスファー成形、インジェクシ
ョン成形、圧縮成形、注型等が採用され得る。また、封
止後、必要に応じて封止樹脂のアフターキュアを行って
もよい。
Then, using the sealing resin, the above members are sealed so that the other end of the lead, for example, the outer lead of the lead frame is led out. As the sealing method, general low-pressure transfer molding, injection molding, compression molding, casting or the like can be adopted. Further, after the sealing, after-curing of the sealing resin may be performed if necessary.

【0050】[0050]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、これら実施例は本発明の理解を容易にする目
的で記載されるものであり、本発明を特に限定するもの
ではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Incidentally, these examples are described for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and do not limit the present invention in particular.

【0051】図1は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置の一実施態様からなる半導体装置の断面構造
を示す。同図において、11はダイパッドであり、サポ
ートバー(図示せず)によって支持されている。このダ
イパッド11上にはダイボンディング部12を介して半
導体チップ13が搭載されている。ここで、ダイパッド
11の上面とダイボンディング部12の下面との間、及
びダイボンディング部12の上面と半導体チップ13の
下面との間には、夫々、接着性樹脂層14及び15が介
在している。
FIG. 1 shows a sectional structure of a semiconductor device which is an embodiment of the first resin-sealed semiconductor device of the present invention. In the figure, 11 is a die pad, which is supported by a support bar (not shown). A semiconductor chip 13 is mounted on the die pad 11 via a die bonding section 12. Here, adhesive resin layers 14 and 15 are interposed between the upper surface of the die pad 11 and the lower surface of the die bonding portion 12 and between the upper surface of the die bonding portion 12 and the lower surface of the semiconductor chip 13, respectively. There is.

【0052】半導体チップ13の上面には、電極引出し
用の複数のボンディングパッド部16が設けられてい
る。ダイパッド11の周辺部には、リードフレームの一
部を成す複数のリード17が設けられており、このリー
ド17の一端、即ちインナーリード18と、ボンディン
グパッド部16とがボンディングワイヤー20によって
電気的に接続(ワイヤボンディング)されている。そし
て、以上の部材がリード17の他端、即ちアウターリー
ド19、及び前記サポートバーの端部が外部に導出する
ように、封止樹脂層21によって封止されている。
A plurality of bonding pad portions 16 for leading out electrodes are provided on the upper surface of the semiconductor chip 13. A plurality of leads 17 forming a part of a lead frame are provided on the periphery of the die pad 11, and one end of the leads 17, that is, the inner lead 18 and the bonding pad portion 16 are electrically connected by a bonding wire 20. It is connected (wire bonding). The above members are sealed by a sealing resin layer 21 so that the other end of the lead 17, that is, the outer lead 19 and the end of the support bar are led out.

【0053】このような構造の装置によれば、接着性樹
脂層14及び15によって、ダイパッド11の上面とダ
イボンディング部12の下面との間、及びダイボンディ
ング部12の上面と半導体チップ13との間において、
高温高湿状態での接着性が向上する。特に、接着性樹脂
層14に関しては、サポートバーと封止樹脂層21との
界面を通じてダイパッド11の上面へ侵入する水分をブ
ロックし、この部分での接着性の劣化を抑える。従っ
て、当該装置は、表面実装時等で高温高湿状態に置かれ
た場合、ダイボンディング部12周辺の界面、特にダイ
パッド11との界面において、接着不良に基づく剥離が
起こらず、膨れやクラックの発生が防止される。
According to the device having such a structure, the adhesive resin layers 14 and 15 are provided between the upper surface of the die pad 11 and the lower surface of the die bonding portion 12, and between the upper surface of the die bonding portion 12 and the semiconductor chip 13. In between,
Improves adhesiveness under high temperature and high humidity conditions. In particular, regarding the adhesive resin layer 14, moisture that enters the upper surface of the die pad 11 through the interface between the support bar and the sealing resin layer 21 is blocked, and deterioration of the adhesiveness at this portion is suppressed. Therefore, when the device is placed in a high temperature and high humidity state at the time of surface mounting, peeling due to poor adhesion does not occur at the interface around the die bonding portion 12, particularly the interface with the die pad 11, and swelling and cracking occur. Occurrence is prevented.

【0054】尚、この実施例では、接着性樹脂層14及
び15は、夫々図示の如くダイパッド11上面全体、及
びチップ13の下面全体に亘って層状に形成されている
が、これら樹脂層は、各面上の一部の領域に局部的に形
成された場合でも充分に機能し得る。
In this embodiment, the adhesive resin layers 14 and 15 are formed in layers over the entire upper surface of the die pad 11 and the entire lower surface of the chip 13 as shown in the drawing. Even when locally formed in a partial area on each surface, it can sufficiently function.

【0055】次に、上記実施例になる樹脂封止型半導体
装置の製造例について説明する。尚、以下の製造例で
は、後掲の表1に示す処方に従って調製された封止樹脂
A〜C、後掲の表2に示す処方に従って調製された液状
のダイボンディング剤D〜F、及び前記封止樹脂Aをシ
ート化して得たシート状のダイボンディング剤A1を夫
々使用した。封止樹脂については、標準的な半導体チッ
プ及び42アロイリードフレームのせん断接着強度を表
1に併記する。 [製造例1]ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
(濃度20重量%)を、リードフレームのアイランドか
らなるダイパッドの上面、及び上面に複数のボンディン
グパッド部を有する半導体チップの下面に、夫々厚さ1
μmに塗布し、接着樹脂層を形成した。
Next, a manufacturing example of the resin-sealed semiconductor device according to the above embodiment will be described. In the following production examples, sealing resins A to C prepared according to the formulation shown in Table 1 below, liquid die bonding agents D to F prepared according to the formulation shown in Table 2 below, and the above Sheet-shaped die bonding agents A1 obtained by forming the sealing resin A into a sheet were used. Regarding the sealing resin, the shear adhesive strength of the standard semiconductor chip and 42 alloy lead frame is also shown in Table 1. [Production Example 1] Diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. A N-methyl-2-pyrrolidone solution of this polyimide resin (concentration 20% by weight) was applied to the upper surface of the die pad consisting of the island of the lead frame and the lower surface of the semiconductor chip having a plurality of bonding pad portions on the upper surface to a thickness of 1
It was applied to a thickness of μm to form an adhesive resin layer.

【0056】続いて、ダイボンディング剤Dからなるダ
イボンディング部を介して、ダイパッド上に、前記半導
体チップを搭載した。この後、半導体チップのボンディ
ングパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリー
ドフレームのインナーリードとを、金ワイヤーによりボ
ンディングした。次いで、これら部材を封止樹脂Aによ
って封止した。この封止は、一般的なトランスファー成
形機を使用し、温度175℃、2分間の条件で行った。
更に、温度175℃で、約8時間アフターキュアを施
し、図1に示す如き構造の樹脂封止型半導体装置のサン
プル(QFP−184pin)を得た。
Subsequently, the semiconductor chip was mounted on the die pad via the die bonding section made of the die bonding agent D. After that, the bonding pad portion of the semiconductor chip and the inner lead of the lead frame arranged in the peripheral portion of the die pad were bonded with a gold wire. Next, these members were sealed with the sealing resin A. This sealing was performed using a general transfer molding machine at a temperature of 175 ° C. for 2 minutes.
Further, after-curing was performed at a temperature of 175 ° C. for about 8 hours to obtain a resin-encapsulated semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG.

【0057】このサンプル20個を、温度85℃、湿度
85%の条件下で処理し、封止樹脂層に水分量が飽和状
態になるまで吸湿させた後、温度215℃のVPS装置
内に2分間放置した。これらサンプルについて、封止樹
脂層におけるクラックの発生状態を観察した。更に、V
PS処理後のサンプルを、約121℃、2気圧のプレッ
シャクッカー内で所定時間処理(PCT)した後、動作
不良が発生したサンプルの個数を調べた。以上の結果を
後掲の表3に記す。 [製造例2]前記ポリイミド樹脂からなる接着性樹脂層
の厚みを10μmとすることを除いて、製造例1と同様
の操作によって、図1に示す如き構造の半導体装置のサ
ンプル(QFP−184pin)を製造し、同様の性能
評価を行った。結果を表3に記す。 [製造例3]前記ポリイミド樹脂からなる接着性樹脂層
の厚みを20μmとすることを除いて、製造例1と同様
の操作によって、図1に示す如き構造の半導体装置のサ
ンプル(QFP−184pin)を製造し、同様の性能
評価を行った。結果を表3に記す。
The 20 samples were treated under the conditions of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%, and the sealing resin layer was allowed to absorb moisture until it reached a saturated state. Let stand for a minute. For these samples, the state of occurrence of cracks in the sealing resin layer was observed. Furthermore, V
After the PS-treated sample was treated for a predetermined time (PCT) in a pressure cooker at about 121 ° C. and 2 atm, the number of samples in which operation failure occurred was examined. The above results are shown in Table 3 below. [Manufacturing Example 2] A semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG. 1 was prepared in the same manner as in Manufacturing Example 1 except that the adhesive resin layer made of the polyimide resin had a thickness of 10 μm. Was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3. [Manufacturing Example 3] A semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG. 1 was prepared in the same manner as in Manufacturing Example 1 except that the thickness of the adhesive resin layer made of the polyimide resin was 20 μm. Was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

【0058】図2は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置の他の実施態様からなる半導体装置の断面構
造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置は、
基本的には図1に示すものと同様の構造からなり、図1
と同一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 2 shows a sectional structure of a semiconductor device according to another embodiment of the first resin-sealed semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device exemplified here is
Basically, the structure is similar to that shown in FIG.
The same members as are designated by the same reference numerals.

【0059】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、ダ
イボンディング部12の上面および下面側の界面以外に
も、同様の接着性樹脂層22,23が設けられている。
即ち、ダイパッド11の下面と封止樹脂層21との間に
接着性樹脂層22が、半導体チップ13の上面と封止樹
脂層21との間に接着性樹脂層23が、夫々介在してい
る。この場合、ダイパッド11及び半導体チップ13の
夫々と、封止樹脂層21との界面での接着性が向上し、
剥離が防止される。従って、封止樹脂層21における膨
れ及びクラックの発生が低減される。
In the resin-sealed semiconductor device shown in the figure, similar adhesive resin layers 22 and 23 are provided in addition to the interfaces on the upper and lower surfaces of the die bonding portion 12.
That is, the adhesive resin layer 22 is interposed between the lower surface of the die pad 11 and the sealing resin layer 21, and the adhesive resin layer 23 is interposed between the upper surface of the semiconductor chip 13 and the sealing resin layer 21. . In this case, the adhesiveness at the interface between the die pad 11 and the semiconductor chip 13 and the sealing resin layer 21 is improved,
Peeling is prevented. Therefore, the occurrence of swelling and cracks in the sealing resin layer 21 is reduced.

【0060】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例4]ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
(濃度20重量%)を、半導体チップの上面及び下面、
リードフレームのダイパッド(アイランド)の上面及び
下面に、夫々厚さ10μmに塗布し、接着性樹脂層を形
成した。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Production Example 4] Diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. The N-methyl-2-pyrrolidone solution (concentration 20% by weight) of this polyimide resin was applied to the upper and lower surfaces of the semiconductor chip,
The die pad (island) of the lead frame was coated on the upper and lower surfaces with a thickness of 10 μm to form an adhesive resin layer.

【0061】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に封止樹脂B、及びダイボンディング剤
Dを使用し、製造例1と同様の操作によって、図2に示
す如き構造の半導体装置のサンプル(QFP−184p
in)を製造し、同様の性能評価を行った。結果を表3
に記す。 [製造例5]封止樹脂C及びダイボンディング剤Eを使
用することを除いて、製造例4と同様の操作によって、
図2に示す如き構造の半導体装置のサンプル(QFP−
184pin)を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表3に記す。 [製造例6]封止樹脂C及びダイボンディング剤Fを使
用することを除いて、製造例4と同様の操作によって図
2に示す如き構造の半導体装置のサンプル(QFP−1
84pin)を製造し、同様の性能評価を行った。結果
を表3に記す。 [製造例7]封止樹脂A及びこの封止樹脂Aを15×1
5×0.03mm厚のシート状に加工してなるダイボンデ
ィング剤A1を使用することを除いて、製造例4と同様
の操作によって図2に示す如き構造の半導体装置のサン
プル(QFP−184pin)を製造し、同様の性能評
価を行った。結果を表3に記す。
Using the semiconductor chip thus treated, the lead frame, the sealing resin B, and the die bonding agent D, a sample of the semiconductor device having the structure shown in FIG. (QFP-184p
in) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3.
Note. [Manufacturing Example 5] By the same operation as in Manufacturing Example 4 except that the sealing resin C and the die bonding agent E are used,
A sample semiconductor device having a structure as shown in FIG. 2 (QFP-
184 pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3. [Manufacturing Example 6] A sample of a semiconductor device having a structure as shown in FIG. 2 (QFP-1) is manufactured in the same manner as in Manufacturing Example 4 except that the sealing resin C and the die bonding agent F are used.
84 pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3. [Production Example 7] Sealing resin A and this sealing resin A 15 × 1
A semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG. 2 was manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 4 except that the die bonding agent A1 processed into a sheet having a thickness of 5 × 0.03 mm was used. Was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

【0062】図3は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置のさらに他の実施態様からなる半導体装置の
断面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装
置は、基本的には図1に示すものと同様の構造からな
り、図1と同一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 3 shows a sectional structure of a semiconductor device according to still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device illustrated here basically has the same structure as that shown in FIG. 1, and the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0063】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、ダ
イボンディング部12の上面及び下面側の界面以外に
も、同様の接着性樹脂層32,33,34,35,36
が設けられている。即ち、ダイパッド11の下面及び側
面と封止樹脂層21との間には、夫々接着性樹脂層32
及び33が、ダイボンディング部12の側面と封止樹脂
層21との間には、接着性樹脂層34が、半導体チップ
13の上面及び側面と封止樹脂層21との間には、夫々
接着性樹脂層35及び36が介在している。この場合、
ダイパッド11及び半導体チップ13の夫々と、封止樹
脂層21との全ての界面での接着性が更に向上し、剥離
が防止される。従って、封止樹脂層21における膨れ及
びクラックの発生がより低減される。
In the resin-encapsulated semiconductor device shown in the figure, similar adhesive resin layers 32, 33, 34, 35, 36 are provided in addition to the interfaces on the upper and lower surfaces of the die bonding portion 12.
Is provided. That is, the adhesive resin layer 32 is provided between the lower surface and the side surface of the die pad 11 and the sealing resin layer 21, respectively.
And 33 are bonded between the side surface of the die bonding portion 12 and the sealing resin layer 21, and the adhesive resin layer 34 is bonded between the upper surface and side surface of the semiconductor chip 13 and the sealing resin layer 21, respectively. Resin layers 35 and 36 are interposed. in this case,
The adhesiveness at all interfaces between the die pad 11 and the semiconductor chip 13 and the sealing resin layer 21 is further improved, and peeling is prevented. Therefore, the occurrence of swelling and cracks in the sealing resin layer 21 is further reduced.

【0064】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例8]ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
(濃度20重量%)を、上面に複数のボンディングパッ
ド部を有する半導体チップの下面、及びリードフレーム
のアイランドからなるダイパッドの上面に夫々厚さ10
μmに塗布し、接着性樹脂層を形成した。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Production Example 8] Diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. This N-methyl-2-pyrrolidone solution of polyimide resin (concentration 20% by weight) was applied to the bottom surface of a semiconductor chip having a plurality of bonding pad portions on the top surface and the top surface of a die pad composed of islands of a lead frame to a thickness of 10
It was applied to a thickness of μm to form an adhesive resin layer.

【0065】続いて、ダイボンディング剤Dからなるダ
イボンディング部を介して、ダイパッド上に前記半導体
チップを搭載した。次いで、半導体チップのボンディン
グパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリード
フレームのインナーリードとを、金ワイヤーによりボン
ディングした。この後、半導体チップの上面及び側面、
ダイパッドの側面及び下面、ダイボンディング部の側面
に前記ポリイミド樹脂をスプレーによって吹き付け、接
着性樹脂層を形成した。
Subsequently, the semiconductor chip was mounted on the die pad via the die bonding section made of the die bonding agent D. Next, the bonding pad portion of the semiconductor chip and the inner lead of the lead frame arranged in the peripheral portion of the die pad were bonded with a gold wire. After this, the top and side surfaces of the semiconductor chip,
The polyimide resin was sprayed onto the side surface and the lower surface of the die pad and the side surface of the die bonding portion to form an adhesive resin layer.

【0066】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に封止樹脂Bを使用し、製造例1と同様
の操作によって、図3に示す構造の半導体装置のサンプ
ル(QFP−184pin)を製造し、同様の性能評価
を行った。結果を表3に記す。
A semiconductor device sample (QFP-184pin) having the structure shown in FIG. 3 is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 1 using the thus treated semiconductor chip, lead frame and sealing resin B. Then, the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

【0067】図4は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的には図1に示すものと同様の構造からなり、
図1と同一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 4 shows a sectional structure of a semiconductor device which is a further embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device illustrated here basically has the same structure as that shown in FIG.
The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0068】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、ダ
イパッド11の上面とダイボンディング部12の下面と
の間のみに接着性樹脂層14が設けられている。この場
合、ダイパッド11とダイボンディング部12との界面
での接着性が向上し、剥離が防止される。従って、封止
樹脂層21における膨れ及びクラックの発生がより低減
される。
In the resin-sealed semiconductor device shown in the figure, the adhesive resin layer 14 is provided only between the upper surface of the die pad 11 and the lower surface of the die bonding portion 12. In this case, the adhesiveness at the interface between the die pad 11 and the die bonding portion 12 is improved and peeling is prevented. Therefore, the occurrence of swelling and cracks in the sealing resin layer 21 is further reduced.

【0069】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例9]ジアミノフェニルエーテルとピロメリット
酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成した。
このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液(濃
度20重量%)を、リードフレームのアイランドからな
るダイパッドの上面に厚さ10μmに塗布し、接着性樹
脂層を形成した。このように処理されたリードフレー
ム、半導体チップ、更には封止樹脂A及びダイボンディ
ング剤Dを使用して、製造例1と同様の操作によって、
図4に示す如き構造の半導体装置のサンプル(QFP−
184pin)を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表3に記す。 [比較例1]ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
(濃度20重量%)を、半導体チップの上面及びリード
フレームのアイランドからなるダイパッドの下面のみ夫
々厚さ10μmに塗布し、接着性樹脂層を形成した。続
いて、このように処理された半導体チップ、リードフレ
ーム、更に封止樹脂A及びダイボンディング剤Dを使用
して、製造例1と同様の操作によって半導体装置のサン
プル(QFP−184pin)を製造し、同様の性能評
価を行った。結果を表3に記す。 [比較例2]ダイボンディング剤Dからなるダイボンデ
ィング部を介して、リードフレームのアイランドからな
るダイパッド上に、未処理の半導体チップを搭載した。
次いで、半導体チップにボンディングパッド部と、ダイ
パッドの周辺部に配設されたリードフレームのインナー
リードとを、金ワイヤーによりボンディングした。この
後、半導体チップの上面及び側面、ダイパッドの側面及
び下面、ダイボンディング部の側面に、比較例1で使用
したポリイミド樹脂をスプレーによって吹き付け、接着
性樹脂層を形成した。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Production Example 9] Diaminophenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin.
This polyimide resin N-methyl-2-pyrrolidone solution (concentration 20% by weight) was applied to the upper surface of the die pad formed of the island of the lead frame to a thickness of 10 μm to form an adhesive resin layer. Using the lead frame, the semiconductor chip, and the sealing resin A and the die bonding agent D which have been treated in this way, by the same operation as in Production Example 1,
A sample semiconductor device having a structure as shown in FIG. 4 (QFP-
184 pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3. Comparative Example 1 Diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. An N-methyl-2-pyrrolidone solution of this polyimide resin (concentration 20% by weight) was applied to a thickness of 10 μm only on the upper surface of the semiconductor chip and the lower surface of the die pad consisting of the island of the lead frame to form an adhesive resin layer. . Subsequently, a semiconductor device sample (QFP-184pin) is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 1 using the thus treated semiconductor chip, lead frame, sealing resin A and die bonding agent D. The same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3. [Comparative Example 2] An unprocessed semiconductor chip was mounted on a die pad made of an island of a lead frame via a die bonding portion made of a die bonding agent D.
Next, the bonding pad portion and the inner lead of the lead frame arranged in the peripheral portion of the die pad were bonded to the semiconductor chip with a gold wire. Thereafter, the polyimide resin used in Comparative Example 1 was sprayed onto the upper surface and the side surface of the semiconductor chip, the side surface and the lower surface of the die pad, and the side surface of the die bonding portion to form an adhesive resin layer.

【0070】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に封止樹脂Aを使用し、製造例1と同様
の操作によって半導体装置のサンプル(QFP−184
pin)を製造し、同様の性能評価を行った。結果を表
3に記す。
A semiconductor device sample (QFP-184) was manufactured in the same manner as in Manufacturing Example 1 using the semiconductor chip, the lead frame, and the sealing resin A thus treated.
pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

【0071】図5は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的には図1に示すものと同様の構造からなり、
図1と同一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 5 shows a sectional structure of a semiconductor device according to still another embodiment of the first resin-sealed semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device illustrated here basically has the same structure as that shown in FIG.
The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0072】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、半
導体チップ13の下面とダイボンディング部12の上面
との間のみに接着性樹脂層15が設けられている。この
場合、半導体チップ13とダイボンディング部12との
界面での接着性が向上し、剥離が防止される。従って、
封止樹脂層21における膨れ及びクラックの発生がより
低減される。
In the resin-sealed semiconductor device shown in the figure, the adhesive resin layer 15 is provided only between the lower surface of the semiconductor chip 13 and the upper surface of the die bonding section 12. In this case, the adhesiveness at the interface between the semiconductor chip 13 and the die bonding portion 12 is improved and peeling is prevented. Therefore,
The occurrence of swelling and cracks in the sealing resin layer 21 is further reduced.

【0073】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例10]ダイパッドの上面にはポリイミド樹脂接
着層を形成せず、半導体チップの下面にのみ厚み約10
μmのポリイミド樹脂接着層を形成したことを除いて製
造例1と同様の操作を行ない、図5に示す如き構造の半
導体装置サンプル(QFP−184pin)を製造して
製造例1と同様の性能評価を行なった。結果を表4に示
す。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Manufacturing Example 10] A polyimide resin adhesive layer was not formed on the upper surface of the die pad, and the thickness was about 10% only on the lower surface of the semiconductor chip.
A semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG. 5 was manufactured by performing the same operation as in Manufacturing Example 1 except that a polyimide resin adhesive layer having a thickness of μm was formed. Was done. The results are shown in Table 4.

【0074】図6は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的には図1に示すものと同様の構造からなり、
図1と同一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 6 shows a sectional structure of a semiconductor device which is a further embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device illustrated here basically has the same structure as that shown in FIG.
The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0075】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、中
央部に穴の開いたダイパッド61が用いられ、このダイ
パッド61の上面とダイボンディング部62の下面との
間に接着性樹脂層64が、また半導体チップ13の下面
とダイボンディング部62の上面との間に接着性樹脂層
15がそれぞれ設けられている。この場合、ダイボンデ
ィング部62と半導体チップ13及びダイパッド61と
の界面での接着性が向上し、剥離が防止される。従っ
て、封止樹脂層21における膨れ及びクラックの発生が
より低減される。
In the resin-sealed semiconductor device shown in the figure, a die pad 61 having a hole in the center is used, and an adhesive resin layer 64 is provided between the upper surface of the die pad 61 and the lower surface of the die bonding portion 62. The adhesive resin layer 15 is provided between the lower surface of the semiconductor chip 13 and the upper surface of the die bonding portion 62. In this case, the adhesiveness at the interface between the die bonding portion 62 and the semiconductor chip 13 and the die pad 61 is improved and peeling is prevented. Therefore, the occurrence of swelling and cracks in the sealing resin layer 21 is further reduced.

【0076】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例11]封止樹脂と半導体チップの下面の一部が
樹脂接着層のみを介して接するように中央に直径10mm
の穴を設けたダイパッドを用いたことを除いて製造例1
と同様の操作を行ない、図6に示す如き構造を有する半
導体装置サンプル(QFP−184pin)を製造して
製造例1と同様の性能評価を行なった。結果を表4に示
す。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Manufacturing Example 11] The sealing resin and the lower surface of the semiconductor chip have a diameter of 10 mm in the center so that they are in contact with each other only through the resin adhesive layer.
Manufacturing Example 1 except that a die pad with holes is used
A semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG. 6 was manufactured by performing the same operation as in 1. and the same performance evaluation as in Manufacturing Example 1 was performed. The results are shown in Table 4.

【0077】図7は、本発明における第1の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的に図1に示すものと同様の構造からなり、図
1と同一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 7 shows a sectional structure of a semiconductor device according to still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device illustrated here basically has the same structure as that shown in FIG. 1, and the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0078】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、中
央部に穴の開いたダイパッド71が用いられ、ダイボン
ディング部72の上面と半導体チップ13の下面との間
にのみ接着性樹脂層15が設けられている。この場合、
ダイボンディング部72と半導体チップ13との界面で
の接着性が向上し、剥離が防止される。従って、封止樹
脂層21における膨れ及びクラックの発生がより低減さ
れる。
In the resin-sealed semiconductor device shown in the figure, a die pad 71 having a hole in the center is used, and the adhesive resin layer 15 is provided only between the upper surface of the die bonding section 72 and the lower surface of the semiconductor chip 13. Is provided. in this case,
The adhesiveness at the interface between the die bonding portion 72 and the semiconductor chip 13 is improved and peeling is prevented. Therefore, the occurrence of swelling and cracks in the sealing resin layer 21 is further reduced.

【0079】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例12]封止樹脂と半導体チップの下面の一部と
が樹脂接着層のみを介して接するように中央に10×1
0mmの矩形の穴を設けたダイパッドを用いると共に、ダ
イパッドの上面にポリイミド樹脂接着層を形成せず、半
導体チップの下面にのみポリイミド樹脂接着層を形成し
たことを除いて製造例1と同様の操作を行ない、図7に
示す如き構造を有する半導体装置サンプル(QFP−1
84pin)を製造して製造例1と同様の性能評価を行
なった。結果を表4に示す。 [比較例3及び4]ポリイミド樹脂接着層を全く形成し
ないことを除いて製造例11及び12と同様の操作を行
なって半導体装置サンプル(QFP−184pin)を
製造し、製造例1と同様の性能評価を行なった。結果を
表4に示す。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Manufacturing Example 12] 10 × 1 in the center so that the sealing resin and a part of the lower surface of the semiconductor chip are in contact with each other only through the resin adhesive layer.
The same operation as in Manufacturing Example 1 except that a die pad provided with a 0 mm rectangular hole was used, the polyimide resin adhesive layer was not formed on the upper surface of the die pad, and the polyimide resin adhesive layer was formed only on the lower surface of the semiconductor chip. The semiconductor device sample (QFP-1) having the structure shown in FIG.
84 pin) was manufactured and the same performance evaluation as in Production Example 1 was performed. The results are shown in Table 4. [Comparative Examples 3 and 4] A semiconductor device sample (QFP-184pin) was manufactured in the same manner as in Manufacturing Examples 11 and 12 except that the polyimide resin adhesive layer was not formed at all. An evaluation was performed. The results are shown in Table 4.

【0080】[0080]

【表1】 [Table 1]

【0081】[0081]

【表2】 [Table 2]

【0082】[0082]

【表3】 [Table 3]

【0083】[0083]

【表4】 [Table 4]

【0084】図8は、本発明における第2の樹脂封止型
半導体装置の一実施態様からなる半導体装置の断面構造
を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置は、基
本的に図1に示すものと同様の構造からなり、図1と同
一の部材は同一符号で示されている。
FIG. 8 shows a sectional structure of a semiconductor device which is an embodiment of the second resin-sealed semiconductor device of the present invention. The resin-encapsulated semiconductor device illustrated here basically has the same structure as that shown in FIG. 1, and the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0085】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、接
着性樹脂層は全く設けられていない。その代わり、ダイ
ボンディング部12には、上記の如く、その熱膨張率が
封止樹脂層21の熱膨張率の約±50%の範囲にあるダ
イボンディング剤が使用されている。
In the resin-sealed semiconductor device shown in the figure, no adhesive resin layer is provided. Instead, the die bonding section 12 uses a die bonding agent having a coefficient of thermal expansion within the range of about ± 50% of the coefficient of thermal expansion of the sealing resin layer 21 as described above.

【0086】尚、ダイボンディング剤は、図示の如くダ
イパッド11上面全体に亘って層状形成されることが好
ましいが、ダイパッド11上の一部の領域に局所的に形
成されるだけで、充分に半導体チップ13を固着させ得
る。
It is preferable that the die bonding agent is formed in layers over the entire upper surface of the die pad 11 as shown in the drawing, but it is sufficient to form the die bonding agent locally in a partial area on the die pad 11 so that the semiconductor is sufficiently formed. The chip 13 can be fixed.

【0087】このような構造の装置によれば、半導体チ
ップ13に接する全ての領域、即ちダイボンディング剤
層12及び封止樹脂層21の熱に対する特性がほぼ同じ
である。従って、同装置が高温状態に置かれた場合に、
半導体チップ13に対し一様に熱応力が加わり、封止樹
脂層21における膨れやクラックの発生が防止される。
According to the device having such a structure, all regions in contact with the semiconductor chip 13, that is, the die bonding agent layer 12 and the sealing resin layer 21 have substantially the same characteristics with respect to heat. Therefore, when the device is placed in high temperature,
Thermal stress is uniformly applied to the semiconductor chip 13, and swelling and cracking in the sealing resin layer 21 are prevented.

【0088】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。 [製造例13]後掲の表5に示す処方により封止樹脂G
を調製した。また、この封止樹脂G100重量部をメチ
ルセロソルブ20重量部に溶解し、この溶液を温度80
℃、減圧下でシート化して、ダイボンディング剤Jを得
た。
Next, an example of manufacturing the semiconductor device according to the above embodiment will be described. [Manufacturing Example 13] The encapsulating resin G having the formulation shown in Table 5 below
Was prepared. Further, 100 parts by weight of this sealing resin G was dissolved in 20 parts by weight of methyl cellosolve, and this solution was heated at a temperature of 80
A die bonding agent J was obtained by forming a sheet under reduced pressure at ℃.

【0089】尚、封止樹脂G(ダイボンディング剤J)
の熱膨張率、熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導
体チップ及び42アロイリードフレームとのせん断接着
強度を表5に併記する。
The sealing resin G (die bonding agent J)
Table 5 also shows the coefficient of thermal expansion, the coefficient of thermal stress, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame.

【0090】続いて、ダイボンディング剤Jを使用し
て、リードフレームのアイランドからなるダイパッド
に、上面に複数のボンディングパッド部が形成された半
導体チップを搭載した。この後、半導体チップのボンデ
ィングパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリ
ードフレームのインナーリードとを、金ワイヤーにより
ボンディングした。次いで、これら部材を、前記封止樹
脂Gによって、一般的なトランスファー成形機を使用
し、温度175℃、2分間の条件で封止した。更に、温
度175℃、約8時間の条件でアフターキュアを施し、
図8に示す如き構造の樹脂封止型半導体装置のサンプル
(QFP−184pin)を得た。
Then, using the die bonding agent J, a semiconductor chip having a plurality of bonding pad portions formed on the upper surface was mounted on the die pad formed of the island of the lead frame. After that, the bonding pad portion of the semiconductor chip and the inner lead of the lead frame arranged in the peripheral portion of the die pad were bonded with a gold wire. Next, these members were sealed with the sealing resin G using a general transfer molding machine under the conditions of a temperature of 175 ° C. and 2 minutes. Furthermore, after-cure is applied under the condition of temperature of 175 ° C. for about 8 hours,
A resin-encapsulated semiconductor device sample (QFP-184pin) having a structure as shown in FIG. 8 was obtained.

【0091】このサンプル20個を温度85℃、湿度8
5%の条件下で処理し、封止樹脂層に水分量が飽和状態
になるまで吸湿させた後、温度215℃のVPS装置内
に2分間放置した。これらサンプルについて、封止樹脂
層におけるクラックの発生状態を観察した。更に、VP
S処理後のサンプルを、約121℃、2気圧のプレッシ
ャクッカー内で所定時間処理(PCT)した後、動作不
良が発生したサンプルの個数を調べた。以上の結果を後
掲の表6に記す。 [製造例14]前記封止樹脂Gを圧縮プレスによりシー
ト状に加工してダイボンディング剤Kを得た。このダイ
ボンディング剤Kを使用することを除いて、製造例13
と同様の操作によって、図8に示す構造を有する半導体
装置のサンプル(QFP−184pin)を製造し、同
様の性能評価を行った。尚、ダイボンディング剤Kの特
性は、Jと同じである。結果を表6に記す。 [製造例15]後掲の表5に示す処方により封止樹脂H
を調製した。また、この封止樹脂H100重量部をメチ
ルセロソルブ20重量部を溶解し、この溶液を温度80
℃、減圧下でシート化して、ダイボンディング剤Mを得
た。
Twenty of these samples were placed at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 8
It was treated under a condition of 5%, the sealing resin layer was made to absorb moisture until the water content became saturated, and then left in a VPS device at a temperature of 215 ° C. for 2 minutes. For these samples, the state of occurrence of cracks in the sealing resin layer was observed. Furthermore, VP
The sample after S treatment was treated (PCT) for a predetermined time in a pressure cooker at about 121 ° C. and 2 atm, and the number of samples in which malfunction occurred was examined. The above results are shown in Table 6 below. [Production Example 14] The sealing resin G was processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent K. Production Example 13 except that this die bonding agent K is used
A semiconductor device sample (QFP-184pin) having the structure shown in FIG. 8 was manufactured by the same operation as above, and the same performance evaluation was performed. The characteristics of the die bonding agent K are the same as those of J. The results are shown in Table 6. [Production Example 15] The encapsulating resin H was prepared according to the formulation shown in Table 5 below.
Was prepared. Further, 100 parts by weight of this sealing resin H is dissolved in 20 parts by weight of methyl cellosolve, and this solution is heated to a temperature of 80.
A die bonding agent M was obtained by forming a sheet under reduced pressure at a temperature of ° C.

【0092】尚、封止樹脂H(ダイボンディング剤M)
の熱膨張率、熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導
体チップ及び42アロイリードフレームとのせん断接着
強度を表5に併記する。
The sealing resin H (die bonding agent M)
Table 5 also shows the coefficient of thermal expansion, the coefficient of thermal stress, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame.

【0093】次いで、この封止樹脂H及びダイボンディ
ング剤Mを使用することを除いて、製造例13と同様の
操作によって、図8に示す構造を有する半導体装置のサ
ンプル(QFP−184pin)を製造し、同様の性能
評価を行った。結果を表6に記す。 [比較例5]ダイボンディング剤として、市販のエポキ
シ系溶剤タイプ(住友ベークライト社製ダイボンディン
グ剤CRM−1072)を使用することを除いて、製造
例13と同様の操作によって、図8に示す構造を有する
半導体装置のサンプル(QFP−184pin)を製造
し、同様の性能評価を行った。結果を表6に記す。
Then, a semiconductor device sample (QFP-184pin) having the structure shown in FIG. 8 is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 13 except that the sealing resin H and the die bonding agent M are used. Then, the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 6. [Comparative Example 5] The structure shown in FIG. 8 was obtained by the same operation as in Production Example 13 except that a commercially available epoxy solvent type (die bonding agent CRM-1072 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was used as the die bonding agent. A semiconductor device sample (QFP-184pin) having the above was manufactured, and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 6.

【0094】尚、この市販のダイボンディング剤は、熱
膨張率5.0×10-5、熱応力係数0.8、ガラス転移
点48℃であった。次に、その熱膨張率が封止樹脂の熱
膨張率の約±50%の範囲にあるダイボンディング剤が
ダイボンディング部に用いられていることを除いて、図
1ないし図3に示す半導体装置と同様の構造を有する樹
脂封止型半導体装置について、その製造例を説明する。 [製造例16]ジアミノジフェニルエーテルとピロメリ
ット酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
(濃度20重量%)を、半導体チップの下面及びリード
フレームのアイランドからなるダイパッドの上面に、夫
々厚さ10μmに塗布し、接着性樹脂層を形成した。
The commercially available die bonding agent had a coefficient of thermal expansion of 5.0 × 10 −5 , a coefficient of thermal stress of 0.8, and a glass transition point of 48 ° C. Next, except that a die bonding agent having a coefficient of thermal expansion within a range of about ± 50% of the coefficient of thermal expansion of the sealing resin is used in the die bonding portion, the semiconductor device shown in FIGS. A manufacturing example of a resin-sealed semiconductor device having a structure similar to that will be described. [Production Example 16] Diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. This N-methyl-2-pyrrolidone solution of polyimide resin (concentration 20% by weight) is applied to the lower surface of the semiconductor chip and the upper surface of the die pad consisting of the island of the lead frame to a thickness of 10 μm to form an adhesive resin layer. did.

【0095】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に前記封止樹脂G、及び前記ダイボンデ
ィング剤Jを使用し、製造例13と同様の操作によっ
て、図1に示す構造を有する半導体装置のサンプル(Q
FP−184pin)を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を後掲の表7に記す。 [製造例17]前記封止樹脂Gのシリカ粉末を銀粉Ag
C−GS(福田金属社製)に変更して調製された樹脂
を、圧縮プレスによりシート状に加工してダイボンディ
ング剤Lを得た。このダイボンディング剤Lを使用する
ことを除いて、製造例16と同様の操作によって、図1
に示す構造を有する半導体装置のサンプル(QFP−1
84pin)を製造し、同様の性能評価を行った。尚、
ダイボンディング剤Lの特性は、Jと同じである。結果
を表7に記す。 [製造例18]ジアミノジフェニルエーテルとピロメリ
ット酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
(濃度20重量%)を、半導体チップの上面及び下面、
リードフレームのアイランドからなるダイパッドの上面
及び下面に、夫々厚さ10μmに塗布し、接着性樹脂層
を形成した。
Using the semiconductor chip, the lead frame, the sealing resin G, and the die bonding agent J thus treated, the semiconductor device having the structure shown in FIG. Sample (Q
FP-184pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 7 below. [Production Example 17] Silica powder of the sealing resin G was replaced with silver powder Ag.
The resin prepared by changing to C-GS (manufactured by Fukuda Metal Co., Ltd.) was processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent L. By the same operation as in Production Example 16 except that this die bonding agent L is used, as shown in FIG.
A sample of a semiconductor device having the structure shown in (QFP-1
84 pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. still,
The characteristics of the die bonding agent L are the same as those of J. The results are shown in Table 7. [Production Example 18] Diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. The N-methyl-2-pyrrolidone solution (concentration 20% by weight) of this polyimide resin was applied to the upper and lower surfaces of the semiconductor chip,
An adhesive resin layer was formed by coating each of the upper surface and the lower surface of the die pad formed of the island of the lead frame to a thickness of 10 μm.

【0096】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に前記封止樹脂G、及び前記ダイボンデ
ィング剤Jを使用し、製造例13と同様の操作によっ
て、図2に示す構造の半導体装置のサンプル(QFP−
184pin)を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表7に記す。 [製造例19]後掲の表5に示す処方により封止樹脂I
を調製した。この封止樹脂Iを圧縮プレスによりシート
状に加工してダイボンディング剤Nを得た。
Using the semiconductor chip thus treated, the lead frame, the sealing resin G, and the die bonding agent J, the same operation as in Manufacturing Example 13 was performed to obtain a semiconductor device having the structure shown in FIG. Sample (QFP-
184 pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 7. [Production Example 19] The encapsulating resin I having the formulation shown in Table 5 below
Was prepared. The sealing resin I was processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent N.

【0097】尚、封止樹脂I(ダイボンディング剤N)
の、熱膨張率、熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半
導体チップ及び42アロイリードフレームとのせん断接
着強度を表5に併記する。
The sealing resin I (die bonding agent N)
Table 5 also shows the coefficient of thermal expansion, the coefficient of thermal stress, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame.

【0098】一方、ジアミノジフェニルエーテルとピロ
メリット酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合
成した。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン
溶液(濃度20重量%)を、上面に複数のボンディング
パッド部が形成された半導体チップの下面、及びリード
フレームのアイランドからなるダイパッドの上面に夫々
厚さ10μmに塗布し、接着性樹脂層を形成した。
On the other hand, diaminodiphenyl ether was reacted with pyromellitic dianhydride to synthesize a polyimide resin. This N-methyl-2-pyrrolidone solution of polyimide resin (concentration 20% by weight) is applied to the lower surface of the semiconductor chip having a plurality of bonding pad portions formed on the upper surface and the upper surface of the die pad formed of the island of the lead frame, respectively. It was applied to 10 μm to form an adhesive resin layer.

【0099】続いて、ダイボンディング剤Nを使用し
て、前記接着性樹脂層が形成されたダイパッド上に半導
体チップを搭載した。次いで、半導体チップのボンディ
ングパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリー
ドフレームのインナーリードとを、金ワイヤーによりボ
ンディングした。この後、半導体チップの上面及び側
面、ダイパッドの側面及び下面、ダイボンディング剤層
の側面に、前記ポリイミド樹脂をスプレーによって吹き
付け、接着性樹脂層を形成した。
Then, a die bonding agent N was used to mount a semiconductor chip on the die pad on which the adhesive resin layer was formed. Next, the bonding pad portion of the semiconductor chip and the inner lead of the lead frame arranged in the peripheral portion of the die pad were bonded with a gold wire. After that, the polyimide resin was sprayed onto the upper surface and side surface of the semiconductor chip, the side surface and lower surface of the die pad, and the side surface of the die bonding agent layer to form an adhesive resin layer.

【0100】このように処理された部材を、前記封止樹
脂Iを使用して製造例13と同様の操作によって封止
し、図3に示す構造の半導体装置のサンプル(QFP−
184pin)を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表7に記す。 [製造例20]後掲の表8に示すように、封止樹脂Gと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Oを得た。
The member thus treated was sealed in the same manner as in Production Example 13 using the sealing resin I, and a sample of a semiconductor device having the structure shown in FIG. 3 (QFP-
184 pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 7. [Production Example 20] As shown in Table 8 below, each component was blended in a formulation different from that of the encapsulating resin G, and then processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent O.

【0101】尚、ダイボンディング剤Oの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
42アロイリードフレームとのせん断接着強度を表8に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Oで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Gとは異なるものの、封止
樹脂Gの±50%の範囲内にある。
The coefficient of thermal expansion of the die bonding agent O
Table 8 also shows the thermal stress coefficient, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame. As shown in the table, the coefficient of thermal expansion of the die bonding agent O is different from that of the sealing resin G, but is within ± 50% of the sealing resin G.

【0102】次いで、封止樹脂G及びダイボンディング
剤Oを使用することを除いて、製造例19と同様の操作
によって、図3に示す構造の半導体装置のサンプル(Q
FP−184pin)を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表9に記す。 [製造例21]後掲の表8に示すように、封止樹脂Gと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Pを得た。
Then, a semiconductor device sample (Q shown in FIG. 3) having the structure shown in FIG. 3 was prepared in the same manner as in Manufacturing Example 19 except that the sealing resin G and the die bonding agent O were used.
FP-184pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 9. [Production Example 21] As shown in Table 8 below, each component was blended in a formulation different from that of the sealing resin G, and then processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent P.

【0103】尚、ダイボンディング剤Pの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
42アロイリードフレームとのせん断接着強度を表8に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Pで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Gとは異なるものの、封止
樹脂Gの±50%の範囲内にある。
The coefficient of thermal expansion of the die bonding agent P,
Table 8 also shows the thermal stress coefficient, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame. As shown in the table, the coefficient of thermal expansion of the die bonding agent P is different from that of the sealing resin G, but is within ± 50% of the sealing resin G.

【0104】次いで、封止樹脂G及びダイボンディング
剤Pを使用することを除いて、製造例19と同様の操作
によって、図3に示す構造の半導体装置のサンプル(Q
FP−184pin)を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表9に記す。 [製造例22]後掲の表8に示すように、封止樹脂Gと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Qを得た。
Next, a semiconductor device sample (Q having the structure shown in FIG. 3 is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 19 except that the sealing resin G and the die bonding agent P are used.
FP-184pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 9. [Production Example 22] As shown in Table 8 below, each component was blended in a formulation different from that of the sealing resin G, and then processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent Q.

【0105】尚、ダイボンディング剤Qの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
42アロイリードフレームとのせん断接着強度を表8に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Qで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Gとは異なるものの、封止
樹脂Gの±50%の範囲内にある。
The coefficient of thermal expansion of the die bonding agent Q,
Table 8 also shows the thermal stress coefficient, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame. As shown in the table, the coefficient of thermal expansion of the die bonding agent Q is different from that of the sealing resin G, but is within ± 50% of the sealing resin G.

【0106】次いで、封止樹脂G及びダイボンディング
剤Qを使用することを除いて、製造例19と同様の操作
によって、図3に示す構造の半導体装置のサンプル(Q
FP−184pin)を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表9に記す。 [製造例23]後掲の表8に示すように、封止樹脂Gと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Rを得た。
Next, a semiconductor device sample (Q having the structure shown in FIG. 3 is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 19 except that the sealing resin G and the die bonding agent Q are used.
FP-184pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 9. [Production Example 23] As shown in Table 8 below, each component was blended in a formulation different from that of the encapsulating resin G, and then processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent R.

【0107】尚、ダイボンディング剤Rの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
42アロイリードフレームとのせん断接着強度を表8に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Rで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Gとは異なるものの、封止
樹脂Gの±50%の範囲内にある。
The coefficient of thermal expansion of the die bonding agent R
Table 8 also shows the thermal stress coefficient, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame. As shown in the table, the coefficient of thermal expansion of the die bonding agent R is different from that of the sealing resin G, but is within ± 50% of the sealing resin G.

【0108】次いで、封止樹脂G及びダイボンディング
剤Rを使用することを除いて、製造例19と同様の操作
によって、図3に示す構造の半導体装置のサンプル(Q
FP−184pin)を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表9に記す。 [比較例6]後掲の表8に示すように、封止樹脂Gとは
異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスによ
りシート状に加工してダイボンディング剤Sを得た。
Then, a semiconductor device sample (Q having the structure shown in FIG. 3 is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 19 except that the sealing resin G and the die bonding agent R are used.
FP-184pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 9. [Comparative Example 6] As shown in Table 8 below, each component was blended in a formulation different from that of the sealing resin G, and then processed into a sheet by a compression press to obtain a die bonding agent S.

【0109】尚、ダイボンディング剤Sの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
42アロイリードフレームとのせん断接着強度を表8に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Sで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Gとは異なり、封止樹脂G
に±50%の範囲外にある。
The coefficient of thermal expansion of the die bonding agent S
Table 8 also shows the thermal stress coefficient, the glass transition point, the shear adhesive strength with the standard semiconductor chip and the 42 alloy lead frame. As shown in the table, in the die bonding agent S, the coefficient of thermal expansion is different from that of the sealing resin G, and the sealing resin G
Is outside the range of ± 50%.

【0110】次いで、封止樹脂G及びダイボンディング
剤Sを使用することを除いて、製造例19と同様の操作
によって、図3に示す構造の半導体装置のサンプル(Q
FP−184pin)を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表9に記す。
Then, a semiconductor device sample (Q having the structure shown in FIG. 3 is manufactured by the same operation as in Manufacturing Example 19 except that the sealing resin G and the die bonding agent S are used.
FP-184pin) was manufactured and the same performance evaluation was performed. The results are shown in Table 9.

【0111】[0111]

【表5】 [Table 5]

【0112】[0112]

【表6】 [Table 6]

【0113】[0113]

【表7】 [Table 7]

【0114】[0114]

【表8】 [Table 8]

【0115】[0115]

【表9】 [Table 9]

【0116】[0116]

【発明の効果】本発明の第1の樹脂封止型半導体装置に
よれば表面実装時において、封止樹脂層でのクラック等
の発生が抑えられ、耐湿信頼性に優れた樹脂封止型半導
体装置を提供できる。また、本発明の第2の樹脂封止型
半導体装置によれば、表面実装時に封止樹脂におけるク
ラック発生が低減され耐湿信頼性に優れた樹脂封止型半
導体装置を提供できる。
According to the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of cracks or the like in the encapsulating resin layer during surface mounting and to provide a resin-encapsulated semiconductor excellent in moisture resistance reliability. A device can be provided. Further, according to the second resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, it is possible to provide a resin-encapsulated semiconductor device excellent in moisture resistance reliability in which cracks in the encapsulating resin are reduced during surface mounting.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の樹脂封止型半導体装置の一実施
態様であって、ダイボンディング部とダイパッドおよび
半導体チップとの界面にそれぞれ接着性樹脂層を有する
半導体装置の構造を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device, which is an embodiment of a first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention and has an adhesive resin layer at an interface between a die bonding portion, a die pad, and a semiconductor chip, respectively. Fig.

【図2】 本発明の第1の樹脂封止型半導体装置の他の
実施態様であって、ダイボンディング部とダイパッドお
よび半導体チップとの界面、ダイパッドの下面と封止樹
脂層との間、並びに半導体チップの上面と封止樹脂層と
の間にそれぞれ接着性樹脂層を有する半導体装置の構造
を示す断面図。
FIG. 2 is another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, which is an interface between the die bonding portion and the die pad and the semiconductor chip, between the lower surface of the die pad and the encapsulating resin layer, and Sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device which has an adhesive resin layer between the upper surface of a semiconductor chip, and a sealing resin layer, respectively.

【図3】 本発明の第1の樹脂封止型半導体装置のさら
に他の実施態様であって、ダイボンディング部とダイパ
ッドおよび半導体チップとの界面、ダイボンディング部
の側面と封止樹脂層との間、ダイパッドの下面および側
面と封止樹脂層との間、並びに半導体チップの上面及び
側面と封止樹脂層との間にそれぞれ接着性樹脂層を有す
る半導体装置の構造を示す断面図。
FIG. 3 is still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, in which the interface between the die bonding portion and the die pad and the semiconductor chip, the side surface of the die bonding portion and the encapsulating resin layer are formed. 6A and 6B are cross-sectional views showing the structure of a semiconductor device having an adhesive resin layer between the lower surface and the side surface of the die pad and the sealing resin layer, and between the upper surface and the side surface of the semiconductor chip and the sealing resin layer.

【図4】 本発明の第1の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部とダイパ
ッドとの界面のみに接着性樹脂層を有する半導体装置の
構造を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, which has an adhesive resin layer only at the interface between the die bonding portion and the die pad. .

【図5】 本発明の第1の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部と半導体
チップとの界面のみに接着性樹脂層を有する半導体装置
の構造を示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device having an adhesive resin layer only at an interface between a die bonding portion and a semiconductor chip, which is still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention. Fig.

【図6】 本発明の第1の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部とダイパ
ッドおよび半導体チップとの界面にそれぞれ接着性樹脂
層を有し、かつダイパッドが孔を有するダイパッドであ
る半導体装置の構造を示す断面図。
FIG. 6 is still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, which has an adhesive resin layer at each of the interface between the die bonding portion and the die pad and the semiconductor chip, and the die pad is Sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device which is a die pad which has a hole.

【図7】 本発明の第1の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部と半導体
チップとの界面に接着性樹脂層を有し、かつダイパッド
が孔を有するダイパッドである半導体装置の構造を示す
断面図。
FIG. 7 is still another embodiment of the first resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, which has an adhesive resin layer at the interface between the die bonding portion and the semiconductor chip, and the die pad has holes. Sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device which is a die pad.

【図8】 本発明の第2の樹脂封止型半導体装置の実施
態様になる半導体装置の構造を示す断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of a second resin-encapsulated semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ダイパッド 12…ダイボンディング部 13…半導体チップ 14…接着性樹脂層 15…接着性樹脂層 16…ボンディングパッド部 17…リード 18…インナーリード 19…アウターリード 20…ボンディングワイヤー 21…封止樹脂層 22,23,32,33,34,35,36…接着性樹
脂層 61…ダイパッド 62…ダイボンディング部 64…接着性樹脂層 71…ダイパッド 72…ダイボンディング部
11 ... Die pad 12 ... Die bonding part 13 ... Semiconductor chip 14 ... Adhesive resin layer 15 ... Adhesive resin layer 16 ... Bonding pad part 17 ... Lead 18 ... Inner lead 19 ... Outer lead 20 ... Bonding wire 21 ... Sealing resin layer 22, 23, 32, 33, 34, 35, 36 ... Adhesive resin layer 61 ... Die pad 62 ... Die bonding portion 64 ... Adhesive resin layer 71 ... Die pad 72 ... Die bonding portion

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイパッド上にダイボンディング部を介
して搭載された半導体チップと、前記ダイパッドの周辺
部に配設され、前記半導体チップのボンディングパッド
部と電気的に接続されたリードと、前記リードの一部が
外部に導出するように前記半導体チップを封止する封止
樹脂層とを具備する樹脂封止型半導体装置であって、 前記ダイパッドと前記ダイボンディング部との間、およ
び前記半導体チップと前記ダイボンディング部との間の
少なくともいずれか一方に接着性樹脂層が介在する樹脂
封止型半導体装置。
1. A semiconductor chip mounted on a die pad via a die bonding portion, a lead arranged on a peripheral portion of the die pad and electrically connected to a bonding pad portion of the semiconductor chip, and the lead. And a sealing resin layer for sealing the semiconductor chip so that a part of the semiconductor chip is led out to the outside, wherein the semiconductor chip is between the die pad and the die bonding section. A resin-encapsulated semiconductor device in which an adhesive resin layer is interposed between at least one of the above and the die bonding portion.
【請求項2】 ダイパッド上にダイボンディング部を介
して搭載された半導体チップと、前記ダイパッドの周辺
部に配設され、前記半導体チップのボンディングパッド
部と電気的に接続されたリードと、前記リードの一部が
外部に導出するように前記半導体チップを封止する封止
樹脂層とを具備した樹脂封止型半導体装置であって、 前記ダイボンディング部を構成するダイボンディング剤
の熱膨張率が、前記封止樹脂層の熱膨張率の±50%の
範囲にある樹脂封止型半導体装置。
2. A semiconductor chip mounted on a die pad via a die bonding portion, a lead arranged around the die pad and electrically connected to a bonding pad portion of the semiconductor chip, and the lead. Is a resin-encapsulated semiconductor device including a sealing resin layer that seals the semiconductor chip so that a part of the die-bonding portion has a coefficient of thermal expansion of a die-bonding agent that constitutes the die-bonding portion. A resin-encapsulated semiconductor device having a coefficient of thermal expansion of ± 50% of the encapsulating resin layer.
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