JPS58148441A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS58148441A JPS58148441A JP3142682A JP3142682A JPS58148441A JP S58148441 A JPS58148441 A JP S58148441A JP 3142682 A JP3142682 A JP 3142682A JP 3142682 A JP3142682 A JP 3142682A JP S58148441 A JPS58148441 A JP S58148441A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silane coupling
- coupling agent
- semiconductor device
- resin
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49866—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
- H01L23/49894—Materials of the insulating layers or coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は耐湿性良好な半導体装置の製造方法に関する
ものである。
ものである。
ＩＣ、ＬＳ Ｉ等の半導体の封止方法として、最近では
、生産性、コスト面の優位性から樹脂対土方式が従来の
セラミック、キャン封止（こかわって行なわれるように
なってきたが、樹脂封止はセラミック、キャン封止に比
べ、耐湿性に劣り、素子の信頼性を低下させることに問
題があった。この高湿度下における信頼性低下の原因と
して、以下の２点がある。
、生産性、コスト面の優位性から樹脂対土方式が従来の
セラミック、キャン封止（こかわって行なわれるように
なってきたが、樹脂封止はセラミック、キャン封止に比
べ、耐湿性に劣り、素子の信頼性を低下させることに問
題があった。この高湿度下における信頼性低下の原因と
して、以下の２点がある。
１）樹脂の吸湿により、樹脂中のイオン的不純物が活性
化され、アルミニウム配線を腐食する。
化され、アルミニウム配線を腐食する。
２）樹脂とリードフレームの如き外部リードとの界面、
ひいては樹脂とシリコーンチップとの界面を通って侵入
してくる水分に樹脂中の不純物が溶出し、アルミニウム
配線を腐食する。
ひいては樹脂とシリコーンチップとの界面を通って侵入
してくる水分に樹脂中の不純物が溶出し、アルミニウム
配線を腐食する。
従来より、上記両項目について、種々の検討が行なわれ
ているが、いまだ満足できる成果は得られていない。し
かるに、この発明者らは、特に第２の項目について鋭意
検討した結果、メルカプト基を有するシランカップリン
グ剤の溶液、あるいは原液をリードピンやサブストレー
トピンに塗布し、これを加熱乾燥し、ゲル化皮膜を形成
した後に樹脂封止すると、極めて耐湿性の優れた半導体
装置が得られることを見い出した。
ているが、いまだ満足できる成果は得られていない。し
かるに、この発明者らは、特に第２の項目について鋭意
検討した結果、メルカプト基を有するシランカップリン
グ剤の溶液、あるいは原液をリードピンやサブストレー
トピンに塗布し、これを加熱乾燥し、ゲル化皮膜を形成
した後に樹脂封止すると、極めて耐湿性の優れた半導体
装置が得られることを見い出した。
すなわち、この発明は、外部リードが封止樹脂で覆われ
る部分にあらかじめメルカプト基を有するシランカップ
リング剤のゲル化皮膜を形成し、その後に樹脂封止する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法に係るものであ
る。
る部分にあらかじめメルカプト基を有するシランカップ
リング剤のゲル化皮膜を形成し、その後に樹脂封止する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法に係るものであ
る。
ところで、シランカップリング剤は無機質の表面処理剤
として一般に使われており、半導体封止材料の一成分と
しても使われている。しかし、この場合の使用法は、上
記シランカップリング剤により封止材料の一成分である
充填剤をあらかじめ表面処理するか、あるいは有機成分
中に練り込む方法であり、いずれも封止材料における専
ら界面活性剤として使用されている。
として一般に使われており、半導体封止材料の一成分と
しても使われている。しかし、この場合の使用法は、上
記シランカップリング剤により封止材料の一成分である
充填剤をあらかじめ表面処理するか、あるいは有機成分
中に練り込む方法であり、いずれも封止材料における専
ら界面活性剤として使用されている。
これに対し、この発明では、シランカップリング剤のな
かでも前記特定のものを使用し、これを上記従来の如く
封止材料の一成分として使用するのではなく、樹脂封止
前の外部リードに施して加熱乾燥によりゲル化皮膜とな
し、しかるのち上記ゲル化皮膜および半導体チップを一
体に囲繞する如く樹脂封止するものであるため、この場
合上記シランカップリング剤は表面処理剤としての機能
よりも封止樹脂と外部リードとの接着剤的な機能を果し
、両界面の密着性を著るしく改善して耐湿特性の向上に
大きく寄与するに至ったものである。
かでも前記特定のものを使用し、これを上記従来の如く
封止材料の一成分として使用するのではなく、樹脂封止
前の外部リードに施して加熱乾燥によりゲル化皮膜とな
し、しかるのち上記ゲル化皮膜および半導体チップを一
体に囲繞する如く樹脂封止するものであるため、この場
合上記シランカップリング剤は表面処理剤としての機能
よりも封止樹脂と外部リードとの接着剤的な機能を果し
、両界面の密着性を著るしく改善して耐湿特性の向上に
大きく寄与するに至ったものである。
この発明において用いられるシランカップリング剤は、
その分子内にメルカプト基を有するものであり、上記メ
ルカプト基の存在が外部リードと封止樹脂との密着性な
いし接着性に好結果を・与えるものである。このような
シランカップリング剤のもつとも代表的なものとしては
、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを挙げる
ことができる。
その分子内にメルカプト基を有するものであり、上記メ
ルカプト基の存在が外部リードと封止樹脂との密着性な
いし接着性に好結果を・与えるものである。このような
シランカップリング剤のもつとも代表的なものとしては
、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを挙げる
ことができる。
上記のシランカップリング剤を外部リードに施すに当た
っては、シランカップリング剤を単独で塗布してもよい
し、通常１重量％以上の濃度に希釈した溶液を塗布する
ようにしてもよい。より良好な耐湿性を得るためには、
シランカップリング剤の単独塗布あるいは１０重量％以
上の濃度にされた溶液を塗布するのが望ましい。
っては、シランカップリング剤を単独で塗布してもよい
し、通常１重量％以上の濃度に希釈した溶液を塗布する
ようにしてもよい。より良好な耐湿性を得るためには、
シランカップリング剤の単独塗布あるいは１０重量％以
上の濃度にされた溶液を塗布するのが望ましい。
上記塗布の手段としては、半導体装置の種類。
形態によりトッピング、ディッピング、スクリーン印刷
およびスプレ一方式などが挙げられる。また溶液とする
場合の溶剤としては、保存中やゲル化皮膜形成中に、前
記シランカップリング剤の機能を滅失しないものであれ
ば任意に使用できるが、とくに−価のアルコール、エー
テル、ケトン、脂肪族化合物、芳香族化合物などが好ま
しく用いられる。これら溶剤はその沸点が２００℃以下
、５０℃以上であるのが取扱い上好ましい。
およびスプレ一方式などが挙げられる。また溶液とする
場合の溶剤としては、保存中やゲル化皮膜形成中に、前
記シランカップリング剤の機能を滅失しないものであれ
ば任意に使用できるが、とくに−価のアルコール、エー
テル、ケトン、脂肪族化合物、芳香族化合物などが好ま
しく用いられる。これら溶剤はその沸点が２００℃以下
、５０℃以上であるのが取扱い上好ましい。
上記塗布後に加熱乾燥して外部リード上にゲル化皮膜を
形成するが、この場合の加熱条件としては溶媒の蒸気圧
やシランカップリング剤の反応性によって決定される。
形成するが、この場合の加熱条件としては溶媒の蒸気圧
やシランカップリング剤の反応性によって決定される。
しかし、実用的には、１００〜２００℃で１０〜１２０
分の条件とするのが望ましい。
分の条件とするのが望ましい。
この発明における外部リードとしてのフレームの材質は
たとえば銅、４／２アロイなどで構成され、これに金メ
ッキや銀メッキとくに好ましくは銀メッキを施したもの
が有効に適用される。しかし、外部リードは上記に限定
されることはなく、一般に半導体装置の外部リードを構
成するものであれば広く適用可能である。
たとえば銅、４／２アロイなどで構成され、これに金メ
ッキや銀メッキとくに好ましくは銀メッキを施したもの
が有効に適用される。しかし、外部リードは上記に限定
されることはなく、一般に半導体装置の外部リードを構
成するものであれば広く適用可能である。
この発明においては、上述の如くシランカップリング剤
のゲル化皮膜を形成したのち、これと半導体チップとを
一体に囲繞する如く樹脂封止することにより、耐湿特性
良好な半導体装置を得ることができる。上記の樹脂封止
材料としては一般に知られているものがいずれも使用可
能である。しかし、シランカップリング剤のゲル化皮膜
の形成効果と相乗して耐湿特性により好結果を与えるも
のは、エポキシ樹脂系封止材料である。
のゲル化皮膜を形成したのち、これと半導体チップとを
一体に囲繞する如く樹脂封止することにより、耐湿特性
良好な半導体装置を得ることができる。上記の樹脂封止
材料としては一般に知られているものがいずれも使用可
能である。しかし、シランカップリング剤のゲル化皮膜
の形成効果と相乗して耐湿特性により好結果を与えるも
のは、エポキシ樹脂系封止材料である。
このエポキシ樹脂系封止材料とは、一般に一分子中に少
なくとも２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物
およびこれと硬化反応し得る硬化剤、たとえばアミン系
硬化剤、酸系硬化剤、フェノール系硬化剤等を主成分と
し、これに必要に応じて硬化促進剤、充填剤、顔料、離
型剤、難燃剤等の各種添加剤を含ませたものである。
なくとも２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物
およびこれと硬化反応し得る硬化剤、たとえばアミン系
硬化剤、酸系硬化剤、フェノール系硬化剤等を主成分と
し、これに必要に応じて硬化促進剤、充填剤、顔料、離
型剤、難燃剤等の各種添加剤を含ませたものである。
以下に、この発明の実施例を記載する。以下において部
とあるのは重量部を意味するものとする。
とあるのは重量部を意味するものとする。
実施例
図面に示すように、アルミ配線を施したシリコーンチッ
プを塔載した銀メッキの４／２アロイからなるリードフ
レームのリード取り出し口近傍のピンの部分に、室温下
でγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランの２０重
量％メタノール溶液をボッティングし、１００℃、３０
分の熱処理を行なって上記シランカップリング剤のゲル
化皮膜を形成した。
プを塔載した銀メッキの４／２アロイからなるリードフ
レームのリード取り出し口近傍のピンの部分に、室温下
でγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランの２０重
量％メタノール溶液をボッティングし、１００℃、３０
分の熱処理を行なって上記シランカップリング剤のゲル
化皮膜を形成した。
しかるのち、成形温度１８０℃、成形時間１２０秒、注
入圧７０ Ｋ９／ｃＪの条件で常法により°トランスフ
ァーモールドし、その後１８０℃で５時間ボットキュア
して樹脂封止し、この発明の半導体装置を得た。図中、
１はリードピン、２はサブストレートリードピン、３は
ボンディングワイヤ、４はシリコーンチップ（半導体素
子）、５はシランカップリング剤のゲル化皮膜、６は封
止樹脂である。
入圧７０ Ｋ９／ｃＪの条件で常法により°トランスフ
ァーモールドし、その後１８０℃で５時間ボットキュア
して樹脂封止し、この発明の半導体装置を得た。図中、
１はリードピン、２はサブストレートリードピン、３は
ボンディングワイヤ、４はシリコーンチップ（半導体素
子）、５はシランカップリング剤のゲル化皮膜、６は封
止樹脂である。
なお、上記樹脂封止に用いた封止材料は、ａ）クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂（軟化点８０℃、エポキシ
当量２３０）１００部、ｂ）フェノールノボラック樹脂
（軟化点７０℃、水酸基当量１１５）５０部、Ｃ）２−
メチルイミダゾール１，５部、ｄ）ステアリン酸２部、
リカーボンブラック１部、ｆ）シリカ粉３５０部および
ｇ）β−（３・４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン３．５部を、８０℃の熱ロールにて５
〜１０分間溶融混練し、冷却後粉砕したものである。
ルノボラック型エポキシ樹脂（軟化点８０℃、エポキシ
当量２３０）１００部、ｂ）フェノールノボラック樹脂
（軟化点７０℃、水酸基当量１１５）５０部、Ｃ）２−
メチルイミダゾール１，５部、ｄ）ステアリン酸２部、
リカーボンブラック１部、ｆ）シリカ粉３５０部および
ｇ）β−（３・４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン３．５部を、８０℃の熱ロールにて５
〜１０分間溶融混練し、冷却後粉砕したものである。
この半導体装置の耐湿性を評価するために、１２１℃、
２気圧の水蒸気圧下に放置し、アルミ配線が腐食断線し
たものを不良とし、試験試料数４０個中の不良数を調べ
た。その結果、５００時間放置後も不良数０という非常
にすぐれた耐湿性を有しているものであることがわかっ
た。
２気圧の水蒸気圧下に放置し、アルミ配線が腐食断線し
たものを不良とし、試験試料数４０個中の不良数を調べ
た。その結果、５００時間放置後も不良数０という非常
にすぐれた耐湿性を有しているものであることがわかっ
た。
比較例
シランカップリング剤のゲル化皮膜を設けなかった以外
は、実施例と同様に樹脂封止して、比較用の半導体装置
を得た。この装置につき、実施例と同様の耐湿性試験を
行なったところ、試料４０個中の不良数は１００時間放
置後で０．２００時間放置後で５，３００時間放置後で
１５．４００時間放置後で３１．５００時間放置後で３
８と、耐湿性に非常に劣っていた。
は、実施例と同様に樹脂封止して、比較用の半導体装置
を得た。この装置につき、実施例と同様の耐湿性試験を
行なったところ、試料４０個中の不良数は１００時間放
置後で０．２００時間放置後で５，３００時間放置後で
１５．４００時間放置後で３１．５００時間放置後で３
８と、耐湿性に非常に劣っていた。
図面はこの発明の半導体装置の一例を示す平面図である
。 １．２・・・外部リード、４・・・半導体素子（電食評
価用素子）、５・・・シランカップリング剤のゲル化皮
膜、６・・・封止樹脂。
。 １．２・・・外部リード、４・・・半導体素子（電食評
価用素子）、５・・・シランカップリング剤のゲル化皮
膜、６・・・封止樹脂。
Claims (1)
- （１）外部リードが封止樹脂で覆われる部分にあらかじ
めメルカプト基を有するシランカップリング剤のゲル化
皮膜を形成し、その後に樹脂封止することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3142682A JPS58148441A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3142682A JPS58148441A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58148441A true JPS58148441A (ja) | 1983-09-03 |
Family
ID=12330910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3142682A Pending JPS58148441A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58148441A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02191366A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-07-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| EP0430476A1 (en) * | 1989-11-20 | 1991-06-05 | AT&T Corp. | Improved silicone-polyimide material for electronic devices |
| US7631798B1 (en) * | 2008-10-02 | 2009-12-15 | Ernest Long | Method for enhancing the solderability of a surface |
-
1982
- 1982-02-27 JP JP3142682A patent/JPS58148441A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02191366A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-07-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| EP0430476A1 (en) * | 1989-11-20 | 1991-06-05 | AT&T Corp. | Improved silicone-polyimide material for electronic devices |
| US7631798B1 (en) * | 2008-10-02 | 2009-12-15 | Ernest Long | Method for enhancing the solderability of a surface |
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