JPS58196040A - 半導体素子用封止樹脂 - Google Patents
半導体素子用封止樹脂Info
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- JPS58196040A JPS58196040A JP7946282A JP7946282A JPS58196040A JP S58196040 A JPS58196040 A JP S58196040A JP 7946282 A JP7946282 A JP 7946282A JP 7946282 A JP7946282 A JP 7946282A JP S58196040 A JPS58196040 A JP S58196040A
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- filler
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- H01L23/556—Protection against radiation, e.g. light or electromagnetic waves against alpha rays
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- H—ELECTRICITY
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12044—OLED
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (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、ダイオード、トランジスタ、IC2LSI
、超LSIなどのいわゆる半導体素子用の封止樹脂に関
するものである。
、超LSIなどのいわゆる半導体素子用の封止樹脂に関
するものである。
従来、半導体素子を低圧トランスファー成彩法により樹
脂封止する場合におい゛C1無機材料から成る半導体チ
ップおよびリードフレームと樹脂の間の熱膨張係数の差
が大きいため、温度変化によりひずみを生じて応力が発
圧し、封止素子の信頼性を低下させるばかりでなく、甚
しい場合にはクラックを生じ、製造の歩積りの低下を来
し′Cいた。
脂封止する場合におい゛C1無機材料から成る半導体チ
ップおよびリードフレームと樹脂の間の熱膨張係数の差
が大きいため、温度変化によりひずみを生じて応力が発
圧し、封止素子の信頼性を低下させるばかりでなく、甚
しい場合にはクラックを生じ、製造の歩積りの低下を来
し′Cいた。
とくに工lキシ系樹脂では、通常150〜190”Cの
範囲の温度で成形を行うため、成形後常温まで放冷させ
る間に、半導体千ツブに比べて熱膨張係数の大きい樹脂
が相対的に熱収縮を起し、その結果、この樹脂で封止さ
れた半導体チップが応力ひずみを受ける。このような応
力ひずみは、半導体素子の特性や信頼性を低下させるば
かりでなく、割れやクラックを生じる場合もあった。
範囲の温度で成形を行うため、成形後常温まで放冷させ
る間に、半導体千ツブに比べて熱膨張係数の大きい樹脂
が相対的に熱収縮を起し、その結果、この樹脂で封止さ
れた半導体チップが応力ひずみを受ける。このような応
力ひずみは、半導体素子の特性や信頼性を低下させるば
かりでなく、割れやクラックを生じる場合もあった。
この応力ひずみを減少させるために、従来の半導体素子
封止用樹脂には、適当な無機質充填剤が加えられ°Cき
た。無機質充填剤を添加すると、封止樹脂の熱膨張係数
がその添加量に比例して低下し、半導体チップに近づく
という利点があった。
封止用樹脂には、適当な無機質充填剤が加えられ°Cき
た。無機質充填剤を添加すると、封止樹脂の熱膨張係数
がその添加量に比例して低下し、半導体チップに近づく
という利点があった。
しかしその反面、有機質樹脂の間に無機質充填剤が混入
されるため、有機質樹脂と無機質充填剤という2種類の
異質物質間の界面を生じ、この界面を通じて水分が浸入
し、不良発生・の原因となつCいた。
されるため、有機質樹脂と無機質充填剤という2種類の
異質物質間の界面を生じ、この界面を通じて水分が浸入
し、不良発生・の原因となつCいた。
一方、半導体素子の高密度化・高集槽化が進むにつれて
、α線によるソフトエラーが問題になってきた。これは
、半導体素子封止用材料中に含まれているα線および宇
宙線に含まれているα線によつ°C,メモリー機能を有
する半導体素子のメモリーの反転が起る現象であり、こ
の誤動作の発生を防ぐため、α線含有量の少ない封止用
材料が求められるようになつCきた。無機質充填剤は、
有機樹脂に比べ;Cトリウム、ウランなどのα線源とな
る物質の含有量が多いことが知られ°Cおり、その改善
が急務となつCきた。
、α線によるソフトエラーが問題になってきた。これは
、半導体素子封止用材料中に含まれているα線および宇
宙線に含まれているα線によつ°C,メモリー機能を有
する半導体素子のメモリーの反転が起る現象であり、こ
の誤動作の発生を防ぐため、α線含有量の少ない封止用
材料が求められるようになつCきた。無機質充填剤は、
有機樹脂に比べ;Cトリウム、ウランなどのα線源とな
る物質の含有量が多いことが知られ°Cおり、その改善
が急務となつCきた。
この発明は、上述の諸欠点を解決した全く新しい半導体
素子用封止樹脂に関するものである。
素子用封止樹脂に関するものである。
この発明の骨子は、従来使用されCきた無機質充填剤の
代りに、有機高分子充填剤と無機質充填剤の両省を併用
する点にある。有機高分子材料中に不純物として含まれ
ているトリウム、ウランなどのα線源となる物質の含有
量は、無機質充填剤に比べC著しく少ないので、有機質
充ψ剤の使用によって上述のα粒子によるソフトエラー
を著しく減少させることができ、しかも有機樹脂とその
本質におい゛C類似の物質であるので、前述の両者の界
面を通じての水分の浸入を著しく減少させることができ
る。また、有機高分子を充填剤と無機近い熱膨張係数を
もつ“Cいるので、応力ひずみによる信頼性の低下や、
割れやクラックの発生を著しく減少させることができ、
きわめ°C信頼性の高い半導体累子をつくることができ
る。
代りに、有機高分子充填剤と無機質充填剤の両省を併用
する点にある。有機高分子材料中に不純物として含まれ
ているトリウム、ウランなどのα線源となる物質の含有
量は、無機質充填剤に比べC著しく少ないので、有機質
充ψ剤の使用によって上述のα粒子によるソフトエラー
を著しく減少させることができ、しかも有機樹脂とその
本質におい゛C類似の物質であるので、前述の両者の界
面を通じての水分の浸入を著しく減少させることができ
る。また、有機高分子を充填剤と無機近い熱膨張係数を
もつ“Cいるので、応力ひずみによる信頼性の低下や、
割れやクラックの発生を著しく減少させることができ、
きわめ°C信頼性の高い半導体累子をつくることができ
る。
この発明の利点としては、
+1) α粒子によるソフトエラーの防止(2)
充填剤/マトリックス樹脂界面からの水分の浸入の防止 (3)半導体チップと封止樹脂の[ム1の応力ひずみの
発生の防止 が挙げられる。
充填剤/マトリックス樹脂界面からの水分の浸入の防止 (3)半導体チップと封止樹脂の[ム1の応力ひずみの
発生の防止 が挙げられる。
この発明に用いられる有機樹゛脂としては、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、シリコーンエポキシ樹脂などが挙
げらn、エポキシ樹脂はさらに酸無水物硬化系、アミン
硬化系、フェノール樹脂硬化系に大別されるが、もとよ
りこれらに限られるものではない。
脂、シリコーン樹脂、シリコーンエポキシ樹脂などが挙
げらn、エポキシ樹脂はさらに酸無水物硬化系、アミン
硬化系、フェノール樹脂硬化系に大別されるが、もとよ
りこれらに限られるものではない。
有機高分子充填剤とし′Cは、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹層、フェノール樹膠、メラミン樹脂、ユリ
ャ樹脂、ポリアミノビスマレイミド(ABM)樹脂など
が挙げられるカタ、これら暑こ限られるものではない。
リエステル樹層、フェノール樹膠、メラミン樹脂、ユリ
ャ樹脂、ポリアミノビスマレイミド(ABM)樹脂など
が挙げられるカタ、これら暑こ限られるものではない。
その特11[よ熱膨張係数力;低い点にあり、架橋密度
の高−)もの、芳香環、異節環を多く含む構造のものが
望まし0゜ この発明に用いる有機高分子充填剤(よ、あら力)しめ
重合・粉砕して作ることができるので、低圧トランスフ
ァー成形法には通常適用できなし)ような物性をもつ樹
Illを用いることができ、例1えCよに粘度の樹脂、
高温・長時間硬化を要する樹II旨なども(炉用できる
。
の高−)もの、芳香環、異節環を多く含む構造のものが
望まし0゜ この発明に用いる有機高分子充填剤(よ、あら力)しめ
重合・粉砕して作ることができるので、低圧トランスフ
ァー成形法には通常適用できなし)ような物性をもつ樹
Illを用いることができ、例1えCよに粘度の樹脂、
高温・長時間硬化を要する樹II旨なども(炉用できる
。
この発明に用いる無機質充填剤としC(え、シ1〕力粉
末、溶融シリカ粉末、アルミナ粉末、炭酸カルシウム粉
末、クレー粉末、タルり粉末、ケイ酸ジルコニウム粉末
などが挙げられるが、これら鉦こ限られるものではない
。これらのうち、シリカ粉末、溶融シリカ粉末、アルミ
ナ粉末など力;好ましく用いられる。
末、溶融シリカ粉末、アルミナ粉末、炭酸カルシウム粉
末、クレー粉末、タルり粉末、ケイ酸ジルコニウム粉末
などが挙げられるが、これら鉦こ限られるものではない
。これらのうち、シリカ粉末、溶融シリカ粉末、アルミ
ナ粉末など力;好ましく用いられる。
以下、この発明を実施例を挙ζず′C詳しく説明する。
まず、この発明に用いる有機高分子充填剤の製造例を示
す。
す。
製造例 1
フェノールとホルマリンを酸触媒下で反応させ′C1ノ
ボラックフェノール勧脂を得た。この樹脂に4%の・\
キサメ千レンチ[ラミンを加え°(加熱硬化させC得た
硬化フェノール樹脂をジェットミルで粉砕し゛C,Cエ
フエノール填剤を得た。
ボラックフェノール勧脂を得た。この樹脂に4%の・\
キサメ千レンチ[ラミンを加え°(加熱硬化させC得た
硬化フェノール樹脂をジェットミルで粉砕し゛C,Cエ
フエノール填剤を得た。
製造例 2
メラミンとホルムアルデヒドをアルカリ性で反応させて
柑られた・\キサメチロールメラミンを酸触媒下で重合
させて、メラミン樹脂を得た。これをジェットミルで粉
砕して、メラミン系充填剤を得た。同様にユリャとホル
ムアルデヒドの反応物からユリt−W tJ#系充填剤
を得た*造例 8 トリグリシジルイソシアヌレートと無水メチルナジック
酸をアミン系促進剤の存在下で反応させて得たエポキシ
樹脂硬化物を振動ミルで粉砕して、エポキシ樹脂系充填
剤を得た。
柑られた・\キサメチロールメラミンを酸触媒下で重合
させて、メラミン樹脂を得た。これをジェットミルで粉
砕して、メラミン系充填剤を得た。同様にユリャとホル
ムアルデヒドの反応物からユリt−W tJ#系充填剤
を得た*造例 8 トリグリシジルイソシアヌレートと無水メチルナジック
酸をアミン系促進剤の存在下で反応させて得たエポキシ
樹脂硬化物を振動ミルで粉砕して、エポキシ樹脂系充填
剤を得た。
製造例 4
ビスフェノールA型エポキシ樹脂とトルエンジイソシア
ネートを触媒存在下で反応させて得たエポキシ樹脂硬化
物をジェットミルで粉砕しC、エポキシ樹脂系充填剤を
得た。
ネートを触媒存在下で反応させて得たエポキシ樹脂硬化
物をジェットミルで粉砕しC、エポキシ樹脂系充填剤を
得た。
製造例 6
N−(8−カルボキシフェニル)トリメリットイミド、
トリメリット酸無水物、4.4’−ジフェニルメクンジ
イソシアネートから成るポリアミドイミドをジェットミ
ルで粉砕して、ポリアミドイミド樹脂系充填剤を得た。
トリメリット酸無水物、4.4’−ジフェニルメクンジ
イソシアネートから成るポリアミドイミドをジェットミ
ルで粉砕して、ポリアミドイミド樹脂系充填剤を得た。
製造例 6
ビスマレイミドを触媒存在下で重合させ°C得られるポ
リアミノビスマレイミド(ABM)樹脂をジェットミル
で粉砕して、ABM樹脂系充填剤を得た。
リアミノビスマレイミド(ABM)樹脂をジェットミル
で粉砕して、ABM樹脂系充填剤を得た。
次に、この発明の実施例と比較例を以下に示す。
実施例 1
フェノールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック樹脂、イミダゾール系硬化促進剤。
ック樹脂、イミダゾール系硬化促進剤。
離形剤、難燃化剤、カップリング剤、流動パラフィン、
カーボンブラック、製造例6で作ったABM樹脂、/溶
融シリカ=1/lの比率の充填剤から成る封止樹脂を用
い“C,トランスファー成形法によ1)MO3形IC素
子をモールド処理した。この樹脂封止半導体素子につい
°C,プレッシャークツカー試験(2気圧の水蒸気中で
の劣化試験)を行った結果を表1に示した。この評価に
おい°C,アルミ電極の腐食による断線およびリーク電
流の許容値以上への上昇によって不良と判定し、被評価
個数中の不良個数でのその結果を示した。尚、ここで用
いた封止樹脂中の充填剤含有率は69重通%であった。
カーボンブラック、製造例6で作ったABM樹脂、/溶
融シリカ=1/lの比率の充填剤から成る封止樹脂を用
い“C,トランスファー成形法によ1)MO3形IC素
子をモールド処理した。この樹脂封止半導体素子につい
°C,プレッシャークツカー試験(2気圧の水蒸気中で
の劣化試験)を行った結果を表1に示した。この評価に
おい°C,アルミ電極の腐食による断線およびリーク電
流の許容値以上への上昇によって不良と判定し、被評価
個数中の不良個数でのその結果を示した。尚、ここで用
いた封止樹脂中の充填剤含有率は69重通%であった。
実施例 2〜6
製造例1〜6でつくった有機高分子充填剤と表1に示す
無機質充填剤から成る充填剤を用い、実施例1に準じた
方法でMOS形IC素子をモールド処理した。この封止
素子のプレッシャークツカー試験結果を表1に示した。
無機質充填剤から成る充填剤を用い、実施例1に準じた
方法でMOS形IC素子をモールド処理した。この封止
素子のプレッシャークツカー試験結果を表1に示した。
尚、それぞれについ゛C充填剤含有率が重量%で示され
°Cいる。
°Cいる。
比較例 1
実施例1の充填剤の代りに同じ重量の溶融シリカ粉末を
用いた封止樹脂を使つ′C1実施例1と同様の方法でM
O5形IC素子をモールド処理した。
用いた封止樹脂を使つ′C1実施例1と同様の方法でM
O5形IC素子をモールド処理した。
この封止素子のプレッシャークツカー試験結果を表1に
示した。
示した。
表1から明らかなように、仁の発明による有機/無機併
用充填剤を用いた封止素子の万が、従来のものに比べC
遥かに耐湿性がすぐれCいることがわかる。
用充填剤を用いた封止素子の万が、従来のものに比べC
遥かに耐湿性がすぐれCいることがわかる。
実施例 7〜12
製造例1〜6でつくった有機高分子充填剤と無機質充填
剤から成る充填剤を用い、実施例1に準じた方法で64
KRAM素子をモールド処理した。
剤から成る充填剤を用い、実施例1に準じた方法で64
KRAM素子をモールド処理した。
この封止素子のソフトエラー頻度を表2に示した。
充填剤含有率は重量%で表わしCいる。
比較例 2
比較例1に示した封止樹脂を用い、これに準じた方法で
84KRAM素子をモールド処理した。この封止素子の
ソフトエラー頻度を表2に示した。
84KRAM素子をモールド処理した。この封止素子の
ソフトエラー頻度を表2に示した。
表2から明らかなように、この発明による有機/無機充
填剤を用いた封止素子の方が、従来のものに比べ°Cは
るかにソフトエラーが少ないことがわかる。
填剤を用いた封止素子の方が、従来のものに比べ°Cは
るかにソフトエラーが少ないことがわかる。
Claims (1)
- 充填剤として有機高分子充填剤と無機質充填剤を併用し
た有機樹脂から成る半導体素子用封止樹脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7946282A JPS58196040A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 半導体素子用封止樹脂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7946282A JPS58196040A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 半導体素子用封止樹脂 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58196040A true JPS58196040A (ja) | 1983-11-15 |
Family
ID=13690544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7946282A Pending JPS58196040A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 半導体素子用封止樹脂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58196040A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151949A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
JPS61225253A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Toray Silicone Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物 |
-
1982
- 1982-05-10 JP JP7946282A patent/JPS58196040A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151949A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
JPS61225253A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Toray Silicone Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物 |
JPH0511147B2 (ja) * | 1985-03-29 | 1993-02-12 | Dow Corning Toray Silicone |
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