JPS62111453A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62111453A
JPS62111453A JP25077985A JP25077985A JPS62111453A JP S62111453 A JPS62111453 A JP S62111453A JP 25077985 A JP25077985 A JP 25077985A JP 25077985 A JP25077985 A JP 25077985A JP S62111453 A JPS62111453 A JP S62111453A
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JP
Japan
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semiconductor device
film
resin
polymer
forming material
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Application number
JP25077985A
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English (en)
Inventor
Akio Nishikawa
西川 昭夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は耐湿性にすぐれ、耐α線性にすぐれた半導体装
置に係り、特に耐湿性にすぐれた保護被覆を施された樹
脂封止型半導体装置に関する。
〔発明の背景〕
半導体装置の耐湿信頼性の向上、あるいは高集積度化に
伴なって生ずる種々の問題、例えばパッケージ材料中の
ウラン、トリウムから放射されるα線によるメモリセル
のダメージ(Soft i rror)などを防止する
ために、半導体素子の表面にポリイミド樹脂やシリコー
ンゲルなどの保護被覆を施された半導体装置、並びにポ
リイミドなどの樹脂材料を配線導体層間に絶縁膜として
用いた多層配線構造を有する半導体装置は従事から知ら
れている。
しかし、保護被覆としてのポリイミドやシリコーンゲル
には、一般に吸湿率や透湿率が大きく。
その上調子との密着性、接着性が悪いと云う問題があっ
た。
特に、ポリイミドは吸湿すると剥離し易くなり、耐湿性
の低下を来たすために1本質的には水の透過を避けられ
ない樹脂封止型半導体装置の弱点となっていた。また、
多層配線構造を有する半導体装置においては、それが高
温高温雰囲気中に放置された場合に、パッシベーション
膜(SiOz。
PSG、5isN4など)とポリイミド樹脂膜との接着
強度が著るしく低下する。その結果、侵入した水分、不
純物などによって、アルミニウムなどの配線導体金属が
腐食されて、断線し半導体装置の故障を来す問題がある
ところで、被覆材として、含フツ素ポリマ、特にテトラ
フルオロエチレンは吸湿性、透湿率が極めて少ないなど
極めて興味ある特性を有している。
このため、半導体素子の表面に被覆保護することが、何
度が繰り返し検討されてきた。しかし、従来の含フツ素
ポリマは、溶媒に対する溶解性に乏しく被覆する工程が
むずかしいことや、素子との接着性が劣ることなどの欠
点があり、実用化に至らなかった。
なお、関連する技術としては「有機化学、第42巻第9
号、841辺、842頁」に記載がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記欠点を除去した半導体装置を提供
するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体素子およびリード線等を含む回路が、
そり表面の一部または全部を成膜材料によって被覆され
てなる半導体装置において、成膜材料が一般式(1) 〔式中、Rはアルキル、シクロアルキル、ヒドロキシア
ルキル、カルボキシアルキルであり、XはFまたはHで
表わされる。〕 で表わされるフルオロオレフィンと炭化水素系ビニルエ
ーテルモノマとの交互共重合体を基本骨格とする含フツ
素ポリマであることを特徴とする。
半導体素子およびリード線等を含む回路が、そり表面の
一部または全部を成膜材料によって被覆された上、W脂
組成物をもって封止成形されてなる半導体装置において
、成膜材料が一般式〔■〕〔式中、Rはアルキル、シク
ロアルキル、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル
であり、XはFまたはHで表わされる。〕 で表わされる含フツ素ポリマであることを特徴とする。
半導体素子およびリード線等を含む回路がその表面の一
部または全部を成膜材料によって被覆された上、樹脂組
成物をもって封止成形されてなる半導体装置において、
成膜材料が一般式(1)〔式中、Rはアルキル、シクロ
アルキル、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキルで
あり、XはFまたはHで表わされる。〕 で表わされるフルオロオレフィンと炭化水素系ビニルエ
ーテルモノマとの交互共重合体と、ペテロ環を有する共
重族ポリマであることを特徴とする。
半導体素子およびリード線等を含む回路が、その表面の
一部または全部を成膜材料によって被覆された上、樹脂
封止物をもって封止成形されてなる半導体装置において
、成膜材料が一般式〔!〕〔式中、Rはアルキル、シク
ロアルキル、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル
であり、XはFまたはI(で表わされる。〕 で表わされるフルオロオレフィンと炭化水素系ビニルエ
ーテルモノマとの交互共重合体と、シロキサン骨格を有
するポリマとより成ることを特徴とする。
本発明において、一般式(1)で表わされるフルオロオ
レフィンと炭化水素系ビニルエーテルモノマとの交互共
重合体は、具体的には有機合成化学、 42. No9
 、 Page841〜849 (1984)に記載の
種々の共重合体を含み、旭硝子に、によリルミフロンの
名称で市販されているフッ素樹脂が代表的なものである
また、本発明において、ペテロ環を有する共重族ポリマ
としては、例えば、ポリイミド、ポリベンズイミダゾー
ル、ポリオキサゾールポリチアゾール、などがあり、上
記ポリマの1種以上を併用することも出来る。
また、本発明において、シロキサン骨格を有するポリマ
としては例えば、また、本発明において封止用の樹脂組
成物としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
、ジアリルフタレート樹脂。
メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウ
レタン樹脂、耐加型ボリイミ脂樹脂、ポリパラヒドロキ
シスチレン樹脂、シリコーン樹脂。
パーフルオロエチレン樹脂などが用いられる。
これらの中では、特にエポキシ樹脂組成物が有用である
本発明において多官能エポキシ化合物としては、例えば
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル。
ブタジエンジエポキサイド、3,4−エポキシシクロヘ
キシルメチル−(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカ
ルボキシレート、ビニルシクロヘキサンジオキシド、4
.4’−ジ(1,2−エポキシエチル)ジフェニルエー
テル、4.4’ −(1゜2−エポキシエチル)ビフェ
ニル、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル
)プロパン。
レゾルシンのグリシジエーテル、フロログルシンのジグ
リシジルエーテル、メチルフロログルシンのジグリシジ
ルエーテル、ビス−(2,3−エボキシシグロペンチル
)エーテル、2’−(3,4−エポキシ)シクロヘキサ
ン−5,5−スピロ(3゜4−エポキシ)−シクロヘキ
サン−m−ジオキサン、ビス−(3,4−エポキシ−6
−メチルシクロヘキシル)アジペート、N、N’ −m
−フェニレンビス(4,,5−エポキシ−1,2−シク
ロヘキサジ)ジカルボキシイミドなどの2官能のエポキ
シ化合物、パラアミノフェノールのトリグリシジルエー
テル、ポリアリルグリシジルエーテル。
1.3.5−トリ(1,2−エポキシエチル)ベンセン
、2.2’ 、4.4’ −テトラグリシドキシベンゾ
フェノン、テトラグリシドキシテトラフェニルエタン、
フェノールホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジ
ルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、ト
リメチロールプロパンのトリグリシジルエーテルなど3
官能以上のエポキシ化合物が用いられる。
次に、フェノールとアルデヒドとの縮合反応物(T3)
としては、各種のフェノール系化合物とアルデヒド系化
合物とを、酸性もしくは塩基性触媒の存在において、付
加縮合反応させることにより生成される樹脂類が使用さ
れ、特にフェノール。
クレゾールなどとホルムアルデヒドとを用いて、酸性触
媒反応によって合成されるノボラック樹脂が有用である
さらに、本発明においては、前記3成分を含む組成物の
硬化反応を促進する目的で各種の触媒を添加することが
でき、この触媒としては、例えばトリエタノールアミン
、テトラメチルブタンジアミン、テトラメチルペンタン
ジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチレ
ンジアミン及びジメチルアニリン等の第3級アミン、ジ
メチルアミノエタノール及びジメチルアミノペンタノー
ル等のオキシアルキルアミンならびにトリス(ジメチル
アミノメチル)フェノール及びメチルモルホリン等のア
ミン類を適用することができる。
又、同じ目的で、触媒として、例えばセチルトリメチル
アンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムアイオ
ダイド、トリメチルドデシルアンモニウムクロライド、
ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロライド
、ベンジルメチルパルミチルアンモニウムクロライド、
アリルドデシルトリメチルアンモニラ11ブロマイド、
ペンジルジメチルステアリルアンモニラ11ブロマイド
、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド及びベ
ンジルジメチルテトラデシルアンモニウムアセテート等
の第4級アンモニウム塩を適用することができ、更には
、2−ウンデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾー
ル、2−エチルイミダゾール2−ヘプタデシルイミダゾ
ール、2−メチル−4−エチルイミダゾール、1−ブチ
ルイミダゾール、1−プロピル−2−メチルイミダゾー
ル、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シア
ノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル
−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2
−フェニルイミダゾール、1−アジン−2−メチルイミ
ダゾール及び1−アジン−2−ウンデシルイミダゾール
等のイミダゾール化合物あるいは又、トリフェニルホス
フィンテトラフェニルボレート、トリエチルアミンテト
ラフェニルボレート、N−メチルモルホリンテトラフェ
ニルボレート、ピリジンテトラフェニルボレート2−エ
チル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート
及び2−エチル−1,4−ジメチルイミダゾールテトラ
フェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が有用
である。
上記の触媒はその2種以上を併用することもでき、その
量は、多官能エポキシ化合物(A) 100に対して、
重量比で、0.01〜20の範囲で用いればよい。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、その用途、使
用目的に応じて、例えば炭酸カルシウム。
シリカ、アルミナ、チタニア、水酸化アルミニウム、ケ
イ酸アルミニウム、ケイ酸ジルコニウム。
ジルコン、ガラス、タルク、マイカ、黒鉛、アルミニウ
ム、銅、鉄などの粉末や短繊維状充填剤、脂肪酸及びワ
ックス類等の離型剤、エポキシシラン、ビニルシラン、
ボラン系化合物及びアルキルチタネート系化合物等のカ
ップリング剤、そしてさらに、アンチモンやリンの化合
物及びハロゲン含有化合物のような歿燃剤を加えること
ができる。
本発明の樹脂組成物は、上記した成分をロール。
ニーダ−、コニーダー、またはヘンシェルミキサー等を
用いて加熱(約70〜80℃)混練することによって調
製される。また、成分化合物が固体である場合には、微
粉化した後混合するトライブレンド法によって配合する
こともできる。、得られた組成物は約150〜200℃
の温度で短時間に硬化できる。
〔発明の実施例〕
以下に実施例を述べる。
500muの三角フラスコ中に、250mQのN−メチ
ルピロリドンを採り、次式 で表わされる含フツ素樹脂(PFA樹脂)を第1表に記
した所定配合量を加え、加熱撹拌して溶解し、4種類の
含フツ素樹脂溶液を作成した。
次いで、これらの溶液にそれぞれ、ポリイミド摩駆体(
ビフェニルテトラカルボン酸とP−フェニレンジアミン
とのボリアミツド酸ワニス)、あるいはアルミニウムキ
レートALCT−TR(用研ファインケミカル社)をそ
れぞれ所定量添加して溶解させ被覆用組成物を得る。
次いで、64にビットD−RAMメモリ用LSI  (
16ビン)の素子及びリード線(ワイヤボンディングを
含む)上に、上記被覆用組成物の溶液を滴下した。その
後、100℃で1時間。
200℃で1時間、250℃で30分加熱を続け、素子
上に30〜60μmの厚さの被覆膜を得た。
次いで、少なくともフェノキシ樹脂を含む組成物で被覆
された上記メモリ用LSI素子は、下記のエポキシ樹脂
組成物で、トランスファ成形(180℃、70kg/f
fl、1.5 分成形)により封止され、樹脂封止型半
導体装置を得た。それぞれ100ケのLSIについて耐
湿信頼性を評価した。結果を第1表に記した。なお、比
較の為にフェノキシ樹脂を含まない樹脂組成物を用いた
ものも比較例として記載した。
−封止用エポキシ樹脂組成物の作成− エポキシ化合物として、トリス(ヒドロキシフェニルメ
タン)ベースの多官能エポキシ化合物。
X D −9053(xボキシ当量225)100重量
部。
硬化剤として、ノボラック型フェノール樹脂HP−60
7N (日立化成社)55重量部、硬化促進剤として、
トリエチルアミンテトラフェニルボレート(TEA−K
)3重量部、カップリング剤として、エポキシシランK
BM303 (信越化学社)2重量部、難燃材として、
付加型イミドコート赤リン5重量部、離型剤として、ス
テアリン酸カルシウb 2重量部、カルナワックス1重
量部、充填材として5溶融石英ガラス粉75重量パーセ
ント、着色剤として、カーボンブラック(キャボット社
)2重量部、添加化合物として重量部を配合した。
次いで、70−85℃の8インチ2本ロールで7分間混
練した後、粗粉砕して半導体封止用樹脂組成物を得た。
次いで該樹脂組成物は、256にビットD−RAMメモ
リLSIの素子100ケを充填した金型をセットしたト
ランスファ成形機により、180°C,’70kgf/
al、1.5 分の条件で成形された。
得られた樹脂封止型半導体装置は、121℃。
2気圧の過飽和水蒸気(プレッシャ、ダッカ釜)中に投
入された後2所定時間各に取り出し、LSIの′6気的
動作が正常であるか否かをチェックした。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体装置およびリード線等を含む回路が、その表
    面の一部または全部を成膜材料によつて被覆されてなる
    半導体装置において、成膜材料が一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 〔式中、Rはアルキル、シクロアルキル、ヒドロキシア
    ル、カルボキシアルキルであり、XはFまたはHで表わ
    されるフルオロオレフィンと炭化水素系ビニルエーテル
    モノマとの交互共重合体を基本格骨とする含フッ素ポリ
    マであることを特徴とする半導体装置。
JP25077985A 1985-11-11 1985-11-11 半導体装置 Pending JPS62111453A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0366282A2 (en) * 1988-10-27 1990-05-02 Dow Corning S.A. Cavity packages
JPH02208321A (ja) * 1989-02-07 1990-08-17 Toray Ind Inc Lsi塔載用実装基板用ポリイミド
US5288948A (en) * 1989-06-26 1994-02-22 Oki Electric Industry Co., Ltd. Structure of a semiconductor chip having a conductive layer
US6302485B1 (en) 1999-08-09 2001-10-16 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Head rest device for vehicles
JP2013157400A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法

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