JPH01133328A - 半導体素子の封止方法 - Google Patents
半導体素子の封止方法Info
- Publication number
- JPH01133328A JPH01133328A JP62291193A JP29119387A JPH01133328A JP H01133328 A JPH01133328 A JP H01133328A JP 62291193 A JP62291193 A JP 62291193A JP 29119387 A JP29119387 A JP 29119387A JP H01133328 A JPH01133328 A JP H01133328A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing material
- sealing
- semiconductor element
- heating
- state
- Prior art date
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- Pending
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体素子の封止方法に関するものである
。
。
（従来の技術〕
一般に、プリント基板等の基板上に実装された半導体素
子、例えば、トランジスタ素子、ＩＣ。
子、例えば、トランジスタ素子、ＩＣ。
ＬＳＩ等はそれ自体および導通用のワイヤー等を保護す
るため、封止材によって封止されている。
るため、封止材によって封止されている。
このような封止材としては、非導電性エポキシ樹脂粉末
を成形したベレットがよく知られており、このようなぺ
・レッドを用いポツティングを利用して封止することが
行われている。例えば、■上記ペレットを溶融させ、こ
れを基板の半導体素子の上に流下して被覆し樹脂の広が
りはその樹脂自体の粘性を利用して阻止する。■基板の
半導体素子の周囲に封止枠体を取付け、この封止枠体で
囲われた内部に上記ペレット溶融物を流下する。■半導
体素子の周囲の基板の部分に樹脂を枠状に転写印刷し、
この転写印刷した枠状の内部に上記ペレット溶融物を流
下する。という方法により封止が行われている。
を成形したベレットがよく知られており、このようなぺ
・レッドを用いポツティングを利用して封止することが
行われている。例えば、■上記ペレットを溶融させ、こ
れを基板の半導体素子の上に流下して被覆し樹脂の広が
りはその樹脂自体の粘性を利用して阻止する。■基板の
半導体素子の周囲に封止枠体を取付け、この封止枠体で
囲われた内部に上記ペレット溶融物を流下する。■半導
体素子の周囲の基板の部分に樹脂を枠状に転写印刷し、
この転写印刷した枠状の内部に上記ペレット溶融物を流
下する。という方法により封止が行われている。
しかしながら、上記■の方法は、溶融樹脂の粘性によっ
て溶融樹脂の広がりを防止するものであり、比較的粘度
の高い溶融樹脂を使用する必要がある。ところが、この
ような高粘度の樹脂を用いる場合には、樹脂の流下の際
に空気を巻き込み、この巻き込まれた空気が樹脂自体の
粘性のために内部に閉じ込められ封止樹脂中にボイドと
して残り、それによって半導体素子の信頼性が大幅に低
下するという難点がある。また、上記■の方法は、封止
枠材を用い、かつこの枠材を固定するための穴を基板に
設ける必要があるため、部品数の増大と製造工数の増加
をもたらし、実装コストの大幅な上昇を招くという難点
がある。上記■の方法は、このような枠材を用いないた
め、部品数の増大の問題は生じないが、樹脂の転写によ
り製造工数が増大するため、やはり実装コストの上昇を
招いている。このように、従来の方法は、いずれも欠点
を有しており、このようなポツティングによらない新し
い封止方法の開発が強く求められている。
て溶融樹脂の広がりを防止するものであり、比較的粘度
の高い溶融樹脂を使用する必要がある。ところが、この
ような高粘度の樹脂を用いる場合には、樹脂の流下の際
に空気を巻き込み、この巻き込まれた空気が樹脂自体の
粘性のために内部に閉じ込められ封止樹脂中にボイドと
して残り、それによって半導体素子の信頼性が大幅に低
下するという難点がある。また、上記■の方法は、封止
枠材を用い、かつこの枠材を固定するための穴を基板に
設ける必要があるため、部品数の増大と製造工数の増加
をもたらし、実装コストの大幅な上昇を招くという難点
がある。上記■の方法は、このような枠材を用いないた
め、部品数の増大の問題は生じないが、樹脂の転写によ
り製造工数が増大するため、やはり実装コストの上昇を
招いている。このように、従来の方法は、いずれも欠点
を有しており、このようなポツティングによらない新し
い封止方法の開発が強く求められている。
この発明は、このような事情に鑑みなされた−もので、
封止樹脂にボイドを発生させたり、実装コストを上昇さ
せたりすることなく半導体素子を簡単に封止しうる方法
の提供をその目的とする。
封止樹脂にボイドを発生させたり、実装コストを上昇さ
せたりすることなく半導体素子を簡単に封止しうる方法
の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の半導体素子の封
止方法は、基板上に搭載された半導体素子の上に、貫通
穴を有する小板状の封止材を載置し、加熱により上記封
止材を溶融させ半導体素子を封止するという構成をとる
。
止方法は、基板上に搭載された半導体素子の上に、貫通
穴を有する小板状の封止材を載置し、加熱により上記封
止材を溶融させ半導体素子を封止するという構成をとる
。
すなわち、この発明は、半導体素子の上に貫通穴を有す
る小板状の封止材を載置し加熱によりこれを溶融させて
半導体素子を封止するため、封止材が徐々に融解し封止
材の下側の空気を貫通穴から逃しながら半導体素子を密
封被覆し封止するようになる。そのため、これまでのよ
うな空気の巻き込みが生じなくなりボイドの発生が抑制
されるようになる。そのうえ、従来のような封止用の枠
材や樹脂の転写が不用になるため、実装コストの引き下
げも実現しうるようになる。
る小板状の封止材を載置し加熱によりこれを溶融させて
半導体素子を封止するため、封止材が徐々に融解し封止
材の下側の空気を貫通穴から逃しながら半導体素子を密
封被覆し封止するようになる。そのため、これまでのよ
うな空気の巻き込みが生じなくなりボイドの発生が抑制
されるようになる。そのうえ、従来のような封止用の枠
材や樹脂の転写が不用になるため、実装コストの引き下
げも実現しうるようになる。
この発明は、小板状の封止材を用い、これを半導体素子
の上に載置し加熱溶融して封止するものである。
の上に載置し加熱溶融して封止するものである。
上記小板状の封止材は、通常エポキシ樹脂を主成分とし
、これにフェノール樹脂硬化剤ならびに充填剤等を配合
したエポキシ樹脂組成物からなる封止用樹脂を粉末状に
し、これを小板状に加圧成形すること等により得られる
。このような封止材を構成する封止用樹脂は、特に封止
の際に、空気を巻き込んで残留させないような見地から
１５０°Ｃにおける溶融粘度が３０〜２００ボイズの範
囲にあることが好ましい。また、小板状の形状は特に限
定するものではなく、円板状であってもよいし、角板状
であってもよい。さらには、五角板状等の多角形状であ
っても差し支えはない。
、これにフェノール樹脂硬化剤ならびに充填剤等を配合
したエポキシ樹脂組成物からなる封止用樹脂を粉末状に
し、これを小板状に加圧成形すること等により得られる
。このような封止材を構成する封止用樹脂は、特に封止
の際に、空気を巻き込んで残留させないような見地から
１５０°Ｃにおける溶融粘度が３０〜２００ボイズの範
囲にあることが好ましい。また、小板状の形状は特に限
定するものではなく、円板状であってもよいし、角板状
であってもよい。さらには、五角板状等の多角形状であ
っても差し支えはない。
上記封止材を半導体素子の上に載置して加熱溶融させる
に際し、その加熱は、予め半導体素子が実装された基板
をホットプレート上に置き、１００〜１５０″Ｃの温度
で加熱することによって行ってもよいし、上記のように
予め基板を加熱せず半導体素子の上に封止材を載置した
後全体を１００〜１５０°Ｃに加熱された恒温槽に入れ
て加熱することによって行うようにしてもよい。そして
、このようにして、封止材を溶融させ半導体素子を被覆
した後、さらに加熱することにより封止材が熱硬化し封
止が完了する。
に際し、その加熱は、予め半導体素子が実装された基板
をホットプレート上に置き、１００〜１５０″Ｃの温度
で加熱することによって行ってもよいし、上記のように
予め基板を加熱せず半導体素子の上に封止材を載置した
後全体を１００〜１５０°Ｃに加熱された恒温槽に入れ
て加熱することによって行うようにしてもよい。そして
、このようにして、封止材を溶融させ半導体素子を被覆
した後、さらに加熱することにより封止材が熱硬化し封
止が完了する。
つぎに、実施例について説明する。
第１図はこの発明に用いる封止材の一例を示している。
すなわち、この封止材５は、エポキシ樹脂を主成分とし
、フェノール樹脂を硬化剤とし、さらに溶融シリカ、を
充填剤として含有しているエポキシ樹脂組成物の粉末を
加圧成形することによって得られたものであり、中心に
貫通穴５ａが設けられている。この貫通穴５ａの直径ｄ
＋は３ｍｍに設定され、円板状の封止材５の直径ｄ２は
８Ｎに設定されている。通常、上記貫通穴５ａの直径ｄ
、は、封止対象となる半導体素子の寸法に合わせて設定
される。
、フェノール樹脂を硬化剤とし、さらに溶融シリカ、を
充填剤として含有しているエポキシ樹脂組成物の粉末を
加圧成形することによって得られたものであり、中心に
貫通穴５ａが設けられている。この貫通穴５ａの直径ｄ
＋は３ｍｍに設定され、円板状の封止材５の直径ｄ２は
８Ｎに設定されている。通常、上記貫通穴５ａの直径ｄ
、は、封止対象となる半導体素子の寸法に合わせて設定
される。
この発明は、上記のような封止材５を用い、第２図のよ
うにして半導体素子を封止する。すなわち、基板１上に
搭載され接着剤層２で固定された半導体素子３の上方に
上記封止材５を位置決めし、その状態から半導体素子３
の上に封止材５を載置する。通常は、ワイヤー４によっ
て封止材５は持ち上げられた状態で載置される。そして
、その状態から、上記封止材５を加熱により溶融させる
、この溶融は先に述べたように、基板１を予め１００〜
１５０°Ｃに加熱することによって行ってもよいし、全
体を１００〜１５０°Ｃの恒温槽の中に入れることによ
って行ってもよい。このようにして加熱がなされると、
封止材５の加熱溶融時に、まずワイヤー４の下側の空気
が封止材５の貫通穴５ａを通って上方に抜は出し、続い
て封止材が第３図に示すような溶融状態となる。そして
、さらに加熱により封止材５が溶融して中央部を埋め第
４図に示すように、半球状に盛り上がった状態で半導体
素子３を完全に被覆密封する。そして、この状態のまま
再度加熱することにより封止材５が熱硬化し封止が完了
する。
うにして半導体素子を封止する。すなわち、基板１上に
搭載され接着剤層２で固定された半導体素子３の上方に
上記封止材５を位置決めし、その状態から半導体素子３
の上に封止材５を載置する。通常は、ワイヤー４によっ
て封止材５は持ち上げられた状態で載置される。そして
、その状態から、上記封止材５を加熱により溶融させる
、この溶融は先に述べたように、基板１を予め１００〜
１５０°Ｃに加熱することによって行ってもよいし、全
体を１００〜１５０°Ｃの恒温槽の中に入れることによ
って行ってもよい。このようにして加熱がなされると、
封止材５の加熱溶融時に、まずワイヤー４の下側の空気
が封止材５の貫通穴５ａを通って上方に抜は出し、続い
て封止材が第３図に示すような溶融状態となる。そして
、さらに加熱により封止材５が溶融して中央部を埋め第
４図に示すように、半球状に盛り上がった状態で半導体
素子３を完全に被覆密封する。そして、この状態のまま
再度加熱することにより封止材５が熱硬化し封止が完了
する。
このようにして、封止を行う場合には、封止材５が溶融
硬化してなる封止樹脂５′中に空気が巻き込まれること
がないため、封止樹脂５′にボイドが発生しない。一般
に、高密度実装がなされた半導体装置においては、半導
体素子とワイヤーボンディング部分の隙間が非常に狭く
、封止樹脂との濡れ性との関係もあり封止時に空気を巻
き込みやすくなる。本発明者らの研究結果によれば、封
止樹脂中に空気を巻き込まず、また仮に空気を巻き込ん
だ場合でも加熱中にその空気が樹脂中を浮揚し外部に抜
は出すためには、封止材は１５０°Ｃの溶融粘度が１０
ポイズ以下であることが必要である。しかし、このよう
な低粘度のものを用いるためには、冒頭で述べた従来例
のように何らかの型枠が必要となり、実装コストの大幅
な上昇を招くようになる。ところが、この実施例によれ
ば、封止樹脂中に巻き込まれやすいワイヤーの下側の空
気が封止材５０貫通穴５ａを通って外部に逃げ、しかも
加熱溶融に際して封止材が徐々に溶融して空気と置換す
るため、これまでであれば空気の巻き込みを起こす１５
０°Ｃの溶融粘度が５０ポイズ以上の高粘度のものであ
っても、型枠等を用いずそのまま使用することができる
ようになる。
硬化してなる封止樹脂５′中に空気が巻き込まれること
がないため、封止樹脂５′にボイドが発生しない。一般
に、高密度実装がなされた半導体装置においては、半導
体素子とワイヤーボンディング部分の隙間が非常に狭く
、封止樹脂との濡れ性との関係もあり封止時に空気を巻
き込みやすくなる。本発明者らの研究結果によれば、封
止樹脂中に空気を巻き込まず、また仮に空気を巻き込ん
だ場合でも加熱中にその空気が樹脂中を浮揚し外部に抜
は出すためには、封止材は１５０°Ｃの溶融粘度が１０
ポイズ以下であることが必要である。しかし、このよう
な低粘度のものを用いるためには、冒頭で述べた従来例
のように何らかの型枠が必要となり、実装コストの大幅
な上昇を招くようになる。ところが、この実施例によれ
ば、封止樹脂中に巻き込まれやすいワイヤーの下側の空
気が封止材５０貫通穴５ａを通って外部に逃げ、しかも
加熱溶融に際して封止材が徐々に溶融して空気と置換す
るため、これまでであれば空気の巻き込みを起こす１５
０°Ｃの溶融粘度が５０ポイズ以上の高粘度のものであ
っても、型枠等を用いずそのまま使用することができる
ようになる。
なお、上記封止材５は、封止対象となる半導体素子３の
大きさにその貫通穴５ａを合わせて使用されるのであり
、封止材５の大きさおよび貫通穴５ａの大きさは、封止
対象となる半導体素子５およびその封止面積により適宜
調整することが行われる。また、上記封止材５は、先に
述べたようなエポキシ樹脂組成物粉末を圧縮成形するこ
とによって容易に得ることができるが、上記エポキシ樹
脂織物を溶融して型に流し込む等の方法によっても製造
することもできる。そして、その形状は、第１図のよう
なものに限定するものではなく、例えば第５図に示すよ
うな複数の貫通穴５ａ（この穴５ａは素子の複数のワイ
ヤ一部分に対応する）が形成されている角板状のような
ものであっても差し支えはない。
大きさにその貫通穴５ａを合わせて使用されるのであり
、封止材５の大きさおよび貫通穴５ａの大きさは、封止
対象となる半導体素子５およびその封止面積により適宜
調整することが行われる。また、上記封止材５は、先に
述べたようなエポキシ樹脂組成物粉末を圧縮成形するこ
とによって容易に得ることができるが、上記エポキシ樹
脂織物を溶融して型に流し込む等の方法によっても製造
することもできる。そして、その形状は、第１図のよう
なものに限定するものではなく、例えば第５図に示すよ
うな複数の貫通穴５ａ（この穴５ａは素子の複数のワイ
ヤ一部分に対応する）が形成されている角板状のような
ものであっても差し支えはない。
以上のように、この発明は、基板上に搭載された半導体
素子の上に、貫通穴を有する小板状の封止材を載置し、
加熱により上記封止材を溶融させ半導体素子を封止する
ため、封止材が加熱により徐々に溶融し、封止材の下側
の空気を貫通穴から逃しながら、かつ半導体素子の周囲
の空気と徐々に置換して半導体素子を封止する。したが
って、これまでのような空気の巻き込みに基づくボイド
が発生しない。そのうえ、封止は単に半導体素子の上に
封止材を載置し加熱するだけで行われ、従来のように封
止枠材や樹脂の転写等が不用になるため、実装コストの
大幅な低減をも実現できるようになる。
素子の上に、貫通穴を有する小板状の封止材を載置し、
加熱により上記封止材を溶融させ半導体素子を封止する
ため、封止材が加熱により徐々に溶融し、封止材の下側
の空気を貫通穴から逃しながら、かつ半導体素子の周囲
の空気と徐々に置換して半導体素子を封止する。したが
って、これまでのような空気の巻き込みに基づくボイド
が発生しない。そのうえ、封止は単に半導体素子の上に
封止材を載置し加熱するだけで行われ、従来のように封
止枠材や樹脂の転写等が不用になるため、実装コストの
大幅な低減をも実現できるようになる。
第１図はこの発明の一実施例に用いる封止材の斜視図、
第２図、第３図および第４図はこの発明による封止状態
説明図、第５図はこの発明に用いる他の封止材の斜視図
である。 １・・・基板 ２・・・接着剤層 ３・・・半導体素子
４・・・ワイヤー ５・・・封止材 ５′・・・封止
樹脂特許出願人 日東電気工業株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦
第２図、第３図および第４図はこの発明による封止状態
説明図、第５図はこの発明に用いる他の封止材の斜視図
である。 １・・・基板 ２・・・接着剤層 ３・・・半導体素子
４・・・ワイヤー ５・・・封止材 ５′・・・封止
樹脂特許出願人 日東電気工業株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦
Claims (1)
- （１）基板上に搭載された半導体素子の上に、貫通穴を
有する小板状の封止材を載置し、加熱により上記封止材
を溶融させ半導体素子を封止することを特徴とする半導
体素子の封止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291193A JPH01133328A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 半導体素子の封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291193A JPH01133328A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 半導体素子の封止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133328A true JPH01133328A (ja) | 1989-05-25 |
Family
ID=17765663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291193A Pending JPH01133328A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 半導体素子の封止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01133328A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0367429U (ja) * | 1989-11-02 | 1991-07-01 | ||
| US6754950B2 (en) | 1995-06-30 | 2004-06-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic component and method of production thereof |
| JP2012231573A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Piolax Inc | 配電用部材および配電用部材の製造方法 |
| CN112946310A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-11 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 点样仪 |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP62291193A patent/JPH01133328A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0367429U (ja) * | 1989-11-02 | 1991-07-01 | ||
| US6754950B2 (en) | 1995-06-30 | 2004-06-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic component and method of production thereof |
| JP2012231573A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Piolax Inc | 配電用部材および配電用部材の製造方法 |
| CN112946310A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-11 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 点样仪 |
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