JPH01207935A - 半導体搭載部品の製造方法 - Google Patents
半導体搭載部品の製造方法Info
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- JPH01207935A JPH01207935A JP3188788A JP3188788A JPH01207935A JP H01207935 A JPH01207935 A JP H01207935A JP 3188788 A JP3188788 A JP 3188788A JP 3188788 A JP3188788 A JP 3188788A JP H01207935 A JPH01207935 A JP H01207935A
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Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体搭載部品番こ関するものであり、更に
詳しくは半導体を湿度より保護すること、詳しくは水分
の侵入により半導体表面のアルミ配線が腐食するのを防
止することを目的とする半導体搭載部品の製造方法に関
するものである。
詳しくは半導体を湿度より保護すること、詳しくは水分
の侵入により半導体表面のアルミ配線が腐食するのを防
止することを目的とする半導体搭載部品の製造方法に関
するものである。
従来の半導体を封止する方法としては、金属あるいはセ
ラミックス系等のケースを、溶接あるいはハーメチック
シールする方法（以下、■法とする）、固形または粉末
状の有機系樹脂を用いてトランスファー成形法などによ
りモールド成形する方法（以下、■法とする）、さらに
は液状の有機系樹脂を直接ドロッピングする方法（以下
、■法とする）などがある。
ラミックス系等のケースを、溶接あるいはハーメチック
シールする方法（以下、■法とする）、固形または粉末
状の有機系樹脂を用いてトランスファー成形法などによ
りモールド成形する方法（以下、■法とする）、さらに
は液状の有機系樹脂を直接ドロッピングする方法（以下
、■法とする）などがある。
これらの封止方法を比較してみると、信軌性という点で
は■法、■法、■法の順に優れ、一方、生産性・コスト
の点では逆の順になる。その結果、信頼性と生産性・コ
ストとのバランスから■法が最も一般的に採用されてき
ており、最近９．の技術５３♀進歩により信頼性が■法
に迫るところまで来てい−（□ ることから、６４に〜ＩＭビットなどの容量の汎用性の
高いメモリ一部品のほとんどが■法により作られている
ことは周知の通りである。
は■法、■法、■法の順に優れ、一方、生産性・コスト
の点では逆の順になる。その結果、信頼性と生産性・コ
ストとのバランスから■法が最も一般的に採用されてき
ており、最近９．の技術５３♀進歩により信頼性が■法
に迫るところまで来てい−（□ ることから、６４に〜ＩＭビットなどの容量の汎用性の
高いメモリ一部品のほとんどが■法により作られている
ことは周知の通りである。
しかしながら電子部品の高密度実装化の要求が高まるに
つれ、いわゆるビングリッドアレイ（ＰＧＡ）、リード
レスチップキャリア（ＬＣＣ）、プラスチックリーデツ
ドチップキャリア（ＰＬＣＣ）等のパッケージや、テー
プキャリア（ＴＡＢ）方式のパッケージ、が採用されて
きているが、これらの半導体の封止には■法の適用が困
難であり、はとんどが■法か■法によるものである。し
かるに、前述のごとく生産性・コスト、あるいは信頼性
という問題が有る。当然生産性・コストを無視すること
はありえず、そのため■法によるところの信頼性向上の
要求が高まって来ている。
つれ、いわゆるビングリッドアレイ（ＰＧＡ）、リード
レスチップキャリア（ＬＣＣ）、プラスチックリーデツ
ドチップキャリア（ＰＬＣＣ）等のパッケージや、テー
プキャリア（ＴＡＢ）方式のパッケージ、が採用されて
きているが、これらの半導体の封止には■法の適用が困
難であり、はとんどが■法か■法によるものである。し
かるに、前述のごとく生産性・コスト、あるいは信頼性
という問題が有る。当然生産性・コストを無視すること
はありえず、そのため■法によるところの信頼性向上の
要求が高まって来ている。
■法に用いられる液状樹脂には、主にシリコーン樹脂、
エポキシ樹脂等が用いられており、特別な金型を必要と
せず、又封止する形状に制約がないことから、前述のご
とくコスト的に有利であるが、信顧的には劣り、特に耐
湿性おいてはその差が顕著である。所謂プレッシャーク
ツカー試験（以下、ＰＣＴとする）１２５°Ｃ，２，３
ａｔｍの条件で、通常■法により得た部品の不良発生が
５００時間以上であるのに対し、５０時間程度であった
。その原因のほとんどが水分の侵入による、半導体のア
ルミ配線の腐食又は絶縁性低下によるものである。
エポキシ樹脂等が用いられており、特別な金型を必要と
せず、又封止する形状に制約がないことから、前述のご
とくコスト的に有利であるが、信顧的には劣り、特に耐
湿性おいてはその差が顕著である。所謂プレッシャーク
ツカー試験（以下、ＰＣＴとする）１２５°Ｃ，２，３
ａｔｍの条件で、通常■法により得た部品の不良発生が
５００時間以上であるのに対し、５０時間程度であった
。その原因のほとんどが水分の侵入による、半導体のア
ルミ配線の腐食又は絶縁性低下によるものである。
本発明は、前述のように経済的に有利な液状樹脂を用い
て、高い信頼性を得る事の出来る半導体搭載部品を供給
することを目的としたものである。
て、高い信頼性を得る事の出来る半導体搭載部品を供給
することを目的としたものである。
即ち、通常■法、■法共にエポキシ樹脂がよく用いられ
ているのにも拘わらず信頼性に差が生じているのは、樹
脂の硬化プロセスに起因することであり、さらに詳しく
云うならば、■法に比べて■法によるものは、硬化前か
、もしくは硬化反応中に生じる微小な気泡を含有してい
ることと、樹脂とフィラーとの密着力が不十分である為
、気密性に欠けることに起因するとの知見を得て、鋭意
検討した結果、本発明に到達したものである。
ているのにも拘わらず信頼性に差が生じているのは、樹
脂の硬化プロセスに起因することであり、さらに詳しく
云うならば、■法に比べて■法によるものは、硬化前か
、もしくは硬化反応中に生じる微小な気泡を含有してい
ることと、樹脂とフィラーとの密着力が不十分である為
、気密性に欠けることに起因するとの知見を得て、鋭意
検討した結果、本発明に到達したものである。
本発明は、プリント配線基板にワイヤーボンディング、
アウターリードボンディング等の方法により電気的に接
続された半導体素子を、液状樹脂で封止した後、加圧下
で硬化させることを特徴とする半導体搭載部品の製造方
法である。
アウターリードボンディング等の方法により電気的に接
続された半導体素子を、液状樹脂で封止した後、加圧下
で硬化させることを特徴とする半導体搭載部品の製造方
法である。
即ち、半導体素子上にデイスペンサー等の吐出機を用い
て液状樹脂を添着して封止した後、徐々に圧力を上昇さ
せ樹脂がゲル化する前に最終圧力に到達させ、その最終
到達圧力が０．１〜５．０ ｋｇ ／ｄになるように設
定された圧力容器内で、所定の温度で加熱硬化させるも
のである。
て液状樹脂を添着して封止した後、徐々に圧力を上昇さ
せ樹脂がゲル化する前に最終圧力に到達させ、その最終
到達圧力が０．１〜５．０ ｋｇ ／ｄになるように設
定された圧力容器内で、所定の温度で加熱硬化させるも
のである。
以下、本発明の詳細について記載する。 ′本発明で
用いられるプリント配線基板の種類は、特に限定しない
が、エポキシないしはポリイミド等の樹脂とガラスクロ
ス等の基材より成り、熱変形温度が１５０°Ｃ以上であ
るものが好ましい。即ち、通常半導体素子を基板上にボ
ンディングする際の温度が１００〜１５０°Ｃである為
、基板の熱変形温度がこの温度より高くないと、ボンデ
ィング時に基板が変形し接合力が拡散して充分なワイヤ
ーの接合強度が得られない為である。
用いられるプリント配線基板の種類は、特に限定しない
が、エポキシないしはポリイミド等の樹脂とガラスクロ
ス等の基材より成り、熱変形温度が１５０°Ｃ以上であ
るものが好ましい。即ち、通常半導体素子を基板上にボ
ンディングする際の温度が１００〜１５０°Ｃである為
、基板の熱変形温度がこの温度より高くないと、ボンデ
ィング時に基板が変形し接合力が拡散して充分なワイヤ
ーの接合強度が得られない為である。
樹脂硬化時の圧力は０．１〜５．０ｋｇ／ｃＪであり、
望ましくは３．０〜５．０ ｋｇ ／ ｃ艷である。即
ち０．１ ｋｇ／ ｃ＋ｆｌ以下では、前述のように加
熱により、あるいは硬化時の発熱により樹脂中の気泡が
成長または連続化し、さらにはフィラーとの密着力も充
分でなく、このため気密性に欠ける為である。また、圧
力が高いほど樹脂中の気泡が押さえ込まれ、フィラーと
の密着力も高くなり気密性が増すが、５、０ ｋｇ ／
ＣＴｌ１以上では圧力容器がより重厚長大なものが必
要になり、本発明の狙いの１つである経済性が失われ、
又それほど特別な圧力容器を必要としない３．０〜５．
０ｋｇ／ａｌｌの条件で、充分高い気密性が得られる為
である。
望ましくは３．０〜５．０ ｋｇ ／ ｃ艷である。即
ち０．１ ｋｇ／ ｃ＋ｆｌ以下では、前述のように加
熱により、あるいは硬化時の発熱により樹脂中の気泡が
成長または連続化し、さらにはフィラーとの密着力も充
分でなく、このため気密性に欠ける為である。また、圧
力が高いほど樹脂中の気泡が押さえ込まれ、フィラーと
の密着力も高くなり気密性が増すが、５、０ ｋｇ ／
ＣＴｌ１以上では圧力容器がより重厚長大なものが必
要になり、本発明の狙いの１つである経済性が失われ、
又それほど特別な圧力容器を必要としない３．０〜５．
０ｋｇ／ａｌｌの条件で、充分高い気密性が得られる為
である。
又、本発明で用いられる液状樹脂は、特に限定しないが
、塩素含有量がｓｏｏｐｐｍ以下、望ましくは１１００
ｐｐ以下のエポキシ樹脂であることが好ましい。
、塩素含有量がｓｏｏｐｐｍ以下、望ましくは１１００
ｐｐ以下のエポキシ樹脂であることが好ましい。
即ち、塩素量はなるべく少ないほうがよく、塩素量があ
まり多いと樹脂中より抽出された塩素イオンが半導体チ
ップ表面のアルミ配線の腐食を引き起こすためである。
まり多いと樹脂中より抽出された塩素イオンが半導体チ
ップ表面のアルミ配線の腐食を引き起こすためである。
〔発明の効果］
本発明の方法により、半導体部品のＡｌ配線の腐食によ
る不良の発生時間を、従来のものに比べて大幅に伸ばす
ことが出来、半導体製品の信頼性が著しく向上できる。
る不良の発生時間を、従来のものに比べて大幅に伸ばす
ことが出来、半導体製品の信頼性が著しく向上できる。
最近のエレクトロニクス業界のニーズは、従来のトラン
スファーモールドタイプの樹脂ばかりでなく、液状樹脂
の要求が益々太き（なって来ている。それは１−ランス
ファーモールドタイプの樹脂に比べ、半導体製品の小型
化、計量化、低コスト化が実現し易いことに加え、今後
大いに発展が期待されるテープキャリア、ビングリッド
アレイ用の封止には、その製法上液状樹脂が要望されて
いることによるもので、本発明はそのような要望に合致
した極めて価値の高いものである。
スファーモールドタイプの樹脂ばかりでなく、液状樹脂
の要求が益々太き（なって来ている。それは１−ランス
ファーモールドタイプの樹脂に比べ、半導体製品の小型
化、計量化、低コスト化が実現し易いことに加え、今後
大いに発展が期待されるテープキャリア、ビングリッド
アレイ用の封止には、その製法上液状樹脂が要望されて
いることによるもので、本発明はそのような要望に合致
した極めて価値の高いものである。
以下、実施例・比較例について述べる。
〔実施例１〕
熱変形温度１７５°Ｃのガラスエポキシプリント配線基
板上に半導体の模擬素子を搭載し、かつワイヤーボンデ
ィングしたものに、無水ヒドロキシフクール酸（等量１
５２） ８０部と液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（等量１９０）１００部と、更にシリカ粉末（平均粒
径１５μｍ）１８０部とから成る液状樹脂をドロンピン
グし、これを圧力容器に入れ２５°Ｃで３．５ ｋｇ
／ ｃ艷の圧力を加えたのち、１００°Ｃ力り に吾熱し最終到達圧力を５． Ｏ／ ｃｌ、にして３時
間硬化させ、半導体搭載部品を得た。これを１２５°Ｃ
２，３ａｔｍ １００χＲＨの条件でＰＣＴ処理し、ア
ルミ腐食の発生時間を調べた。
板上に半導体の模擬素子を搭載し、かつワイヤーボンデ
ィングしたものに、無水ヒドロキシフクール酸（等量１
５２） ８０部と液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（等量１９０）１００部と、更にシリカ粉末（平均粒
径１５μｍ）１８０部とから成る液状樹脂をドロンピン
グし、これを圧力容器に入れ２５°Ｃで３．５ ｋｇ
／ ｃ艷の圧力を加えたのち、１００°Ｃ力り に吾熱し最終到達圧力を５． Ｏ／ ｃｌ、にして３時
間硬化させ、半導体搭載部品を得た。これを１２５°Ｃ
２，３ａｔｍ １００χＲＨの条件でＰＣＴ処理し、ア
ルミ腐食の発生時間を調べた。
尚、模擬素子は、５肛角のシリコンウェハ上に線間／線
巾が５μｍ ７５μｍのクシ形パターンにＡ１を蒸着し
たチップである。
巾が５μｍ ７５μｍのクシ形パターンにＡ１を蒸着し
たチップである。
〔実施例２〕
実施例１の模擬素子を搭載した基板に、実施例１と同じ
液状樹脂をドロッピングし、これを該圧力容器に入れ、
２５°Ｃで１．５／ｃ１１１の圧力を加えたのち、１０
０°Ｃに加熱し最終到達圧力を３．０ｋｇ／ｃｉｌｌに
して３時間硬化させ、半導体搭載部品を得た。
液状樹脂をドロッピングし、これを該圧力容器に入れ、
２５°Ｃで１．５／ｃ１１１の圧力を加えたのち、１０
０°Ｃに加熱し最終到達圧力を３．０ｋｇ／ｃｉｌｌに
して３時間硬化させ、半導体搭載部品を得た。
これを実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ腐食
の発生時間を訓べた。
の発生時間を訓べた。
〔実施例３〕
実施例１の模擬素子を搭載した基板に、実施例１と同じ
液状樹脂をドロッピングし、これを該圧力容器に入れ、
１００°Ｃに加熱し最終到達圧力を０、２ ｋｇ ／
ｃＩＩＹにして３時間硬化させ、半導体搭載部、品を得
た。これを実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ
腐食の発生時間を調べた。
液状樹脂をドロッピングし、これを該圧力容器に入れ、
１００°Ｃに加熱し最終到達圧力を０、２ ｋｇ ／
ｃＩＩＹにして３時間硬化させ、半導体搭載部、品を得
た。これを実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ
腐食の発生時間を調べた。
〔比較例１〕
実施例１の模擬素子を搭載した基板に、実施例１と同じ
液状樹脂をドロッピングし、１００°Ｃのオープン中で
３時間硬化させて半導体搭載部品を得た。これを実施例
１と同一条件でＰＣ’Ｔ処理し、アルミ腐食の発生時間
を調べた。
液状樹脂をドロッピングし、１００°Ｃのオープン中で
３時間硬化させて半導体搭載部品を得た。これを実施例
１と同一条件でＰＣ’Ｔ処理し、アルミ腐食の発生時間
を調べた。
〔実施例４〕
実施例１の模擬素子搭載基板に、ジアミノジフェニルメ
タン（活性水素等量５０） １００部と実施例１のエポ
キシ樹脂２５０部と、更にシリカ粉末（平均粒径１５μ
ｍ）３５０部とから成る液状樹脂をドロンピングし、こ
れを該圧力容器に入れ２５°Ｃで１．ｏ／ｃＩＩＩの圧
力を加えたのち、１５０°Ｃに加熱し最終到達圧力を５
゜Ｏ／ ｃ＋ｆｌにして３時間硬化させ、半導体搭載部
品を得た。これを実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、
アルミ腐食の発生時間を調べた。
タン（活性水素等量５０） １００部と実施例１のエポ
キシ樹脂２５０部と、更にシリカ粉末（平均粒径１５μ
ｍ）３５０部とから成る液状樹脂をドロンピングし、こ
れを該圧力容器に入れ２５°Ｃで１．ｏ／ｃＩＩＩの圧
力を加えたのち、１５０°Ｃに加熱し最終到達圧力を５
゜Ｏ／ ｃ＋ｆｌにして３時間硬化させ、半導体搭載部
品を得た。これを実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、
アルミ腐食の発生時間を調べた。
〔実施例５〕
に入れ２５＋ ’Ｃで０．５ｋｇ／ｃｆｌｌの圧力を加
えたのち、１５０°Ｃに加熱し最終到達圧力を３．０ｋ
ｇ／ｃｆｌＹにして３時間硬化させ、半導体搭載部品を
得た。実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ腐食
の発生時間を調べた。
えたのち、１５０°Ｃに加熱し最終到達圧力を３．０ｋ
ｇ／ｃｆｌＹにして３時間硬化させ、半導体搭載部品を
得た。実施例１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ腐食
の発生時間を調べた。
〔比較例２］
実施例１の模擬素子を搭載した基板に、実施例４と同じ
液状樹脂をドロッピングし、１５０°Ｃのオーブン中で
３時間硬化させて半導体搭載部品を得た。これを実施例
１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ腐食の発生時間を
調べた。
液状樹脂をドロッピングし、１５０°Ｃのオーブン中で
３時間硬化させて半導体搭載部品を得た。これを実施例
１と同一条件でＰＣＴ処理し、アルミ腐食の発生時間を
調べた。
以上の実施例および比較例における、硬化条件およびＰ
ＣＴ試験結果を第１表にまとめた。
ＣＴ試験結果を第１表にまとめた。
第１表
Claims (3)
- （１）プリント配線基板にボンディングにより電気的に
接続された半導体素子を、液状樹脂で封止した後、加圧
容器内に入れ加圧下で加熱硬化させることを特徴とする
半導体搭載部品の製造方法。 - （２）液状樹脂を加熱硬化させる際の圧力が０．１〜５
．０ｋｇ／ｃｍ＾２であることを特徴とする、請求項（
１）記載の半導体搭載部品の製造方法。 - （３）液状樹脂が塩素含有量５００ｐｐｍ以下のエポキ
シ樹脂であることを特徴とする、請求項（１）もしくは
請求項（２）記載の半導体搭載部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188788A JPH01207935A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 半導体搭載部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188788A JPH01207935A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 半導体搭載部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01207935A true JPH01207935A (ja) | 1989-08-21 |
Family
ID=12343544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188788A Pending JPH01207935A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 半導体搭載部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01207935A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157408A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Nitto Denko Corp | 発光ダイオード装置およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP3188788A patent/JPH01207935A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157408A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Nitto Denko Corp | 発光ダイオード装置およびその製造方法 |
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