JPH0193155A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
- Publication number
- JPH0193155A JPH0193155A JP24969887A JP24969887A JPH0193155A JP H0193155 A JPH0193155 A JP H0193155A JP 24969887 A JP24969887 A JP 24969887A JP 24969887 A JP24969887 A JP 24969887A JP H0193155 A JPH0193155 A JP H0193155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- resin composition
- semiconductor device
- less
- elastic modulus
- 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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- Compositions Of Macromolecular Compounds (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、急激な温度変化（たとえば半田浸漬）を受け
た後の耐熱性及び耐クランク性に優れる樹脂封止型半導
体装置に関するものであり、その特徴は成形品での高温
時（１７５℃以上）において可撓性を有する低応力樹脂
組成物を使用した樹脂封止型半導体装置に関するもので
ある。
た後の耐熱性及び耐クランク性に優れる樹脂封止型半導
体装置に関するものであり、その特徴は成形品での高温
時（１７５℃以上）において可撓性を有する低応力樹脂
組成物を使用した樹脂封止型半導体装置に関するもので
ある。
最近の電気製品における軽薄短小傾向から半導体装置の
実装密度を向上させるために、半導体セットメーカーで
は従来のスルーホール実装から表面実装への種間が進ん
でいる０表面実装での自動ツクが生じたり、リード樹脂
間の界面が劣化するなどして耐湿性が低下する問題があ
る。
実装密度を向上させるために、半導体セットメーカーで
は従来のスルーホール実装から表面実装への種間が進ん
でいる０表面実装での自動ツクが生じたり、リード樹脂
間の界面が劣化するなどして耐湿性が低下する問題があ
る。
これらの諸問題を解決するには、どのような特性をもっ
た樹脂組成物がよいかとの物性面でのアプローチが種々
なされているが、未だその決定的な解決がなされていな
い。
た樹脂組成物がよいかとの物性面でのアプローチが種々
なされているが、未だその決定的な解決がなされていな
い。
本発明は従来の低応力封止樹脂などの使用によって得る
ことの出来なかった急激な温度変化（たとえば半田浸漬
）を受けた後の耐湿性及び耐クラツク性に優れる樹脂封
止型半導体装置を得んとして研究した結果、高温時（１
７５℃以上）における曲げ弾性率及び応力値が一定値以
下となる樹脂組成物を使用することにより該特性に優れ
る樹脂封止型半導体装置が得られることを見い出したも
のである。
ことの出来なかった急激な温度変化（たとえば半田浸漬
）を受けた後の耐湿性及び耐クラツク性に優れる樹脂封
止型半導体装置を得んとして研究した結果、高温時（１
７５℃以上）における曲げ弾性率及び応力値が一定値以
下となる樹脂組成物を使用することにより該特性に優れ
る樹脂封止型半導体装置が得られることを見い出したも
のである。
本発明は、成形品における物性値として２００℃から２
６０℃で曲げ弾性率が５Ｘ１０”Ｎ／ｒｄ以下であり、
かつ１７５℃から２６０℃までの下記（１）で示される
応力値が６Ｘ１０’Ｎ／ｒｒｒ・℃以下の低応力樹脂組
成物により封止されたことを特徴とする樹脂封止型半導
体装置である。
６０℃で曲げ弾性率が５Ｘ１０”Ｎ／ｒｄ以下であり、
かつ１７５℃から２６０℃までの下記（１）で示される
応力値が６Ｘ１０’Ｎ／ｒｒｒ・℃以下の低応力樹脂組
成物により封止されたことを特徴とする樹脂封止型半導
体装置である。
σ ：応力値
Ｋ ：定数−１
αｔ：樹脂成形物の熱膨張係数
Ｅｔ：樹脂成形物の動的弾性率
Ｔ、：１７５℃
’ｒ、＝２６０℃
本発明において用いられる樹脂組成物とは、−般に半導
体封止用樹脂組成物であり、エポキシ樹脂をはじめとし
て、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂
等の熱硬化性樹脂や、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂の各組
成物であっても何らさしつかえがなく、該樹脂組成物の
成形品の物性値が２００℃から２６０℃における曲げ弾
性率が５ Ｘ １０”Ｎ／ｎ？以上であれば、急激な熱
衝撃（例えば半田浸漬等）のために成形物の表面に発生
したクラックや、リードフレームとの界面等の劣化によ
り耐湿性が急激に低下してしまう、このため２００℃か
ら２６０℃における曲げ弾性率が５Ｘ１０”Ｎ／ｎ？以
下であることが必要である。更に好ましくは２６０℃で
の曲げ弾性率が３Ｘ１０＠Ｎ／ｄ以下である。曲げ弾性
率と同時に、１７５℃から２６０℃における応力値（式
（１）で示される）が６Ｘ１０’Ｎ／ｎｆ・℃以下であ
ることが必須条件である。１７５℃から２６０℃までの
応力値が６Ｘ１０’Ｎ／ｉ・℃以上であれば急激な熱衝
撃により、成形品の内部応力に起因するクランク発生の
ため外観不良となり、良好な樹脂封止型半導体装置が得
られない、応力値は更に好ましくは、４Ｘ１０’Ｎ／ｒ
ｒｒ・℃以下が望ましい、第１図及び第２図に物性値と
評価結果との関係を示す。
体封止用樹脂組成物であり、エポキシ樹脂をはじめとし
て、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂
等の熱硬化性樹脂や、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂の各組
成物であっても何らさしつかえがなく、該樹脂組成物の
成形品の物性値が２００℃から２６０℃における曲げ弾
性率が５ Ｘ １０”Ｎ／ｎ？以上であれば、急激な熱
衝撃（例えば半田浸漬等）のために成形物の表面に発生
したクラックや、リードフレームとの界面等の劣化によ
り耐湿性が急激に低下してしまう、このため２００℃か
ら２６０℃における曲げ弾性率が５Ｘ１０”Ｎ／ｎ？以
下であることが必要である。更に好ましくは２６０℃で
の曲げ弾性率が３Ｘ１０＠Ｎ／ｄ以下である。曲げ弾性
率と同時に、１７５℃から２６０℃における応力値（式
（１）で示される）が６Ｘ１０’Ｎ／ｎｆ・℃以下であ
ることが必須条件である。１７５℃から２６０℃までの
応力値が６Ｘ１０’Ｎ／ｉ・℃以上であれば急激な熱衝
撃により、成形品の内部応力に起因するクランク発生の
ため外観不良となり、良好な樹脂封止型半導体装置が得
られない、応力値は更に好ましくは、４Ｘ１０’Ｎ／ｒ
ｒｒ・℃以下が望ましい、第１図及び第２図に物性値と
評価結果との関係を示す。
また本発明で用いられる樹脂封止型半導体装置のＩＣに
ついてはバイポーラＩＣ，、ＭＯ３ＩＣリニアーＩＣ等
のＩＣ全般を指し、樹脂封止型半導体装置の形状につい
てはスタンダードＤＩＰをはじめとして、ＳＯＰ、ＺＩ
Ｐ、ＰＬＣＣ，フラットパッケージ等のパンケージ形状
全般を指す。
ついてはバイポーラＩＣ，、ＭＯ３ＩＣリニアーＩＣ等
のＩＣ全般を指し、樹脂封止型半導体装置の形状につい
てはスタンダードＤＩＰをはじめとして、ＳＯＰ、ＺＩ
Ｐ、ＰＬＣＣ，フラットパッケージ等のパンケージ形状
全般を指す。
このように本発明の特性値を有する樹脂組成物で封止さ
れた樹脂封止型半導体装置は、急激な温度変化を受けた
後の耐湿性及び耐クランク性に優れる。
れた樹脂封止型半導体装置は、急激な温度変化を受けた
後の耐湿性及び耐クランク性に優れる。
従って、最近の表面実装における要求特性に十分耐えう
ろことから本発明の産業的意味役割は非常に大きく人類
の生活水準向上に効果をもたらす。
ろことから本発明の産業的意味役割は非常に大きく人類
の生活水準向上に効果をもたらす。
以下、樹脂封止型半導体装置での検討例で説明する。
実 施 例
実施例で用いた樹脂組成物とは、溶融シリカ７０重量部
にシラン系カップリング剤０．５重量を加えヘンシェル
ミキサーで混合し、更にクレゾールノボラックエポキシ
樹脂２０重量部、硬化剤としてジシクロペンタジェンフ
ェノリックポリマーを１０重量部、トリフェニルホスフ
ィン０．２重量部、カーボンブラック０．５重量部、カ
ルナバワックス０．４重量部を混合した後、喝ニーグー
で混練し、冷却固化後粉砕し硬化させた状態において、
２６０℃における曲げ弾性率が２．７ Ｘ １０”／
ｎ（であり、かつ１７５℃から２６０℃における応力値
が３．７Ｘ１０”Ｎ／ｎ？・℃の特性を示す樹脂組成物
を得た。
にシラン系カップリング剤０．５重量を加えヘンシェル
ミキサーで混合し、更にクレゾールノボラックエポキシ
樹脂２０重量部、硬化剤としてジシクロペンタジェンフ
ェノリックポリマーを１０重量部、トリフェニルホスフ
ィン０．２重量部、カーボンブラック０．５重量部、カ
ルナバワックス０．４重量部を混合した後、喝ニーグー
で混練し、冷却固化後粉砕し硬化させた状態において、
２６０℃における曲げ弾性率が２．７ Ｘ １０”／
ｎ（であり、かつ１７５℃から２６０℃における応力値
が３．７Ｘ１０”Ｎ／ｎ？・℃の特性を示す樹脂組成物
を得た。
該樹脂組成物を用い、半導体素子をトランスファー成形
機でモールドすることにより樹脂封止型半導体装置を得
た。樹脂封止型半導体装置の特性を第１表に示す。
機でモールドすることにより樹脂封止型半導体装置を得
た。樹脂封止型半導体装置の特性を第１表に示す。
比 較 例 １
実施例に対して硬化剤をフェノールノボラック樹脂に変
更した以外は全て同一原料を用いた。これらの樹脂組成
物について実施例と同様な方法で樹脂封止型半導体装置
を得た。特性を第１表に示す。
更した以外は全て同一原料を用いた。これらの樹脂組成
物について実施例と同様な方法で樹脂封止型半導体装置
を得た。特性を第１表に示す。
比 較 例 ２
更に比較のため従来技術による一般的なエポキシ樹脂組
成物にシリコーンゴム及びシリコーンオイルを添加した
一般の低応力樹脂組成物を用い、同様な方法で樹脂封止
型半導体装置を得た。
成物にシリコーンゴム及びシリコーンオイルを添加した
一般の低応力樹脂組成物を用い、同様な方法で樹脂封止
型半導体装置を得た。
以上の実施例及び比較例についての樹脂組成物の物性値
と半導体装置における評価結果を第１表に示す。
と半導体装置における評価結果を第１表に示す。
第 １ 表
曲げ弾性率：成形品テストピースを２６０ ’Ｃのオ−
プン中に放置した状態で万能試験 機にて測定、（ＪＩＳ−に６９１）） 応 力 値：計算に用いた熱膨張係数は、熱機械分析装
置（セイコー電子工業製：Ｔ ＭＡ １０） 、動的弾性率は動的機械分析装Ｗ（東洋
精機製作所製：レオ グラフ・ソリッド）を用い測定した。
プン中に放置した状態で万能試験 機にて測定、（ＪＩＳ−に６９１）） 応 力 値：計算に用いた熱膨張係数は、熱機械分析装
置（セイコー電子工業製：Ｔ ＭＡ １０） 、動的弾性率は動的機械分析装Ｗ（東洋
精機製作所製：レオ グラフ・ソリッド）を用い測定した。
それらの値について１７５℃から２６０℃までの応力値
を計算式［１）に従い、計算した。
を計算式［１）に従い、計算した。
半田後耐湿性ニアルミ模擬素子を組み込んだモニターＩ
Ｃ（１６ｐＤＩＰ）２０個を８５℃、８５％ＲＨの恒温
槽に７２時間放置し、２６０℃の半田に１０秒間浸漬し
た後、１２１℃・１００％、１０００時間放置した時の
回路異常発生個数を示す。
Ｃ（１６ｐＤＩＰ）２０個を８５℃、８５％ＲＨの恒温
槽に７２時間放置し、２６０℃の半田に１０秒間浸漬し
た後、１２１℃・１００％、１０００時間放置した時の
回路異常発生個数を示す。
半田後耐りラフク性ニアルミ模擬素子を組み込んだモニ
ターＩＣ（５２ｐＦＰ）を８５℃、 ８５％ＲＨの恒温槽に７２時間放置した後、２６０℃の
半田に１０秒間浸漬し、クランク発生個数で判定、（成
形品のク ランクは実体顕微鏡−で観察、１フレ ーム８個、ｎ −１０回の測定） 以上の結果により実施例は熱時（２６０℃）の曲げ弾性
率は３ Ｘ １０’ Ｎ ／ ｒｄ以下であり、応力値
は、０．４Ｘ１０’Ｎ／ｒｒｒ・℃以下であル、マタ、
半田ａ 耐湿性と耐クラツク性については比較例に比べ
非常に良好であることが分がる。
ターＩＣ（５２ｐＦＰ）を８５℃、 ８５％ＲＨの恒温槽に７２時間放置した後、２６０℃の
半田に１０秒間浸漬し、クランク発生個数で判定、（成
形品のク ランクは実体顕微鏡−で観察、１フレ ーム８個、ｎ −１０回の測定） 以上の結果により実施例は熱時（２６０℃）の曲げ弾性
率は３ Ｘ １０’ Ｎ ／ ｒｄ以下であり、応力値
は、０．４Ｘ１０’Ｎ／ｒｒｒ・℃以下であル、マタ、
半田ａ 耐湿性と耐クラツク性については比較例に比べ
非常に良好であることが分がる。
第１図は２６０℃における曲げ弾性率と半田浴浸漬後の
耐湿性による不良発生率を示す図であり、１０００時間
処理後の不良発生率が２０％以下であれば実用上問題が
ない。 第２図は１７５℃〜２６０℃における応力値とクランク
発生率を示す図である。 特許出願人 住友ベークライト株式会社７Ｆｄｌ 半田慣Ｅクラッグ＃ｖＩ（％）
耐湿性による不良発生率を示す図であり、１０００時間
処理後の不良発生率が２０％以下であれば実用上問題が
ない。 第２図は１７５℃〜２６０℃における応力値とクランク
発生率を示す図である。 特許出願人 住友ベークライト株式会社７Ｆｄｌ 半田慣Ｅクラッグ＃ｖＩ（％）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 成形品の２００℃から２６０℃における曲げ弾性率が
５×１０＾２Ｎ／ｍ＾２以下であり、且つ下記式（１）
で示される１７５℃から２６０℃までの応力値が６×１
０＾６Ｎ／ｍ＾２℃以下である樹脂組成物により封止さ
れたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 ▲数式、化学式、表等があります▼……（１） Ｋ：定数＝１ αｔ：樹脂組成物の成形物の熱膨張係数 Ｅｔ： 〃 の動的弾性率 Ｔ＿１：１７５℃ Ｔ＿２：２６０℃
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24969887A JPH0193155A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24969887A JPH0193155A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193155A true JPH0193155A (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=17196874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24969887A Pending JPH0193155A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0193155A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03154368A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-02 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH07312401A (ja) * | 1995-02-20 | 1995-11-28 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| US6388339B1 (en) | 1999-10-29 | 2002-05-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Sealed-by-resin type semiconductor device and liquid crystal display module including the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174416A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Toshiba Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPS62192445A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 封止用エポキシ樹脂成形材料 |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP24969887A patent/JPH0193155A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174416A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Toshiba Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPS62192445A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 封止用エポキシ樹脂成形材料 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03154368A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-02 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| JPH07312401A (ja) * | 1995-02-20 | 1995-11-28 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
| US6388339B1 (en) | 1999-10-29 | 2002-05-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Sealed-by-resin type semiconductor device and liquid crystal display module including the same |
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