JPH0272656A - 半導体素子の封止構造 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、配線板上に直接ボンディングされた半導体素
子の樹脂による封止構造に関するものである。

（従来の技術） 近年、実装回路部品の小型軽量化やローコスト化を目的
として半導体素子をそのまま直接配線板上に実装する技
術が特に硬質配線板において一般化してきており、同様
にフレキシブルプリント配線板へも適用される傾向にあ
る。配線板上に半導体素子をそのまま直接実装し、電気
的な導通をとる方法としてはワイヤボンディング法やフ
リップチップ法等があるが、いずれの場合もボンディン
グしたあとで湿気や不純物の浸入に対する保護封止をす
るのが一般的である。この半導体素子の封止には樹脂を
用いるのが最も簡便であり、かつ、経済的であるが、こ
の樹脂は耐湿性および耐環境性の良いことはもちろん、
配線板の各素材との強固な接着性を有することが必要で
ある。

上記の如き半導体素子の封止構造の従来例の断面図を第
３図に示す。同図において、半導体素子１が、ポリイミ
ド樹脂等からなる基板２上に導体金属箔層３が設けられ
た配線板４上に実装され、ボンディングワイヤ５により
導体金属箔層３にボンディングされている。そして、半
導体素子１の全露出面がボンディングワイヤ５と共に樹
脂６により密封封止された構造となっている。第４図は
他の従来例であり、封止面積の縮小化と基板のたわみ等
による接着界面ストレスの緩和を目的としたガイド枠７
を設けたものであり、その他の構造は第３図と同様であ
り同一部分は同一符号にて示しである。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如き半導体素子の封止に用いられる樹脂６には低
塩素台をのエポキシ系樹脂をアミン系の樹脂により硬化
させるものが主流をなしており、これに各種充填材やカ
ンプリング材などを配合したものが多く耐湿性及び耐環
境性は十分である。

しかし、現在一般に使用されている封止樹脂は、特に配
線板にポリイミド樹脂基板が用いられている場合など、
これとの接着力が十分ではなく、ヒートサイクル試験や
プレッシャークツカー試験などの常圧あるいは加圧時の
温熱環境下においては接着界面から水分が浸入し、半導
体素子が損なわれる場合が少なくない。特に、フレキシ
ブルプリント配線板の場合は接着力が弱いと基板のたわ
み、そり等により接着界面から剥離することも少なくな
い。

単にポリイミド樹脂との接着力のみに着眼するならば、
ポリイミド系あるいはポリアミド系の樹脂が優れた接着
能を示すことが知られているが、これらの樹脂を半導体
素子の直接封止材として使用した場合は、樹脂そのもの
の有する吸湿性により耐環境性の劣化が予想されるほか
、特にポリイミド系樹脂のように樹脂の硬化温度が高い
ものが多く、そのために半導体素子が損なわれるという
欠点がある。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は上記の
如き課題を解決し、半導体素子を樹脂封止した場合の封
止樹脂と配線板との接着強度を向上し、特にフレキシブ
ルプリント配線板においては耐環境性及び基板のたわみ
、そり等に対する物理的な固着強度を改善するものであ
る。

すなわち、ボンディング部分と共に半導体素子の全露出
面を耐環境性の良い樹脂により覆って一次封止を行い、
更にこの一次封止の外側全表面を配線板容素材との接着
性の良い樹脂により覆って一次封止を行った封止構造と
する。また、外部光線を使用するデバイスなどの半導体
素子を封止する場合は、上記と同様な一次封止には光透
過性の耐環境性の良い樹脂を使用し、二次封止としては
上記の二次封止におけると同様な接着性の良い樹脂によ
り一次封止の外側外周縁部を環状に覆って行った封止構
造とするものである。

上記の如く耐環境性の良い樹脂による一次封止と、接着
性の良い樹脂による二次封止との組み合わせによる封止
がなされるので、耐湿性、耐環境性が良く、しかも強固
な接着強度を有する樹脂封止構造とすることができる。

（実施例） 第１図及び第２図は、本発明による半導体素子の封止構
造の実施例の断面図であり、これらの図において、前記
従来例の第３図と同様に１は半導体素子、２はポリイミ
ド樹脂などからなる基板、３は導体金属箔層、４はこれ
らからなる配線板、５はボンディングワイヤである。

第１図の実施例においては、ボンディングワイヤ５と共
に半導体素子１の全露出面を従来例の第３図と同様に耐
湿性、耐環境性の良い樹脂にて一次封止６を施し、更に
特に配線板の各素材との接着力の良い樹脂により一次封
止６の外側全表面を覆って二次封止８を施した構造であ
る。

第２図の実施例においては、−上記第１図の実施例の場
合と同様に一次封止９を施し、更に上記第１図の実施例
における二次封止８と同様な樹脂を用いて一次封止９の
外側外周縁部を環状に覆って二次封止１０を施した構造
である。

第１図における実施例の一次封止６に用いた耐湿性、耐
環境性の良い樹脂としては、含有塩素濃度が低く、かつ
、線膨張係数が配線板のそれと近似したエポキシ樹脂と
、硬化材として架橋効率の高いアミン系統のもので構成
され、さらにチキソドロピンク性能などを付与するため
に各種の充填剤やカップリング剤などを配合したものを
用いる。

第２図における実施例の場合は半導体素子が外部光線を
必要とする場合であり、一次封止９にはシリコーン等の
透光性の樹脂を使用する。また、第１図及び第２図にお
ける二次封止８及び１０に用いる樹脂は基板のポリイミ
ド樹脂との接着性の良い樹脂として比較的高くない温度
で硬化するポリアミド系、ポリアミド−エポキシ系など
の樹脂を用いる。

（発明の効果） 本発明の如く半導体素子の封止構造として耐湿性、耐環
境性の良い樹脂による一次封止と、ポリイミド樹脂等の
基板との接着性の良い樹脂による一次封止とを組み合わ
せた封止構造とすることによって、耐湿性、耐環境性が
維持され、かつ、封止樹脂と配線板との固着強度が向上
し、特にフレキシブルプリント配線板では基板のたわみ
、そり等の変形による封止樹脂の剥離やクラックを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明による半導体素子の封止構
造の実施例の断面図、第３図及び第４図は半導体素子の
封止構造の従来例の断面図である。 １：半導体素子、５：ボンディングワイヤ、６．９ニ一
次封止、８，１０：二次封止。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配線板上に直接ボンディングされた半導体素子がボ
   ンディング部分と共に全露出面を樹脂により覆われて封
   止されてなる半導体素子の封止構造において、樹脂によ
   る封止が耐環境性の良い樹脂によりボンディング部分と
   共に半導体素子の全露出面を覆ってなされる一次封止と
   、配線板との接着性の良い樹脂により一次封止の外側全
   表面を覆ってなる二次封止とからなることを特徴とする
   半導体素子の封止構造。 ２、配線板上に直接ボンディングされた半導体素子がボ
   ンディング部分と共に全露出面を樹脂により覆われて封
   止されてなる半導体素子の封止構造において、樹脂によ
   る封止が光透過性の耐環境性の良い樹脂によりボンディ
   ング部分と共に半導体素子の全露出面を覆ってなされる
   一次封止と、配線板及び一次封止との接着性の良い樹脂
   により一次封止の外側外周縁部を環状に覆ってなされて
   なる二次封止とからなることを特徴とする半導体素子の
   封止構造。