JPH04280660A - 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
- JPH04280660A JPH04280660A JP3067530A JP6753091A JPH04280660A JP H04280660 A JPH04280660 A JP H04280660A JP 3067530 A JP3067530 A JP 3067530A JP 6753091 A JP6753091 A JP 6753091A JP H04280660 A JPH04280660 A JP H04280660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- semiconductor device
- cracks
- fluororesin
- sealed
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂封止型半導体装置に
係り、特に半田実装時等の急激な加熱により発生した水
蒸気によるレジンクラックの発生およびレジン内熱応力
によるクラック発生を適切に防止し優質な製品を提供し
ようとするものである。
係り、特に半田実装時等の急激な加熱により発生した水
蒸気によるレジンクラックの発生およびレジン内熱応力
によるクラック発生を適切に防止し優質な製品を提供し
ようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】樹脂封止型半導体装置は半導体チップを
エポキシ樹脂などによって封止したものであって、近年
における電子機器の小型化、高性能化に伴い、薄型、且
つ小型化された表面実装型半導体パッケージなどとして
広く普及されている。
エポキシ樹脂などによって封止したものであって、近年
における電子機器の小型化、高性能化に伴い、薄型、且
つ小型化された表面実装型半導体パッケージなどとして
広く普及されている。
【０００３】即ち、このような樹脂封止型半導体装置と
して従来のものは代表的に図３に示す如くであって、一
般的にダイパットと称されるチップ搭載部体（１）に半
導体チップ（１０）を搭載し、該半導体チップ（１０）
の電極とインナーリード（２２）とを金細線（４）で結
線し、これらをエポキシ系樹脂などの樹脂（以下単にレ
ジンという）（３）によって封止し、このようにしてか
らリード成形、半田コートしたものである。
して従来のものは代表的に図３に示す如くであって、一
般的にダイパットと称されるチップ搭載部体（１）に半
導体チップ（１０）を搭載し、該半導体チップ（１０）
の電極とインナーリード（２２）とを金細線（４）で結
線し、これらをエポキシ系樹脂などの樹脂（以下単にレ
ジンという）（３）によって封止し、このようにしてか
らリード成形、半田コートしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記したよう
な従来の樹脂封止型半導体装置は、半導体パッケージの
半田実装時における耐熱性に関して大きな課題を有して
いる。即ち一般にこれらの半導体パッケージをプリント
基板などに半田実装する手法としてはペーパーフェーズ
・リフロー半田づけ法または赤外線加熱法などが採用さ
れており、斯うした半田実装時には半田接合部体のみで
なく、パッケージ本体も急激に加熱され、該加熱によっ
てレジンバルク中の吸湿水分が急激に気化する。
な従来の樹脂封止型半導体装置は、半導体パッケージの
半田実装時における耐熱性に関して大きな課題を有して
いる。即ち一般にこれらの半導体パッケージをプリント
基板などに半田実装する手法としてはペーパーフェーズ
・リフロー半田づけ法または赤外線加熱法などが採用さ
れており、斯うした半田実装時には半田接合部体のみで
なく、パッケージ本体も急激に加熱され、該加熱によっ
てレジンバルク中の吸湿水分が急激に気化する。
【０００５】即ち上記のように発生した蒸気がレジン（
３）とチップ搭載部体（１）の界面に拡散し、該界面を
剥離し、前記蒸気がこの剥離部に浸入してその内圧を上
昇せしめ、レジン（３）にクラックを発生する。このよ
うなクラック発生は特に近時において半導体装置に小型
化、薄型化が要請され、又エポキシ樹脂のようなレジン
（３）が製造後半田づけまでの保管中に吸湿することに
よって著しくなっている。即ちこのようなクラックの発
生によって折角の樹脂封止効果が甚だしく損われ、半導
体装置の性能および耐用性が著しく劣化せしめられる。
３）とチップ搭載部体（１）の界面に拡散し、該界面を
剥離し、前記蒸気がこの剥離部に浸入してその内圧を上
昇せしめ、レジン（３）にクラックを発生する。このよ
うなクラック発生は特に近時において半導体装置に小型
化、薄型化が要請され、又エポキシ樹脂のようなレジン
（３）が製造後半田づけまでの保管中に吸湿することに
よって著しくなっている。即ちこのようなクラックの発
生によって折角の樹脂封止効果が甚だしく損われ、半導
体装置の性能および耐用性が著しく劣化せしめられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける課題を解決することについて検討を
重ね、半田実装時における急激な熱ストレスと、これに
付随して発生する水蒸気に原因したレジンクラックを小
型薄層化したレジン封止層においても的確に防止するこ
とに成功したものであって，以下の如くである。
従来のものにおける課題を解決することについて検討を
重ね、半田実装時における急激な熱ストレスと、これに
付随して発生する水蒸気に原因したレジンクラックを小
型薄層化したレジン封止層においても的確に防止するこ
とに成功したものであって，以下の如くである。
【０００７】チップ搭載部体上に半導体素子を搭載する
と共に前記チップ搭載部体の下面又は支持部の下面にフ
ッ素樹脂多孔質体を設け、これらの部体を封止材でモー
ルドしたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
と共に前記チップ搭載部体の下面又は支持部の下面にフ
ッ素樹脂多孔質体を設け、これらの部体を封止材でモー
ルドしたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【０００８】
【作用】チップ搭載部体上に半導体素子を搭載すると共
に前記搭載部体の下面にフッ素樹脂多孔質体を設けて封
止材で樹脂封止することにより、半田実装時の急激な加
熱で発生した蒸気を該多孔質体中に拡散せしめ、部分的
な内圧上昇を回避して、クラックの発生を防止する。
に前記搭載部体の下面にフッ素樹脂多孔質体を設けて封
止材で樹脂封止することにより、半田実装時の急激な加
熱で発生した蒸気を該多孔質体中に拡散せしめ、部分的
な内圧上昇を回避して、クラックの発生を防止する。
【０００９】又前述したフッ素樹脂多孔質体が更に支持
部の下面まで設けられることにより、上記のように拡散
した蒸気は支持部に達し、支持部とレジンの界面を通っ
て封止体外部に放出され、パッケージ内の圧力上昇を抑
えて、クラックの発生を防止する。
部の下面まで設けられることにより、上記のように拡散
した蒸気は支持部に達し、支持部とレジンの界面を通っ
て封止体外部に放出され、パッケージ内の圧力上昇を抑
えて、クラックの発生を防止する。
【００１０】前述したフッ素樹脂多孔質体が用いられる
ことにより、該多孔質体が低弾性であって、応力緩和に
優れ、上述した半田実装時の急激加熱による熱ストレス
を適切に吸収し、内部応力の低減を図る。
ことにより、該多孔質体が低弾性であって、応力緩和に
優れ、上述した半田実装時の急激加熱による熱ストレス
を適切に吸収し、内部応力の低減を図る。
【００１１】フッ素樹脂多孔質体の孔径については０．
１〜２μｍ、特に０．５〜１．２μｍ、気孔率は３０〜
９０％、特に５０〜８０％程度のものが好ましく、又該
フッ素樹脂多孔質体は一般的に薄層とすることができ、
レジン封止体中において安定に位置せしめられると共に
チップ搭載体の底面に設定しても、該部分のレジン被覆
を適切に薄層化して半導体装置の小型、低姿勢化を得し
める。
１〜２μｍ、特に０．５〜１．２μｍ、気孔率は３０〜
９０％、特に５０〜８０％程度のものが好ましく、又該
フッ素樹脂多孔質体は一般的に薄層とすることができ、
レジン封止体中において安定に位置せしめられると共に
チップ搭載体の底面に設定しても、該部分のレジン被覆
を適切に薄層化して半導体装置の小型、低姿勢化を得し
める。
【００１２】
【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、図
１に示すようにチップ搭載部体（１）上に半導体素子（
チップ）（１０）を搭載し、該半導体素子（１０）の電
極とリード（２）とを電気的特性の優れた金細線（４）
で結線することは前記した従来からのものと同じである
が、本発明においては前記のようなチップ搭載部体（１
）におけるチップ搭載部分の底面又は支持部（１１）の
底面にフッ素樹脂多孔質体（５）を添設し、このような
チップ搭載部分およびフッ素樹脂多孔質体（５）の全般
をレジン（３）で包囲封止したもので、リード成形、半
田コートを適宜に施したものである。
実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、図
１に示すようにチップ搭載部体（１）上に半導体素子（
チップ）（１０）を搭載し、該半導体素子（１０）の電
極とリード（２）とを電気的特性の優れた金細線（４）
で結線することは前記した従来からのものと同じである
が、本発明においては前記のようなチップ搭載部体（１
）におけるチップ搭載部分の底面又は支持部（１１）の
底面にフッ素樹脂多孔質体（５）を添設し、このような
チップ搭載部分およびフッ素樹脂多孔質体（５）の全般
をレジン（３）で包囲封止したもので、リード成形、半
田コートを適宜に施したものである。
【００１３】前記したフッ素樹脂多孔質体（５）として
はポリテトラフルオロエチレン膜を延伸加工して多孔質
化した部材が好ましく、気孔率３０〜９０％、特に５０
〜８０％程度として適切に得られ、その微細な孔隙は蒸
気その他の気体を透過せしめるが、液体を透過せしめる
ことがなく、従って前記したようなレジン（３）による
封止によっても該組織内にレジンの浸透することを阻止
してその微細孔隙を確保することとなり、従って又半田
実装時の急激加熱によって発生した蒸気分を有効に吸収
する。
はポリテトラフルオロエチレン膜を延伸加工して多孔質
化した部材が好ましく、気孔率３０〜９０％、特に５０
〜８０％程度として適切に得られ、その微細な孔隙は蒸
気その他の気体を透過せしめるが、液体を透過せしめる
ことがなく、従って前記したようなレジン（３）による
封止によっても該組織内にレジンの浸透することを阻止
してその微細孔隙を確保することとなり、従って又半田
実装時の急激加熱によって発生した蒸気分を有効に吸収
する。
【００１４】然しこのフッ素樹脂多孔質体（５）として
はこのようなポリテトラフルオロエチレンの延伸加工に
よる多孔質体に限られるものでなく、フッ素樹脂の連続
気泡体でもよく、又フッ素樹脂繊維による不織布あるい
織布を用いることができるし、更には無機フィラーを多
孔質体中に含有させたものを用いてもよい。特にガラス
、クォーツ、酸化的チタン、チタン酸バリウム、チタン
酸カルシウムなどは熱伝導性に優れたものとして好まし
い。
はこのようなポリテトラフルオロエチレンの延伸加工に
よる多孔質体に限られるものでなく、フッ素樹脂の連続
気泡体でもよく、又フッ素樹脂繊維による不織布あるい
織布を用いることができるし、更には無機フィラーを多
孔質体中に含有させたものを用いてもよい。特にガラス
、クォーツ、酸化的チタン、チタン酸バリウム、チタン
酸カルシウムなどは熱伝導性に優れたものとして好まし
い。
【００１５】フッ素樹脂としては前記のようなポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の外に、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）
、パーフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などを用いることがで
きる。
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の外に、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）
、パーフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などを用いることがで
きる。
【００１６】前記のようにチップ搭載部体（１）の底面
に添着されるフッ素樹脂多孔質体（５）は何れにしても
低弾性であるため半田実装時における急激な加熱で発生
する水蒸気分が該組織内に侵入してきても組織中に拡散
し封止レジン（３）外に抜け出し、又熱による内部応力
も緩和されるため封止レジン（３）にクラックの発生す
ることがない。従って半導体チップにおける安定した特
性を長期に亘って得しめることができる。
に添着されるフッ素樹脂多孔質体（５）は何れにしても
低弾性であるため半田実装時における急激な加熱で発生
する水蒸気分が該組織内に侵入してきても組織中に拡散
し封止レジン（３）外に抜け出し、又熱による内部応力
も緩和されるため封止レジン（３）にクラックの発生す
ることがない。従って半導体チップにおける安定した特
性を長期に亘って得しめることができる。
【００１７】１例として、本発明により前記フッ素樹脂
多孔質体（５）として厚さ５０μｍで、気孔率が８０％
であり、最大孔径が１μｍのポリテトラフルオロエチレ
ン延伸多孔質フィルムの外面にエポキシ接着剤をコート
したものを採用した本発明例のものと、従来例の多孔質
体（５）を使用しないものを夫々８個ずつ準備し、温度
８５℃、湿度８５％の雰囲気中で７２時間吸湿せしめて
から１０秒間半田槽に浸漬し、パッケージに発生したク
ラックの有無を検査した結果は、本発明例のものはクラ
ック発生が皆無であるのに対し、従来例のものは上記の
ような苛酷な試験条件で全部においてクラック発生が認
められた。 即ち本発明により有効なクラック発生防止が図られ、好
ましい封止半導体装置の得られることが確認された。
多孔質体（５）として厚さ５０μｍで、気孔率が８０％
であり、最大孔径が１μｍのポリテトラフルオロエチレ
ン延伸多孔質フィルムの外面にエポキシ接着剤をコート
したものを採用した本発明例のものと、従来例の多孔質
体（５）を使用しないものを夫々８個ずつ準備し、温度
８５℃、湿度８５％の雰囲気中で７２時間吸湿せしめて
から１０秒間半田槽に浸漬し、パッケージに発生したク
ラックの有無を検査した結果は、本発明例のものはクラ
ック発生が皆無であるのに対し、従来例のものは上記の
ような苛酷な試験条件で全部においてクラック発生が認
められた。 即ち本発明により有効なクラック発生防止が図られ、好
ましい封止半導体装置の得られることが確認された。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
、樹脂封止型半導体装置において、半田実装時における
急激な加熱により蒸気ないし温度変化に原因したレジン
層におけるクラック発生を的確に防止し、良好な特性を
維持することのできる製品を提供し得るものであり、し
かも比較的薄層のフィルム材で該目的を達せしめ、製作
を容易とするなどの効果を有しており、工業的にその効
果の大きい発明である。
、樹脂封止型半導体装置において、半田実装時における
急激な加熱により蒸気ないし温度変化に原因したレジン
層におけるクラック発生を的確に防止し、良好な特性を
維持することのできる製品を提供し得るものであり、し
かも比較的薄層のフィルム材で該目的を達せしめ、製作
を容易とするなどの効果を有しており、工業的にその効
果の大きい発明である。
【図１】本発明による樹脂封止型半導体装置の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明による樹脂封止型半導体装置の平面図で
ある。
ある。
【図３】従来の樹脂封止型半導体装置の断面図である。
１ チップ搭載部体
２ リード
３ レジン
４ 金細線
５ フッ素樹脂多孔質体
１０ 半導体素子（チップ）
１１ 支持部（タブ吊り部）
２１ 外部リード
２２ インナーリード
Claims (1)
- 【請求項１】 チップ搭載部体上に半導体素子を搭載
すると共に前記チップ搭載部体の下面又は支持部の下面
にフッ素樹脂多孔質体を設け、これらの部体を封止材で
モールドしたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067530A JPH04280660A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 樹脂封止型半導体装置 |
| EP19920103297 EP0504634A3 (en) | 1991-03-08 | 1992-02-26 | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
| EP94115972A EP0634792B1 (en) | 1991-03-08 | 1992-02-26 | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluororesin |
| DE69225337T DE69225337T2 (de) | 1991-03-08 | 1992-02-26 | In Harz versiegelte Halbleitervorrichtung bestehend aus porösem Fluorkohlenstoffharz |
| US08/182,520 US5446315A (en) | 1991-03-08 | 1994-01-11 | Resin-sealed semiconductor device containing porous fluorocarbon resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067530A JPH04280660A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280660A true JPH04280660A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=13347628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067530A Pending JPH04280660A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04280660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001057321A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Nec Corp | チップ型固体電解コンデンサ |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3067530A patent/JPH04280660A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001057321A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Nec Corp | チップ型固体電解コンデンサ |
| US6229688B1 (en) | 1999-08-18 | 2001-05-08 | Nec Corporation | Chip type solid electrolytic capacitor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990921 |