JPH06236899A

JPH06236899A - 樹脂封止型半導体装置

Info

Publication number: JPH06236899A
Application number: JP5239448A
Authority: JP
Inventors: Michiya Azuma; 道也東; Min Tai Kao; カオ・ミン・タイ
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、表面実装時において、封止
樹脂層におけるクラックの発生が少ない、耐湿信頼性に
優れた樹脂封止型半導体装置を提供することにある。【構成】この発明の第１の樹脂封止型半導体装置は、
ダイパッド上にダイボンディング部を介して搭載された
半導体チップと、前記ダイパッドの周辺部に配設され前
記半導体チップのボンディングパッド部と電気的に接続
されたリードと、前記リードの一部が外部に導出するよ
うに、前記半導体チップを封止する封止樹脂層とを具備
する樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイパッドと
前記ダイボンディング部との間、および前記半導体チッ
プと前記ダイボンディング部との間の少なくともいずれ
か一方に接着性樹脂が介在することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップが封止樹
脂によって封止されてなる樹脂封止型半導体装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の高密度実装化に伴っ
て、クワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）、プラスチ
ックリード付チップキャリア（ＰＬＣＣ）、スモールア
ウトラインＪ−ベントパッケージ（ＳＯＪ）等の表面実
装用薄型樹脂封止パッケージの開発が進んでいる。

【０００３】これら樹脂封止パッケージを備えた樹脂封
止型半導体装置は、一般的には、半導体チップが各種の
封止樹脂によって封止された構造をとっている。詳しく
は、半導体チップが、ダイボンディング部を介してリー
ドフレームのダイパッド上に搭載され、更に、半導体チ
ップ上面のボンディングパッドがボンディングワイヤー
によってリードフレームのインナーリードと電気的に接
続された状態で樹脂封止されている。

【０００４】このような樹脂封止型半導体装置は、基板
上に実装される際に、約２００℃以上の高温条件下に置
かれる。このとき、封止樹脂層内部に吸湿された水分が
急激に蒸気化して高圧が加わるため、封止樹脂層内部の
各部材間界面に、例えば接着不良による剥離部分がある
と、膨れやクラックが発生し耐湿信頼性が著しく低下す
る。

【０００５】このような問題を解決するため、様々な技
術が提唱されている。例えば、特開昭６３−１７９５５
４に開示されたダイパッドの下面にポリイミド系樹脂被
膜を形成することにより、ダイパッドと封止樹脂層との
接着性を高める技術、特開平１−２６１８５３に開示さ
れたインナーリードの全表面、ダイパッドの下面及び側
面、ボンディングワイヤーの全表面、並びに半導体チッ
プの上面及び側面と封止樹脂層との界面に接着性樹脂被
膜を介在させ、上記各部材と封止樹脂層との接着性を高
める技術、及び特開平３−２２４６５に開示された半導
体チップの上面及びダイパッドの下面にポリイミド系樹
脂被膜を形成することにより、これら部材と封止樹脂層
との接着性を高める技術等である。

【０００６】しかしながら、これらの技術では、リード
フレームと封止樹脂層との界面を通じて吸湿された水分
が侵入して、特に接着性が劣化し易いダイボンディング
部とダイパッドとの界面の接着性は改善されない。即
ち、従来ダイボンディング部には半導体チップとダイパ
ッドとの熱膨張係数の差に基因して、これら部材間で発
生する応力を緩和し得る材料が選択されているが、この
ような材料をダイボンディング部に使用し、単に半導体
チップをダイパッド上に搭載した場合には、当該界面に
おける接着性は高温高湿状態において著しく劣化する。
このため、表面実装時に、前記ダイボンディング部とダ
イパッドとの界面において剥離が生じ、最終的には膨れ
及び封止樹脂層におけるクラックが発生する。

【０００７】また、このような半導体装置では、ダイボ
ンディング部を形成するダイボンディング剤の特性にも
問題があることが多い。即ち、従来より、ダイボンディ
ング剤としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド系
樹脂等に、硬化剤、反応性希釈剤、低応力付与剤、溶
媒、導電性付与剤等を適合してなる樹脂ペーストが一般
に使用されている。しかしながら、このようなダイボン
ディング剤を使用した従来の樹脂封止型半導体装置で
は、表面実装プロセス時の冷熱工程において特に半導体
チップに対し不均一に熱応力がかかり、半導体チップと
ダイボンディング剤との界面で剥離が発生し、封止樹脂
層に膨れ及びクラックが生じ易くなっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたもので、その目的は、表面実装時におい
て、封止樹脂層におけるクラックの発生が少ない、耐湿
信頼性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、下
記本発明の第１及び第２の樹脂封止型半導体装置により
達成される。この発明の第１の樹脂封止型半導体装置
は、ダイパッド上にダイボンディング部を介して搭載さ
れた半導体チップと、前記ダイパッドの周辺部に配設さ
れ前記半導体チップのボンディングパッド部と電気的に
接続されたリードと、前記リードの一部が外部に導出す
るように、前記半導体チップを封止する封止樹脂層とを
具備する樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイパッ
ドと前記ダイボンディング部との間、及び前記半導体チ
ップと前記ダイボンディング部との間の少なくともいず
れか一方に接着性樹脂層が介在することを特徴とする。

【００１０】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置で
は、ダイボンディング部とダイパッド上面の間および／
またはダイボンディング部と半導体チップ下面との間に
介在した接着性樹脂層によって、この部分への水分の侵
入が防止され、またダイパッド上面および／または半導
体チップ下面の微細な凹凸が平坦化され、接着性が著し
く向上している。こうして、ダイボンディング部とダイ
パッドおよび／または半導体チップとの界面では、高温
高湿状態における接着性の劣化が抑えられ、剥離が生じ
ない。ひいては、この界面からの膨れ及び封止樹脂層に
おけるクラックの発生が低減される。

【００１１】特に近年、樹脂封止型半導体装置では、高
密度集積化による半導体チップの大型化に伴って、半導
体チップとリードフレームとの熱膨張係数の違いに起因
して発生する熱応力が、ダイボンディング部とダイパッ
ドおよび半導体チップとの界面に強く加わる。このた
め、これらの部分における剥離が発生し易い。従って、
当該界面に接着性樹脂層を設けることは、剥離の抑止に
最も効果的である。

【００１２】また、この発明の第２の樹脂封止型半導体
装置は、ダイパッド上にダイボンディング部を介して搭
載された半導体チップと、前記ダイパッドの周辺部に配
設され、前記半導体チップのボンディングパッド部と電
気的に接続されたリードと、前記リードの一部が外部に
導出するように前記半導体チップを封止する封止樹脂層
とを具備した樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイ
ボンディング部を構成するダイボンディング剤の熱膨張
率が、前記封止樹脂層の熱膨張率の±５０％の範囲にあ
ることを特徴とする。

【００１３】まず、本発明における第１の樹脂封止型半
導体装置について詳細に説明する。本発明の第１の樹脂
封止型半導体装置において、前記接着性樹脂層の厚み
は、表面実装時に剥離が生じない程度の接着性が付与さ
れるように適宜設定され得るが、約２０μｍ以下である
ことが好ましい。２０μｍを超えると、接着性樹脂層及
びダイボンディング部の総厚みが非常に大きくなり、ひ
いては、ボンダビリティー性の問題が生じる。また、パ
ッケージの薄型化の傾向の中では、パッケージに収める
ために封止樹脂層の厚みを薄くせざるをえず、封止樹脂
層における機械的強度が低下するため好ましくない。

【００１４】前記接着性樹脂層は、予めダイパッド上面
および／または半導体チップ下面に形成された上で、半
導体装置が組立てられる。この接着性樹脂層の形成方法
としては、特に限定されないが、例えば、ダイパッド上
面および／または半導体チップ下面にワニス状の接着性
樹脂をポッティングし、スピナー等によって薄層化する
方法、接着性樹脂をスプレー等により吹き付ける方法、
印刷する方法、はけ等を用いて塗布する方法が挙げられ
る。

【００１５】前記接着性樹脂層は、ダイボンディング部
とダイパッドおよび／または半導体チップとの界面にお
いて、この界面の全面に亘って、または部分的に形成さ
れ得る。後者の場合、具体的には、縦縞状、即ち適当な
間隔を有するライン状、円形状、角状といった形状が挙
げられる。この接着性樹脂層の平面形状に関しても、表
面実装時に剥離が生じない程度の接着性が付与されるよ
うに、適宜設定することが必要である。

【００１６】前記接着性樹脂の材料としては、熱硬化性
樹脂、光硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂の中から、ダイ
パッドおよび／または半導体チップとダイボンディング
部との界面への水分の侵入を防止することができ、即ち
防湿効果を有し、且つダイパッド上面および／または半
導体チップ下面との接着性がダイボンディング剤より高
い樹脂が単独でまたは２種以上混合して適用される。ま
た、接着性樹脂層がダイボンディング部の両面に形成さ
れる場合には、各々の層を形成する樹脂は同じであって
も異なっていてもよい。

【００１７】前記熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂の例と
しては、熱硬化性ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、
ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリブタジエ
ン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、アクリル系樹脂
等が挙げられる。前記熱可塑性樹脂の例としては、熱可
塑性ポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、
フェノキシ系樹脂等が挙げられる。

【００１８】特に、本発明における第１の樹脂封止型半
導体装置では、前記接着性樹脂として、上記樹脂のうち
一般的なダイボンディング剤及び封止樹脂層との接着力
が非常に強いという点で熱硬化性または熱可塑性のポリ
イミド系樹脂が好適である。

【００１９】前記熱硬化性ポリイミド系樹脂としては、
マレイン酸とジアミンから合成され得るマレイミド系樹
脂に、硬化剤、硬化触媒等を配合してなる樹脂組成物
や、末端に炭素−炭素三重結合を有するポリイミド系樹
脂等が挙げられる。

【００２０】ここで、マレイミド系樹脂の具体例として
は、N,N'- フェニレンビスマレイミド、N,N'- ヘキサメ
チレンビスマレイミド、N,N'- ジフェニルメタンビスマ
レイミド、N,N'- オキシ−ジ-p- フェニレンビスマレイ
ミド、N,N'-4,4'-ベンゾフェノンビスマレイミド、N,N'
-p- ジフェニルスルホンビスマレイミド、N,N'-(3,3'-
ジメチル）メチレン−ジ-p- フェニレンビスマレイミ
ド、ポリ（フェニレンメチレン）ポリマレイミド、2,2-
ビス（4-フェノキシフェニル）プロパン-N,N'-ビスマレ
イミド、ビス（4-フェノキシフェニル）スルホン-N,N'-
ビスマレイミド、1,4-ビス（4-フェノキシ）ベンゼン-
N,N'-ビスマレイミド、1,3-ビス（4-フェノキシ）ベン
ゼン-N,N'-ビスマレイミド、1,3-ビス（3-フェノキシ）
ベンゼン-N,N'-ビスマレイミド等が挙げられる。

【００２１】マレイミド系樹脂の硬化剤には、アミン化
合物が好適に使用され得る。このアミン化合物の例とし
ては、4,4'- ジアミノジフェニルメタン、4,4'- ジアミ
ノジフェニルオキシド、4,4'- ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4'- ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'-
ジアミノシクロヘキサン、2,6-ジアミノピリジン、m-フ
ェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,2'- ビス
（4-アミノフェニル）プロパン、ビス（4-アミノフェニ
ル）メチルホスフィンオキシド、ビス（4-アミノフェニ
ル）メチルアミン、1,5-ジアミノナフタレン、m-キシリ
レンジアミン、ビス（4-アミノフェニル）フェニルメタ
ン、1,1-ビス（4-アミノフェニル）シクロヘキサン、1,
1-ビス（4-アミノフェニル -3-メタルフェニル）シクロ
ヘキサン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、N,N'- ビ
ス（4-アミノベンジル)-p-フェニレンジアミン、4,4'-
メチレンビス（2-クロロアニリン）、2,2-ビス[4-(4-ア
ミノフェノキシ）フェニル] プロパン、2,2-ビス[4-(4-
アミノフェノキシ）フェニル] スルホン、1,4-ビス（4-
アミノフェノキシ）ベンゼン、1,3-ビス（4-アミノフェ
ノキシ）ベンゼン、1,3-ビス（3-アミノフェノキシ）ベ
ンゼン等のジアミン、その他ポリアミン等が挙げられ
る。これらアミン化合物は、単独であるいは２種以上混
合して使用され得る。

【００２２】マレイミド系樹脂の硬化促進剤としては、
マレイミド基と前記硬化剤との反応を促進させる化合物
であればよく、例えば、過酸化物、ホスフィン類、イミ
ダゾール類、ジアザビシクロアルカン類等が挙げられ
る。

【００２３】また、前記熱可塑性ポリイミド系樹脂は、
一般的には、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン類
の重縮合反応によって合成され得る。テトラカルボン酸
二無水物の例としては、ピロメリット酸二無水物、ベン
ゾフェノンテトラカンボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタ
レンテトラカルボン酸二無水物、3,3,4,4-ジフェニルテ
トラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは、単
独でまたは２種以上混合して使用され得る。一方、ジア
ミンとしては、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジ
アミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、4,4-ジアミノ
ジフェニルプロパン、4,4-ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4-ジアミノジフェニルスルフィドや、ジアミノプ
ロピルテトラメチルジシロキサン等のシロキサン含有ジ
アミンが挙げられる。これらジアミンも、単独でまたは
２種以上混合して使用され得る。

【００２４】本発明における第１の樹脂封止型半導体装
置では、従来より試みられているように、半導体チップ
の上面及び側面、ダイパッドの側面および下面、ダイボ
ンディング部の側面、ボンディングワイヤー及びリード
の表面に同様の接着性樹脂層を形成し、これら部材と封
止樹脂層との接着性を改善して、封止樹脂層とこれら部
材との界面での膨れ及びクラックの発生を低減させるこ
ともできる。

【００２５】本発明における第１の樹脂封止型半導体装
置では、上記接着性樹脂層を半導体チップとダイボンデ
ィング部との間に設けることにより、ダイパッドを、例
えば穴を設けるなど任意に形状にすることが可能となり
好ましい。また、上記接着性樹脂層を、ダイパッドとダ
イボンディング部との間並びにダイボンディング部と半
導体チップとの間の両者に設けることはより好ましい。

【００２６】次に、本発明における第１の樹脂封止型半
導体装置を構成する他の部材について詳述する。前記封
止樹脂層に使用される樹脂材料としては、一般的に封止
樹脂に適用可能なものであれば特に限定されない。具体
例としては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、シ
リコーン系樹脂、ボリブタジエン系樹脂、ジアリルフタ
レート系樹脂、マレイミド系樹脂、アクリル系樹脂等の
熱硬化性樹脂、ＰＰＳ系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げら
れる。

【００２７】本発明における第１の樹脂封止型半導体装
置では、上記樹脂材料のうち、エポキシ系樹脂及びマレ
イミド系樹脂が好ましい。これらの樹脂は、夫々、硬化
剤、硬化促進剤、充填剤、難燃剤、顔料、カップリング
剤等の各種添加剤と組み合わされ、粉末状樹脂組成物ま
たは液状樹脂組成物の形で使用され得る。

【００２８】前記エポキシ系樹脂の例としては、ノボラ
ック型エボキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、
多官能エポキシ樹脂、これらの変成樹脂が挙げられる。
これらは、単独であるいは２種以上混合して使用され得
る。エポキシ系樹脂の硬化剤の例としては、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール樹
脂、ジシアンジアミド等が挙げられる。エポキシ系樹脂
の硬化促進剤としては、エポキシ基と前記硬化剤との反
応を促進させる化合物であればよく、例えば、ホスフィ
ン類、イミダゾール類、ジアザビシクロアルカン類等が
挙げられる。

【００２９】前記マレイミド系樹脂の具体例としては、
N,N'- フェニレンビスマレイミド、N,N'- ヘキサメチレ
ンビスマレイミド、N,N'- ジフェニルメタンビスマレイ
ミド、N,N'- オキシ−ジ-p- フェニレンビスマレイミ
ド、N,N'-4,4'-ベンゾフェノンビスマレイミド、N,N'-p
- ジフェニルスルホンビスマレイミド、N,N'-(3,3'- ジ
メチル）メチレン−ジ-p- フェニレンビスマレイミド、
ポリ（フェニレンメチレン）ポリマレイミド、2,2-ビス
（4-フェノキシフェニル）プロパン-N,N'-ビスマレイミ
ド、ビス（4-フェノキシフェニル）スルホン-N,N'-ビス
マレイミド、1,4-ビス（4-フェノキシ）ベンゼン-N,N'-
ビスマレイミド、1,3-ビス（4-フェノキシ）ベンゼン-
N,N'-ビスマレイミド、1,3-ビス（3-フェノキシ）ベン
ゼン-N,N'-ビスマレイミド等が挙げられる。

【００３０】マレイミド系樹脂の硬化剤には、アミン化
合物が好適に使用され得る。このアミン化合物の例とし
ては、4,4'- ジアミノジフェニルメタン、4,4'- ジアミ
ノジフェニルオキシド、4,4'- ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4'- ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4'-
ジアミノシクロヘキサン、2,6-ジアミノピリジン、m-フ
ェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,2'- ビス
（4-アミノフェニル）プロパン、ビス（4-アミノフェニ
ル）メチルホスフィンオキシド、ビス（4-アミノフェニ
ル）メチルアミン、1,5-ジアミノナフタレン、m-キシリ
レンジアミン、ビス（4-アミノフェニル）フェニルメタ
ン、1,1-ビス（4-アミノフェニル）シクロヘキサン、1,
1-ビス（4-アミノフェニル -3-メチルフェニル）シクロ
ヘキサン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、N,N'- ビ
ス（4-アミノベンジル)-p-フェニレンジアミン、4,4'-
メチレンビス（2-クロロアニリン）、2,2-ビス[4-(4-ア
ミノフェノキシ）フェニル] プロパン、2,2-ビス[4-(4-
アミノフェノキシ）フェニル] スルホン、1,4-ビス（4-
アミノフェノキシ）ベンゼン、1,3-ビス（4-アミノフェ
ノキシ）ベンゼン、1,3-ビス（3-アミノフェノキシ）ベ
ンゼン等のジアミン、その他ポリアミン等が挙げられ
る。これらアミン化合物は、単独であるいは２種以上混
合して使用され得る。

【００３１】マレイミド系樹脂の硬化促進剤としては、
マレイミド基と前記硬化剤との反応を促進させる化合物
であればよく、例えば、過酸化物、ホスフィン類、イミ
ダゾール類、ジアザビシクロアルカン類等が挙げられ
る。

【００３２】これらエポキシ系樹脂及びマレイミド系樹
脂は、相互にあるいは更にフェノール系樹脂等の異種の
材料と適宜混合して使用してもよい。また、封止樹脂層
において上記封止樹脂層と組み合わされて使用され得る
充填剤としては、シリカ、アルミナ、石英、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の粉末材料が挙げ
られる。

【００３３】また、前記樹脂組成物には、半導体チップ
に対する応力を低減させる目的で、各種の低応力変性剤
が配合され得る。前記樹脂組成物は、樹脂成分（主剤）
及び各種の添加剤成分を所定の割合で配合し、ロール、
ニーダー、混合機、または押出機による混合、微粉砕可
能な特殊混合機による混合、またはこれらの方法を適宜
組み合わせて混合することにより容易に調製することが
できる。

【００３４】前記ダイボンディング部に適用される材
料、即ちダイボンディング剤には、エポキシ樹脂やポリ
イミド樹脂に硬化剤、反応性希釈剤、溶媒、導電性付与
剤等を配合してなる樹脂ペーストのような従来より使用
されている材料や、上述したような、封止樹脂層として
使用され得る熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂等を適用す
ることができる。これらは、封止樹脂として使用される
場合と同様に、前述した各種添加剤と組み合わされ、樹
脂組成物の形で使用される。この場合、更に、反応性希
釈剤、導電性付与剤、溶剤等を配合してもよい。

【００３５】特に本発明における第１の樹脂封止型半導
体では、耐熱性、耐湿性、接着性及び実用性の点で、上
記したようなエポキシ系樹脂、マレイミド系樹脂が好ま
しい。これらの樹脂は、封止樹脂として使用される場合
と同様に、各種添加剤と組み合わされ樹脂組成物の形で
使用される。更に、反応性希釈剤、導電性充填剤、溶剤
等を配合してもよい。また、後述する本発明の第２の樹
脂封止型半導体装置に用いられるダイボンディング剤も
好適に用いることができる。

【００３６】これら樹脂材料からなるダイボンディング
剤は、シート状、粉末状、または液状で調製される。例
えば、前述した封止樹脂層として使用される樹脂組成物
と同様の調製方法によって、あるいは樹脂組成物とその
特性が変化しない程度の量の溶媒とを、簡易な混合装置
内で撹拌混合させる方法によって、液状のダイボンディ
ング剤が得られる。また、樹脂組成物を、圧縮プレスに
より加圧する方法、あるいは樹脂組成物を適切な溶媒に
溶解した後、シート状に広げ、溶媒を除去してシート化
する方法によって、シート状のダイボンディング剤が得
られる。

【００３７】以上の部材の他、ダイパッド、半導体チッ
プ、ボンディングワイヤー、及びリード等に関しては、
半導体装置の機能に応じて、適切なものが使用され得
る。本発明における第１の樹脂封止型半導体装置は、以
下の如きプロセスに従って製造することができる。

【００３８】まず、ダイボンディング剤により、半導体
チップをリードフレームのアイランド等からなるダイパ
ッド上に搭載する。これに先立って、ダイパッドの上面
および／または半導体チップの下面に接着性樹脂層を形
成する。続いて、半導体チップ上面のボンディングパッ
ド部とダイパッド周辺部に配設されたリートの一端、例
えばリードフレームのインナーリードとをワイヤボンデ
ィングして電気的に接続する。この後、必要に応じて、
半導体チップ、ダイパッド、ボンディングワイヤー、及
びインナーリード等の露出面上に上記と同様の接着性樹
脂層を形成してもよい。

【００３９】次いで、以下の部材を、リードの他端、例
えばリードフレームのアウターリード及びダイパッドを
支持するサポートパーの端部が外部に導出するように樹
脂封止する。この封止方法には、一般的な低圧トランス
ファー成形、インジェクション成形、圧縮成形、注型等
が採用され得る。また、封止後、必要に応じて封止樹脂
のアフターキュアを行ってもよい。

【００４０】次に、本発明における第２の樹脂封止型半
導体装置について詳細に説明する。本発明における第２
の樹脂封止型半導体装置は、ダイボンディング剤とし
て、上記の如く封止樹脂層と近似した熱膨張率を有する
材料が使用されている点で特徴的である。具体的には、
使用される封止樹脂によっても異なるが、通常は封止樹
脂の熱膨張率約１．０×１０^-5〜１．５×１０^-5に対
し、ダイボンディング剤の熱膨張率約０．５×１０^-5〜
２．２×１０^-5であることが好ましい。

【００４１】このようなダイボンディング剤を使用した
場合、半導体チップは、全面に亘って同様の熱膨張特性
を有する材料で被覆され、実質的に均質化された状態に
なっている。このため、この半導体装置が表面実装時に
高温状態に置かれる際、半導体チップに対して均一に熱
応力がかかり、またダイボンディング剤と封止樹脂層と
の界面には熱応力はほとんど生じない。こうして、半導
体チップとダイボンディング剤との界面での剥離が抑え
られ、封止樹脂層において、吸湿された水分の蒸気化に
伴う膨れやクラックの発生が防止される。

【００４２】第２の樹脂封止型半導体装置に用いられる
ダイボンディング剤は、上記の如く封止樹脂に近似した
熱膨張率を有する材料であれば特に限定されないが、実
用的には、封止樹脂として例示した熱硬化性樹脂等を挙
げることができる。これらは、封止樹脂として使用され
る場合と同様に、前述した各種添加剤と組み合わされ、
樹脂組成物の形で使用される。この場合、更に、反応性
希釈剤、導電性付与剤、溶剤等を配合してもよい。

【００４３】このダイボンディング剤は、シート状、粉
末状、または液状で調製される。例えば、前述した封止
樹脂組成物の調製方法によって、あるいは熱硬化性樹脂
組成物とその特性が変化しない程度の量の溶媒とを、簡
易な混合装置内で撹拌混合させる方法によって、液状の
ボンディング剤が得られる。また、熱硬化性樹脂組成物
を、圧縮プレスにより加圧する方法、あるいは熱硬化性
樹脂組成物を適切な溶媒に溶解した後、シート状に広
げ、溶媒を除去してシート化する方法によって、シート
状のダイボンディング剤が得られる。

【００４４】尚、本発明における第２の樹脂封止型半導
体装置において、ダイボンディング剤は、熱膨張率以外
の特性に関しても封止樹脂層と近似した範囲にあること
が好ましい。例えば、熱応力係数が、約１．５〜５．０
（一般的な封止樹脂の係数：２．５〜４．０）、ガラス
転移点（Ｔｇ）が、約１００〜２２０℃（一般的な封止
樹脂のＴｇ：１５０〜２２０℃）であることが好まし
い。ここで熱応力係数とは、（熱膨張率×弾性率×ガラ
ス転移点）で定義される値とする。

【００４５】本発明における第２の樹脂封止型半導体装
置では、半導体チップと封止樹脂層との界面等での密着
性を高め、表面実装時の封止樹脂層におけるクラック発
生を更に低減させる目的で、半導体チップ及びダイパッ
ド夫々の上面、下面、及び側面の何れかに、極薄い接着
性樹脂層を形成することが好ましい。特に、上記第１の
樹脂封止型半導体装置と同様に、ダイパッドとダイボン
ディング部との間、およびダイボンディング部と半導体
チップとの間の少なくてもいずれか一方に接着性樹脂層
を形成することが好ましい。

【００４６】この接着性樹脂層に用いられる接着性樹脂
は特に限定されるものではなく、上記第１の樹脂封止型
半導体装置の説明において列挙した樹脂を好適に用いる
ことができる。しかしながら、第２の樹脂封止型半導体
装置においては、この接着性樹脂層にも前述したような
封止樹脂との接着性に特に優れていること、及び封止樹
脂と熱膨張率等の特性が近いこと、即ちダイボンディン
グ剤と近い特性を有することが要求される。このため、
接着性樹脂には、具体的には、ポリイミド樹脂が好適で
ある。このポリイミド樹脂としては、テトラカルボン酸
二無水物及びジアミンの重縮合反応により合成されるも
のが好ましい。テトラカルボン酸二無水物の例として
は、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、3,3,4,4-ジフェニルテトラカルボン酸二無
水物等が挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上
混合して使用され得る。一方、ジアミンとしては、m-フ
ェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4-ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4-ジアミノジフェニルプロパ
ン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、4,4-ジアミノジ
フェニルスルフィドや、ジアミノプロピルテトラメチル
ジシロキサン等のシロキサン含有ジアミンが挙げられ
る。これらは、単独でまたは２種以上混合して使用され
得る。

【００４７】本発明における第２の樹脂封止型半導体装
置を構成する他の部材、例えば、封止樹脂層に使用され
る樹脂材料は、上記第１の樹脂封止型半導体装置と同様
の材料を用いることができ、その調製法、適用法につい
ても同様に行なうことができる。また、それ以外の部
材、ダイパッド、半導体チップ、ボンディングワイヤ
ー、及びリード等に関しても、上記第１の樹脂封止型半
導体装置と同様に、半導体装置の機能に応じて、適切な
材料が使用され得る。

【００４８】本発明における第２の樹脂封止型半導体装
置は、以下の如きプロセスに従って製造することができ
る。まず、前記ダイボンディング剤により、半導体チッ
プをリードフレームのアイランド等からなるダイパッド
上に搭載する。これに先立って、半導体チップ下面及び
ダイパッドの上面には、必要に応じて接着性樹脂層を形
成してもよい。続いて、半導体チップ上面のボンディン
グパッド部と、ダイパッド周辺部に配設されたリードの
一端、例えばリードフレームのインナーリードとをワイ
ンボンディングして電気的に接続する。この後、必要に
応じて半導体チップ、ダイパッド、ボンディングワイヤ
ー、インナリード等の露出面上に必要に応じて接着性樹
脂層を形成してもよい。

【００４９】次いで、前記封止樹脂を使用して、以上の
部材を、リードの他端、例えばリードフレームのアウタ
ーリードが導出するように封止する。尚、この封止方法
には、一般的な低圧トランスファー成形、インジェクシ
ョン成形、圧縮成形、注型等が採用され得る。また、封
止後、必要に応じて封止樹脂のアフターキュアを行って
もよい。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、これら実施例は本発明の理解を容易にする目
的で記載されるものであり、本発明を特に限定するもの
ではない。

【００５１】図１は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置の一実施態様からなる半導体装置の断面構造
を示す。同図において、１１はダイパッドであり、サポ
ートバー（図示せず）によって支持されている。このダ
イパッド１１上にはダイボンディング部１２を介して半
導体チップ１３が搭載されている。ここで、ダイパッド
１１の上面とダイボンディング部１２の下面との間、及
びダイボンディング部１２の上面と半導体チップ１３の
下面との間には、夫々、接着性樹脂層１４及び１５が介
在している。

【００５２】半導体チップ１３の上面には、電極引出し
用の複数のボンディングパッド部１６が設けられてい
る。ダイパッド１１の周辺部には、リードフレームの一
部を成す複数のリード１７が設けられており、このリー
ド１７の一端、即ちインナーリード１８と、ボンディン
グパッド部１６とがボンディングワイヤー２０によって
電気的に接続（ワイヤボンディング）されている。そし
て、以上の部材がリード１７の他端、即ちアウターリー
ド１９、及び前記サポートバーの端部が外部に導出する
ように、封止樹脂層２１によって封止されている。

【００５３】このような構造の装置によれば、接着性樹
脂層１４及び１５によって、ダイパッド１１の上面とダ
イボンディング部１２の下面との間、及びダイボンディ
ング部１２の上面と半導体チップ１３との間において、
高温高湿状態での接着性が向上する。特に、接着性樹脂
層１４に関しては、サポートバーと封止樹脂層２１との
界面を通じてダイパッド１１の上面へ侵入する水分をブ
ロックし、この部分での接着性の劣化を抑える。従っ
て、当該装置は、表面実装時等で高温高湿状態に置かれ
た場合、ダイボンディング部１２周辺の界面、特にダイ
パッド１１との界面において、接着不良に基づく剥離が
起こらず、膨れやクラックの発生が防止される。

【００５４】尚、この実施例では、接着性樹脂層１４及
び１５は、夫々図示の如くダイパッド１１上面全体、及
びチップ１３の下面全体に亘って層状に形成されている
が、これら樹脂層は、各面上の一部の領域に局部的に形
成された場合でも充分に機能し得る。

【００５５】次に、上記実施例になる樹脂封止型半導体
装置の製造例について説明する。尚、以下の製造例で
は、後掲の表１に示す処方に従って調製された封止樹脂
Ａ〜Ｃ、後掲の表２に示す処方に従って調製された液状
のダイボンディング剤Ｄ〜Ｆ、及び前記封止樹脂Ａをシ
ート化して得たシート状のダイボンディング剤Ａ１を夫
々使用した。封止樹脂については、標準的な半導体チッ
プ及び４２アロイリードフレームのせん断接着強度を表
１に併記する。［製造例１］ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
（濃度２０重量％）を、リードフレームのアイランドか
らなるダイパッドの上面、及び上面に複数のボンディン
グパッド部を有する半導体チップの下面に、夫々厚さ１
μｍに塗布し、接着樹脂層を形成した。

【００５６】続いて、ダイボンディング剤Ｄからなるダ
イボンディング部を介して、ダイパッド上に、前記半導
体チップを搭載した。この後、半導体チップのボンディ
ングパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリー
ドフレームのインナーリードとを、金ワイヤーによりボ
ンディングした。次いで、これら部材を封止樹脂Ａによ
って封止した。この封止は、一般的なトランスファー成
形機を使用し、温度１７５℃、２分間の条件で行った。
更に、温度１７５℃で、約８時間アフターキュアを施
し、図１に示す如き構造の樹脂封止型半導体装置のサン
プル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を得た。

【００５７】このサンプル２０個を、温度８５℃、湿度
８５％の条件下で処理し、封止樹脂層に水分量が飽和状
態になるまで吸湿させた後、温度２１５℃のＶＰＳ装置
内に２分間放置した。これらサンプルについて、封止樹
脂層におけるクラックの発生状態を観察した。更に、Ｖ
ＰＳ処理後のサンプルを、約１２１℃、２気圧のプレッ
シャクッカー内で所定時間処理（ＰＣＴ）した後、動作
不良が発生したサンプルの個数を調べた。以上の結果を
後掲の表３に記す。［製造例２］前記ポリイミド樹脂からなる接着性樹脂層
の厚みを１０μｍとすることを除いて、製造例１と同様
の操作によって、図１に示す如き構造の半導体装置のサ
ンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能
評価を行った。結果を表３に記す。［製造例３］前記ポリイミド樹脂からなる接着性樹脂層
の厚みを２０μｍとすることを除いて、製造例１と同様
の操作によって、図１に示す如き構造の半導体装置のサ
ンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能
評価を行った。結果を表３に記す。

【００５８】図２は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置の他の実施態様からなる半導体装置の断面構
造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置は、
基本的には図１に示すものと同様の構造からなり、図１
と同一の部材は同一符号で示されている。

【００５９】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、ダ
イボンディング部１２の上面および下面側の界面以外に
も、同様の接着性樹脂層２２，２３が設けられている。
即ち、ダイパッド１１の下面と封止樹脂層２１との間に
接着性樹脂層２２が、半導体チップ１３の上面と封止樹
脂層２１との間に接着性樹脂層２３が、夫々介在してい
る。この場合、ダイパッド１１及び半導体チップ１３の
夫々と、封止樹脂層２１との界面での接着性が向上し、
剥離が防止される。従って、封止樹脂層２１における膨
れ及びクラックの発生が低減される。

【００６０】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例４］ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
（濃度２０重量％）を、半導体チップの上面及び下面、
リードフレームのダイパッド（アイランド）の上面及び
下面に、夫々厚さ１０μｍに塗布し、接着性樹脂層を形
成した。

【００６１】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に封止樹脂Ｂ、及びダイボンディング剤
Ｄを使用し、製造例１と同様の操作によって、図２に示
す如き構造の半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−１８４ｐ
ｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結果を表３
に記す。［製造例５］封止樹脂Ｃ及びダイボンディング剤Ｅを使
用することを除いて、製造例４と同様の操作によって、
図２に示す如き構造の半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−
１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表３に記す。［製造例６］封止樹脂Ｃ及びダイボンディング剤Ｆを使
用することを除いて、製造例４と同様の操作によって図
２に示す如き構造の半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−１
８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結果
を表３に記す。［製造例７］封止樹脂Ａ及びこの封止樹脂Ａを１５×１
５×０．０３mm厚のシート状に加工してなるダイボンデ
ィング剤Ａ１を使用することを除いて、製造例４と同様
の操作によって図２に示す如き構造の半導体装置のサン
プル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評
価を行った。結果を表３に記す。

【００６２】図３は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置のさらに他の実施態様からなる半導体装置の
断面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装
置は、基本的には図１に示すものと同様の構造からな
り、図１と同一の部材は同一符号で示されている。

【００６３】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、ダ
イボンディング部１２の上面及び下面側の界面以外に
も、同様の接着性樹脂層３２，３３，３４，３５，３６
が設けられている。即ち、ダイパッド１１の下面及び側
面と封止樹脂層２１との間には、夫々接着性樹脂層３２
及び３３が、ダイボンディング部１２の側面と封止樹脂
層２１との間には、接着性樹脂層３４が、半導体チップ
１３の上面及び側面と封止樹脂層２１との間には、夫々
接着性樹脂層３５及び３６が介在している。この場合、
ダイパッド１１及び半導体チップ１３の夫々と、封止樹
脂層２１との全ての界面での接着性が更に向上し、剥離
が防止される。従って、封止樹脂層２１における膨れ及
びクラックの発生がより低減される。

【００６４】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例８］ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
（濃度２０重量％）を、上面に複数のボンディングパッ
ド部を有する半導体チップの下面、及びリードフレーム
のアイランドからなるダイパッドの上面に夫々厚さ１０
μｍに塗布し、接着性樹脂層を形成した。

【００６５】続いて、ダイボンディング剤Ｄからなるダ
イボンディング部を介して、ダイパッド上に前記半導体
チップを搭載した。次いで、半導体チップのボンディン
グパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリード
フレームのインナーリードとを、金ワイヤーによりボン
ディングした。この後、半導体チップの上面及び側面、
ダイパッドの側面及び下面、ダイボンディング部の側面
に前記ポリイミド樹脂をスプレーによって吹き付け、接
着性樹脂層を形成した。

【００６６】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に封止樹脂Ｂを使用し、製造例１と同様
の操作によって、図３に示す構造の半導体装置のサンプ
ル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価
を行った。結果を表３に記す。

【００６７】図４は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的には図１に示すものと同様の構造からなり、
図１と同一の部材は同一符号で示されている。

【００６８】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、ダ
イパッド１１の上面とダイボンディング部１２の下面と
の間のみに接着性樹脂層１４が設けられている。この場
合、ダイパッド１１とダイボンディング部１２との界面
での接着性が向上し、剥離が防止される。従って、封止
樹脂層２１における膨れ及びクラックの発生がより低減
される。

【００６９】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例９］ジアミノフェニルエーテルとピロメリット
酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成した。
このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液（濃
度２０重量％）を、リードフレームのアイランドからな
るダイパッドの上面に厚さ１０μｍに塗布し、接着性樹
脂層を形成した。このように処理されたリードフレー
ム、半導体チップ、更には封止樹脂Ａ及びダイボンディ
ング剤Ｄを使用して、製造例１と同様の操作によって、
図４に示す如き構造の半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−
１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表３に記す。［比較例１］ジアミノジフェニルエーテルとピロメリッ
ト酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
（濃度２０重量％）を、半導体チップの上面及びリード
フレームのアイランドからなるダイパッドの下面のみ夫
々厚さ１０μｍに塗布し、接着性樹脂層を形成した。続
いて、このように処理された半導体チップ、リードフレ
ーム、更に封止樹脂Ａ及びダイボンディング剤Ｄを使用
して、製造例１と同様の操作によって半導体装置のサン
プル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評
価を行った。結果を表３に記す。［比較例２］ダイボンディング剤Ｄからなるダイボンデ
ィング部を介して、リードフレームのアイランドからな
るダイパッド上に、未処理の半導体チップを搭載した。
次いで、半導体チップにボンディングパッド部と、ダイ
パッドの周辺部に配設されたリードフレームのインナー
リードとを、金ワイヤーによりボンディングした。この
後、半導体チップの上面及び側面、ダイパッドの側面及
び下面、ダイボンディング部の側面に、比較例１で使用
したポリイミド樹脂をスプレーによって吹き付け、接着
性樹脂層を形成した。

【００７０】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に封止樹脂Ａを使用し、製造例１と同様
の操作によって半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−１８４
ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結果を表
３に記す。

【００７１】図５は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的には図１に示すものと同様の構造からなり、
図１と同一の部材は同一符号で示されている。

【００７２】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、半
導体チップ１３の下面とダイボンディング部１２の上面
との間のみに接着性樹脂層１５が設けられている。この
場合、半導体チップ１３とダイボンディング部１２との
界面での接着性が向上し、剥離が防止される。従って、
封止樹脂層２１における膨れ及びクラックの発生がより
低減される。

【００７３】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例１０］ダイパッドの上面にはポリイミド樹脂接
着層を形成せず、半導体チップの下面にのみ厚み約１０
μｍのポリイミド樹脂接着層を形成したことを除いて製
造例１と同様の操作を行ない、図５に示す如き構造の半
導体装置サンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造して
製造例１と同様の性能評価を行なった。結果を表４に示
す。

【００７４】図６は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的には図１に示すものと同様の構造からなり、
図１と同一の部材は同一符号で示されている。

【００７５】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、中
央部に穴の開いたダイパッド６１が用いられ、このダイ
パッド６１の上面とダイボンディング部６２の下面との
間に接着性樹脂層６４が、また半導体チップ１３の下面
とダイボンディング部６２の上面との間に接着性樹脂層
１５がそれぞれ設けられている。この場合、ダイボンデ
ィング部６２と半導体チップ１３及びダイパッド６１と
の界面での接着性が向上し、剥離が防止される。従っ
て、封止樹脂層２１における膨れ及びクラックの発生が
より低減される。

【００７６】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例１１］封止樹脂と半導体チップの下面の一部が
樹脂接着層のみを介して接するように中央に直径１０mm
の穴を設けたダイパッドを用いたことを除いて製造例１
と同様の操作を行ない、図６に示す如き構造を有する半
導体装置サンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造して
製造例１と同様の性能評価を行なった。結果を表４に示
す。

【００７７】図７は、本発明における第１の樹脂封止型
半導体装置の更に別の実施態様からなる半導体装置の断
面構造を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置
は、基本的に図１に示すものと同様の構造からなり、図
１と同一の部材は同一符号で示されている。

【００７８】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、中
央部に穴の開いたダイパッド７１が用いられ、ダイボン
ディング部７２の上面と半導体チップ１３の下面との間
にのみ接着性樹脂層１５が設けられている。この場合、
ダイボンディング部７２と半導体チップ１３との界面で
の接着性が向上し、剥離が防止される。従って、封止樹
脂層２１における膨れ及びクラックの発生がより低減さ
れる。

【００７９】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例１２］封止樹脂と半導体チップの下面の一部と
が樹脂接着層のみを介して接するように中央に１０×１
０mmの矩形の穴を設けたダイパッドを用いると共に、ダ
イパッドの上面にポリイミド樹脂接着層を形成せず、半
導体チップの下面にのみポリイミド樹脂接着層を形成し
たことを除いて製造例１と同様の操作を行ない、図７に
示す如き構造を有する半導体装置サンプル（ＱＦＰ−１
８４ｐｉｎ）を製造して製造例１と同様の性能評価を行
なった。結果を表４に示す。［比較例３及び４］ポリイミド樹脂接着層を全く形成し
ないことを除いて製造例１１及び１２と同様の操作を行
なって半導体装置サンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を
製造し、製造例１と同様の性能評価を行なった。結果を
表４に示す。

【００８０】

【表１】

【００８１】

【表２】

【００８２】

【表３】

【００８３】

【表４】

【００８４】図８は、本発明における第２の樹脂封止型
半導体装置の一実施態様からなる半導体装置の断面構造
を示す。ここで例示される樹脂封止型半導体装置は、基
本的に図１に示すものと同様の構造からなり、図１と同
一の部材は同一符号で示されている。

【００８５】同図に示す樹脂封止型半導体装置では、接
着性樹脂層は全く設けられていない。その代わり、ダイ
ボンディング部１２には、上記の如く、その熱膨張率が
封止樹脂層２１の熱膨張率の約±５０％の範囲にあるダ
イボンディング剤が使用されている。

【００８６】尚、ダイボンディング剤は、図示の如くダ
イパッド１１上面全体に亘って層状形成されることが好
ましいが、ダイパッド１１上の一部の領域に局所的に形
成されるだけで、充分に半導体チップ１３を固着させ得
る。

【００８７】このような構造の装置によれば、半導体チ
ップ１３に接する全ての領域、即ちダイボンディング剤
層１２及び封止樹脂層２１の熱に対する特性がほぼ同じ
である。従って、同装置が高温状態に置かれた場合に、
半導体チップ１３に対し一様に熱応力が加わり、封止樹
脂層２１における膨れやクラックの発生が防止される。

【００８８】次に、上記実施例になる半導体装置の製造
例について説明する。［製造例１３］後掲の表５に示す処方により封止樹脂Ｇ
を調製した。また、この封止樹脂Ｇ１００重量部をメチ
ルセロソルブ２０重量部に溶解し、この溶液を温度８０
℃、減圧下でシート化して、ダイボンディング剤Ｊを得
た。

【００８９】尚、封止樹脂Ｇ（ダイボンディング剤Ｊ）
の熱膨張率、熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導
体チップ及び４２アロイリードフレームとのせん断接着
強度を表５に併記する。

【００９０】続いて、ダイボンディング剤Ｊを使用し
て、リードフレームのアイランドからなるダイパッド
に、上面に複数のボンディングパッド部が形成された半
導体チップを搭載した。この後、半導体チップのボンデ
ィングパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリ
ードフレームのインナーリードとを、金ワイヤーにより
ボンディングした。次いで、これら部材を、前記封止樹
脂Ｇによって、一般的なトランスファー成形機を使用
し、温度１７５℃、２分間の条件で封止した。更に、温
度１７５℃、約８時間の条件でアフターキュアを施し、
図８に示す如き構造の樹脂封止型半導体装置のサンプル
（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を得た。

【００９１】このサンプル２０個を温度８５℃、湿度８
５％の条件下で処理し、封止樹脂層に水分量が飽和状態
になるまで吸湿させた後、温度２１５℃のＶＰＳ装置内
に２分間放置した。これらサンプルについて、封止樹脂
層におけるクラックの発生状態を観察した。更に、ＶＰ
Ｓ処理後のサンプルを、約１２１℃、２気圧のプレッシ
ャクッカー内で所定時間処理（ＰＣＴ）した後、動作不
良が発生したサンプルの個数を調べた。以上の結果を後
掲の表６に記す。［製造例１４］前記封止樹脂Ｇを圧縮プレスによりシー
ト状に加工してダイボンディング剤Ｋを得た。このダイ
ボンディング剤Ｋを使用することを除いて、製造例１３
と同様の操作によって、図８に示す構造を有する半導体
装置のサンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同
様の性能評価を行った。尚、ダイボンディング剤Ｋの特
性は、Ｊと同じである。結果を表６に記す。［製造例１５］後掲の表５に示す処方により封止樹脂Ｈ
を調製した。また、この封止樹脂Ｈ１００重量部をメチ
ルセロソルブ２０重量部を溶解し、この溶液を温度８０
℃、減圧下でシート化して、ダイボンディング剤Ｍを得
た。

【００９２】尚、封止樹脂Ｈ（ダイボンディング剤Ｍ）
の熱膨張率、熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導
体チップ及び４２アロイリードフレームとのせん断接着
強度を表５に併記する。

【００９３】次いで、この封止樹脂Ｈ及びダイボンディ
ング剤Ｍを使用することを除いて、製造例１３と同様の
操作によって、図８に示す構造を有する半導体装置のサ
ンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能
評価を行った。結果を表６に記す。［比較例５］ダイボンディング剤として、市販のエポキ
シ系溶剤タイプ（住友ベークライト社製ダイボンディン
グ剤ＣＲＭ−１０７２）を使用することを除いて、製造
例１３と同様の操作によって、図８に示す構造を有する
半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造
し、同様の性能評価を行った。結果を表６に記す。

【００９４】尚、この市販のダイボンディング剤は、熱
膨張率５．０×１０^-5、熱応力係数０．８、ガラス転移
点４８℃であった。次に、その熱膨張率が封止樹脂の熱
膨張率の約±５０％の範囲にあるダイボンディング剤が
ダイボンディング部に用いられていることを除いて、図
１ないし図３に示す半導体装置と同様の構造を有する樹
脂封止型半導体装置について、その製造例を説明する。［製造例１６］ジアミノジフェニルエーテルとピロメリ
ット酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
（濃度２０重量％）を、半導体チップの下面及びリード
フレームのアイランドからなるダイパッドの上面に、夫
々厚さ１０μｍに塗布し、接着性樹脂層を形成した。

【００９５】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に前記封止樹脂Ｇ、及び前記ダイボンデ
ィング剤Ｊを使用し、製造例１３と同様の操作によっ
て、図１に示す構造を有する半導体装置のサンプル（Ｑ
ＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を後掲の表７に記す。［製造例１７］前記封止樹脂Ｇのシリカ粉末を銀粉Ａｇ
Ｃ−ＧＳ（福田金属社製）に変更して調製された樹脂
を、圧縮プレスによりシート状に加工してダイボンディ
ング剤Ｌを得た。このダイボンディング剤Ｌを使用する
ことを除いて、製造例１６と同様の操作によって、図１
に示す構造を有する半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−１
８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。尚、
ダイボンディング剤Ｌの特性は、Ｊと同じである。結果
を表７に記す。［製造例１８］ジアミノジフェニルエーテルとピロメリ
ット酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合成し
た。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン溶液
（濃度２０重量％）を、半導体チップの上面及び下面、
リードフレームのアイランドからなるダイパッドの上面
及び下面に、夫々厚さ１０μｍに塗布し、接着性樹脂層
を形成した。

【００９６】このように処理された半導体チップ、リー
ドフレーム、更に前記封止樹脂Ｇ、及び前記ダイボンデ
ィング剤Ｊを使用し、製造例１３と同様の操作によっ
て、図２に示す構造の半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−
１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表７に記す。［製造例１９］後掲の表５に示す処方により封止樹脂Ｉ
を調製した。この封止樹脂Ｉを圧縮プレスによりシート
状に加工してダイボンディング剤Ｎを得た。

【００９７】尚、封止樹脂Ｉ（ダイボンディング剤Ｎ）
の、熱膨張率、熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半
導体チップ及び４２アロイリードフレームとのせん断接
着強度を表５に併記する。

【００９８】一方、ジアミノジフェニルエーテルとピロ
メリット酸二無水物とを反応させ、ポリイミド樹脂を合
成した。このポリイミド樹脂のN-メチル -2-ピロリドン
溶液（濃度２０重量％）を、上面に複数のボンディング
パッド部が形成された半導体チップの下面、及びリード
フレームのアイランドからなるダイパッドの上面に夫々
厚さ１０μｍに塗布し、接着性樹脂層を形成した。

【００９９】続いて、ダイボンディング剤Ｎを使用し
て、前記接着性樹脂層が形成されたダイパッド上に半導
体チップを搭載した。次いで、半導体チップのボンディ
ングパッド部と、ダイパッドの周辺部に配設されたリー
ドフレームのインナーリードとを、金ワイヤーによりボ
ンディングした。この後、半導体チップの上面及び側
面、ダイパッドの側面及び下面、ダイボンディング剤層
の側面に、前記ポリイミド樹脂をスプレーによって吹き
付け、接着性樹脂層を形成した。

【０１００】このように処理された部材を、前記封止樹
脂Ｉを使用して製造例１３と同様の操作によって封止
し、図３に示す構造の半導体装置のサンプル（ＱＦＰ−
１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行った。結
果を表７に記す。［製造例２０］後掲の表８に示すように、封止樹脂Ｇと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Ｏを得た。

【０１０１】尚、ダイボンディング剤Ｏの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
４２アロイリードフレームとのせん断接着強度を表８に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Ｏで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Ｇとは異なるものの、封止
樹脂Ｇの±５０％の範囲内にある。

【０１０２】次いで、封止樹脂Ｇ及びダイボンディング
剤Ｏを使用することを除いて、製造例１９と同様の操作
によって、図３に示す構造の半導体装置のサンプル（Ｑ
ＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表９に記す。［製造例２１］後掲の表８に示すように、封止樹脂Ｇと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Ｐを得た。

【０１０３】尚、ダイボンディング剤Ｐの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
４２アロイリードフレームとのせん断接着強度を表８に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Ｐで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Ｇとは異なるものの、封止
樹脂Ｇの±５０％の範囲内にある。

【０１０４】次いで、封止樹脂Ｇ及びダイボンディング
剤Ｐを使用することを除いて、製造例１９と同様の操作
によって、図３に示す構造の半導体装置のサンプル（Ｑ
ＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表９に記す。［製造例２２］後掲の表８に示すように、封止樹脂Ｇと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Ｑを得た。

【０１０５】尚、ダイボンディング剤Ｑの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
４２アロイリードフレームとのせん断接着強度を表８に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Ｑで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Ｇとは異なるものの、封止
樹脂Ｇの±５０％の範囲内にある。

【０１０６】次いで、封止樹脂Ｇ及びダイボンディング
剤Ｑを使用することを除いて、製造例１９と同様の操作
によって、図３に示す構造の半導体装置のサンプル（Ｑ
ＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表９に記す。［製造例２３］後掲の表８に示すように、封止樹脂Ｇと
は異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスに
よりシート状に加工してダイボンディング剤Ｒを得た。

【０１０７】尚、ダイボンディング剤Ｒの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
４２アロイリードフレームとのせん断接着強度を表８に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Ｒで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Ｇとは異なるものの、封止
樹脂Ｇの±５０％の範囲内にある。

【０１０８】次いで、封止樹脂Ｇ及びダイボンディング
剤Ｒを使用することを除いて、製造例１９と同様の操作
によって、図３に示す構造の半導体装置のサンプル（Ｑ
ＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表９に記す。［比較例６］後掲の表８に示すように、封止樹脂Ｇとは
異なる処方により各成分を配合した後、圧縮プレスによ
りシート状に加工してダイボンディング剤Ｓを得た。

【０１０９】尚、ダイボンディング剤Ｓの、熱膨張率、
熱応力係数、ガラス転移点、標準的な半導体チップ及び
４２アロイリードフレームとのせん断接着強度を表８に
併記する。同表に示すように、ダイボンディング剤Ｓで
は、熱膨張率が前記封止樹脂Ｇとは異なり、封止樹脂Ｇ
に±５０％の範囲外にある。

【０１１０】次いで、封止樹脂Ｇ及びダイボンディング
剤Ｓを使用することを除いて、製造例１９と同様の操作
によって、図３に示す構造の半導体装置のサンプル（Ｑ
ＦＰ−１８４ｐｉｎ）を製造し、同様の性能評価を行っ
た。結果を表９に記す。

【０１１１】

【表５】

【０１１２】

【表６】

【０１１３】

【表７】

【０１１４】

【表８】

【０１１５】

【表９】

【０１１６】

【発明の効果】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置に
よれば表面実装時において、封止樹脂層でのクラック等
の発生が抑えられ、耐湿信頼性に優れた樹脂封止型半導
体装置を提供できる。また、本発明の第２の樹脂封止型
半導体装置によれば、表面実装時に封止樹脂におけるク
ラック発生が低減され耐湿信頼性に優れた樹脂封止型半
導体装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の樹脂封止型半導体装置の一実施
態様であって、ダイボンディング部とダイパッドおよび
半導体チップとの界面にそれぞれ接着性樹脂層を有する
半導体装置の構造を示す断面図。

【図２】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置の他の
実施態様であって、ダイボンディング部とダイパッドお
よび半導体チップとの界面、ダイパッドの下面と封止樹
脂層との間、並びに半導体チップの上面と封止樹脂層と
の間にそれぞれ接着性樹脂層を有する半導体装置の構造
を示す断面図。

【図３】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置のさら
に他の実施態様であって、ダイボンディング部とダイパ
ッドおよび半導体チップとの界面、ダイボンディング部
の側面と封止樹脂層との間、ダイパッドの下面および側
面と封止樹脂層との間、並びに半導体チップの上面及び
側面と封止樹脂層との間にそれぞれ接着性樹脂層を有す
る半導体装置の構造を示す断面図。

【図４】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部とダイパ
ッドとの界面のみに接着性樹脂層を有する半導体装置の
構造を示す断面図。

【図５】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部と半導体
チップとの界面のみに接着性樹脂層を有する半導体装置
の構造を示す断面図。

【図６】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部とダイパ
ッドおよび半導体チップとの界面にそれぞれ接着性樹脂
層を有し、かつダイパッドが孔を有するダイパッドであ
る半導体装置の構造を示す断面図。

【図７】本発明の第１の樹脂封止型半導体装置のさら
に別の実施態様であって、ダイボンディング部と半導体
チップとの界面に接着性樹脂層を有し、かつダイパッド
が孔を有するダイパッドである半導体装置の構造を示す
断面図。

【図８】本発明の第２の樹脂封止型半導体装置の実施
態様になる半導体装置の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１１…ダイパッド１２…ダイボンディング部１３…半導体チップ１４…接着性樹脂層１５…接着性樹脂層１６…ボンディングパッド部１７…リード１８…インナーリード１９…アウターリード２０…ボンディングワイヤー２１…封止樹脂層２２，２３，３２，３３，３４，３５，３６…接着性樹
脂層６１…ダイパッド６２…ダイボンディング部６４…接着性樹脂層７１…ダイパッド７２…ダイボンディング部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイパッド上にダイボンディング部を介
して搭載された半導体チップと、前記ダイパッドの周辺
部に配設され、前記半導体チップのボンディングパッド
部と電気的に接続されたリードと、前記リードの一部が
外部に導出するように前記半導体チップを封止する封止
樹脂層とを具備する樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイパッドと前記ダイボンディング部との間、およ
び前記半導体チップと前記ダイボンディング部との間の
少なくともいずれか一方に接着性樹脂層が介在する樹脂
封止型半導体装置。
【請求項２】ダイパッド上にダイボンディング部を介
して搭載された半導体チップと、前記ダイパッドの周辺
部に配設され、前記半導体チップのボンディングパッド
部と電気的に接続されたリードと、前記リードの一部が
外部に導出するように前記半導体チップを封止する封止
樹脂層とを具備した樹脂封止型半導体装置であって、前記ダイボンディング部を構成するダイボンディング剤
の熱膨張率が、前記封止樹脂層の熱膨張率の±５０％の
範囲にある樹脂封止型半導体装置。