JPH0629335A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH0629335A JPH0629335A JP4201821A JP20182192A JPH0629335A JP H0629335 A JPH0629335 A JP H0629335A JP 4201821 A JP4201821 A JP 4201821A JP 20182192 A JP20182192 A JP 20182192A JP H0629335 A JPH0629335 A JP H0629335A
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- lead
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リードの多ピン化、ファインピッチ化に対応
したはんだ付け性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供
する。 【構成】 リードフレームのダイパッド部又はインナー
リード３に固着された半導体素子表面の電極４とインナ
ーリード間が電気的に接続された半導体素子１及びリー
ドフレーム３の一部を、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フ
リーフェノール含有量が０．１ｗｔ％以下のフェノール
系樹脂硬化剤、（ｃ）含窒素系化合物等の硬化促進剤及
び（ｄ）無機質充填剤を必須成分とする樹脂組成物６で
封止した樹脂封止型半導体装置において、上記リードフ
レームはプリント基板に電気的に接続される少なくとも
先端部分がパラジウムを主剤又は最外層とするめっき被
膜で覆われており、かつ、上記樹脂組成物は１５０〜１
９０℃、３０〜１８０秒の封止工程で発生するフリーフ
ェノールの発生量が３０ｐｐｍ以下であることとしたも
のである。
したはんだ付け性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供
する。 【構成】 リードフレームのダイパッド部又はインナー
リード３に固着された半導体素子表面の電極４とインナ
ーリード間が電気的に接続された半導体素子１及びリー
ドフレーム３の一部を、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フ
リーフェノール含有量が０．１ｗｔ％以下のフェノール
系樹脂硬化剤、（ｃ）含窒素系化合物等の硬化促進剤及
び（ｄ）無機質充填剤を必須成分とする樹脂組成物６で
封止した樹脂封止型半導体装置において、上記リードフ
レームはプリント基板に電気的に接続される少なくとも
先端部分がパラジウムを主剤又は最外層とするめっき被
膜で覆われており、かつ、上記樹脂組成物は１５０〜１
９０℃、３０〜１８０秒の封止工程で発生するフリーフ
ェノールの発生量が３０ｐｐｍ以下であることとしたも
のである。
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、リードの多ピン化、ファインピッチ化に
対応したはんだ付け性に優れた樹脂封止型半導体装置に
関する。
に係り、特に、リードの多ピン化、ファインピッチ化に
対応したはんだ付け性に優れた樹脂封止型半導体装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を外部環境から保護し、プリ
ント基板への実装を容易にするためのパッケージ技術と
して、従来から樹脂封止技術が広く用いられている。し
かし、半導体素子はこれまで３年に４倍のピッチで高集
積度化が進み、それに伴って素子サイズの大型化が進ん
でいる。また、素子の高集積、高性能、多機能化に伴い
ピン数の増大も急激に進んでいる。
ント基板への実装を容易にするためのパッケージ技術と
して、従来から樹脂封止技術が広く用いられている。し
かし、半導体素子はこれまで３年に４倍のピッチで高集
積度化が進み、それに伴って素子サイズの大型化が進ん
でいる。また、素子の高集積、高性能、多機能化に伴い
ピン数の増大も急激に進んでいる。
【０００３】一方、各種エレクトロニクス機器の小型軽
量化、高性能化などのニーズから、各種半導体装置には
実装の高密度化が強く望まれ、半導体部品のパッケージ
は小型薄型化の趨勢にある。また、パッケージの形状も
ピンをプリント基板のスルーホールに差し込んで実装す
るＤＩＰ（ Dual Inline Plastic Package )、ＺＩＰ
（ Zigzag Inline Plastic Package )、ＳＩＰ（ Singl
e Inline Plastic Package )といったいわゆるピン挿入
型から、最近はＳＯＰ（ Small Outline PlasticPackag
e )、ＳＯＪ（ Small Outline J-lead Plastic Package
) 、ＱＦＰ（ Quad Flat Plastic Package )のような
両面実装が可能で、しかもサイズが小さな表面実装型の
パッケージの需要が急増している。このような半導体部
品のプリント基板への実装は通常はんだ付けによって行
われている。
量化、高性能化などのニーズから、各種半導体装置には
実装の高密度化が強く望まれ、半導体部品のパッケージ
は小型薄型化の趨勢にある。また、パッケージの形状も
ピンをプリント基板のスルーホールに差し込んで実装す
るＤＩＰ（ Dual Inline Plastic Package )、ＺＩＰ
（ Zigzag Inline Plastic Package )、ＳＩＰ（ Singl
e Inline Plastic Package )といったいわゆるピン挿入
型から、最近はＳＯＰ（ Small Outline PlasticPackag
e )、ＳＯＪ（ Small Outline J-lead Plastic Package
) 、ＱＦＰ（ Quad Flat Plastic Package )のような
両面実装が可能で、しかもサイズが小さな表面実装型の
パッケージの需要が急増している。このような半導体部
品のプリント基板への実装は通常はんだ付けによって行
われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、素子の高集
積、高機能化とともに多ピン化が進む一方でパッケージ
に小型化が求められる結果、リードの微細化、ファイン
ピッチ化が進み、こうした部品をプリント基板に実装
（はんだ付け）するうえでいろいろな技術的課題が発生
するようになった。すなわち、リード間隔の極端に狭い
部品をプリント基板に実装する場合隣接するリード間で
はんだのブリッジングが起こり、リードが短絡（ショー
ト）する問題が発生し易くなった。これは次の理由によ
る。従来、樹脂封止型半導体はプリント基板へのはんだ
付けを容易にするため、素子の樹脂封止が完了するとア
ウターリードにはんだめっきを施していた。ところが、
はんだめっきを施したリードフレームは、はんだとの濡
れが良好なため、これをプリント基板にはんだ付けしよ
うとすると基板の回路部に予め塗布しておいたはんだを
リードフレームが吸い上げ、また、予めリードフレーム
にめっきしたはんだが溶融して流動するため、リードフ
レームには局部的にはんだが異常に多い箇所が発生し、
その部分でリードがショートするためであった。
積、高機能化とともに多ピン化が進む一方でパッケージ
に小型化が求められる結果、リードの微細化、ファイン
ピッチ化が進み、こうした部品をプリント基板に実装
（はんだ付け）するうえでいろいろな技術的課題が発生
するようになった。すなわち、リード間隔の極端に狭い
部品をプリント基板に実装する場合隣接するリード間で
はんだのブリッジングが起こり、リードが短絡（ショー
ト）する問題が発生し易くなった。これは次の理由によ
る。従来、樹脂封止型半導体はプリント基板へのはんだ
付けを容易にするため、素子の樹脂封止が完了するとア
ウターリードにはんだめっきを施していた。ところが、
はんだめっきを施したリードフレームは、はんだとの濡
れが良好なため、これをプリント基板にはんだ付けしよ
うとすると基板の回路部に予め塗布しておいたはんだを
リードフレームが吸い上げ、また、予めリードフレーム
にめっきしたはんだが溶融して流動するため、リードフ
レームには局部的にはんだが異常に多い箇所が発生し、
その部分でリードがショートするためであった。
【０００５】こうした問題に対処するため、最近はリー
ドフレームの表面に薄いパラジウムめっきを施したリー
ドフレームを用いて半導体を樹脂封止する試みがなされ
ている。これは、パラジウムめっきを施こしたリードフ
レームは、はんだとの濡れ性は極めて良好であるが、は
んだ付けの際パラジウム自体が溶融しないためにはんだ
の付き過ぎによるリードフレームの異常な太りが起こり
にくく、リードが狭ピッチ化しても隣接するリード間の
はんだのブリッジングによるリードの短絡（ショート）
が発生しにくいためである。
ドフレームの表面に薄いパラジウムめっきを施したリー
ドフレームを用いて半導体を樹脂封止する試みがなされ
ている。これは、パラジウムめっきを施こしたリードフ
レームは、はんだとの濡れ性は極めて良好であるが、は
んだ付けの際パラジウム自体が溶融しないためにはんだ
の付き過ぎによるリードフレームの異常な太りが起こり
にくく、リードが狭ピッチ化しても隣接するリード間の
はんだのブリッジングによるリードの短絡（ショート）
が発生しにくいためである。
【０００６】ところが、このようなパラジウムめっきを
施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置は
リードのはんだ濡れ性の経時変化が著しく、加熱、加湿
処理工程を経るに従ってはんだ濡れ性が低下し、その解
決がパラジウムめっきを施したリードフレームを樹脂封
止型半導体に適用するうえで重要な技術課題になってい
た。本発明は、このような状況に鑑みなされたものであ
り、特に、リードの多ピン化、ファインピッチ化に対応
したはんだ付け性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供
することを課題とするものである。
施したリードフレームを用いた樹脂封止型半導体装置は
リードのはんだ濡れ性の経時変化が著しく、加熱、加湿
処理工程を経るに従ってはんだ濡れ性が低下し、その解
決がパラジウムめっきを施したリードフレームを樹脂封
止型半導体に適用するうえで重要な技術課題になってい
た。本発明は、このような状況に鑑みなされたものであ
り、特に、リードの多ピン化、ファインピッチ化に対応
したはんだ付け性に優れた樹脂封止型半導体装置を提供
することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、パラジウムめっきを施したリードフレームのはんだ
濡れ性が経時変化を起こす理由について詳細な解析を行
った。その結果、はんだ濡れ性が低下する理由は樹脂封
止を行う際、封止材料から発生するフリーフェノールが
リードフレームの表面に付着し、それがパラジウムの触
媒作用によって変質し、それがはんだ濡れ性を低下させ
ることが明らかになった。従って、パラジウムめっきを
施したリードフレームのはんだ濡れ性の経時変化を抑制
するためには封止工程で封止材料から発生するフリーフ
ェノールを低減することが必要なことが明らかになっ
た。本発明はこのような状況を鑑み成し遂げられたもの
であり、その要点は以下の通りである。
め、パラジウムめっきを施したリードフレームのはんだ
濡れ性が経時変化を起こす理由について詳細な解析を行
った。その結果、はんだ濡れ性が低下する理由は樹脂封
止を行う際、封止材料から発生するフリーフェノールが
リードフレームの表面に付着し、それがパラジウムの触
媒作用によって変質し、それがはんだ濡れ性を低下させ
ることが明らかになった。従って、パラジウムめっきを
施したリードフレームのはんだ濡れ性の経時変化を抑制
するためには封止工程で封止材料から発生するフリーフ
ェノールを低減することが必要なことが明らかになっ
た。本発明はこのような状況を鑑み成し遂げられたもの
であり、その要点は以下の通りである。
【０００８】すなわち、リードフレームのダイパッド部
又はインナーリードに固着された半導体素子表面の電極
とインナーリード間が電気的に接続された半導体素子及
びリードフレームの一部を、（ａ）エポキシ樹脂、
（ｂ）フェノール系樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤及び
（ｄ）無機質充填剤を必須成分とする樹脂組成物で封止
した樹脂封止型半導体装置において、上記リードフレー
ムはプリント基板に電気的に接続される少なくとも先端
部分がパラジウムを主剤又は最外層とするめっき被膜で
覆われており、かつ、上記樹脂組成物は１５０〜１９０
℃、３０〜１８０秒の封止工程で発生するフリーフェノ
ールの発生量が３０ｐｐｍ以下であることとしたもので
ある。上記において、リードフレームは銅又は銅系合金
であるのがよく、また、樹脂組成物は、（ｂ）樹脂硬化
剤が分子内にフェノール性水酸基を２個以上含み、か
つ、フリーフェノール含有量が０．１ｗｔ％以下のフェ
ノール系樹脂であり、（ｃ）硬化促進剤が含窒素系化合
物であるものを用いるのがよい。
又はインナーリードに固着された半導体素子表面の電極
とインナーリード間が電気的に接続された半導体素子及
びリードフレームの一部を、（ａ）エポキシ樹脂、
（ｂ）フェノール系樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤及び
（ｄ）無機質充填剤を必須成分とする樹脂組成物で封止
した樹脂封止型半導体装置において、上記リードフレー
ムはプリント基板に電気的に接続される少なくとも先端
部分がパラジウムを主剤又は最外層とするめっき被膜で
覆われており、かつ、上記樹脂組成物は１５０〜１９０
℃、３０〜１８０秒の封止工程で発生するフリーフェノ
ールの発生量が３０ｐｐｍ以下であることとしたもので
ある。上記において、リードフレームは銅又は銅系合金
であるのがよく、また、樹脂組成物は、（ｂ）樹脂硬化
剤が分子内にフェノール性水酸基を２個以上含み、か
つ、フリーフェノール含有量が０．１ｗｔ％以下のフェ
ノール系樹脂であり、（ｃ）硬化促進剤が含窒素系化合
物であるものを用いるのがよい。
【０００９】
【作用】現在エポキシ樹脂系半導体封止材料の硬化剤と
して用いられるフェノール系樹脂は、フェノールとホル
マリンとの付加縮合反応によって合成される。そのため
樹脂中には未反応のフェノールが残存する。それ故、フ
リーフェノールの発生源は硬化剤のフェノール系樹脂と
考えられる。従って、フリーフェノールの発生量を低減
するためにはフェノール系樹脂中に含まれる未反応のフ
ェノール量を減らすことが先ず重要である。しかし、未
反応のフェノール量を極端に少なくすることには技術的
にも経済的にも限界がある。一方、封止材料は封止工程
で樹脂成分の熱分解が起こり、フリーフェノールはこの
ような樹脂成分の熱分解によっても発生する。従って、
フリーフェノールの発生量を低減するためにはこのよう
な樹脂成分の熱分解を抑制することも重要である。
して用いられるフェノール系樹脂は、フェノールとホル
マリンとの付加縮合反応によって合成される。そのため
樹脂中には未反応のフェノールが残存する。それ故、フ
リーフェノールの発生源は硬化剤のフェノール系樹脂と
考えられる。従って、フリーフェノールの発生量を低減
するためにはフェノール系樹脂中に含まれる未反応のフ
ェノール量を減らすことが先ず重要である。しかし、未
反応のフェノール量を極端に少なくすることには技術的
にも経済的にも限界がある。一方、封止材料は封止工程
で樹脂成分の熱分解が起こり、フリーフェノールはこの
ような樹脂成分の熱分解によっても発生する。従って、
フリーフェノールの発生量を低減するためにはこのよう
な樹脂成分の熱分解を抑制することも重要である。
【００１０】本発明では、硬化促進剤として含窒素系化
合物を用いることにより、フェノール系樹脂中に含まれ
るフリーフェノールの系外への放出を抑制できると同時
に、封止工程で起こる樹脂成分の熱分解も抑制するもの
である。本発明に用いることのできる含窒素系化合物と
しては、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−
エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−
２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチ
ル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−
２−フェニルイミダゾール、Ｎ−ベンジルジメチルアミ
ン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、テトラメチルブチルグアニジン、ピリジン、Ｎ
−メチルピペラジン、ピペリジン、１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）−７−ウンデセンあるいはこれらの
誘導体及び各化合物の有機酸塩、有機ボロン塩などを上
げることができる。
合物を用いることにより、フェノール系樹脂中に含まれ
るフリーフェノールの系外への放出を抑制できると同時
に、封止工程で起こる樹脂成分の熱分解も抑制するもの
である。本発明に用いることのできる含窒素系化合物と
しては、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−
エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−
２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチ
ル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−
２−フェニルイミダゾール、Ｎ−ベンジルジメチルアミ
ン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、テトラメチルブチルグアニジン、ピリジン、Ｎ
−メチルピペラジン、ピペリジン、１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）−７−ウンデセンあるいはこれらの
誘導体及び各化合物の有機酸塩、有機ボロン塩などを上
げることができる。
【００１１】本発明の封止材料に用いるエポキシ樹脂は
特にその構造を限定するものではないが、ｏ−クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡを原料
にした２官能あるいは多官能型エポキシ樹脂、ナフタレ
ン又はビフェニル骨格を有する２官能あるいは多官能型
エポキシ樹脂等を用いることができる。フェノール系硬
化剤としては、フェノールノボラック樹脂のほか、ｏ−
クレゾールノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノー
ル、フェノールとアラルキルエーテルとの縮合物などの
フェノール系樹脂を用いることができる。無機充填剤と
しては溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナなどを用い
ることができる。また、上記以外にも必要に応じてカッ
プリング剤、離型剤、着色剤、難燃化剤、可とう化剤な
どを配合することもできる。
特にその構造を限定するものではないが、ｏ−クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡを原料
にした２官能あるいは多官能型エポキシ樹脂、ナフタレ
ン又はビフェニル骨格を有する２官能あるいは多官能型
エポキシ樹脂等を用いることができる。フェノール系硬
化剤としては、フェノールノボラック樹脂のほか、ｏ−
クレゾールノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノー
ル、フェノールとアラルキルエーテルとの縮合物などの
フェノール系樹脂を用いることができる。無機充填剤と
しては溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナなどを用い
ることができる。また、上記以外にも必要に応じてカッ
プリング剤、離型剤、着色剤、難燃化剤、可とう化剤な
どを配合することもできる。
【００１２】これらの各素材は二軸ロールや押出し機を
用いて混練し封止材料にすることができる。また、こう
して得られた封止材料はトランスファープレスを用いて
従来と全く同様の方法で半導体の樹脂封止を行なうこと
ができる。本発明の樹脂封止型半導体装置に用いるリー
ドフレームは銅又は銅系合金が望ましい。例えば鉄系の
リードフレームは表面にパラジウムめっきを施すとリー
ドフレームの耐食性が著しく低下し実用的でない。銅系
リードフレームにパラジウムめっきを施す場合、各層間
の密着力を向上するためたとえば下地にニッケルめっき
などを行っても良い。最外層のパラジウムめっきの厚さ
は特に限定されるものではないが、少なくとも０．１μ
ｍ以上の厚さを有することが望ましい。
用いて混練し封止材料にすることができる。また、こう
して得られた封止材料はトランスファープレスを用いて
従来と全く同様の方法で半導体の樹脂封止を行なうこと
ができる。本発明の樹脂封止型半導体装置に用いるリー
ドフレームは銅又は銅系合金が望ましい。例えば鉄系の
リードフレームは表面にパラジウムめっきを施すとリー
ドフレームの耐食性が著しく低下し実用的でない。銅系
リードフレームにパラジウムめっきを施す場合、各層間
の密着力を向上するためたとえば下地にニッケルめっき
などを行っても良い。最外層のパラジウムめっきの厚さ
は特に限定されるものではないが、少なくとも０．１μ
ｍ以上の厚さを有することが望ましい。
【００１３】次に、モールド封止工程で発生するフェノ
ール量とリードフレームのはんだ濡れ不良率との関係
を、図６〜図８に示す。図６〜図８において、フェノー
ル発生量は封止工程を１８０℃で９０秒加熱で行った際
に発生するフェノール量（ｐｐｍ）であり、図６は二次
キュアすなわち１８０℃で５時間加熱後のはんだ濡れ不
良率（％）を示すグラフであり、図７はベーク後すなわ
ち１５０℃で１６８時間後のはんだ濡れ不良率（％）を
示すグラフであり、また、図８は１００℃、１００％相
対湿度下で１６時間加湿後のはんだ濡れ不良率（％）を
示すグラフである。これらの図からもわかるように、封
止工程でのフェノール発生量が３０ｐｐｍ以下の場合は
いずれの処理後もはんだ濡れ不良率は０％であり、この
ような封止材料で封止した半導体装置が優れていること
が明らかである。なお、ａ〜ｅは実施例の樹脂ａ〜ｅに
相当する材料を示す。
ール量とリードフレームのはんだ濡れ不良率との関係
を、図６〜図８に示す。図６〜図８において、フェノー
ル発生量は封止工程を１８０℃で９０秒加熱で行った際
に発生するフェノール量（ｐｐｍ）であり、図６は二次
キュアすなわち１８０℃で５時間加熱後のはんだ濡れ不
良率（％）を示すグラフであり、図７はベーク後すなわ
ち１５０℃で１６８時間後のはんだ濡れ不良率（％）を
示すグラフであり、また、図８は１００℃、１００％相
対湿度下で１６時間加湿後のはんだ濡れ不良率（％）を
示すグラフである。これらの図からもわかるように、封
止工程でのフェノール発生量が３０ｐｐｍ以下の場合は
いずれの処理後もはんだ濡れ不良率は０％であり、この
ような封止材料で封止した半導体装置が優れていること
が明らかである。なお、ａ〜ｅは実施例の樹脂ａ〜ｅに
相当する材料を示す。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。 実施例１ まず、本発明に用いる封止材料の例を説明する。 樹脂例ａ エポキシ樹脂として、ｏ−クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂を８５重量部及び臭素化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂を１５重量部、硬化剤としてフリーフェノー
ル含有量が０．５ｗｔ％のフェノールノボラック樹脂を
５２重量部、硬化促進剤として１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）−７−ウンデセンを１．５重量部、可撓
化剤として両末端にアミノ基を有する分子量が約８０，
０００のポリジメチルシロキサン８重量部、充填剤とし
て溶融シリカを３５０重量部、カップリング剤としてエ
ポキシシランを２重量部、離形剤としてモンタン酸エス
テルを１重量部、難燃化助剤として三酸化アンチモンを
１０重量部、着色剤としてカーボンブラックを１重量部
を計量した。次いで、これらの各素材を約８０℃に加熱
した二軸ロールを用いて約１５分間混練し目的とする封
止材料を作製した。
るが、本発明はこれらに限定されない。 実施例１ まず、本発明に用いる封止材料の例を説明する。 樹脂例ａ エポキシ樹脂として、ｏ−クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂を８５重量部及び臭素化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂を１５重量部、硬化剤としてフリーフェノー
ル含有量が０．５ｗｔ％のフェノールノボラック樹脂を
５２重量部、硬化促進剤として１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）−７−ウンデセンを１．５重量部、可撓
化剤として両末端にアミノ基を有する分子量が約８０，
０００のポリジメチルシロキサン８重量部、充填剤とし
て溶融シリカを３５０重量部、カップリング剤としてエ
ポキシシランを２重量部、離形剤としてモンタン酸エス
テルを１重量部、難燃化助剤として三酸化アンチモンを
１０重量部、着色剤としてカーボンブラックを１重量部
を計量した。次いで、これらの各素材を約８０℃に加熱
した二軸ロールを用いて約１５分間混練し目的とする封
止材料を作製した。
【００１５】樹脂例ｂ エポキシ樹脂としてテトラメチルビフェノール型エポキ
シ樹脂を８５重量部用いたほかは上記樹脂例ａと同様に
して封止材料を作製した。
シ樹脂を８５重量部用いたほかは上記樹脂例ａと同様に
して封止材料を作製した。
【００１６】樹脂例ｃ 硬化剤としてフリーフェノール含有量が０．３５ｗｔ％
のフェノールアラルキル樹脂を９５重量部用いたほかは
上記樹脂例ａと同様にして封止材料を作製した。
のフェノールアラルキル樹脂を９５重量部用いたほかは
上記樹脂例ａと同様にして封止材料を作製した。
【００１７】樹脂例ｄ（比較例） 硬化剤としてフリーフェノール含有量が１．５ｗｔ％の
フェノールノボラック樹脂を用いたほかは上記樹脂例ａ
と同様にして封止材料を作製した。
フェノールノボラック樹脂を用いたほかは上記樹脂例ａ
と同様にして封止材料を作製した。
【００１８】樹脂例ｅ（比較例） 硬化促進剤としてテトラフェニルホスフィンを１．５重
量部用いたほかは上記樹脂例ａと同様にして封止材料を
作製した。
量部用いたほかは上記樹脂例ａと同様にして封止材料を
作製した。
【００１９】次に、本発明を適用した半導体装置の構造
を図面を用いて説明する。図１は半導体素子１をフィル
ム状の両面接着剤２を介してリード３に固着した後、素
子上の電極４とインナーリード３を金ワイヤ５で電気的
に接続した後、素子及びインナーリードを封止材料６で
封止したＳＯＪの例である。アウターリードにはパラジ
ウムめっき７が施してある。図２は、リードフレームの
ダイパッド部８に半導体素子１を銀ペースト９で固着
し、素子上の電極４とインナーリード３を金ワイヤ５で
電気的に接続した後、素子及びインナーリードを封止材
料６で封止したＴＳＯＰ（ Thin Small Outline Plasti
c Package ) の例である。アウターリードには上記同様
にパラジウムめっきが施してある。
を図面を用いて説明する。図１は半導体素子１をフィル
ム状の両面接着剤２を介してリード３に固着した後、素
子上の電極４とインナーリード３を金ワイヤ５で電気的
に接続した後、素子及びインナーリードを封止材料６で
封止したＳＯＪの例である。アウターリードにはパラジ
ウムめっき７が施してある。図２は、リードフレームの
ダイパッド部８に半導体素子１を銀ペースト９で固着
し、素子上の電極４とインナーリード３を金ワイヤ５で
電気的に接続した後、素子及びインナーリードを封止材
料６で封止したＴＳＯＰ（ Thin Small Outline Plasti
c Package ) の例である。アウターリードには上記同様
にパラジウムめっきが施してある。
【００２０】図３は半導体素子（１と１′）を固着した
リード同士（３と３′）を接合して半導体素子を二段重
ねにし、これを封止材料６で樹脂封止した外観上はＳＯ
Ｊ（Small Outline Plastic Package ) の例である。ア
ウターリードには上記同様にパラジウムめっきが施して
ある。上記によって作製した５種類の樹脂例ａ〜ｅの封
止材料について、１８０℃で９０秒加熱した場合に発生
するフリーフェノール量をガスクロマトグラフィーを用
いて測定した。また、図１に示す半導体装置を上記の樹
脂例ａ〜ｅの封止材料で樹脂封止し、封止直後、後硬化
後、さらに加熱、加湿処理を行った後のリードフレーム
のはんだ濡れ性を評価した。なお、はんだ濡れ性の良否
は、リードフレームのはんだ濡れ不良（はんだのはじ
き）部分が表面積の５％以内の場合を良とし、５％以上
の場合を否とした。評価結果をまとめて表１に示す。
リード同士（３と３′）を接合して半導体素子を二段重
ねにし、これを封止材料６で樹脂封止した外観上はＳＯ
Ｊ（Small Outline Plastic Package ) の例である。ア
ウターリードには上記同様にパラジウムめっきが施して
ある。上記によって作製した５種類の樹脂例ａ〜ｅの封
止材料について、１８０℃で９０秒加熱した場合に発生
するフリーフェノール量をガスクロマトグラフィーを用
いて測定した。また、図１に示す半導体装置を上記の樹
脂例ａ〜ｅの封止材料で樹脂封止し、封止直後、後硬化
後、さらに加熱、加湿処理を行った後のリードフレーム
のはんだ濡れ性を評価した。なお、はんだ濡れ性の良否
は、リードフレームのはんだ濡れ不良（はんだのはじ
き）部分が表面積の５％以内の場合を良とし、５％以上
の場合を否とした。評価結果をまとめて表１に示す。
【００２１】
【表１】 表１から明らかなように、本発明の封止材料は封止工程
で発生するフリーフェノール量が少ない。また、樹脂封
止半導体装置は後硬化後、さらにその後の長時間の加
熱、加湿処理工程を経てもはんだ濡れ性の低下が起こら
ないことがわかる。
で発生するフリーフェノール量が少ない。また、樹脂封
止半導体装置は後硬化後、さらにその後の長時間の加
熱、加湿処理工程を経てもはんだ濡れ性の低下が起こら
ないことがわかる。
【００２２】図４は本発明のパラジウムめっきをほどこ
したリードフレームを用いた半導体装置をプリント基板
にはんだ付けした場合、図５は従来のはんだめっきを施
したリードフレームを用いた半導体装置をプリント基板
にはんだ付けした場合のリードフレームに対するはんだ
の付き具合を比較した結果である。従来のはんだめっき
を施したリードフレームを用いた半導体装置（図５）は
プリント基板に予め付けておいたはんだが吸い上げられ
リードフレーム周辺のはんだの付着が多く、リードフレ
ームが太って見えるのに対し、本発明のパラジウムめっ
きを施こしたリードフレームを用いた半導体装置（図
４）ははんだの付き過ぎによるリードの太りはほとんど
認められない。
したリードフレームを用いた半導体装置をプリント基板
にはんだ付けした場合、図５は従来のはんだめっきを施
したリードフレームを用いた半導体装置をプリント基板
にはんだ付けした場合のリードフレームに対するはんだ
の付き具合を比較した結果である。従来のはんだめっき
を施したリードフレームを用いた半導体装置（図５）は
プリント基板に予め付けておいたはんだが吸い上げられ
リードフレーム周辺のはんだの付着が多く、リードフレ
ームが太って見えるのに対し、本発明のパラジウムめっ
きを施こしたリードフレームを用いた半導体装置（図
４）ははんだの付き過ぎによるリードの太りはほとんど
認められない。
【００２３】
【発明の効果】このように、本発明のパラジウムめっき
を施したリードフレームは、はんだ濡れ性の経時変化が
少なく、また、基板実装時のはんだ付け性が良好であ
り、リードの狭ピッチ化が進む多ピン素子用に好適なこ
とがわかる。
を施したリードフレームは、はんだ濡れ性の経時変化が
少なく、また、基板実装時のはんだ付け性が良好であ
り、リードの狭ピッチ化が進む多ピン素子用に好適なこ
とがわかる。
【図１】本発明の半導体装置の一例を示す概略断面図。
【図２】本発明の半導体装置の他の例を示す概略断面
図。
図。
【図３】本発明の半導体装置のもう一つの例を示す概略
断面図。
断面図。
【図４】本発明のリードフレームを基板にはんだ付けし
た場合の部分拡大図。
た場合の部分拡大図。
【図５】従来のリードフレームを基板にはんだ付けした
場合の部分拡大図。
場合の部分拡大図。
【図６】フェノール発生量とはんだ濡れ不良率の関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図７】フェノール発生量とはんだ濡れ不良率の関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図８】フェノール発生量とはんだ濡れ不良率の関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
１，１′：半導体素子、２：両面接着剤、３，３′：リ
ード、４：電極、５：金ワイヤ、６：封止材料、７：パ
ラジウムめっき、８：ダイパッド部、９：銀ペースト、
１０：はんだ、１１：プリント基板
ード、４：電極、５：金ワイヤ、６：封止材料、７：パ
ラジウムめっき、８：ダイパッド部、９：銀ペースト、
１０：はんだ、１１：プリント基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｎ 9272−4Ｍ Ｇ 9272−4Ｍ // Ｈ０５Ｋ 1/18 Ｈ 9154−4Ｅ (72)発明者 江口 州志 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 宝蔵寺 裕之 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 石井 利昭 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 リードフレームのダイパッド部又はイン
ナーリードに固着された半導体素子表面の電極とインナ
ーリード間が電気的に接続された半導体素子及びリード
フレームの一部を、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）フェノ
ール系樹脂硬化剤、（ｃ）硬化促進剤及び（ｄ）無機質
充填剤を必須成分とする樹脂組成物で封止した樹脂封止
型半導体装置において、上記リードフレームはプリント
基板に電気的に接続される少なくとも先端部分がパラジ
ウムを主剤又は最外層とするめっき被膜で覆われてお
り、かつ、上記樹脂組成物は１５０〜１９０℃、３０〜
１８０秒の封止工程で発生するフリーフェノールの発生
量が３０ｐｐｍ以下であることを特徴とする樹脂封止型
半導体装置。 - 【請求項２】 上記リードフレームは銅又は銅系合金で
あることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導体
装置。 - 【請求項３】 上記樹脂組成物は、（ｂ）フェノール系
樹脂硬化剤が分子内にフェノール性水酸基を２個以上含
み、かつ、フリーフェノール含有量が０．１ｗｔ％以下
のフェノール系樹脂であり、（ｃ）硬化促進剤が含窒素
系化合物であることを特徴とする請求項１又は２記載の
樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201821A JP2673764B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201821A JP2673764B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629335A true JPH0629335A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2673764B2 JP2673764B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=16447463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4201821A Expired - Fee Related JP2673764B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673764B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5834831A (en) * | 1994-08-16 | 1998-11-10 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with improved heat dissipation efficiency |
| US6005286A (en) * | 1997-10-06 | 1999-12-21 | Micron Technology, Inc. | Increasing the gap between a lead frame and a semiconductor die |
| US10125252B2 (en) | 2013-05-31 | 2018-11-13 | Toray Industries, Inc. | Ethylene-vinyl alcohol copolymer microparticles, dispersion liquid and resin composition containing same, and method of producing said microparticles |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175747A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH02298056A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-12-10 | Texas Instr Inc <Ti> | 集積回路の信頼性の高いプラスチック・パッケージ |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP4201821A patent/JP2673764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175747A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH02298056A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-12-10 | Texas Instr Inc <Ti> | 集積回路の信頼性の高いプラスチック・パッケージ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5834831A (en) * | 1994-08-16 | 1998-11-10 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with improved heat dissipation efficiency |
| US6005286A (en) * | 1997-10-06 | 1999-12-21 | Micron Technology, Inc. | Increasing the gap between a lead frame and a semiconductor die |
| US6133068A (en) * | 1997-10-06 | 2000-10-17 | Micron Technology, Inc. | Increasing the gap between a lead frame and a semiconductor die |
| US10125252B2 (en) | 2013-05-31 | 2018-11-13 | Toray Industries, Inc. | Ethylene-vinyl alcohol copolymer microparticles, dispersion liquid and resin composition containing same, and method of producing said microparticles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2673764B2 (ja) | 1997-11-05 |
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