JPH0864710A - Metallic foil material for semiconductor package coating and semiconductor device - Google Patents
Metallic foil material for semiconductor package coating and semiconductor deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 樹脂パッケージ表面を金属箔材料で被覆した
半導体装置を製造する際に、仮固定用接着剤層と金型成
形面との離型性を向上させ、かつ、同接着剤の金型成形
面への糊残りを低減させうる金属箔材料を提供し、あわ
せてその金属箔材料により被覆された耐湿性、耐半田性
および耐熱衝撃性等に優れた信頼性の高い半導体装置を
実現する。
【構成】 半導体素子4を樹脂6で封止してなる半導体
パッケージの表面に固着される半導体パッケージ被覆用
金属箔材料3において、その表面に、♯280研磨ステ
ンレス鋼板への引張せん断接着強さが0.08〜12.
0kgf/cm2 であるを設ける。そして、成形加工時
にはその接着剤層8を介して金型1、2上に金属箔材料
3を仮固定した上で、同金型内に封止用の樹脂6を注入
して成形する。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] To improve the releasability between the adhesive layer for temporary fixing and the die molding surface when manufacturing a semiconductor device in which the resin package surface is covered with a metal foil material. In addition, the present invention provides a metal foil material capable of reducing adhesive residue on the molding surface of the adhesive, and is also excellent in moisture resistance, solder resistance and thermal shock resistance covered by the metal foil material. Realize a highly reliable semiconductor device. [Structure] In a semiconductor package coating metal foil material 3 fixed to the surface of a semiconductor package formed by sealing a semiconductor element 4 with a resin 6, the surface has a tensile shear adhesive strength to a # 280 polished stainless steel plate. 0.08-12.
It is set to 0 kgf / cm 2 . Then, at the time of molding, the metal foil material 3 is temporarily fixed on the molds 1 and 2 via the adhesive layer 8 and then the sealing resin 6 is injected into the mold to mold.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子を樹脂で封
止してなる半導体パッケージの表面に固着されて同パッ
ケージ表面を被覆する金属箔材料、およびこれを備えた
半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal foil material which is fixed to the surface of a semiconductor package formed by sealing a semiconductor element with resin and covers the surface of the package, and a semiconductor device including the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】トランジスタ、ICおよびLSI等の半
導体装置は、従来、セラミックパッケージ等により封止
され半導体装置化されていたが、コスト、量産性の観点
から、プラスチックパッケージを用いた樹脂封止が主流
になっている。この種の樹脂封止には、従来からエポキ
シ樹脂が使用されており良好な成績を収めている。2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor devices such as transistors, ICs and LSIs have been encapsulated in a ceramic package or the like to be a semiconductor device. However, from the viewpoint of cost and mass productivity, resin encapsulation using a plastic package is preferred. It is becoming mainstream. Epoxy resin has been used for this type of resin encapsulation and has achieved good results.
【0003】一方、半導体装置分野の技術革新によって
集積度の増大化とともに素子寸法の大型化が進んでいる
反面、パッケージの小型化、薄型化の要請が強く、その
ため、封止用の樹脂材料の占める容積率が減少してい
る。このような事情から、封止材料については、半導体
装置の熱応力を低減できるような特性、耐湿信頼性、耐
熱衝撃試験に対する信頼性など各種特性の向上が要求さ
れている。また、半導体パッケージの配線基板への実装
方法として表面実装が主流となってきており、このた
め、半導体パッケージを吸湿した状態で半田溶融液に浸
漬してもパッケージにクラックや膨れが発生しないとい
う特性が要求されている。On the other hand, while technological innovations in the semiconductor device field have increased the degree of integration and increased the size of elements, there is a strong demand for miniaturization and thinning of packages. Therefore, resin materials for encapsulation are required. The volume ratio occupying is decreasing. Under these circumstances, the sealing material is required to have various characteristics such as characteristics capable of reducing the thermal stress of the semiconductor device, humidity resistance reliability, and reliability against a thermal shock test. In addition, surface mounting is becoming the main method of mounting semiconductor packages on wiring boards. Therefore, even if a semiconductor package is dipped in a solder melt while absorbing moisture, the package will not crack or swell. Is required.
【0004】これらの要求に対して従来から、TCTテ
ストで評価される耐熱衝撃性等の向上のためにシリコー
ン化合物でエポキシ樹脂を変性して熱応力を低減させる
ことが検討されている。また、半田溶融液浸漬時の耐ク
ラック性の向上のためにリードフレームとの密着性の向
上等も検討されてきたが、その効果はいまだ充分ではな
い。To meet these demands, it has been studied to reduce the thermal stress by modifying the epoxy resin with a silicone compound in order to improve the thermal shock resistance evaluated by the TCT test. Further, improvement of adhesion with a lead frame has been studied in order to improve crack resistance at the time of immersion in a solder melt, but the effect is still insufficient.
【0005】そこで、本願発明者らは、プラスチックパ
ッケージが薄型化しても耐湿性、耐半田性、および耐熱
衝撃性に優れ、高信頼性をもつ半導体装置を得るため
に、金属箔によりプラスチックパッケージ表面を被覆す
ることを提案し、その方法として、半導体素子を封止す
る樹脂を金型を用いて成形加工する際に、金型の成形面
に金属箔材料を仮固定した後、樹脂を注入、成形するこ
とにより、プラスチックパッケージ表面に金属箔材料を
直接固着させる方法を提案している。その場合の金型成
形面への金属箔材料の仮固定方法としては、金型成形面
と接する金属箔材料面に接着剤層を設けて仮固定する方
法、あるいは接着剤層を設けずに真空吸着、磁力、重力
などの物理的手段により仮固定する方法がある。Therefore, the inventors of the present invention, in order to obtain a highly reliable semiconductor device which is excellent in moisture resistance, solder resistance, and thermal shock resistance even if the plastic package is made thin, uses a metal foil to form a plastic package surface. Is proposed, as the method, when molding the resin for sealing the semiconductor element using a mold, after temporarily fixing the metal foil material to the molding surface of the mold, inject the resin, It proposes a method of directly adhering the metal foil material to the surface of the plastic package by molding. In that case, as a temporary fixing method of the metal foil material to the mold forming surface, an adhesive layer is provided on the metal foil material surface which is in contact with the mold forming surface to temporarily fix it, or a vacuum is provided without providing the adhesive layer. There is a method of temporarily fixing by physical means such as adsorption, magnetic force, and gravity.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に仮固定用の接着剤層が設けられた金属箔材料を、その
接着剤層を介して金型に仮固定した後、封止用樹脂を注
入、成形して、樹脂パッケージ表面を金属箔材料で被覆
した半導体装置を製造する場合において、その仮固定用
接着剤層と金型成形面との離型性、および仮固定用接着
剤の金型への糊残り(成形された樹脂パッケージを金型
から取り出した後に仮固定用接着剤の一部もしくは全部
が金型成形面に付着したまま残ること)による金型成形
面の汚れが問題となっている。However, after the metal foil material provided with the adhesive layer for temporary fixing as described above is temporarily fixed to the mold through the adhesive layer, the sealing resin is used. Is injected and molded to manufacture a semiconductor device in which the resin package surface is covered with a metal foil material, the releasability between the temporary fixing adhesive layer and the die molding surface, and the temporary fixing adhesive Dirt on the mold surface due to adhesive residue on the mold (some or all of the temporary fixing adhesive remains attached to the mold surface after the molded resin package is removed from the mold) Has become.
【0007】本発明は、このような問題に対処するもの
で、樹脂パッケージ表面を金属箔材料で被覆した半導体
装置を製造する際に、仮固定用接着剤層と金型成形面と
の離型性を向上させ、かつ、同接着剤の金型成形面への
糊残りを低減させうる金属箔材料を提供し、あわせてそ
の金属箔材料により被覆された半導体装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention addresses such a problem. When manufacturing a semiconductor device in which the resin package surface is covered with a metal foil material, the temporary fixing adhesive layer and the mold molding surface are separated from each other. It is an object of the present invention to provide a metal foil material capable of improving adhesiveness and reducing adhesive residue on the molding surface of the adhesive, and also to provide a semiconductor device covered with the metal foil material. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明の金属箔材料および半導体装置は、それぞれ次のよ
うに構成したことを特徴とする。In order to achieve the above object, the metal foil material and the semiconductor device of the present invention are characterized by having the following configurations, respectively.
【0009】すなわち、本発明の金属箔材料は、半導体
素子を樹脂で封止してなる半導体パッケージの表面に固
着される半導体パッケージ被覆用金属箔材料において、
その金型成形面と接する側の表面に、♯280研磨ステ
ンレス鋼板への引張せん断接着強さが0.08〜12.
0kgf/cm2 である仮固定用の接着剤層を設けたこ
とを特徴とする。ここで、本発明でいう接着剤の引張せ
ん断接着強さとは、JIS K6850に準じ、♯28
0研磨ステンレス鋼板を接着した試験片を用いて、室温
(約25°C)で引張速度が300mm/分の条件で測
定した値を意味する。That is, the metal foil material of the present invention is a metal foil material for covering a semiconductor package, which is fixed to the surface of a semiconductor package formed by sealing a semiconductor element with a resin,
The surface on the side in contact with the die molding surface has a tensile shear adhesive strength to a # 280 polished stainless steel plate of 0.08 to 12.
An adhesive layer for temporary fixing of 0 kgf / cm 2 is provided. Here, the tensile shear adhesive strength of the adhesive referred to in the present invention refers to # 28 according to JIS K6850.
0 means a value measured at room temperature (about 25 ° C.) under a condition of a tension rate of 300 mm / min using a test piece to which a 0-polished stainless steel plate is adhered.
【0010】また、本発明の半導体装置は、その半導体
パッケージ表面に上述の金属箔材料を固着させたことを
特徴とする。上記金属箔材料は、成形時の樹脂温度や金
型温度に耐えうるように300°C以上の融点を有する
ものでなければならないが、この条件を満たすものであ
れば特に金属の種類は限定されない。このようなものと
しては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニ
ッケルなどがあげられる。この種の金属箔材料の厚み
は、1μm〜300μmの範囲、好ましくは5μm〜2
00μmの範囲に設定される。厚みが1μm以下のもの
はその取扱が困難であり、300μmを超えると半導体
素子を包む樹脂の厚さが減少し、射出時における樹脂の
流動性が悪くなる。The semiconductor device of the present invention is characterized in that the above-mentioned metal foil material is fixed to the surface of the semiconductor package. The metal foil material must have a melting point of 300 ° C. or higher so that it can withstand the resin temperature and mold temperature during molding, but the type of metal is not particularly limited as long as this condition is satisfied. . Examples of such materials include aluminum, stainless steel, copper, nickel and the like. The thickness of this type of metal foil material is in the range of 1 μm to 300 μm, preferably 5 μm to 2
It is set in the range of 00 μm. If the thickness is 1 μm or less, it is difficult to handle, and if it exceeds 300 μm, the thickness of the resin that wraps the semiconductor element decreases, and the fluidity of the resin during injection deteriorates.
【0011】また、上記仮固定用の接着剤層としては、
金型が高温になるため、例えば、ワックス類、フェノキ
シ樹脂、エチレン=酢酸ビニル共重合体、ポリエステル
樹脂等の熱溶融性の接着剤、あるいはエポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂を用いることができる。接着剤層の厚みは
5μm〜100μmの範囲が好ましい。なお、この種の
接着剤層には粘着剤層も含まれる。Further, as the adhesive layer for temporary fixing,
Since the temperature of the mold becomes high, for example, a wax, a phenoxy resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer, a heat-melting adhesive such as a polyester resin, or a thermosetting resin such as an epoxy resin can be used. The thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 5 μm to 100 μm. Note that this type of adhesive layer also includes a pressure-sensitive adhesive layer.
【0012】この接着剤層に用いられる接着剤は、高温
に熱せられている金型に仮固定可能で、かつ、封止樹脂
注入時に注入樹脂の圧力による金属箔材料の流動を起こ
さないものでなければならない。また、パッケージ成形
後は、接着剤層での凝集破壊あるいは金属箔と接着剤層
との間の界面破壊を起こすことなく、金型成形面と接着
剤層との間の界面破壊により、金型から半導体装置を良
好な状態で離型させて取り出すことが可能でなければな
らない。これらの要求を満たすものとして、本発明で
は、仮固定用接着剤層を構成する接着剤として、♯28
0研磨ステンレス鋼板への引張せん断接着強さが0.0
8〜12.0kgf/cm2 、好ましくは0.10〜
5.0kgf/cm2 、実用的には0.2〜1.0kg
f/cm2 の範囲である接着剤を用いる。The adhesive used for this adhesive layer is one that can be temporarily fixed to a mold heated to a high temperature and does not cause the metal foil material to flow due to the pressure of the injected resin when the sealing resin is injected. There must be. In addition, after the package is molded, the interface between the metal mold surface and the adhesive layer does not cause cohesive failure in the adhesive layer or the interface between the metal foil and the adhesive layer. It must be possible to take out the semiconductor device from the mold in a good condition. In order to meet these requirements, the present invention uses # 28 as an adhesive forming the temporary fixing adhesive layer.
0 Tensile shear adhesive strength to polished stainless steel plate is 0.0
8 to 12.0 kgf / cm 2 , preferably 0.10 to
5.0 kgf / cm 2 , practically 0.2-1.0 kg
Use an adhesive in the range of f / cm 2 .
【0013】一方、本発明の半導体装置は、例えば、半
導体素子を封止する樹脂を金型を用いてトランスファ成
形または射出成形により成形加工する際に同金型の成形
面に上記金属箔材料を仮固定し、その後に金型内へ樹脂
を注入して成形することにより得られる。この場合、仮
固定とは、金型の開閉動作によっても脱落せず、樹脂成
形後は金型から容易に剥離させうる程度の固着性を意味
する。上述した本発明の半導体パッケージ被覆用金属箔
材料は、金型成形面と接する側の表面に仮固定用の接着
剤層が設けられているので、その面を介して金型成形面
への仮固定を行うことができる。On the other hand, in the semiconductor device of the present invention, for example, when the resin for sealing the semiconductor element is molded by transfer molding or injection molding using a mold, the metal foil material is formed on the molding surface of the mold. It can be obtained by temporarily fixing and then injecting a resin into a mold to mold the resin. In this case, the term “temporary fixing” means a fixing property that does not fall off even when the mold is opened and closed and that can be easily separated from the mold after resin molding. In the above-mentioned semiconductor package coating metal foil material of the present invention, the adhesive layer for temporary fixing is provided on the surface in contact with the mold forming surface, and therefore, the adhesive layer for temporary fixing to the mold forming surface is provided through the surface. Fixation can be done.
【0014】ここで、参考のために、本発明の金属箔材
料を用いた場合の半導体装置の製造方法の一例を図面を
参照しながら説明する。まず、図1の(A)に示すよう
に、開かれた金型1、2の成形面に金属箔材料3を仮固
定する。次いで、同図(B)に示すように、封止すべき
半導体素子4にリードフレーム5を伴ったものを供給す
る。次に、同図(C)に示すように、金型1、2を閉じ
た後、その金型内に封止材料としての樹脂6を注入して
成形・硬化させる。硬化後、金型1、2を開いて、同図
(D)に示すように樹脂6の表面に金属箔材料3が固着
された半導体装置を取り出す。For reference, an example of a method of manufacturing a semiconductor device using the metal foil material of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 1A, the metal foil material 3 is temporarily fixed to the molding surfaces of the opened molds 1 and 2. Then, as shown in FIG. 3B, the semiconductor element 4 to be sealed, together with the lead frame 5, is supplied. Next, as shown in FIG. 1C, after closing the molds 1 and 2, a resin 6 as a sealing material is injected into the molds to be molded and cured. After the curing, the molds 1 and 2 are opened, and the semiconductor device in which the metal foil material 3 is fixed to the surface of the resin 6 is taken out as shown in FIG.
【0015】図2に金属箔材料3の構造例を模式的に拡
大して示す。ここに例示した金属箔材料3においては、
金属箔7の片面に金型成形面への仮固定用の接着剤層8
が設けられている。これは、上記金型1、2内へ樹脂6
を注入する際に金属箔材料3のセット位置が変化した
り、樹脂6が金属箔材料3と金型成形面との間に流れ込
んだりしないようにするためのものである。図示省略し
たが、金属箔7の裏面に封止用樹脂材料との接着性を強
化するアンカー用の下塗剤層(例えばシランカプリング
剤などでなる層)を設けてもよい。FIG. 2 is a schematic enlarged view showing a structural example of the metal foil material 3. In the metal foil material 3 exemplified here,
Adhesive layer 8 for temporarily fixing to the molding surface of one side of the metal foil 7.
Is provided. This is the resin 6 in the molds 1 and 2.
This is for preventing the set position of the metal foil material 3 from changing during the injection of the resin and preventing the resin 6 from flowing between the metal foil material 3 and the die molding surface. Although not shown, an undercoat agent layer for anchor (for example, a layer made of a silane coupling agent) for enhancing the adhesiveness with the sealing resin material may be provided on the back surface of the metal foil 7.
【0016】図3に、本発明半導体装置の構造の一例を
示す。ここに例示した半導体装置の外観的特徴は、金属
箔7の表面9が周囲の樹脂表面10よりも陥没している
ことである。なお、図2(D)や図3は本発明の半導体
装置の一例を示したもので、本発明の半導体装置が図示
のものに限られないことは勿論である。例えば、これら
の図に示した半導体装置では半導体パッケージの両面に
金属箔材料3または金属箔7が固着されているが、本発
明の半導体装置には、半導体パッケージの片面にしか金
属箔材料または金属箔が固着されていないようなものも
含まれる。FIG. 3 shows an example of the structure of the semiconductor device of the present invention. The external characteristic of the semiconductor device illustrated here is that the surface 9 of the metal foil 7 is depressed more than the surrounding resin surface 10. Note that FIGS. 2D and 3 show an example of the semiconductor device of the present invention, and it goes without saying that the semiconductor device of the present invention is not limited to the one shown. For example, in the semiconductor device shown in these figures, the metal foil material 3 or the metal foil 7 is fixed to both surfaces of the semiconductor package, but in the semiconductor device of the present invention, the metal foil material or metal is provided only on one surface of the semiconductor package. Also included are those in which the foil is not fixed.
【0017】上記半導体素子の封止用樹脂材料としては
熱硬化性樹脂が用いられ、例えば、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド等があげられる。このなかでもエポキシ樹脂を使用
することが好ましい。その場合、エポキシ樹脂には、硬
化剤、硬化促進剤、充填剤等の従来公知の添加剤が配合
されエポキシ樹脂組成物として使用される。また、上記
熱硬化樹脂には、シリコーンオイル、ワックス類などの
金型に対して離型効果を有する離型剤を0.01〜5重
量%含有させることができる。A thermosetting resin is used as the resin material for sealing the semiconductor element, and examples thereof include epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester resin, diallyl phthalate resin, and polyphenylene sulfide. Among these, it is preferable to use an epoxy resin. In that case, the epoxy resin is mixed with a conventionally known additive such as a curing agent, a curing accelerator and a filler, and used as an epoxy resin composition. Further, the thermosetting resin may contain 0.01 to 5% by weight of a releasing agent such as silicone oil or wax having a releasing effect on the mold.
【0018】上記金属箔材料を用いてプラスチックパッ
ケージを被覆する場合、そのパッケージ表面積の20%
以上を被覆するのが好ましく、特に80%以上が好まし
い。20%以上被覆することにより、得られる半導体装
置のTCTテストにおける信頼性や半田溶融液浸漬時の
耐クラック性が向上し、特に80%以上の場合にそのよ
うな性能の向上が著しいからである。When a plastic package is coated with the above metal foil material, 20% of the package surface area is covered.
It is preferable to coat the above, especially 80% or more. This is because the coating of 20% or more improves the reliability of the obtained semiconductor device in the TCT test and the crack resistance when immersed in the solder melt, and particularly when 80% or more, such performance is remarkably improved. .
【0019】さらに、半導体装置の製品名、製造ロット
番号等の個体識別情報は、成形前あるいは成形後に、プ
ラスチックパッケージ表面に記録されるが、本発明にお
いては、金属箔表面に記録されることが好ましい。この
個体識別情報は、一般的な方法であるレーザマーキン
グ、スタンプなどの方法により記録してもよい。また、
大量情報の記録を行う場合は、感光性樹脂を使用するこ
とが好ましい。この方法は、感光性樹脂を用いて金属箔
上に感光性樹脂層を形成し、これにマスクフィルムを介
した紫外線(UV)露光法等の方法により光を照射して
個体識別情報を記録するという方法である。上記感光性
樹脂は、アクリル系、エポキシ系、ポリイミド系の感光
性樹脂が挙げられ、このなかでも、耐熱性の観点から、
ポリイミド系の感光性樹脂を用いることが好ましい。ま
た、記録層の厚みは、0.1〜20μm、好ましくは1
〜5μmの範囲に設定される。金属箔表面に個体識別情
報を記録する場合、金属箔として、下記の特性(A)あ
るいは特性(B)を有する金属箔を使用することが好ま
しい。 (A)金属箔表面の光沢度が、JIS Z8741にお
いて70〜250%の範囲である。 (B)平均表面粗さが、0.1〜10μmである。 このような金属箔を使用することにより、余分な反射光
の影響が除去され、広い角度から個体識別情報を正確に
認識することができる。また、よりコントラストを得る
ため、色材層を金属箔上に設けてもよい。Further, the individual identification information such as the product name and manufacturing lot number of the semiconductor device is recorded on the surface of the plastic package before or after molding, but in the present invention, it may be recorded on the surface of the metal foil. preferable. This individual identification information may be recorded by a general method such as laser marking or stamping. Also,
When recording a large amount of information, it is preferable to use a photosensitive resin. In this method, a photosensitive resin layer is formed on a metal foil using a photosensitive resin, and light is applied to the photosensitive resin layer by a method such as an ultraviolet (UV) exposure method through a mask film to record individual identification information. Is the method. Examples of the photosensitive resin include acrylic-based, epoxy-based, and polyimide-based photosensitive resins. Among these, from the viewpoint of heat resistance,
It is preferable to use a polyimide-based photosensitive resin. The thickness of the recording layer is 0.1 to 20 μm, preferably 1
It is set in the range of ˜5 μm. When the individual identification information is recorded on the surface of the metal foil, it is preferable to use a metal foil having the following characteristics (A) or (B) as the metal foil. (A) The glossiness of the metal foil surface is in the range of 70 to 250% according to JIS Z8741. (B) The average surface roughness is 0.1 to 10 μm. By using such a metal foil, the influence of excess reflected light is removed, and individual identification information can be accurately recognized from a wide angle. Further, in order to obtain more contrast, a color material layer may be provided on the metal foil.
【0020】[0020]
【作用】本発明の金属箔材料は、半導体素子を樹脂で封
止して半導体パッケージを成形加工する際に、金型の成
形面に仮固定された状態で樹脂注入されることにより、
そのパッケージ表面に固着される。その場合、本発明の
金属箔材料においては、その表面に、♯280研磨ステ
ンレス鋼板に対する引張せん断接着強さが0.08〜1
2.0kgf/cm2 である接着剤層が設けられている
ので、その面を介して金型成形面への仮固定を行うこと
ができるとともに、その後の樹脂注入時に樹脂圧力によ
る金属箔材料の流動を生じさせることもない。また、成
形後においては、接着剤層での凝集破壊あるいは金属箔
と接着剤層との間の界面破壊を起こすことなく、金型成
形面と接着剤層との間の界面破壊により、金型から半導
体装置を離型させることができる。したがって、成形後
における金型との離型性が向上するので、接着剤層の糊
残りによる金型の汚れの問題も解消されることとなる。The metal foil material of the present invention, when the semiconductor element is sealed with resin and the semiconductor package is molded and processed, is injected with the resin while being temporarily fixed to the molding surface of the mold.
It is fixed to the surface of the package. In that case, in the metal foil material of the present invention, the tensile shear adhesive strength to the # 280 polished stainless steel plate is 0.08 to 1 on the surface thereof.
Since the adhesive layer having a pressure of 2.0 kgf / cm 2 is provided, it is possible to temporarily fix the adhesive layer to the molding surface through the surface of the adhesive layer. It does not cause flow. In addition, after molding, without causing cohesive failure in the adhesive layer or interface failure between the metal foil and the adhesive layer, interface failure between the mold surface and the adhesive layer causes The semiconductor device can be released from the mold. Therefore, the releasability from the mold after molding is improved, and the problem of stains on the mold due to the adhesive residue on the adhesive layer is eliminated.
【0021】こうしてパッケージ表面に固着された金属
箔材料は、同パッケージ表面を被覆して樹脂の吸湿を防
ぐ。また、この金属箔材料の被覆により、TCTテスト
において評価される特性が向上し長寿命となる。さら
に、金属箔材料がパッケージを補強し、熱衝撃性を緩和
するため、半田溶融液に浸漬しても、パッケージクラッ
クの発生が防止されるようになる。The metal foil material fixed to the package surface in this way covers the package surface and prevents moisture absorption of the resin. In addition, the coating of the metal foil material improves the characteristics evaluated in the TCT test and extends the life. Further, since the metal foil material reinforces the package and relaxes the thermal shock resistance, the occurrence of the package crack can be prevented even when the package is immersed in the solder melt.
【0022】また、上記金属箔材料の表面に個体識別情
報を記録しておいた場合には、これを情報記録ラベルと
して使用することができる。その場合、金属箔材料表面
に感光性樹脂により記録層を形成しておけば、大量情報
の記録や自動認識が可能となる。また、上記金属箔材料
において表面が特定の光沢度あるいは表面粗さを有する
ものを使用することにより、余分な反射光の影響等を除
去することができるので、個体識別情報の正確な認識が
可能となる。When individual identification information is recorded on the surface of the metal foil material, it can be used as an information recording label. In that case, if a recording layer is formed of a photosensitive resin on the surface of the metal foil material, a large amount of information can be recorded and automatic recognition can be performed. Further, by using the metal foil material having a specific glossiness or surface roughness, it is possible to remove the influence of extra reflected light, etc., so that the individual identification information can be accurately recognized. Becomes
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とあわせて説
明する。エポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子をトラ
ンスファ成形(条件:175°C×2分)により樹脂封
止してパッケージ表面に金属箔材料を固着させた半導体
装置を作製した。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below together with comparative examples. Using an epoxy resin composition, a semiconductor element was resin-sealed by transfer molding (conditions: 175 ° C. × 2 minutes) to produce a semiconductor device in which a metal foil material was fixed to the package surface.
【0024】その場合、金属箔材料として、基材厚40
μmのアルミニウム材の上に後述する仮固定用接着剤層
(厚み50μm)を設けたものを使用し、まず、これを
その接着剤層を介して成形装置(図示せず)における金
型の成形面上に仮固定した(図1の(A)参照)。次
に、金型内に半導体素子をセットした上で通常の手法で
封止用の樹脂を同金型内に導入して成形を行った(図1
の(B)および(C)参照)。こうして得られた半導体
装置においては、図3に示すように、アルミニウム箔の
表面は周囲の封止樹脂表面よりも陥没していた。In that case, as the metal foil material, the substrate thickness 40
A temporary fixing adhesive layer (thickness: 50 μm), which will be described later, is provided on an aluminum material having a thickness of μm. It was temporarily fixed on the surface (see FIG. 1A). Next, the semiconductor element was set in the mold, and the resin for sealing was introduced into the mold by a usual method to perform molding (FIG. 1).
(B) and (C)). In the semiconductor device thus obtained, as shown in FIG. 3, the surface of the aluminum foil was depressed more than the surface of the surrounding sealing resin.
【0025】なお、ここで製作したパッケージは80ピ
ン4方向フラットパッケージ(80pin QFP、サイズ
20mm×14mm×2mm)であり、ダイパッドサイ
ズは8mm×8mmである。また、使用したアルミニウ
ム材は、サイズが18mm×12mmものであり、これ
をパッケージの両面に固着させた。The package manufactured here is an 80-pin 4-direction flat package (80-pin QFP, size 20 mm × 14 mm × 2 mm), and the die pad size is 8 mm × 8 mm. The aluminum material used had a size of 18 mm × 12 mm and was fixed on both sides of the package.
【0026】以上の場合において、各実施例および比較
例では、金属箔材料として、以下に示すようなアルミニ
ウム材を使用した。 〔実施例1〕アルミニウム箔の片面に♯280研磨ステ
ンレス鋼板に対する引張せん断接着強さが0.10kg
f/cm2 である接着剤を、金型への当該金属箔材料の
仮固定用接着剤層として設けたアルミニウム材。 〔実施例2〕アルミニウム箔の片面に♯280研磨ステ
ンレス鋼板に対する引張せん断接着強さが10kgf/
cm2 である接着剤を、金型への当該金属箔材料の仮固
定用接着剤層として設けたアルミニウム材。 〔比較例1〕アルミニウム箔の片面に♯280研磨ステ
ンレス鋼板に対する引張せん断接着強さが0.05kg
f/cm2 である接着剤を、金型への当該金属箔材料の
仮固定用接着剤層として設けたアルミニウム材。 〔比較例2〕アルミニウム箔の片面に♯280研磨ステ
ンレス鋼板に対する引張せん断接着強さが15kgf/
cm2 である接着剤を、金型への当該金属箔材料の仮固
定用接着剤層として設けたアルミニウム材。In the above cases, the following aluminum materials were used as the metal foil material in each of the examples and comparative examples. [Example 1] Tensile shear bond strength to a # 280 polished stainless steel plate on one side of an aluminum foil was 0.10 kg.
An aluminum material provided with an adhesive of f / cm 2 as an adhesive layer for temporarily fixing the metal foil material to a mold. [Example 2] Tensile shear adhesive strength to a # 280 polished stainless steel plate on one surface of an aluminum foil was 10 kgf /
An aluminum material provided with an adhesive of cm 2 as an adhesive layer for temporarily fixing the metal foil material to a mold. [Comparative Example 1] One side of aluminum foil has a tensile shear adhesive strength of 0.05 kg to a # 280 polished stainless steel plate.
An aluminum material provided with an adhesive of f / cm 2 as an adhesive layer for temporarily fixing the metal foil material to a mold. [Comparative Example 2] The tensile shear adhesive strength to a # 280 polished stainless steel plate was 15 kgf / on one side of an aluminum foil.
An aluminum material provided with an adhesive of cm 2 as an adhesive layer for temporarily fixing the metal foil material to a mold.
【0027】ここで、接着剤の引張せん断接着強さとし
て示した値は、上述したようにJIS K6850に準
じ、♯280研磨ステンレス鋼板を接着した試験片を、
室温(約25°C)のもとで引張速度300mm/分の
速さで引っ張って測定した値である。Here, the value indicated as the tensile shear adhesive strength of the adhesive is based on JIS K6850 as described above, and a test piece to which a # 280 polished stainless steel plate is adhered is
It is a value measured by pulling at a pulling speed of 300 mm / min at room temperature (about 25 ° C.).
【0028】上記実施例1、2および比較例1、2の各
々について、当該アルミニウム材をその接着材層を介し
て金型上に仮固定した後、金型内に封止樹脂を注入して
半導体装置を成形し、そのときの仮固定用接着剤層の凝
集破壊による金型への糊残り(金型汚れ)、および金型
との離型性を観察した。また、成形時のアルミニウム材
の金型への接着不良による半導体装置の成形不良を調べ
た。その結果を表1に示す。In each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the aluminum material was temporarily fixed on the mold via the adhesive layer, and then a sealing resin was injected into the mold. A semiconductor device was molded, and adhesive residue (mold stain) on the mold due to cohesive failure of the temporary fixing adhesive layer at that time and mold releasability from the mold were observed. In addition, molding defects of the semiconductor device due to defective adhesion of the aluminum material to the mold during molding were examined. The results are shown in Table 1.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】同表に示すように、本発明の各実施例で
は、接着剤層による金型汚れや、金型せの接着不良よる
成形不良は全くなく、また金型との離型性も良好であっ
た。これに対して、比較例1では、接着剤層の金型への
接着不良による成形不良が多く発生し、また比較例2で
は、接着剤層による金型汚れが著しく、金型との離型性
も不良であった。こうして、本発明の実施例1、2によ
れば、接着剤層による金型汚れや金型への接着不良によ
る成形不良を有効に防止することができるとともに、金
型との離型性も良好となることが確認された。As shown in the table, in each of the examples of the present invention, there was no molding defect due to mold stains due to the adhesive layer or adhesion failure of the mold, and the mold releasability from the mold was good. Met. On the other hand, in Comparative Example 1, there were many molding defects due to poor adhesion of the adhesive layer to the mold, and in Comparative Example 2, the mold stain due to the adhesive layer was significant and the mold was separated from the mold. The sex was also poor. Thus, according to Embodiments 1 and 2 of the present invention, it is possible to effectively prevent the mold from being soiled by the adhesive layer and poorly adhered to the mold, and the mold release property from the mold is good. It was confirmed that
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、半導体
素子を樹脂で封止して半導体パッケージを成形加工する
際に、金属箔材料の表面に設けられた所定の接着剤層を
介して金型成形面への仮固定を行うことができるととも
に、成形後の金型との離型性を向上させることができる
ので、接着剤層の糊残りによる金型の汚れを防止するこ
とができる。As described above, according to the present invention, when a semiconductor element is sealed with a resin and a semiconductor package is molded and processed, a predetermined adhesive layer provided on the surface of the metal foil material is interposed. Can be temporarily fixed to the molding surface of the mold and the releasability from the mold after molding can be improved, so that the mold can be prevented from becoming dirty due to adhesive residue on the adhesive layer. it can.
【0032】そして、封止樹脂の成形加工にパッケージ
表面に固着された本発明の金属箔材料は、同パッケージ
表面を被覆して樹脂の吸湿を防ぐ。また、この金属箔材
料の被覆により、TCTテストにおいて評価される半導
体装置の特性が向上し長寿命となるとともに、金属箔材
料がパッケージを補強して熱衝撃性を緩和するため、半
田溶融液に浸漬しても、パッケージクラックの発生が防
止されるようになる。The metal foil material of the present invention adhered to the surface of the package during the molding process of the sealing resin covers the surface of the package to prevent the resin from absorbing moisture. In addition, the coating of this metal foil material improves the characteristics of the semiconductor device evaluated in the TCT test and prolongs its life, and the metal foil material reinforces the package to reduce the thermal shock resistance. Even when immersed, the generation of package cracks can be prevented.
【0033】さらに、金属箔材料の表面に個体識別情報
を記録しておいた場合には、これを情報記録ラベルとし
て使用することができる。その場合、金属箔材料表面に
感光性樹脂により記録層を形成しておけば、大量情報の
記録や自動認識が可能となる。また、上記金属箔材料に
おいて表面が特定の光沢度あるいは表面粗さを有するも
のを使用することにより、余分な反射光の影響等を除去
することができるので、個体識別情報の正確な認識が可
能となる。Further, when the individual identification information is recorded on the surface of the metal foil material, this can be used as an information recording label. In that case, if a recording layer is formed of a photosensitive resin on the surface of the metal foil material, a large amount of information can be recorded and automatic recognition can be performed. Further, by using the metal foil material having a specific glossiness or surface roughness, it is possible to remove the influence of extra reflected light, etc., so that the individual identification information can be accurately recognized. Becomes
【図1】本発明半導体装置について、その製造方法の一
例を説明するために使用した工程図FIG. 1 is a process diagram used to explain an example of a manufacturing method of a semiconductor device of the present invention.
【図2】本発明半導体パッケージ被覆用金属箔材料の構
造の一例を模式的に示す図FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the structure of a metal foil material for coating a semiconductor package of the present invention.
【図3】本発明半導体装置の構造の一例を模式的に示す
断面図FIG. 3 is a sectional view schematically showing an example of the structure of the semiconductor device of the present invention.
1、2・・・金型 3・・・金属箔材料(アルミニウム材) 4・・・半導体素子 6・・・封止用樹脂 8・・・接着剤層 1, 2 ... Mold 3 ... Metal foil material (aluminum material) 4 ... Semiconductor element 6 ... Sealing resin 8 ... Adhesive layer
Claims (4)
パッケージの表面に固着される金属箔材料であって、そ
の表面に、♯280研磨ステンレス鋼板への引張せん断
接着強さが0.08〜12.0kgf/cm2 である接
着剤層が設けられていることを特徴とする半導体パッケ
ージ被覆用金属箔材料。1. A metal foil material fixed to the surface of a semiconductor package formed by sealing a semiconductor element with a resin, the surface of which has a tensile shear adhesive strength of 0.08 to a # 280 polished stainless steel plate. A metal foil material for coating a semiconductor package, which is provided with an adhesive layer having a thickness of ˜12.0 kgf / cm 2 .
て成形加工する際に同金型の成形面に仮固定され、その
後の金型内への樹脂の注入、成形により半導体パッケー
ジ表面に固着される金属箔材料であって、その表面に、
金型成形面への仮固定用の接着剤層として、♯280研
磨ステンレス鋼板への引張せん断接着強さが0.08〜
12.0kgf/cm2 である接着剤層が設けられてい
ることを特徴とする半導体パッケージ被覆用金属箔材
料。2. A semiconductor package surface is obtained by temporarily fixing a resin for sealing a semiconductor element to a molding surface of the mold when the resin is molded and then injecting and molding the resin into the mold. Which is a metal foil material fixed to the
As an adhesive layer for temporary fixing to the die molding surface, the tensile shear adhesive strength to a # 280 polished stainless steel plate is 0.08 to
A metal foil material for coating a semiconductor package, which is provided with an adhesive layer of 12.0 kgf / cm 2 .
体識別情報が表面に記録されているラベルであることを
特徴とする請求項1または2に記載の半導体パッケージ
被覆用金属箔材料。3. The metal foil material for coating a semiconductor package according to claim 1, wherein the label has a surface on which individual identification information regarding a semiconductor package to be adhered is recorded.
材料が半導体パッケージ表面に固着されていることを特
徴とする半導体装置。4. A semiconductor device, wherein the metal foil material according to claim 1 is fixed to the surface of a semiconductor package.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19935794A JPH0864710A (en) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Metallic foil material for semiconductor package coating and semiconductor device |
| US08/421,253 US5674343A (en) | 1994-04-19 | 1995-04-13 | Method for manufacturing a semiconductor |
| US08/856,877 US6117513A (en) | 1994-04-19 | 1997-05-15 | Semiconductor device and a lamination and fixing material used in the method of manufacture of the semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19935794A JPH0864710A (en) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Metallic foil material for semiconductor package coating and semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864710A true JPH0864710A (en) | 1996-03-08 |
Family
ID=16406422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19935794A Pending JPH0864710A (en) | 1994-04-19 | 1994-08-24 | Metallic foil material for semiconductor package coating and semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864710A (en) |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP19935794A patent/JPH0864710A/en active Pending
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