JPH1065068A - 面付型半導体装置および実装方法並びに面付実装型樹脂封止半導体装置 - Google Patents
面付型半導体装置および実装方法並びに面付実装型樹脂封止半導体装置Info
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- JPH1065068A JPH1065068A JP16571197A JP16571197A JPH1065068A JP H1065068 A JPH1065068 A JP H1065068A JP 16571197 A JP16571197 A JP 16571197A JP 16571197 A JP16571197 A JP 16571197A JP H1065068 A JPH1065068 A JP H1065068A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体素子との線膨張係数の差によって生じる
熱応力が小さく、信頼性に優れた面付実装型半導体装置
の提供にある。 【解決手段】石英粉を充填材としたエポキシ樹脂で半導
体素子を被覆または封止したことを特徴とする面付型半
導体装置。
熱応力が小さく、信頼性に優れた面付実装型半導体装置
の提供にある。 【解決手段】石英粉を充填材としたエポキシ樹脂で半導
体素子を被覆または封止したことを特徴とする面付型半
導体装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子封止用
のエポキシ樹脂組成物に関する。
のエポキシ樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】トラジスタ、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体装
置の外装には、金属、ガラス、セラミックス等を用いる
ハーメチック封止型と、エポキシ樹脂を主として用いる
樹脂封止型の二種類がある。
置の外装には、金属、ガラス、セラミックス等を用いる
ハーメチック封止型と、エポキシ樹脂を主として用いる
樹脂封止型の二種類がある。
【０００３】前者は気密性に優れているが非常に高価で
ある。後者は大量生産ができるために安価に製造するこ
とが可能である。そのため、現在では半導体製品の８０
％以上が、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてトラ
ンスファ成形された樹脂封止型になっている。
ある。後者は大量生産ができるために安価に製造するこ
とが可能である。そのため、現在では半導体製品の８０
％以上が、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてトラ
ンスファ成形された樹脂封止型になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】半導体素子は集積度が
年々向上し、それに伴ってチップサイズの大型化、配線
の微細化、多層化等が進んでいる。一方、実装の高密度
化とパッケージサイズの小型薄型化により、パッケージ
形状も従来のＤＩＬＰ（Ｄual in Ｌine Ｐlastic Pack
age）からＦＰＰ（Ｆlat Ｐlastic Ｐackage）、ＳＯＰ
（Ｓｍall Ｏutline Ｐackage）、ＰＬＣＣ（Ｐlastic
Ｌeaded Ｃhip Ｃarrier）等、ピン挿入実装型から面付
実装型に移行している。
年々向上し、それに伴ってチップサイズの大型化、配線
の微細化、多層化等が進んでいる。一方、実装の高密度
化とパッケージサイズの小型薄型化により、パッケージ
形状も従来のＤＩＬＰ（Ｄual in Ｌine Ｐlastic Pack
age）からＦＰＰ（Ｆlat Ｐlastic Ｐackage）、ＳＯＰ
（Ｓｍall Ｏutline Ｐackage）、ＰＬＣＣ（Ｐlastic
Ｌeaded Ｃhip Ｃarrier）等、ピン挿入実装型から面付
実装型に移行している。
【０００５】このように集積度の向上、パッケージサイ
ズや形状、実装方式等の変遷に伴い、素子の微細化、パ
ッケージの封止樹脂層の薄肉化が進んでいる。そのた
め、封止品に熱的ストレスが加わると半導体装置を構成
する封止樹脂、リードフレーム、チップ等の線膨張係数
の違いによって発生する熱応力により、封止樹脂層やチ
ップのパッシベーション膜にクラックが生じたり、チッ
プ表面の配線の切断、短絡、位置ズレ等が起こり易く、
素子特性の変動や信頼性低下が問題になっている。
ズや形状、実装方式等の変遷に伴い、素子の微細化、パ
ッケージの封止樹脂層の薄肉化が進んでいる。そのた
め、封止品に熱的ストレスが加わると半導体装置を構成
する封止樹脂、リードフレーム、チップ等の線膨張係数
の違いによって発生する熱応力により、封止樹脂層やチ
ップのパッシベーション膜にクラックが生じたり、チッ
プ表面の配線の切断、短絡、位置ズレ等が起こり易く、
素子特性の変動や信頼性低下が問題になっている。
【０００６】さらにこれらの問題は、パッケージの実装
方式がピン挿入型から面付型に移行し、従来よりも高い
温度に晒されるために、ますます重要な課題となってい
る。
方式がピン挿入型から面付型に移行し、従来よりも高い
温度に晒されるために、ますます重要な課題となってい
る。
【０００７】樹脂封止型半導体に発生する熱応力は、各
構成材料の線膨張係数の違いによって発生する。そこ
で、各構成材料中、特に、封止樹脂の線膨張係数を小さ
くすることができれば、熱応力を大巾に低減することが
できる。
構成材料の線膨張係数の違いによって発生する。そこ
で、各構成材料中、特に、封止樹脂の線膨張係数を小さ
くすることができれば、熱応力を大巾に低減することが
できる。
【０００８】一般に、封止樹脂は線膨張係数の低減を目
的として、樹脂よりも線膨張係数の小さい無機質充填材
が配合されている。従って、線膨張係数を小さくするに
は、充填材の配合量を増せばよい。しかし、充填材の配
合量を増すと樹脂組成物の粘度が上昇し、流動性が低下
するため封止作業が困難になる。
的として、樹脂よりも線膨張係数の小さい無機質充填材
が配合されている。従って、線膨張係数を小さくするに
は、充填材の配合量を増せばよい。しかし、充填材の配
合量を増すと樹脂組成物の粘度が上昇し、流動性が低下
するため封止作業が困難になる。
【０００９】そのため、特定の粒度分布を持つ無機充填
材を用い、樹脂組成物の粘度上昇や流動性低下をあまり
起こさずに充填材の配合量を増す方法が提案（特許第８
５５７８９号）されている。
材を用い、樹脂組成物の粘度上昇や流動性低下をあまり
起こさずに充填材の配合量を増す方法が提案（特許第８
５５７８９号）されている。
【００１０】しかし、こうした手法を用いても、樹脂封
止型半導体の大部分に用いられているフェノール硬化型
エポキシ樹脂組成物は、ベース樹脂の粘度が高く、充填
材の配合量を増して線膨張係数の大巾な低減を図るには
限界があった。その理由は、従来、角ばった充填材を使
用していたため、充填材が嵩張り樹脂組成物の粘度上昇
や流動性の低下が起こり易かったものと思われる。
止型半導体の大部分に用いられているフェノール硬化型
エポキシ樹脂組成物は、ベース樹脂の粘度が高く、充填
材の配合量を増して線膨張係数の大巾な低減を図るには
限界があった。その理由は、従来、角ばった充填材を使
用していたため、充填材が嵩張り樹脂組成物の粘度上昇
や流動性の低下が起こり易かったものと思われる。
【００１１】その対策として、例えば、特公昭６０−２
６５０５号公報に記載されているように、球形の充填材
を用いる方法が提案されているが、素子の高集積化、パ
ッケージの小型薄型化に十分対応し得る封止用樹脂組成
物は得られなかった。
６５０５号公報に記載されているように、球形の充填材
を用いる方法が提案されているが、素子の高集積化、パ
ッケージの小型薄型化に十分対応し得る封止用樹脂組成
物は得られなかった。
【００１２】また、樹脂封止した半導体素子に加わる熱
応力は、封止樹脂の弾性率やガラス転移温度を下げるこ
とによっても低減させることが可能である。しかし、樹
脂組成物のガラス転移温度を下げると、一般に高温の電
気特性や耐湿性等が低下し、半導体装置にとって好まし
くない結果を招く。
応力は、封止樹脂の弾性率やガラス転移温度を下げるこ
とによっても低減させることが可能である。しかし、樹
脂組成物のガラス転移温度を下げると、一般に高温の電
気特性や耐湿性等が低下し、半導体装置にとって好まし
くない結果を招く。
【００１３】そこで、アイ・イー・イー・イー、トラン
ザクション オン コンポーネンツ、ハイブリッド、ア
ンド マニュファクチュアリング テクノロジー、シー
エッチ エム テイ−８、第４号（１９８５年）第４
８６〜４８９頁〔ＩＥＥＥ，Ｔransactions on Ｃoｍpo
nents，Ｈybrids，and Ｍanufacturing Ｔechnology，
ＣＨＭＴ−８．Ｎｏ．４ Ｄｅｃ．（１９８５）ｐｐ４
８６−４８９〕に示されているように、ベース樹脂中に
シリコーンゴムやポリブタジエンゴムのようなゴム成分
を配合し、硬化樹脂を海島構造化して弾性率を小さくす
ることが行われている。
ザクション オン コンポーネンツ、ハイブリッド、ア
ンド マニュファクチュアリング テクノロジー、シー
エッチ エム テイ−８、第４号（１９８５年）第４
８６〜４８９頁〔ＩＥＥＥ，Ｔransactions on Ｃoｍpo
nents，Ｈybrids，and Ｍanufacturing Ｔechnology，
ＣＨＭＴ−８．Ｎｏ．４ Ｄｅｃ．（１９８５）ｐｐ４
８６−４８９〕に示されているように、ベース樹脂中に
シリコーンゴムやポリブタジエンゴムのようなゴム成分
を配合し、硬化樹脂を海島構造化して弾性率を小さくす
ることが行われている。
【００１４】この方法は、樹脂の熱応力を小さくする効
果はあるが、線膨張係数の違いを減らす効果はほとんど
なく、本質的な熱応力低減の対策にはならない。こうし
た状況下で、熱応力の発生がより小さい半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物が強く望まれている。
果はあるが、線膨張係数の違いを減らす効果はほとんど
なく、本質的な熱応力低減の対策にはならない。こうし
た状況下で、熱応力の発生がより小さい半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物が強く望まれている。
【００１５】本発明の目的は、線膨張係数と弾性率が小
さく、半導体素子に加わる熱応力の小さい信頼性に優れ
た半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することにあ
る。
さく、半導体素子に加わる熱応力の小さい信頼性に優れ
た半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は、常温で固体のエポキシ樹脂、該エポキシ樹
脂の変性剤であるシリコーン重合体および充填材を配合
した樹脂組成物であって、前記充填材が石英粉を溶融し
て球形化し溶融石英粉であり、その９０重量％以上が
０.５〜１００μｍの粒径を有し、かつ、その粒度分布
がＲＲＳ粒度線図で表示した場合に直線で、その勾配ｎ
が０.６〜０.９５である球状の溶融石英粉であり、前記
樹脂組成物の大気中での焼成残渣（ＳｉＯ2成分）が８
０重量％以上で、硬化物の線膨張係数が１.３×１０~5
／℃以下であることを特徴とする半導体封止用エポキシ
樹脂組成物にある。
明の要旨は、常温で固体のエポキシ樹脂、該エポキシ樹
脂の変性剤であるシリコーン重合体および充填材を配合
した樹脂組成物であって、前記充填材が石英粉を溶融し
て球形化し溶融石英粉であり、その９０重量％以上が
０.５〜１００μｍの粒径を有し、かつ、その粒度分布
がＲＲＳ粒度線図で表示した場合に直線で、その勾配ｎ
が０.６〜０.９５である球状の溶融石英粉であり、前記
樹脂組成物の大気中での焼成残渣（ＳｉＯ2成分）が８
０重量％以上で、硬化物の線膨張係数が１.３×１０~5
／℃以下であることを特徴とする半導体封止用エポキシ
樹脂組成物にある。
【００１７】ここで、ＲＲＳ粒度線図とは、Ｒosin−Ｒ
aｍｍlerの式に従う粒度分布を表わす粒度線図（日本粉
体工業協会頒布：粉体工学ハンドブック５１〜５３頁）
のことである。
aｍｍlerの式に従う粒度分布を表わす粒度線図（日本粉
体工業協会頒布：粉体工学ハンドブック５１〜５３頁）
のことである。
【００１８】
【数１】
【００１９】〔但し、Ｒ（Ｄｐ）：最大粒径から粒径Ｄ
ｐまでの累積重量％，Ｄｐ：粒径，ｂおよびｎ：定数〕 ＲＲＳ粒度線図における勾配とは、ＲＲＳ粒度線図の最
大粒径からの累積重量％が、２５％と７５％の二点を結
んだ直線で代表されるＲosin−Ｒaｍｍlerの式のｎの値
のことを云う。
ｐまでの累積重量％，Ｄｐ：粒径，ｂおよびｎ：定数〕 ＲＲＳ粒度線図における勾配とは、ＲＲＳ粒度線図の最
大粒径からの累積重量％が、２５％と７５％の二点を結
んだ直線で代表されるＲosin−Ｒaｍｍlerの式のｎの値
のことを云う。
【００２０】充填材の原石を微粉砕した場合の粒度分布
は、Ｒosin−Ｒaｍｍlerの式と一致し、この式に基づく
粒度分布を表わすＲＲＳ粒度線図では、ほぼ直線を示す
とされている。
は、Ｒosin−Ｒaｍｍlerの式と一致し、この式に基づく
粒度分布を表わすＲＲＳ粒度線図では、ほぼ直線を示す
とされている。
【００２１】本発明者らは、各種充填材の粒度分布を測
定したところ、特別のふるい分けをしない限り、いずれ
の充填材もその９０重量％以上がＲＲＳ粒度線図で、ほ
ぼ、直線性を示し、上式によく適合することを確認して
いる。
定したところ、特別のふるい分けをしない限り、いずれ
の充填材もその９０重量％以上がＲＲＳ粒度線図で、ほ
ぼ、直線性を示し、上式によく適合することを確認して
いる。
【００２２】本発明で用いる球状の溶融石英粉は、例え
ば、特開昭５９−５９７３７号公報に記載されているよ
うに、予め所定の粒度分布に粉砕した溶融石英粉を、プ
ロパン、ブタン、アセチレン、水素などの可燃性ガスを
燃料とする溶射装置から発生させた高温火炎中に一定量
ずつ供給して溶融して球形化し、冷却したものである。
上記の溶融石英はそれ自身の線膨張係数が比較的小さ
く、イオン性不純物も極めて少ないので、半導体素子封
止用樹脂組成物材料として適している。
ば、特開昭５９−５９７３７号公報に記載されているよ
うに、予め所定の粒度分布に粉砕した溶融石英粉を、プ
ロパン、ブタン、アセチレン、水素などの可燃性ガスを
燃料とする溶射装置から発生させた高温火炎中に一定量
ずつ供給して溶融して球形化し、冷却したものである。
上記の溶融石英はそれ自身の線膨張係数が比較的小さ
く、イオン性不純物も極めて少ないので、半導体素子封
止用樹脂組成物材料として適している。
【００２３】充填材の９０重量％以上が粒径０.５〜１
００μｍの範囲に限定する理由は、０.５μｍ未満の微
粒子が多くなると、樹脂組成物のチクソトロピック性が
大きくなり、粘度上昇や流動性が低下する。また、１０
０μｍを超える粒子が多くなると封止する際に、半導体
素子のＡｕ線を変形，切断したり、粗い粒子が金型中で
目詰りを起こして、樹脂の充填不良等が発生するためで
ある。
００μｍの範囲に限定する理由は、０.５μｍ未満の微
粒子が多くなると、樹脂組成物のチクソトロピック性が
大きくなり、粘度上昇や流動性が低下する。また、１０
０μｍを超える粒子が多くなると封止する際に、半導体
素子のＡｕ線を変形，切断したり、粗い粒子が金型中で
目詰りを起こして、樹脂の充填不良等が発生するためで
ある。
【００２４】次に、ＲＲＳ粒度線図で示す勾配ｎを０.
６〜０.９５とするのは、ｎが０.９５より大きくなると
充填材の嵩張りが大きくなり、樹脂組成物の粘度上昇や
流動性の低下が起こる。そこで、ｎはできるだけ小さい
値が望ましいが、本発明において充填材の９０％以上が
０.５〜１００μｍの粒径範囲にあることが望ましく、
ｎ値０.６と云うのは、この条件内でとり得る最小の値
である。
６〜０.９５とするのは、ｎが０.９５より大きくなると
充填材の嵩張りが大きくなり、樹脂組成物の粘度上昇や
流動性の低下が起こる。そこで、ｎはできるだけ小さい
値が望ましいが、本発明において充填材の９０％以上が
０.５〜１００μｍの粒径範囲にあることが望ましく、
ｎ値０.６と云うのは、この条件内でとり得る最小の値
である。
【００２５】本発明で用いるシリコーン重合体は、アミ
ノ基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、ピリミジ
ン基等の官能基を末端あるいは側鎖に持つポリジメチル
シロキサンである。
ノ基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、ピリミジ
ン基等の官能基を末端あるいは側鎖に持つポリジメチル
シロキサンである。
【００２６】前記の常温で固体のエポキシ樹脂は、半導
体封止用材料として一般に用いられているクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等を指し、
硬化剤としてフェノールノボラックやクレゾールノボラ
ック等のノボラック樹脂、無水ピロメリット酸や無水ベ
ンゾフェノン等の酸無水物等を用い、さらに硬化促進
剤、可撓化剤、カップリング剤、着色剤、難燃化剤、離
型剤等を必要に応じて配合することができる。
体封止用材料として一般に用いられているクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等を指し、
硬化剤としてフェノールノボラックやクレゾールノボラ
ック等のノボラック樹脂、無水ピロメリット酸や無水ベ
ンゾフェノン等の酸無水物等を用い、さらに硬化促進
剤、可撓化剤、カップリング剤、着色剤、難燃化剤、離
型剤等を必要に応じて配合することができる。
【００２７】このエポキシ樹脂組成物は、各素材を７０
〜１００℃に加熱した二軸ロールや押出機で混練し、ト
ランスファプレスで金型温度１６０〜１９０℃、成形圧
力３０〜１００ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間１〜３分で成形
することができる。
〜１００℃に加熱した二軸ロールや押出機で混練し、ト
ランスファプレスで金型温度１６０〜１９０℃、成形圧
力３０〜１００ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間１〜３分で成形
することができる。
【００２８】常温で固体のエポキシ樹脂に充填材として
その９０重量％以上が粒径０.５〜１００μｍの範囲内
にあって、しかも、その粒度分布をＲＲＳ粒度線図で表
示した場合にその勾配ｎが０.６〜０.９５の範囲で直線
性を示す球形の溶融石英粉と、変性剤としてシリコーン
重合体を配合し、その配合量が充填材とシリコーン重合
体を合せたＳｉＯ2成分〔特開昭５３−１２３４５７号
および高分子論文集：第４１巻，第１０号（１９８４年
１０月）などに記載されている方法に準じ、樹脂組成物
または硬化物の大気中焼成後の残渣量〕が、樹脂組成物
全体に対し８０重量％以上の樹脂組成物は、ＳｉＯ2成
分が多いにもかかわらず、比較的低粘度で流動性に優
れ、しかも、硬化物の線膨張係数が１.３×１０~5／℃
以下と小さく、弾性率も小さい。
その９０重量％以上が粒径０.５〜１００μｍの範囲内
にあって、しかも、その粒度分布をＲＲＳ粒度線図で表
示した場合にその勾配ｎが０.６〜０.９５の範囲で直線
性を示す球形の溶融石英粉と、変性剤としてシリコーン
重合体を配合し、その配合量が充填材とシリコーン重合
体を合せたＳｉＯ2成分〔特開昭５３−１２３４５７号
および高分子論文集：第４１巻，第１０号（１９８４年
１０月）などに記載されている方法に準じ、樹脂組成物
または硬化物の大気中焼成後の残渣量〕が、樹脂組成物
全体に対し８０重量％以上の樹脂組成物は、ＳｉＯ2成
分が多いにもかかわらず、比較的低粘度で流動性に優
れ、しかも、硬化物の線膨張係数が１.３×１０~5／℃
以下と小さく、弾性率も小さい。
【００２９】従って、封止時の半導体素子のＡｕボンデ
イングワイヤの変形，断線が少なく、線膨張係数の差に
基づく熱応力が小さいために、耐温度サイクル性、耐熱
性、耐湿性等が良好である。
イングワイヤの変形，断線が少なく、線膨張係数の差に
基づく熱応力が小さいために、耐温度サイクル性、耐熱
性、耐湿性等が良好である。
【００３０】充填材として石英粉を溶融することにより
球形化した球状石英粉を用いたことにより、かさばりが
小さくなり高充填化し易い。さらに、半導体素子の封止
の際、充填材の角部が素子を損傷して素子特性に悪影響
を及ぼすのを防ぐことができる。さらに、シリコーン重
合体を配合したことにより弾性率を小さくすることがで
き、線膨張係数の違いによって生じる熱応力をより小さ
くすることができる。
球形化した球状石英粉を用いたことにより、かさばりが
小さくなり高充填化し易い。さらに、半導体素子の封止
の際、充填材の角部が素子を損傷して素子特性に悪影響
を及ぼすのを防ぐことができる。さらに、シリコーン重
合体を配合したことにより弾性率を小さくすることがで
き、線膨張係数の違いによって生じる熱応力をより小さ
くすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明を実施例により具体的に説
明する。
明する。
【００３２】〔実施例１，２および比較例１〜３〕図１
に示す各種の充填材を用い、表１に示すエポキシ樹脂組
成物を約８０℃に加熱した二軸ロールで約１０分間混練
した。
に示す各種の充填材を用い、表１に示すエポキシ樹脂組
成物を約８０℃に加熱した二軸ロールで約１０分間混練
した。
【００３３】得られた各組成物について１８０℃におけ
るゲル化時間、高化式フローテスターを用いた１８０℃
における最低溶融粘度（７ｍｉｎ）、及び、流動性の尺
度としてＥＭＭＩ−１−６６に準じ、金型温度１８０
℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間１.５分でスパ
イラルフロー（ＳＦ）を測定した。結果を表１に示す。
るゲル化時間、高化式フローテスターを用いた１８０℃
における最低溶融粘度（７ｍｉｎ）、及び、流動性の尺
度としてＥＭＭＩ−１−６６に準じ、金型温度１８０
℃、成形圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、成形時間１.５分でスパ
イラルフロー（ＳＦ）を測定した。結果を表１に示す。
【００３４】本発明の球状充填材を用いた組成物は、角
状の充填材を用いた組成物とゲル化時間はほとんど同じ
でも、溶融粘度が極めて低く、また、流動性も大きい。
さらに、ＲＲＳ粒度線図で表示した勾配ｎが小さな値の
充填材を配合した組成物ほど溶融粘度が低く流動性が大
きいことが明らかである。しかし、図３に示すように、
ｎ値が０.６より小さくなると、溶融粘度が急激に上昇
するので好ましくない。
状の充填材を用いた組成物とゲル化時間はほとんど同じ
でも、溶融粘度が極めて低く、また、流動性も大きい。
さらに、ＲＲＳ粒度線図で表示した勾配ｎが小さな値の
充填材を配合した組成物ほど溶融粘度が低く流動性が大
きいことが明らかである。しかし、図３に示すように、
ｎ値が０.６より小さくなると、溶融粘度が急激に上昇
するので好ましくない。
【００３５】
【表１】
【００３６】〔実施例３，４および比較例４〜６〕充填
材として図１に示す球状充填材（球−１）を用い、実施
例１と同様にして、充填材とシリコーン重合体とを合せ
たＳｉＯ2成分（大気中８００℃，５時間焼成後の残渣
量）が７０、７５、８０、８５重量％、及びシリコーン
重合体を含まずＳｉＯ2成分が８０重量％の樹脂組成物
をそれぞれ作成した。
材として図１に示す球状充填材（球−１）を用い、実施
例１と同様にして、充填材とシリコーン重合体とを合せ
たＳｉＯ2成分（大気中８００℃，５時間焼成後の残渣
量）が７０、７５、８０、８５重量％、及びシリコーン
重合体を含まずＳｉＯ2成分が８０重量％の樹脂組成物
をそれぞれ作成した。
【００３７】これらの樹脂組成物を用いてトランスファ
成形し、１８０℃／６時間の後硬化を行って線膨張係
数、曲げ弾性率、ガラス転移温度を測定した。
成形し、１８０℃／６時間の後硬化を行って線膨張係
数、曲げ弾性率、ガラス転移温度を測定した。
【００３８】また、図２に示すような金属円筒１をモー
ルドした場合に円筒に加わる熱応力を、円筒内側に貼り
付けたストレインゲージ２によって測定した。
ルドした場合に円筒に加わる熱応力を、円筒内側に貼り
付けたストレインゲージ２によって測定した。
【００３９】さらにまた、表面にアルミニウムのジグザ
グ配線を形成した半導体素子を封止し、−５５℃／３０
分⇔＋１５０℃／３０分の冷熱サイクル試験を行い、封
止樹脂層の耐クラック性、リード・金ワイヤボンデイン
グ，アルミニウム配線の接続信頼性（抵抗値が５０％以
上変化した場合を不良と判定）を評価した。これらの結
果を表２に示す。
グ配線を形成した半導体素子を封止し、−５５℃／３０
分⇔＋１５０℃／３０分の冷熱サイクル試験を行い、封
止樹脂層の耐クラック性、リード・金ワイヤボンデイン
グ，アルミニウム配線の接続信頼性（抵抗値が５０％以
上変化した場合を不良と判定）を評価した。これらの結
果を表２に示す。
【００４０】表２より、シリコーン重合体を含みＳｉＯ
2成分が８０重量％以上の組成物は、線膨張係数が１.３
×１０~5／℃以下と小さく、弾性率の増加も少ない。従
ってインサートに生じる熱応力も小さいことが分かる。
2成分が８０重量％以上の組成物は、線膨張係数が１.３
×１０~5／℃以下と小さく、弾性率の増加も少ない。従
ってインサートに生じる熱応力も小さいことが分かる。
【００４１】本実施例のような樹脂組成物を用いた樹脂
封止型半導体装置は、冷熱サイクル試験のような熱衝撃
が加えられても耐クラック性や配線の接続信頼性が極め
て優れている。
封止型半導体装置は、冷熱サイクル試験のような熱衝撃
が加えられても耐クラック性や配線の接続信頼性が極め
て優れている。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】本発明の半導体封止用樹脂組成物は、流
動性に優れ、硬化後の線膨張係数が小さく、弾性率も小
さいので、半導体素子との線膨張係数の差によって生じ
る熱応力を小さくすることができ、信頼性に優れた樹脂
封止型半導体装置を提供することができる。
動性に優れ、硬化後の線膨張係数が小さく、弾性率も小
さいので、半導体素子との線膨張係数の差によって生じ
る熱応力を小さくすることができ、信頼性に優れた樹脂
封止型半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】充填材の粒度分布特性図である。
【図２】熱応力測定装置の模式断面図である。
【図３】充填材のｎ値と樹脂組成物の溶融粘度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１…金属円筒、２…ストレンゲージ、３…熱電対、４…
樹脂硬化物。
樹脂硬化物。
Claims (5)
- 【請求項１】 石英粉を充填材としたエポキシ樹脂で半
導体素子を被覆または封止したことを特徴とする面付型
半導体装置。 - 【請求項２】 石英粉を充填材としたエポキシ樹脂で半
導体素子を被覆または封止した面付型半導体装置を実装
することを特徴とする面付型半導体装置の実装方法。 - 【請求項３】 無機充填材を配合したエポキシ樹脂組成
物により封止された面付型半導体装置であって、前記充
填材が石英粉を主成分とすることを特徴とする面付型半
導体装置。 - 【請求項４】 エポキシ樹脂と無機充填材を含み、線膨
張係数が１.３×１０~5／℃以下の硬化物により封止さ
れた半導体素子を有する面付実装型樹脂封止半導体装置
であって、前記充填材が球形石英粉を８０重量％以上含
むことを特徴とする面付実装型樹脂封止半導体装置。 - 【請求項５】 前記石英粉が溶融石英粉であり、その９
０重量％以上が０.５〜１００μｍの粒径を有する面付
実装型樹脂封止半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9165711A JP3002652B2 (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 面付実装型樹脂封止半導体装置およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9165711A JP3002652B2 (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 面付実装型樹脂封止半導体装置およびその製造法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6094720A Division JP2702401B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 樹脂封止型半導体装置とその製法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10360277A Division JP3127146B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 樹脂封止型半導体装置およびその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1065068A true JPH1065068A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3002652B2 JP3002652B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=15817615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9165711A Expired - Lifetime JP3002652B2 (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 面付実装型樹脂封止半導体装置およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3002652B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3249958B2 (ja) | 2000-07-27 | 2002-01-28 | 株式会社日立製作所 | 面付実装型樹脂封止半導体装置 |
| JP3249957B2 (ja) | 2000-07-27 | 2002-01-28 | 株式会社日立製作所 | 面付実装型樹脂封止半導体装置 |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP9165711A patent/JP3002652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3002652B2 (ja) | 2000-01-24 |
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