JPS6040189B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
- Publication number
- JPS6040189B2 JPS6040189B2 JP54120770A JP12077079A JPS6040189B2 JP S6040189 B2 JPS6040189 B2 JP S6040189B2 JP 54120770 A JP54120770 A JP 54120770A JP 12077079 A JP12077079 A JP 12077079A JP S6040189 B2 JPS6040189 B2 JP S6040189B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- semiconductor device
- silicone resin
- silica powder
- sealed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/40—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
- H10W74/47—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins
- H10W74/473—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising organic materials, e.g. plastics or resins containing a filler
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は樹脂封止型半導体装置に係り、特に封止用のシ
リコーン樹脂を補強充填剤としてのシリカ粉末と共に用
いた樹脂封止型半導体装置に関する。
リコーン樹脂を補強充填剤としてのシリカ粉末と共に用
いた樹脂封止型半導体装置に関する。
シリコーン樹脂封止材料はシリコーンベースポリマ一に
珪藻土、シリカ微粉末ガラス繊維、酸化アルミニウムな
どの補強充填剤そして硬化促進剤、離型剤、顔料などを
混合して作られる。
珪藻土、シリカ微粉末ガラス繊維、酸化アルミニウムな
どの補強充填剤そして硬化促進剤、離型剤、顔料などを
混合して作られる。
シリコーン樹脂封止材料はフェノール樹脂、ェポキシ樹
脂、ジアリルフタレート樹脂などと比較して、耐熱性、
耐炎性、電気特性、耐水性など諸性質にすぐれているた
め半導体装置を封止する樹脂として適用されている。し
かし樹脂封止型半導体装置は初期特性は良好であるが、
信頼性が劣る欠点がある。
脂、ジアリルフタレート樹脂などと比較して、耐熱性、
耐炎性、電気特性、耐水性など諸性質にすぐれているた
め半導体装置を封止する樹脂として適用されている。し
かし樹脂封止型半導体装置は初期特性は良好であるが、
信頼性が劣る欠点がある。
特に高温電圧印加寿命試験や高温高温試験において、リ
ーク電流の増加や逆耐圧劣化が起き、信頼性が低い。一
例としてシリコーン樹脂封止材料を用いた５００Ｖ級プ
レーナ型サィリスタの高湿電圧ＥＯ力ロ試験の結果の曲
型的な例を第１図に示す。第１図は３０Ｍ固の供試サィ
リスタに１２５００の温度下でＤＣ５００Ｖの電圧を印
加して１００脚寺間後にそれらのリーク電流の増加を測
定した場合の曲線であり、グラフの横瀬は試験時間Ｔ（
時間）は縦軸はリークＩＬ（仏Ａ）を夫々示している。
これら３００個のサィリスタ中、１００餌時間後のりー
ク電流が初期値の２倍以上になるものが３川固認められ
、明らかに不良品の発生率が高く信頼性に欠けていた（
グラフでは代表的な曲線を選択して示した）。先に、本
発明者等は、上記信頼性に欠ける原因としてシリコーン
樹脂封止材料中に含まれる水分が悪影響を与えているこ
とをつきとめた。そして、乾燥雰囲気中に放置しておく
か、または６０〜１００ｏｏで加熱することにより充分
乾燥したシリコーン樹脂封止材料を用いて封止した半導
体装置では前記の高温電圧印加寿命試験における不良率
が低減することを見出した。しかしながら、シリコーン
樹脂封止材料を乾燥雰囲気中に放置しておいたり、６０
〜１００００で加熱した乾燥状態で半導体装置を樹脂封
止すると、スパイラルフローの低下や成形後にバリが多
く出るなどで成形作業性が悪し、。また、上述した従来
の欠点を改善するために、補強充填剤や雛型剤などを替
えたり、成形後湿気が入らないようオーバコーテイング
したり、ポストキュア（硬化）方法を改善したりしてい
るが、信頼性の向上はできなかった。
ーク電流の増加や逆耐圧劣化が起き、信頼性が低い。一
例としてシリコーン樹脂封止材料を用いた５００Ｖ級プ
レーナ型サィリスタの高湿電圧ＥＯ力ロ試験の結果の曲
型的な例を第１図に示す。第１図は３０Ｍ固の供試サィ
リスタに１２５００の温度下でＤＣ５００Ｖの電圧を印
加して１００脚寺間後にそれらのリーク電流の増加を測
定した場合の曲線であり、グラフの横瀬は試験時間Ｔ（
時間）は縦軸はリークＩＬ（仏Ａ）を夫々示している。
これら３００個のサィリスタ中、１００餌時間後のりー
ク電流が初期値の２倍以上になるものが３川固認められ
、明らかに不良品の発生率が高く信頼性に欠けていた（
グラフでは代表的な曲線を選択して示した）。先に、本
発明者等は、上記信頼性に欠ける原因としてシリコーン
樹脂封止材料中に含まれる水分が悪影響を与えているこ
とをつきとめた。そして、乾燥雰囲気中に放置しておく
か、または６０〜１００ｏｏで加熱することにより充分
乾燥したシリコーン樹脂封止材料を用いて封止した半導
体装置では前記の高温電圧印加寿命試験における不良率
が低減することを見出した。しかしながら、シリコーン
樹脂封止材料を乾燥雰囲気中に放置しておいたり、６０
〜１００００で加熱した乾燥状態で半導体装置を樹脂封
止すると、スパイラルフローの低下や成形後にバリが多
く出るなどで成形作業性が悪し、。また、上述した従来
の欠点を改善するために、補強充填剤や雛型剤などを替
えたり、成形後湿気が入らないようオーバコーテイング
したり、ポストキュア（硬化）方法を改善したりしてい
るが、信頼性の向上はできなかった。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点をなくし、信頼性
が高くかつ作業性が良好な樹脂封止型半導体装置を提供
することにある。
が高くかつ作業性が良好な樹脂封止型半導体装置を提供
することにある。
本発明は、シリコーンベースポリマーと混合される補強
充填剤のシリカ微粉末中に含まれる水分含有量を１２重
量％以下としたシリコーン樹脂封止材料を用いるこを特
徴としている。
充填剤のシリカ微粉末中に含まれる水分含有量を１２重
量％以下としたシリコーン樹脂封止材料を用いるこを特
徴としている。
本発明者等は、シリコーン樹脂封止材料を製造する際、
シリコーンベースポリマーと混合される補強充填剤のシ
リカ微粉末の吸湿性が高いことに着目した。
シリコーンベースポリマーと混合される補強充填剤のシ
リカ微粉末の吸湿性が高いことに着目した。
すなわち、シリカ粉末から吸着水分を除くためにこれを
４５０００に加熱したところ、シリカ粉末の重量が次第
に減少し、５時間の加熱で約２８重量％の減少を示した
後略一定となった。
４５０００に加熱したところ、シリカ粉末の重量が次第
に減少し、５時間の加熱で約２８重量％の減少を示した
後略一定となった。
第２図は横軸に加熱時間ＴＨ（時間）を縦軸に重量減少
率Ｒｗ（重量％）をとってこの状態を示すグラフであり
、シリカ粉末には約２６重量％の吸着水の含まれている
ことが判明した。そこで充分乾燥したシリカを用いてシ
リコーン樹脂封止材料を製造した。
率Ｒｗ（重量％）をとってこの状態を示すグラフであり
、シリカ粉末には約２６重量％の吸着水の含まれている
ことが判明した。そこで充分乾燥したシリカを用いてシ
リコーン樹脂封止材料を製造した。
このシリコーン樹脂封止材料を用いて半導体装置を樹脂
封止したところ、高温電圧印加寿命試験で安定な高信頼
性の半導体装置が得られることが判った。なお、本発明
で充分乾燥させたシリカ微粉末としては、非晶形シリカ
と、溶解石英粉、ヒュームシリカなどがある。
封止したところ、高温電圧印加寿命試験で安定な高信頼
性の半導体装置が得られることが判った。なお、本発明
で充分乾燥させたシリカ微粉末としては、非晶形シリカ
と、溶解石英粉、ヒュームシリカなどがある。
以下実施例により詳細に説明する。
シリコーンベースポリマー１０峠部、補強充填剤のシリ
カ微粉末１８＄部とガラス繊維１２の部、それにわずか
の硬化促進剤、離型剤、顔料を加えて熱ロールミル上で
鹿練配合して、シリコーン樹脂封止材料を製造した。
カ微粉末１８＄部とガラス繊維１２の部、それにわずか
の硬化促進剤、離型剤、顔料を加えて熱ロールミル上で
鹿練配合して、シリコーン樹脂封止材料を製造した。
シリカ微粉末の前処理として、乾燥窒素ガス中で２５０
００で０〜４餌時間加熱し、重量減少量から測定した水
分含有量を０〜２７％とした。これらのシリコーン樹脂
はスパイラルフローが３４〜４０インチ（成型条件１７
５ｏｏ、５６ｋ９／ｃ杉、３ｍｉｎの場合）で、いずれ
も良好に成形できた。上記方法で製造したシリコーン樹
脂封止材料を用いて、５００Ｖ級プレーナ型サイリスタ
を樹脂封止し、信頼性を調べるため高温電圧印加寿命試
験した。従来例と同様に１２５００、ＤＣ５００Ｖ、１
０００時間の試験で、リーク電流の増加が初期値の２倍
以上のものを不良とした。第３図は機軸に充填剤として
のシリカ微粉末の水分含有量Ｗ（重量％）を縦軸に前記
定義の不良品の発生率Ｙ（％）を夫々とって前記試験の
結果を示すグラフである。
００で０〜４餌時間加熱し、重量減少量から測定した水
分含有量を０〜２７％とした。これらのシリコーン樹脂
はスパイラルフローが３４〜４０インチ（成型条件１７
５ｏｏ、５６ｋ９／ｃ杉、３ｍｉｎの場合）で、いずれ
も良好に成形できた。上記方法で製造したシリコーン樹
脂封止材料を用いて、５００Ｖ級プレーナ型サイリスタ
を樹脂封止し、信頼性を調べるため高温電圧印加寿命試
験した。従来例と同様に１２５００、ＤＣ５００Ｖ、１
０００時間の試験で、リーク電流の増加が初期値の２倍
以上のものを不良とした。第３図は機軸に充填剤として
のシリカ微粉末の水分含有量Ｗ（重量％）を縦軸に前記
定義の不良品の発生率Ｙ（％）を夫々とって前記試験の
結果を示すグラフである。
図から明らかなように、シリカ微粉末の水分含有量がｌ
ａ重量％以上になると不良品の発生率が急増し、水分含
有量約１５重量％では発生率は８％に達する。一方、水
分含有量１２重量％以下では不良品の発生率は２％以下
である。以上のようにシリコ−ン樹脂封止材料中のシリ
カ粉末の水分含有量がブレーナ型サィリタの信頼性に大
きく影響し、本実施例に示すようにこのシリカ微粉末の
水分含有量をＩＺ重量％とすることによって不良品の発
生率を著しく低下させ得られた素子の信頼性を大幅に向
上させることができる。
ａ重量％以上になると不良品の発生率が急増し、水分含
有量約１５重量％では発生率は８％に達する。一方、水
分含有量１２重量％以下では不良品の発生率は２％以下
である。以上のようにシリコ−ン樹脂封止材料中のシリ
カ粉末の水分含有量がブレーナ型サィリタの信頼性に大
きく影響し、本実施例に示すようにこのシリカ微粉末の
水分含有量をＩＺ重量％とすることによって不良品の発
生率を著しく低下させ得られた素子の信頼性を大幅に向
上させることができる。
尚本実施例においては５００Ｖ級プレーナ型サィリスタ
の樹脂封止の場合について説明したが、本発明はシリコ
ーン樹脂封止型の各種の半導体装置に一般的に適用する
ことができる。叙上のように本発明によれば信頼性の高
いシリコーン樹脂封止型半導体装置を得ることができる
。
の樹脂封止の場合について説明したが、本発明はシリコ
ーン樹脂封止型の各種の半導体装置に一般的に適用する
ことができる。叙上のように本発明によれば信頼性の高
いシリコーン樹脂封止型半導体装置を得ることができる
。
第１図は従来樹脂封止型半導体装置の高温電圧印加試験
による特性を示す図、第２図はシリカ微粉末中の水分含
有量の測定試験結果を示す図、第３図は本発明実施例に
おける高温電圧印加試験による特性を示す図である。 ※’図 舞２図 第３図
による特性を示す図、第２図はシリカ微粉末中の水分含
有量の測定試験結果を示す図、第３図は本発明実施例に
おける高温電圧印加試験による特性を示す図である。 ※’図 舞２図 第３図
Claims (1)
- １ 封止基質材料としてのシリコーン樹脂および補強充
填剤としてのシリカ粉末を用いて封止した樹脂封止型半
導体装置において、水分含有量１２重量％以下の前記シ
リカ粉末を用いて封止したことを特徴とする前記樹脂封
止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54120770A JPS6040189B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54120770A JPS6040189B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5645058A JPS5645058A (en) | 1981-04-24 |
| JPS6040189B2 true JPS6040189B2 (ja) | 1985-09-10 |
Family
ID=14794565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54120770A Expired JPS6040189B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040189B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2858166B2 (ja) * | 1990-10-08 | 1999-02-17 | 株式会社日立製作所 | 半導体整流素子及びそれを使った全波整流装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3759867A (en) * | 1972-03-02 | 1973-09-18 | Gen Electric | Molding compositions containing silanol free resins |
| JPS5137175B2 (ja) * | 1973-05-09 | 1976-10-14 |
-
1979
- 1979-09-21 JP JP54120770A patent/JPS6040189B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5645058A (en) | 1981-04-24 |
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