JPS62249458A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に、シリコーン系ゲルに
より半導体素子を封止して成る半導体装置のスペーサ一
部およびキャップ部の改良並びに耐湿性の向上技術に関
する。

〔従来の技術〕

本発明者等は、先に、半導体素子をシリコーン系ゲルに
より封止して成る半導体装置を提案した。

この装置の一例は、その裏面から外部接続ピンが垂直方
向に引出されたペース上に半導体素子を固着し、ワイヤ
ボンディング後、当該ベース上に投げられたダムにより
区画されたエリア内に、シリコーン系ゲル材をボッティ
ングし、ベークにして、当該ゲルを形成し、このゲル（
より半導体素子を封止して成る。

このゲルは湿分な水分子として透過するだけで、水膜を
形成しないので、耐湿性ある半導体装置となすことがで
きるが、柔軟であるため、半導体素子の機械的損傷をさ
ける等から、ダム上にキャップを取付けして成る。

一方、かかる従来のアキシャルピングリットアレイタイ
プの半導体装置では、実装時にプリント基板から浮かせ
て、洗浄（性）を良くするなどの目的から、その外部接
続ビンにスペーサーと称される例えばリング状の補助具
を取付けることが行われている。

このように、従来例ではスペーサーの取付けなどの煩雑
な工程を要するなどの難点があった。なお、シリコーン
系ゲルにより半導体素子を封止する技術については、先
に本出願人より提出された％願昭５９−２２２１８７、
％願昭５９−１９９６１９などがある。

〔発明か解決しようとする問題点〕

本発明は半導体装置をプリント基板などの実装基板に実
装するときに、当該装置が当該基板から一定の高さを保
持できるスペーサーを殊更に取付ける必要がない技術を
提供することを目的とする。

本発明は、また、シリコーン系ゲルで封止して成る半導
体装置において、従来の装置に比してより一層耐湿性を
向上し得る技術を提供することを目的とする。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は１
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明では、前記のごとき半導体装置におけ
るキャップにおいて、従来のダムを一体化したキャップ
とするとともに、キャップ裏面に該キャップを支持する
２本の支持体を立設して該支持体によりペース上にキャ
ップを支持し、これら支持体間に封止材を充填し、さら
に、キャップの端部なペース下面より突出させた。これ
により、キャップ端部の突出によりスペーサー効果をも
たせることができまた、支持体間の封止材により、より
一層封止の信頼性を向上させることができ、さらに、当
該支持体によりダムとしての役割を果させることもでき
た。

〔実施例〕

次に、本発明を、図面に示す実施例に基づき説明する。

第１図は本発明による半導体装置の実施例を示す要部断
面図、第２図は同全体断面図、第３図は当該装置の平面
図、第４図は同底面図である。

これら図にて、１はペース、２は外部接続ビン、３は半
導体素子、４はコネクタワイヤ、５はキャップ、６はシ
リコーン系ゲルである。

ペース１は、例えばガラスエポキシ基板に！り構成され
、該ペース１の裏面からは多数の外部接続ビン２が垂設
されている。ペースｌの表面からは、該接続ビンのヘッ
ド部７が突出している。ペース１には図示されていない
が、導体パターンを有する。

ペース１上に半導体素子３をシリコーン系接着剤などに
より固着する。

第１図における、半導体素子３は、例えばシリコン単結
晶基板から成り、周知の技術によって、この半導体素子
（チップ）内には多数の回路素子が形成され、１つの回
路機能を与えている。回路素子は、例えばＣＭＯ８から
成り、これらの回路素子によって１例えば論理回路およ
びメモリの回路機能が形成されている。

半導体素子３のボンディング電極（図示せず）と前記ペ
ース１表面の導体パターンを、例えばＡｕ線よりなるコ
ネクタワイヤ４により、周知の超音波ワイヤボンディン
グ法などによりワイヤボンディングする。

かかる結線により、当該素子３内の内部配線が外部に取
出され、電気的導通がとられる。かかるワイヤボンディ
ング後に、半導体素子３、コネクタワイヤ４、外部接続
ビン２のヘッド部７を被覆するように、シリコーン系ゲ
ル６を形成するゲル材をボッティングする。

本発明に使用されるシリコーン系ゲル（ゲル材）６とし
ては、従来エレクトロニクスあるいはオプティカルファ
イバー用シリコーンコーディング剤として市販されてい
たものを使用でき、例えばシリコーンゲルはＩＣメモリ
ーのソフトエラ一対策用として用いられていた。本発明
はこれを封止材料として使用せんとするものである。

ゲルは、その加熱硬化前はリキッド状態であり、１液タ
イプ、２液タイプがあり、例えば主剤と硬化剤とから２
液タイプのゲル材の場合、これらを混合すると反応硬化
（架橋反応）し、硬化物（ゲル）を得る。

硬化システムとしては次の反応式で示す様に、縮金型、
付加型、紫外勝硬化型がある。

縮合型 一８ｉ−＋ＲＯＨ Ｃａｔ：５ｎ−Ｔｉ系触媒 Ｒ：例えばアルキル基（以下同じ） 付加型 紫外線硬化型 硬化物を得るに、加熱（ベータ）するとゴム化が進む。

本発明に使用されるシリコーン系ゲル６はシリコーンゴ
ムやシリコーンオイルと異なり架橋密度の低いものであ
る。

例えば架橋密度の大小からみるとゴムが架橋密度が一番
大で、その下がゲル、さらに、その下がオイルというこ
とになる。

架橋密度は一般に針入度計を用いて測定され、針入度計
についてはＪ　Ｉ　ＳＫ２８０８に規定され、それに使
用される針についてはＡＳＴＭＤ１３２１に規格がある
。

針入・度からみて、一般に、ゲルは４．０〜２０．０寵
の範囲、オイルは２０．０ｍ以上であり、ゲルの硬化反
応の促進によりゴム化が起こり、ゴムと称されているも
のは一般に針入度４．０　ｗｔ以下である。

本発明に使用されるシリコーン系ゲル６には前記の如く
、市販のものが使用され、例えば信越化学工業社製ＫＪ
Ｒ９０１０、Ｘ−３５−１００東レシリコーン社製ＪＣ
Ｒ６１１Ｑなどが使用できる。

上記Ｘ−３５−１００［Ａ（主剤）、Ｂ（硬化剤）２液
タイプ、針入度１０ｕ＋］の硬化反応機構は白金付加型
で、２液低温高温用ゲルで一７５〜２５０Ｃの温度範囲
で使用できる。

ゲル材の流れ止めに、ベース１上に垂設した二つの支持
体８．９のうち半導体素子３に近い側の支持体８を使用
することができる。

この支持体８の内側をシリコーン系グ／ｌ／６により封
止し、さらに、両支持体８．９の間にシリコーン系ゲル
６を充填すると、封止性が向上する。

外側の支持体９の外側ベース１上にシリコーンゴム接着
剤１０を塗布しておく。

両支持体８，９間のシリコーン系ゲル６に代えてシリコ
ーンゴム接着剤を充填してもよく、内側の支持体８内部
にシリコーン系ゲル６が塗布され、さらに、このように
、シリコーンゴム接着剤が充填（塗布）されていること
により、耐湿性を向上させることができる。

キャップ５を支持体８．９上に載置する。

キャップ５は天井部１１から直角方向に延在部１２を有
し、さらに、該延在部１２から延在したスペーサ一部１
３を有する。

キャップ５は、外側の支持体９の外側ベース上に塗布さ
れたシリコーンゴム接着剤１０により、ベース１に取付
けすることができる。

スペーサ一部１３は、ベース１の裏面から適宜長さで突
出している。スペーサ一部１３は例えば第３図、第４図
のキャップのコーナ部のみに設けられてもよい。キャッ
プ５や支持体８．９は、例えば合成樹脂により構成され
る。

このように、キャップ５自体にスペーサ一部１３を設け
ることにより、殊更にスペーサーを外部接続ピン２に取
付ける工程を省略できる。

また、半導体素子３’！’コネクタワイヤ４はシリコー
ン系ゲル６により被覆され、このゲＡ／６は耐湿性に富
むので、耐湿性に富んだ半導体装置が得られるが、さら
に、支持体８と支持体９の間にシリコーン系ゲル６を入
れると、キャップ５とベース１間から、水分などの、半
導体素子３に害を与える、有害物質が侵入してきてもこ
の両支持体８゜９間のシリコーン系ゲルの存在６により
、耐湿性が確保され、かかる二重シールにより、耐湿性
を従来に比してより一層向上させることができる。

その際、シリコーン系ゲル６により、半導体素子３のみ
ならず、コネクタワイヤ４や外部接続ピン２のヘッド部
７にも当該シリコーン系ゲル６を被覆しているので、よ
り一層耐湿性を向上させることができろ。

シリコーンゴム接着剤１０により、支持体８゜９をベー
ス１上に立設しておくことにより、当該支持体８，９を
シリコーン系ゲル６の液状ゲル材の流れ止め（ダム）に
も使用できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で梅々変史可
能であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるピングリッドアレイ
タイプの半導体パッケージに適用した場合について説明
したが、７リコーンゲルを使用する他のタイプの半導体
パッケージにも適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、本発明によれば、スペーサーを殊更に取付け
る必要がなく、また、耐湿性を向上させることができた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体装置の実施例を示す要部拡
大断面図、 第２図は同全体断１１￥ｉ因、 第３図は本発明による半導体装置の実施例を示す平面図
、 第４図は同底面図である。 １・・・ベース、２・・・外部接続ピン、３・・・半導
体素子、４・・・コネクタワイヤ、５・・・キャップ、
６・・・シリコーン系ゲル、７・・・外部接続ピンのヘ
ッド部、８・・・支持体、９・・・支持体、１ｏ・パシ
リコーンゴム接着剤、１１・・・キャップ天井部、１２
・・・キャップ延在部、１３・・・スペーサ一部。 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、裏面に外部接続端子が設けられたベースと、かかる
   ベース上に固着された半導体素子と、該素子を覆うゲル
   剤と、上記ベースの側面に係合する端部と上記ベースの
   表面に対する高さを規定する技持部とを持ちシール材に
   より上記ベースに接着されてなるキャップとを備えた半
   導体装置。 ２、上記キャップは、更に、上記ベースの裏面から突出
   するスペーサ部を持っていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、キャップが樹脂製である特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の半導体装置。