JPS6235546A - 半導体素子用封止樹脂 - Google Patents
半導体素子用封止樹脂Info
- Publication number
- JPS6235546A JPS6235546A JP17448285A JP17448285A JPS6235546A JP S6235546 A JPS6235546 A JP S6235546A JP 17448285 A JP17448285 A JP 17448285A JP 17448285 A JP17448285 A JP 17448285A JP S6235546 A JPS6235546 A JP S6235546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- semiconductor element
- sealing resin
- metal particles
- semiconductor
- 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.)
- Pending
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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。
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〕
この発明は、充填剤に凝固時に膨脹する低融点物を配合
し、封止樹脂の総合的な熱膨脹を半導体素子に極めて近
似させるようにした半導体素子用封止樹脂に関するもの
である。
し、封止樹脂の総合的な熱膨脹を半導体素子に極めて近
似させるようにした半導体素子用封止樹脂に関するもの
である。
従来、半導体素子を低圧トランスファ成形法などによっ
て樹脂封止する場合において、無機材料からなる半導体
素子及びリードフレームと有機樹脂との間の熱膨脹係数
の差が大きいため、温度変化により歪みを生じて応力が
発生し、封止素子の信頼性を低下させるばかりでなく、
はなはだしい場合にはクランクを生じ、製造の歩留り低
下を来していた。
て樹脂封止する場合において、無機材料からなる半導体
素子及びリードフレームと有機樹脂との間の熱膨脹係数
の差が大きいため、温度変化により歪みを生じて応力が
発生し、封止素子の信頼性を低下させるばかりでなく、
はなはだしい場合にはクランクを生じ、製造の歩留り低
下を来していた。
特に、エポキシ系樹脂では、通常１５０〜１９０℃の範
囲の温度で成形を行うため、成形後常温まで放冷させる
間に、半導体素子に比べて熱膨脹係数数の大きい樹脂が
相対的に熱収縮を起し、その結果、封止された半導体素
子に大きな応力歪みを生じる。この応力歪みは、半導体
素子の特性や信頼性を低下させるばかりでなく、割れや
クランクを生じ、半導体装置を不良にする場合があった
。
囲の温度で成形を行うため、成形後常温まで放冷させる
間に、半導体素子に比べて熱膨脹係数数の大きい樹脂が
相対的に熱収縮を起し、その結果、封止された半導体素
子に大きな応力歪みを生じる。この応力歪みは、半導体
素子の特性や信頼性を低下させるばかりでなく、割れや
クランクを生じ、半導体装置を不良にする場合があった
。
この応力歪みを減少させるために、従来の半導体素子封
止用樹脂には適当な無機質充填剤が加えられてきた。無
機質充填剤を添加すると、封止樹脂の熱膨脹係数が、そ
の添加量に応じて低下し、半導体素子に近づくという利
点があった。しかし、その添加量には実用的な限界があ
り、十分な熱膨脹の一致が得られず、大きな半導体素子
の封止には改善を要する。
止用樹脂には適当な無機質充填剤が加えられてきた。無
機質充填剤を添加すると、封止樹脂の熱膨脹係数が、そ
の添加量に応じて低下し、半導体素子に近づくという利
点があった。しかし、その添加量には実用的な限界があ
り、十分な熱膨脹の一致が得られず、大きな半導体素子
の封止には改善を要する。
従来の半導体素子用封止樹脂は以上のように構成されて
いるので、半導体素子やリードフレームとの熱膨脹係数
の差が大きく、それを緩和するための充填剤の添加量に
も限界があり、半導体素子に応力歪みを生じ、半導体素
子の特性や信頼性を低下させるばかりでなく、割れやク
ラックをも生じるという問題点があった。
いるので、半導体素子やリードフレームとの熱膨脹係数
の差が大きく、それを緩和するための充填剤の添加量に
も限界があり、半導体素子に応力歪みを生じ、半導体素
子の特性や信頼性を低下させるばかりでなく、割れやク
ラックをも生じるという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するた脂を提供
することを目的とする。
することを目的とする。
この発明に係る半導体素子用封止樹脂は、従来使用され
てきた熱膨脹係数の小さな無機質充填剤の代りに、凝固
時に膨脹する金属粒子を充填剤に用いたものである。
てきた熱膨脹係数の小さな無機質充填剤の代りに、凝固
時に膨脹する金属粒子を充填剤に用いたものである。
この発明においては、充填剤として凝固時に膨脹する金
属粒子を用いたことにより、半導体素子やリードフレー
ムと樹脂との熱膨脹がほぼ一致し、半導体素子に応力歪
みが生じなくなる。
属粒子を用いたことにより、半導体素子やリードフレー
ムと樹脂との熱膨脹がほぼ一致し、半導体素子に応力歪
みが生じなくなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による単導体素子用封止樹脂を
示し、図において、１は有機高分子、例えば、エポキシ
樹脂等からなる封止樹脂で、出来るだけガラス転移温度
の高いものが望ましい。
図はこの発明の一実施例による単導体素子用封止樹脂を
示し、図において、１は有機高分子、例えば、エポキシ
樹脂等からなる封止樹脂で、出来るだけガラス転移温度
の高いものが望ましい。
２は半導体素子３の電気信号等を外部に取りだすための
リード、４は該リード２と上記半導体素子３とを電気的
に接続するための金ワイヤ、１１は上記封止樹脂］に配
合した充填剤であり、凝固時に膨脹するような材料によ
って構成される。例えば、ビスマス合金の一部は約３％
凝固時に膨脹するので、これを使用するときは封止樹脂
の見かけ上の熱膨脹を半導体素子材料であるシリコンに
一致させるためには重量比で０．２％程度配合すればよ
い。この程度の配合率であれば、充填剤間の接触による
電気的特性の劣化が認められず、熱応力によるひずみは
著しく低減できる。
リード、４は該リード２と上記半導体素子３とを電気的
に接続するための金ワイヤ、１１は上記封止樹脂］に配
合した充填剤であり、凝固時に膨脹するような材料によ
って構成される。例えば、ビスマス合金の一部は約３％
凝固時に膨脹するので、これを使用するときは封止樹脂
の見かけ上の熱膨脹を半導体素子材料であるシリコンに
一致させるためには重量比で０．２％程度配合すればよ
い。この程度の配合率であれば、充填剤間の接触による
電気的特性の劣化が認められず、熱応力によるひずみは
著しく低減できる。
−ｍに、封止樹脂の成形はトランスファモールド法で実
施される。即ち、予め成形された固形の樹脂タブレット
を加熱し溶融した後、型に圧入し凝固する。この時、ま
ず、樹脂中の有機高分子成分が凝固し、半固体状となる
適当な温度になると、該温度で凝固する選択された充填
剤であって溶融状態で島状に閉じ込められ分散していた
ものが、凝固し、先に凝固している樹脂領域に圧縮応力
を付与する。その後、徐々に冷却していく過程で作用す
る収縮応力（ここでは引張応力として作用す類や、その
添加量によって、目的のものを自由に得ることができる
。
施される。即ち、予め成形された固形の樹脂タブレット
を加熱し溶融した後、型に圧入し凝固する。この時、ま
ず、樹脂中の有機高分子成分が凝固し、半固体状となる
適当な温度になると、該温度で凝固する選択された充填
剤であって溶融状態で島状に閉じ込められ分散していた
ものが、凝固し、先に凝固している樹脂領域に圧縮応力
を付与する。その後、徐々に冷却していく過程で作用す
る収縮応力（ここでは引張応力として作用す類や、その
添加量によって、目的のものを自由に得ることができる
。
本実施例の樹脂においては、充填剤として凝固時に膨脹
する金属粒子を含んでいるので、温度変化によって生じ
る応力が緩和される。よって、これを用いた半導体装置
は半導体素子に応力歪みを生じず、高歩留り、高信頼度
を有したものとなる。
する金属粒子を含んでいるので、温度変化によって生じ
る応力が緩和される。よって、これを用いた半導体装置
は半導体素子に応力歪みを生じず、高歩留り、高信頼度
を有したものとなる。
また、上記実施例では、金属単体の微粒子を用いたが、
電気絶縁性を確保するため、予め、適当な絶縁物で金属
粒子を被覆するとさらに効果を奏する。
電気絶縁性を確保するため、予め、適当な絶縁物で金属
粒子を被覆するとさらに効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、有機樹脂からなる封
止樹脂に凝固時に膨脹する金属粒子を充填剤として添加
したので、封止樹脂の成形時に残留する熱応力を有機樹
脂と充填剤とによって総合的に零にすることができ、非
常に信頼性の高い安価な半導体装置を提供出来る効果が
ある。
止樹脂に凝固時に膨脹する金属粒子を充填剤として添加
したので、封止樹脂の成形時に残留する熱応力を有機樹
脂と充填剤とによって総合的に零にすることができ、非
常に信頼性の高い安価な半導体装置を提供出来る効果が
ある。
図面は本発明の一実施例による半導体素子対土用樹脂を
用いた半導体装置の断面図である。 １・・・封止樹脂、２・・・リード、３・・・半導体素
子、１１・・・充填剤。
用いた半導体装置の断面図である。 １・・・封止樹脂、２・・・リード、３・・・半導体素
子、１１・・・充填剤。
Claims (3)
- （１）凝固時に膨脹する金属粒子を充填剤として含んだ
有機樹脂からなることを特徴とする半導体素子用封止樹
脂。 - （２）上記金属粒子は予じめ有機高分子によって被覆さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体素子用封止樹脂。 - （３）上記金属粒子の融点が上記有機樹脂のガラス転移
点温度より低いことを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の半導体素子用封止樹脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448285A JPS6235546A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 半導体素子用封止樹脂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448285A JPS6235546A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 半導体素子用封止樹脂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235546A true JPS6235546A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=15979250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17448285A Pending JPS6235546A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 半導体素子用封止樹脂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235546A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5057903A (en) * | 1989-07-17 | 1991-10-15 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Thermal heat sink encapsulated integrated circuit |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP17448285A patent/JPS6235546A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5057903A (en) * | 1989-07-17 | 1991-10-15 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Thermal heat sink encapsulated integrated circuit |
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