JPS6013132B2 - 樹脂封止体における樹脂硬化応力測定方法 - Google Patents
樹脂封止体における樹脂硬化応力測定方法Info
- Publication number
- JPS6013132B2 JPS6013132B2 JP13572177A JP13572177A JPS6013132B2 JP S6013132 B2 JPS6013132 B2 JP S6013132B2 JP 13572177 A JP13572177 A JP 13572177A JP 13572177 A JP13572177 A JP 13572177A JP S6013132 B2 JPS6013132 B2 JP S6013132B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- stress
- measuring
- curing
- temperature
- 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
Links
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は樹脂封止における樹脂の硬化応力測定技術に
関し、主として樹脂封止半導体装置用の樹脂を対象とす
る。
関し、主として樹脂封止半導体装置用の樹脂を対象とす
る。
ダイレクトモールド‘こよりェポキシ樹脂等で樹脂封止
したＩＣ及びＬＳＩ等の半導体装置は樹脂、半導体、金
属等の熱膨張率や弾性係数等の物理的性質上互いに異な
る諸材料の組合せにより構成されている。
したＩＣ及びＬＳＩ等の半導体装置は樹脂、半導体、金
属等の熱膨張率や弾性係数等の物理的性質上互いに異な
る諸材料の組合せにより構成されている。
このような樹脂封止体は種々な要因が複雑にからみ合っ
て内部応力を存在し、さらに過酷な冷熱サイクルの温度
条件下では熱応力が加算される結果、封止されたりシリ
コン・ベレツトが破壊されたり、ベレット表面にある保
護絶縁膜にクラックを生じ、それ自体が剥離して耐湿性
を低下させる等の問題が起り易い。時にはェポキシ樹脂
とべレットとの境界が剥離してそこから水分が浸入し、
内部のアルミニウム配線層に腐食を生じさせ断線不良を
来たす場合がある。これらの問題を解明するためには硬
化時に樹脂内に発生する内部応力を定量的に把握しなけ
ればならない。しかし、従来の樹脂モールド技術では単
に樹脂に適合した注入圧力及びモールド温度を制御する
だけで、樹脂の硬化応力についての実測データが殆んど
知られていない。しかも樹脂硬化時の内部圧力と温度変
化を関連付けて測定する方法については全く報告されて
いない。本願発明は樹脂と各種材料との組合せにおける
樹脂の硬化応力の実測に歪ゲーージを用いることに着目
して成されたもので、樹脂モールド時に発生する内部応
力を定量的に把握することで機械的、電気的及び化学的
の問題点を解明し、もって良好な樹脂封止品、特に樹脂
封止半導体装置を提供することを目的とする。
て内部応力を存在し、さらに過酷な冷熱サイクルの温度
条件下では熱応力が加算される結果、封止されたりシリ
コン・ベレツトが破壊されたり、ベレット表面にある保
護絶縁膜にクラックを生じ、それ自体が剥離して耐湿性
を低下させる等の問題が起り易い。時にはェポキシ樹脂
とべレットとの境界が剥離してそこから水分が浸入し、
内部のアルミニウム配線層に腐食を生じさせ断線不良を
来たす場合がある。これらの問題を解明するためには硬
化時に樹脂内に発生する内部応力を定量的に把握しなけ
ればならない。しかし、従来の樹脂モールド技術では単
に樹脂に適合した注入圧力及びモールド温度を制御する
だけで、樹脂の硬化応力についての実測データが殆んど
知られていない。しかも樹脂硬化時の内部圧力と温度変
化を関連付けて測定する方法については全く報告されて
いない。本願発明は樹脂と各種材料との組合せにおける
樹脂の硬化応力の実測に歪ゲーージを用いることに着目
して成されたもので、樹脂モールド時に発生する内部応
力を定量的に把握することで機械的、電気的及び化学的
の問題点を解明し、もって良好な樹脂封止品、特に樹脂
封止半導体装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明の一実施例は、樹脂封止
体における樹脂硬化応力測定方法において、封止される
部材と同じ材質よりなる所定寸法規格の円筒を用意し、
この円筒の内側面に歪ゲージ及び熱電対を取付けるとと
もに円筒センサの外側面に対し封止する樹脂材をモール
ドし、その際に生じる締付歪を温度との関連で測定する
ことを要旨とする。
体における樹脂硬化応力測定方法において、封止される
部材と同じ材質よりなる所定寸法規格の円筒を用意し、
この円筒の内側面に歪ゲージ及び熱電対を取付けるとと
もに円筒センサの外側面に対し封止する樹脂材をモール
ドし、その際に生じる締付歪を温度との関連で測定する
ことを要旨とする。
以下実施例に沿つ‐て具体的に説明する。
第１図はこの発明により樹脂硬化応力測定を行なう場合
の樹脂モールド金型の形態を示し、１は上型、２は下型
、３はこの発明による測定方法のために用意された薄肉
円筒センサー、４は樹脂漏れ防止と円筒センサーの伸縮
による移動を支える○リング、５は樹脂（モノマー）注
入口、６は歪ゲージリード取出し口である。
の樹脂モールド金型の形態を示し、１は上型、２は下型
、３はこの発明による測定方法のために用意された薄肉
円筒センサー、４は樹脂漏れ防止と円筒センサーの伸縮
による移動を支える○リング、５は樹脂（モノマー）注
入口、６は歪ゲージリード取出し口である。
薄肉円筒センサーの円筒形状及び寸法は第２図ａ，ｂに
示される。
示される。
円筒材料としては、例えば‘１｝コバール合金「｛２｝
銅、｛３｝スチール「｛４｝アルミニウム「‘５｝ＳＵ
Ｓ等がある。樹脂封止体の樹脂硬化応力を測定するにあ
たって、前記円筒センサーの内側面に第３図に示すよう
に歪ゲージ７及び熱電対８を貼付し「モールド型内に装
填して樹脂を注入し「円筒の外側面に対し樹脂モールド
する。
銅、｛３｝スチール「｛４｝アルミニウム「‘５｝ＳＵ
Ｓ等がある。樹脂封止体の樹脂硬化応力を測定するにあ
たって、前記円筒センサーの内側面に第３図に示すよう
に歪ゲージ７及び熱電対８を貼付し「モールド型内に装
填して樹脂を注入し「円筒の外側面に対し樹脂モールド
する。
第３図は樹脂体９によりモールドされた圧力センサーの
形態を示す。第４図はェポキシ樹脂をモールドした場合
の比客変化を温度との関係で示ししたものである。
形態を示す。第４図はェポキシ樹脂をモールドした場合
の比客変化を温度との関係で示ししたものである。
同図中で、Ａ点で示される粉末状の樹脂（モノマー）は
高温になるに従って液体となりｔモールド型に注入され
る（Ａ→Ｂ）。硬化温度（Ｂ→Ｃ→Ｄ）で重合硬化収縮
を起し、固体（ポリマ−）として常温Ｆに至る。Ｃはゲ
ル化点、Ｅはェポキシ樹脂がゴム状弾性体からガラス状
態に転移する点である。以上のように硬化過程から熱収
縮過程において樹脂の収縮がかなり大きいため、応力も
大きく存在していることが考えられる。この硬化から熱
収縮への過程で樹脂中の応力を定量的に知るために前記
した薄肉円筒センサーを用い、これに対して樹脂モール
ドすれば第５図に示すように樹脂体９の収縮により円筒
３は３′のように収縮する。このときの硬化応力ｏｒは
同図の矢印の方向に円筒外側面に対して力がかかる。し
たがってその内側面に取付けてある歪ゲージ及び熱館対
により各温度に対応する締付応力ｏｒを測定することが
できる。なお歪ゲージによる樹脂硬化応力の測定値は、
円筒の外側面に油圧をかけてその圧力と対比させること
により知ることができる。この円筒センサーを用いて樹
脂モールド時の注入圧力の影響を測定することができる
。第６図は本発明による樹脂硬化応力測定方法により、
ある種のヱポキシ樹脂を対象とし、板淳０．４柵のスチ
−ルの円筒センサーに対する縦付応力のと温度との経時
変化を測定した結果を示すものである。
高温になるに従って液体となりｔモールド型に注入され
る（Ａ→Ｂ）。硬化温度（Ｂ→Ｃ→Ｄ）で重合硬化収縮
を起し、固体（ポリマ−）として常温Ｆに至る。Ｃはゲ
ル化点、Ｅはェポキシ樹脂がゴム状弾性体からガラス状
態に転移する点である。以上のように硬化過程から熱収
縮過程において樹脂の収縮がかなり大きいため、応力も
大きく存在していることが考えられる。この硬化から熱
収縮への過程で樹脂中の応力を定量的に知るために前記
した薄肉円筒センサーを用い、これに対して樹脂モール
ドすれば第５図に示すように樹脂体９の収縮により円筒
３は３′のように収縮する。このときの硬化応力ｏｒは
同図の矢印の方向に円筒外側面に対して力がかかる。し
たがってその内側面に取付けてある歪ゲージ及び熱館対
により各温度に対応する締付応力ｏｒを測定することが
できる。なお歪ゲージによる樹脂硬化応力の測定値は、
円筒の外側面に油圧をかけてその圧力と対比させること
により知ることができる。この円筒センサーを用いて樹
脂モールド時の注入圧力の影響を測定することができる
。第６図は本発明による樹脂硬化応力測定方法により、
ある種のヱポキシ樹脂を対象とし、板淳０．４柵のスチ
−ルの円筒センサーに対する縦付応力のと温度との経時
変化を測定した結果を示すものである。
同図において、モールド時には温度が一度低下（１３６
０）した後硬化温度（１８０ｑｏ〉に達し、一方応力は
注入圧力が最大となった後０になり、その後、冷却過程
に入って樹脂硬化による縦付応力びｒが徐々に増加し、
約３０分で常温（２５℃）に達した状態で。ｒは１．４
ｋ９／孫になることが示されている。このように本発明
によればモールドする樹脂の材料とモールドされる部材
を種に選ぶことによりそれらの硬化時の応力の相関が得
られる。この発明は前記実施例に限定されず、下記のよ
うに種々の変形例を有するものである。
０）した後硬化温度（１８０ｑｏ〉に達し、一方応力は
注入圧力が最大となった後０になり、その後、冷却過程
に入って樹脂硬化による縦付応力びｒが徐々に増加し、
約３０分で常温（２５℃）に達した状態で。ｒは１．４
ｋ９／孫になることが示されている。このように本発明
によればモールドする樹脂の材料とモールドされる部材
を種に選ぶことによりそれらの硬化時の応力の相関が得
られる。この発明は前記実施例に限定されず、下記のよ
うに種々の変形例を有するものである。
｛１｝ 樹脂モールド歪の実測を行う場合。
すなわる樹脂：Ｑと封止される材料：Ｑとの綿付応力の
相関が得られる。‘２１ アフターキュアによる実測を
行なう場合。
相関が得られる。‘２１ アフターキュアによる実測を
行なう場合。
例えば二次べークの際の樹脂硬化の進行状況を把握でき
る。｛３１ 温度サイクルをかけた場合の歪の状態を実
測する場合。この発明は樹脂封止半導体装置、それ以外
の樹脂勢止品全般に適用できるものである。
る。｛３１ 温度サイクルをかけた場合の歪の状態を実
測する場合。この発明は樹脂封止半導体装置、それ以外
の樹脂勢止品全般に適用できるものである。
第】図は本発明により樹脂硬化応力測定を行なう場合の
樹脂モールド金型の断面図、第２図ａ及びｂは本発明に
おいて使用する円筒センサーの形状及び寸法の一例を示
す平面図及び正面断面図、第３図は円筒に歪ゲージ及び
熱電対を取付けて樹脂体によりモールドされた圧力セン
サーの形態を示す説明図、第４図は樹脂硬化過程におけ
る比客変化曲線図、第５図は本発明方法において円筒に
対する樹脂の硬化歪の方向を示す説明図ト第６図は本発
明方法により測定した樹脂モールドの際の温度と縦付応
力ｏｒの経時変化を示す曲線図である。 １……上型、２……下型、３……円筒センサー「 ４・
…・・０リング「 ５…・・・樹脂注入口、６・…・・
歪ゲージリード取出し口、７……歪ゲージ、８…・・・
熱亀対、９・…・・モールドされた樹脂体。 発ノ図第２図 第３図 弟子囚 茨づ遡 第６図
樹脂モールド金型の断面図、第２図ａ及びｂは本発明に
おいて使用する円筒センサーの形状及び寸法の一例を示
す平面図及び正面断面図、第３図は円筒に歪ゲージ及び
熱電対を取付けて樹脂体によりモールドされた圧力セン
サーの形態を示す説明図、第４図は樹脂硬化過程におけ
る比客変化曲線図、第５図は本発明方法において円筒に
対する樹脂の硬化歪の方向を示す説明図ト第６図は本発
明方法により測定した樹脂モールドの際の温度と縦付応
力ｏｒの経時変化を示す曲線図である。 １……上型、２……下型、３……円筒センサー「 ４・
…・・０リング「 ５…・・・樹脂注入口、６・…・・
歪ゲージリード取出し口、７……歪ゲージ、８…・・・
熱亀対、９・…・・モールドされた樹脂体。 発ノ図第２図 第３図 弟子囚 茨づ遡 第６図
Claims (1)
- １ 封止される部材とほぼ同じ材質よりなる所定寸法の
円筒を用意し、この円筒の内側面に歪ゲージ及び熱電対
を取付けるとともにこの円筒の外側面に対し封止する樹
脂材をモールドし、その際に生じる歪を温度との関連で
測定することを特徴とする樹脂封止体における樹脂硬化
応力測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13572177A JPS6013132B2 (ja) | 1977-11-14 | 1977-11-14 | 樹脂封止体における樹脂硬化応力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13572177A JPS6013132B2 (ja) | 1977-11-14 | 1977-11-14 | 樹脂封止体における樹脂硬化応力測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5469485A JPS5469485A (en) | 1979-06-04 |
| JPS6013132B2 true JPS6013132B2 (ja) | 1985-04-05 |
Family
ID=15158319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13572177A Expired JPS6013132B2 (ja) | 1977-11-14 | 1977-11-14 | 樹脂封止体における樹脂硬化応力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013132B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020159729A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ポリプラスチックス株式会社 | 成形品の内部応力算出方法、寿命予測方法、変形予測方法、設計方法、及び成形方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010230648A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-10-14 | Nec Corp | 応力測定装置及び応力測定方法 |
| CN114486718A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-13 | 北京理工大学 | 一种胶粘剂内应力检测模具、方法及装置 |
-
1977
- 1977-11-14 JP JP13572177A patent/JPS6013132B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020159729A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ポリプラスチックス株式会社 | 成形品の内部応力算出方法、寿命予測方法、変形予測方法、設計方法、及び成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5469485A (en) | 1979-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kessel et al. | The quality of die-attachment and its relationship to stresses and vertical die-cracking | |
| CN111551294A (zh) | 一种基于液态金属光固化打印技术的柔性压力传感器 | |
| JPH03234605A (ja) | レジン成形装置 | |
| JPS6013132B2 (ja) | 樹脂封止体における樹脂硬化応力測定方法 | |
| US3986201A (en) | High output wafer-shaped semiconductor component with plastic coating | |
| JP3131797B2 (ja) | 容器状構造体のシール方法 | |
| Kokatev et al. | Monitoring of properties of epoxy molding compounds used in electronics for protection and hermetic sealing of microcircuits | |
| EP0494239B1 (en) | Resin moulding apparatus and methods | |
| US4900486A (en) | Multi-level sealing method | |
| JP3214090B2 (ja) | 高分子材料の成型装置 | |
| JPH03116939A (ja) | 半導体素子の樹脂封止方法 | |
| Van Gestel et al. | On-chip piezoresistive stress measurement and 3D finite element simulations of plastic DIL 40 packages using different materials | |
| JPS62110151A (ja) | 樹脂の収縮応力測定方法 | |
| Feller et al. | Liquid Metal Embedded Elastomers (LMEE) as Low-BLT Thermal Interface Materials | |
| JPH0339218Y2 (ja) | ||
| RU2851022C1 (ru) | Способ герметизации изделий | |
| CN117212311B (zh) | 一种栅尺固化方法、装置和系统 | |
| Yoshii | Yield stress and rheological characterization of the low shear zone of an epoxy molding compound for encapsulation of semiconductor devices | |
| JPH076932B2 (ja) | 熱硬化性樹脂の硬化収縮力測定用装置およびその装置を用いた硬化収縮力測定方法 | |
| JPS5645033A (en) | Packaging method for semiconductor device | |
| JPS5763831A (en) | Semiconductor device | |
| JPH04176134A (ja) | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 | |
| JP2539743B2 (ja) | 材料における圧力−容積−温度特性の測定方法及びその装置 | |
| JP2897318B2 (ja) | プラスチックのインモールドコーティング法 | |
| JPH06314717A (ja) | 離型荷重測定用金型とこれを用いた離型荷重測定方法 |