JPS6140137B2 - - Google Patents
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- JPS6140137B2 JPS6140137B2 JP1847779A JP1847779A JPS6140137B2 JP S6140137 B2 JPS6140137 B2 JP S6140137B2 JP 1847779 A JP1847779 A JP 1847779A JP 1847779 A JP1847779 A JP 1847779A JP S6140137 B2 JPS6140137 B2 JP S6140137B2
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
- H10W72/01515—Forming coatings
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- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
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- 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
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の保護方法、とくに、樹脂
絶縁材料を用いた半導体装置の保護方法に関する
ものである。
絶縁材料を用いた半導体装置の保護方法に関する
ものである。
従来の樹脂絶縁材料による半導体集積回路装置
の最も一般的な保護方法及びその問題点を第１図
ａ，ｂにより説明する。
の最も一般的な保護方法及びその問題点を第１図
ａ，ｂにより説明する。
図において、１はシリコン等の半導体基板を示
し、その表面層には、たとえば、PNPトランジス
タが形成されている。この半導体基板１の表面に
はエミツタ、ベース、コレクタ間の絶縁及び保護
用の二酸化シリコン膜２が形成され、さらに、ベ
ース電極３、エミツタ電極４がアルミニウム蒸着
膜により形成されている。
し、その表面層には、たとえば、PNPトランジス
タが形成されている。この半導体基板１の表面に
はエミツタ、ベース、コレクタ間の絶縁及び保護
用の二酸化シリコン膜２が形成され、さらに、ベ
ース電極３、エミツタ電極４がアルミニウム蒸着
膜により形成されている。
このプレーナ型トランジスタをパツケージング
する場合、図ｂに示すように、半導体基板１を外
部電極取り出し用リード線８に固定し、エミツタ
電極４に金あるいはアルミニウムのワイヤ５をボ
ンデイングによつて取り付ける。以上のように、
各配線が行なわれた半導体基板１は表面をアンダ
ーコート用樹脂層６により被覆保護した後、機械
的強度を持たせるためと外気からの保護のため
に、リード線８とボンデイングワイヤ５の基板寄
りの部分を基板１と共にモールド樹脂９に埋め込
んでいる。
する場合、図ｂに示すように、半導体基板１を外
部電極取り出し用リード線８に固定し、エミツタ
電極４に金あるいはアルミニウムのワイヤ５をボ
ンデイングによつて取り付ける。以上のように、
各配線が行なわれた半導体基板１は表面をアンダ
ーコート用樹脂層６により被覆保護した後、機械
的強度を持たせるためと外気からの保護のため
に、リード線８とボンデイングワイヤ５の基板寄
りの部分を基板１と共にモールド樹脂９に埋め込
んでいる。
しかし、上述の半導体回路装置が温度変化を受
け、また、高湿な雰囲気に曝された場合、モール
ド樹脂９とリード線８と半導体基板１との熱膨脹
率の差あるいは吸湿による樹脂９の膨潤に起因し
て、モールド樹脂９と半導体基板１との界面に空
隙が生じる。外気に含まれる水分は、この空隙を
通じて侵入し、半導体基板１の表面層にまで達す
る。一般に、シリコーン、二酸化シリコン等の非
金属材料と樹脂との接着性は水の介入により著る
しく低下する欠点がある。したがつて、上記空隙
を通して半導体基板１の表面層にまで達した水
は、半導体基板１及び二酸化シリコン膜２とアン
ダコート用樹脂層６との接着性を劣化させ、ベー
ス電極３にまで達する。この結果、水の介在によ
りベース、コレクタ間の逆耐圧不良が起こり、半
導体回路としての機能を果さなくなる。
け、また、高湿な雰囲気に曝された場合、モール
ド樹脂９とリード線８と半導体基板１との熱膨脹
率の差あるいは吸湿による樹脂９の膨潤に起因し
て、モールド樹脂９と半導体基板１との界面に空
隙が生じる。外気に含まれる水分は、この空隙を
通じて侵入し、半導体基板１の表面層にまで達す
る。一般に、シリコーン、二酸化シリコン等の非
金属材料と樹脂との接着性は水の介入により著る
しく低下する欠点がある。したがつて、上記空隙
を通して半導体基板１の表面層にまで達した水
は、半導体基板１及び二酸化シリコン膜２とアン
ダコート用樹脂層６との接着性を劣化させ、ベー
ス電極３にまで達する。この結果、水の介在によ
りベース、コレクタ間の逆耐圧不良が起こり、半
導体回路としての機能を果さなくなる。
本発明の目的は、上記した従来の半導体装置の
保護方法の欠点をなくし、信頼性の高い半導体装
置を提供しようとするものである。
保護方法の欠点をなくし、信頼性の高い半導体装
置を提供しようとするものである。
本発明の特徴とするところは、表面部に半導体
素子が形成されている半導体基板上にこの半導体
素子を取り囲むように二酸化シリコン膜等の絶縁
膜を介してAl等からなる金属膜帯を設けると共
に前記半導体素子と金属膜帯を覆うようにフエニ
ルラダーシリコーン樹脂からなるアンダコート用
樹脂層を形成し、前記絶縁膜とアンダコート樹脂
層との界面に水の侵入があつても劣化しない接着
層を形成し、従来技術の欠点をなくそうとするも
のである。本発明はその目的に対して種々の高分
子樹脂について検討し、上記の樹脂が数々の点で
優れたものであることを確認した。
素子が形成されている半導体基板上にこの半導体
素子を取り囲むように二酸化シリコン膜等の絶縁
膜を介してAl等からなる金属膜帯を設けると共
に前記半導体素子と金属膜帯を覆うようにフエニ
ルラダーシリコーン樹脂からなるアンダコート用
樹脂層を形成し、前記絶縁膜とアンダコート樹脂
層との界面に水の侵入があつても劣化しない接着
層を形成し、従来技術の欠点をなくそうとするも
のである。本発明はその目的に対して種々の高分
子樹脂について検討し、上記の樹脂が数々の点で
優れたものであることを確認した。
以下に本発明の詳細を半導体集積回路を例とし
て第２図を用いて説明する。図ａは平面図、図ｂ
は側断面図である。
て第２図を用いて説明する。図ａは平面図、図ｂ
は側断面図である。
従来と同様に、表面部にベース、エミツタ領域
の形成されている半導体基板１の表面に二酸化シ
リコン膜２を形成した後、、周知の真空蒸着法及
びホトエツチング法により、ベース電極３とエミ
ツタ電極４を形成する際に、同時に、ベース電極
３を取り囲むように金属膜帯７を形成し、さら
に、リードワイヤ５をエミツタ電極４に、リード
ワイヤ（図示されていない）をベース電極３にボ
ンデイングした後、フエニルラダーシリコーン樹
脂からなるアンダコート樹脂層６を形成する。そ
の後、外部電極取り出し用リード線８に半導体基
板１の底面を固定してから、従来と同様にモール
ド樹脂９に埋め込む。
の形成されている半導体基板１の表面に二酸化シ
リコン膜２を形成した後、、周知の真空蒸着法及
びホトエツチング法により、ベース電極３とエミ
ツタ電極４を形成する際に、同時に、ベース電極
３を取り囲むように金属膜帯７を形成し、さら
に、リードワイヤ５をエミツタ電極４に、リード
ワイヤ（図示されていない）をベース電極３にボ
ンデイングした後、フエニルラダーシリコーン樹
脂からなるアンダコート樹脂層６を形成する。そ
の後、外部電極取り出し用リード線８に半導体基
板１の底面を固定してから、従来と同様にモール
ド樹脂９に埋め込む。
本発明に用いるオルガノ・ラダーシリコーン樹
脂は下記の構造をもつたポリオルガノ・シルセス
キオキサンである。
脂は下記の構造をもつたポリオルガノ・シルセス
キオキサンである。
ただし、式中、R1、R2、R3、R4はフエニル
基、ハロゲン化フエニル基、ハロゲン化メチルフ
エニル基、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
アミル、ヘキシル等のアルキル基であり、R1、
R2、R3、R4は同一基または異なる基であり、ｎ
は正の整数である。具体的には、ポリフエニル・
シルセスキオキサン、ポリフエニル・イソブチル
シルセスキオキサン、ポリ（ｍ−クロロフエニ
ル）シルセスキオキサン、ポリフエニル・アミル
ヘキシルシルセスキオキサン、ポリフエニル・ｍ
−クロロフエニルシルセスキオキサン、ポリメチ
ルシルセスキオキサン等である。
基、ハロゲン化フエニル基、ハロゲン化メチルフ
エニル基、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
アミル、ヘキシル等のアルキル基であり、R1、
R2、R3、R4は同一基または異なる基であり、ｎ
は正の整数である。具体的には、ポリフエニル・
シルセスキオキサン、ポリフエニル・イソブチル
シルセスキオキサン、ポリ（ｍ−クロロフエニ
ル）シルセスキオキサン、ポリフエニル・アミル
ヘキシルシルセスキオキサン、ポリフエニル・ｍ
−クロロフエニルシルセスキオキサン、ポリメチ
ルシルセスキオキサン等である。
本発明の効果は、金属膜帯７とアンダコート用
樹脂層６との接着性の水による劣化がないため
に、前述した半導体基板１の表面層にまで浸入し
た水は金属膜帯７とアンダコート用樹脂層６との
接着部で遮断され、この半導体回路内には浸入せ
ず、したがつて、コレクタ、ベース間の逆耐圧不
良が起らないことにある。また、アンダコート用
樹脂層６として、オルガノラダーシリコーン樹脂
を用いているので、アンダコート用樹脂層６の界
面分極等に基因するリーク電流が生ぜず、さら
に、ワイヤ５と電極４との接続が確実である。
樹脂層６との接着性の水による劣化がないため
に、前述した半導体基板１の表面層にまで浸入し
た水は金属膜帯７とアンダコート用樹脂層６との
接着部で遮断され、この半導体回路内には浸入せ
ず、したがつて、コレクタ、ベース間の逆耐圧不
良が起らないことにある。また、アンダコート用
樹脂層６として、オルガノラダーシリコーン樹脂
を用いているので、アンダコート用樹脂層６の界
面分極等に基因するリーク電流が生ぜず、さら
に、ワイヤ５と電極４との接続が確実である。
以下、本発明をさらに具体的実施例によつて詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例 １
第２図ａ，ｂに示すように、プレーナ型トラン
ジスタに適用した。半導体基板１上にAlからな
るエミツタ電極４とベース電極３を形成すると
き、同時にベース電極３を取り囲むようにAlか
らなる金属膜帯７を形成する。しかる後、半導体
基板１をリードフレームに固定し、金属線によつ
てエミツタ電極４とベース電極３とをそれぞれ外
部リード線と接続する。その後、フエニルラダー
シリコーン樹脂（実施例ではポリフエニル・シル
セスキオキサンを用いた。）のアニソール溶液を
半導体基板１の表面に塗布し、所定の温度（200
〜300℃）で加熱処理してアンダコート用樹脂層
６を形成し、さらにその外側をモールド樹脂９、
たとえばエポキシ樹脂によつて樹脂封止した。
ジスタに適用した。半導体基板１上にAlからな
るエミツタ電極４とベース電極３を形成すると
き、同時にベース電極３を取り囲むようにAlか
らなる金属膜帯７を形成する。しかる後、半導体
基板１をリードフレームに固定し、金属線によつ
てエミツタ電極４とベース電極３とをそれぞれ外
部リード線と接続する。その後、フエニルラダー
シリコーン樹脂（実施例ではポリフエニル・シル
セスキオキサンを用いた。）のアニソール溶液を
半導体基板１の表面に塗布し、所定の温度（200
〜300℃）で加熱処理してアンダコート用樹脂層
６を形成し、さらにその外側をモールド樹脂９、
たとえばエポキシ樹脂によつて樹脂封止した。
以上のように、本発明にしたがつて形成したサ
ンプルを通常広く行なわれている加圧浸水試験
（120℃、２気圧の飽和蒸気圧中へ放置）によつ
て、強制劣化試験を行ない、従来品と比較した。
ンプルを通常広く行なわれている加圧浸水試験
（120℃、２気圧の飽和蒸気圧中へ放置）によつ
て、強制劣化試験を行ない、従来品と比較した。
その一例として、トランジスタのコレクタとベ
ース間の逆耐圧特性の不良発生情況を調べた結果
を第３図９，１０に示した。図によれば、従来品
は９に示すように高々10時間のテストにしかもた
ないが、本発明を実施したサンプルは１０に示す
ように30時間以上のテストにも十分に耐え、不良
は発生していない。
ース間の逆耐圧特性の不良発生情況を調べた結果
を第３図９，１０に示した。図によれば、従来品
は９に示すように高々10時間のテストにしかもた
ないが、本発明を実施したサンプルは１０に示す
ように30時間以上のテストにも十分に耐え、不良
は発生していない。
さらに、この効果を確かめるために、熱酸化二
酸化シリコン膜表面上に形成したフエニルラダー
シリコーン樹脂膜と、真空蒸着によつて形成した
Al膜表面上に形成したフエニルラダーシリコー
ン樹脂膜を、それぞれ前述した加圧浸水試験にか
けたときの接着強度の変化を調べた結果、熱酸化
シリコン膜表面に形成したフエニルラダーシリコ
ーン樹脂は約１時間の放置でほとんど接着強度が
なくなるのに対して、Al膜表面上に形成してフ
エニルラダーシリコーン樹脂の接着性は10時間後
も全く低下しない。
酸化シリコン膜表面上に形成したフエニルラダー
シリコーン樹脂膜と、真空蒸着によつて形成した
Al膜表面上に形成したフエニルラダーシリコー
ン樹脂膜を、それぞれ前述した加圧浸水試験にか
けたときの接着強度の変化を調べた結果、熱酸化
シリコン膜表面に形成したフエニルラダーシリコ
ーン樹脂は約１時間の放置でほとんど接着強度が
なくなるのに対して、Al膜表面上に形成してフ
エニルラダーシリコーン樹脂の接着性は10時間後
も全く低下しない。
これらの事実から、本発明によつて、トランジ
スタの耐湿性が従来と比べて著るしく改善される
ことがわかる。
スタの耐湿性が従来と比べて著るしく改善される
ことがわかる。
実施例 ２
実施例１では、本発明を単体トランジスタに適
用した場合について説明したが、本実施例では、
半導体集積回路に適用した場合について述べる。
この場合、半導体基板の中央部には半導体素子が
形成され、その周囲にボンデイングパツドが設け
られている。このボンデイングパツドの外側に、
幅30μｍ、厚さ１μｍのAlからなる金属膜帯を
形成した。半導体基板をパツケージに固定し、ボ
ンデイングパツドと外部接続端子とを金属線で接
続したのち、フエニルラダーシリコーン樹脂で半
導体基板表面を被覆した。
用した場合について説明したが、本実施例では、
半導体集積回路に適用した場合について述べる。
この場合、半導体基板の中央部には半導体素子が
形成され、その周囲にボンデイングパツドが設け
られている。このボンデイングパツドの外側に、
幅30μｍ、厚さ１μｍのAlからなる金属膜帯を
形成した。半導体基板をパツケージに固定し、ボ
ンデイングパツドと外部接続端子とを金属線で接
続したのち、フエニルラダーシリコーン樹脂で半
導体基板表面を被覆した。
実施例１と同様に加圧浸水試験を行なつた結
果、不良の発生はほとんどなく、単体トランジス
タの場合と同様な効果が得られた。
果、不良の発生はほとんどなく、単体トランジス
タの場合と同様な効果が得られた。
実施例１、２で得られた本発明による効果は、
金属膜帯として、Alを用いた場合であるが、そ
のほかに、Cr、Mo、Ni、Cu、Feなどについて
も同様な効果が得られる。
金属膜帯として、Alを用いた場合であるが、そ
のほかに、Cr、Mo、Ni、Cu、Feなどについて
も同様な効果が得られる。
以上説明したところから明らかなように、本発
明によればすぐれた耐湿性、したがつて高信頼性
の半導体装置を得ることができる。
明によればすぐれた耐湿性、したがつて高信頼性
の半導体装置を得ることができる。
第１図ａ，ｂはそれぞれ従来の半導体トランジ
スタの平面図および断面図、第２図ａ，ｂはそれ
ぞれ本発明を適用した場合の半導体トランジスタ
の平面図および断面図、第３図は耐湿試験におけ
る本発明による半導体トランジスタと従来の半導
体トランジスタのコレクタ、ベース間の逆耐圧特
性不良の発生率を示すグラフである。 図において、１：半導体基板、２：二酸化シリ
コン膜、３：ベース電極、４：エミツタ電極、
５：ボンデイングワイヤ、６：アンダコート用樹
脂層、７：金属膜帯、８：外部電極取り出し用リ
ード線、９：モールド樹脂。
スタの平面図および断面図、第２図ａ，ｂはそれ
ぞれ本発明を適用した場合の半導体トランジスタ
の平面図および断面図、第３図は耐湿試験におけ
る本発明による半導体トランジスタと従来の半導
体トランジスタのコレクタ、ベース間の逆耐圧特
性不良の発生率を示すグラフである。 図において、１：半導体基板、２：二酸化シリ
コン膜、３：ベース電極、４：エミツタ電極、
５：ボンデイングワイヤ、６：アンダコート用樹
脂層、７：金属膜帯、８：外部電極取り出し用リ
ード線、９：モールド樹脂。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板に形成された半導体素子と、該半
導体表面上に絶縁膜を介して上記半導体素子を取
り囲むように設けられた金属膜帯と、上記半導体
素子を覆い、かつ上記金属膜帯上に延伸している
下記の構造をもつたポリオルガノ・シルセスキオ
キサン樹脂層とを具備したことを特徴とする半導
体装置。 ただし、式中、R1、R2、R3、R4はフエニル
基、ハロゲン化フエニル基、ハロゲン化メチルフ
エニル基、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
アミル、ヘキシル基等のアルキル基であり、
R1、R2、R3、R4は同一基または異なる基であ
り、ｎは正の整数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1847779A JPS55111148A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1847779A JPS55111148A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55111148A JPS55111148A (en) | 1980-08-27 |
| JPS6140137B2 true JPS6140137B2 (ja) | 1986-09-08 |
Family
ID=11972714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1847779A Granted JPS55111148A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55111148A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613128B2 (ja) * | 1990-10-01 | 1997-05-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| US6143855A (en) * | 1997-04-21 | 2000-11-07 | Alliedsignal Inc. | Organohydridosiloxane resins with high organic content |
| US6218497B1 (en) | 1997-04-21 | 2001-04-17 | Alliedsignal Inc. | Organohydridosiloxane resins with low organic content |
| US6177199B1 (en) | 1999-01-07 | 2001-01-23 | Alliedsignal Inc. | Dielectric films from organohydridosiloxane resins with low organic content |
| US6218020B1 (en) | 1999-01-07 | 2001-04-17 | Alliedsignal Inc. | Dielectric films from organohydridosiloxane resins with high organic content |
| WO2015088932A1 (en) | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 3M Innovative Properties Company | Curable silsesquioxane polymers, compositions, articles, and methods |
| US10370564B2 (en) | 2014-06-20 | 2019-08-06 | 3M Innovative Properties Company | Adhesive compositions comprising a silsesquioxane polymer crosslinker, articles and methods |
| CN106661228A (zh) | 2014-06-20 | 2017-05-10 | 3M创新有限公司 | 包括倍半硅氧烷聚合物芯和倍半硅氧烷聚合物外层的可固化聚合物及方法 |
| US10392538B2 (en) | 2014-06-20 | 2019-08-27 | 3M Innovative Properties Company | Adhesive compositions comprising a silsesquioxane polymer crosslinker, articles and methods |
| JP2017528577A (ja) | 2014-09-22 | 2017-09-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | シルセスキオキサンポリマーコア、シルセスキオキサンポリマー外層、及び反応性基を含む硬化性ポリマー |
| US9957416B2 (en) | 2014-09-22 | 2018-05-01 | 3M Innovative Properties Company | Curable end-capped silsesquioxane polymer comprising reactive groups |
-
1979
- 1979-02-21 JP JP1847779A patent/JPS55111148A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55111148A (en) | 1980-08-27 |
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