JPH08330295A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】液状樹脂の中に半導体チップを浸漬する方法
で、液状樹脂を均一に被着させ、その後の熱硬化で、半
導体チップに異常な熱ストレスが加わることを防止し、
高信頼性のチップを得る。 【構成】コレクタ端子となる電極基板３１に半導体チッ
プ１を半田付けし、ゲート部をリード線７１でゲート端
子となる電極体３２に接続し、エミッタ部をリード線７
２でエミッタ端子となる電極体３３に接続し、半導体チ
ップ１の周縁部のパッシベーション部２は酸化膜で被覆
され、半導体チップ１上と電極基板３１上に、絶縁力耐
圧確保用の絶縁膜である樹脂膜４を被覆するために、容
器９に入った液状樹脂６の溶液に半導体チップ１上と電
極基板３１上を溶液面に垂直になるように浸漬する。こ
こで液状樹脂６の粘度を１０ｃｐｓから５０ｃｐｓとす
る。
で、液状樹脂を均一に被着させ、その後の熱硬化で、半
導体チップに異常な熱ストレスが加わることを防止し、
高信頼性のチップを得る。 【構成】コレクタ端子となる電極基板３１に半導体チッ
プ１を半田付けし、ゲート部をリード線７１でゲート端
子となる電極体３２に接続し、エミッタ部をリード線７
２でエミッタ端子となる電極体３３に接続し、半導体チ
ップ１の周縁部のパッシベーション部２は酸化膜で被覆
され、半導体チップ１上と電極基板３１上に、絶縁力耐
圧確保用の絶縁膜である樹脂膜４を被覆するために、容
器９に入った液状樹脂６の溶液に半導体チップ１上と電
極基板３１上を溶液面に垂直になるように浸漬する。こ
こで液状樹脂６の粘度を１０ｃｐｓから５０ｃｐｓとす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、樹脂モールドされた
半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の半導体装置の樹脂封止（モ
ールド）前の平面図を示す。ＩＧＢＴのような制御電極
を有する半導体装置で説明する。コレクタ端子となる電
極基板３１に半導体チップ１を半田付けし、ゲート部を
リード線７１でゲート端子となる電極体３２に接続し、
エミッタ部をリード線７２でエミッタ端子となる電極体
３３に接続する。半導体チップ１の周縁部は酸化膜で被
覆されたパッシベーション部２となっている。半導体チ
ップ１上と電極基板３１上に、絶縁性を確保するために
樹脂膜４が被覆されている。図の点線内にある半導体チ
ップと電極基板３１、電極体３２、３３はモールド樹脂
５で封止される。同図において、説明し易いように半導
体チップ１上に被覆している樹脂膜４は省略されてい
る。実際は半導体チップ１上にも樹脂膜４は被覆されて
いる。
ールド）前の平面図を示す。ＩＧＢＴのような制御電極
を有する半導体装置で説明する。コレクタ端子となる電
極基板３１に半導体チップ１を半田付けし、ゲート部を
リード線７１でゲート端子となる電極体３２に接続し、
エミッタ部をリード線７２でエミッタ端子となる電極体
３３に接続する。半導体チップ１の周縁部は酸化膜で被
覆されたパッシベーション部２となっている。半導体チ
ップ１上と電極基板３１上に、絶縁性を確保するために
樹脂膜４が被覆されている。図の点線内にある半導体チ
ップと電極基板３１、電極体３２、３３はモールド樹脂
５で封止される。同図において、説明し易いように半導
体チップ１上に被覆している樹脂膜４は省略されてい
る。実際は半導体チップ１上にも樹脂膜４は被覆されて
いる。
【０００３】図７は樹脂膜を形成する方法の図を示す。
半導体チップ１を電極基板３１に半田付けし、リード線
７１、７２を配線した後で、ディスペンサ８で液状樹脂
６を半導体チップ１上に滴下し、液状樹脂６で半導体チ
ップが覆われた状態を示す。
半導体チップ１を電極基板３１に半田付けし、リード線
７１、７２を配線した後で、ディスペンサ８で液状樹脂
６を半導体チップ１上に滴下し、液状樹脂６で半導体チ
ップが覆われた状態を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この方法では、半導体
チップ上で液状樹脂６は重力により拡がる。このとき、
半導体チップの周縁部にあるパッシベーション部は極端
に膜厚は薄く、半導体チップ中心部や半導体チップ端近
傍の金属基板上の膜厚は厚くなる。このように半導体チ
ップ１のパッシベーション部２で極端に薄くなると電気
的な絶縁性および外部からのストレスを受け易くなる。
またこのパッシベーション部２の膜厚を十分確保しよう
とすると、過量な液状樹脂６を半導体チップ１上に滴下
することになり、半導体チップ上の中心部や半導体チッ
プ端近傍の金属基板上で膜厚が極端に厚くなり、液状樹
脂６が熱硬化する時の硬化応力で半導体チップ１に熱ス
トレスが加わり、パッシベーション部２での耐圧の確保
が困難になったり、オン電圧やスイッチング時間などの
電気的特性が劣化する。また極端に熱ストレスが加えら
れると半導体チップ１が割れることもあり得る。
チップ上で液状樹脂６は重力により拡がる。このとき、
半導体チップの周縁部にあるパッシベーション部は極端
に膜厚は薄く、半導体チップ中心部や半導体チップ端近
傍の金属基板上の膜厚は厚くなる。このように半導体チ
ップ１のパッシベーション部２で極端に薄くなると電気
的な絶縁性および外部からのストレスを受け易くなる。
またこのパッシベーション部２の膜厚を十分確保しよう
とすると、過量な液状樹脂６を半導体チップ１上に滴下
することになり、半導体チップ上の中心部や半導体チッ
プ端近傍の金属基板上で膜厚が極端に厚くなり、液状樹
脂６が熱硬化する時の硬化応力で半導体チップ１に熱ス
トレスが加わり、パッシベーション部２での耐圧の確保
が困難になったり、オン電圧やスイッチング時間などの
電気的特性が劣化する。また極端に熱ストレスが加えら
れると半導体チップ１が割れることもあり得る。
【０００５】この発明は、前記課題を解決するために、
液状樹脂の中に半導体チップを浸漬する方法で、液状樹
脂を均一に被着させ、その後の熱硬化でも異常な熱スト
レスが半導体チップに加わらないようにした半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
液状樹脂の中に半導体チップを浸漬する方法で、液状樹
脂を均一に被着させ、その後の熱硬化でも異常な熱スト
レスが半導体チップに加わらないようにした半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は前記の目的を
達成するために、半導体チップと電極基板を固着し、半
導体チップの表面を絶縁膜で被覆し、さらに半導体チッ
プと電極基板とが樹脂封止される半導体装置の製造方法
において、液状の樹脂に半導体チップおよび電極基板を
浸漬する工程と、半導体チップおよび電極基板に被着し
た液状の樹脂を熱硬化させる工程により、半導体チップ
と電極基板との表面が前記絶縁膜で被覆されるようにす
る。この絶縁膜の材質がポリイミドの液状の樹脂で、こ
の液状の樹脂の粘度が１０ｃｐｓから５０ｃｐｓである
と効果的である。また封止樹脂の材質がエポキシ樹脂で
あるとよい。また半導体チップの表面が液状の樹脂面に
ほぼ垂直になるように浸漬すると効果的である。
達成するために、半導体チップと電極基板を固着し、半
導体チップの表面を絶縁膜で被覆し、さらに半導体チッ
プと電極基板とが樹脂封止される半導体装置の製造方法
において、液状の樹脂に半導体チップおよび電極基板を
浸漬する工程と、半導体チップおよび電極基板に被着し
た液状の樹脂を熱硬化させる工程により、半導体チップ
と電極基板との表面が前記絶縁膜で被覆されるようにす
る。この絶縁膜の材質がポリイミドの液状の樹脂で、こ
の液状の樹脂の粘度が１０ｃｐｓから５０ｃｐｓである
と効果的である。また封止樹脂の材質がエポキシ樹脂で
あるとよい。また半導体チップの表面が液状の樹脂面に
ほぼ垂直になるように浸漬すると効果的である。
【０００７】
【作用】液状樹脂の溶液に半導体チップを浸漬すること
で、液状樹脂を半導体チップ表面に被覆すると、半導体
チップ表面の濡れ性で液状樹脂が被着するため、膜厚が
パッシベーション部でも適正な厚さとなり、また半導体
チップの中心部や半導体チップ端付近の金属基板上でも
膜厚が厚くなることもなく、ほぼ均一な膜厚で全面が覆
われる。
で、液状樹脂を半導体チップ表面に被覆すると、半導体
チップ表面の濡れ性で液状樹脂が被着するため、膜厚が
パッシベーション部でも適正な厚さとなり、また半導体
チップの中心部や半導体チップ端付近の金属基板上でも
膜厚が厚くなることもなく、ほぼ均一な膜厚で全面が覆
われる。
【０００８】
【実施例】図１は一実施例の浸漬方法を表した図を示
す。コレクタ端子となる電極基板３１に半導体チップ１
を半田付けし、ゲート部をリード線７１でゲート端子と
なる電極体３２に接続し、エミッタ部をリード線７２で
エミッタ端子となる電極体３３に接続する。半導体チッ
プ１の周縁部は酸化膜で被覆されたパッシベーション部
２となっている。半導体チップ１上と電極基板３１上
に、絶縁力耐圧確保用の絶縁膜である樹脂膜４を被覆す
るために、容器９に入った液状樹脂６の溶液に半導体チ
ップ１上と電極基板３１上を溶液面に垂直になるように
浸漬する。ここで液状樹脂６としてポリイミド樹脂を使
用した。
す。コレクタ端子となる電極基板３１に半導体チップ１
を半田付けし、ゲート部をリード線７１でゲート端子と
なる電極体３２に接続し、エミッタ部をリード線７２で
エミッタ端子となる電極体３３に接続する。半導体チッ
プ１の周縁部は酸化膜で被覆されたパッシベーション部
２となっている。半導体チップ１上と電極基板３１上
に、絶縁力耐圧確保用の絶縁膜である樹脂膜４を被覆す
るために、容器９に入った液状樹脂６の溶液に半導体チ
ップ１上と電極基板３１上を溶液面に垂直になるように
浸漬する。ここで液状樹脂６としてポリイミド樹脂を使
用した。
【０００９】図２は浸漬後、溶液から取り出した状態の
図を示す。液状樹脂６は半導体チップの中心部上、パッ
シベーション部２上、電極基板３１上でほぼ均一な膜厚
となっている。図３は液状樹脂の膜厚の分布図を示す。
同図でＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは膜厚測定ポイントを示
す。５０ｃｐｓ（ｃｐｓは粘度の単位でセンチポアズ：
ｃｅｎｔｉ−ｐｏｉｓｅを示す）の粘度の液状樹脂６を
従来法２０（滴下法）と本発明の方法３０（浸漬法）で
半導体チップ１上と電極基板３１上に被着した場合の液
状樹脂６の膜厚の分布を示す。従来法２０は半導体チッ
プ１の中心部上と半導体チップ端付近の電極基板３１上
で厚く、パッシベーション部２で極めて薄くなってい
る。また本発明の方法３０では、従来法と違って電極基
板３１の裏面も含め全面に亘ってほぼ均一に液状樹脂６
が被覆している。
図を示す。液状樹脂６は半導体チップの中心部上、パッ
シベーション部２上、電極基板３１上でほぼ均一な膜厚
となっている。図３は液状樹脂の膜厚の分布図を示す。
同図でＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは膜厚測定ポイントを示
す。５０ｃｐｓ（ｃｐｓは粘度の単位でセンチポアズ：
ｃｅｎｔｉ−ｐｏｉｓｅを示す）の粘度の液状樹脂６を
従来法２０（滴下法）と本発明の方法３０（浸漬法）で
半導体チップ１上と電極基板３１上に被着した場合の液
状樹脂６の膜厚の分布を示す。従来法２０は半導体チッ
プ１の中心部上と半導体チップ端付近の電極基板３１上
で厚く、パッシベーション部２で極めて薄くなってい
る。また本発明の方法３０では、従来法と違って電極基
板３１の裏面も含め全面に亘ってほぼ均一に液状樹脂６
が被覆している。
【００１０】図４は液状樹脂の膜厚の分布データを表し
た図を示す。５０ｃｐｓの粘度の液状樹脂６を従来法２
０と本発明の方法３０で半導体チップ１上と電極基板３
１上に被覆した場合の液状樹脂６の膜厚の分布を示す。
膜厚は０から８０μｍの範囲で測定した。測定ポイント
のＣ点はパッシベーション部２の個所で従来法が極端に
薄くなっている。またＦ点より外では従来法では液状樹
脂６が被着されていない。
た図を示す。５０ｃｐｓの粘度の液状樹脂６を従来法２
０と本発明の方法３０で半導体チップ１上と電極基板３
１上に被覆した場合の液状樹脂６の膜厚の分布を示す。
膜厚は０から８０μｍの範囲で測定した。測定ポイント
のＣ点はパッシベーション部２の個所で従来法が極端に
薄くなっている。またＦ点より外では従来法では液状樹
脂６が被着されていない。
【００１１】図５は液状樹脂６の粘度を５ｃｐｓから８
０ｃｐｓに変化させて、本発明の方法で被着させた場合
の膜厚の分布図を示す。５ｃｐｓから５０ｃｐｓの範囲
の粘度では、膜厚のバラツキは２μｍから５μｍの範囲
内にあり、極めて良好である。表１は本発明の方法で被
着させた液状樹脂６の信頼性データを示す。
０ｃｐｓに変化させて、本発明の方法で被着させた場合
の膜厚の分布図を示す。５ｃｐｓから５０ｃｐｓの範囲
の粘度では、膜厚のバラツキは２μｍから５μｍの範囲
内にあり、極めて良好である。表１は本発明の方法で被
着させた液状樹脂６の信頼性データを示す。
【００１２】
【表１】 ×：特性劣化 液状樹脂６の粘度は図５と同一で５ｃｐｓから８０ｃｐ
ｓである。また、信頼性試験は１０００時間（ｈｒ）の
電圧印加試験と５００サイクル（ｃｙ）の温度サイクル
試験である。電圧印加試験では膜厚が薄くなる５ｃｐｓ
の条件の液状樹脂６が５００Ｈｒで絶縁劣化を起こし、
一方温度サイクル試験では膜厚が厚くなる８０ｃｐｓの
条件の液状樹脂６が１００ｃｙでクラックが入り実用に
耐えないことが判明した。従って、信頼性を確保する液
状樹脂６の粘度は１０ｃｐｓから５０ｃｐｓが最適であ
る。
ｓである。また、信頼性試験は１０００時間（ｈｒ）の
電圧印加試験と５００サイクル（ｃｙ）の温度サイクル
試験である。電圧印加試験では膜厚が薄くなる５ｃｐｓ
の条件の液状樹脂６が５００Ｈｒで絶縁劣化を起こし、
一方温度サイクル試験では膜厚が厚くなる８０ｃｐｓの
条件の液状樹脂６が１００ｃｙでクラックが入り実用に
耐えないことが判明した。従って、信頼性を確保する液
状樹脂６の粘度は１０ｃｐｓから５０ｃｐｓが最適であ
る。
【００１３】
【発明の効果】液状樹脂を浸漬法により半導体チップお
よび電極基板に被着することで、半導体チップ上、パッ
シベーション部上および電極基板上でほぼ均一な膜厚を
確保でき、その後の熱硬化処理で異常な熱ストレスが半
導体チップに加わることを防止でき、半導体チップの電
気的特性の劣化を防止し、半導体チップの割れを防ぐこ
とができる。またこの液状樹脂の粘度を１０ｃｐｓから
５０ｃｐｓの範囲にすることで、均一な膜厚を確保し、
電気的、機械的な信頼性も確保できる。
よび電極基板に被着することで、半導体チップ上、パッ
シベーション部上および電極基板上でほぼ均一な膜厚を
確保でき、その後の熱硬化処理で異常な熱ストレスが半
導体チップに加わることを防止でき、半導体チップの電
気的特性の劣化を防止し、半導体チップの割れを防ぐこ
とができる。またこの液状樹脂の粘度を１０ｃｐｓから
５０ｃｐｓの範囲にすることで、均一な膜厚を確保し、
電気的、機械的な信頼性も確保できる。
【図１】一実施例の浸漬方法を表した図
【図２】浸漬後、溶液から取り出した状態の図
【図３】液状樹脂の膜厚の分布図
【図４】液状樹脂の膜厚の分布図
【図５】液状樹脂の膜厚の分布図
【図６】従来の半導体装置の樹脂封止（モールド）前の
平面図
平面図
【図７】樹脂膜を形成する方法を表した図
１ 半導体チップ ２ パッシベーション部 ３１ 電極基板 ３２ 電極体 ３３ 電極体 ４ 樹脂膜 ５ モールド樹脂 ６ 液状樹脂 ７１ リード線 ７２ リード線 ８ ディスペンサ ９ 容器 ２０ 従来法（滴下法） ３０ 本発明の方法（浸漬法） Ａ 膜厚測定ポイント Ｂ 膜厚測定ポイント Ｃ 膜厚測定ポイント Ｄ 膜厚測定ポイント Ｅ 膜厚測定ポイント Ｆ 膜厚測定ポイント
Claims (4)
- 【請求項１】半導体チップと電極基板を固着し、半導体
チップの表面を絶縁膜で被覆し、さらに半導体チップと
電極基板とが樹脂封止される半導体装置の製造方法にお
いて、液状の樹脂に半導体チップおよび電極基板を浸漬
する工程と、半導体チップおよび電極基板に被着した液
状の樹脂を熱硬化させる工程により、半導体チップと電
極基板との表面が前記絶縁膜で被覆されることを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】絶縁膜の材質がポリイミドの液状の樹脂
で、該液状の樹脂の粘度が１０ｃｐｓないし５０ｃｐｓ
であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項３】封止樹脂の材質がエポキシ樹脂であること
を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】半導体チップの表面が液状の樹脂面にほぼ
垂直になるように浸漬することを特徴とする請求項１記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11807795A JPH08330295A (ja) | 1995-03-24 | 1995-05-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6540095 | 1995-03-24 | ||
| JP7-65400 | 1995-03-24 | ||
| JP11807795A JPH08330295A (ja) | 1995-03-24 | 1995-05-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330295A true JPH08330295A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=26406544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11807795A Pending JPH08330295A (ja) | 1995-03-24 | 1995-05-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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