樹脂封止半導体装置およびその製造方法

【目的】リードフレームを用いた二重樹脂封止構造の樹脂封止半導体装置において、半導体装置を各種応力から保護し、しかも機械的強度を向上するものである。
【構成】半導体素子３などの周辺部を液状または柔軟性のある未硬化の状態の部分９ａとこれらの周囲の硬化した部分で封止した内部樹脂９と、この内部樹脂９の外側に形成した機械的強度に優れた外部樹脂１０で封止するものである。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液状、柔軟性を有する樹脂によって封止される樹脂封止半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の樹脂封止半導体装置は、例えば特開昭６３−８０５５４号公報に開示され、その構造を図３に示すように二重（二層）樹脂封止構造となっている。
【０００３】この樹脂封止半導体装置の構成は、アイランド１の上にＡｇペースト２等によって固着搭載された半導体素子３、ボンディングヘッド４とリード５との間を電気的に接続する金属細線６の全体をシリコーン樹脂発泡体、もしくはエポキシ樹脂などの樹脂発泡体７で覆ったのち、エポキシ樹脂成形材料などの封止樹脂８で成形するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成の樹脂封止半導体装置では、硬化時の収縮応力、熱応力、などにおいて、樹脂発泡体により、半導体素子への各種応力の緩和を期待していたが、発泡体であるため、内部中空部に水分が凝集し、半導体装置をプリント基板等に搭載するにあたり、ベーパリフロー、赤外線リフローなどの半導体装置の全体を加熱する搭載手段によって、半導体装置が加熱されると、水分が水蒸気化し、高圧化により封止外殻にクラックが発生するという問題点があった。
【０００５】本発明は、以上述べた樹脂発泡体の内部中空部に水分が凝集してしまうという問題点を除去するため、応力を緩和することができる樹脂によって形成した信頼性の優れた樹脂封止半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明が解決するための手段】本発明に係る樹脂封止半導体装置は、半導体素子などの周辺部を、液状または柔軟性のある未硬化の状態の部分とこれらの周囲の硬化した部分で封止した内部樹脂と、この内部樹脂の外側に形成した機械的強度に優れた外部樹脂で封止したものである。
【０００７】本発明に係る樹脂封止半導体装置の製造方法は、半導体素子などの周辺部を、金型、ポッティング、あるいはスプレー等により、液状または柔軟性のある未硬化の状態の内部樹脂で封止する第１の製造工程と、この内部樹脂の表面部のみ硬化させる第２の製造工程と、この硬化した内部樹脂の外側に、機械的強度に優れた外部樹脂で封止する第３の製造工程とを備えたものである。
【０００８】
【作用】本発明は、半導体素子およびその周辺を、各種応力から保護することができ、しかも機械的強度を向上することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明に係る樹脂封止半導体装置の一実施例を示す断面図である。図において、９は硬化反応が行なわれない未硬化の状態では液状または柔軟性を保持し、熱（特定の温度）、光（特定の波長）によって硬化反応を開始する樹脂、例えばポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートなどのＵＶ硬化樹脂などの内部樹脂であり、外表部のみ硬化反応を進行させ、内部９ａは未硬化の状態とすることにより、半導体素子３、リードフレーム５のインナーリード５ａ、金線細線６の周辺はこの未硬化の状態の樹脂である。１０はトランスファー成形等の封止技術によって内部樹脂９上に封止した例えばエポキシ樹脂などの外部樹脂である。
【００１０】この場合、前記ＵＶ樹脂は、無溶剤型なので、溶剤の放出がないので、内部樹脂９や外部樹脂１０中に、ボイドの発生が無く、水分等の凝集が低減されるので、耐熱性の向上が期待できるうえ、内部樹脂９は液状または柔軟性を保持した樹脂状態なので、外部応力に対しても好適である。
【００１１】図２は本発明に係る樹脂封止半導体装置の製造方法の一実施例を示す要部断面図である。図において、１１および１２は例えば石英等のＵＶ透過性が良好な材料で作られた上金型および下金型、１３はこの上金型１１と下金型１２によって形成された金型中空部、１４はランナー、１５はゲート、１６はＵＶランプである。
【００１２】まず、半導体素子３をＡｇペースト２などによって、アイランド１に固着搭載する。そして、金属薄板をエッチングあるいはプレスなどによって所定のパターンに加工したリードフレーム５と半導体素子３の電極（図示せず）とを金属細線６によって電気的に導通配線する。そして、このリードフレーム５を上金型１１と下金型１２によって挟持する。そして、ＵＶ硬化樹脂をランナー１４を介してゲート１５から圧入して金型中空部１３に注入する。この充填後、ＵＶランプ１６を照射すると、金型中空部１３の金型表面部に接触するＵＶ硬化樹脂が硬化反応し、内部樹脂９の外表部が形成される。そして、金型から取り出して、トランスファー成形等の封止技術によって、外部樹脂１０を形成する。そして、不要リード部を除去したのち、プレス等の技術によって折り曲げ加工し、リード５を形成する。
【００１３】なお、樹脂封止半導体装置の外形については、これに限定せず、例えばＤＩＰ、ＰＬＣＣ、ＴＳＯＰ等の形状の樹脂封止半導体装置であってもよいことはもちろんである。
【００１４】また、上述の実施例では、トランスファ成形技術を用いたが、これに限定せず、ポッティングあるいは要部にスプレー等によって要部に熱あるいは光硬化性樹脂を形成し、樹脂封止してもよいことはもちろんである。
【００１５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係る樹脂封止半導体装置およびその製造方法によれば、半導体素子周辺部が液状または柔軟性のある部分とそれらの周囲は硬化が促進された部分からなる内部樹脂で形成し、さらにその外側に、機械的強度に優れた外部樹脂を封止したので、半導体素子の周辺を各種応力から保護することができ、しかも水分等の凝集を低減することができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂封止半導体装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る樹脂封止半導体装置の製造方法の一実施例を示す要部断面図である。
【図３】従来の樹脂封止半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
９内部樹脂
９ａ内部樹脂の内部
１０外部樹脂
１１上金型
１２下金型
１３金型中空部
１４ランナー
１５ゲート
１６ＵＶランプ

【特許請求の範囲】
【請求項１】リードフレームを用いた二重樹脂封止構造の樹脂封止半導体装置において、半導体素子などの周辺部を液状または柔軟性のある未硬化の状態の部分とこれらの周囲の硬化した部分で封止した内部樹脂と、この内部樹脂の外側に形成した機械的強度に優れた外部樹脂で封止したことを特徴とする樹脂封止半導体装置。
【請求項２】半導体素子などの周辺部を、金型、ポッティング、あるいはスプレー等により、液状または柔軟性のある未硬化の状態の内部樹脂で封止する第１の製造工程と、この内部樹脂の表面部のみ硬化させる第２の製造工程と、この硬化した内部樹脂の外側に、機械的強度に優れた外部樹脂で封止する第３の製造工程とを備えたことを特徴とする樹脂封止半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記内部樹脂はＵＶ硬化樹脂であることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止半導体装置。
【請求項４】前記金型はＵＶ透過性部材で形成することを特徴とする請求項２記載の樹脂封止半導体装置の製造方法。

【図１】