引线、配线构件、封装元件、附有树脂的金属元件、树脂密封的半导体器件、及它们的制造方法技术

技术编号:7147467 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供可抑制树脂毛刺的产生、且具有良好电连接性和结合强度的半导体器件及其制造方法,此外,还提供硅树脂和配线引线之间的粘着性得到提高的、发光特性良好的LED器件。为达到该目的,在QFP10的外部引线301a的界面区域的表面上形成有机覆膜110,该膜由功能性有机分子自组织化而形成。功能性有机分子11由具有金属键合性的第一官能基A1、主链部分B1,以及呈现热固性树脂的固化作用的第二官能基C1构成。主链部分B1由乙二醇链构成,或者由亚甲基链、氟代亚甲基链、硅氧烷链中的一种以上与乙二醇链构成。此外,在主链部分B1中,优选包含从羟基、酮、硫酮、伯胺、仲胺、芳香族化合物中选出的一种以上的极性基团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及配线构件、附有树脂的金属元件和树脂密封的半导体器件、及附有树 脂的金属元件和树脂密封的半导体器件的制造方法,特别涉及提高金属材料与树脂材料之 间粘着性(adhesion)的技术。
技术介绍
在现有的半导体器件、配线构件中广泛采用着树脂材料。一般地,集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)等的半导体器件是通过电线接合 将半导体元件与配线引线相连,在该配线引线的一部分露出在外的状态下用树脂固定,并 用树脂封装来制造的。图15是表示树脂密封的QFP (Quad Flat Package)型半导体器件的制造工序的示 意性截面图。首先,在配线引线93 (模具垫93a,93b)的模具垫9 上搭载半导体芯片94,该半 导体芯片94和模具垫93a,93b通过配线95连接。此后,将配线引线93放置在固定模具92上(图15(a))。然后,将可动模具91相对固定模具92压接,两个模具91、92成为封闭状态,从而 形成内部空间(腔室97)。由此通过设置在可动模具91上的通道96,将热固性树脂注塑成 型在腔室97内,从而将半导体芯片94等进行树脂密封(图15 (b))。热固性树脂固化形成成型树脂98后,将两个模具91、92打开,利用起模杆(未示 出)将树脂成型品9z挤出。此后,通过将树脂成型品9z的外部引线931a弯曲,得到半导 体器件9的成品(图15(d))。在对该半导体器件9进行安装时,通过焊剂90将外部引线931a接合在基板99上 (图 15(d))。以上为QFP型半导体器件的制造工序实例,但是作为半导体器件还有其他种类, 例如存在发光二极管(LED)器件。该器件是通过例如在研钵(擂钵)状反射体的内部,采 用使得配线引线的一部分露出而形成的基板,在所述反射体内部的配线引线上搭载/连接 发光二极管元件。此后,在该反射体的内部填充透明的密封树脂,由此来进行制造。作为密 封树脂,现在正广泛普及的是代替环氧树脂的、光透明度更高的硅树脂。此外,在IC,LSI等电子件安装时采用的TAB(自动键合带)带、T-BGA(球栅格阵列 带)带、ASIC(特殊集成电路应用)带等薄膜载带,是通过依次沉积由聚酰亚胺等形成的绝 缘膜、由铜形成的配线图案层以及阻焊层而构成的,作为绝缘膜以及阻焊层采用树脂材料。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平07-2M622号公报专利文献2 日本特开平10_3四461号公报专利文献3 日本特开2002-33345号公报专利文献4 日本特开2001-144145号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,作为树脂成型品的半导体器件,LED器件以及薄膜载带中,存在以下问题。第一个问题是在密封树脂注塑成型时,除了树脂成型的目标以外,在本来不预定 树脂成型的、直到配线引线区域也附着有树脂的问题。在半导体器件的工序中,如图15(b)P 局部放大图所示,因为采用一定压力注射树脂材料,实际上在配线引线93的外部引线931a 的表面上可能形成从模具间隙900流出的树脂薄膜(也即树脂毛刺)98a (图15 (c))。该间 隙900由模具91、92之间的精度误差造成,注射时压力从该间隙900泄露至外部,与此相伴 地,由于树脂材料流出而产生树脂毛刺98a。如果存在树脂毛刺98a,则在以后的工序中,会 在外部引线931a与基板99之间的结合强度、电接触性方面发生问题。作为防止这些问题 的对策,尽管存在对模具91、92之间的形状进行高精度处理的方法,但是除了由于模具设 计使得成本变得非常高,还有作为机械精度方面的问题,极难完全防止间隙的产生。因此, 事实上树脂毛刺的发生无法预防,从而在与基板的结合工序之前,预先将树脂毛刺98a除 去的工序成为必要。由此产生制造效率降低、制造成本上升的问题。由此,在专利文献1-3中提出了防止模具之间产生间隙的对策。但是,专利文献1、 2公开的技术是强化模具对于配线引线的压力的技术,会有对配线引线施加过度变形应力 的危险性,并会有对模具和配线引线造成损伤的可能性。此外,专利文献3是在模具之间产 生间隙的部分预先贴附胶带以改善密闭性的技术,但是在较高温度下,在涉及机械摩擦力 的注塑成型工序中,即使利用这样的胶带,实际上也会产生该胶带的剥离和损伤等的问题。 此外,由于设置该胶带的作业,在制造效率降低以及制造成本上升方面仍然存在问题。而且,除上述问题以外,还存在配线引线与密封树脂的粘着性不足的问题。图16 为示意性显示该问题的截面图。密封树脂(成型树脂98)通常具有受到环境湿度的影响, 并受到来自周围水分的浸入的性质。因此,如果配线引线93a、9!3b与密封树脂(成型树脂 98)的粘着性不足,则在两者的界面处产生细微间隙(图16(a))。在该间隙处由外部浸入的水分不断存留。在将该半导体器件9安装在基板99上 时,该存留的水分受到焊剂90的再流热而气化,在上述间隙部分处体积迅速膨胀。其结果, 成为或者在该间隙部分发生剥离,或者成型树脂98发生裂缝的原因(图16(b))。这种剥离 或裂缝一旦产生,则使得从外部向半导体器件9的内部进一步浸入更多的水分等的杂质, 造成半导体芯片94的电路断裂或短路等,成为损害密封可靠性的原因。而且,存留在间隙 处的水分还会造成半导体芯片94短路,成为动作不良的原因。第二个问题是在采用密封树脂对LED芯片进行密封的LED器件中,采用硅树脂作 为密封树脂时的问题。硅树脂可确保高透明性,与此相对的是,与环氧树脂等相比其线膨胀 率高。因此,在基板上对硅树脂进行注塑成型的工序中,由于该树脂材料受到热变化(也即 热经历),从而硅树脂发生热收缩。由此,硅树脂和配线引线之间发生剥离,存在由于接触不 良而性能变劣,或者结合强度不足等的问题。此外,在采用透明性高的加成聚合型硅树脂的情况下,由于加成聚合时需要钼族催化剂,镀银膜发生变色,会使得反射率降低。此外,由于硅树脂的透气性高,因此也有由于 腐蚀性气体透过硅树脂接触镀银膜而产生变色的可能。第三个问题是为提高LED器件的发光效率,还存在与设置在配线引线上的镀银 膜相关的问题。已知银材料可提高对长波长区域的可见光反射率,但相反的是对于短波长 区域(约500nm以下)的光反射率低。因而,在LED器件上安装发出蓝光/紫光、紫外线等 二极管的情况下,会得不到足够的反射率。此外,在以包围LED芯片四周的方式形成反射体的LED器件中,在反射体上形成镀 银膜的情况下,有制造工序中产生的不必要的气体、并覆盖在镀银膜表面上使银变质的情 况。由此,还带来降低镀银膜本来应达到的反射率、从而降低LED器件发光效率的问题。此外,当反射体中采用热塑性树脂等的材料时,来自于该材料的排出气体附着于 配线引线,存在造成电线接合缺陷的问题。即,由于排出气体存在于配线引线和电线之间, 使得两者本来的结合力降低,造成接合失误或者脱线,即所谓的“电线不搭接”。第四个问题是在薄膜载带中,在配线图案层上施加镀Sn层时的问题。在配线图案层的表面上,由于其是通过焊剂与安装部件相连接的,因此虽然预先 施加镀Sn层,但是在该电镀工序中,由于加热氛围造成阻焊剂层端部上翘,在翘曲的阻焊 剂层和配线图案层表面之间的区域,和除此以外的配线图案层表面区域之间,会有伴随Sn 离子和Cu离子的离子化倾本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种有机化合物,为主链部分的一端取向于金属表面而形成自组织化膜的有机化合物,其特征在于,所述主链部分具有从亚甲基链、氟代亚甲基链、硅氧烷链、乙二醇链中选出的一种以上,以及从芳香族酰亚胺骨架、酰胺骨架中选出的一种以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:福永隆博
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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