(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードに接続された電子部品と、前記電子部品を封止する樹脂パッケージとからなる半導体装置であって、
前記樹脂パッケージで封止される前記電子部品及びリードの表面が、大気圧またはその近傍の圧力下で所定の放電用ガス中に気体放電により生成される有機化合物の励起活性種を用いて形成された樹脂被膜で被覆され、
前記樹脂被膜がその膜質を厚み方向に高密着性の下層部分から所望の有機重合膜からなる上層部分へ変化させて形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記樹脂被膜がシリコーン樹脂膜であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電子部品とリードとがワイヤで接続され、かつ前記ワイヤの表面が前記樹脂被膜で被覆されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか記載の半導体装置。
【請求項４】
前記リードがフィルムキャリア上に形成され、かつ前記電子部品とリードとが直接接続されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか記載の半導体装置。
【請求項５】
電子部品とリードとを接続し、
大気圧またはその近傍の圧力下で所定の放電ガス中に気体放電を生じさせかつ前記気体放電により常温で液体の有機物の励起活性種を生成し、前記気体放電の領域内を所定の方向に前記接続した電子部品及びリードを搬送しつつ、前記放電ガスを前記気体放電領域に前記所定の方向とは逆方向から供給することにより、前記有機物の励起活性種を用いて前記接続した電子部品及びリードの表面に樹脂被膜を形成し、
その後に前記接続した電子部品及びリードを樹脂封止して、樹脂パッケージ形の半導体装置を製造する過程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂被膜を形成した後に、大気圧またはその近傍の圧力下で酸素を含むガス中に気体放電を生じさせることにより生成される前記ガスの励起活性種に前記樹脂被膜の表面を曝露させる過程を更に含むことを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記有機物がシリコーンであることを特徴とする請求項５又は６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記所定の放電ガスが、気化させた前記有機物を混入したものであることを特徴とする請求項５又は６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
液状の前記有機物中にガスを噴出させることによって、前記有機物を気化させることを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記電子部品とリードとをワイヤで接続し、かつ前記ワイヤの表面にも前記樹脂被膜を形成することを特徴とする請求項５乃至９のいずれか記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品とリードとを接続して樹脂封止した樹脂パッケージ形の半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）等の様々なパッケージ形の半導体装置は、ウエハ上に形成した多数の半導体チップを切り出してそれぞれリードフレームのダイパッド上に接着し、かつ該チップの電極とリードフレームとをワイヤボンディングなどにより接続した後に、モールド樹脂やセラミックス、メタルなどでパッケージに封止し、最後にリードフレームをトリミングしかつフォーミングすることによって製造される。樹脂パッケージの場合には、モールド樹脂として主に使用されているエポキシ樹脂が吸湿性を有するので、外部から水分が侵入してパッケージ内部に溜まり易く、半導体チップ自体又は外部からの熱によってパッケージやパッシベーション膜にクラックを生じたり、モールド樹脂とリードフレーム、リードワイヤ、半導体チップ表面などとの界面が剥離するなどの問題がある。特にモールド樹脂のリードフレームや半導体チップ表面に対する密着力が弱いと、それらの間に隙間が生じて水分が溜まり、リードワイヤやインナリード、電極パッドなどを腐食させて信頼性を低下させる虞がある。また、モールド樹脂が十分に流れないために、パッケージ内部に空洞や未充填の部分を生じる虞がある。
【０００３】
これらの問題に対して、モールド樹脂と半導体チップなどとの密着性を向上させたり、モールド樹脂を改良して吸湿性を抑制したり、不純物の量を低減させたり、ナトリウムなどの汚染を防止するためのトラッピング材を含ませる等の対応策が考えられる。例えば特開昭５８−１４７１４３号公報には、半導体チップを樹脂封止する際に、減圧下でマイクロ波放電により活性化させた酸素ガスでリードフレームの表面を処理することによって該表面のぬれ性を促進し、モールド樹脂との密着性を改善する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにモールド樹脂を改良する方法では、モールド樹脂と半導体チップやリードワイヤなどとの密着性を高め、腐食やクラックの発生を十分に防止することができなかった。また、減圧された環境下でプラズマ放電させる表面処理には、一般に真空チャンバや真空ポンプ等の特別な設備が必要で装置全体が大型化・複雑化しかつ高価でコストが増大することに加え、放電時に真空チャンバ内を減圧しかつ表面処理後は再び大気圧に戻す必要があるため、多大の時間と手間とを要する割に処理能力が低く、しかもインライン化できないという問題があった。しかも、真空中または減圧下のプラズマ放電は、励起種に比して電子とイオンが多いために、半導体チップの表面に大きいダメージを与える虞がある。
【０００５】
更に最近では、電子部品の高性能化・小型化に伴い、半導体装置の多ピン化、ファインピッチ化が進み、これに対応するべくリードワイヤのファイン化に加えて、ワイヤ長を現在の最大５〜６mmから８〜９mm程度まで長ワイヤ化する試みがなされている。しかしながら、リードワイヤが長くなる程、モールド樹脂を充填する際に所謂ワイヤ流れが生じて、隣接するリードワイヤ同士が互いに接触する可能性が高くなり、長ワイヤ化が困難になる。ところが、単にぬれ性を向上させるだけの表面処理では、リードワイヤとモールド樹脂との密着性は向上しても、リードワイヤ同士の絶縁性を確保することができない。
【０００６】
そこで、本発明の半導体装置は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、モールド樹脂と電子部品又はリードワイヤとの密着性を向上させて水分の侵入を防止し、モールド樹脂の剥離、パッケージ又はパッシベーション膜におけるクラックの発生や、電極パッド、リードワイヤ又はインナリードの腐蝕を防止して信頼性を向上させ、かつ半導体チップの多ピン化、ファインピッチ化に対応してリードワイヤの長ワイヤ化を可能にした半導体装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の目的は、そのような半導体装置を比較的簡単な方法によりかつ小型で安価な設備・装置を用いて低コストで製造することができ、歩留まりが良く、インライン化が可能で生産性の高い方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に示した実施例を用いて説明する。
本発明の半導体装置は、リードに接続された電子部品と、該電子部品を封止する樹脂パッケージとからなり、前記樹脂パッケージで封止される電子部品及びリードの表面が樹脂被膜で被覆されていることを特徴とする。
【０００９】
前記樹脂被膜は、樹脂パッケージを形成する樹脂材料との相性を考慮して選択することによって、電子部品及びリードと樹脂パッケージとの密着力を強化する接着剤となるので、それらの間に隙間が生じて外部から水分が侵入して電極パッドやリードを腐食させたり、パッケージがクラックし又はモールド樹脂が剥離することを防止することができる。特に半導体チップは通常シリコンウエハを用いて作られるから、樹脂被膜をシリコーン樹脂膜で形成することによって、樹脂材料と半導体チップとの密着性が向上する。
【００１０】
半導体装置が、電子部品とリードとをワイヤで接続したＱＦＰなどの樹脂パッケージ形の場合には、ワイヤの表面も同様に樹脂被膜が形成される。このとき、前記樹脂被膜は電気絶縁性を有するので、隣接するワイヤ同士が接触しても、短絡する虞がない。
【００１１】
本発明の半導体装置は、電子部品とリードとを接続した後に樹脂封止する前に、大気圧またはその近傍の圧力下で所定の放電ガス中に気体放電を生じさせ、この気体放電により常温で液体の有機物の励起活性種を生成し、該励起活性種を用いて前記電子部品及びリードの表面に樹脂被膜を形成することを特徴とする方法によって製造される。
【００１２】
本発明によれば、このような大気圧下でのプラズマ放電によって、真空設備等を必要としないので、装置自体の構成及び作業が簡単であり、処理時間が短く、しかも電子部品に与えるダメージが少ない。また、半導体装置の製造設備に表面処理装置をインライン化することが容易である。
【００１３】
放電ガスに混合する有機物にシリコーンを使用すると、電子部品及びリードの表面にはシリコーン樹脂膜が形成される。また、前記有機物は、気化させることによって容易に放電ガスに混入させることができる。
【００１４】
更に本発明によれば、電子部品及びリードの表面に樹脂被膜を形成した後に、大気圧またはその近傍の圧力下で酸素を含む放電ガス中に気体放電を生じさせ、それにより生成される酸素の励起活性種に前記樹脂被膜の表面を曝露させることができる。これにより、樹脂被膜のぬれ性を促進することができるので、モールド樹脂の流れが良くなり、両者の密着性がより一層向上すると共に、モールド樹脂の未充填やパッケージ内の空洞を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本実施例では、４方向にリードが導出するＱＦＰ型の半導体装置を製造する。図１において、金属薄板を所定のパターンに打ち抜いたリードフレーム１のダイパッド２上に、ウエハから切り出した半導体チップ３を接着剤４で接着する。接着剤４には、例えばエポキシ樹脂、金とシリコンとの合金からなるろう材やはんだなど従来から公知のものを使用するが、吸湿性の低いものが好ましい。半導体チップ３のアルミニウム電極パッド５とリードフレーム１のインナリード６とは、それぞれアルミニウム又は金のリードワイヤ７で接続される。また、半導体チップ３の上面には、図示していないが、従来と同様にＳiＯ2などからなるパッシベーション膜が施されている。
【００１６】
リードフレーム１にワイヤボンディングした半導体チップ３は、図２に示すように、本発明に使用するための表面処理装置のテーブル８上に配置する。リードフレーム１とテーブル８上面との間には、適当な絶縁体からなるスペーサ９を介して、少なくともダイパッド２及び好適にはインナリード６の裏側に一定の間隙を確保する。前記表面処理装置は、共通の電源に接続された左右に平行な１対の電極１０を有する。前記電極は、接地電極であるテーブル８の上方に一定の間隔をもって対向配置され、かつその下部には誘電体１１が一体に装着されている。必要に応じて、テーブル８の上面を同様に誘電体で保護することができる。テーブル８上の半導体チップ３及びリードフレーム１は、前記電極及び誘電体の下方に所定の間隔をもって配置される。
【００１７】
前記電極間には、ガス供給装置に接続されたガス通路１２が設けられ、誘電体１１の下面に開口するノズル１３に連通している。前記ガス供給装置から放電用ガスをガス通路１２に送給しかつノズル１３から下向きに噴射して、誘電体１１とテーブル８との間及び近傍の雰囲気を前記放電用ガスで置換する。これと同時に、前記電源から所定の電圧を電極１０に印加して、テーブル８との間で気体放電を発生させる。
【００１８】
放電用ガスは、ヘリウム、アルゴンなどの希ガスをキャリアガスとし、これに常温で液体の有機物を混合したガスを使用する。従って、放電領域１４には、大気圧又はその近傍の圧力下で作られたプラズマにより前記放電用ガスが解離、電離、励起等の反応を起こす。これにより生成される前記放電用ガス中の有機物の励起活性種が次々に結合・解離を起こすことによって、前記気体放電に暴露されるリードフレーム１、半導体チップ３及びリードワイヤ７の表面には、気相中から直接有機物が重合して、図３に示すように電気絶縁性の樹脂被膜１５が形成される。前記樹脂被膜は、上述したスペーサ９で前記励起活性種が入り込む空間を確保したので、ダイパッド２及びインナリード６の裏面にも形成される。
【００１９】
このとき、前記リードフレーム及び半導体チップを電極１０に関して相対的にスキャンするように水平に移動させながら前記気体放電に曝露させると、樹脂被膜１５の膜厚を全体としてより均一に形成できる。前記リードフレーム及び半導体チップは、一定方向に又は往復させるように移動させることができ、テーブル８自体を移動させることにより、又は前記リードフレーム及び半導体チップを支持する別個の手段を移動させることによって行うことができる。
【００２０】
また、誘電体１１と前記リードフレーム及び半導体チップとの間にガス又はセラミックなどの誘電体からなるマスクを配置し、放電領域即ち前記有機物の励起活性種が生成される範囲を成膜したい領域に制限すると、前記励起活性種の密度が高くなり、成膜速度を高めることができる。また、樹脂被膜が不要な部分に形成されることもない。
【００２１】
特にリードワイヤ７表面の樹脂被膜１５は、十分な電気絶縁性が確保されるように、その膜厚を０．２μｍ以上に形成すると好都合である。これにより、モールド樹脂の充填時にリードワイヤ７の流れが生じて隣接するリードワイヤ同士が接触しても、短絡する虞が解消されるので、半導体チップの多ピン化、ファインピッチ化に対応したワイヤボンディングの長ワイヤ化が可能になる。
【００２２】
リードフレーム１は通常金属製のリボンに多数のリードパターンが形成されかつ各パターン毎に１個の半導体チップが接続されている。従って、前記表面処理装置の電極１０を、図２の平面に対して垂直方向に長くして、その長手方向に沿ってリードフレーム１を配置することによって、該リードフレームの全部の半導体チップを同時に処理することができる。また、リードフレーム１を図２の左右方向に移動させて、該リードフレームの半導体チップを１個ずつ連続的に処理することもできる。
【００２３】
前記放電用ガスには、あらゆる有機物を使用することができるが、例えばシリコーンや、フルオロカーボン類等を含むフッ素系溶液、又は炭化水素などを用いた場合、樹脂被膜１５は撥水性を有するので、電極パッド５やリードワイヤ７などの腐食を防止するのに好都合である。半導体チップ３は通常シリコンウエハを用いて作られるから、特にシリコーンを用いた場合には、樹脂被膜１５がシリコーン樹脂膜で形成され、化学的に安定するので好都合である。
【００２４】
次に、リードフレーム１及び半導体チップ３を周知の方法によりモールド樹脂１６で封止することによって、図４に示すようなパッケージ１７が形成される。更に、リードフレーム１をトリミングしかつアウタリード１８をフォーミングすることによって、本発明によるＱＦＰ型の半導体装置が完成する。
【００２５】
図５は、キャリアガスと有機物との混合ガスからなる放電用ガスを前記表面処理装置に供給するための好適な構成を示している。ガス供給源１９から前記表面処理装置のガス通路１２に通じる管路２０にバイパス２１を設け、前記ガス供給源から送給されるキャリアガスの一部をタンク２２内に送り込む。タンク２２内には、液体の有機物２３が貯留されている。有機物２３は、その液中にガス供給源１９からのキャリアガスを噴出させることによって気化させることができる。気化した前記有機物は、キャリアガスと共に管路２０に戻される。ガス通路１２に供給される放電用ガスに含まれる前記有機物の割合は、制御バルブ２４、２５を介してガス供給源１９から管路２０及びバイパス２１に送り出されるキャリアガスの流量をそれぞれ流量制御装置２６、２７により制御することによって適当に調整される。
【００２６】
図６には、同様にキャリアガスと有機物との混合ガスからなる放電用ガスを供給するための別の構成が示されている。この変形例では、タンク２２内の有機物２３を、ヒータ２８で加熱することにより気化させ易くしている。気化した前記有機物は、前記タンク上部の空間に送り込まれたキャリアガスと共に管路２０に戻される。これにより、図５の実施例と同様に、キャリアガスと有機物との混合ガスを放電用ガスとして前記表面処理装置に供給することができる。更に別の実施例では、キャリアガスと気化させた有機物とを別個に前記表面処理装置のガス通路１２に供給し、該通路内部で混合してノズル１３から放電領域１４に噴出させることもできる。
【００２７】
前記モールド樹脂は、従来から使用されている材料を適当に使用するが、前記放電用ガスに使用するガス種との相性で、化学的に安定するように選択することが好ましい。上述したようにヘリウムにシリコーンを混合した放電用ガスの場合には、シリコーン樹脂膜が形成されるから、半導体チップ３がシリコンで作られていることを考慮して、例えばエポキシ樹脂２０％、ＳiＯ2８０％のように、Ｓｉの含有量を多くしたモールド樹脂を使用する。これにより、樹脂被膜１５を介して半導体チップ３などの表面とモールド樹脂１６との間に強い密着力が得られる。従って、本発明の半導体装置は、外部から水分の侵入を防止して、パッケージやパッシベーション膜のクラック、モールド樹脂の剥離を解消し、かつリードワイヤや電極パッドなどの腐食を防止して信頼性の向上を図ることができる。
【００２８】
別の実施例では、前記リードフレーム及び半導体チップを樹脂封止する前に、再び同じ表面処理装置を用いて酸素を含む放電ガス中で気体放電させ、これにより生成される酸素の励起活性種に樹脂被膜１５表面をある時間曝露させることによって、モールド樹脂に対するぬれ性を促進する。これによりモールド樹脂の流れを良くして、未充填やパッケージ内部の空洞を解消し、かつ両者の密着性をより一層向上させることができる。更に、前記モールド樹脂にシリコンエラストマやフィラーカップリング剤を添加すると、樹脂被膜１５との密着性をより高めることができる。
【００２９】
このように本発明の方法によれば、大気圧下でプラズマ放電させることにより樹脂被膜を形成するので、装置自体の構成及び作業が簡単で処理時間が短く、特に半導体装置の製造設備に表面処理装置をインライン化することが容易であることから、生産性の向上及びコストの低減を図ることができる。また、配線されるリードワイヤのピッチが非常に狭い場合でも、電気絶縁性の樹脂被膜を容易に形成できるので、信頼性及び歩留まりが向上する。
【００３０】
図７には、本発明による方法の別の実施例が示されている。この実施例に使用する表面処理装置は、交流電源２９に接続された平板状の電源電極３０が、接地電極であるテーブル８と狭い隙間をもって対向配置され、かつその下面が、異常放電を解消するために平板状の誘電体３１で被覆されている。リードフレーム１にワイヤボンディングした半導体チップ３は、誘電体３１とテーブル８との隙間を、例えばコンベアなどの適当な搬送手段によって矢印Ａの向きに連続的に搬送される。多数の半導体チップを接続したリードフレームを前記コンベアにより連続的に搬送しかつ処理することによって、生産性を向上させることができる。
【００３１】
ガス供給装置３２から供給される放電用ガスを前記隙間に噴出させるノズル３３が、前記半導体チップの搬送方向Ａに関して電源電極３０の下流側に配置されている。ガス供給装置３２は、図５又は図６と同様の構成を有し、上述したようにキャリアガスと有機物との混合ガスを放電用ガスとして供給する。ノズル３３から放電用ガスを噴出させて、該放電用ガスで誘電体３１とテーブル８との間及びその近傍の雰囲気を置換すると同時に、交流電源２９から電源電極３０に所定の電圧を印加して、テーブル８との間で気体放電を発生させる。放電領域３４には、前記放電用ガス中の有機物の活性種が生成され、それによってリードフレーム１、半導体チップ３及びリードワイヤ７の表面だけでなく、スペーサ９によりダイパッド２及びインナリード６の裏面にも図３に示すような電気絶縁性の樹脂被膜が形成される。
【００３２】
一般に、本発明のように大気圧又はその近傍圧力下で作られるプラズマによる成膜方法では、図７の放電領域３４において、ノズル３３開口に近い右側の領域で形成される有機物の被膜は、重合度及び密着性が低く、撥水性が高く、メチル基が多く含まれるのに対し、ノズル３３開口から遠い左側の領域で形成される有機物の被膜は、重合度及び密着性が高く、親水性を示し、メチル基が少ない傾向があることが知られている。従って、半導体チップ３を接続したリードフレーム１を搬送しながら、図７に示すように、その搬送方向Ａの下流側から放電用ガスを放電領域３４に供給しつつ放電させることによって、半導体チップ３などの表面に形成される前記樹脂被膜は、その膜質を厚み方向に、高密着性の下層部分から所望の有機重合膜の上層部分に変化させることができる。
【００３３】
本発明は、上述したＱＦＰのようなパッケージの半導体装置だけでなく、テープキャリアの配線に接続された半導体チップをモールド樹脂で封止したＴＣＰ型の半導体装置についても、同様に適用することができる。図８に示すように、図２の実施例と同じ表面処理装置を使用し、テープキャリア３５のインナリード３６に接続した半導体チップ３７を誘電体１１とテーブル８との間に配置する。上記実施例と同様にヘリウムなどのキャリアガスとシリコーンなどの常温で液体の有機物との混合ガスを放電用ガスに使用し、電極１０とテーブル８との間で気体放電を発生させる。
【００３４】
この気体放電により生成される前記有機物の励起活性種に半導体チップ３７及びインナリード３６を曝露して、その表面に図９に示すように樹脂被膜３８を形成する。次に、公知の方法によりモールド樹脂３９で半導体チップ３７及びインナリード３６を封止してパッケージ４０を形成し、最後にパンチングして所定の寸法に切り出しかつアウタリード４１をフォーミングすることによって、図１０に示すようなＴＣＰ（Tape Carrier Package）型の半導体装置が完成する。
【００３５】
本実施例のＴＣＰ型半導体装置も、樹脂封止する前に半導体チップ３７及びインナリード３６の表面に樹脂被膜３８を形成したことによって、モールド樹脂３９との密着性が向上するので、外部から水分の侵入を防止して、パッケージのクラック、モールド樹脂の剥離を解消し、かつリードワイヤや電極パッドなどの腐食を防止して信頼性の向上を図ることができる。また、樹脂封止前に前記表面処理装置を用いて酸素の励起活性種を生成し、これに樹脂被膜３８表面をある時間曝露させることによってモールド樹脂に対するぬれ性を促進することができ、両者の密着性をより一層向上させることができる。
【００３６】
本実施例においても、図７に示す表面処理装置を用いて半導体チップ３７及びインナリード３６の表面に前記樹脂被膜を形成することができる。また、本実施例においても、半導体装置の製造設備に図２又は図７の表面処理装置を容易にインライン化することができる。通常テープキャリアは、長尺のフィルムキャリアテープに多数の半導体チップを搭載し、かつテープの形態のままで樹脂封止しかつ電気検査を行う。従って、ＩＬＢ（インナリードボンディング）装置の直ぐ後に前記表面処理装置を配設することによって、巻出しリールから送り出されるテープキャリアに半導体チップを接続した後、連続してこれらの表面に前記樹脂被膜を形成することができる。樹脂被膜を形成した前記テープキャリアは、一旦巻取りリールに巻き取られ、又はそのまま連続して樹脂封止装置に送られる。
【００３７】
本発明は、当然ながら、上記実施例のＱＦＰやＴＣＰ型の半導体だけでなく、ＳＩＰ、ＤＩＰ、ＺＩＰ、ＭＦＰ、ＳＯＰ等の様々な樹脂封止形パッケージの半導体装置について、同様に適用することができる。また本発明は、半導体チップ以外の様々な電子部品の樹脂パッケージについても、同様に適用することができる。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
図２の構成を有する表面処理装置及び図５の放電用ガス供給手段を用いて、以下の放電条件により直径６インチ（１５．２４cm）のシリコンウエハの表面に樹脂被膜を形成した。但し、図５における管路２０側の制御弁２４を閉じて、バイパス２１側のみからキャリアガスを供給した。
キャリアガス：  ヘリウム  ２０リットル／分
液体有機物  ：  エポキシ系シリコーン
処理時間    ：  ▲１▼３０秒、▲２▼６０秒、▲３▼９０秒、▲４▼１８０秒
この結果、気体放電に曝露する処理時間の長さによりそれぞれ膜厚▲１▼約０．０８μｍ、▲２▼約０．１２μｍ、▲３▼約０．２μｍ、▲４▼約０．４μｍのシリコーン樹脂膜が形成された。従来より超ファインピッチボンディングに使用されている被覆ワイヤは、被膜の厚さが０．２〜０．４μｍであることから、本発明によって実用上十分な膜厚の樹脂被膜を形成できることが理解される。
【００３９】
（実施例２）
実施例１と同じ表面処理装置及び放電用ガス供給手段を使用し、液体有機物として▲１▼エポキシ系シリコーン、▲２▼アミノ系シリコーン、▲３▼超撥水性シリコーンのそれぞれについて、以下の放電条件により膜厚１mmのガラス板表面に樹脂被膜を形成した。
キャリアガス：  ヘリウム  ２０リットル／分
放電出力    ：  １５０Ｗ
処理時間    ：  １０分
この結果、使用したシリコーンの種類によりそれぞれ膜厚▲１▼約０．２１μｍ、▲２▼約０．１６μｍ、▲３▼約１．１０μｍのシリコーン樹脂膜が形成された。
【００４０】
（実施例３）
実施例２と同じ条件で、処理時間を２０分とし、かつガラス板を毎分５cmの速度でスキャンしながら成膜した。この結果、樹脂被膜の平均膜厚は、▲１▼約０．２６μｍ、▲３▼約０．８８μｍであり、▲２▼アミノ系シリコーンについては測定できなかった。
【００４１】
（実施例４）
実施例２で形成された樹脂被膜に、以下の放電条件でぬれ性を向上させる表面処理を行った。
放電ガス：  ヘリウム  ２０リットル／分、酸素  ２００cc／分
放電出力：  １５０Ｗ
処理時間：  １０秒
この結果、実施例２で得られた各樹脂被膜の膜厚変化は、無視できる程度で、実用上何ら問題ないことが分かった。
【００４２】
（実施例５）
実施例３で形成された各樹脂被膜に、以下の放電条件でぬれ性を向上させる表面処理を行った。
放電ガス：  ヘリウム  ２０リットル／分、酸素  ２００cc／分
放電出力：  １５０Ｗ
処理時間：  １０秒
各樹脂被膜の接触角を測定したところ、いずれも２０°以下であった。２４時間経過後に再度測定したところ、２０°以下の良好なレベルを維持していることが確認された。
【００４３】
（実施例６）
実施例１と同じ表面処理装置及び放電用ガス供給手段を使用し、Ｔａスパッタガラス板の表面をスキャンしながら以下の放電条件により樹脂被膜を形成し、その体積抵抗率を測定した。
キャリアガス：  ヘリウム  ２０リットル／分
液体有機物  ：  エポキシ系シリコーン
放電出力    ：  ２５０Ｗ
処理時間    ：  ６０分
ガラス板の表面には、膜厚２．２μｍの樹脂被膜が形成された。その体積抵抗率を計測電圧２００Ｖで測定したところ、１０13〜１０14Ωｍのオーダーであった。従って、ワイヤの被覆に要求される抵抗値が１０8 Ωｍであることから、本発明の樹脂被膜が実用上何ら問題ない電気絶縁性を有することが分かる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明の半導体装置によれば、電子部品及びリードの表面を被覆する樹脂被膜が接着剤となって、電子部品などと樹脂パッケージとの密着力を強化することができるので、外部からの水分の侵入による電極パッドやリードの腐食、パッケージなどのクラック、又はモールド樹脂の剥離を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。更に樹脂被膜は電気絶縁性を有するので、ＱＦＰのように電子部品とリードとをワイヤボンディングした樹脂パッケージ形の半導体装置では、隣接するワイヤ同士が接触しても短絡する虞がないので、長ワイヤ化を実現することができる。
【００４５】
また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、大気圧下でのプラズマ放電によって、装置自体の構成及び作業を簡単にしかつ処理時間を短くでき、半導体装置の製造工程へのインライン化が容易で、しかも電子部品に与えるダメージが少ないので、信頼性及び歩留まりを向上させ、かつ生産性の向上及びコストの低減を図ることができる。また、半導体装置の製造工程に表面処理装置をインライン化することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体チップをワイヤボンディングしたリードフレームの平面図である。
【図２】本発明により図１の半導体チップ及びリードフレームの表面に樹脂被膜を形成する過程を示す概略図である。
【図３】樹脂被膜を形成した半導体チップ及びリードフレームを示す側面図である。
【図４】樹脂封止した半導体装置を示す断面図である。
【図５】常温で液体の有機物を放電用ガスに混合するための構成を示すブロック図である。
【図６】図５とは別の構成を示す同様のブロック図である。
【図７】図１の半導体チップ及びリードフレームの表面に樹脂被膜を形成する本発明の別の実施例を示す図である。
【図８】テープキャリアにＩＬＢされた半導体チップ及びインナリードの表面に樹脂被膜を形成する過程を示す概略図である。
【図９】樹脂被膜を形成したテープキャリア及び半導体チップを示す側面図である。
【図１０】樹脂封止したＴＣＰ型の半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  リードフレーム
２  ダイパッド
３  半導体チップ
４  接着剤
５  電極パッド
６  インナリード
７  リードワイヤ
８  テーブル
９  スペーサ
１０  電極
１１  誘電体
１２  ガス通路
１３  ノズル
１４  放電領域
１５  樹脂被膜
１６  モールド樹脂
１７  パッケージ
１８  アウタリード
１９  ガス供給源
２０  管路
２１  バイパス
２２  タンク
２３  有機物
２４、２５  制御バルブ
２６、２７  流量制御装置
２８  ヒータ
２９  交流電源
３０  電源電極
３１  誘電体
３２  ガス供給装置
３３  ノズル
３４  放電領域
３５  テープキャリア
３６  インナリード
３７  半導体チップ
３８  樹脂被膜
３９  モールド樹脂
４０  パッケージ
４１  アウタリード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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