JP2000294580A - 半導体チップの樹脂封止方法及びリ−ドフレ−ム等貼着用粘着テ−プ - Google Patents

半導体チップの樹脂封止方法及びリ−ドフレ−ム等貼着用粘着テ−プ

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resin
resin sealing
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Yoshihisa Furuta
喜久 古田
Yoshinobu Watanabe
義宣 渡辺
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体チップの樹脂封止効率を高め得、しかも
ボンディング箇所の破損を確実に防止できる半導体チッ
プの樹脂封止方法を提供する。 【解決手段】リ−ドフレ−ム１に粘着テ−プ２を貼着
し、この粘着テ−プ付きフレ−ムＡに半導体チップ３を
ボンディングし、次いで半導体チップを金型４により樹
脂封止ｐし、而るのち、粘着テ−プ２を剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップの樹脂
封止方法及びその方法において使用するリ−ドフレ−ム
等貼着用粘着テ−プに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＱＦＰ等のパッケ−ジ半導体装置を製造
する場合、リ−ドフレ−ムに半導体チップをボンディン
グし、次いで金型のキャビティに半導体チップを納め、
トランスファ−射出成形により半導体チップを樹脂封止
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金型と
リ−ドフレ−ムとの間の接触界面からの樹脂漏れを防止
するためにその接触面をかなり広くする必要があり、キ
ャビティスペ−スに対するその接触面の面積の比率を相
当に大きくしなければならず、同一金型寸法のもとで１
ショットで封止できるチップ個数が少なくなり、作業能
率上不利である。また、金型内への注入樹脂の流れでチ
ップが移動されてボンディング箇所が破損される畏れが
あり、この危険性を排除するためには金型構造の複雑化
が避けられない。
【０００４】本発明の目的は、半導体チップの樹脂封止
効率を高め得、しかもボンディング箇所の破損を確実に
防止できる半導体チップの樹脂封止方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体チッ
プの樹脂封止方法は、リ−ドフレ−ムまたはフィルムキ
ャリヤテ−プに粘着テ−プを貼着し、この粘着テ−プ付
きフレ−ムまたはキャリヤテ−プに半導体チップをボン
ディングし、次いで半導体チップを金型により樹脂封止
し、而るのち、粘着テ−プを剥離する方法であり、粘着
テ−プに樹脂封止時の熱収縮率が３％以下の粘着テ−プ
を使用することを特徴とする構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）乃至図１の
（ホ）は本発明に係る半導体チップの樹脂封止方法の一
例を示す図面である。図１の（イ）は粘着テ−プ付きリ
−ドフレ−ムＡを示し、１はリ−ドフレ−ムであり、図
２に示すように、デバイスホ−ルの内郭に多数本のステ
ッチ１１を設けたユニット群を一体化してある。２はリ
−ドフレ−ム１に貼着した粘着テ−プであリ、樹脂封止
時の熱収縮率を３％以下、好ましくは１％以下に抑えて
ある。２１は粘着剤層を、２２は基材をそれぞれ示して
いる。
【０００７】本発明により樹脂封止半導体チップを製造
するには、図１の（ロ）に示すように粘着テ−プ付きリ
−ドフレ−ムＡの各デバイスホ−ルに半導体チップ３を
配して粘着固定し、このチップ３とリ−ドフレ−ム１の
ステッチ１１との間をワイヤボンディング３１し、次い
で図１の（ハ）に示すように、樹脂封止工程において金
型４の各キャビティ４１に半導体チップ３を収容し、ト
ランスファ−射出成形により樹脂封止を行い、而るの
ち、図１の（ニ）に示すようにリ−ドフレ−ム１から粘
着テ−プを剥離したうえでリ−ドフレ−ムをトリミング
して図１の（ホ）に示す樹脂封止半導体チップを得る。
【０００８】図３は、金型とリ−ドフレ−ムとの接触界
面を示し、粘着テ−プ２の粘着剤層２１にリ−ドフレ−
ムのステッチ１１，…が食い込んで粘着剤層２１とステ
ッチ１１とが面一になり、ステッチ間の粘着剤層２１が
金型４に粘着しており、粘着剤がシ−ル剤として作用す
るから高いシ−ル性を呈する。従って、粘着剤層２１を
厚くすることによってシール効果を発揮させ得る。ま
た、ステッチ１１の横の奥深くにまで封止樹脂が満たさ
れる場合でも、金型圧力や接着力を高くすることにより
充分なシール効果を発揮させ得、用途により使い分けが
できる。上記の樹脂封止時、金型熱によって粘着テ−プ
も加熱され、粘着テ−プが熱収縮される。この粘着テ−
プの熱収縮により粘着テ−プ付きリ−ドフレ−ムと金型
との接触界面に剪断応力が発生し、この剪断応力が大き
くなると剪断すべりにより封止性の低下が懸念される
が、本発明においては、樹脂封止時の熱収縮率が３％以
下、好ましくは１％以下の粘着テ−プを使用しているの
で、樹脂封止中においても上記の高いシ−ル性を維持で
きる。
【０００９】従って、金型とリ−ドフレ−ムとの接触界
面の面積を小さくしても充分にシ−ルでき、その接触界
面の面積を小さくしてキャビティ個数を多くすることに
より、１ショットで封止できるチップ個数を多くでき
る。また、粘着剤層によるチップの粘着固定のために、
樹脂の注入流れに対しチップの固定状態を安定に維持で
き、ボンディング箇所の破損を防止できる。
【００１０】上記粘着テ−プの粘着力は、金型とリ−ド
フレ−ムとの間の封止の面からはできるだけ高くするこ
とが望ましいが、樹脂封止後でのリ−ドフレ−ムからの
粘着テ−プの剥離の面からはできるだけ低くすることが
望まれる。而して、樹脂封止後での接着力が４００ｇｆ
／２０ｍｍ以下、好ましくは３００ｇｆ／２０ｍｍ以下
で５ｇｆ／２０ｍｍ以上（５ｇｆ／２０ｍｍ未満では、
使用中に剥がれ易くなる）の粘着テ−プを使用すること
が好ましい。
【００１１】上記樹脂封止時の加熱条件は通常ほぼ１８
０℃であり、上記粘着テ−プにはこの温度に対する耐熱
性が要求されることはいうまでもない。
【００１２】上記粘着テ−プの支持基材には、上記の諸
条件を満たし得る耐熱基材、例えばポリイミドフィル
ム、ポリフエニレンスルフィド等の耐熱性プラスチック
フィルム、ガラスクロス等を使用できる。樹脂封止時の
加熱条件が１５０℃以下であれば、ポリエチレンテレフ
タレ−トフィルムの使用も可能である。
【００１３】上記粘着テ−プの粘着剤には、上記の諸条
件を満たすものであれば、アクリル系粘着剤、シリコ−
ン系粘着剤の外、エポキシ系等の使用も可能であるが、
耐熱性に優れたシリコ−ン系を使用することが好まし
い。前記剥離力の要件を充足させるために必要に応じ耐
熱性の充填剤（例えば、ガラスビ−ズ、各種無機フィラ
−、耐熱有機フィラ−等）を添加することができる。樹
脂封止時の加熱で発泡して剥離力が４００ｇｆ／テ−プ
巾２０ｍｍ以下になる発泡性粘着剤を使用することもで
きる。
【００１４】上記支持基材の厚みは５〜２５０μｍ、好
ましくは５〜１００μｍとされる（５μｍ未満では折れ
や裂けや浮き等が発生し易く作業性が低下する。２５０
μｍを越えると金型から樹脂への熱伝達効率が低下す
る）。
【００１５】前記粘着剤層の厚みは２〜１００μｍ、好
ましくは５〜７５μｍとされる（２μｍ未満では塗工が
困難であり、接着不良や浮きが発生し易い。１００μｍ
を越えると、塗工が困難であり、側面に糊がはみ出し異
物が付着し易くなり、加熱時でのガス発生量が多くな
る）。
【００１６】前記粘着剤層は、凝集破壊による糊残りを
生じさせることなく界面破壊で糊残りなく剥離させるよ
うに、また接着力を低く調整するために適宜架橋するこ
とができる。
【００１７】上記支持基材と粘着剤層との層間剥離を防
止するために、必要に応じ下塗を施したり表面凹凸処
理、例えばスパッタ処理を施すこともできる。
【００１８】上記樹脂封止時の加熱効率を高めるため
に、粘着剤層に熱伝導性粒子、例えばチッ化ホウ素を添
加することもできる。
【００１９】上記半導体装置の製造中に摩擦静電気が発
生するが、静電気ショックによるチップの破壊が懸念さ
れる場合は、支持体を導電材とし、粘着剤層を導電性粒
子、例えばカ−ボニッケルやカ−ボンブラックの添加に
より導電性とすることができる。
【００２０】本発明はＴＡＢ方式にも適用でき、フィル
ムキャリヤテ−プ（例えば、フィルポリイミドフィルム
に銅箔フィンガ−を設けたもの）の裏面側に粘着テ−プ
を貼着し、この粘着テ−プ付きフィルムキャリヤテ−プ
の各デバイスホ−ルに半導体チップを配して粘着固定
し、このチップとフィルムキャリヤテ−プのフィンガ−
との間をＡｕ−Ｓｎ共晶ボンディングし、次いで、樹脂
封止工程において金型の各キャビティに半導体チップを
収容し、トランスファ−射出成形により樹脂封止を行
い、而るのち、フィルムキャリヤテ−プをトリミングし
て樹脂封止半導体チップを得ることにより実施すること
もできる。
【００２１】
【実施例】〔比較例１〕粘着テ−プを貼着していないリ
−ドフレ−ム（Ｃｕ系，ステッチ数１００本）単体にチ
ップをボンディングし、金型に挾み１８０℃×２０ｋｇ
／ｃｍ２で樹脂封止を行ったところ、樹脂漏れが発生し
た。
【００２２】〔実施例１〕シリコ−ン系粘着剤１００重
量部に白金触媒０．５重量部を均一に混合し、これを厚
み２５μｍのポリイミドフィルムに塗布し、１３０℃×
５分にて加熱乾燥して粘着剤層厚み１０μｍの粘着テ−
プを作成した。この粘着テ−プの２００℃での熱収縮率
〔テ−プ長さ３００ｍｍ、巾１９ｍｍ、標線間距離２０
０ｍｍのテ−プサンプルを２００℃にて２時間放置した
ときの熱収縮率〕は０．５％以下、２３℃での初期粘着
力は６０ｇｆ／２０ｍｍ、２００℃で１時間後の粘着力
は１８０ｇｆ／２０ｍｍ、２００℃で５時間後の粘着力
は２００ｇｆ／２０ｍｍであった。この粘着テ−プを比
較例１で使用したものと同じリ−ドフレ−ムに貼着し、
比較例と同様に樹脂封止し、次いで粘着テ−プを剥離し
たところ、樹脂漏れは無く、またリ−ドフレ−ムの変形
も観られなかった。
【００２３】〔実施例２〕粘着テ−プに、２００℃での
熱収縮率が０．５％以下、２３℃での初期粘着力が５０
０ｇｆ／２０ｍｍ、２００℃で１時間後の粘着力が５５
０ｇｆ／２０ｍｍ、２００℃で５時間後の粘着力が５５
０ｇｆ／２０ｍｍの既存のシリコ−ン粘着テ−プ（粘着
剤層厚み３０μｍ、基材厚み２５μｍ）を使用した以
外、実施例１と同様にして樹脂封止した。粘着テ−プの
粘着力が実施例１に較べ高く粘着テ−プの剥離時リ−ド
フレ−ムがやや変形したが、樹脂漏れは生じなかった。
【００２４】この実施例から、粘着テ−プに、樹脂封止
後での接着力が４００ｇｆ／２０ｍｍ以下のものを使用
することの有利性が確認できる。
【００２５】〔比較例２〕粘着テ−プに、２００℃での
熱収縮率が７．５％以下、２３℃での初期粘着力が７０
０ｇｆ／２０ｍｍ、２００℃で１時間後の粘着力が７５
０ｇｆ／２０ｍｍ、２００℃で５時間後の粘着力が７５
０ｇｆ／２０ｍｍの既存のシリコ−ン粘着テ−プ（粘着
剤層厚み３０μｍ、基材厚み２５μｍ）を使用した以
外、実施例１と同様にして樹脂封止したところ、樹脂漏
れが発生した。また、樹脂封止中にリ−ドフレ−ムに変
形が生じた。このことから、本発明において粘着テ−プ
に、樹脂封止時の熱収縮率が３％以下のものを使用する
ことの意義が確認できた。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、リ−ドフレ−ムまたは
フィルムキャリヤテ−プに半導体チップをボンディング
し、次いで半導体チップを金型を使用して樹脂封止する
場合、リ−ドフレ−ム等と金型との接触界面の面積を充
分に小さくでき、それだけキャビティ個数を多くできる
から、１ショット当たりの封止チップ個数を多くでき、
樹脂封止効率を向上できる。また、樹脂封止でのボンデ
ィング箇所の破損をよく防止でき、優れた歩留りで樹脂
封止できる。更に、リ−ドフレ−ムのステッチへの異物
の侵入防止、傷発生の防止、樹脂漏れに起因するダスト
の発生防止などにより樹脂封止品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体チップの樹脂封止方法の一
例を示す図面である。
【図２】図１におけるリ−ドフレ−ムを示す図面であ
る。
【図３】図１の（ハ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図で
ある。
【符号の説明】
１ リ−ドフレ−ム ２ 粘着テ−プ Ａ 粘着テ−プ付きリ−ドフレ−ム ３ 半導体チップ ｐ 樹脂封止 ４ 金型
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA01 BA05 CA21 FA06 FA09 5F061 AA01 BA01 BA05 CA21 DD14 EA03 5F067 AA09 DE01 DE14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リ−ドフレ−ムに粘着テ−プを貼着し、こ
    の粘着テ−プ付きフレ−ムに半導体チップをボンディン
    グし、次いで半導体チップを金型により樹脂封止し、而
    るのち、粘着テ−プを剥離する方法であり、粘着テ−プ
    の樹脂封止時の熱収縮率が３％以下であることを特徴と
    する半導体チップの樹脂封止方法。
  2. 【請求項２】請求項１において、リ−ドフレ−ムに代え
    テ−プキャリヤフィルムを使用する半導体チップの樹脂
    封止方法。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の半導体チップの樹
    脂封止方法において使用する粘着テ−プであり、樹脂封
    止時の熱収縮率が３％以下であるリ−ドフレ−ム等貼着
    用粘着テ−プ。
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