JP2001223230A - 電子部品、電子部品の樹脂封止方法、及び樹脂封止装置 - Google Patents

電子部品、電子部品の樹脂封止方法、及び樹脂封止装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フリップチップ方式の半導体チップが装着さ
れた基板を、短時間に樹脂封止して電子部品を製造す
る。 【解決手段】 樹脂封止装置に、基板１が載置される可
動下型２５と、可動下型２５を昇降させる昇降機構３０
と、基板１又は完成した電子部品が載置された状態で可
動下型２５を水平方向に移動させる搬出機構３１と、可
動下型２５が上昇した状態で基板１の周縁部が当接され
る中間型８Ｃと、中間型８Ｃと基板１との上に張設され
る樹脂フィルム１０と、樹脂フィルム１０を供給し張設
するフィルム張設機構２９と、樹脂フィルム１０を介し
て半導体チップ２の背面を押圧するチップ用金型１８
と、樹脂フィルム１０を介して中間型８Ｃの上面を押圧
する上型６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品、電子部
品の樹脂封止方法、及び樹脂封止装置に関するものであ
って、特に、フリップチップ方式によって基板に半導体
チップが装着された構造を有する電子部品、電子部品の
樹脂封止方法、及び樹脂封止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラスエポキシ基板等のプリント
基板（以下、基板という。）に、フリップチップ方式に
よって装着された半導体チップを樹脂封止して電子部品
を製造する場合には、次のような工程によって行ってい
た。まず、半導体チップが装着された基板を、ステージ
上に載置する。次に、常温において液状である熱硬化性
樹脂、例えばエポキシ樹脂を、ディスペンサを使用して
半導体チップの一辺に沿って塗布する。次に、毛細管現
象を利用して、基板と半導体チップとの隙間全体にエポ
キシ樹脂を浸透させて、更に半導体チップの他の辺に沿
ってフィレットを形成する。次に、加熱することによ
り、エポキシ樹脂を硬化させる。以上の工程により、基
板と半導体チップとの隙間、及び半導体チップの各辺に
沿った領域において、封止樹脂を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フリッ
プチップ方式における上記従来の樹脂封止によれば、以
下のような問題があった。まず、毛細管現象を利用して
基板と半導体チップとの隙間全体にエポキシ樹脂を浸透
させるので、浸透するのに長時間が必要になり、作業時
間が増加する。また、封止樹脂の寸法精度が不十分にな
るおそれがある。これらの問題は、近年、電子機器の軽
薄短小化に伴い、電子部品に対する小型化の要求がます
ます強くなっていることに伴い、いっそう顕著になって
きた。すなわち、基板と半導体チップとの隙間がますま
す狭くなり、基板と半導体チップとの電極同士を電気的
に接続するバンプ数がますます多くなっていることか
ら、エポキシ樹脂が浸透するためには長時間を必要とす
るからである。更に、電子部品の小型化に伴い、要求さ
れる寸法精度が厳しくなっている。また、常温で液状の
熱硬化性樹脂は、常温において徐々にではあるが硬化が
進行し、使用している間に粘度が変化するので、常に吐
出量をチェックする必要があり、作業性に問題がある。
また、常温で液状の熱硬化性樹脂を保管する場合には−
４０℃以下の雰囲気中で保管する必要があり、使用前に
は熱硬化性樹脂の温度を常温にまで戻す必要がある等の
材料の取扱いに制約がある。加えて、常温で液状の熱硬
化性樹脂は、通常のトランスファ成形において使用する
常温で固体状の熱硬化性樹脂よりも高価である。
【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、トランスファ成形によって液状の熱
硬化性樹脂を注入することにより、高品質な電子部品
と、その電子部品を短時間に樹脂封止する樹脂封止方
法、及び樹脂封止装置とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明に係る電子部品は、基板と該基板に
装着された半導体チップとが樹脂封止された電子部品で
あって、基板の一方の面と半導体チップの主面とにおい
て互いに対向して各々設けられている電極同士を電気的
に接続するバンプと、基板と半導体チップとの間の空間
と、半導体チップの側面とを覆う封止樹脂とを備えると
ともに、半導体チップにおける主面に対向する背面が封
止樹脂から露出しており、かつ、封止樹脂は金型が型締
めされることにより半導体チップを含むように設けられ
たキャビティに注入された溶融樹脂が硬化して形成され
たことを特徴とする。
【０００６】これによれば、キャビティに注入された溶
融樹脂が硬化して封止樹脂が形成される。したがって、
電子部品の封止樹脂が良好な寸法精度を有する。加え
て、半導体チップの背面が露出しているので、電子部品
の放熱特性が向上する。
【０００７】また、本発明に係る電子部品は、上述した
電子部品において、基板の一方の面と半導体チップの主
面との少なくとも一方において設けられ、バンプの溶融
温度においても軟化するに至らない物質からなるととも
に、バンプの高さ以下の突出寸法を有する突出部を更に
備えたことを特徴とする。
【０００８】これによれば、樹脂封止する工程で溶融樹
脂を加熱し硬化させる際に、バンプが軟化した場合にお
いても、半導体チップを介して受ける圧力は、バンプだ
けでなく突出部にも分散して印加されるとともに、基板
と半導体チップとの間隙は、突出部の突出寸法より小さ
くなることはない。したがって、軟化したバンプの変形
や、隣接するバンプとの短絡という不良を防止できる。
【０００９】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止方
法は、基板と該基板に装着された半導体チップとを樹脂
封止して電子部品を形成する電子部品の樹脂封止方法で
あって、対向する金型群が有する金型上に、半導体チッ
プの主面側が装着された基板を載置する工程と、金型群
の型合わせ面において、平面視した場合に空隙を設けて
半導体チップをとり囲むように設けられた複数の中間型
と、基板における半導体チップが装着された面とを接触
させる工程と、各中間型の上面と半導体チップにおける
主面に対向する背面とに接して樹脂フィルムを張設する
工程と、金型群を型締めすることにより、樹脂フィルム
を介して各中間型の上面及び半導体チップの背面を押圧
するとともに、樹脂フィルムと各中間型と基板とに囲ま
れ半導体チップを含む空間からなるキャビティを形成す
る工程と、中間型のうちの少なくとも１つが有する樹脂
流路を経由してキャビティに溶融樹脂を注入する工程
と、注入された溶融樹脂を硬化させて封止樹脂を形成す
る工程と、金型群を型開きする工程と、各中間型の上面
及び半導体チップの背面から樹脂フィルムを剥離する工
程と、封止樹脂と各中間型とを引き離す工程と、基板と
半導体チップとが樹脂封止されるとともに半導体チップ
の背面が露出した電子部品を取り出す工程とを備えたこ
とを特徴とする。
【００１０】これによれば、キャビティに注入した溶融
樹脂を硬化させて封止樹脂を形成するので、毛細管現象
を利用する場合に比較して、短時間に樹脂封止を行うこ
とができる。また、樹脂フィルムと中間型と基板とに囲
まれたキャビティに溶融樹脂を注入するので、溶融樹脂
の粘度が低い場合であっても、金型群と中間型との隙間
への溶融樹脂の進入を防止できる。
【００１１】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止方
法は、上述した樹脂封止方法において、接触させる工程
では、基板の外側から半導体チップに向かって複数の中
間型を前進させることを特徴とする。
【００１２】これによれば、基板上において複数の中間
型が半導体チップを取り囲んだ状態で、複数の中間型を
基板に接触させて配置できる。
【００１３】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止方
法は、上述した樹脂封止方法において、接触させる工程
では、中間型の下面に向かって基板が載置された金型を
上昇させることを特徴とする
【００１４】これによれば、基板上において複数の中間
型が半導体チップを取り囲んだ状態で、基板を複数の中
間型の下面に接触させて配置できる。
【００１５】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止方
法は、上述した樹脂封止方法において、キャビティを形
成する工程では、各中間型を押圧する金型とは独立して
移動自在に設けられた金型が、半導体チップの背面を押
圧することを特徴とする。
【００１６】これによれば、注入された溶融樹脂を加熱
して硬化させ封止樹脂を形成する際に、半導体チップを
適正な圧力で押圧する。したがって、バンプが必要以上
に押圧されて軟化・変形することを防止できる。
【００１７】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止方
法は、上述した樹脂封止方法において、各中間型の上面
には傾斜部を設け、かつ、金型群には傾斜部に対向する
別の傾斜部を設けるとともに、キャビティを形成する工
程では、各中間型と別の傾斜部が設けられた金型とが傾
斜部及び別の傾斜部において樹脂フィルムを挟んで伸長
させることにより該樹脂フィルムのしわを防止すること
を特徴とする。
【００１８】これによれば、型締めが完了する直前に、
傾斜部が樹脂フィルムを挟んで伸長させる。したがっ
て、キャビティを構成する領域で、樹脂フィルムのしわ
を確実に防止するので、電子部品の外観不良を減らすこ
とができる。
【００１９】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止方
法は、上述した樹脂封止方法において、溶融樹脂を注入
する工程よりも前に、キャビティを減圧する工程を更に
備えたことを特徴とする。
【００２０】これによれば、予め減圧されたキャビティ
に対して、溶融樹脂を低い圧力で注入することになる。
したがって、低粘度の溶融樹脂を使用することが可能に
なるので、基板と半導体チップとの隙間が小さく、か
つ、バンプの数が多い場合であっても、フリップチップ
方式の半導体チップのアンダーフィルを確実に行うこと
ができる。加えて、封止樹脂においてボイドの発生を抑
制することができる。
【００２１】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止装
置は、互いに対向して設けられた金型群を使用して、基
板と該基板に装着された半導体チップとを樹脂封止して
電子部品を形成する電子部品の樹脂封止装置であって、
半導体チップの主面側が装着された基板が載置される、
金型群が有する一部の金型と、一部の金型に対向して設
けられた、金型群における他の金型と、進退自在に設け
られているとともに、平面視した場合に空隙を設けて半
導体チップを取り囲み、基板に接する複数の中間型と、
各中間型の上面と半導体チップにおける主面に対向する
背面とに接して樹脂フィルムを張設するフィルム張設機
構と、金型群が型締めされた状態において、樹脂フィル
ムと各中間型と基板とに囲まれ半導体チップを含む空間
からなるキャビティに、中間型のうちの少なくとも１つ
に設けられた樹脂流路を経由して溶融樹脂を注入する樹
脂注入機構と、溶融樹脂が硬化して形成された封止樹脂
から半導体チップの背面が露出した電子部品を搬出する
搬出機構とを備えているとともに、金型群が型締めされ
た状態においては、他の金型が樹脂フィルムを介して各
中間型の上面と半導体チップの背面とを押圧することを
特徴とする。
【００２２】これによれば、キャビティに注入した溶融
樹脂を硬化させて封止樹脂が形成されるので、毛細管現
象を利用する場合に比較して、短時間に樹脂封止できる
樹脂封止装置になる。また、樹脂フィルムと中間型と基
板とに囲まれたキャビティに溶融樹脂が注入されるの
で、溶融樹脂の粘度が低い場合であっても、金型群と中
間型との隙間への溶融樹脂の進入が防止される。
【００２３】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止装
置は、互いに対向して設けられた金型群を使用して基板
と該基板に装着された半導体チップとを樹脂封止して電
子部品を形成する電子部品の樹脂封止装置であって、半
導体チップの主面側が装着された基板が載置される、金
型群が有する一部の金型と、一部の金型に対向して設け
られた金型群における他の金型と、一部の金型と他の金
型との間に設けられ平面視した場合に空隙を設けて半導
体チップを取り囲む複数の中間型と、基板が載置された
一部の金型を昇降させる昇降機構と、各中間型の上面に
接して樹脂フィルムを張設するフィルム張設機構と、基
板が載置された一部の金型が上昇し、かつ、金型群が型
締めされた状態において、樹脂フィルムと各中間型と基
板とに囲まれ半導体チップを含む空間からなるキャビテ
ィに、中間型のうちの少なくとも１つに設けられた樹脂
流路を経由して溶融樹脂を注入する樹脂注入機構と、溶
融樹脂が硬化して形成された封止樹脂から半導体チップ
の背面が露出した電子部品を、一部の金型に基板が載置
された状態で搬出する搬出機構とを備えているととも
に、基板が載置された一部の金型が上昇し、かつ、金型
群が型締めされた状態においては、他の金型が樹脂フィ
ルムを介して各中間型の上面と半導体チップの背面とを
押圧することを特徴とする。
【００２４】これによっても、キャビティに注入した溶
融樹脂を硬化させて封止樹脂が形成されるので、毛細管
現象を利用する場合に比較して、短時間に樹脂封止でき
る樹脂封止装置になる。また、樹脂フィルムと中間型と
基板とに囲まれたキャビティに溶融樹脂が注入されるの
で、溶融樹脂の粘度が低い場合であっても、金型群と中
間型との隙間への溶融樹脂の進入が防止される。
【００２５】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止装
置は、上述した樹脂封止装置において、他の金型は、各
々独立して動作可能に設けられた、各中間型の上面を押
圧する金型と半導体チップの背面を押圧する金型とから
なることを特徴とする。
【００２６】これによれば、半導体チップが適正な圧力
で押圧される。したがって、注入された溶融樹脂が加熱
され硬化して封止樹脂が形成される際に、バンプが必要
以上に押圧されて軟化・変形することを防止できる。
【００２７】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止装
置は、上述した樹脂封止装置において、各中間型の上面
には傾斜部が設けられ、かつ他の金型には傾斜部に対向
する別の傾斜部が設けられているとともに、金型群が型
締めされた状態においては、各中間型と他の金型とによ
って、傾斜部及び別の傾斜部において樹脂フィルムが挟
まれて伸長されていることを特徴とする。
【００２８】これによれば、型締めが完了する直前に、
傾斜部によって樹脂フィルムが挟まれて伸長される。し
たがって、キャビティを構成する領域で、樹脂フィルム
のしわが確実に防止されるので、電子部品の外観不良を
更に低減する樹脂封止装置になる。
【００２９】また、本発明に係る電子部品の樹脂封止装
置は、上述した樹脂封止装置において、キャビティを減
圧する減圧機構を更に備えたことを特徴とする。
【００３０】これによれば、予め減圧されたキャビティ
に対して、溶融樹脂が低い圧力で注入される。したがっ
て、低粘度の溶融樹脂を使用できるので、基板と半導体
チップとの隙間が小さく、かつ、バンプの数が多い場合
であっても、フリップチップ方式の半導体チップのアン
ダーフィルを確実に行う樹脂封止装置になる。更に、封
止樹脂においてボイドの発生が抑制される。
【００３１】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態に係る電子部品を、図１を参照しながら説明
する。図１は、本実施形態に係る電子部品を示す断面図
である。図１において、１はガラスエポキシ等からなる
基板、２は基板１上に載置された半導体チップである。
３は、基板１と半導体チップ２との電極同士（いずれも
図示なし）を電気的に接続する、半田等からなるバンプ
である。４は、基板１と半導体チップ２との間の隙間に
充填され、半導体チップ２の側面を覆うとともに、半導
体チップ２の背面、すなわちバンプ３が接続されていな
い面を露出するように設けられている封止樹脂である。
この封止樹脂４は、金型（図示なし）が型締めされるこ
とによって、半導体チップ２を含むように設けられたキ
ャビティ（図示なし）に、溶融樹脂が注入された後に硬
化して形成されたものである。基板１、半導体チップ
２、バンプ３、及び封止樹脂４は、併せて電子部品５を
構成する。
【００３２】図１に示された電子部品を樹脂封止して製
造する樹脂封止装置を、図２を参照して説明する。図２
は、本実施形態に係る樹脂封止装置が型締めした状態を
示す断面図である。図２において、６は上型、７は下型
であって、併せて樹脂封止用の金型群を構成する。８Ａ
及び９Ａは、上型６と下型７との間に進退自在に設けら
れ、前進した際には基板１の上面において周縁部に接す
る中間型である。１０は、中間型８Ａ及び９Ａの上面
と、半導体チップ２の背面とに接するように張設された
樹脂フィルムである。１１は、下型７に設けられ基板１
が載置される凹部である。１２は、基板１と各中間型８
Ａ，９Ａと樹脂フィルム１０とに囲まれ、半導体チップ
２の側面からは所定の間隙を設けて、半導体チップ２を
含むようにして形成された空間からなるキャビティであ
る。１３は、中間型８Ａに設けられ、溶融樹脂（図示な
し）をキャビティ１２に注入するゲートである。１４
は、中間型８Ａに設けられ、溶融樹脂がゲート１３に向
かって流動する樹脂流路である。１５は、中間型９Ａに
設けられ、キャビティ１２に連通するエアーベントであ
る。
【００３３】また、図２には示されていないが、この樹
脂封止装置には、固形の樹脂タブレットを収容するポッ
トと、樹脂タブレットが加熱されて生成された溶融樹脂
を加圧して樹脂流路１４に供給するプランジャが設けら
れている。また、樹脂フィルム１０を供給して張設する
とともに使用後の樹脂フィルム１０を巻き取る、リール
と駆動部とを備えたフィルム張設機構が設けられてい
る。加えて、樹脂封止された電子部品を吸着して、凹部
１１から取り出して所定の位置まで搬出する搬出機構が
設けられている。
【００３４】図２に示された樹脂封止装置の動作を、図
３及び図４を参照して説明する。図３（１）〜（３）
は、本実施形態に係る樹脂封止装置による、中間型を移
動させる工程から上型を下降させる工程までをそれぞれ
示す断面図である。まず、図３（１）に示すように、上
型６と下型７とが型開きした状態で、チップ２がバンプ
３を介して装着された基板１が、凹部１１に載置されて
いる。そして、中間型８Ａ，９Ａが、下型７の型面に沿
って半導体チップ２に向かって移動する。次に、図３
（２）に示すように、中間型８Ａ，９Ａが、基板１の上
面において周縁部に接するとともに、半導体チップ２の
側面に対して所定の間隙を設けて停止した後に、樹脂フ
ィルム１０を下降させる。次に、図３（３）に示すよう
に、樹脂フィルム１０を、半導体チップ２の背面と中間
型８Ａ，９Ａの上面とに接触させ、かつ張設させた状態
で、上型６が下降して、上型６と下型７とを型締めす
る。
【００３５】図４（１）〜（３）は、本実施形態に係る
樹脂封止装置による、溶融樹脂を注入する工程から電子
部品を取り出す工程までをそれぞれ示す断面図である。
図４（１）に示すように、樹脂フィルム１０を介して、
上型６が、中間型８Ａ及び９Ａの上面と半導体チップ２
の背面とを押圧している。この状態で、プランジャ（図
示なし）によって、樹脂流路１４及びゲート１３を経由
して、図中の矢印で示すように溶融樹脂をキャビティ１
２に注入する。ここで、溶融樹脂が注入されるのに伴
い、キャビティ１２内の空気は、エアーベントを介して
キャビティ１２の外へ排出される。次に、加熱された金
型により、キャビティ１２に注入された溶融樹脂を例え
ば１７５℃程度の温度で加熱して硬化させ、封止樹脂４
を形成する。その後に、図４（２）に示すように、上型
６が上昇して上型６と下型７とを型開きし、樹脂フィル
ム１０を上昇させて半導体チップ２の背面と中間型８
Ａ，９Ａの上面とから剥離させる。更に、中間型８Ａ，
９Ａが、下型７の型面に沿って、封止樹脂４から離れる
ようにして移動する。次に、図４（３）に示すように、
電子部品５の上にチャック１６が移動する。そして、電
子部品５を、吸着用管路１７によって吸着し、凹部１１
から取り出して、所定の位置、例えばトレイまで搬送す
る。
【００３６】以上説明したように、本実施形態に係る電
子部品によれば、封止樹脂４がトランスファ成形によっ
て成形され、その封止樹脂４から半導体チップ２の背面
が露出する。これにより、キャビティ１２に注入された
溶融樹脂が硬化するので、完成後の封止樹脂４は極めて
良好で安定した寸法精度を有する。加えて、半導体チッ
プ２の背面が露出しているので、電子部品５を使用する
際の放熱特性が向上する。更に、本実施形態に係る樹脂
封止方法及び樹脂封止装置によれば、トランスファ成形
によって溶融樹脂を加圧してキャビティ１２に注入させ
るので、短時間に樹脂封止を行うことができる。また、
基板１と各中間型８Ａ，９Ａと樹脂フィルム１０とに囲
まれ、半導体チップ２を含むようにして形成されたキャ
ビティ１２に、溶融樹脂を注入して硬化させる。これに
より、基板１と半導体チップ２との間隙に溶融樹脂を確
実に注入させるために低粘度の樹脂を使用する場合にお
いても、上型６と中間型８Ａ，９Ａとの隙間への溶融樹
脂の進入を防止できる。また、安価な固形の樹脂タブレ
ットを加熱溶融させて使用するので、材料の保管や取扱
いが簡便になり、工程における粘度管理が容易になると
ともに、材料費を低減することができる。
【００３７】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法を、図５を参照
して説明する。図５は、本実施形態に係る樹脂封止装置
が型締めした状態を示す断面図である。本実施形態にお
いては、上型６に設けられた貫通孔に、上型６とは独立
して動作するチップ用金型１８が設けられている。図５
の樹脂封止装置は、以下のようにして動作する。まず、
半導体チップ２の背面と中間型８Ａ，９Ａの上面とに樹
脂フィルム１０が張設された状態で、チップ用金型１８
が下降して、樹脂フィルム１０を介して半導体チップ２
の背面を押圧する。その後に、上型６が下降して、樹脂
フィルム１０を介して中間型８Ａ，９Ａの上面を押圧す
る。
【００３８】本実施形態に係る樹脂封止装置によれば、
第１の実施形態の場合と同様の効果の他に、次のような
効果を生ずる。まず、半導体チップ２の背面を押圧する
チップ用金型１８を、中間型８Ａ，９Ａの上面を押圧す
る上型６とは独立に設けている。これにより、半導体チ
ップ２を適正な圧力で押圧することができる。したがっ
て、注入された溶融樹脂を１７５℃程度の温度で加熱し
て硬化させ封止樹脂４を形成する際に、半田からなるバ
ンプ３が必要以上に押圧されて軟化・変形することを防
止できる。また、それぞれ樹脂フィルム１０を介して、
チップ用金型１８が半導体チップ２を押圧した後に、上
型６が中間型８Ａ，９Ａを押圧するので、キャビティ１
２を構成する領域で、樹脂フィルム１０のしわを防止で
きる。したがって、電子部品の外観不良を減らすことが
できる。
【００３９】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法を、図６を参照
して説明する。図６は、本実施形態に係る樹脂封止装置
が型締めした状態を示す断面図である。本実施形態にお
いては、中間型８Ｂ，９Ｂに傾斜部２０が、上型１９の
型面において傾斜部２０に対向する部分に傾斜部２１
が、それぞれ半導体チップ２を囲むように環状に設けら
れている。そして、傾斜部２０，２１は、型締めした状
態でこれら傾斜部２０，２１の間に樹脂フィルム１０を
挟むことができるような位置と角度とをもって、形成さ
れている。図６の樹脂封止装置が動作する際には、型締
めが完了する直前に、上型１９が下降するのに伴って傾
斜部２０，２１が樹脂フィルム１０を挟んで伸長させ
る。このことによって、キャビティ１２を構成する領域
で、樹脂フィルム１０のしわを確実に防止できる。した
がって、電子部品の外観不良を更に減らすことができ
る。
【００４０】（第４の実施形態）本発明の第４の実施形
態に係る電子部品を、図７及び図８を参照しながら説明
する。図７は、本実施形態に係る電子部品を樹脂封止す
る際に、溶融樹脂をキャビティに注入する直前の状態を
示す断面図である。図７において、電子部品を構成する
基板１の上面には、突出部２２が設けられている。突出
部２２は、半田等からなるバンプ３を介して基板１に半
導体チップ３を装着する工程で、バンプ３を溶融する際
の加熱温度でも軟化せず、かつ、樹脂封止する工程で溶
融樹脂を加熱し硬化させる際の加熱温度でも軟化しない
材料で形成されている。また、突出部２２の突出寸法
は、バンプ３の高さと同じかそれよりわずかに低くなる
ようにして形成されている。この突出部２２は、例え
ば、次のようにして基板１を処理することによって、形
成される。すなわち、突出部２２は、基板１上で配線パ
ターンがない領域において、Ｃｕからなるダミーパター
ンの上に、めっき法によってＣｕを所定の厚さまで付着
させることによって形成される。また、基板１上に、予
め格子状に形成された、例えばポリイミド等の耐熱性の
樹脂材料を載置してもよい。また、スクリーン印刷法に
よって、基板１上に、耐熱性の樹脂材料を格子状に形成
してもよい。
【００４１】これによれば、樹脂封止する工程で溶融樹
脂を加熱し硬化させる際にバンプ３が軟化した場合にお
いても、半導体チップ２を介してバンプ３が受ける圧力
は、バンプ３だけでなく突出部２２にも分散して印加さ
れるとともに、基板１と半導体チップ２との間隙は、突
出部２２の突出寸法より小さくなることはない。したが
って、軟化したバンプ３が変形して、最悪の場合には隣
接するバンプ３と短絡するという不良を防止することが
できる。以上の本実施形態の説明においては、突出部２
２を基板１上に形成したが、これに代えて、又はこれに
加えて、半導体チップ２におけるバンプ３が形成される
面と同じ面に形成してもよい。
【００４２】（第５の実施形態）本発明の第５の実施形
態に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法を、図３と図４
と図８とを参照して説明する。図８は、本実施形態に係
る樹脂封止装置が型締めする前の状態を示す断面図であ
る。本実施形態は、キャビティ１２を減圧する減圧機構
を設けたものである。図８において、２３は下型７に設
けられ減圧ポンプ（図示なし）に接続されている排気用
管路、２４は基板１と各中間型８Ａ，９Ａと樹脂フィル
ム１０とに囲まれた閉空間である。本実施形態に係る樹
脂封止装置は、次のように動作する。まず、図３（１）
において中間型８Ａ，９Ａを移動させる前に、半導体チ
ップ２の背面と各中間型８Ａ，９Ａの上面とに樹脂フィ
ルム１０を接触させる。次に、排気用管路２３を介して
閉空間２４を減圧する。次に、中間型８Ａ，９Ａを移動
させて、図３（３）に示されたキャビティ１２を形成
し、以下、図４に示された動作と同様に動作する。
【００４３】これによれば、予め減圧されたキャビティ
１２に対して、低い圧力で溶融樹脂を注入することにな
る。したがって、低粘度の溶融樹脂を使用することが可
能になるので、基板１と半導体チップ２との隙間が小さ
く、かつ、バンプ３の数が多い場合であっても、フリッ
プチップ方式の半導体チップ２のアンダーフィルを確実
に行うことができる。加えて、封止樹脂において、ボイ
ドの発生を抑制することができる。
【００４４】（第６の実施形態）本発明の第６の実施形
態に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法を、図９と図１
０とを参照して説明する。図９は、本実施形態に係る樹
脂封止装置が型締めした状態を示す断面図である。図９
において、８Ｃ，９Ｃは、基板１の周縁部に接するよう
にして固定された中間型である。そして、２５は基板１
が載置され昇降可能な可動下型、２６は溶融樹脂（図示
なし）を押圧してキャビティ１２に注入するプランジ
ャ、２７はキャビティ１２内を外気から遮断するための
シールブロック、２８は中間型９Ｃとシールブロック２
７との間に設けられたシール部材である。
【００４５】図９の樹脂封止装置は、次のようにして動
作する。まず、基板１が載置された可動下型２５が上昇
して、中間型８Ｃ，９Ｃの下面に対して基板１の上面を
突き当てる。次に、キャビティ１２を減圧した後にシー
ルブロック２７を下降させ、更に、チップ用金型１８と
上型６とを順次下降させる。これにより、図９の手前と
奥との間で張設された樹脂フィルム１０が、傾斜部２
０，２１によって伸長されるので、樹脂フィルム１０の
しわを防止できる。次に、基板１と中間型８Ｃ，９Ｃと
樹脂フィルム１０とによって形成されたキャビティ１２
に、プランジャ２６によって溶融樹脂を注入させた後
に、これを硬化させて封止樹脂を形成する。次に可動下
型２５を下降させて、中間型８Ｃ，９Ｃから封止樹脂を
引き離した後に、電子部品を取り出す。
【００４６】図１０は、図９の樹脂封止装置の全体的な
構成を示す説明図である。図１０において、２９は樹脂
フィルム１０を供給し、中間型８Ｃと半導体チップ２と
の上に張設するフィルム張設機構、３０は可動下型２５
を昇降させる昇降機構、３１は可動下型２５を水平方向
に移動させて電子部品を取り出す搬出機構、３２は基板
１を可動下型２５に供給するとともに、電子部品をトレ
イに搬送するローダ／アンローダである。
【００４７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、トランスファ成形によって溶融樹脂を加圧してキャ
ビティ１２に注入させるので、短時間に樹脂封止を行う
ことができる。また、基板１と半導体チップ２との間隙
に溶融樹脂を確実に注入させるために低粘度の樹脂を使
用する場合においても、上型６と中間型８Ｃ，９Ｃとの
隙間への溶融樹脂の進入を防止できる。また、安価な固
形の樹脂タブレットを加熱溶融させて使用するので、材
料の保管や取扱いが簡便になり、工程における粘度管理
が容易になるとともに、材料費を低減することができ
る。また、キャビティ１２を構成する領域で、樹脂フィ
ルム１０のしわを防止できるので、電子部品の外観不良
を減らすことができる。また、キャビティ１２を減圧す
ることによって、低い圧力で溶融樹脂を注入できるの
で、フリップチップ方式の半導体チップ２のアンダーフ
ィルを確実に行うことができる。加えて、封止樹脂にお
いて、ボイドの発生を抑制することができる。
【００４８】なお、ここまでの各実施形態の説明におい
ては、１枚の基板に１個の半導体チップが装着される例
を説明したが、１枚の基板に複数個の半導体チップが装
着され、樹脂封止後に基板を分割して複数の電子部品を
形成する場合においても、同様に本発明を適用すること
ができる。
【００４９】また、１個のプランジャに対して１個のキ
ャビティを設けた場合について説明したが、これに限ら
ず、１個のプランジャに対して複数個のキャビティを設
けてもよい。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、封止樹脂の寸法精度が
良好で、かつ、放熱特性が良好な電子部品になる。ま
た、キャビティに注入した溶融樹脂を硬化させて封止樹
脂を形成するので、毛細管現象を利用する場合に比較し
て、短時間に樹脂封止を行うことができる。また、注入
された溶融樹脂を加熱して硬化させ封止樹脂を形成する
際に、半導体チップを適正な圧力で押圧するので、バン
プが必要以上に押圧されて軟化・変形することを防止で
きる。また、型締めが完了する直前に、傾斜部が樹脂フ
ィルムを挟んで伸長させることにより、キャビティを構
成する領域で、樹脂フィルムのしわを確実に防止するの
で、電子部品の外観不良を減らすことができる。また、
予め減圧されたキャビティに対して、溶融樹脂を低い圧
力で注入するので、低粘度の溶融樹脂を使用することが
可能になる。したがって、フリップチップ方式の半導体
チップのアンダーフィルを確実に行うことができるとと
もに、封止樹脂においてボイドの発生を抑制することが
できる。これにより、高品質な電子部品と、その電子部
品を短時間に樹脂封止する樹脂封止方法、及び樹脂封止
装置とを提供できるという、優れた実用的な効果を奏す
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子部品を示す
断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止装置が
型締めした状態を示す断面図である。
【図３】（１）〜（３）は、図２の樹脂封止装置によ
る、中間型を移動させる工程から上型を下降させる工程
までの動作をそれぞれ示す断面図である。
【図４】（１）〜（３）は、図２の樹脂封止装置によ
る、溶融樹脂を注入する工程から電子部品を取り出す工
程までをそれぞれ示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止装置が
型締めした状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る樹脂封止装置が
型締めした状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る電子部品を樹脂
封止する際に、溶融樹脂をキャビティに注入する直前の
状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る樹脂封止装置が
型締めする前の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る樹脂封止装置が
型締めした状態を示す断面図である。
【図１０】図９の樹脂封止装置の全体的な構成を示す説
明図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 半導体チップ ３ バンプ ４ 封止樹脂 ５ 電子部品 ６，１９ 上型 ７ 下型 ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ 中間型 １０ 離型フィルム １１ 凹部 １２ キャビティ １３ ゲート １４ 樹脂流路 １５ エアーベント １６ チャック １７ 吸着用管路 １８ チップ用金型 ２０，２１ 傾斜部 ２２ 突出部 ２３ 排気用管路 ２４ 閉空間 ２５ 可動下型 ２６ プランジャ（樹脂注入機構） ２７ シールブロック ２８ シール部材 ２９ フィルム張設機構 ３０ 昇降機構 ３１ 搬出機構 ３２ ローダ／アンローダ P.L. 型合わせ面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｆターム(参考） 4F202 AD05 AD08 AH33 CA12 CB01 CB12 CK52 CM14 CM72 CP01 4F206 AD05 AD08 AH37 JA02 JB17 JF05 JQ81 5F061 AA01 BA03 CA21 DA01 DA08 DA15

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と該基板に装着された半導体チップ
    とが樹脂封止された電子部品であって、 前記基板の一方の面と前記半導体チップの主面とにおい
    て互いに対向して各々設けられている電極同士を電気的
    に接続するバンプと、 前記基板と前記半導体チップとの間の空間と、前記半導
    体チップの側面とを覆う封止樹脂とを備えるとともに、 前記半導体チップにおける前記主面に対向する背面が前
    記封止樹脂から露出しており、かつ、前記封止樹脂は金
    型が型締めされることにより前記半導体チップを含むよ
    うに設けられたキャビティに注入された溶融樹脂が硬化
    して形成されたことを特徴とする電子部品。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された電子部品におい
    て、 前記基板の一方の面と前記半導体チップの主面との少な
    くとも一方において設けられ、前記バンプの溶融温度に
    おいても軟化するに至らない物質からなるとともに、前
    記バンプの高さ以下の突出寸法を有する突出部を更に備
    えたことを特徴とする電子部品。
  3. 【請求項３】 基板と該基板に装着された半導体チップ
    とを樹脂封止して電子部品を形成する電子部品の樹脂封
    止方法であって、 対向する金型群が有する金型上に、前記半導体チップの
    主面側が装着された前記基板を載置する工程と、 前記金型群の型合わせ面において、平面視した場合に空
    隙を設けて前記半導体チップをとり囲むように設けられ
    た複数の中間型と、前記基板における前記半導体チップ
    が装着された面とを接触させる工程と、 前記各中間型の上面と前記半導体チップにおける前記主
    面に対向する背面とに接して樹脂フィルムを張設する工
    程と、 前記金型群を型締めすることにより、前記樹脂フィルム
    を介して前記各中間型の上面及び前記半導体チップの背
    面を押圧するとともに、前記樹脂フィルムと前記各中間
    型と前記基板とに囲まれ前記半導体チップを含む空間か
    らなるキャビティを形成する工程と、 前記中間型のうちの少なくとも１つが有する樹脂流路を
    経由して前記キャビティに溶融樹脂を注入する工程と、 前記注入された溶融樹脂を硬化させて封止樹脂を形成す
    る工程と、 前記金型群を型開きする工程と、 前記各中間型の上面及び前記半導体チップの背面から前
    記樹脂フィルムを剥離する工程と、 前記封止樹脂と前記各中間型とを引き離す工程と、 前記基板と前記半導体チップとが樹脂封止されるととも
    に前記半導体チップの背面が露出した電子部品を取り出
    す工程とを備えたことを特徴とする電子部品の樹脂封止
    方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載された電子部品の樹脂封
    止方法において、 前記接触させる工程では、前記基板の外側から前記半導
    体チップに向かって前記複数の中間型を前進させること
    を特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載された電子部品の樹脂封
    止方法において、 前記接触させる工程では、前記中間型の下面に向かって
    前記基板が載置された金型を上昇させることを特徴とす
    る電子部品の樹脂封止方法。
  6. 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載された電
    子部品の樹脂封止方法において、 前記キャビティを形成する工程では、前記各中間型を押
    圧する金型とは独立して移動自在に設けられた金型が、
    前記半導体チップの背面を押圧することを特徴とする電
    子部品の樹脂封止方法。
  7. 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載された電
    子部品の樹脂封止方法において、 前記各中間型の上面には傾斜部を設け、かつ、前記金型
    群には前記傾斜部に対向する別の傾斜部を設けるととも
    に、 前記キャビティを形成する工程では、前記各中間型と前
    記別の傾斜部が設けられた金型とが前記傾斜部及び別の
    傾斜部において前記樹脂フィルムを挟んで伸長させるこ
    とにより該樹脂フィルムのしわを防止することを特徴と
    する電子部品の樹脂封止方法。
  8. 【請求項８】 請求項３〜７のいずれかに記載された電
    子部品の樹脂封止方法において、 前記溶融樹脂を注入する工程よりも前に、前記キャビテ
    ィを減圧する工程を更に備えたことを特徴とする電子部
    品の樹脂封止方法。
  9. 【請求項９】 互いに対向して設けられた金型群を使用
    して、基板と該基板に装着された半導体チップとを樹脂
    封止して電子部品を形成する電子部品の樹脂封止装置で
    あって、 前記半導体チップの主面側が装着された前記基板が載置
    される、前記金型群が有する一部の金型と、 前記一部の金型に対向して設けられた、前記金型群にお
    ける他の金型と、 進退自在に設けられているとともに、平面視した場合に
    空隙を設けて前記半導体チップを取り囲み、前記基板に
    接する複数の中間型と、 前記各中間型の上面と前記半導体チップにおける前記主
    面に対向する背面とに接して樹脂フィルムを張設するフ
    ィルム張設機構と、 前記金型群が型締めされた状態において、前記樹脂フィ
    ルムと前記各中間型と前記基板とに囲まれ前記半導体チ
    ップを含む空間からなるキャビティに、前記中間型のう
    ちの少なくとも１つに設けられた樹脂流路を経由して溶
    融樹脂を注入する樹脂注入機構と、 前記溶融樹脂が硬化して形成された封止樹脂から前記半
    導体チップの背面が露出した電子部品を搬出する搬出機
    構とを備えているとともに、 前記金型群が型締めされた状態においては、前記他の金
    型が前記樹脂フィルムを介して前記各中間型の上面と前
    記半導体チップの背面とを押圧することを特徴とする電
    子部品の樹脂封止装置。
  10. 【請求項１０】 互いに対向して設けられた金型群を使
    用して、基板と該基板に装着された半導体チップとを樹
    脂封止して電子部品を形成する電子部品の樹脂封止装置
    であって、 前記半導体チップの主面側が装着された前記基板が載置
    される、前記金型群が有する一部の金型と、 前記一部の金型に対向して設けられた、前記金型群にお
    ける他の金型と、 前記一部の金型と他の金型との間に設けられ平面視した
    場合に空隙を設けて前記半導体チップを取り囲む複数の
    中間型と、 前記基板が載置された一部の金型を昇降させる昇降機構
    と、 前記各中間型の上面に接して樹脂フィルムを張設するフ
    ィルム張設機構と、 前記基板が載置された一部の金型が上昇し、かつ、前記
    金型群が型締めされた状態において、前記樹脂フィルム
    と前記各中間型と前記基板とに囲まれ前記半導体チップ
    を含む空間からなるキャビティに、前記中間型のうちの
    少なくとも１つに設けられた樹脂流路を経由して溶融樹
    脂を注入する樹脂注入機構と、 前記溶融樹脂が硬化して形成された封止樹脂から前記半
    導体チップの背面が露出した電子部品を、前記一部の金
    型に基板が載置された状態で搬出する搬出機構とを備え
    ているとともに、 前記基板が載置された一部の金型が上昇し、かつ、前記
    金型群が型締めされた状態においては、前記他の金型が
    前記樹脂フィルムを介して前記各中間型の上面と前記半
    導体チップの背面とを押圧することを特徴とする電子部
    品の樹脂封止装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９又は１０に記載された電子部
    品の樹脂封止装置において、 前記他の金型は、各々独立して動作可能に設けられた、
    前記各中間型の上面を押圧する金型と前記半導体チップ
    の背面を押圧する金型とからなることを特徴とする電子
    部品の樹脂封止装置。
  12. 【請求項１２】 請求項９〜１１のいずれかに記載され
    た電子部品の樹脂封止装置において、 前記各中間型の上面には傾斜部が設けられ、かつ、前記
    他の金型には前記傾斜部に対向する別の傾斜部が設けら
    れているとともに、 前記金型群が型締めされた状態においては、前記各中間
    型と前記他の金型とによって、前記傾斜部及び別の傾斜
    部において前記樹脂フィルムが挟まれて伸長されている
    ことを特徴とする電子部品の樹脂封止装置。
  13. 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれかに記載され
    た電子部品の樹脂封止装置において、 前記キャビティを減圧する減圧機構を更に備えたことを
    特徴とする電子部品の樹脂封止装置。
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