JP2001332573A - 樹脂封止金型、半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に搭載された半導体チップの表面中央
部を露出させた状態で当該半導体チップの周縁部分を樹
脂で封止してなる半導体装置において、樹脂の外形形状
を安定化させる。 【解決手段】 基板６１上に搭載された半導体チップ６
２を収納するためのキャビティ２０４を有する上型２
と、上型２との間で基板６１を挟持する下型３と、キャ
ビティ２０４の底部に形成されたシリンダ２０８と、キ
ャビティ２０４内に収納された半導体チップ６２の表面
に押し圧される押し切り面２０９ａを有し、シリンダ２
０８内に摺動自在に内設された金属性のキャビティコア
２０９とを用いて樹脂封止金型を構成した。また、上型
２には、半導体チップ６２表面に対する押し切り面２０
９ａの押し圧力を制御するための弾性体２１０を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップの表
面中央部を露出させた状態でその周縁部分を樹脂で封止
してなる半導体装置を製造する際に用いられる樹脂封止
金型、これを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の半導体装置は、図９に示
すように、エポキシ樹脂等の基板もしくはリードフレー
ム（以下、これらを含めて基板と記す）４１に半導体チ
ップ（半導体素子）４２が搭載され、半導体チップ４２
が搭載された基板４１面（以下、素子搭載面と記す）４
１ａと、半導体チップ４２上面の周縁部および側面とが
封止樹脂によって一体に封止された構造のものが知られ
ている。つまり、この半導体装置４０では、半導体チッ
プ４２上面の周縁部および側面を覆い、かつ半導体チッ
プ４２の上面の周縁部より内側（中心側）を外部に露出
させるよう開口した状態で上記封止樹脂による封止部４
３が形成されたものとなっている。

【０００３】このような半導体装置の製造方法におい
て、半導体チップ４２が搭載された基板４１の封止部４
３を形成する一つの例として、次の形態を挙げることが
できる。すなわち、予め基板４１に半導体チップ４２を
搭載し、基板４１に設けられた電極と半導体チップ４２
に設けられた電極とを金線４６等を用いてワイヤーボン
ディングした後、基板４１の素子搭載面４１ａおよび半
導体チップ４２上面において形成しようとする封止部４
３の周縁位置にそれぞれ、流動性が非常に低く形状保持
性の良好な揺変性（チクソ性）のある液状の封止樹脂４
４を供給し、これによって樹脂枠を形成する。この揺変
性のある封止樹脂４４は、ディスペンス装置（滴下装
置）４０を用いて供給する。次いで、この封止樹脂４４
で構成された樹脂枠内に、揺変性のない液状の封止樹脂
４５を滴下して充填し、続いて揺変性のある封止樹脂４
４及び揺変性のない封止樹脂４５を熱硬化させることに
よって封止部４３を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、電子機器の小型化に伴い、樹脂封止されて得た半
導体装置の高さ寸法の制限が厳しくなり、厚みが一定の
半導体装置が要求されている。また、例えば自動実装装
置を用いてこのようにして製造された半導体装置を実装
基板に実装する際には、半導体装置の上面（封止部の上
面）位置を基準にして実装がなされる場合が多いことか
ら、上面の平面度が高いことも要求されている。

【０００５】しかしながら、上記した従来の技術では、
樹脂枠内に封止樹脂を滴下していくため、封止部の上面
が平坦に形成されず、波を打ったようにうねりが生じて
しまって上面の平面度が非常に低い半導体装置が製造さ
れてしまう。

【０００６】さらに、揺変性のない液状の封止樹脂は、
高温で硬化するまでの間は形状が不安定な状態となって
おり、完全に硬化するまでに揺変性のある液状の封止樹
脂よりも大きく収縮する。この結果、熱硬化後に収縮に
より表面が凹む、いわゆるヒケが発生する。このため、
収縮が小さくヒケの発生の少ないあるいはヒケの発生し
ない液状の封止樹脂が必要とされているが、満足する封
止樹脂が得られてない。結果として、樹脂の外形を安定
化させることができず、厚みが一定で品質の良い半導体
装置を安定して製造できない状況となっている。

【０００７】そこで本発明は、基板上に搭載された半導
体チップの表面中央部を露出させた状態で当該半導体チ
ップの周縁部分を樹脂で封止する際、安定した外形形状
での樹脂封止が可能な樹脂封止金型、これを用いた半導
体装置の製造方法及びこれによって製造された半導体装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明における樹脂封止金型は、基板上に搭載
された半導体チップを収納するためのキャビティを有す
る第１の金型と、当該第１の金型との間で前記基板を挟
持する第２の金型とを備えた樹脂封止金型であり、第１
の樹脂封止金型は、キャビティの底部に形成したシリン
ダ内に、摺動自在にキャビティコアを内設した。このキ
ャビティコアは、金属性で、かつキャビティ内に収納さ
れた半導体チップの表面に押し圧される押し切り面を有
していることを特徴としている。また、第１の金型に
は、半導体チップ表面に対する押し切り面の押し圧力を
制御するための弾性体が設けられている。

【０００９】このような構成の第１の樹脂封止金型で
は、半導体チップの表面に押し圧される押し切り面が金
属性であるため、繰り返しの使用によっても安定した圧
力で半導体チップの表面に押し切り面の全面が押し圧さ
れる。したがって、半導体チップの表面に対して、常に
安定した圧力で押し切り面の全面を押し圧させた状態
で、当該半導体チップが収納されたキャビティ内に樹脂
が充填される。

【００１０】また、本発明における第２の樹脂封止金型
は、キャビティ内に弾性材料からなるキャビティコアを
設けると共に、当該キャビティコアの全周を囲む状態で
キャビティの底部に枠体を立設させてなる。このキャビ
ティコアは、キャビティ内に収納された半導体チップの
表面に押し圧される押し切り面を有しており、この押し
切り面側の先端が枠体から突出して設けられていること
とする。

【００１１】このような構成の第２の樹脂封止金型で
は、弾性材料からなるキャビティコアの周囲に枠体が立
設して設けられているため、半導体チップの表面にキャ
ビティコアの押し切り面を押し圧した場合に、枠体と半
導体チップ表面との間にキャビティコアの先端部分が逃
げる隙間が形成されることになる。したがって、キャビ
ティコアの先端面の全面を半導体チップの表面に対して
十分に押し圧させた状態で、半導体チップが収納された
キャビティ内に樹脂が充填される。

【００１２】そして、本発明における半導体装置の製造
方法は、基板上に搭載された半導体チップの表面中央部
を露出させた状態で当該半導体チップの周縁部分を樹脂
で封止する半導体装置の製造方法であり、第１の方法
は、先ず第１の金型に形成されたキャビティ内に半導体
チップを収納して当該第１の金型と第２の金型との間に
基板を挟持させ、キャビティの底面のシリンダ内から突
出して設けられた金属性のキャビティコアの押し切り面
を半導体チップの表面中央部に押し圧させた状態で、キ
ャビティ内に樹脂を充填することを特徴としている。

【００１３】このような第１の方法では、半導体チップ
の表面に金属性の押し切り面を押し圧させた状態でキャ
ビティ内に樹脂が充填されるため、常に安定した圧力で
半導体チップの表面に押し切り面を押し圧しながら樹脂
の充填が行われる。したがって、半導体チップの周縁部
を封止する樹脂の外形形状が均一に保たれる。

【００１４】また、本発明における第２の半導体装置の
製造方法は、先ず第１の金型に形成されたキャビティ内
に半導体チップを収納して当該第１の金型と第２の金型
との間に基板を挟持させ、キャビティの底部に立設され
た枠体から突出させた弾性材料からなる押し切り材の押
し切り面を半導体チップの表面中央部に押し圧させた状
態で、キャビティ内に樹脂を充填することを特徴として
いる。

【００１５】このような第２の方法では、半導体チップ
の表面に弾性材料からなるキャビティコアの押し切り面
を押し圧した場合に、枠体と半導体チップ表面との間に
キャビティコアの先端部分が逃げる隙間が形成される。
このため、キャビティコアの先端面の全面が半導体チッ
プの表面に対して十分に押し圧されることになり、半導
体チップの開口面積を確保した状態でキャビティ内に樹
脂が充填され、半導体チップの周縁を封止する樹脂の外
形形状が均一に保たれる。

【００１６】さらに、本発明の半導体装置は、基板上に
搭載された半導体チップの表面中央部を露出させた状態
で当該半導体チップの周縁部分を樹脂で封止してなる半
導体装置において、第１の半導体装置は上述した第１の
製造方法によって得られたものであることを特徴として
いる。また、第２の半導体装置は上述した第２の製造方
法によって得られたものであり、樹脂の内周縁部分の膜
厚がその外側の膜厚よりも薄く成形されていることを特
徴としている。これらの半導体装置は、半導体チップの
周縁部分を封止する樹脂の外形形状が安定なものにな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の樹脂封止金型、半
導体装置の製造方法及び半導体装置の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。尚、各実施形態において
は、先ず、樹脂封止金型の構成を説明した後、この樹脂
封止金型を用いた半導体装置の製造方法を説明し、次い
で、これによって得られた半導体装置の構成を説明す
る。

【００１８】（第１実施形態）図１は、本発明の樹脂封
止金型の一例を示す外形斜視図である。また、図２
（１）は図１に示す樹脂封止金型における第1の金型
（上型）の構成図であり、図２（２）は第２の金型（下
型）の構成図である。さらに、図３（１）、（２）は第
１実施形態の樹脂封止金型の断面図であり、図１の樹脂
封止金型に基板をセットした状態の断面図である。

【００１９】これらの図に示す樹脂封止金型１は、第１
の金型としての上型２と、第２の金型としての下型３と
を備えている。

【００２０】上型２は、一面を開口する箱状の上型チェ
イスユニット２０１によってその外形が構成されてお
り、１対の上型キャビティブロック２０２とこれらの上
型キャビティブロック２０２間に挟持された上型センタ
ブロック２０３とがこの上型チェイスユニット２０１内
に組み込まれている。

【００２１】各上型キャビティブロック２０２には、窪
み形状に成型された複数のキャビティ２０４が１列に設
けられている。各キャビティ２０４は、基板上に搭載さ
れた半導体チップ及びこの半導体チップと基板とを接続
するワイヤーが十分に収納される程度の容積を有してい
ることとする。

【００２２】また、上型キャビティブロック２０２に
は、キャビティ２０４内に樹脂を流し込むためのランナ
ーとこれに連通するゲート２０５及びキャビティ２０４
内のガスを抜くためのエアベント２０６が接続されてい
る。

【００２３】さらに、上型センタブロック２０３には、
カル２０７がランナーを介して各ゲート２０５に接続さ
れる状態で設けられている。

【００２４】そして特に、図３に示すように、各キャビ
ティ２０４の底部には、キャビティ２０４の底面から垂
直方向にシリンダ２０８が穿設されている。このシリン
ダ２０８の内面形状は、半導体チップ６２の表面に設け
る開口部に合わせた形状を有しており、例えば半導体チ
ップ６２の表面に矩形の開口部を形成する場合には、シ
リンダ２０８の内面形状は矩形の筒状に構成されること
とする。

【００２５】このシリンダ２０８内には、キャビティ２
０４底部から先端部分を突出させた状態でキャビティコ
ア２０９が設けられている。このキャビティコア２０９
は、シリンダ２０８内において摺動自在に、上型キャビ
ティブロック２０２及び上型チェイスユニット２０１に
対してフローティング状態で設けられている。また、こ
のキャビティコア２０９は、金属材料からなり、半導体
チップ６２にキャビティ２０４を被せる状態で当該キャ
ビティ２０４内に半導体チップ６２を収納した際、半導
体チップ６２の表面に押し厚される押し切り面２０９ａ
を有している。

【００２６】この押し切り面２０９ａは、鏡面状に成型
されていると共に、半導体チップ６２の表面に設ける開
口部に合わせた形状を有しており、例えば半導体チップ
６２の表面に矩形の開口部を形成する場合には矩形に成
形されていることとする。ここで、キャビティコア２０
９を構成する金属材料としては、例えば上型キャビティ
ブロック２０２と同様の材料が好適に用いられる。

【００２７】また、キャビティコア２０９とシリンダ２
０８の底面との間には、半導体チップ表面に対する押し
切り面２０９ａの押し圧力を制御するための弾性体２１
０が挟み込まれている。このような弾性体２１０として
は、板バネ、コイルバネ、皿バネまたはパイプ状バネ、
さらにはゴムのような緩衝機能を有する弾性材料が用い
られることとする。

【００２８】一方、下型３は、図１及び図２に示したよ
うに、一面を開口する箱状の下型チェイスユニット３０
１によってその外形が構成されており、１対の下型キャ
ビティブロック３０２とこれらの下型キャビティブロッ
ク３０２間に挟持された下型センタブロック３０３とが
この下型チェイスユニット３０１内に組み込まれてい
る。

【００２９】下型キャビティブロック３０２は平坦な上
面３０２aを有しており、上型キャビティブロック２０
２の上面との間で基板を挟持する。

【００３０】また、下型センタブロック３０３には、上
型センタブロック２０３に形成されたカル２０７に対応
する位置にポット３０４が形成されていると共に、半導
体チップを搭載した基板の載置位置を決めるための位置
決めピン３０５が形成されている。尚、ここでの図示は
省略したが、ポット３０４内には、プランジャが内設さ
れていることする。

【００３１】このような構成の樹脂封止金型１では、半
導体チップ６２の表面に押し圧されるキャビティコア２
０９が金属性からなり、半導体チップ６２の表面に対す
る押し切り面２０９ａの圧力が、弾性体２１０によって
制御されるため、繰り返しの使用によっても安定した圧
力で半導体チップ６２の表面に押し切り面２０９ａの全
面を押し圧することができる。したがって、半導体チッ
プ６２の表面に対して、常に安定した圧力で押し切り面
２０９ａの全面を押し圧させた状態で、この半導体チッ
プ６２が収納されたキャビティ２０４内に樹脂を充填す
ることができるのである。

【００３２】次に、このように構成された樹脂封止金型
１を用いた半導体装置の製造方法を、図３に基づいて説
明する。

【００３３】先ず、図３（１）に示すように、下型３と
上型２とを分離し、半導体チップ６２が搭載された基板
６１を下型３上に所定状態で載置する。この際、下型３
に設けられた位置決めピン｛図２（２）のみに図示｝を
基板６１に形成された位置決め穴（図示省略）に差し込
むことで、所定状態で基板６１を載置する。

【００３４】次に、図３（２）に示すように、上型２の
各キャビティ２０４を基板６１上の各半導体チップ６２
に被せるように、下型３上に上型２を降下させ、所定の
圧力で上型２と下型３と押し合わせる。これによって、
半導体チップ６２の表面中央部分に対して、キャビティ
コア２０９の押し切り面２０９ａを押し圧する。また、
これによって、キャビティコア２０９とシリンダ２０８
の底部との間に挟持された弾性体２１０に負荷を加え、
半導体チップ６２の表面中央部分に所定圧力で押し切り
面２０９ａを押し圧する。

【００３５】次いで、このような状態を保ちながら、予
め加熱された樹脂封止金型１におけるポット（図２に図
示）内に、樹脂を投入してその粘度を下げ、ポット内の
プランジャを押し上げる。これによって、ポットと対向
して配置されたカルからランナー及びゲートを通ってキ
ャビティ２０４内に樹脂を充填する。ここで用いられる
封止用の樹脂としては、適宜の樹脂を採用することがで
き、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いることが
できる。熱硬化工程を要する樹脂の場合であっても、金
型でクランプされた状態でキュア工程を経て硬化するた
め、変形は極めて少ない。

【００３６】以上の後、充填された樹脂の外形が保たれ
る程度に当該樹脂の温度が低下したところで上型２と下
型３とを分離し、図４に示すように半導体チップ６２の
周縁部を樹脂６３で封止してなる半導体装置６を樹脂封
止金型１から取り外し、必要に応じて基板６１をカット
する。

【００３７】このような製造方法では、半導体チップ６
２の表面に金属性の押し切り面２０９ａを押し圧させた
状態でキャビティ２０４内に樹脂６３を充填させるた
め、常に安定した圧力で半導体チップ６２の表面に押し
切り面２０７の全面を押し圧しながら樹脂６３の充填を
行うことができる。したがって、繰り返し樹脂封止を行
った場合であっても、半導体チップ６３の周縁部を封止
する樹脂６３の外形形状を均一に保つことができる。こ
の結果、半導体チップ６２の中央部を開口した状態で、
その周縁部が安定した均一な外形形状の樹脂で封止され
た半導体装置６を得ることが可能になる。

【００３８】また、従来の技術で説明したようなディス
ペンス装置を用いて樹脂を滴下する方法と比較して、一
度の樹脂充填で複数の半導体装置６を得ることができる
ためスループットの向上を図ることも可能になる。

【００３９】（第２実施形態）図５（１）、図５（２）
は第２実施形態の樹脂封止金型の断面図であり、以下に
これらの図を用いて第２実施形態を説明する。

【００４０】これらの図に示す樹脂封止金型１ａと、第
１実施形態において図３（１）及び図３（２）を用いて
説明した樹脂封止金型との異なるところは、半導体チッ
プ６２の表面に対するキャビティコア２０９の押し圧力
を制御するための弾性体２１０の設置形態にあり、他の
構成は同様であることとする。

【００４１】すなわち、本実施形態においては、上型２
を構成する上型キャビティブロック２０２を貫通させる
状態でシリンダ２０８が設けられ、このシリンダ２０８
に内設されるキャビティコア２０９は上型チェイスユニ
ット２０１に固定されている。

【００４２】そして、上型キャビティブロック２０２の
上面側（すなわち上型チェイスユニット２０１側）に
は、弾性体２１０を収納するための緩衝孔２３０がシリ
ンダ２０８と平行に穿設されている。この緩衝孔２３０
は、負荷を加えない状態の弾性体２１０を緩衝孔２３０
から突出させる深さを有している。このような弾性体２
１０としては、第１実施形態と同様に、板バネ、コイル
バネ、皿バネまたはパイプ状バネ、さらにはゴムのよう
な弾性材料が用いられることとする。

【００４３】また、この緩衝孔２３０内には、緩衝孔２
３０内に収納された弾性体２１０に対して摺動自在に吊
ボルト２３１が挿入され、緩衝孔２３０の底面の上型キ
ャビティブロック２０２部分に吊ボルト２３１の先端が
固定されている。この吊ボルト２３１の頭部側は、上型
チェイスユニット２０１の下面側（すなわち上型キャビ
ティブロック２０２側）に、上型チェイスユニット２０
１に対して摺動自在に埋没されており、これによって上
型キャビティブロック２０２と上型チェイスユニット２
０１とが、その間隔に遊びを持って連結された状態にな
っている。

【００４４】このような構成の樹脂封止金型１ａでは、
上型チェイスユニット２１０に固定されたキャビティコ
ア２０９が、上型キャビティブロック２０２に対してフ
ローティング状態で設けられていることになる。そし
て、半導体チップ６２の表面に押し圧されるキャビティ
コア２０９が金属性からなり、半導体チップ６２の表面
に対する押し切り面２０９ａの圧力が弾性体２１０によ
って制御されるため、第１実施形態の樹脂封止金型と同
様に樹脂を充填することができるのである。

【００４５】また、このように構成された樹脂封止金型
１ａを用いた半導体装置の製造方法およびこれによって
得られる半導体装置は、第１実施形態と同様であること
とする。ただし、この場合、図５（２）に示すように、
上型２の各キャビティ２０４を基板６１上の各半導体チ
ップ６２に被せるように、下型３上に上型２を降下さ
せ、所定の圧力で上型２と下型３と押し合わせた場合、
上型キャビティブロック２０２の緩衝孔２３０底面と、
上型チェイスユニット２０１との間で弾性体２１０が押
し潰され、これによって上型チェイスユニット２０１に
固定されたキャビティコア２０９の押し切り面２０９ａ
が半導体チップ６２の表面中央部分に所定圧力で押し圧
されることになる。

【００４６】そして、このような第２実施形態の半導体
装置の製造方法によっても、図４に示したように、半導
体チップ６２の中央部を開口した状態で、その周縁部が
安定した均一な外形形状の樹脂６３で封止された半導体
装置６を得ることが可能になる。

【００４７】（第３実施形態）図６（１）、図６（２）
は第３実施形態の樹脂封止金型の断面図であり、以下に
これらの図を用いて第３実施形態を説明する。

【００４８】これらの図に示す樹脂封止金型１ｂと、第
１実施形態及び第２実施形態で説明した樹脂封止金型と
の異なるところは、キャビティ２０４の内壁を覆うシー
ト材を設けたところにあり、他の構成部品は同様である
こととする。尚、ここでは、第１実施形態で図３
（１）、図３（２）を用いて説明した樹脂封止金型にシ
ート材を設けた構成を図示したが、第２実施形態の樹脂
封止金型にシートを設けた場合も同様であることとす
る。

【００４９】すなわち、この樹脂封止金型１ｂには、キ
ャビティコア２０９の露出面を含むキャビティ２０４の
内壁を覆う状態で、シート材７が設けられている。この
シート材７は、膜厚１０μｍ〜２０μｍ程度の緩衝性を
有する弾性材料からなるもので、上型キャビティブロッ
ク２０２に形成された複数のキャビティ２０４内を連続
して覆う状態で設けられても良い。

【００５０】このように構成された樹脂封止金型１ｂ
は、キャビティ２０４の内壁を覆うシート材７が設けら
れているため、シリンダ２０８とキャビティコア２０９
との摺動面の隙間がシート材７で覆われることになる。
したがって、キャビティ２０４内に樹脂を充填した場合
であっても、この樹脂がシリンダ２０８とキャビティコ
ア２０９との隙間に入り込むことが防止され、キャビテ
ィコア２０９の摺動状態を維持できる。したがって、繰
り返しの使用においても、キャビティ２０４内に収納さ
れた半導体チップ６２の表面に対して、キャビティコア
２０９の押し切り面２０９ａを安定した圧力で押し圧し
つづけることが可能になると共に、樹脂封止金型１ｂの
メンテナンスが容易になる。

【００５１】しかも、シート材７が弾性材料で構成され
ていることから、このシート材７が緩衝材となり、基板
６２表面に金属性の押し切り面２０７が押し圧されるこ
とによる衝撃が和らげられ、この衝撃による半導体チッ
プ６２表面の損傷を防止することが可能になる。

【００５２】尚、この樹脂封止金型には、上型キャビテ
ィブロック２０２に対して順次このシート材７を送り出
すと共に巻き取るための、巻き取り式の機構を設けても
良い。

【００５３】次に、このように構成された樹脂封止金型
１ｂを用いた半導体装置の製造方法を説明する。

【００５４】先ず、第１実施形態において図３（１）及
び図３（２）を用いて説明したと同様にして、キャビテ
ィ２０４内に半導体チップ６２を収納すると共に半導体
チップ６２の表面中央部分に所定圧力で押し切り面２０
９ａを押し圧させる。ただしここでは、半導体チップ６
２の表面に、シート材７を介して押し切り面２０９ａが
押し圧されることになる。

【００５５】そして、このような状態でキャビティ２０
４内に樹脂を充填する際には、シート材７と下型３との
間のキャビティ２０４内に樹脂を充填することとする。

【００５６】このような製造方法では、シリンダ２０８
とキャビティコア２０９との隙間をシート材７で覆った
状態でキャビティ２０４内に樹脂が充填されるため、シ
リンダ２０８とキャビティコア２０９との隙間に樹脂が
入り込むことを防止しながら樹脂の充填が行われる。し
たがって、キャビティコア２０９の摺動状態が維持さ
れ、第１実施形態及び第２実施形態の製造方法と比較し
て、さらに、キャビティコア２０９の押し切り面２０９
ａを安定した圧力で押し圧しつづけることができ、安定
した外形形状で樹脂封止を行うことが可能になる。

【００５７】そして、このような第３実施形態の半導体
装置の製造方法によっても、図４に示したように、半導
体チップ６２の中央部を開口した状態で、その周縁部が
安定した均一な外形形状の樹脂６３で封止された半導体
装置６を得ることが可能になる。

【００５８】（第４実施形態）図７（１）、図７（２）
は第４実施形態の樹脂封止金型の断面図であり、以下に
これらの図を用いて第４実施形態を説明する。

【００５９】これらの図に示す樹脂封止金型１ｃと、第
１実施形態〜第３実施形態で説明した樹脂封止金型との
異なるところは、上型を構成する上型キャビティブロッ
ク及びキャビティコアの構成にあり、その他の構成は同
様であることとする。

【００６０】すなわち、本実施形態においては、上型２
ｃを構成する上型キャビティブロック２０２ｃには、第
１実施形態と同様のキャビティ２０４、ゲート、ランナ
ー及びエアベント（図示省略）が設けられている。ただ
し、この上型キャビティブロック２０２ｃには、第１実
施形態で説明したシリンダは設けられていない。

【００６１】そして特に、キャビティ２０４の底面に
は、例えばゴムのような弾性材料からなるキャビティコ
ア２７０が固定されている。このキャビティコア２７０
は、半導体チップ６２にキャビティ２０４を被せる状態
で当該キャビティ２０４内に半導体チップ６２を収納し
た際、半導体チップ６２の表面に押し厚される押し切り
面２７０ａを有している。

【００６２】この押し切り面２７０ａは、半導体チップ
６２の表面に設ける開口部に合わせた形状を有してお
り、例えば半導体チップ６２の表面に矩形の開口部を形
成する場合には矩形に成形されていることとする。

【００６３】さらに、キャビティ２０４の底面には、キ
ャビティコア２７０の全周を囲む状態で、例えば矩形状
に成形された枠体２７１が立設されている。この枠体２
７１は、例えば上型キャビティブロック２０２ｃと一体
に形成されたものであることとする。また、この枠体２
７１は、キャビティコア２７０の押し切り面２７０ａ側
の先端を突出させる高さを有している。この枠体２７１
の高さは、半導体チップ６２にキャビティ２０４を被せ
る状態で当該キャビティ２０４内に半導体チップ６２を
収納し、キャビティコア２７０の押し切り面２７０ａを
所定の圧力で半導体チップ６２に押し厚した状態におい
て、枠体２７１の先端と半導体チップ６２の表面との間
に所定の隙間（クリアランス）Ａが設けられる程度であ
ることとする。この隙間Ａは、例えば５ｍｍ以下である
こととする。

【００６４】このような構成の樹脂封止金型１ｃでは、
弾性材料からなるキャビティコア２７０の周囲に枠体２
７１が立設して設けられているため、半導体チップ６２
の表面にキャビティコア２７０の押し切り面２７０ａを
押し圧した場合に、枠体２７１と半導体チップ６２表面
との間にキャビティコア２７０の先端部分が逃げる隙間
Ａが形成されることになる。したがって、キャビティコ
ア２７０の押し切り面２７０ａの全面を半導体チップ６
２の表面に対して十分に押し圧させた状態で、半導体チ
ップ６２が収納されたキャビティ２０４内に樹脂を充填
することができる。

【００６５】また、このように構成された樹脂封止金型
１ｃを用いた半導体装置の製造方法及びこれによって得
られる半導体装置は、第１実施形態と同様であることと
する。ただしこの場合、図７（２）に示すように、上型
２ｃの各キャビティ２０４を基板６１上の各半導体チッ
プ６２に被せるように、下型３上に上型２ｃを降下さ
せ、所定の圧力で上型２ｃと下型３と押し合わせた場
合、半導体チップ６２の表面に対するキャビティコア２
７０の押し切り面２７０ａの押し圧力は、キャビティコ
ア２７０自体の弾性力によって制御されることとする。

【００６６】また、キャビティ２０４内に充填された樹
脂は、半導体チップ６２の表面と枠体２７１の先端との
隙間Ａにも充填されることになる。

【００６７】図８には、このような方法によって得られ
た半導体装置の断面図を示す。この断面図に示すよう
に、半導体装置６ｃは、基板６１上に搭載された半導体
チップ６２の周縁部を樹脂６３ｃで封止してなる。樹脂
６３ｃは、その内周縁部分Ｂの膜厚ｔがその外側の膜厚
よりも薄く成形された外形形状に成形される。この内周
縁部分Ｂは、半導体チップ６２の表面と樹脂封止金型
（１ｃ）の枠体（２１５）の先端との隙間（Ａ）に充填
された樹脂部分に相当する。

【００６８】このような樹脂封止金型を用いた製造方法
では、枠体２７１と半導体チップ６２表面との隙間Ａに
キャビティコア２７０の先端部分を逃がすことによって
キャビティコア２７０の先端面の全面を半導体チップ６
２の表面に対して十分に押し圧した状態で、キャビティ
２０４内に樹脂が充填されるため、半導体チップ６２の
周縁を封止する樹脂の外形形状が均一に保たれる。この
結果、第１実施形態〜第３実施形態と同様に、半導体チ
ップ６２の中央部を開口した状態で、その周縁部が安定
した均一な外形形状の樹脂６３ｃで封止された半導体装
置６ｃを得ることが可能になる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の樹脂封止金
型及び半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの
表面に対してキャビティコアの押し切り面の全面を安定
した圧力で押し圧させた状態で、半導体チップが収納さ
れたキャビティ内に樹脂を充填できるため、半導体チッ
プの周縁を安定した外形形状の樹脂で封止してなる半導
体装置を得ることが可能になる。また、本発明の半導体
装置は、半導体チップの表面に対してキャビティコアの
押し切り面の全面を安定して押し圧した状態で、半導体
チップが収納されたキャビティ内に樹脂を充填して得ら
れたものであるため、樹脂の外形形状が安定したものと
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂封止金型の構成を説明する外形斜
視図である。

【図２】本発明の樹脂封止金型の構成を説明する斜視図
である。

【図３】第１実施形態の樹脂封止金型及びこれを用いた
製造方法を説明するための断面図である。

【図４】第１実施形態の半導体装置を説明するための断
面図である。

【図５】第２実施形態の樹脂封止金型及びこれを用いた
製造方法を説明するための断面図である。

【図６】第３実施形態の樹脂封止金型及びこれを用いた
製造方法を説明するための断面図である。

【図７】第４実施形態の樹脂封止金型及びこれを用いた
製造方法を説明するための断面図である。

【図８】第４実施形態の半導体装置を説明するための断
面図である。

【図９】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１,１ａ,１ｂ,１ｃ…樹脂封止金型、２,２ｃ…上型、３
…下型、６，６ｃ…半導体装置、７…シート材、６１…
基板、６２…半導体チップ、６３，６３ｃ…樹脂、２０
４…キャビティ、２０８…シリンダ、２０９,２７０…
キャビティコア、２０９ａ,２７０ａ…押し切り面、２
１０…弾性体、２７１…枠体

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 23/28 Ｈ０１Ｌ 23/28 Ｊ // Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｆターム(参考） 4F202 AG26 AH37 AJ05 AJ09 CA12 CB01 CB12 CB17 CD21 CK11 CK42 CK52 CK75 4F206 AG26 AH37 AJ05 AJ09 JA02 JA07 JB12 JB17 JL02 JQ06 JQ81 4M109 AA01 BA03 CA21 DA04 DB16 5F061 AA01 BA03 CA21

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に搭載された半導体チップを収納
   するためのキャビティを有する第１の金型と、当該第１
   の金型との間で前記基板を挟持する第２の金型とを備え
   た樹脂封止金型において、 前記キャビティの底部に形成されたシリンダと、 前記キャビティ内に収納された前記半導体チップの表面
   に押し圧される押し切り面を有し、前記シリンダ内に摺
   動自在に内設された金属性のキャビティコアとを備え
   た、 ことを特徴とする樹脂封止金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の樹脂封止金型において、 前記第１の金型には、前記半導体チップ表面に対する前
   記押し切り面の押し圧力を制御するための弾性体が設け
   られたことを特徴とする樹脂封止金型。
3. 【請求項３】 請求項１記載の樹脂封止金型において、 前記キャビティ内に突出する前記キャビティコアの表面
   を含む当該キャビティの内壁が、弾性材料からなるシー
   ト材で覆われたことを特徴とする樹脂封止金型。
4. 【請求項４】 基板上に搭載された半導体チップを収納
   するためのキャビティを有する第１の金型と、当該第１
   の金型との間で前記基板を挟持する第２の金型とを備え
   た樹脂封止金型において、 弾性材料からなり、前記キャビティ内に収納された前記
   半導体チップの表面に押し圧される押し切り面を有して
   当該キャビティの底部に設けられたキャビティコアと、 前記キャビティコアの全周を囲む状態で前記キャビティ
   の底部に立設され、当該前記キャビティコアの押し切り
   面側の先端を突出させる高さを有する枠体とを備えたこ
   とを特徴とする樹脂封止金型。
5. 【請求項５】 基板上に搭載された半導体チップの表面
   中央部を露出させた状態で当該半導体チップの周縁部分
   を樹脂で封止する半導体装置の製造方法であって、 第１の金型に形成されたキャビティ内に前記半導体チッ
   プを収納して当該第１の金型と第２の金型との間に前記
   基板を挟持させ、前記キャビティの底面のシリンダ内か
   ら突出して設けられた金属性のキャビティコアの押し切
   り面を前記半導体チップの表面中央部に押し圧させた状
   態で、前記キャビティ内に樹脂を充填することを特徴と
   する半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 前記キャビティ内に突出する前記キャビティコアの表面
   を含む当該キャビティの内壁を弾性材料からなるシート
   材で覆い、当該キャビティコアと前記半導体チップとの
   間に当該シートを挟持した状態で、前記樹脂の充填を行
   うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 基板上に搭載された半導体チップの表面
   中央部を露出させた状態で当該半導体チップの周縁部分
   を樹脂で封止する半導体装置の製造方法であって、 第１の金型に形成されたキャビティ内に前記半導体チッ
   プを収納して当該第１の金型と第２の金型との間に前記
   基板を挟持させ、前記キャビティの底部に立設する枠体
   から突出させた弾性材料からなる押し切り材の押し切り
   面を前記半導体チップの表面中央部に押し圧させた状態
   で、前記キャビティ内に樹脂を充填することを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 基板上に搭載された半導体チップの表面
   中央部を露出させた状態で当該半導体チップの周縁部分
   を樹脂で封止してなる半導体装置において、 前記樹脂は、樹脂封止金型に形成されたキャビティ内に
   収納された前記半導体チップの表面中央部に、当該キャ
   ビティの底面から突出させた金属性のキャビティコアの
   押し切り面を押し圧した状態で当該キャビティ内に充填
   されたものであることを特徴とする半導体装置。
9. 【請求項９】 基板上に搭載された半導体チップの表面
   中央部を露出させた状態で当該半導体チップの周縁部分
   を樹脂で封止してなる半導体装置において、 前記樹脂は、その内周縁部分の膜厚がその外側の膜厚よ
   りも薄く成形されたことを特徴とする半導体装置。