JP2003053775A - 樹脂封止用金型及び該金型を用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
樹脂封止用金型及び該金型を用いた半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線基板に搭載された半導体素子を樹脂で封
止する際に、金型クランプ圧力を上げることなく、また
キャビティ内への樹脂の注入圧力を下げることなく、樹
脂溶剤成分の染み出しフラッシュの拡散を防止し、外部
接続端子の接続信頼性の向上に寄与することを目的とす
る。 【解決手段】 金型４０は、半導体素子が搭載されて樹
脂封止される領域の周囲に外部接続端子を接合する領域
が設けられている配線基板に適用され、半導体素子を搭
載する面と反対側の面に当接する第１の金型４１と、該
金型と協働する第２の金型４２を備える。金型４２は、
半導体素子を樹脂封止する樹脂封止部の外形形状に対応
するキャビティ４３と、該キャビティに連通する樹脂注
入部４４を有しており、さらにキャビティ４３の周囲
に、該キャビティに連通するトレンチ４５を、外部接続
端子を接合する領域の内縁から離間してリング状に設け
る。
止する際に、金型クランプ圧力を上げることなく、また
キャビティ内への樹脂の注入圧力を下げることなく、樹
脂溶剤成分の染み出しフラッシュの拡散を防止し、外部
接続端子の接続信頼性の向上に寄与することを目的とす
る。 【解決手段】 金型４０は、半導体素子が搭載されて樹
脂封止される領域の周囲に外部接続端子を接合する領域
が設けられている配線基板に適用され、半導体素子を搭
載する面と反対側の面に当接する第１の金型４１と、該
金型と協働する第２の金型４２を備える。金型４２は、
半導体素子を樹脂封止する樹脂封止部の外形形状に対応
するキャビティ４３と、該キャビティに連通する樹脂注
入部４４を有しており、さらにキャビティ４３の周囲
に、該キャビティに連通するトレンチ４５を、外部接続
端子を接合する領域の内縁から離間してリング状に設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止用金型に
係り、特に、半導体素子を樹脂で封止する領域の周囲に
外部接続端子を接合する領域が設けられているタイプの
配線基板（以下、便宜上「半導体パッケージ」ともい
う。）に対して半導体素子を樹脂で封止する金型、及び
該金型を用いた半導体装置の製造方法に関する。
係り、特に、半導体素子を樹脂で封止する領域の周囲に
外部接続端子を接合する領域が設けられているタイプの
配線基板（以下、便宜上「半導体パッケージ」ともい
う。）に対して半導体素子を樹脂で封止する金型、及び
該金型を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上述したタイプの半導体パッケージの一
構成例を図１に示す。図示の例は、キャビティダウン構
造のＢＧＡ型パッケージ１，１ａに半導体素子２が搭載
された状態、すなわち半導体装置の構成を示している。
図中、（ａ）は外部接続端子１３を接合した後の半導体
パッケージ１の断面構造、（ｂ）は外部接続端子１３を
接合する前の半導体パッケージ１ａの断面構造、（ｃ）
は半導体パッケージ１ａの底面側から見た樹脂封止領域
（２３で示す部分）及びその周囲に設けられるパッドＰ
（外部接続端子１３が接合される配線層の一部分）の配
列形態を模式的に示している。
構成例を図１に示す。図示の例は、キャビティダウン構
造のＢＧＡ型パッケージ１，１ａに半導体素子２が搭載
された状態、すなわち半導体装置の構成を示している。
図中、（ａ）は外部接続端子１３を接合した後の半導体
パッケージ１の断面構造、（ｂ）は外部接続端子１３を
接合する前の半導体パッケージ１ａの断面構造、（ｃ）
は半導体パッケージ１ａの底面側から見た樹脂封止領域
（２３で示す部分）及びその周囲に設けられるパッドＰ
（外部接続端子１３が接合される配線層の一部分）の配
列形態を模式的に示している。
【０００３】図示の半導体パッケージ１，１ａは、配線
基板１０とヒートスプレッダ等の放熱板１１とによって
構成されており、放熱板１１は、接着シート１２により
配線基板１０の一方の面（図示の例では上面）に接合さ
れている。配線基板１０の中央部には半導体素子２を搭
載するためのキャビティが形成されており、このキャビ
ティの周りの配線基板１０の他方の面（図示の例では底
面）には、マザーボード等に実装する際に用いられる複
数のはんだバンプ（外部接続端子１３）がグリッド状に
配列されている（図１（ｃ）参照）。配線基板１０は、
基板のコアを構成する樹脂層（絶縁層）１４と、この樹
脂層１４の両面にパターニングにより形成されたパッド
Ｐを含む配線層１５と、この配線層１５のパッドＰとボ
ンディング部分とを除いて樹脂層１４及び配線層１５を
覆うように形成されたソルダレジスト層（保護膜）１６
とを有しており、このソルダレジスト層１６から露出す
る配線層１５のパッドＰにはんだバンプ１３が接合され
ている。
基板１０とヒートスプレッダ等の放熱板１１とによって
構成されており、放熱板１１は、接着シート１２により
配線基板１０の一方の面（図示の例では上面）に接合さ
れている。配線基板１０の中央部には半導体素子２を搭
載するためのキャビティが形成されており、このキャビ
ティの周りの配線基板１０の他方の面（図示の例では底
面）には、マザーボード等に実装する際に用いられる複
数のはんだバンプ（外部接続端子１３）がグリッド状に
配列されている（図１（ｃ）参照）。配線基板１０は、
基板のコアを構成する樹脂層（絶縁層）１４と、この樹
脂層１４の両面にパターニングにより形成されたパッド
Ｐを含む配線層１５と、この配線層１５のパッドＰとボ
ンディング部分とを除いて樹脂層１４及び配線層１５を
覆うように形成されたソルダレジスト層（保護膜）１６
とを有しており、このソルダレジスト層１６から露出す
る配線層１５のパッドＰにはんだバンプ１３が接合され
ている。
【０００４】また、半導体素子２は、配線基板１０の中
央部に設けたキャビティ内に配置され、半導体素子２の
電極（図示せず）が設けられている側と反対側の面が、
接着材２１により放熱板１１に接合されると共に、当該
電極が、ボンディングワイヤ２２により、配線基板１０
のソルダレジスト層１６から露出する配線層１５のボン
ディング部分に接続されている。さらに、キャビティ内
に充填された樹脂２３により、半導体素子２がボンディ
ングワイヤ２２と共に封止されている。樹脂２３の封止
（成形）は、一般に金型を用いて行われる。
央部に設けたキャビティ内に配置され、半導体素子２の
電極（図示せず）が設けられている側と反対側の面が、
接着材２１により放熱板１１に接合されると共に、当該
電極が、ボンディングワイヤ２２により、配線基板１０
のソルダレジスト層１６から露出する配線層１５のボン
ディング部分に接続されている。さらに、キャビティ内
に充填された樹脂２３により、半導体素子２がボンディ
ングワイヤ２２と共に封止されている。樹脂２３の封止
（成形）は、一般に金型を用いて行われる。
【０００５】図２は従来技術に係る樹脂封止用金型の一
構成例を示したものであり、（ａ）は（ｂ）におけるＡ
−Ａ’線に沿って見た金型３０の断面構造、（ｂ）は
（ａ）におけるＢ−Ｂ’線に沿って見た金型３０（上型
３２）の底面構造を模式的に示している。図示のよう
に、金型３０は、半導体素子が搭載された配線基板（図
示せず）を支持する下型３１と、この下型３１と協働す
る上型３２とを備えており、さらに上型３２は、半導体
素子を樹脂封止する樹脂封止部の外形形状に対応するキ
ャビティ３３と、このキャビティ３３に連通する樹脂注
入部３４とを有している。また、ＡＤは樹脂封止時（ク
ランプ時）に金型外部への空気の逃げ口を提供する通路
を示し、図示の例ではキャビティ３３に連通して４方向
に設けられている。
構成例を示したものであり、（ａ）は（ｂ）におけるＡ
−Ａ’線に沿って見た金型３０の断面構造、（ｂ）は
（ａ）におけるＢ−Ｂ’線に沿って見た金型３０（上型
３２）の底面構造を模式的に示している。図示のよう
に、金型３０は、半導体素子が搭載された配線基板（図
示せず）を支持する下型３１と、この下型３１と協働す
る上型３２とを備えており、さらに上型３２は、半導体
素子を樹脂封止する樹脂封止部の外形形状に対応するキ
ャビティ３３と、このキャビティ３３に連通する樹脂注
入部３４とを有している。また、ＡＤは樹脂封止時（ク
ランプ時）に金型外部への空気の逃げ口を提供する通路
を示し、図示の例ではキャビティ３３に連通して４方向
に設けられている。
【０００６】かかる従来の樹脂封止用金型３０を用いて
図１（ｂ）に例示したような半導体パッケージ１ａを得
る場合、典型的には図３（ａ）及び（ｂ）に例示するよ
うな方法が用いられる。すなわち、ボンディングワイヤ
２２を介して半導体素子２が搭載された配線基板１０
（放熱板１１を含む）を下型３１上に載置し、半導体素
子２（ボンディングワイヤ２２を含む）の樹脂封止領域
の上方にキャビティ３３が位置するように上型３２の位
置合わせを行った後（図３（ａ））、上型３２を下方に
下げて、上型３２と下型３１とで半導体素子２が搭載さ
れた配線基板１０をクランプし、両金型３１，３２に内
蔵のヒータ（図示せず）により１８０℃前後に加熱する
と共に、樹脂注入部３４から加熱されたエポキシ樹脂を
注入して加圧し、半導体素子２（ボンディングワイヤ２
２を含む）を樹脂２３で封止する（図３（ｂ））。
図１（ｂ）に例示したような半導体パッケージ１ａを得
る場合、典型的には図３（ａ）及び（ｂ）に例示するよ
うな方法が用いられる。すなわち、ボンディングワイヤ
２２を介して半導体素子２が搭載された配線基板１０
（放熱板１１を含む）を下型３１上に載置し、半導体素
子２（ボンディングワイヤ２２を含む）の樹脂封止領域
の上方にキャビティ３３が位置するように上型３２の位
置合わせを行った後（図３（ａ））、上型３２を下方に
下げて、上型３２と下型３１とで半導体素子２が搭載さ
れた配線基板１０をクランプし、両金型３１，３２に内
蔵のヒータ（図示せず）により１８０℃前後に加熱する
と共に、樹脂注入部３４から加熱されたエポキシ樹脂を
注入して加圧し、半導体素子２（ボンディングワイヤ２
２を含む）を樹脂２３で封止する（図３（ｂ））。
【０００７】この場合、封止に用いる樹脂２３の属性と
しては、粘度が低く、且つフィラー含有量の少ないもの
が望ましい。その理由は、樹脂の粘度が高いと樹脂注入
時の圧力によってワイヤフロー性が低下するからであ
り、これを防ぐためである。また、フィラーを含有させ
る理由は、主に２つある。一つは、樹脂自体の膨張率と
配線基板自体の膨張率の違いに起因してパッケージが反
ってしまうのを防ぐために、樹脂の膨張率を配線基板の
それに近づけるためであり、もう一つは、樹脂自体の耐
クラック性を向上させるため（樹脂は水分を吸収する
と、熱を加えたときに内部で水蒸気爆発をひき起こす可
能性があるため、水分を吸収する量を少なくするため）
である。しかし、フィラー含有量が多すぎると、全体と
しての粘度が高くなり、ワイヤフロー性を低下させるこ
とになるので、フィラー含有量は適度に少なくする必要
がある。
しては、粘度が低く、且つフィラー含有量の少ないもの
が望ましい。その理由は、樹脂の粘度が高いと樹脂注入
時の圧力によってワイヤフロー性が低下するからであ
り、これを防ぐためである。また、フィラーを含有させ
る理由は、主に２つある。一つは、樹脂自体の膨張率と
配線基板自体の膨張率の違いに起因してパッケージが反
ってしまうのを防ぐために、樹脂の膨張率を配線基板の
それに近づけるためであり、もう一つは、樹脂自体の耐
クラック性を向上させるため（樹脂は水分を吸収する
と、熱を加えたときに内部で水蒸気爆発をひき起こす可
能性があるため、水分を吸収する量を少なくするため）
である。しかし、フィラー含有量が多すぎると、全体と
しての粘度が高くなり、ワイヤフロー性を低下させるこ
とになるので、フィラー含有量は適度に少なくする必要
がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、半導
体素子を封止する樹脂としては低粘度で且つフィラー含
有量の少ないものが望ましいが、このような樹脂で封止
（成形）を行うと、金型のクランプ部分（図３（ｂ）に
おいて円で囲んだＣＰの部分）から樹脂溶剤成分が外側
に染み出す現象、いわゆる「染み出しフラッシュ」（図
３（ｃ）のハッチングで示すＦの部分）が発生する。
体素子を封止する樹脂としては低粘度で且つフィラー含
有量の少ないものが望ましいが、このような樹脂で封止
（成形）を行うと、金型のクランプ部分（図３（ｂ）に
おいて円で囲んだＣＰの部分）から樹脂溶剤成分が外側
に染み出す現象、いわゆる「染み出しフラッシュ」（図
３（ｃ）のハッチングで示すＦの部分）が発生する。
【０００９】このため、半導体素子を樹脂で封止する面
と外部接続端子を接合する面が同じ側にあるパッケージ
（例えば、図１に例示したようなキャビティダウン構造
のＢＧＡ型パッケージ）の場合、図３（ｃ）に例示する
ように、樹脂溶剤成分の染み出しフラッシュＦが樹脂封
止領域２３の外側に拡散して外部接続端子接合用のパッ
ドＰの表面に付着し、後の工程で外部接続端子を接合し
たときに当該端子とパッドＰとの間に電気的な接続不良
をひき起こすといった問題が発生する。
と外部接続端子を接合する面が同じ側にあるパッケージ
（例えば、図１に例示したようなキャビティダウン構造
のＢＧＡ型パッケージ）の場合、図３（ｃ）に例示する
ように、樹脂溶剤成分の染み出しフラッシュＦが樹脂封
止領域２３の外側に拡散して外部接続端子接合用のパッ
ドＰの表面に付着し、後の工程で外部接続端子を接合し
たときに当該端子とパッドＰとの間に電気的な接続不良
をひき起こすといった問題が発生する。
【００１０】樹脂封止時（クランプ時）に発生する染み
出しフラッシュの外側への拡散を抑える対策として、例
えば金型のクランプ圧力を上げることが考えられるが、
クランプ圧力を上げると、配線基板に形成されている配
線が切断されてしまうおそれがある。また、クランプ圧
力を上げずにキャビティ内へ注入する樹脂の注入圧力を
下げることも考えられるが、この場合には、樹脂の未充
填やボイドの発生が生じてしまうといった不都合も起こ
り得る。
出しフラッシュの外側への拡散を抑える対策として、例
えば金型のクランプ圧力を上げることが考えられるが、
クランプ圧力を上げると、配線基板に形成されている配
線が切断されてしまうおそれがある。また、クランプ圧
力を上げずにキャビティ内へ注入する樹脂の注入圧力を
下げることも考えられるが、この場合には、樹脂の未充
填やボイドの発生が生じてしまうといった不都合も起こ
り得る。
【００１１】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、配線基板に搭載された半導体素
子を樹脂で封止する際に、金型クランプ圧力を上げるこ
となく、またキャビティ内への樹脂の注入圧力を下げる
ことなく、樹脂溶剤成分の染み出しフラッシュの拡散を
防止し、ひいては外部接続端子の接続信頼性の向上に寄
与することができる樹脂封止用金型及び該金型を用いた
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
鑑み創作されたもので、配線基板に搭載された半導体素
子を樹脂で封止する際に、金型クランプ圧力を上げるこ
となく、またキャビティ内への樹脂の注入圧力を下げる
ことなく、樹脂溶剤成分の染み出しフラッシュの拡散を
防止し、ひいては外部接続端子の接続信頼性の向上に寄
与することができる樹脂封止用金型及び該金型を用いた
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するため、本発明の一形態によれば、半導体素子
が搭載されて樹脂封止される領域の周囲に外部接続端子
を接合する領域が設けられている配線基板に搭載された
半導体素子を樹脂封止する金型であって、前記配線基板
の前記半導体素子を搭載する面と反対側の面に当接する
第１の金型と、該第１の金型と協働し、前記半導体素子
を樹脂封止する樹脂封止部の外形形状に対応するキャビ
ティを有すると共に、該キャビティに連通する樹脂注入
部を有する第２の金型とを備え、該第２の金型のキャビ
ティの周囲に、該キャビティに連通するトレンチが、前
記外部接続端子を接合する領域の内縁から離間してリン
グ状に設けられていることを特徴とする樹脂封止用金型
が提供される。
を解決するため、本発明の一形態によれば、半導体素子
が搭載されて樹脂封止される領域の周囲に外部接続端子
を接合する領域が設けられている配線基板に搭載された
半導体素子を樹脂封止する金型であって、前記配線基板
の前記半導体素子を搭載する面と反対側の面に当接する
第１の金型と、該第１の金型と協働し、前記半導体素子
を樹脂封止する樹脂封止部の外形形状に対応するキャビ
ティを有すると共に、該キャビティに連通する樹脂注入
部を有する第２の金型とを備え、該第２の金型のキャビ
ティの周囲に、該キャビティに連通するトレンチが、前
記外部接続端子を接合する領域の内縁から離間してリン
グ状に設けられていることを特徴とする樹脂封止用金型
が提供される。
【００１３】本発明に係る樹脂封止用金型によれば、樹
脂注入部から注入された樹脂が充填される部分（キャビ
ティ）の周囲にトレンチ（溝部）がリング状に設けられ
ているので、半導体素子を樹脂で封止して成形する際に
金型のクランプ部分から樹脂溶剤成分の染み出しフラッ
シュが発生した場合でも、染み出しフラッシュの広がり
をこのトレンチで吸収することができる。つまり、リン
グ状のトレンチは、言わば貯水池としての機能を果た
す。
脂注入部から注入された樹脂が充填される部分（キャビ
ティ）の周囲にトレンチ（溝部）がリング状に設けられ
ているので、半導体素子を樹脂で封止して成形する際に
金型のクランプ部分から樹脂溶剤成分の染み出しフラッ
シュが発生した場合でも、染み出しフラッシュの広がり
をこのトレンチで吸収することができる。つまり、リン
グ状のトレンチは、言わば貯水池としての機能を果た
す。
【００１４】これによって、樹脂溶剤成分の染み出しフ
ラッシュがトレンチよりも外側（つまり、外部接続端子
を接合する領域）に拡散するのを防止することができ、
従来技術に見られたような、染み出しフラッシュが外部
接続端子接合部（パッド）の表面に付着して外部接続端
子の電気的な接続不良をひき起こすといった問題点を解
消することができる。これは、外部接続端子の接続信頼
性の向上に寄与するものである。
ラッシュがトレンチよりも外側（つまり、外部接続端子
を接合する領域）に拡散するのを防止することができ、
従来技術に見られたような、染み出しフラッシュが外部
接続端子接合部（パッド）の表面に付着して外部接続端
子の電気的な接続不良をひき起こすといった問題点を解
消することができる。これは、外部接続端子の接続信頼
性の向上に寄与するものである。
【００１５】また、トレンチの配設により染み出しフラ
ッシュの拡散を防止しているので、金型クランプ圧力を
上げる必要が無く、そのため、配線基板に形成されてい
る配線が切断されてしまうといった不都合は生じない。
また、キャビティ内への樹脂の注入圧力を下げる必要も
無いので、樹脂の未充填やボイドが発生するといった不
都合も生じない。
ッシュの拡散を防止しているので、金型クランプ圧力を
上げる必要が無く、そのため、配線基板に形成されてい
る配線が切断されてしまうといった不都合は生じない。
また、キャビティ内への樹脂の注入圧力を下げる必要も
無いので、樹脂の未充填やボイドが発生するといった不
都合も生じない。
【００１６】また、本発明の他の形態によれば、上述し
た樹脂封止用金型を用いて前記配線基板に搭載された半
導体素子を樹脂で封止し、該樹脂で封止された領域の周
囲に設けられている外部接続端子接合用のパッドに外部
接続端子を接合することを特徴とする半導体装置の製造
方法が提供される。
た樹脂封止用金型を用いて前記配線基板に搭載された半
導体素子を樹脂で封止し、該樹脂で封止された領域の周
囲に設けられている外部接続端子接合用のパッドに外部
接続端子を接合することを特徴とする半導体装置の製造
方法が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】図４は本発明の一実施形態に係る
樹脂封止用金型の構成を示したものである。図中、
（ａ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ’線に沿って見た樹脂封
止用金型４０の断面構造、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−
Ｂ’線に沿って見た金型４０（上型４２）の底面構造を
模式的に示している。
樹脂封止用金型の構成を示したものである。図中、
（ａ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ’線に沿って見た樹脂封
止用金型４０の断面構造、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−
Ｂ’線に沿って見た金型４０（上型４２）の底面構造を
模式的に示している。
【００１８】本実施形態に係る樹脂封止用金型４０は、
図１に例示したような、半導体素子を樹脂で封止する領
域の周囲に外部接続端子を接合する領域が設けられてい
るタイプの配線基板（半導体パッケージ）に適用され
る。図４に示すように、本実施形態に係る金型４０は、
半導体素子が搭載された配線基板（図示せず）を支持す
る下型４１と、この下型４１と協働する上型４２とを備
えており、さらに上型４２は、半導体素子を樹脂封止す
る樹脂封止部の外形形状に対応するキャビティ４３と、
このキャビティ４３の底面に連通する樹脂注入部４４と
を有しており、さらに、キャビティ４３の周囲に、リン
グ状のトレンチ（溝部）４５を４箇所（Ｒ１〜Ｒ４）に
おいてキャビティ４３に連通するように設けたことを特
徴とする。この場合、トレンチ４５は、外部接続端子を
接合する領域よりも内側に設けられる。
図１に例示したような、半導体素子を樹脂で封止する領
域の周囲に外部接続端子を接合する領域が設けられてい
るタイプの配線基板（半導体パッケージ）に適用され
る。図４に示すように、本実施形態に係る金型４０は、
半導体素子が搭載された配線基板（図示せず）を支持す
る下型４１と、この下型４１と協働する上型４２とを備
えており、さらに上型４２は、半導体素子を樹脂封止す
る樹脂封止部の外形形状に対応するキャビティ４３と、
このキャビティ４３の底面に連通する樹脂注入部４４と
を有しており、さらに、キャビティ４３の周囲に、リン
グ状のトレンチ（溝部）４５を４箇所（Ｒ１〜Ｒ４）に
おいてキャビティ４３に連通するように設けたことを特
徴とする。この場合、トレンチ４５は、外部接続端子を
接合する領域よりも内側に設けられる。
【００１９】ここに、金型４０の材料としては、例えば
超硬合金が用いられ、具体的には、タングステン
（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）等の金属炭化物の粉末にコバル
ト（Ｃｏ）等の金属の粉末を混合して焼結したものが用
いられる。また、リング状のトレンチ４５は、例えば放
電加工により形成することができ、その深さは、キャビ
ティ４３の深さよりも小さく、概ね数十μｍ程度に選定
されている。この深さは特に限定されるものでなく、よ
り深く形成することも可能である。
超硬合金が用いられ、具体的には、タングステン
（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）等の金属炭化物の粉末にコバル
ト（Ｃｏ）等の金属の粉末を混合して焼結したものが用
いられる。また、リング状のトレンチ４５は、例えば放
電加工により形成することができ、その深さは、キャビ
ティ４３の深さよりも小さく、概ね数十μｍ程度に選定
されている。この深さは特に限定されるものでなく、よ
り深く形成することも可能である。
【００２０】このように本実施形態に係る樹脂封止用金
型４０の構成によれば、樹脂注入部４４から注入された
樹脂が充填される部分（キャビティ４３）の周囲にトレ
ンチ４５がリング状に設けられているので、樹脂封止時
（クランプ時）に金型のクランプ部分（図３（ｂ）にお
いてＣＰで示す部分）から樹脂溶剤成分の染み出しフラ
ッシュが発生した場合でも、染み出しフラッシュの広が
りをこのトレンチ４５で止めることができる（つまり、
トレンチ４５は貯水池の効果を奏する）。
型４０の構成によれば、樹脂注入部４４から注入された
樹脂が充填される部分（キャビティ４３）の周囲にトレ
ンチ４５がリング状に設けられているので、樹脂封止時
（クランプ時）に金型のクランプ部分（図３（ｂ）にお
いてＣＰで示す部分）から樹脂溶剤成分の染み出しフラ
ッシュが発生した場合でも、染み出しフラッシュの広が
りをこのトレンチ４５で止めることができる（つまり、
トレンチ４５は貯水池の効果を奏する）。
【００２１】その結果、樹脂溶剤成分の染み出しフラッ
シュがトレンチ４５よりも外側（つまり、外部接続端子
を接合する領域）に拡散するのを防止することができ
る。これによって、従来技術に見られたような問題点
（染み出しフラッシュが外部接続端子接合用パッドの表
面に付着し、外部接続端子の電気的な接続不良をひき起
こすといった問題点）を解消することができ、外部接続
端子の接続信頼性を向上させることが可能となる。
シュがトレンチ４５よりも外側（つまり、外部接続端子
を接合する領域）に拡散するのを防止することができ
る。これによって、従来技術に見られたような問題点
（染み出しフラッシュが外部接続端子接合用パッドの表
面に付着し、外部接続端子の電気的な接続不良をひき起
こすといった問題点）を解消することができ、外部接続
端子の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【００２２】このとき、キャビティ４３の周囲にリング
状に設けたトレンチ４５は相応の体積を有しており、且
つ４箇所（Ｒ１〜Ｒ４）においてキャビティ４３に連通
しているので、従来技術（図２（ｂ））に見られたよう
な樹脂成形時（クランプ時）に金型外部への空気の逃げ
口を提供する通路ＡＤを設けなくても、樹脂成形時の圧
力により空気の圧縮が起こり、トレンチ４５としての十
分な効果（染み出しフラッシュの拡散防止）が期待でき
る。
状に設けたトレンチ４５は相応の体積を有しており、且
つ４箇所（Ｒ１〜Ｒ４）においてキャビティ４３に連通
しているので、従来技術（図２（ｂ））に見られたよう
な樹脂成形時（クランプ時）に金型外部への空気の逃げ
口を提供する通路ＡＤを設けなくても、樹脂成形時の圧
力により空気の圧縮が起こり、トレンチ４５としての十
分な効果（染み出しフラッシュの拡散防止）が期待でき
る。
【００２３】また、染み出しフラッシュの拡散防止をト
レンチ４５の配設により実現しているので、金型クラン
プ圧力を上げる必要が無い。そのため、配線基板に形成
されている配線が切断されてしまうといった不都合は生
じない。また、キャビティ４３内への樹脂の注入圧力を
下げる必要も無いので、樹脂の未充填やボイドが発生す
るといった不都合も生じない。
レンチ４５の配設により実現しているので、金型クラン
プ圧力を上げる必要が無い。そのため、配線基板に形成
されている配線が切断されてしまうといった不都合は生
じない。また、キャビティ４３内への樹脂の注入圧力を
下げる必要も無いので、樹脂の未充填やボイドが発生す
るといった不都合も生じない。
【００２４】本実施形態に係る樹脂封止用金型４０を用
いて半導体装置を製造する場合、基本的には図３（ａ）
及び（ｂ）に例示した方法と同様にして、配線基板に搭
載された半導体素子を樹脂で封止（成形）し、図１
（ｂ）に例示したような半導体パッケージ１ａを得た
後、樹脂で封止された領域の周囲に設けられている外部
接続端子接合用のパッドＰにはんだボール等の外部接続
端子１３を接合して、半導体装置を得る。
いて半導体装置を製造する場合、基本的には図３（ａ）
及び（ｂ）に例示した方法と同様にして、配線基板に搭
載された半導体素子を樹脂で封止（成形）し、図１
（ｂ）に例示したような半導体パッケージ１ａを得た
後、樹脂で封止された領域の周囲に設けられている外部
接続端子接合用のパッドＰにはんだボール等の外部接続
端子１３を接合して、半導体装置を得る。
【００２５】上述した実施形態では、染み出しフラッシ
ュの拡散を防止するためにトレンチ４５をキャビティ４
３の周囲に一重に設けた場合について説明したが、本発
明の要旨からも明らかなように、トレンチを設ける形態
はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、
キャビティ４３の周囲にトレンチを二重に設けるように
してもよい。その一例を図５に示す。
ュの拡散を防止するためにトレンチ４５をキャビティ４
３の周囲に一重に設けた場合について説明したが、本発
明の要旨からも明らかなように、トレンチを設ける形態
はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、
キャビティ４３の周囲にトレンチを二重に設けるように
してもよい。その一例を図５に示す。
【００２６】図５に例示する樹脂封止用金型４０ａは、
上型４２ａのキャビティ４３の周囲にリング状に設けた
トレンチ４５の周囲に、更に別のリング状のトレンチ４
６を４箇所（Ｒ５〜Ｒ８）において内側のトレンチ４５
に連通するように設けたことを特徴とする。この場合、
図５には特に明示していないが、外側のトレンチ４６
は、内側のトレンチ４５と同様に、外部接続端子を接合
する領域よりも内側に設けられる。他の構成について
は、図４の実施形態の場合と同じであるので、その説明
は省略する。
上型４２ａのキャビティ４３の周囲にリング状に設けた
トレンチ４５の周囲に、更に別のリング状のトレンチ４
６を４箇所（Ｒ５〜Ｒ８）において内側のトレンチ４５
に連通するように設けたことを特徴とする。この場合、
図５には特に明示していないが、外側のトレンチ４６
は、内側のトレンチ４５と同様に、外部接続端子を接合
する領域よりも内側に設けられる。他の構成について
は、図４の実施形態の場合と同じであるので、その説明
は省略する。
【００２７】図４の実施形態（樹脂封止用金型４０）で
は、染み出しフラッシュが何らかの要因で予定量以上に
多く発生した場合に、その染み出しフラッシュの拡散を
内側のトレンチ４５で必ずしも十分に防止できない場合
も想定される。このような場合、図５に例示するように
トレンチを二重に設けることで、内側のトレンチ４５で
防止できなかった染み出しフラッシュの拡散を外側のト
レンチ４６で防止することが可能となる。
は、染み出しフラッシュが何らかの要因で予定量以上に
多く発生した場合に、その染み出しフラッシュの拡散を
内側のトレンチ４５で必ずしも十分に防止できない場合
も想定される。このような場合、図５に例示するように
トレンチを二重に設けることで、内側のトレンチ４５で
防止できなかった染み出しフラッシュの拡散を外側のト
レンチ４６で防止することが可能となる。
【００２８】なお、上述した各実施形態では、下型４１
を「第１の金型」とし、上型４２，４２ａを「第２の金
型」としているが、本発明は、両者の関係を逆にした場
合、すなわち、上型を第１の金型とし、下型を第２の金
型とした場合にも同様に適用することができる。
を「第１の金型」とし、上型４２，４２ａを「第２の金
型」としているが、本発明は、両者の関係を逆にした場
合、すなわち、上型を第１の金型とし、下型を第２の金
型とした場合にも同様に適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
型のキャビティの周囲にトレンチをリング状に設けるこ
とにより、樹脂封止時（クランプ時）に金型クランプ圧
力を上げることなく、またキャビティ内への樹脂の注入
圧力を下げることなく、樹脂溶剤成分の染み出しフラッ
シュの拡散を防止することができ、これによって外部接
続端子の接続信頼性の向上を図ることが可能となる。
型のキャビティの周囲にトレンチをリング状に設けるこ
とにより、樹脂封止時（クランプ時）に金型クランプ圧
力を上げることなく、またキャビティ内への樹脂の注入
圧力を下げることなく、樹脂溶剤成分の染み出しフラッ
シュの拡散を防止することができ、これによって外部接
続端子の接続信頼性の向上を図ることが可能となる。
【図１】半導体素子を樹脂で封止する領域の周囲に外部
接続端子を接合する領域が設けられているタイプの半導
体パッケージの一構成例を示す図である。
接続端子を接合する領域が設けられているタイプの半導
体パッケージの一構成例を示す図である。
【図２】従来技術に係る樹脂封止用金型の一構成例を示
す図である。
す図である。
【図３】図２の金型を用いて半導体素子を樹脂で封止し
たときの問題点を説明するための図である。
たときの問題点を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る樹脂封止用金型の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る樹脂封止用金型の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
１，１ａ…半導体パッケージ、
２…半導体素子、
１０…配線基板、
１３…はんだバンプ（外部接続端子）、
２３…封止樹脂（樹脂封止領域）、
３０，４０，４０ａ…樹脂封止用金型、
３１，４１…下型、
３２，４２，４２ａ…上型、
３３，４３…キャビティ（樹脂封止部）、
４４…樹脂注入部、
４５，４６…トレンチ、
Ｆ…染み出しフラッシュ、
Ｐ…外部接続端子接合用のパッド、
Ｒ１〜Ｒ４…キャビティとトレンチを連通している部
分、 Ｒ５〜Ｒ８…内側のトレンチと外側のトレンチを連通し
ている部分。
分、 Ｒ５〜Ｒ８…内側のトレンチと外側のトレンチを連通し
ている部分。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
// Ｂ２９Ｋ 63:00 Ｂ２９Ｋ 63:00
105:22 105:22
Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｌ 31:34
Ｆターム(参考） 4F202 AD03 AG03 AH37 CA12 CB01
CB17 CK11 CL02 CQ01
4F206 AD03 AG03 AH37 JA02 JB17
JL02 JM04 JN11 JQ81
5F061 AA01 BA03 CA21 DA01 DA06
EA02
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子が搭載されて樹脂封止される
領域の周囲に外部接続端子を接合する領域が設けられて
いる配線基板に搭載された半導体素子を樹脂封止する金
型であって、 前記配線基板の前記半導体素子を搭載する面と反対側の
面に当接する第１の金型と、 該第１の金型と協働し、前記半導体素子を樹脂封止する
樹脂封止部の外形形状に対応するキャビティを有すると
共に、該キャビティに連通する樹脂注入部を有する第２
の金型とを備え、 該第２の金型のキャビティの周囲に、該キャビティに連
通するトレンチが、前記外部接続端子を接合する領域の
内縁から離間してリング状に設けられていることを特徴
とする樹脂封止用金型。 - 【請求項２】 前記リング状のトレンチが、複数の箇所
において前記キャビティに連通していることを特徴とす
る請求項１に記載の樹脂封止用金型。 - 【請求項３】 前記リング状のトレンチの周囲に、該ト
レンチに連通する別のトレンチがリング状に設けられて
いることを特徴とする請求項２に記載の樹脂封止用金
型。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれか一項に記載の
樹脂封止用金型を用いて前記配線基板に搭載された半導
体素子を樹脂で封止した後、該樹脂で封止された領域の
周囲に設けられている外部接続端子接合用のパッドに外
部接続端子を接合することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246385A JP2003053775A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 樹脂封止用金型及び該金型を用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246385A JP2003053775A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 樹脂封止用金型及び該金型を用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003053775A true JP2003053775A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19075942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001246385A Pending JP2003053775A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 樹脂封止用金型及び該金型を用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003053775A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135100A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN102756456A (zh) * | 2011-04-27 | 2012-10-31 | 无锡华润安盛科技有限公司 | 用于预塑封引线框的模具以及封装结构 |
| CN104154233A (zh) * | 2013-05-15 | 2014-11-19 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 密封转接件及半导体工艺设备 |
| US10781096B2 (en) | 2018-09-18 | 2020-09-22 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | MEMS device |
| CN114633416A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-06-17 | 广东南方尼龙制品有限公司 | 一种安全轮圈支撑体的模具和制备工艺 |
-
2001
- 2001-08-15 JP JP2001246385A patent/JP2003053775A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135100A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN102756456A (zh) * | 2011-04-27 | 2012-10-31 | 无锡华润安盛科技有限公司 | 用于预塑封引线框的模具以及封装结构 |
| WO2012145879A1 (zh) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | 无锡华润安盛科技有限公司 | 用于预塑封引线框的模具、预塑封方法以及封装结构 |
| CN102756456B (zh) * | 2011-04-27 | 2015-04-22 | 无锡华润安盛科技有限公司 | 用于预塑封引线框的模具以及封装结构 |
| CN104154233A (zh) * | 2013-05-15 | 2014-11-19 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 密封转接件及半导体工艺设备 |
| CN104154233B (zh) * | 2013-05-15 | 2016-08-31 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 密封转接件及半导体工艺设备 |
| US10781096B2 (en) | 2018-09-18 | 2020-09-22 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | MEMS device |
| CN114633416A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-06-17 | 广东南方尼龙制品有限公司 | 一种安全轮圈支撑体的模具和制备工艺 |
| CN114633416B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-07-07 | 广东南方尼龙制品有限公司 | 一种安全轮圈支撑体的模具和制备工艺 |
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