JP2004014883A - Method for under-fill resin molding, metal mold and resin member - Google Patents

Method for under-fill resin molding, metal mold and resin member Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently prevent the stick of resin burrs to the upper surface of a semiconductor chip 3 when resin is injected between the chip 3 and a board on which the chip 3 is mounted. <P>SOLUTION: In a state that the board 5 on which the semiconductor chip 3 is integrally mounted through a connection electrode 4 is supplied to a setting recess 6 of a metal mold, and a resin member 10 having a required thickness is interposed between the cavity surface 7 of the metal mold and the surface of the chip 3 mounted on the board 5, the metal molds 1, 2 are pressed to each other by prescribed pressure to deform the resin member 10 on the surface of the chip 3 of the substrate 5. Consequently, the formation of a gap between the chip 3 and the deformed resin member 10 can be efficiently prevented and resin can be injected between the chip 3 and the substrate 5 by prescribed resin pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップをバンプを介して装着した基板において、前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するアンダーフィル樹脂モールド方法（フリップチップの一括アンダーフィル）及びその金型とその方法に用いられる樹脂部材の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、複数個の半導体チップをバンプ（接続電極）を介して装着した基板において、前記した各半導体チップと基板との間（隙間）に樹脂を注入することが行われているが、この方法は、固定上型と可動下型とからなるアンダーフィル樹脂モールド金型を用いて、次のようにして行われている。
即ち、まず、前記した基板を前記した下型のセット用凹所に供給セットすると共に、前記した両型を型締めすることにより、前記した複数個の半導体チップを前記上型の一つの樹脂注入用のキャビティ内に一括して嵌装セットし、次に、前記した上型キャビティ内に溶融樹脂を注入充填することにより、少なくとも前記した各半導体チップと基板との間に樹脂を注入して樹脂注入済基板（成形品）を形成するようにしている。
ところで、前記した各半導体チップの高さ（前記した半導体チップの厚さと前記したバンプの高さとを含む）には、ばらつきが存在するため、前記した金型キャビティの高さ（上型面とキャビティ天面との垂直距離）を後述するように設定して前記した各半導体チップと基板との間に樹脂を注入するようにしている。
【０００３】
例えば、前記した金型キャビティの高さ（深さ）を前記した半導体チップの高さの最高値に設定した場合、前記した高さが最高値の半導体チップ以外の半導体チップの天面（表面）と前記したキャビティ天面との間に隙間が発生するので、当該隙間に溶融樹脂が浸入して前記した半導体チップの天面（露出面）に樹脂ばりが付着形成され易い。
更に、前記した半導体チップの天面と前記したキャビティ天面との間に隙間が発生するので、前記したキャビティ天面で前記した半導体チップを前記した基板に押圧固定することができず、前記した半導体チップと基板との間に注入される樹脂の注入圧力にて前記した半導体チップが押し剥がれて破壊される等、前記した半導体チップに損傷が発生し易い。
また、前記した金型キャビティの高さを前記した半導体チップの高さの最低値に設定した場合、前記した高さが最低値の半導体チップ以外の半導体チップの天面が前記したキャビティ天面にて押圧されて前記した半導体チップがその応力で割れ易く、前記した半導体チップに損傷が発生し易い。
また、前記した金型キャビティの高さを前記した半導体チップの高さの平均値に設定した場合、前述したように、前記した半導体チップ天面と前記した金型キャビティ天面との間に隙間が発生したり、且つ、前記した半導体チップを前記した金型キャビティ天面で押圧されることになるので、前記した半導体チップの天面（露出面）に樹脂ばりが付着形成され易く、且つ、前記した半導体チップに損傷が発生し易い。
【０００４】
また、１枚の基板に１個の半導体チップを装着した形式の基板について、前述した従来例と同様に、前記した基板を複数枚、一つの金型で略同時に樹脂注入することが行われている。
即ち、前記した一つの金型には、前記した複数枚の基板の数（半導体チップの数）に各別に対応して複数個の金型キャビティが同じ所要の高さで設けられると共に、前記した各金型キャビティ内で前記した１個の半導体チップと１枚の基板と間に樹脂を各別に注入することが行われている。
従って、この場合、前記した各キャビティの高さが同じであるため、前記した従来と同様に、前記した半導体チップの天面（露出面）に樹脂ばりが付着形成され易く、且つ、前記した半導体チップに損傷が発生し易い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、前述したように、半導体チップをバンプ（接続電極）を介して装着した基板における半導体チップと基板との間に樹脂を注入する場合、前記した半導体チップの天面（表面）に樹脂ばりが付着形成され易くと云う弊害があり、且つ、前記した半導体チップに損傷が発生し易いと云う弊害がある。
【０００６】
従って、本発明は、半導体チップを接続電極を介して装着した基板における半導体チップと基板との間に樹脂を注入する場合に、前記した半導体チップの表面に付着する樹脂ばりを効率良く防止することを目的とするものである。
また、本発明は、半導体チップを接続電極を介して装着した基板における半導体チップと基板との間に樹脂を注入する場合に、前記した半導体チップに損傷が発生することを効率良く防止することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した技術的課題を解決するための本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド方法は、半導体チップを接続電極を介して一体に装着した基板を金型における該基板のセット位置に供給して前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するアンダーフィル樹脂モールド方法であって、前記した基板を前記した金型セット位置に供給する際に、前記した金型セット部と前記した基板の半導体チップ表面との間に所要の厚さを有する樹脂部材を介在させる工程を行い、次に、前記した金型の型締工程を行うと共に、前記した金型の型締工程時において、前記した基板の半導体チップ表面を前記した樹脂部材を介して押圧する工程を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型は、半導体チップを接続電極を介して一体に装着した基板における半導体チップを嵌装した金型キャビティ内で前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するアンダーフィル樹脂モールド金型において、前記した金型キャビティの高さが、該キャビティに嵌装した前記した半導体チップの表面とキャビティ面との間に該半導体チップ表面を押圧するための所要厚さを有する樹脂部材を介在させることができるように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型は、前記したキャビティの高さが、該キャビティに嵌装された半導体チップの高さと該半導体チップの表面と該キャビティ面との間に介在させる樹脂部材の高さとをあわせた高さよりも低くなるように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型は、前記した金型キャビティ面に、樹脂部材の量を調整する調整部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係る所要の厚さを有する樹脂部材は、半導体チップを接続電極を介して一体に装着した基板における半導体チップを金型キャビティ内に嵌装した状態で、前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するときに、前記した金型キャビティ面と前記した半導体チップ表面との間に介在させて用いる。
【００１２】
また、前記したような技術的課題を解決するための樹脂部材は、前記した樹脂部材として、単数個の半導体チップに対応した個片状の樹脂部材を用いることを特徴とする。
【００１３】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係る樹脂部材は、前記した樹脂部材として、複数個の半導体チップに対応したテープ状の樹脂部材を用いることを特徴とする。
【００１４】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係る樹脂部材は、前記した金型キャビティ面と半導体チップ表面とに対応する少なくとも一方の面に接着層を設けて構成したことを特徴とする。
【００１５】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係る樹脂部材は、前記した接着層が、熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記したような技術的課題を解決するための本発明に係る樹脂部材は、前記した接着層が、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
アンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）を用いて複数個の半導体チップの夫々を接続電極を介して一体に装着した基板における各半導体チップと基板との間に樹脂を一括して注入する場合に、まず、前記した基板を前記した金型のセット用凹所に供給すると共に、前記した金型のキャビティ天面と前記した基板の各半導体チップ天面との間に所要の厚さを有する樹脂部材を介在させた状態で、前記金型を所定の型締圧力にて型締めする。
このとき、前記した半導体チップの高さに、ばらつきがあったとしても、前記した所定の型締圧力による前記した金型キャビティ天面から前記した半導体チップ天面方向への所定の押圧力で、前記した金型キャビティ内で前記した金型キャビティ天面と各半導体チップ天面との間に介在する樹脂部材は加熱且つ押圧されて変形することになる。
即ち、前記した所定の押圧力（加熱を含む）にて、前記した変形樹脂部材と前記した半導体チップ天面との間に隙間が発生することを効率良く防止することができる。
また、前記所定の押圧力にて、前記した変形した樹脂部材を介して前記した半導体チップを前記した基板に効率良く押圧固定することができる。
従って、次に、前記した所定の押圧力にて前記した変形した樹脂部材と前記した半導体チップ天面との間に隙間が発生しないように効率良く防止した状態で、且つ、前記所定の押圧力にて前記した変形した樹脂部材を介して前記した半導体チップを前記した基板に効率良く押圧固定した状態で、前記金型キャビティ内に溶融樹脂を所定の樹脂圧で注入することにより、前記した複数個の半導体チップと基板との間に一括して樹脂を注入充填する。
即ち、前述したように構成したので、前記した半導体チップを装着した基板における基板と半導体チップとの間に樹脂を一括して注入充填する場合に、前記した半導体チップ天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができると共に、前記した半導体チップに損傷が発生することを効率良く防止することができる。
【００１８】
また、前記した樹脂部材に、前記した半導体チップ天面との間に隙間が発生することを効率良く防止することができる隙間防止用の接着層を設ける構成を採用することができる。
即ち、前記した樹脂部材を介した複数個の半導体チップ天面に対する所定の押圧力と、前記した樹脂部材の接着層による複数個の半導体チップ天面に対する所定の接着力との相乗作用で、前記した複数個の半導体チップ天面と前記した樹脂部材との間に隙間が発生することを効率良く防止することができると共に、前記所定の押圧力にて前記した押圧変形した樹脂部材を介して前記した半導体チップを前記した基板に効率良く押圧固定することができる。
従って、前述した構成と同様に、前記した半導体チップ天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができると共に、前記した半導体チップに損傷が発生することを効率良く防止することができる。
【００１９】
また、前記した各構成は、１枚の基板にバンプを介して１個の半導体チップを装着した形式の基板に採用することができる。
即ち、本発明に用いられるアンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）には、前記した複数枚の基板（複数個の半導体チップ）の数に対応して同じ高さの金型キャビティが各別に設けられて構成されている。
また、前記した複数枚の基板について、前記した基板に装着した半導体チップを前記した各キャビティ内に各別に嵌装セットすると共に、前記した半導体チップと基板との間に樹脂を略同時に且つ各別に注入することができる。
従って、前記した構成と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例図に基づいて説明する。
まず、図１・図２（１）・図２（２）・図３・図４（１）・図４（２）・図４（３）を用いて第１実施例を説明する。
なお、図１は本発明に用いられるアンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）の全体的に構成を示す図であり、図２（１）・図２（２）・図３に示す金型は、図１に示す金型の要部を拡大して示した図である。
また、図４（１）・図４（２）・図４（３）は前記した金型で樹脂を一括して注入充填された樹脂注入済基板（成形品）を切断分離する工程を説明する図である。
【００２１】
即ち、図例に示すように、本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）は、固定上型１と前記上型１に対向配置した可動下型２とから構成されると共に、前記した両型１・２には前記両型１・２を所定の温度にまで加熱する加熱手段（図示なし）が設けられて構成されている。
また、前記した下型２には複数個の半導体チップ３の夫々をバンプ４（接続電極）を介して一体に装着した基板５（被成形品）を供給セットするセット用凹所６が設けられると共に、前記上型１には前記した複数個の半導体チップ３を嵌装セットする樹脂注入用のキャビティ７が設けられて構成されている。
また、前記した上型キャビティ７には前記した複数個の半導体チップ３を各別に収容する収容部８が前記した複数個の半導体チップ３の数と位置に対応して設けられて構成されている。
従って、前記した下型凹所６に前記した基板５を供給セットして前記した下型２を上動することにより、前記した両型１・２を所定の型締圧力にて型締めすることができるように構成されると共に、前記した上型キャビティ７内における各収容部８内に前記した複数個の半導体チップ３を各別に収容（嵌装）セットすることができるように構成されている。
なお、図例に示すように、前記した基板５において、前記したバンプ４の高さを含む半導体チップ３の高さにばらつきがある。
図例においては、前記した半導体チップ３の高さは高さＡと高さＢとで示されると共に、前記した高さＡは前記した高さＢより高さが高い。
【００２２】
また、図例に示すように、前記した各収容部８には当該隣接する収容部８間を連通する連通路９が各別に設けられて構成されている。
また、図示はしていないが、前記した両型１・２には、前記したキャビティ７（前記各収容部８）内に溶融樹脂を注入するゲート（樹脂通路）と、前記キャビティ７内に前記ゲートを通して加熱溶融化した樹脂材料を所定の樹脂圧で注入する樹脂注入機構等の樹脂注入に必要な諸機構等が設けられて構成されている。
即ち、前記した樹脂注入機構から加熱溶融化した樹脂材料を前記キャビティ７内（前記収容部８内）に前記したゲートを通して所定の樹脂圧で注入することにより、前記した各収容部８内に前記した連通路９を通して所定の樹脂圧で順次に注入充填することができるように構成されている。
また、前記したキャビティ７内における各収容部８内に前記した連通路９を通して所定の樹脂圧で当該溶融樹脂を順次に注入充填することができるように構成されている。
即ち、前記したように構成したことにより、前記した各収容部８内で前記した複数個の半導体チップ３と基板５との間１１（隙間）に樹脂１４（充填樹脂）を一括して注入充填することができる。
従って、前記した両型１・２（前記キャビティ７内）で樹脂注入済基板１２（成形品）を成形することができるように構成されている。
【００２３】
また、本発明には、前記した複数個の半導体チップ３の天面１７（表面）に取り付ける（被覆する）所要の厚さ（所要の高さ）Ｃを有する樹脂部材１０が用いられるように構成されている。
即ち、前記した樹脂部材１０は、後述するように、前記した半導体チップ３の天面１７に加熱且つ押圧されて取り付けられるものであって、前記した半導体チップ天面１７と前記した樹脂部材１０との間に隙間が発生することを効率良く防止することにより、前記した半導体チップ天面１７に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができ、前記樹脂部材１０は、樹脂ばり防止用として、或いは、半導体チップ押圧用として用いられるものである。
また、本実施例では、個片状であって所要の厚さＣを有する樹脂部材１０が用いられるように構成されている。
また、前記した個片状の樹脂部材１０における平面形状は、例えば、前記した半導体チップ３天面１７の形状（例：矩形状）に対応して構成されている。
従って、前記した複数個の半導体チップ３に各別に前記した個片状の樹脂部材１０を取り付ける（被覆する）と共に、前記した下型セット用凹所６に前記基板５を供給セットして前記した両型１・２を型締めすることにより、前記した複数個の半導体チップ３に前記した個片状の所要の厚さＣを有する樹脂部材１０を各別に取り付けた状態で、前記した金型キャビティ７における各収容部８内に前記した各半導体チップ３を各別に収容することができるように構成されている。
【００２４】
また、前記した半導体チップ３の高さにばらつきがある場合に、前記した両型１・２を所定の型締圧力にて型締めした時、前記した収容部８内で、前記した収容部８の天面（前記したキャビティ７の天面１８）にて前記した半導体チップ３天面１７上の所要の厚さを有する樹脂部材１０を加熱且つ押圧して変形させることができるように構成されている。
また、更に、前記した変形樹脂部材１０で前記した半導体チップ３の天面１７を前記した所定の型締圧力による所定の押圧力で、前記した金型キャビティ７の天面１７（金型キャビティ面）から前記した半導体チップ３方向へ押圧することができるように構成されている。
従って、前述したように構成したことにより、前記した所定の押圧力で、前記押圧変形した樹脂部材１０と前記半導体チップ３天面との間に隙間が発生することを効率良く防止することができるように構成されている。
このとき、前記した収容部８内（前記金型キャビティ７内）で、前記した収容部８の天面と前記した半導体チップ３天面との間には、前記した変形した樹脂部材１０が所要の形状にて介在することになる。
【００２５】
なお、前記した両型１・２は前記した加熱手段にて所定の温度にまで加熱されており、前記したキャビティ面１７（前記した収容部面）を介して前記した樹脂部材１０を加熱することができるように構成されているので、例えば、前記樹脂部材１０は加熱されることによって軟化し変形することになる。
また、前記した金型キャビティ７は所要の高さＤ（前記した上型１の型面から前記した金型キャビティ７の天面１８までの垂直距離）を備えており、前記した両型１・２の型締時に、前記した金型キャビティ７内に、前記した金型キャビティ７の天面１８と前記した半導体チップ３の天面１７との間に前記した樹脂部材１０を介在させる樹脂部材介在用の空間部が形成されて構成されている。
また、前記した金型キャビティ７の所要の高さＤは、前記した半導体チップの高さＡ・Ｂと前記した樹脂部材１０の所要の厚さＣとを合計した高さより低くなるように構成されている。
即ち、前記した両型１・２の型締時に、所定の型締圧力による所定の押圧力にて前記した金型キャビティ７の天面１８で前記した半導体チップ３の天面１７を前記した樹脂部材１０を介して押圧することができるように構成され、前記金型キャビティ７内で前記した樹脂部材１０は押圧されて変形することになる。
従って、前記した両型１・２の型締時に、前記した金型キャビティ７内で、前記した樹脂部材１０は加熱且つ押圧されて変形することになる。
【００２６】
また、本実施例において、例えば、前記した樹脂注入機構による所定の樹脂圧を前記した半導体チップ３天面を押圧する所定の押圧力（所定の型締圧力）より小さく設定する構成を採用することができる。
即ち、前記した複数個の半導体チップ３と基板５との間１１に樹脂を注入するとき、前記した押圧変形した樹脂部材１０と前記した半導体チップ３天面との間に隙間が発生しないように構成することができるので、前記した半導体チップ３側の隙間に樹脂が浸入することを効率良く防止し得て前記した半導体チップ３天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができるように構成されている。
【００２７】
即ち、まず、前記した基板５に装着した複数個の半導体チップ３の天面に前記した個片状で且つ所要の厚さを有する樹脂部材１０を取り付けると共に、前記した下型のセット用凹所６に前記した樹脂部材１０を取り付けた状態の基板５を供給セットする。
なお、このとき、前記した下型凹所６内の基板５の上面（前記バンプ４装着側）の位置は前記した下型２の型面の位置に合致している。
また、次に、前記両型１・２を所定の型締め圧力で型締めすることにより、前記した複数個の半導体チップ３を前記した上型キャビティ７における各収容部８内に各別に収容する。
このとき、前記した収容部８内において、前記した収容部８の天面（前記キャビティ７の天面１８）で、前記した半導体チップ３天面上の樹脂部材１０は加熱且つ所定の押圧力で押圧されて変形されると共に、前記した半導体チップ３の天面１７と前記した変形した樹脂部材１０との間に隙間が発生することを効率良く防止することができるように構成されている。
即ち、次に、前記したゲートを通して前記キャビティ７内に加熱溶融化された樹脂材料を注入することにより、前記キャビティ７における連通部９を通して前記した各収容部８内に所定の樹脂圧で当該溶融樹脂を注入することができる。
従って、前記した各収容部８内において、前記した半導体チップ３天面１７を前記した変形した樹脂部材１０を介して所定の押圧力で押圧した状態で、前記した収容部８内における半導体チップ３と基板５との間に当該溶融樹脂樹脂を所定の樹脂圧で注入充填することにより、前記したキャビティ７内で前記した樹脂注入済基板１２（製品）を形成することができる。
なお、前記した収容部８内における半導体チップ３と基板５との間に注入充填した当該溶融樹脂の硬化に必要な所要時間の経過後、前記した両型１・２を型開きすることにより、前記した樹脂注入済基板１２を前記した半導体チップ３の天面に前記した押圧変形した樹脂部材１０を取り付けた状態で取り出し、次に、前記した半導体チップ３の天面から前記した押圧変形した樹脂部材１０を取り外すことになる。
【００２８】
即ち、前述したように構成したことにより、前記した半導体チップ３天面と前記した変形した樹脂部材１０との間には隙間は発生しない構成であるので、前記した隙間に樹脂が浸入することを効率良く防止し得て前記した半導体チップ３天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができる。
また、前述したように構成したことにより、前記した所定の押圧力にて前記した変形した樹脂部材１０を介して前記した半導体チップ３の天面１７を前記した基板５に効率良く押圧固定することができるので、前記した各半導体チップ３と基板５との間に樹脂を注入した場合に、前記した半導体チップ３に損傷が発生することを効率良く防止することができる。
【００２９】
また、前記した樹脂注入工程の後、前記した樹脂注入済基板１２を切断することにより、前記した複数個の半導体チップ３に対応し且つ半導体チップ３の高さ（図例ではＡとＢで示す）の異なる個片１５（フリップチップのパッケージ）が形成されることになる。
即ち、図４（１）に示すように、前記した樹脂注入済基板１２における想定切断部位１６をブレード等の切断刃で切断して分離することにより、図４（２）に示す高さＡの個片１５と、図４（３）に示す高さＢの個片１５とを形成することができる。
【００３０】
また、前記した樹脂部材１０として、熱硬化性の樹脂材料を用いる場合、前記した収容部８内で前記した押圧変形した樹脂部材１０は押圧された状態で且つ所要形状を保持した状態で熱硬化することになる。
即ち、前記収容部８内における当該樹脂の硬化状態にかかわらず（例えば、半硬化状態、完全硬化状態）、前記した半導体チップ３の天面１７を当該硬化状態の硬化樹脂で押圧することができるように構成されている。
【００３１】
また、前記した実施例において、図例に示すように、前記したキャビティ７における各収容部８の天面（前記キャビティ７の天面１８）に、前記した半導体チップ３の天面１７上の樹脂部材１０の量を調整する調整部１３（凹部）を所要数設けて構成してもよい。
例えば、前記した両型１・２の型締時に、前記した収容部８内において、加熱且つ前記した所定の型締圧力（押圧力）で押圧されて変形する樹脂部材１０の一部（過剰分）を前記した調整部１３内に圧入することにより、前記した樹脂部材１０の量を効率良く調整することができるように構成されている。
即ち、前記した量を調整した且つ押圧変形した樹脂部材１０にて前記した半導体チップ３天面１７を押圧することができるように構成されている。
従って、この場合において、前記した収容部８内の樹脂部材１０の量を前記した調整部１３にて効率良く調整し得て、前記実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
また、次に、図５（１）・図５（２）・図６にて第２実施例を説明する。
なお、図５（１）・図６は本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）であり、図５は前記した金型で樹脂注入される基板である。
【００３３】
即ち、図例に示すように、本発明に用いられる基板２３には複数個の半導体チップ３（図例では５個）が一列に配置して装着されている。
また、前記した実施例と同様に、前記した基板２３（被成形品）に前記した複数個の半導体チップ３の夫々をバンプ４（接続電極）を介して一体に装着されると共に、前記した半導体チップ３の高さにはばらつきがある。
また、図例に示すように、本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）は、固定上型２１と前記上型２１に対向配置した可動下型２２とから構成されると共に、前記した下型２２を上動することにより、前記両型２１・２２を所定の型締圧力にて型締めすることができるように構成されている。
また、前記した下型２２には前記した基板２３を供給セットするセット用凹所２４が設けられると共に、前記した上型２１には前記した一列配置の各半導体チップ３を一括して嵌装セットする樹脂注入用キャビティ２５が設けられて構成され、且つ、前記した実施例と同様に、前記した両型２１・２２には樹脂注入に必要な諸機構等が設けられて構成されている。
従って、前記した下型凹所２４に前記した基板２３を供給セットして前記下型２２を上動することにより、前記したキャビティ２５内に前記した一列配置の各半導体チップ３を一括して嵌装することができるように構成されると共に、前記した両型２１・２２にて前記した複数個の半導体チップ３と基板２３との間１１（隙間）に樹脂を注入充填することができるように構成されている。
【００３４】
また、本実施例には、前記した一列配置であって複数個の半導体チップ３天面の全体形状に対応してテープ状（長尺状）の所要の厚さを有する樹脂部材２６（テープ部材）が用いられるように構成されると共に、前記した一列配置の各半導体チップ３天面に対して一枚のテープ状樹脂部材２６を一括して取り付ける（被覆する）ことができるように構成されている。
従って、前記した両型２１・２２の型締時に、前記した一列配置の各半導体チップ３天面に前記したテープ状樹脂部材２６を一括して取り付けた状態で、前記したキャビティ２５内に一括して嵌装セットすることができるように構成されている。
また、前記した実施例と同様に、前記キャビティ２５は所要の高さを備え、前記したキャビティ２５の高さは前記半導体チップ３の高さＡ・Ｂと前記テープ状樹脂部材２６の所要の厚さとを合わせた高さより低く構成されている。
従って、前記した両型２１・２２の型締時に、所定の型締圧力（前記キャビティ２５による所定の押圧力）にて前記したテープ状樹脂部材２６を押圧することができるように構成されている（前記両型２１・２２による加熱を含む）。
【００３５】
即ち、まず、図５（２）に示すように、前記した一列配置の各半導体チップ３天面に前記したテープ状樹脂部材２６を一括して取り付けて前記下型の凹所２４に供給セットすると共に、前記した両型２１・２２を所定の型締圧力にて型締めすることにより、前記した一列配置の各半導体チップ３天面に前記したテープ状樹脂部材２６を取り付けた状態で、前記した上型キャビティ２５内に一括して嵌装セットする。
このとき、前記した実施例と同様に、前記したキャビティ２５内において、前記したキャビティ２５天面で前記した半導体チップ３天面上のテープ状樹脂部材２６を加熱して且つ前記した所定の押圧力（所定の型締圧力）で押圧して変形すると共に、前記した半導体チップ３天面と前記した変形テープ状樹脂部材２６との間には隙間は発生しないように構成されている。
即ち、次に、前記したキャビティ内に加熱溶融化された樹脂材料を注入することにより、前記したキャビティ２５内で前記した複数個の半導体チップ３と基板２３との間１１に樹脂を所定の樹脂圧で注入充填することができる。
従って、前述したように構成したことにより、前記した半導体チップ３天面と前記した変形したテープ状樹脂部材２６との間に隙間が発生することを効率良く防止することができるので、前記した隙間に樹脂が浸入することを効率良く防止し得て、前記した半導体チップ３天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができる。
また、前述したように構成したことにより、前記した所定の押圧力にて前記した変形テープ状樹脂部材２６を介して前記した半導体チップ３天面１７を前記した基板５に効率良く押圧固定することができるので、前記した各半導体チップ３と基板５との間に樹脂を注入した場合に、前記した半導体チップ３に損傷が発生することを効率良く防止することができる。
【００３６】
次に、図７を用いて第３実施例を説明する。
なお、図７はマトリックス形（マップ形）の基板である。
【００３７】
即ち、前記した各実施例では、１個の半導体チップ天面に個片状樹脂部材１０を取り付ける構成を、或いは、一列配置の半導体チップ天面にテープ状の樹脂部材２６を取り付ける構成を例示したが、第３実施例では、マトリックス形配置の半導体チップ天面に樹脂部材を取り付ける構成を説明する。
なお、図７に示す基板３１には複数個の半導体チップ３がマトリクス形（図例では、縦４個×横６個の合計２４個）に配置されて構成されていると共に、前記した各半導体チップ３の高さにはばらつきがある。
【００３８】
即ち、図７に示すマトリックス形基板３１において、前記した樹脂部材を取り付ける半導体チップ（天面）の数と位置を適宜に選択することができると共に、前記した樹脂部材の平面形状は前記したマトリックス形基板３１における半導体チップ（天面）の数と位置にて適宜に構成される。
例えば、図７に示すように、前記した半導体チップ天面に取り付ける樹脂部材の範囲として、前記したマトリクス形配置の半導体チップ全体（図例では２４個）に取り付けるフィルム状の樹脂部材３２（１枚）を採用することができる。
この場合、前記したマトリクス形配置の各半導体チップ３天面に前記したフィルム状の樹脂部材３２（フィルム部材）を取り付けた状態で、１個のキャビティ内に一括して嵌装セットすることになる。
また、図７に示すように、４個の半導体チップ３天面に取り付けるフイルム状の樹脂部材３３の構成（或いは、６個の半導体チップ３天面に取り付けるフィルム状の樹脂部材３４の構成）を採用することができる。
この場合、４個（６個）の半導体チップ３天面に前記したフィルム状樹脂部材３３（３４）を各別に取り付けた状態で、前記した樹脂部材単位で、６個（４個）のキャビティ内に各別に嵌装セットすることになる。
即ち、図７に示す各実施例において、前記したキャビティ内で前記した各半導体チップ３の天面を所定の押圧力で押圧した状態（加熱を含む）で、前記した半導体チップ３と前記した基板３１との間（隙間）に樹脂を所定の樹脂圧で注入充填することができる。
従って、図７に示す各実施例において、前記した各実施と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
次に、図８（１）・図８（２）及び図９（１）・図９（２）を用いて第４実施例を説明する。
なお、図８（１）と図９（１）とには本実施例に用いられる基板と樹脂部材とが各別に示されている。
また、図８（２）と図９（２）とには、図８（１）と図９（１）とに示す基板に樹脂注入する金型が各別に示されている。
【００４０】
まず、図８（１）・図８（２）について説明する。
即ち、図８（１）に示す基板４１にはバンプ４（接続電極）を介して複数個の半導体チップ３が装着されて構成されると共に、前記した基板４１の厚さとバンプ４の高さとを含む半導体チップ３の高さにはばらつきがあり、図例では、前記した半導体チップ３の高さをＡとＢとで示し、前記した高さＡは前記した高さＢより高く構成されている。
また、図８（１）に示す所要の厚さを有する樹脂部材４２は担体となるベース層４３と隙間防止用の接着層４４との２層から構成され、前記した接着層４４は所定の接着力を有している。
また、図８（２）に示すアンダーフィル樹脂モールド金型（樹脂注入用金型）には、固定上型４５と前記上型４５に対向配置した可動下型４６とが設けられて構成されている。
また、前記した下型４６には前記した基板４１を供給セットするセット用凹所４７が設けられると共に、前記した上型４５には樹脂注入用のキャビティ４８が設けられて構成されている。
また、前記した両型には、前記したキャビティ内で前記した複数個の半導体チップ３と基板４１との間１１に樹脂４９を注入する諸機構等が設けられて構成されている。
従って、前記した下型４６の凹所４７に前記した基板４１を供給セットして前記した下型４６を上動することにより、前記両型４５・４６を所定の型締圧力にて型締めすることにより、前記したキャビティ４８内で複数個の半導体チップ３を一括して嵌装セットすることができるように構成されている。
また、図８（１）に示すように、前記した隙間防止用の接着層４４側を下向きにした状態で（前記した半導体チップ３側に向けた状態で）、前記した複数個の半導体チップ３天面に取り付ける（被覆する）ことができるように構成されている。
従って、前記した両型４５・４６の型締時に、前記した２層の樹脂部材４２を前記した複数個の半導体チップ３天面に取り付けた状態で、前記した複数個の半導体チップ３を一括して前記したキャビティ４８内に嵌装セットすることができるように構成されると共に、前記した両型４５・４６のキャビティ４８内で前記した複数個の半導体チップ３と基板４１との間１１に樹脂４９を注入充填して樹脂注入済基板５０を形成することができるように構成されている。
なお、前記した実施例と同様に、前記たキャビティ４８は所要の高さを備え、
前記したキャビティの４８の所要の高さは、前記した半導体チップ３の高さＡ・Ｂと前記した２層の樹脂部材４２の所要の厚さとを合計した高さより低く構成されている。
【００４１】
即ち、図８（１）に示すように、まず、前記した複数個の半導体チップ３の天面に前記した２層の樹脂部材４２を前記した隙間防止用の接着層４４を下向きにした状態で仮止的に取り付ける。
このとき、前記した樹脂部材４２の接着層４４と前記した半導体チップ３天面との間には隙間が発生しないように構成されている。
次に、図８（２）に示すように、前記した複数個の半導体チップ３天面に前記した２層の樹脂部材４２を取り付けた状態で、前記した下型凹所４７に供給セットして前記した両型４５・４６を所定の型締圧力で型締めする。
このとき、前記した半導体チップ３の高さにばらつき（Ａ・Ｂ）があったとしても、即ち、前記した高さＡの半導体チップ３の場合でも、或いは、前記した高さＢの半導体チップ３の場合でも、前記したキャビティ４８面（天面）にて前記した前２層の樹脂部材４２が所定の押圧力（所定の型締圧力）で押圧されることにより、前記したキャビティ４８内で前記した２層の樹脂部材４２は前記した所定の押圧力にて押圧変形されることになる。
また、このとき、前記した樹脂部材４２と前記した半導体チップ３天面との間は、前記した樹脂部材４２に対する所定の押圧力と、前記した樹脂部材４２の接着層４４の所定の接着力との相乗作用にて隙間が発生しないように構成されている。
また、次に、前記した複数個の半導体チップ３と基板４１との間１１に加熱溶融化された樹脂材料を所定の樹脂圧にて注入充填する。
即ち、前記各半導体チップ３天面を所定の押圧力で押圧した状態で、且つ、前記した各半導体チップ３天面に前記した２層の樹脂部材４２における接着層４４を接着した状態で、前記した各半導体チップ３天面と前記した樹脂部材４２との間に隙間が発生することを効率良く防止し得て、前記したキャビティ４８内で前記した各半導体チップ３と前記した基板４１との間１１（隙間）に樹脂４９を所定の樹脂圧で効率良く注入することができる。
従って、前記した半導体チップ３の高さにばらつきがある場合に、前述したように構成したことにより、前記した半導体チップ３天面と前記した変形した樹脂部材４２（前記接着層４４）との間に隙間が発生することを効率良く防止することができるので、前記た隙間に樹脂が浸入することを効率良く防止し得て、前記した半導体チップ３天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができる。
また、前述したように構成したことにより、前記した所定の押圧力にて前記した変形樹脂部材４２を介して前記した半導体チップ３天面を前記した基板５に効率良く押圧固定する（前記した接着層４４による接着固定を含む相乗作用）ことができるので、前記した各半導体チップ３と基板５との間１１に樹脂を注入した場合に、前記した半導体チップ３に損傷が発生することを効率良く防止することができる。
【００４２】
次に、図９（１）・図９（２）について説明する。
即ち、図９（１）・図９（２）に示す実施例は、前記した樹脂部材に位置ずれ防止用（位置移動防止用）の接着層を形成した構成である。
即ち、図９（１）に示す樹脂部材５１は担体となるベース層５２と隙間防止用の接着層５３（半導体チップ天面側用）と位置ずれ防止用の接着層５４（キャビティ面側用）との３層から構成されている。
なお、図９（１）・図９（２）に示す金型の構成部材及び基板５５の構成部材は、図８（１）・図８（２）に示す金型の構成部材及び基板４１の構成部材と同じであるため、同じ符号を付す。
また、図９（１）・図９（２）に示す実施例において、前記した隙間防止用の接着層５３の作用効果は、図８（１）・図８（２）に示す実施例の作用効果と同様である。
即ち、図９（１）・図９（２）に示す実施例において、図８（１）・図８（２）に示す実施例と同様に、前記した両型４５・４６の型締時に、前記したキャビティ４８面にて前記した樹脂部材５１を所定の押圧力（所定の型締圧力）でもって押圧変形させることができると共に、前記した半導体チップ３天面と前記した樹脂部材５１との間に、前記した樹脂部材５１に対する押圧力と前記した樹脂部材５１の隙間防止用の接着層５３の接着力との相乗作用にて、隙間が発生しないように構成されている。
従って、図８（１）・図８（２）に示す実施例と同様に、前記した半導体チップ３天面と前記した押圧変形した樹脂部材５１（前記接着層５３）との間に隙間が発生することを効率良く防止することができるので、前記た隙間に樹脂が浸入することを効率良く防止し得て、前記した半導体チップ３天面に樹脂ばりが付着することを効率良く防止することができる。
【００４３】
また、図９（２）に示すように、前記した両型４５・４６の型締時に、前記した樹脂部材５１の位置ずれ防止用（位置移動防止用）の接着層５４を前記したキャビティ４８面（天面）に接着させることができるように構成されている。
即ち、前記した両型４５・４６の型締時に、前記したキャビティ４８面にて前記した樹脂部材５１を所定の押圧力（所定の型締圧力）で押圧変形させることにより、前記した位置ずれ防止用の接着層５３を前記したキャビティ４８面に接着させて前記した樹脂部材５１の位置が移動しないように構成されている。
従って、前記した両型４５・４６の型締時に、前記したキャビティ４８内で前記した樹脂部材５１の位置が移動することを効率良く防止することができる。
【００４４】
また、図８（１）・図８（２）・図９（１）・図９（２）に示す実施例において、前記した樹脂部材に前記した位置ずれ防止用の接着層のみを設ける構成を採用してもよい。
なお、前記した接着層は好ましくは柔軟性或いは弾性を有した方が良い。
【００４５】
また、図８（１）・図８（２）・図９（１）・図９（２）に示す実施例において、前記半導体チップ３天面に取り付ける樹脂部材の平面形状は、テープ状、フィルム状、個片状の適宜な形状に設定することができる。
【００４６】
また、前記した２層の樹脂部材４２と前記した３層の樹脂部材５１において、熱硬化性樹脂を用いることができる。
例えば、前記したベース層４３・５２を完全硬化樹脂層で形成し、前記接着層４４・５３・５４を半硬化樹脂層で形成する構成を採用することができる。
【００４７】
なお、前記した接着層４４・５３・５４を適宜な接着剤にて形成してもよい。
【００４８】
また、前記した接着層４４・５３・５４を熱可塑性樹脂層にて、好ましくは、耐熱性の熱可塑性樹脂層にて形成してもよい。
【００４９】
また、前記した各実施例において、前記した樹脂部材として、弾性を有する素材（弾性材）を、例えば、エラストマー等を適宜に採用することができる。
また、前記した各実施例において、前記した樹脂部材として、熱硬化性樹脂、或いは、熱可塑性樹脂（好ましくは耐熱性の熱可塑性樹脂）を用いることができる。
【００５０】
また、前記した各実施例において、１枚の基板にバンプを介して１個の半導体チップを装着した形式の基板に採用することができる。
即ち、前記した基板を複数枚、一つの金型で樹脂注入することができると共に、前記した金型には、前記した複数枚の基板（複数個の半導体チップ）の数に対応して同じ所要の高さを備えた金型キャビティが各別に設けられて構成されている。
なお、前記した１枚の基板に１個の半導体チップを装着した形式の基板には、個片状の樹脂部材を採用することができる。
【００５１】
本発明は、前述した実施例のものに限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用することができるものである。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体チップをバンプを介して装着した基板における半導体チップと基板との間に樹脂を注入する場合に、前記した半導体チップの表面に付着する樹脂ばりを効率良く防止することができると云う優れた効果を奏するものである。
【００５３】
また、本発明によれば、半導体チップをバンプを介して装着した基板における半導体チップと基板との間に樹脂を注入する場合に、前記した半導体チップに損傷が発生することを効率良く防止することができると云う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るアンダーフィル樹脂モールド金型を概略的に示す一部切欠概略縦断面図であって、前記した金型の型開状態を示している。
【図２】図２（１）は、図１に示す金型の要部を概略的に示す一部切欠概略縦断面図であり、図２（２）は、図２（１）に示す金型の要部を概略的に示す概略平面図である。
【図３】図３は、図２（１）に対応する金型を概略的に示す一部切欠概略縦断面図であって、前記した金型の型締状態を示している。
【図４】図４（１）は、図１に示す金型で樹脂を注入された樹脂注入済基板を概略的に示す概略正面図であり、図４（２）・図４（３）は、前記した樹脂注入済基板から切断分離した個片を概略的に示す概略正面図である。
【図５】図５（１）は、本発明に係る他のアンダーフィル樹脂モールド金型を概略的に示す一部切欠概略縦断面図であって、前記した金型の型開状態を示し、図５（２）は、図５（１）に示す金型に用いられる複数個の半導体チップを装着した基板を概略的に示す概略平面図である。
【図６】図６は、　図５（１）に対応する金型を概略的に示す一部切欠概略縦断面図であって、前記した金型の型締状態を示している。
【図７】図７は、本発明に用いられる他の複数個の半導体チップを装着した基板を概略的に示す概略平面図である。
【図８】図８（１）は、本発明に用いられる他の基板と樹脂部材を概略的に示す概略正面図であり、図８（２）は、図８（１）に示す基板と樹脂部材とを用いて樹脂注入する金型の要部を概略的に示す一部切欠概略縦断面図である。
【図９】図９（１）は、本発明に用いられる他の基板と樹脂部材を概略的に示す概略正面図であり、図９（２）は、図９（１）に示す基板と樹脂部材とを用いて樹脂注入する金型の要部を概略的に示す一部切欠概略縦断面図である。
【符号の説明】
１　固定上型
２　可動下型
３　半導体チップ
４　バンプ（接続電極）
５　基板
６　凹所
７　キャビティ
８　収容部
９　連通路
１０　個片状の樹脂部材
１１　間（隙間）
１２　樹脂注入済基板
１３　調整部
１４　樹脂（充填樹脂）
１５　個片（フリップチップのパッケージ）
１６　想定切断部位
１７　半導体チップ天面（表面）
１８　キャビティ天面（キャビティ面）
２１　固定上型
２２　可動下型
２３　基板
２４　凹所
２５　キャビティ
２６　テープ状の樹脂部材（テープ部材）
２７　樹脂注入済基板
２８　樹脂（充填樹脂）
３１　基板
３２　フィルム状の樹脂部材（フィルム部材）
３３　フィルム状の樹脂部材（フィルム部材）
３４　フィルム状の樹脂部材（フィルム部材）
４１　基板
４２　樹脂部材
４３　ベース層
４４　隙間防止用の接着層
４５　固定上型
４６　可動下型
４７　凹所
４８　キャビティ
４９　樹脂（充填樹脂）
５０　樹脂注入済基板
５１　樹脂部材
５２　ベース層
５３　隙間防止用の接着層
５４　位置ずれ防止用の接着層
５５　基板
５６　樹脂注入済基板
Ａ　半導体チップの高さ
Ｂ　半導体チップの高さ
Ｃ　樹脂部材における所要の厚さ（所要の高さ）
Ｄ　キャビティの高さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an underfill resin molding method (batch underfill of flip chip) for injecting a resin between the semiconductor chip and the substrate on a substrate on which a semiconductor chip is mounted via bumps, and a mold for the method. The present invention relates to an improvement of a resin member used for the above.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in a substrate on which a plurality of semiconductor chips are mounted via bumps (connection electrodes), a resin is injected between the respective semiconductor chips and the substrate (gap). This method is performed as follows using an underfill resin mold having a fixed upper die and a movable lower die.
That is, first, the substrate is supplied and set in the setting recess of the lower die, and the two dies are clamped, so that the plurality of semiconductor chips are injected into one resin of the upper die. And then filling and setting the molten resin in the upper mold cavity, thereby injecting the resin between at least each of the semiconductor chips and the substrate. An injected substrate (molded product) is formed.
By the way, since the height of each semiconductor chip (including the thickness of the semiconductor chip and the height of the bumps) described above varies, the height of the mold cavity (the upper mold surface and the cavity) is varied. The vertical distance from the top surface) is set as described later, and the resin is injected between each of the semiconductor chips and the substrate.
[0003]
For example, when the height (depth) of the mold cavity is set to the highest value of the height of the semiconductor chip, the top surface (front surface) of the semiconductor chip other than the semiconductor chip having the highest height is set. A gap is formed between the semiconductor chip and the cavity top surface, so that the molten resin infiltrates into the gap and resin burrs are easily formed on the top surface (exposed surface) of the semiconductor chip.
Further, since a gap is generated between the top surface of the semiconductor chip and the top surface of the cavity, the semiconductor chip cannot be pressed and fixed to the substrate at the top surface of the cavity, and The semiconductor chip is liable to be damaged, for example, the semiconductor chip is pushed away and broken by the injection pressure of the resin injected between the semiconductor chip and the substrate.
Further, when the height of the mold cavity is set to the minimum value of the height of the semiconductor chip, the top surface of the semiconductor chip other than the semiconductor chip having the minimum height is the top surface of the cavity. And the semiconductor chip is easily broken by the stress, and the semiconductor chip is easily damaged.
Further, when the height of the mold cavity is set to the average value of the height of the semiconductor chip, as described above, a gap is provided between the top surface of the semiconductor chip and the top surface of the mold cavity. Is generated, and the semiconductor chip is pressed by the top surface of the mold cavity. Therefore, resin burrs are easily formed on the top surface (exposed surface) of the semiconductor chip, and The semiconductor chip is easily damaged.
[0004]
In addition, for a substrate of a type in which one semiconductor chip is mounted on one substrate, a plurality of the above-mentioned substrates are injected with resin at substantially the same time in a single mold as in the above-described conventional example. I have.
That is, in one mold, a plurality of mold cavities are provided at the same required height corresponding to the number of the plurality of substrates (the number of semiconductor chips), respectively. In each mold cavity, a resin is separately injected between the one semiconductor chip and one substrate.
Therefore, in this case, since the heights of the cavities are the same, resin burrs are easily formed on the top surface (exposed surface) of the semiconductor chip as in the conventional case, and the semiconductor chip is formed. Chips are easily damaged.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
That is, as described above, when resin is injected between the semiconductor chip and the substrate on the substrate on which the semiconductor chip is mounted via bumps (connection electrodes), the resin flash is formed on the top surface (front surface) of the semiconductor chip. There is a problem that the semiconductor chip is easily attached and formed, and there is a problem that the semiconductor chip is easily damaged.
[0006]
Therefore, the present invention is to efficiently prevent the resin burrs adhering to the surface of the semiconductor chip when injecting a resin between the semiconductor chip and the substrate in the substrate on which the semiconductor chip is mounted via the connection electrode. The purpose is.
Further, the present invention is to efficiently prevent the semiconductor chip from being damaged when resin is injected between the semiconductor chip and the substrate in a substrate on which the semiconductor chip is mounted via connection electrodes. It is the purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An underfill resin molding method according to the present invention for solving the above-mentioned technical problem is to provide a method in which a substrate on which a semiconductor chip is integrally mounted via connection electrodes is supplied to a set position of the substrate in a mold, and An underfill resin molding method for injecting a resin between a chip and a substrate, wherein when supplying the substrate to the mold setting position, the mold set portion and the semiconductor chip surface of the substrate And a step of interposing a resin member having a required thickness between the mold and the mold, and then performing the mold clamping step described above, and in the mold clamping step of the mold, the semiconductor of the substrate described above. A step of pressing the chip surface via the above-described resin member is performed.
[0008]
Further, an underfill resin mold according to the present invention for solving the technical problem as described above is provided in a mold cavity in which a semiconductor chip is fitted in a substrate on which a semiconductor chip is integrally mounted via connection electrodes. In the underfill resin mold for injecting a resin between the semiconductor chip and the substrate, the height of the mold cavity is set between the surface of the semiconductor chip fitted into the cavity and the cavity surface. It is characterized in that it is formed so that a resin member having a required thickness for pressing the surface of the semiconductor chip can be interposed therebetween.
[0009]
Further, the underfill resin mold according to the present invention for solving the technical problem as described above, the height of the cavity, the height of the semiconductor chip fitted in the cavity, the height of the semiconductor chip It is characterized in that the height is set to be lower than the combined height of the resin member interposed between the surface and the cavity surface.
[0010]
In addition, the underfill resin mold according to the present invention for solving the technical problem as described above is characterized in that an adjustment unit for adjusting the amount of the resin member is provided on the mold cavity surface described above. I do.
[0011]
In addition, the resin member having a required thickness according to the present invention for solving the technical problem as described above includes a semiconductor chip in a substrate in which a semiconductor chip is integrally mounted via a connection electrode, in a mold cavity. When the resin is injected between the semiconductor chip and the substrate in the fitted state, the resin is interposed between the mold cavity surface and the semiconductor chip surface.
[0012]
Further, a resin member for solving the technical problem as described above is characterized in that an individual resin member corresponding to a single semiconductor chip is used as the resin member.
[0013]
Further, a resin member according to the present invention for solving the above-described technical problem is characterized in that a tape-shaped resin member corresponding to a plurality of semiconductor chips is used as the resin member.
[0014]
Further, the resin member according to the present invention for solving the technical problem as described above may be configured such that an adhesive layer is provided on at least one surface corresponding to the mold cavity surface and the semiconductor chip surface. Features.
[0015]
Further, a resin member according to the present invention for solving the above-mentioned technical problem is characterized in that the above-mentioned adhesive layer is formed of a thermoplastic resin.
[0016]
Further, a resin member according to the present invention for solving the above technical problem is characterized in that the adhesive layer is formed of a thermosetting resin.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Using an underfill resin mold (resin injection mold), resin is collectively injected between each semiconductor chip and the substrate in a substrate in which a plurality of semiconductor chips are integrally mounted via connection electrodes. In this case, first, the above-mentioned substrate is supplied to the above-mentioned mold setting recess, and a required thickness is provided between the above-mentioned cavity top surface of the above-mentioned mold and each semiconductor chip top surface of the above-mentioned substrate. The metal mold is clamped at a predetermined mold clamping pressure with a resin member having the following.
At this time, even if there is variation in the height of the semiconductor chip, with a predetermined pressing force from the mold cavity top surface to the semiconductor chip top surface direction by the predetermined mold clamping pressure, The resin member interposed between the top surface of the mold cavity and the top surface of each semiconductor chip in the mold cavity is heated and pressed to be deformed.
That is, it is possible to efficiently prevent a gap from being generated between the deformable resin member and the top surface of the semiconductor chip under the predetermined pressing force (including heating).
Further, the semiconductor chip can be efficiently pressed and fixed to the substrate with the predetermined pressing force via the deformed resin member.
Therefore, in the state where the gap between the deformed resin member and the top surface of the semiconductor chip is efficiently prevented from being generated by the predetermined pressing force, the predetermined pressing force is applied. By injecting a molten resin into the mold cavity at a predetermined resin pressure while efficiently pressing and fixing the semiconductor chip to the substrate via the deformed resin member described above, A resin is collectively injected and filled between the semiconductor chips and the substrate.
That is, since the above-described configuration is used, when the resin is collectively injected and filled between the substrate and the semiconductor chip in the substrate on which the semiconductor chip is mounted, the resin flash adheres to the top surface of the semiconductor chip. This can be efficiently prevented, and the occurrence of damage to the semiconductor chip can be efficiently prevented.
[0018]
Further, a configuration may be employed in which the resin member is provided with a gap preventing adhesive layer that can efficiently prevent a gap from being formed between the resin member and the top surface of the semiconductor chip.
That is, the predetermined pressing force on the top surfaces of the plurality of semiconductor chips via the resin member described above, and the synergistic action of the predetermined adhesive force on the top surfaces of the plurality of semiconductor chips by the adhesive layer of the resin member, the It is possible to efficiently prevent the generation of a gap between the plurality of semiconductor chip top surfaces and the resin member described above, and to perform the above-described pressing through the deformed resin member at the predetermined pressing force. The semiconductor chip thus formed can be efficiently pressed and fixed to the substrate.
Therefore, similarly to the configuration described above, it is possible to efficiently prevent the resin burrs from adhering to the top surface of the semiconductor chip and efficiently prevent the semiconductor chip from being damaged. .
[0019]
Further, each of the above-described configurations can be applied to a substrate in which one semiconductor chip is mounted on one substrate via bumps.
That is, the underfill resin mold (resin injection mold) used in the present invention has mold cavities of the same height corresponding to the number of the plurality of substrates (plural semiconductor chips). Each of them is provided separately.
In addition, with respect to the plurality of substrates, the semiconductor chips mounted on the substrates are individually fitted and set in the cavities, and a resin is substantially simultaneously and separately provided between the semiconductor chips and the substrates. Can be injected.
Therefore, the same operation and effect as the above-described configuration can be obtained.
[0020]
【Example】
Hereinafter, a description will be given based on an embodiment diagram.
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2 (1), 2 (2), 3, 4 (1), 4 (2), 4 (3).
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an underfill resin mold (resin injection mold) used in the present invention, and is shown in FIGS. 2 (1), 2 (2), and 3. The mold is an enlarged view of a main part of the mold shown in FIG.
4 (1), 4 (2), and 4 (3) illustrate steps of cutting and separating a resin-injected substrate (molded product) in which resin is collectively injected and filled by the above-described mold. FIG.
[0021]
That is, as shown in the figure, the underfill resin mold (resin injecting mold) according to the present invention includes a fixed upper mold 1 and a movable lower mold 2 opposed to the upper mold 1. At the same time, the two dies 1 and 2 are provided with a heating means (not shown) for heating the two dies 1 and 2 to a predetermined temperature.
The lower die 2 is provided with a setting recess 6 for supplying and setting a substrate 5 (molded product) on which a plurality of semiconductor chips 3 are integrally mounted via bumps 4 (connection electrodes). In addition, the upper die 1 is provided with a resin injection cavity 7 for fitting and setting the plurality of semiconductor chips 3 described above.
The upper die cavity 7 is provided with receiving portions 8 for individually storing the plurality of semiconductor chips 3 corresponding to the number and positions of the plurality of semiconductor chips 3. .
Therefore, the above-mentioned substrate 5 is supplied and set in the above-mentioned lower mold recess 6 and the above-mentioned lower mold 2 is moved upward, so that the above-mentioned two molds 1 and 2 are clamped at a predetermined clamping pressure. And a plurality of the semiconductor chips 3 can be individually accommodated (fitted) in the respective accommodation portions 8 in the upper mold cavity 7. .
As shown in the figure, the height of the semiconductor chip 3 including the height of the bumps 4 varies on the substrate 5.
In the illustrated example, the height of the semiconductor chip 3 is indicated by a height A and a height B, and the height A is higher than the height B.
[0022]
Further, as shown in the example of the figure, each of the above-mentioned housing sections 8 is provided with a communication passage 9 for communicating between the adjacent housing sections 8 separately.
Although not shown, the two dies 1 and 2 each have a gate (resin passage) for injecting a molten resin into the cavity 7 (each of the storage portions 8), and a Various mechanisms necessary for resin injection, such as a resin injection mechanism for injecting a resin material heated and melted through a gate at a predetermined resin pressure, are provided.
That is, the resin material heated and melted from the resin injection mechanism is injected into the cavity 7 (in the accommodation section 8) at a predetermined resin pressure through the gate, so that each of the accommodation sections 8 is filled with the resin material. It is configured such that it can be sequentially injected and filled with a predetermined resin pressure through the communication path 9.
Further, the molten resin can be sequentially injected and filled at a predetermined resin pressure into each of the accommodating portions 8 in the cavity 7 through the communication path 9.
That is, with the above-described configuration, the resin 14 (filled resin) is collectively injected and filled into the space 11 between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 5 in each of the housing portions 8. can do.
Therefore, the configuration is such that the resin-injected substrate 12 (molded product) can be molded by the two dies 1 and 2 (in the cavity 7).
[0023]
Further, in the present invention, the resin member 10 having a required thickness (required height) C to be attached (covered) to the top surface 17 (front surface) of the plurality of semiconductor chips 3 is used. Have been.
That is, as described later, the resin member 10 is attached to the top surface 17 of the semiconductor chip 3 by being heated and pressed, and is attached to the semiconductor chip top surface 17 and the resin member 10. By efficiently preventing the generation of a gap between the semiconductor chips, it is possible to efficiently prevent the resin burrs from adhering to the semiconductor chip top surface 17, and the resin member 10 is used for preventing resin burrs. Alternatively, it is used for pressing a semiconductor chip.
Further, in the present embodiment, the resin member 10 which is in the form of a piece and has a required thickness C is used.
Further, the planar shape of the individual resin member 10 is configured to correspond to, for example, the shape (eg, rectangular shape) of the top surface 17 of the semiconductor chip 3 described above.
Accordingly, the individual resin members 10 described above are separately attached (covered) to the plurality of semiconductor chips 3, and the substrate 5 is supplied and set in the lower mold setting recess 6. By clamping the two dies 1 and 2, the above-mentioned mold cavities are attached in a state where the individual resin members 10 each having the required thickness C are individually attached to the plurality of semiconductor chips 3. Each of the semiconductor chips 3 described above can be individually accommodated in each of the accommodating portions 8 in the configuration 7.
[0024]
Further, when the height of the semiconductor chip 3 varies, when the molds 1 and 2 are clamped with a predetermined mold clamping pressure, the accommodating portion 8 is accommodated in the accommodating portion 8. The resin member 10 having a required thickness on the top surface 17 of the semiconductor chip 3 can be deformed by heating and pressing on the top surface (the top surface 18 of the cavity 7). I have.
Further, the top surface 17 of the semiconductor chip 3 is pressed by the deformed resin member 10 with a predetermined pressing force by the predetermined mold clamping pressure. ) Can be pressed in the direction of the semiconductor chip 3 described above.
Therefore, with the above-described configuration, it is possible to efficiently prevent a gap from being generated between the pressed and deformed resin member 10 and the top surface of the semiconductor chip 3 with the predetermined pressing force. It is configured as follows.
At this time, the above-mentioned deformed resin member 10 is required between the top surface of the above-mentioned housing portion 8 and the above-mentioned semiconductor chip 3 inside the above-mentioned housing portion 8 (the inside of the mold cavity 7). Will be interposed in the shape of
[0025]
The two dies 1 and 2 are heated to a predetermined temperature by the heating means, and the resin member 10 is heated through the cavity surface 17 (the housing surface). For example, the resin member 10 is softened and deformed by being heated.
The mold cavity 7 has a required height D (a vertical distance from the mold surface of the upper mold 1 to the top surface 18 of the mold cavity 7). During the mold clamping of step 2, the resin member 10 is interposed in the mold cavity 7 between the top surface 18 of the mold cavity 7 and the top surface 17 of the semiconductor chip 3. Space portion is formed.
The required height D of the mold cavity 7 is configured to be lower than the sum of the heights A and B of the semiconductor chip and the required thickness C of the resin member 10. ing.
That is, when the molds 1 and 2 are clamped, the top surface 17 of the semiconductor chip 3 is brought into contact with the top surface 18 of the mold cavity 7 with a predetermined pressing force by a predetermined mold clamping pressure. The resin member 10 is configured to be able to be pressed through the member 10, and is deformed by being pressed in the mold cavity 7.
Therefore, when the molds 1 and 2 are clamped, the resin member 10 is heated and pressed in the mold cavity 7 to be deformed.
[0026]
Further, in the present embodiment, for example, a configuration is adopted in which a predetermined resin pressure by the above-described resin injection mechanism is set to be smaller than a predetermined pressing force (a predetermined mold clamping pressure) for pressing the top surface of the semiconductor chip 3. Can be.
That is, when resin is injected into the space 11 between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 5, a gap is not generated between the pressed and deformed resin member 10 and the top surface of the semiconductor chip 3. Since it can be configured, it is possible to efficiently prevent the resin from entering the gap on the side of the semiconductor chip 3 and efficiently prevent the resin burrs from adhering to the top surface of the semiconductor chip 3. It is configured as follows.
[0027]
That is, first, the individual resin member 10 having a required thickness is attached to the top surface of the plurality of semiconductor chips 3 mounted on the substrate 5, and the lower mold setting recess is mounted. 6, the substrate 5 with the resin member 10 attached thereto is supplied and set.
At this time, the position of the upper surface (the side on which the bumps 4 are mounted) of the substrate 5 in the lower die recess 6 matches the position of the die surface of the lower die 2.
Next, by clamping the two dies 1 and 2 at a predetermined clamping pressure, the plurality of semiconductor chips 3 are individually accommodated in the respective accommodation portions 8 of the upper mold cavity 7. .
At this time, the resin member 10 on the top surface of the semiconductor chip 3 is heated at a top surface of the housing portion 8 (top surface 18 of the cavity 7) by heating and a predetermined pressing force. It is configured to be pressed and deformed, and to efficiently prevent a gap from being formed between the top surface 17 of the semiconductor chip 3 and the deformed resin member 10.
That is, by injecting the resin material heated and melted into the cavity 7 through the gate, the molten resin is melted at a predetermined resin pressure into each of the housing portions 8 through the communication portion 9 in the cavity 7. Resin can be injected.
Therefore, the semiconductor chip 3 in the housing 8 is pressed in a state where the top surface 17 of the semiconductor chip 3 is pressed by the predetermined pressing force via the deformed resin member 10 in each housing 8. By injecting and filling the molten resin between the substrate and the substrate 5 at a predetermined resin pressure, the resin-injected substrate 12 (product) can be formed in the cavity 7.
After a lapse of time required for curing the molten resin injected and filled between the semiconductor chip 3 and the substrate 5 in the accommodation section 8, the molds 1 and 2 are opened to open the mold. The above-mentioned resin-injected substrate 12 is taken out with the above-mentioned pressed and deformed resin member 10 attached to the top surface of the above-mentioned semiconductor chip 3, and then the above-mentioned pressed and deformed resin is removed from the above-mentioned top surface of the semiconductor chip 3. The member 10 will be removed.
[0028]
That is, with the above-described configuration, a gap does not occur between the top surface of the semiconductor chip 3 and the deformed resin member 10 described above, so that the resin does not enter the gap. It is possible to efficiently prevent the resin burrs from adhering to the top surface of the semiconductor chip 3 described above.
Further, with the above-described configuration, the top surface 17 of the semiconductor chip 3 is efficiently pressed and fixed to the substrate 5 via the deformed resin member 10 with the predetermined pressing force. Therefore, it is possible to efficiently prevent the semiconductor chip 3 from being damaged when a resin is injected between the respective semiconductor chips 3 and the substrate 5.
[0029]
Further, after the above-described resin injecting step, the above-described resin-injected substrate 12 is cut to correspond to the plurality of semiconductor chips 3 and the height of the semiconductor chips 3 (indicated by A and B in the illustrated example). ) Different from each other (flip chip package) are formed.
That is, as shown in FIG. 4A, the assumed cutting portion 16 in the resin-injected substrate 12 is cut and separated by a cutting blade such as a blade, so that the height A shown in FIG. Individual pieces 15 and individual pieces 15 having a height B shown in FIG. 4C can be formed.
[0030]
In the case where a thermosetting resin material is used as the resin member 10, the resin member 10 that has been pressed and deformed in the housing section 8 is thermoset in a pressed state and a required shape is maintained. Will do.
That is, the top surface 17 of the semiconductor chip 3 can be pressed with the cured resin regardless of the cured state of the resin in the housing portion 8 (for example, a semi-cured state or a completely cured state). It is configured as follows.
[0031]
Further, in the above-described embodiment, as shown in the figure, the resin on the top surface 17 of the semiconductor chip 3 is provided on the top surface of each of the housing portions 8 in the cavity 7 (top surface 18 of the cavity 7). A required number of adjusting portions 13 (recesses) for adjusting the amount of the member 10 may be provided.
For example, when the molds 1 and 2 are clamped, a part of the resin member 10 that is deformed by being heated and pressed by the predetermined mold clamping pressure (pressing force) in the accommodating portion 8 (excess portion). ) Is press-fitted into the adjusting section 13 so that the amount of the resin member 10 can be efficiently adjusted.
That is, the semiconductor chip 3 top surface 17 can be pressed by the resin member 10 whose amount has been adjusted and pressed and deformed.
Therefore, in this case, the amount of the resin member 10 in the accommodation section 8 can be efficiently adjusted by the adjustment section 13, and the same operation and effect as in the embodiment can be obtained.
[0032]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 (1), 5 (2), and 6. FIG.
FIGS. 5 (1) and 6 show an underfill resin mold (resin injection mold) according to the present invention, and FIG. 5 shows a substrate to which resin is injected by the above-described mold.
[0033]
That is, as shown in the figure, a plurality of semiconductor chips 3 (five in the example) are mounted on the substrate 23 used in the present invention in a line.
Further, similarly to the above-described embodiment, each of the plurality of semiconductor chips 3 is integrally mounted on the substrate 23 (molded object) via the bump 4 (connection electrode), and the semiconductor 23 is formed. The height of the chip 3 varies.
As shown in the figure, the underfill resin mold (resin injecting mold) according to the present invention includes a fixed upper mold 21 and a movable lower mold 22 arranged opposite to the upper mold 21. At the same time, by moving the lower mold 22 upward, the two molds 21 and 22 can be clamped at a predetermined clamping pressure.
The lower die 22 is provided with a setting recess 24 for supplying and setting the substrate 23, and the upper die 21 is collectively fitted with the semiconductor chips 3 arranged in a line. The two dies 21 and 22 are provided with various mechanisms necessary for resin injection, similarly to the above-described embodiment.
Therefore, the above-mentioned substrate 23 is supplied and set in the above-mentioned lower mold recess 24 and the lower mold 22 is moved upward, whereby the above-described semiconductor chips 3 arranged in a line are collectively fitted into the above-mentioned cavity 25. And a resin 11 can be injected and filled into the space 11 between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 23 by the two dies 21 and 22. It is configured.
[0034]
Further, in the present embodiment, the resin member 26 (tape member) having the required thickness in a tape shape (elongate shape) corresponding to the entire shape of the top surface of the plurality of semiconductor chips 3 is arranged in one row as described above. ), And one tape-shaped resin member 26 can be collectively attached (covered) to the top surface of the semiconductor chips 3 arranged in a line. I have.
Therefore, when the molds 21 and 22 are clamped, the tape-shaped resin members 26 are collectively mounted on the top surfaces of the semiconductor chips 3 arranged in a line and are collectively placed in the cavity 25. It is configured so that it can be fitted and set.
Also, as in the above-described embodiment, the cavity 25 has a required height, and the height of the cavity 25 is the height AB of the semiconductor chip 3 and the required thickness of the tape-shaped resin member 26. It is configured to be lower than the combined height.
Therefore, when the molds 21 and 22 are clamped, the tape-shaped resin member 26 can be pressed with a predetermined clamping pressure (predetermined pressing force by the cavity 25). (Including heating by both molds 21 and 22).
[0035]
That is, first, as shown in FIG. 5B, the tape-shaped resin members 26 are collectively attached to the top surfaces of the semiconductor chips 3 arranged in a line, and supplied and set in the lower mold recess 24. At the same time, the above-mentioned two dies 21 and 22 are clamped with a predetermined clamping pressure, so that the above-mentioned tape-shaped resin member 26 is attached to the top surface of each of the semiconductor chips 3 arranged in a line. It is fitted and set all together in the upper mold cavity 25.
At this time, similarly to the above-described embodiment, in the cavity 25, the tape-shaped resin member 26 on the top surface of the semiconductor chip 3 is heated by the top surface of the cavity 25 and the predetermined pressing force is applied. It is configured such that it is deformed by pressing with (predetermined mold clamping pressure), and that no gap is generated between the top surface of the semiconductor chip 3 and the deformed tape-shaped resin member 26.
That is, a resin material melted by heating is injected into the cavity, so that the resin is filled into the space 11 between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 23 in the cavity 25 by a predetermined resin. It can be filled with pressure.
Therefore, with the above-described configuration, it is possible to efficiently prevent a gap from being generated between the top surface of the semiconductor chip 3 and the deformed tape-shaped resin member 26. Can be efficiently prevented from entering the resin, and the resin burrs can be efficiently prevented from adhering to the top surface of the semiconductor chip 3 described above.
Further, with the above-described configuration, the top surface 17 of the semiconductor chip 3 is efficiently pressed and fixed to the substrate 5 via the deformed tape-shaped resin member 26 with the predetermined pressing force. Therefore, it is possible to efficiently prevent the semiconductor chip 3 from being damaged when a resin is injected between the respective semiconductor chips 3 and the substrate 5.
[0036]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 shows a matrix type (map type) substrate.
[0037]
That is, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the individual resin members 10 are attached to the top surface of one semiconductor chip or the configuration in which the tape-shaped resin members 26 are attached to the top surfaces of the semiconductor chips arranged in a row are illustrated. However, in the third embodiment, a configuration in which a resin member is attached to the top surface of the semiconductor chips arranged in a matrix will be described.
Note that a plurality of semiconductor chips 3 are arranged on a substrate 31 shown in FIG. 7 in a matrix form (in the illustrated example, a total of 24 chips of 4 × 6), and each of the semiconductor chips 3 described above. The height of the chip 3 varies.
[0038]
That is, in the matrix type substrate 31 shown in FIG. 7, the number and position of the semiconductor chips (top surface) to which the resin member is attached can be appropriately selected, and the planar shape of the resin member is the matrix shape. It is appropriately configured by the number and position of the semiconductor chips (top surface) on the substrate 31.
For example, as shown in FIG. 7, as a range of the resin member to be attached to the top surface of the semiconductor chip, a film-shaped resin member 32 (one sheet) attached to the whole (24 in the example in the figure) of the semiconductor chips arranged in the matrix form is used. ) Can be adopted.
In this case, the above-mentioned film-shaped resin member 32 (film member) is attached to the top surface of each of the semiconductor chips 3 in the above-mentioned matrix arrangement, and is collectively fitted and set in one cavity. .
Further, as shown in FIG. 7, the configuration of the film-shaped resin member 33 attached to the top surface of the four semiconductor chips 3 (or the configuration of the film-shaped resin member 34 attached to the top surface of the six semiconductor chips 3) is changed. Can be adopted.
In this case, in a state in which the film-shaped resin members 33 (34) are separately attached to the four (six) semiconductor chip 3 top surfaces, six (four) cavities are provided in units of the resin members. Are set separately.
That is, in each embodiment shown in FIG. 7, the semiconductor chip 3 and the substrate are pressed in a state (including heating) in which the top surface of each semiconductor chip 3 is pressed with a predetermined pressing force in the cavity. Resin can be injected and filled at a predetermined resin pressure between the gap 31 and the gap.
Therefore, in each embodiment shown in FIG. 7, the same operation and effect as the above-described embodiments can be obtained.
[0039]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 8 (1) and 8 (2) and FIGS. 9 (1) and 9 (2).
FIGS. 8A and 9A show the substrate and the resin member used in this embodiment separately.
FIGS. 8 (2) and 9 (2) show molds for injecting resin into the substrates shown in FIGS. 8 (1) and 9 (1), respectively.
[0040]
First, FIGS. 8A and 8B will be described.
That is, a plurality of semiconductor chips 3 are mounted on the substrate 41 shown in FIG. 8 (1) via bumps 4 (connection electrodes), and the thickness of the substrate 41 and the height of the bumps 4 are determined. The height of the semiconductor chip 3 includes variations, and in the illustrated example, the height of the semiconductor chip 3 is indicated by A and B, and the height A is higher than the height B. .
The resin member 42 having a required thickness shown in FIG. 8A is composed of a base layer 43 serving as a carrier and an adhesive layer 44 for preventing gaps. Have the power.
The underfill resin mold (resin injecting mold) shown in FIG. 8B is provided with a fixed upper die 45 and a movable lower die 46 disposed opposite to the upper die 45. I have.
The lower die 46 is provided with a setting recess 47 for supplying and setting the substrate 41, and the upper die 45 is provided with a cavity 48 for resin injection.
The two dies are provided with various mechanisms for injecting a resin 49 into the space 11 between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 41 in the cavities.
Accordingly, the substrate 41 is supplied and set in the recess 47 of the lower die 46 and the lower die 46 is moved upward, thereby clamping the two dies 45 and 46 at a predetermined clamping pressure. Thus, the plurality of semiconductor chips 3 can be collectively fitted and set in the cavity 48 described above.
In addition, as shown in FIG. 8A, the plurality of semiconductor chips 3 are placed in a state where the adhesive layer 44 for preventing the gap is facing downward (toward the semiconductor chip 3). It is configured so that it can be attached (covered) to the top surface.
Therefore, at the time of clamping the two dies 45 and 46, the plurality of semiconductor chips 3 are collectively put together with the two-layer resin member 42 attached to the top surface of the plurality of semiconductor chips 3. In the cavity 48 of the two dies 45 and 46, the resin 11 is provided between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 41 in the cavity 48 of the two dies 45 and 46. The structure is such that a resin-injected substrate 50 can be formed by injecting and filling 49.
In addition, similarly to the above-described embodiment, the cavity 48 has a required height,
The required height of the cavity 48 is configured to be lower than the sum of the heights A and B of the semiconductor chip 3 and the required thickness of the two-layer resin member 42 described above.
[0041]
That is, as shown in FIG. 8A, first, the two-layer resin member 42 is placed on the top surface of the plurality of semiconductor chips 3 with the adhesive layer 44 for preventing gaps facing downward. Attach temporarily.
At this time, the gap is not generated between the adhesive layer 44 of the resin member 42 and the top surface of the semiconductor chip 3.
Next, as shown in FIG. 8 (2), with the above-mentioned two layers of resin members 42 attached to the top surfaces of the above-mentioned plurality of semiconductor chips 3, they are supplied and set in the above-mentioned lower mold recess 47. The two dies 45 and 46 are clamped at a predetermined clamping pressure.
At this time, even if there is a variation (A · B) in the height of the semiconductor chip 3, that is, even in the case of the semiconductor chip 3 of the height A, or in the case of the semiconductor chip 3 of the height B, Also in the case of the above, the resin members 42 of the front two layers are pressed with a predetermined pressing force (a predetermined mold clamping pressure) on the surface (top surface) of the cavity 48, so that the inside of the cavity 48 is The two layers of the resin member 42 are pressed and deformed by the predetermined pressing force.
At this time, a predetermined pressing force against the resin member 42 and a predetermined adhesive force of the adhesive layer 44 of the resin member 42 are provided between the resin member 42 and the top surface of the semiconductor chip 3. Are formed so that a gap is not generated by the synergistic action of.
Next, a resin material heated and melted is filled between the plurality of semiconductor chips 3 and the substrate 41 at a predetermined resin pressure.
That is, in a state where the top surface of each of the semiconductor chips 3 is pressed with a predetermined pressing force, and in a state where the adhesive layer 44 of the two-layer resin member 42 is bonded to the top surface of each of the semiconductor chips 3, A gap can be efficiently prevented from being formed between the top surface of each semiconductor chip 3 and the resin member 42 described above, and the gap between each semiconductor chip 3 and the substrate 41 within the cavity 48 can be efficiently prevented. The resin 49 can be efficiently injected into 11 (gap) at a predetermined resin pressure.
Therefore, when the height of the semiconductor chip 3 varies, the above-described configuration allows the gap between the top surface of the semiconductor chip 3 and the deformed resin member 42 (the adhesive layer 44). Can be efficiently prevented from being generated in the gap, so that the resin can efficiently be prevented from entering the gap, and the resin burrs can be efficiently attached to the top surface of the semiconductor chip 3. Can be prevented.
Further, with the above-described configuration, the top surface of the semiconductor chip 3 is efficiently pressed and fixed to the substrate 5 with the predetermined pressing force via the deformable resin member 42 (the bonding described above). (A synergistic action including bonding and fixing by the layer 44) can be efficiently performed to prevent the semiconductor chip 3 from being damaged when a resin is injected into the space 11 between each of the semiconductor chips 3 and the substrate 5. Can be prevented.
[0042]
Next, FIGS. 9A and 9B will be described.
That is, the embodiment shown in FIGS. 9A and 9B has a configuration in which an adhesive layer for preventing displacement (preventing displacement) is formed on the resin member.
That is, the resin member 51 shown in FIG. 9A has a base layer 52 serving as a carrier, an adhesive layer 53 for preventing gaps (for the top surface of the semiconductor chip), and an adhesive layer 54 for preventing displacement (for the cavity surface). And three layers.
9 (1) and 9 (2) are the same as those of the mold and the substrate 41 shown in FIGS. 8 (1) and 8 (2). Since they are the same as the constituent members, the same reference numerals are given.
In the embodiment shown in FIGS. 9A and 9B, the operation and effect of the adhesive layer 53 for preventing gaps described above are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 8A and 8B. Same as the effect.
That is, in the embodiment shown in FIGS. 9 (1) and 9 (2), similarly to the embodiment shown in FIGS. 8 (1) and 8 (2), when the molds 45 and 46 are clamped, The resin member 51 can be pressed and deformed by a predetermined pressing force (a predetermined mold clamping pressure) on the surface of the cavity 48, and can be deformed between the top surface of the semiconductor chip 3 and the resin member 51. In addition, a gap is not generated by a synergistic effect of the pressing force on the resin member 51 and the adhesive force of the adhesive layer 53 for preventing the gap between the resin members 51.
Accordingly, as in the embodiment shown in FIGS. 8A and 8B, a gap is generated between the top surface of the semiconductor chip 3 and the pressed and deformed resin member 51 (the adhesive layer 53). Therefore, it is possible to efficiently prevent the resin from entering the gap, and efficiently prevent the resin burrs from adhering to the top surface of the semiconductor chip 3. it can.
[0043]
As shown in FIG. 9 (2), when the molds 45 and 46 are clamped, the adhesive layer 54 for preventing the displacement of the resin member 51 (for preventing the position from moving) is provided on the surface of the cavity 48. (Top surface).
That is, when the molds 45 and 46 are clamped, the resin member 51 is pressed and deformed with a predetermined pressing force (predetermined mold clamping pressure) on the surface of the cavity 48 to prevent the displacement. An adhesive layer 53 is bonded to the surface of the cavity 48 so that the position of the resin member 51 does not move.
Therefore, it is possible to efficiently prevent the position of the resin member 51 from moving in the cavity 48 when the molds 45 and 46 are clamped.
[0044]
Further, in the embodiment shown in FIGS. 8 (1), 8 (2), 9 (1), and 9 (2), only the above-mentioned resin member is provided with only the above-mentioned adhesive layer for preventing displacement. May be adopted.
The adhesive layer preferably has flexibility or elasticity.
[0045]
In the embodiment shown in FIGS. 8 (1), 8 (2), 9 (1), and 9 (2), the planar shape of the resin member attached to the top surface of the semiconductor chip 3 is tape-like, film-like. Shape and individual shape can be set.
[0046]
In the two-layer resin member 42 and the three-layer resin member 51, a thermosetting resin can be used.
For example, a configuration can be adopted in which the base layers 43 and 52 are formed of a completely cured resin layer, and the adhesive layers 44, 53 and 54 are formed of a semi-cured resin layer.
[0047]
Note that the above-described adhesive layers 44, 53, and 54 may be formed with an appropriate adhesive.
[0048]
Further, the above-mentioned adhesive layers 44, 53 and 54 may be formed of a thermoplastic resin layer, preferably a heat-resistant thermoplastic resin layer.
[0049]
In each of the above-described embodiments, a material having elasticity (elastic material) such as an elastomer can be appropriately used as the resin member.
In each embodiment described above, a thermosetting resin or a thermoplastic resin (preferably, a heat-resistant thermoplastic resin) can be used as the resin member.
[0050]
Further, in each of the above embodiments, the present invention can be applied to a substrate in which one semiconductor chip is mounted on one substrate via bumps.
That is, a plurality of the above-mentioned substrates can be resin-injected with one mold, and the same required number of the plurality of substrates (a plurality of semiconductor chips) are provided in the above-mentioned mold. Are separately provided.
It should be noted that an individual resin member can be used for a substrate in which one semiconductor chip is mounted on one substrate.
[0051]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily and appropriately changed and selected as necessary and adopted without departing from the spirit of the present invention. It is.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a resin is injected between a semiconductor chip and a substrate in a substrate on which a semiconductor chip is mounted via bumps, it is possible to efficiently prevent resin burrs adhering to the surface of the semiconductor chip. This is an excellent effect that can be achieved.
[0053]
Further, according to the present invention, when a resin is injected between a semiconductor chip and a substrate in a substrate on which the semiconductor chip is mounted via bumps, it is possible to efficiently prevent the semiconductor chip from being damaged. It has an excellent effect of being able to perform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cut-away schematic longitudinal sectional view schematically showing an underfill resin mold according to the present invention, showing a mold open state of the mold.
2 (1) is a partially cutaway schematic longitudinal sectional view schematically showing a main part of the mold shown in FIG. 1, and FIG. 2 (2) is a mold shown in FIG. 2 (1). It is a schematic plan view which shows the principal part of a type | mold roughly.
FIG. 3 is a partially cutaway schematic longitudinal sectional view schematically showing a mold corresponding to FIG. 2 (1), showing a mold clamping state of the mold.
FIG. 4 (1) is a schematic front view schematically showing a resin-injected substrate into which resin has been injected by the mold shown in FIG. 1, and FIGS. 4 (2) and 4 (3) are schematic views. FIG. 3 is a schematic front view schematically showing an individual piece cut and separated from the resin-injected substrate.
FIG. 5 (1) is a partially cut-away schematic longitudinal sectional view schematically showing another underfill resin mold according to the present invention, showing a mold open state of the above-mentioned mold; FIG. 5B is a schematic plan view schematically showing a substrate on which a plurality of semiconductor chips used in the mold shown in FIG. 5A are mounted.
FIG. 6 is a partially cut-away schematic longitudinal sectional view schematically showing a mold corresponding to FIG. 5 (1), showing a mold clamping state of the mold.
FIG. 7 is a schematic plan view schematically showing a substrate on which another plurality of semiconductor chips used in the present invention are mounted.
8 (1) is a schematic front view schematically showing another substrate and a resin member used in the present invention, and FIG. 8 (2) is a diagram showing the substrate and the resin shown in FIG. 8 (1). It is a partial notch schematic longitudinal cross-sectional view which shows roughly the principal part of the metal mold | die which injects resin using a member.
FIG. 9 (1) is a schematic front view schematically showing another substrate and a resin member used in the present invention, and FIG. 9 (2) is a diagram showing the substrate and the resin shown in FIG. 9 (1). It is a partial notch schematic longitudinal cross-sectional view which shows roughly the principal part of the metal mold | die which injects resin using a member.
[Explanation of symbols]
1 fixed upper mold
2 movable lower mold
3 Semiconductor chip
4 Bump (connection electrode)
5 Substrate
6 recess
7 cavities
8 accommodation
9 connecting passage
10 piece-shaped resin members
11 spaces (gap)
12 Substrate with resin injection
13 Adjustment unit
14 Resin (filling resin)
15 pieces (flip chip package)
16 Assumed cutting site
17 Top of semiconductor chip (surface)
18 Top surface of cavity (cavity surface)
21 fixed upper mold
22 movable lower mold
23 Substrate
24 recess
25 cavities
26 Tape-shaped resin member (tape member)
27 Substrate with resin injection
28 Resin (filled resin)
31 substrate
32 Film-shaped resin member (film member)
33 film-shaped resin member (film member)
34 Film-shaped resin member (film member)
41 substrate
42 resin member
43 Base layer
44 Adhesive layer for gap prevention
45 fixed upper mold
46 movable lower mold
47 recess
48 cavities
49 resin (filling resin)
50 Substrate with resin injection
51 Resin member
52 Base layer
53 Adhesive layer for gap prevention
54 Adhesive layer for preventing displacement
55 substrates
56 Substrate with resin injection
A Height of semiconductor chip
B Height of semiconductor chip
C Required thickness of resin member (required height)
D Cavity height

Claims (10)

半導体チップを接続電極を介して一体に装着した基板を金型における該基板のセット位置に供給して前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するアンダーフィル樹脂モールド方法であって、
前記した基板を前記した金型セット位置に供給する際に、前記した金型セット部と前記した基板の半導体チップ表面との間に所要の厚さを有する樹脂部材を介在させる工程を行い、
次に、前記した金型の型締工程を行うと共に、前記した金型の型締工程時において、前記した基板の半導体チップ表面を前記した樹脂部材を介して押圧する工程を行うことを特徴とするアンダーフィル樹脂モールド方法。An underfill resin molding method for injecting a resin between the semiconductor chip and the substrate by supplying a substrate on which a semiconductor chip is integrally mounted via a connection electrode to a set position of the substrate in a mold,
When supplying the substrate to the mold set position, performing a step of interposing a resin member having a required thickness between the mold set portion and the semiconductor chip surface of the substrate,
Next, performing the mold clamping step described above, and performing a step of pressing the semiconductor chip surface of the substrate via the resin member during the mold clamping step of the mold. Underfill resin molding method. 半導体チップを接続電極を介して一体に装着した基板における半導体チップを嵌装した金型キャビティ内で前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するアンダーフィル樹脂モールド金型において、前記した金型キャビティの高さが、該キャビティに嵌装した前記した半導体チップの表面とキャビティ面との間に該半導体チップ表面を押圧するための所要厚さを有する樹脂部材を介在させることができるように形成されていることを特徴とするアンダーフィル樹脂モールド金型。In an underfill resin mold for injecting a resin between the semiconductor chip and the substrate in a mold cavity in which the semiconductor chip is fitted in a substrate in which the semiconductor chip is integrally mounted via connection electrodes, The height of the mold cavity is such that a resin member having a required thickness for pressing the semiconductor chip surface can be interposed between the surface of the semiconductor chip fitted into the cavity and the cavity surface. An underfill resin mold that is formed. キャビティの高さが、該キャビティに嵌装された半導体チップの高さと該半導体チップの表面と該キャビティ面との間に介在させる樹脂部材の高さとをあわせた高さよりも低くなるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載のアンダーフィル樹脂モールド金型。The height of the cavity is set to be lower than the height of the height of the semiconductor chip fitted into the cavity and the height of the resin member interposed between the surface of the semiconductor chip and the cavity surface. The underfill resin mold according to claim 2, wherein: 金型キャビティ面に、樹脂部材の量を調整する調整部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のアンダーフィル樹脂モールド金型。3. The underfill resin mold according to claim 2, wherein an adjustment portion for adjusting the amount of the resin member is provided on the mold cavity surface. 半導体チップを接続電極を介して一体に装着した基板における半導体チップを金型キャビティ内に嵌装した状態で、前記した半導体チップと基板との間に樹脂を注入するときに、前記した金型キャビティ面と前記した半導体チップ表面との間に介在させて用いる所要の厚さを有する樹脂部材。When injecting a resin between the semiconductor chip and the substrate in a state where the semiconductor chip in the substrate in which the semiconductor chip is integrally mounted via the connection electrode is fitted in the mold cavity, the mold cavity is used. A resin member having a required thickness interposed between the surface and the semiconductor chip surface. 樹脂部材として、単数個の半導体チップに対応した個片状の樹脂部材を用いることを特徴とする請求項５に記載の樹脂部材。The resin member according to claim 5, wherein an individual resin member corresponding to a single semiconductor chip is used as the resin member. 樹脂部材として、複数個の半導体チップに対応したテープ状の樹脂部材を用いることを特徴とする請求項５に記載の樹脂部材。The resin member according to claim 5, wherein a tape-shaped resin member corresponding to a plurality of semiconductor chips is used as the resin member. 金型キャビティ面と半導体チップ表面とに対応する少なくとも一方の面に接着層を設けて構成したことを特徴とする請求項５に記載の樹脂部材。The resin member according to claim 5, wherein an adhesive layer is provided on at least one surface corresponding to the mold cavity surface and the semiconductor chip surface. 接着層が、熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の樹脂部材。The resin member according to claim 8, wherein the adhesive layer is formed of a thermoplastic resin. 接着層が、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の樹脂部材。The resin member according to claim 8, wherein the adhesive layer is formed of a thermosetting resin.
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