JP2004179284A - 樹脂封止方法、半導体装置の製造方法、及び樹脂材料 - Google Patents

樹脂封止方法、半導体装置の製造方法、及び樹脂材料 Download PDF

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Abstract

【課題】基板に装着されたチップを樹脂封止する際に、ボイドやワイヤ変形等の不良を低減するとともに、樹脂材料の有効利用を可能にする。
【解決手段】下型１と上型２とが型開きした状態で基板載置部１１に基板１４を載置し、キャビティ５の寸法・形状に合わせて打錠された樹脂材料４をキャビティ５の型面に配設し、樹脂材料４を加熱して溶融樹脂１７を生成し、気体流路７を経由して下型１・上型２間の空間を減圧しながら上型２を下降させ型締めしてチップ１５とワイヤ１６とを溶融樹脂１７に浸漬させ、溶融樹脂１７を硬化させて硬化樹脂を形成し、基板１４と硬化樹脂とからなる成形品を形成し、下型１と上型２とを型開きして成形品を取り出す。これにより、基板１４から見た溶融樹脂１７はキャビティ５の深さ方向に均一かつ短時間に流動するので、ボイドやワイヤ１６の変形等の不良を防止できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置等のパッケージを製造する際の樹脂封止方法、半導体装置の製造方法、及び封止用の樹脂材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、半導体パッケージ等のパッケージを製造する際の樹脂封止工程について、その概略を以下に示す。まず、半導体チップ等のチップ状の電子部品（以下「チップ」という。）が装着されたリードフレーム、プリント基板等（以下「基板」という。）を、相対向する金型対のうち一方の金型に載置する。次に、金型対を型締めして、金型対が有するキャビティに、ランナ部及びゲート部と呼ばれる樹脂流路を経由して、溶融樹脂を加圧・注入する。次に、注入された溶融樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成し、成形品を形成する。次に、金型を型開きした後に、成形品を取り出す（例えば、特許文献１参照）。更に、この成形品をダイシングして、最終製品であるパッケージを完成させる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１３５６５８号公報（第５頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術によれば、近年における半導体チップの端子数の増大、半導体チップのスタック化、パッケージの薄型化等による、ワイヤ長の長大化・ワイヤ間隔の狭小化という傾向に対して、次のような問題が発生するおそれがある。
まず、注入された溶融樹脂の流動によって、ワイヤの変形・切断・接触等が発生するおそれがある。この問題の対策としては、溶融樹脂の注入速度を遅くすることが考えられる。しかし、この場合には、注入中において溶融樹脂の粘性が徐々に増すことから溶融樹脂中のガスが抜けにくくなるので、ボイド（気泡）や未充填部の発生という不良が発生する原因になる。
また、近年、コストダウンのために基板の大判化の要求が強くなっている。大判の基板では、溶融樹脂の流動距離が長くなるので、更に上記のような不良が発生しやすくなっている。
また、樹脂流路における硬化樹脂は廃棄されるので、樹脂材料の有効利用を図ることができないという問題もある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、基板に装着されたチップを樹脂封止する際に、不良を低減するとともに樹脂材料の有効利用を可能にする、樹脂封止方法及び樹脂材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る樹脂封止方法は、上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、上型に基板を保持する工程と、下型に設けられたキャビティに樹脂材料を配置する工程と、樹脂材料を加熱して、キャビティ内において溶融樹脂を生成する工程と、金型対を型締めし、電子部品を溶融樹脂に浸漬する工程と、キャビティ内で溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、金型対を型開きする工程と、成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、キャビティに配置された樹脂材料を加熱して生成した溶融樹脂に、基板に装着された電子部品を浸漬させ、溶融樹脂を硬化させることにより、電子部品を樹脂封止する。これにより、基板から見た溶融樹脂は、キャビティの深さ方向を短時間に流動するにすぎないので、キャビティ内の基板の全領域において均一かつ短時間に流動する。したがって、ボイドや未充填部等の不良の発生を防止することができる。また、キャビティに配置された樹脂材料を使用することにより、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に硬化樹脂が形成されることがないので、樹脂材料の有効利用が可能になる。
【０００８】
また、本発明に係る樹脂封止方法は、上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、下型に基板を載置する工程と、基板と電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないようにして、基板の主面上に樹脂材料を配置する工程と、樹脂材料を加熱して、基板の主面上において溶融樹脂を生成する工程と、金型対を型締めし、電子部品が溶融樹脂に浸漬した状態で、上型に設けられたキャビティに溶融樹脂を充填する工程と、キャビティ内で溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、金型対を型開きする工程と、成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、基板と電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないようにして基板の主面上に樹脂材料を配置し、その樹脂材料を溶融させて生成した溶融樹脂に電子部品が装着された主面を浸漬する。これにより、基板から見た溶融樹脂は、キャビティの深さ方向を短時間に流動するにすぎないので、キャビティ内の基板の全領域において均一かつ短時間に流動する。したがって、ボイドや未充填部等の不良の発生を防止することができるとともに、例えば、ワイヤからなる導電性材料に加えられる応力を、いっそう低減することができる。また、基板上に配置された樹脂材料を使用することにより、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に硬化樹脂が形成されることがないので、樹脂材料の有効利用が可能になる。
【００１０】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、上型に基板を保持する工程と、下型に設けられたキャビティに樹脂材料を配置する工程と、樹脂材料を加熱してキャビティ内において溶融樹脂を生成する工程と、金型対を型締めし、電子部品を溶融樹脂に浸漬する工程と、キャビティ内で溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、金型対を型開きする工程と、形成された成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、半導体装置を製造する際の樹脂封止において、上述の樹脂封止方法と同様に、基板から見た溶融樹脂は、キャビティの深さ方向を短時間に流動するにすぎないので、キャビティ内の基板の全領域において均一かつ短時間に流動する。したがって、ボイドや未充填部等という不良の発生を防止することができる。また、キャビティに配置された樹脂材料を使用することにより、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に硬化樹脂が形成されることがないので、樹脂材料の有効利用が可能になる。
【００１２】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、上述の半導体装置の製造方法において、上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、下型に基板を載置する工程と、基板と電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないようにして、基板の主面上に樹脂材料を配置する工程と、樹脂材料を加熱して基板の主面上において溶融樹脂を生成する工程と、金型対を型締めし、電子部品が溶融樹脂に浸漬した状態で、上型に設けられたキャビティに溶融樹脂を充填する工程と、キャビティ内で溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、金型対を型開きする工程と、形成された成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
これによれば、半導体装置を製造する際の樹脂封止において、上述の樹脂封止方法と同様に、基板から見た溶融樹脂は、キャビティの深さ方向を短時間に流動するにすぎないので、キャビティ内の基板の全領域において均一かつ短時間に流動する。したがって、ボイドや未充填部等の不良の発生を防止することができるとともに、例えば、ワイヤからなる導電性材料に加えられる応力を、いっそう低減することができる。また、基板上に配置された樹脂材料を使用することによって、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に硬化樹脂が形成されることがないので、樹脂材料の有効利用が可能になる。
【００１４】
また、本発明に係る樹脂材料は、上型及び下型からなる相対向する金型対に設けられたキャビティにおいて生成された溶融樹脂を硬化させることにより、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する際に、溶融樹脂の原料として使用される封止用の樹脂材料であって、キャビティの寸法形状に合わせて成形されていることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、キャビティの寸法形状に合わせて成形された樹脂材料を、キャビティからの熱伝導によって短時間に軟化・溶融させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る樹脂材料は、上述した樹脂材料において、樹脂材料が基板の主面上に配置される場合には、樹脂材料は、基板と該基板の主面に装着された電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないような形状を有することを特徴とする。
【００１７】
これによれば、樹脂材料は導電性材料に接触しないので、導電性材料に加えられる応力を低減することができる。したがって、例えば、ワイヤからなる導電性材料の変形・切断・接触等の不良を低減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止方法について、図１〜図３を参照して説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態に係る樹脂封止方法において、キャビティに樹脂材料が配置される状態と、樹脂材料が溶融して溶融樹脂が生成され金型対が型締めする直前の状態とを、それぞれ示す部分断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）は、金型対が型締めした状態であって、基板に装着されたチップが溶融樹脂に浸漬された状態と、溶融樹脂が硬化して硬化樹脂が形成された状態とを、それぞれ示す部分断面図である。図３（Ａ），（Ｂ）は、金型対が型開きして成形品が搬出される直前の状態と、金型対が型締めした際の図１（Ａ）の型締め部の状態とを、それぞれ示す部分断面図である。
【００１９】
図１に示されたように、本発明に係る樹脂封止方法に使用される装置には、相対向する金型対として、下型１と上型２とが設けられている。また、下型１と上型２とを型締め又は型開きするプレス手段（図示なし）が設けられている。下型１と上型２との間には進退自在に搬送ユニット３が設けられており、この搬送ユニット３は、例えば、打錠することにより板状に成形された樹脂材料４を吸着して供給する。
【００２０】
下型１には、樹脂材料４が配置されるとともに、後述する溶融樹脂によって充填されるキャビティ５が設けられている。また、下型１には、キャビティ５の側面の少なくとも１個所に連通して樹脂溜まり６が設けられ、樹脂溜まり６に連通して気体流路７が設けられている。この気体流路７は、配管とバルブとを介して減圧ポンプ（いずれも図示なし）に接続され、必要に応じて、例えば、圧縮空気タンクのような加圧源（図示なし）にも接続されている。更に、下型１におけるキャビティ５の近傍には、キャビティ５及びその周辺を加熱するためのヒータ８が設けられている。
【００２１】
ここで、樹脂材料４は、加熱されることにより溶融・硬化する熱硬化性樹脂から構成されている。また、樹脂材料４は、キャビティ５の寸法・形状に合わせて打錠されており、配置された状態でキャビティ５における型面に密着する。本実施形態では、キャビティ５の上部における型締め部９に段差１０を設け、樹脂材料４を、この段差１０に合わせた形状に成形している。
【００２２】
上型２には、凹状の基板保持部１１が設けられており、その基板保持部１１の底面（図では上面）には、更に吸着用凹部１２が設けられている。吸着用凹部１２には気体流路１３がつながっており、気体流路１３は、配管とバルブとを介して減圧ポンプ（いずれも図示なし）に接続されている。基板保持部１１には、基板１４が、気体流路１３によって吸着保持されている。基板１４は格子状の複数の領域に分割されており、各領域にはチップ１５がそれぞれ装着され、基板１４と各チップ１５との電極同士（いずれも図示なし）は、ワイヤ１６によって電気的に接続されている。
【００２３】
以下、本実施形態に係る樹脂封止方法を説明する。まず、図１（Ａ）に示すように、下型１と上型２とが型開きした状態で、基板搬送手段（図示なし）を使用して基板保持部１１に基板１４を配置し、気体流路１３を介してこれを吸着保持する。また、搬送ユニット３を使用して、樹脂材料４を、吸着によって保持し、キャビティ５の真上まで搬送し、吸着を解除して落下させ、又は、搬送ユニット３を下降させ吸着を解除して、キャビティ５における型面の上に配置する。
【００２４】
次に、図１（Ｂ）に示すように、ヒータ８によって樹脂材料４を加熱して溶融させ、溶融樹脂１７を生成するとともに、ワイヤ１６が溶融樹脂１７の表面付近に位置するまで上型２を下降させる。これら一連の動作を、気体流路７を使用して下型１・上型２間の空間を減圧しながら行う。
【００２５】
次に、図２（Ａ）に示すように、引き続き下型１・上型２間の空間を減圧しながら、上型２を更に下降させて下型１と上型２とを型締めする。このことによって、チップ１５とワイヤ１６とを溶融樹脂１７の中に浸漬させる。この時、基板１４におけるチップ５の装着部の周囲も、溶融樹脂１７に接して浸漬する。ここで、キャビティ５を含む雰囲気が減圧されるので、溶融樹脂１７中のボイドが脱泡されて除去される。また、キャビティ５から溢れた溶融樹脂１７は、樹脂溜まり６に流れ込む。
【００２６】
次に、図２（Ｂ）に示すように、引き続き溶融樹脂１７を加熱し硬化させて、硬化樹脂１８を形成する。この硬化樹脂１８と基板１４とは、図２（Ａ）に示されているチップ１５とワイヤ１６とを内包して、成形品１９を構成する。
【００２７】
次に、図３（Ａ）に示すように、上型２を上昇させて下型１と上型２とを型開きし、下型１から成形品１９を取り出す。また、必要に応じて、気体流路７を経由して圧縮空気を噴出させることにより、樹脂溜まり６において硬化した樹脂を下型１から離型させることもできる。
その後に、気体流路１３による吸着を解除して、成形品１９をその下方に挿入された搬送ユニット３に引き渡し、搬送ユニット３を使用して成形品１９をトレイ等の収納手段又は次工程に搬送する。
そして、成形品がダイシング法等により切断されることにより、最終製品である各領域ごとに分離された半導体装置のパッケージが完成する。
【００２８】
本実施形態の特徴は、キャビティ５の寸法形状に合わせて成形された樹脂材料４を加熱してキャビティ５に予め溶融樹脂１７を短時間に形成するとともに、キャビティ５を含む空間を減圧しながら下型１と上型２とを型締めすることによって、その溶融樹脂１７の中に、基板１４に装着されたチップ１５とワイヤ１６とを浸漬させることにある。これにより、第１に、基板１４から見た溶融樹脂１７は、当該基板１４の主面に垂直な方向、すなわちキャビティ５の深さ方向を短時間に流動するにすぎないので、キャビティ５内の基板１４の全領域において均一かつ短時間に流動する。第２に、ワイヤ１６から見た溶融樹脂１７は、ワイヤ１６のループを倒す方向又は変形させやすい方向には流動せず、最もループを変形させにくい方向、すなわちループを低くする方向に流動する。第３に、溶融樹脂１７中に存在するボイドが、脱泡されて除去される。
【００２９】
したがって、本実施形態によれば、キャビティ５内における基板１４の全領域において、キャビティ５の深さ方向に、均一かつ短時間に溶融樹脂１７が流動するので、溶融樹脂１７の粘度等の特性が変化しにくくなるとともに、ワイヤ１６に対して過大な外力が加わらない。これにより、基板１４の大きさに制限されることなく、ボイド、未充填部、ワイヤ１６の変形等の不良の発生を防止するとともに、短時間で樹脂封止を行うことができる。また、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に不要な硬化樹脂が形成されることがないので、樹脂材料の有効利用が可能になる。更に、キャビティ５を含む雰囲気を減圧するので、これによっても、溶融樹脂１７中に存在するボイドを効果的に脱泡して除去することができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、キャビティ５の寸法形状に合わせて打錠された樹脂材料４を使用した。これに代えて、キャビティ５に所定量の粒体状樹脂、又は液状樹脂を供給することもできる。これらの場合においても、溶融樹脂１７がキャビティ５内の基板１４の全領域において均一かつ短時間に流動するので、上述の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、図３（Ｂ）に示すように、型締め部９において、変形可能なプラスチックシートからなるシール部材２０を設けてもよい。更に、シール部材２０としては、円形の断面を有する枠状の部材（Ｏリング）を使用することもできる。
【００３２】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止方法を、図４及び図５を参照しながら説明する。図４（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止方法において、基板上に樹脂材料が配置される直前の状態と、基板上に樹脂材料が配置された状態とを、それぞれ示す部分断面図である。図５（Ａ），（Ｂ）は、上型が樹脂材料に接触してこれを加熱している状態と、金型対が型締めしてキャビティに溶融樹脂が生成された状態とを、それぞれ示す部分断面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
図４及び図５に示されているように、本実施形態においては、下型２１上に基板１４が載置され、基板１４上に樹脂材料２２が配置される。この樹脂材料２２は、上型に設けられたキャビティ（後述）の寸法・形状に合わせて打錠されているとともに、平板部２３とエッジ部２４とから構成されている。この時、ワイヤ１６が張られる高さよりも高くエッジ部２４を立ち上げることにより、平板部２３がワイヤ１６に接触することを防止する。また、エッジ部２４には、樹脂材料２２を加熱・溶融させる際にガスを流出させるための切り欠きを設けておくことが好ましい。
【００３４】
また、本実施形態に使用される樹脂封止装置においては、図５（Ａ）に示されているように、上型２５の側に、キャビティ２６とヒータ２７とが設けられている。更に、型締め部２８において、上型２５の側に、第１の実施形態におけるシール部材２０（図３（Ｂ）参照）と同様のシール部材を設けることもできる。加えて、上型２５又は下型２１に、第１の実施形態と同様の樹脂溜まり６と気体流路７（図１参照）とを設けることもできる。
【００３５】
以下、本実施形態に係る樹脂封止方法を説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、型開きした状態で、下型２１上の所定の位置に基板１４を載置する。この状態で、ヒータ８によって加熱された下型２１が、基板１４を予熱する。
【００３６】
次に、図４（Ｂ）に示すように、基板１４上の所定の位置に樹脂材料２２を配置する。この状態で、樹脂材料２２は下方から予熱される。ここで、前述した通り、樹脂材料２２は、ワイヤ１６に接触することはない。
【００３７】
次に、図５（Ａ）に示すように、ヒータ２７によって加熱された上型２５を、樹脂材料２２の平板部２３に接近又は接触させて、樹脂材料２２を加熱する。これにより、上下両方向から加熱された樹脂材料２２は、軟化して溶融し始める。この状態では、下型２１と上型２５とは、まだ型締めされていない。そして、樹脂材料２２が軟化・溶融して溶融樹脂が生成されていくに伴い、上型２５を徐々に下降させて、型締めを完了する。これら一連の動作を、下型２１・上型２５間の空間を減圧しながら行う。
【００３８】
そして、図５（Ｂ）に示すように、溶融樹脂１７がキャビティ２６を充填した状態で、引き続き溶融樹脂１７を加熱する。
【００３９】
以下、第１の実施形態の図２（Ｂ）と同様に、溶融樹脂１７を硬化させて成形品１９を形成する。そして、図３（Ａ）と同様に、成形品１９を取り出して収納手段又は次工程に搬送する。
【００４０】
本実施形態の特徴は、キャビティ２６の寸法形状に合わせて、かつ、ワイヤ１６に接触しないようにして打錠された樹脂材料２２を、使用することである。また、基板１４上に載置した樹脂材料２２を、上型２５を平板部２３に接近又は接触させることにより、加熱・溶融させることである。これらのことにより、樹脂材料２２はその溶融前にはワイヤ１６に接触せず、また、樹脂材料２２から生成された溶融樹脂１７が、当該基板１４の主面に垂直な方向、すなわち基板１４から見てキャビティ５の深さ方向を短時間に流動することによって、基板１４に装着されたチップ１５とワイヤ１６とを浸漬する。したがって、第１の実施形態と同様に、ボイド、未充填部、ワイヤ１６の変形等の不良の発生を防止するとともに、短時間で樹脂封止を行うことができる。また、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に硬化樹脂が形成されることがなくなるので、樹脂材料の有効利用が可能になる。加えて、基板１４を下型２１の側に載置することによって、基板１４を吸着する機構が不要になるので、樹脂封止装置の機構が簡素化される。
【００４１】
なお、ここまでの各実施形態においては、樹脂材料４，２２を熱硬化性樹脂から構成されることとした。これに限らず、樹脂材料４，２２を、熱可塑性樹脂から構成されることとしてもよい。この場合には、樹脂材料４，２２を加熱溶融して型締めした後に、金型温度を下げて溶融樹脂を硬化させることになる。
【００４２】
また、減圧ポンプ（図示なし）を設けて、キャビティ５，２６を含む空間を減圧することとした。これに限らず、樹脂材料４，２２に含まれるガスの量や成形品１９に要求される品質等との関係で、減圧ポンプを使用しない構成を採用することも可能である。
【００４３】
また、基板１４とチップ１５との電極同士を電気的に接続するための導電性材料として、ワイヤ１６を使用した。これに限らず、基板１４とチップ１５との電極同士を対向させて電気的に接続する、いわゆるフリップチップの構成に対して本発明を適用することもできる。
【００４４】
また、本発明が適用される基板１４の材質としては、リードフレームのような金属でもよく、通常のプリント基板のような樹脂ベースのものであってもよい。また、金属ベース基板や、セラミック基板に対して、本発明を適用することもできる。
【００４５】
更に、シリコン基板、化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等の半導体基板であってそれらの主面にＣｕ等を使用して再配線した、いわゆるウエーハレベルパッケージ用の基板に対しても、本発明を適用することができる。この場合には、図１の樹脂材料４をキャビティ５の寸法形状に合わせて平板状にして、その厚さをキャビティ５の深さよりも大きくすることが好ましい。また、図５の樹脂材料２３をキャビティ２６の寸法形状に合わせて平板状にして基板１４の主面上に配置し、樹脂材料２３の厚さをキャビティ２６の深さよりも大きくすることが好ましい。これにより、樹脂材料４に基板１４と下型１とを接触させ、また、樹脂材料２３に上型２５と基板１４とを接触させることによって、樹脂材料４，２３を上下両面から加熱して短時間に溶融させることができる。
【００４６】
また、基板としては、半導体基板以外に、例えば、チップコンデンサ等の製造に使用される基板に対しても、本発明を適用することができる。
【００４７】
また、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組合せ・変更・選択して採用できるものである。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する際に、キャビティに配置された樹脂材料を加熱して溶融樹脂を生成し、その溶融樹脂に電子部品を浸漬することによって、電子部品を樹脂封止する。また、基板と電子部品との電極同士を接続する導電性材料に接触しないようにして基板の主面上に配置された樹脂材料を、加熱して溶融樹脂を生成して、電子部品を樹脂封止する。これにより、基板から見た溶融樹脂は、当該基板の主面に垂直な方向、すなわちキャビティの深さ方向を短時間に流動するにすぎないので、キャビティ内の基板の全領域において均一かつ短時間に流動する。したがって、ボイドや未充填部等の不良の発生を防止することができるとともに、例えば、ワイヤからなる導電性材料に加えられる応力を低減することができる。加えて、樹脂流路が不要になり、樹脂流路に硬化樹脂が形成されることがないので、樹脂材料の有効利用が可能になる。また、基板の大きさに制限されない樹脂封止が可能になる。
したがって、本発明は、不良を低減するとともに、樹脂材料の有効利用を可能にする、樹脂封止方法、半導体装置の製造方法、及び樹脂材料を提供することができるという、優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止方法において、キャビティに樹脂材料が配置される状態と、樹脂材料が溶融して溶融樹脂が生成され金型対が型締めする直前の状態とを、それぞれ示す部分断面図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止方法において、金型対が型締めした状態であって、基板に装着されたチップが溶融樹脂に浸漬された状態と、溶融樹脂が硬化して硬化樹脂が形成された状態とを、それぞれ示す部分断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止方法において、金型対が型開きして成形品が搬出される直前の状態と、金型対が型締めした際の図１（Ａ）の型締め部の状態とを、それぞれ示す部分断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止方法において、基板上に樹脂材料が配置される直前の状態と、基板上に樹脂材料が配置された状態とを、それぞれ示す部分断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る樹脂封止方法において、上型が樹脂材料に接触してこれを加熱している状態と、金型対が型締めしてキャビティに溶融樹脂が生成された状態とを、それぞれ示す部分断面図である。
【符号の説明】
１，２１ 下型
２，２５ 上型
３ 搬送ユニット
４，２２ 樹脂材料
５，２６ キャビティ
６ 樹脂溜まり
７，１３ 気体流路
８，２７ ヒータ
９，２８ 型締め部
１０ 段差
１１ 基板保持部
１２ 吸着用凹部
１４ 基板
１５ チップ
１６ ワイヤ（導電性材料）
１７ 溶融樹脂
１８ 硬化樹脂
１９ 成形品
２０ シール部材
２３ 平板部
２４ エッジ部

Claims (6)

  1. 上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、
    前記上型に前記基板を保持する工程と、
    前記下型に設けられたキャビティに前記樹脂材料を配置する工程と、
    前記樹脂材料を加熱して、前記キャビティ内において溶融樹脂を生成する工程と、
    前記金型対を型締めし、前記電子部品を前記溶融樹脂に浸漬する工程と、
    前記キャビティ内で前記溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、
    前記金型対を型開きする工程と、
    前記成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする樹脂封止方法。
  2. 上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する樹脂封止方法であって、
    前記下型に前記基板を載置する工程と、
    前記基板と前記電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないようにして、前記基板の主面上に前記樹脂材料を配置する工程と、
    前記樹脂材料を加熱して、前記基板の主面上において溶融樹脂を生成する工程と、
    前記金型対を型締めし、前記電子部品が前記溶融樹脂に浸漬した状態で、前記上型に設けられたキャビティに前記溶融樹脂を充填する工程と、
    前記キャビティ内で前記溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、
    前記金型対を型開きする工程と、
    前記成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする樹脂封止方法。
  3. 上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
    前記上型に前記基板を保持する工程と、
    前記下型に設けられたキャビティに前記樹脂材料を配置する工程と、
    前記樹脂材料を加熱して、前記キャビティ内において溶融樹脂を生成する工程と、
    前記金型対を型締めし、前記電子部品を前記溶融樹脂に浸漬する工程と、
    前記キャビティ内で前記溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、
    前記金型対を型開きする工程と、
    前記形成された成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 上型及び下型からなる相対向する金型対と樹脂封止用の樹脂材料とを使用して、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
    前記下型に前記基板を載置する工程と、
    前記基板と前記電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないようにして、前記基板の主面上に前記樹脂材料を配置する工程と、
    前記樹脂材料を加熱して、前記基板の主面上において溶融樹脂を生成する工程と、
    前記金型対を型締めし、前記電子部品が前記溶融樹脂に浸漬した状態で、前記上型に設けられたキャビティに前記溶融樹脂を充填する工程と、
    前記キャビティ内で前記溶融樹脂を硬化させることにより成形品を形成する工程と、
    前記金型対を型開きする工程と、
    前記形成された成形品を取り出す工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 上型及び下型からなる相対向する金型対に設けられたキャビティにおいて生成された溶融樹脂を硬化させることにより、基板の主面に装着された電子部品を樹脂封止する際に、前記溶融樹脂の原料として使用される封止用の樹脂材料であって、
    前記キャビティの寸法形状に合わせて成形されていることを特徴とする樹脂材料。
  6. 請求項５に記載された樹脂材料において、
    前記樹脂材料が前記基板の主面上に配置される場合には、前記樹脂材料は、前記基板と該基板の主面に装着された電子部品とが各々有する電極同士を接続する導電性材料に接触しないような形状を有することを特徴とする樹脂材料。
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