JP2005217006A - Device and method for forming vacuum - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide vacuum forming device/method with which flatness is maintained, resin is sealed and forming quality can be improved without occurrence of a void in the narrow sealing space of a work and without sealing resin foaming. <P>SOLUTION: In a vacuum chamber 8, liquid resin 13 heated to a prescribed temperature under a gel temperature is applied to the work 4 from a dispenser 11. The vacuum chamber 8 is vacuum-broken, fluid pressure is applied and the work 4 is sealed. The sealed work 4 is taken out from the vacuum chamber 8 and is carried into a pressurization shaping part 3. The work is heated and pressurized at the temperature exceeding gelling, and the work is shaped while curing of liquid resin 13 is promoted. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、真空室内に収容されたワークに塗布された液状樹脂に、真空破壊による大気圧以上の加圧加温をして成形する真空成形装置及び真空成形方法に関する。   The present invention relates to a vacuum forming apparatus and a vacuum forming method for forming a liquid resin applied to a work housed in a vacuum chamber by pressurizing and heating at a pressure higher than atmospheric pressure by vacuum break.

近年、半導体装置の小型化、薄型化が進行しており、樹脂封止されるパッケージ部も薄型化している。樹脂封止されるワークには、半導体チップが回路基板にフリップチップ接続されたフリップチップタイプや半導体チップが回路基板にワイヤボンディング接続されたワイヤボンディングタイプなどが用いられる。これらの半導体チップは基板上にマトリクス状に配置されて一括して樹脂封止されるものが多い。しかも、封止樹脂は、ポッティング装置や印刷装置が用いられ、ワークがフリップチップタイプにおいては、液状樹脂が基板上に吐出されて基板−チップ間の隙間に充填されたアンダーフィルモールドされ、かつチップ表面を覆ってオーバーモールドがおこなわれる。また、ワークがワイヤボンディングタイプにおいては、チップ表面を覆うオーバーモールドがおこなわれる。そして、一括封止されたパッケージ部は、ダイシング装置などにより各半導体装置毎に切断されて個片化される。   In recent years, semiconductor devices have been reduced in size and thickness, and package portions to be resin-sealed have also been reduced in thickness. As a workpiece to be sealed with resin, a flip chip type in which a semiconductor chip is flip-chip connected to a circuit board, a wire bonding type in which a semiconductor chip is wire-bonded to a circuit board, or the like is used. Many of these semiconductor chips are arranged in a matrix on a substrate and collectively sealed with resin. In addition, the sealing resin is a potting device or a printing device. When the workpiece is a flip chip type, the liquid resin is discharged onto the substrate and filled in a gap between the substrate and the chip, and the chip is molded. Overmolding is performed over the surface. When the workpiece is a wire bonding type, overmolding is performed to cover the chip surface. The package portion that is collectively sealed is cut into individual pieces by cutting each semiconductor device with a dicing device or the like.

フリップチップタイプのパッケージを効率良くアンダーフィルモールドする方法として、基板にフリップチップ接続されたチップの周囲にチップ−基板間の隙間を囲んで液状樹脂を吐出した後、減圧下において液状樹脂の脱泡及び隙間内を真空状態にし、減圧を解除して大気圧に戻すことにより周囲の空気との圧力差を利用して隙間内に液状樹脂を強制的に吸引充填させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許3220739号公報
As an effective method for underfill molding of flip chip type packages, liquid resin is discharged around a chip flip-chip connected to the substrate, surrounding the gap between the chip and the substrate, and then defoamed under reduced pressure. And a method of forcibly sucking and filling a liquid resin into the gap by using a pressure difference with the surrounding air by releasing the reduced pressure and returning to the atmospheric pressure by making the inside of the gap vacuum (for example, , See Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3220739

しかしながら、特許文献1に開示されているように、フリップチップ接続された半導体チップの周囲に減圧空間で液状樹脂を塗布し、大気圧に戻してチップ−基板間の隙間と周囲の空気圧との圧力差のみでアンダーフィルモールドを行う場合、塗布された液状樹脂の経時的流動によりチップ−基板間の隙間の気密性を保持することが難しい。また、液状樹脂の流動性を高めるためワークを加温するとフィラーが沈降し易く、狭いチップ−基板間の隙間にフィラーが均一に進入し難い。このためフィラー径が半導体チップの周囲で大きく、中心部へ向かうにしたがってフィラー径が細かくなるためパッケージ部の強度がばらつき信頼性が低下する。また、生産性を重視するあまり、ワークを液状樹脂がゲル化する温度以上に加熱するため、液状樹脂がチップ−基板間の隙間に進入して半導体チップの中心部に届く前に硬化が始まりボイドが発生するおそれがある。また、半導体チップが基板にワイヤボンディング接続されたワークにおいては、高密度ワイヤー配線間の隙間へ毛細管現象とワイヤの濡れ性によって樹脂が進入するが、樹脂の表面張力によって、ワイヤの下側空間への進入を妨げられるという別の課題がある。   However, as disclosed in Patent Document 1, a liquid resin is applied around a flip chip-connected semiconductor chip in a reduced pressure space, and the pressure is returned to atmospheric pressure by the gap between the chip-substrate and the surrounding air pressure. When underfill molding is performed using only the difference, it is difficult to maintain the airtightness of the gap between the chip and the substrate due to the temporal flow of the applied liquid resin. Further, when the workpiece is heated in order to improve the fluidity of the liquid resin, the filler is likely to settle, and the filler is difficult to uniformly enter the narrow gap between the chip and the substrate. For this reason, the filler diameter is large around the semiconductor chip, and the filler diameter becomes smaller toward the center portion, so that the strength of the package portion varies and reliability decreases. In addition, since the work is heated to a temperature higher than the temperature at which the liquid resin gels, the curing starts before the liquid resin enters the gap between the chip and the substrate and reaches the center of the semiconductor chip. May occur. In addition, in a work in which a semiconductor chip is connected to a substrate by wire bonding, the resin enters the gap between the high-density wire wirings due to capillary action and wire wettability, but due to the surface tension of the resin, the resin enters the lower space of the wire. There is another issue that is hindering the entry.

これに対し、例えば1〜3torr程度の真空室内に搬入されたワークへ液状樹脂をディスペンスし、ワークを加温することで樹脂の流動性を高めてから真空破壊して封止することも考えられるが、減圧された空間内で液状樹脂が加温されると、樹脂に内在する気泡や揮発成分(希釈剤、硬化剤、カップリング剤など)が発泡してボイドが発生してしまう。
また、液状樹脂の場合、半導体チップに塗布された状態で金型などの硬い面により加圧しても液状樹脂に混入するフィラーなどの存在により圧力が伝わり難く樹脂層が薄くなるほど圧力が伝わり難い。特に、半導体チップが基板にワイヤボンディング接続されたワークにおいては、高密度ワイヤー配線間に形成される液状樹脂の大きな表面張力を気泡が突き抜けて脱泡することは期待できない。
また、ワークを構成する基板が加熱されて伸びや反りが生じ易いため、平坦度が損なわれたパッケージが形成されるおそれがある。
On the other hand, for example, a liquid resin is dispensed into a work carried in a vacuum chamber of about 1 to 3 torr, and the workability is increased by increasing the fluidity of the resin by heating the work and sealing it by vacuum break. However, when the liquid resin is heated in the decompressed space, bubbles and volatile components (diluent, curing agent, coupling agent, etc.) inherent in the resin are foamed and voids are generated.
Further, in the case of a liquid resin, even if it is pressed by a hard surface such as a mold when applied to a semiconductor chip, the pressure is not easily transmitted due to the presence of a filler or the like mixed in the liquid resin, and the pressure is less easily transmitted as the resin layer becomes thinner. In particular, in a work in which a semiconductor chip is connected to a substrate by wire bonding, it cannot be expected that bubbles will penetrate through the large surface tension of the liquid resin formed between the high-density wire wirings and defoam.
In addition, since the substrate constituting the workpiece is easily heated and tends to be stretched or warped, there is a risk that a package with a reduced flatness may be formed.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ワークの狭い封止空間へボイドが発生することなく、封止樹脂が発泡することなく平坦度を維持して樹脂封止して成形品質を向上させた真空成形装置及び真空成形方法を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, without generating voids in a narrow sealing space of a workpiece, and maintaining the flatness without foaming the sealing resin and molding the resin by sealing the resin. It is an object of the present invention to provide a vacuum forming apparatus and a vacuum forming method with improved performance.

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
第1の手段は、真空成形装置において、半導体チップが基板実装されたワークが搬入され真空状態が形成された真空室内でワークを走査しながら吐出部より液状樹脂を吐出する樹脂吐出部と、前記ワークに吐出された液状樹脂を加熱加圧して整形する加圧整形部とを具備し、真空室内で樹脂吐出部よりゲル化温度未満の所定温度に加温される液状樹脂がワークへ塗布され、前記真空室を真空破壊して流体圧を加えてワークを封止し、該封止されたワークを真空室から取り出して加圧整形部に搬入し、ゲル化を超える温度で加熱加圧して液状樹脂の硬化を促進しつつ整形することを特徴とする。
また、真空成形方法において、半導体チップが基板実装されたワークが搬入され、真空状態が形成された真空室内でワークを走査しながら樹脂吐出部よりゲル化温度未満の所定温度に加温される液状樹脂を吐出し、前記真空室を真空破壊して流体圧を加えてワークを封止し、該封止されたワークを真空室から取り出して加圧整形部に搬入し、ゲル化を超える温度で加熱加圧して液状樹脂の硬化を促進しつつ整形することを特徴とする。
また、第2の手段としては、半導体チップが基板実装されたワークへ液状樹脂を吐出する樹脂吐出部と、液状樹脂が吐出されたワークが搬入される加圧成形用の加圧成形部とを備え、樹脂吐出部で液状樹脂が塗布されたワークが加圧成形部に搬入され、ワークが金型にクランプされる直前にキャビティをシールして真空吸引し金型クランプ完了後にキャビティを真空破壊してワークが封止され、ゲル化を超える硬化温度で加熱加圧することにより液状樹脂の硬化を促進しつつ整形することを特徴とする。
更に、第3の手段としては、真空室内に設けられたワーク載置部に、ランド部が形成された実装基板が載置固定され該実装基板上にシート樹脂が重ね合わせて搬入されて真空状態が形成され、加圧ツールに保持された半導体チップが電極部によりシート樹脂を突き破ってランド部に電気的に接続されてワークが供給される真空加圧成形部を備え、真空状態の真空室内でワーク載置部及び加圧ツールによりワークがクランプされたまま、発泡温度未満の温度で加温加圧して軟化した樹脂を電極部間に隙間なく充填し、真空室の真空レベルを低下させて樹脂の硬化温度を超えて加熱加圧してシート樹脂の溶融と硬化を促進しつつ整形することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
In the vacuum forming apparatus, the first means is a resin discharge unit that discharges a liquid resin from the discharge unit while scanning the workpiece in a vacuum chamber in which a workpiece on which a semiconductor chip is mounted on a substrate is loaded and a vacuum state is formed; A pressure shaping unit that shapes the liquid resin discharged to the workpiece by heating and pressurizing, and a liquid resin that is heated to a predetermined temperature lower than the gelation temperature from the resin discharge unit in the vacuum chamber is applied to the workpiece, Vacuum the vacuum chamber and apply fluid pressure to seal the workpiece, take the sealed workpiece out of the vacuum chamber, load it into the pressure shaping unit, and heat and pressurize it at a temperature exceeding the gelation. It is characterized by shaping while promoting the curing of the resin.
Further, in the vacuum forming method, a work on which a semiconductor chip is mounted on a substrate is carried in, and the liquid is heated to a predetermined temperature lower than the gelation temperature from the resin discharge portion while scanning the work in a vacuum chamber in which a vacuum state is formed. Discharge resin, vacuum break the vacuum chamber and apply fluid pressure to seal the workpiece, take the sealed workpiece out of the vacuum chamber and carry it into the pressure shaping section, at a temperature exceeding gelation It is characterized by shaping while promoting the curing of the liquid resin by heating and pressing.
Further, as a second means, there are provided a resin discharge part for discharging a liquid resin onto a work on which a semiconductor chip is mounted on a substrate, and a pressure forming part for pressure forming into which the work on which the liquid resin has been discharged is carried. The workpiece is coated with a liquid resin at the resin discharge section, and is transferred into the pressure molding section. Immediately before the workpiece is clamped to the mold, the cavity is sealed and vacuumed, and the mold is clamped and the cavity is vacuum broken. The workpiece is sealed and shaped while promoting the curing of the liquid resin by heating and pressing at a curing temperature exceeding gelation.
Further, as a third means, a mounting substrate on which a land portion is formed is placed and fixed on a workpiece mounting portion provided in a vacuum chamber, and a sheet resin is carried over the mounting substrate in a vacuum state. A vacuum pressure forming section in which the semiconductor chip held by the pressure tool is pierced through the sheet resin by the electrode section and is electrically connected to the land section to be supplied with the workpiece. While the workpiece is clamped by the workpiece mounting part and the pressure tool, the resin softened by heating and pressing at a temperature lower than the foaming temperature is filled without any gap between the electrodes, and the vacuum level in the vacuum chamber is lowered to reduce the resin. It is characterized by shaping while promoting the melting and curing of the sheet resin by heating and pressurizing beyond the curing temperature.

本発明に係る第1の手段に係る真空成形装置及び方法を用いれば、真空室内で樹脂吐出部より液状樹脂がワークに塗布されるので、液状樹脂とワークの界面で気泡を巻き込んで封止されることがない。また、真空室内で樹脂吐出部よりワークへゲル化温度未満の所定温度に加温される液状樹脂が塗布され、真空室を真空破壊して流体圧を加えてワークを封止し、真空室を真空破壊し液状樹脂に流体圧を加えながら封止するので、液状樹脂の粘度を下げて流動性を維持したたまま毛細管現象に加えて大気圧+流体圧を液状樹脂に作用させることで、チップと基板との間やワイヤ配線とチップに囲まれた狭い封止空間へボイドを生ずることなく液状樹脂を充填することができる。また、封止されたワークを真空室から取り出して加圧整形部に搬入し、樹脂のゲル化を超える温度で加熱加圧して液状樹脂の硬化を促進しつつ整形するので、パッケージ部の平坦度を維持して樹脂封止することができる。したがって、パッケージ部の成形品質を向上させ、不良品の発生を抑えて歩留まりを向上させることができる。
第2の手段に係る真空成形装置を用いれば、液状樹脂が塗布されたワークが加圧成形部に搬入され、液状樹脂が金型クランプ動作により周囲に押し広げられワークが金型にクランプされる直前にキャビティをシールして真空吸引するので、減圧環境化で加温することによって、液状樹脂が発泡する前に可動型のクランプ面が接触するため該接触面からは発泡せず、発泡が生じても製品にならないフローフロント近傍に限られるので、成形品質を向上することができる。また、液状樹脂の流動性を確保しながら大気圧+クランプ圧を作用させてチップと基板との間の封止空間やワイヤ配線とチップに囲まれた狭い封止空間へボイドを生ずることなく液状樹脂を充填することができる。また、金型によりクランプしたまま、樹脂のゲル化を超える硬化温度で加熱加圧して液状樹脂の硬化を促進しつつ整形するので、パッケージ部の平坦度を維持して樹脂封止することができる。
第3の手段に係る真空成形装置を用いれば、真空空間でワーク載置部及び加圧ツールによりワークがクランプされたまま、シート樹脂の発泡温度未満の温度で加温加圧して軟化した樹脂を電極部間に隙間なく充填するので、電極部間に隙間なくしかも発泡することなく樹脂を充填して封止することができる。また、加圧ツールによりワークをクランプしたまま、加熱加圧してシート樹脂の溶融と硬化を促進しつつ整形するので、パッケージ部の平坦度を維持して樹脂封止することができる。
If the vacuum forming apparatus and method according to the first means according to the present invention are used, the liquid resin is applied to the work from the resin discharge section in the vacuum chamber, and therefore, bubbles are entrained and sealed at the interface between the liquid resin and the work. There is nothing to do. In addition, a liquid resin that is heated to a predetermined temperature lower than the gelling temperature is applied to the work from the resin discharge part in the vacuum chamber, and the work is sealed by breaking the vacuum chamber and applying fluid pressure. Since the vacuum is broken and sealing is performed while applying fluid pressure to the liquid resin, the chip is created by applying atmospheric pressure + fluid pressure to the liquid resin in addition to capillary action while reducing the viscosity of the liquid resin and maintaining fluidity. The liquid resin can be filled without generating voids in the narrow sealing space surrounded by the wiring and the chip. In addition, since the sealed work is taken out from the vacuum chamber and carried into the pressure shaping unit, and shaped while promoting the curing of the liquid resin by heating and pressing at a temperature exceeding the resin gelation, the flatness of the package unit Can be sealed with resin. Therefore, it is possible to improve the molding quality of the package part, suppress the generation of defective products, and improve the yield.
If the vacuum forming apparatus according to the second means is used, the workpiece coated with the liquid resin is carried into the pressure molding section, and the liquid resin is spread around by the mold clamping operation, and the workpiece is clamped to the mold. Since the cavity is sealed immediately before vacuum suction, heating is performed in a reduced pressure environment, so that the movable clamping surface comes into contact before foaming of the liquid resin, so foaming does not occur from the contact surface. However, since it is limited to the vicinity of the flow front that does not become a product, the molding quality can be improved. In addition, while ensuring the fluidity of the liquid resin, an atmospheric pressure + clamping pressure is applied to the liquid without causing voids in the sealing space between the chip and the substrate or in the narrow sealing space surrounded by the wire wiring and the chip. Resin can be filled. In addition, while being clamped by the mold, it is shaped while promoting the curing of the liquid resin by heating and pressurizing at a curing temperature exceeding the gelation of the resin, so that the resin can be sealed while maintaining the flatness of the package part. .
If the vacuum forming apparatus according to the third means is used, the resin softened by heating and pressurizing at a temperature lower than the foaming temperature of the sheet resin while the work is clamped by the work placing portion and the pressurizing tool in the vacuum space. Since the electrodes are filled with no gap, the resin can be filled and sealed without any gap between the electrodes and without foaming. In addition, since the work is clamped by the pressurizing tool and is shaped by heating and pressurizing while promoting the melting and hardening of the sheet resin, the flatness of the package portion can be maintained and the resin can be sealed.

[第1実施例]
以下、本発明に係る真空成形装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
先ず、真空成形装置の概略構成について図1及び図2を参照して説明する。
図1において、基台1上には、真空吐出部2と加圧整形部3とが設けられている。真空吐出部2と加圧整形部3との間には、半導体チップが基板実装されたワーク4を保持して真空吐出部2と加圧整形部3との間を移動可能な移送用ハンド5が設けられている。移送用ハンド5によりワーク4が吸着保持されるワーク載置部71には、ビジョンカメラ72が設けられていても良い。このビジョンカメラ72でワーク4を撮像してチップの欠損をカウントして液状樹脂の塗布量を演算により推定する。
[First embodiment]
Hereinafter, a preferred embodiment of a vacuum forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, a schematic configuration of the vacuum forming apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
In FIG. 1, a vacuum discharge unit 2 and a pressure shaping unit 3 are provided on a base 1. Between the vacuum discharge unit 2 and the pressure shaping unit 3, a transfer hand 5 that holds the workpiece 4 on which the semiconductor chip is mounted on the substrate and can move between the vacuum discharge unit 2 and the pressure shaping unit 3. Is provided. A vision camera 72 may be provided on the workpiece mounting portion 71 on which the workpiece 4 is sucked and held by the transfer hand 5. The vision camera 72 images the workpiece 4, counts chip defects, and estimates the application amount of the liquid resin by calculation.

真空吐出部2には、例えば基台1に対して開閉アーム6により開閉する真空容器(真空ベルジャ)7により真空室8が形成される。真空ベルジャ7は、中空状の開閉アーム6を通じて真空ポンプ9及び図示しないコンプレッサに配管接続されている。配管の途中には開閉弁25、26が各々設けられている(図3参照)。真空ポンプ9を作動させると配管を通じて真空吸引されて真空ベルジャ7内に真空室8が形成されるようになっている。コンプレッサを作動させると配管を通じて圧縮空気を真空ベルジャ7内に送り込むことができるようになっている。また、真空室8内には、ワーク4を載置する可動テーブル10が設けられている。可動テーブル10は、真空室8内でX−Y方向に走査可能に設けられている。このテーブル移動機構は、例えばX−Y方向で各々ステッピングモータとボールねじとの連繋を備えた駆動機構或いはリニアモータ等の公知の駆動機構が用いられる。また、真空室8内には、可動テーブル10上のワーク4を加温することが可能なヒータ24(図3参照)が設けられている。このヒータ24は、液状樹脂13及びワーク4をゲル化温度未満の所定温度(液状樹脂によって異なるが半硬化温度若しくは硬化温度(およそ120℃〜130℃)に至らない温度で発泡し難い温度、好ましくは45℃〜50℃)で加温して流動性を高めるために設けられている。   A vacuum chamber 8 is formed in the vacuum discharge unit 2 by, for example, a vacuum container (vacuum bell jar) 7 that opens and closes with respect to the base 1 by an opening / closing arm 6. The vacuum bell jar 7 is connected to a vacuum pump 9 and a compressor (not shown) through a hollow opening / closing arm 6. On-off valves 25 and 26 are respectively provided in the middle of the piping (see FIG. 3). When the vacuum pump 9 is operated, vacuum is sucked through the pipe, and a vacuum chamber 8 is formed in the vacuum bell jar 7. When the compressor is operated, compressed air can be fed into the vacuum bell jar 7 through the pipe. A movable table 10 on which the work 4 is placed is provided in the vacuum chamber 8. The movable table 10 is provided in the vacuum chamber 8 so as to be able to scan in the XY directions. As this table moving mechanism, for example, a known driving mechanism such as a driving mechanism or a linear motor provided with a connection between a stepping motor and a ball screw in the XY directions is used. In the vacuum chamber 8, a heater 24 (see FIG. 3) capable of heating the workpiece 4 on the movable table 10 is provided. The heater 24 is a temperature at which the liquid resin 13 and the workpiece 4 are difficult to foam at a predetermined temperature lower than the gelling temperature (which differs depending on the liquid resin but does not reach a semi-curing temperature or a curing temperature (approximately 120 ° C. to 130 ° C.), preferably Is provided for heating at 45 ° C. to 50 ° C. to enhance fluidity.

樹脂吐出部であるディスペンサー11は、真空ベルジャ7内に搬入されたワーク4に吐出ノズル(ディスペンスノズル)12より液状樹脂13を吐出する。液状樹脂13は、ディスペンサー11によりゲル化温度未満の所定温度(液状樹脂によって異なるが半硬化温度若しくは硬化温度(およそ120℃〜130℃)に至らない温度で発泡し難い温度、好ましくは45℃〜50℃)で加温される。ディスペンサー11は、液状樹脂13を溜めておく吐出部本体(シリンジ部)14が真空ベルジャ7の外に配置されており、ノズルチューブ15のみが真空ベルジャ7内へシール部16を介して導入されている。ノズルチューブ15は真空ベルジャ7内の可動テーブル10上方に上下方向に移動可能に配置されたディスペンスノズル12に接続されている。また、ディスペンスノズル12より吐出される液状樹脂13の吐出量は、ノズルチューブ15の途中に設けられた電磁作動弁17により制御されるようになっている。   The dispenser 11 serving as a resin discharge unit discharges the liquid resin 13 from the discharge nozzle (dispensing nozzle) 12 to the work 4 carried into the vacuum bell jar 7. The liquid resin 13 is not easily foamed at a predetermined temperature lower than the gelling temperature by the dispenser 11 (which differs depending on the liquid resin but does not reach the semi-curing temperature or the curing temperature (approximately 120 ° C. to 130 ° C.), preferably 45 ° C. to 50 ° C). In the dispenser 11, a discharge portion main body (syringe portion) 14 for storing the liquid resin 13 is disposed outside the vacuum bell jar 7, and only the nozzle tube 15 is introduced into the vacuum bell jar 7 through the seal portion 16. Yes. The nozzle tube 15 is connected to a dispensing nozzle 12 which is arranged above the movable table 10 in the vacuum bell jar 7 so as to be movable in the vertical direction. The discharge amount of the liquid resin 13 discharged from the dispense nozzle 12 is controlled by an electromagnetically operated valve 17 provided in the middle of the nozzle tube 15.

このように、真空ベルジャ7内にディスペンスノズル12及びノズルチューブ15のみが配設され、シリンジ部14が真空ベルジャ7外に配設されているので、真空室8を小型化することができる。また、真空室8内おける可動テーブル10の移動範囲も小さくできるので、真空室8内のシール性を良好に維持できる。また、ワーク4を載置した可動テーブル10がX−Y方向へ走査することにより、様々なサイズのワーク4に対して広い範囲で液状樹脂13を塗布することができ、液状樹脂13の流動量を可及的に小さくすることができる。また、ワーク4が基板上に半導体チップがマトリクス状に配置されているものである場合には、前述したようにワーク4のチップエリアを一括して広い範囲で液状樹脂13を塗布する他に、各半導体チップの中心部に液状樹脂13を散点状に塗布しても良い。また、ワイヤー配線の基板側接続部領域に液状樹脂を連続して塗布してその位置エネルギーでワイヤー下部への樹脂の流入を容易にするようにしても良い。
尚、樹脂封止に時間をかけられるならば、例えば常温減圧空間でディスペンスノズル12よりワーク4へ液状樹脂13を吐出してから毛細管現象により液状樹脂13を狭い封止空間へ徐々に充填し、ヒータ24によりゲル化温度未満の所定温度(液状樹脂によって異なるが半硬化温度若しくは硬化温度(およそ120℃〜130℃)に至らない温度で発泡し難い温度、好ましくは45℃〜50℃)でワーク4及び液状樹脂13を加温して樹脂の流動性を高めるようにしても良い。
Thus, since only the dispensing nozzle 12 and the nozzle tube 15 are disposed in the vacuum bell jar 7 and the syringe part 14 is disposed outside the vacuum bell jar 7, the vacuum chamber 8 can be reduced in size. In addition, since the movable range of the movable table 10 in the vacuum chamber 8 can be reduced, the sealing performance in the vacuum chamber 8 can be maintained well. Further, when the movable table 10 on which the work 4 is placed scans in the XY direction, the liquid resin 13 can be applied to a wide range of the work 4 of various sizes. Can be made as small as possible. When the work 4 is a semiconductor chip arranged on a substrate in a matrix, as described above, in addition to applying the liquid resin 13 over a wide range of the chip area of the work 4, The liquid resin 13 may be applied in the form of dots in the center of each semiconductor chip. Alternatively, the liquid resin may be continuously applied to the board-side connection region of the wire wiring, and the inflow of the resin to the lower portion of the wire may be facilitated by the potential energy.
If time is required for resin sealing, for example, the liquid resin 13 is discharged from the dispensing nozzle 12 to the work 4 in the room temperature decompression space and then gradually filled into the narrow sealing space by capillary action. Workpiece at a predetermined temperature lower than the gelation temperature by the heater 24 (a temperature that varies depending on the liquid resin but does not reach a semi-curing temperature or a curing temperature (approximately 120 ° C. to 130 ° C.) and is difficult to foam, preferably 45 ° C. to 50 ° C.) 4 and the liquid resin 13 may be heated to increase the fluidity of the resin.

図2に加圧整形部であるプレス装置18を例示する。図2において、プレス装置18は、下型19及び上型20を備え、該下型19及び上型20にはヒータ21、22が内蔵されている。また、プレス装置18は、下型19に載置されたワーク4の液状樹脂13に平板状の加圧プレート23を搭載したまま上型20を型閉じしてワーク4をクランプして加熱加圧するようになっている。これにより、真空室8でワーク4のチップエリアに塗布された半硬化状態の液状樹脂13のゲル化を超える温度(120℃〜130℃)で加熱加圧して硬化させると共に液状樹脂13の上面を平坦に整形する。加圧プレート23は、金属板に限らず、ガラス板、セラミック板など様々な板材が用いられる。或いは加圧プレート23は、液状樹脂13と一体に被着される放熱板であっても良い。尚、加圧プレート23を用いることなく、上型20と下型19とで直接クランプするようにしても良い。また、プレス装置18の近傍には、検査ユニット73が設けられていても良い。ビジョンカメラ72のワーク4の撮像に基づく制御部の演算により液状樹脂の塗布量が算出される。しかしながら、ディスペンサー11の計量誤差や推定プログラムの精度の誤差があるので、加圧整形後のパッケージの厚みを、検査ユニット73で測定して検査結果をフィードバック制御して次に塗布する液状樹脂の吐出量の誤差を修正するようにしても良い。   FIG. 2 illustrates a press device 18 that is a pressure shaping unit. In FIG. 2, the press device 18 includes a lower die 19 and an upper die 20, and heaters 21 and 22 are built in the lower die 19 and the upper die 20. The pressing device 18 closes the upper die 20 while clamping the plate-like pressure plate 23 on the liquid resin 13 of the workpiece 4 placed on the lower die 19, clamps the workpiece 4, and pressurizes the workpiece 4. It is like that. Thus, the upper surface of the liquid resin 13 is cured by heating and pressing at a temperature (120 ° C. to 130 ° C.) exceeding the gelation of the semi-cured liquid resin 13 applied to the chip area of the workpiece 4 in the vacuum chamber 8. Shape it flat. The pressure plate 23 is not limited to a metal plate, and various plate materials such as a glass plate and a ceramic plate are used. Alternatively, the pressure plate 23 may be a heat radiating plate attached integrally with the liquid resin 13. Note that the upper mold 20 and the lower mold 19 may be directly clamped without using the pressure plate 23. Further, an inspection unit 73 may be provided in the vicinity of the press device 18. The application amount of the liquid resin is calculated by the calculation of the control unit based on the imaging of the work 4 of the vision camera 72. However, since there is a measurement error of the dispenser 11 and an accuracy of the estimation program, the thickness of the package after pressure shaping is measured by the inspection unit 73, and the inspection result is feedback-controlled to discharge the liquid resin to be applied next. The amount error may be corrected.

ここで、図3及び図4を参照して真空成形動作について説明する。
先ず、図3(a)〜図3(d)において、半導体チップ4aが基板4bにフリップチップ接続されたワーク4をアンダーフィルモールドする動作について説明する。真空ベルジャ7が開放された状態で移送用ハンド5によりワーク4が可動テーブル10上に搬入される。ワーク4が搬入されると、真空ベルジャ7を閉じ、開閉弁25を開放し開閉弁26を閉じた状態で真空ポンプ9を作動させることにより真空室8内に真空空間(例えば0.1torr〜50torr好ましくは0.1torr〜0.5torr)が形成される。そして、ワーク4が載置された可動テーブル10をX−Y方向に走査しながらディスペンサー11より液状樹脂13が吐出される。液状樹脂13は半導体チップ4aの一辺側を除いて塗布される(図3(a)参照)。このとき真空室8は真空状態にあるが大気中で塗布しても良い。この状態でしばらく放置すると、毛細管現象により半導体チップ4aと基板4bとの隙間(アンダーフィル空間)へ液状樹脂13を徐々に進入させることができる。
次に、真空空間が形成された真空室8内で残りの一辺に液状樹脂13を塗布してアンダーフィル空間が液状樹脂13により囲まれる。ディスペンスノズル12よりワーク4上に滴下された液状樹脂13は真空室8内で脱泡される。液状樹脂13の吐出が完了すると、可動テーブル10の走査を停止する。このとき、半導体チップ4aの周囲は液状樹脂13により囲まれているが、半導体チップ4aの直下の基板4bとの隙間には真空空間27が形成されている(図3(b)参照)。尚、液状樹脂13は全ての半導体チップ4aの周囲を囲んでアンダーフィル空間を真空室空間から絶縁するまで塗布すると、開閉弁25を閉じ開閉弁26を開放して真空室8を一旦真空破壊する。この後再度、開閉弁25を開放し開閉弁26を閉じて真空吸引を行って真空室8を真空状態にして不足する液状樹脂13を塗布して補充するようにしても良い。
Here, the vacuum forming operation will be described with reference to FIGS.
First, in FIG. 3A to FIG. 3D, an operation of underfill molding the work 4 in which the semiconductor chip 4a is flip-chip connected to the substrate 4b will be described. The workpiece 4 is carried onto the movable table 10 by the transfer hand 5 with the vacuum bell jar 7 opened. When the work 4 is loaded, the vacuum bell jar 7 is closed, the open / close valve 25 is opened, and the vacuum pump 9 is operated with the open / close valve 26 closed, whereby a vacuum space (for example, 0.1 to 50 torr) is formed in the vacuum chamber 8. Preferably 0.1 torr to 0.5 torr) is formed. Then, the liquid resin 13 is discharged from the dispenser 11 while scanning the movable table 10 on which the work 4 is placed in the XY directions. The liquid resin 13 is applied except for one side of the semiconductor chip 4a (see FIG. 3A). At this time, the vacuum chamber 8 is in a vacuum state, but may be applied in the atmosphere. If left in this state for a while, the liquid resin 13 can gradually enter the gap (underfill space) between the semiconductor chip 4a and the substrate 4b by capillary action.
Next, the liquid resin 13 is applied to the remaining one side in the vacuum chamber 8 in which the vacuum space is formed, and the underfill space is surrounded by the liquid resin 13. The liquid resin 13 dropped on the work 4 from the dispense nozzle 12 is defoamed in the vacuum chamber 8. When the discharge of the liquid resin 13 is completed, the scanning of the movable table 10 is stopped. At this time, the periphery of the semiconductor chip 4a is surrounded by the liquid resin 13, but a vacuum space 27 is formed in a gap with the substrate 4b immediately below the semiconductor chip 4a (see FIG. 3B). If the liquid resin 13 is applied to surround all the semiconductor chips 4a until the underfill space is insulated from the vacuum chamber space, the on-off valve 25 is closed and the on-off valve 26 is opened to evacuate the vacuum chamber 8 once. . Thereafter, the on-off valve 25 may be opened again, the on-off valve 26 may be closed, and vacuum suction may be performed so that the vacuum chamber 8 is in a vacuum state and the insufficient liquid resin 13 is applied and replenished.

次に、真空ポンプ9の作動を停止し、開閉弁25を閉じ、開閉弁26を開放して真空室8を真空破壊する。更にコンプレッサを作動させて真空ベルジャ7内へ例えば1気圧から10気圧程度の圧縮空気を送り込む。このとき、アンダーフィル空間を囲む液状樹脂13に大気圧及び流体圧を作用させることで、毛細管現象による液状樹脂13の隙間充填(本実施例ではアンダーフィルモールド)が促進される。特にチクソ性(エマルジョンの流動性)が高い樹脂には、圧縮空気による加圧にワーク4の微振動を併用しても良い。
また、ヒータ24により液状樹脂13がゲル化せずしかも発泡しない温度条件で加温するので、液状樹脂13が移動途中で硬化したり発泡することなく流動性が確保できるので、真空空間27が徐々に小さくなり(図3(c)参照)、最終的には液状樹脂13に完全に置換される(図3(d)参照)。
Next, the operation of the vacuum pump 9 is stopped, the on-off valve 25 is closed, the on-off valve 26 is opened, and the vacuum chamber 8 is broken in vacuum. Further, the compressor is operated to send compressed air of, for example, about 1 to 10 atmospheres into the vacuum bell jar 7. At this time, by applying atmospheric pressure and fluid pressure to the liquid resin 13 surrounding the underfill space, filling of the gap of the liquid resin 13 by the capillary phenomenon (in this embodiment, underfill molding) is promoted. In particular, for a resin having high thixotropy (emulsion fluidity), fine vibration of the workpiece 4 may be used in combination with pressurization with compressed air.
Moreover, since the liquid resin 13 is heated by the heater 24 under a temperature condition in which the liquid resin 13 is not gelled and does not foam, the liquid resin 13 can be ensured in fluidity without being cured or foamed in the course of movement, so that the vacuum space 27 is gradually increased. (See FIG. 3C), and finally the liquid resin 13 is completely replaced (see FIG. 3D).

次に、真空ベルジャ7を開放して、移送用ハンド5によりワーク4が可動テーブル10から一旦室外へ取り出され、プレス装置18へ搬入される(図1参照)。次いで、ワーク4に塗布された液状樹脂13上に加圧プレート23が重ね合わされ、プレス装置18を型閉じすることにより加熱加圧して液状樹脂13の硬化を促進しつつ樹脂封止部(パッケージ部)の上面が平坦になるように整形する。このパッケージ部は成形後、ダイシングされて個片化された半導体装置が製造されるようになっている。ワーク4は熱による加工履歴によるストレスを内包しており、基板が反り易くなっている。このため、パッケージ部の均一な成形品質を維持するため、平坦化が行われる(図2参照)。これにより、後工程でワーク4をダイシングする際のダイシング作業が精度良く行える。   Next, the vacuum bell jar 7 is opened, and the workpiece 4 is once taken out of the movable table 10 by the transfer hand 5 and carried into the press device 18 (see FIG. 1). Next, the pressure plate 23 is overlaid on the liquid resin 13 applied to the workpiece 4, and the press sealing device 18 is heated and pressurized by closing the press device 18 to accelerate the curing of the liquid resin 13 (the package portion). ) So that the upper surface is flat. The package part is diced and formed into individual semiconductor devices after molding. The workpiece 4 contains stress due to processing history due to heat, and the substrate is easily warped. For this reason, in order to maintain uniform molding quality of the package part, flattening is performed (see FIG. 2). Thereby, the dicing operation | work at the time of dicing the workpiece | work 4 at a post process can be performed with sufficient precision.

次に、図4(a)〜図4(d)において、半導体チップ4aが基板4bにワイヤボンディング接続されたワーク4をモールドする動作について説明する。真空ベルジャ7が開放された状態で移送用ハンド5によりワーク4が可動テーブル10上に搬入される。ワーク4が搬入されると、真空ベルジャ7を閉じ、開閉弁25を開放し開閉弁26を閉じた状態で真空ポンプ9を作動させることにより真空室8内に真空空間(例えば0.1torr〜50torrより好ましくは0.1torr〜0.5torr)が形成される。そして、ワーク4が載置された可動テーブル10をX−Y方向に走査しながらディスペンサー11より液状樹脂13が吐出される。半導体チップ4aが基板4bにマトリクス状に配置されたワーク4においては、先ず各チップ間を格子状に仕切って流れ止め(ダム)を形成していくのが好ましい。次に、半導体チップ4aの4辺に形成されるボンディングワイヤ4cの基板側接続部に液状樹脂13を塗布する(図4(a)参照)。この作業は積層型ICの場合には必須の作業工程となる。液状樹脂13は真空空間で塗布されるが大気中で塗布しても良い。この状態でしばらく放置すると、毛細管現象によりボンディングワイヤ4cと基板4bとの隙間へ液状樹脂13を徐々に進入させることができる。
次に、真空空間が形成された真空室8内でディスペンスノズル12より液状樹脂13がワーク4(半導体チップ4a)の真上から滴下される。ディスペンスノズル12よりワーク4上に滴下された液状樹脂13は真空室8内で脱泡される。液状樹脂13の吐出が完了すると、可動テーブル10の走査を停止する。このとき、半導体チップ4aの周囲は液状樹脂13により覆われているが、ボンディングワイヤ4c直下の基板4bとの隙間には真空空間27が形成されている(図4(b)参照)。尚、液状樹脂13は全ての半導体チップ4aの中央部に吐出して周囲に流れ出して樹脂充填空間を真空室空間から絶縁するまで塗布すると開閉弁25を閉じ、開閉弁26を開放して真空室8を一旦真空破壊する。この後再度、開閉弁25を開放し開閉弁26を閉じて真空吸引を行って真空室8を真空状態にして液状樹脂13をワーク中央部に山脈状に塗布しエアーベント性能を維持したまま不足する樹脂を補充するようにしてもよい。
Next, in FIG. 4A to FIG. 4D, an operation of molding the workpiece 4 in which the semiconductor chip 4a is wire-bonded to the substrate 4b will be described. The workpiece 4 is carried onto the movable table 10 by the transfer hand 5 with the vacuum bell jar 7 opened. When the work 4 is loaded, the vacuum bell jar 7 is closed, the open / close valve 25 is opened, and the vacuum pump 9 is operated with the open / close valve 26 closed, whereby a vacuum space (for example, 0.1 to 50 torr) is formed in the vacuum chamber 8. More preferably, 0.1 torr to 0.5 torr) is formed. Then, the liquid resin 13 is discharged from the dispenser 11 while scanning the movable table 10 on which the work 4 is placed in the XY directions. In the work 4 in which the semiconductor chips 4a are arranged in a matrix on the substrate 4b, it is preferable to first form a flow stop (dam) by partitioning the chips in a grid. Next, the liquid resin 13 is applied to the substrate side connection portions of the bonding wires 4c formed on the four sides of the semiconductor chip 4a (see FIG. 4A). This work is an essential work process in the case of a stacked IC. The liquid resin 13 is applied in a vacuum space, but may be applied in the air. If left in this state for a while, the liquid resin 13 can gradually enter the gap between the bonding wire 4c and the substrate 4b by capillary action.
Next, the liquid resin 13 is dropped from directly above the workpiece 4 (semiconductor chip 4a) from the dispense nozzle 12 in the vacuum chamber 8 in which the vacuum space is formed. The liquid resin 13 dropped on the work 4 from the dispense nozzle 12 is defoamed in the vacuum chamber 8. When the discharge of the liquid resin 13 is completed, the scanning of the movable table 10 is stopped. At this time, the periphery of the semiconductor chip 4a is covered with the liquid resin 13, but a vacuum space 27 is formed in the gap with the substrate 4b immediately below the bonding wire 4c (see FIG. 4B). When the liquid resin 13 is discharged to the center of all the semiconductor chips 4a and flows out to the periphery until the resin filling space is insulated from the vacuum chamber space, the on-off valve 25 is closed and the on-off valve 26 is opened to open the vacuum chamber. 8 is vacuum broken once. After that, the opening / closing valve 25 is opened again, the opening / closing valve 26 is closed, vacuum suction is performed, the vacuum chamber 8 is evacuated, and the liquid resin 13 is applied to the central part of the work in a mountain range, and the air vent performance is maintained and insufficient. The resin to be used may be replenished.

次に、真空ポンプ9の作動を停止し、開閉弁25を閉じ、開閉弁26を開放して真空室8を真空破壊する。更にコンプレッサを作動させて真空ベルジャ7内へ例えば1気圧から10気圧程度の圧縮空気を送り込む。このとき、液状樹脂13に大気圧及び流体圧を作用させることで毛細管現象による液状樹脂13の隙間充填(本実施例では高密度ワイヤ配線と基板との隙間充填)が促進される。特にチクソ性(エマルジョンの流動性)が高い樹脂には、圧縮空気による加圧にワーク4の微振動を併用しても良い。
また、ヒータ24により液状樹脂13がゲル化しない温度でしかも発泡しない温度条件で加温するので、液状樹脂13が移動途中で硬化したり発泡することなく流動性が確保できるので、真空空間27が徐々に小さくなり(図4(c)参照)、最終的には液状樹脂13に完全に置換される(図4(d)参照)。
Next, the operation of the vacuum pump 9 is stopped, the on-off valve 25 is closed, the on-off valve 26 is opened, and the vacuum chamber 8 is broken in vacuum. Further, the compressor is operated to send compressed air of, for example, about 1 to 10 atmospheres into the vacuum bell jar 7. At this time, by applying atmospheric pressure and fluid pressure to the liquid resin 13, the gap filling of the liquid resin 13 by capillary action (in this embodiment, the gap filling between the high-density wire wiring and the substrate) is promoted. In particular, for a resin having high thixotropy (emulsion fluidity), fine vibration of the workpiece 4 may be used in combination with pressurization with compressed air.
Further, since the liquid resin 13 is heated by the heater 24 at a temperature at which the liquid resin 13 is not gelled and is not foamed, the liquid resin 13 can be ensured in fluidity without being cured or foamed during the movement. It gradually becomes smaller (see FIG. 4C) and is finally completely replaced with the liquid resin 13 (see FIG. 4D).

ここで、図5を参照してボンディングワイヤ4cの内側へ液状樹脂13が経時的に充填される状況を模式的に説明する。図5の左半図は、液状樹脂13のフローフロントを示す。ボンディングワイヤ(例えば金線)4cは、半導体チップ4aの電極部と基板端子部とを電気的に接続するが、ボンディングワイヤ4cの間隔はチップ側が密になり基板端子側が粗になる。よって、液状樹脂13をチップ中央部に滴下すると、周囲に流動しボンディングワイヤ4cの表面をつたわって基板端子側のワイヤの隙間から進入し始める(エリアE1)。このときの液状樹脂13の挙動は液状樹脂13の持つ位置エネルギー、真空空間の収縮エネルギー、ボンディングワイヤ4cとの濡れ性等の影響されて移動する。次いで、真空破壊による大気圧に加えて圧縮空気による流体圧を加えて押圧することにより更に内部へ進入し(エリアE2)、更に液状樹脂13をゲル化未満の温度で加温して粘度をさげて流動性を高めることで、真空空間27が泡沫状に縮小して液状樹脂と置換する(エリアE3)ことが判明している。また、図5の右半図で、液状樹脂13に混入する気泡の経時的な大きさの変化を模式的に示す。真空破壊した当初の気泡の大きさがR1とすると、圧縮空気で加圧したときの気泡の大きさがR2に縮小し、更に液状樹脂13をゲル化未満の温度で加温した場合の気泡の大きさがR3に縮小し、最終的には軟X線検査装置では検出不可能な程度の大きさに縮小できる。   Here, with reference to FIG. 5, a state in which the liquid resin 13 is filled with time into the bonding wire 4 c will be schematically described. The left half of FIG. 5 shows the flow front of the liquid resin 13. The bonding wire (for example, gold wire) 4c electrically connects the electrode portion of the semiconductor chip 4a and the substrate terminal portion, but the distance between the bonding wires 4c becomes dense on the chip side and rough on the substrate terminal side. Therefore, when the liquid resin 13 is dropped onto the chip central portion, it flows to the periphery, passes through the surface of the bonding wire 4c, and begins to enter from the gap between the wires on the substrate terminal side (area E1). At this time, the behavior of the liquid resin 13 is affected by the potential energy of the liquid resin 13, the contraction energy of the vacuum space, the wettability with the bonding wire 4c, and the like. Next, the fluid pressure by compressed air is applied in addition to the atmospheric pressure due to the vacuum break, and the pressure further enters the inside (area E2), and the liquid resin 13 is further heated at a temperature lower than the gelation to reduce the viscosity. By increasing the fluidity, it has been found that the vacuum space 27 is reduced to foam and replaced with liquid resin (area E3). In addition, the right half of FIG. 5 schematically shows changes in the size of bubbles mixed with the liquid resin 13 over time. Assuming that the size of the bubble initially broken by vacuum is R1, the size of the bubble when pressurized with compressed air is reduced to R2, and the bubble of the bubble when the liquid resin 13 is heated at a temperature lower than the gelation is further reduced. The size is reduced to R3, and finally it can be reduced to a size that cannot be detected by the soft X-ray inspection apparatus.

[第2実施例]
次に真空成形装置の他例について図6乃至図11を参照して説明する。
図6において、真空成形装置は、半導体チップ4aが基板実装されたワーク4へ液状樹脂13を吐出する樹脂吐出部(図示しないディスペンサー)を備えている。また、液状樹脂13が吐出されたワーク4が搬入される加圧成形用の加圧成形部である圧縮成形型28を具備している。
[Second Embodiment]
Next, another example of the vacuum forming apparatus will be described with reference to FIGS.
In FIG. 6, the vacuum forming apparatus includes a resin discharge unit (a dispenser (not shown)) that discharges the liquid resin 13 to the workpiece 4 on which the semiconductor chip 4a is mounted on the substrate. Further, a compression molding die 28 which is a pressure molding part for pressure molding into which the work 4 discharged with the liquid resin 13 is carried is provided.

圧縮成形型28は、ワーク4が載置される下型29と、キャビティ凹部30が形成される上型31とを備えている。下型29はワーク載置部32とその周囲を囲むシール材33が嵌め込まれている。上型31は、キャビティ凹部30の底部を構成するキャビティブロック34と、キャビティ凹部30の側壁を形成する可動ブロック35を備えている。可動ブロック35は上型ベース36にコイルスプリング37により吊下げ支持されている。キャビティブロック34は上型ベース36に支持固定されている。可動ブロック35の内周面にはシール材38が嵌め込まれており、キャビティブロック34との隙間39をシールしている。可動ブロック35には図示しない真空ポンプに連なる真空吸引路40、41が設けられている。真空吸引路40はキャビティブロック34と可動ブロック35との隙間39に連通して形成されており、真空吸引路41は、可動ブロック35のクランプ面に連通して設けられている。   The compression mold 28 includes a lower mold 29 on which the workpiece 4 is placed, and an upper mold 31 in which the cavity recess 30 is formed. The lower mold 29 is fitted with a workpiece placement portion 32 and a sealing material 33 surrounding the workpiece placement portion 32. The upper mold 31 includes a cavity block 34 that forms the bottom of the cavity recess 30 and a movable block 35 that forms the side wall of the cavity recess 30. The movable block 35 is suspended and supported by the upper mold base 36 by a coil spring 37. The cavity block 34 is supported and fixed to the upper mold base 36. A sealing material 38 is fitted on the inner peripheral surface of the movable block 35 to seal a gap 39 with the cavity block 34. The movable block 35 is provided with vacuum suction paths 40 and 41 connected to a vacuum pump (not shown). The vacuum suction path 40 is formed so as to communicate with the gap 39 between the cavity block 34 and the movable block 35, and the vacuum suction path 41 is provided so as to communicate with the clamp surface of the movable block 35.

キャビティ凹部30にはリリースフィルム42が敷設されている。リリースフィルム42は、封止樹脂に接触する部位を覆うものであり、本実施例では上型29のキャビティ凹部30を覆って敷設される。リリースフィルム42は隙間39より真空吸引路40を通じてキャビティ凹部30に吸着保持されている。リリースフィルム42は、圧縮成形型28の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、上型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、PTFE、ETFE、PET、FEP、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。上記リリースフィルム42を用いることで上型29にエジェクタピン及び成形後に金型面をクリーニングするクリーナー部を設ける必要がない。   A release film 42 is laid in the cavity recess 30. The release film 42 covers a portion that contacts the sealing resin. In this embodiment, the release film 42 is laid so as to cover the cavity recess 30 of the upper mold 29. The release film 42 is sucked and held in the cavity recess 30 through the vacuum suction path 40 from the gap 39. The release film 42 has heat resistance capable of withstanding the heating temperature of the compression mold 28 and is easily peeled off from the upper mold surface. The release film 42 is a film material having flexibility and extensibility, such as PTFE and ETFE. PET, FEP, fluorine-impregnated glass cloth, polypropylene, polyvinyl chloride, etc. are preferably used. By using the release film 42, it is not necessary to provide the upper die 29 with an ejector pin and a cleaner part for cleaning the die surface after molding.

圧縮成形型28が型開きした状態でワーク4が下型29のワーク載置部32に搬入される。尚、リリースフィルム42は真空吸引路40から真空吸引されて上型29に張設されているものとする。次いで図示しないディスペンサーにより液状樹脂13がワーク4の中央部に山盛状に滴下されると、上型29が下動して金型クランプを開始する。また、可動ブロック35に形成された真空吸引路41からの真空吸引を開始する。上型29がクランプ動作を開始すると、先ずキャビティブロック34を覆うリリースフィルム42が液状樹脂13に当接して樹脂を周囲に押し広げる。そして、更に下動すると可動ブロック35のクランプ面がシール材33に当接する。このときキャビティ43内が閉空間となって真空吸引路41からの真空吸引が作用して減圧される。また、下型31には図示しないヒータが内蔵されており、液状樹脂13のゲル化温度未満で加温されるので、樹脂の流動性を高めてワーク4全体に液状樹脂13を迅速に行きわたらせることができる。尚、真空雰囲気中で液状樹脂13を加温すると発泡するが、液状樹脂13の上面側がリリースフィルム42を介してキャビティブロック34に押さえられるのでこの当接面からの発泡は生ずることがなく、専ら液状樹脂13のフローフロントで生ずる。フローフロントから発泡したエアーは真空吸引路41へ吸引される。   The workpiece 4 is carried into the workpiece placing portion 32 of the lower die 29 with the compression molding die 28 opened. It is assumed that the release film 42 is vacuum-sucked from the vacuum suction path 40 and is stretched on the upper mold 29. Next, when the liquid resin 13 is dropped in a central manner on the center of the work 4 by a dispenser (not shown), the upper mold 29 is moved down to start mold clamping. Further, vacuum suction from the vacuum suction path 41 formed in the movable block 35 is started. When the upper die 29 starts the clamping operation, first, the release film 42 covering the cavity block 34 comes into contact with the liquid resin 13 to spread the resin around. Then, when further lowered, the clamp surface of the movable block 35 comes into contact with the sealing material 33. At this time, the inside of the cavity 43 becomes a closed space, and vacuum suction from the vacuum suction path 41 acts to reduce the pressure. Further, the lower mold 31 includes a heater (not shown) and is heated below the gelling temperature of the liquid resin 13, so that the fluidity of the resin is improved and the liquid resin 13 is quickly spread throughout the work 4. Can. The liquid resin 13 is foamed when heated in a vacuum atmosphere. However, since the upper surface side of the liquid resin 13 is pressed by the cavity block 34 via the release film 42, foaming from the contact surface does not occur, and only. It occurs at the flow front of the liquid resin 13. The foamed air from the flow front is sucked into the vacuum suction path 41.

尚、真空吸引路41から吸引を開始すると、リリースフィルム42が上型面より剥離する方向の力が作用するが、真空吸引路40からの真空吸引の方が強いか平衡状態にあればリリースフィルム42は剥離することがない。また、真空吸引路41の吸引の方が強ければ、リリースフィルム42は剥離して落下するが、上型31は下動してクランプ動作を開始しているので、液状樹脂13の山頂面にいち早く接触して支持されるので、かかる接触面において液状樹脂13の発泡を抑止できる。   When suction is started from the vacuum suction path 41, a force in the direction in which the release film 42 is peeled off from the upper mold surface acts, but if the vacuum suction from the vacuum suction path 40 is stronger or in an equilibrium state, the release film 42 does not peel off. Further, if the suction of the vacuum suction path 41 is stronger, the release film 42 is peeled off and dropped, but the upper mold 31 is moved down to start the clamping operation, so that it quickly reaches the top surface of the liquid resin 13. Since it contacts and is supported, foaming of the liquid resin 13 can be suppressed on the contact surface.

可動ブロック35がリリースフィルム42を介して基板4bをクランプし、可動ブロック35が上型ベース36に押圧されて状態で金型クランプが完了する。金型クランプ完了後に、真空吸引路41の真空吸引を停止してキャビティ43内を真空破壊することにより封止される。
このときワーク4の狭い封止空間には、大気圧に加えて金型プレスによる圧力が作用するので液状樹脂13の毛細管現象による進入を促進する。
The movable block 35 clamps the substrate 4b via the release film 42, and the movable block 35 is pressed against the upper mold base 36, whereby the mold clamping is completed. After the mold clamping is completed, the vacuum suction of the vacuum suction path 41 is stopped and the cavity 43 is sealed by vacuum breakage.
At this time, in addition to the atmospheric pressure, the pressure by the die press acts on the narrow sealed space of the work 4, so that the liquid resin 13 is accelerated by capillary action.

ワーク4を上型31と下型29とでクランプしたまま、液状樹脂13のゲル化を超える硬化温度で加熱加圧することにより液状樹脂13の硬化を促進しつつ上面を平坦になるように整形する。   While the workpiece 4 is clamped by the upper mold 31 and the lower mold 29, the upper surface is shaped to be flat while promoting the curing of the liquid resin 13 by heating and pressing at a curing temperature exceeding the gelation of the liquid resin 13. .

このように圧縮成形型28を用いて樹脂封止する場合、キャビティ43内に真空空間を形成しつつ加温するため、液状樹脂13の発泡を軽減する必要があるが、キャビティブロック34は、リリースフィルム42を通じていち早くワーク4に塗布された液状樹脂13に接触するため、発泡による影響を軽減することができる。
また、圧縮成形型28は、真空室と加圧成形部とを兼用しているため、装置構成も簡略化できる。尚、圧縮成形型28で常温常圧で液状樹脂13をディスペンスしても良いが、減圧空間を形成して液状樹脂13をディスペンスするようにしても良い。
Thus, when resin sealing is performed using the compression mold 28, it is necessary to reduce foaming of the liquid resin 13 because heating is performed while forming a vacuum space in the cavity 43, but the cavity block 34 is released. Since the liquid resin 13 applied to the workpiece 4 is quickly contacted through the film 42, the influence of foaming can be reduced.
Further, since the compression molding die 28 serves as both a vacuum chamber and a pressure molding unit, the apparatus configuration can be simplified. The liquid resin 13 may be dispensed by the compression mold 28 at normal temperature and pressure, but the liquid resin 13 may be dispensed by forming a reduced pressure space.

図7(a)〜図7(d)は、半導体チップ4aが基板4bにワイヤボンディング接続されたワーク4を用いた真空成形動作を示す。尚、図6とは異なり、真空吸引路41は可動ブロック35ではなく、下型29に形成されている。
図7(a)において、ワーク4の中央部に液状樹脂13を山盛り状に塗布した後、リリースフィルム42が吸着保持された上型31の型閉じ動作を開始する。そして、可動ブロック35がシール材33に当接するとキャビティ43が外気よりシールされ、真空吸引路41より真空吸引が開始される。このとき、リリースフィルム42は、真空吸引路41からの真空吸引により上型面より剥離しても、上型31が液状樹脂13の頂上面に接触して押し広げるため液状樹脂13に支えられる。また、キャビティ43の空間は周方向に連通しているため減圧状態は進行する。
FIGS. 7A to 7D show a vacuum forming operation using the workpiece 4 in which the semiconductor chip 4a is connected to the substrate 4b by wire bonding. Unlike FIG. 6, the vacuum suction path 41 is formed not in the movable block 35 but in the lower mold 29.
In FIG. 7A, after the liquid resin 13 is applied in a pile shape on the center of the work 4, the mold closing operation of the upper mold 31 on which the release film 42 is adsorbed and held is started. When the movable block 35 comes into contact with the sealing material 33, the cavity 43 is sealed from the outside air, and vacuum suction is started from the vacuum suction path 41. At this time, even if the release film 42 is peeled from the upper mold surface by vacuum suction from the vacuum suction path 41, the upper mold 31 is supported by the liquid resin 13 because the upper mold 31 contacts and spreads on the top surface of the liquid resin 13. Further, since the space of the cavity 43 communicates in the circumferential direction, the depressurized state proceeds.

図7(b)において、キャビティ43内の真空レベルが上がると、金型内のヒータによる発泡温度以下の加温によりリリースフィルム42に接触していない液状樹脂13のフローフロント(真空界面部)で発泡が始まる。また、キャビティブロック34の下動にしたがって液状樹脂13が周縁部へ押し広げられる。   In FIG. 7B, when the vacuum level in the cavity 43 increases, the flow front (vacuum interface portion) of the liquid resin 13 that is not in contact with the release film 42 due to heating below the foaming temperature by the heater in the mold. Foaming begins. Further, as the cavity block 34 moves downwardly, the liquid resin 13 is spread to the peripheral edge.

図7(c)において、流動化した液状樹脂13がキャビティ周縁部まで到達すると、キャビティブロック34の下動による液状樹脂13の圧縮が開始する。このとき、液状樹脂13はボンディングワイヤ4cと基板4bとの間の隙間へ充填され、該隙間への樹脂の流入とプレス加圧により真空レベルが低下する。   In FIG. 7C, when the fluidized liquid resin 13 reaches the cavity peripheral edge, the liquid resin 13 starts to be compressed by the downward movement of the cavity block 34. At this time, the liquid resin 13 is filled in the gap between the bonding wire 4c and the substrate 4b, and the vacuum level is lowered by the inflow of the resin into the gap and pressurization.

そして、図7(d)において、可動ブロック35が上型ベース36に突き当たるまで上型31が下動するとクランプ動作を停止する。このとき、液状樹脂13に存在したボイド空間は、プレス圧で消滅する。次いで、真空吸引路41の真空吸引を停止して大気開放し、ワーク4を上型31と下型29とでクランプしたまま、液状樹脂13のゲル化を超える硬化温度で加熱加圧することにより液状樹脂13の硬化を促進しつつ上面を平坦になるように整形する。   In FIG. 7D, when the upper die 31 moves downward until the movable block 35 abuts against the upper die base 36, the clamping operation is stopped. At this time, the void space existing in the liquid resin 13 disappears due to the press pressure. Next, the vacuum suction of the vacuum suction path 41 is stopped and released to the atmosphere, and the workpiece 4 is heated and pressurized at a curing temperature exceeding the gelation of the liquid resin 13 while the workpiece 4 is clamped by the upper mold 31 and the lower mold 29. The top surface is shaped to be flat while promoting the curing of the resin 13.

図8(a)〜図8(d)は、液状樹脂13をワーク4にライン状に塗布した場合の真空成形動作を示す。キャビティ43内の真空吸引を開始すると、リリースフィルム42がライン状に形成された液状樹脂13の山部分で支持されること(図8(a)参照)、液状樹脂13の発泡がライン状に塗布された樹脂凹部(真空空間27)で発生すること(図8(b)参照)を除けば真空成形動作は図7(a)〜図7(d)と同様である。図9(a)〜図9(d)は、液状樹脂13をワーク4に各半導体チップ4a毎に散点状に塗布した場合の真空成形動作を示す。真空成形動作の概要は図8(a)〜図8(d)と同様であるので説明を省略する。   8A to 8D show a vacuum forming operation when the liquid resin 13 is applied to the workpiece 4 in a line shape. When vacuum suction in the cavity 43 is started, the release film 42 is supported by the crest portion of the liquid resin 13 formed in a line shape (see FIG. 8A), and foaming of the liquid resin 13 is applied in a line shape. The vacuum forming operation is the same as that shown in FIGS. 7A to 7D except that it occurs in the formed resin recess (vacuum space 27) (see FIG. 8B). FIG. 9A to FIG. 9D show the vacuum forming operation when the liquid resin 13 is applied to the work 4 in the form of dots for each semiconductor chip 4a. Since the outline of the vacuum forming operation is the same as that in FIGS. 8A to 8D, the description thereof is omitted.

図10は、液状樹脂13を複数回ワーク4へディスペンスする場合を示す。例えば、同一の液状樹脂13を用いて1回目に塗布された液状樹脂13aに不足分を2回目以降の液状樹脂13bを複数回重ねて塗布しても良い。また、種類の異なる液状樹脂13を用いて、例えば1回目にフィラー径の細かい樹脂を塗布し、2回目以降にフィラー径の粗い樹脂を塗布するようにしても良い。更には、2回目以降に塗布される表層の樹脂には、カーボンナノチューブを混合した液状樹脂を塗布して電磁波に対する耐久性や放熱特性を向上させた液状樹脂13bを塗布するようにしても良い。   FIG. 10 shows a case where the liquid resin 13 is dispensed to the work 4 a plurality of times. For example, the liquid resin 13a applied for the first time using the same liquid resin 13 may be applied by overlapping the liquid resin 13b for the second and subsequent times a plurality of times. Further, by using different types of liquid resins 13, for example, a resin having a small filler diameter may be applied for the first time, and a resin having a coarse filler diameter may be applied for the second and subsequent times. Furthermore, a liquid resin 13b in which durability against electromagnetic waves and heat radiation characteristics are improved by applying a liquid resin mixed with carbon nanotubes may be applied to the surface layer resin applied after the second time.

図11は、ワークとして半導体チップが積層された積層型IC44(ワイヤボンディング接続されたもの、フリップチップ接続されたものを含む)を封止する圧縮成形型28を示す。圧縮成形型28の概略構成は図6と同様であるが、下型29に位置決めピン45が立設されており、対向する可動ブロック35には凹部46が形成されている。凹部46はキャビティから漏れ出した液状樹脂13を収容すると共に、ワークをクランプする際に位置決めピン45の先端がリリースフィルム42と共に進入する。また、凹部46へ進入したリリースフィルム42の弛みを防ぐため空気圧を作用させる送風路が形成されている。   FIG. 11 shows a compression mold 28 for sealing a laminated IC 44 (including those bonded by wire bonding and those flip-chip connected) in which semiconductor chips are stacked as a workpiece. The schematic configuration of the compression mold 28 is the same as that of FIG. 6, but a positioning pin 45 is erected on the lower mold 29, and a recess 46 is formed in the opposed movable block 35. The recess 46 accommodates the liquid resin 13 leaking from the cavity, and the tip of the positioning pin 45 enters with the release film 42 when clamping the workpiece. Further, an air passage for applying air pressure is formed to prevent the release film 42 that has entered the recess 46 from being loosened.

また、可動ブロック35の外周側には、パッケージ部の厚さを一定に成形するためスペーサブロック47、48が上型ベース36及び下型ベース49に設けられている。このスペーサブロック47、48は、型閉じする際に、先ず可動ブロック35がワークに当接して押し戻される際にコイルスプリング37に蓄えられるばね力によりクランプされた後、キャビティブロック34が移動する下限位置を規制している。
上記構成によって、液状樹脂13の流動性を確保しながら大気圧+クランプ圧を作用させてスタックされたチップと基板との間の封止空間やワイヤ配線とスタックされたチップに囲まれた狭い封止空間へボイドを生ずることなく液状樹脂を充填することができる。
Spacer blocks 47 and 48 are provided on the upper mold base 36 and the lower mold base 49 on the outer peripheral side of the movable block 35 in order to mold the package portion uniformly. The spacer blocks 47 and 48 are lower limit positions at which the cavity block 34 moves after the movable block 35 is clamped by the spring force stored in the coil spring 37 when the movable block 35 is pushed back against the workpiece when the mold is closed. Is regulated.
With the above configuration, a narrow seal surrounded by a sealing space between the chip and the substrate stacked by applying atmospheric pressure + clamping pressure while securing the fluidity of the liquid resin 13 and the chip stacked with the wire wiring. The liquid resin can be filled without generating voids in the stop space.

[第3実施例]
次に他例に係る真空成形装置について説明する。
図12において、真空加圧成形部の構成について説明する。基台50には開閉可能な真空ベルジャ51が載置されており、該真空ベルジャ51内に真空室が形成される。基台50には図示しない真空ポンプに接続する真空吸引路52が形成されている。また、基台50にはワーク載置部としてX−Y−θテーブル53が設けられている。このX−Y−θテーブル53の上面には、ワーク4を吸着保持する多孔質板54が支持台55に支持されている。支持台55には真空吸引路56と加熱用のヒータ57が設けられている。
[Third embodiment]
Next, a vacuum forming apparatus according to another example will be described.
In FIG. 12, the configuration of the vacuum pressure forming unit will be described. An openable / closable vacuum bell jar 51 is placed on the base 50, and a vacuum chamber is formed in the vacuum bell jar 51. A vacuum suction path 52 connected to a vacuum pump (not shown) is formed on the base 50. Further, the base 50 is provided with an XY-θ table 53 as a work placement unit. On the upper surface of the XY-θ table 53, a porous plate 54 that sucks and holds the workpiece 4 is supported by a support base 55. The support base 55 is provided with a vacuum suction path 56 and a heater 57 for heating.

また、加圧ツール58は、真空ベルジャ51に進入して真空度を保ったまま上下動可能に設けられている。加圧ツール58の下面には、ワーク4を吸着保持する多孔質板59が支持台60に支持されている。支持台60には真空吸引路61と加熱用のヒータ62が設けられている。   Further, the pressurizing tool 58 is provided so as to move up and down while entering the vacuum bell jar 51 and maintaining the degree of vacuum. On the lower surface of the pressurizing tool 58, a porous plate 59 for adsorbing and holding the workpiece 4 is supported by a support base 60. The support base 60 is provided with a vacuum suction path 61 and a heater 62 for heating.

真空ベルジャ51を開放して、X−Y−θテーブル53上にランド部63が形成された実装基板64が載置され、多孔質板54に吸着保持される。また、実装基板64上にはシート樹脂65が重ね合わせて搬入される。加圧ツール58の多孔質板59には半導体チップ4aが吸着保持されて真空ベルジャ51内に搬入される。   The vacuum bell jar 51 is opened, and the mounting substrate 64 on which the land portion 63 is formed is placed on the XY-θ table 53, and is sucked and held by the porous plate 54. Further, the sheet resin 65 is carried on the mounting substrate 64 in an overlapping manner. The semiconductor chip 4 a is sucked and held on the porous plate 59 of the pressing tool 58 and is carried into the vacuum bell jar 51.

X−Y−θテーブル53上に実装基板64及びシート樹脂65が搬入され、加圧ツール58に半導体チップ4aが吸着保持されたまま真空ベルジャ51が基台50に閉じる。そして真空吸引路52から真空吸引されて真空ベルジャ51内に真空空間が形成される。   The mounting substrate 64 and the sheet resin 65 are loaded onto the XY-θ table 53, and the vacuum bell jar 51 is closed to the base 50 while the semiconductor chip 4 a is sucked and held on the pressing tool 58. A vacuum space is formed in the vacuum bell jar 51 by vacuum suction from the vacuum suction path 52.

真空空間で加圧ツール58をX−Y−θテーブル53へ押圧して半導体チップ4aが電極部4dによりシート樹脂65を突き破ってランド部63に電気的に接続される(図12左半図参照)。そして、ワーク4がクランプされたまま、ヒータ57、62をシート樹脂65の発泡温度以下で加熱加圧して溶融した樹脂を電極部4d間に隙間なく充填する。そして、真空室内の真空レベルを徐々に低下させる。これにより、真空下でシート樹脂65を加温しても発泡することなく封止できる。最後に、真空ベルジャ51内を真空破壊して圧縮空気を送り込むことにより、電極部4d間の狭い隙間に存在するボイド空間を消滅させ、ヒータ57を硬化温度まで上昇させてシート樹脂65の硬化を促進しつつ整形する(図12右半図参照)。尚、ワーク4は、フリップチップ接続用の半導体チップ4aに限らず、接続用のポストが形成された半導体ウエハであっても良い。   The pressure tool 58 is pressed against the XY-θ table 53 in the vacuum space, and the semiconductor chip 4a breaks through the sheet resin 65 by the electrode portion 4d and is electrically connected to the land portion 63 (see the left half of FIG. 12). ). Then, while the workpiece 4 is clamped, the heaters 57 and 62 are heated and pressed at a temperature equal to or lower than the foaming temperature of the sheet resin 65 to fill the molten resin without gaps between the electrode portions 4d. Then, the vacuum level in the vacuum chamber is gradually lowered. Thereby, even if the sheet resin 65 is heated under vacuum, it can be sealed without foaming. Finally, the inside of the vacuum bell jar 51 is evacuated and compressed air is sent to eliminate the void space existing in the narrow gap between the electrode portions 4d, and the heater 57 is raised to the curing temperature to cure the sheet resin 65. Shape while promoting (see right half of FIG. 12). Note that the workpiece 4 is not limited to the semiconductor chip 4a for flip chip connection, and may be a semiconductor wafer on which a connection post is formed.

ワーク4は単数の半導体チップが一列に設けられたものや複数の半導体チップがマトリクス状に配置されたものでもよく、半導体チップが基板にフリップチップ実装されていても良いし、ワイヤボンディング実装されていても良く、さらには積層タイプの半導体チップであっても良い。
また液状樹脂13のゲル化温度は樹脂の種類によって異なり、シート樹脂65の発泡しない温度も樹脂の種類によって異なるため、各々任意に調整される。
The workpiece 4 may be a single semiconductor chip provided in a row or a plurality of semiconductor chips arranged in a matrix, and the semiconductor chip may be flip-chip mounted on a substrate or wire-bonded mounted. Further, it may be a stacked type semiconductor chip.
The gelation temperature of the liquid resin 13 varies depending on the type of resin, and the temperature at which the sheet resin 65 does not foam varies depending on the type of resin.

第1実施例に係る真空成形装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the vacuum forming apparatus which concerns on 1st Example. 加圧成形部の説明図である。It is explanatory drawing of a press molding part. 真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of vacuum forming operation | movement. 真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of vacuum forming operation | movement. 半導体チップの隙間に充填される液状樹脂の説明図である。It is explanatory drawing of the liquid resin with which the clearance gap between semiconductor chips is filled. 第2実施例に係る真空成形装置の説明図である。It is explanatory drawing of the vacuum forming apparatus which concerns on 2nd Example. 真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of vacuum forming operation | movement. 真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of vacuum forming operation | movement. 真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of vacuum forming operation | movement. 他例に係る真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of the vacuum forming operation | movement which concerns on another example. 他例に係る真空成形動作の説明図である。It is explanatory drawing of the vacuum forming operation | movement which concerns on another example. 第3実施例に係る真空成形装置の説明図である。It is explanatory drawing of the vacuum forming apparatus which concerns on 3rd Example.

符号の説明Explanation of symbols

1、50 基台
2 真空吐出部
3 加圧整形部
4 ワーク
4a 半導体チップ
4b 基板
4c ボンディングワイヤ
5 移送用ハンド
6 開閉アーム
7、51 真空ベルジャ
8 真空室
9 真空ポンプ
10 可動テーブル
11 ディスペンサー
12 ディスペンスノズル
13 液状樹脂
14 シリンジ部
15 ノズルチューブ
16 シール部
17 電磁作動弁
18 プレス装置
19、29 下型
20、31 上型
21、22、24、57、62 ヒータ
23 加圧プレート
25、26 開閉弁
27 真空空間
28 圧縮成形型
30 キャビティ凹部
32 ワーク載置部
33、38 シール材
34 キャビティブロック
35 可動ブロック
36 上型ベース
37 コイルスプリング
39 隙間
40、41、56、61 真空吸引路
42 リリースフィルム
43 キャビティ
44 積層型IC
45 位置決めピン
46 凹部
47、48 スペーサブロック
49 下型ベース
53 X−Y−θテーブル
54、59 多孔質板
55、60 支持台
58 加圧ツール
63 ランド部
64 実装基板
65 シート樹脂
71 ワーク載置部
72 ビジョンカメラ
73 検査ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 50 Base 2 Vacuum discharge part 3 Pressure shaping part 4 Work 4a Semiconductor chip 4b Substrate 4c Bonding wire 5 Transfer hand 6 Opening / closing arm 7, 51 Vacuum bell jar 8 Vacuum chamber 9 Vacuum pump 10 Movable table 11 Dispenser 12 Dispense nozzle DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Liquid resin 14 Syringe part 15 Nozzle tube 16 Seal part 17 Electromagnetically operated valve 18 Press apparatus 19, 29 Lower mold 20, 31 Upper mold 21, 22, 24, 57, 62 Heater 23 Pressure plate 25, 26 On-off valve 27 Vacuum Space 28 Compression molding die 30 Cavity recess 32 Workpiece placement portion 33, 38 Seal material 34 Cavity block 35 Movable block 36 Upper die base 37 Coil spring 39 Gap 40, 41, 56, 61 Vacuum suction path 42 Release film 43 Cavity 4 stacked IC
45 Positioning Pin 46 Recess 47, 48 Spacer Block 49 Lower Mold Base 53 XY-θ Table 54, 59 Porous Plate 55, 60 Support Stand 58 Pressurizing Tool 63 Land Part 64 Mounting Board 65 Sheet Resin 71 Work Placement Part 72 Vision Camera 73 Inspection Unit

Claims (6)

半導体チップが基板実装されたワークが搬入され真空状態が形成された真空室内でワークを走査しながら吐出部より液状樹脂を吐出する樹脂吐出部と、
前記ワークに吐出された液状樹脂を加熱加圧して整形する加圧整形部とを具備し、
真空室内で樹脂吐出部よりゲル化温度未満の所定温度に加温される液状樹脂がワークへ塗布され、前記真空室を真空破壊して流体圧を加えてワークを封止し、該封止されたワークを真空室から取り出して加圧整形部に搬入し、ゲル化を超える温度で加熱加圧して液状樹脂の硬化を促進しつつ整形することを特徴とする真空成形装置。
A resin discharge unit that discharges a liquid resin from the discharge unit while scanning the workpiece in a vacuum chamber in which a workpiece on which a semiconductor chip is mounted on the substrate is loaded and a vacuum state is formed;
A pressure shaping unit that shapes the liquid resin discharged to the workpiece by heating and pressing;
A liquid resin heated to a predetermined temperature lower than the gelation temperature is applied to the workpiece in the vacuum chamber from the resin discharge portion, and the workpiece is sealed by applying a fluid pressure by breaking the vacuum chamber under vacuum. A vacuum forming apparatus characterized in that a workpiece is taken out from a vacuum chamber, is carried into a pressure shaping unit, and is shaped while promoting curing of a liquid resin by heating and pressurizing at a temperature exceeding gelation.
真空破壊された真空室内に圧縮空気を送り込んで液状樹脂に流体圧を加えることを特徴とする請求項1記載の真空成形装置。   2. The vacuum forming apparatus according to claim 1, wherein fluid pressure is applied to the liquid resin by sending compressed air into the vacuum chamber that has been ruptured by vacuum. 半導体チップが基板実装されたワークへ液状樹脂を吐出する樹脂吐出部と、
液状樹脂が吐出されたワークが搬入される加圧成形用の加圧成形部とを備え、
樹脂吐出部で液状樹脂が塗布されたワークが加圧成形部に搬入され、ワークが金型にクランプされる直前にキャビティ内をシールして真空吸引し金型クランプ完了後にキャビティを真空破壊することによりワークが封止され、ゲル化を超える硬化温度で加熱加圧することにより液状樹脂の硬化を促進しつつ整形することを特徴とする真空成形装置。
A resin discharge part for discharging a liquid resin to a workpiece on which a semiconductor chip is mounted on a substrate;
A pressure molding unit for pressure molding into which a workpiece discharged with a liquid resin is carried,
The work to which liquid resin is applied at the resin discharge section is carried into the pressure forming section, and the cavity is sealed and vacuum sucked immediately before the work is clamped to the mold to vacuum break the cavity after the mold clamping is completed. The vacuum forming apparatus is characterized in that the workpiece is sealed by, and is shaped while promoting the curing of the liquid resin by heating and pressing at a curing temperature exceeding gelation.
加圧成形部はキャビティ凹部にリリースフィルムが敷設された圧縮成形用の金型であり、ワークが搬入された金型を型閉じする直前にキャビティを外気からシールして真空吸引することにより真空室が形成され、金型クランプ完了後にキャビティを真空破壊することを特徴とする請求項3記載の真空成形装置。   The pressure molding part is a compression molding die with a release film laid in the cavity recess, and the vacuum chamber is created by sealing the cavity from the outside air and vacuuming it immediately before closing the die loaded with the workpiece. The vacuum forming apparatus according to claim 3, wherein the cavity is vacuum broken after completion of the mold clamping. 真空室内に設けられたワーク載置部に、ランド部が形成された実装基板が載置固定され該実装基板上にシート樹脂が重ね合わせて搬入されて真空状態が形成され、加圧ツールに保持された半導体チップが電極部によりシート樹脂を突き破ってランド部に電気的に接続されてワークが供給される真空加圧成形部を備え、
真空状態の真空室内でワーク載置部及び加圧ツールによりワークがクランプされたまま、発泡温度未満の温度で加温加圧して軟化した樹脂を電極部間に隙間なく充填し、真空室の真空レベルを低下させて樹脂の硬化温度を超えて加熱加圧してシート樹脂の溶融と硬化を促進しつつ整形することを特徴とする真空成形装置。
A mounting board on which a land part is formed is placed and fixed on a work mounting part provided in a vacuum chamber, and a sheet resin is superimposed on the mounting board and carried into a vacuum state, which is held by a pressure tool. A vacuum press-molding part in which the work piece is supplied by the semiconductor chip being broken through the sheet resin by the electrode part and electrically connected to the land part,
While the workpiece is clamped by the workpiece placement unit and the pressure tool in the vacuum chamber, the resin softened by heating and pressing at a temperature lower than the foaming temperature is filled without any gap between the electrodes, and the vacuum in the vacuum chamber A vacuum forming apparatus characterized in that shaping is performed while reducing the level and heating and pressurizing beyond the curing temperature of the resin to promote melting and curing of the sheet resin.
半導体チップが基板実装されたワークが搬入され、真空状態が形成された真空室内でワークを走査しながら樹脂吐出部よりゲル化温度未満の所定温度に加温される液状樹脂を吐出し、前記真空室を真空破壊して流体圧を加えてワークを封止し、該封止されたワークを真空室から取り出して加圧整形部に搬入し、ゲル化を超える温度で加熱加圧して液状樹脂の硬化を促進しつつ整形することを特徴とする真空成形方法。   A workpiece on which a semiconductor chip is mounted on a substrate is carried in, and a liquid resin heated to a predetermined temperature lower than the gelling temperature is discharged from a resin discharge portion while scanning the workpiece in a vacuum chamber in which a vacuum state is formed, and the vacuum The chamber is broken by vacuum and fluid pressure is applied to seal the workpiece. The sealed workpiece is taken out from the vacuum chamber and loaded into a pressure shaping unit, and heated and pressurized at a temperature exceeding the gelation to form a liquid resin. A vacuum forming method characterized by shaping while promoting curing.
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