JP2009044037A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法 Download PDF

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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】POP方式では全体の高さ(トップ・パッケージおよびボトム・パッケージ積層後の半田ボールを含む高さ、すなわち、全高)には規格があり、各部の寸法ばらつきにより、全高が規格はずれとなる恐れがある場合には、一般にボトム・パッケージの厚さを調整するため高さ方向に可変となるキャビティ面を有する中間型を提供する。
【解決手段】中間型17のキャビティ面17bに開口するゲート部17dの注入口17eを介して封止用樹脂をキャビティ17a内に注入する工程と、封止体を形成する工程と、ゲート部17dの樹脂流路17hに充填されたゲートレジンを捻ることにより、ゲートレジンを回転させてゲート部17dの注入口17eでゲートレジンと封止体の天面とを切断分離する工程とを有する半導体装置の製造方法において、前記中間型17の前記キャビティ面17bは、高さ方向に可変となるように構成されている。
【選択図】図11

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体パッケージの上に半導体パッケージを積層して成る半導体装置の組み立てに適用して有効な技術に関する。
日本特開2001−338939号公報(特許文献1)には、上型と下型と中間型を備えたトップゲート型の樹脂封止装置を用いたキャビティ・ダウン型のBGAデバイス等のトランスファーモールドにおいて、ゲート部分のレジンを回転して除去する技術(ゲートブレーク方法)が開示されている。
特開2001−338939号公報
製品の歩留まりの向上を図ることができる半導体装置として、POP(Package On Package) と呼ばれる半導体装置が知られている。POP方式は、半導体パッケージ(ボトムパッケージ)上に他の半導体パッケージ(トップパッケージ)を積み上げて成る半導体装置である。この構造であれば、それぞれの半導体パッケージごとに良品・不良品の選別を行い、良品同士を組み合わせて組み立てることで製品(POP)の歩留りを向上させることができる。POPにおいて半導体パッケージ上に他の半導体パッケージを積層する場合、下段の半導体パッケージでは、基板上に搭載された半導体チップの周囲に、基板の主面側(上段)に積層される半導体パッケージとの電気的な接続を行うための複数のランドが配置されている。そのため、樹脂モールディング時に、半導体チップの周囲側面方向からゲート部を介して樹脂を注入することができない。したがって、半導体チップの天面(上面、表面)の上部に配置されたゲート部から樹脂を注入するトップゲート方式により樹脂モールディングを行って封止体を形成する。
そして、POP方式では全体の高さ(トップ・パッケージおよびボトム・パッケージ積層後の半田ボールを含む高さ、すなわち、全高)には規格があり、各部の寸法ばらつきにより、全高が規格はずれとなる恐れがある場合には、一般にボトム・パッケージの厚さを調整することで規格はずれを回避している。この場合、新たに中間型の作製が必要であり、多大の時間と費用を要することとなる。
代替方法として、液状レジンを使用する方法があるが、POP方式で使用するトランスファー・モールド用レジンと比較して非常に高価であり、量産プロセスとしても問題点が多い。
本発明の目的は、量産に適合した半導体装置の組み立て技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、本発明は、下型上に配線基板を配置する工程と、型締めを行った後、中間型のキャビティ面に開口するゲート部の注入口を介して封止用樹脂をキャビティ内に注入する工程と、封止体を形成する工程と、ゲート部の樹脂流路に充填されたゲートレジンを捻ることにより、ゲートレジンを回転させてゲート部の注入口でゲートレジンと封止体の天面とを切断分離する工程とを有する半導体装置の製造方法において、前記中間型の前記キャビティ面は、高さ方向に可変となるように構成されている。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、中間型のキャビティ面を高さ方向に可変とすることにより、POP方式における全高を容易に調整することができる。
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
1.以下の工程を含むPOP型半導体装置の製造方法:
(a)トップゲート型の金型を用いたトランスファー・モールドにより第1パッケージを形成する工程;
(b)第2パッケージを形成する工程;
(c)前記第1パッケージ上に、前記第2パッケージを搭載する工程、
ここで、前記金型は以下を含む:
(x)上型;
(y)下型;
(z)キャビティ面およびそれに連結されたゲート部を有する中間型、
更にここで、前記中間型は、前記キャビティ面が上下方向に可変となるように構成されている。
2.請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記キャビティ面の高を調整することにより、POP型半導体装置の全高を調整する。
3.請求項1または2記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)は、前記下型と前記中間型の間に配線基板を設置した状態で行われる。
4.請求項1から3記載のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記中間型は以下を含む:
(x)前記キャビティ面を含むキャビティ・インサート部;
(y)前記キャビティ面の高を調整する単一または複数のキャビティ高さ調整ライナー部材。
5.請求項1から4記載のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程(a)におけるゲートブレーク処理は、ゲート部レジンを回転させることによって行われる。
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。
3.同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
4.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
5.「ウエハ」というときは、通常は半導体装置(半導体集積回路装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、SOIウエハ、エピタキシャルウエハ、絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。最終的な分離前の半導体装置は本願では、「単位デバイス領域」と呼ぶことがある。
6.「チップ」または「ダイ」というときは、一般的にはウエハ分割工程(ブレードダイシング、レーザダイシングその他のペレタイズ工程)後の完全分離したものを指すが、本願では便宜上、分離前のチップ領域も同じ用語で示す。たとえば、いわゆるDBG(Dicing before Grinding)プロセスでは、ハーフカット・ダイシング後にグラインディングして最終的にチップに分離して、その状態でチップ裏面を保持用の粘着テープに貼り付けた後、剥離工程に進む。このような場合を含めて、たとえば「ウエハ」は分離されれば厳密にはすでにウエハではなく、チップ等も分離される前はチップ領域であってチップではないが、いつ分離されるかは個々のプロセスに依存するので、分離の前後を問わず、これらを包括して「ウエハ」、「チップ」または「ダイ」という。ここでは主としてシリコン系のチップを、例にとって説明するが、GaAs系のチップであってもよい。
7.「配線基板」というときは、一般的にはフレキシブル配線基板等を含む有機配線基板、セラミック配線基板、金属リードフレーム等の外、他のチップ、ウエハその他の薄膜状集積回路装置を指す。チップは配線基板上の単位デバイス領域内に設けられたダイ・ボンディング領域内に直接または他のチップを介して、ダイ・ボンディングされる。
8.本願で主に取り扱うトランスファー・モールドでは、金型は上金型と下金型が閉じたときにできる空間にできた各種の空間領域を用いてレジンを溶融、転送、注入、キュアー進行によって、レジン封止物を形成する。この過程を説明する際、前記各種の空間領域、すなわち、レジンタブレットを収容するポット部、このポット部に対向して設けられたスプルー(Sprue)部またはカル(Cull)部、カル部とキャビティ部をつなぐランナー部、ランナー部とキャビティ部の境界領域に形成されたゲート等の金型に関する部分と、封止レジンによる封止体(配線基板上の領域を含む)のそれらに対応する部分の間で参照番号を共用する場合がある。なお、基板上の領域のように明らかである場合を除き、封止体側を指す場合は、「ランナー部のレジン」等のように明示している。
また、封止技術においては、金型の金属部分が意味を持つのではなく、その空隙部に意味があるので、図に表示する場合に、一部で、金型の金属部分を省略して、充填部材のみを明示する場合がある。
9.トップゲート型の金型とは、一般にキャビティの端部(パーティング面に沿って)にあるゲート部をキャビティの内部領域の上部(天井)に配置したものである。
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
本願に類似の技術領域に関して本願発明者等による以下の先行出願がある。すなわち、日本特許出願第2006−350480号(出願日2006年12月26日)である。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を示す断面図、図2は図1に示す半導体装置に組み込まれる第1パッケージの構造の一例を示す平面図、図3は図2に示す第1パッケージの裏面の構造の一例を示す裏面図、図4は図2に示す第1パッケージの内部の構造の一例を封止体を透過して示す平面図、図5は図2に示す第1パッケージの構造の一例を示す断面図である。また、図6は図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後の構造の一例を示す平面図、図7は図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後の構造の一例を示す裏面図、図8は図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後のデバイスの構造の一例(パッケージ厚さが最小の場合)を示す側面図である。さらに、図9は図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型の中間型の構造の一例を示す断面図のゲート部拡大図(図11のゲート部分の変形例でもある)、図10は、図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後のデバイスの構造の一例(パッケージ厚さが中程度と最大レベルで厚い場合の場合)を示す側面図である。図11は本発明の実施の形態1の要部(図9の全体図であり、ゲート部について変形例でもある)である中間型のキャビティ・インサート周辺の詳細構造を示す拡大部分断面図である。
本実施の形態においては、図11に示すように、中間型17のゲート部周辺がゲート部17dを含むキャビティ・インサート部63と複数のキャビティ高さ調整用ライナー65,66に分かれている。したがって、各種の厚さの多数の調整用ライナーを用意しておき、それを適宜、必要に応じて単一でまたは複数枚組み合わせて、キャビティ面17bの高さを調整すると、キャビティ17aの端部のテーパー面17gの上端の垂直面61で第1パッケージの厚さを調整することができる。そのように調整すると、結果として、最も薄いときは、パッケージの断面は図8のようになり、中間的な厚さの場合は、図10の(a)のようになり、最大限厚い場合は図10の(b)のようになる。このようにすることにより、新たに金型を用意する必要がないので、POP型半導体装置(POP型デバイス)の厚さ調整が簡単に行える。さらに、平面的に外形が同一で厚さだけが異なるパッケージ(第1パッケージ)を同一の金型で製造することも可能である。また、ゲート径が小さいため、レジンつまりのクリーニングの際に金型の破損が発生しやすいが、破損部分のみの交換で済むので、金型製作費が削減できる。特に図9のようにゲートの内面のみを別体とした構成では、特に交換部分の金型製作費を更に削減することができる。また、本実施の形態のように、第1パッケージ2の周辺部をテーパー面17gと垂直面61(最小厚さのときはこの面が実質的に存在しない)で構成して、厚さを調整しているので、調整部分でバリ等の発生を低減することが可能である。
また、図12は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の基板セット状態の一例を示す部分断面図、図13は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型セット状態の一例を示す部分断面図、図14は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のタブレットセット状態の一例を示す部分断面図である。さらに、図15は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のレジン注入状態の一例を示す部分断面図、図16は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のレジンキュア状態の一例を示す部分断面図、図17は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のクランプ開状態の一例を示す部分断面図である。
また、図18は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型及び基板取り出し状態の一例を示す部分断面図、図19は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のゲート回転ブレイク状態の一例を示す部分断面図、図20は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のゲート吸引排出状態の一例を示す部分断面図である。さらに、図21は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型離型状態の一例を示す部分断面図、図22は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型取り出し状態の一例を示す部分断面図、図23は図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型のエアベントの構造の一例を示す裏面図である。
また、図24は図23のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図25は図23のB−B線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図26は図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型の変形例のエアベントレスの構造を示す裏面図、図27は図26のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図28は図26のB−B線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。さらに、図29は図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる基板の構造の一例を示す平面図、図30は図29のA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図、図31は図29に示す基板を用いた金型クランプ時の構造の一例を示す部分断面図である。また、図32は図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング後のランナレジンとゲートレジンの構造の一例を示す平面図、図33は図32に示すランナレジンとゲートレジンの構造の一例を示す断面図である。
図1に示す本実施の形態1の半導体装置は、半導体パッケージ上に他の半導体パッケージを積層したPOP1とも呼ばれる積層型パッケージである。
すなわち、POP1は、1段目の半導体パッケージである第1パッケージ2上に接続用バンプ電極8を介して2段目の半導体パッケージである第2パッケージ3が積層されたものであり、第1パッケージ2には、例えば、制御回路を有するマイコンチップ(第1半導体チップ)6が組み込まれ、一方、第2パッケージ3には、例えば、2つのメモリチップ(第2半導体チップ)7が組み込まれている。
なお、POP1は、それぞれの半導体パッケージごとに良品・不良品の選別を行い、良品のパッケージ同士を組み合わせて組み立てる(積層する)ことで製品(POP1)の歩留りを向上させることができるという特徴を有した半導体パッケージである。
第1パッケージ2は、図1〜図5に示すように、配線基板4と、配線基板4の主面4a上にダイボンド材13を介して接合されたマイコンチップ6と、マイコンチップ6の主面6aの電極パッド6bと配線基板(第1配線基板)4の主面4aのボンディングリード(第1ボンディングリード)4cとを電気的に接続する複数のワイヤ(第1ワイヤ)9と、マイコンチップ6及び複数のワイヤ9を樹脂封止する封止体(第1封止体)10とを有している。さらに、配線基板4の裏面4bには複数の電極であるランド(第2ランド)4eが、図3に示すように、略格子状に配置されて設けられており、POP1の外部端子となる複数の半田ボール12がそれぞれの第2ランド4eに接続されている。
また、図2及び図4に示すように、配線基板4の主面4a上の封止体10が形成された外側の周囲、すなわち周縁部には、バンプ電極接続用の複数の電極であるランド(第1ランド)4dが形成されている。
一方、第1パッケージ2上に積層される第2パッケージ3は、図1に示すように、配線基板(第2配線基板)5と、配線基板5の主面5a上に搭載され、かつ積層された2つのメモリチップ7と、メモリチップ7それぞれの主面7aの電極パッド7bと配線基板5の主面5aのボンディングリード(第2ボンディングリード)5cとを電気的に接続する複数のワイヤ(第2ワイヤ)9と、2つのメモリチップ7及び複数のワイヤ9を樹脂封止する封止体(第2封止体)11とを有している。さらに、配線基板5の裏面5bには複数の電極であるランド(第3ランド)5dがその周縁部に設けられている。
なお、第2パッケージ3の配線基板5の裏面5bの周縁部の複数のランド5dと、第1パッケージ2の配線基板4の主面4aの周縁部の複数の第1ランド4dとは同じ位置、すなわち第1パッケージ2上に第2パッケージ3を配置した際に、両ランドが対向する位置に設けられている。
これにより、第1パッケージ2上に第2パッケージ3を積層するに当たり、図1に示すように、接続用バンプ電極8によって配線基板4の第1ランド4dと配線基板5のランド5dとを接続することが可能になる。すなわち、POP1において、下段側のマイコンチップ6と上段側のメモリチップ7とが中継用の接続用バンプ電極8さらにワイヤ9等を介して電気的に接続されている。なお、接続用バンプ電極8は、例えば、半田からなるバンプ電極である。
したがって、POP1においては、マイコンチップ6が半田ボール12を介して外部との信号の送受信を行うとともに、メモリチップ7の動作を制御している。
なお、本実施の形態1のPOP1の第1パッケージ2における封止体10は、樹脂封止工程において、マイコンチップ6の主面6aの略中央部の上部に配置されたゲート部17d(図9参照)から樹脂を注入するトップゲート方式により樹脂モールディングが行われて形成されたものである。
すなわち、POP1においては、下段の第1パッケージ2では、配線基板4の主面4a上のマイコンチップ6の周囲には複数の第1ランド4dが形成されており、したがって、樹脂モールディング時に、マイコンチップ6の周囲側面方向にゲートを配置してこのゲートを介して側面側から樹脂を注入すると、一部の第1ランド4dが樹脂で汚れてしまう。この対策として、トップゲート方式を採用することで配線基板4の主面4aの第1ランド4dを樹脂で汚すことなく樹脂モールディングを行うことができる。
次に、本実施の形態1の半導体装置(POP1)の組み立てについて説明する。
まず、POP1の下段側に配置される第1パッケージ2の組み立ての樹脂封止工程で用いられる樹脂成形金型について説明する。
図12に示す樹脂成形金型14は、第1パッケージ2の樹脂封止工程で用いられる成形金型の主要部を示すものであり、上型15と、下型16と、金型クランプ時にその間に配置される図13に示す中間型17とを備えている。
下型16には、樹脂を押し出すプランジャ16cと、プランジャ16cが配置されたポット16bが形成されており、金型クランプ時に、下型16によって中間型17を支持するため、中間型17を配置するためのオフセット加工が施されている。
一方、上型15には、複数のイジェクタピン15dが可動自在に設けられている。さらに、上型15の押圧面15aには、ゲート部17dの樹脂流路17hに連通するカル部15bやランナ部15cが形成されている。
また、中間型17には、図8および図9に示すように、封止体10を形成するキャビティ17aとキャビティ17aに連通するゲート部17dとが形成されている。なお、樹脂成形金型14はトップゲート方式であるため、ゲート部17dの樹脂流路17hの注入口17eがキャビティ17aの主面(キャビティ面)17bの中央部(封止体10の天面10aの中央部に対応する位置)に開口している。
さらに、図9に示すように、ゲート部17dの樹脂流路17hは、キャビティ17aの主面17bに向かうにつれて口径が小さくなるような円錐状に形成されている。注入口17eの直径は、例えば、φ=0.3〜0.8mm程度である。
また、本実施の形態1における樹脂硬化後のゲートブレイク工程は、ゲート部17dの内周面17fによって形成される樹脂流路17hに充填されたゲートレジン22(図19参照)を捻って回転させることにより、ゲート部17dの注入口17eにおいてゲートレジン22と封止体10の天面(上面、表面)10aとを切断分離する。
そのため、本実施の形態1の樹脂成形金型14は、図9に示す中間型17のゲート部17dの樹脂流路17hを形成する内周面17fに鏡面加工が施されている。ここで、前記鏡面加工は、Rmax0.05〜0.8sの範囲の面粗さで仕上げ加工されたものであり、中間型17のキャビティ17aの主面17bより面粗さが低いものである。
これにより、前記鏡面加工で形成された内周面17fとの間でゲートレジン22を抵抗なく滑らせて回転させることができるため、ゲート部17d内に樹脂の一部が残留する問題、あるいは第1パッケージ2の封止体10の一部がゲートレジン22と一体となって引き剥がされる問題が発生することなく、ゲートレジン22と封止体10の天面10aをブレイクすることができる。
一方、中間型17におけるキャビティ17aの主面(キャビティ面)17bとこれに連続するテーパ面17gは、ゲート部17dの内周面17fより粗い面となるように、梨地加工で形成されている。すなわち、中間型17のゲート部17dの内周面17fは鏡面加工で形成され、かつキャビティ17aの主面17bとテーパ面17gは梨地加工で形成されている。したがって、中間型17には鏡面加工されている面と梨地加工されている面とがある。
ここで、中間型17におけるキャビティ17aの主面(キャビティ面)17bとこれに連続するテーパ面17gに、鏡面加工ではなく梨地加工を施している理由としては、樹脂モールディング工程により形成された封止体10を樹脂成形金型14のキャビティ17aから容易に離型するためである。もし、キャビティ17aの主面17bに鏡面加工が施されていると、形成された封止体10とキャビティ17aの主面17bの接触面積(接触領域)が多くなるため、封止体10とキャビティ17aの主面17bの密着力が高くなる。簡略すると、垂直方向に対する密着力が高くなる。これにより、封止体10が形成された第1パッケージ2の離型性が低下してしまう。これに対し、キャビティ17aの主面17bに梨地加工を施す、すなわち微細な凹凸を形成しておけば、封止体10とキャビティ17aの主面17bの接触面積(接触領域)が鏡面加工の場合に比べ少なくなるため、封止体10とキャビティ17aの主面17bの密着力も低くなる。簡略すると、垂直方向に対する密着力が低くなる。これにより、封止体10が形成された第1パッケージ2の離型性を向上することが可能である。
このとき、封止体10の離型性を考慮するのであれば、中間型17のゲート部17d内に形成されるゲートレジン22の離型性も考慮して、ゲート部17dの内周面17fに、鏡面加工ではなく梨地加工を施した樹脂成形金型14を使用することが考えられる。ゲート部17dの内周面17fに梨地加工を施せば、各面(ゲート部17dの内周面17fとキャビティ17aの主面17b)の加工方法が統一されるため、低コストで容易に樹脂成形金型14の設計・製造が可能である。
しかしながら、本願発明者は、ゲートレジン22を封止体10から分離するゲートブレイク工程に着目した。その結果、ゲート部17d内に樹脂の一部が残留する問題、あるいは第1パッケージ2の封止体10の一部がゲートレジン22と一体となって引き剥がされる問題が発生することがわかった。
そこで、本願発明者は、更に、ゲートレジン22を回転させてブレイクする方式について検討した。しかしながら、上記したように、ゲート部17dの内周面17fに梨地加工が施されていると、摩擦応力の影響で回転動作が困難となる。これに対し、鏡面加工が施された内周面17fは、垂直方向に対する密着力は高いものの、水平方向に対する密着力は梨地加工が施された場合に比べ低いため、ゲートレジン22を回転させても摩擦応力の影響を受け難い。
そこで、本実施の形態1では、キャビティ17aの主面(キャビティ面)17bには梨地加工を施し、ゲートレジン22を回転させるゲート部17dの内周面17fには、梨地加工が施された面の粗さよりも低い面を形成することができる、形鏡面加工を施している。
さらに、中間型17のキャビティ・インサート63のゲート部17dは、図9に示すように、キャビティ・インサート63と別ピースで形成された挿入ブロックであってもよいし、あるいは、図11に示すように、予めキャビティ・インサート63と一体方式で形成されたものであってもよい。
また、図9に示すように、ゲート部17dの先端部は、キャビティ17a内の主面17b側に僅かに突出している。すなわち、ゲート部17dは、キャビティ17a内の主面17b側に僅かに突出する突出部17iを有している。この突出部17iのキャビティ17a側への突出量(T)は、例えば、T=50μm程度である。
このように、ゲート部17dの先端がキャビティ17a側に突出していることにより、ゲートブレイク時に、封止体10の天面10aの内部方向でゲートレジン22と封止体10とをブレイクすることができる。すなわち、ゲートブレイクを施した後の第1パッケージ2における封止体10の一部が、封止体10の天面10aより上方側(外側、第2パッケージが積層される側)に突出するのを阻止できる。
これは、第1パッケージ2の封止体10の天面10aと第2パッケージ3の配線基板5の裏面5bとの隙間は非常に狭いため、ブレイク後のレジンが封止体10の天面10aより上方に突出すると配線基板5の裏面5bに接触する可能性が高い。しかしながら、本実施の形態1のように、ゲート部17dの先端部をキャビティ17aの主面17bよりもマイコンチップ6側に突出させておくことで、ブレイク後のレジンが封止体10の天面10aより上方に突出することを阻止できる。
その結果、封止体10形成後には、図8又は図10に示すように、封止体10の天面10aの略中央部に凹んだ凹部10bが形成される。
次に、本実施の形態1の半導体装置(POP1)の組み立てについて説明する。ここでは、図6及び図7に示す複数のデバイス領域27aがマトリクス配置された多数個取り基板(配線基板)27を用いてPOP1を組み立てる場合について説明する。多数個取り基板27の外周部には、複数の位置決め用の貫通孔27bが形成されている。
また、POP1の組み立ての樹脂モールディング工程においては、ハロゲンフリーレジンを採用する場合を説明する。ハロゲンフリーレジンを用いることにより、ハロゲン物質を含まないため、環境に対して配慮した(優しい)樹脂モールディングを実施することができる。さらに、難燃性のハロゲンフリーレジンを用いることにより、樹脂モールディングにおける製造コストを低減することができる。
まず、多数個取り基板27の複数のデバイス領域27a上にマイコンチップ6を搭載する。
その後、図1に示すように、マイコンチップ6の電極パッド6bと配線基板4(多数個取り基板27)のボンディングリード4cとをワイヤ9で電気的に接続する。すなわち、第1パッケージ2のワイヤボンディングを行う。
その後、図12に示すように、マイコンチップ6が搭載され、かつワイヤボンディング済みの多数個取り基板27を樹脂成形金型14の下型16上に配置する基板セットを行う。ここでは、搬送ブロック18の支持部18aによって保持されて搬送された多数個取り基板27を、下型16のオフセットされた押圧面16a上に、位置決めピン16dによって位置決めして配置する。
その後、図13に示すように、搬送ブロック18の支持部18aによって保持されて搬送され、かつ予め外部で150℃前後に加熱された中間型17を下型16上に配置する。配置後、上型15、中間型17及び下型16を所望の温度(例えば、170〜180℃)に加熱する(本加熱)。すなわち、中間型17が170〜180℃に確実になるように、予め外部で150℃前後に予備加熱しておき、予熱状態の中間型17を下型16上に配置する。これにより、製造TATを簡略化することができ、更には、形成されるゲートレジン22を確実に硬化させることができる。上型15、中間型17及び下型16の加熱には時間を要する。そのため、もし、中間型17の加熱温度が所望の温度に達していない状態で樹脂モールディング工程を行うと、形成されるゲートレジン22は完全に硬化しきらないため、脆い状態となり、後の回転動作によるゲートブレイクが困難となる。
上型15、中間型17及び下型16を、例えば、170〜180℃に本加熱した後、上型15と下型16とでその間に中間型17を配置した状態で金型クランプする直前に、図14に示すように、タブレット搬送部20によってタブレット19を搬入し、下型16のポット16b内にタブレット19を配置する。
タブレット19の配置後、直ちに上型15と下型16で中間型17を挟んで金型クランプ(型締め)を行い、この状態で、図15に示すように、金型温度によって溶融した封止用樹脂21を樹脂成形金型14の下型16のポット16b内に配置されたプランジャ16cによって押し出す。その後、プランジャ16cによって押し出された封止用樹脂21を、中間型17のキャビティ17aによって形成される封止体10の天面10aに対応する主面17bに開口するゲート部17dの注入口17eを介してキャビティ17a内に注入する。
すなわち、金型温度で封止用樹脂(樹脂)21を溶融しながらプランジャ16cで封止用樹脂21を押し出し、さらに、上型15の押圧面15aに形成されたカル部15b、ランナ部15c及び中間型17のゲート部17dの樹脂流路17hの注入口17eを介してそれぞれのキャビティ17a内に封止用樹脂21を充填していく。
なお、本実施の形態1で用いる封止用樹脂21は、熱硬化性で、かつ難燃性のハロゲンフリーレジンである。
各キャビティ17aに封止用樹脂21を充填した後、図16に示すように、封止用樹脂21を硬化させて封止体10を形成する。ここでは、例えば、100秒程度そのまま放置し、金型上で封止用樹脂21をプリキュア(仮硬化または半硬化)させる。
ここで、本実施の形態1の樹脂成形金型14の中間型17における樹脂充填時のエアベントについて説明する。
図23〜図25は、中間型17におけるエアベント構造の一例を示すものである。図23に示す中間型17は、キャビティ17aの外側の周囲に、配線基板4(多数個取り基板27)の主面4aの周縁部を押圧する押圧面17cを有しており、押圧面17cにおける配線基板4の主面4aの周縁部に形成された第1ランド4d間に対応する箇所に凹状のエアベント17jが形成されている。エアベント17jは、図23に示すように、キャビティ17aの4つのコーナ部それぞれから対角線上で外方に向かって延在し、途中で2つに分岐して中間型17の外部に開口している。
この場合の凹状のエアベント17jの深さは、例えば、30〜40μmであり、配線基板4の第1ランド4dを避けた位置に形成されている。したがって、金型クランプ時、図24に示すように、それぞれの第1ランド4d上は中間型17の押圧面17cで覆われ、樹脂充填時に、仮に第1ランド4d上に樹脂が回り込んでも表面張力により第1ランド4dまでは到達しない。樹脂充填時には、凹状のエアベント17jからキャビティ17a内のエアを確実に排除することができ、エアベント17j内でのボイド溜まりの発生を防ぐことができる。
また、図26〜図28は、中間型17におけるエアベントレス構造の一例を示すものである。図26に示す中間型17は、キャビティ17aの外側の周囲に、配線基板4(多数個取り基板27)の主面4aの周縁部を押圧する押圧面17cを有しており、押圧面17cは、配線基板4の主面4aの周縁部に形成された複数の第1ランド4dそれぞれに対応して突出した複数の凸部17kに形成されている。
すなわち、中間型17のキャビティ17aの周囲に押圧面17cが形成され、さらにこの押圧面17cが、配線基板4の複数の第1ランド4dそれぞれに対応して形成された凸部17kに設けられている。したがって、凸部17kの周囲には凹んだ凹部17mが形成されており、この凹部17mの凹み量(凸部17kの突出量)は、例えば、15〜20まいくろμmである。
これにより、金型クランプ時、図27に示すように、それぞれの第1ランド4d上は各凸部17kの押圧面17cによって覆われ、キャビティ17a内に封止用樹脂21を注入する際には、各凸部17kの周囲の凹部17mに樹脂バリが形成されるとともに、この凹部17mからキャビティ17a内のエアを確実に排除することができる。その結果、エアベント17j内でのボイド溜まりの発生を防ぐことができる。
なお、凹部17mはその凹み量がエアベントに比較して少ないため、エアベントではない。したがって、図26〜図28に示す中間型17はエアベントレス構造である。
また、図31に示す中間型17は、エアベントレス構造の変形例を示すものである。図31に示す中間型17は、キャビティ17aの外側の周囲に、配線基板4の主面4aの周縁部を押圧する平坦な押圧面17cを有しており、押圧面17cには凹凸は形成されていない。すなわち、図31に示す中間型17もエアベントレス構造である。そこで、本変形例では、基板側にエアベントを形成する。つまり、図29及び図30に示すように、配線基板4の主面4aの周縁部の複数の第1ランド4d間において、コア材4g上に設けられた絶縁膜であるレジスト膜4fに凹状のエアベント4hが設けられている。
これにより、キャビティ17a内に封止用樹脂21を注入する際には、配線基板4の主面4aの周縁部のレジスト膜4fに形成された凹状のエアベント4hからエアーを逃がす。その結果、エアベント17j内でのボイド溜まりの発生を防ぐことができる。また、図31に示すように、中間型17の押圧面17cを平坦に形成できるため、金型におけるエアベント洗浄の作業を無くすことができる。これにより、樹脂モールディングの作業効率を向上させることができる。
次に、図17に示すように、金型を100秒程度放置して金型上で封止用樹脂21をプリキュア(仮硬化または半硬化)させた後、金型を開放(型開き)する。すなわち、カルレジン23及びランナレジン24に対してイジェクタピン15dを押し当てて上型15を上方に離型させ、これによって型開きを行う。
なお、本実施の形態1の樹脂成形金型14では、上型15の押圧面15aにおいて、一列に繋がったランナ部15cに第1凸部15eと第2凸部15fが形成されている。これにより、樹脂硬化後のランナレジン24に第1スリット24aと第2スリット24bが形成される。すなわち、図17、図32及び図33に示すように、複数のゲート部17dそれぞれの樹脂流路17hに連通するランナ部15cに充填されるランナレジン24に、各ゲートレジン22との分離の起点となる第2スリット24bが形成され、さらに、ゲートレジン22上に形成されるランナレジン24に第1スリット24aが形成される。つまり、カルレジン23に繋がるランナレジン24において、隣接するゲートレジン22を繋ぐ箇所に分離の起点となる第2スリット24bが形成され、さらにゲートレジン22上にゲートレジン22を回転させるための第1スリット24aが形成される。
これら第1スリット24a及び第2スリット24bがランナレジン24に形成されたことで、ゲートブレイク時に、ゲートレジン22を容易にかつ滑らかに回転・分離することができる。
金型の型開き後、封止用樹脂21が半硬化の状態で、図18に示すように、配線基板4(多数個取り基板27)を中間型17ごと上型15と下型16から取り出す。ここでは、搬送ブロック18の支持部18aによって中間型17を把持し、中間型17ごと配線基板4と封止用樹脂21(カルレジン23、ランナレジン24及びゲートレジン22)を取り出す。
さらに、取り出した中間型17と配線基板4と前記封止用樹脂21を、図19に示すように、ブレイク用ステージ26上に移載し、ブレイク用ステージ26上で封止用樹脂21を完全硬化させる。すなわち、下型16上では熱があるため封止用樹脂21を完全硬化させることはできない。封止用樹脂21が完全硬化していないと、ゲートブレイクもできない。したがって、半硬化状態の封止用樹脂21を別のステージであるブレイク用ステージ26に移載することで封止用樹脂21を冷やすことができ、封止用樹脂21を完全硬化させることができる。これにより、ゲートブレイク時に、樹脂が分離し易くなる。
封止用樹脂21を完全硬化させた後、ブレイク用ステージ26上でゲートレジン22と封止体10の天面10aとを切断分離する。その際、図9に示すゲート部17dの内周面17fによって形成される樹脂流路17hに充填されたゲートレジン22を捻って回転させることにより、ゲート部17dの注入口17e付近でゲートレジン22と封止体10の天面10a(図8又は図10参照)とを切断分離する。
ゲートブレイク時には、図19に示すように、ゲートブレイクブロック25の回転部25aの先端の凸部25bをランナレジン24のゲートレジン22上の第1スリット24aにはめ込む。その後、回転部25aを回転させてゲートレジン22に回転トルク(捩じり)による捻りを付与する。これにより、隣り合ったゲートレジン22間のランナレジン24に形成された第2スリット24bでランナレジン24が切断されるとともに、ゲートレジン22の捻りによって付与される回転トルク(捩じり)がゲートレジン22の最も細い箇所、すなわち、注入口17e付近に集中してかかり、ゲート部17dの注入口17e付近でゲートレジン22と封止体10の天面10aとを切断分離できる。
なお、本実施の形態1では、図9に示すゲート部17dの樹脂流路17hを形成する内周面17fが鏡面加工で形成されているため、ゲートブレイク時に、ゲートレジン22を滑らかに回転させることができ、封止体10における一部の樹脂を引き剥がすことなく注入口17e付近で封止体10とゲートレジン22とを切断・分離できる。
また、図9に示すように、ゲート部17dの先端部は、キャビティ17a内の主面17b側に僅かに突出しているため、ゲートブレイク後に封止体10には、図8又は図10に示すように、その天面10aの略中央部に凹んだ凹部10bが形成される。
その後、図20に示すように、中間型17上に残存するランナレジン24の樹脂屑を、ゲートブレイクブロック25のクリーナ部25cで集塵して吸い取る。
その後、図21に示すように、中間型17で摺動する複数の離型ピン17nによって配線基板4(多数個取り基板27)を押圧して中間型17と封止体10を離型する。すなわち、ブレイク用ステージ26上で、樹脂成形金型14の中間型17に組み込まれた複数の離型ピン17nによって配線基板4を押圧して中間型17を配線基板4及び封止体10から離型させる。その際、配線基板4(多数個取り基板27)はブレイク用ステージ26上で位置決めピン26aによって位置決めされている。
その後、図22に示すように搬送ブロック18の支持部18aによって中間型17を支持して中間型17を待機位置に戻してトップゲート方式による樹脂モールディングの完了となる。
その後、図1に示すように、2つのメモリチップ7が配線基板5上に積層して実装され、かつこれらメモリチップ7と配線基板5とがワイヤ9によって電気的に接続され、さらに、これらメモリチップ7と複数のワイヤ9が封止体11によって樹脂封止されて成る良品の第2パッケージ3を準備し、良品の第1パッケージ2上に良品の第2パッケージ3を接続用バンプ電極8を介して接続する。
すなわち、第1パッケージ2上に第2パッケージ3を積層し、その際、第1パッケージ2の封止体10の周囲に配置される複数の接続用バンプ電極8によって配線基板4の主面4aの第1ランド4dと、配線基板5の裏面5bのランド5dとを電気的に接続する。
その後、第1パッケージ2の配線基板4の裏面4bの複数の第2ランド4eに半田ボール12を接続して本実施の形態1のPOP1の組み立て完了となる。
本実施の形態1の半導体装置(POP1)の製造方法によれば、ゲートブレイク時に、ゲート部17dの樹脂流路17hに充填されたゲートレジン22を捻ることにより、ゲート部17dの鏡面加工で形成された内周面17fでゲートレジン22を滑らせて回転させて、ゲート部17dの注入口17eでゲートレジン22と封止体10の天面10aとを円滑に、かつ封止体10の一部を引き剥がすことなく切断分離することができる。
これにより、POP1の第1パッケージ2において封止体10の内部の半導体チップ(マイコンチップ6)やワイヤ9が露出することを防止でき、POP1の信頼性の向上を図ることができる。
また、ゲート部17dの注入口17eでゲートレジン22と封止体10の天面10aとを円滑に、かつ封止体10の一部を引き剥がすことなく切断分離することができるため、ゲート部17dの注入口17eでのレジン詰まりを防止することができる。
これにより、樹脂成形金型14のゲート部17dの清掃の頻度を低減することができ、樹脂モールディングの作業効率の向上を図ることができる。
また、ゲート部17dの注入口17eでのレジン詰まりを防止することができるため、封止用樹脂21として難燃性のハロゲンフリーレジンを使用することができ、これにより、コスト低減化を図ることができる。
さらに、封止用樹脂21として難燃性のハロゲンフリーレジンを使用することができるため、ハロゲン物質を含まないことで環境に配慮した樹脂モールディングを実現すること
ができる。
なお、ハロゲンフリーレジンには、ハロゲン入りレジンに比較して多くのフィラーが含まれているため、樹脂の収縮率が低く、ハロゲン入りレジンに比較して、金型に対する離型性が良くない。すなわち、ハロゲンフリーレジンは金型の樹脂の各流路において目詰まりを引き起こし易い。本実施の形態1の樹脂成形金型14では、トップゲート方式のゲート部17dの注入口17eが直径φ=0.3〜0.8mm程度であり、非常に細いため目詰まりし易い。
しかしながら、本実施の形態1では、ゲート部17dの内周面17fを鏡面加工にすることで、ゲートレジン22のゲートブレイク時の回転を滑らかにすることができ、ゲート部17dの注入口17eでゲートレジン22と封止体10の天面10aとを円滑に、かつ封止体10の一部を引き剥がすことなく切断分離することができる。一方、キャビティ17aの主面(キャビティ面)17bには梨地加工を施しているため、封止体10が形成された第1パッケージ2をキャビティ17aから容易に剥離することができる。
その結果、注入口17eでのレジン詰まりを防止することができ、したがって、注入口17eを細くしても封止用樹脂21として安価な難燃性のハロゲンフリーレジンを採用することができる。
(実施の形態2)
図34は本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を示す平面図、図35は図34に示す半導体装置の構造の一例を示す断面図、図36は図34に示す半導体装置の内部の構造の一例を封止体を透過して示す平面図、図37は図34に示す半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング後の基板構造の一例を示す平面図である。
本実施の形態2の半導体装置は、実施の形態1で説明したトップゲート方式の樹脂モールディングが行われて組み立てられた半導体装置の他の例を説明するものである。
図34〜図36に示す本実施の形態2の半導体装置は、配線基板33の主面33a上に半導体チップ32が搭載され、かつ配線基板33の裏面33bに複数の半田ボール37が接続されたBGA(Ball Grid Array)31である。
また、図35に示すように、半導体チップ32はダイボンド材34を介して配線基板33の主面33a固着されている。さらに、半導体チップ32の主面32aの電極パッド32bは、配線基板33の主面33aのボンディングリード33cとワイヤ35を介して電気的に接続されており、これら複数のワイヤ35と半導体チップ32は、封止体36によって樹脂封止されている。
また、本実施の形態2のBGA31は、多ピンで、かつ狭ピッチで、さらにワイヤ径が細いものであり、図36に示すように、半導体チップ32の4辺の周囲全体に亘って放射状にワイヤ35が高密度に配置されている。このようにワイヤ35が半導体チップ32の4辺に亘って高密度に配置されている構造では、その樹脂モールディングにおいて、半導体チップ32の横側にゲートを配置して半導体チップ32の横方向からキャビティ内に樹脂を注入する(サイドゲート方式)と、キャビティ内での樹脂の流動方向に対してワイヤ35が直交する方向に配置されている箇所があり、そこでワイヤ流れが発生し、ワイヤ密度が高い場合ワイヤショートに至る。
したがって、このような図34〜図36に示す構造のBGA31においては、実施の形態1で説明したトップゲート方式の樹脂モールディングを採用することで、キャビティ内で半導体チップ32の主面33aの略真ん中から均等に外周に向かって放射状に樹脂を流すことができる。その際、ワイヤ35も放射状に配置されているので、例え、狭ピッチで、かつワイヤ径が細いものであっても、ワイヤ35の延在方向にある程度沿って樹脂を流すことができるため、ワイヤ流れやこれによるワイヤショートの発生を低減することができる。
したがって、本実施の形態2の多ピンで、かつ狭ピッチタイプのBGA31においても、実施の形態1のトップゲート方式の樹脂モールディングを採用することは非常に有効である。
なお、BGA31は、トップゲート方式の樹脂モールディングが行われて封止体36が形成されているため、図34及び図35に示すように封止体36の天面36aの略中央に凹部36bが形成されている。
また、実施の形態1のトップゲート方式の樹脂モールディングを採用することで、実施の形態1で説明したようにランナレジン24に第1スリット24a及び第2スリット24bを形成し、かつゲート部17dの内周面17fが鏡面加工によって形成されていることにより、ゲートレジン22を回転させて容易にゲートブレイクを行えるため、図37に示すようなマトリクス配列の多数個取り基板38を用いてBGA31を組み立てることができる。
その結果、ワイヤ流れを低減して、かつ多数個取り基板38を用いて効率良くBGA31を組み立てることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前記実施の形態1,2では、マトリクス配列の多数個取り基板を用いてPOP1またはBGA31を組み立てる場合を説明したが、前記実施の形態1で説明したトップゲート方式の樹脂モールディング方法は単列タイプの多数個取り基板を採用した場合であっても組み立てることは可能である。
また、例えば前記実施の形態1では、マイコンチップ6が複数のワイヤ9を介して配線基板4の主面4aのボンディングリード4cと電気的に接続する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、マイコンチップ6の主面6aを配線基板4の主面4aと対向させ、複数の突起状電極(バンプ電極)を介して実装する、所謂、フリップチップ接続によりマイコンチップ6を配線基板4に実装しても良い。
また、例えば前記実施の形態1,2では、図32及び図33に示すように、カルレジン23に繋がるランナレジン24の間(第1スリット24aが形成されたランナレジン24の直下)にゲートレジン22が形成されるように、ゲート部17dを中間型17に設けることについて説明したが、これに限定されるものではなく、図38及び図39に示すように、カルレジン23に繋がるランナレジン24の両側にゲートレジン22を形成するように、中間型17に複数のゲート部17dを設けてもよい。これにより、ランナ部15cを起点として複数のゲート部17dに封止用樹脂21を分岐することができるため、各ゲート部17dに充填される封止用樹脂21の充填ばらつきを抑制することができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前記実施の形態1,2では、マトリクス配列の多数個取り基板を用いてPOP1またはBGA31を組み立てる場合を説明したが、前記実施の形態1で説明したトップゲート方式の樹脂モールディング方法は単列タイプの多数個取り基板を採用した場合であっても組み立てることは可能である。
また、例えば前記実施の形態1では、マイコンチップ6が複数のワイヤ9を介して配線基板4の主面4aのボンディングリード4cと電気的に接続する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、マイコンチップ6の主面6aを配線基板4の主面4aと対向させ、複数の突起状電極(バンプ電極)を介して実装する、所謂、フリップチップ接続によりマイコンチップ6を配線基板4に実装しても良い。
また、例えば前記実施の形態1,2では、図32及び図33に示すように、カルレジン23に繋がるランナレジン24の間(第1スリット24aが形成されたランナレジン24の直下)にゲートレジン22が形成されるように、ゲート部17dを中間型17に設けることについて説明したが、これに限定されるものではなく、図38及び図39に示すように、カルレジン23に繋がるランナレジン24の両側にゲートレジン22を形成するように、中間型17に複数のゲート部17dを設けてもよい。これにより、ランナ部15cを起点として複数のゲート部17dに封止用樹脂21を分岐することができるため、各ゲート部17dに充填される封止用樹脂21の充填ばらつきを抑制することができる。
更に、第1パッケージ(ボトム・パッケージ)の厚さの変更は、テーパー面17gと垂直面61の組み合わせに限定されないことは、言うまでもない。すなわち、中間型17のキャビティ面17bを可変としたものであればよい。
本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を示す断面図である。 図1に示す半導体装置に組み込まれる第1パッケージの構造の一例を示す平面図である。 図2に示す第1パッケージの裏面の構造の一例を示す裏面図である。 図2に示す第1パッケージの内部の構造の一例を封止体を透過して示す平面図である。 図2に示す第1パッケージの構造の一例を示す断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後の構造の一例を示す平面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後の構造の一例を示す裏面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後のデバイスの構造の一例(パッケージ厚さが最小のとき)を示す側面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型の中間型の構造の一例を示す断面図のゲート部拡大図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てにおいて樹脂モールディング後のデバイスの構造の一例(パッケージ厚さが厚くなったとき)を示す側面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型の中間型の構造の一例を示す断面図(図9の全体図)である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の基板セット状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型セット状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のタブレットセット状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のレジン注入状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のレジンキュア状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のクランプ開状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型及び基板取り出し状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のゲート回転ブレイク状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時のゲート吸引排出状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型離型状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング時の中間型取り出し状態の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型のエアベントの構造の一例を示す裏面図である。 図23に示すA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図23に示すB−B線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる樹脂成形金型の変形例のエアベントレスの構造を示す裏面図である。 図26に示すA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図26に示すB−B線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立てで用いられる基板の構造の一例を示す平面図である。 図29に示すA−A線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図29に示す基板を用いた金型クランプ時の構造の一例を示す部分断面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング後のランナレジンとゲートレジンの構造の一例を示す平面図である。 図32に示すランナレジンとゲートレジンの構造の一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を示す平面図である。 図34に示す半導体装置の構造の一例を示す断面図である。 図34に示す半導体装置の内部の構造の一例を封止体を透過して示す平面図である。 図34に示す半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング後の基板構造の一例を示す平面図である。 図2に示す第1パッケージの組み立ての樹脂モールディング後のランナレジンとゲートレジンの構造の変形例を示す平面図である。 図38に示すランナレジンとゲートレジンの構造の変形例を示す側面図である。
符号の説明
1 POP型半導体装置
2 第1パッケージ
3 第2パッケージ
14 金型
15 上型
16 下型
17 中間型
17b キャビティ面
17d ゲート部

Claims (5)

  1. 以下の工程を含むPOP型半導体装置の製造方法:
    (a)トップゲート型の金型を用いたトランスファー・モールドにより第1パッケージを形成する工程;
    (b)第2パッケージを形成する工程;
    (c)前記第1パッケージ上に、前記第2パッケージを搭載する工程、
    ここで、前記金型は以下を含む:
    (x)上型;
    (y)下型;
    (z)キャビティ面およびそれに連結されたゲート部を有する中間型、
    更にここで、前記中間型は、前記キャビティ面が上下方向に可変となるように構成されている。
  2. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記キャビティ面の高を調整することにより、POP型半導体装置の全高を調整する。
  3. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)は、前記下型と前記中間型の間に配線基板を設置した状態で行われる。
  4. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記中間型は以下を含む:
    (x)前記キャビティ面を含むキャビティ・インサート部;
    (y)前記キャビティ面の高を調整する単一または複数のキャビティ高さ調整ライナー部材。
  5. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記工程(a)におけるゲートブレーク処理は、ゲート部レジンを回転させることによって行われる。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0778607A (ja) * 1993-08-03 1995-03-20 Zedel 電池又は蓄電池用のケース
JP2014033228A (ja) * 2013-11-01 2014-02-20 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2015123739A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 日産自動車株式会社 樹脂成形品のゲート切断方法および樹脂成形品のゲート切断装置

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