JP2010080732A - 半導体モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価に製造でき、信頼性の高い半導体モジュール及びその樹脂封止方法を提供する。
【解決手段】配線パターンを備えた絶縁性基板からなり、前記配線パターンをソルダーレジストで被覆保護した配線基板と、前記配線基板上に搭載され、前記配線パターンに電気的に接続される接続端子を具備した半導体装置とを有し、前記半導体装置と前記配線基板との間が封止樹脂により封止され、前記半導体装置搭載位置の外周の少なくとも一部を囲み、その外周端近傍に除去部を形成してなるソルダーレジストで構成された枠部とを具備し、前記封止樹脂が、前記半導体装置と前記配線基板との間から前記枠部上を覆い、前記除去部の外方端まで被覆してなることを特徴とする。
【選択図】図4
【解決手段】配線パターンを備えた絶縁性基板からなり、前記配線パターンをソルダーレジストで被覆保護した配線基板と、前記配線基板上に搭載され、前記配線パターンに電気的に接続される接続端子を具備した半導体装置とを有し、前記半導体装置と前記配線基板との間が封止樹脂により封止され、前記半導体装置搭載位置の外周の少なくとも一部を囲み、その外周端近傍に除去部を形成してなるソルダーレジストで構成された枠部とを具備し、前記封止樹脂が、前記半導体装置と前記配線基板との間から前記枠部上を覆い、前記除去部の外方端まで被覆してなることを特徴とする。
【選択図】図4
Description
本発明は、半導体モジュールおよびその製造方法に係り、特にプリント配線基板上に実装した半導体パッケージなどの半導体装置を流動性のある封止樹脂で封止した半導体モジュール及びその樹脂封止方法に関する。
例えば、半導体チップと回路基板との間にアンダーフィルと呼ばれる樹脂を充填する種々の技術が提案されている(特許文献1)が、半導体チップを樹脂封止して形成した半導体パッケージにおいても、アンダーフィルを用いた保護構造が提案されている。
一般に、半導体パッケージは、絶縁性基板上に配線パターンの形成されたプリント配線基板上に搭載され、半導体パッケージ電極部、配線パターンをはんだ等の接合部材により電気的に接続した後、半導体パッケージ接合部、及び側面を覆うように封止樹脂によって封止され、半導体パッケージが保護される構造となっている。ここで、封止樹脂としては、封止対象の半導体パッケージやはんだ等の接合部材を保護するため、流動性のあるエポキシ樹脂等を使用するのが一般的である。
一般に、半導体パッケージは、絶縁性基板上に配線パターンの形成されたプリント配線基板上に搭載され、半導体パッケージ電極部、配線パターンをはんだ等の接合部材により電気的に接続した後、半導体パッケージ接合部、及び側面を覆うように封止樹脂によって封止され、半導体パッケージが保護される構造となっている。ここで、封止樹脂としては、封止対象の半導体パッケージやはんだ等の接合部材を保護するため、流動性のあるエポキシ樹脂等を使用するのが一般的である。
しかしながら、封止樹脂は流動性を有するため、余分な領域まで封止樹脂が流れ出るのを防止すべく、半導体パッケージの周囲を囲むように形成された流れ止めの枠を用いている。この流れ止め枠の内部に封止樹脂を充填することにより、周囲に封止樹脂が流れ出るのを防止するとともに、半導体パッケージを覆うように封止樹脂を充填して、半導体パッケージを保護している。
しかしながら、従来の流れ止め枠は、絶縁性基板上に配線パターンで形成され、さらに、配線パターンを覆うようにソルダーレジストが形成されたプリント配線基板の上に、流動性の低いエポキシ樹脂を塗布用ノズルを用いて、四角形に描画して形成していた。そのため、流れ止め枠を別途形成する必要があり、半導体モジュールの製造工程が1つ増えるため、製造コストが高くなるという問題があった。また、流動性の低いエポキシ樹脂は、封止樹脂として用いる流動性の高いエポキシ樹脂に比べて高価であるため、この点においても、製造コストが高くなるという問題があった。
そこで本発明は、安価に製造でき、信頼性の高い半導体モジュール及びその樹脂封止方法を提供することを目的とする。
そこで本発明の半導体モジュールは、配線パターンを備えた絶縁性基板からなり、前記配線パターンをソルダーレジストで被覆保護した配線基板と、前記配線基板上に搭載され、前記配線パターンに電気的に接続される接続端子を具備した半導体装置とを有し、前記半導体装置と前記配線基板との間が封止樹脂により封止され、前記半導体装置搭載位置の外周の少なくとも一部を囲み、その外周端近傍に除去部を形成してなるソルダーレジストで構成された枠部とを具備し、前記封止樹脂が、前記半導体装置と前記配線基板との間から、前記半導体装置上面を除いて前記枠部上を覆い、前記除去部の外方端まで被覆してなることを特徴とする。
この構成により、封止樹脂は、枠部において流出を防止され、除去部の外方端まで封止樹脂で被覆されるため、容易に確実で密着性に優れた樹脂封止が可能になるとともに、枠部は、ソルダーレジストにより形成されるため、安価に製造し得るものとなる。また、半導体装置の上面は封止樹脂で被覆されないため、強度を維持しつつ薄型化をはかることができる。
この構成により、封止樹脂は、枠部において流出を防止され、除去部の外方端まで封止樹脂で被覆されるため、容易に確実で密着性に優れた樹脂封止が可能になるとともに、枠部は、ソルダーレジストにより形成されるため、安価に製造し得るものとなる。また、半導体装置の上面は封止樹脂で被覆されないため、強度を維持しつつ薄型化をはかることができる。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記枠部は前記半導体装置の外周を囲む環状枠を構成してなるものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記枠部は、2つの半導体装置の間に設けられ、所定幅の中央部を残して所定幅の除去部を形成してなり、前記中央部上を残して前記各除去部全体が前記封止樹脂で被覆されたものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記枠部は除去部との境界位置B、及び境界位置Cにおいては、前記枠部の上端面と、前記枠部の側端面がほぼ垂直に近い断面形状を有したものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記半導体装置は、半導体素子の周りを樹脂で被覆してなる半導体パッケージであるものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記半導体装置は、ベアチップであるものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記枠部の幅が0.5mm〜1.0mmであるものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記除去部の幅が0.1mm〜0.2mmであるものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、前記枠部は、前記各半導体装置の周りで環状に形成され、前記中央部の幅が0.1〜1.0mmであるものを含む。
また、本発明は、上記半導体モジュールにおいて、配線パターンを備えた絶縁性基板からなる、配線基板を用意する工程と、前記配線基板の、半導体装置との接続領域を除く、前記配線パターン上および、半導体装置の搭載領域の周りを、前記半導体装置搭載位置の外周の少なくとも一部を囲み、その外周端近傍に除去部を形成する枠部を形成するように、ソルダーレジストで被覆する工程と、前記配線パターンに前記半導体装置の接続端子が当接するように、前記配線基板上に半導体装置を搭載する工程と、前記半導体装置と前記配線基板との間から、前記半導体装置上面を除く前記枠部上を覆い、前記除去部の外方端まで被覆するように、封止樹脂を供給し、前記半導体装置と前記配線基板との間を樹脂封止する工程とを含む。
この構成により、封止樹脂は、枠部において流出を防止され、除去部の外方端まで封止樹脂で被覆されるため、容易に確実で密着性に優れた樹脂封止が可能になるとともに、枠部は、配線パターンを保護するためのソルダーレジストにより形成されるため、パターンの変更のみで同一工程を用いて安価に製造し得るものとなる。
この構成により、封止樹脂は、枠部において流出を防止され、除去部の外方端まで封止樹脂で被覆されるため、容易に確実で密着性に優れた樹脂封止が可能になるとともに、枠部は、配線パターンを保護するためのソルダーレジストにより形成されるため、パターンの変更のみで同一工程を用いて安価に製造し得るものとなる。
以上説明してきたように、本発明の半導体モジュールによれば、封止樹脂は、枠部において流出を防止され、除去部の外方端まで封止樹脂で被覆されるため、容易に確実で密着性に優れた樹脂封止が可能になるとともに、枠部は、ソルダーレジストにより形成されるため、安価に製造し得るものとなる。
(実施の形態1)
以下、図1乃至図4を参照しつつ、本発明の実施の形態による半導体モジュールの構成及び樹脂封止方法について説明する。最初に、図1及び図2を用いて、本発明の実施の形態による半導体モジュールの構成について説明する。図1は、半導体モジュールの平面図であり、図2は、図1のA矢視図である。
以下、図1乃至図4を参照しつつ、本発明の実施の形態による半導体モジュールの構成及び樹脂封止方法について説明する。最初に、図1及び図2を用いて、本発明の実施の形態による半導体モジュールの構成について説明する。図1は、半導体モジュールの平面図であり、図2は、図1のA矢視図である。
まず、配線基板としてプリント配線基板1の構成について説明する。図3にその構造を示すように、プリント配線基板1は、絶縁性基板2と、配線パターン3と、接続部を除いて前記配線パターン上を覆うソルダーレジスト4とから構成されている。
絶縁性基板2は、例えば、ガラス・エポキシ樹脂のような絶縁性材料からなる基板である。絶縁性基板2の上には、配線パターン3が形成されている。配線パターン3は、銅箔の上にリフロー耐熱性のプリフラックスが施されている場合や、または銅箔の上にニッケルメッキ及び金メッキが形成されている場合がある。絶縁性基板2の表面の全面に銅箔を形成した上で、図3に示すようなパターンとなるように、不要部分をエッチングして、所望のパターン形状を有する銅箔面が形成される。この銅箔面の上にリフロー耐熱性のプリフラックスが施される場合や、ニッケルメッキを施し、さらに、ニッケルメッキの上に、金メッキを施して、配線パターン3が形成される場合がある。なお、配線パターンの材料は、これに限るものでない。配線パターン3の膜厚は、例えば、20〜40μmである。
配線パターン3の上には、配線パターン3を保護するためのソルダーレジスト4が形成される。ソルダーレジスト4は、絶縁性のレジスト材料からなり、フォトレジストにより所定の形状に形成される。即ち、絶縁性基板2及び配線パターン3の全面に、レジスト材が塗布された後、所望の部分をマスキングして露光硬化させ、エッチング除去して、所定の部分にのみソルダーレジスト4が形成される。
また、図3に示すように、半導体パッケージ6が搭載される領域の外周には、円環状の枠部である環状枠5Aがソルダーレジスト4によって形成されるとともに、環状枠5Aの外周には、所定の幅を有するソルダーレジスト除去部5Bが形成されている。ソルダーレジスト除去部5Bにおいては、ソルダーレジストは除去されており、その下の配線パターン3や、絶縁性基板2が露出している。ソルダーレジスト除去部5Bの外周には、ソルダーレジスト4が形成されている。ここで、本実施の形態においては、環状枠5Aの幅Xは、0.5〜2.0mmとし、ソルダーレジスト除去部5Bの幅Yは、0.1〜0.2mmとしている。
ソルダーレジスト除去部5Bの形成による環状枠5Aの形成は、配線パターン3の形成と同時にフォトレジストによりフォトリソグラフィを用いて形成される。環状枠5Aは、後述するように、半導体パッケージ6を樹脂封止する際の流れ止め枠として用いられるものであり、この環状枠5Aは、通常のソルダーレジスト4の形成工程と同時に形成されるため、流れ止め枠の形成のために、工程が増加することもない。
また、流れ止め枠となる環状枠5Aは、ソルダーレジスト4により形成されるため、流れ止め枠のための特別な材料を用いる必要もなく、安価に形成することができる。なお、環状枠5Aの形状としては、図1に示すような円環状に限らず、四角形の環状の形状としてもよく、内部に収容される半導体パッケージ6を樹脂封止する際に、封止樹脂が外周に流れ出るのを防止するため、環状に閉じたものであればよいものである。
以上のようにして形成されたプリント配線基板1の上に、半導体パッケージ6が実装された後、環状枠5Aの内部に、流動性のよいエポキシ樹脂等の封止樹脂8が充填され、半導体パッケージ6、及び半導体パッケージ電極部7を樹脂封止する。
次に、図3を用いて、本発明の一実施の形態による封止樹脂による樹脂封止方法について説明する。図3は、本発明の実施の形態による封止樹脂による樹脂封止方法の説明図である。なお、図1若しくは図2と同一符号は、同一部分を示している。
図3に示すように、既に半導体パッケージ6の実装作業が終了しているプリント配線基板1に、プリント配線基板1と半導体パッケージ6との間に向けて側方から封止樹脂8を封止樹脂塗布用ノズル9を用いて、ソルダーレジスト材による環状枠5Aの上に充填する。
封止樹脂8の充填が進むにつれて、封止樹脂8は、環状枠5Aの上端面を超えて行き、環状枠5Aに設けたソルダーレジスト除去部5Bとの境界位置Bで、環状部5Aを形成するソルダーレジストと、ソルダーレジストが除去されている除去部5Bとの表面張力の差により、封止樹脂8の流れが止まる。
また、封止樹脂8の塗布量のバラツキにより環状枠5Aの上端部である境界位置Bを越えた場合でもソルダーレジスト除去部5Bに封止樹脂8が満たされることでバラツキ分の許容が可能となる。
さらに、境界位置Cにおいてソルダーレジスト除去部とソルダーレジスト4との表面張力の差により、封止樹脂8の流れが止まる。
以上のように、封止樹脂8の流出防止策が3重に施されている。
また、封止樹脂8の塗布量のバラツキにより環状枠5Aの上端部である境界位置Bを越えた場合でもソルダーレジスト除去部5Bに封止樹脂8が満たされることでバラツキ分の許容が可能となる。
さらに、境界位置Cにおいてソルダーレジスト除去部とソルダーレジスト4との表面張力の差により、封止樹脂8の流れが止まる。
以上のように、封止樹脂8の流出防止策が3重に施されている。
この表面張力の差により境界位置B、または境界位置Cで封止樹脂8の流れが止まり、かつ搭載した半導体パッケージ6の側面周辺、及び半導体パッケージ電極部7が封止樹脂8に覆われた所で、封止樹脂の塗布作業が完了する。
ここで、図4を用いて、環状部5Aとソルダーレジスト除去部5Bとの境界部分における封止樹脂8の挙動について説明する。図4は、本発明の一実施の形態による樹脂封止方法における封止樹脂の挙動の説明図であり、図3の要部拡大断面図である。なお、図1若しくは図2と同一符号は、同一部分を示している。
環状枠5A及びソルダーレジスト除去部5Bは、上述したように、ソルダーレジスト4のフォトレジストによって形成される。従って、環状枠5Aの上端面は、平坦部となっている。また、ソルダーレジスト除去部5Bが形成される環状枠5Aの側端面は、ほぼ垂直に近い断面形状となっている。その結果、環状枠5Aとソルダーレジスト除去部5Bの境界位置B、及びCにおいては、環状枠5Aの上端面と、環状枠5Aの側端面がほぼ直角に屈曲しており、この部分において変極点を形成している。
図3において説明したように、環状枠5Aの上端面から封止樹脂8を充填し、ソルダーレジスト除去部5B方向に流れる。封止樹脂8が、境界位置Bに至ると、封止樹脂8の環状枠5Aに対する表面張力が、封止樹脂8のソルダーレジスト除去部5Bに対する表面張力よりも大きいため、境界位置Bにおいて、封止樹脂8の流れが止まり、封止樹脂8は、半導体パッケージ6を覆うように盛り上がって堆積することになる。即ち、ガラスコップの中に水を満たしていくと、水の表面張力によって、水がコップの上端部よりも盛り上がるようになるのと同様にして、本実施の形態においては、環状枠5Aと、その外周のソルダーレジスト除去部5Bの表面張力の差により、環状枠5A、またはソルダーレジスト除去部5B内に封止樹脂8を充填することができる。
なお、従来の流れ止め枠は、流動性の低いエポキシ樹脂を用いていたため、実際にはその断面形状は、環状枠5Aのような鋭角の形状とならず、なだらかな丘陵状の形状となっている。従って、本実施の形態における環状枠5Aとソルダーレジスト除去部5Bのように、境界位置Bにおける変極点はないため、曲がれ止め枠の上端面に流れた封止樹脂は、枠を容易に乗り越えて、枠の外部に流れ出る問題があった。
それに対して、本実施の形態においては、環状枠5Aとソルダーレジスト除去部5Bとの境界位置B、及び境界位置Cにおいて、表面張力により、封止樹脂8の流出が防止できるため、封止樹脂8の盛り上がりの高さを大きくでき、半導体パッケージ6の側面を完全に覆って、保護することが可能となった。
また、プリント配線基板1と半導体パッケージ6の間から環状枠5Aを超えてソルダーレジスト除去部5B内まで充填された封止樹脂8によってより強固に固着されるため、強度の向上を図ることができ、機械的強度の高い構造となる。
また、プリント配線基板1と半導体パッケージ6の間から環状枠5Aを超えてソルダーレジスト除去部5B内まで充填された封止樹脂8によってより強固に固着されるため、強度の向上を図ることができ、機械的強度の高い構造となる。
次に、環状枠5Aの幅X及びソルダーレジスト除去部5Bの幅Yについて説明する。
上述した本実施の形態においては、環状枠5Aの幅Xは0.5〜1.0mmとし、ソルダーレジスト除去部5Bの幅Yは0.1mmとしている。環状枠5Aの幅Xについて検討を行ったところ、0.5mm〜1.0mmの範囲が好適である。環状枠5Aの幅Xが広くなると、プリント配線基板全体に占める環状枠5Aの面積が大きくなるため、高密度実装に適さないものとなる。そこで、実用的な環状枠5Aの幅Xの上限値は、1.0mmとなる。
上述した本実施の形態においては、環状枠5Aの幅Xは0.5〜1.0mmとし、ソルダーレジスト除去部5Bの幅Yは0.1mmとしている。環状枠5Aの幅Xについて検討を行ったところ、0.5mm〜1.0mmの範囲が好適である。環状枠5Aの幅Xが広くなると、プリント配線基板全体に占める環状枠5Aの面積が大きくなるため、高密度実装に適さないものとなる。そこで、実用的な環状枠5Aの幅Xの上限値は、1.0mmとなる。
また、ソルダーレジスト除去部5Bの幅Yの好適な範囲は、0.1mm〜0.2mmである。ソルダーレジスト除去部5Bは、フォトレジストにより形成されるため、その加工精度の観点から0.1mmより狭くすると、ソルダーレジスト除去部5Bの両側のソルダーレジスト同士が近づきブリッジしてしまう場合があるため、不適当である。また、ソルダーレジスト除去部5Bの幅Yは、あまり広くする必要はなく、高密度実装の観点からすると、0.2mm以下が好適である。
環状枠5Aの幅Xを1.0mmとし、ソルダーレジスト除去部5Bの幅Yを0.1mmとすることにより、環状枠5A及びソルダーレジスト除去部5Bは、封止樹脂の流れ止めの作用を十分に有するとともに、目視でも、状枠5A及びソルダーレジスト除去部5Bの良・不良を確認できるため、きわめて実用的なものである。
以上説明したように、本実施の形態によれば、流れ止め枠として、ソルダーレジストを用いて環状枠及びソルダーレジスト除去部として形成するため、流れ止め枠形成のための工程や材料が不要となり、従来よりも安価に半導体モジュールの樹脂封止を実施でき、半導体モジュールを安価に製造し得るものとなる。
また、環状枠とソルダーレジスト除去部の表面張力の差により、環状枠内に封止樹脂を盛り上がらせ、半導体パッケージの保護を十分に行うことができる。
また、環状枠とソルダーレジスト除去部の表面張力の差により、封止樹脂が外周側に流出することを容易に防止することができる。
なお、前記実施の形態では、半導体チップを樹脂封止した半導体パッケージを半導体装置としてプリント配線基板上に搭載する場合について説明したが、ベアの半導体チップを直接プリント配線基板上に搭載する場合にも適用可能である。この場合はフェースダウンボンディングを用いて実装することで極めて薄型実装が可能となる。
さらにまた、枠部は必ずしも環状でなくてもよく、樹脂が流出するのを防ぐことができる程度に不連続部を有していてもよい。この不連続部の幅は、0.2mm以下であるのが望ましい。樹脂の流出防止の観点からすると、0.2mm以下が好適である。
なお、前記実施の形態では、半導体チップを樹脂封止した半導体パッケージを半導体装置としてプリント配線基板上に搭載する場合について説明したが、ベアの半導体チップを直接プリント配線基板上に搭載する場合にも適用可能である。この場合はフェースダウンボンディングを用いて実装することで極めて薄型実装が可能となる。
さらにまた、枠部は必ずしも環状でなくてもよく、樹脂が流出するのを防ぐことができる程度に不連続部を有していてもよい。この不連続部の幅は、0.2mm以下であるのが望ましい。樹脂の流出防止の観点からすると、0.2mm以下が好適である。
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2による半導体モジュールの構成及び樹脂封止方法について説明する。最初に、図5は樹脂の充填工程を示す概略図、図6はこの充填工程におけるニードルと半導体パッケージとの位置関係を示す図、図7は、このプリント配線基板のソルダレジストの塗布状態を示す図、図8は樹脂の充填された半導体モジュールの要部断面図である。図8は図7のA−A断面を示す図である。
次に本発明の実施の形態2による半導体モジュールの構成及び樹脂封止方法について説明する。最初に、図5は樹脂の充填工程を示す概略図、図6はこの充填工程におけるニードルと半導体パッケージとの位置関係を示す図、図7は、このプリント配線基板のソルダレジストの塗布状態を示す図、図8は樹脂の充填された半導体モジュールの要部断面図である。図8は図7のA−A断面を示す図である。
まず、配線基板としてプリント配線基板10の構成について説明する。図7にその構造を示すように、プリント配線基板10は、前記実施の形態1で図3を参照しつつ説明したように絶縁性基板(2)と、配線パターン(3)と、接続部を除いて前記配線パターン上を覆うソルダーレジスト14とから構成されている。h1、h2はビス止め用の孔である。
この配線パターンの上には、配線パターンを保護するためのソルダーレジスト14が形成される。ソルダーレジスト14は、絶縁性のレジスト材料からなり、フォトレジストにより所定の形状に形成される。即ち、絶縁性基板及び配線パターンの全面に、レジスト材が塗布された後、所望の部分をマスキングして露光硬化させ、エッチング除去して、所定の部分にのみソルダーレジスト14が形成される。
また、図7に示すように、半導体パッケージ16a、16bが搭載される領域の外周には、L字状の枠部15Aがソルダーレジスト14によって形成されるとともに、枠部15Aの外周には、所定の幅を有するソルダーレジスト除去部15Bが形成されている。ソルダーレジスト除去部15Bにおいては、ソルダーレジストは除去されており、その下の配線パターンや、絶縁性基板が露出している。ソルダーレジスト除去部15Bの外周には、ソルダーレジスト14が形成されている。ここで、本実施の形態においては、枠部15Aの幅Xは、0.5〜2.0mmとし、ソルダーレジスト除去部15Bの幅Yは、0.1〜0.2mmとしている。
ソルダーレジスト除去部15Bの形成による枠部15Aの形成は、配線パターンの形成と同様にフォトレジストによりフォトリソグラフィを用いて形成される。枠部15Aは、後述するように、半導体パッケージ16a、bを樹脂封止する際の流れ止め枠として用いられるものであり、この枠部15Aは、通常のソルダーレジスト14の形成工程と同時に形成されるため、流れ止め枠の形成のために、工程が増加することもない。
また、流れ止め枠となる枠部15Aは、ソルダーレジスト14により形成されるため、流れ止め枠のための特別な材料を用いる必要もなく、安価に形成することができる。なお、ソルダレジスト除去部15Bの形状としては、図7に示すようなL字状に限らず、四角形の環状の形状としてもよく、内部に収容される半導体パッケージ16a、bを樹脂封止する際に、封止樹脂が外周に流れ出るのを防止するものであればよい。
以上のようにして形成されたプリント配線基板10の上に、半導体パッケージ16a、16bおよびチップ部品が実装された後、枠部15Aの内部に、流動性のよいエポキシ樹脂等の封止樹脂8が充填され、半導体パッケージ16aおよびbを樹脂封止する。
次に、図5を用いて、本発明の一実施の形態による封止樹脂による樹脂封止方法について説明する。図5および6は、本発明の実施の形態による封止樹脂による樹脂封止方法の説明図である。なお、図5若しくは図6と同一符号は、同一部分を示している。
図5および6に示すように、プリント配線基板10をθ=5から10度傾けて保持するステージS上に載置し、まず封止樹脂塗布用ノズルを位置UF1からUF2に走査し、半導体パッケージ16bの側方から樹脂を流し込む。次いで封止樹脂塗布用ノズルを、半導体パッケージ16aの位置に移動し同様に側方から樹脂を流し込む。ここでは既に半導体パッケージ16a、bの実装作業が終了しているプリント配線基板10に、プリント配線基板10と半導体パッケージ16a、bとの間に向けて側方から封止樹脂(8)を封止樹脂塗布用ノズル9を用いて、ソルダーレジスト材による枠部15Aの上に充填する。図6は半導体パッケージと封止樹脂塗布用ノズルとの位置関係を示す説明図である。ここで封止樹脂塗布用ノズル9の高さhは0.30mm程度、充填位置の半導体パッケージとの距離wは0.44mm程度とした。
図7および8に示すように、封止樹脂の充填が進むにつれて、封止樹脂は、枠部15Aの上端面を超えて行き、枠部15Aに設けたソルダーレジスト除去部15Bとの境界位置Bで、枠部15Aを形成するソルダーレジストと、ソルダーレジストが除去されている除去部15Bとの表面張力の差により、封止樹脂(8)の流れが止まる。
また、封止樹脂8の塗布量のバラツキにより枠部15Aの上端部である境界位置Bを越えた場合でもソルダーレジスト除去部15Bに封止樹脂が満たされることでバラツキ分の許容が可能となる。
さらに、境界位置Cにおいてソルダーレジスト除去部とソルダーレジスト14との表面張力の差により、封止樹脂(8)の流れが止まる。ここで樹脂は10Pa.Sのものを用いた。また必要に応じて封止樹脂塗布用ノズル先端部の温度を調節することで粘度を調整可能である。
以上のように、本実施の形態においても、封止樹脂8の流出防止策が3重に施されている。
また、封止樹脂8の塗布量のバラツキにより枠部15Aの上端部である境界位置Bを越えた場合でもソルダーレジスト除去部15Bに封止樹脂が満たされることでバラツキ分の許容が可能となる。
さらに、境界位置Cにおいてソルダーレジスト除去部とソルダーレジスト14との表面張力の差により、封止樹脂(8)の流れが止まる。ここで樹脂は10Pa.Sのものを用いた。また必要に応じて封止樹脂塗布用ノズル先端部の温度を調節することで粘度を調整可能である。
以上のように、本実施の形態においても、封止樹脂8の流出防止策が3重に施されている。
以上説明してきたように、本発明によれば、樹脂封止作業の工程を簡略化でき、薄型の半導体モジュールを安価で製造し得ることから、携帯端末などの小型機器への適用が可能となる。
1・・・プリント配線基板
2・・・絶縁性基板
3・・・配線パターン
4・・・ソルダーレジスト
5A・・・環状枠
5B・・・ソルダーレジスト除去部
6・・・半導体パッケージ
7・・・半導体パッケージ電極部
8・・・封止樹脂
9・・・封止樹脂塗布用ノズル
B・・・環状枠外周境界位置
C・・・ソルダーレジスト除去部外周境界位置
X・・・半導体パッケージ側面から環状枠までの幅
Y・・・ソルダーレジスト除去幅
2・・・絶縁性基板
3・・・配線パターン
4・・・ソルダーレジスト
5A・・・環状枠
5B・・・ソルダーレジスト除去部
6・・・半導体パッケージ
7・・・半導体パッケージ電極部
8・・・封止樹脂
9・・・封止樹脂塗布用ノズル
B・・・環状枠外周境界位置
C・・・ソルダーレジスト除去部外周境界位置
X・・・半導体パッケージ側面から環状枠までの幅
Y・・・ソルダーレジスト除去幅
Claims (10)
- 配線パターンを備えた絶縁性基板からなり、前記配線パターンをソルダーレジストで被覆保護した配線基板と、
前記配線基板上に搭載され、前記配線パターンに電気的に接続される接続端子を具備した半導体装置とを有し、前記半導体装置と前記配線基板との間が封止樹脂により封止された半導体モジュールであって、
前記半導体装置搭載位置の外周の少なくとも一部を囲み、その外周端近傍に除去部を形成してなるソルダーレジストで構成された枠部とを具備し、
前記封止樹脂が、前記半導体装置と前記配線基板との間から、前記半導体装置上面を除く前記枠部上を覆い、前記除去部の外方端まで被覆してなる半導体モジュール。 - 請求項1に記載の半導体モジュールであって、
前記枠部は前記半導体装置の外周を囲む環状枠を構成してなる半導体モジュール。 - 請求項1に記載の半導体モジュールであって、
前記枠部は、2つの半導体装置の間に設けられ、所定幅の中央部を残して所定幅の除去部を形成してなり、前記中央部上を残して前記各除去部全体が前記封止樹脂で被覆された半導体モジュール。 - 請求項2または3に記載の半導体モジュールであって、
前記枠部は除去部との境界位置B、及び境界位置Cにおいては、前記枠部の上端面と、前記枠部の側端面がほぼ垂直に近い断面形状を有した半導体モジュール。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体モジュールであって、
前記半導体装置は、半導体素子の周りを樹脂で被覆してなる半導体パッケージである半導体モジュール。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体モジュールであって、
前記半導体装置は、ベアチップである半導体モジュール。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の半導体モジュールであって、
前記枠部の幅が0.5mm〜1.0mmである半導体モジュール。 - 請求項7記載の半導体モジュールであって、
前記除去部の幅が0.1mm〜0.2mmである半導体モジュール。 - 請求項3記載の半導体モジュールであって、
前記枠部は、前記各半導体装置の周りで環状に形成され、前記中央部の幅が0.1〜1.0mmである半導体モジュール。 - 配線パターンを備えた絶縁性基板からなる、配線基板を用意する工程と、
前記配線基板の、半導体装置との接続領域を除く、前記配線パターン上および、半導体装置の搭載領域の周りを、前記半導体装置搭載位置の外周の少なくとも一部を囲み、その外周端近傍に除去部を形成する枠部を形成するように、ソルダーレジストで被覆する工程と、
前記配線パターンに前記半導体装置の接続端子が当接するように、前記配線基板上に半導体装置を搭載する工程と、
前記半導体装置と前記配線基板との間から、前記半導体装置上面を除く前記枠部上を覆い、前記除去部の外方端まで被覆するように、封止樹脂を供給し、前記半導体装置と前記配線基板との間を樹脂封止する工程とを含む半導体モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008248377A JP2010080732A (ja) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 半導体モジュールおよびその製造方法 |
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JP2008248377A JP2010080732A (ja) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 半導体モジュールおよびその製造方法 |
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JP2010080732A true JP2010080732A (ja) | 2010-04-08 |
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ID=42210831
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017005175A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | 凸版印刷株式会社 | 半導体パッケージ基板、半導体パッケージおよびその製造方法 |
JP2021136426A (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 甲神電機株式会社 | プリント回路基板のコーティング構造 |
-
2008
- 2008-09-26 JP JP2008248377A patent/JP2010080732A/ja not_active Withdrawn
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