JP2011199216A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011199216A
JP2011199216A JP2010067208A JP2010067208A JP2011199216A JP 2011199216 A JP2011199216 A JP 2011199216A JP 2010067208 A JP2010067208 A JP 2010067208A JP 2010067208 A JP2010067208 A JP 2010067208A JP 2011199216 A JP2011199216 A JP 2011199216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing resin
temperature
compression molding
sealing
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010067208A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyoto Masuda
豊土 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2010067208A priority Critical patent/JP2011199216A/ja
Priority to US13/070,111 priority patent/US20110237003A1/en
Publication of JP2011199216A publication Critical patent/JP2011199216A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】圧縮成形プロセスにおける封止不良を防ぐ。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、封止樹脂を、当該封止樹脂が製造されたロット毎に、封止樹脂の溶融温度よりも低い第1の温度における粘度が、当該第1の温度において封止不良を生じさせない第1の基準値以下であるか否かを判断して(ステップS104)、第1の温度における粘度が第1の基準値以下である場合に(ステップS104のYES)、当該ロットの封止樹脂を選択する(ステップS106)工程と、金型を含む圧縮成形装置の金型に、封止樹脂を選択する工程で選択されたロットの封止樹脂を導入して、当該金型を第1の温度よりも温度の高い第2の温度に加熱して、基板上に搭載された半導体チップを圧縮成形により封止樹脂で封止する(ステップS108)工程と、を含む。
【選択図】図4

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、とくに、圧縮成形プロセスで半導体チップを封止する半導体装置の製造方法に関する。
半導体チップを基板に搭載した後、封止樹脂で封止して半導体パッケージを形成する技術が知られている。封止樹脂で半導体パッケージを形成する技術として、たとえば、圧縮成形プロセス、トランスファ成形プロセス、ポッティングプロセス、または印刷プロセス等がある。これらの中で、圧縮成形プロセスは、封止時の封止樹脂の流動が少ないため、低ワイヤ流れに優れた工法であり、近年開発がすすめられるようになっている。
以下の文献には、圧縮成形プロセスを用いて封止樹脂で半導体パッケージを形成する技術が記載されている。
特許文献1(特開2006−070197号公報)には、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール樹脂硬化剤と、(C)無機充填剤をそれぞれ必須成分として含有する樹脂組成物であり、溶融温度における粘度が15Pa・s以下でありかつゲルタイムが45〜80秒である圧縮成形用樹脂組成物が記載されている。ここで、溶融温度は、175℃であると記載されている。これにより、半導体素子の樹脂封止成形時に生じるボンディングワイヤの変形などによる不良を抑えるとともに、樹脂充填性を向上させてボイドの発生を防止することができるとされている。
特許文献2(特開2008−121003号公報)には、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤および(C)無機充填材を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料であって、前記(A)エポキシ樹脂が、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、150℃での溶融粘度が0.1Pa・s以下であり、封止用エポキシ樹脂成形材料のパウダーの粒度106μm以上の成分が97重量%以上である封止用エポキシ樹脂成形材料が記載されている。ここで、圧縮成形時の金型温度を175℃とすることも記載されている。
特開2006−070197号公報 特開2008−121003号公報
従来、たとえば特許文献2に記載されているように、圧縮成形を行う際の金型温度は約175℃に設定されていた。また、圧縮成形プロセスで用いる封止樹脂の粘度等の特性は、たとえば特許文献1に記載されているように、封止樹脂の溶融温度や圧縮成形時の金型温度における特性で評価されていた。
しかし、本発明者は、封止樹脂の溶融温度や圧縮成形時の金型温度における特性が所定の基準を満たす場合でも、ワイヤの変形(ワイヤ潰れ)等の封止不良が生じることがあることを見出した。このようなワイヤ潰れが生じると、ショート不良に繋がる不具合が発生する。本発明者がこの原因を検討したところ、圧縮成形プロセスでは、金型を所定の温度に加熱しても、場所により封止樹脂の温度のばらつきが生じることを見出した。
また、本発明者がさらに検討したところ、封止樹脂の溶融温度や圧縮成形時の金型温度における特性が所定の基準を満たしている場合でも、より低温においては、各原材料のばらつき等により、特性にばらつきがあることがわかった。このようなばらつきがあると、温度の低い箇所では、封止樹脂の粘度が不適正に高くなってしまい、そのために圧縮成形時にワイヤが押しつぶされ、ワイヤ潰れが発生すると考えられる。従来、このようなばらつきがあることが把握されておらず、封止樹脂の選択は、より高温の封止樹脂の溶融温度や圧縮成形時の金型温度での特性のみによって判断されていた。
本発明によれば、
封止樹脂を、当該封止樹脂が製造されたロット毎に、前記封止樹脂の溶融温度よりも低い第1の温度における粘度が、当該第1の温度において封止不良を生じさせない第1の基準値以下であるか否かを判断して、前記第1の温度における粘度が前記第1の基準値以下である場合に、当該ロットの前記封止樹脂を選択する工程と、
金型を含む圧縮成形装置の前記金型に、前記封止樹脂を選択する工程で選択された前記ロットの前記封止樹脂を導入して、当該金型を前記第1の温度よりも温度の高い第2の温度に加熱して、基板上に搭載された半導体チップを圧縮成形により前記封止樹脂で封止する工程と、
を含む半導体装置の製造方法が提供される。
この構成によれば、圧縮成形プロセスで用いる封止樹脂として、圧縮成形時に金型に印加する第2の温度よりも温度が低い第1の温度における粘度が、当該第1の温度において封止不良を生じさせない第1の基準値以下であるものを用いるようにすることができる。これにより、金型を所定の温度に加熱した際に、場所により封止樹脂の温度が低い箇所があった場合でも、封止樹脂の粘度が封止不良を生じさせない程度に低いものを用いるようにすることができる。これにより、ワイヤ潰れ等の封止不良を発生させない封入安定性に優れた製造方法を提供することができる。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、圧縮成形プロセスにおける封止不良を防ぐことができる。
本発明の実施の形態において、圧縮成形装置を用いて封止樹脂で半導体チップを封止する手順を示す模式図である。 圧縮成形装置の下金型を175℃に加熱したときの、複数の場所での封止樹脂の温度の時間変化を示す図である。 製造されたロットが異なる封止樹脂aおよび封止樹脂bの温度と粘度との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における半導体装置の製造における圧縮成形プロセスの手順を示すフローチャートである。 120℃における各封止樹脂の粘度とワイヤ変形発生率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における圧縮成形装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における圧縮成形装置の構成の他の例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様の構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態において、圧縮成形装置を用いて封止樹脂で半導体チップを封止して半導体装置を接続する手順を示す模式図である。
圧縮成形装置300は、封止樹脂120が配置されるキャビティ304aを有する下金型304(金型)と、上金型302(金型)とを含む。キャビティ304aの外周壁と下金型304本体との間にはスプリング306が取り付けられている。このような構成の圧縮成形装置300において、上金型302に、基板102上に搭載された半導体チップ104が下金型304と対向するようにして基板102を取り付ける。つづいて、下金型304のキャビティ304aに封止樹脂120を導入する(図1(a))。
ここで、基板102は、複数の配線層が接続された多層配線基板とすることができる。また、半導体チップ104は、基板102とボンディングワイヤ(不図示)を介して電気的に接続された構成とすることができる。本実施の形態において、半導体チップ104を圧縮成形により封止樹脂120で封止する際、ボンディングワイヤも封止樹脂120により封止される。
本実施の形態において、封止樹脂は、圧縮成形用樹脂組成物として通常用いられているものとすることができる。封止樹脂は、原材料として、主剤となる樹脂、硬化剤、および無機充填剤(フィラー)を含むことができる。封止樹脂は、たとえば熱硬化性エポキシ樹脂とすることができる。ここで、主剤となる樹脂は、少なくとも分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂とすることができる。硬化剤は、エポキシ基と反応性を有するヒドロキシル基を有するものとすることができる。無機充填剤は、たとえばシリカやアルミナ充填剤等とすることができる。また、封止樹脂は、原材料として、さらに、可撓剤、硬化促進剤、潜伏性触媒、離型剤、シリコーンオイル、低応力剤、着色剤等を含むことができる。
なお、封止樹脂120の形態は任意とすることができ、たとえばプリフォーム体やプリフォーム体にする前の顆粒樹脂や顆粒樹脂をタブレットにした塊である硬化前の樹脂組成物とすることができる。
このような状態で、下金型304を所定の温度に加熱する。このとき、下金型304の加熱は、下金型304の下方に設けられたヒータ等の加熱部310により行われる。次いで、基板102上に搭載された半導体チップ104を圧縮成形により封止樹脂120で封止する。具体的には、下金型304をキャビティ304aの外周壁の方向に押圧する。これにより、キャビティ304aの外周壁が下金型304本体の方向に移動し、キャビティ304aの深さが浅くなり、キャビティ304a内にセットされた封止樹脂120が溶融して硬化して圧縮成形される(図1(b))。
ところで、本発明者は、封止樹脂の溶融温度や圧縮成形時の金型温度である175℃における特性が所定の基準を満たす場合でも、ワイヤの変形(ワイヤ潰れ)等の封止不良が生じることがあることを見出した。このようなワイヤ潰れが生じると、ショート不良に繋がる不具合が発生する。
本発明者はこの原因を検討し、圧縮成形プロセスでは、下金型304を所定の温度に加熱した場合に、基板102上に搭載された半導体チップ104を圧縮成形により封止樹脂120で封止する際に、場所により封止樹脂120の温度のばらつきが生じることを見出した。
図2は、下金型304を175℃に加熱したときの、複数の場所での封止樹脂120の温度の時間変化を示す図である。各線が各場所の温度に対応する。図中横軸は加熱開始からの時間(Time (sec))、縦軸は各場所における封止樹脂120の温度(Temperature (℃))を示す。ここでは、加熱を開始して約9秒後に圧縮成形を開始し、17秒後に圧縮成形を終了した。
図2に示すように、下金型304を175℃に加熱しても、封止樹脂120の温度は175℃とはならず、場所によっては、圧縮成形中に封止樹脂120の温度が最も低いときには110℃程度しかないことがわかる。とくに、封止樹脂120の表面における温度が低かった。また、加熱時間を長くすると、封止樹脂120の温度は徐々に高くなるが、加熱時間を長くしすぎると、封止樹脂120が硬化してしまう可能性があり、加熱時間を長くすることもできない。さらに、加熱時間を長くしすぎると、コストパフォーマンスが低下する。
図1に示したように、圧縮成形プロセスでは、下金型304中に封止樹脂120を載置し、封止樹脂120が大気中に解放された状態で加熱を行う。また、下金型304のみが加熱される。また、封止樹脂120が発泡することもあり、このような場所による温度ばらつきが生じると考えられる。
また、本発明者がさらに検討したところ、封止樹脂の溶融温度や圧縮成形時の金型温度である175℃における特性が所定の基準を満たしている場合でも、より低温においては、各原材料のばらつき等により、特性にばらつきがあることがわかった。
図3は、製造されたロットが異なる封止樹脂aおよび封止樹脂bの温度と粘度との関係を示す図である。
ここで、封止樹脂aおよび封止樹脂bは、製造されたロットが異なる点を除いて、同じ材料および条件で製造されたものである。また、封止樹脂aおよび封止樹脂bは、いすれも、175℃における溶融粘度およびゲルタイムが所定の基準値を満たす良品と判断されたものである。ボンディングワイヤとしては、Auワイヤ(25μmφ)を用いた。
このような封止樹脂aおよび封止樹脂bを用いて、図1を参照して説明したように、ボンディングワイヤを有する半導体チップ104を圧縮成形プロセスで封止したところ、封止樹脂aを用いた場合は、ボンディングワイヤの変形等が生じることなく、封止が良好に行われた。一方、封止樹脂bを用いた場合は、ボンディングワイヤの変形等が生じ、封止不良が生じた。
図3に示すように、封止樹脂aも封止樹脂bも、175℃における溶融粘度は、ほとんど同じである。一方、120℃における粘度は、封止樹脂aでは、約74Pa・secだが、封止樹脂bでは約101Pa・secとなっている。
このように、製造されたロットによって、高温の175℃での特性に違いが見えない場合でも、低温では特性にばらつきがあることがわかった。封止樹脂は、製造されたロット単位で、各原材料の分子量ばらつきに従って、あるばらつきをもった範囲で各構造に即した粘度特性を有している。しかし、高温の175℃では、分子の熱運動の影響が強いため、各原材料の分子量ばらつきの影響が充分反映されず、粘度特性のばらつきが見えていなかったと考えられる。そのため、従来、ロット単位での粘度のばらつきを把握できなかったと考えられる。
従来、圧縮成形時に、場所により封止樹脂の温度のばらつきが生じることは考慮されておらず、圧縮成形で用いる封止樹脂の低温における粘度については考慮されていなかった。そのため、従来、圧縮成形に用いる封止樹脂は、金型の加熱温度である高温(たとえば175℃)での特性に基づき評価されていた。しかし、圧縮成形時に場所による温度のばらつきがあり、また低温での封止樹脂の特性にもばらつきがあると、温度の低い箇所では、封止樹脂の粘度が不適正に高くなっていると考えられる。これにより、圧縮成形時にワイヤが押しつぶされ、ワイヤ潰れが発生していたと考えられる。
本発明者は、各封止樹脂が製造されたロットにより低温における封止樹脂の粘度のばらつきがあり、低温における粘度が高くなってしまう封止樹脂を用いた場合に、圧縮成形時の場所による封止樹脂の温度のばらつきとあいまって封止不良が生じると考え、本発明に想到した。
図4は、本実施の形態における半導体装置の製造における圧縮成形プロセスの手順を示すフローチャートである。
本実施の形態において、まず、第2の温度における粘度が当該第2の温度において封止不良を生じさせない第2の基準値以下である封止樹脂を、当該封止樹脂が製造されたロット((以下、製造ロットという。)単位で入手する(ステップS102)。つまり、本実施の形態においては、第2の温度における粘度が第2の基準値以下である封止樹脂を対象として、以下の封止樹脂を選択する処理を行うことができる。ここで、第2の温度は、圧縮成形装置300の下金型304を加熱する温度とすることができる。また、第2の温度は、封止樹脂の溶融温度以上とすることができる。たとえば、第2の温度は175℃とすることができる。なお、本実施の形態において、第2の封止樹脂は、第2の温度±10℃の範囲で、上記第2の基準値を満たすものとすることができる。ここで、第2の基準値は、後述する第1の基準値以下とすることができる。
つづいて、ステップS102で入手した封止樹脂につき、製造ロット単位で第2の温度よりも温度が低い第1の温度における粘度が、当該第1の温度において封止不良を生じさせない第1の基準値以下か否かを判断する(ステップS104)。第1の温度は、封止樹脂の溶融温度よりも低い温度とすることができる。また、第1の温度は、下金型304第2の温度に加熱して基板102上に搭載された半導体チップ104を圧縮成形により封止樹脂で封止する際の、圧縮成形の開始から終了までの間の封止樹脂の温度のばらつきに基づき設定することができる。ここで、第1の温度は、圧縮成形中に封止樹脂120の温度が最も小さくなる場所の温度の圧縮成形開始から終了までの平均値とすることができる。たとえば、図3に示した例に基づくと、第1の温度は120℃とすることができる。
図5は、120℃における各封止樹脂の粘度とワイヤ変形発生率との関係を示す図である。ここで、半導体チップ104と基板102とを接続するボンディングワイヤとしては、Auワイヤ(25μmφ)を用いた。ボンディングワイヤの高さ(基板102表面から、ボンディングワイヤの最も高さが高い位置までの距離)は0.1mmから0.7mmの範囲としたが高さ依存性はほとんどなかった。ここでは、封止樹脂として、図3を参照して説明した封止樹脂aおよび封止樹脂bを含む複数種類のものを用いた。
図5に示すように、ボンディングワイヤの高さに関わらず、いずれの封止樹脂においても、120℃における粘度が95Pa・sec以下であれば、ワイヤ変形が生じなかった。一方、120℃における粘度が95Pa・secより大きくなると、ワイヤ変形が発生するようになっている。以上から、第1の基準値は、たとえば95Pa・secとすることができる。
なお、ステップS104の処理は、入手した封止樹脂につき、製造ロット毎に粘度を測定する工程を含むことができ、測定結果に基づき、当該封止樹脂が製造されたロット毎に、第1の温度における粘度が第1の基準値以下であるか否かを判断することができる。この場合、粘度の測定は、高架式フローテスター粘度計を用いて行うことができる。
また、他の例として、封止樹脂とともに、封止樹脂の製造メーカにおいて、製造ロット毎に第1の温度における粘度が第1の基準値以下であるか否かを測定した結果もたとえばリストとして入手し、ステップS104の処理は、当該結果に基づき判断することもできる。
次いで、ステップS104において測定した封止樹脂の粘度が第1の基準値以下であれば(ステップS104のYES)、当該封止樹脂を圧縮成形に用いる樹脂として選択する(ステップS106)。一方、ステップS104において測定した封止樹脂の粘度が第1の基準値より大きければ(ステップS104のNO)、当該封止樹脂が不良であると判定して(ステップS110)、処理を終了する。
つづいて、ステップS108で選択された封止樹脂を用いて、圧縮成形装置300の下金型304を第2の温度に加熱して、圧縮成形する(ステップS108)。
なお、以上では、ステップS102およびステップS104において、封止樹脂の粘度のみを基準として、封止樹脂を選択する例を示した。しかし、封止樹脂の選択にあたっては、硬化速度の指標であるゲルタイムも考慮することができる。たとえば、ステップS104において、第1の温度における封止樹脂のゲルタイムが所定の基準値を満たすか否かも判断し、封止樹脂の粘度が第1の基準値以下であるとともに封止樹脂のゲルタイムが所定の基準値を満たす場合に、ステップS106において当該封止樹脂を選択するようにすることもできる。ここで、封止樹脂のゲルタイムの所定の基準値は、たとえば30秒以上70秒以下とすることができる。
次に、本実施の形態における半導体装置の製造手順の効果を説明する。
本実施の形態において、圧縮成形プロセスで用いる封止樹脂として、圧縮成形時に金型に印加する第2の温度よりも温度が低い第1の温度における粘度が、当該第1の温度において封止不良を生じさせない第1の基準値以下であるものを用いるようにすることができる。これにより、金型を所定の温度に加熱した際に、場所により封止樹脂の温度が低い箇所があった場合でも、封止樹脂の粘度が封止不良を生じさせない程度に低いものを用いるようにすることができる。これにより、ワイヤ潰れ等の封止不良を発生させない封入安定性に優れた製造方法を提供することができる。
これにより、歩留まり低下が生じていた。
(第2の実施の形態)
図6は、本実施の形態における圧縮成形装置300の構成の一例を示す図である。
本実施の形態において、圧縮成形装置300は、図1に示した構成に加えて、上面加熱部340と、温度計320と、駆動制御部330とをさらに含む。
上述したように、本発明者は、圧縮成形プロセスにおいて、下金型304を所定の温度に加熱した場合に、基板102上に搭載された半導体チップ104を圧縮成形により封止樹脂120で封止する際に、場所により封止樹脂120の温度のばらつきが生じることを見出した。ここで、とくに封止樹脂120の表面(上面)において、封止樹脂120の温度が低くなってしまう。そのため、本実施の形態において、封止樹脂120を上面からも予備加熱し、封止樹脂120の温度をモニタして、一定の温度以上に達してから圧縮成形を行うように制御する。
そこで、本実施の形態においては、圧縮成形装置300で圧縮成形を行う際に、封止樹脂120を上面からも加熱するようにするとともに、封止樹脂120の温度をモニタして、封止樹脂120の温度が充分高くなってから、圧縮成形を開始するように制御する。
上面加熱部340は、たとえば赤外ヒータ等のヒータ342を含む。ヒータ342は、封止樹脂120が下金型304のキャビティ内に導入されたときに、封止樹脂120を上面から加熱するように構成されている。温度計320は、たとえば放射温度計等の非接触式温度計とすることができる。温度計320は、封止樹脂120が下金型304のキャビティ内に導入されたときに、封止樹脂120を上面の複数の任意の位置の温度を測定可能に構成されていてもよく、またたとえば最も温度が低くなりやすい箇所の温度を測定可能に構成されていてもよい。
駆動制御部330は、下金型304および上面加熱部340の駆動を制御する。また、駆動制御部330は、温度計320が測定した温度に基づき、封止樹脂120の表面の温度が一定の温度以上に達してから圧縮成形を行うように制御する。ここで、所定の温度は、たとえば150℃とすることができる。
なお、駆動制御部330の制御機能は、たとえばパーソナルコンピュータ等に、所定のプログラムをインストールすることによって実現することもできる。
次に、本実施の形態における圧縮成形装置300による圧縮成形プロセスの手順を説明する。まず、加熱部310および上面加熱部340により、封止樹脂120を加熱する。温度計320は、封止樹脂120の温度を測定する。駆動制御部330は、温度計320が測定した温度を取得し、所定の基準温度以上となったか否かを判断する。所定の基準温度以上となった場合、駆動制御部330は、上面加熱部340を移動させるとともに、下金型304を上金型302の方向に近づけ、基板102上に搭載された半導体チップ104を圧縮成形により封止樹脂120で封止する。下金型304のキャビティ内にセットされた封止樹脂120が溶融して硬化して圧縮成形される。なお、下金型304を上金型302の方向に移動させる際、駆動制御部330は、加熱部310も下金型304とともに移動するようにすることもできる。
図7は、本実施の形態における圧縮成形装置300の他の例を示す図である。
ここでは、圧縮成形装置300は、上面加熱部の構成が図6に示した例と異なる。ここでは、圧縮成形装置300は、図6に示した上面加熱部340にかえて、上面加熱部312を含む。上面加熱部312は、たとえば、赤外ヒータ等のヒータ314と、ヒータ314を囲む反射板316とにより構成することができる。上面加熱部312は、下金型304を斜め上方から加熱する。このような構成とすることにより、下金型304を上金型302の方向に移動する際に、上面加熱部312を移動させる必要がない。
本実施の形態における圧縮成形装置300によれば、圧縮成形時に温度が低くなりやすい封止樹脂120の上面を加熱して加熱効率を高め、安定した封止樹脂の溶融を可能とすることができる。これにより、加熱時間を長くしすぎることなく、良好な封止を行うことができる。また、封止樹脂120の温度をリアルタイムでモニタして、封止樹脂120が所定の温度になったことを確認してから圧縮成形を行うことにより、封止樹脂の低温化による封止不良を防ぐことができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
102 基板
104 半導体チップ
120 封止樹脂
300 圧縮成形装置
302 上金型
304 下金型
304a キャビティ
306 スプリング
310 加熱部
312 上面加熱部
314 ヒータ
316 反射板
320 温度計
330 駆動制御部
340 上面加熱部
342 ヒータ

Claims (9)

  1. 封止樹脂を、当該封止樹脂が製造されたロット毎に、前記封止樹脂の溶融温度よりも低い第1の温度における粘度が、当該第1の温度において封止不良を生じさせない第1の基準値以下であるか否かを判断して、前記第1の温度における粘度が前記第1の基準値以下である場合に、当該ロットの前記封止樹脂を選択する工程と、
    金型を含む圧縮成形装置の前記金型に、前記封止樹脂を選択する工程で選択された前記ロットの前記封止樹脂を導入して、当該金型を前記第1の温度よりも温度の高い第2の温度に加熱して、基板上に搭載された半導体チップを圧縮成形により前記封止樹脂で封止する工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。
  2. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1の基準値が95Pa・secである半導体装置の製造方法。
  3. 請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1の温度は、前記金型を前記第2の温度に加熱して前記基板上に搭載された半導体チップを圧縮成形により前記封止樹脂で封止する際の、圧縮成形の開始から終了までの間の前記封止樹脂の温度のばらつきに基づき設定されたものである半導体装置の製造方法。
  4. 請求項1から3いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1の温度は、120℃である半導体装置の製造方法。
  5. 請求項1から4いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2の温度は、前記封止樹脂の溶融温度以上である半導体装置の製造方法。
  6. 請求項1から5いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2の温度は、175℃である半導体装置の製造方法。
  7. 請求項1から6いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記半導体チップは、ボンディングワイヤを介して前記基板と電気的に接続されており、前記半導体チップを圧縮成形により前記封止樹脂で封止する工程において、前記ボンディングワイヤを前記封止樹脂により封止する半導体装置の製造方法。
  8. 請求項1から7いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記ロットの前記封止樹脂を選択する工程において、前記第2の温度における粘度が当該第2の温度において封止不良を生じさせない第2の基準値以下である前記封止樹脂を対象として当該封止樹脂が製造されたロット毎に、前記第1の温度における粘度が第1の基準値以下であるか否かを判断する半導体装置の製造方法。
  9. 請求項1から8いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記ロットの前記封止樹脂を選択する工程は、
    前記封止樹脂が製造されたロット毎に、当該封止樹脂の粘度を測定する工程を含み、
    当該測定する工程における測定結果に基づき、当該封止樹脂が製造されたロット毎に、前記第1の温度における粘度が第1の基準値以下であるか否かを判断する半導体装置の製造方法。
JP2010067208A 2010-03-24 2010-03-24 半導体装置の製造方法 Pending JP2011199216A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010067208A JP2011199216A (ja) 2010-03-24 2010-03-24 半導体装置の製造方法
US13/070,111 US20110237003A1 (en) 2010-03-24 2011-03-23 Method of manufacturing semiconductor device by using compression molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010067208A JP2011199216A (ja) 2010-03-24 2010-03-24 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011199216A true JP2011199216A (ja) 2011-10-06

Family

ID=44656938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010067208A Pending JP2011199216A (ja) 2010-03-24 2010-03-24 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110237003A1 (ja)
JP (1) JP2011199216A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI480147B (zh) * 2011-10-14 2015-04-11 Murata Manufacturing Co A method for producing a resin sheet for sealing

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0472640A (ja) * 1990-07-12 1992-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体素子の樹脂封止成形方法
JP2000208540A (ja) * 1998-08-25 2000-07-28 Texas Instr Inc <Ti> 薄型半導体チップスケ―ル・パッケ―ジを密封する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110237003A1 (en) 2011-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5570476B2 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
US20190267348A1 (en) Method of determining curing conditions, method of producing circuit device and circuit device
CN108242401A (zh) 用于制造电子模块组件的方法和电子模块组件
JP5689752B2 (ja) 体積測定装置及び体積変化測定方法
KR20180081454A (ko) 입자, 입자 재료, 접속 재료 및 접속 구조체
CN103715105A (zh) 半导体装置的制造方法和半导体装置
Van Driel et al. Packaging induced die stresses—Effect of chip anisotropy and time-dependent behavior of a molding compound
CN108431950B (zh) 半导体装置及其制造方法
CN107039360A (zh) 中空型电子器件密封用片、以及中空型电子器件封装体的制造方法
CN106674891A (zh) 用于全包封半导体器件的高导热低应力型环氧树脂组合物
Yang et al. Numerical modeling of warpage induced in QFN array molding process
JPWO2015173906A1 (ja) 半導体装置の製造方法
Kaji et al. Novel IGBT modules with epoxy resin encapsulation and insulating metal baseplate
JP2011199216A (ja) 半導体装置の製造方法
JP5854125B2 (ja) 封止用樹脂シートの製造方法
US11352503B2 (en) Powder mixture
Ho et al. Experiments and three-dimensional modeling of delamination in an encapsulated microelectronic package under thermal loading
JPH0680863A (ja) エポキシ樹脂組成物
Becker et al. Transfer molding technology for smart power electronics modules: Materials and processes
Hwang et al. Isobaric cure shrinkage behaviors of epoxy molding compound in isothermal state
Kokatev et al. Monitoring of properties of epoxy molding compounds used in electronics for protection and hermetic sealing of microcircuits
JP2008145273A (ja) 樹脂粘度測定装置及び樹脂粘度測定方法
JPH1095910A (ja) 半導体封止用不飽和ポリエステル樹脂組成物とその成形方法
Sakib et al. Reaction kinetics and rheological model coefficient extraction for epoxy mold compounds
CN114258737A (zh) 散热片及散热片的制造方法