JP2018046046A - Hollow package and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow package that is high in productivity and that can be manufactured at low cost, in a semiconductor device that has a package structure having a SAW filter element and a MEMS element in a hollow structure, and to provide a method of manufacturing the same.SOLUTION: In a hollow package having a hollow structure, a step part 4 is formed on an upper surface of a wall part 3 surrounding a chip mounting part 1. By bonding the step part 4 with a lid 7 under a decompressed atmosphere, and then, bonding as a whole by a pressure difference at the time when returned to a normal pressure, the hollow package is formed collectively.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、中空パッケージ及びその製造方法、特にSAWフィルタ素子やMEMS素子等を実装するため、素子表面上を空洞化させた中空パッケージ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a hollow package and a manufacturing method thereof, and more particularly to a hollow package having a hollow element surface for mounting a SAW filter element, a MEMS element, and the like, and a manufacturing method thereof.

近年、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ素子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子等を実装基板上に搭載した電子部品が広く普及している。これらの電子部品は、素子(チップ)の表面上でメカニカルな動作が必要なデバイスであり、チップ表面上を空洞化させた中空パッケージが用いられている。   In recent years, electronic components in which a SAW (Surface Acoustic Wave) filter element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element, and the like are mounted on a mounting substrate are widely used. These electronic components are devices that require mechanical operation on the surface of an element (chip), and a hollow package in which the chip surface is hollowed is used.

この種の中空パッケージは、従来から実装基板としてセラミックが多く用いられている。例えば、凹部を形成した基板上にチップを実装させた後、この基板の凹部を低融点ガラスにて封止する方法や、板状のセラミック基板にチップを実装させた後、金属製のリッドを半田接合させる方法等が採用されている(例えば特許文献1)。   In this type of hollow package, a ceramic has been conventionally used as a mounting substrate. For example, after mounting a chip on a substrate on which a recess is formed, the recess of the substrate is sealed with low melting glass, or after mounting the chip on a plate-shaped ceramic substrate, a metal lid is attached. A soldering method or the like is employed (for example, Patent Document 1).

一方、実装基板となるシリコン基板上にチップを形成しておき、更に別のシリコン基板等をリッドとして適した凹部と接合部を有する形状に加工し、これらのシリコン基板を貼り合わせ、その後で個片化することで一括して中空パッケージを有する電子部品を製造する方法も提案されている(例えば特許文献2)。   On the other hand, a chip is formed on a silicon substrate to be a mounting substrate, and another silicon substrate or the like is processed into a shape having a concave portion and a joint portion suitable as a lid, and these silicon substrates are bonded together, and thereafter There has also been proposed a method of manufacturing electronic components having a hollow package in a batch by singulation (for example, Patent Document 2).

また本願出願人は、基板にチップをワイヤボンディング接続した後に、チップ表面に後工程で除去可能なシリコーンを塗布し、封止樹脂を用いてトランスファー成形した後、シリコーンを除去してチップ表面を開口する技術を開示している(特許文献3)。具体的には、図10に示すようにICチップ20を基板21に搭載した後に、ICチップ20と基板21をワイヤ22で電気的に接続し、このICチップ20の表面上にシリコーン樹脂を滴下することで、ゲル状に固化させたシリコーン塊23を形成する。次にシリコーン塊23の上面が金型内面に接触する状態で基板21を金型にセットし、キャビティ内に封止樹脂24を充填させてモールド成形する(図10a)。その後図10(b)に示すように、シリコーン塊23を溶解剤により除去して、ICチップ20の表面の一部を露出する空洞部25を形成する。更に、空洞部25を覆うように封止樹脂24の上面にリッド26を貼り合わせることにより、中空パッケージを形成することができる(図10c)。   In addition, the applicant of the present application, after connecting the chip to the substrate by wire bonding, applies silicone that can be removed in a later process to the chip surface, transfer molding using a sealing resin, and then removing the silicone to open the chip surface. (Patent Document 3). Specifically, as shown in FIG. 10, after the IC chip 20 is mounted on the substrate 21, the IC chip 20 and the substrate 21 are electrically connected by the wire 22, and a silicone resin is dropped on the surface of the IC chip 20. By doing so, the silicone lump 23 solidified into a gel is formed. Next, the substrate 21 is set in a mold in a state where the upper surface of the silicone lump 23 is in contact with the inner surface of the mold, and the cavity is filled with the sealing resin 24 and molded (FIG. 10a). Thereafter, as shown in FIG. 10B, the silicone lump 23 is removed by a dissolving agent to form a cavity 25 that exposes a part of the surface of the IC chip 20. Furthermore, a hollow package can be formed by bonding the lid 26 on the upper surface of the sealing resin 24 so as to cover the cavity 25 (FIG. 10c).

特開2014−241495号公報JP 2014-241495 A 特開2012−84681号公報JP 2012-84681 A 特開2009−267272号公報JP 2009-267272 A

ところで、従来提案されている中空パッケージの製造方法では、金属製のリッドは1個ずつ個別に接合しなければならず、生産性の低い方法であった。   By the way, in the conventionally proposed method for manufacturing a hollow package, the metal lids must be individually joined one by one, which is a low productivity method.

一方、実装基板となるシリコン基板とリッドとなるシリコン基板を貼り合せ個片化する方法は、リッドとなるシリコン基板を凹部状に加工したり、シリコン基板同士を接合するための接合部材を形成する必要があり製造工程が複雑になるという問題があった。また、シリコン基板同士を貼り合せる際に、特別な装置が必要となる等の問題があった。   On the other hand, the method of bonding the silicon substrate that becomes the mounting substrate and the silicon substrate that becomes the lid into individual pieces is to process the silicon substrate that becomes the lid into a concave shape or to form a bonding member for bonding the silicon substrates together. There is a problem that the manufacturing process becomes complicated. In addition, there is a problem that a special apparatus is required when bonding silicon substrates together.

更にまた、中空構造を形成するためにシリコーン塊を形成して、溶剤により除去することで中空構造を形成する方法では、製造工程が煩雑になると共に、小型化を実現することが難しいという問題があった。   Furthermore, in the method of forming a hollow structure by forming a silicone lump to form a hollow structure and removing it with a solvent, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and it is difficult to realize downsizing. there were.

本発明では上記問題点を解消し、SAWフィルタ素子やMEMS素子等のチップを搭載する中空パッケージを形成する際、生産性向上と低コスト化を両立させる中空パッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems and provides a hollow package and a method for manufacturing the same that can achieve both productivity improvement and cost reduction when forming a hollow package on which chips such as SAW filter elements and MEMS elements are mounted. Objective.

上記目的を達成するために、本願請求項1に係る発明は、パッケージ内部にチップを搭載する中空パッケージにおいて、チップ搭載部と、前記チップ搭載部を取り囲む壁部と、該壁部の上面に両側面側に連通する凹形状の段差部と、前記壁部の上面に貼り合わせたリッドとを備え、該リッドは、前記壁部の段差部及び上面と前記リッドとの間に充填される接着剤層により、前記壁部に隙間なく貼り合わされていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present application relates to a hollow package in which a chip is mounted inside a package, a chip mounting portion, a wall portion surrounding the chip mounting portion, and both sides on the upper surface of the wall portion. An adhesive comprising a concave stepped portion communicating with the surface side and a lid bonded to the upper surface of the wall portion, the lid being filled between the stepped portion and upper surface of the wall portion and the lid The layer is bonded to the wall portion without any gap.

本願請求項2に係る発明は、パッケージ内部にチップを搭載する中空パッケージの製造方法において、複数のチップ搭載部と、該チップ搭載部それぞれを取り囲む壁部と、該壁部の上面に両側面側に連通する凹形状の段差部とを備えた集合基板を用意する工程と、前記チップ搭載部それぞれに前記チップを実装する工程と、前記壁部上にシート状のリッドを、接着剤層を介して載置し、前記壁部の段差部及び上面と前記リッドとの間に前記接着剤層を充填することにより、前記リッドと前記壁部の段差部及び上面とを前記接着剤からなる接着剤層により隙間なく貼り合わせる工程と、ダイシングソーを用い、前記リッド、前記壁部及び前記集合基板の一部を切削除去して個片化する工程であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in a method for manufacturing a hollow package in which a chip is mounted inside a package, a plurality of chip mounting portions, a wall portion surrounding each of the chip mounting portions, and both side surfaces on the upper surface of the wall portion A step of preparing a collective substrate having a concave step portion communicating with the chip, a step of mounting the chip on each of the chip mounting portions, and a sheet-like lid on the wall portion via an adhesive layer The adhesive is made of the adhesive by placing the adhesive layer between the stepped portion and the upper surface of the wall portion and the lid, and mounting the stepped portion and the upper surface of the wall portion. A step of bonding without gaps by layers and a step of cutting and removing a part of the lid, the wall portion, and the aggregate substrate using a dicing saw.

上記目的を達成するために、本願請求項3に係る発明は、請求項2記載の中空パッケージの製造方法において、前記リッドと前記壁部の段差部及び上面とを前記接着剤層により隙間なく貼り合わせる工程は、減圧雰囲気下で前記壁部上にシート状の接着剤付き前記リッドを載置し、前記集合基板の少なくとも外周部に隙間なく前記リッドを貼り合わせた後常圧として、その圧力差により、前記外周部に取り囲まれた前記壁部の段差部及び上面と前記リッドとの間に前記接着剤層が入り込む工程であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 of the present application is the method for manufacturing a hollow package according to claim 2, wherein the lid and the stepped portion and the upper surface of the wall portion are bonded to each other with the adhesive layer without a gap. The step of matching is carried out by placing the lid with a sheet-like adhesive on the wall portion under a reduced pressure atmosphere, and pasting the lid without gaps on at least the outer peripheral portion of the collective substrate as normal pressure, and the pressure difference Thus, the adhesive layer is inserted between the stepped portion and the upper surface of the wall portion surrounded by the outer peripheral portion and the lid.

本発明の中空パッケージ及びその製造方法によれば、集合基板を用い、シート状のリッドを壁部の上面に貼り合せて個片化するため、同時に複数の電子部品を簡便に形成することが可能となる。特に本発明では、壁部の上面に両側面側に連通する凹形状の段差部を備えているため、減圧雰囲気下で壁部の上面にリッドを載置する際、各チップ搭載部は、凹形状の段差部を通して集合基板全体にわたり圧力が等しくなる。そのため、その後常圧雰囲気下としたときに集合基板全体にわたり均一性良くリッドを壁部の上面に貼り合わせることができる。   According to the hollow package and the manufacturing method thereof of the present invention, a collective substrate is used and a sheet-like lid is bonded to the upper surface of the wall portion so as to be separated into pieces, so that a plurality of electronic components can be easily formed at the same time. It becomes. Particularly in the present invention, since the upper surface of the wall portion is provided with a concave stepped portion that communicates with both side surfaces, when mounting the lid on the upper surface of the wall portion in a reduced pressure atmosphere, each chip mounting portion is recessed. The pressure is equal throughout the collective substrate through the stepped portion of the shape. Therefore, the lid can be bonded to the upper surface of the wall portion with good uniformity over the entire assembly substrate when the atmospheric pressure atmosphere is thereafter set.

ここで予め定めた所定の圧力まで減圧した状態でリッドを貼り合わせ、その後常圧とすることで、凹形状の段差部内へリッドに形成された接着剤を制御性良く入り込ませることが可能となり、気密構造を簡便に形成することができるという利点がある。   Here, by bonding the lid in a state where the pressure is reduced to a predetermined pressure set in advance, and then setting it to normal pressure, it becomes possible to allow the adhesive formed on the lid to enter the concave stepped portion with good controllability, There is an advantage that an airtight structure can be easily formed.

特に、集合基板に反り等が発生した場合であっても、確実に気密構造を形成することができ、生産性向上と低コスト化を両立させることができる。   In particular, even when warpage or the like occurs in the collective substrate, an airtight structure can be reliably formed, and both productivity improvement and cost reduction can be achieved.

本発明の中空パッケージの説明図である。It is explanatory drawing of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 本発明の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the hollow package of this invention. 従来のこの種の中空パッケージの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of this kind of conventional hollow package.

本発明の中空パッケージは、チップ搭載部を取り囲む壁部の上面に凹形状の段差部を備え、この段差部内には接着剤が入り込んでいる。壁部の上面にも接着剤が形成されており、この接着剤層を介してリッドが取り付けられている。以下、本発明の実施例について、その製造工程に従い詳細に説明する。   The hollow package of the present invention includes a concave stepped portion on the upper surface of the wall portion surrounding the chip mounting portion, and an adhesive enters the stepped portion. An adhesive is also formed on the upper surface of the wall, and a lid is attached via this adhesive layer. Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail according to the manufacturing process.

まず、本発明の実施例について詳細に説明する。図1は本発明の中空パッケージの説明図で、図1(a)は、リッドと接着剤層を除去した状態の平面図を、図1(b)は図1(a)のXY面における断面図で、リッドと接着剤層を取り付けた状態の断面図を、図1(c)は側面図をそれぞれ示している。図1(a)、(b)に示すように、チップ搭載部1上に、SAWデバイス、MEMSデバイス等のチップ2が実装されている。本実施例では、チップ搭載部1はリードフレームで形成しており、チップ搭載部1には4方向に延びる吊りピンが形成されている。チップ2が実装されたチップ搭載部1の周囲には、壁部3が形成されている。壁部3の上面には、壁部3の両側面側に連通する段差部4が形成されている。図1(a)に示す例では、段差部4はチップ搭載部1の周囲に形成された四辺の壁部3上にそれぞれ一か所ずつ形成されている。一例として、段差部4の幅は0.2mm程度、深さは0.05mm程度とすることができる。チップ搭載部1に搭載されたチップ2は、ワイヤ5等の接続手段によってリード6に接続されている。チップ搭載部1とリード6の間、リード6と隣接するリード6との間には、例えばエポキシ系樹脂を充填し、リード間等が固定されている。   First, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory view of a hollow package according to the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view showing a state where a lid and an adhesive layer are removed, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along the XY plane of FIG. In the figure, a cross-sectional view of the state where the lid and the adhesive layer are attached is shown, and FIG. 1C is a side view thereof. As shown in FIGS. 1A and 1B, a chip 2 such as a SAW device or a MEMS device is mounted on the chip mounting portion 1. In the present embodiment, the chip mounting portion 1 is formed of a lead frame, and the chip mounting portion 1 is formed with hanging pins extending in four directions. A wall portion 3 is formed around the chip mounting portion 1 on which the chip 2 is mounted. On the upper surface of the wall portion 3, a step portion 4 that communicates with both side surfaces of the wall portion 3 is formed. In the example shown in FIG. 1A, the step portion 4 is formed at one place on each of the four side wall portions 3 formed around the chip mounting portion 1. As an example, the stepped portion 4 can have a width of about 0.2 mm and a depth of about 0.05 mm. The chip 2 mounted on the chip mounting portion 1 is connected to the lead 6 by connecting means such as a wire 5. Between the chip mounting portion 1 and the lead 6 and between the lead 6 and the adjacent lead 6, for example, an epoxy resin is filled, and the space between the leads is fixed.

チップ搭載部1上に実装されたチップ2の表面側は、中空構造となっており、チップ搭載部1に対向するように、リッド7が取り付けられている。リッド7は、壁部3の上面に接着剤層8を介して取り付けられた構造となっている。本実施例では図1(b)、(c)に示すように、接着剤層8が段差部4内に入り込み、気密構造が形成されている。   The surface side of the chip 2 mounted on the chip mounting portion 1 has a hollow structure, and a lid 7 is attached so as to face the chip mounting portion 1. The lid 7 has a structure attached to the upper surface of the wall portion 3 via an adhesive layer 8. In this embodiment, as shown in FIGS. 1B and 1C, the adhesive layer 8 enters the stepped portion 4 to form an airtight structure.

本発明の中空パッケージにおいて特徴的な構造となっている段差部4は、以下に示す本発明の中空パッケージの製造方法に従う場合、重要な構成要件となる。   The step portion 4 having a characteristic structure in the hollow package of the present invention is an important constituent requirement when following the method for manufacturing a hollow package of the present invention described below.

次に本発明の中空パッケージの製造方法について説明する。図2(a)は裏面にバックテープ9を貼り合わせた集合基板10の一部平面図であり、図2(b)は、図2(a)のXY面における断面図を示している。図2に示すように、集合基板10は図1で説明したチップ搭載部1やリード6等が複数個連続した形状となっており、その周囲は外周部11が形成されている。   Next, the manufacturing method of the hollow package of this invention is demonstrated. 2A is a partial plan view of the collective substrate 10 with the back tape 9 bonded to the back surface, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the XY plane of FIG. As shown in FIG. 2, the collective substrate 10 has a shape in which a plurality of chip mounting portions 1, leads 6, and the like described in FIG. 1 are continuous, and an outer peripheral portion 11 is formed around the periphery.

集合基板10は、半導体装置の製造工程で一般的に使用しているリードフレームを用い、チップ搭載部1とリード6の間やリード6と隣接するリード6との間を樹脂封止すると同時に、壁部3及び外周部11を形成する。この封止樹脂は、たとえばトランスファーモールド金型内に、リードフレームをセッティングして樹脂を流し込んで硬化させることにより行われる。具体的には、チップ搭載部1形成予定領域には封止樹脂が流入させず、壁部3形成予定領域、チップ搭載部1とリード6の間、リード6と隣接するリード6との間、外周部11に封止樹脂が流れ込むようにトランスファーモールド金型を設計する。また、段差部4の形成予定領域には、金型のオス側を凸形状に形成しておくことにより、一括封止した後、図2に示すように封止樹脂からなる壁部3とその上面に凹形状に切り欠かれた段差部4が形成される。一例として、壁部3の上面の幅は、リッド7が接着剤層8により十分に接着する必要があるために、0.4mm以上とすることが望ましい。また壁部3及び外周部11の高さは、チップ2の高さより更に0.15mm高いことが望ましい。また、チップ搭載部1とリード6の裏面に貼り付けたバックテープ9を一括封止後に剥離する。   The collective substrate 10 uses a lead frame generally used in the manufacturing process of a semiconductor device, and simultaneously seals between the chip mounting portion 1 and the lead 6 or between the lead 6 and the adjacent lead 6, The wall portion 3 and the outer peripheral portion 11 are formed. This sealing resin is performed, for example, by setting a lead frame in a transfer mold and pouring and curing the resin. Specifically, the sealing resin does not flow into the region where the chip mounting portion 1 is to be formed, the region where the wall portion 3 is to be formed, between the chip mounting portion 1 and the lead 6, between the lead 6 and the adjacent lead 6, The transfer mold is designed so that the sealing resin flows into the outer peripheral portion 11. In addition, by forming the male side of the mold into a convex shape in the region where the stepped portion 4 is to be formed, the wall portion 3 made of a sealing resin and its wall as shown in FIG. A stepped portion 4 is formed on the upper surface by cutting it into a concave shape. As an example, the width of the upper surface of the wall portion 3 is desirably 0.4 mm or more because the lid 7 needs to be sufficiently bonded to the adhesive layer 8. The height of the wall 3 and the outer peripheral part 11 is preferably 0.15 mm higher than the height of the chip 2. Further, the back tape 9 attached to the chip mounting portion 1 and the back surface of the lead 6 is peeled off after being collectively sealed.

段差部4は壁部3及び外周部11の両側面側に連通して形成されている。このような構造とすることで、後述する製造工程において、減圧雰囲気下で集合基板10の外周部11にリッド7を接着剤層8を介して隙間なく貼り合わせたとき、各チップ搭載部1は壁部3上の段差部4で連通し、それぞれの空間を均一の減圧状態で保つことができる。なお、図2に示す例では、段差部4はチップ搭載部1を構成する4面に形成されているが、必ずしも4面に形成することは必須ではない。   The step portion 4 is formed to communicate with both side surfaces of the wall portion 3 and the outer peripheral portion 11. With such a structure, when the lid 7 is bonded to the outer peripheral portion 11 of the collective substrate 10 through the adhesive layer 8 without any gap in a reduced pressure atmosphere in the manufacturing process described later, each chip mounting portion 1 is It communicates with the level | step-difference part 4 on the wall part 3, and can maintain each space in a uniform pressure reduction state. In the example shown in FIG. 2, the stepped portion 4 is formed on four surfaces constituting the chip mounting portion 1, but it is not always necessary to form on the four surfaces.

また、外周部11における段差部4の形状は、前述の形状に必ずしも限定はされず、他の形状をしていてもよい。具体的には、例えば外周部11に形成された段差部4は、外周部11の上面に両側面側に連通しないように形成してもよい。このような構造とすることで、後述する製造工程において、減圧雰囲気下で集合基板10の外周部11にリッド7を貼り合わせたときに、減圧雰囲気から常圧にしても、外周部11の上面に形成した段差部4から接着剤層8が流れ出ることを防ぐことができる。一方、各チップ搭載部1は壁部3上の段差部4で連通し、それぞれの空間を均一の減圧状態で保つことができる。   Moreover, the shape of the step part 4 in the outer peripheral part 11 is not necessarily limited to the above-mentioned shape, and may have another shape. Specifically, for example, the step portion 4 formed on the outer peripheral portion 11 may be formed on the upper surface of the outer peripheral portion 11 so as not to communicate with both side surfaces. With such a structure, when the lid 7 is bonded to the outer peripheral portion 11 of the collective substrate 10 in a reduced pressure atmosphere in the manufacturing process described later, the upper surface of the outer peripheral portion 11 is changed from the reduced pressure atmosphere to the normal pressure. It is possible to prevent the adhesive layer 8 from flowing out from the stepped portion 4 formed in the above. On the other hand, each chip mounting part 1 communicates with the step part 4 on the wall part 3, and each space can be maintained in a uniform reduced pressure state.

次に、集合基板10のチップ搭載部1にチップ2を実装し、ワイヤ5によりチップ2上に形成されている電極と集合基板10のリード6とを電気的に接続する(図3)。以下の説明では、チップ搭載部1が3個つながった状態の集合基板10の断面図を用いて説明する。またこのとき、ワイヤボンダー装置に用いられるキャピラリーは、封止樹脂からなる壁部3との接触を避けるために先端部が細いディープアクセス等を用いることで、チップ搭載部1の面積に近いチップを搭載することが可能である。   Next, the chip 2 is mounted on the chip mounting portion 1 of the collective substrate 10, and the electrodes formed on the chip 2 and the leads 6 of the collective substrate 10 are electrically connected by wires 5 (FIG. 3). The following description will be made using a cross-sectional view of the collective substrate 10 in a state where three chip mounting portions 1 are connected. At this time, the capillary used in the wire bonder device uses a deep access or the like having a thin tip to avoid contact with the wall portion 3 made of the sealing resin, so that a chip close to the area of the chip mounting portion 1 can be obtained. It can be installed.

次に、片面に接着剤層8を形成し、反対面にダイシングシート12を貼り合わせたリッド7を用意する。さらにこのリッド7は、ガラスエポキシ樹脂等の有機−無機薄膜の他、Fe−Ni系合金からなる金属膜を用いることができる。また接着剤層8は、エポキシ樹脂系の熱硬化型樹脂の他、熱硬化型での樹脂を用いることができ、例えばフェノール樹脂系やシリコーン樹脂系等を用いてもよい。接着剤層8の厚さは、段差部4内に十分に入り込むことができればよく、より好ましくは段差部4の深さより0.05mm程度厚みがあればよい。ダイシングシート12は、一般的に半導体装置の製造工程で使用するものを使用することができる。例えば、塩化ビニル(PVC)やポリオレフィン(PO)等からなる基材を用いることができる。また、ダイシングシート12は予めリング状の治具で保持させてから、リッド7の片面に貼り合わせる。上記構成からなるリッド7を、予め集合基板10を覆いかつ外周部11より小さくならない大きさに準備しておき、減圧装置13内で接着剤層8を介して壁部3及び外周部11の上にリッド7を載置する。このとき、集合基板10は、ホットプレート14の上に載置する(図4)。   Next, the lid 7 in which the adhesive layer 8 is formed on one surface and the dicing sheet 12 is bonded to the opposite surface is prepared. Further, the lid 7 can be made of an organic-inorganic thin film such as a glass epoxy resin or a metal film made of an Fe—Ni alloy. The adhesive layer 8 may be a thermosetting resin in addition to an epoxy resin thermosetting resin. For example, a phenol resin or a silicone resin may be used. The thickness of the adhesive layer 8 only needs to be able to sufficiently enter the stepped portion 4, and more preferably about 0.05 mm thicker than the depth of the stepped portion 4. As the dicing sheet 12, a sheet generally used in the manufacturing process of a semiconductor device can be used. For example, a substrate made of vinyl chloride (PVC) or polyolefin (PO) can be used. Further, the dicing sheet 12 is held in advance by a ring-shaped jig and then bonded to one side of the lid 7. The lid 7 having the above-described configuration is prepared in advance so as to cover the collective substrate 10 and not to be smaller than the outer peripheral portion 11, and above the wall portion 3 and the outer peripheral portion 11 through the adhesive layer 8 in the decompression device 13. The lid 7 is placed on. At this time, the collective substrate 10 is placed on the hot plate 14 (FIG. 4).

次に、外周部11とリッド7を貼り合わせる。具体的には、まず減圧装置13内の空気を追い出し、減圧雰囲気(1.0×104Pa程度)とする。また接着剤層8の接着剤としては、流動性の少ない樹脂を選択する。一例として、ナガセケムテックス株式会社製のA2029を用いることができる。このときは、ホットプレート14を80℃に加熱して、集合基板10、接着剤層8及び全体を加熱する。接着剤層8が加熱され、軟化状態になったら、ダイシングシート12の上からローラー15を用いて、圧着させながら外周部11の上面に接着剤層8を密着させ、段差部4内に接着剤層8を入り込ませる。また、接着剤層8は、他の接着剤からなる選ばれた接着剤を用いてもよい。その場合、使用する接着剤の軟化温度に応じてホットプレート14の温度を、例えば、150℃に変更してもよい。本工程では、段差部4が外周部11の上面において、両側面側に連通しているために、ホットプレート14による集合基板10、接着剤層8及び全体の加熱の後に、減圧装置13内を減圧雰囲気としてもよい。 Next, the outer peripheral part 11 and the lid 7 are bonded together. Specifically, the air in the decompression device 13 is first expelled to create a decompressed atmosphere (about 1.0 × 10 4 Pa). Further, as the adhesive for the adhesive layer 8, a resin having low fluidity is selected. As an example, A2029 manufactured by Nagase ChemteX Corporation can be used. At this time, the hot plate 14 is heated to 80 ° C. to heat the collective substrate 10, the adhesive layer 8 and the whole. When the adhesive layer 8 is heated and softened, the adhesive layer 8 is brought into close contact with the upper surface of the outer peripheral portion 11 while being pressure-bonded using the roller 15 from above the dicing sheet 12. Layer 8 enters. Further, the adhesive layer 8 may use an adhesive selected from other adhesives. In that case, the temperature of the hot plate 14 may be changed to, for example, 150 ° C. according to the softening temperature of the adhesive to be used. In this step, since the stepped portion 4 communicates with both side surfaces on the upper surface of the outer peripheral portion 11, the inside of the decompression device 13 is heated after the heating of the collective substrate 10, the adhesive layer 8 and the whole by the hot plate 14. A reduced-pressure atmosphere may be used.

一方、先に述べた外周部11の上面の段差部4が、両側面側まで連通せずに途中まで形成されている場合は、まず減圧装置13内を減圧雰囲気としてから、接着剤層8を介して壁部3及び外周部11の上にリッド7を載置した後に、ローラー15を用いて圧着させながら、段差部4内に接着剤層8を入り込ませて貼り合わせてもよい。   On the other hand, when the stepped portion 4 on the upper surface of the outer peripheral portion 11 described above is formed partway without communicating to both side surfaces, the pressure reducing device 13 is first set in a reduced pressure atmosphere, and then the adhesive layer 8 is removed. After the lid 7 is placed on the wall 3 and the outer peripheral portion 11, the adhesive layer 8 may be inserted into the stepped portion 4 and bonded together while being pressure-bonded using the roller 15.

ローラー15を用いて、集合基板10の片側にある一辺(図面右側)の外周部11を圧着した後、ローラー15を図5の左方向へ移動させ、外周部11を圧着する(図5、6)。また図示しない別の外周部11にも圧着して、外周部11(四辺)とリッド7を隙間なく貼り合わせる。このときに、集合基板10の反り等により、壁部3の上面の段差部4内に接着剤層8が入り込まない部分があっても構わない(図6)。本工程における目的は、減圧装置13内で外周部11とリッド7を接着剤層8により接着させて、集合基板10内の中空構造部分を減圧状態にすることであるから、先述で説明した外周部11における段差部4の構造に制限はない。   After pressing the outer peripheral portion 11 on one side (right side of the drawing) on one side of the collective substrate 10 using the roller 15, the roller 15 is moved in the left direction in FIG. 5 to press the outer peripheral portion 11 (FIGS. 5 and 6). ). Moreover, it crimps | bonds also to the other outer peripheral part 11 which is not shown in figure, and the outer peripheral part 11 (four sides) and the lid 7 are bonded together without gap. At this time, there may be a portion where the adhesive layer 8 does not enter the stepped portion 4 on the upper surface of the wall portion 3 due to warpage of the collective substrate 10 or the like (FIG. 6). The purpose in this step is to bond the outer peripheral portion 11 and the lid 7 with the adhesive layer 8 in the decompression device 13 to bring the hollow structure portion in the collective substrate 10 into a decompressed state. There is no restriction | limiting in the structure of the level | step-difference part 4 in the part 11. FIG.

次に、減圧装置13内に大気を入れて常圧に戻す(図7)。このとき集合基板10内における各中空構造は、外周部11とリッド7が接着層8により接着しているので、減圧状態である。また、各中空構造はそれぞ壁部3の上面の段差部4によって連通しているため、各中空構造の圧力は同じとなっている。このような状態で常圧に戻すと、中空構造の外側は常圧であることから、その圧力差によりリッド7は中空構造側に押し込まれる。このようにすると、集合基板10の反り等によりローラー15を用いても壁部3や壁部3の上面に形成された段差部4とリッド7を接着層8を用いて密着させることができなかったところでも、接着層8は加熱により軟化状態であるので、圧力差によりリッド7と段差部4を接着させることができる。このとき外周部11の上面に形成された段差部4の長さは、接着剤層8の接着剤がパッケージ外側からの圧力差により中空構造側に押し流されない程度としておけばよい。   Next, the atmosphere is put into the decompression device 13 to return to normal pressure (FIG. 7). At this time, each hollow structure in the collective substrate 10 is in a reduced pressure state because the outer peripheral portion 11 and the lid 7 are adhered by the adhesive layer 8. Moreover, since each hollow structure is connected by the level | step-difference part 4 of the upper surface of the wall part 3, the pressure of each hollow structure is the same. When returning to normal pressure in such a state, the lid 7 is pushed into the hollow structure side due to the pressure difference because the outside of the hollow structure is at normal pressure. If it does in this way, even if it uses the roller 15 by the curvature etc. of the aggregate substrate 10, the level difference part 4 and the lid 7 which were formed in the upper surface of the wall part 3 or the wall part 3 cannot be stuck using the adhesive layer 8 Also, since the adhesive layer 8 is softened by heating, the lid 7 and the stepped portion 4 can be bonded by a pressure difference. At this time, the length of the stepped portion 4 formed on the upper surface of the outer peripheral portion 11 may be set such that the adhesive of the adhesive layer 8 is not washed away to the hollow structure side due to a pressure difference from the outside of the package.

また、先に述べた段差部4が外周部11の両側面側まで連通せずに途中まで形成されている場合は、外周部11の外側面には段差部4が存在しないので、接着剤層8の接着剤が中空構造側に押し流されることはない。この後、減圧装置13内から集合基板10を取り出す(図8)。   Further, when the stepped portion 4 described above is formed partway without being communicated to both side surfaces of the outer peripheral portion 11, the stepped portion 4 does not exist on the outer surface of the outer peripheral portion 11. The adhesive of 8 is not pushed away to the hollow structure side. Thereafter, the collective substrate 10 is taken out from the decompression device 13 (FIG. 8).

次に、ダイシング装置を用いて、水をかけながらダイシングソー16を回転させて切断させることにより個片化する(図9)。即ちダイシングシート12側を下側にして、ダイシングソー16を用いてダイシングシート12と反対側から集合基板10、外周部11または壁部3、接着剤層8及びリッド7を切断することにより、個片化された中空パッケージとすることができる。   Next, using a dicing apparatus, the dicing saw 16 is rotated and cut into pieces while applying water (FIG. 9). That is, with the dicing sheet 12 side down, the collective substrate 10, the outer peripheral portion 11 or the wall portion 3, the adhesive layer 8, and the lid 7 are cut using a dicing saw 16 from the opposite side of the dicing sheet 12. A singulated hollow package can be obtained.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、段差部4は壁部3及び外周部11一箇所につき、上面に一箇所ずつとしたが、二箇所以上設けてもよい。または、壁部3や外周部11の上面ではなく、各々が交差する角の上であっても構わない。また、段差部4の形状を凹形状としたが、凸形状、U字形状またはV字形状でもよい。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these. For example, the step portion 4 is provided on the upper surface of the wall portion 3 and the outer peripheral portion 11 at one place, but two or more steps may be provided. Or it may be on the corner | angular which each crosses instead of the upper surface of the wall part 3 or the outer peripheral part 11. FIG. Moreover, although the shape of the stepped portion 4 is a concave shape, it may be a convex shape, a U shape or a V shape.

1:チップ搭載部、
2:チップ、
3:壁部、
4:段差部、
5:ワイヤ、
6:リード、
7:リッド、
8:接着剤層、
9:バックテープ、
10:集合基板、
11:外周部、
12:ダイシングシート、
13:減圧装置、
14:ホットプレート、
15:ローラー、
16:ダイシングソー。
1: chip mounting part,
2: Chip,
3: Wall part
4: Stepped part,
5: Wire,
6: Lead,
7: Lid,
8: Adhesive layer
9: Back tape,
10: collective board,
11: outer periphery,
12: dicing sheet,
13: decompression device,
14: Hot plate
15: Roller,
16: Dicing saw.

Claims (3)

パッケージ内部にチップを搭載する中空パッケージにおいて、
チップ搭載部と、前記チップ搭載部を取り囲む壁部と、該壁部の上面に両側面側に連通する凹形状の段差部と、前記壁部の上面に貼り合わせたリッドとを備え、該リッドは、前記壁部の段差部及び上面と前記リッドとの間に充填される接着剤層により、前記壁部に隙間なく貼り合わされていることを特徴とする中空パッケージ。
In the hollow package where the chip is mounted inside the package,
A chip mounting portion; a wall portion surrounding the chip mounting portion; a concave stepped portion communicating with both side surfaces on the upper surface of the wall portion; and a lid bonded to the upper surface of the wall portion. Is a hollow package that is bonded to the wall portion without any gap by an adhesive layer filled between the step portion and the upper surface of the wall portion and the lid.
パッケージ内部にチップを搭載する中空パッケージの製造方法において、
複数のチップ搭載部と、該チップ搭載部それぞれを取り囲む壁部と、該壁部の上面に両側面側に連通する凹形状の段差部とを備えた集合基板を用意する工程と、
前記チップ搭載部それぞれに前記チップを実装する工程と、
前記壁部上にシート状のリッドを、接着剤層を介して載置し、前記壁部の段差部及び上面と前記リッドとの間に前記接着剤からなる接着剤層を充填することにより、前記リッドと前記壁部の段差部及び上面とを前記接着剤層により隙間なく貼り合わせる工程と、
ダイシングソーを用い、前記リッド、前記壁部及び前記集合基板の一部を切削除去して個片化する工程と、を含むことを特徴とする中空パッケージの製造方法。
In the manufacturing method of the hollow package in which the chip is mounted inside the package,
Preparing a collective substrate comprising a plurality of chip mounting portions, a wall portion surrounding each of the chip mounting portions, and a concave stepped portion communicating with both side surfaces on the upper surface of the wall portion;
Mounting the chip on each of the chip mounting portions;
By placing a sheet-like lid on the wall portion through an adhesive layer, and filling the adhesive layer made of the adhesive between the stepped portion and the upper surface of the wall portion and the lid, The step of bonding the lid and the stepped portion and the upper surface of the wall portion without gaps with the adhesive layer;
And a step of cutting and removing the lid, the wall portion, and a part of the collective substrate into pieces by using a dicing saw.
請求項2記載の中空パッケージの製造方法において、前記リッドと前記壁部の段差部及び上面とを前記接着剤層により隙間なく貼り合わせる工程は、減圧雰囲気下で前記壁部上にシート状の接着剤付き前記リッドを載置し、前記集合基板の少なくとも外周部に隙間なく前記リッドを貼り合わせた後常圧として、その圧力差により、前記外周部に取り囲まれた前記壁部の段差部及び上面と前記リッドとの間に前記接着剤層を充填させることを特徴とする中空パッケージの製造方法。   3. The method for manufacturing a hollow package according to claim 2, wherein the step of bonding the lid, the stepped portion and the upper surface of the wall portion without gaps with the adhesive layer is performed by adhering a sheet on the wall portion in a reduced pressure atmosphere. Steps and top surfaces of the wall part surrounded by the outer peripheral part due to the pressure difference after placing the lid with the agent and pasting the lid without gaps on at least the outer peripheral part of the collective substrate A method for producing a hollow package, wherein the adhesive layer is filled between the lid and the lid.
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