JP2503053B2 - Ｉｃモジュ―ルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はICモジュールの製造方法に関し、とくにIC
カード等に組込まれてその一部を構成するICモジュール
の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、半導体装置又は半導体素子を含む電子回路と称
して、いわゆるICモジュールに相当する装置に関して開
示された文献として下記刊行物に記載されたものがあ
る。

文献1;特開昭58-17646号公報 文献2;特開昭61-75549号公報 以下、上記文献１を引用して従来のICモジュールの構
造と製造方法を第３図〜第５図の模式図によって説明す
る。

第３図は樹脂封止半導体装置（ICモジュール）の半導
体素子取付け以前のプリント基板の模式平面図、第４図
は第３図の断面図、第５図は第４図の状態に半導体素子
を取付けワイヤボンディングしたのち樹脂封止した状態
を示す断面図である。

図において、１は絶縁基板、２はリード配線、３は半
導体素子をダイボンディングするダイボンディングパッ
ト、４は半導体素子、５は半導体素子４上の図示しない
電極とリード配線２とを結線する金属細線、７はポッテ
ィング樹脂、９はダイボンディング樹脂、10はダイボン
ディング樹脂９と同時に同じ樹脂でスクリーン印刷され
たポッティング樹脂７の流れ止めのダムである。

この製造方法はダイボンディング樹脂９およびダム10
を印刷後、半導体素子４をダイボンディングパッド３に
接着させてから適当な熱処理を行うと、各部の樹脂は硬
化する。この後、第５図に示すようにワイヤボンディン
グを実施し、ポッティング樹脂７をポッティングする。

実験の結果によれば、ダム10の厚みは20μｍ〜100μ
ｍであれば充分に流れ止めの効果をあげることがわかっ
たものである。

この文献の結果を、それ以前の枠状シート貼り付け法
に比較すると、枠状のシートが不要となり、安価なダイ
ボンディング樹脂９が使用でき、かつ枠状のシートを貼
り付ける作業が不要になる。また、スクリーン印刷法に
よりダイボンディング樹脂９の塗布と同時に流れ止め樹
脂を塗布することにより作業時間が短縮され、また、ス
クリーン印刷では印刷個所の位置決めが容易に実施でき
るため、流れ止めのダム10の基板上への印刷の位置の精
度が良いという利点を有する。

ダイボンディングおよび流れ止めに塗布する樹脂が絶
縁性のものである場合は、絶縁基板１に対する配慮は必
要としない。半導体素子４の裏面と絶縁基板１のダイボ
ンディングパッド３との間を電気的に同電位とする必要
のある場合はダイボンディング樹脂９は導電性の樹脂を
使用する。このとき、絶縁基板１に対しては特別の配慮
が必要となる。第３図においてこれを説明すると、導電
のダム10によってリード配線２がすべて短絡することに
なり電気的に機能しない。このときは絶縁基板１上のダ
ム10を塗布するべき位置にあるリード配線２上に絶縁コ
ート層（例えば、ソルダレジスト等）を設け、その上に
ダム10を形成すればよい。ダム10が絶縁物の場合におい
てもこの方法をとってもよい。

以上のようにこの装置の製造方法は、ダイボンディン
グ樹脂を塗布する際にポッティング樹脂の流れ止めのダ
ムを形成し、その後にポッティング樹脂で封止を行うよ
うになっているので、工程がきわめて簡単になる利点を
有している。

以上のほか、従来のICモジュールは基板に固着されて
いる半導体素子（IC）をＥペレット（商標：日東電工K
K）と称するシール樹脂で所定のシールエリヤに印刷枠
を形成し、その中にＥペレット又は液状シール樹脂を充
填又は溶融シールする方法によって作製されていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のICモジュールの製造方法は、ポッ
ティング樹脂の流れ止めのダムを半導体素子を搭載した
基板に形成しそのダムの内側領域をポッティング樹脂で
封止するという方法であるので、ダムをシルク印刷等の
方法で形成しなければならず、しかも１チップ毎にポッ
ティング樹脂を充填しなければならないという煩わしい
工程と、そのための工数の増加といった経済的に不満足
であるという問題があった。

この発明は上記の煩わしい工程と工数の増加という問
題点を除去するために行われたもので、とくに経済性に
優れたICモジュールの製造方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るICモジュールの製造方法は、樹脂封止
をトランスファ成形方法（トランスファモールド成形方
法ともいう）によって行うものであり、トランスファ成
形金型のゲート及びランナー部に内接するICモジュール
基板上にシルク印刷等の方法によってソルダレジストを
形成するようにしたものである。

［作用］ この発明においては、ICモジュールの樹脂封止工程に
おいて、トランスファ成形金型のゲート及びランナー部
に内接するICモジュール基板上にソルダレジストを形成
するから、封止樹脂をICモジュールを収納したトランス
ファ成形金型のキャビティに移送注入する場合、ソルダ
レジストは封止樹脂との親和性がよくないからゲート及
びランナー部に封止された樹脂が固化したときもICモジ
ュール基板表面の樹脂封止領域以外には付着しないし、
また加圧された移送中の封止樹脂がゲート及びランナー
部を通ってキャビティへスムースに流動する。

［実施例］ 以下、第１図及び第２図の模式図によってこの発明の
一実施例を説明する。

第１図はトランスファ成形方法によってICモジュール
の製造方法を説明するトランスファ成形金型（ICモジュ
ールの基板を含む）の要部断面図である。また、第２図
はガラスエポキシ基板（プリント基板）を基台として形
成されたICモジュールの樹脂封止前の状態を示す平面図
である。

はじめに、第２図によってICモジュールの構成につい
て説明する。24はこの発明の方法により製造されるICモ
ジュールであり、その基板はスルーホール37を有する外
部導出端子35とダイボンディング部38が形成されたガラ
スエポキシ基板24aが形成するプリント基板である。す
なわち、ICモジュール24は、このプリント基板24aのダ
イボンディング部38の上の図示しないダイボンディング
樹脂で固着搭載された半導体素子25の図示しない電極端
子を外部導出端子35に金属細線36でワイヤボンディング
した部分の図に示すような封止領域34を図示しない封止
樹脂で蓋うようにモールドしたものである。なお、33
は、第１図に示したトランスファ成形金型21のキャビテ
ィ26にICモジュール24を収納した状態においてゲート32
及びランナー部31にガラスエポキシ基板24aの１部が内
接するゲート・ランナー領域面39の部分に形成した例え
ば、CCR-5069（商標：アサヒ化研KK）、S-22（商標：太
陽インクKK）、SR-70G（商標：タムラ化研KK）などのソ
ルダレジスト剤からなるソルダレジストである。

また、外部導出端子35の外方には半導体素子25搭載部
の裏側に電気的に配線・導通させるスルーホール37が形
成され、図示しない外部接触端子へ電気的に導通される
ようになってプリント基板24aを形成している。そし
て、外部導出端子35、外部接触端子、スルーホール37
は、銅箔または銅メッキ等によって形成され、さらに表
面は貴金属メッキ、例えば金メッキ、銀メッキ等の金属
で表面が処理されている。

つぎに、第１図によって、トランスファ成形金型を用
いてICモジュール24の封止領域34に樹脂封止を行う方法
について説明する。

図において、トランスファ成形金型21は上下に分割す
る構成の金型であり、上金型22と下金型23とからなって
いる。まず、下金型23のキャビティ26の下側に相当する
部分の受け部26aにガラスエポキシ基板24aを、ゲート・
ランナー領域面39がゲート32及びランナー部31側に位置
するよう設置したのち、上金型22をかぶせてセットす
る。この状態でICモジュール24が上金型22と下金型23に
よってキャビティ26の部分で挟持される。ついで、トラ
ンスファ成形金型21の中央部に付設されたチャンバ28か
ら封止樹脂（以下タブレットという）29をポット27に投
入する。このようにしてポット27に投入されたタブレッ
ト29を加熱して溶融すると同時にプランジャ30を用いて
加圧することにより、タブレット29の図示しない溶融樹
脂がランナー部31を通って移送され、ゲート32を介して
キャビティ26に注入されキャビティ26に充満する。そし
て、樹脂がキャビティ26に注入されたのち、所定時間後
に樹脂が固化したとき上金型22及び下金型23を分割して
ICモジュール24を取出すことにより樹脂封止されたICモ
ジュール24が形成される。

この場合、第２図にみられるソルダレジスト33はガラ
スエポキシ基板（プリント基板の樹脂部分）24aには非
常に強力に接着し、一度硬化してしまうと化学的に安定
であるため、他の樹脂例えば封止樹脂（タブレット29の
樹脂）などにはほとんど接着しないので、ソルダレジス
ト33上に固化した樹脂はICモジュール24の取出し時、第
２図に示したの部分で容易に切り取られて、ソルダレ
ジスト33上には樹脂が堆積しないようになっている。ま
た、第２図の封止領域34はガラスエポキシ基板24aの基
板面が露出しているので、この露出部分には封止樹脂が
強力に接着して封止を行い半導体素子25を外部環境から
有効的に保護する。

ここで、以上のようなこの発明の効果を以下若干補足
して説明する。例えば、プリント基板24aにソルダレジ
スト33を形成しないまゝ、実施例の方法で樹脂封止を行
うと、ICモジュール24の表面の封止領域34以外のゲート
32及びランナー部31の部分（おもにゲートの部分）にも
樹脂が付着する。この付着したゲート32の部分の樹脂は
たとえ残ってもエアーブロー等の簡単な方法で剥離して
しまえば問題ないが、この付着樹脂は強力に付着して容
易に剥離できないのが大半である。ところが、この発明
の方法で採用したように、樹脂が注入移送される溝のゲ
ート32及びランナー部31の部分に内側で接するガラスエ
ポキシ基板24aの部分すなわち、ゲート・ランナー領域
面39にソルダレジスト33を形成しておくと、仮に樹脂が
付着しても、樹脂とソルダレジスト33とは親和性がわる
いので、エアーブローでも容易に剥離するし、あるいは
下金型23からICモジュール24を取りはずす操作のみで容
易に剥離可能である。

なお、上記の実施例では、ソルダレジスト33の形成領
域をトランスファ成形金型21のゲート32及びランナー部
31の樹脂が当接する部分のみプリント基板24aにシルク
印刷で形成したが、封止樹脂と基板の接着力が確保さ
れ、水分等の混入に問題がなければ封止領域34内及びガ
ラスエポキシ基板24aの全面に形成してもよい。封止領
域34内のどの程度までよいかというと、半導体素子25と
外部導出端子35とを電気的に接続する領域を確保した範
囲であれば問題ないけれども、あまり接着部分の面積を
小さくすると、ソルダレジストと封止樹脂の密着性がよ
くないので水分の混入経路が短くなり、また封止樹脂も
剥れやすくなるので、できる限りICモジュール表面のソ
ルダレジスト形成領域は小さい方がよい。

また、ICモジュールは個片ごとに金型に載置して樹脂
封止を行ってもいいが、一般に知られているリードフレ
ーム状に連結されたICモジュールにすることにより、前
記説明したリードフレームと同様に金型の位置出しピン
（ガイドピン）に連結ICモジュールを載置すると一度に
数個金型に載置できると同時に樹脂封止も同時に数個で
きるので、ハンドリング及び工数が容易になる利点があ
る。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したようにこの発明によれば半導体
素子をトランスファ成形方法によって封止するので、連
続的作業ができしかも多量に短時間に作業ができる。ハ
ンドリングにおいても数個連結させておくことによりセ
ット時間が短くなる。またトランスファ成形金型のゲー
ト部、及びランナー部の樹脂に当接する部分にのみICモ
ジュール基板にソルダーレジストを形成しておき、封止
樹脂の流れをよくし前記基板に封止樹脂が付着すること
を防止する方法を用いたので歩留や経済性の向上に対す
る寄与大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による製造方法の一実施例を説明する
トランスファ成形金型の要部模式断面図、第２図はこの
発明の製造方法により形成されたICモジュールの樹脂封
止前の状態を示す模式平面図、第３図は従来の樹脂封止
半導体装置の半導体素子取付前のプリント基板の模式平
面図、第４図は第３図の断面図、第５図は第４図の状態
に半導体素子を取付け、配線後樹脂封止した状態を示す
断面図である。 図において、21はトランスファ成形金型、22は上金型、
23は下金型、24はICモジュール、24aはガラスエポキシ
基板（プリント基板）、25は半導体素子、26はキャビテ
ィ、26aは受け部、27はポット、28はチャンバ、29はタ
ブレット、30はプランジャ、31はランナー部、32はゲー
ト、33はソルダレジスト、34は封止領域、35は外部導出
端子、36は金属細線、37はスルーホール、38はダイボン
ディング部、39はゲート・ランナー領域面である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板上に搭載・固着されワイヤボ
   ンディングされた半導体素子をトランスファ成形金型を
   用いて樹脂封止して形成するICモジュールの製造方法に
   おいて、 上記トランスファ成形金型のゲート及びランナー部に内
   接する部分の上記プリント基板上にソルダレジストを形
   成したのち、 このソルダレジストを有し上記半導体素子が固着されワ
   イヤボンディングされた上記プリント基板を上記トラン
   スファ成形金型のキャビティ内に収納し、 上記トランスファ形成金型のポット内に封入された樹脂
   を溶融して溶融樹脂を形成し、 上記トランスファ成形金型のプランジャを用いて上記溶
   融樹脂を加圧し上記ランナー部及びゲートを介して上記
   キャビティ内に上記溶融樹脂を移送・注入して上記半導
   体素子を樹脂封止することを特徴とするICモジュールの
   製造方法。