JP2556250B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2556250B2
JP2556250B2 JP5090067A JP9006793A JP2556250B2 JP 2556250 B2 JP2556250 B2 JP 2556250B2 JP 5090067 A JP5090067 A JP 5090067A JP 9006793 A JP9006793 A JP 9006793A JP 2556250 B2 JP2556250 B2 JP 2556250B2
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健司 末竹
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に樹脂封止型半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、TAB(テープ・オートメイテッ
ド・ボンディング)型の半導体装置は、図3に示すよう
にキャリアテープのリード2に半導体素子(以下、IC
チップという)1をボンディングした後、ICチップ1
は、トランスファモールドにより樹脂封止されていた
(例えば、特開平2−89349号公報参照)。
【0003】トランスファモールドによる樹脂封止は、
図3(a),(b)に示すように対をなす上型11aと
下型11bとからなるモールド金型11を使って行われ
ており、上型11aと下型11bとの型合せ面にリード
2が挟持され、下型11b内にICチップ1が収容さ
れ、モールド金型11のゲート部7から樹脂をモールド
金型11のキャビティ5内に注入し、その一方でモール
ド金型11のエアベント部9からキャビティ内のエア抜
きを行い、キャビティ5内に樹脂3を充填してモールド
金型11内のリード2及びICチップ1を樹脂で被覆
し、樹脂封止を行っていた。
【0004】近年、樹脂封止型のTAB半導体装置につ
いては、パッケージの厚味寸法が1mm以下の製品の開
発が熱望されている。パッケージ構造のうち、ICチッ
プ1は、電気特性やチップ裏面の研削技術の問題から薄
型化が難しく、封止する樹脂の厚味を薄くする必要があ
る。そこで、従来では、図3(a)に示すようにICチ
ップ1の裏面1aとキャビティ5の内底面5aとの間の
樹脂充填隙間寸法を僅少にしてICチップ1の裏面1a
を被覆する樹脂の厚味を薄くし、パッケージの薄型化を
図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3
(c)に示すようにICチップ1の側面1bは、キャビ
ティ5内へのゲート部7からの樹脂流れ及び上型11a
内を通してエアベント部9側から廻り込む樹脂流れに対
して垂直に切立っており、そのため、樹脂の流れがIC
チップ1の側面1bで阻害されて、樹脂がICチップ1
の裏面とキャビティ5の内底面5aとの間にスムーズに
流れ込まず、未充填不良8が発生しやすくなり、ICチ
ップ1を樹脂で完全に封止することができる製品歩留り
が低下するという問題があった。
【0006】また、特開平2−89349号公報では、
パッケージ金型11の上型11aと下型11bとの2つ
に樹脂流を分岐させることにより、樹脂の流れを改善さ
せているが、ICチップ1の側面が垂直に切立っている
ため、その側面によりICチップ1の裏面とキャビティ
内底面との間に樹脂がスムーズに流れず、未充填を完全
に解決するには至っていない。
【0007】本発明の目的は、パッケージ裏面側での樹
脂の流れ,充填性を改良し、超薄型化パッケージの未充
填不良を防止した半導体装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置は、半導体素子がトランス
ファモールドにより樹脂封止されてなる半導体装置であ
って、半導体素子は、樹脂封止時にモールド金型内に、
素子裏面とキャビティ内底面との間に僅少な樹脂の充填
隙間を残して収容されて樹脂封止されるものであり、通
過溝を有し、通過溝は、半導体素子の裏面にモールド金
型のゲート部からエアベント部側の方向に向けて設けら
れ、半導体素子の対向側面にそれぞれ開口し、封止樹脂
中に含まれるフィラーの通過を許し、素子裏面とキャビ
ティ内底面との間に残された僅少な脂充填隙間内への
樹脂の流れを円滑にするものであり、通過溝は、樹脂封
止終了時に樹脂が充填され、半導体素子の裏面は、樹脂
で被覆されたものである。
【0009】また本発明に係る半導体装置は、半導体素
子がトランスファモールドにより樹脂封止されてなる半
導体装置であって、半導体素子は、樹脂封止時にモール
ド金型内に、素子裏面とキャビティ内底面との間に僅少
な樹脂の充填空間を残して収容されて樹脂封止されるも
のであり、一対の傾斜面を有し、一対の傾斜面は、モー
ルド金型のゲート部とエアベント部とを結ぶ線上に位置
する半導体素子の対向側面を斜めに切欠いて左右対称に
形成され、素子裏面とキャビティ内底面との間に残され
僅少な脂充填隙間内への樹脂の流れを円滑にするも
のであり、半導体素子の一対の傾斜面及び裏面は、樹脂
封止終了時に樹脂で被覆されたものである。
【0010】
【作用】ICチップの裏面に、樹脂中に含まれるフィラ
ーの通過を許す通過溝を設ける、或いはICチップの側
面をICチップ裏面に向けて傾斜させた構造とすること
により、ICチップ裏面とキャビティ内底面との間に形
成される僅少な樹脂充填隙間内への樹脂の流れを円滑に
して、樹脂の未充填を防止する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
【0012】(実施例1)図1(a)は、本発明の実施
例1に係る半導体装置を示す縦断面図、(b)は、図1
(a)のA−A’線断面図である。
【0013】図1において、本発明の実施例1に係る半
導体装置は、半導体素子(以下、ICチップという)1
がトランスファモールドにより樹脂封止されたものであ
る。
【0014】ICチップ1は、キャリアテープのリード
2にバンプ4を介して接続され、樹脂封止時にモールド
金型11内に、素子裏面1aとキャビティ5の内底面5
aとの間に僅少な樹脂の充填隙間を残して収容されて樹
脂封止されるものであり、通過溝6を有している。とこ
ろで、モールド金型11では、ゲート部7から樹脂をキ
ャビティ5内に注入し、一方エアベント部9からキャビ
ティ5内のエア抜きを行い、キャビテイ5内に樹脂を充
填するものであるため、ゲート部7から下型11b間に
直接注入されてICチップ1の側面1bに当接する樹脂
の流れ、及び上型11aを通してエアベント部9側から
下型11b内に廻り込む樹脂の流れをICチップ1の裏
面1aに導くことにより、ICチップ裏面1aでの樹脂
未充填を防止することができることとなる。
【0015】そこで、通過溝6は、ICチップ1の裏面
1aにモールド金型11のゲート部7からエアベント部
9側の方向に向けて設けられ、ICチップ1の対向側面
1b,1bに開口され、封止樹脂中に含まれるフィラー
の通過を許し、ICチップ1の裏面1aとキャビティ5
の内底面5aとの間に残された樹脂の充填隙間内に樹脂
を誘導するものである。また、通過溝6は、樹脂封止終
了時に樹脂が充填され、ICチップ1の裏面1aは、樹
脂で被覆される。
【0016】通過溝6は、ICチップの製造プロセス中
に、ICチップの裏面に設けられる。すなわち、ICチ
ップ1は、ダイシング工程において、1枚のウェハから
個片に切り出されるものであり、このダイシング工程に
おいて、ウェハの裏面をハーフカットして通過溝6を形
成する。この場合、ICチップ1がモールド金型11内
にセットされた際に、通過溝6がモールド金型11のゲ
ート部7からエアベント部9側の方向に向けて位置する
ようにウェハの裏面をハーフカットする。また、通過溝
6の寸法は、その深さが0.10mm,巾が0.10m
mに設定してあるが、樹脂中のフィラーの通過を許す寸
法のものであれば、この寸法に限定されるものではな
い。
【0017】また、ICチップ1は、矩形状に切り出し
たが、この形状に限定されるものではない。
【0018】次に、本発明における半導体素子のトラン
スファモールドによる樹脂封止について説明する。図1
に示すように、モールド金型11の上型11aと下型1
1bとの型合せ面にリード2を挟持し、下型11b内に
ICチップ1を収容する。この場合、パッケージの薄型
化を図るため、ICチップ1は、モールド金型11内
に、ICチップ裏面1aとキャビティ内底面5aとの間
に僅少な樹脂の充填隙間を残して収容される。
【0019】上型11aと下型11bとの型締めを行っ
た後に、モールド金型11のゲート部7から樹脂をキャ
ビティ5内に注入し、一方モールド金型11のエアベン
ト部9からキャビティ5内のエア抜きを行い、樹脂封止
を行う。
【0020】モールド金型11のゲート部7からキャビ
ティ5内に注入された樹脂の一部は、直接下型11b内
に注入され、残りは上型11aを通してエアベント部9
側から下型11b内に廻り込んでキャビティ5内に注入
され、ゲート部7及びエアベント部9側からそれぞれ注
入された樹脂3はICチップ1の切立った側面1bに当
接する。
【0021】本発明では、ICチップ1の側面1bに通
過溝6が開口してある。そのため、流路長が短いゲート
部7側の樹脂の流れは、側面1bに開口した通過溝6に
よりICチップ裏面側に誘導され、ICチップ裏面1a
とキャビティ内底面5aとの間の僅少な樹脂の充填隙間
に樹脂が誘導される。ICチップ裏面1aとキャビティ
内底面5aとの間の樹脂充填隙間内にゲート部7側から
注入された樹脂は、エアベント部9側の樹脂が上型11
a内を通して遅れて注入されるため、ICチップ裏面1
a側の樹脂充填隙間内に存在するエアをエアベント部9
からモールド金型11の外部に強制的に追い出す。
【0022】そして、上型11aを介してエアベント部
9側から遅れて注入される樹脂は、通過溝6を介してI
Cチップ裏面1aとキャビティ内底面5aとの間に誘導
され、ゲート部7側の樹脂に合流し、この合流した樹脂
は、樹脂封止終了時点で、通過溝6内に充填され、かつ
ICチップ1の裏面1aを被覆する。このため、ICチ
ップ裏面側の未充填を防止して超薄型化パッケージの製
品歩留りを向上させることができる。
【0023】(実施例2)図2(a)は、本発明の実施
例2に係る半導体装置を示す縦断面図、図2(b)は、
図2(a)のB−B’線断面図である。
【0024】本実施例は、ICチップ1の一対の傾斜面
1c,1dを有している。一対の傾斜面1c,1dは、
モールド金型11のゲート部7とエアベント部9とを結
ぶ線上に位置するICチップ1の対向側面1b,1bを
斜めに切欠いて左右対称に形成され、ICチップ裏面1
aとキャビティ内底面との間に残された樹脂の充填隙間
内に樹脂を誘導するようになっている。ICチップ1の
一対の傾斜面1c,1dは、ダイシング工程においてI
Cチップ1の対向側面1b,1bをハーフカットして斜
めに切欠いて設けられる。
【0025】本実施例によれば、実施例1の通過溝6に
代えて、ICチップ1の対向側面1b,1bを切欠いて
傾斜させた左右対称な傾斜面1c,1dを設けているた
め、ICチップ裏面1a側への樹脂の流れ量が多くな
り、ICチップ裏面側での樹脂充填不良の発生をより小
さくすることができるという利点がある。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、樹脂封止
型半導体装置の半導体素子裏面に、樹脂封止時のモール
ド金型のゲート部からエアベント側に向けて通過溝を設
け、通過溝により封止樹脂中のフィラーの通過を許し
て、樹脂を素子裏面側にスムーズに誘導するため、素子
裏面側での樹脂未充填不良を防止することができる。
【0027】さらに、通過溝に代えて素子側面を斜めに
切欠いてモールド金型のゲート部とエアベント部とを結
ぶ線上で左右対称な傾斜面を形成するため、素子裏面へ
の樹脂の流量を増やして素子裏面側での樹脂未充填不良
の発生をより小さくすることができる。
【0028】さらに、半導体素子を接続するリードは、
モールド金型のゲート部とエアベント部とに対応する箇
所に設けられていないものであり、本発明ではモールド
金型のゲート部とエアベント部とを結ぶ線上に通過溝,
傾斜面を設けているため、モールド金型のキャビティに
注入される樹脂の注入圧を受けてリードが損傷を受ける
ことがなく、半導体素子の機能を維持して樹脂封止を行
うことができる。
【0029】また、通過溝,傾斜面は、半導体素子をウ
ェハから個片に切り出すダイシング工程において、設け
ることができ、製造工程数を増やすことなく、製造する
ことができる。
【0030】さらに、実験の結果、従来例では樹脂未充
填不良率が98%であったのに対して、実施例1の場合
には約40%に低下させることができ、実施例2の場合
には約20%に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の実施例1に係る半導体装置
を示す縦断面図、(b)は、(a)のA−A’線断面図
である。
【図2】(a)は、本発明の実施例2に係る半導体装置
を示す縦断面図、(b)は、(a)のB−B’線断面図
である。
【図3】(a)は、従来例を示す縦断面図、(b)は、
(a)のC−C’線断面図、(c)は、従来例において
樹脂未充填不良が発生する場合を説明するための縦断面
図である。
【符号の説明】
1 ICチップ(半導体素子) 1a ICチップの裏面 1b ICチップの対向側面 2 リード 3 樹脂 4 バンプ 5 キャビティ 6 通過溝 7 モールド金型のゲート部 8 未充填不良 9 モールド金型のエアベント部 10 ICチップの傾斜面 11 モールド金型 11a モールド金型の上型 11b モールド金型の下型

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子がトランスファモールドによ
    り樹脂封止されてなる半導体装置であって、 半導体素子は、樹脂封止時にモールド金型内に、素子裏
    面とキャビティ内底面との間に僅少な樹脂の充填隙間を
    残して収容されて樹脂封止されるものであり、通過溝を
    有し、 通過溝は、半導体素子の裏面にモールド金型のゲート部
    からエアベント部側の方向に向けて設けられ、半導体素
    子の対向側面にそれぞれ開口し、封止樹脂中に含まれる
    フィラーの通過を許し、素子裏面とキャビティ内底面と
    の間に残された僅少な脂充填隙間内への樹脂の流れを
    円滑にするものであり、 通過溝は、樹脂封止終了時に樹脂が充填され、半導体素
    子の裏面は、樹脂で被覆されたものであることを特徴と
    する半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体素子がトランスファモールドによ
    り樹脂封止されてなる半導体装置であって、 半導体素子は、樹脂封止時にモールド金型内に、素子裏
    面とキャビティ内底面との間に僅少な樹脂の充填空間を
    残して収容されて樹脂封止されるものであり、一対の傾
    斜面を有し、 一対の傾斜面は、モールド金型のゲート部とエアベント
    部とを結ぶ線上に位置する半導体素子の対向側面を斜め
    に切欠いて左右対称に形成され、素子裏面とキャビティ
    内底面との間に残された僅少な脂充填隙間内への樹脂
    の流れを円滑にするものであり、 半導体素子の一対の傾斜面及び裏面は、樹脂封止終了時
    に樹脂で被覆されたものであることを特徴とする半導体
    装置。
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KR100476668B1 (ko) * 1997-06-25 2006-06-13 삼성전자주식회사 공기방출구를갖는볼그리드어레이패키지용인쇄회로기판구조
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