JP3012643B1 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 樹脂バリを生じさせずに外部電極、あるいは
ダミー電極を有する半導体装置を製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 上金型２の一部に金属板６を真空吸着さ
せ、予め半導体素子４を搭載した下金型３上に、金属板
６を吸着保持させた上金型２を組合わせ、組合わされた
上、下金型２，３内に、封止用樹脂を注入し、上金型２
に吸着保持された部分を除いて金属板６の一部を半導体
素子４と共に注入樹脂と一体化し、注入樹脂の固化を待
って大部分を外部に露出させた金属板６を一体に有する
半導体装置を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を樹脂
封止する半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板上に半田ボール等の外部リードを平
面的（グリッド状）に配置した半導体装置は、ボールグ
リッドアレイ（ＢＧＡ）型の半導体装置といわれてい
る。

【０００３】ＰＧＡ型の半導体装置及びその製造方法と
して、例えば、特開平１０−１６３２５０号公報（先行
例１）には、図５に示すように、それぞれ突起部２１
ａ、２１ｂを有する上下の金型２２，２３を用い、外部
電極２４を外部に露出させて半導体素子２５を搭載した
基板２６を金型２２，２３の突起部２１ａ、２１ｂ間に
上下より挟み込んで樹脂の注入を行う方法が記載されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】先行例１の方法によれ
ば、樹脂注入時に外部電極２４が、注入樹脂で覆われる
ことはないが、上下金型２２，２３で単に挟んだだけで
あるため、半導体素子２５と突起部２１ａ、２１ｂ間に
隙間が生じ、その隙間内に封入樹脂が入り込み、製品に
樹脂バリが生ずるという問題がある。

【０００５】また、パッケージが半導体素子より大きい
場合は、パッケージ周囲にダミー端子を作ることができ
ない。

【０００６】本発明の目的は、樹脂バリを生じさせずに
外部電極、あるいはダミー電極を有する半導体装置を製
造する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による半導体装置の製造方法においては、吸
着処理と、注型処理と、脱型処理とを有し、封止用金型
を用いて半導体装置に金属板を一体形成する半導体装置
の製造方法であって、封止用金型は、上金型と、下金型
との組合せであり、吸着処理は、上金型の一部に金属板
を真空吸着させ、予め半導体素子を搭載した下金型上
に、金属板を吸着保持させた上金型を組合わせる処理で
あり、注型処理は、組合わされた上下金型内に、封止用
樹脂を注入し、上金型に吸着保持された部分を除いて金
属板の一部を半導体素子と共に注入樹脂と一体化する処
理であり、脱型処理は、注入樹脂の固化を待って大部分
を外部に露出させた金属板を一体に有する半導体装置を
上下金型内から脱型する処理である。

【０００８】また、上金型は、突起部を有し、突起部に
は、金属板を吸着保持させる真空吸着孔が開口され、吸
着処理は、上金型を下金型上に下降させ、突起部に真空
吸着された金属板を半導体素子上に押付ける処理であ
る。

【０００９】また、上金型は、突起部を有し、突起部に
は、金属板を吸着保持させる真空吸着孔が開口され、吸
着処理は、上金型を下金型上に下降させ、突起部に真空
吸着された金属板を上下金型内に注入された注入樹脂が
固化するまでの間、金属板を突起部に吸着保持させ、固
化した樹脂上に接着させる処理を含むものである。

【００１０】また、金属板は、トレイ上にセットされ、
吸着処理は、上金型をトレイ内に下降させて金属板を吸
着し、ついで下金型上に移行させる処理を含むものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって説明する。図１は、本発明の方法に用いる半導体
素子の樹脂封止用金型１を示す図である。樹脂封止用金
型１は、上金型２と、下金型３との組み合わせであり、
下金型３内には、半導体素子４を搭載したリードフレー
ム５がセットされる。

【００１２】半導体素子４上には、外部電極端子となる
金属板６、たとえば銅板が重ねられ、金属板６は、上金
型２の突起部７によって押さえられ、上金型２と、下金
型３との間に形成される空間には、封入用樹脂８が注入
される。

【００１３】本発明においては、上金型２を貫通し、突
起部７の下面に開口する真空吸着孔９を設け、この真空
吸着孔９に真空ポンプ１０を接続し、真空ポンプ１０で
真空吸着孔９内を脱気し、突起部７の下面に金属板６を
吸着保持させるものである。

【００１４】本発明において、上金型２の突起部７の径
は、約φ０．３ｍｍであり、真空吸着孔９の口径は、突
起部７の径よりやや小さい約φ０．２５ｍｍである。

【００１５】また、外部電極端子として使用する金属板
６は、径が約φ０．５ｍｍ程度の銅板である。本発明
は、封止用金型を用い、吸着処理と、注型処理と、脱型
処理とを順におこなって、半導体装置に金属板を一体形
成するものである。

【００１６】本発明において、吸着処理は、上金型２の
一部に金属板６を真空吸着させ、予め半導体素子４を搭
載した下金型３上に、金属板６を吸着保持させた上金型
２を組合わせる処理であり、注型処理は、組合わされた
上下金型２，３内に、封止用樹脂８を注入し、上金型２
に吸着保持された部分を除いて金属板６の一部を半導体
素子４と共に注入樹脂８と一体化する処理であり、脱型
処理は、注入樹脂８の固化を待って大部分を外部に露出
させた金属板６を一体に有する半導体装置を上下金型内
から脱型する処理である。

【００１７】図２において、吸着処理に先立ち、金属板
６をセットしておくためのトレイ１１を用意する。金属
板６は、予め導電性接着剤を塗布し、トレイ１１の定位
置に収容しておく。まず、金属板６をセットしたトレイ
１１の直上に上金型２を移動する。

【００１８】そして、吸着処理を開始する。吸着処理と
しては、まず、真空ポンプ１０を起動し、上金型２をト
レイ１１内に降下させ、突起部７に金属板６を真空吸着
させ、上金型２が２以上の突起部を有するときにはそれ
ぞれの突起部７に金属板６を真空吸着させる。

【００１９】次いで、突起部７に金属板６を吸着保持さ
せたまま、予め半導体素子２を搭載した下金型７上に上
金型２を移動させ、その後、下金型３上に上金型５を降
下させ、金属板６を突起部７に吸着保持させたまま、図
１に示すように金属板６を半導体素子４の定位置に圧接
する。

【００２０】上金型２と下金型３との組合わせによる封
止用金型１は、１８０℃程度の温度に保たれており、そ
の温度で金属板６に塗布された導電性接着剤が融解し、
金属板６は半導体素子２に接着される。

【００２１】そして、注型処理として、組合わされた
上、下金型２，３内に、封止用樹脂８が注入され、脱型
処理として、注入樹脂８の固化を待って、上，下金型
２，３内から脱型し、図３に示すように、外部電極とし
て大部分が封止用樹脂８の表面に露出した金属板６を一
体に有する半導体装置１２を得る。

【００２２】図４は、半導体素子４上に、外部電極端子
として金属板６を設けると共に、半導体素子４を封止す
る封止用樹脂８に、ダミー端子として金属板６ａを設け
る例である。

【００２３】この実施態様において、吸着処理は、前述
のように上金型２の一部に金属板６を真空吸着させ、予
め半導体素子４を搭載した下金型３上に、金属板６、６
ａを吸着保持させた上金型２を組合わせるとともに、上
金型２を下金型３上に下降させ、突起部７に真空吸着さ
れた金属板６を半導体素子４上に接着させると共に、あ
わせて金属板６ａを上、下金型２，３内に注入された封
止用樹脂８が固化するまでの間、金属板６、６ａを突起
部７に吸着保持させ、封止用樹脂８上に接着させる処理
を含むものである。

【００２４】この実施形態では、注型処理によって、
上、下金型２，３内に注入された封止用樹脂８の部分つ
まり、半導体素子４がない樹脂部分に金属板６ａがセッ
トされる。この例においては、チップサイズより大きい
パッケージが必要な場合に適用して、パッケージ周囲に
固定用として形成するダミー端子に利用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、封止用
金型の上金型に形成された突起部を貫通して真空吸引孔
を開口し、金属板を真空吸引により突起部に吸着させ、
金属板を吸着した突起部を半導体素子に押しつけること
によって、相互間が互いに密着し、突起部と金属板間、
および金属板と半導体素子間が封止用樹脂が侵入しない
ため、樹脂ばりが形成されることがなく、したがって、
脱型処理後、樹脂バリの除去処理は不要となる。

【００２６】また、上金型の突起部に金属板を吸着保持
したまま、金属板の下方空間に封止用樹脂を注入して、
パッケージ周囲に固定用として必要なダミー端子を容易
に形成することが出来る。

【００２７】本発明によれば、半導体素子上に金属板を
貼り付け、そこに半田ボールを形成するためチップサイ
ズのボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型半導体装置に適
用して優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す樹脂封止用金型の断
面図である。

【図２】本発明による半導体装置の製造工程における吸
着処理要領を示す図である。

【図３】本発明方法によって製造された半導体装置の一
実施形態を示す図である。

【図４】本発明方法によって製造された半導体装置の他
の実施形態を示す図である。

【図５】先行例１に示されている樹脂封止用金型の断面
図である。

【符号の説明】

１ 樹脂封止用金型 ２ 上金型 ３ 下金型 ４ 半導体素子 ５ リードフレーム ６、６ａ 金属板 ７ 突起部 ８ 樹脂 ９ 真空吸着孔 １０ 真空ポンプ １１ トレイ １２ 半導体装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着処理と、注型処理と、脱型処理とを
   有し、封止用金型を用いて半導体装置に金属板を一体形
   成する半導体装置の製造方法であって、 封止用金型は、上金型と、下金型との組合せであり、 吸着処理は、上金型の一部に金属板を真空吸着させ、予
   め半導体素子を搭載した下金型上に、金属板を吸着保持
   させた上金型を組合わせる処理であり、 注型処理は、組合わされた上下金型内に、封止用樹脂を
   注入し、上金型に吸着保持された部分を除いて金属板の
   一部を半導体素子と共に注入樹脂と一体化する処理であ
   り、 脱型処理は、注入樹脂の固化を待って大部分を外部に露
   出させた金属板を一体に有する半導体装置を上下金型内
   から脱型する処理であることを特徴とする半導体装置の
   製造方法。
2. 【請求項２】 上金型は、突起部を有し、突起部には、
   金属板を吸着保持させる真空吸着孔が開口され、 吸着処理は、上金型を下金型上に下降させ、突起部に真
   空吸着された金属板を半導体素子上に押付ける処理であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造
   方法。
3. 【請求項３】 上金型は、突起部を有し、突起部には、
   金属板を吸着保持させる真空吸着孔が開口され、 吸着処理は、上金型を下金型上に下降させ、突起部に真
   空吸着された金属板を上下金型内に注入された注入樹脂
   が固化するまでの間、金属板を突起部に吸着保持させ、
   固化した樹脂上に接着させる処理を含むものであること
   を特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 金属板は、トレイ上にセットされ、 吸着処理は、上金型をトレイ内に下降させて金属板を吸
   着し、ついで下金型上に移行させる処理を含むものであ
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装
   置の製造方法。