JP3479121B2 - Resin molding method for BGA package - Google Patents

Resin molding method for BGA package

Info

Publication number
JP3479121B2
JP3479121B2 JP18438794A JP18438794A JP3479121B2 JP 3479121 B2 JP3479121 B2 JP 3479121B2 JP 18438794 A JP18438794 A JP 18438794A JP 18438794 A JP18438794 A JP 18438794A JP 3479121 B2 JP3479121 B2 JP 3479121B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
mold
cavity
substrate
heat dissipation
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18438794A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0851168A (en
Inventor
文夫 宮島
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.)
Apic Yamada Corp
Original Assignee
Apic Yamada 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 Apic Yamada Corp filed Critical Apic Yamada Corp
Priority to JP18438794A priority Critical patent/JP3479121B2/en
Publication of JPH0851168A publication Critical patent/JPH0851168A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3479121B2 publication Critical patent/JP3479121B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はBGAパッケージの樹脂
モールド方法に関する。
The present invention relates to a resin for BGA package .
Regarding the molding method .

【0002】[0002]

【従来の技術】図13はBGAパッケージの従来例の構
成を示す。図のようにBGAパッケージは基板5の上面
に半導体チップ6を搭載し、片面樹脂モールドして成
る。このようなBGAパッケージを製造する場合、通常
は、基板5に半導体チップ6を搭載し、基板5の片面を
樹脂モールドした後、基板5の下面にはんだボール7を
接合して製品とする。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows the configuration of a conventional BGA package. As shown in the figure, the BGA package is formed by mounting the semiconductor chip 6 on the upper surface of the substrate 5 and molding the resin on one side. When manufacturing such a BGA package, usually, the semiconductor chip 6 is mounted on the substrate 5, one surface of the substrate 5 is resin-molded, and then the solder balls 7 are bonded to the lower surface of the substrate 5 to obtain a product.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のBG
AパッケージはQFP等に比べて熱放散性に劣ることが
問題になっている。これは、QFP等の金属のリードフ
レームを用いたパッケージではリードフレーム部分から
熱放散できるのに対して、BGAパッケージの場合は基
板が絶縁体であることから基板からの熱放散性が低いこ
とによる。また、BGAパッケージの場合はパッケージ
サイズに対し搭載される半導体チップの占める面積が大
きく、半導体チップの発熱量に見合う熱放散が得られな
いこと、また、BGAパッケージは基板の片面のみ樹脂
モールドするからQFPに比べると樹脂モールド部分の
表面積が25%程度以下に減少して放熱が制限されるこ
とによる。
By the way, the conventional BG
The problem is that the A package is inferior in heat dissipation to QFP and the like. This is because a package using a metal lead frame such as QFP can dissipate heat from the lead frame portion, whereas a BGA package has low heat dissipation from the substrate because the substrate is an insulator. . Further, in the case of a BGA package, the area occupied by the mounted semiconductor chip is large relative to the package size, heat dissipation commensurate with the amount of heat generated by the semiconductor chip cannot be obtained, and the BGA package is resin-molded on only one side of the substrate. This is because the surface area of the resin mold portion is reduced to about 25% or less as compared with QFP, and heat radiation is limited.

【0004】また、別の問題として、BGAパッケージ
は図13に示すように基板5の片面のみ樹脂モールドす
ることと基板5の全面積に対する樹脂モールド範囲が占
める面積が大きいことから、モールド樹脂がシュリンク
した際に基板が反ることが問題になる。本発明は、これ
ら問題点を解消すべくなされたものであり、従来のBG
Aパッケージでの熱放散性の問題を解消するとともにB
GAパッケージの反りを好適に防止することができる製
品を提供すること、及びこれらの製品を好適に製造する
ことができるモールド金型を提供することを目的とす
る。
Another problem is that the BGA package is resin-molded on only one side of the substrate 5 as shown in FIG. The problem is that the substrate warps when it is done. The present invention has been made in order to solve these problems, and the conventional BG
Along with solving the problem of heat dissipation in A package, B
An object of the present invention is to provide a product capable of suitably preventing the warpage of a GA package, and to provide a molding die capable of suitably manufacturing these products.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、半導体チップが
搭載された基板をセットする下型と、半導体チップを樹
脂封止するキャビティ凹部が設けられた上型とを備えた
モールド金型を使用し、前記キャビティ凹部の内面に放
熱板を配置し、下型と上型とで基板をクランプしてキャ
ビティに樹脂を充填することにより、半導体チップ
された基板の片面樹脂モールドされ、モールド樹脂
の前記基板に対向する外表面に外面を露出させて放熱板
が一体に樹脂成形されたBGAパッケージを得るBGA
パッケージの樹脂モールド方法において、前記キャビテ
ィ凹部の前記放熱板を配置する内面が凹面形状に形成さ
れた上型を使用し、前記下型に半導体チップが搭載され
た基板をセットし、前記上型の前記キャビティ凹部の前
記基板に対向する凹面に前記放熱板を吸着支持し、前記
下型と上型とで基板をクランプして、溶融樹脂をキャビ
ティに圧送することにより、前記放熱板が前記キャビテ
ィ凹部の内面の形状にあわせた反り形状となるようにキ
ャビティに樹脂を充填した後、樹脂充填後の樹脂が硬化
反応する際のシュリンクにより放熱板が平坦面に復帰す
るよう樹脂成形することを特徴とする。また、キャビテ
ィ凹部の凹面に真空吸引機構に連絡され、放熱板を
記凹面に吸着支持する吸着孔が設けられた上型を用いる
ことを特徴とする。また、前記下型および/または上型
キャビティの周囲に、パッケージの周辺部分からの熱
伝導を抑制する断熱溝を設けられているモールド金型を
使用することを特徴とする。これによってキャビティ内
に充填された樹脂をキャビティの中心部から先に硬化さ
せるようにすることができる。また、金型ランナーおよ
び/またはゲートの近傍に金型ランナーあるいはゲー
ト内の樹脂に対する熱伝導をキャビティに充填された樹
脂に対するよりも抑制する断熱溝を設けたモールド金型
を使用することを特徴とする。これによって金型ランナ
ーおよび/またはゲートからキャビティへの樹脂の充填
性を向上させることができる。
The present invention has the following constitution in order to achieve the above object. That is, the semiconductor chip
A lower die that sets the mounted board and a semiconductor chip
An upper mold provided with a cavity recess for oil sealing
Using a molding die, leave it on the inner surface of the cavity recess.
Place the hot plate and clamp the substrate with the lower and upper molds.
By filling a resin into Activity, one surface of the substrate on which the semiconductor chip is mounting tower <br/> is resin-molded, to expose the outer surface to the outer surface facing the substrate of the molding resin heat sink resin integrally BGA obtain a shaped B GA package
In the resin molding method of a package, the cavitation
The inner surface of the recess where the heat sink is placed is formed in a concave shape.
The upper die is used, and the semiconductor chip is mounted on the lower die.
Set the substrate and place it in front of the cavity recess of the upper mold.
The heat dissipation plate is adsorbed and supported on the concave surface facing the substrate,
Clamp the substrate with the lower mold and the upper mold to
The heat sink to the cavities.
B. Make sure that the warp shape matches the shape of the inner surface of the recess.
After the cavity is filled with resin, the resin after resin filling is cured
The heat sink returns to a flat surface due to shrinking when reacting
It is characterized by resin molding. Further, the concave surface of the cavity recess, is communicated to a vacuum suction mechanism, before the heat dissipation plate
It is characterized in that an upper mold having a suction hole for suction-supporting the concave surface is used . Also, the lower mold and / or the upper mold
Of the periphery of the cavity, the heat from the peripheral portion of the package
A mold that has a heat insulating groove that suppresses conduction
It is characterized by being used . Inside the cavity
The resin filled in the cavity can be cured first from the center of the cavity . In the vicinity of the mold runners and / or gates, molding die provided with a thermal insulation grooves to inhibit than the thermal conductivity to the resin mold runner or the gate to the resin filled in the cavitation I
Is used . This allows the mold runner
Resin from the gate and / or gate to the cavity
It is possible to improve the sex.

【0006】[0006]

【作用】本発明に係るBGAパッケージの樹脂モールド
方法は、基板と放熱板とを一体的に樹脂モールドするこ
とによって、熱放散性の優れたBGAパッケージを得る
ことを可能にするものである樹脂モールドする際に放
熱板を配置するキャビティ凹部の内面が凹面に形成され
た上型を使用し、樹脂充填時にはキャビティ凹部の内面
の形状にあわせた反り形状とし、樹脂の供給量と樹脂の
硬化反応による樹脂のシュリンク量を等しくすることに
よって、樹脂硬化後に放熱板が平坦面となるように樹脂
モールドすることができる。これによって、パッケージ
の反り等の変形を有効に防止することが可能になる。ま
た、放熱板からの熱伝導によってキャビティの中央部か
ら先に樹脂硬化することによって変形を防止して信頼性
の高い製品を製造することができる。
Function : Resin mold of BGA package according to the present invention
The method is to integrally mold the substrate and heat sink with resin.
The above makes it possible to obtain a BGA package having excellent heat dissipation. Release when resin molding
The inner surface of the cavity recess where the heat plate is placed is formed into a concave surface.
The upper surface of the cavity is
The warp shape matches the shape of the
To make the amount of resin shrinkage due to the curing reaction equal
Therefore, after the resin cures, the resin should be
Can be molded. This makes it possible to effectively prevent deformation such as warpage of the package . Further , the resin is hardened first from the central portion of the cavity by heat conduction from the heat dissipation plate, so that deformation can be prevented and a highly reliable product can be manufactured.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。本発明に係るBGAパッケージ
は基板の片面を樹脂封止する際に同時に放熱板を一体に
樹脂成形して成ることを特徴とする。図1は本発明に係
るBGAパッケージの製造に用いるモールド金型の構成
を示す説明図である。図は半導体チップ10を搭載した
基板12を放熱板14とともにモールド金型のキャビテ
ィ16内にセットした状態を示す。同図で18はポッ
ト、20はプランジャー、22はポット18とキャビテ
ィ16とを連絡する金型ランナーおよびゲートである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The BGA package according to the present invention is characterized in that a heat dissipation plate is integrally resin-molded at the same time when one surface of the substrate is resin-sealed. FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of a molding die used for manufacturing the BGA package according to the present invention. The figure shows a state in which the substrate 12 on which the semiconductor chip 10 is mounted is set together with the heat sink 14 in the cavity 16 of the molding die. In the figure, 18 is a pot, 20 is a plunger, and 22 is a mold runner and a gate that connect the pot 18 and the cavity 16.

【0008】下型24には基板12を所定位置にセット
するためのセット部を設け、半導体チップ10を樹脂封
止するキャビティ凹部を設けた上型26と下型24とで
基板12をクランプし、キャビティ16内に樹脂充填す
ることによって樹脂成形する。下型24には基板12を
吸着支持する吸着溝25を設ける。吸着溝25は真空吸
引機構に連絡する。また、上型26のキャビティ凹部に
はその凹面のほぼ中央部に吸着孔28を設け、吸着孔2
8を真空吸引機構に連絡して放熱板14をキャビティ凹
部の内面に吸着可能とする。
The lower die 24 is provided with a set portion for setting the substrate 12 at a predetermined position, and the substrate 12 is clamped by the upper die 26 and the lower die 24 which are provided with cavity recesses for resin-sealing the semiconductor chip 10. The resin is molded by filling the cavity 16 with resin. The lower mold 24 is provided with a suction groove 25 for supporting the substrate 12 by suction. The suction groove 25 communicates with the vacuum suction mechanism. In addition, a suction hole 28 is provided in the cavity concave portion of the upper mold 26 at approximately the center of the concave surface.
8 is connected to a vacuum suction mechanism so that the heat dissipation plate 14 can be adsorbed to the inner surface of the cavity recess.

【0009】本実施例では図1に示すように上型26に
設けるキャビティ凹部の内面を中央部が膨らんだ凹面形
状に形成する。このようにキャビティ16を厚み方向に
見て、中央部を厚くし周辺を薄くするのは樹脂成形時の
樹脂シュリンクによって生じる基板12の反りをできる
だけ小さくするためである。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the inner surface of the cavity recess provided in the upper mold 26 is formed in a concave shape with a bulged central portion. When the cavity 16 is viewed in the thickness direction, the central portion is made thicker and the periphery is made thinner in order to minimize warpage of the substrate 12 caused by the resin shrinkage at the time of resin molding.

【0010】また、下型24および上型26にはカル周
辺の熱伝導を抑制する断熱溝30、およびパッケージ周
辺部分の熱伝導を抑制する断熱溝32、ゲート部分の熱
伝導を抑制する断熱溝34を設ける。図2にこれら断熱
溝30、32の平面配置を示す。これらの断熱溝30、
32、34は金型内に空隙を設けることによって樹脂充
填の際に溶融樹脂に作用する熱伝導を抑制し、熱硬化性
樹脂の硬化を抑えて好適な樹脂成形ができるようにする
ことを目的とする。
Further, the lower mold 24 and the upper mold 26 have a heat insulating groove 30 for suppressing heat conduction around the cull, a heat insulating groove 32 for suppressing heat conduction around the package, and a heat insulating groove for suppressing heat conduction around the gate portion. 34 is provided. FIG. 2 shows a planar arrangement of these heat insulating grooves 30 and 32. These heat insulation grooves 30,
The purpose of 32 and 34 is to provide a void in the mold so as to suppress heat conduction acting on the molten resin at the time of filling the resin and suppress hardening of the thermosetting resin to enable suitable resin molding. And

【0011】図3〜図6は上記モールド金型を用いてB
GAパッケージを樹脂モールドする様子を示す。図3は
モールド金型を型開きした状態で下型24に基板12を
セットし、上型26に放熱板14をセットした状態であ
る。基板12は吸着溝25によってキャビティ凹部に吸
着支持し、放熱板14は吸着孔28によって上型26の
キャビティ凹部内面に吸着支持する。ポット18には樹
脂タブレット40を投入する。
3 to 6 show B using the above mold.
It shows how a GA package is resin-molded. FIG. 3 shows a state in which the substrate 12 is set in the lower mold 24 and the heat sink 14 is set in the upper mold 26 in a state where the mold die is opened. The substrate 12 is suction-supported in the cavity recess by the suction groove 25, and the heat dissipation plate 14 is suction-supported in the cavity recess inner surface of the upper mold 26 by the suction hole 28. A resin tablet 40 is put into the pot 18.

【0012】次いで、基板12を下型24と上型26と
でクランプし、溶融樹脂をプランジャー20でキャビテ
ィ内へ圧送する。図4はプランジャー20で溶融樹脂4
2をキャビティに樹脂充填している様子を示す。実施例
のモールド金型はキャビティの中央部から先に樹脂硬化
させるため放熱板14の内面に突起部を設けて半導体チ
ップ10の表面と放熱板14との間隔を狭くし、この間
の樹脂容量を小さくするとともに放熱板14から熱伝導
しやすくして樹脂硬化を促進させるようにする。これに
よって、パッケージ内の中央部から樹脂硬化が進み、樹
脂シュリンクによる影響を抑えることができる。
Next, the substrate 12 is clamped by the lower mold 24 and the upper mold 26, and the molten resin is pumped into the cavity by the plunger 20. Figure 4 shows the plunger 20 with molten resin 4
2 shows a state in which the cavity is filled with resin. In the molding die of the embodiment, since the resin is hardened first from the center of the cavity, a protrusion is provided on the inner surface of the heat dissipation plate 14 to reduce the distance between the surface of the semiconductor chip 10 and the heat dissipation plate 14, and the resin capacity between them is reduced. The resin is made small and heat is easily conducted from the heat dissipation plate 14 so as to accelerate the resin curing. As a result, the hardening of the resin proceeds from the center of the package, and the influence of the resin shrink can be suppressed.

【0013】断熱溝30、32、34は金型ランナー部
分、パッケージの周囲部分、ゲート部分での熱伝導を抑
制するように作用し、金型ランナーやパッケージの周囲
部分での樹脂硬化が遅れるようにする。なお、断熱溝に
よる熱伝導は溝幅や溝の深さを変えることによって適宜
制御することができる。たとえば、断熱溝の深さが浅い
方が深い場合よりも熱伝導が良好になるから樹脂硬化を
促進させることができる。パッケージの周囲部分に設け
た断熱溝32はパッケージの中心部分から樹脂硬化を促
進させ、樹脂シュリンクの作用を抑制することを目的と
している。
The heat insulating grooves 30, 32, and 34 act to suppress heat conduction in the mold runner portion, the package peripheral portion, and the gate portion, so that the resin hardening in the mold runner and the package peripheral portion is delayed. To The heat conduction by the heat insulating groove can be appropriately controlled by changing the groove width and the groove depth. For example, when the depth of the heat insulating groove is shallower than that in the case where the depth is deep, the heat conduction becomes better, so that the resin hardening can be accelerated. The heat insulating groove 32 provided in the peripheral portion of the package is intended to accelerate the resin curing from the central portion of the package and suppress the action of the resin shrink.

【0014】ゲート近傍部分ではゲートの上下左右に断
熱溝34を巡らせ、熱伝導を抑えてゲート部分での硬化
が遅れるようにする。これは、キャビティ内への樹脂充
填がほぼ終了し、キャビティ内で樹脂硬化がはじまった
後も、プランジャー20で樹脂圧をかけて樹脂を圧送す
ることを可能にし、良好な樹脂成形ができるようにする
ためである。図5はキャビティ内への樹脂充填がほぼ終
了し、プランジャー20で樹脂圧をかけながら樹脂成形
している状態を示す。
In the vicinity of the gate, adiabatic grooves 34 are provided in the upper, lower, left and right sides of the gate to suppress heat conduction and delay hardening at the gate. This allows the resin to be pressure-fed by the plunger 20 even after the filling of the resin in the cavity is almost completed and the hardening of the resin in the cavity has started, so that good resin molding can be performed. This is because FIG. 5 shows a state in which resin filling into the cavity is almost completed and resin molding is performed while applying resin pressure by the plunger 20.

【0015】なお、金型内には金型を加熱するためのヒ
ータを設置するが、ポットあるいは金型ランナー近傍に
設けるヒータを、樹脂タブレット40を投入した際には
100%通電させて樹脂タブレット40を早く溶融さ
せ、樹脂タブレット40が溶融した後は金型ランナーあ
るいはゲート部分での樹脂硬化を抑制するため通電を抑
制し、また、キャビティへの樹脂充填が完了してゲート
が閉塞した後は、再度通電を増大させて樹脂硬化を速め
るように制御する方法も有効である。
Although a heater for heating the die is installed in the die, the heater provided near the pot or the die runner is energized to 100% when the resin tablet 40 is charged. 40 is quickly melted, and after the resin tablet 40 is melted, current is suppressed to suppress resin hardening in the mold runner or gate portion, and after the resin is completely filled in the cavity and the gate is closed, It is also effective to re-energize again and control so as to accelerate the resin curing.

【0016】前述したように実施例では上型26のキャ
ビティ凹部の内面を凹面形状にしているから、樹脂充填
時には放熱板14は樹脂圧によって上に反った形状とな
るが(図4)、樹脂硬化の際の樹脂シュリンクによって
図5に示すように平坦面に復帰する。このように放熱板
14を反り形状にして樹脂充填する方法は、過供給され
た樹脂量を樹脂の硬化反応による樹脂シュリンク量に等
しくさせることによって、樹脂モールド後に放熱板14
を平坦面にすることができてパッケージの反りを防止す
ることが可能になる。
As described above, in the embodiment, the inner surface of the cavity concave portion of the upper die 26 has a concave shape. Therefore, when the resin is filled, the heat dissipation plate 14 is warped upward due to the resin pressure (FIG. 4). As shown in FIG. 5, the resin shrinks back to a flat surface when it is cured. As described above, in the method of filling the heat sink 14 with the warped shape and filling the resin, the amount of the excessively supplied resin is made equal to the amount of the resin shrink due to the curing reaction of the resin, so that the heat sink 14 after the resin molding is performed.
Can be made a flat surface, and it becomes possible to prevent warping of the package.

【0017】樹脂成形後は金型内から成形品を取り出
し、成形品ランナー44等の不要樹脂部分を除去して製
品とする(図6)。樹脂モールド製品は基板12の片面
がモールド樹脂46によって樹脂モールドされ、モール
ド樹脂46の外面に放熱板14の外面が露出して樹脂成
形された製品となる。この成形品はモールド樹脂46と
一体に放熱板14を樹脂成形したことによって、放熱板
14による放熱効果によりパッケージの熱放散性を有効
に向上させることが可能になる。また、放熱板14を一
体成形したことによってパッケージの反り等の変形を放
熱板14によって防止することができ基板12の平坦性
を得ることが可能になる。
After the resin is molded, the molded product is taken out of the mold and unnecessary resin portions such as the molded product runner 44 are removed to obtain a product (FIG. 6). The resin-molded product is a resin-molded product in which one surface of the substrate 12 is resin-molded with the molding resin 46 and the outer surface of the heat dissipation plate 14 is exposed on the outer surface of the molding resin 46. In this molded product, the heat dissipation plate 14 is integrally resin-molded with the molding resin 46, so that the heat dissipation performance of the package can be effectively improved by the heat dissipation effect of the heat dissipation plate 14. Further, since the heat dissipation plate 14 is integrally molded, the heat dissipation plate 14 can prevent deformation such as warpage of the package, and the flatness of the substrate 12 can be obtained.

【0018】本実施例のモールド金型では放熱板14を
基板12と一体成形するため、モールド金型のキャビテ
ィ内に放熱板14をセットして樹脂モールドする。この
ため、上記実施例ではキャビティ内面に放熱板14を真
空吸着して樹脂モールドしたが、放熱板14をキャビテ
ィ内にセットして樹脂モールドする場合は、放熱板14
の外面に樹脂の薄ばりが生じることが問題になることが
ある。図7〜9は樹脂ばりが生じないようにして樹脂モ
ールドする金型の構成例を示す。
In the molding die of this embodiment, since the heat dissipation plate 14 is integrally formed with the substrate 12, the heat dissipation plate 14 is set in the cavity of the molding die and resin-molded. Therefore, in the above-described embodiment, the heat dissipation plate 14 is vacuum-sucked on the inner surface of the cavity and resin-molded. However, when the heat dissipation plate 14 is set in the cavity and resin-molded, the heat dissipation plate 14 is used.
There may be a problem that a thin flash of resin occurs on the outer surface of the. 7 to 9 show a structural example of a metal mold for resin-molding so that resin burrs do not occur.

【0019】図7(b) はキャビティ凹部の内面に放熱板
14を真空吸着支持した様子、図7(a) はその部分拡大
図である。この金型はキャビティ凹部の内面で放熱板1
4の周縁部近傍に当接する部位に段差50を設けて放熱
板14の周縁部の外面とキャビティ凹部内面との間に空
隙を設けて樹脂トラップ部52を構成した例である。こ
の樹脂トラップ部52は樹脂充填した際に溶融樹脂を放
熱板14の外面に若干入り込ませ、樹脂トラップ部52
部分で樹脂を硬化させることによってそれ以上放熱板1
4上に樹脂を入り込ませないようにすることによって薄
ばりの発生を防止する。樹脂トラップ部52の空隙部分
は0〜0.2mm、好適には0.05〜0.2mm程度であ
る。28aは放熱板14を真空吸着支持するための吸着
溝である。
FIG. 7 (b) is a state in which the heat dissipation plate 14 is vacuum suction-supported on the inner surface of the cavity recess, and FIG. 7 (a) is a partially enlarged view thereof. This mold has a heat sink 1 on the inner surface of the cavity recess.
4 is an example in which the resin trap portion 52 is configured by providing a step 50 at a portion abutting the vicinity of the peripheral edge of 4 and providing a gap between the outer surface of the peripheral edge of the heat dissipation plate 14 and the inner surface of the cavity recess. The resin trap portion 52 allows the molten resin to slightly enter the outer surface of the heat dissipation plate 14 when the resin is filled.
Heat sink 1 more by hardening the resin in the part
The occurrence of light flash is prevented by preventing the resin from getting into the upper part of 4. The void portion of the resin trap portion 52 is 0 to 0.2 mm, preferably about 0.05 to 0.2 mm. Reference numeral 28a is a suction groove for vacuum suction supporting the heat dissipation plate 14.

【0020】図8はキャビティ凹部の内面に放熱板14
をセットするセット凹部50aを設け、セット凹部50
aの壁面と放熱板14の側面との間に樹脂トラップ部5
4として空隙を設けて樹脂モールドするように構成した
例である。この例では樹脂モールドの際に樹脂トラップ
部54に充填された樹脂が硬化して放熱板14の外面に
樹脂が回り込むことを防止する。なお、樹脂トラップ部
54は断面V字状に形成して抜きテーパ角を設けてい
る。
FIG. 8 shows a heat sink 14 on the inner surface of the cavity recess.
A set recess 50a for setting the
The resin trap portion 5 is provided between the wall surface of a and the side surface of the heat dissipation plate 14.
4 is an example in which a space is provided and resin molding is performed. In this example, it is prevented that the resin filled in the resin trap portion 54 is cured during resin molding and the resin is prevented from flowing around the outer surface of the heat dissipation plate 14. The resin trap portion 54 has a V-shaped cross section and is provided with a draft taper angle.

【0021】図9に示す実施例はパッケージの外面のほ
ぼ全域に放熱板14を露出させて樹脂モールドする実施
例である。この場合は、キャビティ凹部の内面で放熱板
14を配置する面の寸法、形状を放熱板14とほぼ一致
させ、放熱板14の側面とキャビティ凹部の側面との間
に若干空隙が生じるようにして樹脂モールドする。本実
施例の場合はこの空隙部が樹脂トラップとして作用し、
放熱板14の外面へ樹脂が回り込むことを防止して樹脂
モールドすることができる。また、図9(a) はプレス抜
き加工によって作成した放熱板14の破断面側を露出面
側にして樹脂モールドする例を示す。このように破断面
側を外側にして樹脂モールドした場合は、破断面部分が
逆テーパ状に形成されることから放熱板14がモールド
樹脂から剥離しにくくなるという利点がある。
The embodiment shown in FIG. 9 is an embodiment in which the heat dissipation plate 14 is exposed on almost the entire outer surface of the package and resin molding is performed. In this case, the size and shape of the surface on which the heat dissipation plate 14 is arranged on the inner surface of the cavity recess are made to be substantially the same as those of the heat dissipation plate 14, and a slight gap is formed between the side surface of the heat dissipation plate 14 and the side surface of the cavity recess. Mold with resin. In the case of this embodiment, this void acts as a resin trap,
The resin can be molded by preventing the resin from flowing to the outer surface of the heat dissipation plate 14. Further, FIG. 9A shows an example of resin molding in which the fracture surface side of the heat dissipation plate 14 formed by press punching is made the exposed surface side. In this way, when the resin is molded with the fracture surface side being the outside, the fracture surface portion is formed in an inverse taper shape, so that there is an advantage that the heat dissipation plate 14 is less likely to be separated from the molding resin.

【0022】上記各実施例のモールド金型では上型26
に設けたキャビティ凹部内に放熱板14を配置して樹脂
モールドすることを特徴とするが、その場合にキャビテ
ィの中央部から先に樹脂硬化させるようにするため半導
体チップ10と放熱板14との間隔を狭めて樹脂容量を
小さくし、中央部分で熱伝導がより促進させるようにし
た。図10、11、12はこの放熱板付きのBGAパッ
ケージに好適に使用できる放熱板14の例を示す。
In the molding die of each of the above embodiments, the upper die 26
It is characterized in that the heat dissipation plate 14 is arranged in the cavity concave portion provided in the resin mold, and in this case, in order to cure the resin first from the center of the cavity, the semiconductor chip 10 and the heat dissipation plate 14 are combined. The space was narrowed to reduce the resin capacity, and heat conduction was further promoted in the central portion. 10, 11 and 12 show examples of the heat dissipation plate 14 which can be preferably used in the BGA package with the heat dissipation plate.

【0023】図10に示す放熱板14は半導体チップ1
0に対向する内面の中央部に段差状の突部14aを設け
た例である。図1に示すように半導体チップ10はその
外縁部で基板12とボンディングするからボンディング
ワイヤに干渉しないよう内側に平坦状に突部14aを設
ける。図11に示す放熱板14は突部14aが山状に突
出するように設けた例、図12に示す放熱板14は図1
0に示す実施例で突部14aの対角線方向に溝を設けた
例である。図11、12に示す放熱板14によれば樹脂
モールドの際に半導体チップ10と放熱板14との隙間
部分に樹脂を注入しやすくし、エアを抜きやすくするこ
とができるという利点がある。
The heat sink 14 shown in FIG. 10 is a semiconductor chip 1.
This is an example in which a stepped protrusion 14a is provided at the center of the inner surface facing 0. As shown in FIG. 1, since the semiconductor chip 10 is bonded to the substrate 12 at its outer edge portion, the protrusion 14a is provided in a flat shape inside so as not to interfere with the bonding wire. The heat dissipation plate 14 shown in FIG. 11 is an example in which the protrusion 14a is provided so as to project in a mountain shape, and the heat dissipation plate 14 shown in FIG.
In the embodiment shown in FIG. 0, the groove is provided in the diagonal direction of the protrusion 14a. According to the heat dissipation plate 14 shown in FIGS. 11 and 12, there is an advantage that the resin can be easily injected into the gap portion between the semiconductor chip 10 and the heat dissipation plate 14 during the resin molding, and air can be easily removed.

【0024】放熱板14に設ける突部14aは半導体チ
ップ10との間で挟む樹脂容量を小さくし、これによっ
て樹脂硬化を促進させるためのものであるから、突部1
4aのデザインはもちろん上記例に限定されるものでは
ない。たとえば、小突起を多数設ける方法や線状に複数
個の突起を設けるといった方法も可能である。なお、こ
れら放熱板14はプレス抜き加工によって容易に製造で
き、製造コストがかからない点でも有用である。
The protrusion 14a provided on the heat dissipation plate 14 is for reducing the resin capacity sandwiched between the semiconductor chip 10 and the resin, thereby promoting resin curing.
Of course, the design of 4a is not limited to the above example. For example, a method of providing a large number of small protrusions or a method of providing a plurality of linear protrusions is possible. It should be noted that these heat dissipation plates 14 can be easily manufactured by press punching and are also useful in that they do not require manufacturing cost.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明に係るBGAパッケージの樹脂モ
ールド方法によれば、上述したように、基板と放熱板と
を一体に樹脂モールドして成るBGAパッケージを得る
ことができ、パッケージの熱放散性を向上させること
より熱放散性の優れた製品として提供することができ
る。また、パッケージの反りを防止し、信頼性の高いB
GAパッケージを容易にかつ確実に製造することができ
る等の著効を奏する。
EFFECT OF THE INVENTION The resin module of the BGA package according to the present invention.
According to the yield method , as described above, the BGA package is obtained by integrally molding the substrate and the heat sink with resin.
It can, in this to improve the heat dissipation of the package
It can be provided as a product having more excellent heat dissipation. Further, to prevent warpage of the package, reliable B
The GA package exhibits remarkable effects such as can be and reliably manufactured easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】モールド金型の一実施例の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an embodiment of a molding die.

【図2】モールド金型の断熱溝の配置例を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement example of heat insulating grooves of a molding die.

【図3】モールド金型によってBGAパッケージを樹脂
モールドする方法を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a method of resin-molding a BGA package with a molding die.

【図4】モールド金型によってBGAパッケージを樹脂
モールドする方法を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method of resin-molding a BGA package with a molding die.

【図5】モールド金型によってBGAパッケージを樹脂
モールドする方法を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of resin-molding a BGA package with a molding die.

【図6】モールド金型によってBGAパッケージを樹脂
モールドする方法を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of resin-molding a BGA package with a molding die.

【図7】モールド金型に放熱板をセットする例を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of setting a heat dissipation plate on a molding die.

【図8】モールド金型に放熱板をセットする例を示す説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of setting a heat dissipation plate on a molding die.

【図9】モールド金型に放熱板をセットする例を示す説
明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of setting a heat dissipation plate on a molding die.

【図10】放熱板の例を示す平面図及び側面図である。FIG. 10 is a plan view and a side view showing an example of a heat dissipation plate.

【図11】放熱板の例を示す平面図及び側面図である。FIG. 11 is a plan view and a side view showing an example of a heat dissipation plate.

【図12】放熱板の例を示す平面図及び側面図である。FIG. 12 is a plan view and a side view showing an example of a heat dissipation plate.

【図13】BGAパッケージの従来例について一部破断
して示す斜視図である。
FIG. 13 is a partially cutaway perspective view showing a conventional example of a BGA package.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体チップ 12 基板 14 放熱板 14a 突部 16 キャビティ 24 下型 25 吸着溝 26 上型 28 吸着孔 28a 吸着溝 30、32、34 断熱溝 40 樹脂タブレット 42 溶融樹脂 46 モールド樹脂 50 段差 52、54 樹脂トラップ部 10 semiconductor chips 12 substrates 14 Heat sink 14a protrusion 16 cavities 24 Lower mold 25 suction groove 26 Upper mold 28 Adsorption hole 28a suction groove 30, 32, 34 Insulation groove 40 resin tablets 42 Molten resin 46 Mold resin 50 steps 52, 54 Resin trap section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 - 23/15 H01L 21/56 H01L 23/28 - 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 23/12-23/15 H01L 21/56 H01L 23/28-23/31

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体チップが搭載された基板をセット
する下型と、半導体チップを樹脂封止するキャビティ凹
部が設けられた上型とを備えたモールド金型を使用し、
前記キャビティ凹部の内面に放熱板を配置し、下型と上
型とで基板をクランプしてキャビティに樹脂を充填する
ことにより、半導体チップ搭載された基板の片面
脂モールドされ、モールド樹脂の前記基板に対向する外
表面に外面を露出させて放熱板が一体に樹脂成形され
GAパッケージを得るBGAパッケージの樹脂モール
ド方法において、 前記キャビティ凹部の前記放熱板を配置する内面が凹面
形状に形成された上型を使用し、 前記下型に半導体チップが搭載された基板をセットし、
前記上型の前記キャビティ凹部の前記基板に対向する凹
面に前記放熱板を吸着支持し、 前記下型と上型とで基板をクランプして、溶融樹脂をキ
ャビティに圧送することにより、前記放熱板が前記キャ
ビティ凹部の内面の形状にあわせた反り形状となるよう
にキャビティに樹脂を充填した後、 樹脂充填後の樹脂が硬化反応する際のシュリンクにより
放熱板が平坦面に復帰するよう樹脂成形することを特徴
とするBGAパッケージの樹脂モールド方法。
1. A substrate on which a semiconductor chip is mounted is set.
Lower mold and cavity recess that seals the semiconductor chip with resin
Using a mold die with an upper mold provided with a section,
A heat sink is placed on the inner surface of the cavity recess,
Clamp the substrate with the mold and fill the cavity with resin
By, one side of the substrate on which the semiconductor chip is mounted is tree <br/> butter mold, the heat radiating plate on the outer surface to expose the outer surface facing the substrate of the molding resin is molded integrally
Resin molding of the BGA package to obtain a B GA Package
In the above method, the inner surface of the cavity recess where the heat dissipation plate is disposed is a concave surface.
Using the upper mold formed in a shape, set the substrate on which the semiconductor chip is mounted on the lower mold,
A recess facing the substrate in the cavity recess of the upper mold
The heat dissipation plate is adsorbed and supported on the surface , the substrate is clamped by the lower mold and the upper mold, and the molten resin is sealed.
The heat dissipation plate causes the heat dissipation plate to
A warp shape that matches the shape of the inner surface of the recess
After the cavity is filled with resin, the shrinkage caused by the curing reaction of the resin after resin filling
Characterized by resin molding so that the heat sink returns to a flat surface
Resin molding method for BGA package.
【請求項2】 キャビティ凹部の凹面に、真空吸引機構
に連絡され、放熱板を前記凹面に吸着支持する吸着孔が
設けられた上型を用いることを特徴とする請求項1記載
のBGAパッケージの樹脂モールド方法。
2. A vacuum suction mechanism is provided on the concave surface of the cavity concave portion.
And the suction holes that support the heat sink by suction on the concave surface.
The resin molding method for a BGA package according to claim 1, wherein the upper mold provided is used .
【請求項3】 前記下型および/または上型のキャビテ
ィの周囲に、パッケージの周辺部分からの熱伝導を抑制
する断熱溝を設けられているモールド金型を使用する
とを特徴とする請求項記載のBGAパッケージの樹脂
モールド方法。
3. The lower and / or upper mold cavitates.
Heat conduction from the periphery of the package is suppressed around the
Resin BGA package according to claim 1, wherein the this <br/> to use mold provided with thermal insulation grooves
Molding method.
【請求項4】 金型ランナーおよび/またはゲートの近
傍に、金型ランナーあるいはゲート内の樹脂に対する熱
伝導をキャビティに充填された樹脂に対するよりも抑制
する断熱溝を設けたモールド金型を使用することを特徴
とする請求項1記載のBGAパッケージの樹脂モールド
方法。
4. A mold runner and / or a gate are close to each other.
By the side, heat to the resin in the mold runner or gate
Suppresses conduction more than for resin filled cavity
2. A resin mold for a BGA package according to claim 1, wherein a molding die having a heat insulating groove is used.
Method.
JP18438794A 1994-08-05 1994-08-05 Resin molding method for BGA package Expired - Fee Related JP3479121B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18438794A JP3479121B2 (en) 1994-08-05 1994-08-05 Resin molding method for BGA package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18438794A JP3479121B2 (en) 1994-08-05 1994-08-05 Resin molding method for BGA package

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003202144A Division JP3787131B2 (en) 2003-07-28 2003-07-28 Mold used for manufacturing BGA package

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0851168A JPH0851168A (en) 1996-02-20
JP3479121B2 true JP3479121B2 (en) 2003-12-15

Family

ID=16152297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18438794A Expired - Fee Related JP3479121B2 (en) 1994-08-05 1994-08-05 Resin molding method for BGA package

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3479121B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19618101A1 (en) * 1996-05-06 1997-11-13 Siemens Ag Carrier element with at least one integrated circuit and method for producing such a carrier element
NL1009563C2 (en) 1998-07-06 2000-01-10 Fico Bv Mold, wrapping device and wrapping method.
AUPR244801A0 (en) * 2001-01-10 2001-02-01 Silverbrook Research Pty Ltd A method and apparatus (WSM01)
US7332819B2 (en) 2002-01-09 2008-02-19 Micron Technology, Inc. Stacked die in die BGA package
JP4583020B2 (en) * 2003-11-17 2010-11-17 Towa株式会社 Semiconductor chip resin sealing molding method and resin sealing molding die
JP5280102B2 (en) * 2008-05-26 2013-09-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP2011249484A (en) * 2010-05-25 2011-12-08 Panasonic Corp Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
CN102412208B (en) * 2010-09-21 2014-08-13 矽品精密工业股份有限公司 Chip-scale package and fabrication method thereof
JP5689644B2 (en) * 2010-10-19 2015-03-25 東洋樹脂株式会社 Method for producing component-integrated synthetic resin product and mold for the method
CN102412241B (en) * 2011-11-17 2014-12-17 三星半导体(中国)研究开发有限公司 Semiconductor chip encapsulating piece and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0851168A (en) 1996-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5381042A (en) Packaged integrated circuit including heat slug having an exposed surface
CA1200623A (en) Plastic encapsulated semiconductor device and a lead frame therefor
US7271036B2 (en) Leadframe alteration to direct compound flow into package
KR101323978B1 (en) High thermal performance packaging for circuit dies
JP3479121B2 (en) Resin molding method for BGA package
KR200309906Y1 (en) lead frame for fabricating semiconductor package
EP0069390B1 (en) Lead frame for plastic encapsulated semiconductor device
WO1996013054A2 (en) Integrated circuit package and method of making the same
US4910581A (en) Internally molded isolated package
JP3787131B2 (en) Mold used for manufacturing BGA package
US8377753B2 (en) Method of fabricating a semiconductor device having a resin with warpage compensated structures
JP4010860B2 (en) Hybrid integrated circuit device and manufacturing method thereof
JPH04242966A (en) Resin sealed semiconductor device
JP3688440B2 (en) Semiconductor device
WO1986002200A1 (en) Lead frame having improved arrangement of supporting leads and semiconductor device employing the same
JP3223634B2 (en) Semiconductor device
JPH04277660A (en) Integrated circuit package
US20220278018A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2726011B2 (en) Semiconductor device
US6276913B1 (en) Mold for resin sealing
JPH03191553A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2939094B2 (en) Method for manufacturing power semiconductor device
JP2817815B2 (en) Method for manufacturing resin-encapsulated electronic component
JPH0730016A (en) Semiconductor device with heat radiating plate and manufacture thereof
JP2802966B2 (en) Method for manufacturing resin-encapsulated electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees