JP3525858B2 - Resin sealing method for flip-chip mounted body, resin-sealed printing mask used for this method, and semiconductor device - Google Patents

Resin sealing method for flip-chip mounted body, resin-sealed printing mask used for this method, and semiconductor device

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JP3525858B2
JP3525858B2 JP2000124647A JP2000124647A JP3525858B2 JP 3525858 B2 JP3525858 B2 JP 3525858B2 JP 2000124647 A JP2000124647 A JP 2000124647A JP 2000124647 A JP2000124647 A JP 2000124647A JP 3525858 B2 JP3525858 B2 JP 3525858B2
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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ実
装体の樹脂封止方法、この方法に使用するフリップチッ
プ実装体の樹脂封止用印刷マスクおよび半導体装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-sealing method for a flip-chip mounting body, a print mask for resin-sealing a flip-chip mounting body used in this method, and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップをフェースダウン形態で配
線基板上にパンプ接続したフリップチップ実装体では、
配線基板と半導体チップの間の熱膨張の違いにより生じ
る熱ストレスの分散や配線基板と半導体チップの界面へ
の水分侵入の防止が、その信頼性向上のために必要であ
り、アンダーフィル材と呼ばれる低粘度・高流動性の封
止材が配線基板と半導体チップの隙間に注入される。こ
の場合の注入方法の一般的な手法では、図7に示すよう
に、フリップチップ実装体1の配線基板11上におけ
る、半導体チップ12の周囲に、一部を残して、封止樹
脂2をディスペンサ3で押出すことにより塗布し、この
ようにしてチップ12の周囲に塗布された封止樹脂2を
毛細管現象を利用して基板11とチップ12の隙間Sに
浸入させてゆく。このとき、チップ12の周囲の樹脂未
塗布の部分から矢印で示すように空気が逃げるので、隙
間Sの内部には未充填部が残らない。図中、13はバン
プである。
2. Description of the Related Art In a flip chip mounting body in which a semiconductor chip is pump-connected on a wiring board in a face-down form,
Dispersion of thermal stress caused by the difference in thermal expansion between the wiring board and the semiconductor chip and prevention of moisture intrusion into the interface between the wiring board and the semiconductor chip are necessary for improving its reliability, and it is called an underfill material. A low-viscosity, high-fluidity encapsulant is injected into the gap between the wiring board and the semiconductor chip. In the general method of the injection method in this case, as shown in FIG. 7, a part of the sealing resin 2 is dispensed around the semiconductor chip 12 on the wiring board 11 of the flip-chip mounting body 1 while the sealing resin 2 is dispensed. 3 is applied by extrusion, and the sealing resin 2 thus applied to the periphery of the chip 12 is made to penetrate into the gap S between the substrate 11 and the chip 12 by utilizing the capillary phenomenon. At this time, since air escapes from the uncoated portion around the chip 12 as indicated by the arrow, no unfilled portion remains inside the gap S. In the figure, 13 is a bump.

【0003】最近のフリップチップ実装体では、基板
とチップの隙間Sが、たとえば、100μmから20μ
mに狭くなったり、バンプ配置がチップ周辺部(ペリ
フェラル)のみからチップ全面(エリア)に広がった
り、バンプの配列密度に疎密があったり、チップサ
イズが、たとえば、5mm角から20mm角に大きくなった
りする傾向がある。これは、フリップチップ実装体がパ
ソコンのCPUや薄型軽量のモバイル機器に用いられて
いることに起因している。フリップチップ実装体におけ
るアンダーフィル材注入は、前述の信頼性向上のために
は非常に重要であり、当然、注入を終えた後で隙間S内
にボイドが残っていたり未充填であったりすると、その
性能が損なわれる。ところが、前述したような、チップ
寸法やバンプ配列等の進化によって、毛細管現象の利用
のみに頼った従来の注入方法で信頼性を確保することが
非常に難しくなってきており、また、従来の注入方法は
注入時間が長いという欠点もあった。半導体チップの大
量生産による価格低下が非常に重要になってきている昨
今、この長い注入時間は特に大きな障害になってきてい
る。
In the recent flip chip mounting body, the gap S between the substrate and the chip is, for example, 100 μm to 20 μm.
m, the bump layout spreads from the peripheral area of the chip (peripherals) to the entire surface of the chip (area), and the bump arrangement density is uneven. The chip size increases from 5 mm square to 20 mm square. There is a tendency to This is because the flip chip mounting body is used for a CPU of a personal computer and a thin and lightweight mobile device. The injection of the underfill material in the flip chip mounting body is very important for improving the above-mentioned reliability, and naturally, if voids remain in the gap S or are not filled after the injection is completed, Its performance is impaired. However, as described above, due to the evolution of chip size and bump arrangement, it has become very difficult to secure reliability with the conventional injection method that relies only on the use of capillary phenomenon. The method also had the drawback of long injection times. This long injection time has become a particularly serious obstacle in recent years when price reduction due to mass production of semiconductor chips has become very important.

【0004】そこで、特開平11−297902号公報
では、図8の(a)に示すように、印刷マスク3を、そ
の開口部31内にチップ12が納まるようにして、フリ
ップチップ実装体1に重ね合わせて、真空雰囲気中で、
開口部31内に封止樹脂2を注入し、そののち雰囲気を
大気圧下に戻すことで、注入された封止樹脂2を、真空
と大気圧との差圧力(図に実線矢印で示す)で基板11
とチップ12の隙間S内に強制浸入させると言う方法が
提案されている。この差圧力を利用した強制浸入方法
は、充填時間が短いと言う利点を有するのみでなく、大
型チップや狭い隙間のチップにおける封止樹脂充填にも
効果がある。この改良方法は、塗布を真空中で行うた
め、樹脂中に含まれるボイドを抜きながら注入できると
いう利点をも有する。
Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-297902, as shown in FIG. 8A, the print mask 3 is mounted on the flip chip mounting body 1 so that the chip 12 is accommodated in the opening 31. Overlap, in a vacuum atmosphere,
By injecting the sealing resin 2 into the opening 31 and then returning the atmosphere to the atmospheric pressure, the injected sealing resin 2 has a differential pressure between vacuum and atmospheric pressure (shown by a solid arrow in the figure). Board 11
A method of forcibly entering the gap S between the chip 12 and the tip has been proposed. The forced infiltration method using this differential pressure not only has the advantage that the filling time is short, but is also effective for filling the sealing resin in large chips or chips with narrow gaps. The improved method also has an advantage that voids contained in the resin can be injected while the coating is performed in a vacuum.

【0005】しかし、この方法には、基板11とチップ
12の隙間S内にボイド14が残りやすいと言う問題が
あった。これは次のようなことが原因する。すなわち、
この改良方法では、真空度を落としてチップ周囲に空気
を入れた場合に、この空気が隙間S内の減圧条件に誘引
されて封止樹脂よりも先に隙間S内に入り封止樹脂の強
制浸入作用を失わせるようなことが起きないようにする
ために、チップ12の全周を封止樹脂2で完全に囲って
おき、隙間S内に空気が入らないようにしているが、そ
のため、雰囲気を大気圧下に戻したときの差圧力によっ
て、封止樹脂2は、チップ12の全周囲から図8の
(b)に太い矢印で示すように均等に押されて、隙間S
内に均等に浸入してゆき、その結果、図8の(c)に見
るように、隙間Sの中心に最初の真空度(絶対真空では
ない)に見合ったボイド14が残るようになるのであ
る。
However, this method has a problem that voids 14 are likely to remain in the gap S between the substrate 11 and the chip 12. This is due to the following. That is,
In this improved method, when the degree of vacuum is reduced and air is introduced into the periphery of the chip, this air is attracted to the depressurization condition in the gap S and enters the gap S before the sealing resin to force the sealing resin. In order to prevent the loss of the infiltration action, the entire circumference of the chip 12 is completely surrounded by the sealing resin 2 to prevent air from entering the gap S. Due to the pressure difference when the atmosphere is returned to the atmospheric pressure, the sealing resin 2 is uniformly pressed from the entire periphery of the chip 12 as indicated by the thick arrow in FIG.
As a result, as shown in FIG. 8C, a void 14 corresponding to the initial vacuum degree (not an absolute vacuum) remains in the center of the gap S. .

【0006】そこで、この改良方法では、図8の(a)
に示すように、基板11におけるチップ12の下方中央
に非貫通孔(ブラインドビアホール)15を設けておい
て、このボイド残りを防ぐようにしている。すなわち、
封止樹脂2が基板11とチップ12の隙間S内に浸入し
てきたとき、この浸入圧でボイド14を非貫通孔15に
移らせて、チップ12の下方全域への樹脂充填を実現す
るようにするのである。しかし、この非貫通孔設置によ
る対応は、バンプ配列の疎密やバンプ間隔の不均一など
により樹脂浸入速度のバラツキが生じる場合にはボイド
14が非貫通孔15に意図するように移るとは限らない
と言う問題があり、また、バンプ13がチップ12の周
辺部にのみ存在する「ペリフェラルチップ」でのみ可能
であり全面バンプの「エリアバンプチップ」では不可能
であると言う問題もあった。
Therefore, according to this improved method, FIG.
As shown in FIG. 5, a non-through hole (blind via hole) 15 is provided in the lower center of the chip 12 on the substrate 11 to prevent the void remaining. That is,
When the sealing resin 2 enters the gap S between the substrate 11 and the chip 12, the void 14 is moved to the non-penetrating hole 15 by this intrusion pressure so that the resin is filled in the entire lower region of the chip 12. To do. However, this non-through hole installation does not always mean that the void 14 is moved to the non-through hole 15 as intended when the resin penetration speed varies due to the unevenness of the bump arrangement and the unevenness of the bump intervals. There is also a problem that the bump 13 can be formed only in the "peripheral chip" in which the bumps 13 are present only in the peripheral portion of the chip 12 and cannot be formed in the "area bump chip" in which the bumps 13 are full-scale bumps.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、ボイド残りが生じにくく、エリアバンプチップにも
対応できて、生産性が高い、フリップチップ実装体の樹
脂封止方法、この方法に使用する樹脂封止用印刷マスク
およびボイド残りが少なくて信頼性の高い半導体装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a resin sealing method for a flip chip mounting body, which is less likely to cause void residue, is compatible with area bump chips, and has high productivity. It is an object of the present invention to provide a highly reliable semiconductor device having a resin-encapsulated print mask and a small amount of voids remaining.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、鋭意検討した結果、チップ周囲の樹脂
塗布を、チップ全周でなく、チップ周囲の一部で非塗布
とするかチップ周囲の一部で他の周囲部分よりも少ない
塗布量とすることで、前述の問題を解消出来ることを見
出した。すなわち、チップ周囲の一部だけは、樹脂非塗
布ないし塗布量小とすることで、基板とチップの隙間に
浸入する封止樹脂で隙間内の空気をチップ周囲の上記樹
脂非塗布ないし塗布量小の部分から隙間外へ押し出すこ
とにより、ボイド残りを生じさせないようにするのであ
る。
In order to solve the above problems, as a result of diligent studies, the present inventor found that the resin coating around the chip should not be applied at a part of the periphery of the chip instead of the entire periphery of the chip. It has been found that the above-mentioned problem can be solved by making the coating amount in a part of the periphery of the chip smaller than that in other peripheral parts. That is, only a part of the periphery of the chip is not coated with the resin or the coating amount is small, so that the air in the gap is filled with the sealing resin which enters the gap between the substrate and the chip, and the resin is not coated or the coating amount is small around the chip. By extruding from the part of to the outside of the gap, it is possible to prevent the void remaining.

【0009】本発明者はまた、この樹脂注入時には以下
のような雰囲気圧制御を行うと良いことも見出した。す
なわち、まず雰囲気を高真空にして樹脂塗布を行い、次
に、一旦、中真空に戻して樹脂の隙間浸入を行い、雰囲
気圧を再び高真空にすると同時に印刷マスク外しをする
ことにより前記樹脂非塗布ないし塗布量小の部分の封止
樹脂を他の部分からの自然流動で補い、最後に大気圧に
戻すと言う、雰囲気圧制御である。本発明者はさらに、
この樹脂封止方法の実施に用いるのに好適な印刷マスク
の構造についても工夫を得た。したがって、本発明にか
かるフリップチップ実装体の樹脂封止方法は、フリップ
チップ実装体に印刷マスクを重ね合わせて配線基板上の
半導体チップの周囲に封止樹脂を印刷注入するフリップ
チップ実装体の樹脂封止方法において、前記配線基板と
半導体チップの隙間に浸入させる封止樹脂で前記隙間内
の空気を前記チップの片側から追い出すようにするとと
もに、その際に、前記封止樹脂を0.7KPa以下の高
真空下で前記チップの周囲に注入し、雰囲気圧を0.7
KPaを超え大気圧より低い中真空下に戻すことにより
前記隙間内外の圧力差で前記封止樹脂を前記隙間内に浸
入させ、雰囲気圧を再び高真空に戻して前記フリップチ
ップ実装体から前記マスクを外し、そののち、雰囲気圧
を大気圧に戻すようにする、ことを特徴とする。
The inventor of the present invention has also found that the following atmospheric pressure control should be carried out when the resin is injected. That is, the atmosphere is first set to a high vacuum to apply the resin, and then the intermediate vacuum is once returned to infiltrate the resin gap, the atmosphere pressure is set to the high vacuum again, and at the same time, the printing mask is removed to remove the resin non-use. This is an atmospheric pressure control in which the sealing resin in the portion where the coating or the coating amount is small is supplemented by natural flow from the other portion and finally returned to atmospheric pressure. The inventor further
The inventors have also devised a structure of a print mask suitable for use in carrying out this resin sealing method. Therefore, a resin sealing method for a flip chip mounting body according to the present invention is a resin for a flip chip mounting body in which a printing mask is superposed on the flip chip mounting body and the sealing resin is printed and injected around the semiconductor chip on the wiring board. in the sealing method, when the air in the gap with the sealing resin to intrude into the gap of the wiring board and the semiconductor chip to expel from one side of the chip bets
At that time, if the sealing resin has a high pressure of 0.7 KPa or less,
Inject around the chip under vacuum, and set the atmospheric pressure to 0.7.
By returning to a medium vacuum exceeding KPa and lower than atmospheric pressure
The sealing resin is immersed in the gap due to the pressure difference between the inside and outside of the gap.
Then, the atmosphere pressure is returned to high vacuum again and the flip
Remove the mask from the mounting body, and then
Is to be returned to atmospheric pressure .

【0010】上記において、半導体チップの周囲におけ
る封止樹脂の塗布を、チップ全周囲のうちの一部で非塗
布ないし塗布量小とすることで、前記隙間内空気のチッ
プ片側への追い出しを容易にさせると良い。本発明にか
かるフリップチップ実装体の樹脂封止用印刷マスクは、
配線基板上の半導体チップの周囲に封止樹脂を注入する
際にフリップチップ実装体に重ね合わされるマスクであ
って、前記配線基板上の半導体チップ配置位置に対応す
る箇所の裏面側に前記半導体チップを収納する凹部を備
えるとともに、該凹部の周囲に当たる箇所に封止樹脂注
入用のスリットを備える印刷マスクにおいて、その1
は、前記チップ収納凹部の周壁の厚みはその一部が他の
部分よりも厚くなっていることを特徴とし、そのは、
前記スリットが、前記チップ収納凹部全周囲の一部で他
の部分におけるよりも開口面積が小さくなっていること
を特徴とし、そのは、スリットは、前記凹部全周囲の
一部を除き、その幅が下に向かうにつれて次第に狭くな
っていることを特徴とする。
In the above, by applying the sealing resin around the semiconductor chip in a part of the entire circumference of the chip without applying or applying a small amount, it is easy to expel the air in the gap to one side of the chip. It is better to let The print mask for resin encapsulation of the flip chip mounting body according to the present invention,
A mask to be superposed on the flip chip mounting body when injecting a sealing resin around the semiconductor chip on the wiring board, wherein the semiconductor chip is provided on the back surface side of the portion corresponding to the semiconductor chip arrangement position on the wiring board. In a printing mask having a recess for accommodating a resin, and a slit for injecting a sealing resin at a position corresponding to the periphery of the recess,
, The Thickness of the peripheral wall of the chip accommodation recess part is characterized in that it is thicker than the other portions, and 2,
Said slits, said chip characterized in that the opening area is smaller than in other portions in part of the housing recess entire periphery, the 3, slit, except for a part of the recess entire periphery, the It is characterized in that the width becomes narrower as it goes down.

【0011】本発明にかかる半導体装置は、フリップチ
ップ実装体が上記方法で樹脂封止されてなるものであ
る。
A semiconductor device according to the present invention comprises a flip chip mounting body which is resin-sealed by the above method.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】〔樹脂封止方法〕 以下、本発明にかかるフリップチップ実装体の樹脂封止
方法を、図を参照しながら説明する。本発明の方法で
は、図1の(a)に示すように、フリップチップ実装体
1に印刷マスク(図中、2点鎖線で示す)3を重ね合わ
せて配線基板11上の半導体チップ12の周囲に封止樹
脂2を印刷注入する方法において、基板11とチップ1
2の隙間S内に浸入させる封止樹脂2で隙間S内の空気
を、図1(b)の太い矢印で示すようにチップ12の片
側部分Pから追い出すようにする。この片側部分Pで
は、図1の(a),(b)に見るように、封止樹脂2が
非浸入ないし浸入量小となっているので、注入された封
止樹脂2がそれ以外の周囲部分から隙間S内に浸入する
ことにより、隙間S内の空気がこの片側部分Pを通じて
隙間S外に容易に出ることができる。そのため、隙間S
内の空気のチップ片側への追い出しを容易にさせるので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Resin sealing method Hereinafter, the resin sealing method of the flip chip mounting body according to the present invention will be described with reference to FIG. In the method of the present invention, as shown in FIG. 1A, a print mask (indicated by a chain double-dashed line in the figure) 3 is superposed on the flip chip mounting body 1 to surround the semiconductor chip 12 on the wiring board 11. In the method of printing and injecting the sealing resin 2 into the substrate, the substrate 11 and the chip 1 are
The air in the gap S is expelled from the one side portion P of the chip 12 by the sealing resin 2 that enters the gap S of No. 2 as shown by the thick arrow in FIG. As shown in FIGS. 1A and 1B, the sealing resin 2 is not infiltrated or has a small infiltration amount in the one-side portion P. By infiltrating into the gap S from a portion, the air in the gap S can easily go out of the gap S through the one side portion P. Therefore, the gap S
This makes it easy to expel the air inside to one side of the chip.

【0013】本発明の方法では、上述の工程を実施する
にあたり、まず、0.7KPa以下の高真空下で封止樹
脂2を、マスク3に形成されたスリット(図示せず)を
通じて、チップ12の周囲に印刷注入する。このとき、
本発明にかかる後述の印刷マスクを使用する等して、図
1の(a),(b)に見るように、チップ12の周囲の
一部Pで樹脂非浸入か浸入量小となるようにする。つぎ
に、雰囲気圧を0.7KPaを超え大気圧より低い中真
空下に変更すると、隙間Sの内外で圧力差(隙間外>隙
間内)が生じるようになる。そのため、チップ12の周
囲の封止樹脂2は、この圧力差によって隙間S内に強制
浸入し、隙間S内の空気(前述の0.7KPa以下の高
真空下で存在する空気)を図1(a)の矢印で示すよう
に片側部分P、すなわち、樹脂非浸入か浸入量小となっ
ている部分Pを通じて外へ押し出しつつ、図1の(c)
に見るように、チップ12の下方に充満してゆく。しか
し、この段階での片側部分(樹脂非浸入か浸入量小であ
った部分)Pにおいては、図1の(d)に見るように、
チップ12の下方には封止樹脂2で塞がっていない小さ
な隙間がまだ残っている。なお、この図1(d)は図1
(c)を同図の矢印方向から見た図である。そこで、つ
ぎに、雰囲気圧を再度、高真空に戻しながら、印刷マス
ク3を基板11から外す。そうすると、他の部分の封止
樹脂2がこの部分Pに自然に流れ込んで、図1の(e)
に見るように、その未充填部分を塞ぎ、隙間Sが封止樹
脂2で十分に満たされる。そののち、雰囲気を大気圧下
に戻す。そうすると、隙間S内にごく微量の空気が残っ
ているとしても、この高真空雰囲気下のボイドは、雰囲
気が大気圧下に戻ったため、圧力差で収縮し、矮小化す
る。
In the method of the present invention, in carrying out the above steps, first, the sealing resin 2 is passed through the slit (not shown) formed in the mask 3 under a high vacuum of 0.7 KPa or less, and the chip 12 is formed. Print around the area. At this time,
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), by using a printing mask to be described later according to the present invention, a portion P around the chip 12 is made to have no resin infiltration or a small infiltration amount. To do. Next, when the atmospheric pressure is changed to a medium vacuum that exceeds 0.7 KPa and is lower than atmospheric pressure, a pressure difference (outside of the gap S> inside of the gap) occurs. Therefore, the sealing resin 2 around the chip 12 is forced to invade the gap S due to this pressure difference, and the air in the gap S (the air existing under the high vacuum of 0.7 KPa or less) is shown in FIG. While pushing out to the outside through one side portion P as shown by the arrow in a), that is, the portion P where the resin does not penetrate or the amount of penetration is small, (c) of FIG.
As shown in FIG. However, as shown in FIG. 1D, in one side portion (portion where resin has not penetrated or the amount of penetration is small) P at this stage,
Below the chip 12, there is still a small gap that is not blocked by the sealing resin 2. It should be noted that this FIG.
It is the figure which looked at (c) from the arrow direction of the figure. Therefore, next, the print mask 3 is removed from the substrate 11 while returning the atmospheric pressure to the high vacuum again. Then, the sealing resin 2 of the other portion naturally flows into this portion P, and (e) of FIG.
As shown in FIG. 3, the unfilled portion is closed and the gap S is sufficiently filled with the sealing resin 2. After that, the atmosphere is returned to atmospheric pressure. Then, even if a very small amount of air remains in the gap S, the void in the high vacuum atmosphere contracts due to the pressure difference and becomes dwarfed because the atmosphere returns to the atmospheric pressure.

【0014】本発明の方法では、好ましくは、印刷注入
時におけるスキージ速度を、チップ12の周囲に封止樹
脂2を印刷注入する時点では低速、それ以外の時点では
高速とする。これは、低速では印圧力が大きくなってス
リット31からの封止樹脂注入量が増し、高速では印圧
力が小さくなってスリット31からの封止樹脂注入量が
少なくなるからである。本発明の方法では、減圧下で封
止樹脂を注入するため、封止樹脂中に含まれる空気等も
抜気でき、ボイドの少ない半導体装置が得られる。本発
明の方法によれば、上で説明した過程を経て、隙間Sに
ボイドが殆どない状態または極微小なボイトのみが存在
する状態で樹脂封止されたフリップチップ実装体1を、
従来の毛細管現象のみを利用した注入方法に比べ、高速
で作製することができる。
In the method of the present invention, preferably, the squeegee speed at the time of print injection is low at the time of injection of the sealing resin 2 around the chip 12, and high at other times. This is because at low speeds, the printing pressure increases and the amount of sealing resin injected from the slits 31 increases, and at high speeds, the printing pressure decreases and the amount of sealing resin injections from the slits 31 decreases. In the method of the present invention, since the sealing resin is injected under reduced pressure, air and the like contained in the sealing resin can be degassed, and a semiconductor device with few voids can be obtained. According to the method of the present invention, through the process described above, the flip-chip mounting body 1 which is resin-sealed in the state in which the void S has few voids or in which only minute voids are present,
It can be manufactured at a higher speed than the conventional injection method using only the capillary phenomenon.

【0015】ここまでは、半導体チップをバンプ接続で
配線基板上に実装したフリップチップ実装体での樹脂封
止の説明であったが、半田ボールでマザーボード(配線
基板)にBGA(またはCSP)を実装した場合の樹脂
封止についても、前述の樹脂封止方法を適用することが
できる。この場合、パッケージの大きさや全体の厚み
は、フリップチップと比較して大きくなるため、マスク
の厚み、サイズはこれに合わせて大きくなる。 〔樹脂封止用印刷マスク〕本発明の樹脂封止方法を実施
する際、チップ12の全周囲のうちの一部Pで、封止樹
脂2の非浸入ないし浸入量小を実現することが好ましい
が、その実現を容易とさせるためには、以下に述べる本
発明の樹脂封止用印刷マスクを用いるのが良い。
Up to this point, the description has been given of the resin encapsulation in the flip chip mounting body in which the semiconductor chip is mounted on the wiring board by bump connection, but the BGA (or CSP) is mounted on the mother board (wiring board) with the solder balls. The resin sealing method described above can also be applied to the resin sealing when mounted. In this case, the size and overall thickness of the package are larger than those of the flip chip, and the thickness and size of the mask are accordingly large. [Print Mask for Resin Encapsulation] When the resin encapsulation method of the present invention is carried out, it is preferable to realize non-penetration or small infiltration amount of the encapsulation resin 2 in a part P of the entire periphery of the chip 12. However, in order to facilitate the realization thereof, it is preferable to use the resin sealing print mask of the present invention described below.

【0016】本発明の印刷マスク3は、図2に示すよう
に、その裏面側に、チップ12を収納するための凹部3
2を有している。この凹部32の天井面とチップ12の
上面との間の隙間は、チップの上部をむき出しにし樹脂
封止しないパッケージの場合には、極力狭くしておく方
が好ましい。この隙間は全くなくてもよいが、チップに
荷重がかかると、バンプ接続がはずれてしまったりチッ
プに割れや欠けが生じたりする原因となるので、チップ
上方の隙間を全くなくすることは余り好ましくない。チ
ップ上方の隙間の厚みは、限定しないが、0μm超、2
00μm以下が好ましい。チップ上方の隙間が広すぎる
と、樹脂の印刷注入や雰囲気差圧を利用した樹脂浸入の
際に、チップ下方の隙間Sに封止樹脂2が十分に浸入せ
ず、却って上方の隙間に導入される結果となる恐れがあ
る。
As shown in FIG. 2, the print mask 3 of the present invention has a recess 3 for accommodating the chip 12 on the back side thereof.
Have two. The gap between the ceiling surface of the recess 32 and the upper surface of the chip 12 is preferably as narrow as possible in the case of a package in which the upper part of the chip is exposed and not sealed with resin. This gap is not necessary at all, but if a load is applied to the chip, it may cause bump connection to break or the chip to crack or chip.Therefore, eliminating the gap above the chip is very preferable. Absent. The thickness of the gap above the chip is not limited, but is more than 0 μm, 2
It is preferably 00 μm or less. If the gap above the chip is too wide, the sealing resin 2 does not sufficiently penetrate into the gap S below the chip during resin printing injection or resin infiltration using the atmospheric pressure difference, but rather is introduced into the gap above. May result.

【0017】上と同様の理由で、凹部32の周壁321
とチップ12との隙間も極力狭い方が良い。しかし、こ
のチップ横の隙間はチップ上方の隙間よりも少し大きい
方が良い。その理由は注入樹脂2が後でチップ側面にフ
ィレット(すそ野)を形成する必要があるためである。
このフィレットは、フリップチップ封止体の信頼性向上
について非常に重要な役割を有しており、これが少ない
とチップ剥離等が生じやすくなる。印刷マスク3は、図
2の(b)に見るように、チップ収納凹部32の全周囲
にスリット31を有している。このスリット31は、凹
部32の天井壁が落ちないようにするために、一部にブ
リッジ311を有している。そのため、スリット31
は、全周連続でなく、ブリッジ311で断絶している。
この実施例では、4隅にブリッジ311(a)〜(d)
が形成されているが、このブリッジ数について限定はな
い。ブリッジ311(a)〜(d)は、印刷注入時にス
キージが印刷マスク3を加圧しながら移動しても、ブリ
ッジ311(a)〜(d)がこの加圧に耐え得る強度に
保たれている必要がある。スリット31の開口面積が小
さくなりすぎて封止樹脂2の印刷注入に支障が起きると
言うようなことがない程度が好ましい。
For the same reason as above, the peripheral wall 321 of the recess 32 is formed.
The gap between the chip and the tip 12 should be as narrow as possible. However, it is better that the gap beside the chip is slightly larger than the gap above the chip. The reason is that the injected resin 2 needs to form a fillet on the side surface of the chip later.
This fillet plays a very important role in improving the reliability of the flip chip encapsulant. If the fillet is small, chip peeling or the like is likely to occur. As shown in FIG. 2B, the print mask 3 has slits 31 all around the chip storage recess 32. The slit 31 has a bridge 311 in part so that the ceiling wall of the recess 32 does not fall. Therefore, the slit 31
Is not continuous all around, and is disconnected at the bridge 311.
In this embodiment, bridges 311 (a)-(d) are provided at the four corners.
However, the number of bridges is not limited. The bridges 311 (a) to (d) are kept strong enough to withstand this pressure even if the squeegee moves while pressurizing the print mask 3 during print injection. There is a need. It is preferable that the opening area of the slit 31 does not become too small and the printing injection of the sealing resin 2 is hindered.

【0018】ブリッジ311(a)〜(d)の厚みは、
凹部32を印刷に耐える強度につり下げるためや、特定
のスリットへの封止樹脂非浸入か浸入量小とするため
に、たとえば、特定のスリットに隣接するブリッジ31
1(a)および311(b)の厚みがマスクと同じ厚み
(周壁一部321(a)と同じ厚み)で、ブリッジ31
1(a)および311(b)は配線基板と接触し、上記
以外の樹脂の浸入量大であるブリッジ311(c)およ
び311(d)の厚みが配線基板と非接触である周壁3
21と同じ厚みであってもよい。この場合、凹部32の
天井壁とスリットの外側のマスクとをつなぐブリッジと
配線基板との間でクリアランスが生じるようになって、
このクリアランスを通じて樹脂が浸入するようになる。
浸入量大のスリット同士は独立していてつながっていな
くても、樹脂がブリッジ下部のクリアランスによってつ
ながるため、チップ周囲の非浸入ないし浸入量小のスリ
ットの一辺を除いて樹脂を周囲に浸入させることができ
る。なお、ブリッジ311(a)〜(d)は、スキージ
印刷に耐えうるブリッジ強度を保つための厚みが必要で
ある。
The thickness of the bridges 311 (a)-(d) is
In order to suspend the concave portion 32 to have a strength enough to withstand printing, or to make the sealing resin non-penetration into a specific slit or to make a small infiltration amount, for example, the bridge 31 adjacent to the specific slit is used.
1 (a) and 311 (b) have the same thickness as the mask (the same thickness as the peripheral wall portion 321 (a)), and the bridge 31
The peripheral walls 1 (a) and 311 (b) are in contact with the wiring board, and the thickness of the bridges 311 (c) and 311 (d) having a large resin infiltration amount other than the above is not in contact with the wiring board.
It may have the same thickness as 21. In this case, a clearance is created between the wiring board and the bridge connecting the ceiling wall of the recess 32 and the mask outside the slit.
The resin enters through this clearance.
Even if the slits with large penetration amount are independent and not connected, the resin is connected by the clearance under the bridge.Therefore, let the resin penetrate into the surroundings except one side of the slit that does not penetrate the chip or the slit with small penetration amount. You can The bridges 311 (a) to 311 (d) are required to have a thickness for maintaining bridge strength that can withstand squeegee printing.

【0019】上記では、ブリッジ311(a)および3
11(b)は配線基板と接触し、ブリッジ311(c)
および311(d)は配線基板と非接触である例を述べ
たが、いずれのブリッジも配線基板との間でクリアラン
スが生じるようになっていてもよく、図2の(b)で左
から右へ印刷注入が行われる場合、ブリッジ311
(c)および311(d)のクリアランスがブリッジ3
11(a)および311(b)のクリアランスより大き
い方が好ましい。スリット長は、チップ12の形状が長
方形の場合でもチップ12の各辺と同程度のスリット長
であることが好ましい。スリット幅は、前述のフィレッ
トとも関係するため、最大5mm位までが好ましい。
In the above, the bridges 311 (a) and 3
11 (b) contacts the wiring board, and bridge 311 (c)
Although 311 (d) and the wiring board are not in contact with each other, any bridge may have a clearance between itself and the wiring board. In FIG. Bridge 311 when print injection is performed to
The clearances of (c) and 311 (d) are bridge 3
It is preferably larger than the clearance of 11 (a) and 311 (b). The slit length is preferably about the same as each side of the chip 12 even when the chip 12 has a rectangular shape. Since the slit width is related to the above-mentioned fillet, it is preferably up to about 5 mm.

【0020】チップ収納凹部32の周壁321の厚みに
ついては、特に限定はないが、フィレットとも関係する
ため、最大5mm位までが好ましい。もっとも、封止樹脂
2が遅れて導入されるスリット近くの凹部周壁の厚み
は、5mmよりも厚くなることがある。本発明の方法で
は、隙間Sの空気をチップ12の片側部分Pに押出すた
めには、前述のように、封止樹脂2の塗布状態を偏在化
させるようにすることが好ましいが、本発明にかかる印
刷マスクはこの偏在化のために以下のような構造を備え
ている。
The thickness of the peripheral wall 321 of the chip accommodating recess 32 is not particularly limited, but is preferably up to about 5 mm because it is related to the fillet. However, the thickness of the peripheral wall of the recess near the slit where the sealing resin 2 is introduced later may be thicker than 5 mm. In the method of the present invention, in order to push the air in the gap S to the one side portion P of the chip 12, it is preferable to make the coating state of the sealing resin 2 unevenly distributed as described above. The print mask according to the present invention has the following structure for this uneven distribution.

【0021】図2に示す印刷マスク3では、チップ収納
凹部32の周壁321の下端縁は、その一部321
(a)でチップ12下方の隙間Sの上端よりも下方に位
置するほかは、隙間Sの上端と同じ高さになっている。
周壁321の他の部分の下端縁は隙間Sの上端よりも高
く位置していても良い。周壁一部321(a)の下端縁
は、上述のように、隙間Sの上端よりも下方に位置しさ
えすれば良いのであるが、なるべく基板11の表面に接
触しているようにする。図3に示す印刷マスク3では、
チップ収納凹部32の周壁321の厚みは、その一部3
21(a)が他の部分よりも厚くなっている。
In the print mask 3 shown in FIG. 2, the lower end edge of the peripheral wall 321 of the chip accommodating recess 32 has a part 321 thereof.
It is at the same height as the upper end of the gap S except that it is located below the upper end of the gap S below the chip 12 in (a).
The lower end edge of the other part of the peripheral wall 321 may be positioned higher than the upper end of the gap S. The lower end edge of the peripheral wall portion 321 (a) has only to be located below the upper end of the gap S as described above, but is preferably in contact with the surface of the substrate 11. In the print mask 3 shown in FIG. 3,
The thickness of the peripheral wall 321 of the chip accommodating recess 32 is a part of
21 (a) is thicker than the other portions.

【0022】図4に示す印刷マスク3では、スリット3
1が、チップ収納凹部32の全周囲のうちの一部31
(a)で他の部分におけるよりも開口面積が小さくなっ
ている。スリットの一部31(a)は、図4の(a)で
は、その幅が狭くなることで、その開口面積が小さくな
っており、図4の(b)では、その開口部がメッシュ状
となることで、その開口面積が小さくなっている。図
に示す印刷マスク3では、スリット31は、チップ収納
凹部32の全周囲の一部31(a)を除き、その幅が下
に向かうにつれて次第に狭くなっている。これは、スリ
ット31の内面のうちの外側面が図に見るように傾斜面
となることで実現されていることが好ましい。
In the print mask 3 shown in FIG. 4, the slit 3
1 is a part 31 of the entire circumference of the chip storage recess 32.
In (a), the opening area is smaller than in other parts. A part of the slit 31 (a) has a small opening area in FIG. 4 (a) due to its narrow width, and has a mesh shape in FIG. 4 (b). As a result, the opening area becomes smaller. Figure 5
In the print mask 3 shown in, the width of the slit 31 is gradually narrowed as it goes downward, except for a part 31 (a) of the entire circumference of the chip storage recess 32. This is preferably realized by forming the outer surface of the inner surface of the slit 31 into an inclined surface as shown in the figure.

【0023】図2や図3に見た印刷マスクでは、チップ
収納凹部32の周壁321が一部で長く垂下しているか
厚みを有するため、この部分321(a)においては、
スリット31から注入された封止樹脂2が、他の部分に
おいてスリット31から注入された封止樹脂2よりも、
チップ12に到達するまでの距離が長くなり、その結
果、この部分321(a)において、封止樹脂2の塗布
状態は非塗布となるか塗布量小となるのである。図4に
見た印刷マスクでは、スリットの一部31(a)が他の
部分よりも開口面積が小さくなっているため、単位時間
当たりで見たとき、この部分31(a)においてスリッ
トから注入される封止樹脂量は、他の部分においてスリ
ットから注入される封止樹脂量よりも、少なくなる。そ
の結果、この部分において、封止樹脂2の塗布状態は非
塗布となるか塗布量小となる。
In the print mask shown in FIGS. 2 and 3, the peripheral wall 321 of the chip accommodating recess 32 has a portion that is long or has a thickness. Therefore, in this portion 321 (a),
The sealing resin 2 injected from the slits 31 is larger than the sealing resin 2 injected from the slits 31 in other portions.
The distance to reach the chip 12 becomes long, and as a result, in this portion 321 (a), the coating state of the sealing resin 2 is either uncoated or the coating amount is small. In the print mask shown in FIG. 4, the opening area of a part of the slit 31 (a) is smaller than that of the other part. Therefore, when viewed per unit time, the slit 31 (a) is injected from the slit. The amount of the sealing resin that is injected is smaller than the amount of the sealing resin that is injected from the slits in other portions. As a result, in this portion, the coating state of the sealing resin 2 is non-coated or the coating amount is small.

【0024】図5に見た印刷マスクでは、スリット31
は、その全周のうちの一部31(a)では上から下まで
同じ幅となっているのに、他の部分ではすべて下に向か
うにつれて幅が狭くなっているため、この他の部分(裾
絞り部分)では、封止樹脂の注入速度が下に向かうにつ
れて早くなるのに対し、一部31(a)における封止樹
脂の注入速度は早くならない。その結果、この部分31
aにおいて、封止樹脂2の塗布状態は非塗布となるか塗
布量小となる。図面では示さないが、本発明にかかる印
刷マスクでは、上記図2〜5の構造を組み合わせても良
い。
In the print mask seen in FIG. 5, the slit 31
Has the same width from the top to the bottom in a part 31 (a) of its entire circumference, but the width becomes narrower in all the other parts toward the bottom, so that the other part ( In the hem narrowing portion), the injection speed of the sealing resin increases as it goes downward, whereas the injection speed of the sealing resin in part 31 (a) does not increase. As a result, this part 31
In a, the coating state of the sealing resin 2 is non-coating or the coating amount is small. Although not shown in the drawings, the structures of FIGS. 2 to 5 may be combined in the print mask according to the present invention.

【0025】チップ収納凹部の周壁321が、全周囲の
少なくとも一部で、図6の(a)に見るように切り欠か
れていると、チップ12の上方の隙間にも封止樹脂2を
導入することができる。チップ収納凹部32の天井壁
に、図6の(b)に見るように、印刷マスク3の上方に
突き抜ける貫通穴33を形成しておいても、チップ12
の上方の隙間に封止樹脂2を導入することができる。そ
の結果、チップ12の全体を封止樹脂2で覆うことが出
来るようになる。図2〜6に見るように、スリット31
の外側全周に環状壁34を介して樹脂切りのための空間
35を形成しておき、この空間35を空気通孔36を介
して印刷マスク3の外に通じさせておくことが好まし
い。環状壁34の下端縁は、全周のうちの少なくとも一
部が、基板11の表面との間で0.01〜0.5mmのク
リアランスが生じるようになっていることが好ましい。
When the peripheral wall 321 of the chip accommodating recess is cut out as shown in FIG. 6A in at least a part of the entire circumference, the sealing resin 2 is introduced also into the gap above the chip 12. can do. Even if a through hole 33 that penetrates above the print mask 3 is formed in the ceiling wall of the chip storage recess 32 as shown in FIG.
The sealing resin 2 can be introduced into the gap above. As a result, the entire chip 12 can be covered with the sealing resin 2. As shown in FIGS. 2 to 6, the slit 31
It is preferable that a space 35 for resin cutting is formed on the entire outer periphery of the print mask 3 through the annular wall 34, and the space 35 is communicated with the outside of the print mask 3 through the air passage hole 36. It is preferable that at least a part of the entire circumference of the lower end edge of the annular wall 34 has a clearance of 0.01 to 0.5 mm from the surface of the substrate 11.

【0026】前述した樹脂注入後に基板11から外した
印刷マスク3の裏面には、スリット31の外周部分で封
止樹脂2が付着したまま残っていることが多い。このよ
うな付着があると、次回の樹脂注入のために、この印刷
マスク3を基板11に重ねたとき、上記付着樹脂が基板
11の表面にシミとなって付着し、このシミが配線ショ
ートを起きさせたりする。ところが、上述のように、樹
脂切りのための空間35を形成しておくと、マスク裏面
におけるスリット外周への樹脂付着を防ぐことが出来る
ようになる。そのため、連続して多数回印刷しても、同
一形状の印刷が可能となる。
On the back surface of the print mask 3 removed from the substrate 11 after the resin injection described above, the sealing resin 2 is often left attached on the outer peripheral portion of the slit 31. With such adhesion, when the print mask 3 is overlaid on the substrate 11 for the next resin injection, the above-described adhered resin becomes a stain on the surface of the substrate 11, and this stain causes a wiring short circuit. To wake up. However, as described above, by forming the space 35 for cutting the resin, it becomes possible to prevent the resin from adhering to the outer periphery of the slit on the back surface of the mask. Therefore, it is possible to print the same shape even if the printing is performed many times in succession.

【0027】本発明にかかる半導体装置は、前述の方法
でフリップチップ実装体に樹脂封止をしてなる。
The semiconductor device according to the present invention is formed by resin-sealing the flip-chip mounting body by the method described above.

【0028】[0028]

【実施例】本発明にかかる印刷マスクを使用した実施例
および比較例を示す。 (実施例1〜7および比較例1〜2)封止材料として
は、パナシーラーCV5186S(松下電工株式会社
製)を用いた。マスクは、SUS304のものを用い、
凹凸加工はエッチング方式で行った。基板およびチップ
としてはガラス基板を用い、半田バンプでフリップチッ
プ実装したものを使用した。スキージとしてはSUS3
04の硬質スキージを用いた。具体的なサイズ等は以下
の通り。
EXAMPLES Examples and comparative examples using the print mask according to the present invention will be shown. (Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2) As a sealing material, Pana Sealer CV5186S (manufactured by Matsushita Electric Works, Ltd.) was used. The mask uses the one of SUS304,
The uneven processing was performed by an etching method. A glass substrate was used as the substrate and the chip, and flip-chip mounting with solder bumps was used. As a squeegee, SUS3
A 04 hard squeegee was used. The specific sizes are as follows.

【0029】 チップサイズ:12×12mm チップの厚み:0.3mm バンプ数:98個で200μmピッチのエリアアレイタ
イプ チップと基板との隙間:50μm スキージ速度:1ステップ当たり10mm/sec(但し、
速度制御するものは、50mm/sec とした。) 印刷時に基板をステージ下の電気ヒータで50℃で加熱
しながら、上記の印刷マスクを用いて封止樹脂を印刷注
入し、印刷マスクを取り外した後、全工程に要した時間
を測定した。なお、各実施例および比較例での条件は表
1に示した。
Chip size: 12 × 12 mm Chip thickness: 0.3 mm Number of bumps: 98, 200 μm pitch area array type Gap between chip and substrate: 50 μm Squeegee speed: 10 mm / sec per step (however,
The speed control was 50 mm / sec. ) While printing the substrate with an electric heater under the stage at 50 ° C. during printing, the encapsulating resin was printed and injected using the above printing mask, and after removing the printing mask, the time required for all steps was measured. The conditions in each Example and Comparative Example are shown in Table 1.

【0030】その後、ガラス基板の裏面から水平な状態
で未充填の有無を目視観察した。また、100℃で1時
間および150℃で3時間で樹脂を硬化させた後、同様
にガラス基板の裏面から気泡の有無を顕微鏡で観察し
た。その結果を表1に示す。なお、比較例2では、ノズ
ル内径が0.6mmで、押出空気圧が2kg/cm2 であるデ
ィスペンサーを用いてチップの3辺に封止材料を注入し
た。
Then, the presence or absence of non-filling was visually observed from the back surface of the glass substrate in a horizontal state. In addition, after the resin was cured at 100 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 3 hours, the presence or absence of bubbles was similarly observed with a microscope from the back surface of the glass substrate. The results are shown in Table 1. In Comparative Example 2, the sealing material was injected into the three sides of the chip using a dispenser having a nozzle inner diameter of 0.6 mm and an extrusion air pressure of 2 kg / cm 2 .

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明にかかるフリップチップ実装体の
樹脂封止方法によれば、ボイドが殆どないか極めて小さ
な半導体装置を生産性良く得させる。本発明にかかるフ
リップチップ実装体の封止樹脂注入用マスクを用いる
と、上記本発明にかかる樹脂封止方法の実施を容易とさ
せる。本発明にかかる半導体装置は、前述の方法でフリ
ップチップ実装体に樹脂封止をしてなるため、ボイドが
殆どないか、極めて小さく、信頼性が高い。
According to the resin encapsulation method for a flip chip mounting body according to the present invention, a semiconductor device having few or very few voids can be obtained with high productivity. The use of the mask for injecting the sealing resin of the flip chip mounting body according to the present invention facilitates the implementation of the resin sealing method according to the present invention. Since the semiconductor device according to the present invention is resin-encapsulated in the flip-chip mounting body by the above-described method, it has few voids or is extremely small and has high reliability.

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

【図1】本発明にかかる封止樹脂注入用マスクの一実施
例の使用状態を示す部分的側断面図(a)と部分的平面
図(b),(c)と部分的側面図(d),(e)。
FIG. 1 is a partial side sectional view (a), a partial plan view (b) and (c) and a partial side view (d) showing a usage state of an embodiment of a sealing resin injecting mask according to the present invention. ), (E).

【図2】本発明にかかるマスクの別の実施例の使用状態
を示す部分的平面図(b)とこの部分的平面図の2点鎖
線A−Aに沿う部分的側断面図(a)である。
FIG. 2 is a partial plan view (b) showing a usage state of another embodiment of the mask according to the present invention and a partial side sectional view (a) taken along a two-dot chain line AA of the partial plan view. is there.

【図3】本発明にかかるマスクのさらに別の実施例の使
用状態を示す部分的側断面図。
FIG. 3 is a partial side sectional view showing a usage state of a mask according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明にかかるマスクのさらに別の実施例2つ
の使用状態を示す部分的側断面図。
FIG. 4 is a partial side sectional view showing a usage state of two masks according to still another embodiment of the present invention.

【図5】本発明にかかるマスクのさらに別の実施例の使
用状態を示す部分的側断面図。
FIG. 5 is a partial side sectional view showing a usage state of a mask according to still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明にかかるマスクのさらに別の実施例2つ
の使用状態を示す部分的側断面図。
FIG. 6 is a partial side sectional view showing a usage state of two masks according to still another embodiment of the present invention.

【図7】従来の樹脂封止方法を示す部分的側断面図
(a)と部分的平面図(b)。
FIG. 7 is a partial side sectional view (a) and a partial plan view (b) showing a conventional resin sealing method.

【図8】従来の改良にかかる樹脂封止方法を示す部分的
側断面図(a)と部分的平面図(b),(c)。
FIG. 8 is a partial side sectional view (a) and partial plan views (b) and (c) showing a resin sealing method according to a conventional improvement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フリップチップ実装体 11 基板 12 チップ 2 封止樹脂 3 マスク 31 スリット 32 凹部 321 周壁 P 一部(片側部分) 1 Flip chip assembly 11 board 12 chips 2 Sealing resin 3 masks 31 slits 32 recess 321 peripheral wall P part (one side part)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 眞治 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 金川 直樹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−297902(JP,A) 特開 平8−306717(JP,A) 特開 平10−229267(JP,A) 特開 平11−145191(JP,A) 特開 平10−335359(JP,A) 特開 平11−233536(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/56 H05K 1/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Hashimoto 1048, Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Naoki Kanagawa 1048, Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works, Ltd. 56) References JP-A-11-297902 (JP, A) JP-A-8-306717 (JP, A) JP-A-10-229267 (JP, A) JP-A-11-145191 (JP, A) JP HEI 10-335359 (JP, A) JP HEI 11-233536 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/56 H05K 1/18

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】フリップチップ実装体に印刷マスクを重ね
合わせて配線基板上の半導体チップの周囲に封止樹脂を
印刷注入するフリップチップ実装体の樹脂封止方法にお
いて、 前記配線基板と半導体チップの隙間に浸入させる封止樹
脂で前記隙間内の空気を前記チップの片側から追い出す
ようにするとともに、その際に前記封止樹脂を0.7KPa以下の高真空下で前記チッ
プの周囲に注入し、雰囲気圧を0.7KPaを超え大気
圧より低い中真空下に戻すことにより前記隙間内外の圧
力差で前記封止樹脂を前記隙間内に浸入させ、雰囲気圧
を再び高真空に戻して前記フリップチップ実装体から前
記マスクを外し、そののち、雰囲気圧を大気圧に戻すよ
うにする、 ことを特徴とする、フリップチップ実装体の樹脂封止方
法。
1. A resin encapsulation method for a flip chip mounting body, wherein a printing mask is superposed on the flip chip mounting body, and a sealing resin is printed and injected around the semiconductor chip on the wiring board. Air in the gap is expelled from one side of the chip by a sealing resin that enters the gap, and at the same time, the sealing resin is blown under a high vacuum of 0.7 KPa or less.
Is injected into the surrounding area and the atmospheric pressure exceeds 0.7 KPa to the atmosphere.
The pressure inside and outside the gap can be reduced by returning to a medium vacuum that is lower than the pressure.
Force difference causes the sealing resin to enter the gap and
Back to the high vacuum again and the front from the flip chip mount
Take off the mask and then return the atmospheric pressure to atmospheric pressure.
A method for sealing a flip-chip mounting body with a resin, comprising:
【請求項2】半導体チップの周囲における封止樹脂の塗
布を、チップ全周囲のうちの一部で非浸入ないし浸入量
小とすることで、前記隙間内空気のチップ片側への追い
出しを容易にさせる、請求項1に記載のフリップチップ
実装体の樹脂封止方法。
2. The application of the sealing resin around the semiconductor chip is made non-penetrating or having a small permeating amount in a part of the entire circumference of the chip, so that the air in the gap can be easily expelled to one side of the chip. The resin sealing method of the flip chip mounting body according to claim 1, wherein
【請求項3】前記印刷注入時におけるスキージ速度を、
半導体チップの周囲に封止樹脂を印刷注入する時点では
低速、それ以外の時点では高速とする、請求項1または
に記載のフリップチップ実装体の樹脂封止方法。
3. The squeegee speed at the time of the print injection,
At the time of printing injecting a sealing resin around the semiconductor chip slow and fast at the other, according to claim 1 or
2. The resin sealing method for a flip chip mounting body according to 2 .
【請求項4】前記半導体チップがフリップチップ型半導
体チップに類似の形態を持つボールグリッドアレイ型半
導体チップを含む、請求項1からまでのいずれか1項
に記載のフリップチップ実装体の樹脂封止方法。
Wherein said semiconductor chip includes a ball grid array semiconductor chip having a similar form to the flip chip type semiconductor chip, the flip chip mounting according to any one <br/> of claims 1 to 3 Method for sealing body resin.
【請求項5】配線基板上の半導体チップの周囲に封止樹
脂を注入する際にフリップチップ実装体に重ね合わされ
るマスクであって、前記配線基板上の半導体チップ配置
位置に対応する箇所の裏面側に前記半導体チップを収納
する凹部を備えるとともに、該凹部の周囲に当たる箇所
に封止樹脂注入用のスリットを備え、前記チップ収納凹
部の周壁の厚みはその一部が他の部分よりも厚くなって
いることを特徴とする、フリップチップ実装体の樹脂封
止用印刷マスク。
5. A mask which is superposed on a flip chip mounting body when a sealing resin is injected around a semiconductor chip on a wiring board, the back surface of a portion corresponding to a semiconductor chip arrangement position on the wiring board. A side is provided with a recess for accommodating the semiconductor chip, and a slit for injecting a sealing resin is provided at a position corresponding to the periphery of the recess, and the thickness of the peripheral wall of the chip accommodating recess is partly thicker than other parts. A printed mask for resin encapsulation of a flip chip mounting body, which is characterized in that
【請求項6】配線基板上の半導体チップの周囲に封止樹
脂を注入する際にフリップチップ実装体に重ね合わされ
るマスクであって、前記配線基板上の半導体チップ配置
位置に対応する箇所の裏面側に前記半導体チップを収納
する凹部を備えるとともに、該凹部の周囲に当たる箇所
に封止樹脂注入用のスリットを備え、該スリットが、前
記チップ収納凹部全周囲の一部で他の部分におけるより
も開口面積が小さくなっていることを特徴とする、フリ
ップチップ実装体の樹脂封止用印刷マスク。
6. A mask which is superposed on a flip chip mounting body when a sealing resin is injected around a semiconductor chip on a wiring board, the back surface of a portion corresponding to a semiconductor chip arrangement position on the wiring board. provided with a recess for accommodating the semiconductor chip on the side provided with a slit for the sealing resin injected into the position which corresponds to the periphery of the recess, the slit, than in other portions in part of the entire periphery the chip housing recess A print mask for resin encapsulation of a flip-chip mounting body, which has a small opening area.
【請求項7】前記スリットの一部は、その幅が狭くなる
ことで、その開口面積が小さくなっている、請求項
記載の樹脂封止用印刷マスク。
7. The resin-encapsulating print mask according to claim 6 , wherein a part of the slit has a smaller opening area due to a narrower width thereof.
【請求項8】前記スリットの一部は、その開口部がメッ
シュ状となることで、その開口面積が小さくなってい
る、請求項に記載の樹脂封止用印刷マスク。
8. The resin-encapsulating print mask according to claim 6 , wherein a part of the slit has a mesh-like opening, so that the opening area is small.
【請求項9】配線基板上の半導体チップの周囲に封止樹
脂を注入する際にフリップチップ実装体に重ね合わされ
るマスクであって、前記配線基板上の半導体チップ配置
位置に対応する箇所の裏面側に前記半導体チップを収納
する凹部を備えるとともに、該凹部の周囲に当たる箇所
に封止樹脂注入用のスリットを備え、該スリットは、前
記凹部全周囲の一部を除き、その幅が下に向かうにつれ
て次第に狭くなっていることを特徴とする、フリップチ
ップ実装体の樹脂封止用印刷マスク。
9. A mask which is superposed on a flip chip mounting body when a sealing resin is injected around a semiconductor chip on a wiring board, the back surface of a portion corresponding to a semiconductor chip arrangement position on the wiring board. A recess for accommodating the semiconductor chip is provided on the side, and a slit for injecting the sealing resin is provided at a portion corresponding to the periphery of the recess, and the slit has a width downward except for a part of the entire periphery of the recess. A print mask for resin encapsulation of a flip-chip mounting body, which is characterized by gradually narrowing as it goes.
【請求項10】前記凹部の天井壁に貫通穴を備える、請
求項からまでのいずれか1項に記載の、樹脂封止用
印刷マスク。
10. a through hole in the ceiling wall of the recess, according to any one of claims 5 to 9, the printing mask resin sealing.
【請求項11】前記スリットの外側全周に環状壁を介し
て樹脂切りのための空間を備え、該空間はマスク外に通
じているとともに、前記環状壁の下端縁は、全周のうち
の少なくとも一部が、前記配線基板表面との間で0.0
1〜0.5mmのクリアランスが生じるようになってい
る、請求項から10までのいずれか1項に記載の樹脂
封止用印刷マスク。
11. A space for resin cutting is provided on the entire outer circumference of the slit via an annular wall, the space communicates with the outside of the mask, and the lower end edge of the annular wall has a circumference of the entire circumference. At least a part of the wiring board surface is 0.0
Clearance 1~0.5mm adapted occurs, a resin sealing printing mask according to any one of claims 5 to 10.
【請求項12】前記凹部の天井壁とスリット外側のマス
クとをつなぐブリッジの少なくとも1つが、前記配線基
板表面との間でクリアランスが生じるようになってい
る、請求項から11までのいずれか1項に記載の樹脂
封止用印刷マスク。
12. at least one bridge connecting the ceiling wall and the slit outer mask of the recess, said is adapted to the clearance between the wiring substrate surface occurs, one of the claims 5 to 11 The printing mask for resin encapsulation according to Item 1 .
【請求項13】フリップチップ実装体が請求項1から
までのいずれか1項に記載の方法で樹脂封止されてな
る、半導体装置。
13. A flip chip mounting body according to any one of claims 1 to 4.
A semiconductor device, which is resin-encapsulated by the method according to any one of 1 to 3 above.
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