JP4002009B2 - Manufacturing method of semiconductor package - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体パッケージの製造方法に係わり、更に詳しくは外部接続用の突起電極を有する半導体パッケージの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体パッケージの小型化、高密度化に伴いベア・チップを直接フェイスダウンで、基板上に実装するフリップチップボンディングが開発されている。カメラ一体型VTRや携帯電話機等の登場により、ベア・チップと略同じ寸法の小型パッケージ、所謂CSP(チップサイズ/スケール・パッケージ)を載せた携帯機器が相次いで登場してきている。最近CSPの開発は急速に進み、その市場要求が本格化している。
【0003】
先ず、小型携帯機器等に搭載するCSPの従来の半導体パッケージの製造方法について以下その概要を説明する。
【0004】
先ず図7(a)に示す多数個取りする回路基板形成工程では、両面銅張りされた集合回路基板1Aにスルーホール(図示しない)を形成した後、無電解銅メッキ及び電解銅メッキにより銅メッキ層を形成し、更にメッキレジストをラミネートし、露光現像してパターンマスクを形成した後、エッチング液を用いてパターンエッチングを行うことにより、前記集合回路基板1Aの上面側には複数個分配列したIC接続用電極3、下面側にパッド電極である外部接続用電極4を形成する。次にソルダーレジスト処理を行い、所定の部分にレジスト膜を形成することにより、前記集合回路基板1Aの下面側には外部接続用電極4を露呈するように、マトリックス状に多数の同一形状の半田付け可能な表面であるレジスト膜の開口部を形成し、多数個取りする集合回路基板1Aが完成される。2はX、Y方向に直交するカットラインである。
【0005】
図7(b)に示すIC実装工程では、先ず、ICウエハーをバンプ工程に流して前記ICウエハーのパッド電極面に半田バンプ5を形成する。前記半田バンプ5の形成方法には、一般に、スタッドバンプ方式、ボールバンプ方式、及びメッキバンプ方式等があるが、その中で、パッド電極位置にレジストにて窓を形成し半田浴槽中に浸漬してメッキにて半田バンプを形成するメッキバンプ方式は、パッド電極間の狭い配列でバンプを形成することが可能で、ICチップの小型化には有効な半田バンプの形成手段である。
【0006】
前記半田バンプ5を形成後、前記ICウエハーを粘着テープ等で貼着した状態で、所定のチップサイズにダイシングソー等の装置でウエハーの厚みをフルカット方式でX、Y方向に切断した後、ICチップ6を単体に分割する。
【0007】
前記半田バンプ付きICチップ6、又は前述した集合回路基板1Aの前記配線バターンの所定位置にフラックスを塗布して、単体に分割した前記ICチップ6を1個づつ複数個分配列した集合回路基板1Aの個々の回路基板1上の所定位置に搭載した後、半田リフロー工程を経て、フリップチップ実装を行う。
【0008】
図7(c)に示す封止工程では、熱硬化性の封止樹脂7で前記隣接する複数個のICチップ5に跨がった状態で、サイドポッティングにより一体的に樹脂封止することにより、ICチップ6はフェイスダウンで集合回路基板1Aの個々の回路基板1上に固定される。
【0009】
図7(d)に示すボール付け工程では、回路基板1の下面側に形成された外部接続用電極4の位置に、半田ボールを配置してリフローすることによりボール電極9を形成する。
【0010】
図8(e)に示す基準部材張り付け工程では、ICチップ6を実装し、ボール電極を形成した集合回路基板1Aのボール電極を、基準部材8a上に接着剤又は粘着テープ等の固定手段で張り付ける。
【0011】
図8(f)は、タイシング工程で、前述のX、Y方向のカットライン2に沿って、ダイシングソー等の切削手段で単個に切削、分割した後、溶解液等により基準部材8aより剥離する。
【0012】
このとき、図6(a)に示すように、ダイシング時の切削ごみが、集合基板1Aの基準部材8a側表面及び半田ボール9表面に付着する。
【0013】
又、図8(e)に示す基準部材張り付け工程を、集合回路基板1AのIC実装面と基準部材8aで固定した場合、図6(b)に示すように、ダイシング時の切削ごみが、集合基板1Aの基準部材8a側実装面及び表面に付着する。
【0014】
図8(g)は、単個洗浄工程で、基準部材8aより剥離したフリップチップBGA20の基準部材8a側表面に付着した切削かすを篭に入れ、洗浄、落とす。以上の工程により単個のPBGAパッケージ20が完成される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した半導体パッケージの製造方法には次のような問題点がある。即ち、基準部材側のパッケージ表面に付着した切削かすを取る時、多数個のパッケージを同時に篭に入れ洗浄するため、洗浄及びその乾燥時、パッケージ同士が接触し、パッケージ表面を傷つけ、外観及び信頼性に問題を起こすことがあった。又、パッケージの接触を少なくするため、同時に篭に入れる個数を少なくすると、生産性が低く、コストアップ等の問題があった。
【0016】
IC実装法が、フリップチップ実装で成された場合、図9に示すように、チップエッジが欠け、信頼性に重大な問題を起こす。
【0017】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、小型携帯機器等に搭載する信頼性及び生産性に優れた、安価な半導体パッケージの製造方法を提供するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における半導体パッケージの製造方法は、第1及び第2の面を有する回路基板のいずれか一方の面に外部接続電極を形成し、他方の面にICチップを実装した半導体パッケージの製造方法において、前記ICチップ実装用のボンディングパターンと外部接続用電極を形成するための電極パターンとを集合回路基板面に複数個分配列して形成する回路基板形成工程と、前記ボンディングパターンと前記ICチップを電気的に接続するICチップ実装工程と、該ICチップを樹脂封止して封止部を形成する封止工程と、前記外部接続用電極に突起電極を形成する電極形成工程とによりパッケージ集合体を構成する集合体形成工程と、前記パッケージ集合体の前記第1の面側を第1の基準部材に固定する第1保持工程と、保持されたパッケージ集合体の回路基板を切削して単個の半導体パッケージを形成する切削工程と、前記パッケージ集合体の前記第2の面側を第2の基準部材に固定する第2保持工程と、前記第1の基準部材を前記パッケージ集合体の前記第1の面側から剥離する剥離工程と、前記パッケージ集合体の前記第1の面側を洗浄する洗浄工程と、前記第2の基準部材から前記単個の半導体パッケージを取外す分離工程とからなることを特徴とする。
【0019】
また前記パッケージ集合体は、第1の面が突起電極面であり、第2の面がICチップ実装面であることを特徴とする。
【0020】
また第1保持工程は、突起電極を基準部材に接着剤で固着することを特徴とする。
【0021】
また前記パッケージ集合体は、第1の面がICチップ実装面であり、第2の面が突起電極面であることを特徴とする。
【0022】
また第1保持工程は、封止部を基準部材に接着剤で固着することを特徴とする。
【0023】
また前記接着剤は、紫外線反応型樹脂であることを特徴とする。
【0024】
また第2保持工程は、封止部を基準部材に接着剤で固着することを特徴とする。
【0025】
また第2保持工程は、突起電極を基準部材に接着剤で固着することを特徴とする。
【0026】
また接着剤は、熱反応型樹脂であることを特徴とする。
【0027】
また前記ICチップ実装工程は、フリップチップ実装工程であることを特徴とする。
【0029】
また前記突起電極は、半田バンプであることを特徴とする。
【0030】
また前記切削工程はダイシングソーによる切削で行うことを特徴とする。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明における半導体パッケージの製造方法について説明する。図1〜図3は本発明の実施の形態で、突起電極付きの半導体パッケージの製造工程を示す説明図である。図4、図5は本発明の別の実施の形態である。従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【0032】
先ず、図1(a)の回路基板形成工程、図1(b)のIC実装工程、図1(c)の樹脂封止工程、図1(d)のボール付け工程は、前述の従来技術の図7(a)〜(d)と同様であるので、説明は省略する。
【0033】
また図2(e)の第1基準部材張り付け工程、図2(f)のダイシング工程は、前述の従来技術の図8(e)、図8(f)と同様であるので、説明は省略する。
【0034】
図2(g)に示す第2基準部材張り付け工程では、前記集合回路基板1Aが第1基準部材上で、単個に切削、分割された状態で、ICチップ実装面を、第2基準部材8c上に接着剤で張り付ける。
【0035】
図3(d)に示す第1基準部材剥離工程では、図2(e)の第1基準部材張り付け工程で使った接着剤、例えば、リンテック(株)製の紫外線剥離テープ「D638」の接着力を紫外線で低下させ、第1基準部材8bと前記集合回路基板1Aの製品外部分を第2基準部材及び製品部分より剥離する。
【0036】
図3(e)に示した洗浄工程では、図2(f)のダイシング工程で発生して、前記集合回路基板1Aの下面側及び半田ボール面に付着した切削ゴミを、第2基準部材にPBGAパッケージ10を張り付けたまま、洗浄して落とす。
【0037】
その後、PBGAパッケージ10を第2基準部材8cより剥離する。以上の工程により単個のPBGAパッケージが完成される。
【0038】
図4、図5は、本発明の他の実施形態を示す。
【0039】
図4(a)の第1基準部材張り付け工程では、図1(d)のボール付け工程により完成したICチップ6を実装し、ボール電極を形成した集合回路基板1AのIC実装面を、第1基準部材8b上に接着剤で張り付ける。
【0040】
図4(b)のタイシング工程では、前述のX、Y方向のカットライン2に沿って、ダイシングソー等の切削手段で単個に切削する。この時、集合回路基板1Aの周囲の不要部分は除去される。
【0041】
図4(c)に示す第2基準部材張り付け工程は、前記集合回路基板1Aが第1基準部材8b上で、単個に切削、分割された状態で、半田ボール9を第2基準部材8c上に接着剤で張り付ける。
【0042】
図5(d)に示す第1基準部材剥離工程では、図3(d)の工程と同様にして、第1基準部材8bを第2基準部材8c及び製品部分より剥離する。
【0043】
図5(e)に示す洗浄工程では、図4(b)のダイシング工程で発生し、前記集合回路基板1Aの上面側及び封止面に付着した切削ゴミを、第2基準部材にPBGAパッケージ10を張り付けたまま、洗浄して落とす。
【0044】
その後、PBGAパッケージ10を第2基準部材8cより剥離する。以上の工程により単個のPBGAパッケージが完成される。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、前記集合回路基板の上面側に複数個分配列して回路基板にICチップを実装し、封止樹脂でサイドモールドして、下面側の外部接続用電極に突起電極を形成し、半田ボールを第1基準部材に固定し、集合回路基板を切削して単個にし、IC実装部を第2基準部材に固定し、第1基準部材を剥離し、下面側を洗浄し、第2基準部材を剥離して単個の半導体パッケージを製造することにより、小型携帯機器等に搭載する信頼性及び生産性の優れた半導体パッケージの製造方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係わる半導体パッケージの製造工程で、回路基板形成工程、IC実装工程、樹脂封止工程、ボール付け工程を示す説明図である。
【図2】図1の製造工程後の第1基準部材張り付け工程、ダイシング工程、第2基準部材張り付け工程を示す説明図である。
【図3】図2の製造工程後の第1基準部材剥離工程、洗浄工程を示す説明図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係わる半導体パッケージの製造工程で、第1基準部材張り付け工程、ダイシング工程、第2基準部材張り付け工程を示す説明図である。
【図5】図2の製造工程後の第1基準部材剥離工程、洗浄工程を示す説明図である。
【図6】BGA製造工程で問題となるダイシング工程後の切削ごみ付着を示す説明図である。
【図7】従来のBGAの製造工程で、回路基板形成工程、IC実装工程、樹脂封止工程、ボール付け工程を示す説明図である。
【図8】従来のBGAの製造工程で、図7の製造工程後の基準部材張り付け工程、ダイシング工程、単個洗浄工程を示す説明図である。
【図9】従来のフリップチップBGA製造工程で発生するIC欠けを示す説明図である。
【符号の説明】
1 回路基板
1A 集合回路基板
2 カットライン
3 IC接続用電極
4 外部接続用電極
5 半田ボール
6 ICチップ
7 封止樹脂
8a 基準部材
8b 第1基準部材
8c 第2基準部材
9 ボール電極(突起電極)
10 PBGAパッケージ
11 切削ゴミ
12 IC欠け[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor package, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor package having protruding electrodes for external connection.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, flip chip bonding has been developed in which a bare chip is directly mounted face-down on a substrate as semiconductor packages become smaller and higher in density. With the advent of camera-integrated VTRs, mobile phones, and the like, mobile devices on which small packages of approximately the same dimensions as bare chips, so-called CSP (chip size / scale packages), have appeared one after another. Recently, the development of CSP is progressing rapidly, and the market demand is in full swing.
[0003]
First, an outline of a method for manufacturing a conventional semiconductor package of a CSP mounted on a small portable device or the like will be described below.
[0004]
First, in the circuit board forming step for taking a large number of pieces shown in FIG. 7A, after forming through holes (not shown) in the
[0005]
In the IC mounting process shown in FIG. 7B, first, the IC wafer is passed through a bump process to form
[0006]
After forming the
[0007]
The integrated
[0008]
In the sealing step shown in FIG. 7C, the resin is integrally sealed by side potting while straddling the plurality of
[0009]
In the ball attaching step shown in FIG. 7D, the
[0010]
In the reference member attaching step shown in FIG. 8E, the ball electrode of the
[0011]
FIG. 8 (f) shows a tiling process, which is cut and divided into pieces by a cutting means such as a dicing saw along the X and
[0012]
At this time, as shown in FIG. 6A, cutting dust during dicing adheres to the surface of the
[0013]
Further, the reference member affixed step shown in FIG. 8 (e), the case of fixing the IC mounted surface and the
[0014]
FIG. 8G shows, in a single cleaning process, the cutting chips adhering to the
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the semiconductor package manufacturing method described above has the following problems. In other words, when removing the cutting dust adhering to the package surface on the reference member side, a large number of packages are placed in a basket at the same time for cleaning, so the packages come into contact with each other during cleaning and drying, damaging the package surface, and appearance and reliability. There was a problem with sex. In addition, if the number of pieces placed in the basket at the same time is reduced in order to reduce the contact of the package, there is a problem in that productivity is low and cost is increased.
[0016]
When the IC mounting method is flip-chip mounting, chip edges are missing as shown in FIG. 9, which causes a serious problem in reliability.
[0017]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive method for manufacturing a semiconductor package which is excellent in reliability and productivity mounted on a small portable device or the like.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention includes forming an external connection electrode on one surface of a circuit board having first and second surfaces and mounting an IC chip on the other surface. In the method of manufacturing a mounted semiconductor package, a circuit board forming step for forming a plurality of bonding patterns for mounting the IC chip and electrode patterns for forming external connection electrodes on the surface of the collective circuit board; and An IC chip mounting step for electrically connecting the bonding pattern and the IC chip; a sealing step for sealing the IC chip with a resin to form a sealing portion; and forming a protruding electrode on the external connection electrode. An assembly forming step of forming a package assembly by an electrode forming step, and a first holding for fixing the first surface side of the package assembly to a first reference member A cutting step of cutting a circuit board of the held package assembly to form a single semiconductor package, and a second step of fixing the second surface side of the package assembly to a second reference member. A holding step, a peeling step of peeling the first reference member from the first surface side of the package assembly, a cleaning step of cleaning the first surface side of the package assembly, and the second And a separation step of removing the single semiconductor package from the reference member.
[0019]
The package assembly is characterized in that the first surface is a protruding electrode surface and the second surface is an IC chip mounting surface.
[0020]
In the first holding step, the protruding electrode is fixed to the reference member with an adhesive.
[0021]
The package assembly is characterized in that the first surface is an IC chip mounting surface and the second surface is a protruding electrode surface.
[0022]
In the first holding step, the sealing portion is fixed to the reference member with an adhesive.
[0023]
Further, the adhesive is an ultraviolet reaction type resin.
[0024]
In the second holding step, the sealing portion is fixed to the reference member with an adhesive.
[0025]
The second holding step is characterized in that the protruding electrode is fixed to the reference member with an adhesive.
[0026]
The adhesive is a heat-reactive resin.
[0027]
Further, the IC chip mounting step is a flip chip mounting step.
[0029]
The protruding electrode is a solder bump.
[0030]
The cutting step is performed by cutting with a dicing saw.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor package according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are explanatory views showing a manufacturing process of a semiconductor package with bump electrodes according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 show another embodiment of the present invention. The same members as those in the prior art are denoted by the same reference numerals.
[0032]
First, the circuit board forming process of FIG. 1A, the IC mounting process of FIG. 1B, the resin sealing process of FIG. 1C, and the ball attaching process of FIG. Since this is the same as FIGS. 7A to 7D, description thereof will be omitted.
[0033]
Further, the first reference member attaching step in FIG. 2E and the dicing step in FIG. 2F are the same as those in FIGS. 8E and 8F in the prior art described above, and the description thereof is omitted. .
[0034]
In the second reference member pasting step shown in FIG. 2G, the IC chip mounting surface is placed on the
[0035]
In the first reference member peeling step shown in FIG. 3 (d), the adhesive used in the first reference member attaching step in FIG. 2 (e), for example, the adhesive strength of the UV peeling tape “D638” manufactured by Lintec Corporation. The
[0036]
In the cleaning process shown in FIG. 3 (e), the cutting dust generated in the dicing process of FIG. 2 (f) and adhering to the lower surface side of the
[0037]
Thereafter, the
[0038]
4 and 5 show another embodiment of the present invention.
[0039]
In the first reference member attaching step of FIG. 4A, the IC mounting surface of the
[0040]
In the tiling process of FIG. 4B, cutting is performed by a cutting means such as a dicing saw along the aforementioned X and Y cut lines 2. At this time, unnecessary portions around the
[0041]
In the second reference member pasting step shown in FIG. 4C, the
[0042]
In the first reference member peeling step shown in FIG. 5 (d), the
[0043]
In the cleaning process shown in FIG. 5 (e), the cutting dust generated in the dicing process of FIG. 4 (b) and adhering to the upper surface side and the sealing surface of the
[0044]
Thereafter, the
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the semiconductor package manufacturing method of the present invention, a plurality of IC chips are arranged on the upper surface side of the collective circuit board, IC chips are mounted on the circuit board, side-molded with a sealing resin, A protruding electrode is formed on the external connection electrode on the lower surface side, the solder ball is fixed to the first reference member, the collective circuit board is cut into a single piece, the IC mounting portion is fixed to the second reference member, and the first Manufacture of a semiconductor package with excellent reliability and productivity to be mounted on a small portable device by peeling the reference member, cleaning the lower surface side, and peeling the second reference member to manufacture a single semiconductor package It is possible to provide a method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a circuit board forming process, an IC mounting process, a resin sealing process, and a ball attaching process in a manufacturing process of a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
2 is an explanatory view showing a first reference member attaching step, a dicing step, and a second reference member attaching step after the manufacturing process of FIG. 1; FIG.
3 is an explanatory view showing a first reference member peeling step and a cleaning step after the manufacturing step of FIG. 2; FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first reference member attaching step, a dicing step, and a second reference member attaching step in a manufacturing process of a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.
5 is an explanatory view showing a first reference member peeling step and a cleaning step after the manufacturing step of FIG. 2; FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing adhesion of cutting dust after a dicing process, which is a problem in the BGA manufacturing process.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a circuit board forming process, an IC mounting process, a resin sealing process, and a ball attaching process in a conventional BGA manufacturing process.
8 is an explanatory diagram showing a reference member pasting step, a dicing step, and a single cleaning step after the manufacturing step of FIG. 7 in the conventional BGA manufacturing step.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing IC chipping that occurs in a conventional flip chip BGA manufacturing process;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
10
Claims (12)
10のいずれか1項に記載の半導体パッケージの製造方法。The protruding electrodes from claim 1, characterized in that the solder bumps
11. A method for manufacturing a semiconductor package according to any one of 10 above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21514198A JP4002009B2 (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Manufacturing method of semiconductor package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21514198A JP4002009B2 (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Manufacturing method of semiconductor package |
Publications (2)
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