JP4115228B2 - 回路装置の製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路装置の製造方法に関し、特に、樹脂封止を行う工程で導電箔が金型キャビティ内部で変形するのを防止することができる回路装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０を参照して、従来の回路装置の製造方法を説明する。図１０（Ａ）はトランスファーモールドを行う工程の断面図であり、図１０（Ｂ）は導電箔１１０の平面図であり、図１０（Ｃ）はモールドを行う際の断面図である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）を参照して、モールドを行うまでの工程を簡単に説明する。先ず、導電箔１１０に分離溝１１１を形成することにより導電パターン１２１を形成する。導電パターン１２１は、１つの回路装置を形成する搭載部がマトリックス状に形成されることにより、１つのブロック１１２を形成している。次に、各搭載部の導電パターン１２１Ａに半導体素子１２２Ａおよびチップ抵抗１２２Ｂを固着する。更に、半導体素子１２２Ａは金属細線１２５Ａで導電パターン１２１Ｂと電気的に接続する。次に、ブロック１１２毎に１つのキャビティを用いて絶縁性樹脂１２０による封止を行う。以上の工程により、各ブロック１１２の回路素子１２２は封止され、分離溝１１１にも絶縁性樹脂１２０が充填されている。
【０００４】
図１０（Ｃ）を参照して、モールド金型１２８を用いた封止の工程を説明する。各ブロック１１２毎に樹脂封止を行うモールド金型１２８は、下金型１２８Ａおよび上金型１２８Ｂから成る。下金型１２８Ａの導電箔１１０に当接する面は平坦に形成されている。上金型１２８Ｂは、回路素子１２２が固着された導電箔１１０の上方にキャビティを形成するような形状を有している。金型１２８の側面部にはゲートが形成され、この箇所から絶縁性樹脂１２０を封入することにより、樹脂封止は行われる。
【０００５】
上記の工程でモールドが行われた後に、図１０（Ａ）の点線で示す箇所まで導電箔１１０の裏面を全面的に除去することにより、各導電パターン１２１を電気的に分離する。最後に、裏面処理の為にソルダーレジストおよび外部電極の形成を行い、ダイシングにより個々の装置に分離することにより回路装置が完成する。
【０００６】
【特許文献１】
特願２０００−２６６７５２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したモールドの工程では、導電箔１１０の裏面と下金型１２８Ａとの間にエアが介在する場合がある。このような場合に於いて、金型１２８の側面に設けたゲートから絶縁性樹脂１２０を封入した場合、エアがゲート設けられた箇所の反対側に集合し、エアの圧力によりキャビティ内部に於いて導電箔１１０が局所的に浮き上がってしまう問題があった。キャビティの内部で導電箔１１０が局所的に浮き上がってしまうと、この箇所の導電箔１１０に固着された回路素子１２２および金属細線１２５Ａが上金型１２８Ｂに接触してしまう。このことが、金属細線１２５Ａの折れ曲がれ等を引き起こす問題があった。
【０００８】
本発明は上述した問題を鑑みて成されたものであり、本発明の主な目的は、モールドの工程に於いて、導電箔の局所的な浮き上がりを防止する回路装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路装置の製造方法は、シート状体の上面に、導電パターンから構成される搭載部を複数個配置してブロックを形成する工程と、前記搭載部毎の前記導電パターンに回路素子を電気的に接続する工程と、モールド金型の上金型に設けた1つのキャビティに、前記ブロックに含まれる前記導電パターンおよび前記回路素子を収納して、前記キャビティに絶縁性樹脂を封入して前記回路素子を封止する工程と、前記絶縁性樹脂をダイシングすることで各前記搭載部を分離する工程と、を具備し、前記モールド金型の下金型には、ゲートに対向する位置に、前記シート状体の下面に当接するエアベントが設けられ、前記封止する工程では、前記ゲートから前記キャビティに前記絶縁性樹脂を封入することにより集合した前記シート状体と前記下金型との間のエアを、前記エアベントを経由して外部に逃がすことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の回路装置の製造方法は、導電箔１０に回路素子２２の搭載部１５を多数個形成する導電パターン２１をブロック１２毎に形成する工程と、ブロック１２毎の導電パターン２１の各搭載部１５に回路素子２２を配置する工程と、ブロック１２毎にエアベント３０が設けられた下金型２８Ａを導電箔１０の裏面に当接させて、ブロック１２の各搭載部１５を同一のキャビティ内に配置して絶縁性樹脂２０でトランスファモールドすることにより、導電箔１０の裏面と下金型２８Ａの間のエアを外部に逃がしながら樹脂封止を行う工程と、絶縁性樹脂２０を各搭載部１５毎にダイシングにより分離する工程とを具備する。このような各工程を以下にて説明する。
【００１８】
本発明の第１の工程は、図１から図３に示すように、導電箔１０に回路素子２２の搭載部１５を多数個形成する導電パターン２１をブロック１２毎に形成する工程である。具体的には、例えば、導電箔１０を用意し、少なくとも回路素子２２の搭載部を多数個形成する導電パターン２１を除く領域の導電箔１０に導電箔１０の厚みよりも浅い分離溝１１を形成してブロック１２毎の導電パターン２１を形成することにある。
【００１９】
本工程では、まず図１（Ａ）の如く、シート状の導電箔１０を用意する。この導電箔１０は、ロウ材の付着性、ボンディング性、メッキ性が考慮されてその材料が選択され、材料としては、Ｃｕを主材料とした導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔またはＦｅ−Ｎｉ等の合金から成る導電箔等が採用される。
【００２０】
具体的には、図１（Ｂ）に示す如く、短冊状の導電箔１０に多数の搭載部が形成されるブロック１２が４〜５個離間して並べられる。各ブロック１２間にはスリット１３が設けられ、モールド工程等での加熱処理で発生する導電箔１０の応力を吸収する。また導電箔１０の上下周端にはインデックス孔１４が一定の間隔で設けられ、各工程での位置決めに用いられる。続いて、ブロック毎の導電パターン２１を形成する。
【００２１】
まず、図２に示す如く、導電箔１０の上に、ホトレジスト（耐エッチングマスク）ＰＲを形成し、導電パターン２１となる領域を除いた導電箔１０が露出するようにホトレジストＰＲをパターニングする。そして、図３（Ａ）に示す如く、ホトレジストＰＲを介して導電箔１０を選択的にエッチングする。エッチングにより形成された分離溝１１の深さは、例えば５０μｍであり、その側面は、粗面となるため絶縁性樹脂２０との接着性が向上される。
【００２２】
またこの分離溝１１の側壁は、除去方法により異なる構造となる。この除去工程は、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザによる蒸発、ダイシングが採用できる。ウェットエッチングの場合、エッチャントは、塩化第二鉄または塩化第二銅が主に採用され、前記導電箔は、このエッチャントの中にディッピングされるか、このエッチャントでシャワーリングされる。ここでウェットエッチングは、一般に非異方性にエッチングされるため、側面は湾曲構造になる。
【００２３】
図３（Ｂ）に具体的な導電パターン２１を示す。本図は図１（Ｂ）で示したブロック１２の１個を拡大したもの対応する。黒く塗られた部分の１個が１つの搭載部１５であり、導電パターン２１を構成し、１つのブロック１２には５行１０列のマトリックス状に多数の搭載部１５が配列され、各搭載部１５毎に同一の導電パターン２１が設けられている。各ブロックの周辺には枠状のパターン１６が設けられ、それと少し離間してその内側にダイシング時の位置合わせマーク１７が設けられている。
【００２４】
本発明の第２の工程は、図４に示す如く、前記ブロック１２毎の前記導電パターン２１の各搭載部１５に回路素子２２を配置することにある。回路素子２２としては、トランジスタ、ダイオード、ＩＣチップ等の半導体素子、チップコンデンサ、チップ抵抗等の受動素子である。また厚みが厚くはなるが、ＣＳＰ、ＢＧＡ等のフェイスダウンの半導体素子も実装できる。
【００２５】
ここでは、ベアのトランジスタチップ２２Ａが導電パターン２１Ａにダイボンディングされ、エミッタ電極と導電パターン２１Ｂ、ベース電極と導電パターン２１Ｂが、熱圧着によるボールボンディングあるいは超音波によるウェッヂボンディング等で固着された金属細線２５Ａを介して接続される。また２２Ｂは、チップコンデンサまたは受動素子であり、半田等のロウ材または導電ペースト２５Ｂで固着される。本工程では、各ブロック１２に多数の導電パターン２１が集積されているので、回路素子２２の固着およびワイヤーボンディングが極めて効率的に行える利点がある。
【００２６】
本発明の第３の工程は、図５から図７に示す如く、ブロック１２毎にエアベント３０が設けられた下金型２８Ａを導電箔１０の裏面に当接させて、ブロック１２の各搭載部１５を同一のキャビティ内に配置して絶縁性樹脂２０でトランスファモールドすることにより、導電箔１０の裏面と下金型２８Ａの間のエアを外部に逃がしながら樹脂封止を行うことにある。
【００２７】
先ず、図５を参照して本工程のトランスファーモールドに用いる金型２８の形状等を説明する。図５（Ａ）は金型２８の平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ’における断面図である。
【００２８】
金型２８は、上金型２８Ｂおよび下金型２８Ａから構成されている。下金型２８Ａには、ここでは２枚の導電箔１０が載置される平坦な領域が形成されており、各導電箔１０に形成されたブロック１２毎にエアベント３０が形成されている。上金型２８Ａは、各ブロック１２周辺の残余部の導電箔１０の表面を押圧して、載置される導電箔１０の各ブロック１２の上方に対応する箇所にはキャビティ２９が形成されている。
【００２９】
エアベント３０は各ブロック毎に設けられたキャビティ２９のゲート３５に対向する辺に設けられている。エアベント３０の深さは導電箔１０の裏面と下金型２８Ａとの間のエアが通過できる程度に形成され、平面的には各キャビティの内部から導電箔１０の外部まで延在している。複数個のエアベント３０が各ブロック毎に設けられているが、中央部に設けられるエアベント３０の断面的な大きさは、周辺部に設けられるエアベント３０よりも大きく形成されている。導電箔１０の裏面に介在するエアは、ブロック１２の中央部付近に集中する傾向がある。従って、このように中央部のエアベント３０を周辺部のエアベント３０よりも大きく形成することにより、導電箔１０裏面に介在するエアをより積極的に金型２８の外部に放出させることができる。
【００３０】
図５（Ａ）を参照して、並列して載置される２つの導電箔１０の各ブロック１２毎にキャビティ２９は形成されている。そして、絶縁性樹脂を供給するポット３４は、導電箔１０に挟まれる領域に複数個が設けられている。ここでは、各導電箔１０に形成されたブロック１２と同等の個数のポット３４が下金型に形成されている。更に、１つのポット３４から、近接する２つのキャビティ２９に絶縁性樹脂２０が供給されるように、ランナー３３が形成されている。
【００３１】
図６を参照して、金型２８を用いてモールドを行う工程の詳細を説明する。図６（Ａ）はモールドを行う際の各ブロック１２の断面図であり、図６（Ｂ）はキャビティ２９内部に於いて絶縁性樹脂２０が封入される様子を示す平面図である。
【００３２】
図６（Ａ）を参照して、下金型２８Ａに導電箔１０を載置して、上金型２８Ｂと下金型２８Ａを噛み合わせることにより、各ブロック１２の上方にはキャビティ２９が形成されている。モールドを行う際には、絶縁性樹脂２０が固化されたタブレットがポット３４に供給され、ポット３４を加熱してプランジャー３１で上方に押圧することにより、各キャビティ２９への絶縁性樹脂１２０の供給が行われる。更に、金型２８に設けられた複数個のプランジャー３１は、同時に作動し、２つの導電箔１０が有する全てのブロック１２は同時に封止される。
【００３３】
図６（Ｂ）を参照して、絶縁性樹脂２０がキャビティ２９に封入される状態を説明する。ブロック１２の外周部には合わせマーク１７が形成されているので、回路素子等はこの箇所には設けられていない。従って、回路素子２２Ａや金属細線２５Ａが形成されているブロック１２の中央部付近と比較すると、それらが存在しないブロック１２の周辺部は、絶縁性樹脂２０の封入に対する抵抗が小さくなっている。このことから、ゲート３５から絶縁性樹脂２０をキャビティ２９内に封入すると、ブロック１２の周辺部から優先的に絶縁性樹脂２０が充填される。従って、同図に示すように、ゲート３５に対向する辺の中央部付近が最後に樹脂封止される。このことから、導電箔１０と下金型２８Ａとの間に介在するエアも、ゲート３５に対向する辺の中央部付近に集合する。
【００３４】
本発明では、下金型２８Ａのゲート３５に対向するブロック１２の周辺部付近にエアベント３０を設けているので、上記のように導電箔１０と下金型２８Ａとの間に介在するエアが集合した場合でも、集合したエアはエアベント３０を介して外部に放出される。更に、複数個のエアベント３０が形成されており、中央部に設けたエアベント３０は、その断面が大きく形成されている。従って、ゲート３５の対向する辺の中央部にエアが集合した場合でも、集合したエアはエアベント３０を介して外部に放出される。以上のことから、樹脂封止の工程に於いて、エアが集合することにより導電箔１０が局所的に持ち上がるのを防止することができる。従って、このことによる回路素子２２の破壊等を防止することができる。
【００３５】
次に、図７を参照して、樹脂封止が行われた後の状態を説明する。絶縁性樹脂２０は回路素子２２Ａ、５２Ｂおよび複数の導電パターン２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを完全に被覆し、導電パターン２１間の分離溝１１には絶縁性樹脂２０が充填されて導電パターン２１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの側面の湾曲構造と嵌合して強固に結合する。そして絶縁性樹脂２０により導電パターン２１が支持されている。また本工程では、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてトランスファーモールドを行うことができる。
【００３６】
本工程の特徴は、絶縁性樹脂２０を被覆するまでは、導電パターン２１となる導電箔１０が支持基板となることである。そのため、構成材料を極力省いて作業できるメリットを有し、コストの低下も実現できる。
【００３７】
次に、分離溝１１を設けていない厚み部分の導電箔１０を除去することにより、各導電パターン２１を電気的に分離する。具体的には、分離溝１１を設けていない厚み部分の導電箔１０のブロック１２の少なくとも導電パターン２１を設けた領域を除去しする。本工程では、図７（Ａ）に点線で示した絶縁性樹脂２０が露出する手前まで、導電箔１０を選択的に導電パターン２１を設けた領域をウェトエッチングする。その結果、約４０μｍの厚さの導電パターン２１となって分離され、絶縁性樹脂２０に導電パターン２１の裏面が露出する構造となる。
【００３８】
本発明の第４の工程は、図８に示す如く、ブロック１２の絶縁性樹脂２０を各搭載部１５毎にダイシングにより分離することにある。
【００３９】
本工程では、粘着シートに貼り付けられた複数個のブロック１２をダイシング装置の載置台に真空で吸着させ、ダイシングブレード６９で各搭載部１５間のダイシングライン７０に沿って分離溝１１の絶縁性樹脂２０をダイシングし、個別の回路装置５３に分離する。
【００４０】
図９を参照して、上記のような工程で製造される回路装置の構成を説明する。同図に示す回路装置は、導電パターン２１と、導電パターン２１上に固着された回路素子２２と、半導体チップ２２Ａと導電パターン２１Ｂとを電気的に接続する金属細線２５と、導電パターン２１の裏面を露出させて全体の支持および封止を行う絶縁性樹脂２０とから構成されている。また、絶縁性樹脂２０の裏面から露出する導電パターン２１はレジスト８で被覆され、所望の箇所には半田等のロウ材から成る外部電極９が形成されている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の回路装置の製造方法によれば、樹脂封止を行う下金型２８Ａの各ブロックに対応する箇所にエアベント３０を設けることにより、樹脂封止の工程に於いて、導電箔１０の裏面と下金型２８Ａとの間に介在するエアを外部に放出することができる。従って、絶縁性樹脂２０の封入圧力により集合したエアにより導電箔１０が局所的に持ち上がり、回路素子２２が上金型に接触してしまうのを防止することができる。このことから、金属基板２５Ａの折れ曲がり等を防止することができる。
【００４２】
また、上記のように導電箔１０の持ち上がりを防止することができるので、キャビティ２９の厚さを薄く形成することができる。従って、より薄型の回路装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）である。
【図２】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の回路装置の製造方法を説明する平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図６】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）である。
【図７】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）である。
【図８】本発明の回路装置の製造方法を説明する平面図である。
【図９】本発明の回路装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】従来の回路装置の製造方法を説明する図である。

Claims (5)

  1. シート状体の上面に、導電パターンから構成される搭載部を複数個配置してブロックを形成する工程と、
    前記搭載部毎の前記導電パターンに回路素子を電気的に接続する工程と、
    モールド金型の上金型に設けた1つのキャビティに、前記ブロックに含まれる前記導電パターンおよび前記回路素子を収納して、前記キャビティに絶縁性樹脂を封入して前記回路素子を封止する工程と、
    前記絶縁性樹脂をダイシングすることで各前記搭載部を分離する工程と、を具備し、
    前記モールド金型の下金型には、ゲートに対向する位置に、前記シート状体の下面に当接するエアベントが設けられ、
    前記封止する工程では、前記ゲートから前記キャビティに前記絶縁性樹脂を封入することにより集合した前記シート状体と前記下金型との間のエアを、前記エアベントを経由して外部に逃がすことを特徴とする回路装置の製造方法。
  2. 前記封止する工程では、前記キャビティと前記エアベントとは連通しないことを特徴とする請求項１記載の回路装置の製造方法。
  3. 複数個の前記エアベントが並列して前記下金型の当接面に設けられることを特徴とする請求項１記載の回路装置の製造方法。
  4. 前記キャビティの側辺に沿って複数の前記エアベントが設けられ、
    前記側辺の中央部に設けられる前記エアベントは、周辺部に設けられる前記エアベントよりも大きく形成されることを特徴とする請求項３記載の回路装置の製造方法。
  5. 前記エアベントは、前記キャビティの下方の領域から外部まで到るように前記下金型に設けられることを特徴とする請求項１記載の回路装置の製造方法。
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