JP4386522B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置の放熱板の自動取り付け工程において、積み重ね載置されたマガジン内から確実にピックアップできて各放熱板の所定の取り付けを可能とする半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、半導体装置の製造はすべて自動化されており、連続する作業工程の中で一工程においてでもトラブルを生じると、後工程がストップしてしまい製造計画に支障を来し大きな問題となる。図5は、従来より製造されているFlip Chip BGA(Ball Grid Array)構造の放熱板付半導体装置の断面図であり、図6は、図5の放熱板付半導体装置の製造工程を示す図である。 図5において、1は多層のガラス層間に銅箔によるパターンが形成(図示せず)されエポキシ樹脂で固められたBGA基板であり、BGA基板1の一方表面の上記パターンと半導体チップ2の集積回路の端子(図示せず)とが半田バンプ3を介して接続され、アンダーフィル樹脂4で封止されている。そして、BGA基板1の他方表面には上記パターンに接続された半田ボールからなる外部電極5がマトリックス状に配置され取り付けられている。6は半導体チップ2を囲んでBGA基板1の一方表面に熱硬化性エポキシ接着材7で取り付けられた銅をはじめとする金属、若しくはセラミック、若しくは樹脂で形成された保護リングであり、保護リング6の他方表面は熱硬化性エポキシ接着材9により、また半導体チップ2の裏面は放熱性樹脂10によりそれぞれ放熱板8に接着されて放熱板付半導体装置11が構成されている。そして、半導体チップ2及びBGA基板1内の発生熱は、放熱性樹脂10を介して放熱板7に伝達され外部へ放散される。
【0003】
上記のように構成された放熱板付半導体装置11において、半導体チップ2へ放熱板8を取り付ける作業は、図6に示すように、放熱板8の保護リング6が接着される一方表面に熱硬化性エポキシ接着材9を塗布し(図6(a))、熱硬化性エポキシ接着材9の他方の接着面には貼付されても容易に剥し易いポリエチレンテレフタレートフィルム材(以下、PETフィルム材と言う)から成る中実でフラットな形状の保護テープ12を貼付して放熱板8、熱硬化性エポキシ接着材9及び保護テープ12からなる放熱板構造体15を一体に構成し、この放熱板構造体15を放熱板自動取付機(図示せず)のマガジン内に順次積み重ねて載置する(図6(b))。一方では、BGA基板1の一方表面に半田バンプ3を介し半導体チップ2を取り付けてアンダーフィル樹脂4で封止すると共に、半導体チップ2を囲んで保護リング6を熱硬化性エポキシ接着材7により取り付け、半導体チップ2の裏面には放熱性樹脂10を塗布する(図6(c))。そして、上記放熱板自動取付機によりマガジン内の放熱板構造体15を1個ずつピックアップしてその保護テープ12を剥がし、半導体チップ2と保護リング6に接着する(図6(d))。その後、150°Cで4時間のキュアをして熱硬化性エポキシ接着材7,9及び放熱性樹脂10を硬化させ、外部電極5を取り付けて放熱板付半導体装置11の製造が終了する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、放熱板のピックアップ時における不具合の発生を説明する図7に示すように、放熱板自動取付機でマガジン内にある放熱板構造体15aをピッアップしようとすると、その保護テープ12aが接合していた直下の放熱板構造体15bの放熱板8bから引き離される時に剥離帯電して放熱板8bを静電吸着し放熱板構造体15a,15bを一緒に持ち上げてしまう現象が生じ、放熱板8aのスムーズな取り付けができず、生産性が阻害されると言う問題が生じていた。
【0005】
この発明は以上のような従来例における問題点を解消するためになされたもので、半導体装置の放熱板の自動取り付け工程において、放熱板取付機のマガジン内から1個ずつ確実にピックアップでき放熱板のスムースな取り付けを可能とする半導体装置の製造方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板に搭載された半導体チップ及び半導体チップを囲む保護部材上に放熱板が接着された半導体装置の製造方法であって、放熱板と、放熱板の下面に塗布された接着材と、接着材を覆うように形成された保護テープとを有する放熱板構造体を複数個、放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置する工程と、複数個の放熱板構造体の中の一つをマガジンからピックアップし、ピックアップした放熱板構造体から保護テープを剥がす工程と、保護テープを剥がした放熱板を接着材により半導体チップを囲む保護部材上に取り付ける工程とを有し、複数個の放熱板構造体の各々に形成された保護テープは、接着材が塗布された面と反対側に突出する複数の突起部を含むことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施の形態の放熱板付半導体装置の放熱板の取り付け方法を図に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図、図2は、図1の保護テープの平面図である。図1,2において、13はPETフィルム材からなる保護テープであり、その中央部の内面には直径がφ1〜3mmの窪みを設けて外側に1〜2mm高さ突出する突起部13aが5個形成され熱硬化性エポキシ接着材9に貼付されて、放熱板8、熱硬化性エポキシ接着材9及び保護テープ13からなる放熱板構造体20が一体に構成されている。そして、放熱板構造体20が放熱板自動取付機のマガジン内に積み重ね載置されたときは、図6(b)に示した従来例におけると同様に各保護テープ13は直下の放熱板8の上面に接合した状態に置かれるが、突起部13aの先端が直下の放熱板8の上面と接することとなり、接合面積は極めて小さい。
【0009】
そして、以上のように構成された放熱板構造体20を放熱板自動取付機のマガジン内に積み重ね載置して、従来例におけると同様、図6に示した工程に従って各放熱板構造体20をピックアップすると、保護テープ13の下面と直下の放熱板8の上面との間には突起部13aの突起高さ1〜2mm分だけの隙間ができるため、放熱板構造体20をピックアップする際にその保護テープ13は殆ど帯電せず、このため、直下の放熱板8が吸着されることはなく、取り付けようとする放熱板8のみを確実に保持してスムースな取り付け作業を行うことができる。
なお、突起部13aは放熱板8に熱硬化性エポキシ接着材9を塗布した部分を避けて保護テープ13の中央部に設けたものを示したが、熱硬化性エポキシ接着材9を塗布した部分に設けても良い。ただし、この場合は、積み重ね時に確実な隙間を得るため四辺にバランスさせて突起部13aを形成した方がよい。
【0010】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図、図4は、図3の保護テープの平面図である。図3,4において、14はPETフィルム材からなる保護テープであり、その中央部には直径φ2〜3mmの貫通穴14aが5個開口され熱硬化性エポキシ接着材9に貼付されて、放熱板8、熱硬化性エポキシ接着材9及び保護テープ13からなる放熱板構造体25が一体に構成されている。そして、放熱板構造体25が放熱板自動取付機のマガジン内に積み重ね載置されたときは、図6(b)に示した従来例におけると同様に各保護テープ14は直下の放熱板8の上面に接合した状態に置かれるが、貫通穴14aがあるため放熱板8の上面への保護テープ14の接合面積は小さくなる。
なお、貫通穴14aは放熱板8に熱硬化性エポキシ接着材9を塗布した部分を避けて保護テープ14の中央部に設けたものを示したが、熱硬化性エポキシ接着材9を塗布した部分に設けても良く、また、中央に大きな貫通穴1個設けても良い。
【0011】
そして、以上のように構成された放熱板構造体25をマガジン内に積み重ね載置して、従来例におけると同様、図6に示した工程に従って各放熱板構造体25をピックアップすると、保護テープ14の下面と直下の放熱板8の上面との間の接合面積は貫通穴14aの5個分だけ減少するため、各放熱板構造体25をピックアップする際に保護テープ13の帯電量も少なくなり、直下の放熱板構造体25が吸着されることはなく、実施の形態1におけると同様、取り付けようとする放熱板8のみを確実に保持してスムースな取り付け作業を行うことができる。
【0012】
なお、上記実施の形態1,2においては、BGA基板1と異なる材質の保護リング6を熱硬化性エポキシ接着材7で取り付けたものを示したが、厚い基板を用いて保護リング6と同様の形状を有する部分を形成し、この保護部材上に熱硬化性エポキシ接着材9を介して放熱板8を接着するようにしてもよい。また、接着材は熱硬化性エポキシ接着材7、9に限らず、熱可塑性エポキシ接着材でもよい。さらにテープの両面に接着材が被着されたいわゆる両面テープを用いてもよい。また、本発明の基板はBGA基板に限らず、他の基板を用いた半導体装置に対しても適用できる。
【0013】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成したので以下に示す効果を奏する。放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置された放熱板構造体相互間の取り出し時の静電吸着現象が防止されて放熱板構造体を1個ずつ確実にピックアップし取り出すことができ、放熱板のスムースな取り付けが可能となる。
【0014】
放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置された放熱板構造体を相互間に静電吸着を生じることなく1個ずつ確実にピックアップすることができ、半導体装置の所定位置への放熱板の自動取り付けをスムースに行うことが可能となり、半導体装置の製造工程進捗に遅延を来すなどの支障を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図である。
【図2】 図1の保護テープの平面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図である。
【図4】 図3の保護テープの平面図である。
【図5】 Flip Chip BGA(Ball Grid Array)構造の放熱板付半導体装置の断面図である。
【図6】 図5の放熱板付半導体装置の製造工程を示す図である。
【図7】 従来の放熱板のピックアップ時における不具合の発生を説明する図である。
【符号の説明】
1;BGA基板 2;半導体チップ 6;保護リング
7,9;熱硬化性エポキシ接着材 8;放熱板
10;放熱性樹脂 11;放熱板付半導体装置
13,14;保護テープ 13a;突起部 14a;貫通穴
20,25;放熱板構造体
Claims (5)
- 基板に搭載された半導体チップ及び前記半導体チップを囲む保護部材上に放熱板が接着された半導体装置の製造方法であって、
放熱板と、前記放熱板の下面に塗布された接着材と、前記接着材を覆うように形成された保護テープとを有する放熱板構造体を複数個、放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置する工程と、
前記複数個の放熱板構造体の中の一つを前記マガジンからピックアップし、ピックアップした前記放熱板構造体から前記保護テープを剥がす工程と、
前記保護テープを剥がした前記放熱板を前記接着材により前記半導体チップを囲む前記保護部材上に取り付ける工程とを有し、
前記複数個の放熱板構造体の各々に形成された前記保護テープは、前記接着材が塗布された面と反対側に突出する複数の突起部を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記接着材は、テープの両面に接着材が被着された両面テープであることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接着材は、熱硬化性エポキシ接着材であることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記保護テープは、ポリエチレンテレフタレートフィルム材で形成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体装置は、Flip Chip BGA構造を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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