JP4388654B2 - Resin sealing device and resin sealing method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、半導体チップが搭載された基板を粘着テープに粘着させてモールド金型に搬入して樹脂封止する樹脂封止装置及び樹脂封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体パッケージの一例として、半導体チップ搭載面と反対側の面にリード端子を露出させ、パッケージより外方へリード端子が延設されないＱＦＮ（Ｑｕａｄ・Ｆｌａｔ・Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ）タイプの半導体パッケージが実用化されている。このＱＦＮタイプの半導体パッケージの製造工程について説明すると、先ず、ダイパッドとリード端子とからなる単位フレームがマトリクス状に形成されたリードフレームに半導体チップを搭載し、該各半導体チップの端子部とリード端子とをワイヤにより電気的に接続する。そして、リードフレームのチップ搭載面とは反対側の全面に耐熱マスキングテープが貼り付けられる。
【０００３】
この耐熱マスキングテープは、以下の理由で用いられる。即ち、ダイパッドとリード端子とからなる単位フレームがマトリクス状に形成されたリードフレームをそのままモールド金型でクランプして半導体チップ搭載面をほぼ全面にわたって樹脂成形すると、リード端子間に樹脂が流れ込んでリード端子露出面に樹脂バリが生じ易く、後工程でバリ取り工程が必要になる。そこで、この樹脂バリを防止して、バリ取り工程を省略するため、リードフレームの半導体チップ搭載面と反対面側に耐熱マスキングテープが貼り付けられる。
【０００４】
次に、耐熱マスキングテープが貼り付けられたリードフレームを、モールド金型に搬入して、トランスファ成形或いは圧縮成形などにより樹脂封止される。このとき、リードフレームは、半導体チップ搭載面側がキャビティに収容されたままモールド金型にクランプされ、半導体チップ搭載面をほぼ全面にわたって樹脂封止される。
【０００５】
次に樹脂封止されたリードフレームを、ダイシングマシンに搬入してパッケージ部を各半導体チップ毎にマトリクス状にダイシングされた後、耐熱マスキングテープを剥離させて、半導体パッケージが個片に分離される。
【０００６】
尚、ＱＦＮタイプのリードフレームに限らず、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ・Ｓｉｚｅ・Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの基板として、配線パターンが形成された半導体ウエハや、半導体素子がマトリクス状に搭載された樹脂基板などが用いられる。これらの基板も、予めダイシングに備えてパッケージ部とは反対面側に耐熱マスキングテープを粘着させて樹脂封止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リードフレームの半導体チップ搭載面をほぼ全面にわたって樹脂成形する場合、リードフレームの中央部（特にキャビティ中央部に相当するする部位）では、フレーム自体の撓みやモールド金型によるクランプ力が作用しないなどの理由により、耐熱マスキングテープの粘着不良が生じ易く、樹脂圧が加わるとリード端子と耐熱マスキングテープとの間に封止樹脂が侵入し易く、リード端子の露出面側に樹脂バリが生じてしまい、耐熱マスキングテープが十分に機能しないおそれがあった。
【０００８】
また、樹脂基板の場合には、基板の中央部では、モールド金型のクランプ力が作用しないため、樹脂圧が加わると基板と粘着テープとの間にエアーが侵入して気泡が生じ易く、かかる粘着テープの粘着不良によりダイシングの際に切断された半導体パッケージが飛散してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、粘着テープと基板との密着性を向上させて樹脂封止する際の樹脂バリや気泡の侵入などの不具合を防止した樹脂封止装置及び樹脂封止方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、粘着テープを粘着テーブル上へ供給する粘着テープ供給部と、半導体チップがマトリクス状に搭載された基板を前記粘着テーブル上に供給し、前記粘着テープに位置合わせして粘着させる基板供給部と、前記基板を押圧する押圧部が形成された加圧ツールを用いて、前記粘着テーブル上の前記基板を粘着テープに対して加熱加圧して前記粘着テープを前記基板に密着させる加熱加圧部と、前記粘着テープに密着された基板と当該粘着テープが前記加圧ツールに吸着保持されたまま当該基板の半導体チップ搭載面が全面にわたって樹脂成形されるキャビティを有するモールド金型へ搬入されて受け渡され、当該モールド金型にクランプされて樹脂封止される樹脂封止部と、を備えたことを特徴とする。
また、前記粘着テーブルには、前記粘着テープを吸着保持すると共に長手方向及び幅方向に可動な可動吸着部が設けられていることを特徴とする。
また、前記粘着テープと基板とは、前記粘着テーブル上で前記モールド金型のゲートが配置される側の側縁を位置合わせして密着されており、前記粘着テープが密着された基板が前記モールド金型に保持されると共に、前記基板の上面から前記封止樹脂が前記キャビティへ供給されて樹脂封止されることを特徴とする。
また、前記粘着テープは前記モールド金型のキャビティに対向する金型面を覆って前記基板と共に前記モールド金型に吸着保持され、ポットに装填された封止樹脂を前記粘着テープに対向するランナゲートを介して前記キャビティへ供給されて樹脂封止されることを特徴とする。
また、前記粘着テープが密着された基板が前記モールド金型に吸着保持されると共に、リリースフィルムに覆われたキャビティ凹部に前記封止樹脂が供給されて前記基板をクランプすることにより圧縮成形されることを特徴とする。
【００１１】
また、樹脂封止方法においては、粘着テープを粘着テーブル上へ供給し吸着保持させる工程と、半導体チップがマトリクス状に搭載された基板を前記粘着テーブル上に供給し、当該粘着テーブル上に吸着保持された前記粘着テープに位置合わせして粘着させる工程と、前記基板の押圧部が形成された加圧ツールを用いて前記粘着テーブル上の前記基板を加熱加圧して前記粘着テープを前記基板に密着させる工程と、前記粘着テープを密着させた基板と当該粘着テープを前記加圧ツールに吸着保持したまま当該基板の半導体チップ搭載面を全面にわたって樹脂成形するキャビティを有するモールド金型へ搬入して受渡し、当該モールド金型で前記基板をクランプして樹脂封止する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１は樹脂封止工程を示す平面説明図、図２は粘着テープ供給から樹脂封止工程までを示す正面図及び平面図、図３は不要樹脂除去工程から基板収納工程までを示す正面図及び基板平面図、図４（ａ）（ｂ）は加圧ツールの側面図及び下面図、加熱加圧工程を示す説明図、図５（ａ）（ｂ）は加熱加圧部の拡大正面図及び拡大平面図、図６は加圧ツールにより基板を下型に搭載した状態を示す説明図、図７は樹脂封止部の拡大説明図、図８及び図９は他例に係る樹脂封止部の拡大説明図である。
【００１３】
［全体構成］
図１において、樹脂封止装置の全体構成について説明する。１は粘着テープ供給部であり、長尺状或いは短冊状の粘着テープを粘着テーブル上へ供給する。２は基板供給部であり、半導体チップをマトリクス状に搭載された基板を粘着テープ上へ供給し、粘着テープに位置合わせして粘着させる。３は加熱加圧部であり、半導体チップを個々に収容可能なマトリクス状凹部が形成され、該凹部の境界位置に押圧部が形成された加圧ツールを用いて粘着テーブル上の基板を加熱加圧して粘着テープを基板に密着させる。４は樹脂封止部であり、基板の半導体チップ搭載面をほぼ全面にわたって樹脂成形するキャビティを有するモールド金型へ搬入された基板をクランプして樹脂封止する。５は不要樹脂除去部であり、樹脂封止後の基板のパッケージ部より成形品カルや成形品ランナなどの不要樹脂のみを分離除去する。６は基板収納部であり、不要樹脂を除去された基板を重ねて収納する。
【００１４】
次に各部の構成について具体的に説明する。
［粘着テープ供給部］
図２において、７は粘着テープであり、耐熱性接着剤が片面に塗布された長尺状のテープ材が用いられる。粘着テープ７の粘着面にはカバーテープ８が貼合わされてロール状に巻き取られて、繰出しロール９より粘着テープ７の先端側を繰出しながら、剥離ローラ１０にてカバーテープ８のみを剥離させて巻取りロール１１に巻取りながら定量ずつ供給するようになっている。
【００１５】
繰出しロール９より繰出された粘着テープ７の先端部は、繰出し支持台１２に設けられた吸着部１３に吸着保持されている。そして、テープ引出し部１４に備えた吸着部１５に吸着保持されて粘着テーブル１６へ引き出される。テープ引出し部１４は繰出し支持台１２と粘着テーブル１６との間を往復動すると共に繰出し支持台１２と粘着テーブル１６の所定位置で上下動するようになっている。具体的には、テープ引出し部１４は繰出し支持台１２上に下動して吸着部１３の吸引を停止すると同時に吸着部１５の吸引を開始して粘着テープ７の先端部を受け渡しが行われる。また、繰出し支持台１２の上方には、カッター装置１７が移動可能に設けられている。このカッター装置１７は、テープ引出し部１４により粘着テーブル１６上に所定量引き出された粘着テープ７をカッターヘッド１８により切断する。カッターヘッド１８は、カッター移動用モータ１９に回転駆動されるボールネジ２０に連繋しており、カッター移動用モータ１９によりボールネジ２０を正逆回転駆動するより切断位置と待機位置との間を往復動する。また、カッターヘッド１８は、上下動シリンダ（図示せず）などにより上下動可能になっており、繰出し支持台１２近傍の切断位置において可動して粘着テープ７を定量的に切断する。
【００１６】
テープ引出し部１４は粘着テープ７の先端部を吸着保持したまま上動して粘着テーブル１６へ移動して繰出し支持台１２からのテープ引出し量が所定量になった位置で一端停止し、カッター装置１７を作動させて粘着テープ７を繰出し支持台１２の近傍位置で切断する。そしてテープ引出し部１４は粘着テープ７の先端部を吸着保持したまま更に粘着テーブル１６の端部まで移動して、下動して粘着テープ７を粘着テーブル１６に載置する。
【００１７】
粘着テーブル１６には可動吸着部２１がテープ引出し方向上流側と下流側の端部にそれぞれ設けられており、可動吸着部２１はテープ引出し部１４の吸着部１５の吸引を停止すると同時に粘着テープ７を吸着保持する。可動吸着部２１は粘着テーブル１６に対して粘着テープ７の長手方向及び幅方向に移動調整可能になっている。具体的には、粘着テーブル１６のテープ引出し方向上流側及び下流側に設けられた可動吸着部２１は、幅方向移動用モータ２２により回転駆動されるボールネジ２３に各々連繋している。幅方向移動用モータ２２によりボールネジ２３を回転駆動させることにより、可動吸着部２１は粘着テープ７を吸着保持したまま幅方向に各々移動するようになっている。また、幅方向移動用モータ２２及びボールネジ２３は、長手方向移動用モータ２４により回転駆動されるボールネジ２５に連繋している。このボールネジ２５にはテープ引出し方向上流側と下流側とでネジの向きが逆向きに形成されており、長手方向移動用モータ２４を正逆回転駆動することにより、ボールネジ２５に連繋した上流側及び下流側の可動吸着部２１が同時に、これらの間隔が広がる方向に移動したり近づく方向に移動したりする。
尚、粘着テープ７を吸着保持する吸着部１３、１５や可動吸着部２１には、吸引装置（図示せず）に連結したポーラス状の金属部材或いは吸引孔が設けられた金属部材が好適に用いられる。
【００１８】
また、粘着テーブル１６には、加熱ヒータ２６が内臓されている。この加熱ヒータ２６は、粘着テープ７とリードフレームなどの基板２７とを粘着させ易くするためテーブルを加熱する。また、粘着テーブル１６のテーブル面にはモールド金型のゲートが配置される側の側縁を位置合わせして粘着テープ７と基板２７とを粘着させるための位置合わせセンサ２８が設けられている。また、粘着テーブル１６は昇降用モータ２９により回転駆動されるボールネジ３０に連繋している。粘着テーブル１６上に粘着テープ７と基板２７とを搭載した状態で、昇降用モータ２９を駆動して粘着テーブル１６を上昇させることで、後述する加熱加圧部に押し付けて粘着テープ７と基板２７との密着性を高めると共に基板２７の反りも防止でき、また粘着テーブル１６を下降させることで、基板２７の加圧ツールへの受け渡しを確実に行える。
【００１９】
［基板供給部］
図１において、半導体チップをマトリクス状に搭載されたリードフレームなどの基板２７は、フレームマガジン３１に収納されており、該フレームマガジン３１よりプッシャー３２により１枚ずつ切出し位置へ切出される。フレームマガジン３１は、図示しないエレベーション機構により下動（又は上動）して次の基板２７の切出しに備える。上記切出し位置に切出された基板２７は、図示しない搬送ユニットにより粘着テーブル１６上へ搬送される。そして、予め粘着テーブル１６上で吸着保持されている粘着テープ７とモールド金型のゲートが配置される側の側縁を位置合わせして粘着される。また、樹脂タブレット３３は、図示しないダブレット供給部よりモールド金型のポット位置に対応して装填穴が形成されたタブレットセッター３４に、例えば下方より上方に向かって装填される。
【００２０】
［加熱加圧部］
図２において、３５は加圧ツールであり、図示しないサーボモータにより回転駆動されるボールネジ３６に連繋して粘着テーブル１６と樹脂封止部４との間を往復動するようになっている。図４（ａ）（ｂ）において、加圧ツール３５は両側に粘着テーブル１６より粘着テープ７を吸着保持する吸着部３７が設けられており、該吸着部３７の間には半導体チップ６７を個々に収容可能なマトリクス状凹部３８が形成され該マトリクス状凹部３８の境界位置に押圧部３５ａが格子状に形成されている。また、加圧ツール３５にはタブレットセッター３４より樹脂タブレット３３を受け渡されて保持するタブレット用チャック３９が設けられている。また、加圧ツール３５には加熱ヒータ４０が内臓されており（図６参照）、粘着テーブル１６に内臓したヒータ２６と共に基板２７及び粘着テープ７を両側より加熱する。加圧ツール３５を用いて粘着テーブル１６に搭載された基板２７の上面から加圧しながらヒータ２６、４０により加熱することで基板２７と粘着テープ７とを密着させる。このとき、加圧ツール３５のマトリクス状凹部３８に半導体チップ６７を収容すると共に格子状押圧部３５ａが基板面（リードフレームの半導体チップ搭載面）を均等に押圧して密着させる（図５（ａ）（ｂ）参照）。また、基板２７を加熱加圧して粘着テープ７に密着させた後、粘着テーブル１６の可動吸着部２１の吸引動作を停止させると共に吸着部３７による吸引動作を開始して粘着テープ７を吸着保持して基板２７を樹脂封止部４へ移送する（図６参照）。
【００２１】
［樹脂封止部］
図２において、４０はモールド金型であり、上型４１及び下型４２を備えている。この上型４１及び／又は下型４２は図示しない型締め機構により可動になっている。モールド金型４０は、加圧ツール３５により基板２７及び樹脂タブレット３３を搬入され、これらを上型４１と下型４２とでクランプすることにより樹脂封止する。上型４１のパーティング面には、基板２７の半導体チップ搭載面をほぼ全面にわたって樹脂成形する単一のキャビティ４３が形成されている。
【００２２】
また、図７において、上型４１のパーティング面には、キャビティ４３に連通するランナゲート４４、カル４５が形成されている。また、下型４２のパーティング面には、粘着テープ７を吸着保持する吸着部４６が形成されている。加圧ツール３５の吸着部３７により吸着保持されて下型４２に搭載された粘着テープ７の吸引動作を停止させると同時に吸着部４６の吸引動作を開始することで受け渡しが行われる（図６参照）。
また、下型４２には、ポット４７が設けられており、該ポット４７にはプランジャ４８が上動可能に装備されている。プランジャ４８は図示しないトランスファ機構に装備された均等圧ユニットにより均等な樹脂圧が印加できるようになっている。加圧ツール３５のタブレット用チャック３９に保持された樹脂タブレット３３は、基板２７を下型４２に搭載する際にポット４７内に装填される。そして、上型４１と下型４２とでクランプして、プランジャ４８を上動させて封止樹脂をランナゲート４４を介してキャビティ４３に充填して樹脂封止が行われる。
【００２３】
［不要樹脂除去部］
図１及び図３において、樹脂封止後の基板２７は、形開きしたモールド金型４０より取出ツール４９に保持されて不要樹脂除去部５に搬送される。この取出ツール４９は下面側に吸着パッド５０を備えており、基板２７のパッケージ部５１を吸着保持する。取出ツール４９は取出用モータ５２により回転駆動されるボールネジ５３に連繋しており、該取出用モータ５２を回転駆動することにより、樹脂封止部４、不要樹脂除去部５、更には基板収納部６の各間を移動可能になっている。不要樹脂除去部５に搬送された基板２７は、不要樹脂（成形品カル、ランナ、ゲート）のみがツイストされてパッケージ部５１より分離除去されて、図示しないスクラップボックスなどに回収される。
【００２４】
［基板収納部］
図１及び図３において、不要樹脂を除去された基板２７は取出ツール４９にパッケージ部５１が吸着保持されて基板収納部６へ搬送される。基板収納部６には、上部が開放された収納容器５４が設けられている。この収納容器５４内には可動支持テーブル５５が設けられている。この可動支持テーブル５５は、収納用モータ５６により回転駆動されるボールネジ５７の先端に連繋しており、該収納用モータ５６を回転駆動することにより可動支持テーブル５５が昇降するようになっている。この可動支持テーブル５５は予め上動した位置に待機している。
取出ツール４９に吸着保持された基板２７は粘着テープ７が密着したまま収納容器５４の開口上に搬送され、吸着パッド５０による吸引を停止することにより、上動待機している可動支持テーブル５５上に受け渡される。基板２７が受け渡されると、収納用モータ５６を回転駆動して、可動支持テーブル５５を１ピッチ分だけ下降させて、次の基板２７の収納に備える。この可動支持テーブル５５の収納動作を繰り返すことで粘着テープ７が密着した基板２７が積み重なるようにして収納容器５４内に収納される。
【００２５】
［樹脂封止動作］
次に、上述のように構成された樹脂封止装置の樹脂封止動作について図１〜図３を参照して説明する。
先ず、樹脂封止動作を開始すると、粘着テープ供給部１において、繰出しロール９より粘着テープ７がテープ引出し部１４により粘着テーブル１６上へ所定量引き出され、カッター装置１７により所定長に切断されて供給される。粘着テープ７は粘着テーブル１６の可動吸着部２１により皺が伸ばされ位置決めされた状態で吸着保持される。
【００２６】
また、基板供給給部２より半導体チップをマトリクス状に搭載された基板２７が切出され、該切出された基板２７は粘着テーブル１６に保持された粘着テープ７上に供給され、該粘着テープ７に位置合わせして粘着させる。このとき、粘着テープ７と基板２７とは、粘着テーブル１６上でモールド金型４０のゲートが配置される側の側縁を位置合わせして粘着している。また、タブレットセッター３４に樹脂タブレット３３が装填される。
【００２７】
次に、加圧ツール３５により粘着テーブル１６に載置された基板２７を押圧して加熱加圧し、該基板２７と粘着テープ７とを隙間なく密着させる。これにより基板２７の周縁部のみならず中央部でも均等に押圧できるので、基板２７と粘着テープ７とを確実に密着させることができる。その後、加圧ツール３５により粘着テープ７を吸着保持し、タブレット用チャック３９により樹脂タブレット３３を保持して樹脂封止部４へ搬送する。型開きしたモールド金型４０に加圧ツール３５を進入させて下型４２に基板２７を載置し樹脂タブレット３３をポット４７へ装填する。その後加圧ツール３５はモールド金型４０より退避する。
【００２８】
基板２７及び封止樹脂３３が搬入されると、モールド金型４０により基板２７をクランプしてプランジャ４８を作動させて樹脂封止する。このとき、基板２７の中央部においても粘着テープ７との間に隙間は生じないので、リード端子の露出面側に樹脂バリが生ずることはない。
樹脂封止後、型開きしたモールド金型４０に取出ツール４９が進入してパッケージ部５１を吸着保持して不要樹脂除去部５に搬送する。不要樹脂除去部５において、基板２７は取出ツール４９に吸着保持されたままゲートブレイクが行われて不要樹脂のみが分離除去される。
【００２９】
不要樹脂を除去された基板２７は、粘着テープ７が密着したまま取出ツール４９に吸着保持されて収納容器５４の開口上に搬送される。そして、吸着パッド５０による吸引を停止して下方に待機している可動支持テーブル５５に受け渡して収納する。可動支持テーブル５５は基板２７が搭載されるたびに収納容器５４の底部に向かって所定量ずつ下降して収納される。
【００３０】
収納容器５４に収納された基板２７は、ダイシング工程においてダイシングされ、粘着テープ（耐熱マスキングテープ）７を剥がすことによって、パッケージ部５１が個片に分離され、半導体パッケージが製造される。
【００３１】
上記構成によれば、半導体チップを個々に収容可能なマトリクス状凹部３８が形成された加圧ツール３５を用いて基板２７を加熱加圧して粘着テープ７に密着させるので、これにより基板２７の周縁部のみならず中央部でも、基板２７と粘着テープ７とを確実に密着させることができ、樹脂圧が加わっても基板２７と粘着テープ７との間にエアーが侵入して粘着不良が生ずることがない。
また、粘着テーブル１６には、粘着テープ７を吸着保持すると共に長手方向及び幅方向に可動な可動吸着部２１が設けられているので、粘着テープ７に皺が発生することなく、粘着テーブル１６上に位置決めして吸着保持することができる。 また、加圧ツール３５及び粘着テーブル１６の双方を加熱加圧することにより、基板２７と粘着テープ７との熱膨張差によって生ずる皺や剥離や変形などの粘着不良の要因を解消することができる。
特に、基板２７がリードフレームの場合、樹脂封止する際に、リード端子の露出面側と粘着テープ７との間に隙間は生じないので、樹脂バリが生ずることもない。また、基板２７が樹脂基板の場合には、基板２７と粘着テープ７との間に気泡が侵入することがないので、ダイシング工程において、切断された半導体装置が飛散することを防止できる。
【００３２】
次に、樹脂封止部４の他例について図８及び図９を参照して説明する。尚、上記実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用する。
図８において、モールド金型４０は、下型４２にキャビティ４３が形成されており、該キャビティ４３に連通するランナゲート４４やポット４７が形成されている。また、上型４１のパーティング面に、粘着テープ７を吸着保持する吸着部５８が形成されている。この吸着部５８には、ポーラス状の金属板材が好適に用いられる。吸着部５８は、下型４２のキャビティ４３からポット４７に対向する金型面を含む範囲で形成されている。
【００３３】
基板２７は、マトリクス状に搭載された半導体チップがキャビティ４３に収容されるように該基板２７を下向きにしてモールド金型４０に搬入される。そして、下型４２のポット４７に対向する上型面を覆って基板２７と共に上型４１に吸着保持される。また、樹脂タブレット３３は下型４２のポット４７に装填される。モールド金型４０を型閉じして基板２７をクランプして、プランジャ４８を作動させてポット４７より粘着テープ７に対向するランナゲート４４を介してキャビティ４３に充填して樹脂封止するようになっている。
【００３４】
上記構成によれば、モールド金型４０がクランプ状態で粘着テープ７がポット４７を覆って張設され、該粘着テープ７に対向するランナゲート４４を介して封止樹脂がキャビティ４３へ供給されるので、ポット４７からキャビティ４３に至るまでの樹脂路におけるモールド金型４０の樹脂汚れを低減すると共に、樹脂路からの樹脂漏れを防止することができる。
【００３５】
次に、樹脂封止部４の他例について図９を参照して説明する。
図９において、モールド金型５９は、上型６０のパーティング面に、粘着テープ７を吸着保持する吸着部６１が形成されている。またこの吸着部６１には、ポーラス状の金属板材が好適に用いられる。下型６２にはキャビティ凹部６３が形成されている。キャビティ凹部６３は、キャビティ底部を形成する下型ブロック６４とその周囲にスプリング６５により上方に付勢された可動ブロック６６とで形成されている。吸着部６１は、下型６２のキャビティ凹部６３に対向する部位を含む範囲で形成されている。また、下型６２のキャビティ凹部６３を含む金型面には長尺状或いは短冊状のリリースフィルム６９が図示しない吸引機構により吸着されている。リリースフィルム６９は、モールド金型５９の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。
【００３６】
基板２７は、マトリクス状に搭載された半導体チップがキャビティ凹部６３に収容されるように該基板２７を下向きにしてモールド金型５９に搬入される。そして、粘着テープ７は上型６０の吸着部６１に基板２７と共に吸着支持される。また、封止樹脂（半硬化状樹脂、液状樹脂など）６８は下型６２のキャビティ凹部６３に所定量供給される。モールド金型５９を型閉じすると、可動ブロック６６が、リリースフィルム６９を介して基板２７に圧接し、更に上型６０が可動ブロック６６を下方に若干押し戻すようにして基板２７をクランプし、キャビティ凹部６３内に封止樹脂６８を充填して加熱加圧されて圧縮成形される。
【００３７】
上記構成によれば、封止樹脂はリリースフィルム６９と基板２７により囲まれたキャビティ凹部６３に充填されて樹脂封止されるので、モールド金型５９の樹脂汚れや樹脂漏れがなく、しかも粘着テープ７に塗布された粘着剤の封止樹脂６８への混入を防止することもできるので、パッケージ部の品質を向上させることができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、図６に示すように粘着テープ７の上に基板２７を載置して該基板２７の上から加圧ツール３５を用いて加熱加圧していたが、逆に図８や図９に示す態様のモールド金型４０を用いる場合には、基板２７の上に粘着テープ７を粘着させた後、加圧ツール３５で粘着テープ７側より加熱加圧して密着させても良い。また、図８のモールド金型４０の場合には、基板２７の上から加圧ツール３５により加熱加圧した後、該基板２７を反転させて樹脂封止するようにしても良い。
また、加圧ツール３５は、半導体チップを個々に収容可能なマトリクス状凹部３８が形成され、該マトリクス状凹部３８の境界位置に押圧部３５ａが形成されたものを用いていたが、半導体チップがフリップチップ接続など強固に接続されている場合には、必ずしも凹部３８を設ける必要はなく、例えば平面状の押圧部が設けられていても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法を用いると、半導体チップを個々に収容可能なマトリクス状凹部が形成された加圧ツールを用いて基板を加熱加圧して粘着テープに密着させるので、これにより基板の周縁部のみならず中央部においても、基板と粘着テープとを確実に密着させることができ、樹脂圧が加わっても基板と粘着テープとの間にエアーが侵入して粘着不良が生ずることがない。また、粘着テーブルには、粘着テープを吸着保持すると共に長手方向及び幅方向に可動な可動吸着部が設けられているので、粘着テープに皺が発生することなく、粘着テーブル上に位置決めして吸着保持することができる。
また、加圧ツール及び粘着テーブルの双方を加熱加圧することにより、基板と粘着テープとの熱膨張差によって生ずる皺や剥離や変形などの粘着不良の要因を解消することができる。
特に、基板がリードフレームの場合、樹脂封止する際に、リード端子の露出面側と粘着テープとの間に隙間は生じないので、樹脂バリが生ずることもない。また、基板が樹脂基板の場合には、基板と粘着テープとの間に気泡が侵入することがないので、ダイシング工程において、切断された半導体装置が飛散することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂封止工程を示す平面説明図である
【図２】粘着テープ供給から樹脂封止工程までを示す正面図及び平面図である。
【図３】不要樹脂除去工程から基板収納工程までを示す正面図及び基板平面図である。
【図４】加圧ツールの側面図及び下面図である。
【図５】加熱加圧部の拡大正面図及び拡大平面図である。
【図６】加圧ツールにより基板を下型に搭載した状態を示す説明図である。
【図７】樹脂封止部の拡大説明図である。
【図８】他例に係る樹脂封止部の拡大説明図である。
【図９】他例に係る樹脂封止部の拡大説明図である。
【符号の説明】
１ 粘着テープ供給部
２ 基板供給部
３ 加熱加圧部
４ 樹脂封止部
５ 不要樹脂除去部
６ 基板収納部
７ 粘着テープ
８ カバーテープ
９ 繰出しロール
１０ 剥離ローラ
１１ 巻取りロール
１２ 繰出し支持台
１３、１５、３７、４６、５８、 ６１ 吸着部
１４ テープ引出し部
１６ 粘着テーブル
１７ カッター装置
１８ カッターヘッド
１９ カッター移動用モータ
２０、２３、２５、３０、３６、５３、 ５７ ボールネジ
２１ 可動吸着部
２２ 幅方向移動用モータ
２４ 長手方向移動用モータ
２６、４０ 加熱ヒータ
２７ 基板
２８ 位置合わせセンサ
２９ 昇降用モータ
３１ フレームマガジン
３２ プッシャー
３３ 樹脂タブレット
３４ タブレットセッター
３５ 加圧ツール
３５ａ 押圧部
３８ マトリクス状凹部
３９ タブレット用チャック
４０、５９ モールド金型
４１、６０ 上型
４２、６２ 下型
４３ キャビティ
４４ ゲートランナ
４５ カル
４７ ポット
４８ プランジャ
４９ 取出ツール
５０ 吸着パッド
５１ パッケージ部
５２ 取出用モータ
５４ 収納容器
５５ 可動支持テーブル
５６ 収納用モータ
６３ キャビティ凹部
６４ 下型ブロック
６５ スプリング
６６ 可動ブロック
６７ 半導体チップ
６８ 封止樹脂
６９ リリースフィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin sealing device and a resin sealing method in which a substrate on which a semiconductor chip is mounted is adhered to an adhesive tape, carried into a mold and resin-sealed.
[0002]
[Prior art]
As an example of a semiconductor package, a QFN (Quad / Flat / Non-Leaded) type semiconductor package in which a lead terminal is exposed on the surface opposite to the semiconductor chip mounting surface and the lead terminal does not extend outward from the package is put into practical use. Has been. The manufacturing process of this QFN type semiconductor package will be described. First, a semiconductor chip is mounted on a lead frame in which a unit frame composed of a die pad and lead terminals is formed in a matrix, and the terminal portion and lead terminal of each semiconductor chip are mounted. Are electrically connected by wires. A heat-resistant masking tape is attached to the entire surface of the lead frame opposite to the chip mounting surface.
[0003]
This heat-resistant masking tape is used for the following reasons. That is, when a lead frame in which unit frames consisting of die pads and lead terminals are formed in a matrix is clamped with a mold as it is and the semiconductor chip mounting surface is almost entirely resin molded, the resin flows between the lead terminals and leads. Resin burrs are likely to occur on the exposed surface of the terminal, and a deburring step is required in a later step. Therefore, in order to prevent this resin burr and omit the deburring step, a heat-resistant masking tape is attached to the surface of the lead frame opposite to the semiconductor chip mounting surface.
[0004]
Next, the lead frame to which the heat-resistant masking tape is affixed is carried into a mold and resin-sealed by transfer molding or compression molding. At this time, the lead frame is clamped to the mold while the semiconductor chip mounting surface side is accommodated in the cavity, and the semiconductor chip mounting surface is sealed with resin over almost the entire surface.
[0005]
Next, the lead frame sealed with resin is carried into a dicing machine, and the package portion is diced into a matrix for each semiconductor chip, and then the heat-resistant masking tape is peeled off to separate the semiconductor package into individual pieces. .
[0006]
In addition to the QFN type lead frame, as a CSP (Chip / Size / Package) type substrate, a semiconductor wafer on which a wiring pattern is formed, a resin substrate on which semiconductor elements are mounted in a matrix, or the like is used. These substrates are also resin-sealed by adhering a heat-resistant masking tape to the side opposite to the package part in advance for dicing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when resin molding is performed on almost the entire surface of the lead frame on the semiconductor chip, bending of the frame itself or clamping force by the mold is not applied at the center of the lead frame (particularly, the portion corresponding to the center of the cavity). Due to reasons such as this, adhesion failure of heat-resistant masking tape is likely to occur, and when resin pressure is applied, sealing resin can easily enter between the lead terminal and heat-resistant masking tape, resulting in resin burrs on the exposed side of the lead terminal. As a result, the heat-resistant masking tape may not function sufficiently.
[0008]
In the case of a resin substrate, the clamping force of the mold does not act at the center of the substrate. Therefore, when resin pressure is applied, air easily enters between the substrate and the adhesive tape, causing bubbles. There was a possibility that the semiconductor package cut at the time of dicing would be scattered due to poor adhesion of the adhesive tape.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and improve the adhesion between the adhesive tape and the substrate to prevent problems such as resin burrs and intrusion of bubbles when resin-sealing and The object is to provide a resin sealing method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
That is, an adhesive tape supply unit that supplies the adhesive tape onto the adhesive table, and a substrate supply unit that supplies a substrate on which the semiconductor chips are mounted in a matrix to the adhesive table, and aligns and adheres to the adhesive tape. The substrate Press Using the pressurizing tool on which the pressing part is formed, the substrate on the adhesive table is removed. For adhesive tape A heating and pressurizing section for heating and pressurizing to adhere the adhesive tape to the substrate; The substrate in close contact with the adhesive tape and the adhesive tape are adsorbed and held by the pressure tool. Semiconductor chip mounting surface of substrate Is all Plastic molding over the surface Be done Into a mold with a cavity To the mold Clamp Been Resin sealing Be done And a resin sealing portion.
Further, the adhesive table is provided with a movable suction portion that holds the adhesive tape by suction and is movable in the longitudinal direction and the width direction.
In addition, the adhesive tape and the substrate are in close contact with each other on the adhesive table by aligning the side edge on the side where the gate of the mold die is arranged, and the substrate to which the adhesive tape is in close contact is attached to the mold. While being hold | maintained at a metal mold | die, the said sealing resin is supplied to the said cavity from the upper surface of the said board | substrate, It is characterized by the above-mentioned.
In addition, the adhesive tape covers the mold surface facing the cavity of the mold mold and is sucked and held by the mold mold together with the substrate. The The sealing resin loaded in the lid is supplied to the cavity through a runner gate facing the adhesive tape and sealed with resin.
Further, the substrate to which the adhesive tape is closely attached is adsorbed and held by the mold die, and the sealing resin is supplied to the cavity concave portion covered with the release film, and the substrate is compression-molded by clamping the substrate. It is characterized by that.
[0011]
In the resin sealing method, supply adhesive tape on the adhesive table. And hold it And supplying a substrate on which the semiconductor chips are mounted in a matrix on the adhesive table And held by suction on the adhesive table A step of aligning and adhering to the adhesive tape, and a step of heating and pressurizing the substrate on the adhesive table using a pressurizing tool on which the pressing portion of the substrate is formed to adhere the adhesive tape to the substrate When, The substrate to which the adhesive tape is adhered and the adhesive tape are adsorbed and held on the pressure tool. Semiconductor chip mounting surface of substrate All Carry into a mold with a cavity for resin molding across the surface And deliver it with the mold And a step of clamping the substrate and sealing with resin.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a resin sealing device and a resin sealing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory plan view showing a resin sealing process, FIG. 2 is a front view and a plan view showing from the adhesive tape supply to the resin sealing process, and FIG. 3 is a front view showing from the unnecessary resin removing process to the substrate storing process. 4A and 4B are a side view and a bottom view of the pressurizing tool, an explanatory diagram showing the heating and pressing process, and FIGS. 5A and 5B are an enlarged front view of the heating and pressing unit. FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which the substrate is mounted on the lower mold by the pressing tool, FIG. 7 is an enlarged explanatory view of the resin sealing portion, and FIGS. 8 and 9 are resin sealing portions according to other examples. FIG.
[0013]
[overall structure]
In FIG. 1, the overall configuration of the resin sealing device will be described. Reference numeral 1 denotes an adhesive tape supply unit which supplies a long or strip-like adhesive tape onto an adhesive table. Reference numeral 2 denotes a substrate supply unit, which supplies a substrate on which semiconductor chips are mounted in a matrix form onto an adhesive tape, and aligns and adheres to the adhesive tape. Reference numeral 3 denotes a heating and pressing unit, which is formed by forming a matrix-like recess capable of individually accommodating semiconductor chips, and heating the substrate on the adhesive table using a pressing tool in which a pressing unit is formed at a boundary position of the recess. Press to bring the adhesive tape into close contact with the substrate. Reference numeral 4 denotes a resin sealing portion, which clamps the substrate carried into a mold die having a cavity for resin molding over almost the entire semiconductor chip mounting surface of the substrate and seals the resin. Reference numeral 5 denotes an unnecessary resin removing portion that separates and removes only unnecessary resin such as a molded product cull and a molded product runner from the package portion of the substrate after resin sealing. Reference numeral 6 denotes a substrate storage unit that stores the substrates from which unnecessary resin has been removed in an overlapping manner.
[0014]
Next, the configuration of each unit will be specifically described.
[Adhesive tape supply unit]
In FIG. 2, 7 is an adhesive tape, and a long tape material in which a heat-resistant adhesive is applied on one side is used. The cover tape 8 is bonded to the adhesive surface of the adhesive tape 7 and wound up in a roll shape, and only the cover tape 8 is peeled off by the peeling roller 10 while the leading end side of the adhesive tape 7 is fed from the feeding roll 9. A fixed amount is supplied while being wound on the winding roll 11.
[0015]
The front end portion of the adhesive tape 7 fed from the feeding roll 9 is sucked and held by a suction portion 13 provided on the feeding support base 12. Then, it is sucked and held by the suction portion 15 provided in the tape drawing portion 14 and drawn to the adhesive table 16. The tape drawing portion 14 reciprocates between the feeding support table 12 and the adhesive table 16 and moves up and down at predetermined positions on the feeding support table 12 and the adhesive table 16. Specifically, the tape drawing portion 14 moves downward onto the feeding support base 12 to stop the suction of the suction portion 13 and simultaneously starts the suction of the suction portion 15 to deliver the leading end portion of the adhesive tape 7. A cutter device 17 is movably provided above the feed support base 12. The cutter device 17 cuts the adhesive tape 7 drawn out on the adhesive table 16 by the tape drawing portion 14 by the cutter head 18. The cutter head 18 is linked to a ball screw 20 that is rotationally driven by a cutter moving motor 19. The cutter head 18 reciprocates between a cutting position and a standby position by rotating the ball screw 20 forward and backward by the cutter moving motor 19. . The cutter head 18 can be moved up and down by a vertical movement cylinder (not shown) or the like, and is movable at a cutting position in the vicinity of the feeding support base 12 to quantitatively cut the adhesive tape 7.
[0016]
The tape drawing portion 14 moves upward while holding the tip portion of the adhesive tape 7 by suction and moves to the adhesive table 16 and stops at a position where the tape drawing amount from the feeding support base 12 reaches a predetermined amount. 17 is actuated to cut the adhesive tape 7 at a position in the vicinity of the feeding support base 12. The tape drawing portion 14 further moves to the end portion of the adhesive table 16 while adhering and holding the tip portion of the adhesive tape 7, and moves downward to place the adhesive tape 7 on the adhesive table 16.
[0017]
The adhesive table 16 is provided with a movable suction part 21 at each end on the upstream side and the downstream side in the tape drawing direction. The movable suction part 21 simultaneously stops the suction of the suction part 15 of the tape withdrawal part 14 and the adhesive tape 7. Adsorb and hold. The movable suction portion 21 can be moved and adjusted with respect to the adhesive table 16 in the longitudinal direction and the width direction of the adhesive tape 7. Specifically, the movable suction portions 21 provided on the upstream side and the downstream side in the tape drawing direction of the adhesive table 16 are respectively connected to ball screws 23 that are rotationally driven by a width direction moving motor 22. When the ball screw 23 is rotationally driven by the width direction moving motor 22, the movable suction portion 21 moves in the width direction while holding the adhesive tape 7 by suction. Further, the width direction moving motor 22 and the ball screw 23 are linked to a ball screw 25 that is rotationally driven by a longitudinal direction moving motor 24. The ball screw 25 is formed so that the direction of the screw is reversed between the upstream side and the downstream side in the tape drawing direction. By driving the motor 24 for longitudinal movement forward and backward, the upstream side connected to the ball screw 25 and The movable suction portion 21 on the downstream side simultaneously moves in the direction in which these intervals are widened or moves in the direction in which the gap is increased.
Note that a porous metal member connected to a suction device (not shown) or a metal member provided with a suction hole is preferably used for the suction portions 13 and 15 and the movable suction portion 21 for sucking and holding the adhesive tape 7. It is done.
[0018]
The adhesive table 16 has a built-in heater 26. The heater 26 heats the table so that the adhesive tape 7 and the substrate 27 such as a lead frame can be easily adhered. Further, an alignment sensor 28 is provided on the table surface of the adhesive table 16 for aligning the side edge on the side where the gate of the mold is disposed to adhere the adhesive tape 7 and the substrate 27. The adhesive table 16 is connected to a ball screw 30 that is rotationally driven by a lifting motor 29. In a state where the adhesive tape 7 and the substrate 27 are mounted on the adhesive table 16, the elevator motor 29 is driven to raise the adhesive table 16, so that the adhesive tape 7 and the substrate 27 are pressed against a heating / pressurizing unit described later. In addition, the substrate 27 can be prevented from warping and the adhesive table 16 can be lowered to reliably transfer the substrate 27 to the pressing tool.
[0019]
[Substrate supply section]
In FIG. 1, a substrate 27 such as a lead frame on which semiconductor chips are mounted in a matrix is housed in a frame magazine 31, and is cut out one by one from the frame magazine 31 by a pusher 32. The frame magazine 31 is moved down (or moved up) by an elevation mechanism (not shown) to prepare for the next cutting of the substrate 27. The substrate 27 cut out at the cut-out position is transferred onto the adhesive table 16 by a transfer unit (not shown). Then, the pressure-sensitive adhesive tape 7 previously sucked and held on the pressure-sensitive adhesive table 16 and the side edge on the side where the gate of the mold is placed are aligned and adhered. Further, the resin tablet 33 is loaded, for example, upward from below into a tablet setter 34 in which a loading hole is formed corresponding to the pot position of the mold from a doublet supply unit (not shown).
[0020]
[Heating and pressing section]
In FIG. 2, reference numeral 35 denotes a pressurizing tool, which is reciprocated between the adhesive table 16 and the resin sealing portion 4 in linkage with a ball screw 36 that is rotationally driven by a servo motor (not shown). 4 (a) and 4 (b), the pressing tool 35 is provided with suction portions 37 for sucking and holding the adhesive tape 7 from the adhesive table 16 on both sides, and semiconductor chips 67 are individually placed between the suction portions 37. A matrix-shaped concave portion 38 that can be accommodated in the matrix-shaped concave portion 38 is formed, and pressing portions 35 a are formed in a lattice shape at the boundary position of the matrix-shaped concave portion 38. The pressurizing tool 35 is provided with a tablet chuck 39 that receives and holds the resin tablet 33 from the tablet setter 34. A heating heater 40 is built in the pressurizing tool 35 (see FIG. 6), and the substrate 27 and the adhesive tape 7 are heated from both sides together with the heater 26 built in the adhesive table 16. The substrate 27 and the adhesive tape 7 are brought into close contact with each other by heating with the heaters 26 and 40 while applying pressure from the upper surface of the substrate 27 mounted on the adhesive table 16 using the pressing tool 35. At this time, the semiconductor chip 67 is accommodated in the matrix recess 38 of the pressurizing tool 35, and the lattice-shaped pressing portion 35a uniformly presses and closely contacts the substrate surface (the semiconductor chip mounting surface of the lead frame) (FIG. 5A). ) (B)). Further, after the substrate 27 is heated and pressed to adhere to the adhesive tape 7, the suction operation of the movable suction portion 21 of the adhesive table 16 is stopped and the suction operation by the suction portion 37 is started to suck and hold the adhesive tape 7. Then, the substrate 27 is transferred to the resin sealing portion 4 (see FIG. 6).
[0021]
[Resin sealing part]
In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a mold, and includes an upper mold 41 and a lower mold 42. The upper mold 41 and / or the lower mold 42 are movable by a mold clamping mechanism (not shown). The mold die 40 is loaded with the substrate 27 and the resin tablet 33 by the pressurizing tool 35 and is sealed with the upper die 41 and the lower die 42 by clamping them. A single cavity 43 is formed on the parting surface of the upper die 41 to resin-mold the substantially entire surface of the semiconductor chip mounting surface of the substrate 27.
[0022]
In FIG. 7, a runner gate 44 and a cull 45 communicating with the cavity 43 are formed on the parting surface of the upper mold 41. Further, a suction part 46 for sucking and holding the adhesive tape 7 is formed on the parting surface of the lower mold 42. Delivery is performed by stopping the suction operation of the adhesive tape 7 held by the suction portion 37 of the pressurizing tool 35 and mounted on the lower mold 42 and simultaneously starting the suction operation of the suction portion 46 (see FIG. 6). ).
The lower mold 42 is provided with a pot 47, and the pot 47 is equipped with a plunger 48 so as to be movable upward. The plunger 48 can apply a uniform resin pressure by a uniform pressure unit provided in a transfer mechanism (not shown). The resin tablet 33 held by the tablet chuck 39 of the pressing tool 35 is loaded into the pot 47 when the substrate 27 is mounted on the lower mold 42. Then, the upper mold 41 and the lower mold 42 are clamped, the plunger 48 is moved upward, and the sealing resin is filled into the cavity 43 via the runner gate 44 to perform resin sealing.
[0023]
[Unnecessary resin removal part]
1 and 3, the resin-sealed substrate 27 is held by the take-out tool 49 from the mold mold 40 that has been opened and conveyed to the unnecessary resin removing unit 5. The take-out tool 49 has a suction pad 50 on the lower surface side, and holds the package part 51 of the substrate 27 by suction. The take-out tool 49 is connected to a ball screw 53 that is rotationally driven by the take-out motor 52. By rotating the take-out motor 52, the resin sealing portion 4, the unnecessary resin removing portion 5, and further the substrate storage portion. It is possible to move between each of 6. The substrate 27 transferred to the unnecessary resin removing unit 5 is twisted only by unnecessary resin (molded product kull, runner, gate), separated and removed from the package unit 51, and collected in a scrap box (not shown).
[0024]
[Board storage section]
1 and 3, the substrate 27 from which unnecessary resin has been removed is conveyed to the substrate storage unit 6 with the package unit 51 being sucked and held by the extraction tool 49. The substrate storage unit 6 is provided with a storage container 54 that is open at the top. A movable support table 55 is provided in the storage container 54. The movable support table 55 is connected to the tip of a ball screw 57 that is rotationally driven by the storage motor 56, and the movable support table 55 is moved up and down by rotationally driving the storage motor 56. The movable support table 55 stands by at a position where it has been moved up in advance.
The substrate 27 sucked and held by the take-out tool 49 is conveyed onto the opening of the storage container 54 while the adhesive tape 7 is in close contact therewith, and the suction by the suction pad 50 is stopped, whereby the movable support table 55 that is waiting to move upward is stopped. Is passed on. When the substrate 27 is delivered, the storage motor 56 is driven to rotate, and the movable support table 55 is lowered by one pitch to prepare for storing the next substrate 27. By repeating the storing operation of the movable support table 55, the substrates 27 to which the adhesive tape 7 is closely attached are stacked and stored in the storage container 54.
[0025]
[Resin sealing operation]
Next, the resin sealing operation of the resin sealing device configured as described above will be described with reference to FIGS.
First, when the resin sealing operation is started, in the adhesive tape supply unit 1, the adhesive tape 7 is drawn from the feeding roll 9 to the adhesive table 16 by the tape drawing unit 14, and is cut to a predetermined length by the cutter device 17. Supplied. The pressure-sensitive adhesive tape 7 is sucked and held in a state where the wrinkles are stretched and positioned by the movable suction portion 21 of the pressure-sensitive adhesive table 16.
[0026]
A substrate 27 on which semiconductor chips are mounted in a matrix is cut out from the substrate supply / supply unit 2, and the cut out substrate 27 is supplied onto the adhesive tape 7 held on the adhesive table 16. Align to 7 and stick. At this time, the adhesive tape 7 and the substrate 27 are adhered to the adhesive table 16 by aligning the side edge on the side where the gate of the mold 40 is disposed. In addition, the resin tablet 33 is loaded on the tablet setter 34.
[0027]
Next, the substrate 27 placed on the adhesive table 16 is pressed and heated and pressed by the pressurizing tool 35, and the substrate 27 and the adhesive tape 7 are brought into close contact with each other without any gap. Thereby, since not only the peripheral part of the board | substrate 27 but a center part can be pressed equally, the board | substrate 27 and the adhesive tape 7 can be stuck closely. Thereafter, the adhesive tape 7 is sucked and held by the pressurizing tool 35, and the resin tablet 33 is held by the tablet chuck 39 and is conveyed to the resin sealing portion 4. The pressurizing tool 35 is inserted into the mold mold 40 opened, the substrate 27 is placed on the lower mold 42, and the resin tablet 33 is loaded into the pot 47. Thereafter, the pressing tool 35 is retracted from the mold 40.
[0028]
When the board | substrate 27 and sealing resin 33 are carried in, the board | substrate 27 is clamped with the mold die 40, the plunger 48 is operated, and resin sealing is carried out. At this time, since no gap is formed between the central portion of the substrate 27 and the adhesive tape 7, no resin burr is generated on the exposed surface side of the lead terminal.
After the resin sealing, the take-out tool 49 enters the mold mold 40 that has been opened, sucks and holds the package part 51 and conveys it to the unnecessary resin removing part 5. In the unnecessary resin removing section 5, the substrate 27 is gate-breaked while being held by the extraction tool 49, and only the unnecessary resin is separated and removed.
[0029]
The substrate 27 from which the unnecessary resin has been removed is sucked and held by the take-out tool 49 while the adhesive tape 7 is in close contact, and is conveyed onto the opening of the storage container 54. Then, the suction by the suction pad 50 is stopped and transferred to and stored in the movable support table 55 waiting downward. The movable support table 55 is stored by being lowered by a predetermined amount toward the bottom of the storage container 54 every time the substrate 27 is mounted.
[0030]
The substrate 27 stored in the storage container 54 is diced in a dicing process, and the adhesive tape (heat-resistant masking tape) 7 is peeled off, whereby the package part 51 is separated into individual pieces and a semiconductor package is manufactured.
[0031]
According to the above configuration, the substrate 27 is heated and pressed using the pressurizing tool 35 in which the matrix-shaped recesses 38 capable of individually accommodating semiconductor chips are formed, so that the substrate 27 is in close contact with the adhesive tape 7. The substrate 27 and the adhesive tape 7 can be reliably adhered not only at the center but also at the center, and even if resin pressure is applied, air enters between the substrate 27 and the adhesive tape 7 to cause adhesion failure. There is no.
In addition, since the adhesive table 16 is provided with the movable adsorbing portion 21 that adsorbs and holds the adhesive tape 7 and is movable in the longitudinal direction and the width direction, the adhesive tape 7 is free from wrinkles. Can be positioned and held by suction. Further, by heating and pressurizing both the pressing tool 35 and the adhesive table 16, it is possible to eliminate the cause of adhesion failure such as wrinkles, peeling and deformation caused by the difference in thermal expansion between the substrate 27 and the adhesive tape 7.
In particular, when the substrate 27 is a lead frame, there is no gap between the exposed surface side of the lead terminal and the adhesive tape 7 when the resin is sealed. Further, when the substrate 27 is a resin substrate, air bubbles do not enter between the substrate 27 and the adhesive tape 7, so that the cut semiconductor device can be prevented from scattering in the dicing process.
[0032]
Next, another example of the resin sealing portion 4 will be described with reference to FIGS. In addition, the same number is attached | subjected to the same member as the said Example, and description is used.
In FIG. 8, the mold 40 has a cavity 43 formed in a lower mold 42, and a runner gate 44 and a pot 47 communicating with the cavity 43 are formed. Further, a suction part 58 for sucking and holding the adhesive tape 7 is formed on the parting surface of the upper mold 41. A porous metal plate material is preferably used for the adsorption portion 58. The suction part 58 is formed in a range including a mold surface facing the pot 47 from the cavity 43 of the lower mold 42.
[0033]
The substrate 27 is carried into the mold 40 with the substrate 27 facing downward so that semiconductor chips mounted in a matrix are accommodated in the cavity 43. Then, the upper mold surface facing the pot 47 of the lower mold 42 is covered and held by the upper mold 41 together with the substrate 27. The resin tablet 33 is loaded in the pot 47 of the lower mold 42. The mold die 40 is closed and the substrate 27 is clamped, and the plunger 48 is operated to fill the cavity 43 from the pot 47 through the runner gate 44 facing the adhesive tape 7 and seal the resin. ing.
[0034]
According to the above configuration, the adhesive tape 7 is stretched over the pot 47 while the mold 40 is clamped, and the sealing resin is supplied to the cavity 43 via the runner gate 44 facing the adhesive tape 7. Therefore, resin contamination of the mold 40 in the resin path from the pot 47 to the cavity 43 can be reduced, and resin leakage from the resin path can be prevented.
[0035]
Next, another example of the resin sealing portion 4 will be described with reference to FIG.
In FIG. 9, the mold 59 has a suction part 61 that sucks and holds the adhesive tape 7 on the parting surface of the upper mold 60. In addition, a porous metal plate material is preferably used for the adsorption portion 61. A cavity recess 63 is formed in the lower mold 62. The cavity recess 63 is formed of a lower mold block 64 that forms the bottom of the cavity, and a movable block 66 that is biased upward by a spring 65 around it. The suction portion 61 is formed in a range including a portion facing the cavity concave portion 63 of the lower mold 62. In addition, a long or strip-like release film 69 is adsorbed to the mold surface including the cavity recess 63 of the lower mold 62 by a suction mechanism (not shown). The release film 69 has heat resistance that can withstand the heating temperature of the mold 59, and is easily peeled off from the mold surface. The release film 69 is a film material having flexibility and extensibility, such as PTFE and ETFE. PET, FEP, fluorine-impregnated glass cloth, polypropylene, polyvinyl chloride, etc. are preferably used.
[0036]
The substrate 27 is carried into the mold 59 with the substrate 27 facing downward so that the semiconductor chips mounted in a matrix are accommodated in the cavity recesses 63. The adhesive tape 7 is adsorbed and supported by the adsorbing portion 61 of the upper mold 60 together with the substrate 27. A predetermined amount of sealing resin (semi-cured resin, liquid resin, etc.) 68 is supplied to the cavity recess 63 of the lower mold 62. When the mold 59 is closed, the movable block 66 comes into pressure contact with the substrate 27 via the release film 69, and the upper die 60 clamps the substrate 27 so that the movable block 66 is pushed back slightly. 63 is filled with a sealing resin 68 and heated and pressurized to be compression-molded.
[0037]
According to the above configuration, since the sealing resin is filled in the cavity recess 63 surrounded by the release film 69 and the substrate 27 and sealed with resin, there is no resin contamination or resin leakage of the mold 59 and the adhesive tape. 7 can be prevented from being mixed into the sealing resin 68, so that the quality of the package portion can be improved.
[0038]
As described above, various preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a substrate 27 is placed on the adhesive tape 7 as shown in FIG. The pressure tool 35 is used to heat and press from above the substrate 27. Conversely, when using the mold 40 of the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the adhesive tape 7 is placed on the substrate 27. After making it adhere, you may heat-press from the adhesive tape 7 side with the pressurization tool 35, and you may make it closely_contact | adhere. In the case of the mold 40 shown in FIG. 8, the substrate 27 may be heated and pressurized with the pressurizing tool 35 from above the substrate 27, and then the substrate 27 may be reversed and sealed with resin.
In addition, the pressurizing tool 35 is a tool in which a matrix-like recess 38 capable of individually accommodating a semiconductor chip is formed and a pressing portion 35a is formed at a boundary position of the matrix-like recess 38. In the case of strong connection such as flip chip connection, it is not always necessary to provide the recess 38, and for example, a flat pressing portion may be provided, and many modifications are made without departing from the spirit of the invention. Of course, it can be applied.
[0039]
【The invention's effect】
When the resin sealing device and the resin sealing method according to the present invention are used, the substrate is heated and pressed with a pressure tool formed with matrix-like recesses capable of individually accommodating semiconductor chips to be brought into close contact with the adhesive tape. In this way, the substrate and the adhesive tape can be securely adhered not only at the peripheral portion but also at the central portion of the substrate, and even if resin pressure is applied, air enters between the substrate and the adhesive tape, resulting in poor adhesion. Will not occur. In addition, the adhesive table is provided with a movable suction part that holds and holds the adhesive tape and is movable in the longitudinal and width directions, so that the adhesive tape can be positioned and sucked on the adhesive table without causing wrinkles. Can be held.
Further, by heating and pressurizing both the pressing tool and the adhesive table, it is possible to eliminate the cause of adhesion failure such as wrinkles, peeling and deformation caused by the difference in thermal expansion between the substrate and the adhesive tape.
In particular, when the substrate is a lead frame, there is no gap between the exposed surface side of the lead terminal and the adhesive tape when resin sealing is performed, so that no resin burr is generated. Further, when the substrate is a resin substrate, air bubbles do not enter between the substrate and the adhesive tape, so that the cut semiconductor device can be prevented from scattering in the dicing process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory plan view showing a resin sealing step.
FIGS. 2A and 2B are a front view and a plan view showing a process from supplying an adhesive tape to a resin sealing process. FIGS.
FIGS. 3A and 3B are a front view and a plan view of a substrate showing from an unnecessary resin removing step to a substrate storing step. FIGS.
FIG. 4 is a side view and a bottom view of a pressure tool.
FIG. 5 is an enlarged front view and an enlarged plan view of a heating and pressing unit.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state where a substrate is mounted on a lower mold by a pressing tool.
FIG. 7 is an enlarged explanatory view of a resin sealing portion.
FIG. 8 is an enlarged explanatory view of a resin sealing portion according to another example.
FIG. 9 is an enlarged explanatory view of a resin sealing portion according to another example.
[Explanation of symbols]
1 Adhesive tape supply unit
2 Substrate supply unit
3 Heating and pressing part
4 Resin sealing part
5 Unnecessary resin removal part
6 Board storage
7 Adhesive tape
8 Cover tape
9 Feeding roll
10 Peeling roller
11 Winding roll
12 Feeding support
13, 15, 37, 46, 58, 61 Adsorption part
14 Tape drawer
16 Adhesive table
17 Cutter device
18 Cutter head
19 Cutter moving motor
20, 23, 25, 30, 36, 53, 57 Ball screw
21 Movable adsorption part
22 Motor for moving in the width direction
24 Longitudinal movement motor
26, 40 Heater
27 Substrate
28 Positioning sensor
29 Lifting motor
31 frame magazine
32 pushers
33 resin tablets
34 Tablet Setter
35 Pressurizing tool
35a Pressing part
38 Matrix recess
39 Chuck for tablets
40, 59 Mold
41, 60 Upper mold
42, 62 Lower mold
43 cavities
44 Gaterunner
45 Cal
47 pots
48 Plunger
49 Extraction tool
50 Suction pad
51 Package part
52 Take-out motor
54 Storage container
55 Movable support table
56 Motor for storage
63 cavity recess
64 Lower block
65 Spring
66 Movable block
67 Semiconductor chip
68 Sealing resin
69 release film

Claims (6)

粘着テープを粘着テーブル上へ供給する粘着テープ供給部と、
半導体チップがマトリクス状に搭載された基板を前記粘着テーブル上に供給し、前記粘着テープに位置合わせして粘着させる基板供給部と、
前記基板を押圧する押圧部が形成された加圧ツールを用いて、前記粘着テーブル上の前記基板を粘着テープに対して加熱加圧して前記粘着テープを前記基板に密着させる加熱加圧部と、
前記粘着テープに密着された基板と当該粘着テープが前記加圧ツールに吸着保持されたまま当該基板の半導体チップ搭載面が全面にわたって樹脂成形されるキャビティを有するモールド金型へ搬入されて受け渡され、当該モールド金型にクランプされて樹脂封止される樹脂封止部と、を備えたことを特徴とする樹脂封止装置。An adhesive tape supply unit for supplying the adhesive tape onto the adhesive table;
A substrate supply unit for supplying a substrate on which semiconductor chips are mounted in a matrix on the adhesive table, and aligning and adhering to the adhesive tape;
Using a pressurizing tool in which a pressing part that presses the substrate is formed , the heating and pressing unit that heat-presses the substrate on the adhesive table to the adhesive tape and causes the adhesive tape to adhere to the substrate;
The said a substrate which is adhered to the adhesive tape adhesive tape receiving semiconductor chip mounting surface of the substrate while held by suction is carried into a molding die having a cavity that is molded over the entire surface in the pressure tool passes is, resin sealing apparatus characterized by comprising clamped to the mold by the resin sealing portion being a resin sealing, the. 前記粘着テーブルには、前記粘着テープを吸着保持すると共に長手方向及び幅方向に可動な可動吸着部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止装置。  2. The resin sealing device according to claim 1, wherein the adhesive table is provided with a movable adsorbing portion that adsorbs and holds the adhesive tape and is movable in the longitudinal direction and the width direction. 前記粘着テープと基板とは、前記粘着テーブル上で前記モールド金型のゲートが配置される側の側縁を位置合わせして密着されており、前記粘着テープが密着された基板が前記モールド金型に保持されると共に、前記基板の上面から前記封止樹脂が前記キャビティへ供給されて樹脂封止されることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂封止装置。  The adhesive tape and the substrate are in intimate contact with each other on the adhesive table by aligning the side edge on the side where the gate of the mold is disposed, and the substrate to which the adhesive tape is in close contact is aligned with the mold 3. The resin sealing device according to claim 1, wherein the sealing resin is supplied to the cavity from the upper surface of the substrate and sealed with the resin. 前記粘着テープは前記モールド金型のキャビティに対向する金型面を覆って前記基板と共に前記モールド金型に吸着保持され、ポットに装填された封止樹脂を前記粘着テープに対向するランナゲートを介して前記キャビティへ供給されて樹脂封止されることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂封止装置。The adhesive tape is held by suction on the mold with the substrate to cover the mold surface facing said mold cavity, runner gate facing the sealing resin loaded in pop bets on the adhesive tape 3. The resin sealing device according to claim 1, wherein the resin sealing device is supplied to the cavity via a resin and sealed with resin. 前記粘着テープが密着された基板が前記モールド金型に吸着保持されると共に、リリースフィルムに覆われたキャビティ凹部に前記封止樹脂が供給されて前記基板をクランプすることにより圧縮成形されることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂封止装置。  The substrate to which the adhesive tape is adhered is adsorbed and held by the mold, and the sealing resin is supplied to a cavity recess covered with a release film and is compressed by clamping the substrate. The resin sealing device according to claim 1 or 2, characterized in that 粘着テープを粘着テーブル上へ供給し吸着保持させる工程と、
半導体チップがマトリクス状に搭載された基板を前記粘着テーブル上に供給し、当該粘着テーブル上に吸着保持された前記粘着テープに位置合わせして粘着させる工程と、
前記基板の押圧部が形成された加圧ツールを用いて前記粘着テーブル上の前記基板を加熱加圧して前記粘着テープを前記基板に密着させる工程と、
前記粘着テープを密着させた基板と当該粘着テープを前記加圧ツールに吸着保持したまま当該基板の半導体チップ搭載面を全面にわたって樹脂成形するキャビティを有するモールド金型へ搬入して受渡し、当該モールド金型で前記基板をクランプして樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする樹脂封止方法。A step of Ru is held by suction by supplying an adhesive tape onto the adhesive table,
Supplying a substrate on which the semiconductor chips are mounted in a matrix on the adhesive table, aligning and adhering to the adhesive tape adsorbed and held on the adhesive table; and
A step of heating and pressurizing the substrate on the adhesive table using a pressurizing tool in which the pressing portion of the substrate is formed, and closely attaching the adhesive tape to the substrate;
Delivery by transferring the semiconductor chip mounting surface of the substrate while sucking and holding the substrate and the adhesive tape was adhered an adhesive tape on the pressure tool to mold having a cavity for resin molding over the entire surface, the mold a step of resin-sealing by clamping the substrate in a mold,
A resin sealing method characterized by comprising:
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