JP6678973B1 - 樹脂封止装置および樹脂封止方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】近年大型化した半導体チップであってもアンダーフィル不足およびボイドやバブルなどの成形不良が発生しない樹脂封止装置および樹脂封止方法の提供。【解決手段】基板１の表面１Ａに向かってキャビティ凹部７内に進退する進退部材１１であり、半導体チップ２の側面２Ａ全周の少なくとも一部を囲う進退部材１１と、半導体チップ２の接続面２Ｃの位置まで進退部材１１をキャビティ凹部７内に進出させた状態でキャビティ凹部７に封止樹脂１３を注入して基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分および基板１の表面１Ａと進退部材１１との隙間部分に封止樹脂１３を充填したのち、進退部材１１をキャビティ凹部７内から退避させて半導体チップ２の側面２Ａ全周に封止樹脂１３を充填する制御部とを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、基板の表面に半導体チップがフリップチップ接続された被成形品を樹脂封止する樹脂封止装置および樹脂封止方法に関する。
基板の表面に半導体チップをフリップチップ接続したのち、その接続部を保護するとともに、基板と半導体チップとの間の熱応力による影響を緩和するため、液状封止材でアンダーフィルが行われるが、近年では組立てコストや工数を削減するため、いわゆるモールドアンダーフィル（ＭＵＦ）が行われている。従来のＭＵＦによる樹脂封止装置として、例えば特許文献１に記載の樹脂封止装置が知られている。図１１（ａ）は特許文献１に記載の樹脂封止装置のモールド金型の模式上視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は樹脂充填完了前後の状態を示す（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図１１に示されているように、この樹脂封止装置は、基板１０２に半導体チップ１０６がフリップチップ接続された被成形品をクランプする上型１０４および下型１０３を備え、上型１０４には半導体チップ１０６の両側面部（アンダーフィル部への樹脂充填方向に対して両側部）に可動ブロック（フィレットフォーク）１１０がキャビティ凹部１０７内へ突出可能に設けられている。
この樹脂封止装置では、図１１（ｃ）の左半図に示されているように、予め半導体チップ１０６の両側面部に設けられた可動ブロック１１０をキャビティ凹部１０７内へ突出させてリリースフィルム１１８を基板１０２上に押接した状態にすることにより、半導体チップ１０６と基板１０２との隙間部分１２１へ優先的に封止樹脂１２２を圧送りしてアンダーフィルモールドを行う。
特開２００２−９０９６号公報
上記従来の樹脂封止装置では、可動ブロック１１０は半導体チップ１０６の両側面部（アンダーフィル部への樹脂充填方向に対して両側部）のみで昇降し、この半導体チップ１０６の両側面部を閉止することで、半導体チップ１０６と基板１０２との隙間部分１２１へ優先的に封止樹脂１２２が圧送りされることを期待している。ところが、近年大型化した半導体チップの場合、半導体チップの両側面部が閉止されていると、大面積の半導体チップと基板との間の接続電極が樹脂流動の抵抗となり、一方向からだけでは隙間部分へ封止樹脂が充分に流れず、アンダーフィル不足が発生するという問題がある。また、両側面部を開いて残りの空間に樹脂を充填しようとすると、既に樹脂充填されている箇所にも同時に樹脂圧がかかって充填樹脂が両側面側に押し出され、これがゲート側からエアベント側への一方向の樹脂流動に対して抵抗となって流動バランスが悪くなり、折り重なった樹脂どうしの隙間にボイドやバブルなどが発生して全体として成形品質が悪くなるという問題がある。
そこで、本発明においては、近年大型化した半導体チップであってもアンダーフィル不足およびボイドやバブルなどの成形不良が発生しない樹脂封止装置および樹脂封止方法を提供することを目的とする。
本発明の樹脂封止装置は、基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、基板の表面と半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止装置であって、基板の表面に向かってキャビティ凹部内に進退する進退部材であり、半導体チップの側面全周の少なくとも一部を囲う進退部材と、半導体チップの接続面の位置まで進退部材をキャビティ凹部内に進出させた状態でキャビティ凹部に封止樹脂を注入して基板の表面と半導体チップの接続面との隙間部分および基板の表面と進退部材との隙間部分に封止樹脂を充填したのち、進退部材をキャビティ凹部内から退避させて半導体チップの側面全周に封止樹脂を充填する制御部とを含むものである。
本発明の樹脂封止方法は、基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、基板の表面と半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止方法であって、基板の表面に向かってキャビティ凹部内に進退する進退部材であり、半導体チップの側面全周の少なくとも一部を囲う進退部材を、半導体チップの接続面の位置までキャビティ凹部内に進出させ、キャビティ凹部に封止樹脂を注入して基板の表面と半導体チップの接続面との隙間部分および基板の表面と進退部材との隙間部分に封止樹脂を充填すること、進退部材をキャビティ凹部内から退避させて半導体チップの側面全周に封止樹脂を充填することを含む。
これらの発明によれば、半導体チップの側面全周の少なくとも一部を囲う進退部材を半導体チップの接続面の位置までキャビティ凹部内に進出させた状態、すなわち、半導体チップの側面全周を閉止せずに、キャビティ凹部内に基板の表面と半導体チップとの間だけでなく基板の表面と進退部材との間にも隙間部分が存在する状態で封止樹脂を注入するので、注入された封止樹脂は基板の表面と半導体チップとの隙間部分に直接充填されるだけでなく、基板と進退部材との隙間部分を回り込んで基板の表面と半導体チップとの隙間部分に充填され、基板の表面と半導体チップの接続面との隙間部分に充分に行き渡るようになる。
また、進退部材は、基板の表面側からみて複数の部分に分割されたものであり、制御部は、進退部材の複数の部分を個別に進退制御するものであることが望ましい。これにより、複数の部分に分割された進退部材を個別に進退制御することで、注入された封止樹脂の流動が最適となるようにすることが可能となる。
（１）本発明によれば、注入された封止樹脂が、基板と進退部材との隙間部分を回り込んで基板の表面と半導体チップとの隙間部分に充填され、基板の表面と半導体チップの接続面との隙間部分に充分に行き渡るようになり、近年大型化した半導体チップであってもアンダーフィル不足が発生せず、アンダーフィル不足に起因するボイド発生をなくし、またゲート側からエアベント側へ一方向に樹脂が流れるので樹脂流動バランスが良くなり、ボイドやバブルなどの無い高品質な成形が可能となる。
（２）進退部材が基板の表面側からみて複数の部分に分割されたものであり、制御部が進退部材の複数の部分を個別に進退制御するものであることにより、注入された封止樹脂の流動が最適となるようにし、未充填、ボイド発生やバブル発生を削減して、より高品質な成形が可能となる。
本発明の実施の形態における樹脂封止装置の金型の模式正面断面図である。 図１の上型の底面図である。 本実施形態における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。 本実施形態における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。 本実施形態における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ進退部材の変形例を示す上型の底面図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ進退部材の別の変形例を示す上型の底面図である。 図７（ｂ）の例における樹脂封止装置の金型の模式正面断面図である。 図７（ｂ）の例における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。 図７（ｂ）の例における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。 従来の樹脂封止装置のモールド金型の模式上視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は樹脂充填完了前後の状態を示す（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図１は本発明の実施の形態における樹脂封止装置の金型の模式正面断面図、図２は図１の上型の底面図、図３〜図５は本実施形態における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。
本発明の実施の形態における樹脂封止装置は、図１および図２に示すように、基板１の表面に半導体チップ２が接続電極３を介してフリップチップ接続された被成形品４の樹脂封止成形を行う装置である。樹脂封止装置は、被成形品４をクランプする第１金型としての上型５および第２金型としての下型６を備える。
上型５には、基板１に実装された半導体チップ２が収容されるキャビティ凹部７、キャビティ凹部７に連通するゲート８Ａおよびカル８Ｂなどの樹脂路が形成されている。また、上型５のキャビティ凹部７を挟んでゲート８Ａと反対側には、ガスを排出するためのエアベント９が形成されている。キャビティ凹部７の底面７Ａには、半導体チップ２の側面２Ａの外周および樹脂封止成形品の外周に対応する貫通孔１０を備える。
また、上型５は、貫通孔１０に対応する進退部材１１を備える。進退部材１１は駆動部２０によって駆動されることにより、図３に示すように、基板１の表面１Ａに向かってキャビティ凹部７内に進退する。駆動部２０は制御部２１により制御される。進退部材１１は、キャビティ凹部７内に進出した際、基板１の表面１Ａ側からみて半導体チップ２の側面２の全周を囲う略ロの字形形状としたものである。
下型６は、基板１が載置される基板載置部１２と、封止樹脂１３を加熱溶融するポット１４と、ポット１４から封止樹脂１３をゲート８Ａおよびカル８Ｂを経てキャビティ凹部７へ圧送するプランジャー１５とを備える。なお、３０〜４０ｍｍ角の半導体チップ２を樹脂封止する場合、封止樹脂１３の注入圧力は７〜８ＭＰａである。
上記樹脂封止装置による樹脂封止方法では、図１に示すように、半導体チップ２が接続電極３を介してフリップチップ接続された基板１（被成形品４）を下型６の基板載置部１２に搬入し、ポット１４に封止樹脂１３を投入したのち、離型フィルム１６を介して基板１を上型５および下型６によりクランプする。このとき、キャビティ凹部７の底面７Ａは、半導体チップ２の表面２Ｂに樹脂が浸入しないように、半導体チップ２の表面２Ｂを押圧する（図３参照。）。
次に、図３に示すように、半導体チップ２の接続面２Ｃの位置まで進退部材１１をキャビティ凹部７内に進出させ、進退部材１１の先端面１１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとを同一平面とする。これにより、基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分および基板１の表面１Ａと進退部材１１との隙間部分から構成されるキャビティ凹部７のアンダーフィル空間７Ｂが、接続電極３の高さ（０．０５〜０．１ｍｍ）に相当する厚さのほぼ均一な薄板状の空間となる。
そして、図４に示すように、プランジャー１５を上昇させ、ポット１４よりカル８Ｂおよびゲート８Ａを経てキャビティ凹部７へ封止樹脂１３を注入し、基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分および基板１の表面１Ａと進退部材１１との隙間部分から構成されるキャビティ凹部７のアンダーフィル空間７Ｂに充填してアンダーフィル成形する。アンダーフィル空間７Ｂには凸凹がほとんどないため、流体抵抗が小さく、注入された封止樹脂１３はスムーズに流れていく。
アンダーフィル成形後、図５に示すように、進退部材１１をキャビティ凹部７内から所定の位置（図示例では進退部材１１の先端面１１Ａをキャビティ凹部７の底面７Ａの位置）まで退避させ、さらに封止樹脂１３を注入し、半導体チップ２の側面２Ａ全周に封止樹脂を充填して、樹脂封止を完了する。上記樹脂封止装置の動作は、制御部２１により行われる。
上記のように、本実施形態における樹脂封止装置および樹脂封止方法では、半導体チップ２の側面２Ａ全周を囲う進退部材１１を半導体チップ２の接続面２Ｃの位置までキャビティ凹部７内に進出させた状態で封止樹脂１３を注入する。これにより、注入された封止樹脂１３は基板１の表面１Ａと半導体チップ２との隙間部分に直接充填されるだけでなく、基板１と進退部材１１との隙間部分を回り込んで基板１の表面１Ａと半導体チップ２との隙間部分に充填され、基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分に充分に行き渡るようになり、近年大型化した半導体チップであってもアンダーフィル不足が発生せず、またゲート側からエアベント側へ一方向に樹脂が流れるので樹脂流動バランスが良くなり、ボイドやバブルなどなどの無い高品質な成形が可能となる。
なお、上記実施形態においては、図３に示すように、半導体チップ２の接続面２Ｃの位置まで進退部材１１をキャビティ凹部７内に進出させる際、進退部材１１の先端面１１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとが同一平面となるようにしているが、必ずしも同一平面でなくても良い。要するに、半導体チップ２の側面２Ａ全周を閉止せずに、キャビティ凹部７内に基板１の表面１Ａと半導体チップ２との間だけでなく基板１の表面１Ａと進退部材１１との間にも隙間部分が存在する状態で封止樹脂１３を注入する構成とすれば良い。
次に、進退部材１１の変形例について、図６を参照して説明する。図６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ進退部材の変形例を示す上型の底面図である。
図６（ａ）に示す例では、進退部材１７の進退方向からみたときの進退部材１７の外周角部１７Ａと、この進退部材１７の外周角部１７Ａと対応するキャビティ凹部１０の内周角部１０Ａとが曲面となるようにしている。曲面の半径Ｒは、１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上、さらに好ましくは３ｍｍ以上とする。これにより、離型フィルム１６を介して基板１を上型５および下型６によりクランプする際、進退部材１７の外周角部１７Ａとキャビティ凹部１０の内周角部１０Ａとに挟まれる部分で離型フィルム１６が破れるのを防止することができる。
図６（ｂ）に示す例は、進退部材１８が、基板１の表面１Ａ側からみて半導体チップ２の側面２Ａ全周のうちゲート８Ａ側を除く部分を囲う略コの字型形状としたものである。この構成においても、進退部材１８を半導体チップ２の接続面２Ｃの位置までキャビティ凹部７内に進出させた状態で封止樹脂１３を注入すると、注入された封止樹脂１３は基板１の表面１Ａと半導体チップ２との隙間部分に直接充填されるだけでなく、基板１と進退部材１８との隙間部分を回り込んで基板１の表面１Ａと半導体チップ２との隙間部分に充填され、基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分に充分に行き渡る。また、キャビティ凹部７のゲート８Ａに面する部分に進退部材１８がないため、ゲート８Ａを厚くして時間当たりの封止樹脂１３の注入量を増やすことができる。
図６（ｃ）に示す例は、進退部材１９が、基板１の表面１Ａ側からみて半導体チップ２の側面２Ａ全周のうちエアベント９側を除く部分を囲う略逆コの字型形状としたものである。この構成においても、進退部材１９を半導体チップ２の接続面２Ｃの位置までキャビティ凹部７内に進出させた状態で封止樹脂１３を注入すると、注入された封止樹脂１３は基板１の表面１Ａと半導体チップ２との隙間部分に直接充填されるだけでなく、基板１と進退部材１９との隙間部分を回り込んで基板１の表面１Ａと半導体チップ２との隙間部分に充填され、基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分に充分に行き渡る。なお、このようにエアベント９側が開いている場合、アンダーフィル空間７Ｂの接続電極３による樹脂流動抵抗で場所により充填速度がバラつくとき、エアベント９側の空間に封止樹脂１３が充填される間に充填速度が遅い箇所に充填され、未充填の問題を解消することができる。
次に、進退部材１１のさらに別の変形例について説明する。図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ進退部材の別の変形例を示す上型の底面図、図８は図７（ｂ）の例における樹脂封止装置の金型の模式正面断面図、図９，図１０は図７（ｂ）の例における樹脂封止装置による樹脂封止成形工程を示す模式正面断面図である。
図７（ａ），（ｂ）に示す例では、進退部材３０，４０が基板１の表面１Ａ側からみて複数の部分に分割されている。図７（ａ）に示す進退部材３０は、前述の進退部材１８（図６（ｂ）参照。）と同様に、基板１の表面１Ａ側からみて半導体チップ２の側面２Ａ全周のうちゲート８Ａ側を除く部分を囲う略コの字型形状とした第１の進退部材３１と、この第１の進退部材３１の開いた箇所を埋める第２の進退部材３２とから構成されている。
一方、図７（ｂ）に示す進退部材４０は、前述の進退部材１９（図６（ｃ）参照。）と同様に、基板１の表面１Ａ側からみて半導体チップ２の側面２Ａ全周のうちエアベント９側を除く部分を囲う略逆コの字型形状とした第１の進退部材４１と、この第１の進退部材４１の開いた箇所を埋める第２の進退部材４２とから構成されている。
図７（ｂ）に示す例をとって説明すると、図８に示すように、第１および第２の進退部材４１，４２は、それぞれ個別の駆動部２０Ａ，２０Ｂにより駆動されることにより、基板１の表面１Ａに向かってキャビティ凹部７内に進退する。第１および第２の進退部材４１，４２は、制御部２１によって駆動部２０Ａ，２０Ｂが制御されることにより、個別に進退制御される。
この例では、前述と同様に、半導体チップ２が接続電極３を介してフリップチップ接続された基板１（被成形品４）を下型６の基板載置部１２に搬入し、ポット１４に封止樹脂１３を投入したのち、離型フィルム１６を介して基板１を上型５および下型６によりクランプした後、半導体チップ２の接続面２Ｃの位置まで第１および第２の進退部材４１，４２をキャビティ凹部７内に進出させ、第１および第２の進退部材４１，４２の先端面４１Ａ，４２Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとを同一平面とする。
次に、図９に示すように、プランジャー１５を上昇させ、ポット１４よりカル８Ｂおよびゲート８Ａを経てキャビティ凹部７へ封止樹脂１３を注入し、基板１の表面１Ａと半導体チップ２の接続面２Ｃとの隙間部分および基板１の表面１Ａと第１および第２の進退部材４１，４２との隙間部分から構成されるキャビティ凹部７のアンダーフィル空間７Ｂに充填してアンダーフィル成形する。
そして、所定時間Ａの経過後、第２の進退部材４２のみを所定位置まで退避させ、さらに所定時間Ｂの経過後、図１０に示すように、第１の進退部材４１および第２の進退部材４２をキャビティ凹部７内から所定の位置（第１および第２の進退部材４１，４２の先端面４１Ａ，４２Ａをキャビティ凹部７の底面７Ａの位置）まで退避させ、さらに封止樹脂１３を注入し、半導体チップ２の側面２Ａ全周に封止樹脂を充填して、樹脂封止を完了する。
このように、進退部材４０が基板１の表面１Ａ側からみて第１および第２の進退部材４１，４２の複数の部分に分割されたものとし、制御部２１が進退部材４０の複数の部分を個別に進退制御することで、注入された封止樹脂１３の流動が最適となるようにし、未充填、ボイド発生やバブル発生を削減して、より高品質な成形が可能となる。
なお、制御部２１による駆動部２０Ａ，２０Ｂの制御は、被成形品の構造に応じて予め第１および第２の進退部材４１，４２の進退条件を決定したテーブルを樹脂封止装置に記憶しておき、樹脂封止時にこのテーブルを用いて条件を決定する構成とすることも可能である。
本発明の樹脂封止装置および樹脂封止方法は、基板の表面に半導体チップがフリップチップ接続された被成形品を樹脂封止する装置および方法として有用であり、特に、近年大型化した半導体チップであってもアンダーフィル不足およびボイドやバブルなどの成形不良が発生しない樹脂封止装置および樹脂封止方法として好適である。
１ 基板
２ 半導体チップ
３ 接続電極
４ 被成形品
５ 上型
６ 下型
７ キャビティ凹部
７Ｂ アンダーフィル空間
８Ａ ゲート
８Ｂ カル
１０ 貫通孔
１１，１７，１８，１９ 進退部材
１２ 基板載置部
１３ 封止樹脂
１４ ポット
１５ プランジャー
１６ 離型フィルム
２０ 駆動部
２１ 制御部
２２ テーブル
３０，３１，３２，４０，４１，４２ 進退部材

Claims (6)

  1. 基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止装置であって、
    前記基板の表面に向かって前記キャビティ凹部内に進退する進退部材であり、前記基板の表面側からみて前記半導体チップの側面全周のゲート側を除く部分を囲う略コの字型形状である進退部材と、
    前記半導体チップの接続面の位置まで前記進退部材を前記キャビティ凹部内に進出させた状態で前記キャビティ凹部に前記封止樹脂を注入して前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分および前記基板の表面と前記進退部材との隙間部分に前記封止樹脂を充填したのち、前記進退部材を前記キャビティ凹部内から退避させて前記半導体チップの側面全周に前記封止樹脂を充填する制御部と
    を含む樹脂封止装置。
  2. 基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止装置であって、
    前記基板の表面に向かって前記キャビティ凹部内に進退する進退部材であり、前記基板の表面側からみて前記半導体チップの側面全周のエアベント側を除く部分を囲う略逆コの字型形状である進退部材と、
    前記半導体チップの接続面の位置まで前記進退部材を前記キャビティ凹部内に進出させた状態で前記キャビティ凹部に前記封止樹脂を注入して前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分および前記基板の表面と前記進退部材との隙間部分に前記封止樹脂を充填したのち、前記進退部材を前記キャビティ凹部内から退避させて前記半導体チップの側面全周に前記封止樹脂を充填する制御部と
    を含む樹脂封止装置。
  3. 基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止装置であって、
    前記基板の表面側からみて複数の部分に分割され、前記基板の表面に向かって前記キャビティ凹部内に進退する進退部材であり、前記半導体チップの側面全周の少なくとも一部を囲う進退部材と、
    前記進退部材の複数の部分を個別に進退制御し、前記半導体チップの接続面の位置まで前記進退部材を前記キャビティ凹部内に進出させた状態で前記キャビティ凹部に前記封止樹脂を注入して前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分および前記基板の表面と前記進退部材との隙間部分に前記封止樹脂を充填したのち、前記進退部材を前記キャビティ凹部内から退避させて前記半導体チップの側面全周に前記封止樹脂を充填する制御部と
    を含む樹脂封止装置。
  4. 基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止方法であって、
    前記基板の表面に向かって前記キャビティ凹部内に進退する進退部材であり、前記基板の表面側からみて前記半導体チップの側面全周のゲート側を除く部分を囲う略コの字型形状である進退部材を、前記半導体チップの接続面の位置まで前記キャビティ凹部内に進出させ、前記キャビティ凹部に前記封止樹脂を注入して前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分および前記基板の表面と前記進退部材との隙間部分に前記封止樹脂を充填すること、
    前記進退部材を前記キャビティ凹部内から退避させて前記半導体チップの側面全周に前記封止樹脂を充填すること
    を含む樹脂封止方法。
  5. 基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止方法であって、
    前記基板の表面に向かって前記キャビティ凹部内に進退する進退部材であり、前記基板の表面側からみて前記半導体チップの側面全周のエアベント側を除く部分を囲う略逆コの字型形状である進退部材を、前記半導体チップの接続面の位置まで前記キャビティ凹部内に進出させ、前記キャビティ凹部に前記封止樹脂を注入して前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分および前記基板の表面と前記進退部材との隙間部分に前記封止樹脂を充填すること、
    前記進退部材を前記キャビティ凹部内から退避させて前記半導体チップの側面全周に前記封止樹脂を充填すること
    を含む樹脂封止方法。
  6. 基板の表面に半導体チップが接続電極を介してフリップチップ接続された被成形品を第１金型および第２金型によりクランプし、前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分を含むキャビティ凹部に封止樹脂を注入して樹脂封止成形を行う樹脂封止方法であって、
    前記基板の表面側からみて複数の部分に分割され、前記基板の表面に向かって前記キャビティ凹部内に進退する進退部材であり、前記半導体チップの側面全周の少なくとも一部を囲う進退部材を、前記進退部材の複数の部分を個別に進退制御し、前記半導体チップの接続面の位置まで前記キャビティ凹部内に進出させ、前記キャビティ凹部に前記封止樹脂を注入して前記基板の表面と前記半導体チップの接続面との隙間部分および前記基板の表面と前記進退部材との隙間部分に前記封止樹脂を充填すること、
    前記進退部材を前記キャビティ凹部内から退避させて前記半導体チップの側面全周に前記封止樹脂を充填すること
    を含む樹脂封止方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021045890A (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 Ｔｏｗａ株式会社 成形型、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7360374B2 (ja) * 2020-11-04 2023-10-12 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3205320B2 (ja) * 1998-01-23 2001-09-04 アピックヤマダ株式会社 半導体装置の樹脂封止方法、樹脂封止装置
JP3497744B2 (ja) * 1998-10-12 2004-02-16 松下電器産業株式会社 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2002009096A (ja) * 2000-06-20 2002-01-11 Apic Yamada Corp 樹脂封止方法及び樹脂封止装置
JP2002118130A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Apic Yamada Corp マトリクスパッケージの樹脂封止方法
JP2008047573A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 樹脂封止型半導体装置の製造装置、樹脂封止型半導体装置の製造方法、および樹脂封止型半導体装置
JP5202016B2 (ja) * 2008-02-14 2013-06-05 シャープ株式会社 樹脂封止方法および樹脂封止装置
JP2011029471A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法および半導体製造装置
WO2015159743A1 (ja) * 2014-04-18 2015-10-22 アピックヤマダ株式会社 樹脂モールド金型および樹脂モールド方法
JP6320172B2 (ja) * 2014-05-29 2018-05-09 Ｔｏｗａ株式会社 電子部品の樹脂封止方法及び樹脂封止装置
JP6749167B2 (ja) * 2016-07-21 2020-09-02 アピックヤマダ株式会社 樹脂モールド装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021045890A (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 Ｔｏｗａ株式会社 成形型、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法
US11938660B2 (en) 2019-09-18 2024-03-26 Towa Corporation Mold die, resin molding apparatus, and method for producing resin molded product

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