JP6984808B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の半導体素子を基材上に搭載し、一括で樹脂封止してから、封止樹脂と共に基材を切断して、個々の半導体装置に個片化する半導体装置の製造方法に関する。 The present invention is a method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are mounted on a base material, sealed with a resin at once, and then the base material is cut together with the sealing resin to be individualized into individual semiconductor devices. Regarding.
近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に搭載される半導体装置も小型化が要求され、リードフレーム、セラミック基板や有機基板等の基材に複数の半導体素子を搭載して、一括樹脂封止し、封止樹脂と基材を切断して個々の半導体装置を製造するMAP(Mold Array Package)方式が採られている。 In recent years, with the miniaturization of electronic devices, the miniaturization of semiconductor devices mounted on electronic devices has also been required. A MAP (Mold Array Package) method is adopted in which each semiconductor device is manufactured by stopping and cutting the sealing resin and the base material.
一般的にMAP方式においては、封止金型の内面側に樹脂フィルム等を密着させ、半導体素子を搭載した基材を封止金型で挟持して封止樹脂を注入する。ここで樹脂フィルム等は封止金型の汚染を予防し、封止金型の内面を清浄に保つことができ、また高密着タイプの封止樹脂を用いることができることから広く用いられている。 Generally, in the MAP method, a resin film or the like is brought into close contact with the inner surface side of the encapsulating mold, and a base material on which a semiconductor element is mounted is sandwiched between the encapsulating molds and the encapsulating resin is injected. Here, a resin film or the like is widely used because it can prevent contamination of the sealing mold, keep the inner surface of the sealing mold clean, and can use a high-adhesion type sealing resin.
図7および図8は、従来のMAP方式の半導体装置の製造方法を説明する図である。図7に示すように、封止金型の一方となる上型4のキャビティの内面側に、図示しない外部の減圧装置が接続された減圧ライン8に連通する吸引孔7が開口している。樹脂フィルム等から選ばれるフィルム9は、この吸引孔7を通して吸引され、上型4の内面側に密着する。上型と、上型と対になる封止金型の他方となる下型5とで、半導体素子1を搭載しワイヤ2で接続を形成したリードフレーム等の基材3を挟持する。その後、キャビティ6に封止樹脂を注入して圧縮成形することにより、図8に示すように基材3に搭載した半導体素子1を封止樹脂部12で樹脂封止した半導体装置中間体を形成することができる。その後、切断予定領域14に沿ってダイシングソーを用いた切断等を行い個片化し、個々の半導体装置が完成する。
7 and 8 are diagrams illustrating a method of manufacturing a conventional MAP type semiconductor device. As shown in FIG. 7, a
ところで、樹脂封止するときに金型内面に吸引孔7のような凹部が存在すると、樹脂フィルムが凸状に変形し、この凸部に封止樹脂が入り込み、封止樹脂部12に突起が形成される可能性がある。半導体装置の表面上に突起が形成されてしまうと、外観検査工程において外観不良となる問題が生じる(特許文献1)。そのため、図7に示すように吸引孔7を半導体装置が形成される領域外に配置する。この結果、図8に示すように樹脂突起部13は、半導体装置中間体を個片化するための切断予定領域14のうち、周縁部の切断予定領域14の更に外側の領域にある封止樹脂部12の表面上に形成される。そして半導体装置中間体の周縁部の切断予定領域14を切断することにより、樹脂突起部13は除去され、完成する半導体装置には含まれないようにしていた。
By the way, if a concave portion such as a
従来の製造方法によると、半導体装置の表面上に樹脂突起部13が形成されると外観検査工程において外観不良となる。そのため、樹脂突起部13が発生する領域を個片化工程において切断し、除去することにより完成品としての半導体装置に樹脂突起部13が残ることはなく、半導体装置の表面は平坦な形状としていた。
According to the conventional manufacturing method, if the
ところで、半導体装置が小型化するに従い、従来は切断し、除去していた領域も半導体装置の形成領域とすることにより、生産性を上げて、製造コストを下げることが望まれるようになってきた。 By the way, as semiconductor devices become smaller, it has become desirable to increase productivity and reduce manufacturing costs by using regions that were conventionally cut and removed as semiconductor device forming regions. ..
本発明は、上記実状に鑑み、従来よりも生産性を上げることができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of increasing productivity as compared with the conventional case.
上記目的を達成するために、本願発明に係る半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を基材に搭載して一括樹脂封止し、個片化する半導体装置の製造方法において、半導体素子を基材に搭載した半導体素子搭載基材を準備する工程と、第一の封止金型と、前記第一の封止金型と対になりキャビティに吸引孔が開口する第二の封止金型を準備する工程と、前記吸引孔から吸引することにより、フィルムを前記キャビティの内面側に密着させ、前記半導体素子搭載基材を前記第一の封止金型と前記第二の封止金型で挟持し、前記キャビティ内に封止樹脂を充填し、樹脂封止部を形成する工程と、前記樹脂封止部および前記基材を切断し、個々の半導体装置に個片化する工程と、を含み、前記吸引孔を半導体装置形成領域の切断予定領域同士が直角に交わる領域に相応する前記キャビティの内面に開口するように配置するとともに、前記吸引孔の形状をL字状または十字状とすることと、前記吸引孔に前記フィルムを吸引させ、凸状に変形して形成される前記フィルムの凸部に充填される前記封止樹脂からなるL字状または十字状の樹脂突起部は、前記個片化のための前記切断予定領域の切断により除去することを特徴とする。 To achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present gun onset Ming, sealed together with resin by mounting a plurality of semiconductor elements to a substrate in the method for manufacturing the semiconductor device into individual pieces, the semiconductor The process of preparing a semiconductor device-mounted base material on which the element is mounted on the base material, the first sealing mold, and the second sealing that is paired with the first sealing mold and has a suction hole in the cavity. In the step of preparing the stop mold and by sucking from the suction hole, the film is brought into close contact with the inner surface side of the cavity, and the semiconductor element mounting base material is attached to the first sealing mold and the second sealing mold. The process of sandwiching with a clasp, filling the cavity with a sealing resin to form a resin sealing portion, and cutting the resin sealing portion and the base material to individualize them into individual semiconductor devices. Including the step, the suction hole is arranged so as to open on the inner surface of the cavity corresponding to the region where the planned cutting regions of the semiconductor device forming region intersect at right angles, and the shape of the suction hole is L-shaped or An L-shaped or cross-shaped resin protrusion made of the sealing resin, which is formed in a cross shape and is filled in the convex portion of the film formed by sucking the film into the suction hole and deforming the film into a convex shape. The portion is characterized by being removed by cutting the planned cutting region for the individualization.
本発明の製造方法によれば、吸引孔を封止樹脂部の切断予定領域に配置し、樹脂突起部が形成された場合でも、個片化の際、半導体装置の上面に形成された樹脂突起部を切断することにより樹脂突起部を除去する構成とすることで、従来は切断し、除去していた領域に半導体装置を形成できるため、生産性を上げることが可能となる。 According to the manufacturing method of the present invention, the suction holes are arranged in the planned cutting region of the sealing resin portion, and even when the resin protrusions are formed, the resin protrusions formed on the upper surface of the semiconductor device at the time of individualization. By adopting a configuration in which the resin protrusion is removed by cutting the portion, a semiconductor device can be formed in a region that has been previously cut and removed, so that productivity can be increased.
本発明の製造方法は、一般的なMAP方式において使用されるフィルムを上型に密着させる際、吸引孔を設ける位置のみを変更し、通常通り樹脂封止すればよいので、追加の工程を必要とせず、製造コストの増加を招くこともない。 In the manufacturing method of the present invention, when the film used in the general MAP method is brought into close contact with the upper mold, only the position where the suction hole is provided needs to be changed and the resin is sealed as usual, so that an additional step is required. However, it does not lead to an increase in manufacturing costs.
また、上型に設ける吸引孔は、上型とブロック状の入れ子により形成することができ、吸引孔の位置は、上型と組み合わせるブロック状の入れ子の大きさにより簡便に設定可能である。そのため、半導体装置の大きさ毎に所定の位置に吸引孔を有する上型を準備する必要がなくなり、半導体装置の製造コストを抑えることが可能となる。 Further, the suction hole provided in the upper mold can be formed by nesting the upper mold and the block shape, and the position of the suction hole can be easily set by the size of the block-shaped nest combined with the upper mold. Therefore, it is not necessary to prepare an upper mold having a suction hole at a predetermined position for each size of the semiconductor device, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the semiconductor device.
更に、吸引孔は複数個分の半導体装置毎に配置してもよいので、半導体装置毎に配置する場合と比べて上型に組み合わせる入れ子の個数が減少し、作業性を向上させることもできる。 Further, since the suction holes may be arranged for each of a plurality of semiconductor devices, the number of nests to be combined in the upper mold is reduced as compared with the case where the suction holes are arranged for each semiconductor device, and workability can be improved.
また、従来の製造方法と比較して、フィルムを吸引する吸引孔の数や配置を適宜設定することができるため、フィルムを上型の内面側に確実に密着させることができる。その結果、フィルムが上型から剥離することや、密着が不十分となる領域がなくなり、半導体素子の接続のために形成するワイヤへ接触することによるワイヤの変形、断線等が発生することも防ぐことが可能となる。 Further, as compared with the conventional manufacturing method, the number and arrangement of the suction holes for sucking the film can be appropriately set, so that the film can be reliably brought into close contact with the inner surface side of the upper mold. As a result, the film does not peel off from the upper mold, there is no region where the adhesion is insufficient, and the wire is prevented from being deformed or broken due to contact with the wire formed for connecting the semiconductor element. It becomes possible.
本発明の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を基材に搭載して一括樹脂封止する際、上型の内面側に配置するフィルムを吸引するための吸引孔を、半導体装置形成領域であり封止樹脂部の切断予定領域内に配置する構成とし、従来の製造方法のように個片化後に切断し、除去される半導体装置形成領域以外の領域を形成しない。吸引孔にフィルムを吸引させると、吸引孔にフィルムが入り込み、フィルムは凸状に変形しフィルム凸部となる。続いて封止樹脂により樹脂封止すると、このフィルム凸部にも封止樹脂が入り込み、樹脂突起部として半導体装置の上面に一体成形される。しかしこの樹脂突起部は、個片化のための切断工程により除去するので、完成した半導体装置の表面上に残ることはない。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, when a plurality of semiconductor elements are mounted on a base material and collectively resin-sealed, a suction hole for sucking a film arranged on the inner surface side of the upper mold is provided in a semiconductor device forming region. Therefore, it is configured to be arranged in the planned cutting region of the sealing resin portion, and does not form a region other than the semiconductor device forming region to be cut and removed after being separated as in the conventional manufacturing method. When the film is sucked into the suction holes, the film enters the suction holes and the film is deformed into a convex shape to become a convex portion of the film. When the resin is subsequently sealed with the sealing resin, the sealing resin also enters the convex portion of the film and is integrally molded on the upper surface of the semiconductor device as the resin protrusion. However, since the resin protrusions are removed by the cutting step for individualization, they do not remain on the surface of the completed semiconductor device. Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail.
本発明の第1の実施例について、図1乃至図4を用いて説明する。図1に示すように、封止金型の一方となる上型4には、フィルム9を吸引する吸引孔7とこの吸引孔7に連通し、外部に設けた減圧装置(図示省略)と繋がった減圧ライン8が設けてある。上型4と対になる封止金型の他方となる下型5側には半導体素子1を搭載し、ワイヤ2等によって接続した基材3(半導体素子搭載基材に相当)を載置する。
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. As shown in FIG. 1, the
基材3は、複数の半導体素子が搭載できるリードフレーム、セラミック基板、有機基板等が用いられる。
As the
吸引孔7は、上型4とブロック状の入れ子を組み合わせることにより所定の位置に配置する。具体的には半導体装置形成領域の半導体装置と半導体装置との間の切断予定領域14に当接する位置に配置する。
The
フィルム9を上型4に密着させる際、例えば160℃に加熱した上型4にフィルム9を当接させて、フィルム9を軟化状態にしながら、減圧ライン8を通じて吸引孔7から吸引することにより、フィルム9を上型4の内面側の形状に追従させて密着させることができる。
When the
上記工程において用いるフィルム9は、上型4への追従性、熱可塑性、樹脂封止工程における耐熱性等の熱特性、フィルムが破断しない等の機械特性又は半導体素子1への電気的破壊を生じさせない電気絶縁性等を有することが好ましい。更には上型4、封止樹脂部12又は樹脂突起部13との離型性をも併せ持つシリコーン系やフッ素樹脂系の樹脂フィルムが好ましい。
The
本発明によると、フィルム9は上型4の内面側の形状に追従して密着し、吸引孔7の中にフィルム9が入り込む。このとき、フィルム凸部10が形成される。このフィルム凸部10は、フィルム9の厚さ、フィルム9が軟化する温度、フィルム9の引張り強度や吸引孔7の開口寸法等により、その高さや幅が変わるが、少なくとも個片化の際、切断し、除去される切断予定領域14内に形成すればよい。
According to the present invention, the
次に、フィルム9を介して上型4と下型5で、半導体素子1を搭載しワイヤ2で接続を形成した基材3を挟持する。図2に示すように、吸引孔7は、半導体装置が形成される領域の上部(上型4内)に形成している。
Next, the
続いて、キャビティ6に封止樹脂を注入し圧縮成形を行う。このときに、吸引孔7の位置に形成されるフィルム凸部10の中にも封止樹脂が入り込む。その結果、図3に示すように樹脂封止部12の上面の切断予定領域14内に樹脂突起部13が一体成形される。図3に示すように、本発明の半導体装置中間体は、3個の半導体素子1が基材3に搭載され、樹脂封止部12で封止されている。これは、図8で説明した従来例において、切断し、除去していた領域にも半導体装置を形成できるためである。
Subsequently, the sealing resin is injected into the
その後、図4に示すように切断予定領域14を周知の方法により切断し、個片化すると半導体装置が完成する。このとき、樹脂突起部13をダイシングソーを用いて切断することにより除去される大きさとすることで、半導体装置の表面上には残らない構成とすることができる。なお、個片化する際に図3において左右方向に存在する切断予定領域も切断することになるが、この切断予定領域内に当接する位置に吸引孔7を配置することは、必須ではない。
After that, as shown in FIG. 4, the
また、個片化の方法は、ダイシングソーを用いる代わりにレーザ光を照射して切断する等、変更可能である。 Further, the method of individualization can be changed by irradiating a laser beam instead of using a dicing saw for cutting.
次に第2の実施例について説明する。上記第1の実施例では、切断予定領域14毎に吸引孔7を配置する半導体装置の製造方法について説明したが、吸引孔7は全ての切断予定領域に配置する必要はない。
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the method of manufacturing a semiconductor device in which the suction holes 7 are arranged in each of the planned
図5および図6は本発明の第2の実施例の説明図であり、上述の第1の実施例で説明した図2及び図3に相当する図である。本実施例では、半導体装置中間体の外縁部に存在する切断予定領域14内に吸引孔7を配置すればよい。つまり、上述の第1の実施例では、各切断予定領域14内に吸引孔7を配置していたが、本実施例では一部の切断予定領域14内に吸引孔7を配置してもよい。
5 and 6 are explanatory views of a second embodiment of the present invention, and are views corresponding to FIGS. 2 and 3 described in the first embodiment described above. In this embodiment, the
所望する切断予定領域14内に吸引孔7を配置するときは、所望の形状の入れ子を準備して上型4と組み合わせればよい。なお、吸引孔7の配置は図5に示すように半導体装置中間体の外縁部に存在する切断予定領域14に限らず、適宜設定すればよい。
When arranging the
以上説明したように本発明によれば、封止金型への吸引孔7の配置を切断予定領域14内とすることにより、封止樹脂部12の上面に樹脂突起部13が形成された場合でも、切断予定領域14内に含まれるために、個片化の際、樹脂突起部13を切断し、除去することができる。樹脂突起部13は、吸引孔7の形状、フィルムの厚さ等の条件によりその形状は種々変化する。例えば、吸引孔7の開口径を小さくすると、上述の実施例で説明したような樹脂突起部13の形状に限らず、フィルム凸部10が非常に小さくなるために樹脂突起部13の形状が非常に小さい針状形状となったり、あるいは、樹脂突起部13が確認できない場合もあり、樹脂突起部の形成は必須ではない。なお、吸引孔7の開口径を小さくしてもその配置や数を適宜設定すれば、フィルム9を上型4の内面側に密着させることは可能である。
As described above, according to the present invention, the
なお本発明は、上記実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば上述の実施例では、吸引孔を配置する位置を個片化の際の切断予定領域に沿って廷出する場合について説明したが、廷出する長さが短い吸引孔を断続的に配置したり、切断予定領域同士が略直角に交わる領域に配置される吸引孔の形状をL字状または、十字状としたり種々変更可能である。 Needless to say, the present invention is not limited to the above examples. For example, in the above-described embodiment, the case where the suction holes are arranged along the planned cutting area at the time of individualization has been described, but the suction holes having a short length to be exposed are intermittently arranged. Alternatively, the shape of the suction holes arranged in the region where the regions to be cut intersect at a substantially right angle can be changed to an L shape or a cross shape.
1…半導体素子、2…ワイヤ、3…基材、4…上型、5…下型、6…キャビティ、7…吸引孔、8…減圧ライン、9…フィルム、10…フィルム凸部、12…樹脂封止部、13…樹脂突起部、14…切断予定領域。 1 ... Semiconductor element, 2 ... Wire, 3 ... Base material, 4 ... Upper mold, 5 ... Lower mold, 6 ... Cavity, 7 ... Suction hole, 8 ... Decompression line, 9 ... Film, 10 ... Film convex part, 12 ... Resin sealing part, 13 ... resin protrusion, 14 ... planned cutting area.
Claims (1)
半導体素子を基材に搭載した半導体素子搭載基材を準備する工程と、
第一の封止金型と、前記第一の封止金型と対になりキャビティに吸引孔が開口する第二の封止金型を準備する工程と、
前記吸引孔から吸引することにより、フィルムを前記キャビティの内面側に密着させ、前記半導体素子搭載基材を前記第一の封止金型と前記第二の封止金型で挟持し、前記キャビティ内に封止樹脂を充填し、樹脂封止部を形成する工程と、
前記樹脂封止部および前記基材を切断し、個々の半導体装置に個片化する工程と、を含み、
前記吸引孔を半導体装置形成領域の切断予定領域同士が直角に交わる領域に相応する前記キャビティの内面に開口するように配置するとともに、前記吸引孔の形状をL字状または十字状とすることと、
前記吸引孔に前記フィルムを吸引させ、凸状に変形して形成される前記フィルムの凸部に充填される前記封止樹脂からなるL字状または十字状の樹脂突起部は、前記個片化のための前記切断予定領域の切断により除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of semiconductor elements are mounted on a base material, sealed with a resin at once, and separated into individual pieces.
The process of preparing a semiconductor device-mounted base material on which a semiconductor element is mounted, and
A step of preparing a first sealing mold and a second sealing mold that is paired with the first sealing mold and has a suction hole in the cavity.
By sucking from the suction hole, the film is brought into close contact with the inner surface side of the cavity, and the semiconductor element mounting base material is sandwiched between the first sealing die and the second sealing die, and the cavity is held. The process of filling the inside with a sealing resin to form a resin sealing part, and
Including a step of cutting the resin sealing portion and the base material and separating them into individual semiconductor devices.
The suction holes are arranged so as to open on the inner surface of the cavity corresponding to the region where the planned cutting regions of the semiconductor device forming region intersect at right angles, and the shape of the suction holes is L-shaped or cross-shaped. ,
The L-shaped or cross-shaped resin protrusion made of the sealing resin, which is filled in the convex portion of the film formed by sucking the film into the suction hole and deformed into a convex shape, is individualized. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises removing the planned cutting region by cutting.
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