JPH01173731A - 半導体装置の樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基板上にマウントされた１個または複数個
の半導体素子を封止する半導体装置の封止方法に関する
ものである。

〔従来技術〕

従来、この種の半導体装置の樹脂封止方法は第７図に示
すように基板ｉｌｌ上にマウントされた半導体素子＋２
１を、液体または固体の樹脂（３）に熱を加えて溶融さ
せたもので覆って行なっている。しかし、この方法では
、溶融した樹脂（３）が半導体素子１２＋の周辺に流出
してしまったり、もり上がシが生じてしまい、所定のモ
ールド形状が得られなかった。

そこで、これに対処したものとして、第８図に示すよう
に基板１１＋上に樹脂止め枠パターン＋４１を形成した
ものがあり、その樹脂止め枠パターン（４）内には半導
体素子（２１をマウントするとともに、その半導体素子
（２１に液体の樹脂（３）を注入して、または、その半
導体素子（２）上に固体の樹脂に引を配置して、後で熱
を加えてモールドしていた。

しかし、この方法では基板（１１上に樹脂止め枠パター
ン（４）を形成するのに複雑さを要し、しかも上記液体
の樹脂（３１では注入した樹脂量にむらを生じて所定の
モールド形状が得にくく、また上記固体の樹脂（３）で
は半導体素子（２１の形状が小さくなるほどこの半導体
素子（２）への配置が難しかった。

そこで、これに対処したものを第９図（ａｌ及び（ｂｌ
で示す。第９図（ａｌは平面図、第９図（ｂｌは断面図
を示す。図おいて、（５１は枠状の樹脂止め用部材であ
り、その部材（５）は適当な厚さを有する枠状のもので
構成され、しかもその内部が貫通されて穴部＋６１を形
成している。なお、その部材（５）の材質には耐熱性、
絶縁性に優れた樹脂やセラミック等を用いている。（７
）は熱硬化性または熱可塑性の固体の樹脂であり、上記
部材（５）の厚さｔ内でしかも部材（５１内部の穴部（
６）に一体的に形成している。（８１は上記樹脂（７）
に対向する位置にあって、半導体素子を納めるための余
白部分である。

次に、第１０図は樹脂封止後の断面図である。

基板ｉｌｌ上にマウントされた半導体素子（２１に予め
上記樹脂（７）を一体的に形成した樹脂止め用の部材（
５：を配置する。即ち、一体化した樹脂止め用の部材（
５）の余白部分（８）内に半導体素子（２）を納める。

そして、その後、上記樹脂止め用の部材（５）に熱を加
えることによって、樹脂止め用の部材（５）に一体化さ
れた樹脂（７）が溶融して半導体素子（２１を完全に樹
脂封止する。その際に半導体素子（２１の周辺を囲んだ
樹脂止め用の部材（５）によって、その部材（５）の外
へ流出しようとする樹脂（７）を阻止している。したが
って、樹脂止め用の部材（５１内の樹脂（７）の量は常
に一定であり、樹脂（７）が外へ流出することのない樹
脂厚ｔ′のモールド形状を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この方法では、枠状の樹脂止め用部材（５１の
厚さｔは、封止後の樹脂厚ｔ′よりも大きく、封止後の
半導体装置（９１の厚みも小さくすることができない。

また、上記樹脂（７）を加熱溶融する際、一体化された
樹脂止め用部材（５）の接着面から分離し、完全な液体
状でない樹脂溶融塊となり基板ｉｌｌ上にマウントされ
た半導体素子＜２１上面に落下し、半導体素子にダメー
ジを与え、しかも前記余白部分（８）内に存在する空気
の逃げ道がなく、樹脂封止時に気泡ααが発するなどの
問題点があった。

本発明は、上述の欠点を鑑みなされたものであり、簡単
に配置することができ、加熱することにより樹脂量が一
定でかつ所定のモールド形状が得られ、しかも封止後の
半導体装置全体の厚みを最小にすることができ、封止す
る半導体素子に与えるダメージを小さくすることができ
封止後の気泡が発生しない半導体装置の樹脂封止部材を
提供するものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明に係る半導体装置の樹脂封止方法は、枠状部材
上部開口に、空孔を設けるもしくは一部厚みを薄くした
熱硬化性もしくは熱可塑性で固体の樹脂を取りつけ、枠
状部材と一体構造としたものである。

〔作用〕

本発明における半導体装置の樹脂封止部材は、固体形状
をしているため、封止時間が短かい。枠状部材を有する
ため、加熱溶融の際の樹脂の外への流れ出しを防止する
。したがって枠状の部材内の樹脂の量は常に一定となり
、しかも所定のモールド形状が得られる。また枠状の部
材上部開口に封止用樹脂を取り付けているため、樹脂量
を枠状の部材の厚さに関係なく設けることができる。そ
のため枠状の部材の厚さにあわせて樹脂量を決定でき、
枠状の部材の厚さを最小にして、封止後の樹脂厚をその
厚さにあわせてやれば、最小厚の半導体装置を得る。ま
た、樹脂蓋部材に空孔もしくは、薄肉部を設けているた
め、溶融時の空気の逃げができ、気泡の発生を防止する
。また空孔等を半導体素子の真上に位置するように設け
ることにより、溶融時における半導体素子への樹脂の直
接落下を減少させ、半導体素子へのダメージを減少する
。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面とともに詳細に説明する。

第１図ａ及びｂは本発明の主要部を示す平面図及び断面
図である。図において氾）は樹脂止め用の枠状要部であ
り、その部材αυは適当な厚さｔと幅Ｓを有する四角形
の枠状のもので構成され、しかもその内部が貫通されて
穴部［１２１を形成している。なお、その部材（１１）
の材質には耐熱性、絶縁性に優れた樹脂やセラミック等
を用いている。Ｑ３１は熱硬化性または熱可塑性の固体
の樹脂蓋部材であり、上記部材（１１）上部開口に取り
付いた一体構造となっている。なお、この樹脂（１３）
の思については後述する半導体素子を完全に封止できる
一定量にする。Ｉは樹脂（１３のほぼ中央に設けた空孔
、霞は枠状部材、０１）の上面に内側に向って傾斜した
斜面、（１ｂｌは樹脂蓋部材Ｑ３１の下面に設けたテー
パ面であって、これは蓋部材Ｑ３の肉厚を空孔Ｉに近づ
く程薄くする。０ηは上記樹脂蓋部材αＪに対向する位
置にあって、後述する半導体素子を納めるための余白部
分である。

このように、樹脂止め用の部材（１１）に固体の樹脂蓋
部材（１３を一体的に形成することは、成型法等で簡単
に形成することができ、しがも小形のものでも容易にで
きる。

次に第２図は本発明の一実施例の加熱溶融前を示す断面
図、第３図は本発明の一実施例の加熱溶融途中を示す断
面図、第４図は本発明の一実施例の完全封止後を示す断
面図である。基板化上にマウントされた半導体素子（１
１の周りに、予め上記樹脂蓋部材α３を一体的に形成し
た枠状樹脂止め用の部材０υを配置する。即ち、一体上
した樹脂止め用の部材０υの余白部分Ｃ１７）内に、空
孔Ｉの真下に位置させて半導体素子（ＩＩを納める。そ
して、その後、上記樹脂止め用の部材αυに熱を加える
ことによって、樹脂止め用の部材ＯＤに一体化された樹
脂蓋部材Ｑ３が溶融して半導体素子員を完全に樹脂封止
した半導体装置（２）を得る。その際、半導体素子α９
の周辺を囲んだ枠状樹脂止め用の部材（１１）によって
、その部材住υの外へ流出しようとする樹脂α３を阻止
している。したがって、樹脂止め用の部材ａυ内の封止
後の樹脂□□□の量は常に一定であり、所定のモールド
形状が得られる。しかも、前記部材αＢ上部開口に前記
樹脂蓋部材（２）を取付けた構造であるため枠状部材ａ
υの厚さｔＫ関係なく樹脂Ｃ１３）量を決定できるため
、枠状部材（１Ｎ）の厚さｔを最小となるように設定し
、封止後の樹脂の厚さｔ′を前記枠状部材（ＩＩ）の厚
さｔとほぼ同じとなるように樹脂Ｕの量を設定すること
により、封止後の厚さが最小となる半導体装置（２１）
を得る。そして、前記枠状部材０υ上面に斜面α９をほ
どこすことにより、前記枠状部材（ｉυ上邪に前記樹脂
蓋部材Ｑ３を取付けた構造であるがため、溶融時に、枠
内部に流れ込まずに外部へ流出することを防ぎ、液状と
化した樹脂が枠内部へ流れて行くのを促がす。

また、空孔Ｉを設けることにより封止時に空気のにげが
でき、中央部を薄くしたテーパ面謹にすることにより、
加熱時に流動状になった樹脂は徐々に、まだ固体である
樹脂蓋部材（１３の下表面を通り、枠状部材（１１）の
方向へ流れて行き、上記部材ａυ内側面をつたわり、基
板Ｃ１ε上へ流れて行く。そのため、樹脂蓋部材（１３
から溶融塊（内部がまだ固体相の塊）が直接基板上へ、
特に半導体素子αｌ上に落下することが少なく、半導体
素子（１９へのダメージは少ない。また、流動状の樹脂
は周辺部から封止されて行くため、空気のにげは促進さ
れ、封止時の気泡の発生を防止する。

また、上記樹脂止め用の部材（１１）の余白部分ａηを
設けること罠よって半導体素子翰への配置が簡単になる
。

第５図は他の実施例を示すものであり、中央部を薄くす
るテーパ面ｑｅを持たない。収納する半導体素子α９の
サイズが小さい場合、空孔Ｉの大きさを適当にすること
により、同等の効果を示す。

また、第６図は他の実施例を示す。本実施例は上記実施
例と異なり空孔Ｉを持たない。テーパ面ｕｂｌの中央側
の厚さを適当にすることにより、加熱溶融途中は、空孔
となり、空気にげの効果を持つため、上記実施例と同等
の効果を持つ。

なお、上記樹脂止め用の部材ａυの形状は四角形に限る
ことはなく、他の多角形や円形等でも何ら差支えない。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、予め空孔を設けた、または一部厚
みを薄くした熱硬化性または熱可塑性の樹脂蓋部材を上
部に一体化した枠状の樹脂止め用部材を設け、その部材
を基板上にマウントされた半導体素子に配置して加熱す
ることにより、樹脂量が一定で、かつ気泡を含まない所
定のモールド形状を得ることができる有用な半導体装置
の樹脂封止方法となり、しかも一体上した樹脂止め用の
部材を簡単に配置してできるため半導体装置の大量生産
に適している。また、一体上した樹脂止め用の部材の小
形のものを成型法等で簡単に形成できる。そして、枠状
の樹脂止め用部材上部に固形の樹脂蓋部材を取付けた構
造となっているため樹脂量を自由に決めることができる
ため、完全に半導体素子が封止できるという条件で枠状
の樹脂止め用部材の厚みｔを最小にするように設定し、
樹脂量を、封止後の樹脂厚ｔ′を上記枠状の部材の厚み
ｔと同じになるように設定することにより、樹脂封止後
の半導体装置の厚みを最小にできる。そのため、ＩＣカ
ード、電子時計等のような小型。

薄型化を目標とする製品に十分に適応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｔ及び（ｂｌは本発明の主要部を示す平面図
及び断面図、第２図は本発明の一実施例の加熱溶融前を
示す断面図、第３図は本発明の一実施例の加熱溶融途中
を示す断面図、第４図は本発明の一実施例の完全封止後
を示す断面図、第５図は本発明の他の実施例を示す樹脂
封止部材の断面図、第６図は本発明の他の実施例を示す
樹脂封止部材の断面図、第７図及び第８図は従来例を示
す断面図、第９図［ａｌ及びｆｂｌは従来例を示す平面
図及び断面図、第１０図は第９図で示した従来例の封止
後の断面図である。 （１１α＆は基板、＋２１　（ｌｉｅは半導体素子、α
υは枠状の樹脂止め用部材、Ｑ３）は熱硬化性または熱
可塑性の固体の樹脂蓋部材、（１滲は空孔。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に半導体素子を設置する工程、同じく上記基板
   上に上記半導体素子を取囲む枠状部材と、この枠状部材
   の上方開口部に上記半導体素子の少なくとも中央部と対
   向する部分に空孔または薄肉部をもった樹脂蓋部材とを
   有する封止部材を配置する工程、上記樹脂蓋部材を溶融
   しその溶融樹脂によって上記半導体素子を封止する工程
   を含む半導体装置の樹脂封止方法。