JPH07169786A - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びに樹脂封止用成形金型 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びに樹脂封止用成形金型Info
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 樹脂封止時にＩＣチップの移動を抑える成形
金型のピンで、ＩＣチップのアクティブ層が傷つけられ
ることを防止する。 【構成】 ＩＣチップ１の少なくともアクティブ層２２
にポリイミドなどの保護膜２５を厚く被覆し（図２）、
更に成形金型内の前記ＩＣチップ１の上下動を規制する
固定または可動のピン９０、９０Ａを、テフロンやゴム
などの軟材料で構成した成形金型（図４乃至図６）を用
いてＩＣチップ１を樹脂封止するようにしている。
金型のピンで、ＩＣチップのアクティブ層が傷つけられ
ることを防止する。 【構成】 ＩＣチップ１の少なくともアクティブ層２２
にポリイミドなどの保護膜２５を厚く被覆し（図２）、
更に成形金型内の前記ＩＣチップ１の上下動を規制する
固定または可動のピン９０、９０Ａを、テフロンやゴム
などの軟材料で構成した成形金型（図４乃至図６）を用
いてＩＣチップ１を樹脂封止するようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に電子回路が高密
度に集積された樹脂封止型半導体装置（以下、単に「Ｉ
Ｃ」と記す）の製造方法及びそれに用いる樹脂封止用成
形金型（以下、単に「成形金型」と記す）に関するもの
である。
度に集積された樹脂封止型半導体装置（以下、単に「Ｉ
Ｃ」と記す）の製造方法及びそれに用いる樹脂封止用成
形金型（以下、単に「成形金型」と記す）に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】先ず、図７乃至図９を用いて、従来技術
の半導体チップ（以下、「ＩＣチップ」と記す）の樹脂
封止方法を説明する。図７は従来技術のＩＣチップの樹
脂封止方法を説明するための、ＩＣチップを装着した状
態の従来技術の成形金型の断面図であり、図８は従来技
術のＩＣの他の樹脂封止方法を説明するための、ＩＣチ
ップを装着した状態の従来技術の成形金型の断面図であ
り、そして図９は従来技術のＩＣの更に他の樹脂封止方
法を説明するための、ＩＣチップを装着した状態の従来
技術の成形金型の断面図である。
の半導体チップ（以下、「ＩＣチップ」と記す）の樹脂
封止方法を説明する。図７は従来技術のＩＣチップの樹
脂封止方法を説明するための、ＩＣチップを装着した状
態の従来技術の成形金型の断面図であり、図８は従来技
術のＩＣの他の樹脂封止方法を説明するための、ＩＣチ
ップを装着した状態の従来技術の成形金型の断面図であ
り、そして図９は従来技術のＩＣの更に他の樹脂封止方
法を説明するための、ＩＣチップを装着した状態の従来
技術の成形金型の断面図である。
【０００３】通常、ＩＣチップ１はダイパッド２とその
周辺部に所定の間隔で配列、形成された複数のリード４
などから構成されたリードフレームの前記ダイパッド２
に固定されている。なお、符号３はＩＣチップ１の電極
３ａとリード４との間をボンディングしているワイヤを
指す。
周辺部に所定の間隔で配列、形成された複数のリード４
などから構成されたリードフレームの前記ダイパッド２
に固定されている。なお、符号３はＩＣチップ１の電極
３ａとリード４との間をボンディングしているワイヤを
指す。
【０００４】このような従来技術のＩＣチップ１を樹脂
封止する方法は、通常、図７に示したような成形金型を
用いて行われる。即ち、この成形金型は上金型５と下金
型６とからなり、これら上下金型５、６の間に挟んで装
着されたＩＣチップ１を所定形状の樹脂封止するための
中空部であるキャビティ５Ａ、６Ａと、溶融した封止樹
脂の通路となるランナー部７から各キャビティ５Ａ、６
Ａへの注入孔となるゲート部８とから構成されている。
封止する方法は、通常、図７に示したような成形金型を
用いて行われる。即ち、この成形金型は上金型５と下金
型６とからなり、これら上下金型５、６の間に挟んで装
着されたＩＣチップ１を所定形状の樹脂封止するための
中空部であるキャビティ５Ａ、６Ａと、溶融した封止樹
脂の通路となるランナー部７から各キャビティ５Ａ、６
Ａへの注入孔となるゲート部８とから構成されている。
【０００５】このような構造の成形金型で樹脂封止を行
うと、溶融樹脂がキャビティ５Ａ、６Ａの一側方から注
入されるため、ＩＣチップ１及びダイパッド２が注入さ
れた溶融樹脂の圧力で設計上の位置から上下に動いたり
傾斜する（以下、単に「移動」と記す）ことがある。特
に近年、ＩＣチップ１の集積度が増大し、ＩＣチップ１
の面積も増大して、従って前記ダイパッド２も従来より
も面積が広くなってきているので、圧力を受け易く、前
記移動が生じ易くなる。
うと、溶融樹脂がキャビティ５Ａ、６Ａの一側方から注
入されるため、ＩＣチップ１及びダイパッド２が注入さ
れた溶融樹脂の圧力で設計上の位置から上下に動いたり
傾斜する（以下、単に「移動」と記す）ことがある。特
に近年、ＩＣチップ１の集積度が増大し、ＩＣチップ１
の面積も増大して、従って前記ダイパッド２も従来より
も面積が広くなってきているので、圧力を受け易く、前
記移動が生じ易くなる。
【０００６】また、ＩＣのリード４の本数も増えつつあ
り、外部リード間ピッチが狭くなり、それに伴い、内部
リードやダイパッド２を吊っているサポートバーの幅も
細く、かつ長くなってきている。このような構造になる
と小さな樹脂圧力でもＩＣチップ１及びダイパッド２が
益々移動し易くなる。
り、外部リード間ピッチが狭くなり、それに伴い、内部
リードやダイパッド２を吊っているサポートバーの幅も
細く、かつ長くなってきている。このような構造になる
と小さな樹脂圧力でもＩＣチップ１及びダイパッド２が
益々移動し易くなる。
【０００７】このようなＩＣチップ１及びダイパッド２
の移動が激しい場合には、 １．ＩＣチップ１の上、またはそのダイパッド２の下
（フローティングチップ構造の場合はＩＣチップ１の
下）の、封止樹脂が注入される空間が狭くなるために溶
融樹脂の流動性が悪くなり、その注入した溶融樹脂に未
充填やボイドが発生する ２．ＩＣの縦断面構造のバランスがくずれ、内部構成材
料間の熱膨張係数の違いによってＩＣパッケージに反り
が発生する
の移動が激しい場合には、 １．ＩＣチップ１の上、またはそのダイパッド２の下
（フローティングチップ構造の場合はＩＣチップ１の
下）の、封止樹脂が注入される空間が狭くなるために溶
融樹脂の流動性が悪くなり、その注入した溶融樹脂に未
充填やボイドが発生する ２．ＩＣの縦断面構造のバランスがくずれ、内部構成材
料間の熱膨張係数の違いによってＩＣパッケージに反り
が発生する
【０００８】また更に、特にＩＣチップ１が上方に上が
った場合、 ３．ワイヤ３が封止樹脂の表面に露出する ４．ＩＣチップ１上のボンディング点の位置が上昇する
と、ワイヤ３が倒れてＩＣチップ１のエッジ部に触れ、
ショート不良を起こす ５．ワイヤ３が引っ張られて断線する など、不具合の原因になる。
った場合、 ３．ワイヤ３が封止樹脂の表面に露出する ４．ＩＣチップ１上のボンディング点の位置が上昇する
と、ワイヤ３が倒れてＩＣチップ１のエッジ部に触れ、
ショート不良を起こす ５．ワイヤ３が引っ張られて断線する など、不具合の原因になる。
【０００９】このような致命的な不良を引き起こすＩＣ
チップ１の移動を抑えるため、特開平３−９５３８「半
導体装置用樹脂封止金型」または特開平４−７８４８
「樹脂封止型半導体装置の製造方法とそれに用いる樹脂
封止用成形金型及びリードフレーム」には、図８に示し
たような、上金型５Ｘ及び下金型６Ｘに、それらのキャ
ビティ５Ａ、６Ａに突出するように形成された固定のピ
ン９でＩＣチップ１の表面及び裏面を押圧しながら固定
し、この状態で溶融樹脂を成形金型内に注入して、その
ＩＣチップ１を樹脂封止する方法が開示されている。
チップ１の移動を抑えるため、特開平３−９５３８「半
導体装置用樹脂封止金型」または特開平４−７８４８
「樹脂封止型半導体装置の製造方法とそれに用いる樹脂
封止用成形金型及びリードフレーム」には、図８に示し
たような、上金型５Ｘ及び下金型６Ｘに、それらのキャ
ビティ５Ａ、６Ａに突出するように形成された固定のピ
ン９でＩＣチップ１の表面及び裏面を押圧しながら固定
し、この状態で溶融樹脂を成形金型内に注入して、その
ＩＣチップ１を樹脂封止する方法が開示されている。
【００１０】また、本出願人が平成４年７月１３日に出
願した特許願、特願平４−１８４８５４号「樹脂封止型
半導体装置成形金型及びそれを用いた半導体チップの樹
脂封止方法」の発明では、図９に示したように、上金型
５Ｙ及び下金型６Ｙに、それらのキャビティ５Ａ ６Ａ
内で可動する可動ピン９ａを設け、これらの可動ピン９
ａでＩＣチップを挟み、固定しながら、この成形金型内
に溶融樹脂を注入して、そのＩＣチップ１を樹脂封止す
るようにしている。
願した特許願、特願平４−１８４８５４号「樹脂封止型
半導体装置成形金型及びそれを用いた半導体チップの樹
脂封止方法」の発明では、図９に示したように、上金型
５Ｙ及び下金型６Ｙに、それらのキャビティ５Ａ ６Ａ
内で可動する可動ピン９ａを設け、これらの可動ピン９
ａでＩＣチップを挟み、固定しながら、この成形金型内
に溶融樹脂を注入して、そのＩＣチップ１を樹脂封止す
るようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの技術
では、基本的に樹脂封止時に金型のピン９または９ａが
ＩＣチップ１の表面に接触するので、ＩＣチップ１の表
面が傷つけられる可能性が高い。例えば、ピンによる損
傷がＩＣチップ表面の最上層部のパッシベーション膜に
生じた場合には、その損傷部分からの水分や不純物イオ
ンなどが侵入し、その下層のアルミ配線が腐食する可能
性がある。また、損傷そのものがさらに内部のアルミ配
線などに至った場合には、配線のずれや構造の欠陥など
によって、リーク電流の発生や、更には短絡現象を引き
起すことがある。このような現象が生じると、ＩＣはも
はや正常に動作しなくなる。
では、基本的に樹脂封止時に金型のピン９または９ａが
ＩＣチップ１の表面に接触するので、ＩＣチップ１の表
面が傷つけられる可能性が高い。例えば、ピンによる損
傷がＩＣチップ表面の最上層部のパッシベーション膜に
生じた場合には、その損傷部分からの水分や不純物イオ
ンなどが侵入し、その下層のアルミ配線が腐食する可能
性がある。また、損傷そのものがさらに内部のアルミ配
線などに至った場合には、配線のずれや構造の欠陥など
によって、リーク電流の発生や、更には短絡現象を引き
起すことがある。このような現象が生じると、ＩＣはも
はや正常に動作しなくなる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】それ故、この発明では、
ＩＣチップの表面上に保護膜を厚く被覆し、更に前記成
形金型の固定または可動のピンを、テフロンやゴムなど
の軟材料で形成して、前記課題を解決した。
ＩＣチップの表面上に保護膜を厚く被覆し、更に前記成
形金型の固定または可動のピンを、テフロンやゴムなど
の軟材料で形成して、前記課題を解決した。
【００１３】
【作用】従って、この発明によれば、樹脂封止時のＩＣ
チップ表面への損傷を低減でき、しかも良好に樹脂封止
することができる。
チップ表面への損傷を低減でき、しかも良好に樹脂封止
することができる。
【００１４】
【実施例】以下、図を用いて、この発明のＩＣの製造方
法及びそれに用いる成形金型を説明する。図１はこの発
明のＩＣチップを得るための説明に供する半導体ウエハ
を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図Ａの
一部拡大断面図であり、図２は図１に示した半導体ウエ
ハの表面に保護膜を塗布した状態を示した一部拡大断面
図であり、そして図３は図２に示した保護膜付きの半導
体ウエハをダイシングし、単体のＩＣチップに分割する
状態を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図
ＡのＡ−Ａ線上における一部拡大断面図であり、図４は
ＩＣチップを装着した状態のこの発明の第１の実施例で
ある樹脂封止用成形金型の概略断面図であり、図５は、
同様に、ＩＣチップを装着した状態のこの発明の第２の
実施例である樹脂封止用成形金型の断面図であり、図６
は、更に、この発明の第３の実施例である樹脂封止用成
形金型を示す断面図であって、同図ＡはＩＣチップを装
着した状態を示し、同図Ｂは同図Ａの状態で溶融樹脂を
注入している状態を示している。なお、従来技術のＩＣ
チップ、成形金型などと同一のものには同一の符号を付
して説明する。
法及びそれに用いる成形金型を説明する。図１はこの発
明のＩＣチップを得るための説明に供する半導体ウエハ
を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図Ａの
一部拡大断面図であり、図２は図１に示した半導体ウエ
ハの表面に保護膜を塗布した状態を示した一部拡大断面
図であり、そして図３は図２に示した保護膜付きの半導
体ウエハをダイシングし、単体のＩＣチップに分割する
状態を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図
ＡのＡ−Ａ線上における一部拡大断面図であり、図４は
ＩＣチップを装着した状態のこの発明の第１の実施例で
ある樹脂封止用成形金型の概略断面図であり、図５は、
同様に、ＩＣチップを装着した状態のこの発明の第２の
実施例である樹脂封止用成形金型の断面図であり、図６
は、更に、この発明の第３の実施例である樹脂封止用成
形金型を示す断面図であって、同図ＡはＩＣチップを装
着した状態を示し、同図Ｂは同図Ａの状態で溶融樹脂を
注入している状態を示している。なお、従来技術のＩＣ
チップ、成形金型などと同一のものには同一の符号を付
して説明する。
【００１５】通常、ＩＣの主要な動作である記憶、計算
等の電気的な処理は、ＩＣチップの表面の厚さ数μｍ乃
至数１０μｍのアクティブ層（図１Ａの符号２２で示し
た層）で行われており、前記の従来技術の説明の項の記
述で課題となっていたのは、このアクティブ層２２の破
壊である。
等の電気的な処理は、ＩＣチップの表面の厚さ数μｍ乃
至数１０μｍのアクティブ層（図１Ａの符号２２で示し
た層）で行われており、前記の従来技術の説明の項の記
述で課題となっていたのは、このアクティブ層２２の破
壊である。
【００１６】そこでこの発明では、ＩＣチップの表面を
保護するために、先ず、図１に示したように、符号２０
は全体として半導体ウエハを指し、この半導体ウエハ２
０の表面のアクティブ層２２には複数の電子回路のパタ
ーンが形成されており、それらの所定の位置に形成され
た電極の上に電極パッド２３が形成されている。符号２
１はオリフラである。
保護するために、先ず、図１に示したように、符号２０
は全体として半導体ウエハを指し、この半導体ウエハ２
０の表面のアクティブ層２２には複数の電子回路のパタ
ーンが形成されており、それらの所定の位置に形成され
た電極の上に電極パッド２３が形成されている。符号２
１はオリフラである。
【００１７】このアクティブ層２２の上に、図２に示し
たように、ポリイミドなどの保護膜２５を被覆する。こ
の被覆の方法は保護膜の材質により異なるが、ポリイミ
ドなどの場合、スピンコートなどの方法を用い、後に熱
硬化させるとよい。また、保護膜２５の厚さは必要に応
じて厚く被覆する。電極パッド２３やダイシングライン
２４には、エッチングなどの手法によって保護膜２５を
除去する。
たように、ポリイミドなどの保護膜２５を被覆する。こ
の被覆の方法は保護膜の材質により異なるが、ポリイミ
ドなどの場合、スピンコートなどの方法を用い、後に熱
硬化させるとよい。また、保護膜２５の厚さは必要に応
じて厚く被覆する。電極パッド２３やダイシングライン
２４には、エッチングなどの手法によって保護膜２５を
除去する。
【００１８】その後、図３に示したように、半導体ウェ
ハー２０を裏面研削し、ダイシングライン２４に沿って
ダイシングし、単体のＩＣチップ１を得る。符号２６は
ダイシングしたことで生じた切り込みラインを指す。
ハー２０を裏面研削し、ダイシングライン２４に沿って
ダイシングし、単体のＩＣチップ１を得る。符号２６は
ダイシングしたことで生じた切り込みラインを指す。
【００１９】このようなＩＣチップ１を図示していない
リードフレームにダイボンディング及びワイヤボンディ
ング（ダイパッドレスの場合はワイヤボンディングの
み）を施した後に、図４乃至図６に示した各実施例のＩ
Ｃチップの封止用成形金型により樹脂封止を行い、この
発明のＩＣを得る。
リードフレームにダイボンディング及びワイヤボンディ
ング（ダイパッドレスの場合はワイヤボンディングの
み）を施した後に、図４乃至図６に示した各実施例のＩ
Ｃチップの封止用成形金型により樹脂封止を行い、この
発明のＩＣを得る。
【００２０】先ず、図４を用いて、この発明の第１の実
施例の成形金型を説明する。この実施例の成形金型は上
金型５０と下金型６０とから構成されており、両者の溶
融樹脂が注入される内面が平面なキャビティ５Ａ、６Ａ
を構成するそれぞれの主型面５ａ、６ａには、複数本の
ピン９０を垂直に植設されている。この発明では、これ
らのピン９０をテフロンや合成ゴムなどの軟材料で構成
し、上下金型５０、６０のキャビティ５Ａ、６Ａの主型
面５ａ、６ａに接着、ねじ込みなどの手段で固定してい
る。
施例の成形金型を説明する。この実施例の成形金型は上
金型５０と下金型６０とから構成されており、両者の溶
融樹脂が注入される内面が平面なキャビティ５Ａ、６Ａ
を構成するそれぞれの主型面５ａ、６ａには、複数本の
ピン９０を垂直に植設されている。この発明では、これ
らのピン９０をテフロンや合成ゴムなどの軟材料で構成
し、上下金型５０、６０のキャビティ５Ａ、６Ａの主型
面５ａ、６ａに接着、ねじ込みなどの手段で固定してい
る。
【００２１】これらのテフロンや合成ゴムといった軟材
料は、樹脂封止を何度も繰り返してくると、溶融樹脂の
流動による摩擦によって磨耗してくるので、ピン９０は
簡単に交換できるように嵌め込んで上下金型に固定する
構造が望ましい。
料は、樹脂封止を何度も繰り返してくると、溶融樹脂の
流動による摩擦によって磨耗してくるので、ピン９０は
簡単に交換できるように嵌め込んで上下金型に固定する
構造が望ましい。
【００２２】次に、図５を用いて、この発明の第２の実
施例である成形金型を説明する。この実施例の成形金型
は、上金型としては前記上金型５０と同一で、下金型は
図８に示した従来技術の下金型６Ｘで構成し、ＩＣチッ
プ１を樹脂封止する。
施例である成形金型を説明する。この実施例の成形金型
は、上金型としては前記上金型５０と同一で、下金型は
図８に示した従来技術の下金型６Ｘで構成し、ＩＣチッ
プ１を樹脂封止する。
【００２３】前記のように、この発明が解決しようとし
ている課題は、主としてＩＣチップ１の表面のアクティ
ブ層２２の破壊を防止することにあるから、上金型５０
のピン９０が前記アクティブ層２２に当接するように、
アクティブ層２２を上向きに下金型６Ｘに載置し、その
上から上金型５０を被せ、両者を締結して、ＩＣチップ
１を樹脂封止する。下金型６Ｘのピン９は従来どおりの
材料で構成されている。
ている課題は、主としてＩＣチップ１の表面のアクティ
ブ層２２の破壊を防止することにあるから、上金型５０
のピン９０が前記アクティブ層２２に当接するように、
アクティブ層２２を上向きに下金型６Ｘに載置し、その
上から上金型５０を被せ、両者を締結して、ＩＣチップ
１を樹脂封止する。下金型６Ｘのピン９は従来どおりの
材料で構成されている。
【００２４】図６に、この発明の第３の実施例である成
形金型を示した。この成形金型は、上金型５０Ｂと図９
に示した従来技術の下金型６Ｙとから構成されていて、
この上金型５０Ｂには下金型６Ｙと同様に、キャビティ
５Ａ、６Ａ内のＩＣチップ１に対して可動する可動ピン
９０Ａが植設されている。この可動ピン９０Ａはテフロ
ンや合成ゴムなどの軟材料で構成されたものである。
形金型を示した。この成形金型は、上金型５０Ｂと図９
に示した従来技術の下金型６Ｙとから構成されていて、
この上金型５０Ｂには下金型６Ｙと同様に、キャビティ
５Ａ、６Ａ内のＩＣチップ１に対して可動する可動ピン
９０Ａが植設されている。この可動ピン９０Ａはテフロ
ンや合成ゴムなどの軟材料で構成されたものである。
【００２５】この成形金型でＩＣチップ１を樹脂成形す
る場合には、先ず、同図Ａに示したように、この成形金
型に装着されたＩＣチップ１の表面を上金型５０Ｂの可
動ピン９０Ａで、そしてＩＣチップ１がダイボンディン
グされたダイパッド２の裏側を下金型６Ｙの可動ピン９
ａで、それぞれ挟む。
る場合には、先ず、同図Ａに示したように、この成形金
型に装着されたＩＣチップ１の表面を上金型５０Ｂの可
動ピン９０Ａで、そしてＩＣチップ１がダイボンディン
グされたダイパッド２の裏側を下金型６Ｙの可動ピン９
ａで、それぞれ挟む。
【００２６】この状態で同図Ｂに示したように、溶融樹
脂１０をランナー部７及びゲート部８を通じてキャビテ
ィ５Ａ、６Ａ内に注入し、このキャビティ５Ａ、６Ａ内
が殆ど溶融樹脂１０で充満された時点でこれらの可動ピ
ン９０Ａ及び９ａを矢印Ｙの方向にそれぞれキャビティ
内面５ａ、６ａにまで引き込める。これらの可動ピンの
機能は、前記特開平３─９５３８号及び特願平４−１８
４８５４号に記述されたものと同様であるので、ここで
は割愛する。
脂１０をランナー部７及びゲート部８を通じてキャビテ
ィ５Ａ、６Ａ内に注入し、このキャビティ５Ａ、６Ａ内
が殆ど溶融樹脂１０で充満された時点でこれらの可動ピ
ン９０Ａ及び９ａを矢印Ｙの方向にそれぞれキャビティ
内面５ａ、６ａにまで引き込める。これらの可動ピンの
機能は、前記特開平３─９５３８号及び特願平４−１８
４８５４号に記述されたものと同様であるので、ここで
は割愛する。
【００２７】この実施例の場合も、これらの可動ピン９
０Ａを構成する軟材料が磨耗した場合には、可動ピン９
０Ａをそのまま交換する。また、上金型５０Ｂの可動ピ
ン９０Ａだけを軟材料で構成したことは、図５に示した
第２の実施例と同様である。
０Ａを構成する軟材料が磨耗した場合には、可動ピン９
０Ａをそのまま交換する。また、上金型５０Ｂの可動ピ
ン９０Ａだけを軟材料で構成したことは、図５に示した
第２の実施例と同様である。
【００２８】次に、表面にポリイミド（ＰＩ）を厚さ４
０μｍで厚塗りしたＩＣチップを用い、前記実施例の
内、第１の実施例の成形金型を用いて樹脂封止を行った
ＩＣ（これを発明ＩＣと呼ぶ）と、従来の成形金型で樹
脂封止を行ったＩＣ（これを改良ＩＣと呼ぶ）と、そし
てＰＩを被覆しないＩＣチップを従来の成形金型を用い
て樹脂封止を行ったＩＣ（これを従来型ＩＣと呼ぶ）と
について、電気特性の測定とＩＣチップ表面の損傷調査
を行った。その結果を〔表１〕に示した。
０μｍで厚塗りしたＩＣチップを用い、前記実施例の
内、第１の実施例の成形金型を用いて樹脂封止を行った
ＩＣ（これを発明ＩＣと呼ぶ）と、従来の成形金型で樹
脂封止を行ったＩＣ（これを改良ＩＣと呼ぶ）と、そし
てＰＩを被覆しないＩＣチップを従来の成形金型を用い
て樹脂封止を行ったＩＣ（これを従来型ＩＣと呼ぶ）と
について、電気特性の測定とＩＣチップ表面の損傷調査
を行った。その結果を〔表１〕に示した。
【００２９】
【表１】
【００３０】この〔表１〕において、分母の数字は試験
したＩＣの個数であり、分子は電気特性が不良またはＩ
Ｃチップ表面に損傷が見受けられたＩＣの個数を示し
た。この〔表１〕から明らかなように、ＩＣチップの表
面にポリイミドを塗ると、改良ＩＣでも電気特性不良が
なくなり、ＩＣチップ表面のダメ−ジも低減しているこ
とが判る。ましてや、発明ＩＣでは、電気特性の不良や
ＩＣチップ表面のダメ−ジも完全に抑えられていること
が判る。
したＩＣの個数であり、分子は電気特性が不良またはＩ
Ｃチップ表面に損傷が見受けられたＩＣの個数を示し
た。この〔表１〕から明らかなように、ＩＣチップの表
面にポリイミドを塗ると、改良ＩＣでも電気特性不良が
なくなり、ＩＣチップ表面のダメ−ジも低減しているこ
とが判る。ましてや、発明ＩＣでは、電気特性の不良や
ＩＣチップ表面のダメ−ジも完全に抑えられていること
が判る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のＩＣチ
ップ及び成形金型を用いたＩＣの製造方法によれば、成
形金型内におけるＩＣチップの位置制御を、上下金型の
ピンによって行える他に、ＩＣチップ表面を傷つけるこ
となく行えるようになった。このために、ＩＣの本来の
機能を損なうなどの致命的な不具合を低減することがで
きた。
ップ及び成形金型を用いたＩＣの製造方法によれば、成
形金型内におけるＩＣチップの位置制御を、上下金型の
ピンによって行える他に、ＩＣチップ表面を傷つけるこ
となく行えるようになった。このために、ＩＣの本来の
機能を損なうなどの致命的な不具合を低減することがで
きた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の半導体チップを得るための説明に
供する半導体ウエハを示していて、同図Ａはその斜視
図、同図Ｂは同図Ａの一部拡大断面図である。
供する半導体ウエハを示していて、同図Ａはその斜視
図、同図Ｂは同図Ａの一部拡大断面図である。
【図２】 図１に示した半導体ウエハの表面に保護膜を
塗布した状態を示した一部拡大断面図である。
塗布した状態を示した一部拡大断面図である。
【図３】 図２に示した保護膜付きの半導体ウエハをダ
イシングし、単体の半導体チップに分割する状態を示し
ていて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡ−Ａ
線上における一部拡大断面図である。
イシングし、単体の半導体チップに分割する状態を示し
ていて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡ−Ａ
線上における一部拡大断面図である。
【図４】 半導体チップを装着した状態のこの発明の第
１の実施例である樹脂封止用成形金型の概略断面図であ
る。
１の実施例である樹脂封止用成形金型の概略断面図であ
る。
【図５】 半導体チップを装着した状態のこの発明の第
２の実施例である樹脂封止用成形金型の断面図である。
２の実施例である樹脂封止用成形金型の断面図である。
【図６】 この発明の第３の実施例である樹脂封止用成
形金型を示す断面図であって、同図Ａは半導体チップを
装着した状態を示し、同図Ｂは同図Ａの状態で溶融樹脂
を注入している状態を示している。
形金型を示す断面図であって、同図Ａは半導体チップを
装着した状態を示し、同図Ｂは同図Ａの状態で溶融樹脂
を注入している状態を示している。
【図７】 従来技術の半導体チップの樹脂封止方法を説
明するための、半導体チップを装着した状態の従来技術
の成形金型の断面図である。
明するための、半導体チップを装着した状態の従来技術
の成形金型の断面図である。
【図８】 従来技術の樹脂封止型半導体装置の他の樹脂
封止方法を説明するための、半導体チップを装着した状
態の従来技術の成形金型の断面図である。
封止方法を説明するための、半導体チップを装着した状
態の従来技術の成形金型の断面図である。
【図９】 従来技術の樹脂封止型半導体装置の更に他の
樹脂封止方法を説明するための、半導体チップを装着し
た状態の従来技術の成形金型の断面図である。
樹脂封止方法を説明するための、半導体チップを装着し
た状態の従来技術の成形金型の断面図である。
１ 半導体チップ（ＩＣチップ） ２ ダイパッド ３ ワイヤ ４ リード ５ 上金型 ５Ａ キャビティ ５ａ 上金型キャビティ５Ａの内面 ６Ａ キャビティ ６Ｘ 下金型 ６Ｙ 下金型 ６ａ 上金型キャビティ５Ａの内面 ７ ランナー部 ８ ゲート部 ９ 固定ピン ９ａ 可動ピン １０ モールド樹脂 ２０ 半導体ウエハ ２１ オリフラ ２２ アクティブ層 ２３ 電極パッド ２４ ダイシングライン ２５ 保護膜 ２６ 切り込みライン ５０ 上金型 ５０Ｂ 上金型 ６０ 下金型 ６０Ｂ 下金型 ９０ ピン ９０Ａ 可動ピン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】このような従来技術のＩＣチップ１を樹脂
封止する方法は、通常、図７に示したような成形金型を
用いて行われる。即ち、この成形金型は上金型５と下金
型６とからなり、これら上下金型５、６の間に挟んで装
着されたＩＣチップ１を所定形状の樹脂封止するための
中空部であるキャビティ５Ａ、６Ａと、溶融した封止樹
脂に通路となるランナー部７から各キャビティ５Ａ、６
Ａへの注入孔となるゲート部８とから構成されている。
封止する方法は、通常、図７に示したような成形金型を
用いて行われる。即ち、この成形金型は上金型５と下金
型６とからなり、これら上下金型５、６の間に挟んで装
着されたＩＣチップ１を所定形状の樹脂封止するための
中空部であるキャビティ５Ａ、６Ａと、溶融した封止樹
脂に通路となるランナー部７から各キャビティ５Ａ、６
Ａへの注入孔となるゲート部８とから構成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】このような致命的な不良を引き起こすＩＣ
チップ１の移動を抑えるため、特開平３−９５３８「半
導体装置用樹脂封止金型」または特開平４−７８４８
「樹脂封止型半導体装置の製造方法とそれに用いる樹脂
封止用成形金型及びリードフレーム」には、図８に示し
たような、上金型５Ｘ及び下金型６Ｘに、それらのキャ
ビティ５Ａ、６Ａに突出するように形成された固定のピ
ン９を設け、この状態で溶融樹脂を成形金型内に注入し
てＩＣチップ１が上下に移動した時に、ＩＣチップ１の
表面または裏面がピン９に当たるようにしてその動きを
規制し、ＩＣチップ１を樹脂封止する方法が開示されて
いる。
チップ１の移動を抑えるため、特開平３−９５３８「半
導体装置用樹脂封止金型」または特開平４−７８４８
「樹脂封止型半導体装置の製造方法とそれに用いる樹脂
封止用成形金型及びリードフレーム」には、図８に示し
たような、上金型５Ｘ及び下金型６Ｘに、それらのキャ
ビティ５Ａ、６Ａに突出するように形成された固定のピ
ン９を設け、この状態で溶融樹脂を成形金型内に注入し
てＩＣチップ１が上下に移動した時に、ＩＣチップ１の
表面または裏面がピン９に当たるようにしてその動きを
規制し、ＩＣチップ１を樹脂封止する方法が開示されて
いる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】また、本出願人が平成４年７月１３日に出
願した特許願、特願平４−１８４８５４号「樹脂封止型
半導体装置成形金型及びそれを用いた半導体チップの樹
脂封止方法」の発明では、図９に示したように、上金型
５Ｙ及び下金型６Ｙに、それらのキャビティ５Ａ ６Ａ
内で可動する可動ピン９ａを設け、これらの可動ピン９
ａでＩＣチップを挟み、固定しながら、この成形金型内
に溶融樹脂を注入し、その後、樹脂が流入されるにした
がい可動ピン９ａを金型のキャビティの内面５ａまたは
６ａにまで引き込め、ＩＣパッケージの裏面にピン痕を
残すことなく、そのＩＣチップ１を樹脂封止するように
している。
願した特許願、特願平４−１８４８５４号「樹脂封止型
半導体装置成形金型及びそれを用いた半導体チップの樹
脂封止方法」の発明では、図９に示したように、上金型
５Ｙ及び下金型６Ｙに、それらのキャビティ５Ａ ６Ａ
内で可動する可動ピン９ａを設け、これらの可動ピン９
ａでＩＣチップを挟み、固定しながら、この成形金型内
に溶融樹脂を注入し、その後、樹脂が流入されるにした
がい可動ピン９ａを金型のキャビティの内面５ａまたは
６ａにまで引き込め、ＩＣパッケージの裏面にピン痕を
残すことなく、そのＩＣチップ１を樹脂封止するように
している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの技術
では、基本的に樹脂封止時に金型のピン９または９ａが
ＩＣチップ１の表面に接触することが多いので、ＩＣチ
ップ１の表面が傷つけられる可能性が高い。例えば、ピ
ンによる損傷がＩＣチップ表面の最上層部のパッシベー
ション膜に生じた場合には、その損傷部分からの水分や
不純物イオンなどが侵入し、その下層のアルミ配線が腐
食する可能性がある。また、損傷そのものがさらに内部
のアルミ配線などに至った場合には、配線のずれや構造
の欠陥などによって、リーク電流の発生や、更には短絡
現象を引き起すことがある。このような現象が生じる
と、ＩＣはもはや正常に動作しなくなる。
では、基本的に樹脂封止時に金型のピン９または９ａが
ＩＣチップ１の表面に接触することが多いので、ＩＣチ
ップ１の表面が傷つけられる可能性が高い。例えば、ピ
ンによる損傷がＩＣチップ表面の最上層部のパッシベー
ション膜に生じた場合には、その損傷部分からの水分や
不純物イオンなどが侵入し、その下層のアルミ配線が腐
食する可能性がある。また、損傷そのものがさらに内部
のアルミ配線などに至った場合には、配線のずれや構造
の欠陥などによって、リーク電流の発生や、更には短絡
現象を引き起すことがある。このような現象が生じる
と、ＩＣはもはや正常に動作しなくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】そこでこの発明では、ＩＣチップの表面を
保護するために、このアクティブ層２２の上に保護膜を
形成した。図１に示したように、符号２０は全体として
半導体ウエハを指していて、この半導体ウエハ２０の表
面のアクティブ層２２には複数の電子回路のパターンが
形成されており、それらの所定の位置に形成された電極
の上に電極パッド２３が形成されている。符号２１はオ
リフラである。
保護するために、このアクティブ層２２の上に保護膜を
形成した。図１に示したように、符号２０は全体として
半導体ウエハを指していて、この半導体ウエハ２０の表
面のアクティブ層２２には複数の電子回路のパターンが
形成されており、それらの所定の位置に形成された電極
の上に電極パッド２３が形成されている。符号２１はオ
リフラである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １ 半導体チップ（ＩＣチップ） ２ ダイパッド ３ ワイヤ ４ リード ５ 上金型 ５Ａ キャビティ ５ａ 上金型キャビティ５Ａの内面 ６Ａ キャビティ ６Ｘ 下金型 ６Ｙ 下金型 ６ａ 下金型キャビティ６Ａの内面 ７ ランナー部 ８ ゲート部 ９ 固定ピン ９ａ 可動ピン １０ モールド樹脂 ２０ 半導体ウエハ ２１ オリフラ ２２ アクティブ層 ２３ 電極パッド ２４ ダイシングライン ２５ 保護膜 ２６ 切り込みライン ５０ 上金型 ５０Ｂ 上金型 ６０ 下金型 ６０Ｂ 下金型 ９０ ピン ９０Ａ 可動ピン
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
Claims (3)
- 【請求項１】 上下金型で構成され、これら上下金型の
封止樹脂が注入される内面が平面なキャビティのそれぞ
れの主型面に半導体チップの移動を規制する複数の固定
または可動のピンが形成された樹脂封止用成形金型にお
いて、少なくとも前記半導体チップの表面に相対する前
記固定または可動のピンを軟材料で構成したことを特徴
とする樹脂封止型半導体装置の樹脂封止用成形金型。 - 【請求項２】 半導体チップの少なくとも表面に保護膜
を形成し、この半導体チップを樹脂封止したことを特徴
とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の半導体チップを、請求
項１に記載の樹脂封止用成形金型の前記ピンを前記半導
体チップに被覆した保護膜に相対するように、前記成形
金型に収納し、その後、溶融樹脂を注入して、前記半導
体チップを樹脂封止することを特徴とする樹脂封止型半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5315179A JPH07169786A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びに樹脂封止用成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5315179A JPH07169786A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びに樹脂封止用成形金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169786A true JPH07169786A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18062377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5315179A Pending JPH07169786A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法並びに樹脂封止用成形金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169786A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002254434A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体パッケージの封止樹脂体成形金型 |
| US7319042B2 (en) | 2001-12-07 | 2008-01-15 | Yamaha Corporation | Method and apparatus for manufacture and inspection of semiconductor device |
| CN100416790C (zh) * | 2001-12-07 | 2008-09-03 | 雅马哈株式会社 | 半导体器件的制造和检查的方法与设备 |
| JP2015201494A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | アルプス電気株式会社 | 電子部品 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP5315179A patent/JPH07169786A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002254434A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体パッケージの封止樹脂体成形金型 |
| US7319042B2 (en) | 2001-12-07 | 2008-01-15 | Yamaha Corporation | Method and apparatus for manufacture and inspection of semiconductor device |
| CN100416790C (zh) * | 2001-12-07 | 2008-09-03 | 雅马哈株式会社 | 半导体器件的制造和检查的方法与设备 |
| JP2015201494A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | アルプス電気株式会社 | 電子部品 |
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