JPH0888292A - 片面樹脂封止型半導体パッケージ並びに片面樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

片面樹脂封止型半導体パッケージ並びに片面樹脂封止型半導体装置及びその製造方法

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JPH0888292A
JPH0888292A JP22331394A JP22331394A JPH0888292A JP H0888292 A JPH0888292 A JP H0888292A JP 22331394 A JP22331394 A JP 22331394A JP 22331394 A JP22331394 A JP 22331394A JP H0888292 A JPH0888292 A JP H0888292A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャビティ内への樹脂の充填性を向上させ、
実装基板に確実に表面実装できる半導体装置を提供す
る。 【構成】 半導体素子14を搭載するキャビティ12の
開口面側の基板表面に外部接続端子が取り付けられる片
面樹脂封止型半導体パッケージにおいて、キャビティ1
2底面の半導体素子14を搭載する周辺部に樹脂充填孔
22が設けられたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は片面樹脂封止型半導体パ
ッケージ並びに片面樹脂封止型半導体装置及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多層のプリント回路基板を用いたBGA
(Ball Grid Array)構造の半導体装置には図8に示すよ
うにパッケージ本体10の外部接続端子を形成する面側
にキャビティ12を設け、キャビティ12の底面に半導
体チップ14を搭載したいわゆるキャビティ・ダウン構
造の製品がある。このキャビティ・ダウン構造の半導体
装置はスルーホール等の内部配線パターンやボンディン
グワイヤなどを介して半導体チップ14と外部接続端子
11とを電気的に接続し、樹脂16によって半導体チッ
プ14を搭載したキャビティ12を樹脂封止した状態で
半導体装置の外部接続端子15を実装基板(図示せず)
へ接合した際、樹脂封止されたキャビティ12が実装基
板と向かい合う構造となる。このような半導体装置の製
造にあたっては、図7に示すように下金型18aと上金
型18bで半導体チップ14が搭載されたパッケージ本
体10の上下面をクランプし、キャビティ12の開口部
にゲート20を配置しキャビティ12に樹脂16を充填
することによって樹脂成形し、次いで、外部接続端子1
1を形成することによって行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のようにキャビテ
ィ12の開口部にゲート20を配置して樹脂封止する場
合は、キャビティ12に充填した樹脂中にボイド16a
が生じたり、キャビティ12に樹脂を充填したゲート部
分にゲート残り20aが生じたりするという問題点があ
った。ボイド16aは半導体チップ14と内部配線パタ
ーンとを接続するボンディングワイヤやTABテープよ
りもキャビティ12の底面側に生じやすい。ボイド16
aは半導体装置の信頼性に悪影響を及ぼし、ゲート残り
20aは半導体装置を実装基板に表面実装する際の妨げ
となる。図8に示す片面樹脂封止型半導体装置では外部
接続端子11としてはんだボールを取り付けているが、
樹脂16の外面にゲート残り20a等があると、これが
表面実装する際に実装基板に当たって邪魔になり実装基
板への確実な表面実装ができなくなるという問題があっ
た。また、パッケージ本体10にはんだボール等の外部
接続端子11を取り付ける際にも、ゲート残り20a等
があると治具などに当たって邪魔になるという問題もあ
った。
【0004】本発明はこれら問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、キャビティ・
ダウン構造の片面樹脂封止型半導体パッケージ及び片面
樹脂封止型半導体装置において、ボイド等をなくして確
実な樹脂封止ができ、かつ実装基板へ確実に実装するこ
とができる片面樹脂封止型半導体パッケージ並びに片面
樹脂封止型半導体装置及びその好適な製造方法を提供し
ようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、半導体素子を搭
載するキャビティの開口面側の基板表面に外部接続端子
が取り付けられる片面樹脂封止型半導体パッケージにお
いて、キャビティ底面の半導体素子を搭載する周辺部に
樹脂充填孔が設けられたことを特徴とする。前記外部端
子としてははんだボールが好適に使用でき、前記樹脂充
填孔としては複数設けたもの、前記キャビティ底面の角
部に設けたものが好適である。また、前記キャビティの
開口面側と反対面側の基板外面に、前記樹脂充填孔に連
通して樹脂を充填するゲート溝が形成されたことを特徴
とする。また、キャビティ底面の半導体素子を搭載する
周辺部にエアベント用の貫通孔が設けられたことを特徴
とする。また、半導体素子が搭載されたキャビティの開
口面側の基板表面に外部接続端子が形成され、前記キャ
ビティが樹脂封止された片面樹脂封止型半導体装置にお
いて、キャビティ底面の半導体素子が搭載された周辺部
に設けられた樹脂充填孔から前記キャビティ内に樹脂が
充填されたことを特徴とする。また、前記キャビティの
開口面側と反対面側の基板外面に、前記樹脂充填孔に連
通して樹脂を充填するゲート溝が形成されたことを特徴
とする。また、半導体素子が搭載されたキャビティの開
口面側の基板表面に外部接続端子が形成され、前記キャ
ビティが樹脂封止された片面樹脂封止型半導体装置の製
造方法において、前記キャビティ底面の半導体素子が搭
載された周辺部に設けられた樹脂充填孔から前記キャビ
ティ内に樹脂を充填することにより樹脂封止することを
特徴とする。
【0006】
【作用】本発明に係る片面樹脂封止型半導体パッケージ
は、キャビティ底面の半導体素子を搭載する周辺部に設
けた樹脂充填孔からキャビティに樹脂を充填して樹脂封
止することによって、半導体パッケージの実装面側にゲ
ート残りを残さずに樹脂封止できる。これによって、半
導体装置を確実に表面実装することを可能にする。ま
た、キャビティ底面に設けた樹脂充填孔から樹脂充填す
ることによってボイド等を生じさせず、樹脂の充填性を
向上させることができて、良好に樹脂封止された半導体
装置を得ることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて説明する。図1は本発明に係る片面樹脂封止型半
導体パッケージに半導体素子を搭載し、キャビティを樹
脂封止する方法を示す。実施例の片面樹脂封止型半導体
パッケージはキャビティ12の開口面側の基板表面に外
部接続端子を取り付けるいわゆるキャビティ・ダウン構
造の半導体パッケージである。キャビティ12に樹脂を
充填する際は、キャビティ12の底面に半導体素子14
を接合し、ワイヤボンディングによりキャビティ12内
に露出する配線パターンの先端領域と半導体素子14と
を電気的に接続した後、パッケージ本体10を下金型1
8aと上金型18bでクランプし、キャビティ12の底
面となる基板10aの外面側からキャビティ12内に樹
脂を充填する。半導体パッケージはキャビティ12の底
面で、かつ半導体素子14を搭載する周辺部に基板10
aを貫通させて樹脂充填孔22を設け、下金型18aに
樹脂充填孔22に連絡するゲート20を設けてキャビテ
ィ12に樹脂を充填する。なお、本実施例ではワイヤボ
ンディングにより配線パターンと半導体素子14とを接
続したが、リード間のフィルム部分に樹脂流通孔を開口
したTABテープを用いて配線パターンと半導体素子1
4とを接続した場合も同様に適用できる。
【0008】キャビティ12の外面を成形する上金型1
8bの金型面は平坦面に形成され、樹脂を充填するゲー
ト20はキャビティ12の開口面とは反対側の基板10
a側にあるから、キャビティ12に充填されて硬化した
樹脂16の外面にはゲート残り等が形成されず平坦面に
なる。片面樹脂封止型半導体装置は樹脂封止した後、は
んだボール等の外部接続端子をキャビティ12の開口面
側の基板表面に取り付けて完成する。こうして、キャビ
ティ・ダウン構造の半導体装置で樹脂封止部にゲート残
り等がなく、実装基板に確実に表面実装できる製品が得
られる。
【0009】実施例の半導体パッケージの場合はキャビ
ティ12の底面に設けた樹脂充填孔22からキャビティ
12内に樹脂を注入するから、キャビティ12の開口面
側から樹脂を注入する場合にくらべて樹脂16中にボイ
ドを発生させずに樹脂を充填することができるという利
点がある。従来方法ではキャビティ12の開口面側から
樹脂を注入するからボンディングワイヤ15の下方に樹
脂が回り込みにくくなるのに対して、本実施例の半導体
パッケージを用いる場合はボンディングワイヤ15の下
方から樹脂を注入することにより樹脂の充填性を向上で
きるからである。
【0010】図2は片面樹脂封止型半導体パッケージの
他の実施例について、キャビティ12に樹脂を充填する
方法を示す。上記実施例では樹脂充填孔22はキャビテ
ィ12の底面で半導体チップ14を搭載した周辺部に1
つ設けたが、本実施例では半導体チップ14を搭載した
キャビティ12の底面で各角部に樹脂充填孔22を設け
たことを特徴とする。図3はキャビティ12の底面に設
けた樹脂充填孔22の平面配置を示す。
【0011】図2に示すように、本実施例の片面樹脂封
止型半導体パッケージに対し樹脂封止する場合は、基板
10aの外面側に下金型18aに設けたゲート20と前
記樹脂充填孔22とを連絡するゲート溝24を設け、ゲ
ート20からゲート溝24を介してキャビティ12内に
樹脂を充填する。実施例では図3に示すようにゲート2
0が当接する基板10aの外面側に樹脂溜まり部として
カル部26を設け、カル部26にゲート溝24を連絡し
カル部26から放射状にゲート溝24を配置した。な
お、図2の半導体パッケージの断面は図3のA−A線断
面で見た状態を示す。
【0012】本実施例の片面樹脂封止型半導体パッケー
ジに半導体チップ14を搭載して樹脂封止して得られる
半導体装置は、キャビティ12の底面の角部に配置した
樹脂充填孔22から樹脂を充填することによってキャビ
ティ12内へ均等に樹脂を充填することができるという
特徴がある。また、キャビティ12の底面の角部ではボ
ンディングワイヤ15が疎に配置されるからキャビティ
12の開口側への樹脂の充填がしやすくなるという利点
もある。この実施例の場合も、ゲート残りは基板10a
の外面側に残り、外部接続端子を設けるパッケージ本体
10の外面側にゲート残り等が生じることがなく、半導
体装置を確実に表面実装することが可能になる。
【0013】図4は片面樹脂封止型半導体パッケージの
さらに他の実施例について、キャビティ12に樹脂を充
填する様子を示す。本実施例は半導体素子14と配線パ
ターンとをTABテープ17で接続した例を示す。本実
施例の半導体パッケージもキャビティ12の底面に樹脂
充填孔22を設けてキャビティ12内に樹脂を充填可能
とした構成は上記実施例と同様である。ただし、本実施
例の半導体パッケージはパッケージ本体10の側方にゲ
ート20を配置して、パッケージ本体10の側方から樹
脂を充填するよう構成したことを特徴とする。
【0014】そのため、基板10aの外面側に金型に設
けたゲート20に連絡する連通ゲート溝28および前記
樹脂充填孔22と連通ゲート溝28とを連絡するゲート
溝24を設ける。図5に樹脂充填後の半導体装置を基板
10aの外面側から見た状態を示す。連通ゲート溝28
は基板10aの中央部に設けたカル部26に連絡し、カ
ル部26と樹脂充填孔22がゲート溝24によって連絡
されている。下金型18aと上金型18bでパッケージ
本体10上下面をクランプし、ゲート20から樹脂を圧
送すると、樹脂はカル部26でいったん溜まった後、各
ゲート溝24を介して樹脂充填孔22からキャビティ1
2内に充填される。
【0015】本実施例では、上記実施例とは異なり樹脂
充填孔22をボンディングワイヤ15が比較的密に配置
される部位に配置した。樹脂充填孔22をこのように配
置した場合は、ボンディングワイヤ15の下側部分で樹
脂の充填性が向上し、ボンディングワイヤ15の近傍で
ボイドが発生することを抑えることができるという効果
がある。また、この実施例の場合も樹脂充填孔22をキ
ャビティ12の底面に複数個設けることによってキャビ
ティ12内へ均等に樹脂を充填できるという効果もあ
る。
【0016】上記実施例で示した片面樹脂封止型半導体
パッケージではパッケージ自体にエアベントを設けてい
ないが、半導体チップ14を搭載する基板10aにキャ
ビティ12に連通する貫通孔を設けることによって貫通
孔をエアベント用として用いることができる。たとえ
ば、図3に示した実施例で図6に示すように対角位置に
ある一対の樹脂充填孔22とのみゲート溝24とカル部
26を連絡し、残りの樹脂充填孔22aを単なる貫通孔
としておけば、樹脂充填の際に樹脂充填孔22aによっ
てエアベント作用を奏させることができる。図5に示し
た実施例の場合も同様である。また、対角位置に貫通孔
を設けるかわりにエアベント用として基板10aの半導
体チップ14を搭載する領域の周辺の適宜位置に貫通孔
を設けることもできる。このように、キャビティ12の
開口面とは反対側の基板10aにエアベントを設けた場
合はエアベント部が半導体装置の実装に何ら悪影響を及
ぼさないという利点もある。
【0017】なお、本発明ではパッケージ本体10に取
り付ける外部接続端子11としてはんだボールが好適に
用いられるが、はんだボールの他に挿入支持用のリード
ピンあるいは表面実装用のリードピンも使用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明に係る片面樹脂封止型半導体パッ
ケージによれば、上述したように、ボイド等の発生を防
止してキャビティの良好な樹脂封止を可能とし、また、
キャビティを樹脂封止した半導体装置は、実装面側にゲ
ート残りを残さずに樹脂封止され、実装基板への表面実
装を確実にすることができる。また、はんだボール等の
外部接続端子の取り付けを容易にすることができる。ま
た、本発明に係る片面樹脂封止型半導体装置の製造方法
によれば、ボイド等のない樹脂封止ができる等の著効を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】片面樹脂封止型半導体パッケージの実施例につ
いて、キャビティに樹脂充填する様子を示す断面図であ
る。
【図2】片面樹脂封止型半導体パッケージの他の実施例
について、キャビティに樹脂充填する様子を示す断面図
である。
【図3】キャビティ底面での樹脂充填孔の平面配置を示
す説明図である。
【図4】片面樹脂封止型半導体パッケージのさらに他の
実施例について、キャビティに樹脂充填する様子を示す
断面図である。
【図5】図4に示す片面樹脂封止型半導体装置の底面図
である。
【図6】エアベントを設けた片面樹脂封止型半導体装置
の底面図である。
【図7】片面樹脂封止型半導体装置の従来の製造方法を
示す断面図である。
【図8】片面樹脂封止型半導体装置の従来例を示す断面
図である。
【符号の説明】
10 パッケージ本体 10a 基板 11 外部接続端子 12 キャビティ 14 半導体素子 16 樹脂 18a 下金型 18b 上金型 20 ゲート 22 樹脂充填孔 24 ゲート溝 26 カル部 28 連通ゲート溝

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子を搭載するキャビティの開口
    面側の基板表面に外部接続端子が取り付けられる片面樹
    脂封止型半導体パッケージにおいて、 キャビティ底面の半導体素子を搭載する周辺部に樹脂充
    填孔が設けられたことを特徴とする片面樹脂封止型半導
    体パッケージ。
  2. 【請求項2】 外部接続端子がはんだボールであること
    を特徴とする請求項1記載の片面樹脂封止型半導体パッ
    ケージ。
  3. 【請求項3】 前記樹脂充填孔が複数設けられたことを
    特徴とする請求項1記載の片面樹脂封止型半導体パッケ
    ージ。
  4. 【請求項4】 前記樹脂充填孔が前記キャビティ底面の
    角部に設けられたことを特徴とする請求項1記載の片面
    樹脂封止型半導体パッケージ。
  5. 【請求項5】 前記キャビティの開口面側と反対面側の
    基板外面に、前記樹脂充填孔に連通して樹脂を充填する
    ゲート溝が形成されたことを特徴とする請求項1記載の
    片面樹脂封止型半導体パッケージ。
  6. 【請求項6】 キャビティ底面の半導体素子を搭載する
    周辺部にエアベント用の貫通孔が設けられたことを特徴
    とする請求項1記載の片面樹脂封止型半導体パッケー
    ジ。
  7. 【請求項7】 半導体素子が搭載されたキャビティの開
    口面側の基板表面に外部接続端子が形成され、前記キャ
    ビティが樹脂封止された片面樹脂封止型半導体装置にお
    いて、 キャビティ底面の半導体素子が搭載された周辺部に設け
    られた樹脂充填孔から前記キャビティ内に樹脂が充填さ
    れたことを特徴とする片面樹脂封止型半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記キャビティの開口面側と反対面側の
    基板外面に、前記樹脂充填孔に連通して樹脂を充填する
    ゲート溝が形成されたことを特徴とする請求項7記載の
    片面樹脂封止型半導体装置。
  9. 【請求項9】 半導体素子が搭載されたキャビティの開
    口面側の基板表面に外部接続端子が形成され、前記キャ
    ビティが樹脂封止された片面樹脂封止型半導体装置の製
    造方法において、 前記キャビティ底面の半導体素子が搭載された周辺部に
    設けられた樹脂充填孔から前記キャビティ内に樹脂を充
    填することにより樹脂封止することを特徴とする片面樹
    脂封止型半導体装置の製造方法。
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