JPH11204558A - 半導体装置製造用基板の樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂封止後の半導体装置製造用基板より不要
樹脂の剥離性を高めると共に、基板製造工程を簡略化し
て製造コストの低減を図った半導体装置製造用基板の樹
脂封止方法を提供する。 【解決手段】 一方の面に半導体素子が搭載され、他方
の面にはんだボールが形成される半導体装置製造用基板
１０を、型開きしたモールド金型のパーティング面へ搬
入して樹脂封止する半導体装置製造用基板１０の樹脂封
止方法において、前記モールド金型のポット１６から前
記キャビティ１３の辺縁１３ａに至るパーティング面に
リリースフィルム３１を密着するように張設し、前記半
導体装置製造用基板１０を前記モールド金型のパーティ
ング面へ搬入し、該半導体装置製造用基板１０の一辺１
０ａ側より前記キャビティ１３の辺縁１３ａに至る樹脂
充填用の樹脂路を前記リリースフィルム３１で覆った状
態で前記モールド金型により前記半導体装置製造用基板
１０をクランプして樹脂封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の一方の面に
半導体素子が搭載され、他方の面にはんだボールが形成
される所謂ＢＧＡ（Ball・Grid・Array ）タイプの半導
体装置製造用基板を、型開きしたモールド金型のキャビ
ティに搬入して型閉じして樹脂封止する半導体装置製造
用基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、表面実装型の半導体装置の一例と
してＢＧＡタイプの半導体装置が用いられている。図４
において、ＢＧＡタイプの半導体装置５１は、ガラスエ
ポキシ樹脂等の樹脂基板５２の一方の面に搭載した半導
体素子が樹脂封止された樹脂封止部５４が形成され、該
基板５２の他方の面に上記半導体素子と電気的に接続
し、外部接続端子となるはんだボール５６がそれぞれ形
成されている。

【０００３】上記半導体装置５１を樹脂封止する場合、
例えば図５に示すように半導体素子５８が搭載された短
冊状の基板５２を、樹脂封止装置の金型のキャビティ６
０にセットし、図示しないポットに樹脂を装填した後、
モールド金型をクランプして樹脂封止が行われる。上記
キャビティ６０は、基板５２の側縁から若干内側位置に
あるため、樹脂封止される場合には、上記基板５２の端
縁から上記キャビティ６０のコーナ部まで金型ランナを
延出して樹脂路６２が形成され、樹脂は基板５２の表面
を通過してキャビティ６０に充填される。そして、樹脂
封止後、上記樹脂路６２に硬化して残留する成形品ゲー
ト及び成形品ランナなどの不要樹脂６４を剥離除去して
いた。

【０００４】上記樹脂路６２には、樹脂との剥離性を考
慮して例えば金めっきが施されている（図４，図５の斜
線部参照）。上記基板５２には配線パターンを形成する
際に金めっきを施す工程があることから、上記樹脂路６
２に金めっきを施すことは比較的容易である。或いは、
特開平７−６０８０５号公報に示すように、ＢＧＡ用パ
ッケージより成形品ゲート及び成形品ランナの剥離性を
高めるため、ランナゲートが位置する基板上部分に予め
金属で表面処理したり、テープを貼着したり、薬品処理
したりするランナゲートの除去方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４及
び図５に示すように、基板５２の樹脂路６２に対応する
部分に予め金めっきを施すのは、材料が高価なうえ、め
っき用のレジストマスクの作成が煩雑になるため製造コ
ストが高くなる。また、上記特開平７−６０８０５号公
報に示すランナゲートの除去方法によれば、短冊状の基
板に複数箇所に設けられた半導体素子の樹脂路に、逐一
テープを貼り付けたり、薬品を塗布するのは作業に手間
取る上に、樹脂封止後にテープや薬品を除去する必要が
あるため製造工程が煩雑になる。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、樹脂封止後の半導体装置製造用基板より不要樹脂
の剥離性を高めると共に、基板製造工程を簡略化して製
造コストの低減を図った半導体装置製造用基板の樹脂封
止方法を提供することにある。

【０００７】

【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、一方の面に半導
体素子が搭載され、他方の面にはんだボールが形成され
る半導体装置製造用基板を、型開きしたモールド金型の
パーティング面へ搬入して樹脂封止する半導体装置製造
用基板の樹脂封止方法において、前記モールド金型のポ
ットから前記キャビティの辺縁に至るパーティング面に
フィルムを張設し、前記半導体装置製造用基板を前記モ
ールド金型のパーティング面へ搬入し、該基板の一辺側
より前記キャビティの辺縁に至る樹脂充填用の樹脂路を
前記フィルムで覆った状態で前記モールド金型により前
記半導体装置製造用基板をクランプして樹脂封止するこ
とを特徴とする。

【０００８】また、前記フィルムは、前記モールド金型
の両側に配設されたフィルム搬送機構の繰り出し側リー
ルより繰り出し、前記モールド金型のパーティング面を
通過して巻き取り側リールに巻き取られるように張設さ
れた長尺状のフィルムを用いても良い。この場合、前記
フィルム搬送機構は、上型側に装備され、前記モールド
金型の開閉に応じて上下動可能に装備されているのが好
ましく、前記フィルムは、前記半導体製造用基板を前記
モールド金型のパーティング面へ搬入する際に、前記モ
ールド金型の下型側パーティング面に吸着されていても
良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の態様
を添付図面に基づいて詳細に説明する。本実施例は、半
導体装置製造用基板の一例として、一方の面に半導体素
子が搭されて樹脂封止され、他方の面にはんだボールが
形成されるＢＧＡタイプの半導体装置に用いられる基板
を樹脂封止する方法について説明するものとする。図１
は半導体装置製造用のモールド金型の構成を示す断面
図、図２は図１のモールド金型の樹脂路近傍の拡大説明
図、図３はモールド金型を通過して張設されたフィルム
の説明図である。

【００１０】先ず、本発明に係るＢＧＡタイプの半導体
装置の構成について説明する。ＢＧＡタイプの半導体装
置製造用に用いられる半導体装置製造用基板としては、
一般に短冊状に連なるガラスエポキシ樹脂基板が用いら
れる。この半導体装置製造用基板の一方の面には、半導
体素子が搭載され、樹脂モールド装置により樹脂封止さ
れて樹脂封止部が形成される。この樹脂封止部が形成さ
れた一方の面には、半導体素子の端子に接続する配線パ
ターンが形成されており、その表面はソルダレジストに
より覆われている。また、上記半導体装置製造用基板の
他方の面には、前記一方の面に搭載された半導体素子が
樹脂封止された後、外部接続端子となるはんだボールが
形成される。

【００１１】次に、上記半導体装置製造用基板を搬入さ
れて樹脂封止を行う樹脂モールド装置の構成について図
１を参照して説明する。１１，１２はモールド金型を形
成する上型及び下型である。本実施例では、下型１２に
キャビティ１３、金型ゲート１４及び金型ランナ１５が
それぞれ形成されている。また、上記下型１２の中央部
には複数のポット１６が形成されており、円柱状の樹脂
タブレット１７が装填される。上記各ポット１６内には
プランジャ１８が装備されており、図示しない電動モー
タ或いは油圧などの駆動源により上下動可能になってい
る。

【００１２】上記上型１１及び下型１２は、上型チェイ
スプレート１９及び下型チェイスプレート２０によりそ
れぞれ支持されている。また、上記上型チェイスプレー
ト１９及び下型チェイスプレート２０と上ベース２１及
び下ベース２２との間には、上下エジェクタピンプレー
ト２３，２４がそれぞれ設けられている。上記上下エジ
ェクタピンプレート２３，２４には、半導体装置製造用
基板１０や樹脂封止部に突き出して離型させるための上
下エジェクタピン２５，２６が複数箇所に設けられてい
る。上記上下エジェクタピンプレート２３，２４は、上
下ベース２１，２２上に垂設された上下突き当てピン２
７，２８が挿通している。該上下突き当てピン２７，２
８の周囲には上下コイルスプリング２９，３０がそれぞ
れ設けられており、上型及び下型チェイスプレート１
９，２０をそれぞれ対向する方向に付勢している。従っ
て、型閉じ状態にあるときは、上記上下エジェクタピン
２５，２６の先端部は金型表面と面一或いは若干突出し
た状態になっており、型開きすると突出するようになっ
ている。また、本実施例では、図示しない駆動源により
下ベース２２を上下動させることにより下型１２が上下
動してモールド金型を開閉するようになっている。尚、
上記上エジェクタピン２５は、必ずしも必要ではなく省
略しても良い。

【００１３】３１はリリースフィルムであり、ポット１
６からキャビティ１３の辺縁に至るパーティング面に沿
って張設される。上記リリースフィルム３１は長尺状フ
ィルムが用いられ、上記モールド金型の両側（図１に垂
直方向）に配設されたフィルム搬送機構（図示せず）の
繰り出し側リールより繰り出されて金型面を通過して巻
き取り側リールに巻き取られる。このフィルム搬送機構
は、樹脂封止動作が１回終了する毎に、新たなフィルム
がパーティング面へ供給されるようにリリースフィルム
３１を順次搬送する。上記リリースフィルム３１は上記
キャビティ１３に搬入された半導体装置製造用基板１０
の一辺１０ａ側より上記キャビティ１３の辺縁１３ａに
至る樹脂充填用の樹脂路を覆うように張設される。

【００１４】また、上記フィルム搬送機構は、本実施例
ではモールド金型のうち上型１１側に装備されている。
上記リリースフィルム搬送機構は、上記リリースフィル
ム３１上に上記半導体装置製造用基板１０を搬入するた
め、上型側パーティング面と若干隙間を形成した状態か
ら、型閉じする際に上動させる必要があることから、上
記繰り出し側リール及び巻き取り側リールなどの搬送機
構は一体となって上下方向に移動可能になっている。
尚、上記フィルム搬送機構は下型側に装備されていても
良く、いずれの場合にもモールド金型とは別に上下動す
るようになっていれば良い。上記リリースフィルム３１
は、モールド金型の加熱温度に耐えられる耐熱性、モー
ルド樹脂と容易に剥離できる剥離性、及び半導体装置製
造用基板１０や金型面にならって支持される柔軟性等の
機能が要求される。上記リリースフィルム３１の素材と
しては、例えばＦＥＰシートフィルム、フッ素樹脂含浸
ガラスクロス、ポリ塩化ビニリジン、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ
フィルム等が好適に用いられる。

【００１５】また、図１において、下型１２の金型ラン
ナ１５以外のパーティング面には、エア吸引用のフィル
ム吸着穴３２が設けられている（図１破線参照）。この
フィルム吸着穴３２は、半導体装置製造用基板１０をモ
ールド金型へ搬入する際に、リリースフィルム３１が弛
んだり、皺になったりしないように下型１２に密着させ
るべくエアを吸引するために設けられている。

【００１６】上記リリースフィルム３１がモールド金型
に張設された状態を図２及び図３に示す。図２におい
て、上記リリースフィルム３１は、ポット１６から両側
に設けられたキャビティ１３の辺縁１３ａに至る樹脂路
を覆うようにパーティング面に沿って張設されている。
よって、金型ゲート１４，金型ランナ１５を含む樹脂路
部分において、モールド樹脂を半導体装置製造用基板１
０に直接接触させることがなくキャビティ１３へ圧送す
ることができる。また、上記モールド樹脂が半導体装置
製造用基板１０の側面１０ａにモールド樹脂が侵入して
サイドバリが生ずるのを防止できる。よって、上記半導
体装置製造用基板１０上にモールド樹脂の樹脂路となる
長いゲートパターンを形成する必要はなく、しかも該樹
脂路上に不要樹脂剥離を促進するための高価な金属めっ
き、例えば金めっきなどを施す必要もなくなるため、基
板製造工程も簡略化でき、製造コストも低減することが
できる。また、図３に示すように、上記モールド金型に
形成されるキャビティ１３に連通する金型ゲート１４及
び金型ランナ１５の位置は、ポット１６側のキャビティ
辺縁１３ａにおける任意の位置に形成することが可能で
ある。また、上記リリースフィルム３１のモールド金型
を覆う領域をキャビティ１３にまで広げて、該リリース
フィルム３１に樹脂封止用の穴を形成しても良い。

【００１７】次に、上記半導体装置製造用基板１０の樹
脂封止方法について図１を参照して説明する。先ず、モ
ールド金型を型開きした状態において、下動した下型１
２に形成された複数のポット１６に樹脂タブレット１７
を装填する。次に、上記下型１２を上動させて上型側に
装備されたフィルム搬送機構により繰り出しリール及び
巻き取りリール間で張設されたリリースフィルム３１が
下型側パーティング面に密着するまで移動させる。そし
て、上記下型１２に設けられたフィルム吸着穴３２に吸
引されてフィルム３１は下型側パーティング面に吸着さ
れる。このとき、上記リリースフィルム３１と上型１１
との間には、半導体装置製造用基板１０を搬入するた
め、若干の隙間が形成されている。

【００１８】次に、半導体素子が搭載された半導体装置
製造用基板１０が、図示しないローダーにより保持され
てモールド金型のキャビティ１３に搬入される。このと
き、上記半導体装置製造用基板１０は、上記リリースフ
ィルム３１によりポット側の側面１０ａよりキャビティ
１３の辺縁１３ａに至る樹脂路が覆われる。そして、上
記下型１２を更に上動させると共にフィルム搬送機構を
上動させて、上記リリースフィルム３１が上型１１のパ
ーティング面に密着するまで上動させ、上記下型１２と
上型１１により上記半導体装置製造用基板１０をクラン
プする。次いでプランジャ１８を上動させて、ポット１
６より金型ランナ１５，金型ゲート１４とリリースフィ
ルム３１により形成された樹脂路をモールド樹脂を圧送
して樹脂封止が行われる。

【００１９】樹脂モールド後、下型１２を下動させて型
開きをすると、上下エジェクタピン２５，２６がパーテ
ィング面より突き出して半導体装置製造用基板１０を上
型１１より離型させる。また、フィルム搬送機構も下動
させて半導体装置製造用基板１０及びリリースフィルム
３１が一体となって下型１２に載置されたまま型開きが
行われる。上記半導体装置製造用基板１０は、下型１２
から離型した状態にあるので、リリースフィルム３１と
共に半導体装置製造用基板１０を取り出しても良く、或
いはゲートブレイクを行って不要樹脂を分離した後、半
導体装置製造用基板１０のみを取り出すようにしても良
い。

【００２０】上記構成によれば、リリースフィルム３１
は、モールド金型のポット１６から両側に設けられたキ
ャビティ１３の辺縁１３ａに至る樹脂路を覆うようにパ
ーティング面に密着して張設され、モールド樹脂を半導
体装置製造用基板１０に直接接触させることがなくキャ
ビティ１３へ圧送するようにしたので、上記半導体装置
製造用基板１０上にモールド樹脂の樹脂路となる長いゲ
ートパターンを形成する必要はないので基板製造工程も
簡略化でき、しかも該樹脂路上に樹脂封止後の不要樹脂
の剥離を促進するための高価な金属めっき、例えば金め
っきなどを施す必要もなくなるため、製造コストを低減
することができる。また、樹脂モールド工程において、
上記モールド樹脂が半導体装置製造用基板１０の側面１
０ａに侵入してサイドバリが生ずるのを防止できる。ま
た、上記リリースフィルム３１は、上記キャビティ１３
に連通する金型ゲート１４が形成される辺縁１３ａを全
て覆うように張設可能であるため、金型のゲート位置を
任意に設計しても、樹脂封止後の上記半導体装置製造用
基板１０を高品位に製造でき、モールド金型の設計の自
由度を向上させることも可能である。

【００２１】以上のように、本発明はマイクロＢＧＡな
どのＢＧＡタイプの半導体装置に適用される半導体装置
製造用基板について説明したが、これら実施例に限定さ
れるものではなく、他のチップサイズパッケージ製造用
基板など種々の半導体装置製造用基板にも適用可能であ
る。また、上記樹脂モールド装置において、モールド金
型は、マルチポットでマルチプランジャを有する場合に
ついて例示したが、シングルプランジャでシングルポッ
トタイプのモールド金型についても適用可能である。ま
た、上記樹脂封止モールド装置は、下型駆動の装置につ
いて説明したが、上型駆動の装置についても適用可能で
ある等、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。

【００２２】

【発明の効果】本発明は前述したように、モールド金型
のポットから前記キャビティの辺縁に至るパーティング
面にフィルムを密着するように張設し、前記半導体装置
製造用基板を前記キャビティに搬入し、該基板の一辺側
より前記キャビティの辺縁に至る樹脂充填用の樹脂路を
前記フィルムで覆った状態で前記モールド金型により前
記半導体装置製造用基板をクランプして樹脂封止するの
で、モールド樹脂を前記半導体装置製造用基板に直接接
触させることがなくキャビティへ圧送できる。よって、
前記半導体装置製造用基板上にモールド樹脂の樹脂路と
なる長いゲートパターンを形成する必要はないので基板
製造工程も簡略化でき、しかも該樹脂路上に樹脂封止後
の不要樹脂の剥離を促進するための高価な金属めっき、
例えば金めっきなどを施す必要もなくなるため、製造コ
ストを低減することができる。また、樹脂モールド工程
において、前記モールド樹脂が前記半導体装置製造用基
板の側面に侵入してサイドバリが生ずるのを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体装置製造用のモールド金型の構成を示す
断面図である。

【図２】図１のモールド金型の樹脂路近傍の拡大説明図
である。

【図３】モールド金型を通過して張設されたフィルムの
説明図である。

【図４】従来の半導体装置の平面図である。

【図５】従来の半導体装置製造用基板の平面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体装置製造用基板 １１ 上型 １２ 下型 １３ キャビティ １４ 金型ゲート １５ 金型ランナ １６ ポット １７ 樹脂タブレット １８ プランジャ １９ 上型チェイスプレート ２０ 下型チェイスプレート ２１ 上ベース ２２ 下ベース ２３ 上エジェクタピンプレート ２４ 下エジェクタピンプレート ２５ 上エジェクタピン ２６ 下エジェクタピン ２７ 上突き当てピン ２８ 下突き当てピン ２９ 上コイルスプリング ３０ 下コイルスプリング ３１ リリースフィルム ３２ フィルム吸着穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面に半導体素子が搭載され、他方
   の面にはんだボールが形成される半導体装置製造用基板
   を、型開きしたモールド金型のパーティング面へ搬入し
   て樹脂封止する半導体装置製造用基板の樹脂封止方法に
   おいて、 前記モールド金型のポットから前記キャビティの辺縁に
   至るパーティング面にフィルムを張設し、前記半導体装
   置製造用基板を前記モールド金型のパーティング面へ搬
   入し、該基板の一辺側より前記キャビティの辺縁に至る
   樹脂充填用の樹脂路を前記フィルムで覆った状態で前記
   モールド金型により前記半導体装置製造用基板をクラン
   プして樹脂封止することを特徴とする半導体装置製造用
   基板の樹脂封止方法。
2. 【請求項２】 前記フィルムは、前記モールド金型の両
   側に配設されたフィルム搬送機構の繰り出し側リールよ
   り繰り出し、前記モールド金型のパーティング面を通過
   して巻き取り側リールに巻き取られるように張設された
   長尺状のフィルムを用いたことを特徴とする請求項１記
   載の半導体装置製造用基板の樹脂封止方法。
3. 【請求項３】 前記フィルム搬送機構は、上型側に装備
   され、前記モールド金型の開閉に応じて上下動可能に装
   備されていることを特徴とする請求項２記載の半導体装
   置製造用基板の樹脂封止方法。
4. 【請求項４】 前記フィルムは、前記半導体製造用基板
   を前記モールド金型のパーティング面へ搬入する際に、
   前記モールド金型の下型側パーティング面に吸着されて
   いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置製造用
   基板の樹脂封止方法。