JP2000232115A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープキャリア１の配線膜３に半導体チッ
プ８をその電極にて接続し、テープキャリア１裏面に半
導体チップ８を囲繞する補強プレート６を接着し、半導
体チップ８表面及び半導体チップ８・補強プレート６間
を樹脂９で封止し、半導体チップ８及び補強プレート６
の裏面にヒートシンク１０を接着した半導体装置の製造
方法において、樹脂封止の際に封止樹脂９が補強プレー
トの６裏面上に食み出し、固化することを防止し、以
て、その後に接着されるヒートシンク１０の接着性、放
熱効果が低下することを防止する。 【解決手段】樹脂９による封止を、補強プレート６の裏
面に、樹脂９と非親和性を有し半導体チップ８・補強プ
レート６間を部分的に覆う樹脂食み出し防止テープ１５
を接着した状態で行い、その樹脂封止後、食み出し防止
テープ１５を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテープキャ
リアの配線膜に半導体チップをその電極にて接続し、該
テープキャリア裏面に上記半導体チップを囲繞する補強
プレートを接着し、該半導体チップ表面及び該半導体チ
ップ・補強プレート間を樹脂で封止し、該半導体チップ
及び該補強プレートの裏面にヒートシンクを接続した半
導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置として、テープキャリアを用
いて実装したものがあり、図４（Ａ）〜（Ｅ）はそのよ
うな半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図であ
る。 （Ａ）図４（Ａ）に示すようにテープキャリア１を用意
する。該テープキャリア１は樹脂、例えばポリイミドか
らなる絶縁性フィルム２の裏面に配線膜３を形成してな
り、絶縁性フィルム２に配線膜３を部分的に露出させる
スルーホール４を形成し、該スルーホール４の表面に電
極を形成できるようにメッキ処理を施してなる。５はテ
ープキャリア１のデバイスホールである。

【０００３】（Ｂ）次に、図４（Ｂ）に示すように、上
記テープキャリア１の裏面に矩形枠状の補強プレート６
を接着剤７を介して接着する。その際、補強プレート６
の真ん中の中空部がテープキャリア１のデバイスホール
と位置が合致するように位置合わせする。 （Ｃ）次に、半導体チップ８の各電極を上記テープキャ
リア１の配線膜３の内端部（インナーリード部分）にボ
ンディングし、その後、ポッティングにより液状の樹脂
９で封止する。図４（Ｃ）はその樹脂封止後の状態を示
す。このポッティングはテープキャリア１を保持する銅
製の外枠を台の上に固定し、エポキシ等の液状樹脂９を
ノズルから定圧で塗布し加熱固化することにより行う。

【０００４】（Ｄ）その後、図４（Ｄ）に示すように、
上記半導体チップ８及び補強プレート６の裏面に金属、
例えば銅製の平板状のヒートシンク１０を接着する。１
１は補強プレート６とヒートシンク１０との間を接着す
る接着剤、１２は半導体チップ８とヒートシンク１０と
の間を接着する接着剤、１３はヒートシンク１０のガス
抜き孔である。

【０００５】（Ｅ）その後、図４（Ｅ）に示すように、
テープキャリア１の各スルーホール４上に外部接続端子
を成す半田電極１４を形成する。その後、テープキャリ
ア１を各半導体装置毎に分離するべく切断する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した半
導体装置の製造方法によれば、封止樹脂９が図５に示す
ように垂れ、補強プレート６の裏面上に食み出すという
不良が生じ易いという問題があった。図５は上述した半
導体装置の製造方法における樹脂封止工程[図４（Ｃ）
参照]で、液状樹脂をノズルにより塗布し、加熱固化し
た直後における補強プレート６の食み出し不良が生じた
ものの状態を示しており、９ａは樹脂９の補強プレート
６裏面上に食み出した部分である。

【０００７】即ち、従来、樹脂封止は、樹脂封止量、塗
布状態の安定化のために定圧で樹脂を吐出するように行
われているが、しかし、その際に金属製補強プレート６
の表面状態の如何によって図５に示すように樹脂が食み
出しまうことを防止することはできなかった。というの
は、金属製補強プレート６の表面状態は樹脂封止までの
各工程での熱履歴の違い等により一素子毎に微妙に異な
り、その各素子毎の補強プレートの表面状態を把握して
それに対応してノズルからの樹脂の塗布の吐出の仕方を
樹脂の食み出しが生じないように変えることは極めて難
しく、事実上略不可能であるからである。

【０００８】そして、そのような食み出しが生じると、
補強プレート６の裏面が樹脂９の食み出した部分９ａの
存在によりその厚み分平坦さが損なわれ、後でヒートシ
ンク１０を接着する[図４（Ｄ）参照]とき、そのように
平坦でない分その接着性が悪くなる。その結果、接着剤
の剥離、放熱効果の減少等の問題が生じた。

【０００９】このような事情から、キャリアを用いた半
導体装置の製造方法の樹脂封止工程において、樹脂９が
金属製の補強プレート６の裏面上に食み出さないように
安定して樹脂を塗布することが技術的課題となっていた
のである。本発明はこのような課題を解決すべく為され
たものであり、テープキャリアの配線膜に半導体チップ
をその電極にて接続し、該テープキャリア裏面に上記半
導体チップを囲繞する補強プレートを接着し、該半導体
チップ表面及び該半導体チップ・補強プレート間を樹脂
で封止し、該半導体チップ及び該補強プレートの裏面に
ヒートシンクを接続した半導体装置の製造方法におい
て、樹脂封止の際に封止樹脂が補強プレートの裏面上に
食み出し、固化することを防止し、以て、その後に接着
されるヒートシンクの接着性、放熱効果が低下すること
を防止することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂による封
止を、補強プレートの裏面に、樹脂と非親和性を有し半
導体チップ・補強プレート間を部分的に覆う樹脂食み出
し防止テープを接着した状態で行い、その後、該食み出
し防止テープを除去することを特徴とする。

【００１１】従って、本発明によれば、樹脂封止を補強
プレートの裏面に耐熱性、対樹脂非親和性を有する食み
出し防止テープを接着した状態で行い、その樹脂封止
後、該食み出し防止テープを除去するので、封止樹脂が
補強プレート裏面上に食み出すことを確実に防止するこ
とができる。依って、その後に接着されるヒートシンク
の接着性、放熱効果が低下することを防止することがで
きる。

【００１２】そして、食み出し防止テープは半導体チッ
プ・補強プレート間を部分的に覆い、完全には覆わない
ので、樹脂封止時に樹脂中の気泡の下側への放散を妨げ
ることはない。従って、正常な樹脂封止を妨げることな
く、上述の樹脂の補強プレート裏面上への食み出しを防
止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、基本的には、テープキ
ャリアの配線膜に半導体チップをその電極にて接続し、
該テープキャリア裏面に上記半導体チップを囲繞する補
強プレートを接着し、該半導体チップ表面及び該半導体
チップ・補強プレート間を樹脂で封止し、該半導体チッ
プ及び該補強プレートの裏面にヒートシンクを接続した
半導体装置の製造方法において、上記樹脂による封止
を、補強プレートの裏面に、樹脂と非親和性を有し上記
半導体チップ・上記補強プレート間を部分的に覆う樹脂
食み出し防止テープを接着した状態で行い、その後、上
記食み出し防止テープを除去するというものである。

【００１４】上記テープキャリアの典型例は、例えばポ
リイミド樹脂等、耐熱性に優れた絶縁性樹脂からなるフ
ィルム（厚さ例えば３５μｍ）をベースとし、その一方
の面に銅等の導電性の高い金属からなる配線膜（厚さ例
えば２５μｍ）を形成し、上記ベースをデバイスホール
及びスルーホール（直径例えば３００μｍ）を形成して
各配線膜の一端側がそのデバイスホール内に食み出して
インナーリードとなり、他端側が部分的に上記スルーホ
ールに露出するようにしてなる。そして、このスルーホ
ールに露出する部分上に例えばニッケルのメッキ（メッ
キ厚例えば１２０μｍ、メッキ領域の直径例えば５００
μｍ程度）等を介して半田電極（材料Ｐｂ−Ｐｎ、厚さ
例えば２５０μｍ程度、直径例えば１０００μｍ程度）
等からなる外部端子が形成されるのである。また、銅等
からなる配線膜によるインナーリードの先端部表面（反
基板側の面）に例えばアルミニウムからなるバンプ（厚
さ例えば４．５μｍ）が形成されたものを用いても良
い。

【００１５】補強プレートは例えば銅からなる。これは
補強プレートに単に補強のみならず、放熱をも行わせる
ためである。しかし、放熱の大半は半導体チップ裏面に
直接接続されるヒートシンクにより行われるので、補強
プレートには銅よりも熱伝導性の低い例えばステンレス
等の金属を用いるようにしても良い。ヒートシンクの主
たる役割は放熱であるので、熱伝導性の高い材料である
銅が好適であると言える。しかし、必ずしもこれに限定
されるものではない。

【００１６】食み出し防止テープは樹脂封止時の温度１
５０℃に耐える耐熱性を有し、封止樹脂との非親和性が
あれば、材質の如何を問わない。勿論、補強プレートと
接着し、樹脂封止の終了後の補強プレートとの剥離性に
優れていればなお良い。というのは、樹脂封止後に必要
な剥離作業をスムーズに為し得るからである。具体的に
は、ポリイミドテープ、シリコンゴム或いはテフロン等
が好適である。

【００１７】食み出し防止テープの形状の好適例として
は、図２に示すもの、図３（Ａ）と、（Ｂ）に示すもの
の三種類が挙げられる。図２に示すものは、枠状に形成
し、内側面は補強プレートの内側面より稍小さくするこ
とにより、補強プレートに接着したとき内側寄りの部分
が補強プレート・半導体チップ間側に適宜食み出すよう
にしたものである。尚、この場合、食み出した部分が完
全に補強プレート・半導体チップ間間隙を覆ってしまわ
ないようにすることが必要である。というのは、樹脂封
止時に封止樹脂中のガスが下側に放出されるのを妨げな
いようにすることがボイドのない樹脂封止をする上で必
要であるからである。そして、この図２に示す食み出し
防止テープにおいては、枠状の内側面よりも内側が本書
の特許請求の範囲のガス抜き孔に該当する。

【００１８】図３（Ａ）に示すものは、枠状であるが、
内側面に沿って多数のガス抜き孔を配設し、樹脂封止時
にはそのガス抜き孔を通じて樹脂中のガスが放散するよ
うにしたものであり、この場合、内側部は半導体チップ
裏面に接着され、樹脂の食み出しをより確実に防止する
ことができる。

【００１９】図３（Ｂ）に示すものは、枠状にはせず、
補強プレート・半導体チップ間に対応する部分にガス抜
き孔のみを設けるようにしたものである。この方がより
確実に樹脂の食み出しの防止ができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１（Ａ）〜（Ｅ）は本発明半導体装置の製造
方法の一つの実施例を工程順に示す断面図であり、図２
はその製造方法に用いる食み出し防止テープの一例を示
す斜視図である。

【００２１】（Ａ）テープキャリア１を用意し、その裏
面に補強プレート６を接着剤７を介して接着し、その
後、各配線膜３のデバイスホール５内に突出したインナ
ーリード部分に半導体チップ８の各電極をボンディング
する。図１（Ａ）はそのボンディング後の状態を示す。
尚、このボンディング迄は従来の場合と特に異なるとこ
ろはない。尚、補強プレート６の接着と半導体チップ８
の電極のテープキャリア１のインナーリードとのボンデ
ィングの順序を逆にしても良い。尚、テープキャリア１
は例えば厚さ例えば３５μｍ程度のポリイミドからなる
ベースの一方の表面に例えば銅からなる厚さ例えば２５
μｍ配線膜３を形成し、該ベースに該配線膜３が露出す
る直径例えば３００μｍ程度のコンタクトホールを形成
した構造を有する。

【００２２】（Ｂ）次に、矩形状の補強プレート６の裏
面内周部に、図２に示すような矩形状の食み出し防止テ
ープ１５の外周部を接着する。図１（Ｂ）はその食み出
し防止テープ１５の接着後の状態を示す。この矩形状食
み出し防止テープ１５の内周部は補強プレート６・半導
体チップ８間上に食み出しているが、その間を完全に塞
ぐことがないようにされている。食み出すようにするの
は、次の樹脂封止工程で樹脂が食み出すのを防止するた
めである。尚、この矩形状食み出し防止テープ１５にお
いては、その中空の内側面よりも内側で半導体チップ８
よりも外側の部分が特許請求の範囲のガス抜き孔に該当
する。食み出しテープ１５の材質はポリイミドテープ、
シリコンゴム或いはテフロン等が好適である。

【００２３】（Ｃ）次に、図１（Ｃ）に示すように、樹
脂封止する。樹脂封止は補強プレート６の裏面に耐熱
性、対樹脂非親和性を有する食み出し防止テープ１５を
接着した状態で行うので、封止樹脂９が補強プレート６
の裏面上に食み出すことをその食み出し防止テープ１５
により確実に防止することができる。封止樹脂９として
は液状の熱硬化性のものを用いればよい。具体的には、
例えばエポキシ樹脂（フェノール系等）、二酸化珪素、
アルコールの混合物等が好適である。

【００２４】そして、食み出し防止テープ１５は半導体
チップ８・補強プレート６間を部分的に覆い、完全には
覆わないので、樹脂封止時に樹脂中の気泡の下側への放
散を妨げることはない。従って、正常な樹脂封止を妨げ
ることなく、上述の樹脂９の補強プレート６裏面上への
食み出しを防止することができる。

【００２５】（Ｄ）次に、図１（Ｄ）に示すように、樹
脂９の食み出しを防止する役割を終えた上記食み出し防
止テープ１５を剥離して除去する。これにより、半導体
チップ８及び補強プレート６の裏面へのヒートシンク１
０の接続が可能な状態になる。

【００２６】（Ｅ）その後、図１（Ｅ）に示すように、
上記半導体チップ８及び補強プレート６の裏面に金属製
の平板状のヒートシンク１０を接着する。１１は補強プ
レート６とヒートシンク１０との間を接着する接着剤、
１２は半導体チップ８とヒートシンク１０との間を接着
する接着剤、１３ヒートシンク１０のガス抜き孔であ
る。このヒートシンク１０の接着は、食み出した樹脂が
付着して平坦性が損なわれるということを回避した補強
プレート６の裏面に対して為されるので、接着性が低下
したり、放熱性が低下するというおそれがない。

【００２７】尚、そのヒートシンク１０の接着及びそれ
以後の半田電極の形成、テープキャリア１の各半導体装
置毎の分離のための切断は従来の場合と特に異なるとこ
ろはないので、半田電極形成以降の工程の図示、説明は
省略する。

【００２８】本半導体装置の製造方法によれば、樹脂封
止を上述したように食み出し防止テープ１５を食み出し
防止テープ６裏面に接着した状態で行うので、封止樹脂
９が食み出し防止テープ６裏面上に食み出して固化する
ということを回避することができる。従ってヒートシン
ク１０の補強プレート６、半導体チップ８への接着性、
放熱効果が低下することを防止することができる。

【００２９】図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明半導体装置の
製造方法に用いることのできる食み出し防止テープ１５
の各別の変形例１４ａ、１４ｂを示す。（Ａ）に示すも
のは、枠状であるが、内側面に沿って多数のガス抜き孔
を配設し、樹脂封止時にはそのガス抜き孔１６を通じて
樹脂中のガスが放散するようにしたものであり、この場
合、内側部は半導体チップ裏面に接着される。このよう
な食み出し防止テープ１５ａによれば、樹脂の食み出し
をより確実に防止することができる。

【００３０】図３（Ｂ）に示すものは、枠状にはせず、
補強プレート・半導体チップ間に対応する部分にガス抜
き孔１６のみを設けるようにしたものである。この方が
より確実に樹脂の食み出しをができる。このように本発
明は種々の態様で実施することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂封止を補強プレー
トの裏面に耐熱性、対樹脂非親和性を有する食み出し防
止テープを接着した状態で行い、その後、該食み出し防
止テープを除去するので、封止樹脂が補強プレート裏面
上に食み出すことを確実に防止することができる。

【００３２】そして、食み出し防止テープは半導体チッ
プ・補強プレート間を部分的に覆い、完全には覆わない
ので、樹脂封止時に樹脂中の気泡の下側への放散を妨げ
ることはない。従って、正常な樹脂封止を妨げることな
く、上述の樹脂の補強プレート裏面上への食み出しを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明半導体装置の製造方法
の一つの実施例を工程順に示す断面図である。

【図２】上記実施例に用いる食み出し防止テープの一例
を示す斜視図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は食み出し防止テープの各別の
変形例を示す斜視図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は半導体装置の製造方法の従来
例を工程順に示す断面図である。

【図５】発明が解決しようとする課題を説明する断面図
である。

【符号の説明】

１・・・テープキャリア、６・・・補強プレート、８・
・・半導体チップ、９・・・封止樹脂、 １０・・・ヒ
ートシンク、１５、１５ａ、１５ｂ・・・食み出し防止
テープ、１６・・・ガス抜き孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープキャリアの配線膜に半導体チップ
   をその電極にて接続し、該テープキャリア裏面に上記半
   導体チップを囲繞する補強プレートを接着し、該半導体
   チップ表面及び該半導体チップ・補強プレート間を樹脂
   で封止し、該半導体チップ及び該補強プレートの裏面に
   ヒートシンクを接続した半導体装置の製造方法におい
   て、 上記樹脂による封止を、補強プレートの裏面に、樹脂と
   非親和性を有し上記半導体チップ・上記補強プレート間
   を部分的に覆う樹脂食み出し防止テープを接着した状態
   で行い、 その後、上記食み出し防止テープを除去することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 食み出し防止テープとして、樹脂で封止
   するときの温度に耐える耐熱性と、上記封止樹脂との非
   親和性とを有し、補強プレートに接続される部分よりも
   内側にエアーを通す孔を有するものを用いることを特徴
   とする請求項１記載の半導体装置の製法。