JPH02129932A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - 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） 本発明は、半導体素子が印刷配線基板上に直接搭載され
たチップオンボード（以下、ＣＯＢという〉方式の樹脂
封止型半導体装置の製造方法、特に半導体素子を収容す
るための座ぐり加工後の印刷配線基板の表面処理方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来、ＣＯＢ方式の樹脂封止型半導体装置の製造方法と
しては、特、開昭５９−１７２７９１Ｍ公報、特開昭６
２−２８６２５９号公報等に記載されるものがあった。

第２図（ａ）〜（Ｃ）は、従来におけるＣＯＢ方式の樹
脂封止型半導体装置の製造工程図である。

この製造工程では、第２図（ａ）、（ｂ＞に示すように
、上下一対の熱板１ａ、１ｂを用いて、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂２に熱と圧力Ｆを加え
、縦、横、厚みに対して所定寸法に基板２０を成型する
。この基板２０は、圧力Ｆと熱を加えて成型するので、
表面が内部よりも緻密な硬質ｍ２０ａとなっている。そ
のため、基板２０の内部でガスが発生しても、そのガス
は硬質層２０ａを通りにくい。

次に、第２図（Ｃ）に示すように、例えば基板２０の表
面に、ホトリソグラフィ技術を用いて配線パターン２１
を形成し、印刷配線基板を作る。

この印刷配線基板の所定位置に、座ぐり加工によって凹
部２２を形成する。そして、凹部２２内に半導体素子２
３を固着し、その半導体素子２３と配線パターン２１と
をワイヤ２４で接続した俊、樹脂部材２５を加熱硬化さ
せて半導体素子２３及びワイヤ２４を樹脂封止すれば、
樹脂封止型半導体装置が得られる。

この秤の製造方法では、座ぐり加工によって基板２０に
凹部２２を形成し、その凹部２２内に半導体素子２３を
収容するので、半導体装置の薄形化が図れる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の製造方法では、次のような課題が
あった。

樹脂部材２５の加熱硬化時において、基板２０が加熱さ
れると、その基板２０を形成する樹脂に含まれている揮
発成分や、吸湿された水分がガス化する。このガスは、
基板２０の表面の硬質層２０ａを通りにくいが、凹部２
２の内面は通りやすい。そのため、加熱により基板２０
の内部で発生したガスは、凹部２２の内面を通して樹脂
部材２５中に残り、空洞部分（これを内部ボイドという
）を作るので、耐湿性を著しく低下させる原因となって
いた。

これを解決する方法としては、前記の特開昭５９−１７
２７９１号公報、及び特開昭６２−２８６２５９号公報
の技術がある。特開昭５９−１７２７９１号公報の技術
では、樹脂封止された半導体素子上に蓋体を取付けて耐
湿性の向上を図っている。また、特開昭６２−２８６２
５９号公報の技術では、樹脂封止された半導体素子をキ
ャップで封止することにより、耐湿性の向上を図ってい
る。

ところが、これらの公報の技術では、蓋体ヤキャップを
取付けるため、半導体装置が厚くなり、薄形で耐湿性の
優れた半導体装置を製造することが困難であった。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、薄形で
耐湿性の優れた半導体装置を′ＩＡ造することが困難で
ある点について解決した樹脂封止型半導体装置の製造方
法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、回路パターンが形
成された印刷配線基板の所定位置に座ぐり加工によって
凹部を形成する第１の工程と、前記凹部内に半導体素子
を固定すると共にその半導体素子を前記回路パターンに
接続する第２の工程と、前記凹部内に樹脂部材を充填し
て前記半導体素子を樹脂封止する第３の工程とを、順に
施すようにした樹脂封止型半導体装置の製造方法におい
て、前記第１の工程において前記凹部を形成した後、そ
の凹部内面に熱硬化性樹脂からなる絶縁性の表面コート
材を塗布し、その表面コート材を加熱硬化して該凹部内
面に被着した後、前記第２の工程に進むようにしたもの
である。

（作　用） 本発明によれば、以上のように樹脂封止型半導体装置の
製造方法を構成したので、表面コート材は、その加熱硬
化により、凹部内面に被膜を作り、印刷配線基板内で発
生するガスの通過を遮断して樹脂部材内の内部ボイドの
発生を抑制する働ぎをする。従って、前記課題を解決で
きるのである。

（実施例） 第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施例を示すもの
で、ＣＯＢ方式の樹脂封止型半導体装置の製造工程図で
ある。

この製造工程では、第１図（ａ＞に示すように、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で形成された
積層構造の印刷配線基板３０を用意する。この印刷配線
基板３０には、その表面や、内部の層間に、銅箔等から
なる導電性の回路パターン３１がホトリソグラフィ技術
等で形成されている。このような印刷配線基板３０を用
いて、その所定位置に、座ぐり用工具で座ぐり加工を施
し、半導体素子収容用の凹部４０を穿設する。そしてエ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂からなる
絶縁性の表面コート材４１を、凹部４０の内面に、厚さ
例えば５０〜２００μｍ程度にコーティングした後、加
熱硬化させてピンホールの無い均一な被膜４１ａをその
凹部内面に形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、凹部４０の底面にエ
ポキシ樹脂等の接着剤４２を塗布して半導体素子４３を
固着した後、その半導体素子４３上の電極部と回路パタ
ーン３１とをＡｆＩ、Ａｕ等のワイヤ４４で接続する。

その後、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂
等の樹脂部材４５を加熱硬化させて凹部４０内の配線パ
ターン３１、半導体素子４３及びワイヤ４４を樹脂封止
すれば、樹脂封止型の半導体装置が得られる。

本実施例の製造方法では、半導体素子４３の搭載工程の
前処理として、座ぐり加工により形成した凹部４０の内
面に表面コート材４１をコーティングし、その表面コー
ト材４１を加熱硬化させて被膜４１ａをその凹部内面に
形成したので、樹脂封止工程において印刷配線基板３０
が加熱された時、その印刷配線基板３０から発生するガ
スはその被膜４１ａで遮断されて凹部４０内に侵入しな
い。

第３図は、従来の方法により製造した半導体装置Ａと、
本実施例の方法により製造した半導体装置Ｂとの耐湿特
性図である。この図では、半導体装置Ａ、Ｂに対して圧
力・湿気・電圧試験（ＰＣＴバイアス試験）を行い、試
験時間（Ｈ＞に対する業績故障率（％）をグラフ化して
いる。

本実施例の方法により製造した半導体装置Ｂでは、被膜
４１ａが発生ガスの通過を遮断するため、樹脂部材４５
内に内部ボイドが発生せず、第３図に示ずように、従来
方法による半導体装置Ａに比べて耐湿特性がおよそ４０
％程度向上している。その上、凹部４０内に固定した半
導体装置４３を樹脂部材４５で樹脂封止する方法である
ため、半導体装置の薄形化が図れる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。

（ｉ）　印刷配線基板３０は、表面に回路パターン３１
が形成された単層構造のものであってもよい。この場合
には、回路パターン３１に接続されるワイヤ４４の高さ
が少し高くなる分、それをおおう樹脂部材４５の高さも
少し高くなるが、薄形化の点から児て、何ら問題となら
ない。

（ｉｉ）　　表面コート月４０は、印刷配線基板３０内
の発生ガスを遮断できるものであれば、種々の材料のも
のが使用できる。

（ｉｉｉ　）　　半導体素子４３と配線パターン３１と
は、フリップチップ、ヒームリード等のワイヤレスボン
ディング法を用いて接続してもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、凹部内面
に表面コート材を塗布してそれを加熱硬化するので、そ
の凹部内面に被膜が形成され、その被膜によって基板内
の発生カスが遮断される。

そのため、樹脂部材内の内部ボイドの発生を抑制でき、
薄形化を犠牲にぜずに、耐湿性を向上さぜることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す樹脂封止型半導体装置の
製造工程図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は従来の樹脂封止型
半導体装置の製造工程図、第３図は耐湿特性図でおる。 ３０・・・・・・印刷配線基板、３１・・・・・・回路
パターン、４０・・・・・・凹部、４１・・・・・・表
面コート材、４１ａ・・・・・・被膜、４２・・・・・
・接着剤、４３・・・・・・半導体素子、４４・・・・
・・ワイヤ、４５・・・・・・樹脂部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回路パターンが形成された印刷配線基板の所定位置に座
   ぐり加工によつて凹部を形成する第１の工程と、 前記凹部内に半導体素子を固定すると共にその半導体素
   子を前記回路パターンに接続する第２の工程と、 前記凹部内に樹脂部材を充填して前記半導体素子を樹脂
   封止する第３の工程とを、 順に施すようにした樹脂封止型半導体装置の製造方法に
   おいて、 前記第１の工程において前記凹部を形成した後、その凹
   部内面に熱硬化性樹脂からなる絶縁性の表面コート材を
   塗布し、その表面コート材を加熱硬化して該凹部内面に
   被着した後、 前記第２の工程に進むことを特徴とする樹脂封止型半導
   体装置の製造方法。