JPH02194633A - 半導体装置の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法およびその製造装置

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JPH02194633A
JPH02194633A JP1015335A JP1533589A JPH02194633A JP H02194633 A JPH02194633 A JP H02194633A JP 1015335 A JP1015335 A JP 1015335A JP 1533589 A JP1533589 A JP 1533589A JP H02194633 A JPH02194633 A JP H02194633A
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JP
Japan
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sealing resin
pressure
substrate
resin
semiconductor element
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JP1015335A
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English (en)
Inventor
Daizo Ando
安藤 大蔵
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

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1例えばゲームカードのような、配線基板上に
直接半導体素子を搭載し封止樹脂で封止した機器に用い
ることが出来ゐ半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
従来の技術 近年、パッケージングされた半導体素子を基板上に半田
付けにより実装する工法に代わり、直接半導体素子を基
板上に搭載し、樹脂封止するチップオンボード工法が、
小型薄型の実装方式として注目されている。このような
半導体装置の製造方法については1例えば日経マイクロ
デバイス1986年6月号に記載されている。
以下、図面を参照しながら従来の半導体装置の製造方法
について説明する。第3図は従来の半導体装置の製造方
法の工程を示す断面図である。
まず、第3図aに示すように、接続端子6と、封止樹脂
の流れ止め用のダム2が形成された耐熱性基板1上に、
半導体素子3をダイスボンド樹脂4により固定する。
次に、第3図すに示すように、半導体素子3の所定の接
続パッドと耐熱性基板1上の接続端子6とを金ワイヤ−
6で電気的に接続する。
それから、第3図Cに示すように、熱硬化型封止樹脂7
をボッティング法で耐熱性基板1上に滴下し、半導体素
子3を樹脂封止する。8はポツティング用ノズルである
さらに、第3図dに示すように、封止樹脂7をボッティ
ングした耐熱性基板1を、熱風乾燥炉e中にいれ、16
o°c〜170℃の温度で封止樹脂7を1〜10時間で
硬化させる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような製造方法においては、耐熱性
基板1と封止樹脂7間の密着性が悪いので。
湿度の高い雰囲気中に放置しておくと、水分が耐熱性基
板1と封止樹脂7間の隙間より浸入し、半導体素子3の
パッド部が腐食断線してしまうという課題を有していた
本発明は上記課題に鑑み、耐熱性基板1と封止樹脂7間
の密着性を高め、耐湿性を向上させることを可能とする
半導体装置の製造方法を提供することを目的とするもの
である。
課題を解決するための手段 そして上記目的を達成するために一本発明の半導体装置
の製造方法は、封止樹脂の硬化工程を、大気圧以上の圧
力下で行うものである。
作用 本発明は、上記した製造方法によって、封止樹脂と基板
との密着性を高めることにより、容易に水分が半導体素
子に到達しないようにして、耐湿性を向上させるもので
ある。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
第1図は、本発明の第1の実施例における半導体装置の
製造方法の工程を示す断面図である。なお第1図におい
て第3図に示す従来の半導体装置の製造方法と対応する
ところには同じ番号が付けである。
まず、第1図aに示すように、接続端子6と。
封止樹脂の流れ止め用のダム2が形成された耐熱性基板
1上に、半導体素子3をダイスポンド樹脂4により固定
する。
次に、第1図すに示すように、半導体素子3の所定の接
続パッドと耐熱性基板1上の接続端子6とを金ワイヤ−
6で電気的に接続する。
それから、第1図Oに示すように、熱硬化型封止樹脂7
をボッティング法で耐熱性基板1上に滴下し、半導体素
子3を樹脂封止する。8はボッティング用ノズルである
さらに、第1図dに示すように、封止樹脂7をポツティ
ングした耐熱性基板1を圧力容器1o中に入れ、ガス1
3を注入し圧力容器1o中を大気圧以上の圧力にした後
、ヒーター140輻射熱により、封止樹脂7を硬化させ
る。
このように、本実施例では一加圧状態で封止樹脂7を硬
化させるので、耐熱性基板との密着性を向上させること
ができ、耐湿性を改善することができる。なお、12は
ガス13を大気圧以上の圧力で積めたボンベであり、1
1はガスボンベ12より圧力容器10へのガスの流れを
制御するためのバルブでるる。
以上のように本実施例によれば、ポツティング法により
滴下した封止樹脂7の硬化工程を、大気圧以上の圧力下
で行うことにより、封止樹脂7と耐熱性基板1との密着
性を高め、容易に水分が半導体素子3に到達しないよう
にして耐湿性を向上させている。
また−本実施例では、ガス13として、窒素ガスを用い
た。窒素ガスは、封止樹脂7に対する溶解度が小さいの
で、加圧状態にしても一封止樹脂T中に溶は込むガスの
量を少なくすることができる。このように、圧力容器1
0中に注入するガス13として、封止樹脂7に対する溶
解度の小さなものを用いることにより、硬化後の封止樹
脂T中に残留する気胞が小さくなるため、気胞間を浸透
する水分が少なくなり−なおいっそう耐湿性を向上させ
ることができる。
さらに、封止樹脂7と接する耐熱性基板1の表面を荒し
ておけば、封止樹脂7と耐熱性基板1とのアンカー効果
によってさらに密着性を向上させることができ、また、
表面を荒すことにより水分の浸入経路が長くなるので、
耐湿性をさらに向上させることができる。耐熱性基板1
0表面を荒す方法としては、半導体素子3を搭載する前
に耐熱性基板10表面を不活性ガス、例えば窒素ガスの
プラズマ中にさらす方法等がある。
次に、本発明の第2の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
第2図は1本発明の第2の実施例における半導体装置の
製造方法の封止樹脂の硬化工程に用いる製造装置の模式
図である。第1図に示す本発明の第1の実施例における
半導体装置の製造方法と対応するところには同じ番号が
付けである。
第2図において、10は圧力容器、12は圧力容器10
中を加圧状態にする手段としてのガスボンベである。1
6はガスボンベ12より圧力容器10へのガスの流れを
制御するためのパルプである。17は圧力容器1o中を
減圧状態にする手段としてのポンプで、16は圧力容器
1oとポンプ17間に挿入されたパルプである。14は
封止樹脂7を硬化させる手段としてのヒーターである。
以下、本発明の第2の実施例の工程について説明する。
まず1本発明の第1の実施例を示す第1図&〜@1図C
の工程、すなわち半導体素子3を耐熱性基板1上に搭載
し、金ワイヤ−6で電気的に接続した後、封止樹脂7を
ボッティング法で耐熱性基板1上に滴下するという工程
を経九〇〇B基板18を、第2図に示す製造装置中に載
置する。
次に、パルプ16を開け、ポンプ17により圧力容器1
o中を減圧状態にする。このように減圧状態にすること
により一封止樹脂7中にとけ込んでいたガスを脱泡ル取
り除くことができる。
それから、パルプ1Bを閉じた後、パルプ16を開は圧
力容器1o中をガスボンベ12により加圧状態にして、
ヒーター140輻射熱により封止樹脂7を硬化させる。
以上のように本実施例によれば、ポツティング法により
滴下した封止樹脂7の硬化工程を、−旦減圧状態にして
封止樹脂7中にとけ込んでいるガスを取り除いた後加圧
状態にしてから行うので、硬化後の封止樹脂中に残留す
る気胞を除去し、封止樹脂7を緻密化させることができ
るので、耐湿性を向上させることができる。
次に、本発明の第3の実施例に付いて説明する。
本発明の第3の実施例は、基板に耐熱性ではない比較的
安価表基板を用いたものである。第3図に示した従来の
半導体装置の製造方法においては、製造工程中にいくつ
かの熱処理工程があった。例えば、第3図aに示したダ
イスボンド工程、第3図すに示した金ワイヤ−6で電気
的接続を取る工程、第3図dに示した封止樹脂7を加熱
硬化させる工程などである。そのうち、ダイスボンド工
程は低温硬化型のダイスボンド樹脂を用いれば、硬化温
度を70℃くらいに下げることが可能であり、また、金
ワイヤ−6で電気的接続を取る工程も。
ワイヤーをアルミワイヤーにしてやれば、室温で接続す
ることができる。ところが、最後の封止樹脂7を加熱硬
化させる工程では、封止樹脂7の封止効果を充分に発揮
させるため、一般に’160〜170”Cの温度で1〜
10時間加熱処理を行う必要がある。そのため、基板と
して耐熱性のある基板、例えば耐熱性ガラスエポキシ基
板などを用いなければならなかった。それに対し本発明
の半導体装置の製造方法では、加圧状態の中で封止樹脂
7を硬化させるので硬化温度を下げることができる。例
えば、従来160℃であった硬化温度を100”C以下
とすることができる。そのため、耐熱性が低く、従来の
工法では使用することができなかった紙フエノール等の
安価な基板も用いることができる。また1紙フェノール
基板の場合、空気中で加熱処理すると、炭化してしまう
が1本発明の第1の実施例で述べたように不活性ガスを
用いて加圧すれば炭化することもない。さらに1本発明
の製造方法では、樹脂と基板の密着性がよ〈なり水分の
浸透が少なくなるため、ハロゲンイオンを含む難燃性の
基板も用いることができる。
以上のように本実施例によれば、封止樹脂の硬化工程を
大気圧以上の圧力中で行うことにより硬化温度を下げる
ことができ、さらに基板と封止樹脂の界面での水分の浸
透を少なくすることができるので、耐熱性ではない比較
的安価でしかも難燃性の紙フエノール基板等を用いるこ
とができる。
また、加圧するためのガスに不活性ガスを用いることに
より、基板表面が炭化することもない。
なお、上記第1.第2.第3の実施例では、封止樹脂7
を液状樹脂として説明したが、封止樹脂7はペレット状
の固形封止樹脂でもよい。この場合、封止樹脂の流れ止
め用のダム2を設けることなく封止形状を決定すること
ができるので、工程を簡略化することができる。
さらに、上記第1.第2.第3の実施例では。
半導体素子の実装方法としてワイヤーボンディングによ
る接続方式を用いた場合について説明したが、これは、
他の半導体素子の実装方法を用いてもよい。例えば、フ
リップチップ実装方法に本発明を適用することもできる
。この場合、加圧状態で、あるいは減圧後加圧して封止
樹脂を硬化させることにより、基板と半導体素子の間に
封止樹脂を緻密に充填することができるため、従来のフ
リップチップ実装方式の欠点であった封止樹脂の未充填
による耐湿性の劣化を改善することができる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、封止樹脂の
硬化工程を大気圧以上の圧力下で行うという工程をとっ
ているので、封止樹脂と基板との密着性を向上させるこ
とができ、水分の半導体素子への到達を阻止できるため
、耐湿性の優れた半導体装置を得ることができる。また
、その効果により、ハロゲンイオン等の不純物を含む難
燃性基板も用いることができる。
さらに、封止樹脂の硬化工程を大気圧以上の圧力下で行
うことにより、封止樹脂の硬化温度を下げることができ
るため、耐熱性ではない安価な基板を用いることができ
る。
また、封止樹脂の硬化工程を、−旦減圧状態にして封止
樹脂中にとけ込んでいるガスを取り除いた後、加圧状態
にしてから行うことにより、硬化後の封止樹脂中に残留
する気胞を除去することができ、それにより樹脂を緻密
化させて耐湿性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第11g1LN(1は本発明の第1の実施例における半
導体装置の製造方法の工程を示す断面図、第2図は本発
明の第2の実施例における半導体装置の製造方法の封止
樹脂の硬化工程に用いる製造装置の模式図、W!!13
図& Ndは従来の半導体装置の製造方法の工程を示す
断面図である。 1・・・・・・耐熱性基板、2・・・・・・ダム、3・
・・・・・半導体素子、4・・・・・・ダイスボンド樹
脂、6・−・・・・接続端子。 6・・・・・・金ワイヤ−,7・・・・・・封止樹脂−
8・・・・・・ノズル、9・・・・・・熱風乾燥炉−1
0・・・・・・圧力容器、11゜16.16・・・・・
・パルプ、12・・・・・・ボンベ、14・・・・・・
ヒーター 17・拳・・・・ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名第1
図 第 図 第 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体素子上の所定の接続パッドと配線基板上の
    所定の接続端子とを電気的に接続する工程と、少なくと
    も前記半導体素子と前記配線基板上の接続端子とを封止
    樹脂で被覆する工程と、大気圧以上の加圧状態中で前記
    封止樹脂を硬化させる工程とを含む半導体装置の製造方
    法。
  2. (2)半導体素子上の所定の接続パッドと配線基板上の
    所定の接続端子を電気的に接続する工程と、少なくとも
    前記半導体素子と前記配線基板上の接続端子とを封止樹
    脂で被覆する工程と、前記封止樹脂を載置した前記配線
    基板を大気圧以下の減圧状態中で保持する工程と、引き
    続き大気圧以上の加圧状態中で前記封止樹脂を硬化させ
    る工程とを含む半導体装置の製造方法。
  3. (3)圧力容器と、前記圧力容器を減圧状態にする手段
    と、前記圧力容器を加圧状態にする手段と、前記圧力容
    器中に載置され、半導体素子の封止樹脂を硬化させる手
    段とを備えた半導体装置の製造装置。
JP1015335A 1989-01-24 1989-01-24 半導体装置の製造方法およびその製造装置 Pending JPH02194633A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120360A (ja) * 1992-10-06 1994-04-28 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージ
JP2013157408A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Nitto Denko Corp 発光ダイオード装置およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06120360A (ja) * 1992-10-06 1994-04-28 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージ
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