JPH08335596A - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂封止部での異物の混入やボイドの生成を
抑制しつつ生産性に優れた半導体パッケージの製造方法
を提供する。 【構成】 複数の領域に区画され且つ各々の区画領域に
対応してチップ実装面と反対側の面に外部接続用端子４
を有するベース基板１を用いて、先ず、ベース基板１の
各々の区画領域に半導体チップ２を実装する。次に、ベ
ース基板１のチップ実装面２ａ側に樹脂封止用の簡易型
５を取り付ける。続いて、予め異物除去フィルタで濾過
した液状の樹脂１２を真空槽７内の真空雰囲気中で簡易
型５の内部に注入し且つ注入した樹脂１２を硬化させて
ベース基板１上の個々の半導体チップ２を一括して樹脂
封止する。最後は、ベース基板１から簡易型５を取り外
したのち、所定の区画ラインに沿って樹脂封止後のベー
ス基板２を切断することで半導体パッケージを個体化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型の半導体パ
ッケージの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フォトダイオードやフォトト
ランジスタ、さらにはＣＣＤやＬＥＤといった光デバイ
ス関連の半導体パッケージでは、透明樹脂を用いたパッ
ケージング形態が採用されている。その中でも、特に基
板上に実装された半導体チップを封止する際の樹脂封止
法としては、低粘度の液状樹脂を用いたポッティング法
や、金型を用いたトランスファ成形によるものが広く知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、いずれの樹脂封止法を採用しても、光デバイス
関連の半導体パッケージの製造にあたっては、半導体チ
ップを封止する樹脂封止部での異物の混入やボイドの生
成が半導体パッケージの歩留りを低下させる一因になっ
ていた。特に、トランスファ成形の場合は、金型に離型
剤をコーティングして樹脂封止するため、離型剤がパッ
ケージ表層部に入り込んでデバイス特性に悪影響を及ぼ
す虞れがあった。そのため、成形後にパッケージ表面を
研磨して離型剤を取り除く必要があり、一個ずつ樹脂封
止するポッティング方式と同様に生産性の面でも難点が
あった。

【０００４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、樹脂封止部での異物の混入や
ボイドの生成を抑制し、しかも生産性に優れた半導体パ
ッケージの製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、複数の領域に区画され且
つ各々の区画領域に対応してチップ実装面と反対側の面
に外部接続用端子を有するベース基板を用いた半導体パ
ッケージの製造方法であって、ベース基板の各々の区画
領域に半導体チップを実装する第１の工程と、ベース基
板のチップ実装面側に樹脂封止用の簡易型を取り付ける
第２の工程と、予め異物除去フィルタで濾過した液状の
樹脂を真空雰囲気中で簡易型の内部に注入するととも
に、その注入した樹脂を硬化させてベース基板に実装し
た個々の半導体チップを一括して樹脂封止する第３の工
程と、ベース基板から簡易型を取り外したのち、所定の
区画ラインに沿って樹脂封止後のベース基板を切断する
第４の工程とを有するものである。

【０００６】

【作用】本発明の半導体パッケージの製造方法において
は、ベース基板の各々の区画領域に半導体チップを実装
したのち、ベース基板のチップ実装面側に樹脂封止用の
簡易型を取り付けることで、チップ実装面側に樹脂注入
空間が確保される。また、その後の樹脂封止に際して
は、予め異物除去フィルタで濾過した液状の樹脂を使用
することで、樹脂封止部への異物の混入が回避される。
さらに、真空雰囲気中で樹脂を注入することで、真空脱
泡効果により樹脂中に含まれるガスが抜け、樹脂封止部
でのボイドの生成が抑えられる。樹脂封止後は、ベース
基板から簡易型を取り外した状態で、所定の区画ライン
に沿ってベース基板を切断することにより、複数個の半
導体パッケージが同時に得られる。

【０００７】

【実施例】本発明に係わる半導体パッケージの製造方法
は、例えばガラスエポキシ基板やセラミック基板等を複
数の領域に区画し、その各々の区画領域に対応してチッ
プ実装面と反対側の面に外部接続用端子を有するベース
基板を用いて半導体パッケージを製造するものであり、
以下にその手順を詳しく説明する。

【０００８】先ず、第１の工程では、図１に示すよう
に、平面視矩形のベース基板１を格子状に９つの領域に
区画し、そのチップ実装面１ａ側の各々の区画領域に対
して、図示せぬウエハから個片に分割された半導体チッ
プ２をダイボンド材により接合する。次に、チップボン
ディング済のベース基板１をワイヤボンディング装置に
供給し、そこで各々の区画領域に接合された半導体チッ
プ２と基板側の導体パターンとを金線等のワイヤ３にて
電気的に接続する。これにより、個々の半導体チップ２
は、ワイヤ３や基板側の導体パターン、さらにはベース
基板１に設けられたスルーホールを介して、チップ実装
面１ａと反対側に設けられたピン状の外部接続用端子４
と導通した状態となる。

【０００９】なお、ベース基板１への半導体チップ２の
実装形態としては、上述したワイヤボンディング方式の
他にも、例えば半導体チップ２の電極部分にバンプを形
成して、これをフェースダウンで基板側導体と接続する
フリップチップ方式を採用することもできる。また、ベ
ース基板１に設けられる外部接続用端子４の形態として
も、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）に適用されるはん
だボール等の球状端子を採用することもできる。

【００１０】次いで、第２の工程では、図２に示すよう
に、ベース基板１のチップ実装面１ａ側に樹脂封止用の
簡易型５を取り付ける。この簡易型５は、ベース基板１
の外形に倣った枠体であり、その成形に際しては、後述
するチップ封止材に対して離型効果が高いもの、例えば
チップ封止材がエポキシ樹脂やアクリル樹脂であればシ
リコン樹脂等を成形材料として用いる。さらに第２の工
程では、ベース基板１に簡易型５を取り付けたのち、透
明なプラスチック板６を簡易型５の上に被せ、両者を密
着させる。これにより、ベース基板１のチップ実装面１
ａ側に、簡易型５とプラスチック板６とによって樹脂注
入空間が確保される。

【００１１】続いて、第３の工程では、図３に示すよう
に、簡易型５付きのベース基板１を垂直に立てた状態で
真空槽７の中にセットし、排気系に設けられたバルブ８
を開いて真空ポンプ９の排気作用により真空槽７の内部
を真空雰囲気に保持する。この状態で、樹脂供給系のバ
ルブ１０を開いて樹脂供給部１１より液状の樹脂１２を
送り出す。これにより、樹脂注入部１１から送り出され
た樹脂１２は簡易型５の側壁部に設けられた樹脂注入孔
５ａを通して簡易型５の内部に注入される。このとき、
樹脂１２の注入とともに、簡易型５の内部ガスは樹脂注
入口５ａの反対側に設けられた抜き孔５ｂから排出され
る。

【００１２】ここで本実施例においては、樹脂封止に使
用する樹脂１２として低粘度の液状樹脂を採用し、実際
に使用する前に例えば図４に示す濾過装置２０を用い
て、異物除去フィルタ（メンブレンフィルタ等）２１に
より異物を取り除き、受け部材２２を通して樹脂ケース
２３に回収されたものを樹脂供給部１１より供給するよ
うにした。また、樹脂ケース２２にて回収された樹脂１
２は多量のガスを含んでいる虞れがあるため、一旦、樹
脂ケース２２を真空雰囲気中に放置して、真空脱泡効果
によりガス抜きを行うようにした。

【００１３】こうした樹脂の注入に際しては、真空槽７
の内部が真空ポンプ９の排気作用によって真空状態に保
持されているため、樹脂注入口５ａから吐出した樹脂１
２が真空力によって自然に吸い上げられる。そのため、
樹脂注入空間となる簡易型５の内部に適量の樹脂１２を
スムーズに充填させることができる。また、真空雰囲気
中で樹脂１２を注入することから、樹脂１２中に含まれ
るガスが真空脱泡効果によって樹脂表面から沸き出るた
め、樹脂封止部でのボイドの生成を効果的に抑制するこ
とができる。さらに、予め異物除去フィルタ２１で濾過
した液状の樹脂１２を使用しているため、封止樹脂部へ
の異物の混入も確実に回避することができる。

【００１４】さらに第３の工程では、真空槽７の中に設
置したヒータ１３の加熱作用によって、簡易型５の内部
に注入した樹脂１２を熱硬化させる。ヒータ１３による
加熱処理は、樹脂注入と同時進行で行ってもよいし、樹
脂注入後に別個に行ってもよい。ちなみに、チップ封止
材に紫外線硬化型樹脂を用いた場合は、プラスチック板
６に紫外線を照射することにより、注入樹脂を硬化させ
る。これにより、ベース基板１に実装された個々の半導
体チップ２は一括して樹脂封止されることになる。

【００１５】その後、第４の工程では、図５に示すよう
に、樹脂封止に使用した簡易型５をプラスチック板６と
ともにベース基板１から取り外したのち、図１に示す区
画ライン（破線）に沿って樹脂封止後のベース基板１を
切断する。これにより、図６に示すように、基板１上に
実装された半導体チップ２を樹脂１２にて封止してなる
樹脂封止型の半導体パッケージが個体化されるため、単
一のベース基板１から同時に複数個（図例では９個）の
半導体パッケージが得られる。

【００１６】なお、上記第３の工程での樹脂封止に際し
ては、真空槽７の中にベース基板１を水平にセットし、
簡易型５の上方から樹脂を供給することで、必ずしもプ
ラスチック板６を使用する必要はないが、プラスチック
板６を使用した方が真空雰囲気中における樹脂の自然な
吸い上がりによって充填がスムーズに行える他、パッケ
ージ表面も精度良く平滑に仕上がるため、より好適であ
る。また、プラスチック板６に代えてガラス基板を用い
ることも可能であるが、熱収縮に対する追従性を考慮す
るとプラスチック板６を採用した方が好ましい。

【００１７】さらに第４の工程においては、プラスチッ
ク板６を簡易型５と一緒に取り外すようにしたが、特に
デバイス特性に悪影響を与える虞れがなければ、プラス
チック板６付きで最終製品形態とすることも可能であ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
予め異物除去フィルタで濾過した液状の樹脂を、チップ
実装済のベース基板に取り付けた簡易型の内部に真空雰
囲気中で注入することにより、樹脂封止部での異物の混
入とボイドの生成を確実に抑制することができる。ま
た、樹脂封止後にベース基板から簡易型を取り外したの
ち、所定の区画ラインに沿ってベース基板を切断するこ
とで、単一のベース基板から複数個の半導体パッケージ
を同時に得ることができる。その結果、特に光デバイス
関連の半導体パッケージを製造するにあたっては、異物
の混入やボイドの生成に伴うデバイス特性への悪影響を
回避しつつ、生産性に優れた製造方法を提供できること
になる。さらに、本発明の実施にあたっては、簡易型を
成形加工によって安価に入手できることから、設備コス
トが安いうえに高い生産性が得られ、しかも樹脂封止部
での異物の混入やボイドを生成を抑えることで工程歩留
りも向上するため、半導体パッケージの製造コストを大
幅に低減することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるパッケージ製造方法の第１の工
程を説明する図である。

【図２】本発明に係わるパッケージ製造方法の第２の工
程を説明する図である。

【図３】本発明に係わるパッケージ製造方法の第３の工
程を説明する図である。

【図４】異物の除去に用いた濾過装置の構成図である。

【図５】本発明に係わるパッケージ製造方法の第４の工
程を説明する図（その１）である。

【図６】本発明に係わるパッケージ製造方法の第４の工
程を説明する図（その２）である。

【符号の説明】

１ ベース基板 ２ 半導体チップ ４ 外部接続用端子 ５ 簡易型 １２ 樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の領域に区画され且つ各々の区画領
   域に対応してチップ実装面と反対側の面に外部接続用端
   子を有するベース基板を用いた半導体パッケージの製造
   方法であって、 前記ベース基板の各々の区画領域に半導体チップを実装
   する第１の工程と、 前記ベース基板のチップ実装面側に樹脂封止用の簡易型
   を取り付ける第２の工程と、 予め異物除去フィルタで濾過した液状の樹脂を真空雰囲
   気中で前記簡易型の内部に注入するとともに、その注入
   した樹脂を硬化させて前記ベース基板に実装した個々の
   半導体チップを一括して樹脂封止する第３の工程と、 前記ベース基板から前記簡易型を取り外したのち、所定
   の区画ラインに沿って前記樹脂封止後のベース基板を切
   断する第４の工程とを有することを特徴とする半導体パ
   ッケージの製造方法。