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JPH06127518A - Resin encapsulation method for semiconductor device - Google Patents

Resin encapsulation method for semiconductor device

Info

Publication number
JPH06127518A
JPH06127518A JP4303264A JP30326492A JPH06127518A JP H06127518 A JPH06127518 A JP H06127518A JP 4303264 A JP4303264 A JP 4303264A JP 30326492 A JP30326492 A JP 30326492A JP H06127518 A JPH06127518 A JP H06127518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
semiconductor device
thin film
tab tape
curable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4303264A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Tezuka
明 手塚
Tadahiro Oishi
忠弘 大石
Takao Fujizu
隆夫 藤津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Tomoegawa Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Tomoegawa Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tomoegawa Paper Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4303264A priority Critical patent/JPH06127518A/en
Publication of JPH06127518A publication Critical patent/JPH06127518A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きなチップサイズの半導体装置にも適用で
きる、半導体装置の樹脂封止方法を提供することにあ
り、薄型半導体装置を作製することを目的とする。 【構成】 中央部に穿孔部を有するTABテープと、該
穿孔部に配設された半導体チップと、該TABテープに
固定して形成され、そして半導体チップと電気的に接合
されたインナーリードとよりなる半導体装置の封止方法
であって、半導体チップを搭載したTABテープ14の
少なくともインナーリードを設けた側に、半硬化状硬化
性樹脂または熱可塑性樹脂の薄膜から構成された封止シ
ート15を減圧雰囲気下で重ね合わせ、ヒートブロック
13上で弾性膜状物11の空気圧による膨脹を利用して
押圧することを特徴とする。
(57) [Abstract] [Purpose] It is an object of the present invention to provide a resin sealing method for a semiconductor device, which can be applied to a semiconductor device having a large chip size, and to manufacture a thin semiconductor device. A TAB tape having a perforated portion in a central portion, a semiconductor chip disposed in the perforated portion, and an inner lead fixedly formed on the TAB tape and electrically connected to the semiconductor chip are provided. A method for encapsulating a semiconductor device, comprising a TAB tape 14 having a semiconductor chip mounted thereon, and an encapsulating sheet 15 composed of a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin on at least the side where the inner leads are provided. It is characterized in that they are superposed in a reduced pressure atmosphere and pressed by utilizing the expansion of the elastic film-like material 11 on the heat block 13 due to the air pressure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の封止方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for sealing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置においては、リードフ
レームに載置された半導体チップをワイヤーボンディン
グによってインナーリード部と結合させ、全体を樹脂モ
ールド材でトランスファーモールドにより樹脂封止する
ことが行われている。図4はその状態を示すもので、樹
脂モールド材30で全体が封止されている。最近、薄型
で実装密度の高い半導体装置が要求されており、そのた
めに、TAB(tape automated bon
ding)方式によって、インナーリードの多ピン化に
対処することが行われている。すなわち、このタイプの
薄型半導体装置は、半導体チップを載置するための空間
を穿孔により形成したTABテープに、銅箔を接着、固
定し、フォトレジストの形成およびエッチング処理によ
り銅箔よりなる回路を形成し、回路部にソルダーレジス
トを設けて回路のインナーリードと半導体チップを電気
的に結合し、液状モールド材を用いて樹脂封止すること
によって形成されている。その際、エポキシ樹脂/硬化
剤系の液状モールド材を、ディスペンサーにて滴下した
後、加熱硬化することによって樹脂封止が行われてい
る。図7はTABテープを用いた従来の薄型半導体装置
の断面図であって、液状モールド材を用いて封止した状
態を示している。すなわち、TABテープ31に接着、
固定した銅箔によって形成されたリード33の上にソル
ダーレジスト34を設け、インナーリード部と半導体チ
ップ32とが電気的に接合されており、その上に液状モ
ールド材35を用いた樹脂封止部が形成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor device, a semiconductor chip mounted on a lead frame is bonded to an inner lead portion by wire bonding, and the whole is resin-sealed with a resin molding material by transfer molding. There is. FIG. 4 shows the state, and the whole is sealed with the resin molding material 30. Recently, there has been a demand for a semiconductor device that is thin and has a high packing density. Therefore, a TAB (tape automated bond)
Ding) method is used to deal with the increase in the number of pins of the inner lead. That is, in this type of thin semiconductor device, a copper foil is adhered and fixed to a TAB tape formed by punching a space for mounting a semiconductor chip, and a circuit made of the copper foil is formed by forming a photoresist and etching. It is formed by forming a solder resist on the circuit portion, electrically connecting the inner lead of the circuit and the semiconductor chip, and sealing the resin with a liquid molding material. At this time, the epoxy resin / curing agent type liquid molding material is dropped by a dispenser and then heat-cured to perform resin sealing. FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional thin semiconductor device using a TAB tape, showing a state of being sealed with a liquid molding material. That is, adhered to the TAB tape 31,
A solder resist 34 is provided on the lead 33 formed of a fixed copper foil, the inner lead portion and the semiconductor chip 32 are electrically joined, and a resin sealing portion using a liquid molding material 35 thereon. Are formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の樹脂
封止された半導体装置は、その厚みが大きく、薄膜化の
要求を充分満足するものではない。図7に示すTABテ
ープを用いた半導体装置の場合は、図6の場合に比し
て、厚みを小さくすることができるが、樹脂の定量性に
乏しく、膜厚が制御しにくいという問題や、ソルダーレ
ジストを設ける工程が必要であるという問題がある。最
近の樹脂封止型半導体は、ハイパワー化、大容量化等の
要求により、チップサイズが大きくなる傾向にある。し
かしながら、チップサイズの大型化に伴い、半導体装置
を樹脂封止するための従来の封止方法では、表面張力の
影響を受け、硬化後の形状において平面性が不十分であ
り、また、液状モールド材と半導体チップの熱膨脹係数
の差により、封止後の半導体装置に歪みを生じ、平面性
が失われるという問題もあった。そして、これらの点が
要因となって、その半導体装置を用いた実装工程におい
て、アウターリードボンディングの精度が悪くなるとい
う現象を引き起こしていた。
However, the conventional resin-encapsulated semiconductor device has a large thickness and does not sufficiently satisfy the demand for thinning. In the case of the semiconductor device using the TAB tape shown in FIG. 7, the thickness can be made smaller than in the case of FIG. 6, but there is a problem that the resin cannot be quantitatively determined and the film thickness is difficult to control. There is a problem that a step of providing a solder resist is required. Recent resin-encapsulated semiconductors tend to have a larger chip size due to demands for higher power, larger capacity, and the like. However, with the increase in chip size, conventional encapsulation methods for encapsulating semiconductor devices with resin are affected by surface tension and have insufficient flatness in the shape after curing. There is also a problem in that the semiconductor device after encapsulation is distorted due to the difference in thermal expansion coefficient between the material and the semiconductor chip, and the flatness is lost. Due to these factors, the accuracy of outer lead bonding deteriorates in the mounting process using the semiconductor device.

【0004】本発明は、従来の技術における上記のよう
な問題を解決することを目的とするものであって、その
目的は、従来の技術において困難であった大きなチップ
サイズの半導体装置にも適用可能な半導体装置の樹脂封
止方法を提供することにある。
The present invention is intended to solve the above problems in the prior art, and the object is also applied to a large chip size semiconductor device which was difficult in the prior art. A possible object is to provide a resin sealing method for a semiconductor device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、中央部に穿孔
部を有するTABテープと、該穿孔部に配設された半導
体チップと、該TABテープに固定して形成され、そし
て半導体チップと電気的に接合されたインナーリードと
よりなる半導体装置の封止方法において、半導体チップ
を搭載したTABテープの少なくともインナーリードを
設けた側に、半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の
薄膜から構成された封止シートを重ね合わせ、ヒートブ
ロック上で弾性膜状物の空気圧による膨脹を利用して減
圧雰囲気下で押圧することを特徴とする。本発明におい
て、封止のために使用する薄膜は、半硬化状硬化性樹脂
または熱可塑性樹脂より構成されるが、この薄膜は、金
属箔または非金属薄膜と積層されていてもよい。
According to the present invention, there is provided a TAB tape having a perforated portion at a central portion, a semiconductor chip disposed in the perforated portion, a semiconductor chip fixedly formed on the TAB tape, and a semiconductor chip. In a method for sealing a semiconductor device including an electrically connected inner lead, a TAB tape having a semiconductor chip is formed of a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin on at least the side where the inner lead is provided. It is characterized in that the encapsulating sheets thus obtained are overlapped with each other, and the elastic film-like material is pressed on the heat block under a reduced pressure atmosphere by utilizing the expansion by air pressure. In the present invention, the thin film used for sealing is composed of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin, but this thin film may be laminated with a metal foil or a non-metal thin film.

【0006】半硬化状硬化性樹脂としては、Bステージ
状に硬化された熱硬化性または紫外線硬化性の樹脂が使
用され、具体的には、熱硬化性または紫外線硬化性のエ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル系樹脂、ポリイ
ミド樹脂等が使用できる。これらの硬化性樹脂には、靱
性を付与する目的で、エラストマーを含有させることも
可能である。具体的には、NBR系、ポリアミド系、ア
クリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリオレ
フィン系のエラストマーを含有させることができる。熱
可塑性樹脂としては、具体的には、ポリイミド樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が使用できる。
As the semi-curable curable resin, a thermosetting or ultraviolet curable resin cured in a B stage is used, and specifically, a thermosetting or ultraviolet curable epoxy resin or phenol resin. , Acrylic resin, polyimide resin, etc. can be used. An elastomer may be contained in these curable resins for the purpose of imparting toughness. Specifically, NBR-based, polyamide-based, acrylic-based, polyurethane-based, polyester-based, and polyolefin-based elastomers can be contained. As the thermoplastic resin, specifically, a polyimide resin, a polyester resin, a polyurethane resin or the like can be used.

【0007】さらにまた、薄膜には、熱膨脹係数或いは
作業性等の制御のために、無機または有機フィラーを含
有させることもできる。無機フィラーとしては、シリ
カ、アルミナ、酸化亜鉛、窒化ケイ素等があげられ、有
機フィラーとしては、ナイロン、ポリイミド、シリコー
ン等があげられる。これらのフィラーの配合量は、樹脂
100重量部に対して、5〜95重量部、好ましくは2
0〜50重量部の範囲である。また、半導体装置に光が
照射されるのを防ぐ目的で、カーボン等の着色剤を混入
することもできる。
Furthermore, the thin film may contain an inorganic or organic filler to control the coefficient of thermal expansion or workability. Examples of the inorganic filler include silica, alumina, zinc oxide, silicon nitride and the like, and examples of the organic filler include nylon, polyimide, silicone and the like. The amount of these fillers to be blended is 5 to 95 parts by weight, preferably 2 to 100 parts by weight of the resin.
It is in the range of 0 to 50 parts by weight. Further, a colorant such as carbon may be mixed in for the purpose of preventing the semiconductor device from being irradiated with light.

【0008】本発明における半硬化状硬化性樹脂または
熱可塑性樹脂の薄膜から構成された封止シートは、適当
な溶剤を用いて上記成分の樹脂組成物を調製した後、剥
離性の担持基材その他の適当な基材に塗布し、乾燥する
ことによって得られるか、または溶融押出機にて薄膜の
単体フィルムとして得られるものであって、膜厚は10
〜500μmの範囲、好ましくは20〜100μmの範
囲のものが使用される。
The encapsulating sheet composed of a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin in the present invention is a carrier substrate which is peelable after the resin composition of the above components is prepared by using an appropriate solvent. It is obtained by coating on another suitable substrate and drying, or is obtained as a thin film single film by a melt extruder and has a film thickness of 10
The range from ˜500 μm, preferably the range from 20 to 100 μm is used.

【0009】半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の
薄膜に金属箔を積層する場合、金属箔としては、厚さ1
〜1000μm、好ましくは10〜260μmの、例え
ば、銅箔、アルミニウム箔、モリブデン合金箔等が使用
できる。これた金属箔は、半導体装置に対して、吸湿防
止、放熱性の向上効果をもたらし、またグラウンドプレ
ーンの機能を付与する。
When a metal foil is laminated on a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin, the thickness of the metal foil is 1
.About.1000 .mu.m, preferably 10 to 260 .mu.m, for example, copper foil, aluminum foil, molybdenum alloy foil or the like can be used. This metal foil provides the semiconductor device with the effects of preventing moisture absorption and improving heat dissipation, and imparts the function of a ground plane.

【0010】また、半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性
樹脂の薄膜に非金属薄膜を積層する場合、非金属薄膜と
しては、厚さ1〜1000μm、好ましくは10〜26
0μmの、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
プロピレン、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエー
テルケトン等のフィルムが使用される。これら非金属薄
膜は、吸湿防止の機能を付与する保護フィルムとして作
用する。他方、本発明における薄型半導体装置におい
て、TABテープとしては、従来使用されているもので
あれば、如何なるものでも使用することができ、例えば
耐熱性ポリイミド樹脂を基材とするものが好ましく使用
できる。
When a nonmetal thin film is laminated on a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin, the thickness of the nonmetal thin film is 1 to 1000 μm, preferably 10 to 26.
A film of 0 μm, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, fluororesin, polyimide, polyetherimide, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, or the like is used. These non-metal thin films act as a protective film that imparts a function of preventing moisture absorption. On the other hand, in the thin semiconductor device of the present invention, as the TAB tape, any tape can be used as long as it is conventionally used, and for example, a tape having a heat-resistant polyimide resin as a base material can be preferably used.

【0011】図1は、本発明の方法によって作成された
薄型半導体装置の一例の断面図である。図中、1は、中
央部に四角形穿孔部が形成されたTABテープ基材であ
って、その上には、銅箔を接着、固定し、エッチング処
理等によりパターン状に形成されたインナーリード3が
接着剤層5を介して設けられている。TABテープ基材
の空間内に半導体チップ2を載置し、インナーリード3
とバンプ4において電気的に接合されている。TABテ
ープ基材に固定されたインナーリードの上には、TAB
テープ基材とほぼ同じ大きさの半硬化状硬化性樹脂また
は熱可塑性樹脂の薄膜が貼り合わされて、封止樹脂6よ
りなる層が形成され、この封止樹脂によって半導体チッ
プとインナーリードとの接合部分が封止されている。図
2は、本発明の方法によって作成された薄型半導体装置
の他の一実施例の断面図である。この実施例において
は、金属箔が積層された半硬化状硬化性樹脂または熱可
塑性樹脂の薄膜を用いて樹脂封止された状態を示すもの
であって、封止樹脂6の表面が金属箔7によって覆われ
ている。また、図3は、本発明の方法によって作成され
た薄型半導体装置のさらに他の一実施例の断面図であ
る。この実施例においては、TABテープの両面が半硬
化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の薄膜から構成され
た封止シートによって樹脂封止された状態を示すもので
あって、TABテープの両面に封止樹脂6よりなる層が
形成されている。
FIG. 1 is a sectional view of an example of a thin semiconductor device manufactured by the method of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a TAB tape base material having a square perforated portion formed in the center thereof, on which a copper foil is adhered and fixed, and an inner lead 3 formed in a pattern by etching or the like. Are provided via the adhesive layer 5. The semiconductor chip 2 is placed in the space of the TAB tape base material, and the inner lead 3
And the bumps 4 are electrically connected to each other. On the inner lead fixed to the TAB tape base material, TAB
A thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin having substantially the same size as the tape base material is bonded to form a layer made of the sealing resin 6, and the sealing resin bonds the semiconductor chip to the inner lead. The part is sealed. FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of the thin semiconductor device manufactured by the method of the present invention. This embodiment shows a state in which a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin in which metal foils are laminated is used for resin encapsulation, and the surface of the sealing resin 6 is the metal foil 7. Is covered by. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view of still another embodiment of the thin semiconductor device manufactured by the method of the present invention. In this embodiment, both sides of the TAB tape are resin-sealed by a sealing sheet composed of a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin, and both sides of the TAB tape are sealed. A layer made of the stop resin 6 is formed.

【0012】本発明による薄型半導体装置の樹脂封止
は、次のようにして行うことができる。まず、上記のT
ABテープに半導体チップを載置するための穿孔部を形
成し、銅箔などの導電性膜を接着、固定し、フォトレジ
ストの形成およびエッチング処理により導体回路を形成
し、導体回路部にソルダーレジストを設けて導体回路の
インナーリードと半導体チップを電気的に結合する。次
いで、上記の半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の
薄膜を重ね合わせ、圧力500mmHg以下、好ましく
は50mmHg以下の減圧雰囲気下で、ヒートブロック
上で弾性膜状物の空気圧による膨脹を利用して押圧する
ことによって貼り合わせ、一体化させる。
The resin sealing of the thin semiconductor device according to the present invention can be performed as follows. First, the above T
A perforation for mounting a semiconductor chip is formed on the AB tape, a conductive film such as copper foil is adhered and fixed, a conductor circuit is formed by photoresist formation and etching, and a solder resist is formed on the conductor circuit. Is provided to electrically connect the inner lead of the conductor circuit and the semiconductor chip. Then, the above-mentioned thin films of the semi-curable curable resin or the thermoplastic resin are superposed on each other, and the elastic film-like material is expanded by air pressure on a heat block under a reduced pressure atmosphere of 500 mmHg or less, preferably 50 mmHg or less. By pressing, they are attached and integrated.

【0013】本発明を図面によって説明すると、図4
は、本発明を実施するための装置の一例である。10は
真空ボックスであって、この真空ボックス内には、ゴム
等により形成された弾性層状物11が設けられており、
真空ボックス内を上部室12aと下部室12bとに分割
している。上部室には、空気の導入または排気のための
通気口10aが取り付けられており、また、下部室にも
空気を排気するための通気口10bが取り付けられてい
る。下部室の内部には、ヒートブロック13が設けられ
ており、その上で半導体を搭載したTABテープ14と
基材上に封止用樹脂の薄膜を設けた封止シート15とが
弾性層状物によって押圧されるようになっている。ま
た、TABシートのための繰り出しリール16aおよび
巻き取りリール16bと封止シートのための繰出しリー
ル17aおよび巻き取りリール17bとは、真空ボック
スの外部に設けられている。なお、18aおよび18b
は案内ロールである。また、薄型半導体装置の両側に封
止樹脂層を設ける場合には、例えば、図5に示すような
装置を用いればよい。図5において、TABテープ14
のための繰出しリール16a、巻き取りリール16bの
それぞれ上下に、封止シート15のための繰出しリール
17a、巻き取りリール17bを設けてあり、これによ
りTABテープ14の両側に封止シート15が押圧され
る。なお、TABテープと封止シートを真空ボックス内
に搬入し、また真空ボックスから搬出する際に、真空ボ
ックスの気密が保持されるようにするための手段につい
ては図示していないが、公知の適宜の手段を採用すれば
よい。
Referring to the drawings, the present invention will be described with reference to FIG.
Is an example of an apparatus for implementing the present invention. Reference numeral 10 denotes a vacuum box, in which an elastic layered material 11 made of rubber or the like is provided.
The inside of the vacuum box is divided into an upper chamber 12a and a lower chamber 12b. A vent hole 10a for introducing or exhausting air is attached to the upper chamber, and a vent hole 10b for exhausting air is also attached to the lower chamber. A heat block 13 is provided inside the lower chamber, and a TAB tape 14 having a semiconductor mounted thereon and a sealing sheet 15 having a thin film of a sealing resin provided on a base material are formed by an elastic layered material. It is designed to be pressed. Further, the feeding reel 16a and the take-up reel 16b for the TAB sheet and the feeding reel 17a and the take-up reel 17b for the sealing sheet are provided outside the vacuum box. Note that 18a and 18b
Is a guide roll. When the sealing resin layers are provided on both sides of the thin semiconductor device, for example, a device as shown in FIG. 5 may be used. In FIG. 5, the TAB tape 14
The take-up reel 16a and the take-up reel 16b are provided above and below, respectively, and the take-up reel 17a and the take-up reel 17b for the sealing sheet 15 are provided, whereby the sealing sheet 15 is pressed to both sides of the TAB tape 14. To be done. Although a means for maintaining the airtightness of the vacuum box when the TAB tape and the sealing sheet are carried in and out of the vacuum box is not shown, it is well known in the art. The above means may be adopted.

【0014】この装置において、繰り出しリール16a
から繰り出された、半導体チップを搭載したTABテー
プ14と、繰り出しリール17aから繰り出された封止
シート15とは、案内ロール18aによって重ね合わさ
れ、真空ボックスの真空に排気された下部室のヒートブ
ロック13上に搬送される。次いで、上部室の通気口1
0aから空気を導入して上部室の圧力を高め、下部室と
の間で気圧に変化を持たせる。その結果、弾性層状物1
1が仮想線で示すように下部室の側に膨脹し、ヒートブ
ロック13上に搬送されたTABテープと封止シートの
封止樹脂の薄膜を押圧することになる。ヒートブロック
は適宜の手段によって所定の温度に保持されているた
め、熱圧着によって封止樹脂薄膜がTABテープ上に転
移し、一体化される。次いで、上部室の空気を排出して
弾性層状物を収縮させ、TABテープをヒートブロック
上から移動させる。その際、封止シートを構成していた
基材は剥離されて巻き取りリール17bに巻き取られ
る。この操作を反復しながら樹脂封止された半導体が形
成されたTABテープを真空ボックスから取り出し、巻
き取りリール16bに巻き取る。本発明によれば、TA
Bテープと封止シートが減圧雰囲気下で熱圧着されるの
で、泡等を巻き込むことがなくなる。
In this device, the pay-out reel 16a
The TAB tape 14 having the semiconductor chip mounted thereon and the sealing sheet 15 supplied from the supply reel 17a are superposed by the guide roll 18a, and the heat block 13 in the lower chamber is evacuated to the vacuum of the vacuum box. Transported on. Then the vent 1 of the upper chamber
The air is introduced from 0a to increase the pressure in the upper chamber and change the atmospheric pressure between the lower chamber and the lower chamber. As a result, the elastic layered product 1
1 expands to the side of the lower chamber as shown by the phantom line, and presses the TAB tape conveyed onto the heat block 13 and the thin film of the sealing resin of the sealing sheet. Since the heat block is kept at a predetermined temperature by an appropriate means, the sealing resin thin film is transferred onto the TAB tape by thermocompression and integrated. Next, the air in the upper chamber is discharged to shrink the elastic layered material, and the TAB tape is moved from above the heat block. At that time, the base material forming the sealing sheet is peeled off and wound around the winding reel 17b. While repeating this operation, the TAB tape on which the resin-sealed semiconductor is formed is taken out from the vacuum box and wound on the take-up reel 16b. According to the invention, TA
Since the B tape and the sealing sheet are thermocompression-bonded under a reduced pressure atmosphere, bubbles and the like are prevented from being involved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例1 厚さ75μmのポリイミドフィルム、膜厚20μmの接
着剤層、厚さ36μmの銅箔より形成された配線層から
なるTABテープを用い、厚さ250μmの半導体素子
をインナーリードボンディングして、組み立てた未封止
状態の半導体装置に、下記組成からなる熱硬化性薄膜を
貼り合わせ、薄膜半導体装置を組み立てた。厚さ38μ
mのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材
に、下記組成の熱硬化性樹脂塗料を塗布し、160℃で
10分間加熱乾燥して、膜厚20μmの半硬化状熱硬化
性樹脂層を形成し、封止シートを作製した。 ポリアミド樹脂(マクロメルト6238、アミド基当量220、 重量平均分子量40,000、ヘンケル白水社製)の 25%イソプロピルアルコール/トルエン混合溶液 400部 エポキシ樹脂(エピコート828、油化シェル社製) 50部 ノボラックフェノール樹脂(CKM2400、昭和高分子社製) の50%メチルエチルケトン溶液 50部 2−メチルイミダゾールの1%メチルエチルケトン溶液 30部
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 Using a TAB tape composed of a polyimide film having a thickness of 75 μm, an adhesive layer having a thickness of 20 μm, and a wiring layer formed of a copper foil having a thickness of 36 μm, a semiconductor element having a thickness of 250 μm was subjected to inner lead bonding, A thermosetting thin film having the following composition was attached to the assembled unsealed semiconductor device to assemble a thin film semiconductor device. Thickness 38μ
m of a polyethylene terephthalate film is coated with a thermosetting resin coating having the following composition and heated and dried at 160 ° C. for 10 minutes to form a semi-cured thermosetting resin layer having a film thickness of 20 μm and sealed. A stop sheet was prepared. 25% isopropyl alcohol / toluene mixed solution of polyamide resin (Macromelt 6238, amide group equivalent 220, weight average molecular weight 40,000, manufactured by Henkel Hakusui Co., Ltd.) 400 parts Epoxy resin (Epicoat 828, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) 50 parts Novolac 50% methyl ethyl ketone solution of phenol resin (CKM2400, Showa High Polymer Co., Ltd.) 50 parts 1% methyl ethyl ketone solution of 2-methylimidazole 30 parts

【0016】次に、この封止シートを構成する封止樹脂
の薄膜を4枚重ね合わせ、80℃、1kg/cm2 の条
件で加熱加圧して、80μmの半硬化状熱硬化性封止樹
脂薄膜を作製した。この半硬化状熱硬化性封止樹脂薄膜
を用いて、図4に示す装置によって樹脂封止を行った。
すなわち、上記半硬化状熱硬化性封止樹脂薄膜を上記の
薄膜半導体装置が形成されたTABテープと重ね合わ
せ、排気された真空ボックス内の下部室に導入し、15
0℃に加熱されたヒートブロック上に誘導した。排気さ
れた真空ボックス内の圧力は、<1mmHgであった。
次いで、上部室に空気を導入することによって弾性層状
物を膨脹させて、1kg/cm2 の圧力で押圧すること
によって貼り合わせを行い、図1に示す構造の総厚40
0μmの薄型半導体装置を作製した。
Next, four thin films of the sealing resin constituting this sealing sheet are superposed and heated and pressed under the conditions of 80 ° C. and 1 kg / cm 2 to give a semi-cured thermosetting sealing resin of 80 μm. A thin film was prepared. Using this semi-curable thermosetting encapsulating resin thin film, resin encapsulation was performed by the apparatus shown in FIG.
That is, the semi-curable thermosetting encapsulating resin thin film is superposed on the TAB tape on which the thin film semiconductor device is formed, and introduced into the lower chamber in the evacuated vacuum box.
Induction on a heat block heated to 0 ° C. The pressure in the evacuated vacuum box was <1 mmHg.
Next, the elastic layered material is expanded by introducing air into the upper chamber and bonded by pressing with a pressure of 1 kg / cm 2 , and the total thickness of the structure shown in FIG.
A thin semiconductor device of 0 μm was manufactured.

【0017】実施例2 実施例1に記載の半硬化状熱硬化性封止樹脂薄膜の片面
に、厚さ35〜40μmの電解銅箔を80℃、1kg/
cm2 の圧力で貼り合わせたものを用いた以外は、実施
例1と同様にして図2に示す構造を有し、総厚400μ
mの薄型半導体装置を作製した。
Example 2 An electrolytic copper foil having a thickness of 35 to 40 μm is applied to one surface of the semi-curable thermosetting encapsulating resin thin film described in Example 1 at 80 ° C. and 1 kg / kg.
2 has the same structure as in Example 1 except that the ones bonded together under a pressure of cm 2 are used, and the total thickness is 400 μm.
m thin semiconductor device was manufactured.

【0018】実施例3 熱可塑性ポリイミド樹脂(LARC、三井東圧化学社
製)よりなる塗布液を、厚さ38μmのポリエチレンテ
レフタレートフィルムからなる基材に塗布し、180℃
で10分間加熱乾燥して、膜厚20μmの熱可塑性性樹
脂層を形成し、さらに200℃で1時間加熱乾燥し、封
止シートを作製した。次に、この封止シートを4枚重ね
合わせ、300℃、4kg/cm2 の条件で加熱加圧し
て、80μmの熱可塑性封止樹脂薄膜を作製した。この
熱可塑性性封止樹脂薄膜を、実施例1と同様の未封止状
態の薄膜半導体装置に載置し、減圧条件下で(<1mm
Hg)、300℃、4kg/cm2 の圧力で貼り合わせ
て、図1に示す構造の総厚400μmの薄型半導体装置
を作製した。
Example 3 A coating liquid made of a thermoplastic polyimide resin (LARC, manufactured by Mitsui Toatsu Kagaku Co., Ltd.) was applied to a substrate made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 38 μm, and 180 ° C.
Was dried by heating for 10 minutes to form a thermoplastic resin layer having a film thickness of 20 μm, and further dried by heating at 200 ° C. for 1 hour to produce a sealing sheet. Next, four sheets of this encapsulating sheet were overlapped and heated and pressed under the conditions of 300 ° C. and 4 kg / cm 2 to produce a thermoplastic encapsulating resin thin film of 80 μm. This thermoplastic encapsulating resin thin film was placed on an unsealed thin film semiconductor device similar to that of Example 1, and was placed under reduced pressure (<1 mm
Hg), 300 ° C., and a pressure of 4 kg / cm 2 , and the thin semiconductor device having the structure shown in FIG. 1 and a total thickness of 400 μm was manufactured.

【0019】実施例4 紫外線−熱併用硬化型エポキシ系樹脂(アデカオプトマ
ーKS−800、旭電化工業社製)を用い、実施例1と
同様にして封止樹脂薄膜を作製した。この封止樹脂薄膜
を、実施例1と同様の未封止状態の薄膜半導体装置に載
置し、減圧条件下で(<1mmHg)、150℃、1k
g/cm2 の圧力で貼り合わせて、紫外線ランプ80W
/cm×2で1分間照射し、150℃で5分間加熱して
硬化し、図1に示す構造の総厚400μmの薄型半導体
装置を作製した。
Example 4 An encapsulating resin thin film was prepared in the same manner as in Example 1 using a UV-heat combined curing type epoxy resin (Adeka Optomer KS-800, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.). This encapsulating resin thin film was placed on an unencapsulated thin film semiconductor device similar to that of Example 1, and under reduced pressure conditions (<1 mmHg), 150 ° C., 1 k.
UV lamp 80W by laminating with pressure of g / cm 2.
/ Cm × 2 for 1 minute, and heated at 150 ° C. for 5 minutes to cure the thin film semiconductor device having a structure shown in FIG. 1 and a total thickness of 400 μm.

【0020】実施例5 実施例1に記載の半硬化状熱光化成封止樹脂薄膜を用
い、図5に示す装置によって薄型半導体装置の両側より
樹脂封止を行った。すなわち、薄型半導体装置が形成さ
れたTABテープの両面に上記半硬化状熱硬化性封止樹
脂薄膜を両側から重ね合わせ、図5に示す装置を用い、
実施例1と同様に貼り合わせ、図3に示す構造を有する
総厚480μmの薄型半導体装置を作製した。
Example 5 Using the semi-cured thermo-photochemical encapsulation resin thin film described in Example 1, resin encapsulation was performed from both sides of a thin semiconductor device by the apparatus shown in FIG. That is, the above-mentioned semi-curable thermosetting encapsulating resin thin films are superposed from both sides on both sides of a TAB tape on which a thin semiconductor device is formed, and the device shown in FIG.
Bonding was performed in the same manner as in Example 1 to fabricate a thin semiconductor device having a structure shown in FIG. 3 and a total thickness of 480 μm.

【0021】比較例1 リードフレームに、半導体装置をダイアタッチ材で取り
付け、ワイヤーボンディングした半導体装置をモールド
材で図6に示すようにトランスファーモールドして、半
導体装置を作製した。この場合、総厚を1mm以下に抑
えることは困難であった。また、ダムバーリングの打ち
抜き、位置合わせ等、生産工程が複雑になり、生産効率
が悪かった。
Comparative Example 1 A semiconductor device was manufactured by mounting a semiconductor device on a lead frame with a die attach material and wire-bonding the semiconductor device with a mold material as shown in FIG. In this case, it was difficult to keep the total thickness below 1 mm. Moreover, the production process is complicated, such as punching and aligning the dam burring, resulting in poor production efficiency.

【0022】比較例2 実施例1に記載した未封止状態の半導体装置において、
TABの配線面に保護用ソルダーレジスト層を10μm
に厚さに塗布したものを用い、インナーリード部及び半
導体阻止表面を液状モールド材でポッティング法により
封止して、図7に示す構造の薄型半導体装置を作製し
た。総厚は500μmであった。また、平面性は、上記
実施例1〜5の場合に比べて良好でなかった。
Comparative Example 2 In the unsealed semiconductor device described in Example 1,
10μm of protective solder resist layer on the wiring surface of TAB
Then, the inner lead portion and the semiconductor blocking surface were sealed by a potting method with a liquid molding material to prepare a thin semiconductor device having the structure shown in FIG. The total thickness was 500 μm. Further, the flatness was not good as compared with the cases of Examples 1 to 5 above.

【0023】上記実施例1〜5における本発明の方法に
よって製造した薄型半導体装置に対して、信頼性を評価
したところ、温度サイクル、プレッシャークッカー試
験、高温高湿バイアス試験のすべての試験において、比
較例1および2における方法によって製造した半導体装
置と同等の結果が得られた。一方、比較例1および2に
おける半導体装置は、実施例1〜5における半導体装置
と比べ、薄型化が困難であり、総厚は、実施例1〜5に
おける半導体装置よりも厚くなった。また、比較例2に
ける半導体装置は、実施例1〜5における本発明の方法
によって製造した半導体装置に比べ、平面性がよくなか
った。以上の結果から、本発明の方法によって製造した
薄型半導体装置は、非常に薄型であって優れた信頼性を
有することが確認された。
The thin semiconductor devices manufactured by the method of the present invention in Examples 1 to 5 were evaluated for reliability, and were compared in all the temperature cycle, pressure cooker test, high temperature and high humidity bias test. Results equivalent to those of the semiconductor device manufactured by the method in Examples 1 and 2 were obtained. On the other hand, the semiconductor devices of Comparative Examples 1 and 2 were difficult to be thinned as compared with the semiconductor devices of Examples 1 to 5, and the total thickness was larger than that of the semiconductor devices of Examples 1 to 5. In addition, the semiconductor device in Comparative Example 2 had poor planarity as compared with the semiconductor devices manufactured by the method of the present invention in Examples 1 to 5. From the above results, it was confirmed that the thin semiconductor device manufactured by the method of the present invention is extremely thin and has excellent reliability.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の封止方法は、上記のように減圧
雰囲気下において、弾性膜状物の空気圧による膨脹を利
用して半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の薄膜を
貼り合わせるから、熱圧着に際して泡等を巻き込むこと
がなく、平面性が良好で、非常に薄い厚さの高い信頼性
を有する薄型半導体装置を作製することが可能である。
As described above, according to the sealing method of the present invention, a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin is bonded by utilizing the expansion of an elastic film material by air pressure in a reduced pressure atmosphere as described above. It is possible to fabricate a thin semiconductor device which does not involve bubbles or the like during thermocompression bonding, has good flatness, and has an extremely thin thickness and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明によって樹脂封止された薄型半
導体装置の一例の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a thin semiconductor device resin-sealed according to the present invention.

【図2】図2は、本発明によって樹脂封止された薄型半
導体装置の他の一例の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of another example of a thin semiconductor device resin-sealed according to the present invention.

【図3】図3は、本発明によって樹脂封止された薄型半
導体装置のさらに他の一例の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of still another example of a thin semiconductor device resin-sealed according to the present invention.

【図4】図4は、本発明を実施するための装置の一例の
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of an apparatus for practicing the present invention.

【図5】図5は、本発明を実施するための装置の他の一
例の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of another example of a device for carrying out the present invention.

【図6】図6は、樹脂封止された従来の半導体装置の側
面図である。
FIG. 6 is a side view of a resin-sealed conventional semiconductor device.

【図7】図7は、樹脂封止された従来の薄型半導体装置
の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional resin-sealed thin semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…TABテープ基材、2…半導体チップ、3…インナ
ーリード、4…バンプ、5…接着剤層、6…封止樹脂、
7…金属箔,10…真空ボックス,10a,10b…通
気口、11…弾性層状物、12a…上部室、12b…下
部室、13…ヒートブロック、14…TABテープ、1
5…封止シート、16a…繰り出しリール、16b巻き
取りリール、17a…繰り出しリール、17b…巻き取
りリール、18a,18b…案内ロール。
1 ... TAB tape base material, 2 ... Semiconductor chip, 3 ... Inner lead, 4 ... Bump, 5 ... Adhesive layer, 6 ... Sealing resin,
7 ... Metal foil, 10 ... Vacuum box, 10a, 10b ... Vent, 11 ... Elastic layered material, 12a ... Upper chamber, 12b ... Lower chamber, 13 ... Heat block, 14 ... TAB tape, 1
5 ... Sealing sheet, 16a ... Delivery reel, 16b take-up reel, 17a ... Delivery reel, 17b ... Take-up reel, 18a, 18b ... Guide roll.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤津 隆夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takao Fujitsu 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Stock company Toshiba Tamagawa factory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中央部に穿孔部を有するTABテープ
と、該穿孔部に配設された半導体チップと、該TABテ
ープに固定して形成され、そして半導体チップと電気的
に接合されたインナーリードとよりなる半導体装置の封
止方法において、半導体チップを搭載したTABテープ
の少なくともインナーリードを設けた側に、半硬化状硬
化性樹脂または熱可塑性樹脂の薄膜から構成された封止
シートを重ね合わせ、ヒートブロック上で弾性膜状物の
空気圧による膨脹を利用して減圧雰囲気下で押圧するこ
とを特徴とする半導体装置の封止方法。
1. A TAB tape having a perforated portion in a central portion, a semiconductor chip disposed in the perforated portion, an inner lead fixedly formed on the TAB tape, and electrically joined to the semiconductor chip. In a method of encapsulating a semiconductor device, the TAB tape on which a semiconductor chip is mounted is overlaid with a encapsulating sheet composed of a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin, at least on a side where an inner lead is provided. A method for encapsulating a semiconductor device, comprising: pressing on a heat block in a reduced-pressure atmosphere by utilizing expansion of an elastic film material by air pressure.
【請求項2】 半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂
の薄膜が、金属箔と積層されてなることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置の封止方法。
2. The method for encapsulating a semiconductor device according to claim 1, wherein a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin is laminated with a metal foil.
【請求項3】 半硬化状硬化性樹脂または熱可塑性樹脂
の薄膜が、非金属薄膜と積層されてなることを特徴とす
る請求項1記載の半導体装置の封止方法。
3. The method for encapsulating a semiconductor device according to claim 1, wherein a thin film of a semi-curable curable resin or a thermoplastic resin is laminated with a non-metal thin film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017979A (en) * 2001-06-28 2003-01-17 Nagase Chemtex Corp Surface acoustic wave device and its manufacturing method
JP2009259924A (en) * 2008-04-15 2009-11-05 Shinko Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device

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Effective date: 20030708