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JPH06204272A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH06204272A
JPH06204272A JP5001040A JP104093A JPH06204272A JP H06204272 A JPH06204272 A JP H06204272A JP 5001040 A JP5001040 A JP 5001040A JP 104093 A JP104093 A JP 104093A JP H06204272 A JPH06204272 A JP H06204272A
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resin
sealing
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彰 斉藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子をフェイスダウンで回路基板に搭
載し、樹脂封止する際に半導体素子と回路基板との隙間
に気泡が残留せず、かつ封止樹脂のたれを防止できる半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 突起電極を有した半導体素子1を空気抜き貫
通孔5を備えた回路基板6にフリップチップ実装した
後、樹脂封止において、半導体素子1と回路基板6との
隙間に前記半導体素子1の二側面より封止樹脂4を充填
し、半導体素子と回路基板との隙間中に気泡が残留する
のを防ぐことに加え、回路基板6の空気抜き貫通孔5か
らの封止樹脂4のたれを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子をフェイス
ダウンで回路基板に搭載し、樹脂封止する工程に特徴を
有する半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より半導体装置は、半導体素子の周
辺に設けられたアルミ電極からAuまたはAlの極細線
で一本ずつ順次回路基板の外部端子に接続し、また機械
的保護のためにパッケージング(樹脂封止)されたもの
を利用するのが主流である。通常、半導体素子のパッケ
ージングには、エポキシ樹脂をモールド成形したものが
用いられている。しかし、メモリー、マイクロコンピュ
ータ等の半導体素子と連結するInput/Outpu
t(I/O)のある半導体素子では、機能数の増加とと
もに、チップサイズ、および電極端子数の増大に伴いパ
ッケージサイズも大きくなっている。しかしながら昨
今、小型化、軽量化、薄型化する電子機器においてはパ
ッケージサイズの増大は問題となっている。この問題を
解決する上で、従来より半導体素子の高密度実装性に優
れている方法の一手段として、半導体素子をフェイスダ
ウンにて搭載するフリップチップ実装工法がある。
【0003】従来の半導体装置の製造方法として、前記
フリップチップ工法の封止工程を、図を用いて説明す
る。図4,図5,図6および図7は、従来の半導体装置
の製造方法において、フリップチップ工法の封止工程を
示す工程図である。図4、図5,図6および図7におい
て、1は突起電極を有した半導体素子、2は回路基板、
3は封止樹脂供給用ノズル、4はエポキシ、シリコン系
等の封止樹脂である。
【0004】以下、図4,図5,図6および図7を参照
しながら従来の半導体装置の製造方法における封止方法
について説明する。
【0005】まず図4(a),(b)に示すように、突
起電極を有した半導体素子1を回路基板2にフリップチ
ップ実装し、はんだ材などにより回路基板2上の電極と
接続した後、一辺毎に前記半導体素子1の側面に封止樹
脂供給ノズル3をセットし、平行移動させながらエポキ
シ、シリコン系等の封止樹脂4を供給し、毛細管現象を
利用し、前記半導体素子1と前記回路基板2との隙間に
前記封止樹脂4を充填するものである。
【0006】次に図5(a),(b)に示すように、対
向側面において、前記封止方法により前記半導体素子1
と前記回路基板2との隙間に前記封止樹脂4を充填す
る。
【0007】次に図6(a),(b)に示すように、後
部側面に前記封止方法により前記半導体素子1と前記回
路基板2との隙間に前記封止樹脂4を充填する。
【0008】最後に図7(a),(b)に示すように、
未封止部分である前部面に前記封止方法により、前記半
導体素子1と前記回路基板2との隙間に前記封止樹脂4
を充填し、樹脂硬化させて半導体装置が完成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の半導体装置の製造方法では、一辺方向からエポキシ、
シリコン系等の封止樹脂4を供給し、前記封止樹脂4を
毛細管現象を利用することにより供給するため、突起電
極を有した半導体素子1と回路基板2との隙間に前記封
止樹脂4を充填される過程において、気泡がその隙間に
残る場合がある。前記気泡は、半導体装置の信頼性試験
において、半導体素子間でのリーク電流不良や、前記半
導体素子1の電極部の腐食によるコンタクト不良を生
じ、半導体装置の信頼性を著しく低下させる原因となっ
ていた。このため、回路基板に空気抜き貫通孔を設けた
回路基板を用い、封止樹脂を充填することにより、隙間
中の気泡を除去する手段が考えられるが、この場合、回
路基板下面から空気抜き貫通孔を通じて封止樹脂がたれ
ることがあり、この処理に多大の工数を要していた。
【0010】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、樹脂封止工程時に発生する気泡の防止と封止樹脂の
たれ防止、および封止作業の容易化が可能となる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る半導体装置の製造方法は、以下のよう
な構成を有している。すなわち、半導体素子をフェイス
ダウンさせて少なくとも1個以上の貫通孔を有した回路
基板に搭載する工程と、前記搭載した半導体素子の平面
方向において左右両側面端部から封止樹脂供給ノズルを
前記半導体素子に対して平行移動させながら封止樹脂を
供給し、前記半導体素子と前記少なくとも1個以上の貫
通孔を有した回路基板との隙間および半導体素子の周辺
部に前記封止樹脂を充填被覆する工程と、前記搭載した
半導体素子の平面方向において前後両側両端部から封止
樹脂供給ノズルを前記半導体素子に対して平行移動させ
ながら封止樹脂を供給し、前記半導体素子と前記1個以
上の貫通孔を有した回路基板との隙間および半導体素子
の周辺部に前記封止樹脂を充填被覆する工程とよりなる
ことを特徴とする。
【0012】
【作用】前記構成により、封止工程において半導体素子
と回路基板との隙間を封止樹脂で充填する際、前記回路
基板が適切な穴径を有した少なくとも1個以上の貫通孔
を備えているため、気泡は前記貫通孔から逃げ、前記隙
間に気泡残りを防止し、しかも封止樹脂のたれを防止し
て封止作業を容易にすることが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0014】図1,図2および図3は、本発明の一実施
例における半導体装置の製造方法を示す工程図であり、
図1の(a)は断面図、(b)は底面図である。図2の
(a)は断面図、(b)は平面図である。図3の(a)
は断面図、(b)は平面図である。図1,図2および図
3において、1は突起電極を有した半導体素子、3は封
止樹脂供給ノズル、4はエポキシ系の封止樹脂、5は空
気抜き貫通孔、6は回路基板、7は気泡である。
【0015】まず図1(a),(b)に示すように、空
気抜き貫通孔5を底面に有した回路基板6に突起電極を
有した半導体素子1を高精度位置決め装置により、フェ
イスダウンにて実装し、回路基板6と前記半導体素子1
とをはんだ材などの導電性接着剤により接続する。
【0016】次に図2(a),(b)に示すように、前
記回路基板6と前記半導体素子1を接続した製品の機械
的性質、信頼性向上を図るために樹脂封止を行なう。そ
の方法としては、前記回路基板6を加熱テーブル上に置
き、前記回路基板6の下面より加熱し、かつ加熱テーブ
ル上の前記回路基板6を真空吸着で固定する。次に、前
記半導体素子1の左右両側面に封止樹脂供給ノズル3を
各々一辺毎にセットする。そして、封止樹脂供給ノズル
3を平行移動させながらエポキシ系の封止樹脂4を供給
し、前記半導体素子1と前記回路基板6の隙間(50μ
mから100μmの範囲)に前記封止樹脂4を充填す
る。
【0017】次に図3(a),(b)に示すように、未
封止部分である前後両側面に封止樹脂供給ノズル3を各
々一辺毎にセットし、前記封止樹脂供給ノズル3を平行
移動させながら前記封止樹脂4を供給することにより、
前記半導体素子1と前記回路基板6との隙間に前記封止
樹脂4を充填し、かつ前記半導体素子1の周囲に前記封
止樹脂4を充填し、前記充填した封止樹脂4を硬化させ
て封止が完了する。
【0018】なお前記充填0する場合の封止樹脂4とし
ては、前記エポキシ系の樹脂として液状エポキシ樹脂以
外にも、シリコン系の樹脂でも封止樹脂として使用でき
る。また前記充填する場合の封止樹脂の溶融粘度は、エ
ポキシ系の樹脂である場合、25[℃]で80〜300
[cP]であり、半導体素子1と前記回路基板2の隙間
に容易に充填することができる。
【0019】以下に実施例に示す製造方法により、数種
類の径を有した空気抜き貫通孔5を2個、4個、5個、
10個設けた回路基板6に突起電極を有した半導体素子
1をフリップチップ実装して接続した後、エポキシ系の
封止樹脂4を半導体素子と回路基板との隙間に充填し、
樹脂封止を行なった場合の半導体素子1と回路基板6と
の隙間にできた気泡と、前記封止樹脂4の前記回路基板
6からのたれを測定した結果を(表1),(表2),
(表3)および(表4)に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】以上のように、本実施例に係る半導体装置
の製造方法において、回路基板6の構造条件としては、
前記回路基板6に設けられた空気抜き貫通孔5の数を4
個または5個とし、そしてその穴径はφ50μmからφ
300μmの範囲が適していることがわかる。また空気
抜き貫通孔5の配置位置は、前記回路基板2の配線パタ
ーン、突起電極を有した半導体素子1のサイズ等に依存
して変わるため限定しない。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明は、半導体素子のフ
リップチップ実装の封止工程において、適切な穴径を有
した空気抜き貫通孔を少なくとも1個以上設けた回路基
板を用いることにより、半導体素子と回路基板との隙間
に残る気泡を効率よく除去することができる半導体装置
の製造方法を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法を示す工程図
【図2】本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法を示す工程図
【図3】本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法を示す工程図
【図4】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【図5】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【図6】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【図7】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
1 半導体素子 2 回路基板 3 封止樹脂供給ノズル 4 封止樹脂 5 空気抜き貫通孔 6 回路基板 7 気泡

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子をフェイスダウンさせて少なく
    とも1個以上の貫通孔を有した回路基板に搭載する工程
    と、前記搭載した半導体素子の平面方向において左右両
    側面端部から封止樹脂供給ノズルを前記半導体素子に対
    して平行移動させながら封止樹脂を供給し、前記半導体
    素子と前記少なくとも1個以上の貫通孔を有した回路基
    板との隙間および半導体素子の周辺部に前記封止樹脂を
    充填被覆する工程と、前記搭載した半導体素子の平面方
    向において前後両側両端部から封止樹脂供給ノズルを前
    記半導体素子に対して平行移動させながら封止樹脂を供
    給し、前記半導体素子と前記少なくとも1個以上の貫通
    孔を有した回路基板との隙間および半導体素子の周辺部
    に前記封止樹脂を充填被覆する工程とよりなることを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
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