JP3569224B2

JP3569224B2 - Resin sealing method and resin sealing device

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Publication number: JP3569224B2
Application number: JP2000375517A
Authority: JP
Inventors: 文夫宮島
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2020-12-11
Also published as: JP2002176067A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体チップをフリップチップ接続した半導体装置のようなアンダーフィル部を有する半導体装置の製造に利用する樹脂封止方法及び樹脂封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フリップチップ接続によって基板に半導体チップを搭載する半導体装置では、基板に半導体チップをフリップチップ接続した後、半導体チップと基板との隙間部分にアンダーフィル材をポッティング等により充填して、半導体チップと基板との接続部を封止する。しかしながら、アンダーフィル部は狭間隔であることと、アンダーフィル部内にはバンプが多数配置されていることから、アンダーフィル部に的確にアンダーフィル材を充填することが難しいという問題があった。
【０００３】
そこで、アンダーフィル部に確実にアンダーフィル材を充填する方法として、本出願人は先にトランスファモールド装置を利用してアンダーフィルする方法について提案した（特開平１１−２７４１９７号公報）。このトランスファモールド装置を利用してアンダーフィルする方法では、トランスファモールド装置の金型面をリリースフィルムによって被覆し、リリースフィルムを介して被加工品をクランプすると共に、ポット内で溶融した樹脂をプランジャで押し出してアンダーフィル部にアンダーフィル材を充填する。
【０００４】
トランスファモールド装置を利用してアンダーフィルする方法によれば、プランジャによってアンダーフィル部に樹脂圧を加えてアンダーフィル材を充填することにより、狭間隔でバンプが多数個配置されているアンダーフィル部に確実にアンダーフィル材を充填することができ、リリースフィルムを介して被加工品をクランプすることにより、被加工品の不要な個所にアンダーフィル材を付着させることなくアンダーフィルすることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体チップをアンダーフィルして形成した半導体装置では、半導体チップの側面と上面が露出しているため、製造工程あるいは実装工程中に半導体チップの縁部付近にチッピング等の損傷が発生するという問題がある。また、半導体チップと基板との熱膨張係数の相違による熱応力が半導体チップに繰り返して作用することにより、半導体チップのエッジ部に形成された傷から割れが入って、場合によっては半導体チップの破壊を招くことがある。
【０００６】
このため、高分子材料を使用して半導体チップの傷を埋めて応力集中を回避したり、作業工程中で半導体チップに傷をつけないようにしたりしている。
本発明はこのようにフリップチップ接続による搭載方法の場合に、半導体チップの外面が露出することによる問題を解消すべくなされたものであり、その目的とするところは、フリップチップ接続によって搭載した半導体チップのアンダーフィル部に確実にアンダーフィル材を充填できるとともに、半導体チップの外面についても樹脂材によって被覆することにより半導体チップの保護が確実にでき、信頼性の高い半導体装置を提供することができる樹脂封止方法及び樹脂封止装置を提供するにある。
【０００７】
【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次の構成を備える。
すなわち、基板の一方の面に半導体チップ又は半導体装置を搭載した被成形品を、前記一方の面をリリースフィルムにより被覆して樹脂封止金型によりクランプし、ポットから樹脂を圧送して前記半導体チップ又は半導体装置の外面全体を樹脂封止する樹脂封止方法であって、リリースフィルムを介して樹脂封止領域をエアシールすると共に、前記半導体チップ又は半導体装置とキャビティの底面とを離間して被成形品をクランプし、前記樹脂封止金型の前記被成形品の基板をクランプするクランプ面に設けたエアベント部を介してリリースフィルムをエア吸引して前記リリースフィルムを前記基板及び、前記半導体チップ又は半導体装置の外面に密着させ、エア吸引しながらポットから樹脂を圧送して、前記半導体チップ又は半導体装置と基板との接合部と、隣接する半導体チップ又は半導体装置の中間部分に樹脂を充填し、前記エアベント部が樹脂によって塞がれた後、樹脂の注入圧力により前記リリースフィルムをキャビティ内に押し上げながらキャビティに樹脂を充填することにより前記半導体チップ又は半導体装置の外面全体を樹脂封止することを特徴とする。
【０００８】
また、基板の一方の面に半導体チップ又は半導体装置を搭載した被成形品を、前記一方の面をリリースフィルムにより被覆して樹脂封止金型によりクランプし、ポットから樹脂を圧送して前記半導体チップ又は半導体装置の外面全体を樹脂封止する樹脂封止方法であって、リリースフィルムを介して樹脂封止領域をエアシールしてクランプすると共に、前記樹脂封止金型の前記被成形品の基板をクランプするクランプ面に設けたエアベント部を介してリリースフィルムをエア吸引して前記リリースフィルムを前記基板及び、前記半導体チップ又は半導体装置の外面に密着させ、前記樹脂封止金型に型開閉方向に可動に支持されると共に付勢手段により被成型品をクランプする方向に常時付勢して設けられたキャビティブロックにより前記被成形品の前記半導体チップ又は半導体装置の上面を押接すると共に、エア吸引しながら、ポットから樹脂を圧送して、前記半導体チップ又は半導体装置と基板との接合部と、隣接する半導体チップ又は半導体装置の中間部分に樹脂を充填し、前記エアベント部が樹脂によって塞がれた後、前記付勢手段による付勢力に抗して樹脂の注入圧力により前記キャビティブロックを押し上げ、キャビティに樹脂を充填することにより前記半導体チップ又は半導体装置の外面全体を覆って樹脂封止することを特徴とする。
【０００９】
また、前記被成形品が基板上にマトリクス状に複数の半導体チップ又は半導体装置が搭載されたものであり、前記リリースフィルムをエア吸引する際に、前記リリースフィルムを基板及び、半導体チップ又は半導体装置の外面に密着させる向きに圧力を加える圧縮エアを前記キャビティに送入し、基板の一方の面側を前記半導体チップ又は半導体装置の外面全体を含めて一括して樹脂封止することを特徴とする。
【００１０】
また、基板の一方の面に半導体チップ又は半導体装置を搭載した被成形品を、前記一方の面をリリースフィルムにより被覆して樹脂封止金型によりクランプし、ポットから樹脂を圧送して樹脂封止する樹脂封止装置であって、前記被成型品の一方の面を被覆するリリースフィルムを供給するリリースフィルムの供給機構を設け、前記樹脂封止金型に、前記被成形品を前記リリースフィルムを介してクランプした際に前記半導体チップ又は半導体装置の外面と離間するキャビティ底面を備えたキャビティブロックを設けると共に、前記被成型品の基板をクランプするクランプ面に、金型内部に形成される内部流路に連通するエアベント部を設け、前記内部流路に連通して、前記リリースフィルムと基板との間から前記エアベントを介してエアを吸引するエア吸引機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、基板の一方の面に半導体チップ又は半導体装置を搭載した被成形品を、前記一方の面をリリースフィルムにより被覆して樹脂封止金型によりクランプし、ポットから樹脂を圧送して前記半導体チップ又は半導体装置を樹脂封止する樹脂封止装置であって、前記被成型品の一方の面を被覆するリリースフィルムを供給するリリースフィルムの供給機構を設け、前記樹脂封止金型に、型開閉方向に可動に支持されると共に付勢手段により被成型品をクランプする方向に常時付勢して設けられ、クランプ時に前記被成形品の前記半導体チップ又は半導体装置の上面をキャビティ底面が押接し、樹脂の注入圧力により前記付勢手段による付勢力に抗して前記半導体チップ又は半導体装置の上面からキャビティ底面が離間する位置にまで押し上げられるキャビティブロックを設けると共に、前記被成型品の基板をクランプするクランプ面に、金型内部に形成される内部流路に連通するエアベント部を設け、前記内部流路に連通して、前記リリースフィルムと基板との間から前記エアベントを介してエアを吸引するエア吸引機構を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記樹脂封止金型に、前記リリースフィルムをエア吸引する際に、前記リリースフィルムを基板及び、半導体チップ又は半導体装置の外面に密着させる向きに圧力を加える圧縮エア機構を設けたことを特徴とする。
また、前記樹脂封止金型に、ポットから樹脂を圧送して前記半導体チップ又は半導体装置と基板との接合部に樹脂を充填する際に、樹脂の注入方向と平行となる半導体チップ又は半導体装置の側面を閉止し、前記接合部に樹脂が充填された後、閉止位置から樹脂封止部の外形位置まで移動するフィレットフォークを設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記樹脂封止金型のクランプ面に、前記リリースフィルムを介して前記被成形品をクランプした際に、樹脂封止領域を密封するためのクランプ突起を設けたことを特徴とする。
また、前記キャビティブロックのキャビティ底面に、前記リリースフィルムのたるみを吸収するたるみ吸収部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面とともに詳細に説明する。図１及び２は、本発明に係る樹脂封止装置の全体構成を示す側面図及び正面図である。図１、２で、Ａ部はプレス部であり、上型２０を支持する固定プラテン１０と下型２２を支持する可動プラテン１２、可動プラテン１２を昇降駆動して型締めする型締機構、ポットからキャビティへ樹脂を充填するトランスファ機構等を備える。
【００１５】
Ｂ部は上型２０のパーティング面を被覆するリリースフィルム３０の供給機構である。リリースフィルムの供給機構Ｂは、プレス部Ａの前後に各々配置されたリリースフィルムの供給ローラ３２とリリースフィルムの巻取りローラ３４を備え、供給ローラ３２からリリースフィルム３０を繰り出し、巻取りローラ３４によってリリースフィルム３０を巻き取るようにして順次リリースフィルム３０を供給できるように構成している。実施形態の樹脂封止装置は、リリースフィルム３０の幅寸法を上型２０のパーティング面が略全幅で被覆されるように設定している。
【００１６】
リリースフィルム３０は金型のパーティング面を被覆することによってパーティング面に封止用の樹脂が付着しないようにするためのものであり、金型の加熱温度に耐えられる耐熱性と、樹脂及び金型と剥離しやすい性質を有し、伸縮性及び柔軟性を有するフィルム材が好適に使用される。このような特性を有するフィルム材としては、たとえば、ＦＥＰフィルム、ＰＥＴフィルム、フッ素含浸ガラスクロス、ポリ塩化ビニリデン、ＥＴＦＥフィルム、ＰＴＦＥ、ポリプロピレン等がある。
【００１７】
図１、２で、Ｃ部はクリーナー、Ｄ部はインローダ部、Ｅ部はアンローダ部、Ｆ部は製品の収納部である。
クリーナーＣは、成形品を金型外へ搬出した後、プレス部Ａ内に進入し金型面に付着して残留しているバリ等をクリーニングする。上型２０の金型面はリリースフィルム３０によって被覆されているから本実施形態の樹脂封止装置では、クリーナーＣは下型２２のみをクリーニングする。
インローダ部Ｄは、被成形品と樹脂タブレットを金型の被成形品の配置とポットの配置に合致する配置で支持し、プレス部Ａに進入して金型とポットに各々被成形品と樹脂タブレットを供給する。
【００１８】
アンローダ部Ｅは、金型によって被成形品をクランプし、ポット内で溶融した樹脂をプランジャで押し出して所定の樹脂封止を行った後、型開きし、プレス部Ａに進入して成型品をプレス部Ａの外部に取り出し、ディゲートする。ディゲート後の成形品は収納部Ｆまで移送され、収納部Ｆに順次収納される。
本実施形態の樹脂封止装置は、上述したように、リリースフィルム３０を介して被成形品をクランプし、トランスファモールド方法によって所定の樹脂封止を行うことができるように構成したものである。本実施形態の樹脂封止装置において特徴とする構成は、半導体チップと基板との接合部をアンダーフィルし、かつ半導体チップの外表面を樹脂封止可能とした樹脂封止金型の構成にある。以下では、この樹脂封止金型の構成とこの樹脂封止金型を用いた樹脂封止方法について説明する。
【００１９】
図３〜６は樹脂封止装置の第１の実施形態について樹脂封止金型の構成と、樹脂封止金型を用いて被成形品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
まず、図３により、樹脂封止金型の構成を示す。なお、本実施形態で樹脂封止の対象としている被成形品５０は、基板５２に半導体チップ５４をフリップチップ接続によって搭載したもので、半導体チップ５４はマトリクス状に基板５２に配列されている。図７に被成形品５０の平面図を示す。
本実施形態の樹脂封止装置はマルチプランジャー型の樹脂封止装置であり、下型２２にはプランジャを内挿して配置した複数のポット４０が一列状に所定間隔をあけて配置されている。ポット４０を挟む両側には被成形品５０をセットするセット凹部４２が設けられ、ポット４０の両側のセット凹部４２に各々被成形品５０をセットして樹脂封止するように形成されている。
【００２０】
セット凹部４２は被成形品５０の基板５２よりも若干広幅に形成し、被成形品５０を下型２２にセットする際に、被成形品５０の基板５２の内側縁をセット凹部４２の内側縁に当接させることにより、被成形品５０の基板５２の外側縁とセット凹部４２の外側縁との間に空隙２５が形成されるようにする。この空隙２５は、金型内の残留エアを排出する流路として作用する部位であり、下型２２にはこの空隙２５に連通する内部流路２４を設ける。内部流路２４は金型外のエア吸引機構に連通し、エア吸引可能となっている。
【００２１】
上型２０は、ポット４０に対応して設置されるセンターブロック２６と、被成形品５０の配置位置に対応して設置されるキャビティブロック２８と、被成形品５０の外側縁側を支持するサイドブロック２９を有する。
センターブロック２６にはポット４０に対向して金型カル部を形成するとともに、被成形品５０に樹脂を送入するためのゲート部２６ａを形成する。ゲート部２６ａは半導体チップ５４のアンダーフィル部に樹脂を充填しやすくするため、半導体チップ５４のポット４０に面する辺の中央部に設けるか、ポット４０に面する一辺の全長にわたって設けるようにする。
【００２２】
サイドブロック２９はクランプ時に被成形品５０の側縁部を押圧するが、キャビティ側から残留エアを排出するためのエアベント部２９ａを被成形品５０の基板５２をクランプするクランプ面に部分的に形成する。エアベント部２９ａはサイドブロック２９のクランプ面をわずかに研削して樹脂を漏出させずにエアを排出できるように形成したものである。下型２２に設けた空隙２５はこのエアベント部２９ａに連通し、エアベント部２９ａを介して被成形品５０側から残留エアを排出可能とする。
２９ｂはリリースフィルム３０を介して上型２０と下型２２とで被成形品５０をクランプした際に、樹脂封止領域を密封するためのクランプ突起である。
【００２３】
本実施形態でキャビティブロック２８は被成形品５０を上型２０と下型２２とでクランプした際に、基板５２に搭載された半導体チップ５４の上面とキャビティブロック２８のキャビティ底面とが離間するように配置すると共に、キャビティブロック２８とセンターブロック２６との側面部分、及びキャビティブロック２８とサイドブロック２９との側面部分にエア流路２８ａを設け、上型２０の内部流路２０ａとエア流路２８ａとを連通させている。内部流路２０ａは金型外の圧縮エア機構に連通し、キャビティ内に圧縮エアを送入することが可能となっている。
【００２４】
本実施形態の樹脂封止装置を使用して被成形品５０を樹脂封止する操作は以下のように行われる。
まず、上型２０と下型２２とを型開きした状態で、下型２２のセット凹部４２に被成形品５０をセットする一方、上型２０のパーティング面に新しくリリースフィルム３０を送り出して、上型２０のパーティング面をリリースフィルムによって被覆する。この場合、リリースフィルム３０はエア吸着等によって上型２０のパーティング面を被覆する必要はなく、上型２０のパーティング面の全面を覆うように供給ローラ３２と巻取りローラ３４とで張るように支持すればよい。
【００２５】
次に、下型２２を上昇させて上型２０と下型２２とで被成形品５０をクランプする。リリースフィルム３０を介して被成形品５０をクランプすることにより、図３に示すように、被成形品５０の上面側がリリースフィルム３０によって被覆された状態でクランプされる。
図３は、リリースフィルム３０を介して被成形品５０をクランプした後、圧縮エア機構によって上型２０の内部流路２０ａに圧縮エアを送入すると共に、エア吸引機構により内部流路２４を介して被成形品５０側の残留エアを排出している状態を示す。樹脂封止領域を外側で囲むように上型２０のクランプ突起２９ｂと下型２２とでリリースフィルム３０がクランプされ、樹脂封止領域がエアシールされる。この状態でエア吸引機構によりエアを吸引することにより、基板５２に搭載されている半導体チップ５４の外面形状にならってリリースフィルム３０が被成形品５０を被覆し、半導体チップ５４の外面に密着するようになる。
【００２６】
上型２０の内部流路２０ａからキャビティ内へ圧縮エアを送入しているのは、圧縮エアの作用によってりリリースフィルム３０を半導体チップ５４の外面に確実に密着させるようにするためである。したがって、下型２２の内部流路２４からエア吸引することで、リリースフィルム３０が半導体チップ５４の外面に確実に密着する場合は、圧縮エアを利用しなくてもよい。
【００２７】
リリースフィルム３０をエア吸引し、また、圧縮エアを作用させて被成形品５０の半導体チップ５４の外面にリリースフィルム３０を密着させた状態で、ポット４０内で溶融した樹脂６０をプランジャによって押し出す。図３は、ポット４０から樹脂６０を押し出し開始した状態である。
ポット４０から樹脂６０を押し出すと、ポット４０に近い側から遠い側へ向けて徐々に樹脂が充填されていく。
【００２８】
図４は、ポット４０から樹脂６０を押し出して、ポット４０に近い側から樹脂を充填している状態を示す。エア吸引機構によりリリースフィルム３０がエア吸引されるとともに、圧縮エア機構によってリリースフィルム３０が半導体チップ５４の外面に密着するように被覆されているから、ポット４０から押し出された樹脂６０は、半導体チップ５４のアンダーフィル部に進入し、図４に示すように、まず、各半導体チップ５４のアンダーフィル部を充填していく。エア吸引機構により内部流路２４及びエアベント部２９ａを介してアンダーフィル部及びリリースフィルム３０と被成形品５０との被覆範囲からエアを吸引することにより、樹脂６０は優先的に半導体チップ５４のアンダーフィル部に充填されて移動する。
【００２９】
そして、マトリクス状に配列された半導体チップ５４のうち、基板５２の外側縁側の半導体チップ５４のアンダーフィル部を樹脂６０が充填し、エアベント部２９ａまで樹脂６０が達すると、樹脂６０によってエアベント部２９ａが塞がれ、樹脂圧力が上昇しはじめ、プランジャからの押し出し圧力によってリリースフィルム３０をキャビティ内に押し上げるようになる。
図５は、エアベント部２９ａが樹脂６０によって塞がれ、リリースフィルム３０が樹脂圧力に押し上げられるようにしてキャビティ内に樹脂６０が充填されはじめた状態を示す。キャビティ内に樹脂６０が充填開始される際には、上型２０の内部流路２０ａからキャビティ内に圧縮エアを送入することを停止してキャビティ内に樹脂６０が充填されやすくする。図５に示すように、樹脂６０はポット４０に近い側からリリースフィルム３０を徐々に押し上げるようにしてキャビティ内に充填されていく。
【００３０】
なお、キャビティに樹脂６０を充填する場合、上型２０の内部流路２０ａにエア吸引機構を接続し、エア流路２８ａを介してキャビティ内からエア吸引するようにしてもよい。
こうして、プランジャ６２によりポット４０からキャビティに向けて樹脂圧力を加えて樹脂６０を押し出すことによって、キャビティ内を完全に樹脂６０によって充填することができる。図６が、樹脂６０によってキャビティが完全に充填された状態である。キャビティブロック２８の内底面（天井面）の位置が半導体チップ５４の上面から上方に離間した位置に設定されていることから、樹脂６０が半導体チップ５４の上面と隣接する半導体チップ５４の中間部分に充填され、半導体チップ５４の外面全体が樹脂６０によって覆われた状態になる。
【００３１】
キャビティに完全に樹脂６０が充填され、樹脂６０が硬化した後、上型２０と下型２２とを型開きし、リリースフィルム３０から成型品を離して金型内から成形品を取り出し、ディゲートして収納部へ収納する。
本実施形態の被成形品５０は基板５２にマトリクス状に半導体チップ５４を配置したものであり、成型後、ダイシング加工により半導体チップ５４の配置位置に合わせて樹脂６０及び基板５２を切断することによって個片の半導体装置を得ることができる。得られた半導体装置は、基板５２に半導体チップ５４がフリップチップ接続によって搭載されると共に、樹脂６０によって半導体チップ５４の外面全体が封止され、保護されていることによって、半導体チップ５４が損傷したりすることを防止し、半導体チップ５４に作用する熱応力等を緩和して、より信頼性の高い半導体装置として提供することが可能となる。
【００３２】
とくに、本実施形態の樹脂封止装置及び樹脂封止方法によれば、トランスファモールド方法によることから、フリップチップ接続によって基板５２に搭載された半導体チップ５４のアンダーフィル部に確実に樹脂６０を充填することができ、半導体チップ５４と基板５２との接続部を樹脂６０によって確実に封止することが可能となる。本実施形態の方法によれば、バンプが小型になることによって半導体チップ５４と基板５２との間隔がきわめて狭くなった場合でも確実にアンダーフィルすることができ、バンプが高密度に配置されて通常のポッティング方法ではアンダーフィルできないような製品の場合にも確実にアンダーフィルすることが可能となる。
また、本実施形態の樹脂封止装置及び樹脂封止方法によれば、半導体チップ５４のアンダーフィル部に樹脂を充填する操作に引き続いた一連の操作として半導体チップ５４の外面を樹脂封止することから、きわめて確実で、かつ効率的な樹脂封止を行うことが可能になるという利点がある。
【００３３】
図８〜１１は樹脂封止装置の第２の実施形態について樹脂封止金型の構成と、樹脂封止金型を用いて被成形品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
本実施形態の樹脂封止金型において特徴的な構成は、キャビティブロック２８を型開閉方向に可動に設けるとともに、付勢手段４３によって常時型締め方向に付勢して設けた点である。その他上型２０及び下型２２についての構成は、上述した第１の実施形態の樹脂封止金型の構成と基本的に変わらない。
【００３４】
図８に示すように、キャビティブロック２８は上型２０の内部に設けたキャビティブロック収納穴４４に型開閉方向に摺動可能に設置する。キャビティブロック収納穴４４の内壁面にはストッパ段差４６が設けられ、キャビティブロック２８の上部にこのストッパ段差４６と係合するフランジ部４８が設けられている。キャビティブロック２８はスプリング等の付勢手段４３により、下型２２側に突出する向きに付勢され、常時は、ストッパ段差４６にフランジ部４８が当接してキャビティブロック２８は突出位置にある。
【００３５】
図８は、下型２２に被成形品５０をセットし、リリースフィルム３０を介して被成形品５０をクランプし、ポット４０から樹脂６０を充填開始した状態である。図示するように、キャビティブロック２８はその突出位置が、被成形品５０をクランプした際にリリースフィルム３０を介して被成形品５０の半導体チップ５４の上面をキャビティ底面が押接する位置となるように設定されている。
樹脂６０を押し出し開始する際に、エア吸引機構を介して下型２２の内部流路２４及びエアベント部２９ａを介して被成形品５０側からエアを吸引し、また上型２０の内部流路２０ａ、エア流路２８ａを介してキャビティ内に圧縮エアを送入することにより、半導体チップ５４の外面にリリースフィルム３０を密着させるようにすることは上記実施形態と同様である。
【００３６】
図９は、ポット４０から徐々に樹脂６０を押し出して、半導体チップ５４のアンダーフィル部を樹脂充填している状態である。ポット４０側の半導体チップ５４から順次、基板５２の外側縁側の半導体チップ５４に向けて樹脂が注入されてアンダーフィルされる。そして、エアベント部２９ａまで樹脂６０が達し、エアベント部２９ａが樹脂６０によって塞がれると、キャビティ内の樹脂圧力が高まり、リリースフィルム３０を押し上げるようにして樹脂６０が充填されはじめる。
図１０は、半導体チップ５４のアンダーフィル部が樹脂６０によって充填され、隣接する半導体チップ５４の中間部分が樹脂６０によって充填されている状態を示す。本実施形態の場合は、付勢手段４３によってキャビティブロック２８が下方に押圧されているから、キャビティブロック２８が押し下げられた状態で半導体チップ５４の周囲に樹脂６０が充填される。
【００３７】
図１１は、隣接する半導体チップ５４の中間部分に完全に樹脂６０が充填された後、さらに樹脂の注入圧力により、付勢手段４３の付勢力に抗してキャビティブロック２８が押し上げられ、半導体チップ５４の上面を覆うように樹脂封止した状態である。キャビティブロック２８は樹脂の注入圧力によってキャビティブロック収納穴４４の内底面（天井面）に背面が当接する位置まで押し上げられて停止し、規定のキャビティ容積が確保されて樹脂封止される。
【００３８】
この状態で樹脂６０を硬化させ、硬化後に型開きして成形品を取り出しする。得られた成形品は図６に示すと同様に、基板５２にマトリクス状に半導体チップ５４が搭載され、半導体チップ５４と基板５２との接続部が樹脂６０によってアンダーフィルされると共に、半導体チップ５４の外面全体が樹脂６０によって封止されたものとなる。成形品を個片にダイシングすることにより個別の半導体装置が得られる。なお、本実施形態では半導体チップ５４の側面と上面とを樹脂６０によって被覆したが、半導体チップ５４の上面を露出させ、半導体チップ５４の側面を封止するように樹脂封止することももちろん可能である。
【００３９】
上記実施形態で図１０から図１１へ移行する際には、キャビティブロック２８が樹脂の注入圧力によって押し上げられ、半導体チップ５４の上面に樹脂６０が入り込んで最終的に樹脂封止されるが、キャビティブロック２８が樹脂圧力によって移動して樹脂封止される作用を図１２〜１５に示す例により説明する。
図１２〜１５は基板５２に単一の半導体チップ５４を搭載した被成形品５０を樹脂封止する例である。図１２は、リリースフィルム３０を介して上型２０と下型２２とで被成形品５０をクランプした状態である。被成形品５０の半導体チップ５４の上面には付勢手段４３によって下方に押し下げられたキャビティブロック２８のキャビティ底面が弾性的に押接する。
【００４０】
本実施形態の樹脂封止装置では、半導体チップ５４の下面をアンダーフィルする際に、アンダーフィル部に確実に樹脂が充填されるように、半導体チップ５４の側面を閉止するフィレットフォーク７０を設けている。図１４はこのフィレットフォーク７０の作用を示す説明図であり、アンダーフィル時にフィレットフォーク７０が半導体チップ５４の側面を閉止し、アンダーフィル後にはフィレットフォーク７０を上昇させて半導体チップ５４の側面まで樹脂封止している様子を示す。図は半導体チップ５４に樹脂を注入する端面側から見た状態で、フィレットフォーク７０は樹脂を注入する半導体チップ５４の側面を開口させ、樹脂の注入方向と平行な両側面部分を閉止するように設置される。
【００４１】
図１６にフィレットフォーク７０を配置した上型２０の平面図を示す。図は上型２０の片側を示したものである。８０が金型カルであり、被成形品５０の半導体チップ５４の配置位置に合わせて列状にフィレットフォーク７０が配置され、フィレットフォーク７０の中間位置にキャビティブロック２８が配置されている。フィレットフォーク７０に挟まれた中間位置にゲート部２６ａが配置され、各々のゲート部２６ａから樹脂が圧入される。
エア流路２８ａ、エアベント部２９ａ、クランプ突起２９ｂ等の配置は他の実施形態の金型においても図１６に示す配置と同様である。
【００４２】
同図で中心線の左半部はアンダーフィル状態、右半部はアンダーフィル後に半導体チップ５４の外面を樹脂封止している状態を示す。図のように、半導体チップ５４にアンダーフィルする際に、樹脂の注入方向と平行となる半導体チップ５４の側面をフィレットフォーク７０によって閉止しておくことにより、半導体チップ５４の前端（注入側の辺）から後端（樹脂が押し出される側の辺）へ樹脂を注入する際に側方に樹脂が漏出せず、確実にアンダーフィルできるようにすることができる。７２はフィレットフォーク７０を上下動させるエアシリンダ等の駆動部である。なお、フィレットフォーク７０の駆動機構として電動モータを使用することもできる。
【００４３】
図１２は、リリースフィルム３０をエア吸引し、かつリリースフィルム３０に圧縮エアを作用させて半導体チップ５４をアンダーフィル開始した状態である。図１３は、中心線の左半部に半導体チップ５４をアンダーフィルし、半導体チップ５４の側面部まで樹脂６０を充填した状態、中心線の右半部に樹脂圧力によりキャビティブロック２８を押し上げて半導体チップ５４の外面全体を樹脂封止した状態を示す。
【００４４】
図１５は、キャビティブロック２８を押し上げて樹脂封止する際の作用を説明的に示す。図の中心線（Ｓ−Ｓ線）の左半部は、キャビティブロック２８を押し上げはじめた状態、中心線の右半部はキャビティブロック２８が上位置に押し上げられた状態で樹脂６０が完全に充填される直前の状態である。
半導体チップ５４の側面に樹脂６０が充填され、エアベント部２９ａが樹脂６０によって塞がれて樹脂圧力が高まると、付勢手段４３の押し下げ圧力に抗してキャビティブロック２８が押し上げはじめられる。
キャビティブロック２８が押し上げられる作用は、半導体チップ５４の側面部での樹脂６０の押し上げ力によるから、押し上げ開始時には、図１５に示すようにキャビティブロック２８のキャビティ底面の中央付近でリリースフィルム３０との間に空隙Ｐが生じる。樹脂６０の充填側では、半導体チップ５４の側面から樹脂６０が徐々に盛り上がるように充填されていき、半導体チップ５４の上面の中央部側（Ｑ部分）へ樹脂が入り込みながら、キャビティブロック２８が押し上げられて樹脂が充填されていく。
【００４５】
こうして、樹脂が充填されていくことにより、キャビティ内では、キャビティブロック２８のキャビティ底面に形成されている空隙Ｐ（凹み部分）に対応する部位に、徐々に樹脂６０が入り込んでいき、キャビティブロック２８が上位置に当接し、最終的にこの凹み部分に対応する部位に樹脂６０が充填されて完全に樹脂充填が完了する。
図１５の中心線の右半部の状態で、最終的に凹み部分に対応する部位に樹脂６０を充填する際には、キャビティブロック２８とリリースフィルム３０とに挟まれた凹み部分のエアを排出する必要があるが、キャビティブロック２８のキャビティ底面を梨地面とすればエアの排出は容易で、樹脂６０は制約を受けることなく容易に空隙Ｐに対応する部位を充填することができる。樹脂６０を充填するキャビティ内については、あらかじめエア吸引機構によってエア抜きをしているから、半導体チップ５４の上方で最後に樹脂６０が充填される際もボイドを生じさせることなく高品質の樹脂封止ができる。図１５でｅは最終的に半導体チップ５４の上面を被覆する樹脂厚を示す。この樹脂厚はキャビティブロック２８のキャビティ底面の移動位置の設計によって適宜設定することができる。
【００４６】
図１７は、上述した各実施形態において説明したように、半導体チップ５４をアンダーフィルし、隣接する半導体チップ５４の中間部分に樹脂６０を充填した後、リリースフィルム３０を押し上げるようにして半導体チップ５４の外面に樹脂６０を充填する際に、リリースフィルム３０が伸びてしまってしわが生じるような場合に対処する方法を示すものである。すなわち、７４はキャビティブロック２８のキャビティ底面にリリースフィルム３０のたるみを吸収するためのたるみ吸収溝を設けた例、７６はキャビティブロック２８のキャビティ底面に突起を設け、リリースフィルム３０のたるみ分を突起部分で吸収するように設けた例である。たるみ吸収溝７４及び突起７６とも、製品の最終形状に影響を与えないように成形品をダイシングする際に除去する部位に合わせて形成してある。
【００４７】
図１８、１７は、基板５２にマトリクス状に搭載された半導体チップ５４を一括樹脂封止するのではなく、個別に樹脂封止する形式の樹脂封止装置の例である。この場合は、キャビティブロック２８のキャビティ底面に各半導体チップ５４の搭載位置に合わせてキャビティ凹部７８を形成し、上型２０と下型２２とで被成形品５０をクランプした際に、各半導体チップ５４ごとにキャビティが形成され、個別に樹脂封止される。なお、各キャビティ凹部７８を形成する仕切り壁には、隣接するキャビティを連通するための連通溝７８ａを形成して、ポット４０から押し出された樹脂６０が順次各キャビティに充填されるようにする。
【００４８】
図１９で、Ｔ−Ｔ線の左半部は、被成形品５０をリリースフィルム３０により被覆してエア吸引し、リリースフィルム３０を半導体チップ５４の外面に密着させ、半導体チップ５４にアンダーフィルしている状態、Ｔ−Ｔ線の右半部は、樹脂圧力によりリリースフィルム３０が押し上げられ、キャビティの形状にならって樹脂封止している状態である。２８ａは圧縮エアを送入するためのエア流路である。
本実施形態の樹脂封止装置によれば、基板５２上の半導体チップ５４が個別に樹脂封止されると共に、半導体チップ５４がアンダーフィルされ、半導体チップ５４の外面全体が樹脂６０によって封止される。
【００４９】
上記各実施形態の被成形品５０は基板５２に半導体チップ５４をフリップチップ接続によって搭載したものであるが、基板５２に搭載する製品としては、半導体チップ５４をフリップチップ接続によって搭載したものに限らずＳＯＪ、ＰＬＣＣ、ＳＯＰ、ＱＦＰ等の半導体装置、チップ抵抗、チップコンデンサ等の電子部品等であってもよい。また、被成形品５０は、単一の種類のものであってもよいし、異種製品を複合させたモジュール形式のものであってもよい。異種製品を搭載した被成形品５０を樹脂封止する際は、製品によって高さ寸法が異なることから、キャビティ内での高さ方向の隙間間隔が異なり、樹脂の流れが変わってしまう場合がある。このような場合には、個々の電子部品に応じてキャビティの高さ寸法を変えて樹脂の流れ性が一定になるようにするとよい。また、製品によって被覆する樹脂厚を変えるようにすることもできる。
【００５０】
図２０〜２２は、基板５２に半導体チップ５４と半導体装置５４ａ、５４ｂを搭載したものを被成形品５０とした例である。図２０は上型２０と下型２２とで被成形品５０をクランプし、エア吸引機構によって下型２２の内部流路２４からエアを吸引し、樹脂６０を押し出し開始した状態である。図２１は、ポット４０から押し出された樹脂６０が半導体チップ５４と半導体装置５４ａ、５４ｂの中間部分に充填開始された状態である。リリースフィルム３０には圧縮エア機構により背面側から圧縮エアが作用している。図２２は、キャビティ内の樹脂圧力が高まり、リリースフィルム３０を押し上げて半導体チップ５４及び半導体装置５４ａ、５４ｂの外面に樹脂６０を充填している状態である。
【００５１】
図２０〜２２に示すように、半導体チップ５４と半導体装置５４ａ、５４ｂが混在している場合でも、本発明に係る樹脂封止装置及び樹脂封止方法によれば、半導体チップ５４のアンダーフィル部に樹脂を確実に充填して樹脂封止することができ、半導体装置５４ａ、５４ｂについても基板５０と半導体装置５４ａ、５４ｂの樹脂部との隙間部分に確実に樹脂が充填され、基板５０との接合部を確実に樹脂によって被覆して樹脂封止することができる。
【００５２】
上述したように、基板に複合的に製品を搭載したモジュール製品の場合には、樹脂封止した状態で製品となるもので、樹脂封止後にダイシングして個片に分割するものではない。前述した各実施形態においても、被加工品５０は樹脂封止後に基板をダイシングして個片に分離するものに限らず、基板ごと樹脂封止して製品とする場合にももちろん適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る樹脂封止方法及び樹脂封止装置によれば、上述したように、樹脂封止金型を用いて被成形品をクランプすると共に、リリースフィルムにより被成形品の半導体チップを搭載した面を被覆し、リリースフィルムと被成形品との被覆部分をエア吸引した状態で、ポットから樹脂を圧送してキャビティに樹脂を充填することにより、半導体チップのアンダーフィル部にも確実に樹脂を充填することができ、また、同一の樹脂充填工程で半導体チップの外面を被覆するように樹脂封止することができる。これにより、半導体チップのアンダーフィルと半導体チップの外面の樹脂封止が効率的に行えて、半導体チップの保護が確実になされる信頼性の高い半導体装置を提供することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂封止装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明に係る樹脂封止装置の全体構成を示す正面図である。
【図３】樹脂封止装置を用いて被成形品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図４】樹脂封止装置を用いて被成形品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図５】樹脂封止装置を用いて被成形品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図６】キャビティに樹脂を充填した状態の断面図である。
【図７】被成型品の例を示す平面図である。
【図８】キャビティブロックを可動に設けた樹脂封止装置を用いて被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図９】キャビティブロックを可動に設けた樹脂封止装置を用いて被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図１０】キャビティブロックを可動に設けた樹脂封止装置を用いて被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図１１】キャビティに樹脂を充填した状態の断面図である。
【図１２】基板に単一の半導体チップを搭載した被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図１３】基板に単一の半導体チップを搭載した被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図１４】基板に単一の半導体チップを搭載した被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図１５】基板に単一の半導体チップを搭載した被成型品を樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図１６】フィレットフォークを配置した上型の平面図である。
【図１７】リリースフィルムのたるみを吸収する構成を設けた樹脂封止金型の構成を示す断面図である。
【図１８】半導体チップを個別に樹脂封止可能に形成した樹脂封止金型の構成を示す断面図である。
【図１９】半導体チップを個別に樹脂封止可能に形成した樹脂封止金型を用いて樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図２０】基板に異種製品を搭載して樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図２１】基板に異種製品を搭載して樹脂封止する方法を示す断面図である。
【図２２】基板に異種製品を搭載して樹脂封止する方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１０固定プラテン
１２可動プラテン
２０上型
２０ａ内部流路
２２下型
２４内部流路
２６センターブロック
２６ａゲート部
２８キャビティブロック
２８ａエア流路
２９サイドブロック
２９ａエアベント部
２９ｂクランプ突起
３０リリースフィルム
３２供給ローラ
３４巻取りローラ
４０ポット
４２セット凹部
４３付勢手段
４６ストッパ段差
４８フランジ部
５０被成形品
５２基板
５４半導体チップ
６０樹脂
６２プランジャ
７０フィレットフォーク
７８キャビティ凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin sealing method and a resin sealing device used for manufacturing a semiconductor device having an underfill portion such as a semiconductor device in which semiconductor chips are flip-chip connected.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a substrate by flip-chip connection, the semiconductor chip is flip-chip connected to the substrate, and then an underfill material is filled into the gap between the semiconductor chip and the substrate by potting or the like, and the semiconductor chip and the substrate are mounted. Is sealed. However, there is a problem that it is difficult to accurately fill the underfill portion with the underfill material because the underfill portion is at a narrow interval and a large number of bumps are arranged in the underfill portion.
[0003]
Therefore, as a method of reliably filling the underfill portion with the underfill material, the present applicant has previously proposed a method of underfilling using a transfer molding apparatus (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-274197). In this method of underfilling using a transfer molding device, the mold surface of the transfer molding device is covered with a release film, the workpiece is clamped via the release film, and the resin melted in the pot is plunged. Extrude and fill the underfill portion with the underfill material.
[0004]
According to the method of underfilling using a transfer molding device, the underfill portion is filled with underfill material by applying resin pressure to the underfill portion by a plunger, so that the underfill portion where a large number of bumps are arranged at narrow intervals is provided. The underfill material can be reliably filled, and the workpiece is clamped via the release film, so that the underfill material can be underfilled without attaching the underfill material to unnecessary portions of the workpiece. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a semiconductor device formed by underfilling a semiconductor chip, since the side and top surfaces of the semiconductor chip are exposed, damage such as chipping occurs near the edge of the semiconductor chip during a manufacturing process or a mounting process. There's a problem. In addition, thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the semiconductor chip and the substrate repeatedly acts on the semiconductor chip, so that a crack is formed from a scratch formed at an edge portion of the semiconductor chip, and in some cases, the semiconductor chip is broken. May be invited.
[0006]
For this reason, a polymer material is used to fill the scratches on the semiconductor chip to avoid stress concentration, or to prevent the semiconductor chip from being damaged during the working process.
The present invention has been made in order to solve the problem of exposing the outer surface of a semiconductor chip in the case of the mounting method by flip chip connection as described above. The underfill portion of the chip can be reliably filled with the underfill material, and the outer surface of the semiconductor chip is also covered with the resin material, so that the semiconductor chip can be reliably protected and a highly reliable semiconductor device can be provided. An object of the present invention is to provide a resin sealing method and a resin sealing device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve the above object.
That is, a semiconductor chip is attached to one side of the substrate.StepThe molded product on which the semiconductor device is mounted is covered on one side with a release film and clamped by a resin sealing mold, and the resin is pressure-fed from a pot to form the semiconductor chip.StepIs a resin sealing method for sealing the entire outer surface of the semiconductor device with a resin. The resin sealing region is air-sealed via a release film, and the semiconductor chip is sealed.StepIs a semiconductor deviceAndThe release film is released by suctioning air from a release film via an air vent portion provided on a clamp surface of the resin-sealing mold, which clamps a substrate of the molded product, by separating the molded product from the bottom surface of the cavity. Film to the substrate and,The semiconductor chipStepIs brought into close contact with the outer surface of the semiconductor device, and the resin is pressure-fed from the pot while sucking air, andStepIndicates the junction between the semiconductor device and the substrate and the adjacent semiconductor chip.StepAfter the resin is filled in an intermediate portion of the semiconductor device and the air vent portion is closed with the resin, the cavity is filled with the resin while the release film is being pushed up into the cavity by the injection pressure of the resin.StepIs characterized in that the entire outer surface of the semiconductor device is resin-sealed.
[0008]
A semiconductor chip is attached to one side of the substrate.StepThe molded product on which the semiconductor device is mounted is covered on one side with a release film and clamped by a resin sealing mold, and the resin is pressure-fed from a pot to form the semiconductor chip.StepIs a resin encapsulation method for encapsulating the entire outer surface of a semiconductor device with a resin.Then clampTogether withThe release film is suctioned by air through an air vent portion provided on a clamping surface of the resin-sealed mold for clamping the substrate of the molded product, and the release film is brought into close contact with the substrate and the outer surface of the semiconductor chip or the semiconductor device. The semiconductor chip of the molded article is provided by a cavity block which is movably supported by the resin sealing mold in the mold opening and closing direction and is always urged in a direction of clamping the molded article by an urging means. Or, while pressing the upper surface of the semiconductor device, while suctioning air, the resin is pressure-fed from the pot, and the resin is applied to the junction between the semiconductor chip or the semiconductor device and the substrate and the intermediate portion of the adjacent semiconductor chip or the semiconductor device. After filling and closing the air vent portion with resin, the cavity is injected by the injection pressure of the resin against the urging force of the urging means. Push block, resin sealing covers the entire outer surface of the semiconductor chip or a semiconductor device by filling the resin into the cavityIt is characterized by doing.
[0009]
Also,The molded article has a plurality of semiconductor chips or semiconductor devices mounted thereon in a matrix on a substrate. When the release film is suctioned by air, the release film is placed on the substrate and the outer surface of the semiconductor chip or semiconductor device. Compressed air that applies pressure in the direction of bringing it into close contact with the cavity is sent into the cavity, and one surface side of the substrate is collectively included including the entire outer surface of the semiconductor chip or semiconductor device.It is characterized by resin sealing.
[0010]
Also,A molded article having a semiconductor chip or a semiconductor device mounted on one surface of a substrate is covered with a release film on the one surface, clamped with a resin sealing mold, and resin is pressure-fed from a pot to be resin-sealed. A resin sealing device, provided with a release film supply mechanism for supplying a release film that covers one surface of the molded product, the resin molded mold, the molded product through the release film A cavity block having a cavity bottom surface which is separated from the outer surface of the semiconductor chip or the semiconductor device when the semiconductor chip or the semiconductor device is clamped, and an internal flow path formed inside a mold on a clamp surface for clamping the substrate of the molded article. And an air vent portion communicating with the internal flow path and sucking air from between the release film and the substrate through the air vent. Provided with an air suction mechanismIt is characterized by the following.
[0011]
A semiconductor chip is attached to one side of the substrate.StepIs a molded product on which a semiconductor device is mounted, one side of which is covered with a release film, clamped with a resin sealing mold, and the resin is pressure-fed from a pot.The semiconductor chip or the semiconductor deviceA resin sealing device for resin sealing, provided with a release film supply mechanism for supplying a release film covering one surface of the molded product, the resin sealing mold,It is movably supported in the mold opening / closing direction and is always urged in the direction of clamping the molded article by the urging means, and the bottom surface of the cavity pushes the upper surface of the semiconductor chip or the semiconductor device of the molded article at the time of clamping. And is pushed up by the injection pressure of the resin to a position where the bottom surface of the cavity is separated from the top surface of the semiconductor chip or the semiconductor device against the urging force of the urging means.A cavity block is provided, and an air vent portion communicating with an internal flow path formed inside the mold is provided on a clamp surface for clamping the substrate of the molded product, and the release film is communicated with the internal flow path. An air suction mechanism for sucking air from between the substrate and the substrate via the air vent is provided.
[0012]
Also,The resin sealing mold is provided with a compressed air mechanism that applies pressure in a direction in which the release film is brought into close contact with the outer surface of the substrate and the semiconductor chip or the semiconductor device when the release film is sucked by air. I do.
Further, when the resin is filled into the joint between the semiconductor chip or the semiconductor device and the substrate by pumping the resin from the pot into the resin sealing mold, the semiconductor chip or the semiconductor device is parallel to the resin injection direction. After the side face is closed and the joint is filled with resin, the fillet fork is moved from the closed position to the outer position of the resin sealing part.It is characterized by having been provided.
[0013]
Also,A clamp projection is provided on a clamp surface of the resin-sealing mold to seal a resin-sealing region when the molded article is clamped via the release film.
Further, a slack absorbing portion for absorbing a slack of the release film is provided on a bottom surface of the cavity of the cavity block.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are a side view and a front view, respectively, showing the overall configuration of the resin sealing device according to the present invention. In FIGS. 1 and 2, a portion A is a press portion, and includes a fixed platen 10 that supports an upper die 20, a movable platen 12 that supports a lower die 22, a mold clamping mechanism that drives the movable platen 12 up and down to clamp a mold, and a pot. And a transfer mechanism for filling the cavity with resin.
[0015]
Part B is a supply mechanism of the release film 30 that covers the parting surface of the upper mold 20. The release film supply mechanism B includes a release film supply roller 32 and a release film take-up roller 34 disposed before and after the press section A, respectively, and unwinds the release film 30 from the supply roller 32. The release film 30 is wound up and the release film 30 can be sequentially supplied. In the resin sealing device of the embodiment, the width dimension of the release film 30 is set so that the parting surface of the upper die 20 is covered with substantially the entire width.
[0016]
The release film 30 covers the parting surface of the mold so as to prevent the sealing resin from adhering to the parting surface. A film material having the property of easily peeling off from the mold and having elasticity and flexibility is preferably used. Examples of the film material having such characteristics include an FEP film, a PET film, a fluorine-impregnated glass cloth, polyvinylidene chloride, an ETFE film, PTFE, and polypropylene.
[0017]
1 and 2, a portion C is a cleaner, a portion D is an inloader portion, a portion E is an unloader portion, and a portion F is a product storage portion.
The cleaner C carries the molded product out of the mold, enters the press section A, and cleans burrs and the like remaining on the mold surface. Since the mold surface of the upper mold 20 is covered by the release film 30, the cleaner C cleans only the lower mold 22 in the resin sealing device of the present embodiment.
The in-loader section D supports the molded article and the resin tablet in an arrangement that matches the arrangement of the molded article in the mold and the arrangement of the pot, and enters the press section A to insert the molded article and the resin into the mold and the pot, respectively. Supply tablet.
[0018]
The unloader section E clamps the molded article with a mold, extrudes the resin melted in the pot with a plunger, performs a predetermined resin sealing, opens the mold, and enters the press section A to mold the molded article. It is taken out of the press section A and degated. The molded product after the degate is transferred to the storage section F and is sequentially stored in the storage section F.
As described above, the resin sealing device of the present embodiment is configured so that a molded product can be clamped via the release film 30 and predetermined resin sealing can be performed by a transfer molding method. The characteristic feature of the resin sealing device of the present embodiment lies in the configuration of the resin sealing mold that underfills the joint between the semiconductor chip and the substrate and enables resin sealing of the outer surface of the semiconductor chip. . Hereinafter, a configuration of the resin sealing mold and a resin sealing method using the resin sealing mold will be described.
[0019]
FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views showing the configuration of a resin sealing mold and a method of resin sealing a molded article using the resin sealing mold in the first embodiment of the resin sealing device.
First, FIG. 3 shows a configuration of a resin sealing mold. The molded article 50 to be sealed with resin in the present embodiment has a semiconductor chip 54 mounted on a substrate 52 by flip-chip connection, and the semiconductor chips 54 are arranged on the substrate 52 in a matrix. FIG. 7 shows a plan view of the molded article 50.
The resin sealing device of the present embodiment is a multi-plunger-type resin sealing device, and a plurality of pots 40 having a plunger inserted therein are arranged in a lower mold 22 at predetermined intervals in a line. . On both sides of the pot 40, set recesses 42 for setting the molded articles 50 are provided, and the molded articles 50 are set in the set recesses 42 on both sides of the pot 40, respectively, and are formed so as to be resin-sealed.
[0020]
The set recess 42 is formed to be slightly wider than the substrate 52 of the molded product 50, and when the molded product 50 is set on the lower mold 22, the inner edge of the substrate 52 of the molded product 50 is set to The gap 25 is formed between the outer edge of the substrate 52 of the molded article 50 and the outer edge of the set recess 42. The gap 25 is a portion that functions as a flow path for discharging residual air in the mold. The lower mold 22 is provided with an internal flow path 24 that communicates with the gap 25. The internal flow path 24 communicates with an air suction mechanism outside the mold, so that air can be suctioned.
[0021]
The upper die 20 includes a center block 26 installed corresponding to the pot 40, a cavity block 28 installed corresponding to the arrangement position of the molded article 50, and a side block supporting the outer edge side of the molded article 50. 29.
In the center block 26, a mold cull portion is formed so as to face the pot 40, and a gate portion 26a for feeding resin into the molded article 50 is formed. The gate portion 26a is provided at the center of the side of the semiconductor chip 54 facing the pot 40 or is provided over the entire length of one side of the semiconductor chip 54 facing the pot 40 in order to easily fill the underfill portion with the resin. .
[0022]
The side block 29 presses the side edge portion of the molded product 50 at the time of clamping, but the air vent portion 29a for discharging the residual air from the cavity side is partially formed on the clamp surface of the molded product 50 for clamping the substrate 52. I do. The air vent portion 29a is formed so that the clamp surface of the side block 29 is slightly ground so that air can be discharged without allowing resin to leak. The air gap 25 provided in the lower mold 22 communicates with the air vent portion 29a so that residual air can be discharged from the molded product 50 side through the air vent portion 29a.
Reference numeral 29b denotes a clamp projection for sealing the resin sealing area when the molded article 50 is clamped by the upper mold 20 and the lower mold 22 via the release film 30.
[0023]
In the present embodiment, the cavity block 28 separates the upper surface of the semiconductor chip 54 mounted on the substrate 52 from the cavity bottom surface of the cavity block 28 when the workpiece 50 is clamped by the upper mold 20 and the lower mold 22. And air passages 28a are provided on the side surfaces of the cavity block 28 and the center block 26 and on the side surfaces of the cavity block 28 and the side blocks 29. And the communication. The internal flow path 20a communicates with a compressed air mechanism outside the mold so that compressed air can be sent into the cavity.
[0024]
The operation of resin-sealing the molded article 50 using the resin sealing device of the present embodiment is performed as follows.
First, while the upper mold 20 and the lower mold 22 are opened, the molded product 50 is set in the setting recess 42 of the lower mold 22, and a new release film 30 is sent out to the parting surface of the upper mold 20. The parting surface of the upper mold 20 is covered with a release film. In this case, the release film 30 does not need to cover the parting surface of the upper mold 20 by air suction or the like, and is stretched between the supply roller 32 and the take-up roller 34 so as to cover the entire parting surface of the upper mold 20. It should be supported.
[0025]
Next, the lower mold 22 is raised, and the molded article 50 is clamped by the upper mold 20 and the lower mold 22. By clamping the molded product 50 via the release film 30, the upper surface of the molded product 50 is clamped with the release film 30 covering the upper surface, as shown in FIG. 3.
FIG. 3 shows that after the molded article 50 is clamped via the release film 30, compressed air is sent into the internal flow path 20 a of the upper mold 20 by the compressed air mechanism, and the air is sucked through the internal flow path 24 by the air suction mechanism. 5 shows a state in which the residual air on the molded article 50 side is discharged. The release film 30 is clamped by the clamp projection 29b of the upper mold 20 and the lower mold 22 so as to surround the resin sealing area on the outside, and the resin sealing area is air-sealed. In this state, the air is suctioned by the air suction mechanism, so that the release film 30 covers the molded product 50 according to the outer surface shape of the semiconductor chip 54 mounted on the substrate 52 and adheres to the outer surface of the semiconductor chip 54. Become like
[0026]
The reason why compressed air is sent into the cavity from the internal flow path 20a of the upper die 20 is to ensure that the release film 30 is brought into close contact with the outer surface of the semiconductor chip 54 by the action of the compressed air. Therefore, when the release film 30 is securely brought into close contact with the outer surface of the semiconductor chip 54 by sucking air from the internal flow path 24 of the lower die 22, it is not necessary to use compressed air.
[0027]
The resin 60 melted in the pot 40 is extruded by a plunger in a state where the release film 30 is suctioned by air and compressed air is applied to make the release film 30 adhere to the outer surface of the semiconductor chip 54 of the molded product 50. FIG. 3 shows a state where the extrusion of the resin 60 from the pot 40 is started.
When the resin 60 is extruded from the pot 40, the resin is gradually filled from a side closer to the pot 40 to a side farther from the pot 40.
[0028]
FIG. 4 shows a state in which the resin 60 is extruded from the pot 40 and the resin is filled from the side close to the pot 40. Since the release film 30 is sucked by the air suction mechanism and the release film 30 is covered by the compressed air mechanism so as to be in close contact with the outer surface of the semiconductor chip 54, the resin 60 extruded from the pot 40 is Enter the underfill section at 544First, the underfill portion of each semiconductor chip 54 is filled. By suctioning air from the underfill portion and the area covered by the release film 30 and the molded product 50 through the internal flow path 24 and the air vent portion 29a by the air suction mechanism, the resin 60 preferentially underflows the semiconductor chip 54. The filling part is filled and moves.
[0029]
Then, of the semiconductor chips 54 arranged in a matrix, the resin 60 fills the underfill portion of the semiconductor chip 54 on the outer edge side of the substrate 52, and when the resin 60 reaches the air vent portion 29a, the resin 60 causes the air vent portion 29a. Is closed, the resin pressure starts to rise, and the release film 30 is pushed up into the cavity by the pushing pressure from the plunger.
FIG. 5 shows a state in which the resin 60 has begun to fill the cavity so that the air vent portion 29a is closed by the resin 60 and the release film 30 is pushed up by the resin pressure. When the filling of the resin 60 into the cavity is started, the supply of the compressed air from the internal flow path 20a of the upper mold 20 into the cavity is stopped to facilitate the filling of the resin 60 into the cavity. As shown in FIG. 5, the resin 60 is filled into the cavity by gradually pushing up the release film 30 from the side near the pot 40.
[0030]
When the cavity is filled with the resin 60, an air suction mechanism may be connected to the internal flow path 20a of the upper mold 20, and air may be suctioned from inside the cavity via the air flow path 28a.
In this manner, the cavity can be completely filled with the resin 60 by applying the resin pressure from the pot 40 to the cavity by the plunger 62 and extruding the resin 60. FIG. 6 shows a state in which the cavity is completely filled with the resin 60. Since the position of the inner bottom surface (ceiling surface) of the cavity block 28 is set at a position separated upward from the upper surface of the semiconductor chip 54, the resin 60 is located at an intermediate portion of the semiconductor chip 54 adjacent to the upper surface of the semiconductor chip 54. The resin is filled, and the entire outer surface of the semiconductor chip 54 is covered with the resin 60.
[0031]
After the cavity is completely filled with the resin 60 and the resin 60 has hardened, the upper die 20 and the lower die 22 are opened, the molded product is separated from the release film 30 and the molded product is taken out of the mold and dedated. And store it in the storage section.
The molded article 50 of the present embodiment is one in which the semiconductor chips 54 are arranged in a matrix on the substrate 52. After molding, the resin 60 and the substrate 52 are cut in accordance with the arrangement position of the semiconductor chips 54 by dicing. An individual semiconductor device can be obtained. In the obtained semiconductor device, the semiconductor chip 54 is mounted on the substrate 52 by flip-chip connection, and the entire outer surface of the semiconductor chip 54 is sealed and protected by the resin 60. The semiconductor device 54 can be provided as a more reliable semiconductor device by preventing heat stress and the like acting on the semiconductor chip 54.
[0032]
In particular, according to the resin sealing device and the resin sealing method of the present embodiment, since the transfer molding method is used, the underfill portion of the semiconductor chip 54 mounted on the substrate 52 is reliably filled with the resin 60 by flip-chip connection. The connection between the semiconductor chip 54 and the substrate 52 can be reliably sealed with the resin 60. According to the method of the present embodiment, even when the gap between the semiconductor chip 54 and the substrate 52 becomes extremely narrow due to the reduction in the size of the bump, the underfill can be surely performed, and the bumps are arranged at a high density. It is possible to reliably underfill even a product that cannot be underfilled by the above potting method.
According to the resin sealing device and the resin sealing method of the present embodiment, the outer surface of the semiconductor chip 54 is sealed with the resin as a series of operations following the operation of filling the underfill portion of the semiconductor chip 54 with the resin. Therefore, there is an advantage that it is possible to perform a very reliable and efficient resin sealing.
[0033]
8 to 11 are sectional views showing a configuration of a resin sealing mold and a method of resin sealing a molded article using the resin sealing mold in the second embodiment of the resin sealing device.
A characteristic configuration of the resin sealing mold of the present embodiment is that the cavity block 28 is provided movably in the mold opening / closing direction, and is always urged by the urging means 43 in the mold clamping direction. In addition, the configuration of the upper die 20 and the lower die 22 is basically the same as the configuration of the resin-sealed mold of the first embodiment described above.
[0034]
As shown in FIG. 8, the cavity block 28 is installed in a cavity block storage hole 44 provided inside the upper mold 20 so as to be slidable in the mold opening and closing direction. A stopper step 46 is provided on the inner wall surface of the cavity block storage hole 44, and a flange portion 48 that engages with the stopper step 46 is provided above the cavity block 28. The cavity block 28 is urged by urging means 43 such as a spring in a direction protruding toward the lower mold 22, and the flange 48 abuts on the stopper step 46, and the cavity block 28 is at the projecting position.
[0035]
FIG. 8 shows a state in which the molded product 50 is set on the lower mold 22, the molded product 50 is clamped via the release film 30, and the filling of the resin 60 from the pot 40 is started. As shown in the figure, the projecting position of the cavity block 28 is such that the bottom surface of the cavity presses the upper surface of the semiconductor chip 54 of the molded product 50 via the release film 30 when the molded product 50 is clamped. Is set.
When starting to extrude the resin 60, air is sucked from the molded article 50 side through the internal flow path 24 of the lower mold 22 and the air vent portion 29 a via the air suction mechanism, and the internal flow path 20 a of the upper mold 20 is The release film 30 is brought into close contact with the outer surface of the semiconductor chip 54 by sending compressed air into the cavity through the air flow path 28a, as in the above embodiment.
[0036]
FIG. 9 shows a state in which the resin 60 is gradually extruded from the pot 40 and the underfill portion of the semiconductor chip 54 is filled with the resin. Resin is sequentially injected from the semiconductor chip 54 on the pot 40 side toward the semiconductor chip 54 on the outer edge side of the substrate 52 to underfill. Then, when the resin 60 reaches the air vent portion 29a and the air vent portion 29a is closed by the resin 60, the resin pressure in the cavity increases, and the resin 60 starts to be filled so as to push up the release film 30.
FIG. 10 shows a state where the underfill portion of the semiconductor chip 54 is filled with the resin 60 and the intermediate portion of the adjacent semiconductor chip 54 is filled with the resin 60. In the case of the present embodiment, since the cavity block 28 is pressed downward by the urging means 43, the resin 60 is filled around the semiconductor chip 54 in a state where the cavity block 28 is pressed down.
[0037]
FIG. 11 shows that after the intermediate portion of the adjacent semiconductor chip 54 is completely filled with the resin 60, the cavity block 28 is further pushed up by the injection pressure of the resin against the urging force of the urging means 43. In this state, resin sealing is performed so as to cover the upper surface of the light-emitting device 54. The cavity block 28 is pushed up to a position where the back surface abuts against the inner bottom surface (ceiling surface) of the cavity block housing hole 44 by the injection pressure of the resin, and is stopped, so that a prescribed cavity volume is secured and the resin is sealed.
[0038]
In this state, the resin 60 is cured, and after curing, the mold is opened and the molded product is taken out. As shown in FIG. 6, a semiconductor chip 54 is mounted on the substrate 52 in a matrix form, and the connection between the semiconductor chip 54 and the substrate 52 is underfilled with a resin 60, and Is entirely sealed with the resin 60. Individual semiconductor devices are obtained by dicing the molded product into individual pieces. In this embodiment, the side surface and the upper surface of the semiconductor chip 54 are covered with the resin 60. However, the upper surface of the semiconductor chip 54 can be exposed and the resin sealed so as to seal the side surface of the semiconductor chip 54. It is.
[0039]
When shifting from FIG. 10 to FIG. 11 in the above embodiment, the cavity block 28 is pushed up by the injection pressure of the resin, and the resin 60 enters the upper surface of the semiconductor chip 54 and is finally sealed with the resin. The operation in which the block 28 is moved by the resin pressure to be sealed with the resin will be described with reference to examples shown in FIGS.
12 to 15 show an example in which a molded article 50 having a single semiconductor chip 54 mounted on a substrate 52 is sealed with a resin. FIG. 12 shows a state in which the molding target 50 is clamped by the upper die 20 and the lower die 22 via the release film 30. The cavity bottom surface of the cavity block 28 pushed down by the urging means 43 elastically presses on the upper surface of the semiconductor chip 54 of the molded article 50.
[0040]
In the resin sealing device of the present embodiment, when underfilling the lower surface of the semiconductor chip 54, a fillet fork 70 that closes the side surface of the semiconductor chip 54 is provided so that the resin is reliably filled in the underfill portion. I have. FIG. 14 is an explanatory view showing the operation of the fillet fork 70. The fillet fork 70 closes the side surface of the semiconductor chip 54 at the time of underfilling. It shows a state of sealing. The figure shows a state in which the fillet fork 70 opens the side surface of the semiconductor chip 54 into which the resin is injected, and closes both side portions parallel to the resin injection direction, when viewed from the end face side where the resin is injected into the semiconductor chip 54. Will be installed.
[0041]
FIG. 16 is a plan view of the upper die 20 in which the fillet forks 70 are arranged. The figure shows one side of the upper mold 20. Numeral 80 denotes a mold cull, and the fillet forks 70 are arranged in a row in accordance with the arrangement position of the semiconductor chip 54 of the molded product 50, and the cavity block 28 is arranged at an intermediate position of the fillet fork 70. The gate portions 26a are arranged at intermediate positions between the fillet forks 70, and the resin is press-fitted from each of the gate portions 26a.
The arrangement of the air flow path 28a, the air vent portion 29a, the clamp projection 29b, and the like is the same as the arrangement shown in FIG. 16 in the mold of another embodiment.
[0042]
In the drawing, the left half of the center line shows an underfill state, and the right half shows a state in which the outer surface of the semiconductor chip 54 is resin-sealed after underfill. As shown in the figure, when underfilling the semiconductor chip 54, the side surface of the semiconductor chip 54, which is parallel to the resin injection direction, is closed by a fillet fork 70, so that the front end of the semiconductor chip 54 (the side on the injection side). ) To the rear end (side on which the resin is extruded), the resin does not leak to the side when the resin is injected, so that the underfill can be reliably performed. Reference numeral 72 denotes a driving unit such as an air cylinder for moving the fillet fork 70 up and down. Note that an electric motor can be used as a drive mechanism of the fillet fork 70.
[0043]
FIG. 12 shows a state in which the semiconductor chip 54 is underfilled by sucking air from the release film 30 and applying compressed air to the release film 30. FIG. 13 shows a state in which the semiconductor chip 54 is underfilled in the left half of the center line and the resin 60 is filled up to the side surface of the semiconductor chip 54, and the cavity block 28 is pushed up by the resin pressure in the right half of the center line. This shows a state in which the entire outer surface of the chip 54 is resin-sealed.
[0044]
FIG. 15 illustrates the operation when the cavity block 28 is pushed up and sealed with resin. The left half of the center line (SS line) in the figure is a state where the cavity block 28 has begun to be pushed up, and the right half of the center line is a state where the cavity block 28 has been pushed up and the resin 60 is completely filled. This is the state immediately before being performed.
When the side surface of the semiconductor chip 54 is filled with the resin 60 and the air vent portion 29 a is closed by the resin 60 and the resin pressure increases, the cavity block 28 starts to be pushed up against the pressing pressure of the urging means 43.
Since the action of pushing up the cavity block 28 is based on the pushing force of the resin 60 on the side surface of the semiconductor chip 54, at the start of pushing up, the gap between the cavity block 28 and the release film 30 near the center of the bottom surface of the cavity of the cavity block 28 as shown in FIG. An air gap P is generated therebetween. On the filling side of the resin 60, the resin 60 is gradually filled from the side surface of the semiconductor chip 54 so that the cavity 60 is pushed up while the resin enters the central portion (Q portion) of the upper surface of the semiconductor chip 54. And the resin is filled.
[0045]
As the resin is filled in this way, the resin 60 gradually enters into the cavity corresponding to the gap P (concave portion) formed on the bottom surface of the cavity block 28, and the cavity block 28 Abuts on the upper position, and finally, a portion corresponding to the recessed portion is filled with the resin 60, thereby completely filling the resin.
In the state of the right half of the center line in FIG. 15, when the resin 60 is finally filled in the portion corresponding to the concave portion, the air in the concave portion sandwiched between the cavity block 28 and the release film 30 is discharged. However, if the cavity bottom surface of the cavity block 28 is made to have a satin surface, the air can be easily discharged, and the resin 60 can easily fill the portion corresponding to the gap P without any restrictions. Since the inside of the cavity filled with the resin 60 is evacuated by an air suction mechanism in advance, even when the resin 60 is finally filled above the semiconductor chip 54, high quality resin sealing is performed without generating voids. Can be stopped. In FIG. 15, e indicates the thickness of the resin that finally covers the upper surface of the semiconductor chip 54. This resin thickness can be set as appropriate by designing the position of the cavity bottom of the cavity block 28 to be moved.
[0046]
FIG. 17 shows that the semiconductor chip 54 is underfilled and the resin 60 is filled in the middle part of the adjacent semiconductor chip 54 and then the release film 30 is pushed up as described in each of the above embodiments. This shows a method for coping with a case where the release film 30 is stretched and wrinkled when the resin 60 is filled on the outer surface of the film. That is, reference numeral 74 denotes an example in which a slack-absorbing groove for absorbing the slack of the release film 30 is provided on the bottom surface of the cavity block 28. Reference numeral 76 denotes a protrusion provided on the bottom surface of the cavity of the cavity block 28. This is an example in which a portion is provided to absorb light. Both the slack absorbing groove 74 and the protrusion 76 are formed in accordance with a portion to be removed when dicing the molded product so as not to affect the final shape of the product.
[0047]
18 and 17 show examples of a resin sealing device in which the semiconductor chips 54 mounted in a matrix on the substrate 52 are individually resin-sealed instead of being collectively resin-sealed. In this case, a cavity concave portion 78 is formed on the bottom surface of the cavity of the cavity block 28 in accordance with the mounting position of each semiconductor chip 54, and when the molded article 50 is clamped by the upper mold 20 and the lower mold 22, each semiconductor chip A cavity is formed for each 54 and individually sealed with resin. In addition, a communication groove 78a for communicating an adjacent cavity is formed in a partition wall forming each cavity concave portion 78 so that the resin 60 extruded from the pot 40 is sequentially filled in each cavity.
[0048]
In FIG. 19, the left half of the TT line is formed by covering the molded product 50 with the release film 30 and sucking air, bringing the release film 30 into close contact with the outer surface of the semiconductor chip 54, and underfilling the semiconductor chip 54. In the right half of the TT line, the release film 30 is pushed up by the resin pressure, and the resin film is sealed in the shape of the cavity. Reference numeral 28a denotes an air flow path for feeding compressed air.
According to the resin sealing device of the present embodiment, the semiconductor chips 54 on the substrate 52 are individually resin-sealed, the semiconductor chip 54 is underfilled, and the entire outer surface of the semiconductor chip 54 is sealed with the resin 60. You.
[0049]
Although the molded article 50 of each of the above embodiments has the semiconductor chip 54 mounted on the substrate 52 by flip-chip connection, the product mounted on the substrate 52 is not limited to the product mounted with the semiconductor chip 54 by flip-chip connection. Alternatively, semiconductor devices such as SOJ, PLCC, SOP, and QFP, and electronic components such as chip resistors and chip capacitors may be used. Further, the molded article 50 may be of a single type, or may be of a module type in which different types of products are combined. When the molded article 50 on which a different kind of product is mounted is resin-sealed, the height dimension differs depending on the product, so the height gap in the cavity is different, and the resin flow may be changed. . In such a case, it is preferable to change the height of the cavity according to each electronic component so that the flowability of the resin becomes constant. Further, the thickness of the resin to be coated can be changed depending on the product.
[0050]
FIGS. 20 to 22 show an example in which a semiconductor chip 54 and semiconductor devices 54 a and 54 b are mounted on a substrate 52 to form a molded article 50. FIG. 20 shows a state in which the molded article 50 is clamped by the upper mold 20 and the lower mold 22, air is sucked from the internal flow path 24 of the lower mold 22 by the air suction mechanism, and the resin 60 is pushed out. FIG. 21 shows a state in which the resin 60 extruded from the pot 40 has been filled into the intermediate portion between the semiconductor chip 54 and the semiconductor devices 54a and 54b. Compressed air acts on the release film 30 from the back side by a compressed air mechanism. FIG. 22 shows a state in which the resin pressure in the cavity is increased, the release film 30 is pushed up, and the outer surfaces of the semiconductor chip 54 and the semiconductor devices 54a and 54b are filled with the resin 60.
[0051]
As shown in FIGS. 20 to 22, even when the semiconductor chip 54 and the semiconductor devices 54 a and 54 b are mixed, according to the resin sealing device and the resin sealing method according to the present invention, the underfill portion of the semiconductor chip 54 is formed. The semiconductor device 54a, 54b can be reliably filled with resin, and the semiconductor device 54a, 54b can be reliably filled with the resin in the gap between the substrate 50 and the resin portion of the semiconductor device 54a, 54b. The joint can be reliably covered with the resin and sealed with the resin.
[0052]
As described above, in the case of a module product in which a product is mounted on a substrate in a complex manner, the product is formed in a resin-sealed state, and is not divided into individual pieces by dicing after resin sealing. In each of the embodiments described above, the workpiece 50 is not limited to the one in which the substrate is diced and separated into individual pieces after resin sealing, but may be applied to the case where the substrate is resin-sealed into a product. it can.
[0053]
【The invention's effect】
According to the resin sealing method and the resin sealing apparatus according to the present invention, as described above, the molded object is clamped using the resin molded mold, and the semiconductor chip of the molded object is mounted by the release film. The surface is covered and the resin is pressure-fed from the pot and the cavity is filled with resin while the cover between the release film and the molded product is suctioned with air, so that the resin is reliably applied to the underfill part of the semiconductor chip. It can be filled, and can be resin-sealed so as to cover the outer surface of the semiconductor chip in the same resin filling step. As a result, the underfill of the semiconductor chip and the resin sealing of the outer surface of the semiconductor chip can be efficiently performed, and a highly reliable semiconductor device that can reliably protect the semiconductor chip can be provided. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a resin sealing device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the overall configuration of the resin sealing device according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of sealing a molded article with a resin using a resin sealing device.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of resin-sealing an article to be molded using a resin sealing device.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method of resin-sealing a molded article using a resin sealing device.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a state in which a cavity is filled with resin.
FIG. 7 is a plan view showing an example of a molded article.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a method of resin-sealing a molded product using a resin sealing device in which a cavity block is movably provided.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of resin-sealing a molded product using a resin sealing device in which a cavity block is movably provided.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method for resin-sealing a molded product using a resin sealing device having a movable cavity block.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a state in which a cavity is filled with a resin.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a method of resin-sealing a molded product having a single semiconductor chip mounted on a substrate.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a method of resin-sealing a molded product having a single semiconductor chip mounted on a substrate.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a method of resin-sealing a molded product having a single semiconductor chip mounted on a substrate.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a method of resin-sealing a molded product having a single semiconductor chip mounted on a substrate.
FIG. 16 is a plan view of an upper die in which a fillet fork is arranged.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration of a resin sealing mold provided with a configuration for absorbing a slack of a release film.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a configuration of a resin sealing mold in which semiconductor chips are individually formed so as to be resin sealable.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a method of resin-sealing a semiconductor chip using a resin-sealing mold in which resin chips are individually formed.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a method of mounting a different kind of product on a substrate and sealing it with a resin.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a method of mounting a different kind of product on a substrate and sealing it with a resin.
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a method of mounting a heterogeneous product on a substrate and sealing the resin.
[Explanation of symbols]
10 Fixed platen
12 movable platen
20 Upper mold
20a Internal flow path
22 lower mold
24 Internal flow path
26 center block
26a Gate section
28 cavity block
28a Air flow path
29 Side block
29a Air vent
29b Clamp projection
30 Release Film
32 Supply roller
34 take-up roller
40 pots
42 set recess
43 biasing means
46 Stopper Step
48 Flange
50 Molded product
52 substrate
54 Semiconductor Chip
60 resin
62 plunger
70 Fillet Fork
78 cavity recess

Claims

A semiconductor chip or on one surface of the substrate to be molded article equipped with the semiconductor device and covered with the release film the one surface clamped by a resin-sealing mold, and pumping the resin from the pot said semiconductor the chip also a resin sealing method of resin-sealing the entire outer surface of the semiconductor device,
While air seal resin sealing region via the release film, the semiconductor chip or clamps the molded article to separate the bottom surface of the semiconductor equipment and the cavity, wherein the molded article of the resin sealing die said substrate and said release film by air suction a release film through the air vent portion provided in the clamping surface for clamping a substrate, said semiconductor chip or in close contact with the outer surface of the semiconductor device,
By pumping the resin from the pot while the air suction and filled with the semiconductor chip or semiconductor device and the junction with the substrate, the resin in the intermediate portions of adjacent semiconductor chips or semiconductor devices for,
After the air vent portion is blocked by the resin, resin sealing the entire outer surface of the semiconductor chip or semiconductor device by filling the resin the release film by the injection pressure of the resin in the cavity while pushing up into the cavity A resin sealing method characterized by the above-mentioned.

A semiconductor chip or on one surface of the substrate to be molded article equipped with the semiconductor device and covered with the release film the one surface clamped by a resin-sealing mold, and pumping the resin from the pot said semiconductor the chip also a resin sealing method of resin-sealing the entire outer surface of the semiconductor device,
While air seal to clamp the resin sealing region via the release film, and air suction release film through the air vent portion provided in the clamping surface for clamping said of the molded article substrate of the resin sealing die The release film is adhered to the outer surface of the substrate and the semiconductor chip or the semiconductor device,
The semiconductor chip or the semiconductor of the molded article is provided by a cavity block which is movably supported by the resin sealing mold in the mold opening and closing direction and is always urged in a direction in which the molded article is clamped by urging means. filling the upper surface of the device as well as pressed against while air suction and pumping of the resin from the pot, and a junction between the semiconductor chip or a semiconductor device and the board, the resin in the intermediate portions of adjacent semiconductor chips or semiconductor device to And
After the air vent portion is closed by the resin, the cavity block is pushed up by the injection pressure of the resin against the urging force of the urging means, and the cavity is filled with the resin, thereby forming the outer surface of the semiconductor chip or the semiconductor device. A resin sealing method characterized by covering the whole with a resin.

A plurality of semiconductor chips or semiconductor devices are mounted on the substrate in a matrix on the substrate,
When the release film is suctioned by air, the release film is fed into the cavity with compressed air that applies pressure in a direction in which the release film is brought into close contact with the outer surface of the semiconductor chip or the semiconductor device,
3. The resin sealing method according to claim 1 , wherein one surface side of the substrate is collectively resin-sealed including the entire outer surface of the semiconductor chip or the semiconductor device .

A molded article having a semiconductor chip or a semiconductor device mounted on one surface of a substrate is covered with a release film on the one surface, clamped with a resin sealing mold, and resin is pressure-fed from a pot to be resin-sealed. A resin sealing device,
Providing a release film supply mechanism for supplying a release film covering one surface of the molded article,
The resin sealing mold is provided with a cavity block having a cavity bottom surface separated from the outer surface of the semiconductor chip or the semiconductor device when the molded product is clamped via the release film, and On the clamp surface for clamping the substrate, an air vent portion communicating with the internal flow path formed inside the mold is provided,
A resin sealing device, further comprising an air suction mechanism that communicates with the internal flow path and suctions air from between the release film and the substrate via the air vent .

A molded product on which a semiconductor chip or a semiconductor device is mounted on one surface of the substrate, the one surface is covered with a release film and clamped with a resin sealing mold, and the semiconductor chip or A resin sealing device for resin sealing a semiconductor device,
Providing a release film supply mechanism for supplying a release film covering one surface of the molded article,
The resin sealing mold is movably supported in the mold opening and closing direction and is always urged by a biasing means in a direction in which the molded object is clamped, and the semiconductor chip or the semiconductor of the molded object is clamped at the time of clamping. A cavity block is provided in which the bottom surface of the cavity presses against the top surface of the device and is pushed up to a position where the bottom surface of the cavity is separated from the top surface of the semiconductor chip or the semiconductor device against the urging force of the urging means by the injection pressure of the resin. An air vent portion is provided on a clamp surface for clamping the substrate of the molded product, the air vent portion communicating with an internal flow path formed inside the mold.
A resin sealing device, further comprising an air suction mechanism that communicates with the internal flow path and suctions air from between the release film and the substrate via the air vent .

The resin sealing mold is provided with a compressed air mechanism that applies pressure in a direction in which the release film is brought into close contact with the outer surface of the substrate and the semiconductor chip or the semiconductor device when the release film is sucked by air. The resin sealing device according to claim 4 or 5, wherein

A side surface of a semiconductor chip or a semiconductor device parallel to a resin injection direction when a resin is pressure-fed from a pot to the resin sealing mold to fill the joint between the semiconductor chip or the semiconductor device and the substrate with the resin. And a fillet fork that moves from the closed position to the outer shape position of the resin sealing portion after the joint is filled with the resin . Resin sealing device.

The clamping surface of the resin sealing mold, upon clamping the object to be molded article through the release film, claim 4, characterized in that a clamping projection for sealing resin sealing area resin sealing apparatus according to any one claim of 7.

The resin sealing device according to claim 4 or 5 , wherein a slack absorbing portion for absorbing a slack of the release film is provided on a bottom surface of the cavity of the cavity block .