(57)【要約】【課題】圧縮時に樹脂流れの少ない樹脂封止装置およびその方法を提供する。【解決手段】平面的に異なる位置に複数配列された半導体チップ１１５を１のキャビティ１０５内に配置して、該キャビティ１０５内に樹脂を供給した上で圧縮成形する樹脂封止装置であって、キャビティ１０５が、該キャビティ１０５の平面視における所定の区画に仮想的に分割され、樹脂が、前記キャビティ１０５の平面視における所定の区画１２０〜１２３に対応するように区分管理され、該区分管理された樹脂１１０〜１１３の樹脂量を、区画１２０〜１２３に対応する半導体チップ１１５の搭載数に基づいて決定する。【選択図】図１
2008302611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面的に異なる位置に複数配列された半導体チップを１つのキャビティ内に配置して、該キャビティ内に樹脂を供給した上で圧縮成形する樹脂封止装置であって、
前記キャビティが、該キャビティの平面視における所定の区画に仮想的に分割され、
前記樹脂が、前記所定の区画に対応するように区分管理され、
該区分管理された樹脂の樹脂量が、前記所定の区画毎に所定のパラメータに基づいて決定されている
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記所定のパラメータが、前記所定の区画内に配置される前記半導体チップの体積である
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記樹脂が、予備成形樹脂である
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項４】
請求項３において、
隣り合う前記区画に配置された前記予備成形樹脂における隣接する辺の少なくとも一方が、当該辺の中央部において凸形状とされている
ことを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項５】
基板またはリードフレーム上の平面的に異なる位置に複数配列された半導体チップを１つのキャビティ内に配置して、該キャビティ内に樹脂を供給した上で圧縮成形する樹脂封止方法であって、
前記半導体チップの配列状況を前記基板またはリードフレームの所定の区画毎に検知する工程と、
該検知工程の検知結果に基づいて、前記キャビティにおける前記基板またはリードフレームの所定の区画に対応した位置に所望量の前記樹脂を供給する工程と、を含む
ことを特徴とする樹脂封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが搭載された被成形品（基板、リードフレームなど）を、樹脂にて圧縮封止する樹脂封止装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図３に示したように、基板１４上の平面的に異なる位置に複数配列された半導体チップ１５を１つのキャビティ５内に配置して、該キャビティ５内に樹脂１７を投入した上で圧縮成形する樹脂封止装置１が公知である（特許文献１参照）。この樹脂封止装置１では、数十個の半導体チップを大型基板上にマトリクス状に配列し、一括封止後に各パッケージにダイシングするという生産方式（ＭＡＰ方式）が前提となっている。
【０００３】
また、圧縮成形の場合、樹脂封止後の成形品のサイズ（特に厚み方向のサイズ）は、キャビティ内に供給する樹脂の量によって左右される。そのため、樹脂の供給にあたっては基板上に搭載されている半導体チップの数等を検出した上で、必要量が厳密に計量されて供給されている。これは、より上流の工程において半導体チップの不良が確認されたような場合に、基板に半導体チップが搭載されない場合があること等に起因している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７４８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方式では圧縮時に許容範囲を超えた「樹脂流れ」が発生し、ボンディングワイヤ（金線）の切断や短絡を招くことがあった。これは、必要とされる樹脂１７の量を正確にキャビティ５に供給した場合でも、その量は「キャビティ全体として」の総量が一致しているというに過ぎず、キャビティ５を区画化した場合に、区画ごとに最適な樹脂量が供給されていないためと考えられる。即ち、ある区画では、半導体チップが全量搭載されているために、他の区画と比べて必要とされる樹脂量が少ないにも関らず、キャビティ全体で均等割りした量に相当する樹脂が供給されていたり、一方、半導体チップが欠損しているために相対的に必要とされる樹脂量が多いにも関らず、キャビティ全体で均等割りした量に相当する樹脂が供給されている結果、圧縮により樹脂１７が過剰な区画Ａから樹脂が不足している区画Ｂへと流動するためである（図４参照）。
【０００６】
発明は、かかる問題点を解決するべくなされたものであって、圧縮時に樹脂流れの少ない樹脂封止装置およびその方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、平面的に異なる位置に複数配列された半導体チップを１つのキャビティ内に配置して、該キャビティ内に樹脂を供給した上で圧縮成形する樹脂封止装置であって、前記キャビティが、該キャビティの平面視における所定の区画に仮想的に分割され、前記樹脂が、前記所定の区画に対応するように区分管理され、該区分管理された樹脂の樹脂量が、前記所定の区画毎に所定のパラメータに基づいて決定されるようにすることで上記課題を解決するものである。
【０００８】
即ち、平面視したキャビティを仮想的に所定の区画に分割し、当該区画毎に必要な樹脂を供給することで、圧縮時における樹脂の流動を抑えている。区画の大きさや形は特に制限されるものではなく、自由に最適な設計が可能である。なおここでいう「区画」とは、所定の単位のキャビティの体積のことを意味する概念である。
【０００９】
例えば、前記所定のパラメータとして、前記所定の区画内に配置される前記半導体チップの体積を利用すれば、区画毎に最適量の樹脂が供給される結果、樹脂流動が低減、防止される。
【００１０】
また前記樹脂が、予備成形樹脂である場合には、樹脂を区分管理する（即ち、ここでは樹脂が分割する）ことによって樹脂のハンドリングが容易となると共に、樹脂を金型表面に載置する際に、樹脂下に空気を巻き込む等の可能性を低減できる。この際、隣り合う区画に配置された予備成形樹脂における隣接する辺の少なくとも一方を、当該辺の中央部において凸形状とすれば、当該予備成形樹脂が圧縮されて樹脂封止が行われる過程においてエアを排出することが可能となり、より高品質な封止が可能となる。
【００１１】
また、本発明は見方を変えれば、基板またはリードフレーム上の平面的に異なる位置に複数配列された半導体チップを１つのキャビティ内に配置して、該キャビティ内に樹脂を供給した上で圧縮成形する樹脂封止方法であって、前記半導体チップの配列状況を前記基板またはリードフレームの所定の区画毎に検知する工程と、該検知工程の検知結果に基づいて、前記キャビティにおける前記基板またはリードフレームの所定の区画に対応した位置に所望量の前記樹脂を供給する工程と、を含むことを特徴とする樹脂封止方法として捉えることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明を適用することにより、封止異常を低減させることが可能となり、高品質な成形品（封止品）を安定して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について説明する。
【００１４】
図１は、本発明を適用した樹脂封止装置１００におけるキャビティ１０５の平面図である。
【００１５】
樹脂封止装置１００は、下型１０２と図示せぬ上型とを有して構成され、当該下型１０２と上型とで基板１０５がクランプ可能とされている。この基板１０５にはマトリクス状に、即ち平面的に異なる位置に複数の半導体チップ１１５が配列されている。この複数の半導体チップ１１５は全て、下型１０２の表面に形成される１つのキャビティ１０５に収まるように配置されている。このキャビティ１０５は、平面視した状態で、４つの区画（第１区画１２０、第２区画１２１、第３区画１２２、第４区画１２３）に仮想的に区画されている。なお、本実施形態では半導体チップ１１５が基板１０５に搭載されている例にて説明しているが、例えば、その他にリードフレーム上に搭載されているような場合も全く同様である。
【００１６】
当該樹脂封止装置１００では、金型（下型１０２と上型）が開いている状態で、図示せぬ基板供給機構によって、上型表面に基板１０５が供給される。この基板１０５は、上型の表面に備わっている吸着機構によって、所定のタイミングで吸着保持される。当該基板１０５が供給されるに当たって、事前に、パラメータとして当該基板１０５に存在する半導体チップ１１５の数や位置が検出される。当該検出は、例えば画像処理により検出してもよいし、当該樹脂封止装置１００を含めた上位の生産情報システム（例えばＣＩＭ）、が構築されている場合には、その生産情報システムの情報を利用することも可能である。また、基板１０５のどの位置にどのような（例えばどの程度の体積を持つ）半導体チップが搭載されるかという情報は予め分かっているため、当該情報を基に、キャビティ１０５内に配置される半導体チップ１１５全体の体積を求めることができる。換言すれば、キャビティ１０５内に投入すべき樹脂の量を計算することが可能となっている。更に、本実施形態においては、キャビティ１０５を仮想的に区画しているが、当該区画に対応するように基板１０５側をも区画しており、区画毎の半導体チップ１１５の数等を把握し、キャビティ１０５の区画１１０、１１１、１１２、１１３毎にそれぞれ必要な樹脂の量を算出することも可能とされている。
【００１７】
一方、下型１０２のキャビティ１０５内には、図示せぬ樹脂供給機構によって、板状に予備成形された打錠樹脂１１０、１１１、１１２、１１３が供給される。ここで供給される樹脂は、キャビティ１０５の大きさを略４分割した程度の大きさであり、各樹脂１１０、１１１、１１２、１１３がそれぞれキャビティ１０５の４つの仮想区画（第１区画１２０、第２区画１２１、第３区画１２２、第４区画１２３）に供給される。
【００１８】
また、各樹脂１１０、１１１、１１２、１１３は、区画毎に必要とされる樹脂量にそれぞれ区分けされ管理調整されている。各区画には、それぞれ異なる数の半導体チップ１１５が配置されることとなる。即ち、第１区画１２０には０個、第２区画には３個、第３区画には約１０．５個、第４区画には約９．５個配置される。そのため、各区画に供給されるべき樹脂の量は、第１区画１２０に供給される樹脂１１０の量＞第２区画１２１に供給される樹脂１１１の量＞第４区画１２３に供給される樹脂１１３の量＞第３区画１２２に供給される樹脂１１２の量の順となる。
【００１９】
このような状態で下型１０２と上型とを閉じ圧縮成形することにより、区画を超えて大きく樹脂の流れが生じることはない。仮に樹脂流れが生じた場合でも、理論的には各区画内における僅かなものとなっている。なお、区画の大きさや形は特に制限されるものではなく、自由に最適な設計が可能である。例えば区画をより細かく設定すればより高精度な樹脂流動の防止を実現することが可能である。
【００２０】
また本実施形態のように、樹脂が予備成形された所謂「板状の予備成形樹脂」である場合には、樹脂を区分け管理する（即ち分割する）ことによって樹脂のハンドリングが容易となると共に、樹脂を下型１０２表面（即ちキャビティ１０５内）に載置する際に、樹脂下に空気を巻き込む等の可能性を低減できる。
【００２１】
なお、上記実施形態においては、樹脂が板状に予備成形された打錠樹脂を例に説明しているが、それ以外にも例えば、粉状樹脂、液状樹脂、粒状樹脂等であっても同様の効果を発揮させることができる。即ち、キャビティの区画に対応するように粉、液、粒のまとまりとして区分管理し、該区分管理された樹脂の樹脂量をキャビティの区画毎に所定のパラメータに基づいて決定することによって実現可能である。
【００２２】
また、打錠樹脂１１０〜１１３は、図１ではそれぞれが略正方形であるが、この形状に限定されるものではない。例えば、図２（Ａ）に示すように、隣り合う区画に配置された予備成形樹脂２１０、２１１における隣接する辺を、当該辺の中央部において円弧状に盛り上がった凸形状とすれば、当該予備成形樹脂２１０、２１１が圧縮されて樹脂封止が行われる過程においてエアを排出することが可能となり（同図（Ｂ）参照）、より高品質な封止が可能となる。その他にも、隣接する辺の中央部において三角形状に盛り上がった凸形状であったり（同図（Ｃ）参照）、更に、隣接する辺の中央部において台形状に盛り上がった凸形状（同図（Ｄ）参照）であっても同様にエアの排出が促されるという効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、半導体チップを搭載した基板やリードフレーム等の被成形品を樹脂にて封止する樹脂封止装置に広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した樹脂封止装置におけるキャビティの平面図
【図２】打錠樹脂（予備成形樹脂）の構成例を示した図
【図３】特許文献１に記載される樹脂封止装置１の概略構成図
【図４】従来よりある樹脂封止装置におけるキャビティの平面図
【符号の説明】
【００２５】
１００…樹脂封止装置
１０２…下型
１１４…基板
１０５…キャビティ
１１０〜１１３…分割樹脂
１１５…半導体チップ
１２０…第１区画
１２１…第２区画
１２２…第３区画
１２３…第４区画
【図１】
2008302611.tif 000003
【図２】
2008302611.tif 000004
【図３】
2008302611.tif 000005
【図４】
2008302611.tif 000006