(57)【要約】【課題】樹脂封止工程を経て製造される半導体装置の種々の外形に対応することができ、また、当該半導体装置に於ける半導体素子の所定の領域を高い精度をもって表出させることができ、更に、樹脂封止工程後に於いて当該半導体素子の破壊の発生を防止することができる半導体装置の製造方法、樹脂封止用金型、及び電子部品の樹脂封止方法を提供する。【解決手段】電子部品の樹脂封止方法は、複数個の金型３１乃至３４をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、電子部品１の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該電子部品１を樹脂封止することを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、電子部品の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該電子部品を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
【請求項２】
複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、半導体素子の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該半導体素子を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
【請求項３】
複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、配線基板上に搭載された指紋センサ素子のセンサ領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該指紋センサ素子及び当該指紋センサ素子が搭載された配線基板を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
【請求項４】
第１下金型と、
前記第1下金型の周囲に配置された第２下金型と、
前記下金型に対向して配設される上金型と、
前記上金型を貫通して配設された突出金型と
を具備し、
前記第1下金型と前記第２下金型とが相対的に移動可能とされ、また前記上金型と前記突出金型とが相対的に移動可能とされてなることを特徴とする樹脂封止用金型。
【請求項５】
半導体素子が搭載された配線基板を第１下金型に載置する工程と、
前記下金型に対向して配設された上金型を貫通して、前記上金型より突出した突出金型を前記半導体素子に接触させる工程と、
前記第１の下金型と前記上金型との間に樹脂を充填する工程と、
前記上金型または前記第一下金型の周囲に配置された第２下金型を上下に移動させ前記半導体素子を前記配線基板上において樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の樹脂封止方法及び樹脂封止用金型に関し、特に指紋読み取り用半導体素子（指紋センサ）など、半導体素子の表面が選択的に表出される樹脂封止構造を有する電子部品の樹脂封止方法、ならびにかかる樹脂封止方法を実施するための樹脂封止用金型、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報管理上に於けるセキュリティの向上を図るため、パーソナルコンピュータ、携帯電話等に代表される電子機器に於いても、指紋認識装置を具備してなるものが提供されている。当該指紋認識装置は、指紋読み取り用の半導体素子（以下では、指紋センサ素子という）を具備している。
【０００３】
当該指紋センサを構成する半導体装置の一例を、図1に示す。
【０００４】
即ち、当該指紋センサを構成する半導体装置１０は、指紋センサ素子１、配線基板２、封止樹脂３及び半田ボール４などから構成されている。
【０００５】
指紋センサ素子１としては、一般に、静電容量型センサ型或いは圧力センサ型が用いられている。
【０００６】
インターポーザー或いは支持基板とも称される配線基板２は、ガラスエポキシ樹脂、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、或いはポリイミド等の有機材絶縁性樹脂、又はセラミック、ガラス等の無機絶縁材料を基材５とし、その一方の主面に銅（Ｃｕ）等からなる配線層６Ａが配設されている。
【０００７】
当該配線層６Ａは、金（Ａｕ）等からなるボンディングワイヤ７が接続される領域（電極端子）などを除いて、レジスト層８Ａにより選択的に被覆されている。
【０００８】
また、配線基板２の他方の主面（下面）には、銅（Ｃｕ）等からなる配線層６Ｂが選択的に配設され、当該配線層６Ｂもレジスト層８Ｂにより選択的に被覆されている。そして、当該レジスト層８Ｂ設けられた開口に露出した配線層６Ｂ部分には、外部接続端子として半田ボール４が配設されている。
【０００９】
また、配線基板２の内部を貫通してビア９が形成され、当該ビア９により前記配線層６Ａと配線層６Ｂは選択的に接続されている。
【００１０】
かかる構造を備えた配線基板２の、前記一方の主面上に、ダイボンディングフィルム等のダイボンディグ材１１を介して指紋センサ素子１が搭載・固定され、当該指紋センサ素子１の電極と配線基板２の上面の配線層６Ａはボンディングワイヤ７により電気的に接続されている。
【００１１】
そして、指紋センサ素子１に於ける指紋検出領域（センサ領域）１Ａを除いた領域、及び配線基板２の一方の主面の露出部を覆って、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂などの封止用樹脂３が被覆されている。
【００１２】
この様な半導体装置１０は、従来、図２に示す製造方法を用いて製造されている。尚、同図（ｂ）は、同図（ａ）に続く工程を示すが、上金型の当接状態を明示する為、一個の指紋センサ素子１が実装された配線基板２部分を拡大して示している。
【００１３】
先ず、周知の方法により、上面に複数個の指紋センサ素子１が搭載・固定され、個々の指紋センサ素子１の電極と配線層６Ａ上の電極とがボンディングワイヤ７により接続された配線基板２を、樹脂封止用金型の上金型２０と下金型２１との間に配置する。（図２（ａ）参照）
ここで、上金型２０は、前記配線基板２と対向する側に、キャビティ部２２と、当該キャビティ部２２よりも突出して配設され、指紋センサ素子１のセンサ領域１Ａに対向する突出部２３とを具備している。
【００１４】
また、当該上金型２０と配線基板２との間には、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系弾性シートからなる保護フィルム２４が配設される。
【００１５】
次いで、上金型２０を下降させて型閉じを行い、当該上金型２０の突出部２３を、保護フィルム２４を介して、指紋センサ素子１のセンサ領域１Ａに当接させる。（図２（ｂ）参照）
かかる状態に於いて、上金型２０と下金型２１との間にシリコン系樹脂、アクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂等の封止用樹脂３を充填する。充填完了後、型開きを行い、配線基板２の一方の主面に封止用樹脂３が選択的に被覆された形態を得る。
【００１６】
次いで、配線基板２の他方の主面に、半田ボール４を複数個配設する。
【００１７】
しかる後、当該配線基板２と樹脂封止部をその厚さ方向に切断し、図１に示した半導体装置１０を得る。当該切断方法としては、ダイシングソーを用いたダイシング等が適用される。
【００１８】
この様に、従来の製造方法にあっては、上金型２０には、指紋センサ素子１のセンサ領域１Ａに対応する突出部２３が一体に設けられ、樹脂封止する際には、当該突出部２３が保護フィルム２４を介して指紋センサ素子１のセンサ領域１Ａに当接する。従って、封止用樹脂が、指紋センサ素子１のセンサ領域１Ａを覆うことなく、当該指紋センサ素子を含む半導体装置の樹脂封止を行うことができる。
【００１９】
尚、センサ部が表面に形成された半導体チップと、半導体チップを封止する封止樹脂部とを有する指紋センサ装置であって、封止樹脂部に形成された開口部の底部においてセンサ部が露出し、開口部の底部の端部とセンサ部の端部との距離を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとし、センサ部の周囲の樹脂部の高さを抑え、指を移動し易くした指紋センサ装置が提案されている（特許文献１参照）。
【００２０】
また、ＩＣチップ、基板等の部品を支持フレーム等を用いて支持し、これを樹脂封止してなる半導体装置を、分割部品、ゴム系樹脂硬化物付きの突起部を具備した成型金型、又は電極表面に離型剤を付着させた離型材付き基板を用いて製造することが提案されている（特許文献２参照）。
【００２１】
更に、上型及び下型に分割された樹脂封止用金型を所定の高温に保ち、金型の内部へ熱硬化型の樹脂を塗布して溶融させる第１の工程と、半導体チップを搭載したリードフレーム又がＴＡＢテープを金型の内部に固定し、金型に圧力をかけて樹脂を圧縮成形してパッケージを形成する第２の工程と、を有する半導体装置の製造方法が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第３７６６０３４号公報
【特許文献２】特開平７−２７３２４６号公報
【特許文献３】特開平８−１１１４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
このような指紋センサ素子１を含む半導体装置１０は、電子機器の種類・用途によりセンサ領域の形成形態が異なる。
【００２３】
特に、当該電子機器の厚さ（当該機器の筐体の厚さ）が種々選択される為、これに対応して、指紋センサ素子１のセンサ領域の高さ位置、或いは封止用樹脂３からなる樹脂封止部の上面の高さ位置も種々必要とされる。
【００２４】
かかる状態を、図３を参照して説明する。図３に於いて、一点鎖線は、封止用樹脂３の上面が位置する高さを示し、点線は、指紋センサ素子１のセンサ領域の表面が位置する高さを示す。
【００２５】
図３（ａ）は、前記図1に示す半導体装置１０に於いて、点線Ｓにより囲まれた部分を示す。かかる構成にあっては、指紋センサ素子１の厚さに比し、当該指紋センサ素子１上の封止用樹脂３の厚さは大である。一方、図３（ｂ）に示す例は、封止用樹脂３の上面の高さが、図３（ａ）に示す場合よりも低くなっているも、指紋センサ素子１のセンサ領域が位置する高さは、図３（ａ）に示す場合と略同一である。かかる構成にあっては、ボンディングワイヤ７のループが低くされ、指紋センサ素子１の厚さと、当該指紋センサ素子１上の封止用樹脂３の厚さはほぼ同等されている。
【００２６】
また、図３（ｃ）に示す例は、指紋センサ素子１自体の厚さが、図３（ａ）に示す場合よりも大であって、この為封止用樹脂３の上面が位置する高さも図３（ａ）に示す場合よりも高くなっている。かかる構成にあっては、指紋センサ素子１の厚さに比し、当該指紋センサ素子１上の封止用樹脂３の厚さは小である。
【００２７】
この様に、指紋センサ素子１を含む半導体装置１０を電子機器に搭載する場合、当該電子機器の構成に対応して、指紋センサ素子１自体の厚さ、或いは封止用樹脂３の厚さが変更されてなる半導体装置を準備する必要がある。
【００２８】
しかしながら、前記従来の製造方法に於いて樹脂封止に適用される上金型２０は、前述の如く、センサ領域に対応する突出部２３とキャビティ部２２とが一体構造とされている為、半導体装置の外形の変更に対する汎用性は無い。
【００２９】
従って、異なる形状を有する半導体装置、即ち、指紋センサ素子１のセンサ領域の高さ位置、或いは封止用樹脂の厚さが異なる半導体装置の製造にあっては、少なくとも当該半導体装置の形状・寸法に対応した形態を有する上金型を準備する必要がある。
【００３０】
しかしながら、異なる形態を有する金型を個々に準備することは、多大な時間・費用を必要とし、高い生産性を得ることができない。
【００３１】
このような指紋センサ素子１を含む半導体装置１０は、携帯端末、携帯電話等、比較的安価な電子機器に使用されることから、半導体装置としてもより低コスト化が求められ、複数の金型を準備する必要があることは好ましくない。
【００３２】
一方、かかる指紋センサ素子１は、高い認識信頼性を確保するために、指紋を高精度に関知する機能が要求される。
【００３３】
しかしながら、前述の如き従来の製造方法に於いて用いられる上金型２０にあっては、センサ領域に対応する突出部２３とキャビティ部２２とが一体構造とされている為、当該上金型２０を用いて樹脂封止する際、金型精度及び／或いは封止用樹脂３の樹脂圧力等により、上金型２０と下金型２１との平行性が乱れ、結果として指紋センサ素子１のセンサ領域の表出度に影響を及ぼす恐れがある。
【００３４】
更に、センサ領域に対応する突出部２３とキャビティ部２２とが一体構造とされていることにより、樹脂封止工程後、上金型２０と下金型２１との型開きを行うと、半導体装置１０に於いて反りを引き起こす応力が発生し、指紋センサ素子１の破壊を招く恐れがある。
【００３５】
本発明は、この様な点に鑑みてなされたものであって、樹脂封止工程を経て製造される半導体装置の種々の外形に対応することができ、また、当該半導体装置に於ける半導体素子の所定の領域を高い精度をもって表出させることができ、更に、樹脂封止工程後に於いて当該半導体素子の破壊の発生を防止することができる半導体装置の製造方法、樹脂封止用金型、及び電子部品の樹脂封止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の一観点によれば、複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、電子部品の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該電子部品を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法が提供される。
【００３７】
本発明の別の観点によれば、複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、半導体素子の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該半導体素子を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法が提供される。
【００３８】
本発明の更に別の観点によれば、複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、配線基板上に搭載された指紋センサ素子のセンサ領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該指紋センサ素子及び当該指紋センサ素子が搭載された配線基板を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法が提供される。
【００３９】
本発明の更に別の観点によれば、第１下金型と、前記第1下金型の周囲に配置された第２下金型と、前記下金型に対向して配設される上金型と、前記上金型を貫通して配設された突出金型と、を具備し、前記第1下金型と前記第２下金型とが相対的に移動可能とされ、また前記上金型と前記突出金型とが相対的に移動可能とされてなることを特徴とする樹脂封止用金型が提供される。
【００４０】
本発明の更に別の観点によれば、半導体素子が搭載された配線基板を第１下金型に載置する工程と、前記下金型に対向して配設された上金型を貫通して、前記上金型より突出した突出金型を前記半導体素子に接触させる工程と、前記第１の下金型と前記上金型との間に樹脂を充填する工程と、前記上金型または前記第一下金型の周囲に配置された第２下金型を上下に移動させ前記半導体素子を前記配線基板上において樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、樹脂封止工程を経て製造される半導体装置の種々の外形に対応することができ、また、当該半導体装置の半導体素子の所定の領域を高い精度をもって表出（露出）させることができ、更に樹脂封止工程後に半導体素子の破壊の発生を防止することができる半導体装置の製造方法、樹脂封止用金型、及び電子部品の樹脂封止方法を提供することができる。
【００４２】
従って、半導体素子の表面の一部を表出（露出）させた状態をもって行う樹脂封止を、容易に実施することができ、当該半導体素子を具備する半導体装置をより安価に、且つ高い信頼性をもって製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４４】
まず、本発明の実施の形態に係る半導体装置封止用金型の構成について説明し、次いで、当該金型を用いた半導体装置の製造方法について説明する。
【００４５】
[半導体装置封止用金型]
本発明の実施の形態に係る、樹脂封止用金型の基本的構成について、図４を用いて説明する。
【００４６】
図４にあっては、一つの指紋センサ素子１が搭載された配線基板２を、下金型上に装着してなる状態を用いて、樹脂封止用金型の基本的構成を示している。
【００４７】
即ち、本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型３０は、第１下金型３１と、当該第１下金型３１の外側に当該第１下金型３１を囲んで配設された第２下金型３２とを含む下金型、これら下金型の上方に配置される上金型３３、並びに当該上金型３３を貫通し被樹脂封止半導体素子の非樹脂被覆領域に対応して配置される柱状（或いは棒状）の突出金型３４を具備する。
【００４８】
前記第１下金型３１上には、被樹脂封止半導体素子であるところの、指紋センサ素子１が搭載された配線基板２が載置される。当該第１下金型３１の平面形状は、当該配線基板２の形状に対応したものとされる。
【００４９】
一方、上金型３３の、第１下金型３１への対向面は、樹脂封止体の上面外形を画定するキャビティを構成する。
【００５０】
更に、前記突出金型３４は、樹脂封止工程に於いて指紋センサ素子１上への封止用樹脂の流動を制限し、センサ領域が当該樹脂により被覆されることを防止する。当該突出部３４の指紋センサ素子１への対向面即ちその端面は、センサ領域に対応した形状・面積とされている。そして、当該突出金型３４の当該指紋センサ素子１に対向する端面の周囲には、当該端面から突出金型の側面に向かって拡大する方向をもってテーパー部３４Ａが配設されている。
【００５１】
かかる金型構成に於いて、第１下金型３１と第２下金型３２は、それぞれ独立して上下動（昇降）可能である。また、上金型３３及び突出金型３４も、それぞれ独立して上下動（昇降）可能である。即ち、これら金型は、図示されない駆動制御装置により、個々に上下動可能とされている。図面上、上下方向の矢印は、かかる上下動が可能であることを表している。
【００５２】
この様に、第１下金型３１、第２下金型３２、上金型３３及び突出金型３４が、それぞれ個別に昇降可能とされていることにより、指紋センサ素子１などの半導体素子の厚さ、或いは封止用樹脂３からなる樹脂封止部の厚さが異なる場合であっても、これら第１下金型３１、第２下金型３２、上金型３３並びに突出金型３４の配設位置を選択・設定することにより、対応することができる。
【００５３】
即ち、第１下金型３１、第２下金型３２、及び上金型３３を、それぞれ独立して上下に移動（昇降）させることにより、要求される封止用樹脂３からなる樹脂封止部の厚さ、即ち厚さ方向の外形寸法に対応することができる。
【００５４】
また、上金型３３の位置に対し、突出金型３４の突出量が独立して設定可能であることにより、半導体素子の厚さ並びに封止用樹脂３の厚さ、即ち第２下金型３２上端面の高さ、上金型３３の位置に関わらず、半導体素子の表出部（センサ領域）の高さに対応することができる。
【００５５】
この様な樹脂封止用金型を用いることにより、前記指紋センサ素子を具備する半導体装置１０の製造に際しても、指紋センサ素子１の厚さ、或いは封止用樹脂３の厚さなどが異なる種々の形態に対し、容易に対応することができる。
【００５６】
従って、樹脂封止用金型３０を構成する部材の削減、並びに樹脂封止工程の単純化を図ることでき、半導体装置の製造コストを大幅に低減すると共に、生産性を向上させることができる。
【００５７】
図４に示す基本的構造を有する樹脂封止用金型３０のより詳細な構成について、当該樹脂封止用金型３０を用いての樹脂封止方法と共に、図５を参照して説明する。
【００５８】
樹脂封止処理に際しては、図５に示される様に、第１下金型３１並びに第２下金型３２上を連続して覆って、リリース（離型）フィルム４１が配置され、第１下金型３１上の当該リリースフィルム４１上に、被樹脂封止体であるところの指紋センサ素子１が搭載された配線基板２が載置されている。尚、当該指紋センサ素子１の電極と配線基板２上の電極は、ボンディングワイヤ７により予め接続されている。
【００５９】
また、前記リリースフィルム４１の両端は、リール４０により巻回支持されている。
【００６０】
そして、第２下金型３２は、その上面が、前記第１下金型３１上の指紋センサ素子２の厚さを越え、更に前記ボンディングワイヤ７のループ高を越えた位置に設定される。
【００６１】
これらの位置の設定は、前述の如く、第１下金型３１と第２下金型３２とが、別個に昇降（上下動）可能とされていることにより可能である。
【００６２】
一方、前記上金型３３は、その外周部が前記第２下金型３２に支持され、キャビティ部を構成するところの第１下金型３１への対向部は、第２下金型３２との間に、ゲート部４５Ａを有して対向している。
【００６３】
また、当該上金型３３の第１下金型３１への対向部表面と、当該上金型３３を貫通し、上下動可能に配設された突出金型３４の表面には、これらを連続して覆う保護フィルム４３が配設されている。当該保護フィルム４３は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系弾性フィルムからなり、その両端は、リール４２により、巻回支持されている。
【００６４】
そして、当該突出金型３４は、その上部に配設された並行ベアリング４４により押圧され、保護フィルム４３を介して、前記指紋センサ素子１のセンサ領域に当接する。当該平行ベアリング４４の適用により、突出金型３４の下端面と指紋センサ１のセンサ領域との平行性が確保される。平行ベアリング４４としては、例えばスラストベアリングを用いることができる。
【００６５】
この様な構成を有する樹脂封止用金型３０に対し、上金型３３に設けられた樹脂注入孔４５から封止用樹脂を導入し、更に当該封止用樹脂をプランジャ４６により加圧して、ゲート部４５Ａを介して前記キャビティ内に圧入せしめる。これにより、前記指紋センサ素子１並びに配線基板２の露出表面を、樹脂用樹脂により被覆する。
【００６６】
キャビティ内に注入された封止用樹脂は、当該キャビティ内に充填され、更にプランジャ４８を具備する余剰樹脂収容部４７内にベント部４７Ａを介して流動する様に注入されることにより、指紋センサ素子１並びに配線基板２の露出表面への樹脂被覆が有効になされる。
【００６７】
この時、当該封止用樹脂への加圧量は、前記プランジャ４６、４８並びに上金型３３にそれぞれ設けられた圧力センサ５０、５１、５２により検出される。当該加圧量は、かかる検出結果に基づき、プラジジャ４６による加圧、及びプランジャ４８の上昇或いは下降により調整され、指紋センサ素子１並びに配線基板２の露出表面への樹脂被覆がより有効になされる。
【００６８】
かかる樹脂封止工程に於いて、前記指紋センサ素子１のセンサ領域上には、突出金型３４の先端面が（保護フィルム４３を介する状態をもって）当接していることにより、当該センサ領域表面には、封止用樹脂が被着されない。
【００６９】
一方、当該突出金型３４の先端面の周囲には、テーパー部３４Ａが設けられていることから、封止用樹脂は、指紋センサ素子１上に、そのセンサ領域を囲繞する傾斜面を有して被着・形成される。かかる傾斜面は、当該指紋センサ素子１のセンサ領域に対して、使用者の指が触れる際、そのセンサ領域への接触を容易にならしめる。
【００７０】
尚、当該傾斜面を有して被着・形成された封止用樹脂は、指紋センサ素子１の電極から導出されたれボンディングワイヤ７のループ状部を効果的に被覆し、当該指紋センサ素子１のより小形化を可能としている。
【００７１】
樹脂封止処理後、前記金型が開放されることにより、被樹脂封止物は当該金型から取り出される。この時、前記リリースフィルム４１並びに保護フィルム４３の存在により、かかる離型作業を効率的に行うことができる。
【００７２】
しかる後、前記ベント部などに対応して残っている余剰樹脂を除去して、前記配線基板上に、指紋センサ素子１がそのセンサ部を表出して樹脂封止されてなる構造を有する半導体装置が形成される。
【００７３】
前述の如く、リリースフィルム４１或いは保護フィルム４３は、それぞれ両端がリールにより巻回支持されている。従って、当該フィルム４１，４３の長さは、金型の形態、被樹脂封止物の形態、或いは突出金型３４の突出形態などに対応して、適宜変更することができ、この点からも、効率的な樹脂封止処理を行うことができる。
【００７４】
この様に、図４及び図５に示す本発明の実施の形態に係る封止用金型３０にあっては、第１下金型３１、第２下金型３２、及び上金型３３を、それぞれ個別に昇降移動可能とすることによって、要求される封止用樹脂３の厚さ、即ち厚さ方向の外形寸法に対応することができる。
【００７５】
また、上金型３３の位置に対し、突出金型３４の突出量が独立して設定可能であることにより、封止用樹脂３の厚さ、即ち第２下金型３２上端面の高さ、上金型３３の位置に関わらず、半導体素子の表出部、即ち指紋センサ素子１のセンサ領域を容易に画定することができる。
【００７６】
即ち、指紋センサ１の厚さ、或いは封止用樹脂３の厚さ寸法などが異なる半導体装置に対しても、１組の樹脂封止用金型３０により樹脂封止処理を施すことができる。よって、樹脂封止用金型３０を構成する部材、並びに樹脂封止工程の統一化を図ることでき、半導体装置の製造コストを削減することできると共に、生産性を向上させることができる。
【００７７】
[樹脂封止用金型を用いた半導体装置の製造方法]
次に、上述の樹脂封止用金型を用いた半導体装置の製造方法について、図６乃至図１２を参照して説明する。
【００７８】
ここでは、比較的大判の配線基板上に複数個（３個）の指紋センサ素子が搭載された状態の被樹脂封止物に対し、一括して樹脂封止処理を行う工程を掲げている。勿論、実際の製造工程にあっては、当該配線基板の寸法・形態、指紋センサの数などが必要に応じて選択される。尚、各図において、配線基板２の構造については、図１に示す構造と同じであるため、詳細な図示及びその説明を省略する。
【００７９】
先ず、第１下金型３１と第２下金型３２、並びに上金型３３と突出金型３４を型開きした状態に於いて、第１下金型３１及び第２下金型３２上を共通に覆う如く、２つのリール４０間に巻回・保持された長尺状リリースフィルム４１を配置する。また上金型３３の下金型への対向面には、２つのリール４２間に巻回・保持された長尺状保護フィルム４３を配置する。当該上金型３３には、当該上金型３３を貫通して、３本（個）の突出金型３４が配設されている。（図６（ａ）参照）
そして、前記第２下金型３２上に位置して、リリースフィルム４１と保護フィルム４３との間に、大判の配線基板２を配置する。当該大判の配線基板２は、その一方の主面（上面）に、指紋センサ１が複数個（図示される状態にあっては３個）搭載・固定されており、それぞれの指紋センサ１の電極と配線基板２上の電極との間は、ボンディングワイヤ７により電気的に接続されている。
【００８０】
前記上金型３３に配設された３本（個）の突出金型３４の配設位置、端面の形状・面積などは、当該指紋センサ１のセンサ領域に対応するものである。
【００８１】
次いで、駆動装置（図示せず）により第２下金型３２を下降させるか、又は第１下金型３１を上昇させることにより（或いは両金型を同時に移動させることにより）、第１下金型３１の上面を第２下金型３２の上面よりも上方に位置せしめ、下金型に於けるキャビティを形成する。（図６（ｂ）参照）
そして、かかるキャビティ内に於いて、第1下金型３１上に、リリースフィルム４１を介して前記配線基板２が収容・配置される。
【００８２】
このとき、リリースフィルム４１は、リール４０によりその繰り出す長さが調整され、また第１下金型３１及び第２下金型３２に設けられたフィルム吸着部（図示せず）により、当該第１下金型３１上及び第２下金型３２上に吸着・保持される。
【００８３】
一方、前記保護フィルム４３は、リール４２によりその繰り出す長さが調整され、上金型３３に設けられたフィルム吸着部（図示せず）により、当該上金型３３に吸着・固定される。
【００８４】
前記第１下金型３１と第２下金型３２とにより形成されていた下金型のキャビティの深さは、当該第１下金型３１及び第２下金型３２の相対的高さを選択することにより変更され、当該キャビティの深さは配線基板２上に配設され指紋センサ１を被覆する樹脂被覆層の厚さとほぼ同等の値とされる。また、前記上金型３３から下金型方向に突出する突出金型３４の突出量は、当該樹脂被覆層の上表面からの指紋センサ１のセンサ領域の位置（指紋センサ１の厚さ、当該指紋センサ１上の樹脂被覆層の厚さ）に対応して選択される。（図７（ｃ）参照）
これら複数個の金型の移動（相対的上下動）は、前述の如く、駆動装置（図示せず）によりなされる。尚、突出金型３４の端面は、平行ベアリング４４により、指紋センサ１のセンサ領域と並行とされる。
【００８５】
一方、リリースフィルム４１並びに保護フィルム４３は、リールにより巻回・保持され、金型の移動に対応してその長さが適宜変更されて、少なくとも樹脂が導入される領域に於いて撓み、縮み、或いは切断などを生じることの無いよう調整される。
【００８６】
次いで、第１下金型３１、第２下金型３２、上金型３３並びに突出金型３４の型締めを行う。（図７（ｄ）参照）
即ち、第１下金型３１及び第２下金型３２を上昇移動させ、一方、上金型３３及び突出金型３４を下降移動させて、これらの金型間に空間即ち封止用樹脂が導入されるキャビティを形成する。当該キャビティの高さ（深さ）は、配線基板２上及び指紋センサ１上を覆う封止用樹脂の厚さに対応して選択される。
【００８７】
かかる型締めによって、突出金型３４の下端面は、平行ベアリング４４により、指紋センサ１のセンサ領域と平行状態を維持しつつ、保護フィルム４３を介して、当該センサ領域に当接する。
【００８８】
次いで、上金型３３に設けられた樹脂注入孔４５から封止用樹脂３を導入し、当該封止用樹脂３を溶融させつつ樹脂注入用プランジャ４６により押圧して移動させ、溶融状態にある封止用樹脂３を第１下金型３１及び第２下金型３２と上金型３３及び突出金型３４により形成されている前記キャビティ内に注入する。（図８（ｅ）参照）
このとき、突出金型３４の下面は、保護フィルム４３を介して、指紋センサ１のセンサ領域と当接している。従って、当該センサ領域上を除いて、指紋センサ１並びに配線基板２上面が封止用樹脂３により被覆される。
【００８９】
キャビティ内に導入された封止用樹脂３は、当該キャビティ内空間を充填しつつ流れ、その余剰分（余剰樹脂）は、ベント部を通して余剰樹脂除去用孔４７内へ至る。（図８（ｆ）参照）
これにより、当該金型内に形成されていたキャビティの内部は、封止用樹脂３により充填される。
【００９０】
当該封止用樹脂３の導入後、充填された封止用樹脂３に対し、前記樹脂注入用プランジャ４６により加圧すると共に、必要に応じて前記余剰樹脂除去用孔４７内に配設されたプランジャ４８によっても加圧する。（矢印参照）
即ち、キャビティ内に導入・充填された封止用樹脂３に対して、その導入・流通経路の上流側及び下流側から同時に加圧することにより、十分な成形圧を印加する。
【００９１】
この時、上金型に配設された圧力センサ５０などにより加圧力を検出し、適切な成形圧を印加する。この様にして、配線基板２上に、封止用樹脂３を高い成形精度をもって被覆形成することができる。
【００９２】
樹脂充填工程の終了後、突出金型３４の下端面を、保護フィルム４３を介して指紋センサ１のセンサ領域に当接した状態に於いて、先ず、上金型３３を型開きする。（図９（ｇ）参照）
即ち、同図に上向き矢印にて示すように、上金型３３を上昇させる。
【００９３】
このとき、樹脂注入孔４５内に於ける樹脂注入用プランジャ４６、並びに余剰樹脂除去用孔４７内に於けるプランジャ４８も後退させる。
【００９４】
次に、突出金型３４の下端面を、保護フィルム４３を介して指紋センサ１のセンサ領域に当接させた状態のまま、第２下金型３２を型開きする。（図９（ｈ）参照）
この時、第１下金型３１は当然その位置が維持され、第２下金型３２のみを下降せしめる。
【００９５】
次いで、突出金型３４の型開きを行う。（図１０（ｉ）参照）
即ち、当該突出電極３４を上昇せしめ、指紋センサ１のセンサ領域への当接を解除する。この時、両者の間に在った保護フィルム４３も、指紋センサ１のセンサ領域から離れ、上金型３３の表面側に位置する。
【００９６】
この様にして、第１下金型３１、第２下金型３２、上金型３３並びに突出金型３４からなる樹脂封止金型構成の型開きがなされる。
【００９７】
即ち、本発明の実施の形態にあっては、突出金型３４の下面が保護フィルム４３を介して指紋センサ１のセンサ領域に当接した状態に於いて、型開きが段階的になされている。即ち、樹脂成型物は、その全体が樹脂封止用金型３０から同時に開放されるものではなく、段階的に開放される。従って、当該樹脂成型物に於いては反り応力の瞬時の開放が発生せず、被樹脂封止体である指紋センサ１の破壊が防止される。
【００９８】
しかる後、前記第１下金型３１、第２下金型３２、上金型３３及び突出金型３４を、初期状態に戻す。
【００９９】
即ち、第１下金型３１及び第２下金型３２を下降させる。一方、上金型３３及び突出金型３４を上昇させて、第１下金型３１及び第２下金型３２と上金型３３及びセンサ領域形成用金型３４を、初期状態（図６（ａ）参照）に戻す。
【０１００】
そして、指紋センサ１のセンサ領域を除く部分が樹脂封止された配線基板２を、当該樹脂封止用金型３０から取り出す。（図１０（ｊ）参照）
次いで、図１１（ｋ）に示すように、前記配線基板２の他方の主面に、半田ボールからなる外部接続端子４を配設する。
【０１０１】
しかる後、当該配線基板２をダイシングテープ７０上に配置し、配線基板２、封止用樹脂３により樹脂封止された指紋センサ１及び当該指紋センサ１から導出されたボンディングワイヤ４を１つの単位として、ダイシングソー７１を用いたダイシング等によりダイシングし、個片化する。（図１１（ｌ）参照）
この時、配線基板２の周囲に在った樹脂バリも当然除去される。
【０１０２】
この様な製造工程を経て、配線基板２の一方の主面に指紋センサ１が搭載され、当該指紋センサ１のセンサ領域が表出した状態をもって樹脂封止されてなる半導体素子１０が形成される。（図１２参照）
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【０１０３】
例えば、前記被樹脂封止半導体素子として、指紋センサ素子を掲げて説明したが、本発明による半導体装置の製造方法の適用は、勿論当該指紋センサ素子の樹脂封止に限られるものではない。即ち、半導体素子などの電子部品の表面の一部を選択的に表出し、他の領域を樹脂被覆する必要がある場合に適用することができる。
【０１０４】
例えば、半導体基板の一方の主面に受光領域を備えた半導体素子に対し、当該受光領域を除いて、即ち当該受光領域上を覆うことなく、樹脂被覆を選択的に施す場合などに適用することができる。
【０１０５】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、電子部品の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該電子部品を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
（付記２）
複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、半導体素子の選択的された領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該半導体素子を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
（付記３）
複数個の金型をもって構成され、個々の金型が他の金型との間に於いて相対的に移動可能とされた樹脂封止用金型の一部を、配線基板上に搭載された指紋センサ素子のセンサ領域に当接させ、かかる状態に於いて、当該指紋センサ素子及び当該指紋センサ素子が搭載された配線基板を樹脂封止することを特徴とする電子部品の樹脂封止方法。
（付記４）
第１下金型と、
前記第1下金型の周囲に配置された第２下金型と、
前記下金型に対向して配設される上金型と、
前記上金型を貫通して配設された突出金型と
を具備し、
前記第1下金型と前記第２下金型とが相対的に移動可能とされ、また前記上金型と前記突出金型とが相対的に移動可能とされてなることを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記５）
付記４記載の樹脂封止用金型であって、
前記突出金型は、前記半導体素子上に設けられる封止樹脂の外形形状に対応した形状を有することを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記６）
付記４又は５記載の樹脂封止用金型であって、
前記突出金型の下面は、前記第１下金型側に突出していることを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記７）
付記４乃至６いずれか一項記載の樹脂封止用金型であって、
前記突出金型の上部に、前記突出金型の平行調整機構が設けられ、
当該平行調整機構により、前記突出金型と前記半導体素子の前記所定の領域との平行性が確保された状態で、前記突出金型の下面が前記半導体素子の前記所定の領域に接触されることを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記８）
付記７記載の樹脂封止用金型であって、
前記突出金型の前記平行調整機構は、平行ベアリングであることを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記９）
付記７又は８記載の樹脂封止用金型であって、
前記突出金型の下面は、前記半導体素子の前記所定の領域に保護シートを介して接触され、
前記突出金型の下面の前記第１下金型側への突出量にあわせて、前記保護シートの配設長を調整する保護シート配設長調整機構が設けられていることを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記１０）
付記４乃至９いずれか一項記載の樹脂封止用金型であって、
前記配線基板に配設される封止樹脂の量よりも多い量の樹脂が充填された場合に、キャビティからの余剰樹脂の流入を受容する余剰樹脂除去部を設けたことを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記１１）
付記１０記載の樹脂封止用金型であって、
前記余剰樹脂除去部に受容された前記余剰樹脂に、成型圧力と略同等の圧力を作用させる樹脂圧調整機構を設けたことを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記１２）
付記１１記載の樹脂封止用金型であって、
前記樹脂圧調整機構は、検出器によって検出された樹脂圧に基づいて、前記余剰樹脂に作用する前記圧力を調整することを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記１３）
付記１１又は１２記載の樹脂封止用金型であって、
前記樹脂圧調整機構は、前記上金型に設けられたプランジャであり、前記プランジャが前進することにより前記余剰樹脂に前記圧力が作用することを特徴とする樹脂封止用金型。
（付記１４）
半導体素子が搭載された配線基板を第１下金型に載置する工程と、
前記第１下金型に対向して配設された上金型を貫通して、前記上金型より突出した突出金型を前記半導体素子に接触させる工程と、
前記第１の下金型と前記上金型との間に樹脂を充填する工程と、
前記上金型又は前記第１下金型の周囲に配置された第２下金型を上下に移動させ前記半導体素子を前記配線基板上において樹脂封止する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１５）
付記１４記載の半導体装置の製造方法であって、
前記樹脂を充填する工程において、
前記配線基板に配設される封止樹脂と、前記突出金型の前記半導体素子の所定の領域側への突出量に相当する量の余剰封止樹脂と、を充填し、
当該余剰樹脂を前記突出金型の余剰樹脂除去部に受容させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１６）
付記１５記載の半導体装置の製造方法であって、
前記余剰樹脂除去部に受容された前記余剰樹脂に、成型圧力と略同等の圧力をかけることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１７）
付記１６記載の半導体装置の製造方法であって、
検出器によって検出された樹脂圧に基づいて、前記余剰樹脂にかける前記圧力を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１８）
付記１４乃至１７いずれか一項記載の半導体装置の製造方法であって、
前記樹脂供給工程の終了後、
前記突出金型を前記半導体素子の前記所定の領域に接触させて押さえたままの状態で、前記第２下金型と、前記上金型と、前記突出金型とを段階的に型開きすることを特徴する半導体装置の製造方法。
（付記１９）
付記１８記載の半導体装置の製造方法であって、
前記突出金型を、前記半導体素子の前記所定の領域に接触させて押さえたままの状態で、前記上金型、前記第２下金型、前記突出金型の順で、段階的に型開きすることを特徴する半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】指紋センサを備えた半導体装置の構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の従来の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】図２に示す従来の製造方法における問題点を説明するための断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型の基本構造を示す断面図である。
【図５】図４に示す基本構造を有する樹脂封止用金型の詳細構造を示す図図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その１）である。
【図７】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その２）である。
【図８】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その３）である。
【図９】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その４）である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その５）である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その６）である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る樹脂封止用金型を用いた樹脂封止方法を説明するための断面図（その７）である。
【符号の説明】
【０１０７】
１                    指紋センサ
１Ａ                  センサ領域
２                    配線基板
３                    封止用樹脂
１０                  半導体装置
３１                  第1下金型
３２                  第２下金型
３３                  上金型
３４                  突出金型
４０、４２            リール
４１                  リリースフィルム
４３                  保護フィルム
４４                  平行ベアリング
４５                  樹脂注入孔
４６                  樹脂注入用プランジャ
４７                  余剰樹脂除去用孔
４８                  プランジャ
５０、５１、５２      圧力センサ
【図１】
2008235488.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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