(57)【要約】本発明は、複数の半導体チップ（３）、および、半導体チップ（３）が配置される配線ボード（１１）を有する樹脂パッケージ（１４）に関し、樹脂パッケージ（１４）を生成するための射出成形用金型に関し、ならびに、射出成形用金型と配線ボード（１１）と樹脂パッケージ（１４）との組み合わせにより生成され得る電子コンポーネントに関する。さらに、本発明は、本発明による配線ボード（１１）、２つの部分からなる射出成形用金型を用いて、複数の電子コンポーネント用の複数の半導体チップ（３）を有するこのタイプの樹脂パッケージ（１４）を生成することを可能にする。【選択図】図４
2004528729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロウ（１）およびカラム（２）で配置され、活性上面（４）および受動下面（５）ならびにエッジ側面（６、７、８、９）を有する複数の半導体チップ（３）を有する樹脂パッケージであって、該半導体チップの該活性上面（４）は、配線ボード（１１）の上面（１０）上に配置され、該配線ボード（１１）は、その下面（１３）へのボンディングチャネル（１２）を有し、該ボンディングチャネル（１２）は、該配線ボード（１１）の該下面（１３）上にカラムで連続的に配置され、該樹脂パッケージ（１４）は、その上面（１５）で、該配線ボード（１１）の該上面（１０）と、該半導体チップ（３）の少なくとも該エッジ側面（６、７、８、９）とを覆い、該樹脂パッケージ（１４）は、外部コンタクト領域（１７）を有する該配線ボード（１１）の少なくとも該上面（１３）と、該ボンディングチャネル（１２）のためにカラムで配置された帯状のボンディングチャネル被覆（１８）とを備える下面（１６）を有する、樹脂パッケージ。
【請求項２】
前記配線ボード（１１）は、その上面（１０）上に前記半導体チップ（３）と対面する絶縁層（１９）を有し、その下面（１３）上にコンタクト端子領域（２０）と、配線ラインと、外部コンタクト（２２）用の出力コンタクト領域（２１）とを有することを特徴とする、請求項１に記載の樹脂パッケージ。
【請求項３】
前記配線ラインは、はんだレジスト層によって覆われることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂パッケージ。
【請求項４】
前記ボンディングチャネル被覆（１８）は、前記半導体チップ（３）の前記活性上面（４）のコンタクト領域（２４）と前記配線ボード（１１）の前記下面（１３）上のコンタクト端子領域（４８）との間の接続ライン（２３）をパッケージ樹脂成形化合物（２５）に埋め込むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の樹脂パッケージ。
【請求項５】
前記樹脂パッケージ（１４）のパッケージ樹脂成形化合物（２５）は、前記半導体チップ（３）の前記受動裏面（５）上に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の樹脂パッケージ。
【請求項６】
前記配線ボード（１１）の前記下面（１３）の前記外部コンタクト領域（１７）は、ロウ（２６）およびカラム（２７）で配置される外部コンタクト（２２）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の樹脂パッケージ。
【請求項７】
前記配線ボード（１１）は、その下面（１３）上の前記外部コンタクト領域（１７）に、出力コンタクト領域（２１）に配置されるはんだボール（２８）またはコンタクトバンプ（２９）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の樹脂パッケージ。
【請求項８】
樹脂パッケージ（１４）を生成するために適切である配線ボードであって、該樹脂パッケージ（１４）は、ロウ（１）およびカラム（２）で配置され、かつ配線ボード（１１）上に配置される複数の半導体チップ（３）を有し、該樹脂パッケージ（１４）は、その上面（１５）で、該配線ボード（１１）の上面（１０）と、該半導体チップ（３）の少なくともエッジ側面（６、７、８、９）とを覆い、該樹脂パッケージ（１４）は、外部コンタクト領域（１７）と、ボンディングチャネル（１２）のためにカラムで配置される帯状ボンディングチャネル被覆（１８）とを有する少なくとも該配線ボード（１１）の下面（１３）を備える下面（１６）を有し、該配線ボード（１１）は、該配線ボード（１１）の該上面（１０）から、カラムで配置された各帯状ボンディングチャネル被覆（１８）への貫通した開口部（３０）を有する、配線ボード。
【請求項９】
貫通した開口部（３０）のサイズは、液体パッケージ樹脂成形化合物（２５）のための狭路（３１）にそれぞれ対応することを特徴とする、請求項８に記載の配線ボード（１１）。
【請求項１０】
前記狭路（３１）は、前記樹脂パッケージ（１４）を製作する間、液体パッケージ樹脂成形化合物（２５）によって最後に湿らされた前記上面（１０）の領域において、前記配線ボード（１１）の前記上面（１０）上に配置されることを特徴とする、請求項９に記載の配線ボード（１１）。
【請求項１１】
樹脂パッケージ（１４）から切断される電子コンポーネントであって、該樹脂パッケージ（１４）は、ロウ（１）およびカラム（２）で配置され、かつ配線ボード（１１）上に配置された複数の半導体チップを有し、該樹脂パッケージ（１４）は、その上面（１５）で、該配線ボード（１１）の上面（１０）と、該半導体チップ（３）の少なくともエッジ側面（６、７、８、９）とを覆い、該樹脂パッケージ（１４）は、外部コンタクト領域（１７）を有する該配線ボード（１１）の少なくとも下面（１６）と、ボンディングチャネル（１２）のためにカラムで配置された帯状ボンディングチャネル被覆（１８）とを備える下面（１６）を有し、該電子コンポーネント（４１）は、各場合について、半導体チップ（３）を有し、該配線ボード（１１）の一部分は該半導体チップ（３）に属し、該帯状ボンディングチャネル被覆（１８）の一部分は該半導体チップに属する、電子コンポーネント。
【請求項１２】
前記外部コンタクト領域（１１）は、ロウ（２６）およびカラム（２７）で配置された外部コンタクト（２２）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の電子コンポーネント。
【請求項１３】
樹脂パッケージ（１４）を生成するための射出成形用金型であって、該樹脂パッケージ（１４）は、ロウ（１）およびカラム（２）で配置され、かつ配線ボード（１１）上に配置された複数の半導体チップ（３）を有し、該樹脂パッケージ（１４）は、その上面（１５）で、該配線ボード（１１）の上面（１０）と、該半導体チップ（３）の少なくともエッジ側面（６、７、８、９）とを覆い、該樹脂パッケージ（１４）は、少なくとも外部コンタクト領域（１７）を有する該配線ボード（１１）の下面（１３）と、ボンディングチャネル（１２）のためにカラムで配置された帯状ボンディングチャネル（１２）とを備える下面（１６）を有し、該射出成形用金型（３２）は、該樹脂パッケージの該上面（１５）を生成するための上面用金型（３３）と、該樹脂パッケージの該下面（１６）を生成するための下面用金型（３４）とを有し、該上面用金型（３３）は、上面キャビティ（３６）用の射出ホッパ（３５）と、該配線ボード（１１）の該上面（１０）上にシールするように置かれるシーリングスリーブ（３７）とを有し、該下面用金型（３４）は、シーリングリブ（３９）を有する複数の下面キャビティ（３８）を有し、該シーリングリブは、該配線ボード（１１）の該下面（１３）上にシールするように置かれ、かつ該帯状ボンディングチャネル被覆（１８）を包囲し、該下面キャビティ（３８）は、該配線ボード（１１）における狭路（３１）を介して該上面キャビティ（３６）に３次元で接続され、通気孔が該下面用金型（３４）に配置される、射出成形用金型。
【請求項１４】
前記通気孔は、前記ボンディングチャネル被覆（１８）の下流側の端部領域に設けられることを特徴とする、請求項１３に記載の射出成形用金型。
【請求項１５】
前記下面用金型（３４）は、前記外部コンタクト領域（１７）において、および／または該上面用金型（３３）の前記シーリングスリーブ（３７）の向かい側に位置するさらなる支持リブ（４０）を有することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の射出成形金型。
【請求項１６】
樹脂パッケージ（１４）を生成する方法であって、該樹脂パッケージ（１４）は、ロウ（１）およびカラム（２）で配置され、かつ配線ボード（１１）上に配置された複数の半導体チップ（３）を有し、該樹脂パッケージ（１４）は、その上面（１５）で、該配線ボード（１１）の上面（１０）と、該半導体チップ（３）の少なくともエッジ側面（６、７、８、９）とを覆い、該樹脂パッケージ（１４）は、外部コンタクト領域（１７）と、ボンディングチャネル（１２）のためにカラムで配置された帯状ボンディングチャネル被覆（１８）とを有する、該少なくとも配線ボード（１１）の該下面（１３）を含む下面（１６）を有し、該方法は、
ロウ（１）およびカラム（２）で配置された半導体チップ位置、およびこれらの半導体チップ位置間に提供されたダイシングトラック領域（４２）と、各半導体チップ位置に配置された、少なくとも１つのボンドチャネル（１２）と、該配線ボード（１１）の該上面（１０）および該下面（１３）の３次元接続用の狭路（３１）とを有する該配線ボード（１１）を準備する工程と、
半導体チップ（３）を該半導体チップ位置に付与する工程であって、該半導体チップ（３）の該活性上面（４）のコンタクト領域（２４）は、該ボンディングチャネル（１２）の領域に配置される、工程と、
該ボンディングチャネル（１２）の領域において、該コンタクト領域（２４）と該配線ボード（１１）の該下面（１３）の配線ラインとの間にボンディング接続（４３）を確立する工程と、
射出成形用金型の上面用金型（３３）と下面用金型（３４）とを同時に配置する工程であって、該樹脂パッケージの該上面（１５）を生成するための上面キャビティ（３６）と、ボンディングチャネル被覆（１８）を生成するための下面キャビティ（３８）とをシールオフする工程と、
該上面用金型（３３）の射出成形用ホッパ（３５）を介してパッケージ樹脂成形化合物（２５）を射出して、狭路（３１）を介して該パッケージ樹脂成形化合物（２５）を該下面キャビティ（３８）の中に広げる工程と、
を包含する、方法。
【請求項１７】
前記樹脂パッケージ（１４）は、前記射出成形用金型（３２）から除去され、該樹脂パッケージ（１４）は、提供されたダイシングトラック（４２）にて個々の電子コンポーネント（４１）に分離されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記パッケージ樹脂成形化合物（２５）は、射出成形ホッパ（３５）を介して８〜１５ＭＰａの圧力下で射出されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体チップおよび配線ボードを有する樹脂パッケージ、ならびに独立請求項の前提部に記載の射出成形を用いて樹脂パッケージを製作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ、特に、配線ボードを有する半導体チップをパッケージングする作業を合理化するために、個々の半導体チップをパッケージングする技術は、個々の半導体チップをパッケージングする技術から、複数の半導体チップが共通のパッケージに配置される樹脂パッケージへのパッケージング技術に移行された。しかしながら、配線ボードは、配線ボードの上面における半導体チップの埋め込み、および配線ボードの下面におけるボンディングチャネルの埋め込みを、効率的かつ商品化という点で有利に行うことを妨げる。なぜなら、特に、配線ボードの下面における外部コンタクトを収容するための配線ボードの領域が、樹脂がない状態で保持されるべきだからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、特定の射出成形を用いて費用効果的に製作され得る、配線ボード上に複数の半導体チップを有する樹脂パッケージの仕様を定めることである。
【０００４】
この目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の有利な改良点は、従属請求項から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、複数の半導体チップが、樹脂パッケージにおいてロウおよびカラムで配置され、半導体チップは、活性上面および受動下面ならびにエッジ側面を有する。半導体チップの活性上面は、配線ボードの上面に配置される。配線ボードは、配線ボードの上面から下面へのボンディングチャネルを有する。
【０００６】
この樹脂パッケージの場合、ボンディングチャネルは、カラムで、および配線ボードの下面に連続的に配置される。樹脂パッケージ成形化合物は、配線ボードの上面、および半導体チップの少なくともエッジ側面を覆う。樹脂パッケージの下面は、出力コンタクト領域を有する配線ボードの下面、およびカラムで配置された帯状のボンディングチャネル被覆を備える。ボンディングチャネル被覆は、配線ボードの下面から突き出すが、載せられるべき外部コンタクトほどには配線ボードの下面から大きく突き出さない。従って、樹脂パッケージのこの実施形態において、ボンディングチャネル被覆は、電子コンポーネントが、本発明による樹脂パッケージ上にはんだ付けされる場合に、プリント回路基板または特定の他の積み重ねられた電子コンポーネントからの距離を規定することによって、配線ボードの下面上でさらなる機能を実行する。
【０００７】
この樹脂パッケージのさらなる有利な点は、配線ボードの下面に突き出し、かつ、その端部において、樹脂パッケージの上面との３次元樹脂接続を有する帯状ボンディングチャネル被覆がカラムで配置されることからなる。帯状ボンディングチャネル被覆の端部における、この３次元樹脂接続は、ボンディングチャネル被覆の材料が、樹脂パッケージの上面と同じ樹脂成形化合物からなり得るという有利な点を有する。これらの帯状の細長いボンディングチャネル被覆がない場合、パッケージは、配線ボードの上面を被覆するための工程、および被覆膜の下面上のボンディングチャネル開口部を被覆するための工程という、２つの複雑な工程で製作される必要がある。しかしながら、樹脂パッケージのこの実施形態を用いて、樹脂パッケージの上面から樹脂成形化合物を射出する間、下面に細長い帯状ボンディングチャネル被覆が１つの方法工程で形成され得る。
【０００８】
本発明の１実施形態は、配線ボードがその上面上に半導体チップに対する絶縁層、その上面のコンタクト端子領域上に配線ライン、および外部コンタクト用の出力コンタクト領域を有することを提供する。この場合、コンタクト端子領域、配線ラインおよび外部コンタクト用の出力コンタクト領域を含む下面の金属構造が絶縁層上に積層され得、絶縁層は、配線ボードの実際の支持基板を形成する。配線ボードの下面上のコンタクト端子領域は、さらに、ボンディングフィンガーとも呼ばれる。なぜなら、半導体チップの活性上面のコンタクト領域のボンディング線は、ボンディングチャネルにおいて、配線ボードの下面上のコンタクト端子領域すなわちボンディングフィンガーとの電気的接続を確立するからである。最後に、配線ラインがコンタクト端子領域またはボンディングフィンガーから、外部コンタクトが付与され得る個々の出力コンタクト領域に至る。
【０００９】
この目的で、本発明のさらなる実施形態において、特に、外部コンタクトが取り付けられた場合に配線ラインが損傷されるか、または外部コンタクト材料によってコーティングされないように、配線ラインを被覆するはんだレジスト層によって出力コンタクト領域が包囲される。外部コンタクトは、ボンディングチャネル被覆よりもさらに配線ボードの下面から突き出す。
【００１０】
本発明のさらなる実施形態において、細長い帯状のボンディングチャネル被覆は、半導体チップの活性上面上のコンタクト領域と、配線ボードの下面上のコンタクト端子領域との間のパッケージ樹脂成形化合物に接続ラインを埋め込む。樹脂でのパッケージングの間、このパッケージ樹脂成形化合物は、帯状ボンディングチャネル被覆の両端部において、樹脂パッケージの上面から、配線ボードの下面に設けられたボンディングチャネルに導かれる。
【００１１】
樹脂パッケージの上面上で、ロウおよびカラムに配置された半導体チップの側方エッジに加えて、半導体チップの受動裏面もまた、樹脂パッケージのパッケージ樹脂材料で被覆され得る。従って、樹脂パッケージの厚さは大きくなるが、同時に、半導体チップの受動裏面が樹脂パッケージの上面の部分を同時に形成する場合よりも、半導体チップは、衝撃または他の悪影響に対してより良好に保護される。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態において、配線ボードの下面の外部コンタクト領域における外部コンタクトもまたロウおよびカラムで配置され、パッケージ樹脂成形化合物がない状態である。外部コンタクト領域のこれらのロウおよびカラムは、標準化されたピッチを有し、これは、ＢＧＡパッケージ（ボールグリッドアレイ）の場合、０．８ｍｍのわずかなピッチであり、外部コンタクトの微細構造の場合、さらに小さくなる。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態において、配線ボードは、その下面の外部コンタクト領域において、はんだボールは、はんだバンプを有し、これらは、出力コンタクト領域に設けられる。はんだボールが出力コンタクト領域上にはんだ付けされる間、はんだ材料のコンタクトバンプになる一方で、コンタクトバンプは、さらに、表面がメタライゼーションされた樹脂からなり、任意の所望の形態をとり得る。
【００１４】
複数の半導体チップがロウおよびカラムで配置され、かつ配線ボード上に配置された、このタイプの樹脂パッケージを製作するために、配線ボードは、配線ボードの上面から、配線ボードの下面にカラムで配置された各帯状のボンディングチャネル被覆へ貫通した開口部を有する。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態において、これらの貫通した開口部は、液体パッケージ樹脂成形化合物の狭路（Ｄｒｏｓｓｅｌｏｅｆｆｎｕｎｇ）を表す寸法にされる。これらの狭路は、有利にも、ボンディングチャネル被覆の帯が、制御されずに樹脂成形化合物で充填されることを妨げる。なぜなら、これらの狭路は、樹脂に対する流れ抵抗を表し、最初に、パッケージの上面が、全射出成形圧力下で、樹脂成形化合物でコーティングされ得、その後にのみ、大幅に遅延して、樹脂が狭路を介してボンディングチャネル、またはボンディングチャネル被覆の帯の中に広がり得るからである。
【００１６】
この目的で、本発明のさらなる実施形態において、配線ボードの上面上の狭路は、樹脂パッケージの製作中に、上面上の液体パッケージ樹脂成形化合物によって最後に湿らされる領域に配置される。これは、樹脂パッケージの上面がパッケージ樹脂成形化合物で完全に湿らされた後、この樹脂成形化合物はこの狭路を介してボンディングチャネルストリップの中に侵入し得るという有利な点を有する。
【００１７】
本発明による樹脂パッケージは、樹脂パッケージがロウおよびカラムでダイシング（ｚｅｒｓａｅｇｅｎ）されることによって、個々の電子コンポーネントにさらに分離され得る。この場合、樹脂成形化合物のみが個々に切り分けられるのではなく、配線ボードもまたそれぞれの半導体チップに属する領域に分離される。このタイプの電子コンポーネントは、パッケージングされた形態でダイシングされた外縁を有するという点で従来のコンポーネントとは異なる。この外縁は、有利にも、電子コンポーネントの高精度の外のり寸法を可能にする。
【００１８】
本発明のさらなる好適な実施形態において、外部コンタクト領域は、ロウおよびカラムで配置された外部コンタクトを有する。この配置は、国際的に定められたピッチに関する国際標準規格を満たし得るので、この半導体チップは、標準規格化されたプリント回路基板上に備えられるために適切である。
【００１９】
本発明による樹脂パッケージを製作するために、新しい射出成形用金型が生成される。この樹脂パッケージは、複数のロウおよびカラムで配置された半導体チップを有する。樹脂パッケージの上面は、射出成形の上部金型によって形成される。この上部金型は、配線ボードの上面上にシーリングスリーブ（ｓｅａｌｉｎｇ  ｓｌｅｅｖｅ）とともに載せられ、かつ射出成形用ホッパを有する。この射出成形用ホッパを介して、射出成形圧力でパッケージ樹脂成形化合物が配線ボードの上面に、少なくとも半導体チップの側方エッジに圧入される。
【００２０】
樹脂成形化合物は、上面上のボンディングチャネルへの狭路に到達するとすぐに、これらの狭路に通され、配線ボードの下面上の帯状ボンディングチャネル被覆を形成する。この目的で、射出成形用下面用金型が下面に提供される。この金型は、ボンディングチャネル領域をシーリングリブ（ｓｅａｌｉｎｇ  ｒｉｂ）で包囲し、かつ、各ボンディングチャネル領域の端部において通気孔を有するので、パッケージ樹脂成形化合物が、最初、上面に射出され、そして、狭路を介して帯状ボンディングチャネル被覆に導かれる一方で、キャビティに蓄積された空気が下面用金型の端部における通気孔を介して強制排出される。
【００２１】
樹脂パッケージの上面は、射出成形技術を用いて大きい表面積にわたってパッケージングされるので、配線ボードの反りにつながり得る高圧が発生する。この理由で、ボンディングチャネル領域を包囲するシーリングリブに加えて、残りの領域において配線ボードを支持することが意図された支持リブが射出成形用金型の下面用金型に提供される。さらに、下面用金型については、上面用金型のシーリングスリーブの向かい側に支持リブが提供される。
【００２２】
ロウおよびカラムで配置され、かつ配線ボード上に配置される複数の半導体チップを有する本発明の樹脂パッケージを生成する方法は、以下の工程
ロウおよびカラムで配置された半導体チップ位置、およびこれらの半導体チップ位置間に提供されたダイシングトラック領域と、各半導体チップ位置に配置された、少なくとも１つのボンディングチャネルと、配線ボードの上面および下面の３次元接続用の狭路とを有する配線ボードを準備する工程と、
半導体チップを半導体チップ位置に付与する工程であって、半導体チップの活性上面のコンタクト領域は、ボンディングチャネルの領域に配置される、工程と、
ボンディングチャネルの領域において、配線ボードの下面のコンタクト領域と配線ラインとの間にボンディング接続を確立する工程と、
射出成形用金型の上面用金型と下面用金型とを同時に配置する工程であって、樹脂パッケージの上面を生成するための上面キャビティと、ボンディングチャネル被覆を生成するための下面キャビティとをシールオフする工程と、
上面用金型の射出成形用ホッパを介してパッケージ樹脂成形化合物を射出して、狭路を介してパッケージ樹脂成形化合物を下面キャビティの中に広げる工程と、
を包含する。
【００２３】
この方法は、樹脂パッケージの上面、および射出成形されたパッケージの下面上のボンディングチャネル被覆の両方が単一の射出成形工程で製作されるという有利な点を有する。単一の射出成形工程は、カラムおよびロウで配置された半導体チップのパッケージングのプロセスのコストを下げる。樹脂パッケージが射出成形用金型において硬化した後、これは、射出成形金型から除去され得、ロウおよびカラムで配置された複数の半導体チップは、提供されたダイシングトラックに沿って個々の電子コンポーネントに分離され得る。この方法の場合、ダイシングされた側方エッジが生成され、電子コンポーネントに特性および正確な外形を与える。
【００２４】
樹脂パッケージを製作する方法が実現される態様の好適な実施例の場合、パッケージ樹脂成形化合物が８〜１５ＭＰａの圧力下で射出用ホッパを介して射出される。この方法工程において、最初に、配線ボードの上面に高圧がかけられるので、配線ボードが歪められる危険がある。なぜなら、射出成形圧力は、一方の側からのみ配線ボードに作用するからである。液体パッケージ樹脂成形化合物が、配線ボードの下面上のボンディングチャネル被覆用の貫通した開口部に到達した場合のみ、下面の部分領域において、すなわち、細長いボンディングチャネル被覆が生じる場所に逆圧が生成される。配線ボードの反りを射出段階においても回避し、かつ、下面において、配線ボードの出力コンタクト領域に樹脂成形化合物がない状態で保持するために、下面用金型上に支持リブが提供される。この支持リブは、一方で、上面上のシーリングスリーブの向かい側に配置され、他方、細長いボンディングチャネル被覆間に追加的に配置される。
【００２５】
ボンディングチャネル被覆の端部における下面用金型の通気孔は、エアクッションまたは気泡がパッケージ樹脂成形化合物にふくまれないことを確実にする。さらに、これらの通気孔は、樹脂パッケージの下面上のボンディングチャネル被覆全体が樹脂成形化合物で充填され得ることを確実にする。
【００２６】
半導体チップの後側の保護を有する半導体パッケージの場合、半導体チップの活性上面上にボンディングチャネル被覆が同時に生成されるべき場合に問題が生じる。本発明の目的は、基板または配線ボードの両側に、射出成形用金型の異なった大きさのキャビティを製作することである。配線ボードの両側の異なるキャビティの場合、配線ボードの上面と下面との間の異なった表面負荷によって問題が生じる。なぜなら、下面上のより小さいキャビティは、上面上のキャビティのより大きい表面積の負荷を吸収し得ないからである。
【００２７】
この困難は、配置が外部コンタクトのマトリクス、またはマトリクスアレイパッケージ（ＭＡＰ）を有する場合に、より悪化する。この困難を克服するために、２工程プロセスが用いられ得る。この工程では、最初、第１の方法工程において、ボンディングチャネルがプリントされ、次に、第２の方法工程において、樹脂成形化合物が半導体チップ側に付与される。さらなる可能性は、最初、第１の方法工程において、樹脂成形化合物でボンディングチャネルを充填し、次に、第２の工程において、半導体チップ側を機械加工する。最後に、膜が、半導体チップと金型との間に設けられることによって、膜を用いて被包を達成することも可能である。この膜は、その後、半導体チップを配線ボードに押し付け、配線ボードは、その後、ボンディングチャネル側のキャビティをシールに押しつける。
【００２８】
しかしながら、上述の困難に対するこれらの可能な解決策は、２工程プロセスの不利な点、ならびに、場合によっては、半導体チップの高さおよび半導体チップへの負荷の許容誤差、および室温でパッケージングする間の半導体チップの後側の露出に関して困難を有する。
【００２９】
これらの可能性と比較して、本発明は、最初に、配線ボード、または半導体チップ側の基板を射出成形用金型に対してきっちりと締め付け、従って、樹脂が射出成形キャビティから流れ出さず、その後、射出成形化合物を配線ボードの半導体チップ側に射出し、樹脂が配線ボードの後側に到達しないように半導体チップがボンディングチャネルを覆うことを提供する。半導体チップ側を充填した後、半導体チップのキャビティにおける圧力が、狭路を提供することによって増加し、この狭路は、チップ側のキャビティの端部において圧力をレギュレートする。
【００３０】
チップ側のキャビティ内で上昇する圧力に基づいて、配線ボードまたは基板は、樹脂成形化合物で滑らかに積層され、樹脂成形化合物は、ボンディンチャネルキャビティに侵入し得る。樹脂成形化合物は、その後、狭路として形成された貫通した開口部を介してボンディングチャネル側に押し付けられる。ボンディングチャネル側が被包される間、より大きい面上のより高い圧力、および半導体チップを保護するための面のより高い圧力に基づいて、射出の間、ボンディングチャネル側で基板または配線ボードが正確にシールオフされる。通気孔がボンディングチャネルの端部に提供され、射出プロセスはここで終了する。半導体チップ側およびボンディングチャネル被覆の充填が完了した後、樹脂射出成形化合物が圧入および硬化される。
【００３１】
従って、要約すると、以下の有利な点が取得される。
【００３２】
１．基板すなわち配線ボードの両面の異なった大きさのキャビティがきっちり（ｓａｕｂｅｒ）とシールオフされる。
【００３３】
２．射出のために、さらなる材料または膜が必要とされることなく、標準的システムが用いられ得る。ＭＡＰ技術が用いられ得る。
【００３４】
３．ボンディングチャネルにおいて、半導体チップならびに基板すなわち配線ボードにさらなる圧力がかけられない。
【００３５】
４．チップサイズの許容誤差およびチップ接着高さへの非依存性が達成される。
【００３６】
５．単一ステージまたは単一方法工程での射出作業が可能であり、多工程射出成形プロセスは必要とされない。
【００３７】
６．デバイスおよび方法の両方が、配線ボードの異なった基板材料（単数または複数）のために用いられ得、金属プレートおよびセラミックシートの両方、あるいは樹脂のプリント回路基板またはリードフレームストリップが用いられ得る。
【００３８】
これらの有利な点は、特別に開発された射出成形用金型を対応して設計された配線ボードすなわち対応する基板と組み合わせることによって取得される。この配線ボードは、パッケージ樹脂成形化合物用の貫通した開口部としての狭路を有し、樹脂パッケージを製作する場合、半導体チップ側のキャビティとボンディングチャネルキャビティとの間の圧力の差異を生成する。
【００３９】
本発明は、次に、添付の図面を参照して、実施形態および実施例に基づいてより詳細に説明される。
【００４０】
図１は、複数の半導体チップ３の樹脂パッケージ１４の模式的平面図を示す。樹脂パッケージ１４において、参照符号１は半導体チップのロウを示し、参照符号２は半導体チップのカラムを示す。参照符号５は半導体チップの受動裏面を示し、参照符号６、７、８、９は、半導体チップのエッジ側面を示す。参照符号１０は、配線ボード１１の上面を示す。参照符号１２は、半導体チップ３の下のボンディングチャネルを示す。参照符号１８は、ボンディングチャネル被覆を示し、参照符号２５は、パッケージ樹脂成形化合物を示し、参照符号３５は、パッケージ樹脂成形化合物２５用の射出ホッパを示す。参照符号３７は、シーリングスリーブが配線ボード１１上に載っている領域を示し、参照符号４２は、樹脂パッケージ１４を電子コンポーネント４１に細かく切断するためのダイシングトラックを示す。
【００４１】
樹脂パッケージ１４の半導体チップ３は、ロウ１およびカラム２で配置される。図１による例示的実施形態において、３つの半導体チップ３がロウ１で配置され、２つの半導体チップ２がカラム２で配置される。半導体チップ３は、配線ボード１１の上面１０に取り付けられる。この場合、半導体チップ３の受動裏面５は、図面の平面から突き出る。この実施形態において、半導体チップ３の受動裏面５、および半導体チップの側面エッジ６、７、８、９の両方は、パッケージ樹脂成形化合物２５に埋め込まれる。半導体チップ３の活性上面は、配線ボード１１の上面１０に配置される。配線ボード１１の上面１０から配線ボード１１の下面にまで、半導体チップ３のコンタクト領域の領域において配線ボード１１の中に開口部が作製される。これらの開口部は、ボンディングチャネル１８とも呼ばれ、半導体チップ３上のコンタクト領域を配線ボード１１のコンタクト端子領域に接続するために利用される。
【００４２】
図１による実施形態において、配線ボード１１の下面のボンディングチャネル１２が細長いボンディングチャネル被覆１８によって覆われる。これらの被覆は、カラムで配置され、破線で表される。本発明のこの実施形態において、樹脂パッケージ１４の上面１５は、周縁部シーリングスリーブ３７にまで達し、すべての半導体チップ３について樹脂パッケージ１４のプレーナ上面１５を形成する。
【００４３】
このタイプの樹脂パッケージ１４は、完成後にダイシングされ得、可能なダイシングトラック４２は、図１の実施形態においてすでに示される。図１において、樹脂ハウジング１４の上面１５上の射出ホッパ３５もまた見出され得る。
【００４４】
樹脂パッケージ１４の製作の間、樹脂パッケージ１４の上面１５が８〜１５ＭＰａの圧力下で射出ホッパ３５を介して最初に生成される。射出成形用金型の上面キャビティが充填された後、パッケージ樹脂成形化合物は、細長いボンディングチャネル被覆１８を生成するために、配線ボード１１の上面１０と配線ボード１１の下面との間の特殊な貫通した開口部を通って下面の金型に提供されたキャビティに流れ込む。従って、この製造工程の後、樹脂パッケージ１４の上面１５が樹脂成形化合物で完全に充填され、電子コンポーネントの下面には、ボンディングチャネル１２の領域にのみパッケージ樹脂成形化合物２５の細長いボンディングチャネル被覆１８が提供される。ここで、ボンディングチャネル被覆１８に沿った金属の出力コンタクト領域が電子コンポーネントの外部コンタクトがない状態で保持され得るため、下面においてボンディングチャネル被覆１８の外側には樹脂成形化合物が付与されないことが重要である。
【００４５】
図２は、複数の半導体チップ３の樹脂パッケージ１４の下からの模式図を示す。図１におけるものと同じ機能を有するコンポーネントは、同じ参照符号で示され、別個には説明されない。樹脂パッケージ１４の下面１６は、本発明の特徴である、カラムで配置された細長いボンディングチャネル被覆１８を示す。樹脂パッケージ１４全体の、下面においてのみこれらのボンディングチャネル被覆１８がパッケージ樹脂成形化合物２５から生成される。パッケージ樹脂成形化合物２５は、各ボンディングチャネル被覆１８の開始点における結合領域４４を介して、配線ボード１１の上面１０から配線ボード１１の下面１３へと侵入し、ここから、個々の半導体チップの下にカラムで連続して配置されるボンディングチャネル開口部１２をパッケージ樹脂成形化合物２５で充填し、従って、ボンディングチャネル１２に配置されたボンディング接続が樹脂パッケージ成形化合物２５に埋め込まれて、損傷から保護される。
【００４６】
さらに、図２は、出力コンタクト領域２１上にロウ２６およびカラム２７で配置された出力コンタクト領域２１または外部コンタクト２２を示す。図２のこの例示的実施形態において、外部コンタクト２２の６つのロウ２６および６つのカラム２７が半導体チップ３の各ボンディングチャネル１２に属する。外部コンタクト２２は、配線ラインを介してコンタクト端子領域すなわちボンディングフィンガーに接続される。コンタクト端子領域すなわちボンディングフィンガーは、各ボンディングチャネル１２に沿って配置され、ボンディング接続は、これらのコンタクト端子領域からボンディングチャネルに達する。ボンディング接続は、配線ボード１１のコンタクト端子領域を半導体チップ３上のコンタクト領域に接続する。
【００４７】
外部コンタクト２２は、はんだボール２８またはコンタクトバンプ２９として形成され得る。図２における破線は、図１に示されるシーリングスリーブ３７の向かい側に配置された支持リブ４０のコンタクトトラックを示す。支持リブ４０それ自体は、射出成形用金型の下面用金型上に配置され、射出成形の間、基板すなわち配線基板１１の湾曲を回避する。
【００４８】
図２に示される３つのボンディングチャネル被覆１８は、電子コンポーネント４１の下面をわずかにのみ越えて突き出し、はんだボール２８またはコンタクトバンプ２９よりも小さい高さを有する。この場合、ボンディングチャネル被覆１８の高さは、同時に、電子コンポーネント４１の１つがプリント回路基板上に取り付けられるか、または電子コンポーネント４１が次のコンポーネントの最上部に次々と重ねられる場合、距離を決定するために利用され得る。従って、本発明による連続的な細長いボンディングチャネル被覆を備える電子コンポーネント４１は、さらなるプロセスの間、またはより複雑な回路において電子コンポーネント４１を集積する間、有利な点を有する。
【００４９】
外部コンタクト領域１７がパッケージ樹脂成形化合物２５の射出成形の間、樹脂成形化合物によって湿らされないか、または覆われないことを確実にするために、シーリングリブ３９がボンディングチャネル被覆１８のエッジ領域における射出成形用金型の下面用金型３４に提供される。シーリングリブ３９は、ボンディングチャネル被覆１８を完全に包囲する。
【００５０】
図３は、図１および図２において樹脂パッケージ１４を通る切断線Ａ−Ａに沿った模式的断面図を示す。前の図におけるものと同じ機能を有するコンポーネントは、同じ参照符号で示され、別個には説明されない。本発明のこの実施形態において、配線ボード１１すなわち基板１１は、半導体チップ３を支持する。この半導体チップは、活性上面４が配線ボード１１上に載っている。配線ボード１１は、絶縁層１９を備え、その下面１３に接続ラインの構造を有する。これらの接続ラインは、出力コンタクト領域２１を接続し、これらの領域は、本発明のこの実施形態において、外部コンタクト２２としてのコンタクトバンプ２９またははんだボール２８を支持し、ボンディングチャネル被覆１８よりも、配線ボード１１の下面１３からさらに突き出る。
【００５１】
ボンディングチャネル被覆１８は、樹脂パッケージ１４の上面１５と同じパッケージ樹脂成形化合物２５からなる。配線ボード１１の構造化された下面１３の金属性出力コンタクト領域２１は、ボンディングチャネル被覆１８の領域において、配線ラインを介してコンタクト端子領域すなわちボンディングフィンガーと電気的に接続されている。出力コンタクト領域またはボンディングフィンガーから、ボンディング接続４３が半導体チップ３の微視的に小さいコンタクト領域２４につながる。この意味合いで、「微視的に小さい」とは、これらのコンタクト領域２４の寸法が光学顕微鏡下でのみ知覚および測定され得ることを意味する一方で、出力コンタクト領域２１は、巨視的であり、従って、肉眼で見え、かつ測定され得る。
【００５２】
図３は、３つの半導体チップ３のロウ、受動裏面５ならびにエッジ側面６、７、８、９および１０を示し、これらは完全にパッケージ樹脂成形化合物２５に埋め込まれる。前の図におけるものと同じ機能を有するコンポーネントは、同じ参照符号で示され、別個には説明されない。次に、ダイシングトラック領域４２に沿って個々の電子コンポーネントに分離され得る複数の半導体チップ３を有するこのタイプの樹脂パッケージ１４を生成するための射出成形用金型が、さらなる図に示される。本発明のこの実施形態において、ボンディングチャネル被覆１８は、外部コンタクト２２の高さＨよりも低い高さｈを有する。
【００５３】
図４は、本発明の第１の実施形態の図１および図２における切断線Ａ−Ａに沿った、複数の半導体チップ３を有する樹脂パッケージの射出成形用金型３２の模式的断面の部分領域を示す。前の図面におけるものと同じ機能を有するコンポーネントは、同じ参照符号で示され、別個には説明されない。射出成形用金型３２は、実質的に、上面用金型３３および下面用金型３４を含む。上面用金型３３は、それ自体、配線ボード１１すなわち基板の材料に埋まり、上面用金型３３をシールオフするシーリングスリーブ３７を有する。上面キャビティ３６は、下面キャビティ３８よりも比較的大きい表面積を有するので、８〜１５ＭＰａの範囲の射出成形圧力は、配線ボード１１に対する高い曲げ荷重を表す。しかしながら、上面キャビティ３６における高い射出成形圧力は、配線ボード１１の下面１３上のボンディングチャネル被覆１８に沿ったシーリングリブ３９が確実にシールオフされることを保証する。図４は、ボンディングチャネル被覆１８が、半導体チップ３のコンタクト領域２４への配線ボード１１の下面１３のコンタクト端子領域のボンディング接続４３が樹脂材料に完全に埋め込まれることを確実にする。同時に、ボンディングチャネル被覆１８は、配線ボード１１の下面１３を超えた高さｈで突き出す。しかしながら、この高さｈは８０〜２５０μｍで、取り付けられるべき外部コンタクトの、図３に示される３００〜６００μｍの高さＨよりも小さく、従って、より複雑な回路配置への外部コンタクトの確実な電気的接続が可能である。
【００５４】
図５は、本発明の第２の実施形態の図１および図２における切断線Ａ−Ａに沿った、樹脂パッケージ１４の射出成形用金型３２の模式的断面図の部分領域を示す。前の図面におけるものと同じ機能を有するコンポーネントは、同じ参照符号で示され、別個には説明されない。図５による第２の実施形態は、図４による射出成形用金型３２の第１の実施形態とは、配線ボード１１を支持するために、射出成形用金型の下面用金型３４は、さらなる支持リブ４０を有し、さらに、上面用金型３３のシーリングスリーブ３７の向かい側に配置される包囲する支持リブ４６を有し、このようにして配線基板１１を支持するという点で異なる。
【００５５】
図６は、図１および図２における切断線Ｂ−Ｂに沿った射出成形用金型３２の模式的断面の部分領域を示す。前の図面におけるものと同じ機能を有するコンポーネントは、同じ参照符号で示され、別個には説明されない。射出成形用金型３２は、上面用モールド３３および下面用金型３４を備える。切断線Ｂ−Ｂは、ボンディングチャネル１２がその長手方向の広がりと交差するように配置される。ボンディングチャネル１２の領域において、半導体チップ３は、その活性上面４に、並んで配置されるコンタクト領域２４を有する。この実施形態において、ボンディングワイヤ４７は、配線ボード１１の下面１３のボンディングチャネル１２のエッジ領域におけるコンタクト端子領域４８にコンタクト領域２４を接続する。半導体チップ３は、配線ボード１１の上面１０に接着して取り付けられ、ボンディングチャネル１２を完全に覆う。
【００５６】
パッケージ樹脂成形化合物２５を８〜１５ＭＰａの射出成形圧力下で矢印Ｃの方向に射出する間、射出成形化合物は、配線ボードにおける貫通した開口部１３に到達する。この開口部は、狭路３１として機能するような寸法であり、結果として、上面用金型３０の上面キャビティ３６に高い逆圧が形成され、上面キャビティ３６におけるすべてのキャビティは、樹脂成形化合物で充填される。
【００５７】
この実施例において、半導体チップの側面エッジにおいて、および半導体チップの受動裏面上の両方の矢印の方向に樹脂成形化合物が導入され、従って、半導体チップがパッケージ樹脂成形化合物２５に埋め込まれる。狭路３１を通って、樹脂成形化合物は矢印Ｄの方向に侵入し、配線ボードの下面１３上にボンディングチャネル被覆１８を形成する。パッケージ樹脂成形化合物２５がボンディングチャネル１２に達するとすぐに、ボンディング接続４３は、圧力ＰＢ下でパッケージ樹脂成形化合物２５に埋め込まれる一方で、ボンディングチャネル１２に位置する空気は、射出成形用金型３２の下面用金型３４におけるボンディングチャネル被覆１８の端部における通気孔（図示せず）から抜け得る。
【００５８】
射出成形用金型３２を配線ボード１１における狭路３１と共に用いることによって、１つの射出成形工程において上面キャビティ３６用の射出ホッパを介する単一の射出作業で、樹脂パッケージ１４の上面および樹脂パッケージ１４の下面１６の両方を生成することが可能である。同時に、下面用金型３４は、ボンディングチャネル被覆１８を形成するために、パッケージ樹脂成形化合物２５が、矢印Ｄの方向で配線ボードの下面１３上に射出されるだけであることを保証する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、複数の半導体チップの樹脂パッケージの模式的平面図を示す。
【図２】図２は、複数の半導体チップの樹脂パッケージの下からの模式図を示す。
【図３】図３は、射出成形用金型を有する樹脂パッケージを通る、図１および図２における切断線Ａ−Ａに沿った模式的断面図を示す。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態の図１および図２における切断線Ａ−Ａに沿った射出成形用金型の模式的断面の部分領域を示す。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態の図１および図２における切断線Ａ−Ａに沿った射出成形用金型の模式的断面の部分領域を示す。
【図６】図６は、図１および図２における切断線Ｂ−Ｂに沿った射出成形用金型の模式的断面の部分領域を示す。
【符号の説明】
【００６０】
１      半導体チップのロウ
２      半導体チップのカラム
３      半導体チップ
４      活性上面
５      受動裏面
６〜９  半導体チップのエッジ面
１０    配線ボードの上面
１１    配線ボード
１２    ボンディングチャネル
１３    配線ボードの下面
１４    樹脂パッケージ
１５    樹脂パッケージの上面
１６    樹脂パッケージの下面
１７    外部コンタクト領域
１８    ボンディングチャネル被覆
１９    配線ボードの絶縁層
２０    配線ライン
２１    出力コンタクト領域
２２    外部コンタクト
２２    半導体チップ上の接続線
２４    半導体チップ上のコンタクト領域
２５    パッケージ樹脂成形化合物
２６    外部コンタクトのロウ
２７    外部コンタクトのカラム
２８    はんだボール
２９    コンタクトバンプ
３０    貫通した開口部
３１    狭路
３２    射出成形用金型
３３    射出成形用金型の上面用金型
３４    射出成形用金型の下面用金型
３５    射出ホッパ
３６    上面キャビティ
３７    シーリングスリーブ
３８    下面キャビティ
３９    シーリングリブ
４０    支持リブ
４１    電子コンポーネント
４２    ダイシングトラック領域
４３    ボンディング接続
４４    結合領域
４６    周縁部支持リブ
４７    ボンディング線
４８    コンタクト端子領域
ｈ      ボンディングチャネル被覆の高さ
Ｈ      外部コンタクトの高さ
ＰＴ      射出成形圧力
ＰＢ      ボンディング接続を埋め込む圧力
Ａ−Ａ  切断線
Ｂ−Ｂ  切断線
Ｄ      メルトフローの方向
【国際公開パンフレット】
2004528729.tif 000003
2004528729.tif 000004
2004528729.tif 000005
2004528729.tif 000006
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2004528729.tif 000008
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2004528729.tif 000034
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004528729.tif 000035
2004528729.tif 000036
【国際調査報告】
2004528729.tif 000037
2004528729.tif 000038
2004528729.tif 000039
2004528729.tif 000040
2004528729.tif 000041
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