(57)【要約】【課題】樹脂成形金型のクリーニング性の向上を図る。【解決手段】成形金型２の下金型４上にマスク用シート１、クリーニング用シート１７及び棒状のゴム状クリーニング用樹脂１２を配置し、その後、成形金型２をクランプしてキャビティ内にクリーニング用樹脂を充填させて成形金型２をクリーニングすることにより、ポット９からの注入圧だけでは樹脂が回り込みにくかった箇所にも前記クリーニング用樹脂を充填することができる。これにより、トランスファーモールドの樹脂の注入圧力のばらつきの影響を受けずに成形金型２をクリーニングすることができ、成形金型２のクリーニング性の向上を図れる。【選択図】図１
2007242924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）クリーニング用樹脂を絡め取る成形金型クリーニング用シートを準備する工程と、
（ｂ）一対の第１金型と第２金型とからなる成形金型のキャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上に、前記成形金型クリーニング用シート及びその上にゴム状クリーニング用樹脂を配置する工程と、
（ｃ）前記第１及び第２金型により前記成形金型クリーニング用シートと前記ゴム状クリーニング用樹脂をクランプし、前記クランプの圧力によって形成されたクリーニング用樹脂を前記キャビティ内に充填する工程と、
（ｄ）前記クリーニング用樹脂を硬化させた後、前記成形金型から前記成形金型クリーニング用シートを取り出す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。
【請求項２】
（ａ）クリーニング用樹脂を絡め取る成形金型クリーニング用シートと、前記クリーニング用樹脂に対して剥離容易なマスク用シートを準備する工程と、
（ｂ）一対の第１金型と第２金型とからなる成形金型の前記第１または第２金型における何れか一方の金型面に開口する真空吸引用の吸引孔を前記マスク用シートによって覆い、さらに前記成形金型のキャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上に、前記成形金型クリーニング用シート及びその上にゴム状クリーニング用樹脂を配置する工程と、
（ｃ）前記吸引孔を前記マスク用シートによって塞いで前記第１及び第２金型により前記成形金型クリーニング用シートと前記ゴム状クリーニング用樹脂をクランプし、前記クランプの圧力によって形成されたクリーニング用樹脂を前記キャビティ内に充填する工程と、
（ｄ）前記クリーニング用樹脂を硬化させた後、前記成形金型から前記成形金型クリーニング用シートと前記マスク用シートを取り出す工程と、
（ｅ）前記成形金型クリーニング用シートと前記マスク用シートを分離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。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記ゴム状クリーニング用樹脂は、未硫化ゴム状クリーニング用樹脂であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記キャビティブロックは第１キャビティおよび第２キャビティを有し、前記（ｂ）工程で前記キャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上に前記ゴム状クリーニング用樹脂を配置する際に、前記第１のキャビティに１本、前記第２のキャビティに１本及びポット列の中央部に１本それぞれ配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で前記キャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上に前記ゴム状クリーニング用樹脂を配置する際に、第１及び第２のキャビティとゲートを含む全ての流路にそれぞれ対応させ、かつ全域に一体に形成された前記ゴム状クリーニング用樹脂を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｃ）工程で前記クランプする際の型締めの圧力は、製品成形時の前記成形金型のクランプの圧力より小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｅ）工程の後、前記吸引孔をマスク用シートによって再度塞いで前記第１及び第２金型により前記成形金型クリーニング用シートをクランプし、この状態でクリーニング用樹脂を前記キャビティ内に充填させて前記成形金型をクリーニングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記成形金型には、そのキャビティのゲート側の端部に段差部が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｃ）工程では、エアベントのプランジャ最終圧力がかかる方向と反対側の方向である段差部位において、未硫化ゴム状クリーニング用樹脂を充填させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
（ａ）クリーニング用樹脂を絡め取る成形金型クリーニング用シートを準備する工程と、
（ｂ）一対の第１金型と第２金型とからなる成形金型のキャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上に、間にゴム状クリーニング用樹脂を介在させて２枚の前記成形金型クリーニング用シートを配置する工程と、
（ｃ）前記第１及び第２金型により前記２枚の成形金型クリーニング用シートと前記ゴム状クリーニング用樹脂をクランプし、前記クランプの圧力によって形成されたクリーニング用樹脂を前記キャビティ内に充填する工程と、
（ｄ）前記クリーニング用樹脂を硬化させた後、前記成形金型から前記２枚の成形金型クリーニング用シートを取り出す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。
【請求項１１】
（ａ）クリーニング用樹脂を絡め取る成形金型クリーニング用シートと、前記クリーニング用樹脂に対して剥離容易なマスク用シートを準備する工程と、
（ｂ）一対の第１金型と第２金型とからなる成形金型の前記第１または第２金型における何れか一方の金型面に開口する真空吸引用の吸引孔を前記マスク用シートによって覆い、さらに前記成形金型のキャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上に、間にゴム状クリーニング用樹脂を介在させて２枚の前記成形金型クリーニング用シートを配置する工程と、
（ｃ）前記吸引孔を前記マスク用シートによって塞いで前記第１及び第２金型により前記２枚の成形金型クリーニング用シートと前記ゴム状クリーニング用樹脂をクランプし、前記クランプの圧力によって形成されたクリーニング用樹脂を前記キャビティ内に充填する工程と、
（ｄ）前記クリーニング用樹脂を硬化させた後、前記成形金型から前記２枚の成形金型クリーニング用シートと前記マスク用シートを取り出す工程と、
（ｅ）前記２枚の成形金型クリーニング用シートと前記マスク用シートを分離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。
【請求項１２】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記ゴム状クリーニング用樹脂は、未硫化ゴム状クリーニング用樹脂であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で前記キャビティブロックに対応させて前記第１または第２金型上の間にゴム状クリーニング用樹脂を介在させて２枚の前記成形金型クリーニング用シートを配置する際に、第１のキャビティに１本、第２のキャビティに１本及びポット列に１本それぞれ前記ゴム状クリーニング用樹脂を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で前記キャビティに対応させて前記第１または第２金型上の間にゴム状クリーニング用樹脂を介在させて２枚の前記成形金型クリーニング用シートを配置する際に、第１及び第２のキャビティとゲートとにそれぞれ対応させ、かつ全域に一体に形成された前記ゴム状クリーニング用樹脂を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｃ）工程で前記クランプする際の型締めの圧力は、製品成形時の前記成形金型のクランプの圧力より小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｅ）工程の後、前記吸引孔をマスク用シートによって再度塞いで前記第１及び第２金型により前記成形金型クリーニング用シートをクランプし、この状態でクリーニング用樹脂を前記キャビティ内に充填させて前記成形金型をクリーニングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記成形金型には、そのキャビティのゲート側の端部に段差部が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、成形金型クリーニング用シートの大きさは、金型全体を覆う大きさであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、成形金型クリーニング用シートの厚さは、シートからクリーニング樹脂が洩れない程度の厚さを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記成形金型クリーニング用シートは、前記マスク用シートよりも薄いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、前記成形金型クリーニング用シートの目付け及び単位面積の重さが、５５g/cm2以下であることを特徴する半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
（ａ）ゴム状クリーニング用樹脂と、前記ゴム状クリーニング用樹脂を含浸および透過可能な第１および第２の成形金型クリーニング用シートと、前記ゴム状クリーニング用樹脂に対して剥離容易なマスク用基板を準備する工程と、
（ｂ）一対の上金型と下金型とから構成される成形金型において、前記下金型の表面に形成された吸引孔を塞ぐように前記マスク用基板を配置する工程と、
（ｃ）前記マスク用基板上であり、かつ前記成形金型のキャビティ部および前記キャビティと隣り合う位置に設けられたポット部を含むように前記上金型と前記下金型の間に前記第１の成形金型クリーニング用シートを配置する工程と、
（ｄ）前記第１の成形金型クリーニング用シート上であり、かつ前記成形金型のキャビティ部および前記キャビティと隣り合う位置に設けられたポット部を含むように前記上金型と前記下金型の間に前記ゴム状クリーニング用樹脂を配置する工程と、
（ｅ）前記ゴム状クリーニング用樹脂上であり、かつ前記成形金型のキャビティ部および前記キャビティと隣り合う位置に設けられたポット部を含むように前記上金型と前記下金型の間に前記第２の成形金型クリーニング用シートを配置する工程と、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記成形金型のクランプ圧力により前記成形金型の前記キャビティ部、前記キャビティ部に隣接して設けられた段差部、および前記ポット部に前記ゴム状クリーニング用樹脂を充填する工程と、
（ｇ）前記（ｆ）工程の後、前記ゴム状クリーニング用樹脂、前記第１の成形金型クリーニング用シート、前記第２の成形金型クリーニング用シート、および前記マスク用基板を前記成形金型から取り出す工程とを有し、
前記（ｆ）工程の後、前記ゴム状クリーニング用樹脂、前記第１の成形金型クリーニング用シート、および前記第２の成形金型クリーニング用シートは、一体に形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の半導体装置の製造方法において、さらに、
（ｈ）前記（ｇ）工程の後、前記下金型の表面に形成された前記吸引孔を塞ぐように前記マスク用基板を配置する工程と、
（ｉ）前記（ｈ）工程の後、前記マスク基板上であり、かつ前記成形金型のキャビティ部（および前記キャビティと隣り合う位置に設けられたポット部）を含むように前記上金型と前記下金型の間に第３の成形金型クリーニング用シートを配置する工程と、
（ｊ）前記ポット部にタブレット状のクリーニング用樹脂を配置し、前記ポット部から前記キャビティに前記クリーニング用樹脂を充填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。
【請求項２４】
請求項２２記載の半導体装置の製造方法において、さらに、
前記（ｇ）工程の後、前記下金型上にパッケージ基板を配置し、封止用樹脂により封止体を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
請求項２２記載の半導体装置の製造方法において、前記段差部に充填される前記ゴム状クリーニング用樹脂の量は、前記キャビティに充填される前記ゴム状クリーニング用樹脂の量よりも少ないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項２２記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｆ）工程では、前記成形金型のクランプとほぼ同時に加圧、及び加熱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、半導体製造技術に関し、特に、樹脂成形金型のクリーニング性の向上に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェライト粉末を樹脂に混合した集合基板の片面の部品搭載面の各区画毎に回路部品を搭載し、フェライト粉末を樹脂に混合した複合フェライトで前記基板片面の部品搭載面をモールドして各区画における回路部品の全体を覆う技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、未加硫ゴム生地を母材とする金型再生用シートを、金型寸法の異なる数種類のトランスファー成形機に合うように切り込み部分から割って適正寸法にし、上型と下型の金型表面の洗浄に用いる技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５８６７号公報（図１）
【特許文献２】特開昭６３−２２７３０８号公報（第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＢＧＡ（Ball Grid Array）型や、ＣＳＰ（Chip Size Package）型等の半導体装置の製造においては、複数の半導体チップを一括して樹脂封止するトランスファ・モールディング技術として、例えばＭＡＰ（Mold Array Package）方式が採用されている。ＭＡＰ方式は、スクライブラインによって区画され、行列状に平面配置された複数の製品形成領域（デバイス領域）を有する配線基板（多数個取り配線基板）を使用し、各製品形成領域に対応して配線基板の主面に実装された複数の半導体チップを１つの樹脂封止体によって樹脂封止し、その後、スクライブラインに沿って分割するため、１つの半導体チップに対して１つのキャビティ（封止用キャビティ）を用いて樹脂封止する個別モールド方式よりも、製品の取得数を増加することが可能である。
【０００５】
しかしながら、ＭＡＰ方式により封止体を形成すると、配線基板に応力が生じて反った状態となる。これは樹脂成形金型からの離型性を向上するために、封止用樹脂に離型材が含まれており、この離型材の影響により封止体に収縮作用が働くことが原因である。更には、個別モールドに比較すると、ＭＡＰ方式の場合、封止用樹脂の総量も多いことも原因である。
【０００６】
そこで、前記特許文献１に示すように、段差部を有した樹脂成形金型により封止体を形成することで、スクライブラインに対応する箇所の樹脂厚を薄くすることができるため、封止体に生じる収縮応力を低減することが可能である。
しかしながら、封止用樹脂に含まれ、汚れとなる成分の離型剤が金型表面に固着し、それが蓄積されると酸化物及び異物となって、後の製品に影響する成形不良を引き起こす。更には、ＢＧＡ（Ball Grid Array)やＣＳＰ（Chip Size Package）等の半導体装置には配線基板が組み込まれており、樹脂モールディング時には封止体成形時における熱の影響により、配線基板の表面に形成された絶縁膜（ソルダレジスト膜、保護膜）がモールド金型温度１７０℃から１８０℃の高温で加熱及び加圧されることによりアウトガスが発生し、その汚れとなる成分と不純物及び製品樹脂によるモールド後の汚れが繰り返し成型（ショット）されることによって、金型内の表面に汚れが固着する。
【０００７】
そこで、半導体装置の樹脂製の封止体を成形するための樹脂成形金型は、複数回成形した後、前記特許文献２に示すようなクリーニング樹脂を用いて、定期的にクリーニング作業を施すことで、金型内の表面に付着した不純物や異物を除去することが可能である。
【０００８】
しかしながら、ＭＡＰ製品のように多数個取り品になると、樹脂成形金型のキャビティの面積も大きくなるため、ポットからキャビティの末端（キャビティの内部においてゲートから最も遠い位置）よりもゲート周りにクリーニング樹脂の注入（充填）圧力がかかり難くなる。さらに、ＭＡＰ製品に限らず、個別モールディング用の樹脂成形金型においてもそのキャビティのゲートが形成されている側の辺は、図２８及び図２９に示すように、ゲートから樹脂が回り込んで戻る方向であるため、ゲート側の端部（縁部）にクリーニング樹脂の注入圧力がかかり難くなる。さらに、前記特許文献１のように、樹脂成形金型に段差部が形成されている場合には、クリーニング樹脂の注入圧力が低いと、クリーニング樹脂の注入圧力が段差部（特にゲート側の端部）まではかかり難く、図２９に示すＡ部において未充填となり、段差部に付着した不純物の汚れがクリーニングできないことが問題である。
【０００９】
その結果、前記特許文献２のようなポットからクリーニング樹脂を注入するだけのクリーニング方法では不純物や離型剤のような汚れとなる成分等が取れにくくなってきている。
【００１０】
また、樹脂成形時の連続モールドによる未充填等の対策として、樹脂成形金型をエアベントレスにしてリードフレームにエアベントを設ける場合がある。この場合、クリーニング用樹脂を成形金型の流路に沿って注入しても、エアベントが設けられていないためにエアが抜けづらくなり、エアベントのクリーニングが困難となるリスクが生じる。
【００１１】
このように流路やキャビティにクリーニング用樹脂を注入しにくい成形金型では、クリーニング樹脂が充填し難くなることから成形金型のクリーニングが不十分になるという問題が起こる。
【００１２】
なお、ラミネートフィルムを用いた樹脂成形方式を採用すれば、キャビティ部分については汚れの固着を防止できる。しかしながら、上金型にはエアベントやゲート等が加工されているため、その形状が複雑である。そのため、ラミネートフィルムで金型面全体を覆うと、特にエアベント、ゲートおよびポットの部分において、ラミネートフィルムにシワがより易く、ラミネートフィルムを配置することが困難である。ラミネートフィルムにシワがよった状態では、クリーニング樹脂の充填が困難となる。この結果、ゲートやポット列部分には、ラミネートフィルムを施していないのでポット列周辺のレジン薄バリ等の固着及び酸化膜等を含む汚れと、前記アウトガス等々の汚れを除去する為のクリーニングショット並びに離型回復のショットを含むクリーニング工程が必要である。さらに、ラミネートフィルムを用いた場合、コストが高くなるという問題が起こる。
【００１３】
前記特許文献１には、樹脂成型金型におけるクリーニング工程に関する記載がない。
【００１４】
また、前記特許文献２には、樹脂成型金型のクリーニング工程において使用するクリーニング樹脂について記載はあるものの、前記特許文献１のような樹脂の注入圧力がかかりにくい箇所に対してのクリーニング方法については詳細な記載がない。
【００１５】
本発明の目的は、樹脂成形金型のクリーニング性の向上を図ることができる技術を提供することにある。
【００１６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１８】
すなわち、本発明は、成形金型のキャビティに対応させて金型上に成形金型クリーニング用シート及びその上にゴム状クリーニング用樹脂を配置し、その後、成形金型クリーニング用シートとゴム状クリーニング用樹脂を金型でクランプし、クランプの圧力によって形成されたクリーニング用樹脂をキャビティ内に充填し、クリーニング用樹脂を硬化させた後、成形金型から成形金型クリーニング用シートを取り出すものである。
【００１９】
また、本発明は、成形金型の金型面に開口する吸引孔をマスク用シートによって覆い、キャビティに対応させて金型上に成形金型クリーニング用シート及びその上にゴム状クリーニング用樹脂を配置し、吸引孔をマスク用シートによって塞いで金型で成形金型クリーニング用シートとゴム状クリーニング用樹脂をクランプする。クランプの圧力によって形成されたクリーニング用樹脂をキャビティ内に充填し、さらにクリーニング用樹脂を硬化させた後、成形金型から成形金型クリーニング用シートとマスク用シートを取り出し、成形金型クリーニング用シートとマスク用シートを分離するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２１】
金型上に成形金型クリーニング用シート及びゴム状クリーニング用樹脂を配置し、その後、金型をクランプしてクランプによって形成されたクリーニング用樹脂をキャビティ内に充填させて金型をクリーニングすることにより、トランスファーモールドの樹脂の注入圧力のばらつき及び流路の影響を受けずに樹脂成形金型をクリーニングすることができることと、初期ショット（金型間に任意の樹脂を充填し、硬化後取り出す作業を１サイクル）で汚れを５０％以上除去して樹脂成形金型のクリーニング性の向上を大幅に図ることができる。
【００２２】
ＭＡＰ方式、ＣＳＰ、及びＢＧＡの製品基板は、金型が汚れ易いために金型クリーニング頻度も製品フレームが例えば４２アロイ、Ｃｕのような金属の金型クリーニング頻度に比べて１５００ショット/回に対して２００ショット/回と７．５倍程高く頻度を設定している。
【００２３】
ゴム状クリーニング樹脂を使わず、ポットからクリーニング樹脂を注入する方法を行うと、少なくとも８ショット以上が必要である。
【００２４】
初期ショットにゴム状クリーニング樹脂を併用し、その後、ポットからクリーニング樹脂を注入する方法を行うと、１ショットから３ショットの計３ショット程度で汚れを効率良く除去することができる。その結果、クリーニング性の向上とクリーニング作業の時間短縮及び材料低減、並びに製品の高品質を維持できる、極めて高性能で効果の高いモールド金型のクリーニング方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２６】
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００２７】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法におけるゴム状クリーニング用樹脂の金型への配置状態の一例を示す斜視図、図２は図１に示すゴム状クリーニング用樹脂の配置後の構造の一例を示す拡大部分断面図、図３は本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法における金型クランプ時の構造の一例を示す斜視図、図４は図３に示す金型クランプ時の構造の一例を示す拡大部分断面図である。さらに、図５は本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法における金型開放時の構造の一例を示す斜視図、図６は図５に示す金型開放によって取り出されたマスク用シートと成形金型クリーニング用シートの一例を示す斜視図、図７は図６に示すクリーニング後の成形金型クリーニング用シートの構造の一例を示す拡大部分断面図である。また、図８は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の製造方法におけるマスク用シートの金型への配置状態を示す斜視図、図９は図８に示す金型への一体型のゴム状クリーニング用樹脂の配置状態を示す斜視図、図１０は図９に示す金型クランプ時のゴム状クリーニング用樹脂の配置状態を示す透過図である。
【００３０】
さらに、図１１は本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置の構造の一例を示す断面図、図１２は図１１に示す半導体装置の構造の一例を示す裏面図、図１３は図１１に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図である。また、図１４は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける多数個取り基板の構造を示す断面図、図１５は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の構造を示す断面図、図１６は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造を示す断面図である。さらに、図１７は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング時の構造を示す断面図、図１８は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける半田ボール搭載時の構造を示す断面図、図１９は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける半田ボール洗浄時の構造を示す断面図である。また、図２０は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける個辺ダイシング時の構造を示す断面図、図２１は本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の構造を示す斜視図、図２８はクリーニング樹脂の注入圧力の状態を示す平面図、図２９は図２８の部分拡大図、図３０はクリーニング樹脂の拡散状態を示す平面図である。
【００３１】
本実施の形態１の半導体装置の製造方法は、半導体装置の組み立て工程の樹脂封止工程で使用される成形金型（樹脂成形金型）２のクリーニングに関するものである。本実施の形態１のクリーニング方法は、図１及び図２に示すように成形金型２のクリーニング時に、クリーニング用シート（成形金型クリーニング用シート）１７とマスク用シート（マスク用基板、ダミー基板）１の２種類の別体のシートと、ゴム状クリーニング用樹脂１２とを成形金型２の上金型（第１金型）３と下金型（第２金型）４の間に介在させ、かつ金型クランプとほぼ同時に加圧・溶融されたクリーニング用樹脂５でクリーニングを行うものである。
【００３２】
すなわち、金型上にクリーニング用シート１７と棒状に形成されたゴム状クリーニング用樹脂１２を配置し、金型のクランプの圧力と熱により溶融されることで、その形状が変化したクリーニング用樹脂５を成形金型２内に充填させ、さらにクリーニング用シート１７でクリーニング用樹脂５を絡め取ることにより、成形金型２内をクリーニングするものである。
【００３３】
なお、クリーニング後にクリーニング用シート１７は破棄し、マスク用シート１はクリーニング用シート１７に比べると高価なので、繰り返して再利用することが好ましい。この高価な理由としては、下金型４のセットピン（基板位置決めピン）４ｃに対応した精度の良いセットピン孔（位置きめ孔）１ａと、精度の高い基板寸法とを必要とするためマスク用シート１はエッチング加工及びプレス加工、並びに機械加工などで製作するためである。
【００３４】
また、図１に示す成形金型２は、ＣＳＰ（Chip Size Package)やＢＧＡなどの基板を有した製品（半導体装置）の樹脂モールディングを行う際に用いられる片面モールディングタイプで、かつトランスファーモールド式の金型であり、下金型（第２金型）４上で基板を吸引固定するための複数の吸引孔１１が下金型４に形成されている。したがって、各吸引孔１１は、下金型４の合わせ面である金型面４ａに開口している。
【００３５】
吸引孔１１は、ＣＳＰやＢＧＡの組み立てに用いられる基板を固定するものである。また、ＣＳＰやＢＧＡの組み立てに用いられる基板が、樹脂などからなる比較的強度の低い基板の場合に、製品組み立てにおける樹脂注入時に樹脂圧によって基板にシワが形成されることがあり、これを防止するために基板を吸引して引き延ばすためのものである。また、同時に基板で発生する反りを矯正したりする目的もある。
【００３６】
なお、成形金型２には、図２に示すように、その上金型（第１金型）３にキャビティブロック４２、カル７、ランナ８及びゲート１３等が形成されており、キャビティブロック４２には、キャビティ６が形成されている。一方、下金型４には、金型面４ａに開口する図１に示す吸引孔１１の他、製品成形用の封止用樹脂を押し出すプランジャ１０が配置されたポット９が複数形成（以下、このポットの列をポット列４３という）されている。
【００３７】
また、本実施の形態１で説明する成形金型２には、その上金型３のキャビティ（第１凹部）６のゲート１３側の端部（縁部）にキャビティ６よりも深さが浅い凹状の段差部（第２凹部）４ｂが形成されている。この上金型３の段差部４ｂは、図１１に示すようなＢＧＡ２４を組み立てる際に、基板上のダイシング部に樹脂薄膜部２２ａを形成するものであり、樹脂薄膜部２２ａが形成されていることにより、樹脂封止後の個片化時に、基板と樹脂を一緒に切断することができ、その結果、配線等による金属バリを樹脂が包み込んで露出しないようにすることができる。このように図２に示す成形金型２には、樹脂薄膜部２２ａを形成するための段差部４ｂが形成されている。この段差部４ｂに充填されるクリーニング用樹脂５の量は、キャビティ６に充填されるクリーニング用樹脂５の量よりも少ない。そのため、樹脂薄膜部２２ａの厚さは、キャビティ６に形成される封止体２２の厚さよりも薄い。
【００３８】
ここで、ゴム状クリーニング用樹脂１２は、例えば、図１に示すような細長い棒状（直方体）の未硫化ゴムである。ゴム状クリーニング用樹脂１２は、金型温度と低い加圧によって溶融するクリーニング用樹脂であり、成形金型２内に固着・堆積した異物や不純物、汚れや酸化物等を取り去ることが可能な樹脂である。一例としては、天然ゴム、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の単独もしくは混合物を主成分とする未硫化ゴム状クリーニング用樹脂である。
【００３９】
また、クリーニング用シート１７は、ゴム状クリーニング用樹脂１２が加圧・溶融されて成るクリーニング用樹脂５を絡め取るものであり、クリーニング用樹脂５と密着性が高い材料によって形成されていることが好ましく、例えば、クリーニング用シート１７の材料は、不織布、紙もしくは樹脂等である。
【００４０】
さらに、構造的にもクリーニング用樹脂５が絡み易いように、あるいはクリーニング用樹脂５に含まれるフィラー（ガラス等）の通過抵抗及びクリーニング用樹脂５の流動抵抗が低くなるように（クリーニング用樹脂５が含浸および透過可能なように）、繊維等が三次元的に粗い構造となっていることが好ましい。特に、クリーニング用樹脂５に含まれるフィラーの直径よりも大きな空隙を複数有する網目状の三次元構造であることが好ましい。
【００４１】
さらに、クリーニング用シート１７は、金型全体を覆う程度の大きさであり、シート１７からクリーニング用樹脂５が漏れない程度の厚さからなる。さらに詳細としては、マスク用シート１よりも薄く、クリーニング用シート１７の目付け及び単位面積の重さが例えば、５５g/cm2以下である。
【００４２】
しかし、クリーニング用シート１７が網目状の三次元構造でない場合でも、下金型４のポット列４３に対応する部位に開口を設けることによりクリーニング用樹脂５の流動抵抗を低減でき、金型に未充填とすることがない。
【００４３】
なお、クリーニング用シート１７は左右キャビティブロック４２の第１キャビティの６ａと第２キャビティブロック４２の第２キャビティ６ｂのそれぞれのエアベント４ｄを含む末端までクリーニングする必要があり、ゴム状クリーニング樹脂１２の広がりはほぼ図６のようになることから、クリーニング用シート１７の大きさは少なくとも左右のキャビティブロック４２およびキャビティ６と隣り合う位置に設けられたポット９、カル７を含むように上金型３と下金型４の間、換言すると金型全体を被う大きさであることも特徴で作業効率上好ましい。
【００４４】
また、金型の四辺が目安となり金型全体を覆う大きさとすることで、クリーニング用シート１７を下金型４に容易にセットすることもできる。
【００４５】
さらに、金型全体を覆う大きさとした場合、クリーニング用樹脂５が下金型４の外側又は縁部から洩れることを抑制する効果を有し、仮にクリーニング用樹脂５が洩れた場合に、洩れた樹脂がクリーニング用シート１７に絡みつき一体化しているので容易に取り除けるので作業効率上好ましい。
【００４６】
また、クリーニング用シート１７は、成形金型２の樹脂モールディング時の温度（１７０〜１８０℃）に耐えられる高い耐熱性を有していることが好ましい。
【００４７】
以上のことから、クリーニング用シート１７は、紙、コットン不織布などの植物高分子由来の構造物を含む材料によって形成されていることが好ましい。また、前記植物由来の構造物を含むクリーニング用シート１７の耐熱性を更に向上させるためには、前記構造物より耐熱性の高い物質が混合されているか、もしくはシートの表面にコーティングされていることが好ましい。前記耐熱性の高い物質は、例えば、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂などである。なお、クリーニング用シート１７は、三次元的に粗い構造のものに限定されずに比較的密度及び硬度が高い構造物であっても良く、この場合はクリーニング用シート１７には、ポット列４３に対応した開口孔が必要である。クリーニング用シート１７の硬度は塵埃、樹脂及び金型の離型の観点から限りなく金型の硬度に近い方が好ましい。
【００４８】
次に、図１〜図７を用いて本実施の形態１の半導体装置の製造方法である成形金型のクリーニング方法について説明する。
【００４９】
まず、クリーニング用樹脂５を絡め取ることが可能であり、更にゴム状クリーニング用樹脂１２を含浸および透過可能なクリーニング用シート１７と、クリーニング用樹脂５に対して剥離容易なマスク用シート（マスク用基板、ダミー基板）１と、棒状のゴム状クリーニング用樹脂１２を準備する。
【００５０】
ここで、マスク用シート１は、成形金型２のクリーニングにおいて、繰り返して再利用するため、クリーニング用シート１７に比較して、クリーニング用樹脂５と剥離性が良い材料によって形成されていることが好ましく、例えば、マスク用シート１の材料は、樹脂を通過させない素材であり、銅、銅合金または鉄−Ｎｉ合金などの金属あるいは紙や樹脂などであってもよい。
【００５１】
さらに、マスク用シート１は、製品の組み立てに用いられる樹脂基板と比較してもクリーニング用樹脂５との接着力が低いことが好ましい。
【００５２】
また、マスク用シート１は、成形金型２のクリーニングの際に下金型４の金型面４ａ上に配置するとともに、金型面４ａに開口する吸引孔１１を覆うことにより、クリーニング用樹脂５が下金型４の金型面４ａに付着することを阻止するためのものであり、これによって、クリーニング用樹脂５が吸引孔１１に進入して樹脂詰まりを引き起こすことも阻止するのがこのマスク用シート１の特徴と効果である。
【００５３】
したがって、マスク用シート１は、樹脂を浸透しない比較的高密度で、クリーニング用シート１７よりも硬度な構造のものが好ましい。
【００５４】
クリーニング用シート１７、マスク用シート１及び棒状のゴム状クリーニング用樹脂１２を準備した後、まず、図１に示すように、成形金型２の下金型４の金型面４ａに開口する真空吸引用の吸引孔１１がマスク用シート１によって覆われるように２枚のマスク用シート１をそれぞれのキャビティ６に対応させて下金型４上に配置する。その際、マスク用シート１のセットピン孔１ａに下金型４の金型面４ａに突出するセットピン４ｃを挿入してマスク用シート１を位置決めして下金型４上に配置するものである。さらに、吸引孔１１から真空排気すなわちバキュームを行うことにより、マスク用シート１を金型面４ａに密着させる。
【００５５】
なお、マスク用シート１は、半導体装置の組み立てに用いられる基板と略同じ大きさのものである。これにより、クリーニング用樹脂充填時の樹脂バリの発生を防ぐとともに、マスク用シート１にかかる面圧のくずれを防止することができる。また、平面性の高いマスク用シート１を使用することにより、キャビティブロック４２の面圧が均等にかかり、面圧の崩れが発生せず、製品成形時の連続樹脂バリの発生を防止することができる。
【００５６】
続いて、図１に示すように、マスク用シート１（左右２枚のマスク用シート１）上であり、かつ成形金型２のキャビティ６を含むように上金型３と下金型４の間にクリーニング用シート１７を配置し、さらに、その上に、短形状のキャビティブロック４２のキャビティ（第１キャビティ６ａ、第２キャビティ６ｂ）６とポット列４３の位置に直方体のゴム状クリーニング樹脂１２をクランプ時にゴム状クリーニング用樹脂１２が金型全域に熱延及び圧延するように配置する。
【００５７】
この状態で、クランプ（型締め）することによって、３から５倍程度にゴム状クリーニング用樹脂１２は満遍なく延伸してクリーニングされる。
【００５８】
その際、ゴム状クリーニング用樹脂１２を、左右のキャビティ６のうち、図２に示すように第１のキャビティ６ａに対応させて１本配置し、かつ第２のキャビティ６ｂに対応させて別の１本を配置し、さらにゲート１３やポット列４３等に対応させて別の１本を配置する方が好ましい。すなわち、図２に示すように、３本のゴム状クリーニング用樹脂１２をそれぞれ第１のキャビティ６ａ、第２のキャビティ６ｂ及びゲート１３、並びにポット列４３等に対応させて別々に配置することが好ましい。
【００５９】
前記両キャビティブロック４２やゲート１３等に合わせて細長い直方体のゴム状クリーニング用樹脂１２を１本ずつ配置することにより、ポット列４３からの圧力で両キャビティ６にクリーニング用樹脂５を充填するのと比較して、成形金型２内に形成された比較的小さい凹凸の隅々までクリーニング用樹脂５を充填することができるとともに、ゴム状クリーニング用樹脂１２の同位置に重ねて重点するより、ボイドの形成も低減することができる。
【００６０】
その後、下金型４の金型面４ａの吸引孔１１をマスク用シート１によって塞いだ状態で、図３及び図４に示すように、下金型４と上金型３によってクリーニング用シート１７とゴム状クリーニング用樹脂１２をクランプ（型締め）する。
【００６１】
この時、前記クランプとほぼ同時に、ゴム状クリーニング用樹脂１２は加圧及び加熱され、溶融してクリーニング用樹脂５となり、クリーニング用シート１７に浸透及び熱延、並びに圧延しながら金型間に行き渡る。すなわち、金型面４ａとその略全域に形成された比較的小さい凹凸の隅々までクリーニング用樹脂５を充填させる。
【００６２】
その後、クリーニング用樹脂５を硬化させることで金型表面の汚れをクリーニング用樹脂５に取り込む。この硬化の際、クリーニング用樹脂５はクリーニング用シート１７に絡み取られる。すなわち、クリーニング用樹脂５とクリーニング用シート１７は、再固化により一体化される。
【００６３】
その後、図５に示すように成形金型２の型開き（開放）を行い、さらに図６に示すように、汚れとクリーニング用樹脂５が付着したクリーニング用シート１７とマスク用シート１を成形金型から取り出して金型間から取り除く。
【００６４】
取り出し後、クリーニング用シート１７とマスク用シート１を分離する。
【００６５】
その際、クリーニング用シート１７がクリーニング用樹脂５と密着性の高い材料によって形成されており、さらにマスク用シート１がクリーニング用樹脂５と剥離容易な材料によって形成されているため、クリーニング用樹脂５をクリーニング用シート１７側に残存させた状態でマスク用シート１のみを剥離することができる。すなわち、図６及び図７に示すように、クリーニング用樹脂５や離型剤１６はクリーニング用シート１７の繊維１５に強固に張り付いており、マスク用シート１側に樹脂バリは残らない。したがって、傷めることなくクリーニング用樹脂５とマスク用シート１とを分離することができる。
【００６６】
その結果、クリーニング用シート１７とマスク用シート１を分離した後、マスク用シート１を、クリーニング用シート１７を用いた成形金型２のクリーニング時に再利用することができる。なお、クリーニング用樹脂５が付着したクリーニング用シート１７については使用後に破棄するか、もしくはリサイクル資源として再利用する。
【００６７】
また、クリーニング用シート１７を含むクリーニング用樹脂５とマスク用シート１との接触面にあらかじめ離型を目的とした離型剤１６を含浸、噴霧または塗布しておくことで、より確実にクリーニング用シート１７とマスク用シート１とを分離することができる。また、マスク用シート１が金属の場合、高温処理をして表面に酸化膜を形成しても離型効果がある。
【００６８】
本実施の形態１のクリーニング方法のように、成形金型２上にクリーニング用シート１７及び３本のゴム状クリーニング用樹脂１２を配置し、その後、金型クランプと略同時にゴム状クリーニング用樹脂１２を加圧・溶融して両キャビティ６にクリーニング用シート１７を充填させて成形金型２をクリーニングすることにより、図３０に示すように、ゴム状クリーニング用樹脂１２は配置したその箇所からほぼ均一な注入圧力で周囲に向かって、新たにクリーニング用樹脂５として熱延及び圧延して拡散していく。
【００６９】
したがって、ポット９からの注入圧だけでは樹脂が回り込みにくかった箇所（特に図２９に示すような段差部におけるＡ部）にもクリーニング用樹脂５を充填することができる。
【００７０】
すなわち、ゲート１３周辺のキャビティ（第１キャビティ６ａ、第２キャビティ６ｂ）６の端部（縁部）に形成された凹状の段差部４ｂやキャビティ６内のエアベント４ｄ、更にはポット列４３から遠い箇所といった、ポット９の注入圧だけでは樹脂が回り込みにくかった箇所にもクリーニング用樹脂５を充填させることができる。簡略すると、エアベント４ｄのプランジャ最終圧力がかかる方向と、その反対側のプランジャ最終圧力がかり難い方向であるゲート側端部の段差部位において、樹脂が充填し難い部位及び金型表面の全部を、未硫化ゴム状クリーニング用樹脂１２を用いて充填させる。
【００７１】
その結果、トランスファーモールドの樹脂の注入圧力のばらつき及び金型の流路の影響を受けずに成形金型２をクリーニングすることができ、成形金型２のクリーニング性の向上を図ることができる。さらに、封止体成形時における金型温度の加熱及び加圧の影響により配線基板の表面の絶縁膜から発生するアウトガスによる不純物についても取り除くことが可能になる。
【００７２】
ポット９にクリーニング用樹脂５を配置し、ゲート１３を介してキャビティ６内にクリーニング用樹脂を充填する方法の場合、上記したようにゲート１３が形成されている側の段差部４ｂにおいて、クリーニング用樹脂５の未充填不良が発生する。そこで、プランジャ１０の押し出す圧力を増加すれば、上記未充填不良は緩和できる可能性がある。しかしながら、本実施の形態１におけるゴム状クリーニング用樹脂１２は、製品成形時に使用する圧力を加えると、組織破損（劣化）する恐れがある。
【００７３】
そこで本実施の形態１では、クリーニング時の金型クランプ時に、クランプする際の型締めの圧力は、製品成形時の成形金型２のクランプの圧力より小さくする。例えば、製品成形（封止体成形）時の金型のクランプの高圧の圧力を７０ｔとすると、クリーニング時の金型クランプの圧力は、低圧の５０ｋｇ／ｃm2程度が好ましい。これにより、この圧力の選択によって高圧の圧力がゴム状クリーニング用樹脂１２にかかることが無いので、金型クランプ時の高圧クランプによるゴム状クリーニング用樹脂１２の組織破損を防止できる。更には、ゴム状クリーニング用樹脂１２をキャビティ６の中心付近に配置しているため、例え製品成型時の圧力より低い注入圧力でも、キャビティ６およびキャビティ６に隣接して設けられた段差部４ｂに均一にクリーニング用樹脂５を充填することが可能である。また、金型クランプ圧力を低圧にすることにより、個片モールドタイプの成形金型２の場合には、キャビティ間にクリーニング用樹脂５を意図的に漏らして成形金型２のキャビティ間の領域もクリーニングすることができる。
【００７４】
なお、金型クランプ時には、低速で金型をクランプすることが好ましく、ゴム状クリーニング用樹脂５の延伸成形状態により圧力を調整する。ゴム状クリーニング用樹脂１２の成分は、メラミンとグリーコールエテール類の有機溶媒等々が未硫化ゴムに含有している為、ゴム状クリーニング用樹脂１２でクリーニングショット後は、前記有機溶媒等の薬品を金型２から除去して後続の製品に影響を与えないように、複数回ポット９からの注入による図示しない一般的に使用されるタブレット状のメラミン樹脂からなるクリーニング用樹脂(以下メラミンクリーニング樹脂と言う)を用いたクリーニングを行う必要がある。金型２の表面には、金属の腐食を防ぐ効果と成形樹脂の離型を向上させる為にハードクロームメッキ（３μから５μ）が施されているが稼働率の高い金型２の表面は、クロームメッキが磨耗し剥離している場合が有り、この状態でモールドすると金型２の表面は汚れ易く又汚れがおちにくくなる事と、クロームメッキが磨耗し剥離している金型２に前記有機溶媒等の薬品が残留していると金型２の表面（金属）を腐食させる事が懸念される。
【００７５】
したがって、ゴム状クリーニング用樹脂１２でクリーニングショット後は、複数回、メラミンクリーニング樹脂を用いたクリーニングを行う必要がある。主にＭＡＰ方式、ＢＧＡ、及びＣＳＰ等に用いられるレジスト等のコーティングを施したガラスエポキシ基板で著しく汚れる金型２には特に効果がある。
【００７６】
また、モールド装置の運転機構については、ゴム状クリーニング樹脂１２を用いたクリーニング作業は、モールド装置で手動運転の他に、ゴム状クリーニング樹脂１２を任意で設定した低速、低圧、およびキュア時間の後に自動で型開きをする機構を有する自動運転を適用してもよい。
【００７７】
また、成形金型２のクリーニング工程については、ゴム状クリーニング用樹脂１２のコストが高いため、毎ショットゴム状クリーニング用樹脂１２を用いたクリーニングにせず、１回ゴム状クリーニング用樹脂１２によるクリーニングを行った後、複数回ショットをポット９からの注入によるメラミンクリーニング用樹脂５を用いたクリーニングを行うことで、コスト増加を抑えてクリーニング作業の経費及びクリーニング効果を向上させることができる。
【００７８】
なお、成形金型２のクリーニングを十分に行おうとする場合、ポット９からの注入によるクリーニング用樹脂５を用いた方法のみでは、汚れが取れるまでには８ショット以上必要であるが、ゴム状クリーニング用樹脂１２とメラミンクリーニング用樹脂を用いた方法を併用すれば３ショットで金型２のクリーニング作業が済む。
【００７９】
したがって、ゴム状クリーニング用樹脂１２を用いた方法と、ポット９からの注入によるクリーニング用樹脂５を用いた方法とを使い分けを併用することにより、コスト的にも、かつクリーニング効果的にも最適な（効率の良い）クリーニングを行うことができる。具体的には、クリーニング用シート１７およびマスク用シート１を配置した状態でゴム状クリーニング用樹脂１２を用いた方法により成形金型をクリーニングした後、新しいクリーニング用シート１７と、既に使用した前記マスク用シート１を再利用し、それぞれを成形金型２に配置した状態でポット９からの注入によるクリーニング用樹脂５を用いた方法を適用することで、クリーニング作業の低コスト化を図ることができる。
【００８０】
次に、図８〜図１０に示す本実施の形態１の変形例の成形金型のクリーニング方法について説明する。図２に示すキャビティブロック４２に対応させて金型上にゴム状クリーニング用樹脂を配置する際に、第１のキャビティ６ａ及び第２のキャビティ６ｂとゲート１３とにそれぞれ対応し、かつ一体に形成された一体型ゴム状クリーニング用樹脂１４を配置するものである。例えば、図１０に示すように、一体型ゴム状クリーニング用樹脂１４の２つの開口部１４ａがマスク用シート１上に配置されるような形の一体型ゴム状クリーニング用樹脂１４とする。
【００８１】
この場合、比較的クリーニング用樹脂５が回り込みにくいキャビティ６の周囲（例えば、エアベント４ｄ等）にもクリーニング用樹脂５を充填できるため、クリーニング効果を向上させることができる。さらに、一体型のゴムレジンであるため、複数の個別のゴム状クリーニング用樹脂１２を配置する場合に比較して、ゴム状クリーニング用樹脂１２の位置決めを容易に行うことができ、また下金型４の全域をクリーニングできる。
【００８２】
次に、上記した成形金型２のクリーニング工程が完了した後、本実施の形態１の半導体装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置の一例である図１１に示すＢＧＡ２４の構造について説明する。
【００８３】
ＢＧＡ２４は、主面２５ａ上にダイボンド剤２６を介して半導体チップ２１が搭載されたパッケージ基板２５と、半導体チップ２１の主面２１ａに形成されたパッド２１ｃとパッケージ基板２５の主面２５ａに形成されたボンディング電極２５ｅとを電気的に接続する複数のワイヤ２３と、半導体チップ２１と複数のワイヤ２３を樹脂封止する封止体２２と、パッケージ基板２５の裏面２５ｂに設けられた複数の半田ボール２７とからなる。半導体チップ２１は、厚さ方向と交差する平面形状が四角形である。
【００８４】
また、図１２に示すように、外部端子である複数の半田ボール２７は、パッケージ基板２５の裏面２５ｂにその中央部を除いた状態で外周部に格子状に配列されている。
【００８５】
また、図１１に示すように、封止体２２の対向する２方向のうちの一方の方向の両側の端部には樹脂薄膜部２２ａが形成されている。樹脂薄膜部２２ａは、封止体２２において半導体チップ２１が搭載される領域の厚さよりも薄く形成されており、かつ封止体２２と一体で形成されたものである。なお、樹脂薄膜部２２ａは、ＢＧＡ２４の組み立ての樹脂封止後の個片化時に、基板と樹脂（樹脂薄膜部２２ａ）を一緒に切断して配線等による金属バリを樹脂が包み込んで露出しないようにするものである。
【００８６】
ここで、パッケージ基板２５は、例えば、ガラスエポキシ樹脂などの基材から成るものであり、多層配線構造のものである。さらに、パッケージ基板２５の主面２５ａには、図１１に示すように、ワイヤ２３と接続される複数のボンディング電極２５ｅが設けられており、一方、裏面２５ｂには、半田ボール２７が接続され、かつ図１３に示す複数のランド２５ｆが設けられている。
【００８７】
また、パッケージ基板２５の表裏面のボンディング電極２５ｅやランド２５ｆが露出している以外の領域は、絶縁膜であるソルダレジスト２５ｄによって覆われている。さらに、図１２に示すように、パッケージ基板２５の裏面２５ｂの角部付近には、ＢＧＡ２４の方向を表すインデックス２５ｃが形成されている。
【００８８】
なお、ＢＧＡ２４における封止体２２及び樹脂薄膜部２２ａを形成する封止用樹脂は、例えば、フィラーが混入された熱硬化性のエポキシ樹脂などである。また、半導体チップ２１は、例えば、シリコンによって形成されたものであり、その主面２１ａに複数のパッド２１ｃや半導体集積回路が形成されている。さらに、ワイヤ２３は、例えば、金線である。
【００８９】
次に、ＢＧＡ２４の製造方法を、図１３に示す製造プロセスフロー図に沿って説明する。
【００９０】
まず、複数の装置形成領域であるデバイス領域が形成された多数個取り基板２９を準備し、その後、ステップＳ１に示すダイボンディングを行う。すなわち、多数個取り基板２９の前記デバイス領域と半導体チップ２１とを接続する。ここでは、多数個取り基板２９上にダイボンド剤２６を介して半導体チップ２１を固定する。これにより、半導体チップ２１の裏面２１ｂと多数個取り基板２９とがダイボンド剤２６を介して接続される。
【００９１】
ダイボンディング後、ステップＳ２に示すワイヤボンディングを行う。すなわち、図１１に示すように半導体チップ２１のパッド２１ｃとこれに対応するパッケージ基板２５のボンディング電極２５ｅとをワイヤ２３で接続して半導体チップ２１とパッケージ基板２５とを電気的に接続する。
【００９２】
ワイヤボンディング後、ステップＳ３に示す樹脂モールディングを行う。前記樹脂モールディングで使用する成形金型２の上金型３には、キャビティ６の端部に凹状の段差部４ｂが形成されている。段差部４ｂは、図１１に示す樹脂薄膜部２２ａを形成するためのものである。
【００９３】
樹脂モールディングを行って多数個取り基板２９の主面２９ａ上に封止体２２を形成するとともに、この封止体２２と一体で樹脂薄膜部２２ａを形成する。その後、封止用樹脂を硬化させ、さらに型開きを行って成形金型２から多数個取り基板９を取り出す。
【００９４】
成形金型２から取り出された多数個取り基板２９の各デバイス領域には、封止体２２と樹脂薄膜部２２ａが形成されている。
【００９５】
樹脂モールディング後、図１３に示すステップＳ４のボールマウントを行う。ここでは、多数個取り基板２９の裏面２９ｂの複数のランド２５ｆに、半田ボール２７を取り付ける。
【００９６】
その後、ステップＳ５に示すダイシングを行う。すなわち、ブレード２８を用いたダイシングによって個片化を行う。その際、封止体２２の外側に樹脂薄膜部２２ａが形成されているため、樹脂薄膜部２２ａと配線とをブレード２８によっていっしょに切断する。配線と樹脂（樹脂薄膜部２２ａ）をブレード２８によっていっしょに切断することにより、封止用樹脂がブレード２８に対してドレス作用を引き起し、引きずられて絡みつこうとする銅バリ（金属バリ）を封止用樹脂が切断してブレード２８への銅バリの付着や銅バリによる目詰まりを抑制することができる。
【００９７】
以上のようにダイシングによる個片化によってＢＧＡ２４の組み立て完了となる。
【００９８】
このようにＢＧＡ２４の組み立ての樹脂モールディング工程で使用される成形金型２には、そのキャビティブロック４２のキャビティ（第１キャビティ６ａ、第２キャビティ６ｂ）６の端部に凹状の段差部４ｂが形成されているため、本実施の形態１の成形金型２のクリーニング方法を採用して成形金型２をクリーニングすることにより、クリーニング時には、ポット９からの注入圧だけでは樹脂が回り込みにくかった箇所にもクリーニング用樹脂５を充填することができる。
【００９９】
これにより、トランスファーモールドの樹脂の注入圧力のばらつき及び成形金型２の流路の影響を受けずに成形金型２をクリーニングすることができ、成形金型２のクリーニング性の向上を図ることができる。
【０１００】
次に、本実施の形態１の半導体装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置の変形例である図２１に示すＢＧＡ３９の構造について説明する。
【０１０１】
図２１に示す変形例の半導体装置は、複数の半田ボール３３が、配線３２ｄを有したパッケージ基板３２の裏面３２ｂ上に格子状に配列されたＢＧＡ３９である。
【０１０２】
また、ＢＧＡ３９には、半導体チップ３１を封止する樹脂封止体３６が設けられており、多数個取り基板３７を用いて、多数個取り基板３７上の複数のデバイス領域を一括に覆う状態で樹脂モールディング（以降、これを一括モールディングという）し、これによって形成された図１８に示す一括封止部３８と多数個取り基板３７とを樹脂封止後にダイシングして個片化したものである。
【０１０３】
図１４〜図２１に示すようにＢＧＡ３９は、パッケージ基板３２と、パッケージ基板３２上に搭載された半導体チップ３１と、半導体チップ３１の表面電極とパッケージ基板３２の端子とを接続するボンディングワイヤ３４と、半導体チップ３１及びボンディングワイヤ３４を封止し、かつパッケージ基板３２の主面３２ａ側に形成された樹脂封止体３６と、パッケージ基板３２の裏面３２ｂに設けられた複数の半田ボール３３とからなる。
【０１０４】
なお、パッケージ基板３２には、その主面３２ａと裏面３２ｂの両面に、例えば、ポリイミド樹脂などからなるソルダレジスト３２ｃが形成されており、かつ、パッケージ基板３２は、その内部にもガラス入りエポキシ樹脂などの基材３２ｆを有している。さらに、裏面３２ｂ上には、半田ボール３３が取り付けられる複数のバンプランド３２ｅが形成されている。また、パッケージ基板２には、銅箔などからなる複数の配線３２ｄが形成され、さらにこの配線３２ｄの一部を覆う絶縁層であるソルダレジスト３２ｃが形成されている。
【０１０５】
なお、樹脂封止工程で、一括モールディングに用いられる封止用樹脂は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等であり、これによって図１８に示す一括封止部３８が形成され、さらにその後のダイシングによって個片化されて樹脂封止体３６が形成される。
【０１０６】
また、図１５に示すように、半導体チップ３１は、例えば、シリコン等によって形成され、その内部には半導体集積回路が形成されている。
【０１０７】
また、ボンディングワイヤ３４は、例えば、金線等である。
【０１０８】
次に、変形例のＢＧＡ３９の製造方法について説明する。
【０１０９】
まず、図１４に示す多数個取り基板３７を準備する。
【０１１０】
その後、多数個取り基板３７のデバイス領域に半導体チップ３１を搭載する図１５に示すチップマウントを行う。すなわち、半導体チップ３１を多数個取り基板３７の各々のデバイス領域上に配置して、半導体チップ３１とそれぞれのデバイス領域に塗布されたダイボンド材とを接合する。
【０１１１】
その後、図１６に示すワイヤボンディングを行う。ここでは、半導体チップ３１の表面電極とこれに対応する多数個取り基板７の端子とを金線等のボンディングワイヤ３４によってワイヤボンディングして両者を電気的に接続する。
【０１１２】
その後、図１７に示すように、成形金型４０の上金型４０ａと下金型４０ｂとによって樹脂封止を行う。
【０１１３】
なお、成形金型４０の上金型４０ａには（下金型４０ｂでもよい）、多数個取り基板３７の複数のデバイス領域にそれぞれ搭載された複数の半導体チップ３１を一括で覆う大きなキャビティ４０ｃが形成されている。
【０１１４】
そこで、図１７に示す樹脂封止工程では、成形金型４０の上金型４０ａと下金型４０ｂとの間に、それぞれのデバイス領域に半導体チップ３１が搭載された多数個取り基板３７をセットし、１つのキャビティ４０ｃによって複数のデバイス領域を一括に覆った後、上金型４０ａと下金型４０ｂとによって多数個取り基板３７をクランプする。
【０１１５】
続いて、この状態でキャビティ４０ｃに封止用樹脂を供給して複数の半導体チップ３１やボンディングワイヤ３４等を一括モールディングする。
【０１１６】
なお、前記封止用樹脂として、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂等を用いる。
【０１１７】
これによって、複数の半導体チップ３１を一体で覆った図１８に示す一括封止部３８を形成する。
【０１１８】
その後、図１８に示すように、半田ボール３３の搭載を行う。
【０１１９】
ここでは、多数個取り基板３７におけるパッケージ基板３２の裏面３２ｂ側を上方に向け、複数の半田ボール３３を真空吸着保持したボール搭載用治具４１をその上方に配置し、その後、多数個取り基板３７の上方から各パッケージ基板３２の裏面３２ｂ上の複数のバンプランド３２ｅの上に半田ボール３３を移す。
【０１２０】
その際、半田ボール３３を、各バンプランド３２ｅに、例えば、赤外線リフロー等によって溶融させて取り付ける。なお、半田ボール３３の取り付けについては、一括モールディング後のダイシング前に行ってもよいし、あるいは、ダイシング後に行ってもよい。
【０１２１】
その後、図１９に示すように、半田ボール３３は洗浄装置で洗浄を行うがフラックスを界面活性剤で洗浄する槽と、油脂、半田屑、及び汚染などを洗浄する槽と、乾燥する槽の洗浄工程などがある。
【０１２２】
さらに、図２０に示すように、切断用のブレード３５を用いてダイシングによって個片化を行う。ここでは、樹脂封止によって形成された一括封止部３８と多数個取り基板３７とを、デバイス領域単位にブレード３５を用いて分割して個片化する。
【０１２３】
すなわち、ブレード３５によって多数個取り基板３７を切断して図２１に示すＢＧＡ３９を取得し、その組み立てを完了する。
【０１２４】
変形例のＢＧＡ３９の組み立ての樹脂封止工程で使用される成形金型４０は、そのキャビティ４０ｃが大きいため、本実施の形態１の成形金型のクリーニング方法を採用して成形金型４０をクリーニングすることにより、クリーニング時には、ポット９からの注入圧だけでは距離が遠くて樹脂が回り込みにくかった箇所にもクリーニング用樹脂５を充填することができる。
【０１２５】
これにより、トランスファーモールドの樹脂の注入圧力のばらつきの影響を受けずに成形金型４０をクリーニングすることができ、成形金型４０のクリーニング性の向上を図ることができる。
【０１２６】
（実施の形態２）
図２２は本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方法におけるゴム状クリーニング用樹脂の金型への配置状態の一例を示す斜視図、図２３は図２２に示すゴム状クリーニング用樹脂の配置後の構造の一例を示す拡大部分断面図、図２４は本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方法における金型クランプ時の構造の一例を示す斜視図、図２５は図２４に示す金型クランプ時の構造の一例を示す拡大部分断面図である。さらに、図２６は本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方法における金型開放時の構造の一例を示す斜視図、図２７は図２６に示す金型開放によって取り出されたマスク用シートと成形金型クリーニング用シートの一例を示す斜視図である。
【０１２７】
本実施の形態２の半導体装置の製造方法は、図２２〜図２７に示すように成形金型２のクリーニングを行う際に、ゴム状クリーニング用樹脂１２の上下にクリーニング用シートを配置して、特に、上金型３に対するクリーニング効果の向上を図るものである。
【０１２８】
すなわち、図２２に示すように、下金型４の金型面４ａにマスク用シート１を配置して吸引孔１１を塞いだ後、その上にゴム状クリーニング用樹脂１２を含浸および透過可能な下側クリーニング用シート（第１の成形金型クリーニング用シート）１８を配置し、さらにその上に、例えば、３本のゴム状クリーニング用樹脂１２を配置し、さらにゴム状クリーニング用樹脂１２の上にゴム状クリーニング用樹脂１２を含浸および透過可能な上側クリーニング用シート（第２の成形金型クリーニング用シート）１９を配置して成形金型２のクリーニングを行うものである。
【０１２９】
このようにゴム状クリーニング用樹脂１２を下側クリーニング用シート１８と上側クリーニング用シート１９で挟むことにより、シリコン等の不純物が上側クリーニング用シート１９を介して上金型３に付着しても、クリーニング用樹脂５の充填時に、図２５に示すように、上側クリーニング用シート１９を上金型３のキャビティ６の内壁の形状に倣わせてクリーニング用樹脂１２を充填させることができる。ゴム状クリーニング用樹脂１２を用いてクリーニングすると、クランプ（型締め）したときに熱延及び圧延する際に発生するエア巻き込みボイドはシミ及び汚れとして金型に残ることがあり、この場合に成形金型２を図２４のようにクランプ（型締め）したときに、ゴム状クリーニング用樹脂１２を下側クリーニング用シート１８と上側クリーニング用シート１９で挟んでクリーニングすることにより、ゴム状クリーニング用樹脂１２から発生するボイドがシートで吸収されてボイドが発生せず、汚れ、染みを残さず未然に防止する効果がある。
【０１３０】
これにより、上側クリーニング用シート１９がキャビティ６の内壁に密着するため、上金型３に付着した不純物を上側クリーニング用シート１９にクリーニング用樹脂５と合わせて絡みつかせることができ、上金型３に付着した不純物を取り去ることができる。
【０１３１】
この時、前記クランプとほぼ同時に、ゴム状クリーニング用樹脂１２は加圧及び加熱され、溶融してクリーニング用樹脂５となり、下側クリーニング用シート１８および上側クリーニング用シート１９に浸透しながら金型間に行き渡る。すなわち、金型２の金型面４ａの略全域にクリーニング用樹脂５を充填する。
【０１３２】
その後、クリーニング用樹脂５を硬化させることで金型表面の汚れをクリーニング用樹脂５に取り込む。この硬化の際、クリーニング用樹脂５はクリーニング用シート１７に絡み取られる。すなわち、クリーニング用樹脂５とクリーニング用シート１７は、再固化により一体化される。
【０１３３】
すなわち、ゴム状クリーニング用樹脂１２の上下にクリーニング用シートを配置することで、不純物の保持効果をより高めることができる。
【０１３４】
なお、本実施の形態２でも同様に、成形金型２のクリーニングを十分に行おうとする場合、ポット９からの注入によるクリーニング用樹脂５を用いた方法のみでは、７ショット必要であるが、ゴム状クリーニング用樹脂１２を用いた方法では２ショットで済む。
【０１３５】
したがって、ゴム状クリーニング用樹脂１２を用いた方法と、ポット９からの注入によるクリーニング用樹脂５を用いた方法とを使い分けることにより、コスト的にも、かつクリーニング効果的にも最適な（効率の良い）クリーニングを行うことができる。
【０１３６】
具体的には、下側クリーニング用シート１８、上側クリーニング用シート１９およびマスク用シート１を配置した状態でゴム状クリーニング用樹脂１２を用いた方法により成形金型２をクリーニングした後、新しいクリーニング用シート（第３の成形金型クリーニング用シート）１８と、既に使用した前記マスク用シート１を再利用し、それぞれを成形金型２に配置した状態でポット９からの注入によるクリーニング用樹脂５を用いた方法を適用することで、クリーニング作業の低コスト化を図ることができる。
【０１３７】
本実施の形態２の半導体装置の製造方法における成形金型のクリーニング工程のその他の方法と、その他の効果については、実施の形態１と同様であるため、その重複説明は省略する。
【０１３８】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１３９】
例えば、前記実施の形態１，２では、下金型４に真空吸着用の吸引孔１１が形成されている場合を説明したが、本実施の形態１，２の半導体装置の製造方法は、下金型４にもキャビティ等が形成されて、かつ吸引孔１１を有していない樹脂成形金型に対しても適用可能である。下金型４に吸引孔１１が形成されていない樹脂成形金型においては、マスク用シート１は配置しなくてよく、その場合、ゴム状クリーニング用樹脂１２と、その上下いずれか一方または両方にクリーニング用シート１７を配置して樹脂成形金型のクリーニングを行うことで、実施の形態１，２と同様のクリーニング効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、樹脂成形金型のクリーニング技術に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法におけるゴム状クリーニング用樹脂の金型への配置状態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すゴム状クリーニング用樹脂の配置後の構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法における金型クランプ時の構造の一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す金型クランプ時の構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法における金型開放時の構造の一例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す金型開放によって取り出されたマスク用シートと成形金型クリーニング用シートの一例を示す斜視図である。
【図７】図６に示すクリーニング後の成形金型クリーニング用シートの構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の製造方法におけるマスク用シートの金型への配置状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示す金型への一体型のゴム状クリーニング用樹脂の配置状態を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す金型クランプ時のゴム状クリーニング用樹脂の配置状態を示す透過図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の半導体装置の製造方法によって組み立てられる半導体装置の構造の一例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す半導体装置の構造の一例を示す裏面図である。
【図１３】図１１に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示す製造プロセスフロー図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける多数個取り基板の構造を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の構造を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング時の構造を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける半田ボール搭載時の構造を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける半田ボール洗浄時の構造を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の組み立てにおける個辺ダイシング時の構造を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態１の変形例の半導体装置の構造を示す斜視図である。
【図２２】本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方法におけるゴム状クリーニング用樹脂の金型への配置状態の一例を示す斜視図である。
【図２３】図２２に示すゴム状クリーニング用樹脂の配置後の構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方法における金型クランプ時の構造の一例を示す斜視図である。
【図２５】図２４に示す金型クランプ時の構造の一例を示す拡大部分断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態２の半導体装置の製造方法における金型開放時の構造の一例を示す斜視図である。
【図２７】図２６に示す金型開放によって取り出されたマスク用シートと成形金型クリーニング用シートの一例を示す斜視図である。
【図２８】クリーニング樹脂の注入圧力の状態を示す平面図である。
【図２９】図２８の部分拡大図である。
【図３０】クリーニング樹脂の拡散状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  マスク用シート
１ａ  セットピン孔
２  成形金型
３  上金型（第１金型）
４  下金型（第２金型）
４ａ  金型面
４ｂ  段差部
４ｃ  セットピン
４ｄ  エアベント
５  クリーニング用樹脂
６  キャビティ
６ａ  第１のキャビティ
６ｂ  第２のキャビティ
７  カル
８  ランナ
９  ポット
１０  プランジャ
１１  吸引孔
１２  ゴム状クリーニング用樹脂
１３  ゲート
１４  一体型ゴム状クリーニング用樹脂
１４ａ  開口部
１５  繊維
１６  離型剤
１７  クリーニング用シート（成形金型クリーニング用シート）
１８  下側クリーニング用シート（成形金型クリーニング用シート）
１９  上側クリーニング用シート（成形金型クリーニング用シート）
２１  半導体チップ
２１ａ  主面
２１ｂ  裏面
２１ｃ  パッド
２２  封止体
２２ａ  樹脂薄膜部
２３  ワイヤ
２４  ＢＧＡ（半導体装置）
２５  パッケージ基板
２５ａ  主面
２５ｂ  裏面
２５ｃ  インデックス
２５ｄ  ソルダレジスト
２５ｅ  ボンディング電極
２５ｆ  ランド
２６  ダイボンド剤
２７  半田ボール
２８  ブレード
２９  多数個取り基板
２９ａ  主面
２９ｂ  裏面
３１  半導体チップ
３２  パッケージ基板
３２ａ  主面
３２ｂ  裏面
３２ｃ  ソルダレジスト
３２ｄ  配線
３２ｅ  バンプランド
３２ｆ  基材
３３  半田ボール
３４  ボンディングワイヤ
３５  ブレード
３６  樹脂封止体
３７  多数個取り基板
３８  一括封止部
３９  ＢＧＡ（半導体装置）
４０  成形金型
４０ａ  上金型
４０ｂ  下金型
４０ｃ  キャビティ
４１  ボール搭載用治具
４２  キャビティブロック
４３  ポット列
【図１】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007242924.tif 000019
【図１８】
2007242924.tif 000020
【図１９】
2007242924.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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