(57)【要約】      （修正有）【課題】表面ボイドが発生するのを防ぐことができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板１上に複数の半導体チップ４，６を配列する工程と、基板１上に金型８を被せ、基板１と金型８の間のキャビティ９に樹脂を注入して、複数の半導体チップ４，６を一括して樹脂封止する工程と、基板１及び樹脂を半導体チップ４，６毎に切断する工程とを有し、金型８の一辺に樹脂を注入するための樹脂注入ゲート１０が形成され、金型８の一辺に対向する辺に空気を抜くためのエアベントが形成され、樹脂注入ゲート１０が形成された辺からエアベントが形成された辺に向かう方向が樹脂注入方向であり、金型８は、樹脂注入方向に沿って延在する半導体チップ４，６間樹脂注入経路で、かつ製品領域外において、下方に伸びる金型突起８ａ、８ｂ、８ｃを有し、金型突起８ａ、８ｂ、８ｃと基板１との間隔が、樹脂の最大の厚みの1／２より小さくなるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の半導体チップを配列する工程と、
前記基板上に金型を被せ、前記基板と前記金型の間のキャビティに樹脂を注入して、前記複数の半導体チップを一括して樹脂封止する工程と、
前記基板及び前記樹脂を半導体チップ毎に切断する工程とを有し、
前記金型の一辺に前記樹脂を注入するための樹脂注入ゲートが形成され、
前記金型の前記一辺に対向する辺に空気を抜くためのエアベントが形成され、
前記樹脂注入ゲートが形成された辺から前記エアベントが形成された辺に向かう方向が樹脂注入方向であり、
前記金型は、前記樹脂注入方向に沿って延在する半導体チップ間樹脂注入経路で、かつ製品領域外において、キャビティ内に伸びる金型突起を有し、
前記金型突起の真下における前記樹脂の厚みが、前記キャビティ内樹脂の最大の厚みの1／２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２】
前記金型突起の真下にも前記樹脂を注入することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記金型突起は、樹脂注入方向に沿って延在する半導体チップ上樹脂注入経路の中心線上で、かつ前記樹脂注入方向に直交して延在する製品間領域には存在しないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記金型突起の真下における前記樹脂の厚みが、前記半導体チップ上における前記樹脂の最小の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記金型突起の樹脂注入方向に垂直な方向の幅は、前記半導体チップ間樹脂注入経路の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記金型突起は、前記樹脂注入方向に直交して延在する製品間領域に存在することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に複数の半導体チップを配列する工程と、
前記基板上に金型を被せ、前記基板と前記金型の間のキャビティに樹脂を注入して、前記複数の半導体チップを一括して樹脂封止する工程と、
前記基板及び前記樹脂を半導体チップ毎に切断する工程とを有し、
前記金型の一辺に前記樹脂を注入するための複数の樹脂注入ゲートが形成され、
前記金型の前記一辺に対向する辺に空気を抜くためのエアベントが形成され、
前記樹脂注入ゲートが形成された辺から前記エアベントが形成された辺に向かう方向が樹脂注入方向であり、
前記金型は、前記樹脂注入方向に直交して延在する製品間領域において下方に伸びる第１の金型突起を有し、
前記第１の金型突起は、隣接する前記樹脂注入ゲート間の中心線上には存在せず、
前記金型突起の真下における前記樹脂の厚みが、前記樹脂の最大の厚みの1／２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８】
前記金型突起の真下にも前記樹脂を注入することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記金型突起は、製品領域外に存在することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記金型突起の真下における前記樹脂の厚みが、前記半導体チップ上における前記樹脂の最小の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記金型は、前記複数の半導体チップと前記エアベントの間の領域において下方に伸びる第２の金型突起を有し、
前記第２の金型突起は、前記キャビティの端部には存在しないことを特徴とする請求項７に記載の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、モールド・アレイ・パッケージ（mold array package 以下、ＭＡＰ という。）による半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＡＰによる半導体装置の製造方法は、基板上に複数の半導体チップを配列し、基板上に金型を被せ、基板と金型の間のキャビティに樹脂を注入して、複数の半導体チップを一括して樹脂封止した後に、基板及び樹脂を半導体チップ毎に切断して個別の半導体装置を製造する方法である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１０７１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０７２１号公報
【特許文献３】特開平５−１３６１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、キャビティに樹脂を注入する際に、半導体チップ上を流れる樹脂の流動抵抗は大きく、半導体チップ間を流れる樹脂の流動抵抗は小さいため、樹脂の流動速度に差が生じて表面ボイドが発生するという問題があった。（例えば、特許文献２参照）また、特許文献３には、ＭＡＰに関する記載はないが、金型に設けた突起によって、半導体チップの周囲を流れる樹脂の流動抵抗を大きくすることで、半導体チップ上にボイドが発生するのを防ぐ技術に関する記載がある。近年の半導体装置は小型化、薄型化の傾向が顕著であり、樹脂封止部分においても、体積的な余裕は非常に小さくなっている。このように、小型化、薄型化された樹脂封止部を形成する金型に、樹脂の流れを制御するために、特許文献３に記載の様な突起を設けると、樹脂封止部内に封止される金ワイヤを露出させてしまう可能性があるなど、半導体装置の歩留まりを低下させる可能性がある。また、突起の大きさを小さくして、半導体装置の歩留まりに影響しない程度に制限すると、樹脂の流れを良好に制御できず、ボイドを確実に防ぐのが難しくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、小型化、薄型化された半導体装置においても、表面ボイドが発生するのを防ぐことができる半導体装置の製造方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に複数の半導体チップを配列する工程と、基板上に金型を被せ、基板と金型の間のキャビティに樹脂を注入して、複数の半導体チップを一括して樹脂封止する工程と、基板及び樹脂を半導体チップ毎に切断する工程とを有し、金型の一辺に樹脂を注入するための樹脂注入ゲートが形成され、金型の一辺に対向する辺に空気を抜くためのエアベントが形成され、樹脂注入ゲートが形成された辺からエアベントが形成された辺に向かう方向が樹脂注入方向であり、金型は、樹脂注入方向に沿って延在する半導体チップ間樹脂注入経路で、かつ製品領域外において、下方に伸びる金型突起を有し、金型突起と基板との間隔が、樹脂の最大の厚みの1／２より小さくなるようにする。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、金型突起を設けて樹脂の流れを制御することで、表面ボイドが発生するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
まず、図１に示すように、基板１上に複数の半導体チップ４，６及びスペーサー５を配列する。ここで、各半導体チップ４，６及びスペーサー５を含む一定の領域が、後に製品となる製品領域３である。本実施の形態において、配線基板の封止部が形成される領域（参照番号）の大きさは３７ｍｍ×５０ｍｍであり、製品領域３の大きさは、１０ｍｍ×１３ｍｍである。
【００１０】
図２は、半導体チップ４，６及びスペーサー５積層構造の一例を示す断面図であり、図３はその平面図である。本実施の形態においては、基板１上に積層された下段の半導体チップ４、スペーサ５及び上段の半導体チップ６からなる。この積層構造は、一例であり、半導体チップの数や、スペーサーの有無などは、適宜選択可能である。半導体チップ４，６はそれぞれワイヤ７により基板１に接続されている。本実施の形態において、下段チップ４の大きさは、８ｍｍ×８ｍｍ、スペーサー５の大きさは６ｍｍ×６ｍｍ、上段チップ６の大きさは７ｍｍ×７ｍｍである。
【００１１】
次に、図４，５に示すように、基板１上に金型８を被せる。そして、基板１と金型８の間のキャビティ９に樹脂を注入して、複数の半導体チップ４，６を一括して樹脂封止する。その後、基板１及び樹脂を半導体チップ４，６毎に切断して個別の半導体装置を製造する。
【００１２】
ここで、図４は、金型の内部を示す上面図であり、図５は、図４のＸ−Ｘ´における金型の断面図である。金型８の一辺に樹脂を注入するための樹脂注入ゲート１０が形成され、金型８の一辺に対向する辺に空気を抜くためのエアベント１１が形成されている。そして、樹脂注入ゲート１０が形成された辺からエアベント１１が形成された辺に向かう方向が樹脂注入方向である。
【００１３】
また、半導体チップ４，６上の領域であって、樹脂注入方向に沿って延在する領域が、チップ上樹脂注入経路１２ａである。そして、図４中で左右に隣接する半導体チップ４，６の間の領域であって、樹脂注入方向に沿って延在する領域が、チップ間樹脂注入経路１２ｂである。さらに、図４中で上下に隣接する製品領域３の間の領域であって、樹脂注入方向に直交して延在する領域が、製品間領域１２ｃである。
【００１４】
また、金型８は、下方に伸びる金型突起８ａ，８ｂ，８ｃを有する。この金型突起８ａは、樹脂注入ゲート１０と複数の半導体チップ４，６との間の領域に、樹脂注入ゲート１０が形成された辺に平行に設けられている。そして、金型突起８ｂは、チップ間樹脂注入経路１２ｂで、かつ製品領域３外に設けられている。さらに、金型突起８ｃは、複数の半導体チップ４，６とエアベント１１との間の領域に、エアベント１１が形成された辺に平行に設けられている。また、金型突起８ａ，８ｂ，８ｃの真下における樹脂の厚みＡは、樹脂の最大の厚みＢの1／２より小さい（Ａ＜Ｂ／２）。このように金型突起８ａ，８ｂ，８ｃを設けて樹脂の流れを制御することで、チップ間樹脂注入経路１２ｂにおける樹脂の流動抵抗をチップ上樹脂注入経路１２ａにおける樹脂の流動抵抗に近づけることができるため、表面ボイドが発生するのを防ぐことができる。このように、樹脂の流れを制御するには、十分な高さを有する金型突起８ａ，８ｂ，８ｃを設ける必要がある。金型突起８ａ，８ｂ，８ｃの高さは、前述の通り、金型突起８ａ，８ｂ，８ｃの真下における樹脂の厚みＡが、樹脂の最大の厚みＢの1／２より小さくなるような高さにする必要がある。このように、十分な高さの突起を設けるためには、半導体チップ４，６やワイヤ７など、半導体装置を構成する様々な部材が配置された製品領域３を避けて、製品領域外の部分に金型突起８ａ，８ｂ，８ｃを設ける事が重要である。
【００１５】
また、金型突起８ｂの真下にも樹脂を注入する（Ａ＞０）のが好ましい。これにより、金型突起８ｂの真下において樹脂の剥離が生じるのを防ぐことができるため、金型突起８ｂの真下における剥離を起点として製品領域３に剥離が伝搬するのを防ぐことができる。
【００１６】
また、金型突起８ｂは、チップ上樹脂注入経路１２ａの中心線上で、かつ製品間領域１２ｃには存在しないのが好ましい。これにより、チップ上樹脂注入経路１２ａを流れる樹脂の流動抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
また、金型突起８ｂの真下における樹脂の厚みＡが、上段の半導体チップ６上における樹脂の最小の厚みＣよりも小さいのが好ましい（Ａ＜Ｃ）。そして、金型突起８ｂが、樹脂注入方向に直交して延在する製品間領域１２ｃに存在し、金型突起８ｂの樹脂注入方向に垂直な方向の幅Ｄが、チップ間樹脂注入経路１２ｂの幅Ｅよりも大きい（Ｄ＞Ｅ）のが好ましい。これにより、チップ間樹脂注入経路１２ｂを流れる樹脂の流動抵抗を大きくすることができる。
【００１８】
具体的には、図６に示すように、キャビティ９を５０ｍｍ×３７ｍｍ、製品領域３同士の間隔を３ｍｍ、キャビティ９の端と製品領域３との間隔を１．５ｍｍ、金型突起８ｂの樹脂注入方向に垂直な方向の幅を１１ｍｍ、金型突起８ｂ同士の間隔を５ｍｍとする。また、図７に示すように、金型突起８ａ，８ｂ，８ｃの真下における樹脂の厚みを０．２ｍｍ、キャビティ９内における樹脂の最大の厚みを０．９１ｍｍ、上段の半導体チップ６上における樹脂の最小の厚みを０．２３ｍｍとする。
【００１９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る金型の内部を示す上面図である。図４と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００２０】
金型８は、下方に伸びる金型突起８ｄ（第１の金型突起）と、金属突起８ｅ（第２の金属突起）を有する。金型突起８ｄは、製品間領域１２ｃに設けられ、隣接する樹脂注入ゲート１０間の中心線上には存在しない。そして、金型突起８ｅは、複数の半導体チップ４，６とエアベント１１の間の領域に設けられ、キャビティ９の端部には存在しない。また、金型突起８ｄ，８ｅの真下における樹脂の厚みは、樹脂の最大の厚みの1／２より小さい。
【００２１】
このように金型突起８ｄ，８ｅを設けたことにより、半導体チップ４，６上を斜めに樹脂が流れるように制御することができるため、表面ボイドが発生するのを防ぐことができる。
【００２２】
また、実施の形態１と同様に、金型突起８ｄ，８ｅの真下にも樹脂を注入するのが好ましく、金型突起の真下における樹脂の厚みが、半導体チップ上における樹脂の最小の厚みよりも小さいのが好ましい。
【００２３】
そして、金型突起８ｄ，８ｅは製品領域外に存在するのが好ましい。これにより、半導体装置のパッケージ外形に影響されずに金型突起８ｄ，８ｅを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】基板上に複数の半導体チップを配列した状態を示す上面図である。
【図２】半導体チップの一例を示す断面図である。
【図３】半導体チップの一例を示す平面図である。
【図４】金型の内部を示す上面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ´における金型の断面図である。
【図６】金型の一例を示す上面図である。
【図７】金型の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る金型の内部を示す上面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  基板
４，６  半導体チップ
３  製品領域
８  金型
８ａ〜８ｅ  金型突起
９  キャビティ
１０  樹脂注入ゲート
１１  エアベント
１２ａ  半導体チップ上樹脂注入経路
１２ｂ  半導体チップ間樹脂注入経路
１２ｃ  製品間領域
【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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