(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載された半導体チップ及び前記半導体チップを囲む保護部材上に放熱板が接着された半導体装置の製造方法であって、
放熱板と、前記放熱板の下面に塗布された接着材と、前記接着材を覆うように形成された保護テープとを有する放熱板構造体を複数個、放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置する工程と、
前記複数個の放熱板構造体の中の一つを前記マガジンからピックアップし、ピックアップした前記放熱板構造体から前記保護テープを剥がす工程と、
前記保護テープを剥がした前記放熱板を前記接着材により前記半導体チップを囲む前記保護部材上に取り付ける工程とを有し、
前記複数個の放熱板構造体の各々に形成された前記保護テープは、前記接着材が塗布された面と反対側に突出する複数の突起部を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接着材は、テープの両面に接着材が被着された両面テープであ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】
前記接着材は、熱硬化性エポキシ接着材であ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４】
前記保護テープは、ポリエチレンテレフタレートフィルム材で形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記半導体装置は、Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  ＢＧＡ構造を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置の放熱板の自動取り付け工程において、積み重ね載置されたマガジン内から確実にピックアップできて各放熱板の所定の取り付けを可能とする半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、半導体装置の製造はすべて自動化されており、連続する作業工程の中で一工程においてでもトラブルを生じると、後工程がストップしてしまい製造計画に支障を来し大きな問題となる。図５は、従来より製造されているＦｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）構造の放熱板付半導体装置の断面図であり、図６は、図５の放熱板付半導体装置の製造工程を示す図である。  図５において、１は多層のガラス層間に銅箔によるパターンが形成（図示せず）されエポキシ樹脂で固められたＢＧＡ基板であり、ＢＧＡ基板１の一方表面の上記パターンと半導体チップ２の集積回路の端子（図示せず）とが半田バンプ３を介して接続され、アンダーフィル樹脂４で封止されている。そして、ＢＧＡ基板１の他方表面には上記パターンに接続された半田ボールからなる外部電極５がマトリックス状に配置され取り付けられている。６は半導体チップ２を囲んでＢＧＡ基板１の一方表面に熱硬化性エポキシ接着材７で取り付けられた銅をはじめとする金属、若しくはセラミック、若しくは樹脂で形成された保護リングであり、保護リング６の他方表面は熱硬化性エポキシ接着材９により、また半導体チップ２の裏面は放熱性樹脂１０によりそれぞれ放熱板８に接着されて放熱板付半導体装置１１が構成されている。そして、半導体チップ２及びＢＧＡ基板１内の発生熱は、放熱性樹脂１０を介して放熱板７に伝達され外部へ放散される。
【０００３】
上記のように構成された放熱板付半導体装置１１において、半導体チップ２へ放熱板８を取り付ける作業は、図６に示すように、放熱板８の保護リング６が接着される一方表面に熱硬化性エポキシ接着材９を塗布し（図６（ａ））、熱硬化性エポキシ接着材９の他方の接着面には貼付されても容易に剥し易いポリエチレンテレフタレートフィルム材（以下、ＰＥＴフィルム材と言う）から成る中実でフラットな形状の保護テープ１２を貼付して放熱板８、熱硬化性エポキシ接着材９及び保護テープ１２からなる放熱板構造体１５を一体に構成し、この放熱板構造体１５を放熱板自動取付機（図示せず）のマガジン内に順次積み重ねて載置する（図６（ｂ））。一方では、ＢＧＡ基板１の一方表面に半田バンプ３を介し半導体チップ２を取り付けてアンダーフィル樹脂４で封止すると共に、半導体チップ２を囲んで保護リング６を熱硬化性エポキシ接着材７により取り付け、半導体チップ２の裏面には放熱性樹脂１０を塗布する（図６（ｃ））。そして、上記放熱板自動取付機によりマガジン内の放熱板構造体１５を１個ずつピックアップしてその保護テープ１２を剥がし、半導体チップ２と保護リング６に接着する（図６（ｄ））。その後、１５０°Ｃで４時間のキュアをして熱硬化性エポキシ接着材７，９及び放熱性樹脂１０を硬化させ、外部電極５を取り付けて放熱板付半導体装置１１の製造が終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、放熱板のピックアップ時における不具合の発生を説明する図７に示すように、放熱板自動取付機でマガジン内にある放熱板構造体１５ａをピッアップしようとすると、その保護テープ１２ａが接合していた直下の放熱板構造体１５ｂの放熱板８ｂから引き離される時に剥離帯電して放熱板８ｂを静電吸着し放熱板構造体１５ａ，１５ｂを一緒に持ち上げてしまう現象が生じ、放熱板８ａのスムーズな取り付けができず、生産性が阻害されると言う問題が生じていた。
【０００５】
この発明は以上のような従来例における問題点を解消するためになされたもので、半導体装置の放熱板の自動取り付け工程において、放熱板取付機のマガジン内から１個ずつ確実にピックアップでき放熱板のスムースな取り付けを可能とする半導体装置の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板に搭載された半導体チップ及び半導体チップを囲む保護部材上に放熱板が接着された半導体装置の製造方法であって、放熱板と、放熱板の下面に塗布された接着材と、接着材を覆うように形成された保護テープとを有する放熱板構造体を複数個、放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置する工程と、複数個の放熱板構造体の中の一つをマガジンからピックアップし、ピックアップした放熱板構造体から保護テープを剥がす工程と、保護テープを剥がした放熱板を接着材により半導体チップを囲む保護部材上に取り付ける工程とを有し、複数個の放熱板構造体の各々に形成された保護テープは、接着材が塗布された面と反対側に突出する複数の突起部を含むことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態の放熱板付半導体装置の放熱板の取り付け方法を図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図、図２は、図１の保護テープの平面図である。図１，２において、１３はＰＥＴフィルム材からなる保護テープであり、その中央部の内面には直径がφ１〜３ｍｍの窪みを設けて外側に１〜２ｍｍ高さ突出する突起部１３ａが５個形成され熱硬化性エポキシ接着材９に貼付されて、放熱板８、熱硬化性エポキシ接着材９及び保護テープ１３からなる放熱板構造体２０が一体に構成されている。そして、放熱板構造体２０が放熱板自動取付機のマガジン内に積み重ね載置されたときは、図６（ｂ）に示した従来例におけると同様に各保護テープ１３は直下の放熱板８の上面に接合した状態に置かれるが、突起部１３ａの先端が直下の放熱板８の上面と接することとなり、接合面積は極めて小さい。
【０００９】
そして、以上のように構成された放熱板構造体２０を放熱板自動取付機のマガジン内に積み重ね載置して、従来例におけると同様、図６に示した工程に従って各放熱板構造体２０をピックアップすると、保護テープ１３の下面と直下の放熱板８の上面との間には突起部１３ａの突起高さ１〜２ｍｍ分だけの隙間ができるため、放熱板構造体２０をピックアップする際にその保護テープ１３は殆ど帯電せず、このため、直下の放熱板８が吸着されることはなく、取り付けようとする放熱板８のみを確実に保持してスムースな取り付け作業を行うことができる。
なお、突起部１３ａは放熱板８に熱硬化性エポキシ接着材９を塗布した部分を避けて保護テープ１３の中央部に設けたものを示したが、熱硬化性エポキシ接着材９を塗布した部分に設けても良い。ただし、この場合は、積み重ね時に確実な隙間を得るため四辺にバランスさせて突起部１３ａを形成した方がよい。
【００１０】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図、図４は、図３の保護テープの平面図である。図３，４において、１４はＰＥＴフィルム材からなる保護テープであり、その中央部には直径φ２〜３ｍｍの貫通穴１４ａが５個開口され熱硬化性エポキシ接着材９に貼付されて、放熱板８、熱硬化性エポキシ接着材９及び保護テープ１３からなる放熱板構造体２５が一体に構成されている。そして、放熱板構造体２５が放熱板自動取付機のマガジン内に積み重ね載置されたときは、図６（ｂ）に示した従来例におけると同様に各保護テープ１４は直下の放熱板８の上面に接合した状態に置かれるが、貫通穴１４ａがあるため放熱板８の上面への保護テープ１４の接合面積は小さくなる。
なお、貫通穴１４ａは放熱板８に熱硬化性エポキシ接着材９を塗布した部分を避けて保護テープ１４の中央部に設けたものを示したが、熱硬化性エポキシ接着材９を塗布した部分に設けても良く、また、中央に大きな貫通穴１個設けても良い。
【００１１】
そして、以上のように構成された放熱板構造体２５をマガジン内に積み重ね載置して、従来例におけると同様、図６に示した工程に従って各放熱板構造体２５をピックアップすると、保護テープ１４の下面と直下の放熱板８の上面との間の接合面積は貫通穴１４ａの５個分だけ減少するため、各放熱板構造体２５をピックアップする際に保護テープ１３の帯電量も少なくなり、直下の放熱板構造体２５が吸着されることはなく、実施の形態１におけると同様、取り付けようとする放熱板８のみを確実に保持してスムースな取り付け作業を行うことができる。
【００１２】
なお、上記実施の形態１，２においては、ＢＧＡ基板１と異なる材質の保護リング６を熱硬化性エポキシ接着材７で取り付けたものを示したが、厚い基板を用いて保護リング６と同様の形状を有する部分を形成し、この保護部材上に熱硬化性エポキシ接着材９を介して放熱板８を接着するようにしてもよい。また、接着材は熱硬化性エポキシ接着材７、９に限らず、熱可塑性エポキシ接着材でもよい。さらにテープの両面に接着材が被着されたいわゆる両面テープを用いてもよい。また、本発明の基板はＢＧＡ基板に限らず、他の基板を用いた半導体装置に対しても適用できる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成したので以下に示す効果を奏する。放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置された放熱板構造体相互間の取り出し時の静電吸着現象が防止されて放熱板構造体を１個ずつ確実にピックアップし取り出すことができ、放熱板のスムースな取り付けが可能となる。
【００１４】
放熱板取付機のマガジン内に積み重ね載置された放熱板構造体を相互間に静電吸着を生じることなく１個ずつ確実にピックアップすることができ、半導体装置の所定位置への放熱板の自動取り付けをスムースに行うことが可能となり、半導体装置の製造工程進捗に遅延を来すなどの支障を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図である。
【図２】  図１の保護テープの平面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２である放熱板付半導体装置の放熱板に保護テープを貼付した状態を示す断面図である。
【図４】  図３の保護テープの平面図である。
【図５】  Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）構造の放熱板付半導体装置の断面図である。
【図６】  図５の放熱板付半導体装置の製造工程を示す図である。
【図７】  従来の放熱板のピックアップ時における不具合の発生を説明する図である。
【符号の説明】
１；ＢＧＡ基板  ２；半導体チップ  ６；保護リング
７，９；熱硬化性エポキシ接着材  ８；放熱板
１０；放熱性樹脂  １１；放熱板付半導体装置
１３，１４；保護テープ  １３ａ；突起部  １４ａ；貫通穴
２０，２５；放熱板構造体
【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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