(57)【要約】【課題】ゲートブレイクにより不要樹脂を正確に取り除くために行っていた基板上の表面処理を不要とする。また、ゲートブレイクの自由度を向上させる。【解決手段】半導体チップ１２が搭載された基板１３をクランプして、溶融した樹脂を流入することにより基板１３の少なくとも一部の表面を樹脂にて封止する樹脂封止金型であって、樹脂の流入先となるキャビティ９と、該キャビティ９に対する樹脂の流入通路となるゲート８と、を備え、キャビティ９とゲート８との境界２０を、クランプする基板１３の平面視における端面１３Ａと一致させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが搭載された被成形品をクランプして、溶融した樹脂を流入することにより前記被成形品の少なくとも一部の表面を樹脂にて封止する樹脂封止金型であって、
前記樹脂の流入先となるキャビティと、
該キャビティに対する樹脂の流入通路となるゲート部と、を備え
前記キャビティと前記ゲートとの境界が、前記クランプする被成形品の平面視における端面と一致している
ことを特徴する樹脂封止金型。
【請求項２】
請求項１において、
１つの前記キャビティに対して、複数の前記ゲートが設けられている
ことを特徴とする樹脂封止金型。
【請求項３】
請求項１または２において、
当該樹脂封止金型における前記キャビティと前記ゲートとの境界の少なくとも一部が、当該樹脂封止金型の対向方向に向かって突起している
ことを特徴とする樹脂封止金型。
【請求項４】
半導体チップが搭載された基板と、該基板上にて前記半導体チップを被覆して保護する封止樹脂と、樹脂封止の際に樹脂の通路となった部分に残存した不要樹脂と、を有し、
前記封止樹脂と前記不要樹脂との境界が、前記基板の平面視における端面と一致している
ことを特徴とする半導体チップの樹脂封止品。
【請求項５】
請求項４において、
前記不要樹脂部分の最大高さが、前記封止樹脂部分の最大高さ以下とされている
ことを特徴とする半導体チップの樹脂封止品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファ成形により半導体製品を樹脂にて封止する樹脂封止の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５乃至図７に示す樹脂封止金型が公知である。この樹脂封止金型は、半導体チップ１２が搭載された基板（被成形品）１３をクランプして、溶融した樹脂を流入することによってこの基板１３の少なくとも一部の表面を樹脂にて封止する樹脂封止金型である。
【０００３】
この樹脂封止金型は、下金型１と上金型２とを有した構成とされている。これら下金型１と上金型２とは、図示せぬプレス機構によって互いに当接・離間可能とされている。下金型１には、樹脂５が投入されるポット３と、当該ポット３に嵌合して上下に（図５において上下に）摺動可能なプランジャ４とが設けられている。一方、上金型２は、下金型１と当接した状態で、下金型１のポット３の位置に対応するカル６と、当該カル６から後述するキャビティ９への樹脂の通路となるランナ７と、当該ランナ７とキャビティ９とを連結するゲート８とを有している。またこのゲート８の先方（樹脂流入先）には、キャビティ９が形成されている。このキャビティ９は、上金型２と下金型１とが基板１３をクランプした状態で、その基板１３の表面に載置されている半導体チップ１２を樹脂にて封止する空間に相当する。即ち、当該キャビティ９が、樹脂封止後における基板１３の樹脂封止部分に相当することとなる。
【０００４】
この樹脂封止金型では、上金型２と下金型１とが開いた（離間した）状態で、下金型１の表面上に図示せぬ搬送機構によって基板１３が搬送供給される。その後、下金型１と上金型２とが当接し当該基板１３をクランプする。また、ポット３内に固形の樹脂５が投入された後、当該ポット３の周囲に配置されるヒータ（図示しない）によって当該ポット３内に投入された固形の樹脂５を溶融させる。その後、この溶融した樹脂がプランジャ４によって押圧され、カル６、ランナ７およびゲート８を介してキャビティ９へと流入する（図６参照）。プランジャ４によって押圧された溶融樹脂はキャビティ９内に充填される（図７参照）。
【０００５】
その後、当該溶融樹脂が硬化する程度の所定の時間を経過した後、当該上金型２と下金型１とが離間される。その結果、図８に示したような樹脂封止品が出来上がる。この樹脂封止品は、半導体チップが搭載された基板１３と、当該基板１３上の一部を封止する封止樹脂１５と、後工程においてゲートブレイクによって破棄される不要樹脂１６を有して構成される。この不要樹脂１６は、ポット３からキャビティ７への溶融樹脂の通路となる部分、即ち、カル６、ランナ７およびゲート８の部分に残存した樹脂である。なお、図８においてはこの樹脂封止品の一部しか示していないが、不要樹脂１６を挟んで右側（図８における右側）においても、同様に基板１３および封止樹脂１５が位置している。
【０００６】
このようにして製造された樹脂封止品は、上金型２および下金型１による樹脂封止工程の後工程において、不要部分、即ち不要樹脂１６が取り除かれることとなる。この不要樹脂１６は、上金型２および下金型１によって樹脂封止する際の単なる樹脂の通路に過ぎず、最終製品（半導体製品）としては不要な部分である。この不要樹脂１６を取り除く方法としては、後工程に配置されたゲートブレイク手段（図示していない）によって基板１３および封止樹脂１５部分と、不要樹脂１６部分とを折り曲げることによって取り除かれる（折断される）。即ち、図９および図１０に示したように、封止樹脂１５と不要樹脂１６の境界２０において、外部から加えられた力によって、折断される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２５３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された樹脂封止金型によって製造した樹脂封止品をゲートブレイクする際には、以下のような２つの問題点があった。第１の問題点としては、前述のとおり不要樹脂１６部分は事後的にゲートブレイクによって取り除かれるため、基板１３の表面における不要樹脂１６相当部分（図１０におけるα部分）には、ゲートブレイク時において不要樹脂１６が無理なく剥離することができるように表面処理（例えばめっき等）をする必要があった。この表面処理は、基板１３上の不要樹脂１６相当部分にのみ処理しなければならない（封止樹脂１５相当部分に処理してしまうと、封止樹脂１５が剥離しやすくなってしまう）ため、作業が煩雑であると共に、当該表面処理のためのコストが別途必要であった。
【０００９】
また、第２の問題点として、封止樹脂１５と不要樹脂１６との境界２０は、基板１３上に位置しているため、ゲートブレイクをする際には、不要樹脂１６を基板１３に対して上側（図１０において上側）方向に折り曲げてゲートブレイクする手法しか取り得ず、ゲートブレイクの手法を限定する要因ともなっていた。
【００１０】
本発明は、これらの問題点を一挙に解決するべくなされたものであって、基板１３上に不要樹脂１６を剥離するためだけの表面処理を不要とすると共に、より自由なゲートブレイク手法を採用することが可能な樹脂封止品および当該樹脂封止品を製造できる樹脂封止金型を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、半導体チップが搭載された被成形品をクランプして、溶融した樹脂を流入することにより前記被成形品の少なくとも一部の表面を樹脂にて封止する樹脂封止金型であって、前記樹脂の流入先となるキャビティと、該キャビティに対する樹脂の流入通路となるゲート部と、を備え前記キャビティと前記ゲートとの境界が、前記クランプする被成形品の平面視における端面とを一致させることにより、上記課題を解決するものである。
【００１２】
このような構成を採用することによって、樹脂封止品における不要樹脂（ゲート等に残存した樹脂）をゲートブレイクにより折断する際に、基板端面の位置にて折断することが可能となる。その結果、基板表面上に剥離性向上のための表面処理を施す必要がなくなり、当該表面処理に伴う手間およびコストを削減することが可能となった。また、基板端面と境界（即ち折断される場所）とが一致しているため、ゲートブレイクの際に基板に対して不要樹脂を上方向、下方向のいずれの側にも折り曲げることが可能となる。その結果、ゲートブレイク手法の自由度を向上させることが可能となる。
【００１３】
また、１つの前記キャビティに対して、複数の前記ゲートを設けるように構成すれば、キャビティに対して満遍なく均等に樹脂を流入させることが可能となる。
【００１４】
また、当該樹脂封止金型における前記キャビティと前記ゲートとの境界の少なくとも一部を、当該樹脂封止金型の対向方向に向かって突起するように構成してもよい。このような「突起」を設ければ、当該樹脂封止金型にて封止した樹脂封止品において、封止樹脂と不要樹脂とが連結している面積（即ち、ゲートブレイクによる折断面の面積）を小さくすることができ、ゲートブレイクをより容易なものとすることができる。
【００１５】
なお、本発明は見方を変えれば、半導体チップが搭載された基板と、該基板上にて前記半導体チップを被覆して保護する封止樹脂と、樹脂封止の際に樹脂の通路となった部分に残存した不要樹脂と、を有し、前記封止樹脂と前記不要樹脂との境界が、前記基板の平面視における端面と一致している半導体チップの樹脂封止品と捉えることも可能である。
【００１６】
また、ここでいう「一致」とは、厳密な意味で基板端面と一致している必要は無い。例えば、封止樹脂と不要樹脂とを折断する際に、基板の表面に対して無理なストレスが掛からず、また、基板に対して上下両方向側に折り曲げて無理なく折断することができる範囲において僅かにずれていることを許容する意味である。
【００１７】
また、「境界」とは、ゲートブレイクにおいて、封止樹脂と不要樹脂とを分離することを設計的な観点から想定した部分を意味している。必ずしも、例えば視覚的に明確な段差や形状の変化を要求する性質のものではない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明を適用することにより、半導体製品の製造コストを低減させることができる。また、自由度の高いゲートブレイクが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態の一例である樹脂封止金型のキャビティ周辺の断面図である。図２は、樹脂封止後の基板の上面図である。図３は、境界の拡大図である。
【００２１】
なお、以下説明する樹脂封止金型の基本的な構成は、前述した特許文献１に記載されている樹脂封止金型と同じであるため、同一または類似する部分に関しては同一の符号を付している。また、異なる部分を中心に図示して説明し、共通する部分の図示は部分的に省略している。
【００２２】
本発明に係る樹脂封止金型は、下金型１と上金型２とを有した構成とされている。これら下金型１と上金型２とは、図示せぬプレス機構によって互いに当接・離間可能とされている。
【００２３】
下金型１には、樹脂が投入されるポットと、当該ポット内を摺動可能なプランジャとが設けられている。一方、上金型２は、下金型１と当接した状態で、下金型１のポットの位置に対応するカルと、当該カルから後述するキャビティ９への樹脂の通路となるランナと、当該ランナとキャビティ９とを連結するゲート８とを有している。またこのゲート８の先方（樹脂流入先）には、キャビティ９が形成されている。このキャビティ９は、上金型２と下金型１とが基板（被成形品）１３をクランプした状態で、その基板１３の表面に載置されている半導体チップ１２を樹脂にて封止する空間に相当する。即ち、当該キャビティ９が、樹脂封止後における基板１３の樹脂封止部分（封止樹脂１５）に相当する。
【００２４】
本発明に係る樹脂封止金型では、キャビティ９とゲート８との境界２０が、上金型２と下金型１とでクランプした基板１３の基板端面１３Ａと一致するような構成とされている。即ち、樹脂封止品Ｘ（当該樹脂封止金型にて封止されたもの）における、封止樹脂１５と不要樹脂１６との境界２０が、基板１３の端面１３Ａと一致している。即ち、下金型１に配置される基板１３の基板端面１３Ａの位置と、上金型２の表面（下金型１側表面）に形成されるキャビティ９とゲート８との境界分２０が一致するように構成されている。なお、ここでいう「一致」とは、厳密な意味で基板端面１３Ａと一致している必要は無い。例えば、封止樹脂１５と不要樹脂１６とを折断する際に、基板１３の表面に対して無理なストレスが掛からず、また、基板１３に対して上下両方向側に折り曲げて無理なく折断することができる範囲において僅かにずれていることを許容する意味である。
【００２５】
本発明に係る樹脂封止金型によって基板１３を樹脂封止すると、例えば図２に示すように、樹脂封止品Ｘができ上がることとなる。この樹脂封止品Ｘは、基板１３におけるその表面の少なくとも一部が樹脂によって封止され（封止樹脂１５）、当該封止樹脂１５が、基板１３における基板端面１３Ａの位置まで延在している。この延在した封止樹脂１５と不要樹脂１６との境界２０において、不要樹脂１６がゲートブレイクによって折断されることとなる。
【００２６】
また、本実施形態においては、図３に示したように、封止樹脂１５と不要樹脂１６との境界２０には、ノッチ部（切り欠き部）Ｎが設けられている。即ち、上金型２側から見ると、当該境界２０において上金型２が下金型１側に向って「突起」している。このようなノッチ部Ｎを設けることによって、封止樹脂１５と不要樹脂１６との連結面積（即ち、ゲートブレイクによる折断面の面積）を小さくすることができ、ゲートブレイクをより容易なものとすることができる。勿論、このようなノッチ部Ｎは必須のものではなく、例えば図４に示したようにノッチ部Ｎを設けない形で構成することも可能である。
【００２７】
また、「境界２０」とは、ゲートブレイクにおいて、封止樹脂１５と不要樹脂１６とを分離することを、設計的な観点から想定した部分のことを意味している。必ずしも、上記のノッチ部Ｎ等のように、視覚的に明確な段差や形状の変化を要求する性質のものではない。
【００２８】
なお、本発明に係る樹脂封止金型で製造した樹脂封止品Ｘは、図１乃至図４にて示したように、基板１３の基板端面１３Ａと、境界２０（封止樹脂１５と不要樹脂１６との境界）が一致しているため、不要樹脂１６を折断する際に基板１３上の封止樹脂１５の一部が剥離しなければならない必要性が無い。即ち、基板１３の表面上に不要樹脂１６の剥離性を向上させるための表面処理（例えばめっき等）をする必要が無い。その結果、当該表面処理に要するコストを低減できると共に、当該表面処理に伴う煩雑さを解消することができる。更に、境界２０と基板端面１３Ａとが一致していることによって、不要樹脂１６の折断方向が自由となる。即ち、封止樹脂１５に対して不要樹脂１６を上下のいずれの方向に折り曲げて折断した場合でも、無理なく不要樹脂１６を取り除くことができ、より自由度の高いゲートブレイク手法を利用することが可能となっている。
【００２９】
また、本実施形態においては、１つのキャビティ９に対して複数のゲート８が対応している。このように構成すれば、キャビティ９内に万遍なく均一な状態で樹脂を流入させることができ、高品質な樹脂封止品を製造することが可能となる。
【００３０】
また、図示していないが、例えば不要樹脂１６部分の最大高さを、封止樹脂１５部分の最大高さ以下となるように設計すれば（金型側の視点から見ると、ゲートやランナ、ポット部分の最大高さ（深さ）以上のキャビティ部分の最大高さ（深さ）が確保されるように設計すれば）、樹脂封止後の工程において、例えば自動的に当該樹脂封止品を把持して搬送等する場合において、不要樹脂１６部分が邪魔になり難く、搬送等が行い易くなるというメリットがある。また、一括封止（マップ封止）のダイシングの際にも同様のメリットがある。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、半導体チップを樹脂にて封止する樹脂封止装置用の金型として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態の一例である樹脂封止金型のキャビティ周辺の断面図
【図２】樹脂封止後の基板の上面図
【図３】境界の拡大図
【図４】境界の他の構成例
【図５】特許文献１に記載される樹脂封止金型の断面図
【図６】特許文献１に記載される樹脂封止金型の断面図
【図７】特許文献１に記載される樹脂封止金型の断面図
【図８】特許文献１に記載される樹脂封止金型により封止された基板（封止済み基板）の概略構成図
【図９】図８における矢示IX部拡大図
【図１０】不要樹脂を取り除く過程を示した図
【符号の説明】
【００３３】
１…下金型
２…上金型
３…ポット
４…プランジャ
５…固形樹脂
６…カル
７…ランナ
８…ゲート
９…キャビティ
１２…半導体チップ
１３…基板
１３Ａ…基板端面
１５…封止樹脂（封止部）
１６…不要樹脂（破棄部）
２０…境界（折断部）
【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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