(57)【要約】【課題】半導体装置の生産性を向上させる。【解決手段】本発明の半導体素子を封止する半導体装置の製造方法は、第１の金型内に、前記半導体素子を搭載した支持基板を載置し、前記支持基板の少なくとも一部を前記第１の金型に固定する。次に、前記第１の金型と、複数に分割された第２の金型とを段階的に型締めする。そして、前記第１の金型並びに前記第２の金型の型締めによって形成されたキャビティ内に樹脂を充填する。これにより、半導体装置の生産性を向上させることのできる半導体装置の製造方法が実現する。【選択図】図１
2009123982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が搭載された支持基板を第１の金型に配置する工程と、
前記第１の金型と、複数に分割された第２の金型とを段階的に型締めし、前記支持基板を前記第１の金型及び第２の金型により形成されたキャビティ内に位置せしめる工程と、
前記キャビティ内に樹脂を充填し、前記支持基板上の前記半導体素子を樹脂封止する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数に分割された第２の金型は、前記キャビティ内に於ける前記樹脂の流動方向に対応して順次型締めされることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記複数に分割された第２の金型は、前記支持基板の金型に対する固定部から離間する方向に沿って順次型締めされることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体素子が搭載された支持基板を、第１の金型に配置する工程と、
前記第１の金型と、第２の金型とを型締めし、前記支持基板を前記第１の金型及び第２の金型により形成されたキャビティ内に位置せしめる工程と、
前記キャビティ内に樹脂を充填し、前記支持基板上の前記半導体素子を樹脂封止する工程と、
を具備し、
前記キャビティ内に前記樹脂を充填する工程に於いて、前記金型に対する前記支持基板の固定が解除される段階を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１の金型と、
前記第１の金型に衝合される第２の金型と、
を具備し、
前記第２の金型は、前記第１の金型と当該第２の金型により形成されるキャビティ内に於ける封止用樹脂の流動方向に対応して複数個に分割されてなることを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項６】
第１の金型と、
前記第１の金型に衝合される第２の金型と、
を具備し、
前記第１の金型には、前記第２の金型の衝合面への突出する被処理体固定ピンが配設されてなることを特徴とする樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法及び樹脂封止装置に関し、特に複数の半導体素子が搭載された支持基板に於ける当該半導体素子搭載面を樹脂封止する工程を有する半導体装置の製造方法、及び当該樹脂封止を実施する樹脂封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を回路基板などの支持基板上に搭載し、ワイヤボンディング等を行った後、当該半導体素子、ボンディングワイヤなどを封止して半導体装置を形成する為の手段の一つとして、樹脂封止（樹脂モールド）工程が採られる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
かかる樹脂封止工程に於いて用いられる樹脂封止用金型の構造の一例を、図２０に示す。
ここには、樹脂モールド金型を構成する下金型１１と上金型２１が、型締めされた状態が示されている。
【０００４】
即ち、当該下金型１１と上金型２１とが型締めされた状態をもって、封止用樹脂が充填されるキャビティ３１が形成されている。
上金型２１には、キャビティ３１に連通するランナー部３２が設けられている。
【０００５】
一方、下金型１１には、複数個の半導体素子４１が搭載された被処理支持基板４２が載置され、また前記ランナー部３２に連通するポット部３３が設けられている。
当該ポット部３３には、プランジャ５１が挿入され、ポット部３３とプランジャ５１によって囲まれた空間に、封止用樹脂材６１が投入されている。
【０００６】
尚、下金型１１と上金型２１には、それぞれに加熱用ヒータが備えられている（図示せず）。
【特許文献１】特開２００２−１１０７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然るに、複数個の半導体素子４１が搭載されることにより大型化される被処理支持基板４２にあっては、当該半導体素子４１の高機能化・高集積化に伴い、必要とされる配線数が増加し、多層化が図られて、結果として厚さが増加する傾向にある。
【０００８】
一方、当該半導体素子を搭載して形成される半導体装置としては、更なる小型化・薄型化が要求されている。
この為、比較的厚い支持基板（例えば、０．３ｍｍ以上）を用い、且つ低いキャビティ高（例えば、０．６ｍｍ以下）を有するキャビティ空間内に於いて樹脂封止を行うことが要求されている。
【０００９】
しかしながら、厚い支持基板を用いて樹脂モールド処理を行うと、以下のような問題を生じる。
図２１乃至図２４を用いて、かかるモールド工程に於ける問題点を説明する。
【００１０】
まず、下金型１１と上金型２１とが型開きされた状態に於いて、半導体素子４１が複数個搭載された支持基板４２を、下金型１１上に配置する。
尚、当該半導体素子４１の電極は、ボンディングワイヤ４３を介して、支持基板４２上の電極端子（図示せず）などに接続されている。
【００１１】
ここで、支持基板４２の端部近傍には、下金型１１に配設された位置決め用ピン１２を受容する貫通孔が設けられ、当該貫通孔と位置決めピン１２とを嵌合することにより、下金型１１上における当該支持基板４２の位置が固定される（図２１参照）。
【００１２】
尚、上金型２１には、前記位置決め用ピン１２を受容する孔２２が配設されている。
一方、ポット部３３とプランジャ５１によって囲まれた空間には、封止用樹脂材６１が投入・配置される。当該封止用樹脂材６１としては、加熱されることにより溶融・硬化する熱硬化性樹脂が適用される。
【００１３】
尚、下金型１１と上金型２１はそれぞれヒータにより加熱されており、被処理支持基板４２を下金型１１上に載置すると、当該支持基板４２はその全面が急速に加熱される。
その結果、支持基板４２に於いては熱膨張（線膨張）或いは反りが生じ、当該支持基板４２全体が撓む現象が発生する。かかる撓みにより、支持基板４２は湾曲し、一部が下金型１１の表面から浮き上がる状態を生じる（図２２参照）。
【００１４】
続いて、上金型２１を下降させ、下金型１１と上金型２１との型締めを行う。この時、前記支持基板４２は、撓んだ状態のまま型締めされてしまう（図２３参照）。
かかる状態、即ち支持基板４２が撓んだままの状態に於いて、封止用樹脂材６１を溶融樹脂６２としてキャビティ３１内に充填すると、当該キャビティ３１内に於いて、支持基板４２、半導体素子４１などが浮き上がった状態をもって樹脂封止される（図２４参照）。
【００１５】
この様な状態をもって形成された支持基板４２と封止樹脂との積層構造体を個片化すると、個々の半導体装置は、不完全な樹脂封止形態をもって形成されてしまう。
即ち、半導体素子４１の厚さが厚い場合、或いは当該半導体素子４１の電極に接続されているボンディングワイヤ４３のワイヤループが高い場合には、これらの部材が上金型２１と接触して、半導体素子４１にダメージを与え、及び／或いはボンディングワイヤ４３に変形等を生じてしまう。
【００１６】
また、ボンディングワイヤ４３が密集している場合には、当該ボンディングワイヤ４３相互の接触、或いは樹脂用樹脂の未充填部位の発生などを生じてしまう。
更に、支持基板４２の裏面側、即ち当該支持基板４２と下金型１１との間に溶融樹脂６２が回り込み、そのまま固化してしまい、当該支持基板４２の裏面に於ける電極端子等の配設が行えない状態を生じてしまう。
【００１７】
この様な現象は、当該半導体装置の製造歩留りを低下させると共に、当該半導体装置の信頼性を低下させる一因となる。
本発明は、このような従来技術に於ける問題点に鑑みてなされたものであり、半導体装置として高い信頼性を得つつ、生産性を高めることのできる半導体装置の製造方法ならびに樹脂封止装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明では、半導体素子が搭載された支持基板を第１の金型に配置する工程と、前記第１の金型と、複数に分割された第２の金型とを段階的に型締めし、前記支持基板を前記第１の金型及び第２の金型により形成されたキャビティ内に位置せしめる工程と、前記キャビティ内に樹脂を充填し、前記支持基板上の前記半導体素子を樹脂封止する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１９】
また、本発明では、半導体素子が搭載された支持基板を、第１の金型に配置する工程と、前記第１の金型と、第２の金型とを型締めし、前記支持基板を前記第１の金型及び第２の金型により形成されたキャビティ内に位置せしめる工程と、前記キャビティ内に樹脂を充填し、前記支持基板上の前記半導体素子を樹脂封止する工程と、を具備し、前記キャビティ内に前記樹脂を充填する工程に於いて、前記金型に対する前記支持基板の固定が解除される段階を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００２０】
また、本発明では、第１の金型と、前記第１の金型に衝合される第２の金型と、を具備し、前記第２の金型は、前記第１の金型と当該第２の金型により形成されるキャビティ内に於ける封止用樹脂の流動方向に対応して複数個に分割されてなることを特徴とする樹脂封止装置が提供される。
【００２１】
さらに、本発明では、第１の金型と、前記第１の金型に衝合される第２の金型と、を具備し、前記第１の金型には、前記第２の金型の衝合面への突出する被処理体固定ピンが配設されてなることを特徴とする樹脂封止装置が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、複数個（多数個）の半導体素子が搭載されることにより大型化される支持基板を用いて製造される半導体装置の製造に於いて、半導体装置として高い信頼性を得つつ、その生産性を向上させることができる半導体装置の製造方法が得られ、また樹脂封止装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明による半導体装置の製造方法の基本的構成を、図１に示す。
即ち、本発明によれば、一方の主面に複数個の半導体素子が搭載されてなる支持基板を、第１の金型上に配置する（ステップＳ１）。
【００２４】
次いで、当該第１の金型と、当該第１の金型に衝合するところの複数個に分割された第２の金型とを段階的に型締めし、形成されたキャビティ内に被処理支持基板を位置せしめる（ステップＳ２）。
【００２５】
次いで、前記キャビティ内に溶融した樹脂を充填し、当該溶融樹脂をもって前記支持基板上の半導体素子、ボンディングワイヤなどを被覆（封止）する（ステップＳ３）。
この様な形態をもって、当該支持基板上に搭載された半導体素子は樹脂封止される。
【００２６】
そして、前記支持基板上にあって樹脂封止された複数個の半導体素子は、当該封止樹脂ならびに支持基板との積層体が分離されることにより個片化され、個々の半導体装置が形成される（ステップＳ４）。
【００２７】
尚、前記ステップＳ２は、上記の段階的な型締めに限られるものではない。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態にかかる樹脂封止装置１００を、図２並びに図３に示す。
【００２８】
当該樹脂封止装置１００を用いて、支持基板上に搭載された複数個の半導体素子、ならびに当該半導体素子の電極に接続されたボンディングワイヤなどが封止用樹脂により封止される。
【００２９】
図２は、当該樹脂封止装置１００を構成する金型対が、型締めされた状態を示している。
即ち、当該樹脂封止装置１００にあっては、対向する金型として、下金型１１０及び上金型１２０が用いられる。当該下金型１１０並びに上金型１２０は、プレス手段（図示せず）により、型締めまたは型開きされる。
【００３０】
ここで、下金型１１０は、被処理部材が搭載される、例えば、超硬材部１１０ａと、当該超硬材部１１０ａを支持するステンレス鋼材部１１０ｂとを具備し、その一方の端部１１０ｅｌの近傍には、超硬材部１１０ａ並びにステンレス鋼材部１１０ｂを貫通して、ポット部１１０ｐが設けられている。
【００３１】
当該ポット部１１０ｐ内には、プランジャ１３０が上下動可能に、挿入・配置されている。
また、当該下金型１１０の他方の端部１１０ｅｒ近傍には、超硬材部１１０ａの表面に、被処理部材位置決め用の固定ピン１４０が配設されている。
【００３２】
当該固定ピン１４０へ、被処理支持基板（図示せず）に設けられた位置決め用貫通孔を嵌合することにより、当該被処理支持基板の下金型１１０上に於ける位置が決定される。
一方、下金型１１０に対し衝合される上金型１２０は、当該下金型１１０の上平面と平行な平面に沿って複数個に分割された分離型構造を有しており、３つの上金型ブロック１２１，１２２，１２３から構成されている。
【００３３】
そして、当該上金型ブロック１２１，１２２，１２３は、プレス手段（図示せず）により、下金型１１０の表面に対して、それぞれ独立して鉛直方向に移動可能、即ち上下動可能とされている。
【００３４】
当該上金型ブロック１２１，１２２，１２３も、前記下金型１１０に対向する超硬材部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａと、当該超硬材部１２１ａ乃至１２３ａを支持するステンレス鋼材部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂにより構成されている。
【００３５】
そして、夫々の上金型ブロック１２１，１２２，１２３の高さが揃うように横並びに位置すると、それらの下面、即ち下金型１１０への対向面には、凹部１２０ｃが一体的に形成される。
【００３６】
また、上金型ブロック１２３の超硬材部１２３ａには、下金型１１０と上金型１２０との型締めの際に前記固定ピン１４０を受容する孔１２３ａｃが配設されている。
そして、下金型１１０と上金型１２０とが型締めされた状態では、前記凹部１２０ｃの存在により、樹脂封止装置１００内にはキャビティ１５０が構成される。
【００３７】
そして、前記被処理支持基板が当該キャビティ１５０内に配置された状態に於いて、当該キャビティ１５０内へ溶融樹脂が流入される。
尚、上金型１２０と下金型１１０が型締めされた状態に於けるキャビティ１５０の高さは、約０．６ｍｍである。
【００３８】
また、上金型ブロック１２１の超硬材部１２１ａには、カル部１２５とランナー部１２６を構成する凹部が掘削形成されている。
当該カル部１２５の上部は台形状の断面形状を有し、またランナー部１２６は、キャビティ１５０に近づくに従って、その高さ（深さ）は低く（浅く）されている。
【００３９】
前述の如く、当該樹脂封止装置１００にあっては、ポット部１１０ｐにプランジャ１３０が挿入・配置されている。
当該プランジャ１３０は、プレス手段（図示せず）により上下動が可能であり、溶融樹脂をカル部１２５内面とプランジャ１３０上面により囲まれた空間内に押圧し、カル部１２５並びにランナー部１２６を経て、キャビティ１５０内に溶融樹脂を流入せしめる。
【００４０】
尚、下金型１１０、上金型１２０並びにプランジャ１３０は、それぞれヒータ機構を具備しており（図示せず）、当該ヒータ機構により、必要に応じて温度調整を行う。
ここで、図３（Ａ）並びに図３（Ｂ）を用いて、当該樹脂封止装置１００の構成を補説する。
【００４１】
図３（Ａ）は、図２に示す下金型１１０に於ける上金型１２０への対向面を示し、かかる対向面を構成する超硬材部１１０ａの上面を示している。即ち、前記図２に於いて、矢印ａ−ａ'の方向に見た状態を示す。
【００４２】
一方、図３（Ｂ）は、図２に示す上金型１２０に於ける下金型１１０への対向面を示し、かかる対向面を構成する超硬材部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの表面を示している。即ち、前記図２に於いて、矢印ｂ−ｂ'の方向に見た状態を示す。
【００４３】
尚、前記図２に示す下金型１１０並びに上金型１２０は、図３（Ａ）並びに図３（Ｂ）それぞれに於ける、線Ｘ−Ｘ'に沿う断面を示している。
即ち、図３（Ａ）に示されるように、下金型１１０の上部に配設された超硬材部１１０ａは、大判の支持基板を載置可能とするための広い平坦面１１０ａａを備えている。
【００４４】
そして、下金型１１０の一方の端部近傍には、ポット部１１０ｐが等間隔をもって複数配設されている。
また、下金型１１０の当該超硬材部１１０ａの他方の端部近傍には、固定ピン１４０が、略等間隔をもって複数本配設されている。
【００４５】
一方、上金型１２０は、図３（Ｂ）に示されるように、キャビティ１５０から流れ出る封止用樹脂の流動する方向に沿って、３つの上金型ブロック１２１，１２２，１２３に分割されている。
【００４６】
即ち、当該超硬材部（及びステンレス鋼材部）が、封止用樹脂の流動する方向に沿って、３つのブロック１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ（及びステンレス鋼材部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ）に分割されている。
【００４７】
これらの上金型ブロック１２１，１２２，１２３は、プレス手段（図示せず）により、夫々が独立して動作可能である。即ち、上金型１２０を構成する個々のブロックは、下金型１１０の平坦面１１０ａａに対し、独立して鉛直方向に移動可能、即ち上下動可能である。
【００４８】
そして、上金型ブロック１２１の超硬材部１２１ａには、複数のカル部１２５が略等間隔をもって掘削形成され、それぞれのカル部１２５に連通してランナー部１２６が複数個掘削形成されている。
【００４９】
一方、上金型ブロック１２３の超硬材部１２３ａには、下金型１１０並びに上金型１２０の型締めの際に、前記固定ピン１４０を受容する孔１２３ａｃが、当該固定ピン１４０の数並びに位置に対応して配設されている。
【００５０】
そして、これらの上金型ブロックに於ける超硬材部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａが、横並びに配置されることにより、それぞれに於ける凹部１２０ｓａ，１２０ｓｂならびに１２０ｓｃが連続し、前記下金型１１０と共にキャビティ１５０を構成する凹部１２０ｃが一体的に形成される。
【００５１】
尚、上金型ブロック１２３の超硬材部１２３ａには、エアベント孔１２３ａｅが複数個配設されている。前記キャビティ１５０内に溶融樹脂を流入させた際、当該キャビティ１５０内にある空気は、当該エアベント孔１２３ａｅを通して金型外へ放出される。
【００５２】
即ち、この様な構成を有する下金型１１０と上金型１２０とを対向させ、型締めを行うと、上金型１２０に於ける超硬材部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａをもって形成される凹部１２０ｃと、下金型１１０に於ける超硬材部１１０ａに於ける平坦面１１０ａａとをもって、キャビティ１５０が形成される。
【００５３】
尚、前記上金型１２０に於ける分割数は、上記の如く３に限定されるものではなく、少なくとも２つに分割される形態をとってもよい。
かかる樹脂封止装置１００を用いて、支持基板上に搭載された複数個の半導体素子並びにボンディングワイヤなどを樹脂により封止する半導体装置の製造方法について、図４乃至図１０を用いて説明する。
【００５４】
先ず、所定の温度に加熱された下金型１１０と上金型１２０とが型開きされた状態に於いて、被処理基板搬送手段（図示せず）を用いて、下金型１１０の平坦面１１０ａａ上に、被処理支持基板１６０を載置する。
【００５５】
この時、被処理支持基板１６０は、その端部に配設された孔が、下金型１１０に配置された固定ピン１４０に嵌合されて、当該下金型１１０上に載置される。
かかる状態を図４に示す。
【００５６】
これにより、下金型１１０上に於ける支持基板１６０の位置が決定される。当該支持基板１６０を載置した後、必要に応じて支持基板１６０を下金型１１０上に吸引保持してもよい。
【００５７】
尚、上記被処理支持基板１６０の主面には、予め複数個の半導体素子１７０が搭載され、当該半導体素子１７０の電極と支持基板１６０に形成されている電極・回路パターン（図示せず）との間は、ボンディングワイヤ１７１を介して接続されている。
【００５８】
当該支持基板１６０は、ガラス−エポキシ樹脂、ガラス−ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）、またはポリイミド等の有機絶縁材料から形成される。また、セラミック或いはガラス等の無機絶縁材料から形成される場合もある。
【００５９】
当該支持基板１６０は、必要に応じて、片面配線構造、両面配線構造或いは多層配線構造とされる。
当該支持基板１６０は、回路基板、配線基板、プリント基板、インターポーザー或いはパッケージ基板とも称される。
【００６０】
本実施の形態では、ガラス−エポキシ樹脂で構成されるＦＲ−４グレードの支持基板を用いている。その厚さは、約０．３４ｍｍを有する。
一方、前記半導体素子１７０は、シリコン（Ｓｉ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基材の一方の主面に、ウエハプロセスが適用されて、トランジスタ等の能動素子、容量素子等の受動素子、並びにこれらの素子を接続する配線層をもって電子回路が形成されている。
【００６１】
当該半導体素子１７０の厚さは、約０．２５ｍｍである。
尚、半導体素子１７０並びにボンディングワイヤ１７１などを含め、支持基板１６０の主面上を封止する樹脂として、エポキシ系樹脂を適用する場合には、当該支持基板１６０を載置する前に、下金型１１０ならびに上金型１２０を、１６０℃〜１８０℃程度に加熱しておく。
【００６２】
かかる加熱により、当該下金型１１０上に支持基板１６０を載置すると、当該支持基板１６０は、下金型１１０からの加熱により緩く湾曲する。
そして、支持基板１６０の一部が下金型１１０と離れた、即ち当該支持基板１６０と下金型１１０との間に空間ＳＰを生じた状態となる。
【００６３】
かかる状態を図５に示す。
次いで、プレス手段（図示せず）を適用して、下金型１１０と上金型１２０との型締めを行う。
【００６４】
前述の如く、上金型１２０は、上金型ブロック１２１、上金型ブロック１２２、及び上金型ブロック１２３に分割され、夫々の上金型ブロック１２１，１２２，１２３はプレス手段により独立して上下動可能である。
【００６５】
従って、これら上金型ブロック１２１，１２２，１２３は、下金型１１０上へ下降させるタイミングをそれぞれ異ならしめることができる。
本実施の形態にあっては、型締めの際、下金型１１０に対して、先ず上金型ブロック１２３を降下せしめる。
【００６６】
この降下により、上金型ブロック１２３が支持基板１６０に近づくと、当該上金型ブロック１２３の下方に位置する支持基板１６０は、上金型ブロック１２３から発せられる熱により加熱され、線膨張を生ずる。
【００６７】
この時、当該支持基板１６０は、固定ピン１４０の位置を基準として保持されている。
従って、支持基板１６０は、固定ピン１４０の位置を基準として、上金型ブロック１２３の下方から上金型ブロック１２１の下方の方向、即ちポット部１１０ｐ、プランジャ１３０の配置された方向に延伸する。
【００６８】
また、この段階で、封止用樹脂材（モールド樹脂材）１８０を、搬送ユニット（図示せず）を使用して、プランジャ１３０上に配置する。
かかる状態を図６に示す。
【００６９】
前記封止用樹脂材１８０は、加熱されることにより溶融・硬化する熱硬化性樹脂から構成され、シリカ（ＳｉＯ2）またはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等からなる無機フィラーが含有されたエポキシ系樹脂が適用される。
【００７０】
当該封止用樹脂材１８０は、ポット部１１０ｐの寸法・形状に合わせて予め錠剤状に成形されており、プランジャ１３０上に配置された後に、ポット部１１０ｐ内面或いはプランジャ１３０から伝導される熱により、溶融し始める。
【００７１】
所定の時間経過後、前記上金型ブロック１２３に隣接する上金型ブロック１２２を、下金型１１０に対して降下せしめる。
かかる降下により、上金型ブロック１２２が支持基板１６０に近づくと、当該上金型ブロック１２２の下方に位置する支持基板１６０は、上金型ブロック１２２から発せられる熱により加熱され、線膨張する。そして、当該支持基板１６０は、固定ピン１４０の位置を基準として、上金型ブロック１２１の下方の方向、即ちポット部１１０ｐ、プランジャ１３０の配置された方向に延伸する。
【００７２】
かかる状態を図７に示す。
更に、所定時間の経過後、前記上金型ブロック１２１を、下金型１１０に対して降下せしめる。
【００７３】
かかる降下により、上金型ブロック１２１が支持基板１６０に近づくと、当該上金型ブロック１２１の下方に位置する支持基板１６０は、上金型ブロック１２１から発せられる熱により加熱され、線膨張する。
【００７４】
そして、当該支持基板１６０は、固定ピン１４０の位置を基準として、ポット部１１０ｐ、プランジャ１３０の配置された方向に更に延伸する。
即ち、この様な段階的な型締めを実行することにより、型締め前にあっては全体が緩やかに湾曲していた支持基板１６０は、固定ピン１４０を基準として延伸する。そして、当該延伸後に於いては、支持基板１６０に於ける湾曲部が実質的に消滅し、当該支持基板１６０の裏面全体が下金型１１０の超硬材部１１０ａの平坦面１１０ａａに接する。
【００７５】
かかる状態を図８に示す。
しかる後、プランジャ１３０による押圧によって、封止用樹脂材１８０が溶融されてなる溶融樹脂１８１を、カル部１２５、ランナー部１２６を経てキャビティ１５０内へ流入せしめる。
【００７６】
当該溶融樹脂１８１の流入により、ランナー部１２６の近傍に位置する半導体素子１７０並びにボンディングワイヤ１７１から順に、溶融樹脂１８１により被覆される。
かかる状態を図９に示す。
【００７７】
この時、キャビティ１５０内に流入した溶融樹脂１８１は、下金型１１０ならびに上金型１２０に反発力を与えるが、前記プレス手段により、流入する溶融樹脂１８１の圧力に抗するように、下金型１１０と上金型１２０の型締めされた状態が維持される。
【００７８】
前記溶融樹脂１８１がキャビティ１５０内へ流入する状態を、図１０（Ａ）並びに図１０（Ｂ）に於いて、模式的に示す。
図１０（Ａ）は、図９に示す下金型１１０に於ける上金型１２０への対向面を示し、かかる対向面を構成する超硬材部１１０ａの上面に於ける溶融樹脂１８１の流動状態を模式的に示している。即ち、図９に於いて、矢印ａ−ａ'の方向に見た状態を示す。
【００７９】
一方、図１０（Ｂ）は、図９に示す上金型１２０に於ける下金型１１０への対向面を示し、かかる対向面を構成する超硬材部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの表面に於ける溶融樹脂１８１の流動状態を模式的に示している。即ち、図９に於いて、矢印ｂ−ｂ'の方向に見た状態を示す。
【００８０】
図１０（Ａ）並びに図１０（Ｂ）に示される様に、複数のランナー部１２６から流出した溶融樹脂１８１はキャビティ１５０内に於いて一体化され、当該キャビティ１５０内を流動して、支持基板１６０上を被覆しつつ当該キャビティ１５０内に充填される。
【００８１】
即ち、当該溶融樹脂１８１は、キャビティ１５０内に於いて、前記上金型ブロック１２１下に位置する支持基板１６０上を流れ、更に上金型ブロック１２２下に位置する支持基板１６０上、上金型ブロック１２３下に位置する支持基板１６０上に至り、当該支持基板１６０上に搭載されている複数個の半導体素子１７０ならびに当該半導体素子１７０の電極から導出されているボンディングワイヤ１７１などを被覆する。
【００８２】
尚、図１０（Ａ）並びに図１０（Ｂ）に於いては、当該半導体素子１７０並びにボンディングワイヤ１７１などの図示を省略している。
また、前記キャビティ１５０内への溶融樹脂１８１の充填の際、当該キャビティ１５０内の空気はエアベント孔１２３ａｅを介して外部へ放出される。従って、最終製品である半導体装置の樹脂封止部内にボイドが残存することはない。
【００８３】
この様にして、当該キャビティ１５０内の全ての領域に溶融樹脂１８１が充填され、支持基板１６０上に搭載された全ての半導体素子１７０並びにボンディングワイヤ１７１などが溶融樹脂１８１により被覆される。
【００８４】
そして、下金型１１０と上金型１２０とを型締めした状態に於いて溶融樹脂１８１を引き続き加熱し、当該溶融樹脂１８１を硬化せしめる。
当該溶融樹脂１８１の硬化がなされた後、上金型１２０を上昇させて下金型１１０と上金型１２０とを型開きし、当該下金型１１０上から成形品を取り出す。
【００８５】
当該成形品は、前記支持基板１６０の一方の主面に搭載された複数個の半導体素子１７０、ならびに当該半導体素子１７０の電極から導出されたボンディングワイヤ１７１などが、封止用樹脂により一括して被覆・封止されたものである。
【００８６】
次いで、支持基板１６０の他方の主面（裏面）に於いて前記半導体素子１７０の電極に対応して配設された電極端子に対し、はんだボールなどからなる外部接続用端子（図示せず）を配設する。
【００８７】
しかる後、樹脂封止部と支持基板１６０との積層構造体を、その厚さ方向（積層方向）に切断（ダイシング）して、個片化された樹脂封止型半導体装置を形成する。
この様に、本実施の形態に於いては、上金型１２０を複数個のブロックに分割してなる構造とし、被処理支持基板１６０を下金型１１０上に配置した後、当該下金型１１０上に、分割された上金型を段階的に下降させて型締めを行う。
【００８８】
かかる段階的型締めに伴って、被処理支持基板１６０は、固定ピン１４０に保持された部位から一方向に延伸する。
これにより、下金型１１０と上金型１２０との型締めが完了した状態に於いては、下金型１１０上に載置された支持基板１６０は所定の位置を基準にして延伸し、当該支持基板１６０の裏面全面が下金型１１０の上面に接する状態を得ることができる。
【００８９】
そして、かかる状態を維持しつつ、溶融樹脂１８１がキャビティ１５０内に充填される。
この様な樹脂封止方法によれば、比較的厚い支持基板１６０を用いつつ薄型の半導体装置を製造する際、また半導体素子１７０の厚さが厚い場合、或いはボンディングワイヤ１７１のワイヤループが高い場合であっても、当該半導体素子１７０、ボンディングワイヤ１７１などが上金型１２０に接触することを招来せず、半導体素子１７０へのダメージの印加、或いはボンディングワイヤ１７１に変形などを生じない。
【００９０】
また、前記支持基板１６０の裏面と下金型１１０の上面との間に溶融樹脂１８１が回りこみ、そのまま固化されることも生じない。
更に、ボンディングワイヤ１７１が密集する形態であっても、当該ボンディングワイヤ１７１の近傍に於いて、封止用樹脂の未充填が発生することもない。
【００９１】
従って、樹脂封止型半導体装置を、高い生産性ならびに高い信頼性をもって製造することができる。
＜第２の実施の形態＞
先ず、本発明の第２の実施の形態にかかる樹脂封止装置２００に於いて、当該樹脂封止装置２００を構成する一対の金型が型締めされた状態を、図１１に示す。
【００９２】
即ち、当該樹脂封止装置２００にあっては、対向する金型として、下金型２１０と上金型２２０が用いられ、当該下金型２１０と上金型２２０は、プレス手段（図示せず）により、型締めまたは型開きされる。
【００９３】
かかる構成に於いて、下金型２１０は、超硬材部２１０ａとステンレス鋼材部２１０ｂにより構成され、その一方の端部（図の左側）近傍には、超硬材部２１０ａ並びにステンレス鋼材部２１０ｂを貫通してポット部２１０ｐが備えられている。
【００９４】
当該ポット部２１０ｐ内には、プランジャ２３０が挿入・配置される。
また、当該下金型２１０の略中央部には、超硬材部２１０ａ上に固定ピン２４０が配設されている。
【００９５】
当該固定ピン２４０は、前記第１の実施の態様に於ける固定ピン１４０と同様、プランジャ２３０の配列と並行する方向に略等間隔をもって複数本配設されている。
当該固定ピン２４０へ、被処理支持基板（図示せず）に設けられた位置決め用の貫通孔を嵌合することにより、当該支持基板の下金型２１０上に於ける位置が決定される。
【００９６】
一方、当該下金型２１０に衝合される上金型２２０は、下金型２１０の上平面と平行な平面に沿って複数個に分割された分離型構造を有し、３つの上金型ブロック２２１，２２２，２２３から構成されている。
【００９７】
そして、夫々の上金型ブロック２２１，２２２，２２３は、プレス手段（図示せず）により、それぞれ独立して上下動可能とされている。
当該上金型ブロック２２１，２２２，２２３も、超硬材部２２１ａ，２２２ａ，２２３ａとステンレス鋼材部２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂにより構成されている。
【００９８】
そして、夫々の上金型ブロック２２１，２２２，２２３の高さが揃うように横並びになった状態では、それらの下面、即ち下金型２１０への対向面には連続する凹部２２０ｃが形成される。
【００９９】
また、上金型ブロック２２２の超硬材部２２２ａには、下金型２１０と上金型２２０との型締めの際、前記固定ピン２４０を受容する孔２２２ａｃが設けられている。
そして、下金型２１０と上金型２２０とが型締めされた状態では、前記凹部２２０ｃにより、樹脂封止装置２００内にキャビティ２５０が構成される。
【０１００】
当該キャビティ２５０内に、溶融樹脂が流入される。
尚、下金型２１０と上金型２２０とが型締めされた状態に於けるキャビティ２５０の高さは、約０．６ｍｍである。
【０１０１】
また、上金型ブロック２２１の超硬材部２２１ａには、カル部２２５とランナー部２２６を構成する凹部が掘削形成されている。
当該カル部２２５の上部は台形状の断面形状を有し、またランナー部２２６は、キャビティ２５０に近づくに従って、その高さ（深さ）が低く（浅く）されている。
【０１０２】
前述の如く、当該樹脂封止装置２００にあっては、ポット部２１０ｐにプランジャ２３０が挿入・配置されている。
当該プランジャ２３０は、プレス手段（図示せず）により上下動が可能であり、溶融樹脂をカル部２２５内面とプランジャ２３０上面により囲まれた空間内に押圧し、カル部２２５並びにランナー部２２６を経て、キャビティ２５０内に溶融樹脂を流入せしめる。
【０１０３】
尚、下金型２１０、上金型２２０並びにプランジャ２３０は、それぞれヒータ機構を具備しており（図示せず）、当該ヒータ機構により、必要に応じて温度調整を行う。
かかる樹脂封止装置２００を用いて、支持基板上に搭載された複数個の半導体素子並びにボンディングワイヤなどを樹脂により封止する半導体装置の製造方法について、図１２乃至図１５を用いて説明する。
【０１０４】
先ず、所定の温度に加熱された下金型２１０と上金型２２０とが型開きされた状態に於いて、支持基板搬送手段（図示せず）を用いて、下金型２１０の平坦面２１０ａａ上に、被処理支持基板２６０を配置する。
【０１０５】
この時、被処理支持基板２６０は、その略中央部に配設された孔が、下金型２１０に配置された固定ピン２４０に嵌合されて、当該下金型２１０上に載置される。
かかる状態を図１２に示す。
【０１０６】
これにより、下金型２１０上に於ける被処理支持基板２６０の位置が決定される。当該支持基板２６０を載置した後、必要に応じて当該支持基板２６０を下金型２１０上に吸引保持してもよい。
【０１０７】
尚、前記被処理支持基板２６０の主面には、予め複数個の半導体素子２７０が搭載され、当該半導体素子２７０の電極と支持基板２６０に形成されている電極・回路パターン（図示せず）との間は、ボンディングワイヤ２７１を介して接続されている。
【０１０８】
当該支持基板２６０は、前述の如く、有機絶縁材料或いは無機絶縁材料から構成される。
支持基板２６０は、必要に応じて、片面配線構造、両面配線構造或いは多層配線構造とされる。
【０１０９】
当該支持基板２６０は、回路基板、配線基板、プリント基板、インターポーザー或いはパッケージ基板とも称される。
本実施の形態では、ガラス−エポキシ樹脂で構成されるＦＲ−４グレードの支持基板２６０を用いている。その厚さは、約０．３４ｍｍを有する。
【０１１０】
一方、半導体素子２７０は、前述の如く、シリコン（Ｓｉ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基材の一方の主面に、ウエハプロセスが適用されて、トランジスタ等の能動素子、容量素子等の受動素子、並びにこれらの素子を接続する配線層をもって電子回路が形成されている。
【０１１１】
当該半導体素子２７０の厚さは、約０．２５ｍｍである。
尚、半導体素子２７０並びにボンディングワイヤ２７１などを含め、支持基板２６０の主面上を封止する樹脂として、エポキシ系樹脂を適用する場合には、当該支持基板２６０を載置する前に、下金型２１０と上金型２２０を１６０℃〜１８０℃程度に加熱しておく。
【０１１２】
この為、支持基板２６０を下金型２１０上に載置すると、当該支持基板２６０は、下金型２１０からの加熱により緩く湾曲する。
そして、支持基板２６０の一部が下金型２１０と離れた、即ち当該支持基板２６０と下金型２１０との間に、空間ＳＰを生じた状態となる。
【０１１３】
かかる状態を図１３に示す。
次いで、プレス手段（図示せず）を適用して、下金型２１０と上金型２２０との型締めを行う。
【０１１４】
前述の如く、上金型２２０は上金型ブロック２２１，上金型ブロック２２２，上金型ブロック２２３の３個に分割され、夫々の上金型ブロック２２１，２２２，２２３はプレス手段により独立して上下動可能である。従って、これら上金型ブロック２２１，２２２，２２３は下金型２１０へ下降させるタイミングを相互に異ならしめることができる。
【０１１５】
本実施の形態にあっては、型締めの際、下金型２１０に対し、先ず中央部に位置する上金型ブロック２２２を降下せしめる。
この時、当該上金型ブロック２２２は、下金型２１０に配設された固定ピン２４０が、当該上金型ブロック２２２に配設された孔２２２ａｃ内に受容されることにより、下金型２１０、支持基板２６０に対する位置合わせがなされる。
【０１１６】
かかる降下により、上金型ブロック２２２が支持基板２６０に近づくと、上金型ブロック２２２の下方に位置する支持基板２６０部分は、当該上金型ブロック２２２から発せられる熱により加熱され、線膨張する。
【０１１７】
この時、支持基板２６０は、固定ピン２４０の位置を基準として保持されている。従って、支持基板２６０は、固定ピン２４０の位置を基準として横方向に延伸する。
一方、この段階で、封止用樹脂材（モールド樹脂材）２８０を、搬送ユニット（図示せず）を使用して、プランジャ２３０上に落下・配置する。
【０１１８】
当該封止用樹脂材２８０は、加熱されることにより溶融・硬化する熱硬化性樹脂から構成され、ここでは、シリカ（ＳｉＯ2）またはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等からなる無機フィラーを含有するエポキシ系樹脂が適用される。
【０１１９】
また、封止用樹脂材２８０は、ポット部２１０ｐの寸法・形状に合わせて予め錠剤状に成形されており、プランジャ２３０上に配置された後に、ポット部２１０ｐ内面或いはプランジャ２３０から伝導される熱により、溶融し始める。
【０１２０】
かかる状態を図１４に示す。
所定の時間経過後、上金型ブロック２２２に隣接する上金型ブロック２２１ならびに上金型ブロック２２３を、下金型２１０に対し降下せしめる。
【０１２１】
この降下により、上金型ブロック２２１ならびに上金型ブロック２２３が支持基板２６０に近づくと、当該上金型ブロック２２１，２２３の下方に位置する支持基板２６０は、当該上金型ブロック２２１，２２３から発せられる熱により加熱され、線膨張する。
【０１２２】
そして、当該支持基板２６０は、固定ピン２４０を基準として横方向に更に延伸する。
即ち、この様な段階的な型締めを実行することにより、型締め前に於いて全体が緩やかに湾曲していた支持基板２６０は、固定ピン２４０の位置を基準として延伸する。
【０１２３】
そして、当該延伸の後に於いては、支持基板２６０に於ける湾曲部が実質的に消滅し、湾曲が形成されていないことから、当該支持基板２６０の裏面全体が下金型２１０に於ける超硬材部２１０ａの平坦面２１０ａａに接する。
【０１２４】
かかる状態を図１５に示す。
尚、下金型２１０に対し、上金型ブロック２２１ならびに上金型ブロック２２３を降下せしめるタイミングは、同時でもよく、また一方の上金型ブロックの降下後、所定の時間をおいて他方の上金型ブロックを降下させてもよい。
【０１２５】
しかる後、前記プランジャ２３０の押圧によって、封止用樹脂材２８０を溶融させた溶融樹脂を、カル部２２５、ランナー部２２６を経てキャビティ２５０内へ流入せしめる（図示せず）。
【０１２６】
即ち、複数のランナー部２２６から流出し、キャビティ２５０内に於いて一体化された溶融樹脂は、当該キャビティ２５０内を流動し、支持基板２６０上を被覆して充填される。
【０１２７】
当該溶融樹脂の流入により、ランナー部２２６の近傍に位置する半導体素子２７０並びにボンディングワイヤ２７１から順に、溶融樹脂により被覆される（図示せず）。
この時、キャビティ２５０内に流入した溶融樹脂は、下金型２１０並びに上金型２２０に反発力を与えるが、前記プレス手段により、流入する溶融樹脂の圧力に抗するように、下金型２１０と上金型２２０の型締めされた状態が維持される。
【０１２８】
尚、キャビティ２５０内への溶融樹脂の充填の際、当該キャビティ２５０内の空気はエアベント孔（図示せず）を介して外部へ放出される。従って溶融樹脂の中に空気が入り込み、最終製品である半導体装置の樹脂封止部内にボイドが残存することはない。
【０１２９】
当該キャビティ２５０内の全ての領域に溶融樹脂が充填され、支持基板２６０上に搭載された半導体素子２７０並びにボンディングワイヤ２７１などが溶融樹脂により被覆される（図示せず）。
【０１３０】
そして、下金型２１０と上金型２２０とを型締めした状態に於いて溶融樹脂を引き続き加熱し、硬化せしめる。
かかる溶融樹脂の硬化がなされた後、上金型２２０を上昇させて下金型２１０と上金型２２０とを型開きし、下金型２１０上から成形品を取り出す。
【０１３１】
当該成形品は、前記支持基板２６０の一方の主面に搭載された複数個の半導体素子２７０、ならびに当該半導体素子２７０の電極から導出されたボンディングワイヤ２７１などが、封止用樹脂により一括して被覆・封止されたものである。
【０１３２】
次いで、支持基板２６０の他方の主面（裏面）に於いて前記半導体素子２７０の電極に対応して配設された電極端子に対し、はんだボールなどからなる外部接続用端子（図示せず）を配設する。
【０１３３】
しかる後、樹脂封止部と支持基板２６０との積層構造体を、その厚さ方向（積層方向）に切断（ダイシング）して、個片化された樹脂封止型半導体装置を形成する。
この様に、本実施の形態に於いては、上金型２２０を複数個のブロックに分割してなる構造とし、被処理支持基板２６０を下金型２１０上に配置した後、複数個の上金型ブロックを段階的に下金型２１０上に下降させて型締めを行う。
【０１３４】
即ち、先ず被処理支持基板２６０の略中央部に対応する金型ブロックの型締めを行い、しかる後前記中央部から離れた位置に対応する金型ブロックの型締めを行う。
かかる段階的型締めに伴って、被処理支持基板２６０は、固定ピン２４０に保持された部位から二方向に延伸する。
【０１３５】
本実施の形態に於いては、下金型２１０に対し、上金型ブロック２２２を下降させた後、上金型ブロック２２１ならびに上金型ブロック２２３を同時に下降させることが可能である。
【０１３６】
このような方法を採れば、型締めの時間を短縮することができ、タクトタイムを大きく向上させることができる。
この様な樹脂封止方法によれば、比較的厚い支持基板２６０を用いつつ薄型の半導体装置を製造する際、また半導体素子２７０の厚さが厚い場合、或いはボンディングワイヤ２７１のワイヤループが高い場合であっても、当該半導体素子２７０、ボンディングワイヤ２７１などが上金型２２０に接触することを招来せず、半導体素子２７０へのダメージの印加、或いはボンディングワイヤ２７１に変形などを生じない。
【０１３７】
また、前記支持基板２６０の裏面と下金型２１０の上面との間に溶融樹脂２８１が回りこみ、そのまま固化されることも生じない。
更に、ボンディングワイヤ２７１が密集する形態であっても、当該ボンディングワイヤ２７１の近傍に於いて、封止用樹脂の未充填が発生することもない。
【０１３８】
従って、樹脂封止型半導体装置を、高い生産性ならびに高い信頼性をもって製造することができる。
＜第３の実施の形態＞
先ず、本発明の第３の実施の形態にかかる樹脂封止装置３００に於いて、当該樹脂封止装置３００を構成する一対の金型が型締めされた状態を、図１６に示す。
【０１３９】
即ち、当該樹脂封止装置３００にあっては、対向する金型として、下金型３１０と上金型３２０が用いられ、当該下金型３１０と上金型３２０は、プレス手段（図示せず）により、型締めまたは型開きされる。
【０１４０】
かかる構成に於いて、下金型３１０は、超硬材部３１０ａとステンレス鋼材部３１０ｂにより構成され、その一方の側部（図の左側）近傍に超硬材部３１０ａ並びにステンレス鋼材部３１０ｂを貫通してポット部３１０ｐが配設されている。
【０１４１】
当該ポット部３１０ｐ内には、プランジャ３３０が挿入・配置されている。
また、当該下金型３１０の他方の端部（図の右側）には、固定ピン３４０が配設されている。
【０１４２】
当該固定ピン３４０は、前記第１の実施の態様に於ける固定ピン１４０と同様、プランジャ３３０の配列と並行する方向に略等間隔をもって複数本配設されている。
当該固定ピン３４０へ、被処理支持基板（図示せず）に設けられた位置決め用の貫通孔を嵌合することにより、当該支持基板の下金型３１０上に於ける位置が決定される。
【０１４３】
本実施の形態にあっては、当該固定ピン３４０の先端が、超硬材部３１０ａの平坦面３１０ａａよりも下方へ移動できるように、超硬材部３１０ａには開口３１０ａｃが配設されている。
【０１４４】
即ち、当該固定ピン３４０は、プレス手段（図示せず）により、超硬材部３１０ａの開口３１０ａｃから突出するか、当該開口３１０ａｃ内に受容される。
受容されると、当該固定ピン３４０の先端は、超硬材部３１０ａの平坦面３１０ａａからは突出しない。
【０１４５】
一方、当該下金型３１０に衝合される上金型３２０は、超硬材部３２０ａとステンレス鋼材部３２０ｂにより構成され、当該超硬材部３２０ａの下面（下金型３１０への対向面）には、凹部３２０ｃが配設されている。
【０１４６】
そして、下金型３１０と上金型３２０とが型締めされた状態では、前記凹部３２０ｃ存在により、樹脂封止装置３００内にキャビティ３５０が形成される。
そして、当該キャビティ３５０内に、溶融樹脂が流入される。
【０１４７】
尚、下金型３１０と上金型３２０とが型締めされた状態に於けるキャビティ３５０の高さは、約０．６ｍｍである。
また、上金型３２０の超硬材部３２０ａには、カル部３２５とランナー部３２６を構成する凹部が掘削形成されている。
【０１４８】
当該カル部３２５の上部は台形状の断面形状を有し、またランナー部３２６は、キャビティ３５０側に近づくに従って、その高さ（深さ）が低く（浅く）されている。
更に、当該上金型３２０の超硬材部３２０ａには、下金型３１０並びに上金型３２０の型締めの際、前記固定ピン３４０を受容する孔３２０ａｃが配設されている。
【０１４９】
また、当該樹脂封止装置３００にあっては、ポット部３１０ｐにプランジャ３３０が挿入・配置されている。当該プランジャ３３０は、プレス手段（図示せず）により上下動が可能であり、溶融樹脂をカル部３２５内面と当該プランジャ３３０上面により囲まれた空間に押圧する。
【０１５０】
そして、カル部３２５並びにランナー部３２６を経て、キャビティ３５０内に溶融樹脂を流入せしめる。
尚、下金型３１０、上金型３２０並びにプランジャ３３０は、それぞれヒータ機構を具備しており（図示せず）、当該ヒータ機構により、必要に応じて温度調整を行う。
【０１５１】
かかる樹脂封止装置３００を用いて、支持基板上に搭載された複数個の半導体素子並びにボンディングワイヤなどを樹脂により封止する半導体装置の製造方法について、図１７乃至図１９を用いて説明する。
【０１５２】
先ず、所定の温度に加熱された下金型３１０と上金型３２０とが型開きされた状態に於いて、被処理基板搬送手段（図示せず）を用いて、下金型３１０の平坦面３１０ａａ上に、被処理支持基板３６０を載置する。
【０１５３】
この時、被処理支持基板３６０は、その端部に配設された孔が、下金型３１０に配置された固定ピン３４０に嵌合されて、当該下金型３１０上に載置される。
これにより、下金型３１０上に於ける支持基板３６０の位置が決定される。当該支持基板３６０を載置した後、必要に応じて支持基板３６０を下金型３１０上に吸引保持してもよい。
【０１５４】
尚、上記被処理支持基板３６０の主面には、予め複数個の半導体素子３７０が搭載され、当該半導体素子３７０の電極と支持基板３６０に形成されている電極・回路パターン（図示せず）との間は、ボンディングワイヤ３７１を介して接続されている。
【０１５５】
当該支持基板３６０は、前述の如く、有機絶縁材料或いは無機絶縁材料から構成される。
支持基板３６０は、必要に応じて、片面配線構造、両面配線構造或いは多層配線構造とされる。
【０１５６】
当該支持基板３６０は、回路基板、配線基板、プリント基板、インターポーザー或いはパッケージ基板とも称される。
本実施の形態では、ガラス−エポキシ樹脂で構成されるＦＲ−４グレードの支持基板３６０を用いている。その厚さは、約０．３４ｍｍを有する。
【０１５７】
一方、前述の如く、半導体素子３７０は、シリコン（Ｓｉ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基材の一方の主面に、ウエハプロセスが適用されて、トランジスタ等の能動素子、容量素子等の受動素子、並びにこれらの素子を接続する配線層をもって電子回路が形成されている。
【０１５８】
当該半導体素子３７０の厚さは、約０．２５ｍｍである。
尚、半導体素子３７０並びにボンディングワイヤ３７１などを含め、支持基板３６０の主面上を封止する樹脂として、エポキシ系樹脂を適用する場合には、当該支持基板３６０を載置する前に、下金型３１０と上金型３２０を１６０℃〜１８０℃程に加熱しておく。
【０１５９】
この為、当該支持基板３６０を下金型３１０上に配置すると、当該支持基板３６０は、下金型３１０からの加熱により緩く湾曲する。
そして、支持基板３６０の一部が下金型３１０と離れた、即ち当該支持基板３６０と下金型３１０との間に、空間ＳＰを生じた状態となる。
【０１６０】
一方、この段階で、封止用樹脂材（モールド樹脂材）３８０を、搬送ユニット（図示せず）を使用して、プランジャ３３０上に配置する。
当該封止用樹脂材３８０は、加熱されることにより溶融・硬化する熱硬化性樹脂から構成され、ここでは、シリカ（ＳｉＯ2）またはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等からなる無機フィラーを含有するエポキシ系樹脂が適用される。
【０１６１】
かかる状態を図１７に示す。
当該封止用樹脂材３８０は、ポット部３１０ｐの寸法・形状に合わせて予め錠剤状に成形されており、プランジャ３３０上に配置された後に、ポット部３１０ｐ内面或いはプランジャ３３０から伝導される熱により、溶融し始める。
【０１６２】
次いで、プレス手段（図示せず）を適用して、下金型３１０と上金型３２０との型締めを行う。
本実施の形態では、型締めの際に、下金型３１０に対して先ず上金型３２０を降下せしめる。
【０１６３】
この時、上金型３２０は、下金型３１０に配設された固定ピン３４０が、当該上金型３２０に配設された孔３２０ａｃ内に受容されることにより、当該下金型３１０ならびに支持基板３６０に対する位置合わせがなされる。
【０１６４】
上金型３２０が支持基板３６０に近づくと、上金型３２０の下方に位置する支持基板３６０は、当該上金型３２０から発せられる熱により加熱され、線膨張する。
この時、支持基板３６０は、固定ピン３４０の位置を基準として保持されている。従って、当該支持基板３６０は、固定ピン３４０の位置を基準として横方向、即ちポット部３１０ｐ、プランジャ３３０の配置された方向に延伸する。
【０１６５】
この段階で、プランジャ３３０の押圧によって、封止用樹脂材３８０を溶融させた溶融樹脂３８１を、カル部３２５を経てランナー部３２６からキャビティ３５０内へ流入せしめる。
【０１６６】
そして、複数のランナー部３２６から流出し、キャビティ３５０内に於いて一体化された溶融樹脂３８１は、当該キャビティ３５０内を流動し、支持基板３６０上を被覆して充填される。
【０１６７】
当該溶融樹脂３８１の流入により、ランナー部３２６の近傍に位置する半導体素子３７０並びにボンディングワイヤ３７１から順次溶融樹脂３８１により被覆される。
この時、キャビティ３５０内に流入した溶融樹脂３８１は、下金型３１０並びに上金型３２０に反発力を与える。即ち、キャビティ３５０内に流入した溶融樹脂３８１は、プランジャ３３０の押圧により、溶融樹脂３８１外に反発力を有し、支持基板３６０の上面側に抗力を与える。
【０１６８】
従って、溶融樹脂３８１は、支持基板３６０の上面を下金型３１０方向に押圧しつつ、キャビティ３５０内を流入していく。これにより、溶融樹脂３８１と接触している支持基板３６０の下面は、下金型３１０の超硬材部３１０ａの平坦面３１０ａａに接する。
【０１６９】
但し、未だ溶融樹脂３８１により被覆されていない支持基板３６０部分に於いては、当該支持基板３６０の一部が下金型３１０の平坦面３１０ａａに接触したことから、更に湾曲が大きくなり、強い応力が印加される。
【０１７０】
かかる状態を図１８に示す。
本実施の態様にあっては、ここで下金型３１０に設けられた固定ピン３４０を、プレス手段（図示せず）により開口３１０ａｃ内に収容する。かかる固定ピン３４０の下降により、下金型３１０の超硬材部３１０ａ上に於ける支持基板３６０の保持は解除される。
【０１７１】
これにより、当該支持基板３６０は、前記ポット部３１０ｐ、プランジャ３３０の配置された領域とは反対の方向へ延伸する。
かかる延伸により、前記応力は緩和され、当該支持基板３６０の湾曲部の下面が、下金型３１０に於ける超硬材部３１０ａの平坦面３１０ａａに接し、結果として当該支持基板３６０の下面全面が下金型３１０の超硬材部３１０ａの平坦面３１０ａａに接する状態が得られる。
【０１７２】
かかる状態を図１９に示す。
尚、溶融樹脂３８１の充填中、当該溶融樹脂３８１は、下金型３１０並びに上金型３２０にも反発力を与えるが、上記プレス手段によって、流入する溶融樹脂３８１の圧力に抗するように、下金型３１０と上金型３２０との型締めされた状態が維持される。
【０１７３】
支持基板３６０の下面全面が、下金型３１０の超硬材部３１０ａの平坦面３１０ａａに接することにより、溶融樹脂３８１はキャビティ３５０内の全ての領域に充填され、支持基板３６０上に搭載された半導体素子３７０並びにボンディングワイヤ３７１が溶融樹脂３８１により被覆される。
【０１７４】
この様に、下金型３１０と上金型３２０とを型締めした状態に於いて、溶融樹脂３８１を引き続き加熱し、硬化せしめる。
そして、溶融樹脂３８１の硬化した後に、前記上金型３２０を上昇させ、下金型３１０と上金型３２０とを型開きして、当該下金型３１０上から成形品を取り出す。
【０１７５】
当該成形品は、前記支持基板３６０の一方の主面に搭載された複数個の半導体素子３７０、ならびに当該半導体素子３７０の電極から導出されたボンディングワイヤ３７１などが、封止用樹脂により一括して被覆・封止されたものである。
【０１７６】
次いで、前記支持基板３６０の他方の主面（裏面）に於いて前記半導体素子３７０の電極に対応して配設された電極端子に対し、はんだボールなどからなる外部接続用端子（図示せず）を配設する。
【０１７７】
しかる後、樹脂封止部と支持基板３６０との積層構造体を、その厚さ方向（積層方向）に切断（ダイシング）して、個片化された樹脂封止型半導体装置を形成する。
この様に、本実施の形態に於いては、下金型３１０に配設され、被処理支持基板３６０の位置を特定する固定ピン３４０を、当該下金型３１０内へ収容可能とした。
【０１７８】
そして、キャビティ３５０内への溶融樹脂３８１の流入過程において、固定ピン３４０を下金型３１０内に収容することにより、当該支持基板３６０の延伸を可能とし、もって当該支持基板３６０の下面全体が下金型３１０の上面に接触することを可能とした。
【０１７９】
そして、かかる接触状態を維持したまま、溶融樹脂３８１がキャビティ３５０内に充填される。
本実施の形態にあっては、上金型３２０は複数のブロックに分割されず、一体形とされている。従って前記二つの実施の形態に於ける上金型に比べ、低価格の金型とすることができる。
【０１８０】
また、このような一体形の金型を適用することにより、型締めの時間ならびに樹脂注入時間を短縮することができ、タクトタイムも大きく向上する。
そして、この様な樹脂封止方法によれば、比較的厚い支持基板３６０を用いつつ薄型の半導体装置を製造する際、また半導体素子３７０の厚さが厚い場合、或いはボンディングワイヤ３７１のワイヤループが高い場合であっても、当該半導体素子３７０、ボンディングワイヤ３７１などが上金型３２０に接触することを招来せず、半導体素子３７０へのダメージの印加、或いはボンディングワイヤ３７１に変形などを生じない。
【０１８１】
また、前記支持基板３６０の裏面と下金型３１０の上面との間に溶融樹脂３８１が回りこみ、そのまま固化されることも生じない。
更に、ボンディングワイヤ３７１が密集する形態であっても、当該ボンディングワイヤ３７１の近傍に於いて、封止用樹脂の未充填が発生することもない。
【０１８２】
従って、樹脂封止型半導体装置を、高い生産性ならびに高い信頼性をもって製造することができる。
尚、前記本発明の実施の形態にあっては、半導体素子が回路基板などの支持基板上に搭載される形態として所謂フェイスアップ状態をもって搭載される場合を掲げたが、本発明思想はかかる形態に限られるものではない。
【０１８３】
即ち、本件発明を、半導体素子が支持基板上に所謂フリップチップ（フェイスダウン）形態をもって搭載される半導体装置の製造に適用した場合にであっても、本件発明思想を逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】半導体装置の製造方法の基本原理を説明するフロー図である。
【図２】第１の実施の形態の樹脂封止装置の要部断面図である。
【図３】第１の実施の形態の樹脂封止装置の要部図である。
【図４】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その１）。
【図５】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その２）。
【図６】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その３）。
【図７】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その４）。
【図８】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その５）。
【図９】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その６）。
【図１０】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部図である。
【図１１】第２の実施の形態の樹脂封止装置の要部断面図である。
【図１２】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その１）。
【図１３】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その２）。
【図１４】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その３）。
【図１５】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その４）。
【図１６】第３の実施の形態の樹脂封止装置の要部断面図である。
【図１７】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その１）。
【図１８】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その２）。
【図１９】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その３）。
【図２０】樹脂封止装置の要部断面図である。
【図２１】半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その１）。
【図２２】半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その２）。
【図２３】半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その３）。
【図２４】半導体装置の製造方法を説明するための要部断面図である（その４）。
【符号の説明】
【０１８５】
１１，１１０，２１０，３１０  下金型
１２  ピン
２１，１２０，２２０，３２０  上金型
２２，１２３ａｃ，２２２ａｃ，３２０ａｃ  孔
３１，１５０，２５０，３５０  キャビティ
３２，１２６，２２６，３２６  ランナー部
３３，１１０ｐ，２１０ｐ，３１０ｐ  ポット部
４１，１７０，２７０，３７０  半導体素子
４２，１６０，２６０，３６０  支持基板
４３，１７１，２７１，３７１  ボンディングワイヤ
５１，１３０，２３０，３３０  プランジャ
６１，１８０，２８０，３８０  封止用樹脂材
６２，１８１，２８１，３８１  溶融樹脂
１００，２００，３００  樹脂封止装置
１１０ａ，１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，２１０ａ，２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，３１０ａ，３２０ａ  超硬材部
１１０ｂ，１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，２１０ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，３１０ｂ，３２０ｂ  ステンレス鋼材部
１１０ａａ，２１０ａａ，３１０ａａ  平坦面
１１０ｅｌ，１１０ｅｒ  端部
１２０ｃ，１２０ｓａ，１２０ｓｂ，１２０ｓｃ，２２０ｃ，３２０ｃ  凹部
１２１，１２２，１２３，２２１，２２２，２２３  上金型ブロック
１２３ａｅ  エアベント孔
１２５，２２５，３２５  カル部
１４０，２４０，３４０  固定ピン
３１０ａｃ  開口
ａ，ｂ  矢印
ＳＰ  空間
Ｘ  線
【図１】
2009123982.tif 000003
【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】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2009123982.tif 000023
【図２２】
2009123982.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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