JP2001144115A - 集積回路パッケージング方法及び集積回路パッケージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集積回路チップを封止するための封止樹脂の
塗布工程において、封止樹脂内に生じる気泡を効率的に
排出させ、集積回路パッケージの生産性を向上させる。 【解決手段】 集積回路チップ４を載置した基板３を真
空室内の治具１上に位置決めし、封止領域を規定するマ
スク６により基板３をマスキングし、真空室内を真空に
し、治具１及び基板３を超音波により振動させながら、
マスク６を介して液状の封止樹脂９を基板３上に塗布す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に載置され
た集積回路チップを封止樹脂でパッケージングするため
の集積回路パッケージング方法及び集積回路パッケージ
ング装置に関し、詳しくは、封止樹脂を基板上に供給す
る際に封止樹脂内に形成される好ましくない気泡を効果
的に除去する集積回路パッケージング方法及び集積回路
パッケージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路素子が
形成された集積回路チップを基板上に載置し、この集積
回路チップの端子と基板上に形成された端子とを所定の
ワイヤリングにより電気的に接続した後、さらにこの集
積回路チップ及びワイヤを保護するために、集積回路チ
ップを封止樹脂によりパッケージングして形成された集
積回路パッケージが知られている。

【０００３】この集積回路パッケージの製造において、
集積回路チップを封止樹脂でパッケージングする工程で
は、封止樹脂で封止すべき領域内に封止樹脂が充填され
ない部分や気泡などが生じやすい。そこで、以下に説明
するように、真空引きをしながら封止樹脂を基板上に塗
布する手法が用いられている。

【０００４】すなわち、この手法においては、基板を固
定するための治具を真空室内に配設し、この治具上に基
板を位置決めし、真空室内を５ｔｏｒｒ（約０．７ｋＰ
ａ）程度の高真空にした状態で、所定のマスクを介して
基板上に液状の封止樹脂を塗布する。このとき、基板と
集積回路とを電気的に接続するワイヤの下部や集積回路
チップ周辺の複雑な隙間、又は封止樹脂の内部に封止樹
脂が充填されない未充填部分又は気泡が生じる。

【０００５】続いて、真空室内の真空度を１５０ｔｏｒ
ｒ（約２０ｋＰａ）程度の低真空に制御する。先の塗布
工程により、気泡内の真空度は５ｔｏｒｒであるため、
封止樹脂内に形成された気泡と真空室との間に１４５ｔ
ｏｒｒ（約１９．３ｋＰａ）の差圧が生じ、これにより
封止樹脂を充填する力が発生して封止樹脂が充填され、
すなわち気泡が除去される。この充填の結果、封止樹脂
の表面に窪みが生じるため、さらにこの窪みを埋めるよ
うに再度封止樹脂を塗布し、封止樹脂の形状を整えた後
に基板は大気圧に返される。このような手法により、封
止樹脂内の好ましくない気泡が除去された集積回路パッ
ケージが実現されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の手法では、真空
室内を５ｔｏｒｒ程度の高真空に制御する必要があっ
た。真空室をこのような高真空に至らせるためには、２
０分程度の時間が必要であり、さらに、上述のように真
空差圧により形成された封止樹脂上の窪みに封止樹脂を
補充するための工程も必要であった。したがって、この
手法は手間と時間を要し、集積回路パッケージの生産性
を悪化させていた。

【０００７】本発明は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、比較的低真空で封止樹脂内の気泡を効
果的に取り除くことにより、封止樹脂の塗布工程の効率
を高め、集積回路パッケージの生産性を向上させる集積
回路パッケージング方法及び集積回路パッケージング装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る集積回路パッケージング方法は、集
積回路チップを載置した基板を真空室内の治具上に位置
決めする工程と、封止領域を規定するマスクにより基板
をマスキングする工程と、真空室内を真空にする工程
と、治具及び基板を超音波により振動させながら、マス
クを介して液状の封止樹脂を基板上に塗布する工程とを
有する。このときの真空室内の真空度は、例えば約１０
０ｔｏｒｒとする。さらに好ましくは、液状の封止樹脂
を基板上に塗布する工程において、液状の封止樹脂を４
０℃乃至６０℃に加熱する。

【０００９】また、上述の課題を解決するために、本発
明に係る集積回路パッケージング装置は、真空室内に配
設され、基板が位置決めされる位置決め手段と、位置決
め手段の底面側に配設され、位置決め手段を超音波によ
り振動させる超音波発振手段とを備える。さらに好まし
くは、位置決め手段を加熱する加熱手段を設ける。

【００１０】本発明に係る集積回路パッケージ方法及び
集積回路パッケージ装置では、超音波振動により封止樹
脂の表面運動が活発化されるため、比較的低真空で気泡
が効果的に排出される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る集積回路パッケージ
ング方法及び集積回路パッケージング装置について図面
を参照して詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態として示す集
積回路パッケージング装置の断面図である。この集積回
路パッケージング装置は、真空室内に配設された金属製
の治具１と治具１の底面側に配設された超音波発振器２
とを備える。治具１の表面には基板３の外形輪郭に略等
しい保持凹部が形成されており、基板３は、この保持凹
部に位置決めされた状態で治具２に保持されている。ま
た、基板３には、ＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路が形成さ
れた集積回路チップ４が載置されている。集積回路チッ
プ４の所定の端子と基板３の所定の端子とは、ワイヤ５
により電気的に接続されている。

【００１３】このように、集積回路チップ４が載置され
た基板３を治具１により保持した状態で、治具１及び基
板３をマスク６によりマスキングする。マスク６には、
集積回路チップ４を封止するための封止領域を規定する
開口部が設けられている。

【００１４】ここで、この集積回路パッケージング装置
を用いて封止領域に封止樹脂を供給する工程について説
明する。まず、マスク６の表面に液状の封止樹脂７を所
定量準備する。そして、この集積回路パッケージング装
置を収納する真空室を１００ｔｏｒｒ（約１３．３ｋＰ
ａ）程度の真空度に制御する。続いて、スキージ８を移
動させて封止樹脂７をマスク６の開口部に落とし込む。
また、このとき、超音波発振器２を駆動して治具１及び
基板３に超音波振動を与える。

【００１５】封止樹脂７を基板３上に供給する際、ワイ
ヤ５の下部や集積回路チップ４周辺の複雑な隙間、ある
いは封止樹脂の内部に気泡９が生じることがある。この
集積回路パッケージング装置においては、超音波発振器
２が生成する超音波振動が封止樹脂７にも伝播して封止
樹脂７が振動するため、封止樹脂７内に発生した気泡９
は、この振動に促されて封止樹脂７の表面側に移動し、
効果的に排出される。

【００１６】このように、超音波発振器２により超音波
振動を発生させながら封止樹脂７を所定の封止領域に供
給した後、真空室内を大気圧に戻す。これにより、上述
の工程によっても封止樹脂７が十分に充填されなかった
部分と大気圧との間に差圧が生じ、未充填部分に封止樹
脂７が充填される。

【００１７】従来の手法では、差圧による封止樹脂の充
填により封止樹脂の表面に窪みが発生するため、再度、
この窪みを埋めるために封止樹脂を塗布する工程が必要
であった。また、従来の手法では、一回の真空引きでは
未充填部分又は気泡を十分に排除できないために、真空
引きを２段階に分けて行うこともあった。

【００１８】一方、本発明では、上述のように、封止樹
脂７を塗布する工程において、超音波振動により封止樹
脂７内の気泡９を十分に排出させているので、差圧によ
り充填される領域は、僅かであり、したがって封止樹脂
７の表面に大きな窪みは形成されず、封止樹脂７を再度
塗布する工程は必ずしも必要ではない。また、本発明に
よれば、一回の真空引きで所定の領域を十分に充填する
ことが可能である。すなわち、本発明によれば、効率的
な塗布工程を実現することができる。

【００１９】さらに、本発明において、真空引きを行う
際の真空室内の真空度は、上述のように、例えば１００
ｔｏｒｒ程度の比較的低真空でよい。従来の手法では、
封止樹脂を効果的に充填するためには、５ｔｏｒｒ程度
の高真空状態が必要であった。真空室内の真空度を高め
るためには、一定の制御時間が必要であり、このため、
低真空を用いる本発明の手法によれば、真空室を制御す
る時間を短縮することができるため、集積回路パッケー
ジの生産性を著しく向上させることができる。

【００２０】本発明の変形実施例について、図２を用い
て説明する。なお、説明を簡潔にするために、図２にお
いて図１と共通する部分については、同一の符号を付
す。この図２に示す集積回路パッケージング装置におい
ては、治具１内を貫通する加熱コイル１０を追加してい
る。加熱コイル１０に電流を流すことにより、熱が発生
し、ここで発生した熱は、金属製の治具１を介して封止
樹脂７に伝導する。この実施例では、封止樹脂７を塗布
する工程において、超音波発振器２より封止樹脂７を振
動させるとともに、加熱コイル１０に電流を流して熱を
生成し、封止樹脂７の温度を４０℃〜６０℃に加熱す
る。これにより、封止樹脂７内の気泡の運動はさらに活
発になり、封止樹脂７からより効率的に排出されるよう
になる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る集積回路パ
ッケージング方法及び集積回路パッケージング装置によ
れば、封止樹脂を基板上に塗布する際に超音波発生手段
により封止樹脂を振動させるので、これにより封止樹脂
内の気泡の運動が活発になり、気泡が上昇して封止樹脂
から効率的に排出され、機密性の高い集積回路パッケー
ジを実現できる。また、本発明によれば、真空引きの際
に用いる真空度を例えば１００ｔｏｒｒ程度の比較的低
真空に設定することができるので、真空室を制御するた
めの時間が短縮され、封止樹脂の塗布を効果的且つ効率
的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した集積回路パッケージング装置
の断面図である。

【図２】本発明を適用した集積回路パッケージング装置
の変形例を示す図である。

【符号の説明】 １ 治具 ２ 超音波発振器 ３ 基板 ４ 集積回路チップ ５ ワイヤ ６ マスク ７ 封止樹脂 ８ スキージ ９ 封止樹脂

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に載置された集積回路チップを封
   止樹脂でパッケージングする集積回路パッケージング方
   法において、 上記集積回路チップを載置した基板を真空室内の治具上
   に位置決めする工程と、 封止領域を規定するマスクにより上記基板をマスキング
   する工程と、 上記真空室内を真空にする工程と、 上記治具及び基板を超音波により振動させながら、上記
   マスクを介して液状の封止樹脂を基板上に塗布する工程
   とを有することを特徴とする集積回路パッケージング方
   法。
2. 【請求項２】 上記真空室内の真空度は、約１００ｔｏ
   ｒｒであることを特徴とする請求項１記載の集積回路パ
   ッケージング方法。
3. 【請求項３】 上記液状の封止樹脂を基板上に塗布する
   工程において、さらに上記液状の封止樹脂を４０℃乃至
   ６０℃に加熱することを特徴とする請求項１記載の集積
   回路パッケージング方法。
4. 【請求項４】 基板上に載置された集積回路チップを封
   止樹脂でパッケージングするための集積回路パッケージ
   ング装置において、 真空室内に配設され、上記基板が位置決めされる位置決
   め手段と、 上記位置決め手段の底面側に配設され、上記位置決め手
   段を超音波により振動させる超音波発振手段とを備える
   ことを特徴とする集積回路パッケージング装置。
5. 【請求項５】 上記位置決め手段を加熱する加熱手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項４記載の集積回路
   パッケージング装置。