JP3971541B2 - 半導体装置の製造方法及びこの方法に用いる分割金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法及びその製造に用いられる分割金型に関し、より詳しくはチップサイズパッケージ構造を有した半導体装置の製造方法及びこれに用いられる分割金型に関する。
近年、電子機器及び装置の小型化の要求に伴い、半導体装置の小型化、高密度化が図られている。このために、半導体装置の寸法を半導体素子（チップ）の寸法に極力近づけ小型化を図った、いわゆるチップサイズパッケージ構造（以下、ＣＳＰという）タイプの半導体装置が提案されている。このＣＳＰタイプの半導体装置は、小型化を維持しつつ信頼性の向上を図るため、チップが樹脂により封止された構成とされている。
【０００２】
また、その一方において半導体装置はその生産性において高い効率化が望まれている。したがって、ＣＳＰタイプの半導体装置において樹脂を封止する工程においても、生産性を向上し高効率化を図る必要がある。
【０００３】
【従来の技術】
例えば、図４から７に示されるようにＣＳＰタイプの半導体装置が製造される。ＣＳＰタイプの半導体装置を製造するには、半導体素子が複数形成されている基板の上部に樹脂層を形成する処理が必要となる。図４に示す半導体装置製造用の分割金型２０は大略すると上型２１と下型２２とにより構成されている。この上型２１及び下型２２には、共に図示しないヒータが内設されており、後述する封止樹脂３５を加熱溶融しうる構成とされている。
【０００４】
上型２１は、図４中矢印Ｚ１、Ｚ２方向に昇降動作する構成とされている。また、上型２１の下面は封止樹脂を加圧する加圧面２１ａとされており、この加圧面２１ａは平坦面とされている。
一方、下型２２は、円筒状の第１の下型半体２３とその外周に環状に配置される第２の下型半体２４とにより構成されている。第１の下型半体２３は、基板１６の形状に対応した形状とされており、具体的には基板１６の径寸法より若干大きな径寸法に設定されている。基板１６は、この下型半体２３の上面に形成された加圧面２５に載置される。また、第２の下型半体２４の側面には封止樹脂３５の側面を規定するためのキャビティ面２６が形成される。
【０００５】
また、第２の下型半体２４は、第１の下型半体２３を囲繞するように略環状形状とされている。この第２の下型半体２４は、第１の下型半体２３に対して図中矢印Ｚ１、Ｚ２方向（上型２１の加圧面２１ａに対し接離する方向）に昇降動作する構成とされている。
樹脂層形成工程の開始直前の状態では、図４に示すように、第２の下型半体２４は第１の下型半体２３に対してＺ２方向に上動した状態となっており、よって前記した基板１６は第１及び第２の下型半体２３、２４が協働して形成する凹部内に配置される。この際、基板１６はバンプ１２が形成された面が上側となるように供給される。よって装着状態において基板１６に形成されたバンプ（突起電極）１２は上型２１と対向した状態となっている。
【０００６】
上記のように下型２２に基板１６を配置し、続いて上型２１の下部に離型用の離型シート３０を配設すると共に、基板１６のバンプ１２上に封止樹脂３５を載置する。この封止樹脂３５を載置した状態を上型２１から見た様子を示す図５において、参照番号１１は分割前の複数の半導体素子を示している。
上記のように基板配置工程及び樹脂供給工程が終了すると、続いて樹脂層形成工程が実施される。樹脂層形成工程が開始されると、金型２０による加熱により封止樹脂３５が溶融し得る温度まで昇温したことを確認した上で、上型２１がＺ１方向に下動される。
【０００７】
上型２１をＺ１方向に下動することにより、先ず上型２１は第２の下型半体２４の上面と当接する。この際、前記のように上型２１の下部には離型シート３０が配設されているため、上型２１が第２の下型半体２４と当接した時点で、図６に示されるように、離型シート３０は上型２１と第２の下型半体２４との間でクランプされて挟持状態となる。また、図示せぬ真空源に接続されている吸引溝２９に離型シート３０の外周部が吸引されることで離型シート３０へ一定の張力を付与し皺の発生を抑制する。この時点で、金型２０内には前記した加圧面２１ａ、２５及び側面２６により囲繞されたキャビティ２８が形成される。
【０００８】
また、封止樹脂３５は下動する上型２１により離型シート３０を介して加圧される。封止樹脂３５は溶融し得る温度まで昇温されているため、同図に示されるように、基板１６上に押し広げられることになる。。
上型２１が第２の下型半体２４と当接すると、その後は上型２１及び第２の下型半体２４は離型シート３０をクランプした状態を維持しつつ一体的にＺ１方向に下動を行う。即ち、上型２１及び第２の下型半体２４は、共にＺ１方向に下動する。
【０００９】
これに対し、下型２２を構成する第１の下型半体２３は固定された状態を維持するため、図７に示すように、キャビティ２８の容積は上型２１及び第２の下型半体２４の下動に伴い減少する。よって、封止樹脂３５はキャビティ２８内でさらに強く加圧されて基板１６上に樹脂層が形成されることとなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した製造工程にあっては、単に下型２２の加圧面２５に対し平行状態を維持するように上型２１の加圧面２１ａを下動している。すなわち、製造しようとするＣＳＰタイプの半導体装置の高さに近い幅となるまで上型２１を下型２２へ向けて下降させる。この下降により封止樹脂３５に高い圧力を加えて押し潰すことで外方へ広げるようにしている。このような基板１６への樹脂層形成工程では、封止樹脂３５が載置された部分（通常は基板の略中央）の成型圧がその外周に比較して過度に高くなる。よって、基板の略中央位置していた半導体素子は高い成型圧をもって封止されることになる。その一方で、周辺に位置していた半導体素子は押し広げられ、比較的低い圧力となった樹脂により封止されることになる。このように樹脂層形成工程で成型圧に不均一性が生じるとこの後分割され製品化される単体の半導体装置にばらつきが生じる虞が生じる。また、今後さらに小型化、薄型化が進むと中央部に存在している半導体素子について過度な加圧を受けたことによる破損の虞、その一方で低い加圧の周辺に位置していた半導体素子について封止不良の状態となる虞もある。
【００１１】
また、前記離型シートの配設に関して、前述した半導体製造装置にあっては、単に真空作用のみを利用して離型シートを吸着するようしていた。しかし、真空力で離型シートを保持するには限界があり、上記樹脂層形成工程で離型シートが上型２１の表面から離脱する虞がある。また、樹脂層形成工程では封止樹脂の変形に伴って離型シートにも変形力が加わり皺が発生し、これを確実に除去しなければならないが真空作用を利用して離型シートを吸着している場合にはこの皺を完全に除去することが困難である。
【００１２】
したがって、本発明の課題は、均一な成型圧を供給しつつ半導体素子を樹脂封止することができる半導体装置製造の方法及びこの方法に用いる金型を提供すること、並びに半導体装置製造工程で使用される離型シートの張力を確実に得ることができる金型を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１に記載される如く、
複数の半導体素子が形成された基板上に封止用の樹脂を載置し、第1の金型と第2の金型とからなる分割金型を用いて圧縮成形法により樹脂封止した後、該基板を半導体装置単位に分割して半導体装置を製造する方法において、
前記第１の金型に前記基板を配置する基板配置工程と、前記第２の金型の加圧面に離型シートを配設する離型シート配設工程と、前記第１の金型の加圧面と前記第２の金型の加圧面とを近づけて前記樹脂に成形圧を加える際に、該樹脂を順次外方へ流動するように加圧して、前記基板を該樹脂により封止する樹脂層形成工程とを有し、
前記分割金型は、前記第２の金型の加圧面の外側に形成され離型シートを吸着する吸引溝と、前記第１の金型の加圧面の外側に形成され前記吸引溝内に進退可能とされ前記離型シートに張力を付与する押圧壁と該押圧壁の外側で前記第２の金型に向け立上がり第２の金型との間で離型シートをクランプする当接壁を有し、
前記樹脂層形成工程において、前記当接壁と第２の金型との間で離型シートを挟持しつつ前記押圧壁を前記吸引溝内に進入させることにより離型シートに張力を付与し、離型シートに生じる皺を除去しつつ該樹脂層形成工程を行う、ことを特徴とする半導体装置の製造方法、により達成される。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、第１の金型の加圧面と前記第２の金型の加圧面とが相対的に接近するにしたがって、第２の金型に接する側の樹脂から順次外方へ流動される。よって、樹脂が当初載置されていた周辺に過度の圧力が加わることがなく均一な成形圧をもって基板に樹脂層を形成することができる。
また、第 2 の金型による加圧は離型シートを介して行われる。よって、樹脂が第２の金型の加圧面に付着することを防止しつつ均一な成形圧をもって基板に樹脂層を形成することができる。
さらに、樹脂層形成工程において、当接壁と第２の金型との間で離型シートを挟持しつつ押圧壁を吸引溝内に進入させるので、離型シートを保持しつつ離型シートの張力を増すことができる。よって、樹脂層形成工程での離型シートの離脱や皺の発生を確実に防止することができる。
そして、請求項２に記載される如く、請求項１記載の半導体装置の製造方法は、前記第２の金型はインナー部及び該インナー部の周部に設けられ独立して可動な少なくとも１つのアウター可動部を有し、前記インナー部で前記樹脂を加圧して外方へ流動させ、該流動した樹脂をさらに前記アウター可動部で加圧することにより該樹脂を順次外方へ流動させる、構成とすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、先ずインナー部で樹脂を加圧して外方へ放射状に流動させ、次にこのインナー部側から流動してきた樹脂をアウター可動部で加圧するので、樹脂を円滑に外方へ導くことができる。よって、均一な成形圧をもって基板に樹脂層を形成することができる。なお、このアウター可動部は１に限るものではなく、同心状に拡大するように複数設けてもよい。
【００１８】
さらに、上記課題は、請求項３に記載される如く、第１の金型及び第２の金型を有し、複数の半導体素子が形成された基板を樹脂により封止して半導体装置を製造する分割金型において、
前記第２の金型は、前記第１の金型の加圧面に対して接離する方向で相対的に移動可能とされると共に、加圧面を有するインナー部及び該インナー部の周部に設けられ独立して可動な少なくとも１つの、加圧面を有するアウター可動部を有し、該アウター可動部の加圧面の外側に離型シートを保持しつつ張力を付与する離型シート保持手段を有し、
該離型シート保持手段は、前記第２の金型の加圧面の外側に形成され離型シートを吸着する吸引溝と、前記第１の金型の加圧面の外側に形成され前記吸引溝内に進退可能とされて前記離型シートに張力を付与する押圧壁と該押圧壁の外側で前記第２の金型に向け立上がり第２の金型との間で離型シートをクランプする当接壁と、により構成されることにより
達成することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明よれば、第２の金型のインナー部とアウター可動部は第１の金型の加圧面に対してその垂直方向において、それぞれ独立して可動できる。先ずインナー部で樹脂を加圧することにより外方へ流動させ、次にインナー部から流動してきた樹脂をアウター可動部でさらに外方へ流動させるようできる。よって、樹脂の一部に過度の加圧が掛かることが防止され、均一な形成圧により基板に樹脂層を形成することができる金型となる。
また、第２の金型の加圧面に離型シートが配設でき、この離型シートを保持しつつ張力を付与する分割金型となる。よって、離型シートに生じる皺を確実に抑制して樹脂層形成工程を行うことができる。
さらに、当接壁と第２の金型との間で離型シートを挟持しつつ押圧壁を吸引溝内に進入させるので、離型シートを保持しつつ離型シートの張力を増すことができる。よって、離型シートの離脱と皺の発生を確実に防止することができる分割金型となる。
【００２０】
そして、請求項６に記載される如く、請求項５記載の分割金型は、
前記インナー部は円形状の加圧面を、前記アウター可動部は環状の加圧面を有する、構成とすることができる。
請求項６記載の発明では、円形状の加圧面を有するインナー部で樹脂を加圧することにより放射方向に流動させ、これを環状の加圧面を有するアウター可動部でさらに外方に流動させることができるので、均一な形成圧をもって基板に樹脂層を形成することができる金型となる。
【００２３】
さらに、請求項５に記載される如く、第１の金型及び第２の金型並びに該第２の金型の加圧面に離型シートを配設し、複数の半導体素子が形成された基板を樹脂により封止して半導体装置を製造する分割金型において、
前記第２の金型は、該第２の金型の加圧面の外側に離型シートを保持しつつ張力を付与する離型シート保持手段を有し、
前記離型シート保持手段は、前記第２の金型の加圧面の外側に形成され離型シートを吸着する吸引溝と、前記第１の金型の加圧面の外側に形成され前記吸引溝内に進退可能とされ前記離型シートに張力を付与する押圧壁と該押圧壁の外側で前記第２の金型に向け立上がり第２の金型との間で離型シートをクランプする当接壁と、により構成することもできる。
【００２５】
請求項５の発明では、離型シートの離脱や皺の発生を確実に防止することができる分割金型となる。
そして、前記当接壁は、離型シートをクランプする挟持圧力が変更可能である挟持圧力付勢機構を有する構成としてもよい。この場合、必要応じて離型シートをクランプする挟持圧力を調整することができる。また、前記押圧壁は、離型シートを押圧する押圧力が変更可能である押圧力付勢機構を有する構成としてもよい。この場合、必要応じて離型シートを押圧する押圧力を調整することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明を適用した分割金型１００の概要構成を示す図である。
分割金型１００は、第１の金型１４０（以下、下型１４０とする）と第２の金型１２０（以下、上型１２０とする）を有している。
【００２７】
下型１４０は封止用の樹脂１３５に圧力（形成圧）を加える加圧面１４１ａを有する下型インナーダイ１４１と、この下型インナーダイ１４１の周囲を囲むように下型アウターダイ１４３が配置されている。下型１４０は図示せぬ駆動源により、Ｚ１、Ｚ２方向に上下動可能とされている。よって、相対的に見ると上型１２０は下型１４０の加圧面１４１ａに対して接離する方向で移動可能となる。また、さらにアウターダイ１４３は、下型インナーダイ１４１に対して単独でＺ１、Ｚ２方向に上下動が可能である。
【００２８】
下型インナーダイ１４１は略円筒形状であり、その加圧面１４１ａは略円形状である。下型インナーダイ１４１外側の下型アウターダイ１４３は環状形である。加圧面１４１ａ上の略中央位置には複数の半導体素子が形成されている基板１１６が載置される。そして、基板１１６の略中央位置には封止用の樹脂１３５が載置される。
【００２９】
上記下型アウターダイ１４３側には、後述する離型シート１３０を保持し、さらに張力を付与して皺の発生を防ぐ離型シート保持手段が設けられている。 この離型シート保持手段は、上型１２０に形成されている後述する円周溝１２６内へ進退可能とされて前記離型シートに張力を付与する環状の押圧壁（以下、プリテンショナー）１４７と、このプリテンショナー１４７の外側で上型１２０に向け立上がり上型１２０との間で離型シート１３０をクランプする環状の当接壁（以下、クランパー）１４５とからなる。プリテンショナー１４７は、その基部は付勢機構１４８により支持されている。この付勢機構１４８は例えばバネ力、空圧、油圧、磁力を介してプリテンショナー１４７をＺ２方向に付勢している。よって、付勢機構１４８内の設定圧を変更することで離型シート１３０から皺を除去するのに必要な押圧力を得ることができる。同様にクランパー１４５の基部は付勢機構１４６により支持されており、付勢機構１４６内の設定圧を変更することで離型シート１３０を確実に挟持するのに必要な挟持圧力を得ることができる。
【００３０】
また、下型アウターダイ１４３には、付勢機構１４８の内側に外方に向け傾斜している環状のテーパー部１４４が形成されている。このテーパー部１４４は樹脂層形成に伴って外方に押し出された余分な樹脂１３５の受け部となり、またその頂部１４４ａは樹脂層形成工程の最後に製品側とバリ側（余分な樹脂側）とを切断するのに用いられる。
【００３１】
次に上型１２０について説明する。上型１２０は略中央に位置する上型インナー部１２１、その外周に設けられる第１上型アウター可動部１２２、さらにその外周に設けられる第２上型アウター可動部１２３及び上型アウターダイ１２５を有している。本実施例では上型１２０は固定状態であり上型インナー部１２１はハウジング１３１を介して固定されている。上型インナー部１２１は固定状態となるが、前述したように下型１４０がＺ１、Ｚ２方向に可動であるので、相対的に見て上型インナー部１２１は下型１４０の加圧面１４１ａに対して垂直な方向に可動となる。上型インナー部１２１は略円筒形状であり、その下面には樹脂１３５を加圧する略円形状の加圧面１２１ａを有している。上型インナー部１２１は下型インナーダイ１４１と互いの中央位置が略一致するように配置されている。
【００３２】
上型インナー部１２１の外周に接して、第１上型アウター可動部１２２が環状に配置されている。ただし、図２に示されるように第１上型アウター可動部１２２は油圧シリンダ１３２に接続されおり、上型インナー部１２１及び第２上型アウター可動部１２３に対して独立して上下動できるようになっている。この第１上型アウター可動部１２２の外周に接して、第２上型アウター可動部１２３が環状に配置されている。図２に示されるように、第２上型アウター可動部１２３も油圧シリンダ１３３に接続されおり、上型インナー部１２１及び第１上型アウター可動部１２２に対して独立して上下動できるようになっている。
【００３３】
第１上型アウター可動部１２２の下面には環状の加圧面１２２ａが、また第２上型アウター可動部１２３の下面には環状の加圧面１２３ａが形成されている。そして、上型インナー部の加圧面１２１ａ及び加圧面１２２ａ、１２３ａが同一面上に存在している時には実質的に１つの円形状をなすように各加圧面は平面性を有している。
【００３４】
さらに第２上型アウター可動部１２３の外周側には、上型アウターダイ１２５が環状に配置されている。この上型アウターダイ１２５は図２に示すように、上型１２０のハウジング１３１に固定されており、上型インナー部１２１と一体的に上下動するようになっている。なお、図２では左右で第１上型アウター可動部１２２と第２上型アウター可動部１２３とが異なる位置にあり、これを中心線で合成して示している。左側は第１上型アウター可動部１２２及び第２上型アウター可動部１２３の両方が下動しておらず上型インナー部より上方にある初期状態、右側は第１上型アウター可動部１２２が単独で下動して上型インナー部と同一位置となり、第２上型アウター可動部１２３は下動しておらず上型インナー部より上方にある中間状態を示している。
【００３５】
上型アウターダイ１２５の下面１２５ａは上型インナー部１２１の加圧面１２１ａと略同一の面内に形成されている。下面１２５ａも環状であり、その表面には環状の吸引溝（以下、円周溝）１２６が形成されている。円周溝１２６は図示せぬ真空源に接続されており、その内部は負圧状態となっている。
なお、Ｚ１、Ｚ２方向で、前述した下型１４０のプリテンショナー１４７はこの円周溝１２６に対応する位置に配置されている。また、クランパー１４５は円周溝１２６の外側の下面１２５ａに当接できる位置に配置されている。
【００３６】
離型シート１３０は分割金型１００を使用する際に上型１２０の下面に配設される。このとき離型シート１３０は上記加圧面１２１ａに接するように配設され、円周溝１２６でサクションされて下面１２５ａ上に保持される。離型シート１３０として、例えばポリイミド、塩化ビニール、ＰＣ、ＰＥＴ、生分解性樹脂、合成紙等の紙、金属箔若しくはこれらの複合材料を用いることができる。
【００３７】
また、上記封止用の樹脂１３５として、例えばポリイミド、エポキシ（ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、及び耐熱性液晶樹脂等の熱可塑性樹脂）等の樹脂を用いることができる。本実施例では上記したように加圧面が円形状の分割金型を用ているので、樹脂１３５についても円柱形状に成形したものを準備することが好ましい。
【００３８】
以上のような構成を有する分割金型１００を用いてＣＳＰタイプの半導体装置を製造する工程が図３（Ａ）から（Ｆ）に示される。図３に基づきＣＳＰタイプの半導体装置の製造工程を説明する。なお、図３（Ａ）から（Ｆ）で示される各工程は、中心線の左右で略同様であるので左側半分のみを示している。
図３（Ａ）は上型インナー部１２１の加圧面１２１ａに離型シート１３０を配設する離型シート配設工程と、複数の半導体素子が形成されている基板１１６を下型インナーダイ１４１の加圧面１４１ａ上に配置する基板配置工程が完了した状態を示している。離型シート配設工程では、離型シート１３０の外周部側を円周溝１２６で吸着し保持することで、上型１２０の下面にセットし、上型インナー部１２１の加圧面１２１ａに接した状態とする。
【００３９】
なお、この時、上型インナー部１２１と第１上型アウター可動部１２２及び第２上型アウター可動部１２３の位置関係は、第１上型アウター可動部１２２及び第２上型アウター可動部１２３が上方（Ｚ２）方向に退避して段状の空間を形成している。
図３（Ｂ）は基板１１６上に封止用の樹脂１３５を載置する樹脂載置工程である。樹脂１３５が基板１１６の略中央位置に載置される。この位置は上型インナー部１２１の加圧面１２１ａの略中央位置に対応する。
【００４０】
図３（Ｃ）以降の各図には、樹脂１３５を順次外側に流動させらながら基板１１６に樹脂層を形成して行く様子が示される。
図３（Ｃ）では、下型１４０が上型１２０に向け上昇する。この時上型アウターダイの下面１２５ａにクランパー１４７の頂部が当接し、離型シート１３０の外周部をクランプし始める。その後、プリテンショナー１４７は円周溝１２６内へ進入状態となる。離型シート１３０はその外周部がクランプされ、その内側では円周溝１２６内に押込まれる。よって、下型１４０が上昇するにしたがって離型シート１３０は確実に挟持され、さらに強い張力が離型シート１３０へ付与される。したがって、離型シート１３０の離脱及び皺の発生は確実に防止される。
【００４１】
さらに、図３（Ｃ）で、樹脂１３５への加圧状態を見ると、上型インナー部１２１の加圧面１２１ａが樹脂１３５を加圧する。このとき、第１上型アウター可動部１２２及び第２上型アウター可動部１２３が上方（Ｚ２）方向に退避した状態となっているのでその下に段状の空間が確保されている。よって、加圧面１２１ａにより加圧された樹脂１３５は中心位置から放射状に流動するが、その外周には段状の空間が形成されているので上方へ迫出しながら外方に流動することになる。このよう樹脂１３５が流動する際に、従来とは異なる退避空間を設けているので、過度となり易い中央側の圧力が軽減され形成圧が均一化できる。
【００４２】
下型１４０は、製造するＣＳＰタイプの半導体装置の高さに対応した位置となるまで上型インナー部１２１の加圧面１２１ａに向け上昇し、その後停止する。図３（Ｄ）で、第１上型アウター可動部１２２は上型インナー部１２１と同じ位置まで下降する。この時、加圧面１２２ａが樹脂１３５を加圧するので、樹脂１３５はその外周に形成された第２上型アウター可動部１２３下に形成された段状の空間へ流動する。第１上型アウター可動部１２２は、その加圧面１２２ａが上型インナー部１２１の加圧面１２１ａと高さ位置が一致した時点で停止する。よって、加圧面１２２ａと加圧面１２１ａは実質的に均一な平面を形成することになる。
【００４３】
図３（Ｅ）で、第２上型アウター可動部１２３も上型インナー部１２１が停止した位置と同じ位置まで下降する。この時、加圧面１２３ａが樹脂１３５を加圧するので、樹脂１３５はさらに外側に押出されることになる。余分な樹脂１３５は下型アウターダイ１４３のテーパー部１４４に堆積する。
第２上型アウター可動部１２３もその加圧面１２３ａが上型インナー部１２１の加圧面１２１ａ及び第１上型アウター可動部１２２の加圧面１２２ａと高さ位置が一致した時点で停止する。よって、加圧面１２３ａ、加圧面１２２ａ及び加圧面１２１ａは実質的に均一な平面を形成することになる。上記のように樹脂１３５を加圧するので、部分的に過度な圧力が生じることがなく順次中央から外方（放射方向）へ流動する。よって、基板１１６の各部での形成圧を均一な状態にして樹脂層を形成することがきる。
【００４４】
そして、上記積層形成工程の間、クランパー１４５及びプリテンショナー１４７により離型シート１３０には皺が発生しないように強い張力が付与されているので、基板１１６上に形成された樹脂層は均一となる。
図３（Ｆ）では、下型アウターダイ１４３が上昇してテーパー部１４４が突出した状態となり、下型インナーダイ１４１から流出した余分な樹脂１３５と基板１１６側とを分断するようにトリミングを行う。そして、最後に、下型インナーダイ１４０をさらに上昇させて樹脂１３５を適性形成圧に維持して基板１１６への樹脂封止を完了する。
【００４５】
前記実施例では、上型１２０の位置を固定状態として下型１４０側を上昇させる例について説明したが、その逆に下型１４０の位置を固定状態として上型１２０側を下降させる構成を同様に採用できることは言うまでもない。
さらに、前記実施例ではハウジング１３１に上型インナー部１２１が固定状態である例を示したが、上型インナー部１２１自身もハウジング１３１に対して上下可動とする構成を採用すると、上型１２０のハウジング１３１及び下型１４０を固定状態としても上型インナー部１２１、第１上型アウター可動部１２２及び第２上型アウター可動部１２３を適宜昇降することで同様に本発明を実施することができる。
【００４６】
また、前記実施例では加圧面が円形或いは環状である例を示したが、加圧面の形状はこれらの形状に限定するものではない。また、吸引溝（円周溝）１２６、当接壁（クランパー）１４５及び押圧壁（プリテンショナー）１４７についても、環状に形成した場合に限定するものではない。
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１記載の発明によれば、第１の金型の加圧面と前記第２の金型の加圧面とが相対的に接近するにしたがって、第２の金型に接する側の樹脂から順次外方へ流動される。よって、樹脂が当初配置されていた部分に過度の圧力が加わることがなく均一な成形圧をもって基板に樹脂層を形成することができる。
また、第２の金型による加圧は離型シートを介して行われる。よって、樹脂が第２の金型の加圧面に付着することを防止しつつ均一な成形圧をもって基板に樹脂層を形成することができる。
さらに、樹脂層形成工程において、当接壁と第２の金型との間で離型シートを挟持しつつ押圧円周壁を円周溝内に進入させるので、離型シートを保持しつつ離型シートの張力を増すことができる。よって、樹脂層形成工程での離型シートの離脱や皺の発生を確実に防止することができる。
【００４８】
また、請求項２に記載の発明によれば、先ずインナー部で樹脂を加圧して外方へ放射状に流動させ、次にこのインナー部側から流動してきた樹脂をアウター可動部で加圧するので、樹脂を円滑に外方へ導くことができる。よって、均一な成形圧をもって基板に樹脂層を形成することができる。
【００４９】
また、請求項３記載の発明よれば、第２の金型のインナー部とアウター可動部は第１の金型の加圧面に対してその垂直方向において、それぞれ独立して可動できる。先ずインナー部で樹脂を加圧することにより外方へ流動させ、次にインナー部から流動してきた樹脂をアウター可動部でさらに外方へ流動させるようできる。よって、樹脂の一部に過度の加圧が掛かることが防止され、均一な形成圧により基板に樹脂層を形成することができる金型となる。
さらに、第２の金型の加圧面に離型シートが配設でき、この離型シートを保持しつつ張力を付与する分割金型となる。よって、離型シートに生じる皺を確実に抑制して樹脂層形成工程を行うことができる。
さらにまた、当接壁と第２の金型との間で離型シートを挟持しつつ押圧円周壁を円周溝内に進入させるので、離型シートを保持しつつ離型シートの張力を増すことができる。よって、離型シートの離脱と皺の発生を確実に防止することができる分割金型となる。
【００５０】
また、請求項４記載の発明によれば、円形状の加圧面を有するインナー部で樹脂を加圧することにより放射方向に流動させ、これを環状の加圧面を有するアウター可動部でさらに外方に流動させることができるので、均一な形成圧をもって基板に樹脂層を形成することができる金型となる。
【００５２】
また、請求項５の発明によれば、離型シートの離脱や皺の発生を確実に防止することができる分割金型となる。
【図面の簡単な説明】
【図１ 】本発明を適用した実施例の分割金型の概要構成を示す図である。
【図２】図１に示す分割金型の上型の概要構成を示す図である。
【図３】図１に示した分割金型を用いてＣＳＰタイプの半導体装置を製造する工程を説明する図である。
【図４】従来の半導体装置製造用の分割金型の概要構成を示す図である。
【図５】図４の金型について封止樹脂を載置した状態を上型から見たようすを示す図である。
【図６】図４の金型について離型シートが上型と第２の下型半体との間でクランプされた時の状態を示す図である。
【図７】図６の状態から上型をさらに下降させた状態を示す図である。
【符号の説明】
１００ 分割金型
１１６ 基板
１２０ 上型（第２の金型）
１２１ 上型インナー部
１２１ａ 加圧面
１２２ 第１上型アウター可動部
１２２ａ 加圧面
１２３ 第２上型アウター可動部
１２３ａ 加圧面
１２６ 円周溝（吸引溝）
１３０ 離型シート
１３５ 封止用樹脂
１４０ 下型（第１の金型）
１４１ 下型インナーダイ
１４３ 下型アウターダイ
１４５ クランパー（当接壁）
１４７ プリテンショナー（押圧壁）

Claims (5)

1. 複数の半導体素子が形成された基板上に封止用の樹脂を載置し、第1の金型と第2の金型とからなる分割金型を用いて圧縮成形法により樹脂封止した後、該基板を半導体装置単位に分割して半導体装置を製造する方法において、
   前記第１の金型に前記基板を配置する基板配置工程と、前記第２の金型の加圧面に離型シートを配設する離型シート配設工程と、前記第１の金型の加圧面と前記第２の金型の加圧面とを近づけて前記樹脂に成形圧を加える際に、該樹脂を順次外方へ流動するように加圧して、前記基板を該樹脂により封止する樹脂層形成工程とを有し、
   前記分割金型は、前記第２の金型の加圧面の外側に形成され離型シートを吸着する吸引溝と、前記第１の金型の加圧面の外側に形成され前記吸引溝内に進退可能とされ前記離型シートに張力を付与する押圧壁と該押圧壁の外側で前記第２の金型に向け立上がり第２の金型との間で離型シートをクランプする当接壁を有し、
   前記樹脂層形成工程において、前記当接壁と第２の金型との間で離型シートを挟持しつつ前記押圧壁を前記吸引溝内に進入させることにより離型シートに張力を付与し、離型シートに生じる皺を除去しつつ該樹脂層形成工程を行う、ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記第２の金型はインナー部及び該インナー部の周部に設けられ独立して可動な少なくとも１つのアウター可動部を有し、前記インナー部で前記樹脂を加圧して外方へ流動させ、該流動した樹脂をさらに前記アウター可動部で加圧することにより該樹脂を順次外方へ流動させる、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。
3. 第１の金型及び第２の金型を有し、複数の半導体素子が形成された基板を樹脂により封止して半導体装置を製造する分割金型において、
   前記第２の金型は、前記第１の金型の加圧面に対して接離する方向で相対的に移動可能とされると共に、加圧面を有するインナー部及び該インナー部の周部に設けられ独立して可動な少なくとも１つの、加圧面を有するアウター可動部を有し、該アウター可動部の加圧面の外側に離型シートを保持しつつ張力を付与する離型シート保持手段を有し、
   該離型シート保持手段は、前記第２の金型の加圧面の外側に形成され離型シートを吸着する吸引溝と、前記第１の金型の加圧面の外側に形成され前記吸引溝内に進退可能とされて前記離型シートに張力を付与する押圧壁と該押圧壁の外側で前記第２の金型に向け立上がり第２の金型との間で離型シートをクランプする当接壁と、により構成されることを特徴とする分割金型。
4. 前記インナー部の加圧面は円形状であり、前記アウター可動部の加圧面は環状であることを特徴とする請求項３記載の分割金型。
5. 第１の金型及び第２の金型並びに該第２の金型の加圧面に離型シートを配設し、複数の半導体素子が形成された基板を樹脂により封止して半導体装置を製造する分割金型において、
   前記第２の金型は、該第２の金型の加圧面の外側に離型シートを保持しつつ張力を付与する離型シート保持手段を有し、
   前記離型シート保持手段は、前記第２の金型の加圧面の外側に形成され離型シートを吸着する吸引溝と、前記第１の金型の加圧面の外側に形成され前記吸引溝内に進退可能とされ前記離型シートに張力を付与する押圧壁と該押圧壁の外側で前記第２の金型に向け立上がり第２の金型との間で離型シートをクランプする当接壁と、により構成されることを特徴とする分割金型。

Images