JP3581816B2

JP3581816B2 - Flip chip resin injection method

Info

Publication number: JP3581816B2
Application number: JP2000034429A
Authority: JP
Inventors: 道男長田; 晃一荒木
Original assignee: Towa Corp
Current assignee: Towa Corp
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2001223231A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、チップと基板とをバンプ（接続電極）を介して接続したフリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を注入充填するフリップチップの樹脂注入方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフリップチップの樹脂注入方法としては、例えば、ディスペンサー（液状樹脂の注入機構）を用いるものが知られている。
この方法は、図８に示すように、ディスペンサー１内に収容した液状樹脂を基板２上に滴下すると共に、その滴下液状樹脂３を毛細管現象を利用して該基板とチップ４との隙間５に浸入させるようにしている。
なお、半導体チップを樹脂材料によって封止成形する従来の方法としては、この他にも、所謂、トランスファモールド法を採用すると共に、樹脂成形後の製品を金型の型面から取り外し易くすることを主目的として、型面に離型用フイルムをエア吸着（減圧による吸着）させるフイルム成形法を併用するもの等が知られている（例えば、特開２０００−３６５０７号公報、特開２０００−２１９１１号公報、特開平９−１１７９３１号公報、特開平８−１５６０１４号公報、特開平８−１４２１０９号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記毛細管現象を利用するディスペンサー法による場合は、前記した滴下液状樹脂３を基板２とチップ４との隙間５に浸入充填させるのに長時間を要するためその樹脂注入作業効率が悪く、その結果として、フリップチップパッケージの生産性が低いと云う弊害が指摘されている。
【０００４】
本発明は、フリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を効率良く注入充填してその生産性を向上させることができるフリップチップの樹脂注入方法を提供することを目的とするのみならず、フリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を注入充填させる際に、その注入樹脂材料の一部がチップにおける放熱板等の部材取付面に付着するのを効率良く防止することができるフリップチップの樹脂注入方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記した技術的課題を解決するための本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、チップと基板とをバンプを介して接続したフリップチップを樹脂注入用金型の所定位置にセットして前記フリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を注入するフリップチップの樹脂注入方法であって、前記フリップチップにおける基板及びチップの表面に離型フイルムを被覆した状態で該チップを前記金型に設けたキャビティ内に嵌入してセットするフリップチップの金型セット工程と、前記金型面を閉じ合わせる該金型の型締工程と、前記金型キャビティ部に流体圧力を供給して該キャビティ内に嵌入セットした前記チップの少なくとも部材取付面に前記離型フイルムを介して該流体圧力を加えることにより該離型フイルムを該チップにおける前記部材取付面に押圧状に密接させるチップ表面への離型フイルム密接工程と、前記チップ表面への離型フイルム密接工程が行われている状態で前記金型キャビティ内に封止用樹脂材料を加圧注入して前記チップにおける少なくとも部材取付面を除く表面及び前記チップと基板との隙間に前記樹脂を注入充填させる樹脂注入工程とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記フリップチップの金型セット工程が、前記金型の型締工程時において、前記離型フイルムを前記金型に設けられるゲートの表面に被覆することにより、該金型ゲートと該フリップチップにおけるチップと基板との隙間側とを連通状態に設定することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記離型フイルムを前記金型ゲートの部位と対応する前記フリップチップの基板表面部位に被覆することにより、該金型ゲート内を通過する前記封止用樹脂材料が該基板の表面部位に接触しないように設定したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記フリップチップの金型セット工程が、前記金型の型締工程時において、該フリップチップにおける基板の全表面を離型フイルムにて接合被覆する状態となり、且つ、該離型フイルムにおける前記金型ゲートと前記金型キャビティとの連通口と対応する部位を穿孔する離型フイルムのゲート口穿孔工程を行うことによって該金型ゲートと該フリップチップにおけるチップと基板との隙間側とを連通状態に設定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記フリップチップの金型セット工程が、前記離型フイルムにおける前記金型ゲートと前記金型キャビティとの連通口と対応する部位に樹脂通過用の開口部を形成した離型フイルムを用いることにより、前記金型の型締工程時において、該離型フイルムにて前記フリップチップにおける基板の全表面を接合被覆し、且つ、該離型フイルムの前記樹脂通過用開口部を前記金型ゲートと金型キャビティとの連通口部に合致させる離型フイルムの樹脂通過用開口部と金型ゲート口との位置合わせ工程を行うことによって該金型ゲートと該フリップチップにおけるチップと基板との隙間側とを連通状態に設定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記チップ表面への離型フイルム密接工程に用いられる流体が空気や窒素ガスを含む気体であり、前記チップの表面に前記離型フイルムを介して該気体圧力を加えることにより、該離型フイルムを該チップにおける少なくとも部材取付面に押圧状に密接させることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記チップ表面への離型フイルム密接工程における流体圧力が樹脂成形圧力であり、前記チップの表面に前記離型フイルムを介して該樹脂成形圧力を加えることにより、該離型フイルムを該チップにおける少なくとも部材取付面に押圧状に密接させることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明に係るフリップチップの樹脂注入方法は、前記チップ表面への離型フイルム密接工程における流体圧力を、前記樹脂注入工程時における樹脂注入圧力に対応して調整可能となるように設定することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、金型キャビティ部に流体圧力を供給すると共に、該キャビティ内に嵌入セットしたチップの少なくとも部材取付面に離型フイルムを介して該流体圧力を加えることにより、該離型フイルムを該チップにおける前記部材取付面に押圧状に密接させるチップ表面への離型フイルム密接工程を行うこと、そして、この離型フイルム密接工程後に金型キャビティ内に封止用樹脂材料を加圧注入して前記チップにおける少なくとも部材取付面を除く表面、及び、前記チップと基板との隙間に樹脂を注入充填させる樹脂注入工程を行うものである。
このような本発明によれば、フリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を効率良く注入充填することが可能となるのでその生産性を向上させることができるのみならず、前記チップと基板との隙間に樹脂を注入充填させる際に、その注入樹脂の一部が該チップにおける放熱板等の部材取付面に付着するのを効率良く防止することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を、図１乃至図７に示す実施例図に基づいて、詳細に説明する。
図１は樹脂注入用金型の要部と、型開きした該金型間に離型フイルムと樹脂注入成形前のフリップチップを供給した状態を示している。
また、図２は前記金型の型締め状態と、該金型の所定位置に離型フイルムと樹脂注入成形前のフリップチップを供給セットした状態を示しており、図３はその樹脂注入成形作用の説明図、図４は樹脂注入成形されたフリップチップ、図５乃至図７は他の樹脂注入成形作用の説明図である。
【００１５】
図１には、フリップチップの樹脂注入成形に用いられる金型１０と、型開きした該金型間に供給した離型フイルム１１と樹脂注入成形前のフリップチップ１２とを概略的に示している。
また、前記樹脂注入用金型は、固定上型１３と該固定上型に対向配置した可動下型１４とから構成されており、該可動下型は適宜な上下駆動機構（図示なし）を介して上下動するように設けられている。
また、前記下型１４の型面には前記フリップチップ１２における基板１５を嵌装セットするためのセット部（セット用の凹所）１６が設けられると共に、前記上型１３の型面には前記フリップチップ１２の基板１５に装着されたチップ１７を嵌装セットするためのキャビティ１８と、該キャビティ１８内に封止用の溶融樹脂材料を加圧注入するためのゲート１９が設けられている。
なお、前記ゲート１９は溶融樹脂材料Ｒを移送するための樹脂通路と連通接続されると共に、該樹脂通路は上下両型１３・１４の型締時（図２参照）において樹脂材料供給用のポット側と連通接続されており、更に、前記ポットに嵌装されたプランジャの加圧力によって該ポット部にて加熱溶融化された樹脂材料を該樹脂通路及び前記ゲート１９を通して前記キャビティ１８内に加圧注入することができるように構成されている。
【００１６】
また、前記上型１３のキャビティ１８部に連続して形成した装着部２０には所要の耐熱性及び保形性を備えた通気部材２１が装設されており、更に、この装着部２０と該装着部内に気体２２を圧送するための気体圧送機構（図示なし）側とは適宜な気体供給通路２３を介して連通接続されている。
従って、この気体圧送機構を作動することにより、前記気体２２は前記気体供給通路２３を通して前記装着部２０内に圧送されると共に、圧送された気体２２は前記通気部材２１を通して前記キャビティ１８内に直ちに圧送供給されるように設けられている。
また、前記通気部材２１は前記装着部２０に対して着脱自在に装設されて、該通気部材２１を容易に交換することができるように構成されている。
なお、前記した気体２２としては、例えば、空気や窒素ガスその他の適当な気体を用いることができるものであり、また、前記した通気部材２１としては、例えば、前記の気体２２を通過させることができる連続気泡状の素材や多数の気体通過用の管を用いる構造等を採用することができる。
【００１７】
また、前記離型フイルム１１は、成形温度に加熱された前記上下両型の型面に張設して用いるものであり、従って、少なくとも所要の耐熱性と柔軟性及び該型面からの容易な剥離性を備えた素材から形成されており、後述するように、上下両型の型締時において接合する該型の型面形状に沿って張設することが可能であると共に、樹脂注入成形後においては張設された型面から容易に剥離することが可能である。
なお、図示しないが、該離型フイルム１１は公知の供給ロール及び巻取ロールによって前記上下両型１３・１４間に架設されており、且つ、適宜な供給取出機構を介して、後述するフリップチップの樹脂注入成形工程前には該上下両型間の所定位置へ自動的に供給され、且つ、該樹脂注入成形工程後には該上下両型の外部へ自動的に巻取移送されるように設けられている。
【００１８】
また、前記したフリップチップ１２における基板１５とチップ１７とはバンプ２４を介して電気的に接続されており、従って、該基板１５とチップ１７との間には狭小な間隙２５が構成されている。
なお、図示しないが、該フリップチップ１２は公知の供給取出機構を介して、後述するフリップチップの樹脂注入成形工程前には前記下型１４のセット部１６に自動的に供給され、且つ、該樹脂注入成形工程後には該セット部１６から取り出されて上下両型の外部へ自動的に搬送されるように設けられている。
【００１９】
以下、前記した上下両型１３・１４を用いて前記フリップチップ１２の樹脂注入成形を行う場合について説明する。
まず、適宜な加熱手段によって前記上下両型１３・１４を樹脂成形温度に加熱された状態とする。
次に、前記上下駆動機構を介して、前記下型１４を下動させて前記上型１３と離反させる上下両型１３・１４の型開工程を行う（図１参照）。
次に、フリップチップの供給機構を介して、フリップチップ１２の基板１５を該下型１４のセット部１６に嵌装するフリップチップの供給工程を行う。
また、前記フリップチップの供給工程と同時に、或は、これとは別時に、前記ポット内に樹脂材料を供給する樹脂材料の供給工程を行う。
また、前記フリップチップの供給工程または樹脂材料の供給工程と同時に、或は、これとは別時に、離型フイルムの供給取出機構を介して、前記供給ロールに巻装された離型フイルム１１を該上下両型間の所定位置へ供給する離型フイルムの供給工程を行う。
次に、前記上下駆動機構を介して、前記下型１４を上動して前記上型１３と接合させる上下両型１３・１４の型締工程を行う（図２・図３参照）。このとき、前記離型フイルム１１はその柔軟性によって前記フリップチップ１２の前記基板１５及びチップ１７の表面に接合した状態で被覆されることになると共に、該上型１３の型面形状に沿って張設されることになり、更に、前記離型フイルム１１にて被覆された該チップ１７部分は前記上型１３のキャビティ１８内に嵌入されることになる。従って、この上下両型の型締工程時においては、フリップチップ１２の基板１５及びチップ１７の表面に離型フイルム１１を被覆した状態で前記チップ１７を前記上型１３のキャビティ１８内に嵌入セットするフリップチップの金型セット工程を行うことができる。
次に、前記気体圧送機構を作動して、前記気体２２を前記上型１３の前記気体供給通路２３を通して前記装着部２０内に圧送し且つこれを前記通気部材２１を通して前記キャビティ１８内に圧送供給すると共に、該気体２２による流体圧力を離型フイルム１１を介して前記チップ１７における少なくとも放熱板等の部材取付面（図例では、チップ１７の上面部を云い、図１に符号Ａにて示す範囲）に加えることにより、該離型フイルム１１を該チップ１７における前記部材取付面に押圧状に密接させるチップ表面への離型フイルム密接工程を行う。
次に、前記プランジャによる加圧力によって、前記ポット部にて加熱溶融化された樹脂材料をその樹脂通路及び前記ゲート１９を通して前記キャビティ１８内に加圧注入する樹脂注入成形工程（樹脂注入工程）を行う。このとき、前記したチップ１７の少なくとも部材取付面には前記離型フイルム１１が押圧状に密接された状態にある（即ち、前記離型フイルム密接工程が行われている状態にある）ため、前記キャビティ１８内に注入された樹脂材料は、該キャビティ１８内に嵌装されたチップ１７における少なくとも部材取付面を除く表面と該チップ１７と前記基板１５との隙間２５内に注入充填されることになる。
次に、前記上下駆動機構を介して、前記下型１４を再び下動して前記上型１３と離反させる上下両型１３・１４の型開工程を行う。また、このとき、前記上型１３の型面には前記離型フイルム１１が張設されているため、樹脂注入成形された前記フリップチップ１２は該上型１３のキャビティ１８内から容易に離型されることになるが、このフリップチップ１２の離型作用を補助する目的で、上下両型の型開工程時において前記した気体圧送機構を作動させて前記キャビティ１８内に前記気体２２を圧送供給することが可能である。
次に、前記した離型フイルムの供給取出機構を介して前記樹脂注入成形工程後の離型フイルム１１を前記巻取ロールに巻き取ることにより、該樹脂注入成形工程後の離型フイルムを該上下両型の外部へ移送する離型フイルムの巻取移送工程を行うと共に、前記フリップチップ１２の供給取出機構を介して前記樹脂注入成形工程後のフリップチップ１２を前記下型１４のセット部１６から取り出し且つこれを上下両型の外部へ搬送するフリップチップの取出搬送工程を行う。
前記下型１４のセット部１６から取り出されたフリップチップ１２には、図４に示すように、そのチップ１７における少なくとも部材取付面（Ａ）を除く表面と該チップ１７と前記基板１５との隙間２５内に硬化樹脂２６が一体に付着成形されることになり、また、前記した樹脂通路及びゲート１９の部位と対応する前記基板１５の表面（上面）の部位には硬化樹脂の残滓２７が付着一体化されることになる。なお、前記硬化樹脂の残滓２７は製品としては不要物であるため、前記基板１５から適宜に分離排除されるものである。
従って、このような一連の工程を行うことによって、フリップチップ１２におけるチップ１７と基板１５との隙間２５に樹脂を効率良く注入充填させることが可能となるのでその生産性を著しく向上させることができるのみならず、前記隙間２５に樹脂を注入充填させる際に、その注入樹脂の一部が該チップ１７における放熱板等の部材取付面に付着するのを効率良く防止することができるので、後工程となる該部材取付面への放熱板等の接着工程を効率良く且つ確実に行うことができるものである。
【００２０】
なお、前記したフリップチップの金型セット工程において、前記離型フイルム１１を前記上型１３の樹脂通路及びゲート１９の表面に対して接合状に被覆することにより、該樹脂通路及びゲート１９と該フリップチップ１２の前記隙間２５側との連通状態を確実に構成することができる。
このように、前記離型フイルム１１を前記上型１３の樹脂通路及びゲート１９の表面に対して接合状に被覆するには、例えば、前記樹脂通路及びゲート１９部に所要数個の吸気口を穿孔して該吸気口から該樹脂通路及びゲート１９部内の空気を吸引し、且つ、この部位に張設された前記離型フイルム１１を強制的に伸張させることにより、これを該樹脂通路及びゲート１９の表面に対して接合被覆させることができる。従って、この場合は、前記したポット部の溶融樹脂材料を前記キャビティ１８側へ移送するための樹脂通路が確実に構成されると云った利点がある。
しかしながら、前記ポット部の溶融樹脂材料は前記した樹脂注入成形工程時において、前記プランジャによる加圧力にて強制的に加圧移送されるものであるから、前記樹脂通路及びゲート１９部位に張設された離型フイルム１１が該樹脂通路及びゲート１９の表面に対して接合被覆されていなくても、強制的に加圧移送される溶融樹脂材料Ｒは該部位に張設された離型フイルム１１を強制的に伸張させながら移送されるため、その移送作用を損なうことはない（図３等参照）。
更に、この場合は、前記したような離型フイルムの強制伸張機構等を併設する必要がないため、金型の全体的な構造簡略化とコストダウンを図れる等の利点がある。
【００２１】
また、図１乃至図３に示した実施例の場合は、前記したように、樹脂通路及びゲート１９の部位と対応するフリップチップ１２の基板１５の表面部位に硬化樹脂の残滓２７が付着一体化されることになるが、前記基板１５の表面に対する前記残滓２７の付着位置が問題となるような場合においては、前記樹脂注入成形工程時において、前記樹脂通路及びゲート１９内を通過する溶融樹脂材料が前記基板１５の表面に接触しない状態として設定すればよい。
例えば、図５に示すように、前記した離型フイルム１１と同様の素材から形成された離型フイルム２８を前記した樹脂通路及びゲート１９の部位と対応する前記フリップチップ１２の基板１５の表面部位に被覆することにより、該樹脂通路及びゲート１９内を通過する溶融樹脂材料Ｒが該基板１５の表面部位に接触しないように設定することができる。
従って、この場合は、前記基板１５の表面部位に硬化樹脂の残滓が付着一体化されることはなく、また、該残滓は前記離型フイルム２８を介して前記基板１５の表面部位に単に接合されているのみであるから、該離型フイルム２８の剥離と同時に該残滓を簡易に剥離除去することができると云った利点がある。
【００２２】
また、図５に示した実施例の場合は、２枚の離型フイルム１１・２８を用いて前記樹脂通路及びゲート１９の表面と該部位に対応するフリップチップ１２の基板１５の表面に硬化樹脂の残滓２７が付着一体化されるのを防止する場合について説明しているが、該基板１５の表面部位に硬化樹脂の残滓が付着一体化されるのを防止するのみでよいときは、１枚の離型フイルム１１を用いると共に、その離型フイルム１１の所定個所に溶融樹脂材料Ｒの通路となる開口を穿設することによってこれに対応することが可能である。
例えば、図６に示すように、前記した離型フイルム１１を前記した樹脂通路及びゲート１９の部位と対応する前記フリップチップ１２の基板１５の表面部位に被覆すると共に、適宜な穿孔手段によって、前記離型フイルム１１における前記ゲート１９と前記キャビティ１８との連通口（ゲート口）と対応する部位に開口２９を穿設する離型フイルムのゲート口穿孔工程を行うことによって、該ゲート１９と前記フリップチップ１２におけるチップ１７と基板１５との隙間２５側とを連通状態に設定すればよい。
従って、この場合は、該樹脂通路及びゲート１９内を通過する溶融樹脂材料Ｒは前記穿孔工程によって形成された開口２９を通して前記キャビティ１８内に注入充填されることになるため、該溶融樹脂材料Ｒが該基板１５の表面部位に接触するのを確実に防止することができ、従って、該基板の表面部位に硬化樹脂の残滓が付着一体化されるのを確実に防止することができると云った利点がある。
なお、前記した穿孔手段としては、例えば、上型１３のキャビティ１８部に穿口用のピン状部材を配設して該ピン状部材を押動して前記したゲート口部分を開口するように構成すればよい。また、前記ゲート口の部位と対応する上型１３のキャビティ１８部に所要大きさの突起体を併設すると共に、前記した上下両型の型締時において、該突起体により前記ゲート口の部位に張設された離型フイルム１１を破って前記開口を穿設するようにしてもよい。
【００２３】
また、図６に示した実施例の場合は、前記した離型フイルム１１における前記ゲート１９と前記キャビティ１８との連通口（ゲート口）と対応する部位に開口２９を穿設する離型フイルムのゲート口穿孔工程を行うことによって、該ゲート１９と前記フリップチップ１２におけるチップ１７と基板１５との隙間２５側とを連通状態に設定する場合について説明したが、予め、前記離型フイルム１１にそのような開口を形成しておくことにより、前記したようなゲート口穿孔工程を省略することができる。
例えば、前記離型フイルム１１における前記ゲート１９と前記キャビティ１８との連通口と対応する部位に、樹脂通過用の開口部（図示なし）を予め形成した離型フイルムを用いることにより、上下両型の型締工程時に、該離型フイルムにて前記したフリップチップ１２における基板１５の全表面を接合被覆し、且つ、該離型フイルムの前記樹脂通過用開口部を前記ゲート１９とキャビティ１８との連通口（ゲート口）部に合致させる離型フイルムの樹脂通過用開口部とゲート口との位置合わせ工程を行うことによって、該ゲート１９と該フリップチップ１２におけるチップ１７と基板１５との隙間２５側とを連通状態に設定することができるものである。
【００２４】
また、前記したチップ１７の表面への離型フイルム密接工程に用いられる流体としては、該チップ１７の表面に前記離型フイルム１１を介して該流体圧力を加えることにより、該離型フイルム１１を前記した該チップ１７における少なくとも部材取付面（Ａ）に押圧状に密接させることができる作用・機能を発揮し得るものであればよい。
【００２５】
また、前記したチップ１７の表面への離型フイルム密接工程に用いられる流体圧力として、樹脂成形圧力を利用することが考えられる。
例えば、前記した上型１３のキャビティ１８部に連続して形成した装着部２０を所要厚みの樹脂成形体を成形するためのキャビティとして用い、且つ、前記した該装着部２０への気体圧送機構及び気体供給通路２３に替えて、これを樹脂材料の加熱溶融機構とその溶融樹脂材料の供給通路として用いればよく、また、このとき、前記した通気部材２１は不要である。
従って、このような構成において、前記上下両型の型締時に、該装着部２０に替わるキャビティ内に溶融樹脂材料を加圧注入して該キャビティにて所要厚みの樹脂成形体を成形する工程を行うことにより、前記チップ１７の表面（Ａ）には前記離型フイルム１１を介して前記キャビティ内に加圧注入した溶融樹脂材料に対する所要の樹脂成形圧力が加えられることになるため、その結果、前記チップ１７の表面への離型フイルム密接工程を行うことができる。このため、この状態（即ち、離型フイルム密接工程が行われている状態）で、前記したと同様に、前記キャビティ１８内に樹脂材料を加圧注入して、前記チップ１７における少なくとも部材取付面（Ａ）を除く表面と該チップ１７と基板１５との隙間２５に樹脂材料を注入充填させる樹脂注入工程を行えばよい。
なお、前記した装着部２０に替わるキャビティ内にて成形された硬化樹脂は各成形サイクル毎に適宜に取り出せばよい。
【００２６】
また、前記した各実施例において、前記チップ表面（Ａ）への離型フイルム密接工程における流体圧力を、前記樹脂注入工程時における樹脂注入圧力に対応して調整可能となるように設定するようにしてもよい。
例えば、前記した樹脂注入工程時における樹脂の注入圧力の変更に対応して、前記した離型フイルム密接工程における流体圧力を適宜に且つ自動的に変更することができるようにしてもよい。
【００２７】
また、前記した各実施例において、前記チップ表面（Ａ）への離型フイルム密接工程における流体圧力を、前記樹脂注入工程時における樹脂注入圧力よりも低くなるように設定することによって、離型フイルム密接工程をより確実に行うようにしてもよい。
【００２８】
また、前記した各実施例の樹脂注入工程時においては、上下両型の型面に離型フイルム１１を張設することとも相俟って、前記キャビティ１８（樹脂充填部）内と外部とが遮蔽される状態となって空気の内外流通作用が困難となるため、前記上下両型の型締時において該キャビティ１８（樹脂充填部）内に空気や樹脂材料の加熱溶融化時に発生した燃焼ガス類が残溜し易くなる。そして、これに起因して、樹脂成形後において前記したフリップチップ１２における隙間２５内に樹脂未充填状態が発生し、或は、気泡を形成する等の問題が考えられる。
このような問題点を未然に解消するためには、例えば、前記した樹脂注入工程時において、少なくともキャビティ１８部を含む樹脂充填部内の真空引きを行う真空引き工程を行えばよい。
従って、この場合は、前記した少なくともキャビティ１８（樹脂充填部）部は減圧されて空気等が外部へ排出された状態となるため、前記フリップチップ１２の隙間２５内に対する樹脂の注入充填作用を効率良く且つ確実に行うことができると共に、前記したような隙間２５内の樹脂未充填状態や気泡の形成を未然に且つ確実に防止することができると云った利点がある。
【００２９】
また、前記した各実施例図においては、放熱板等の部材取付面Ａがチップ１７の上面部に設定されるものとして説明したが、これに限られるものではない。
更に、前記したチップ表面への離型フイルム密接工程においては、前記したように、流体圧力を離型フイルム１１を介して前記部材取付面Ａに加えて押圧することになるが、この流体圧力にて押圧する範囲は前記各実施例図に示したものに限られない。即ち、この流体圧力が加えられる範囲を、例えば、図７に符号Ｂにて示すように、前記フリップチップ１２の基板１５の表面部位にまで広げるように設定しても差し支えない。
この場合は、前記した流体圧力を前記離型フイルム１１を介して前記基板１５の表面部位にまで広げることができるため、前記キャビティ１８内に加圧注入された樹脂材料の一部が該キャビティ１８部よりも外部へ流出して該基板１５の表面部位に樹脂バリを形成する等の弊害を未然に防止することができると云った利点がある。
【００３０】
本発明は、上述した各実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明方法によれば、フリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を効率良く注入充填してその生産性を向上させることができるフリップチップの樹脂注入方法を提供することができると云った優れた実用的な効果を奏するものである。
【００３２】
また、本発明方法によれば、フリップチップにおけるチップと基板との隙間に樹脂を注入充填させる際に、その注入樹脂材料の一部がチップにおける放熱板等の部材取付面に付着するのを効率良く防止することができるフリップチップの樹脂注入方法を提供することができると云った優れた実用的な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するための樹脂注入用金型の要部を概略的に示す縦断正面図であって、型開きした金型間に離型フイルムと樹脂注入成形前のフリップチップを供給した状態を展開して示している。
【図２】図１に対応する金型の型締め状態を拡大して示す要部の概略縦断正面図であって、該金型の所定位置に離型フイルムと樹脂注入成形前のフリップチップを供給セットした状態を示している。
【図３】本発明方法に係る樹脂注入成形作用を説明するための金型要部を拡大して示す縦断正面図である。
【図４】樹脂注入成形後のフリップチップを示す一部切欠正面図である。
【図５】本発明方法に係る他の樹脂注入成形作用を説明するための金型要部の縦断正面図である。
【図６】本発明方法に係る他の樹脂注入成形作用を説明するための金型要部の縦断正面図である。
【図７】本発明方法に係る他の樹脂注入成形作用を説明するための金型要部の縦断正面図であって、型開きした金型間に離型フイルムと樹脂注入成形前のフリップチップを供給した状態を展開して示している。
【図８】従来のフリップチップの樹脂注入成形作用を説明するための概略縦断正面図である。
【符号の説明】
１０樹脂注入成形用金型
１１離型フイルム
１２フリップチップ
１３固定上型
１４可動下型
１５基板
１６セット部
１７チップ
１８キャビティ
１９ゲート
２０装着部
２１通気部材
２２気体
２３気体供給通路
２４バンプ
２５間隙
２６硬化樹脂
２７残滓
２８離型フイルム
２９開口
Ａ部材取付面
Ｂ部材取付面
Ｒ溶融樹脂材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a method for injecting and filling a resin into a gap between a chip and a substrate in a flip chip in which the chip and the substrate are connected via bumps (connection electrodes).
[0002]
[Prior art]
As a conventional flip chip resin injection method, for example, a method using a dispenser (liquid resin injection mechanism) is known.
In this method, as shown in FIG. 8, the liquid resin contained in the dispenser 1 is dropped on the substrate 2 and the dropped liquid resin 3 is placed in the gap 5 between the substrate and the chip 4 by utilizing the capillary phenomenon. I try to infiltrate.
In addition, as a conventional method of sealing and molding a semiconductor chip with a resin material, in addition to the above, a so-called transfer molding method is adopted, and a product after resin molding is easily removed from a mold surface. As a main object, there has been known a method in which a film forming method for adsorbing a release film to a mold surface by air (adsorption under reduced pressure) is also used (for example, JP-A-2000-36507, JP-A-2000-21911). Gazette, JP-A-9-117931, JP-A-8-156014, JP-A-8-142109, etc.).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the dispenser method utilizing the capillary phenomenon, it takes a long time to infiltrate and fill the above-mentioned dripping liquid resin 3 into the gap 5 between the substrate 2 and the chip 4, so that the resin injection work efficiency is poor, and As a result, it is pointed out that the productivity of the flip chip package is low.
[0004]
An object of the present invention is not only to provide a method of injecting resin into a flip chip, which is capable of improving the productivity by efficiently injecting and filling resin into a gap between a chip and a substrate in a flip chip, and also to provide a method of injecting a flip chip. When a resin is injected into a gap between a chip and a substrate in a chip, the resin of the flip chip can efficiently prevent a part of the injected resin material from adhering to a member mounting surface such as a heat sink in the chip. It is intended to provide an injection method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A method for injecting a resin into a flip chip according to the present invention for solving the above-mentioned technical problem, comprises setting a flip chip in which a chip and a substrate are connected via bumps at a predetermined position of a resin injection mold, and A method for injecting resin into a gap between a chip and a substrate in a chip, wherein the chip is provided in the mold with the surface of the substrate and the chip in the flip chip being covered with a release film. A flip chip mold setting step of fitting and setting in the cavity; a mold clamping step of closing the mold surface; and supplying a fluid pressure to the mold cavity to fit in the cavity. By applying the fluid pressure to at least the member mounting surface of the set chip via the release film, the release film is placed on the chip. And a release film closely process to the chip surface to be closely pressed shape to said member mounting surface, to the chip surface While the release film close process is being performed A resin injecting step of injecting a sealing resin material into the mold cavity under pressure and injecting and filling the resin into a surface of the chip excluding at least a member mounting surface and a gap between the chip and the substrate. It is characterized by the following.
[0006]
Further, in the flip chip resin injection method according to the present invention, the flip chip mold setting step covers the surface of a gate provided on the mold with the release film during the mold clamping step. By doing so, the mold gate and the gap side between the chip and the substrate in the flip chip are set to communicate with each other.
[0007]
Further, in the method for injecting a resin into a flip chip according to the present invention, the mold film is passed through the mold gate by coating the release film on a substrate surface portion of the flip chip corresponding to a portion of the mold gate. The sealing resin material is set so as not to contact the surface of the substrate.
[0008]
Further, in the flip chip resin injection method according to the present invention, in the flip chip mold setting step, at the time of the mold clamping step, the entire surface of the substrate in the flip chip is bonded and coated with a release film. The mold gate and the flip by performing a gate opening step of the release film for perforating a portion of the release film corresponding to the communication port between the mold gate and the mold cavity. It is characterized in that the gap side between the chip and the substrate in the chip is set in a communicating state.
[0009]
Further, in the method for injecting a resin into a flip chip according to the present invention, the step of setting the die of the flip chip may include a step of setting the flip film to pass a resin through a portion corresponding to a communication port between the mold gate and the mold cavity. By using a release film having an opening formed therein, during the mold clamping step of the mold, the release film is used to bond and cover the entire surface of the substrate of the flip chip, and the release film The mold gate is formed by performing a positioning step of aligning the resin passage opening of the release film with the mold gate opening so that the resin passage opening coincides with the communication opening between the mold gate and the mold cavity. And the gap side between the chip and the substrate in the flip chip is set in a communicating state.
[0010]
Further, in the method for injecting a resin into a flip chip according to the present invention, the fluid used in the step of bringing the release film into close contact with the chip surface is a gas containing air or nitrogen gas, and the surface of the chip is passed through the release film. By applying the gas pressure, the release film is brought into close contact with at least the member mounting surface of the chip in a pressed manner.
[0011]
In the method for injecting a resin into a flip chip according to the present invention, the fluid pressure in the step of closely contacting the release film with the chip surface is a resin molding pressure, and the resin molding pressure is applied to the surface of the chip via the release film. The release film is brought into close contact with at least the member mounting surface of the chip in a pressing manner.
[0012]
Further, in the method for injecting a resin into a flip chip according to the present invention, the fluid pressure in the step of bringing the release film into close contact with the chip surface is set so as to be adjustable according to the resin injection pressure in the resin injecting step. It is characterized by the following.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, a fluid pressure is supplied to a mold cavity portion, and the fluid pressure is applied to at least a member mounting surface of a chip fitted and set in the cavity via a release film, whereby the release film is formed. Performing a release film close contact step on the chip surface to be pressed against the member mounting surface of the chip, and press-injecting a sealing resin material into the mold cavity after this release film close step. A resin injecting step of injecting and filling a resin into at least the surface of the chip except for the member mounting surface and the gap between the chip and the substrate is performed.
According to the present invention, the gap between the chip and the substrate in the flip chip can be efficiently injected and filled with the resin, so that not only the productivity can be improved, but also the chip and the substrate When the resin is injected and filled in the gap, it is possible to efficiently prevent a part of the injected resin from adhering to a member mounting surface such as a heat radiating plate of the chip.
[0014]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiment diagrams shown in FIGS.
FIG. 1 shows a main part of a resin injection mold and a state where a release film and a flip chip before resin injection molding are supplied between the opened molds.
FIG. 2 shows a state in which the mold is clamped, and a state in which a release film and a flip chip before resin injection molding are supplied and set at a predetermined position of the mold. FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a flip chip formed by resin injection molding, and FIGS. 5 to 7 are diagrams illustrating another resin injection molding operation.
[0015]
FIG. 1 schematically shows a mold 10 used for resin injection molding of a flip chip, a release film 11 supplied between the opened molds, and a flip chip 12 before resin injection molding. .
The resin injection mold is composed of a fixed upper die 13 and a movable lower die 14 arranged opposite to the fixed upper die, and the movable lower die is connected to the movable lower die via an appropriate vertical drive mechanism (not shown). It is provided to move up and down.
A set portion (a recess for setting) 16 for fitting and setting the substrate 15 of the flip chip 12 is provided on the mold surface of the lower mold 14, and the mold surface of the upper mold 13 is provided on the mold surface of the flip chip 12. A cavity 18 for fitting and setting a chip 17 mounted on the substrate 15 of the flip chip 12 and a gate 19 for pressurizing and injecting a sealing molten resin material into the cavity 18 are provided.
The gate 19 is connected to a resin passage for transferring the molten resin material R, and the resin passage is connected to a pot for supplying the resin material when the upper and lower dies 13 and 14 are closed (see FIG. 2). Further, the resin material heated and melted in the pot portion by the pressing force of the plunger fitted in the pot is pressed into the cavity 18 through the resin passage and the gate 19. It is configured so that it can be injected.
[0016]
A mounting member 20 formed continuously with the cavity 18 of the upper mold 13 is provided with a ventilation member 21 having required heat resistance and shape retention. A gas pumping mechanism (not shown) for pumping the gas 22 into the mounting portion is connected to an appropriate gas supply passage 23 for communication.
Therefore, by operating the gas pumping mechanism, the gas 22 is pumped into the mounting portion 20 through the gas supply passage 23, and the gas 22 is immediately pumped into the cavity 18 through the ventilation member 21. It is provided so as to be supplied under pressure.
Further, the ventilation member 21 is detachably mounted on the mounting portion 20 so that the ventilation member 21 can be easily replaced.
In addition, as the above-mentioned gas 22, for example, air, nitrogen gas, or another suitable gas can be used, and as the above-mentioned ventilation member 21, for example, the above-mentioned gas 22 can be passed. A structure using an open-celled material that can be used or a large number of gas passage tubes can be employed.
[0017]
In addition, the release film 11 is used by being stretched on the mold surfaces of the upper and lower molds heated to the molding temperature, and therefore, at least has the required heat resistance and flexibility and is easy to use from the mold surface. It is formed from a material having releasability, and as described later, can be stretched along the mold surface shape of the upper and lower molds to be joined at the time of mold clamping, and after resin injection molding. Can be easily separated from the stretched mold surface.
Although not shown, the release film 11 is bridged between the upper and lower dies 13 and 14 by a known supply roll and take-up roll, and is connected to a flip chip described later via an appropriate supply / extraction mechanism. Before the resin injection molding step, the resin is automatically supplied to a predetermined position between the upper and lower molds, and after the resin injection molding step, is automatically wound and transferred to the outside of the upper and lower molds. Have been.
[0018]
In addition, the substrate 15 and the chip 17 in the flip chip 12 are electrically connected via the bumps 24, so that a narrow gap 25 is formed between the substrate 15 and the chip 17. .
Although not shown, the flip chip 12 is automatically supplied to the set section 16 of the lower die 14 via a known supply / extraction mechanism before a resin injection molding step of the flip chip described later, and After the resin injection molding step, it is provided so as to be taken out of the set section 16 and automatically transferred to the outside of both upper and lower molds.
[0019]
Hereinafter, a case where the resin injection molding of the flip chip 12 is performed using the upper and lower dies 13 and 14 will be described.
First, the upper and lower dies 13 and 14 are heated to a resin molding temperature by appropriate heating means.
Next, a mold opening process of the upper and lower molds 13 and 14 for moving the lower mold 14 down and separating from the upper mold 13 is performed through the up and down drive mechanism (see FIG. 1).
Next, a flip chip supply step of fitting the substrate 15 of the flip chip 12 to the set portion 16 of the lower die 14 is performed via a flip chip supply mechanism.
Further, a resin material supply step of supplying the resin material into the pot is performed simultaneously with or separately from the flip chip supply step.
Simultaneously with or separately from the flip chip supply step or the resin material supply step, the release film 11 wound around the supply roll is supplied through a release film supply / extraction mechanism. A step of supplying a release film to be supplied to a predetermined position between the upper and lower dies is performed.
Next, a mold clamping process of the upper and lower dies 13 and 14 to be joined to the upper die 13 by moving the lower die 14 upward through the vertical drive mechanism is performed (see FIGS. 2 and 3). At this time, the release film 11 is coated in a state of being bonded to the surfaces of the substrate 15 and the chip 17 of the flip chip 12 due to its flexibility, and follows the mold surface shape of the upper die 13. The tip 17 covered with the release film 11 is fitted into the cavity 18 of the upper mold 13. Therefore, in the mold clamping process of the upper and lower molds, the chip 17 is fitted and set in the cavity 18 of the upper mold 13 with the surface of the substrate 15 and the chip 17 of the flip chip 12 covered with the release film 11. A flip chip die setting step can be performed.
Next, the gas pumping mechanism is actuated to pump the gas 22 through the gas supply passage 23 of the upper die 13 into the mounting portion 20 and to feed the gas 22 into the cavity 18 through the ventilation member 21. At the same time, the fluid pressure generated by the gas 22 is applied via the release film 11 to at least a member mounting surface of the chip 17 such as a heat radiating plate (in the illustrated example, the upper surface of the chip 17 is indicated by A in FIG. 1). Then, a step of bringing the release film 11 into close contact with the chip mounting surface of the chip 17 in a pressing manner is performed.
Next, a resin injection molding step (resin injection step) of pressure-injecting the resin material heated and melted in the pot portion through the resin passage and the gate 19 into the cavity 18 by the pressing force of the plunger. Do. At this time, the release film 11 is in a state of being pressed and closely contacted with at least the member mounting surface of the chip 17. (That is, the release film close contact process is being performed.) Therefore, the resin material injected into the cavity 18 is injected and filled into the gap 25 between the chip 17 and the substrate 15 and at least the surface of the chip 17 fitted in the cavity 18 excluding at least the member mounting surface. Will be.
Next, via the vertical drive mechanism, a mold opening process of the upper and lower dies 13 and 14 for lowering the lower die 14 again and separating from the upper die 13 is performed. At this time, since the release film 11 is stretched on the surface of the upper die 13, the flip chip 12 formed by resin injection molding can be easily released from the cavity 18 of the upper die 13. However, for the purpose of assisting the releasing operation of the flip chip 12, the gas pumping mechanism described above is operated during the mold opening process of the upper and lower molds to feed the gas 22 into the cavity 18. It is possible to do.
Next, the release film 11 after the resin injection molding step is wound around the winding roll via the above-described release film supply / extraction mechanism, whereby the release film after the resin injection molding step is moved up and down. A take-up / transfer step of the release film to be transferred to the outside of both dies is performed, and the flip chip 12 after the resin injection molding step is transferred from the setting section 16 of the lower die 14 via a supply / extraction mechanism of the flip chip 12. A flip-chip removal / transportation step of taking out and transporting the flip chip to the outside of the upper and lower molds is performed.
As shown in FIG. 4, the flip chip 12 taken out from the set portion 16 of the lower die 14 has a gap between the chip 17 and the substrate 15 except for at least the member mounting surface (A) of the chip 17. A cured resin 26 is integrally formed in the inside of the substrate 25, and a residue 27 of the cured resin is adhered to a portion of the surface (upper surface) of the substrate 15 corresponding to the portion of the resin passage and the gate 19. It will be integrated. Since the cured resin residue 27 is an unnecessary product, it is appropriately separated and removed from the substrate 15.
Therefore, by performing such a series of steps, it is possible to efficiently inject and fill the resin into the gap 25 between the chip 17 and the substrate 15 in the flip chip 12, so that the productivity can be significantly improved. In addition, when the gap 25 is filled with a resin, a part of the resin can be efficiently prevented from adhering to a member mounting surface of the chip 17 such as a heat radiating plate. The step of bonding a heat sink or the like to the member mounting surface can be performed efficiently and reliably.
[0020]
In the flip chip mold setting step, the release film 11 is joined to the surface of the resin passage and the gate 19 of the upper mold 13 so as to be joined, so that the resin passage and the gate 19 are connected to each other. The state of communication between the flip chip 12 and the gap 25 can be reliably established.
In order to cover the release film 11 with the resin passages of the upper mold 13 and the surfaces of the gates 19 in such a manner as described above, for example, a required number of intake ports are provided in the resin passages and the gate 19. The resin film and the gate 19 are pierced to suck the air in the resin passage and the gate 19 from the intake port, and the release film 11 stretched at this portion is forcibly extended, whereby the resin film and the gate are removed. 19 surfaces can be bonded and coated. Therefore, in this case, there is an advantage that the resin passage for transferring the molten resin material in the pot portion to the cavity 18 side is reliably formed.
However, since the molten resin material in the pot portion is forcibly transferred under pressure by the plunger during the resin injection molding step, the molten resin material is stretched over the resin passage and the gate 19. Even if the release film 11 is not bonded to the surface of the resin passage and the gate 19, the molten resin material R which is forcibly transported under pressure can release the release film 11 stretched at the portion. Since the transfer is performed while being forcibly extended, the transfer operation is not impaired (see FIG. 3 and the like).
Further, in this case, since it is not necessary to additionally provide a forcible stretching mechanism for the release film as described above, there is an advantage that the overall structure of the mold can be simplified and the cost can be reduced.
[0021]
In the case of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, as described above, the residue 27 of the cured resin adheres to the surface of the substrate 15 of the flip chip 12 corresponding to the resin passage and the gate 19. However, in a case where the position of the residue 27 attached to the surface of the substrate 15 becomes a problem, the molten resin material passing through the resin passage and the gate 19 during the resin injection molding step. May be set so as not to contact the surface of the substrate 15.
For example, as shown in FIG. 5, a release film 28 formed of the same material as the release film 11 is provided on the surface of the substrate 15 of the flip chip 12 corresponding to the resin passage and the gate 19. , The molten resin material R passing through the resin passage and the inside of the gate 19 can be set so as not to contact the surface portion of the substrate 15.
Therefore, in this case, the residue of the cured resin is not adhered to and integrated with the surface of the substrate 15, and the residue is simply bonded to the surface of the substrate 15 via the release film 28. Therefore, there is an advantage that the residue can be easily peeled and removed simultaneously with the peeling of the release film 28.
[0022]
In the case of the embodiment shown in FIG. 5, two sets of release films 11 and 28 are used to cure the surface of the resin passage and the gate 19 and the surface of the substrate 15 of the flip chip 12 corresponding to the portion. The case where the residue 27 of the cured resin is prevented from being adhered and integrated is described. However, if it is only necessary to prevent the residue of the cured resin from being adhered and integrated on the surface of the substrate 15, one sheet is used. It is possible to cope with this by using the release film 11 described above and forming an opening serving as a passage for the molten resin material R at a predetermined position of the release film 11.
For example, as shown in FIG. 6, the release film 11 is coated on the surface of the substrate 15 of the flip chip 12 corresponding to the resin passage and the gate 19, and the perforation means is used to form the release film 11. A gate opening of the release film is performed by forming an opening 29 in a portion of the release film 11 corresponding to a communication port (gate opening) between the gate 19 and the cavity 18. What is necessary is just to set the gap | interval 25 side of the chip | tip 17 and the board | substrate 15 in the chip | tip 12 in a communication state.
Therefore, in this case, the molten resin material R passing through the resin passage and the gate 19 is injected and filled into the cavity 18 through the opening 29 formed by the perforation process, and thus the molten resin material R is filled. Can be reliably prevented from coming into contact with the surface portion of the substrate 15, and therefore, it is possible to reliably prevent the residue of the cured resin from adhering and integrating with the surface portion of the substrate 15. There are advantages.
In addition, as the above-mentioned perforating means, for example, a pin-shaped member for perforating is provided in the cavity 18 portion of the upper die 13 and the pin-shaped member is pushed to open the above-mentioned gate port portion. What is necessary is just to comprise. In addition, a projection having a required size is provided in the cavity 18 of the upper die 13 corresponding to the gate opening, and the projection is used to close the gate opening at the time of clamping the upper and lower dies. The opening may be formed by breaking the stretched release film 11.
[0023]
In the case of the embodiment shown in FIG. 6, the release film 11 is provided with an opening 29 in a portion corresponding to a communication port (gate port) between the gate 19 and the cavity 18 in the release film 11. The case where the gate 19 and the gap 25 side between the chip 17 and the substrate 15 in the flip chip 12 are set to be in a communication state by performing the gate hole perforating step has been described. By forming such an opening, it is possible to omit the gate hole punching step as described above.
For example, by using a release film in which an opening (not shown) for resin passage is formed in advance in a portion of the release film 11 corresponding to a communication port between the gate 19 and the cavity 18, both upper and lower molds are used. In the mold clamping step, the release film covers the entire surface of the substrate 15 of the flip chip 12 by bonding, and the resin passage opening of the release film is formed between the gate 19 and the cavity 18. By performing a positioning step between the gate opening and the resin passage opening of the release film that matches the communication opening (gate opening), the gap 25 between the chip 17 and the substrate 15 in the gate 19 and the flip chip 12 is formed. Side can be set to a communication state.
[0024]
The release film 11 is applied to the surface of the chip 17 by applying the fluid pressure to the surface of the chip 17 through the release film 11 as a fluid used in the step of bringing the release film into close contact with the surface of the chip 17. Any material can be used as long as it can exhibit the function and function of being able to make a close contact with at least the member mounting surface (A) of the chip 17 described above.
[0025]
Further, it is conceivable to use a resin molding pressure as a fluid pressure used in the step of bringing the release film into close contact with the surface of the chip 17.
For example, the mounting portion 20 formed continuously with the cavity 18 of the upper mold 13 is used as a cavity for molding a resin molded body having a required thickness, and the gas pressure feeding mechanism to the mounting portion 20 is used. Instead of the gas supply passage 23, this may be used as a heating and melting mechanism for the resin material and a supply passage for the molten resin material, and at this time, the above-described ventilation member 21 is unnecessary.
Therefore, in such a configuration, when the upper and lower dies are clamped, a step of injecting a molten resin material into the cavity instead of the mounting portion 20 to form a resin molded body having a required thickness in the cavity is performed. As a result, a required resin molding pressure for the molten resin material pressurized and injected into the cavity through the release film 11 is applied to the surface (A) of the chip 17, and as a result, A step of bringing the release film into close contact with the surface of the chip 17 can be performed. Therefore, this state (That is, the state in which the release film close contact process is performed.) In the same manner as described above, a resin material is injected into the cavity 18 under pressure, and the resin material is filled into the gap 25 between the chip 17 and the substrate 15 except for at least the member mounting surface (A) of the chip 17. A resin injecting step of injecting and filling the resin may be performed.
The cured resin molded in the cavity instead of the mounting section 20 may be appropriately taken out in each molding cycle.
[0026]
In each of the above-described embodiments, the fluid pressure in the step of bringing the release film into close contact with the chip surface (A) is set so as to be adjustable in accordance with the resin injection pressure in the resin injection step. You may.
For example, the fluid pressure in the release film close-contacting step may be appropriately and automatically changed in response to the change in the resin injection pressure in the resin injecting step.
[0027]
In each of the above-described embodiments, the release film is set by setting the fluid pressure in the step of bringing the release film into close contact with the chip surface (A) to be lower than the resin injection pressure in the resin injection step. The close contact step may be performed more reliably.
[0028]
In addition, in the resin injection step of each of the above-described embodiments, the inside and outside of the cavity 18 (resin filling portion) are coupled with the fact that the release film 11 is stretched on the upper and lower mold surfaces. Since it becomes a shielded state and it becomes difficult for air to flow in and out of the air, the combustion gas generated during heating and melting of the air and the resin material in the cavity 18 (resin-filled portion) at the time of clamping the upper and lower dies. Kind becomes easy to remain. Then, due to this, a problem that the resin is not filled in the gap 25 in the above-described flip chip 12 after the resin molding or a bubble is formed is considered.
In order to solve such problems beforehand, for example, in the above-described resin injecting step, a vacuuming step of vacuuming the resin filling portion including at least the cavity 18 may be performed.
Therefore, in this case, since at least the cavity 18 (resin filling portion) is decompressed and air or the like is discharged to the outside, the effect of injecting and filling the resin into the gap 25 of the flip chip 12 is improved. There is an advantage that it can be performed well and reliably, and it is possible to prevent the resin unfilled state and the formation of bubbles in the gap 25 as described above beforehand and reliably.
[0029]
Further, in each of the above-described embodiments, the description has been made assuming that the member mounting surface A such as the heat radiating plate is set on the upper surface of the chip 17, but the present invention is not limited to this.
Further, in the step of closely contacting the release film with the chip surface, as described above, the fluid pressure is applied to the member mounting surface A via the release film 11 and pressed. The pressing range is not limited to the range shown in each of the above embodiments. That is, the range in which the fluid pressure is applied may be set so as to extend to the surface portion of the substrate 15 of the flip chip 12, for example, as shown by reference numeral B in FIG.
In this case, since the fluid pressure can be spread to the surface of the substrate 15 through the release film 11, a part of the resin material pressurized and injected into the cavity 18 is removed. This has the advantage that it is possible to prevent the harmful effects such as the formation of resin burrs on the surface of the substrate 15 by flowing out of the substrate 15 to the outside.
[0030]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily and appropriately changed and selected as needed without departing from the spirit of the present invention. .
[0031]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, it is possible to provide a method for injecting a resin into a flip chip, which can efficiently inject and fill a resin into a gap between a chip and a substrate in a flip chip and improve the productivity. It has a practical effect.
[0032]
Further, according to the method of the present invention, when injecting and filling a resin into a gap between a chip and a substrate in a flip chip, it is possible to efficiently prevent a part of the injected resin material from adhering to a member mounting surface such as a heat sink in the chip. This provides an excellent practical effect that a method for injecting a flip chip resin that can be prevented well can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view schematically showing a main part of a resin injection mold for carrying out a method of the present invention, in which a release film and a flip chip before resin injection molding are provided between opened molds. Is shown in an expanded state.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional front view of a main part, in which a mold clamping state of the mold corresponding to FIG. 1 is enlarged, wherein a release film and a flip chip before resin injection molding are placed at predetermined positions of the mold. This shows a state in which supply is set.
FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing an enlarged main part of a mold for explaining a resin injection molding operation according to the method of the present invention.
FIG. 4 is a partially cutaway front view showing a flip chip after resin injection molding.
FIG. 5 is a longitudinal sectional front view of a main part of a mold for explaining another resin injection molding operation according to the method of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional front view of a main part of a mold for explaining another resin injection molding operation according to the method of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional front view of a main part of a mold for explaining another resin injection molding operation according to the method of the present invention, wherein a release film and a flip chip before resin injection molding are provided between the opened molds. Is shown in an expanded state.
FIG. 8 is a schematic vertical sectional front view for explaining a resin injection molding operation of a conventional flip chip.
[Explanation of symbols]
10. Mold for resin injection molding
11 Release film
12 flip chip
13 Fixed upper mold
14 movable lower mold
15 boards
16 Set part
17 chips
18 cavities
19 Gate
20 Mounting part
21 Ventilation member
22 body
23 Gas supply passage
24 Bump
25 gap
26 Cured resin
27 residue
28 Release film
29 opening
A member mounting surface
B member mounting surface
R molten resin material

Claims

A flip chip resin injection method in which a flip chip in which a chip and a substrate are connected via bumps is set at a predetermined position of a resin injection mold, and a resin is injected into a gap between the chip and the substrate in the flip chip. hand,
A flip chip mold setting step of fitting and setting the chip in a cavity provided in the mold in a state where the release film is coated on the surface of the substrate and the chip in the flip chip,
A mold clamping step of closing the mold surface,
By supplying a fluid pressure to the mold cavity portion and applying the fluid pressure to at least the member mounting surface of the chip fitted and set in the cavity via the release film, the release film is removed from the chip. Release film close contacting step to the chip surface to be pressed in close contact with the member mounting surface,
In a state where the release film close contacting step is performed on the chip surface, a sealing resin material is injected under pressure into the mold cavity, and the surface of the chip excluding at least the member mounting surface and the chip and A resin injecting step of injecting and filling the resin into a gap with a substrate.

In the mold setting step of the flip chip, the mold film and the chip in the flip chip are formed by coating the release film on the surface of a gate provided in the mold during the mold clamping step. 2. The method according to claim 1, wherein the gap between the substrate and the substrate is set in a communication state.

By covering the release film on the substrate surface portion of the flip chip corresponding to the mold gate portion, the sealing resin material passing through the mold gate does not contact the surface portion of the substrate. 3. The method according to claim 2, wherein the setting is performed as follows.

In the mold setting step of the flip chip, at the time of the mold clamping step, the entire surface of the substrate in the flip chip is bonded and covered with a release film, and the mold in the release film is formed. The mold gate and the gap side between the chip and the substrate in the flip chip are brought into communication with each other by performing a gate hole perforating step of a release film for perforating a portion corresponding to a communication port between the gate and the mold cavity. The method of claim 1, wherein the setting is performed.

The mold setting step of the flip chip, by using a release film having an opening for resin passage at a portion corresponding to a communication port between the mold gate and the mold cavity in the release film, In the mold clamping step of the mold, the release film is used to bond and cover the entire surface of the substrate in the flip chip, and the opening for resin passage of the release film is connected to the mold gate and the mold. The gap between the chip and the substrate in the flip chip and the flip chip is formed by performing a positioning step of aligning the resin passage opening of the release film with the communication port with the cavity and the mold gate opening. The method according to claim 1, wherein the resin is set in a communication state.

The fluid used in the step of bringing the release film into close contact with the chip surface is a gas containing air or nitrogen gas.By applying the gas pressure to the surface of the chip via the release film, the release film is removed. 2. The method according to claim 1, wherein the chip is brought into close contact with at least a member mounting surface of the chip.

The fluid pressure in the release film close contacting step on the chip surface is a resin molding pressure, and by applying the resin molding pressure to the surface of the chip through the release film, the release film is at least in the chip. 2. The method for injecting a flip chip resin according to claim 1, wherein the resin is brought into close contact with the member mounting surface in a pressing manner.

7. The method according to claim 1, wherein the fluid pressure in the step of bringing the release film into close contact with the chip surface is set so as to be adjustable in accordance with the resin injection pressure in the resin injection step. Item 8. The resin injection method for a flip chip according to Item 7.

2. The method according to claim 1, further comprising, during the resin injecting step, a vacuuming step of evacuating at least the resin filling portion including the mold cavity.