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JPH0528906B2 - - Google Patents
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JPH0528906B2 - - Google Patents

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JPH0528906B2
JPH0528906B2 JP61059481A JP5948186A JPH0528906B2 JP H0528906 B2 JPH0528906 B2 JP H0528906B2 JP 61059481 A JP61059481 A JP 61059481A JP 5948186 A JP5948186 A JP 5948186A JP H0528906 B2 JPH0528906 B2 JP H0528906B2
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の製造方法であつて、温度の上昇に
伴つて溶融、硬化する材質より成るフイルム状の
ペレツトを用いて半導体チツプ等が載置され一次
封止が行われたベース上にキヤツプを固着しパツ
ケージ化して半導体装置を製造することにより、
二次封止に作業性の悪い樹脂溶液を使用すること
なく製造工程を簡略化し、しかもベースとキヤツ
プ間のエツジ部に生じ易いボイド（隙間）やキヤ
ツプの下端部に生じ易い垂れ等を防止することを
可能とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、
封止材を用いて半導体チツプ等が載置されたベー
スにキヤツプを固着してパツケージ化する半導体
装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来より、封止材を用いて半導体チツプ等が載
置されたベースりキヤツプを固着してパツケージ
化する半導体装置の製造方法は多数提案されてい
る。
ところで、近年、小さなプリント基板上に半導
体チツプ等を載置し合成樹脂により封止したプラ
スチツク製のピン・グリツド・アレイ（PGA）
が高価なセラミツクに代わる多ピンで安いパツケ
ージとして実用化されつつある。
第６図は、従来のプラスチツク製PGAの製造
方法を示す説明図である。
まず、第６図ａに示されるようにベース１０２
は高耐熱プラスチツク、例えば耐熱エポキシやビ
スマレイミド・トリアジン（BT樹脂）、ポリイ
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂より成る。このベース
１０２は上方から見ると正方形状で、その中央に
は半導体チツプ１０３を載置するためのキヤビテ
イ部１０２ｂが形成されている。ベース１０２の
周囲上部には、半導体チツプ１０３を一次封止す
る封止用樹脂１０４がベース１０２の側部に流出
しないようにするためのダム部１０２ｃが形成さ
れ、また、ベース１０２の底部の所定位置には複
数のピン１０２ａが設けられている。そして、こ
のピン１０２ａはワイヤ１０３ａ等を介して半導
体１０３チツプに接続される。
そして、第６図ｂに示されるように、ベース１
０２の周囲上部に形成されたダム部１０２ｃの内
側に封止用樹脂１０４をポツテイングし、硬化さ
せて一次封止を行う。この封止用樹脂１０４は通
常エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂溶液が使用さ
れこの封止用樹脂１０４の硬化は温度を上昇させ
ることにより行う。
次に、第６図ｃに示されるように、キヤツプ１
０６の内側に前記封止用樹脂１０４と同様な熱硬
化性樹脂溶液の封止用樹脂１０５をポツテイング
し、さらに、この封止用樹脂１０５を均して厚さ
を均一化する。そして、一次封止が行われたベー
ス１０２を封止用樹脂１０５がボツデイングされ
たキヤツプ１０６上に載せ、さらに温度を上昇さ
せて封止用樹脂１０５を硬化させる。これによ
り、キヤツプ１０６は一次封止が行われたベース
１０２に固着され二次封止が完了する。第６図ｄ
は、このようにしてパツケージ化されたプラスチ
ツク製PGA１０１を示すものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の半導体装置の製造方法、例えばプラスチ
ツク製PGAの製造方法は、キヤツプ１０６の内
側に熱硬化性樹脂溶液の封止用樹脂１０５をポツ
テイングし、この封止用樹脂１０５の厚さを均一
化しなければならず、作業が面倒である。また、
封止用樹止１０５の厚さを完全に均一化すること
は困難であるため、第６図ｄに示されるようにベ
ース１０２とキヤツプ１０６との間、特にエツジ
部にはボイド１０５ａが生じ易く耐湿性の低下を
来たしていた。さらに、封止用樹脂１０５は熱硬
化性の樹脂溶液であるため、パツケージ１０２と
キヤツプ１０６との間の側部に流出する樹脂を調
整することが難しく、キヤツプ１０５の下端部に
樹脂の垂れ１０５ｂ等が生じ易く半導体装置の装
着性が低下したり、外観不良のため不良品として
廃棄処分されることにもなつていた。
本発明は上述した従来の半導体装置の製造方法
に鑑み、温度の上昇に伴つて溶融、硬化する材質
より成るフイルム状のペレツトを用いて半導体チ
ツプ等が載置され一次封止が行われたベース上に
キヤツプを固着してパツケージ化することによ
り、作業性の悪い樹脂溶液を使用することなく製
造工程を簡略化し、しかもベースとキヤツプ間の
エツジ部に生じ易いボイドやキヤツプの下端部に
生じ易い垂れ等を防止することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第１図は本発明の半導体装置の製造方法の原理
を示す説明図である。
本発明によれば、半導体チツプ３等が載置され
一次封止が行われたベース２上に温度の上昇に伴
つて溶融、硬化する材質より成るフイルム状のペ
レツト５を載置し、該フイルム状ペレツト５の上
にキヤツプ６を被せて加熱し、該フイルム状ペレ
ツト５を溶融、硬化させて該キヤツプ６を前記ベ
ース２に固着しパツケージ化して半導体装置１を
製造する半導体装置の製造方法が提供される。
〔作 用〕
上述した本発明の半導体装置の製造方法におい
ては、温度の上昇に伴つて溶融、硬化する材質よ
り成るフイルム状ペレツト５を用いて半導体チツ
プ３等が載置され一次封止が行われたベース２上
にキヤツプ５を固着してパツケージ化するため、
従来行われていた熱硬化性樹脂のポツテイングや
このポツテイングされた樹脂の厚さの均一化作業
等が不要となる。そして、フイルム状ペレツト５
は温度の上昇に伴つて溶融し、それから硬化する
ことになり、一方、フイルム状ペレツト５はフイ
ルム状であるためかなり正確に一定の厚さにする
ことができ、ボイドや垂れは殆ど生じることがな
い。
〔実施例〕
以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の実
施例を図面に従つて説明する。
第２図は第１の実施例を示す説明図であり、２
１は第１の実施例により製造されたピン・グリツ
ド・アレイ（PGA）、２４は板状ペレツトであ
る。
第２図ａに示されるようにベース２は、第６図
を参照して説明した従来のベース１０２と同様な
ものであり、該ベース２は高耐熱プラスチツク、
例えば、耐熱エポキシやビスマレイイミド・トリ
アジン（BT樹脂）、ポリイミド樹脂等の熱硬化
性樹脂より成る。このベース２は上方から見ると
正方形状で、その中央には半導体チツプ３を載置
するためのキヤビテイ部２ｂが形成され、そし
て、このキヤビテイ部２ｂ上に載置された半導体
チツプ３はワイヤ３ａ等を介して複数のピン２ａ
に接続される。このピン２ａはベース２の底部の
所定位置に複数本設けられている。また、ベース
２の周囲上部にはダム部２ｃが形成され、板状ペ
レツト２４が加熱されて溶融したときにベース２
の側部に流出しないようになされている。
このようなベース２の周囲上部に形成されたダ
ム部２ｃの内側に温度の上昇に伴つて溶融、硬化
する材質（例えば、日東電工株式会社が製造して
いるＥペレツト6050等）の熱硬化性樹脂より成る
板状ペレツト２４を載置する。この板状ペレツト
２４は、温度が上昇して溶融したときに前記キヤ
ビテイ部２ｂを含めダム部２ｃの内側全体に樹脂
が行渡るだけの大きさとされ、また、この溶融し
たときに前記ワイヤ３ａに大きな負担が掛らずキ
ヤビテイ部２ｂの隅にまで樹脂が届くような応力
の小さい（粘性の小さい）樹脂であることが好ま
しい。
そして、ダム部２ｃの内側に載置された板状ペ
レツト２４を加熱して溶融、硬化させ、第２図ｂ
に示されるように半導体チツプ３の一次封止を行
う。
このように、板状ペレツト２４を用いて一次封
止を行えば、ダム部２ｃの内側に板状ペレツト２
４を載置して加熱するだけでよいため、一次封止
の作業を簡単に行うことができる。
次に、第２図ｃに示されるように半導体チツプ
３が載置され一次封止が行われたベース２上に温
度の上昇に伴つて溶融、硬化する材質（例えば、
日東電気工業株式会社が製造しているＦペレツト
6050やABLESTIK（アブレステイツク）社が製
造しているABLEFILM564等）より成るフイル
ム状ペレツト５を載置し、このフイルムペレツト
５の上にアルミニウム等の金属より成るキヤツプ
６を被せて加熱する。このとき、フイルム状ペレ
ツト５として前記Ｆペレツト6050を使用する場合
には、フイルム状ペレツト５は約130℃で溶融し
てベース２とキヤツプ５との間に広がり、約150
℃で硬化を開始する。そして、15〜20時間程度加
熱を続けておくことによりキヤツプ６をベース２
に固着しパツケージ化して半導体装置２１を製造
する。
このフイルム状ペレツト５は、例えば前記Ｆペ
レツト6050は厚さ約60μｍのガラスクロスを含む
熱硬化性のエポキシ系樹脂より成る厚さ約0.4mm
のフイルム形状であるが、このガラスクロスはエ
ポキシ系の樹脂をフイルム状に形成したときの強
度を補強するためのものであり、必らずしも必要
なものではない。
このようにフイルム状ペレツト５は常温でフイ
ルム状であるが、このフイルムはかなり正確に一
定の厚さにすることができるため、加熱して該フ
イルム状ペレツト５を溶融、硬化するときにベー
ス２とキヤツプ６との間にボイド等が生じること
なく両者を固着しパツケージ化することができ
る。また、フイルム状ペレツト５は常温でフイル
ム状であり加熱することにより溶融し、さらに加
熱することにより硬化するため、フイルム状ペレ
ツト５として使用する樹脂の物性を考慮して加熱
を制御してやることにより、キヤツプ６の下端に
生じる樹脂の垂れを防止することができる。
以上において、板状ペレツト２４およびフイル
ム状ペレツト５は熱硬化性樹脂を使用したが、こ
れはベース２の材質が、例えばガラスエポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂の場合に、同じ材質の方が封
止性がよく、また、同じ誘電率のためインピーダ
ンス整合がとりやすい等の利点があるためで、板
状ペレツト２４およびフイルム状ペレツト５の材
質は温度の上昇に伴つて溶融硬化する材質であれ
ば熱硬化性樹脂でなくともよい。さらに、本実施
例では、ピン・グリツド・アレイ（PAG）２１
について説明したが、同様な他の半導体装置の製
造をも行うことができるのはいうまでもない。こ
れらのことは以下の実施例についても同様であ
る。
また、第２図ｅに示すようにダム部の大きさは
板状ペレツト４が加熱されて溶融した時に、流れ
止めとなるに足るだけの部分ダム２ｄでもよい。
この場合フイルム状ペレツト５の厚さを約1.0mm
とする以外第２図ａと同様である。
第３図は第２の実施例を示す説明図であり、４
は封止用樹脂、３１は第２の実施例により製造さ
れたPGA、３２はダム無しベース、３７ａはフ
イルム状ペレツト（ダム部材）である。
この２の実施例は、前述した第１の実施例にお
けるベース２の代わりにダム無しベース３２およ
びダム部材としてフイルム状ペレツト３７ａを使
用するもので、第３図ａに示されるようにダム無
しベース３２は高耐熱プラスチツク等より成る。
このダム無しベース３２は上方から見ると正方形
状で、その中央には半導体チツプ３を載置するた
めのキヤビテイ部３２ｂが形成され、そして、こ
のキヤビテイ部３２ｂ上に載置された半導体チツ
プ３はワイヤ３ａ等を介して複数のピン３２ａに
接続される。このピン３２ａはベース３２の底部
の所定位置に複数本設けられている。
ここまでの構成は第１の実施例のベース２と同
様である。
本実施例のダム無しベース３２は、その周囲上
部が平面状とされており、ダム部がベースに一体
的に形成されていない。そして、このダム無しベ
ース３２の周囲上部に枠ぬきされたダム部材とし
てフイルム状ペレツト３７ａを固着してダム部を
形成する。このフイルム状ペレツト３７ａは、第
１の実施例で説明した板状ペレツト２４やフイル
ム状ペレツト５の材質と同様な熱硬化性樹脂を使
用する。
第３図ｂに示されるように、ダム部材としてフ
イルム状ペレツト３７ａが固着されたダム無しベ
ース３２のキヤビテイ部３２ｂは、板状ペレツト
または樹脂溶液等の封止用樹脂４により封止され
る。
ここで、第３図ｃおよびｄは前述した第２図ｃ
およびｄと同様であるため説明を省略するが、フ
イルム状ペレツト５を用いて、一次封止が行われ
たダム部材としてフイルム状ペレツト３７ａを固
着したダム無しベース３２にキヤツプ６を固着し
パツケージ化してPGA３１を製造することにな
る。
このようにダム無しベース３２を使用すると、
別にダム部材としてフイルム状ペレツト３７ａが
必要になるが、前記ベース２よりもこのダム無し
ベース３２は安く製造することができるため、全
体として製造された半導体装置の価格を低下させ
ることができる。
また、ダム部材としてのフイルム状ペレツトが
第３図ｅのように部分ダム３７ｂであつてもよい
のは、実施例１の場合と同様である。
第４図は第３の実施例を示す説明図であり、 ４１は第３の実施例により製造されたPGA、 ４４は封止樹脂、４５はダム付ペレツトであ
る。
この第３の実施例は、フイルム状ペレツトとし
てダム付ペレツト４５を使用して製造するもので
ある。
第４図ａに示されるようにダム無しベース３２
は前述した第２の実施例のダム無しベースと同じ
であるため説明を省略する。まず、封止用樹脂４
４によりダム無しベース３２のキヤビテイ部３２
ｂ上に載置された半導体チツプ３の一次封止を行
う。このとき、第４図ｂに示されるように封止用
樹脂４４は半導体チツプ３およびワイヤ３ａを完
全に封止するためにダム無しベース３２の上面よ
りも盛上がつた山形状となる。この封止用樹脂４
４は封止性等を考慮すると熱硬化性樹脂が好まし
いが、他の材質を用いてもよいのはいうまでもな
い。
次に、第４図ｃに示されるように、一次封止が
行われたダム無しベース３２上に、周囲にダム用
凸部４５ａが形成されたダム付ペレツト４５を載
置し、このダム付ペレツト４５の上にキヤツプ６
を被せて加熱し、ダム付ペレツト４５を溶融、硬
化させてキヤツプ６をダム無しベース３２に固着
しパツケージ化してPGA４１を製造する。ここ
で、封止用樹脂４４はダム無しベース３２の上面
よりも盛上がつていてダム付ペレツト４５を載置
したときに空隙が生じることになるが、このよう
な空隙は封止用樹脂４４が加熱されて溶融状態に
なると完全に封止され、またボイド等が生じ易い
エツジ部（ダム部４５ａ）は均一な厚さであるた
めボイド等が生じる心配はない。
このように、ダム付ペレツト４５を使用する
と、ダム無しベース３２を用いて、また作業工程
を増加することなく半導体装置を製造することが
できる。
第５図は第４の実施例を示す説明図で、この第
４の実施例は、前述した第１の実施例におけるフ
イルム状ペレツト５の周囲端部をガラスクロスの
みとしたガラスクロス・ペレツト５５を使用する
ものである。
第５図ａは、ガラスクロス・ペレツト５５をキ
ヤツプ６の内側に入れた状態を示す図である。こ
の第５図ａから明らかなように、ガラスクロス・
ペレツト５５はペレツトの周囲端部５５ａがガラ
スクロスのみとされ、ペレツトの内側部５５ｂが
樹脂（ガラスクロスを含む）とされており、ま
た、ガラスクロス・ペレツト５５はキヤツプ６の
内側に合致する形状になされている。
このようなガラスクロス・ペレツト５５を一次
封止が行われたベース上に載置し、その上にキヤ
ツプ６を被せて加熱し、ガラスクロス・ペレツト
５５を溶融、硬化させてキヤツプ６をベース２に
固着しパツケージ化してPGA５１を製造する。
このように、周囲端部５５ａがガラスクロスだ
けのガラスクロス・ペレツト５５を使用すると、
ガラスクロス・ペレツト５５が加熱されて熱硬化
性樹脂が溶融し、加熱温度や加熱時間等では樹脂
の垂れを十分に防止することができない樹脂で
も、溶融した樹脂はガラスクロスだけの周囲端部
５５ａに吸収されることになるため、溶融時に大
きな流動性を有する樹脂に対しても加熱の制御と
共にガラスクロスにより樹脂の垂れを防止するこ
とができ、より広い範囲の材質をフイルム状ペレ
ツトとして使用することができる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明に係る半導体装置
の製造方法は、温度の上昇に伴つて溶融、硬化す
る材質より成るフイルム状のペレツトを用いて半
導体チツプ等が載置され一次封止が行われたベー
ス上にキヤツプを固着しパツケージ化して半導体
装置を製造することにより、二次封止に作業性の
悪い樹脂溶液を使用することなく製造工程を簡略
化することができ、しかもベースとキヤツプ間の
エツジ部に生じ易いボイドやキヤツプ下端部に生
じ易い垂れ等を防止して、低価格で高品質の半導
体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の半導体装置の製造方法の原理
を示す説明図、第２図は第１の実施例を示す説明
図、第３図は第２の実施例を示す説明図、第４図
は第３の実施例を示す説明図、第５図は第４の実
施例を示す説明図、第６図は従来の半導体装置の
製造方法を示す説明図である。 １…半導体装置、２…ベース、３…半導体チツ
プ、４…封止用樹脂、５…フイルム状ペレツト、
６…キヤツプ、２４…板状ペレツト、３２…ダム
無しベース、３７…フイルム状ペレツト（ダム部
材）、４５…ダム付ペレツト、５５…ガラスクロ
ス・ペレツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体チツプ等が載置され一次封止が行われ
    たベース上に温度の上昇に伴つて溶融、硬化する
    材質より成るフイルム状のペレツトを載置し、該
    フイルム状ペレツトの上にキヤツプを被せて加熱
    し、該フイルム状ペレツトを溶融、硬化させて該
    キヤツプを前記ベースに固着しパツケージ化する
    半導体装置の製造方法。 ２ 前記一次封止は、前記ベースの周囲上部に設
    けられたダム部の内側に温度の上昇に伴つて溶
    融、硬化する材質より成る板状のペレツトを載置
    し、該板状ペレツトを加熱して溶融、硬化させ前
    記ベース上に載置された半導体チツプ等を封止す
    るようになつている特許請求の範囲第１項に記載
    の製造方法。 ３ 前記ダム部は、前記半導体チツプ等が載置さ
    れた平面状のダム無しベース上に枠ぬきされたダ
    ム部材としてフイルム状ペレツトを固着して形成
    するようになつている特許請求の範囲第２項に記
    載の製造方法。 ４ 前記一次封止は、前記ダム無しベース上に載
    置された半導体チツプ等を封止するようなつてお
    り、前記フイルム状ペレツトにはダム用凸部が形
    成されている特許請求の範囲第１項に記載の製造
    方法。 ５ 前記フイルム状ペレツトは、ガラスクロスを
    含む熱硬化性樹脂より成る特許請求の範囲第１項
    から第４項までのいずれか１項に記載の製造方
    法。 ６ 前記フイルム状ペレツトは、前記キヤツプの
    内側に合致する形状で周囲端部がガラスクロスの
    みで形成されている特許請求の範囲第５項に記載
    の製造方法。
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