CN104425292A - 半导体装置的制造方法、半导体制造装置及树脂密封用片状树脂 - Google Patents

半导体装置的制造方法、半导体制造装置及树脂密封用片状树脂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体装置的制造方法、半导体制造装置及树脂密封用片状树脂。本发明的实施方式提供能够对片状树脂的溶融不均匀化及由摆动所引起的外观质量下降中的至少一方进行抑制的半导体装置的制造方法。实施方式的半导体装置的制造方法包括：准备具有凹部的片状树脂（1）的步骤；在压缩成形用的第1模具内配置设置有半导体芯片（18）的基板（19）的步骤；在压缩成形用的第2模具内将具有凹部的片状树脂（1）配置为与半导体芯片（18）相对的步骤；对具有凹部的片状树脂（1）进行加热的步骤；使第1模具和第2模具接近、使半导体芯片（18）浸渍于加热而溶融了的溶融树脂中以进行压缩成形，从而用溶融树脂的固化物对半导体芯片（18）进行密封。

Description

半导体装置的制造方法、半导体制造装置及树脂密封用片状树脂
本申请要求以日本专利申请2013-188044号（申请日：2013年9月11日）为基础的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括该基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及半导体装置的制造方法、半导体制造装置及树脂密封用片状树脂。
背景技术
作为半导体芯片的树脂密封方式之一已知压缩成形方式。压缩成形方式为如下方式：利用分成上模具及下模具的金属模具，在上模具配置要密封的半导体芯片而在下模具配置树脂，并使上模具与下模具接近并使上侧的半导体芯片浸渍于溶融的下侧的树脂中，通过压缩成形进行树脂密封。例如，与从金属模具的侧面注入树脂的传递成形方式相比较，压缩成形方式因为使半导体芯片浸渍于树脂中时的树脂流动量少所以金属线难以变形，并且存在容易使树脂遍布半导体芯片的整个表面这样的优点。
作为在上述压缩成形方式时所采用的树脂，例如可举出颗粒状树脂和片状树脂等。尤其是片状树脂因为能够比颗粒状树脂提高树脂的厚度的均匀性，例如在对大型的基板进行密封的情况下能够使节拍时间（takt time）提高，所以优选。
在作为上述树脂采用片状树脂的情况下，例如有时压缩成形时的片状树脂的溶融不均匀，并且/或者在压缩成形后发生摆动而导致外观质量下降。并且，所述溶融的不均匀和／或摆动，例如随着要密封的半导体芯片的尺寸和／或数量增多更容易产生，因而在压缩成形方式中要求使片状树脂的溶融变得均匀并对由于摆动所造成的外观质量的下降进行抑制。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供能够对片状树脂的溶融的不均匀及由摆动所造成的外观质量下降中的至少一方进行抑制的半导体装置的制造方法。
实施方式的半导体制造装置的制造方法包括：准备具有凹部的片状树脂的步骤，该凹部至少包括贯通孔和非贯通孔中的一方；在压缩成形用的第1模具内配置设置有半导体芯片的电路基材的步骤；在压缩成形用的第2模具内将具有凹部的片状树脂配置为与半导体芯片相对的步骤；对具有凹部的片状树脂进行加热的步骤；和使第1模具与第2模具接近、使半导体芯片浸渍于加热而溶融了的溶融树脂中以进行压缩成形，从而用溶融树脂的固化物对半导体芯片进行密封的步骤。
附图说明
图1是表示第1实施方式中的半导体制造装置及半导体装置的制造方法的示意图。
图2是表示第2实施方式中的片状树脂的例子的图。
图3是表示第2实施方式中的片状树脂的例子的图。
图4是表示第2实施方式中的片状树脂的例子的图。
图5是表示第2实施方式中的片状树脂的例子的图。
附图标记说明
1…片状树脂，2…凹部，2a…凹部，10…树脂，12…模具，13…模具，
14…加热器，18…半导体芯片，19…基板，20…凹部形成器，
31…树脂加工部，32…压缩成形部，33…基板输送部，
34…树脂输送部，50…气泡。
具体实施方式
以下，关于实施方式的半导体装置，参照附图进行说明。
（第1实施方式）
图1是表示实施方式的半导体制造装置及半导体装置的制造方法的示意图。示于图1的半导体制造装置具备树脂加工部31、压缩成形部32、基板（电路基材）输送部33和树脂输送部34。
在树脂加工部31中，对在半导体芯片18的密封中所必需的树脂的量进行计量，并基于计量的树脂的量对成为供给源的树脂10的一部分进行分离。而且，在树脂加工部31中，通过在分离出的片状树脂1上形成凹部，从而形成具有凹部2的片状树脂1。
作为成为供给源的树脂10，能够采用例如板状树脂或滚筒状树脂。在为板状树脂或滚筒状树脂的情况下，能够通过要分离的树脂的长度对树脂的量进行调整。在图1中，作为一例关于采用滚筒状树脂的情况进行了图示。作为树脂10可举出环氧树脂组合物、硅树脂组合物、聚酰亚胺树脂组合物等。还有，也可以将加工为密封所必需的树脂量的板状树脂作为树脂10供给到树脂加工部31。
片状树脂1的凹部2利用例如凹部形成器20来形成。凹部形成器20例如也可以如示于图1地是设置有凸部的结构，通过用该凸部挤压片状树脂1来形成凹部2。还有，并非限定于此，例如也可以将凹部形成器20设为具有多个凸部的滚筒，并通过一边用该滚筒使片状树脂1延伸一边用该凸部进行挤压来形成凹部2。并且，也可以将凹部形成器20的结构设为能够挖去片状树脂1的一部分的结构，并通过挖去片状树脂1的一部分来形成凹部。例如，在制造多种半导体装置的情况下，根据半导体芯片的尺寸和／或数量，密封所必需的树脂量会变化。在如此的情况下，也可以通过挖去片状树脂1的一部分来形成凹部，对片状树脂1的量进行调节使之成为所必需的树脂的量。在将加工出的片状树脂1供给到树脂加工部31的情况下，通过凹部2对树脂量进行调整是很有效的。因为通过对片状树脂1进行加工而对树脂量进行调整，从而能够进行片状树脂1的量的微调整，所以能够在密封时减少多余的树脂，并且能够抑制制造成本。
凹部2虽然并未特别限定，但是例如优选：具有贯通孔和非贯通孔中的至少一方。已经明确，在压缩成形时片状树脂1的溶融变得不均匀并且/或者在压缩成形后产生大的摆动而导致外观质量下降的现象，都起因于残留于片状树脂1与压缩成形用的模具之间的比较大的气泡。对此，例如通过设置贯通孔来作为凹部2，能够在压缩成形时使片状树脂1之下的气泡逃逸。通过设置非贯通孔来作为凹部2，能够在压缩成形时使残留于片状树脂1之下的气泡分散。在图1中，作为一例关于具有作为非贯通孔的多个凹部2的情况进行了图示。
压缩成形部32具有采用了压缩成形用的模具12及模具13的压缩成形模具和对压缩成形模具进行加热的加热器14。通过模具12及模具13形成型腔，还有，在型腔部分的侧面设置型腔块16。在压缩成形部32中，通过使模具12和模具13接近以进行压缩成形，从而用片状树脂1对半导体芯片18进行密封。还有，虽然在图1中示出了关于在模具12内配置设置有半导体芯片18的基板19并在模具13内配置具有凹部2的片状树脂1的例子，但是并非限定于此，也可以在模具12内配置具有凹部2的片状树脂1，并在模具13内配置设置有半导体芯片18的基板19。
在基板输送部33中，将设置有半导体芯片18的基板19配置于模具12及模具13的一方（第1模具）内。还有，作为基板19能够采用例如布线基板和／或引线框架等电路基材。并且，半导体芯片18也可以经由内部布线电连接于电路基材和金属线等。在基板输送部33，例如也可以设置能够进行基板19的输送的机器人手臂等。
在树脂输送部34中，将具有凹部2的片状树脂1配置于模具12及模具13的另一方（第2模具）内，使之与半导体芯片18相对。还有，在凹部2具有贯通孔的情况下，与第2模具接触的面可以是片状树脂1的任何面，在凹部2具有非贯通孔的情况下，与第2模具接触的面也可以是片状树脂1的任何面。例如，为了对基于残留于第2模具与片状树脂1之间的气泡所导致的片状树脂1的溶融的不均匀和／或摆动的产生等进行抑制，优选：片状树脂1的形成有凹部2的面配置为与第2模具接触。在树脂输送部34，例如也可以设置能够进行片状树脂1的输送的机器人手臂等。
接下来，关于半导体装置的制造方法例参照图1进行说明。本实施方式的半导体装置的制造方法能够大致分为计量·加工工序、输送工序和压缩成形工序。还有，在利用上述半导体制造装置来制造半导体装置的情况下，在该半导体制造装置上设置控制部，通过控制部对各工序的工作进行控制。
首先，在计量·加工工序中，对半导体芯片18的密封所必需的树脂的量进行计量，并从成为供给源的树脂10分离出一部分树脂。通过在分离出的片状树脂1上形成凹部2，从而形成具有凹部2的片状树脂1。此时，也可以通过凹部形成器20挖去片状树脂1的一部分来对树脂的量进行调节。还有，也可以不设置树脂加工部31而另行预先准备具有凹部2的片状树脂。
接下来，在输送工序中，经由基板输送部33将设置有半导体芯片18的基板10配置于压缩成形部32中的第1模具（模具12及模具13中的一方）内。例如也可以利用传送带等将片状树脂1输送到树脂输送部34为止。经由树脂输送部34将片状树脂1配置于压缩成形部32中的第2模具（模具12及模具13中的另一方）内。此时，将片状树脂1配置于第2模具内，使得具有凹部2的面为下且片状树脂1与半导体芯片1相对。
接着，在压缩成形工序中，通过用加热器14对模具12及模具13进行加热使片状树脂1溶融，形成溶融树脂。进而，通过使模具12和模具13接近，从而使半导体芯片18浸渍于溶融树脂中而进行压缩成形。用溶融树脂的固化物对半导体芯片18进行密封。在通过树脂进行密封后，通过进行切割按每个半导体芯片18单片化，从而能够得到半导体装置。
在输送工序中将片状树脂1配置于第2模具时，如示于图1地，存在空气的气泡50残留于第2模具和片状树脂1之间的情况。若气泡50通过使片状树脂1溶融时的加热而膨胀，则在压缩成形时热传导由于气泡50而变化、片状树脂1的溶融变得不均匀，并且在压缩成形后产生大的摆动由此外观质量下降。在本实施方式中，因为在片状树脂1上形成有凹部2，所以能够通过贯通孔使气泡50逃逸到外部、通过非贯通孔使气泡50分散于多个凹部2并使气泡50变小。因而，因为能够减小由于在压缩成形后产生的摆动所引起的影响，所以能够提高外观质量。
（第2实施方式）
图2～图6是表示作为压缩成形中使用的树脂密封用片状树脂的具有凹部2的片状树脂1的例子的图。还有，具有凹部2的片状树脂1例如能够用作第1实施方式的具有凹部2的片状树脂1。
图2（A）是表示片状树脂1的一例的顶面的俯视图，图2（B-1）～图2（B-5）分别是表示图2（A）中的线段A-B的剖面之一例的剖视图。
如示于图2（A）地，片状树脂1具有多个凹部2。凹部2如示于图2（B-1）地，也可以为贯通孔。并且，如示于图2（B-2）地，凹部2也可以为贯通孔且该贯通孔的直径在深度方向上变小。并且，如示于图2（B-3）地，凹部2也可以为非贯通孔且该非贯通孔的直径在深度方向上变窄。并且，如示于图2（B-4）地，凹部2也可以为非贯通孔、该非贯通孔的直径在深度方向上变窄且非贯通孔的周缘***。并且，如示于图2（B-5）地，凹部2也可以为非贯通孔且该非贯通孔的底面为曲面。
并且，优选：凹部2的体积比在片状树脂1配置于压缩成形部32的模具13时残留的空气的气泡的体积小。并且，优选：多个凹部2的间隔比空气的气泡的宽度窄。由此，残留的空气的气泡不会仅滞留于一个凹部2而是容易分散于多个凹部2，能够使残留的空气的气泡变小。因而，因为能够减小由于在压缩成形后产生的摆动所引起的影响，所以能够提高外观质量。
而且，在图2（A）中，多个凹部2的形状及配置间隔均匀，但并非限定于此。图3（A）～图3（C）分别是表示片状树脂1中的顶面的其他的例的俯视图。
如示于图3（A）地，多个凹部2的位置也可以不均匀。并且，如示于图3（B）地，多个凹部2的直径可以不均匀，例如也可以使中心部的凹部2a的直径比周缘部的凹部2b的直径大。由此，因为能够使容易残留于中心部的空气的气泡容易地逃逸到凹部2a及凹部2b，所以能够使残留的空气的气泡分散而使气泡变小。并且，如示于图3（C）地，也可以使中心部的凹部2的数量比周缘部的凹部2的数量多。由此，因为能够使容易产生于中心部的残留的空气的气泡容易逃逸到凹部2，所以能够使由气泡产生的影响变小。并且，能够按周缘部的凹部2数量的变少量来提高片状树脂1的热传导性。
并且，片状树脂1并非限定于示于图2及图3的构成。图4（A）是表示片状树脂1的其他的例子的顶面的俯视图，图4（B-1）～图4（B-3）分别是表示图4（A）中的线段C-D的剖面之一例的剖视图。
如示于图4（A）地，片状树脂1具有设置为纵横交叉地延伸的栅格状的凹部2。凹部2如示于图4（B-1）地，也可以为槽且该槽的宽度在深度方向上变窄。并且，如示于图4（B-2）地，凹部2也可以为槽、该槽的宽度在深度方向上变窄且槽的周缘***。并且，如示于图4（B-3）地，凹部2也可以为槽且该槽的底面为曲面。还有，槽的宽度也可以不均匀。
而且，在图4（A）中，凹部2形成为纵横交叉的栅格状，但并非限定于此。图5（A）～图5（C）分别是表示片状树脂1中的顶面的其他的例子的俯视图。如示于图5（A）地，也可以按延伸于纵向方向的栅格状而设置多个凹部2。并且，如示于图5（B）地，也可以按延伸于倾斜方向的栅格状而设置多个。并且，如示于图5（C）地，也可以按延伸于倾斜方向的2个方向的直线相交叉的栅格状设置凹部2。
通过在片状树脂1上设置凹部，从而能够使在将片状树脂1配置于压缩成形部的模具时产生的残留气泡分散，使气泡变小。因而，因为能够使由在压缩成形后产生的摆动所引起的影响变小，所以能够提高外观质量。
还有，虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式都是作为例子而提出的，并非意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够在其他的各种方式下实施，在不脱离发明的要旨的范围，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范围和要旨内，并且包含于技术方案的范围所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (5)

1.一种半导体装置的制造方法，包括：
准备具有凹部的片状树脂的步骤，该凹部至少包括贯通孔和非贯通孔中的一方；
在压缩成形用的第1模具内配置设置有半导体芯片的电路基材的步骤；
在压缩成形用的第2模具内将所述具有凹部的片状树脂配置为与所述半导体芯片相对的步骤；
对所述具有凹部的片状树脂进行加热的步骤；和
使所述第1模具与所述第2模具接近、使所述半导体芯片浸渍于加热而溶融了的溶融树脂中以进行压缩成形，从而用所述溶融树脂的固化物对所述半导体芯片进行密封的步骤。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，包括：
准备所述具有凹部的片状树脂；
对所述半导体芯片的密封所必需的树脂的量进行计量，并基于计量出的所述树脂的量将成为供给源的树脂的一部分分离出来的步骤；和
在所述分离出的树脂上形成凹部的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，
所述凹部具有非贯通孔；
作为所述凹部具有所述非贯通孔的片状树脂配置于所述第2模具内，使得形成有所述非贯通孔的面与所述第2模具接触。
4.一种半导体制造装置，其中，具备：
树脂加工部，其在片状树脂上形成至少包括贯通孔和非贯通孔中的一方的凹部；
压缩成形部，其具备具有第1模具及第2模具的压缩成形模具和对所述压缩成形模具进行加热的加热部，通过使所述第1模具和所述第2模具接近以进行压缩成形，从而用所述片状树脂对半导体芯片进行密封；
电路基材输送部，其将设置有所述半导体芯片的电路基材配置于所述第1模具内；和
树脂输送部，其将所述具有凹部的片状树脂与所述半导体芯片相对地配置于所述第2模具内。
5.一种树脂密封用片状树脂，其中：
所述片状树脂用在通过压缩成形方式所进行半导体芯片的树脂密封中；
至少在一方表面具有凹部，该凹部至少包括贯通孔和非贯通孔中的一方。
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