JP2002324814A - Cof半導体パッケージの樹脂封止方法および装置 - Google Patents
Cof半導体パッケージの樹脂封止方法および装置Info
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Abstract
導体パッケージの信頼性を向上させることができるCO
F半導体パッケージの樹脂封止方法および装置を提供す
る。 【解決手段】 COF半導体パッケージの樹脂封止装置
をテープを乾燥雰囲気中に暴露する第一処理槽とテープ
を予熱する第二処理槽とテープへ樹脂を塗布する第三処
理とその樹脂を塗布したテープを加熱する第四処理槽か
らなる構成とし、テープを乾燥雰囲気中に暴露する処理
槽を湿度60%RH以下に制御し、かつテープ予熱温度
を80〜200℃に制御した。
Description
ム構造の半導体パッケージの樹脂封止方法および装置に
関するものである。
晶パネルなどの電子機器分野では、小型化高機能化が強
く求められている。これらの要求を実現するため、テー
プ状の絶縁フィルムに半導体チップを搭載し、インナー
リードと接続したパッケージ、いわゆるテープキャリア
パッケージ(以下、TCPと称する)によって薄型化多
ピン化が図られている。現在のTCPはTAB(Tap
e Automated Bonding)テープが使
用されているが、チップと接続するインナーリードがデ
バイスホールと呼ばれるテープに形成された穴の部分に
浮いたような構造となっており、そのリードの直線性確
保のために狭ピッチ化には限界があった。そこで最近で
はインナーリードがフィルム上に形成された、いわゆる
チップオンフィルム(以下、COFと称する)構造の半
導体パッケージが開発されている(NEC技報vol.
54 No.3/2001 p.158)。
パッケージには封止樹脂の中に直径数十μmから数百μ
mの大きさのボイド(空隙)が存在することがあり、製
品の不良率を増大させていた。また、つぎのような過程
を経て信頼性に関わる問題が発生する。
温度上昇・低下の繰返しを受けるために、その温度変化
に対応して、そのボイドは膨張収縮を繰返す。 (2)ボイドと封止樹脂の間には熱膨張率に差があるた
めにボイドの膨張収縮は封止樹脂に対して応力として作
用する。 (3)その応力が繰返し作用するために封止樹脂に割れ
が発生する。 (4)その割れが伝播し広がり、樹脂が欠落し、リード
配線、半導体チップなどが露出する。 (5)パッケージ内の腐食発生するに至り、パッケージ
の信頼性が損なわれてしまう。
鑑みてなされたものであり、封止樹脂中のボイドの低減
が可能であり、半導体パッケージの信頼性を向上させ、
不良率の低減ができるCOF半導体パッケージの樹脂封
止方法および装置を提供することを目的とする。
F半導体パッケージにおける封止樹脂中のボイド低減に
ついて種々検討を行い、樹脂封止工程において樹脂を充
填した後に加熱によって樹脂硬化させる段階で、テープ
表層に吸着した水分が蒸発・気化し、樹脂中に残存した
結果としてボイドが形成されている現象を把握し、それ
を解決する方法および装置を完成させるに至った。
止を行う際には、デバイスホールから樹脂を充填し封止
する構造で、封止樹脂が外部に開放されている面積が大
きいためにテープ基材の吸着水分が気化しても、そのガ
スは封止樹脂外に抜けやすい状態であった。したがっ
て、樹脂中に気化ガスが残存したボイドが発生しにくか
った。
はテープ基材上にインナーリード配線を形成し、その上
に半導体チップを搭載接続した構成(以下、単にテープ
と称する)であり、そのテープについて封止樹脂を半導
体チップとテープ基材の間に充填する構造となってい
る。TAB半導体パッケージの構造と比較すると、樹脂
は充填された時点でいずれもテープ基材と直接接触する
が、半導体チップとテープ基材の間のかなり狭い空間に
樹脂を注入する状態になり、テープ基材表層の吸着水分
が気化した場合にはそのガスが樹脂から抜け難い構造に
なっていた。これはCOF半導体パッケージという半導
体パッケージの小型化高機能化を追求した結果として発
生してきた問題であった。
は一定ではないため、ボイドの発生程度にもばらつきが
あり、半導体パッケージとしての信頼性の予測の困難さ
ももたらした。
件の問題を解決するためにつぎのような手段をとった。
すなわち、本願発明に係るCOFパッケージの樹脂封止
方法にあっては、テープを乾燥雰囲気中に暴露した後に
樹脂封止処理を行うことを特徴とする。
吸着している水分は蒸発しやすくなり、容易に除去され
る。また、雰囲気中に水分が含まれていないため、テー
プへのさらなる水分の吸着も防止される。その結果、テ
ープ基材表層の吸着水分が低減されるため、封止樹脂中
のボイドの発生抑制が可能となる。
樹脂封止方法にあっては、テープを予熱した後に樹脂封
止処理を行うことを特徴とする。
段階の加熱によって気化する可能性のある吸着水分が蒸
発・除去されるため、封止樹脂中のボイドの発生抑制が
可能になる。
の樹脂封止方法にあっては、テープを乾燥雰囲気中に暴
露し、テープを予熱した後に樹脂封止処理を行うことを
特徴とする。
り、従来よりもテープ基材表層に吸着している水分は蒸
発しやすくなり、容易に除去される。また、雰囲気中に
水分が含まれていないため、テープへのさらなる水分の
吸着も防止される。さらに、テープが予熱されるため、
樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のある吸着
水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂中のボイ
ドの発生がさらに抑制される。
止方法にあっては、テープを乾燥雰囲気中に暴露する第
一工程とテープを予熱する第二工程とテープへ樹脂を塗
布する第三工程とその樹脂を塗布したテープを加熱する
第四工程とからなることを特徴とする。
り、従来よりもテープ基材表層に吸着している水分は蒸
発しやすくなり、容易に除去される。また、雰囲気中に
水分が含まれていないため、テープへのさらなる水分の
吸着も防止される。次いで、テープが予熱されるため、
樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のある吸着
水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂中のボイ
ドの発生がさらに抑制される。また、予熱後に続けて樹
脂封止工程に入ることによって、予熱を封止樹脂硬化の
ための熱として活用できるため、エネルギー面で無駄に
ならない。
樹脂封止方法にあっては、不活性ガスを充填することに
よってテープを暴露する雰囲気を乾燥させることが望ま
しい。
H以下に調整されているが、その湿度レベルではボイド
抑制に対しては不充分であった。乾燥した不活性ガスを
テープ供給室に充填し、その供給室内の湿度を極力0%
RHに近づけてやることによってボイド低減に効果が認
められた。なお、ここで不活性ガスとは窒素ガス、アル
ゴンガスなどである。また、不活性ガスに代えて、乾燥
空気でもよく、あるいはその雰囲気を加熱して乾燥させ
てもよい。
ージの樹脂封止方法にあっては、テープを予熱する際に
テープを80〜200℃にすることが望ましい。
水分の蒸発速度が小さいために水分除去の効率が悪く、
ボイド低減効果も小さい。一方、予熱温度が200℃を
超えた場合はテープへの熱影響が大きく、テープ基材が
変質してしまう。予熱温度範囲として80〜200℃で
ボイド低減効果があるが、さらに好ましくは100〜1
50℃がよい。
樹脂封止装置にあっては、テープを乾燥雰囲気中に暴露
する処理槽と樹脂封止処理槽とを備えることを特徴とす
る。
テープ基材表層に吸着している水分は蒸発しやすくな
り、容易に除去される。また、雰囲気中に水分が含まれ
ていないため、テープへのさらなる水分の吸着も防止さ
れる。その結果、テープ基材表層の吸着水分が低減され
るため、封止樹脂中のボイドの発生抑制が可能となる。
樹脂封止装置にあっては、テープ予熱槽と樹脂封止処理
槽とを備えることを特徴とする。
の加熱によって気化する可能性のある吸着水分が蒸発・
除去されるため、封止樹脂中のボイドの発生抑制が可能
になる。
樹脂封止装置にあっては、テープを乾燥雰囲気中に暴露
する処理槽と、テープ予熱槽と、樹脂封止処理槽とを備
えることを特徴とする。
重の効果で、ボイド低減効果も倍増し、装置としての処
理効率も向上する。
樹脂封止装置にあっては、テープを乾燥雰囲気中に暴露
する第一処理槽とテープを予熱する第二処理槽とテープ
へ樹脂を塗布する第三処理とその樹脂を塗布したテープ
を加熱する第四処理槽とからなることを特徴とする。
重の効果で、ボイド低減効果も倍増し、装置としての処
理効率も向上する。また、予熱槽を経て樹脂封止処理工
程に入ることによって、予熱を封止樹脂硬化のための熱
として活用できるため、エネルギー面で無駄にならな
い。
樹脂封止装置にあっては、不活性ガスを充填することに
よってテープを暴露する雰囲気を乾燥させることが望ま
しい。
H以下に調整されているが、その湿度レベルではボイド
抑制に対しては不充分であった。乾燥した不活性ガスを
テープ供給室に充填し、その供給室内の湿度を極力0%
RHに近づけてやることによってボイド低減に効果が認
められた。なお、ここで不活性ガスとは窒素ガス、アル
ゴンガスなどである。また、不活性ガスに代えて、乾燥
空気でもよく、あるいはその雰囲気を加熱して乾燥させ
てもよい。
ージの樹脂封止装置にあっては、テープを予熱する際に
テープを80〜200℃にすることが望ましい。
水分の蒸発速度が小さいために水分除去の効率が悪く、
ボイド低減効果も小さい。一方、予熱温度が200℃を
超えた場合はテープへの熱影響が大きく、テープ基材が
変質してしまう。予熱温度範囲として80〜200℃で
ボイド低減効果があるが、さらに好ましくは100〜1
50℃がよい。
体パッケージの樹脂封止装置の一実施の形態を図1をも
とに説明する。図1を参照して、本発明に係るCOF半
導体パッケージの樹脂封止装置の構成を説明する。この
実施の形態の樹脂封止装置は図示していない乾燥窒素ガ
ス供給ラインおよびバルブおよび排気バルブを備え、テ
ープ6を収納する密閉されたテープ供給部兼乾燥雰囲気
暴露槽1とテープ予熱処理槽2と塗布ステージ31、ポ
ッティング装置32からなる樹脂塗布処理槽3とベーク
処理槽4とテープ収納部5とテープ供給部兼乾燥雰囲気
暴露槽1、電熱ヒーターを備えたテープ予熱処理槽2、
塗布ステージ31、ポッティング装置32、電熱ヒータ
ーを備えたベーク処理槽4、テープ収納部5を制御する
図示していない制御装置から構成される。
の樹脂封止装置の作用について図1に基づいて説明す
る。テープ6を巻いてコイル状態にしたものをテープ供
給部兼乾燥雰囲気暴露槽1に収納した後に、制御装置に
て前記樹脂封止装置の構成機器を起動させて樹脂封止装
置の運転が可能な状態にさせてから、制御装置にて樹脂
封止装置の運転を開始する。
の乾燥窒素ガス供給バルブを開き、テープ供給部兼乾燥
雰囲気暴露槽1室内に乾燥窒素ガスを供給し、排気バル
ブから室内空気を排気しつつ、室内に乾燥窒素ガスを充
満させる。
1からテープ6を巻きだしテープ予熱処理槽2へ搬送す
る。テープ予熱処理槽2内では電熱ヒーターが設置され
ており、その熱によってテープ6を加熱する構造となっ
ていて、テープ予熱処理槽2の出側でのテープ6温度が
100℃になるように加熱されている。なお、テープ6
の予熱温度はテープ6の搬送速度とテープ予熱処理槽2
内の加熱条件によって決定される。ここでテープ予熱処
理槽2内の加熱条件とは電熱ヒーターの発熱条件、電熱
ヒーターとテープ6との距離、テープ予熱処理槽2の長
さなどである。
に搬送され、塗布ステージ31上でポッティング装置3
2からテープ6に封止樹脂が塗布される。封止樹脂が塗
布されたテープ6はさらにベーク処理槽4に搬送され
て、その処理槽内の電熱ヒーターによってテープ6を1
50℃に加熱し、封止樹脂を硬化させる。
的にテープ収納部5に搬送され、巻き取られ封止樹脂の
工程が完了する。なお、テープ6の予熱が不要な場合に
は電熱ヒーターをオフにして、加熱しないままテープ予
熱処理槽2内をテープ6を搬送すればよい。また、テー
プ6の乾燥雰囲気への暴露が不要の場合にはテープ供給
部兼乾燥雰囲気暴露槽1へ乾燥窒素ガスを供給せずにそ
のままテープ6を搬送すればよい。
たCOF半導体パッケージサンプルと図2に示す従来の
工程で作成したCOF半導体パッケージの封止樹脂中の
ボイドサンプルを調査した。サンプルの作成にあたって
は表1に示す条件で作成し、調査としてサンプル1ピー
ス当りの封止樹脂中のボイド数を測定した。
樹脂封止装置の従来の実施の形態における構成を示す平
面概略図であり、図1の本願発明の実施例の構成と比べ
ると、乾燥窒素ガス供給ラインおよびバルブおよび排気
バルブ、テープ予熱処理槽2、窒素ガス供給バルブ、テ
ープ予熱処理槽2に関する制御装置がない構成となって
いる。また、従来の樹脂封止工程では、テープ6をテー
プ供給部10から巻き出し搬送し、テープ収納部5で巻
き取るまでの間に樹脂封止する点では前記実施例と同様
であるが、テープ供給部10でテープ6を乾燥雰囲気に
暴露しない点およびテープ予熱を行わない点で異なる。
ジでは1ピース当り10個程度のボイドが発生していた
が、本願発明の実施例1−1、1−2、1−3いずれに
おいてもボイド数の低減が確認された。また、ボイド数
の低減効果として、乾燥雰囲気への暴露、テープ予熱そ
れぞれ単独でも低減効果が確認されているが、乾燥雰囲
気への暴露とテープ予熱の両方を実施した条件のものが
最も優れた結果が得られた。
ピース))
脂封止方法によれば、従来よりもテープ基材表層に吸着
している水分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。
また、雰囲気中に水分が含まれていないため、テープへ
のさらなる水分の吸着も防止される。その結果、テープ
基材表層の吸着水分が低減されるため、封止樹脂中のボ
イドの発生抑制が可能となる。
封止方法によれば、テープが予熱されることにより、樹
脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のある吸着水
分が蒸発・除去されるため、封止樹脂中のボイドの発生
抑制が可能になる。
封止方法によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露されるこ
とにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している水
分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰囲
気中に水分が含まれていないため、テープへのさらなる
水分の吸着も防止される。さらに、テープが予熱される
ため、樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のあ
る吸着水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂中
のボイドの発生がさらに抑制される。
封止方法によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露されるこ
とにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している水
分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰囲
気中に水分が含まれていないため、テープへのさらなる
水分の吸着も防止される。さらに、テープが予熱される
ため、樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のあ
る吸着水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂中
のボイドの発生がさらに抑制される。
封止方法によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露されるこ
とにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している水
分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰囲
気中に水分が含まれていないため、テープへのさらなる
水分の吸着も防止される。その結果、テープ基材表層の
吸着水分が低減されるため、封止樹脂中のボイドの発生
抑制に効果がある。
封止方法によれば、テープが予熱されることにより、樹
脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のある吸着水
分が蒸発・除去されるため、封止樹脂中のボイドの発生
抑制に効果がある。
封止方法によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露されるこ
とにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している水
分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰囲
気中に水分が含まれていないため、テープへのさらなる
水分の吸着も防止される。さらに、テープが予熱される
ため、樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のあ
る吸着水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂中
のボイドの発生がさらに抑制される。
封止装置によれば、従来よりもテープ基材表層に吸着し
ている水分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。ま
た、雰囲気中に水分が含まれていないため、テープへの
さらなる水分の吸着も防止される。その結果、テープ基
材表層の吸着水分が低減されるため、封止樹脂中のボイ
ドの発生抑制が可能となる。
封止装置によれば、テープが予熱されることにより、樹
脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のある吸着水
分が蒸発・除去されるため、封止樹脂中のボイドの発生
抑制が可能になる。
脂封止装置によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露される
ことにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している
水分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰
囲気中に水分が含まれていないため、テープへのさらな
る水分の吸着も防止される。さらに、テープが予熱され
るため、樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性の
ある吸着水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂
中のボイドの発生がさらに抑制される。
脂封止装置によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露される
ことにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している
水分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰
囲気中に水分が含まれていないため、テープへのさらな
る水分の吸着も防止される。さらに、テープが予熱され
るため、樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性の
ある吸着水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂
中のボイドの発生がさらに抑制される。
脂封止装置によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露される
ことにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している
水分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰
囲気中に水分が含まれていないため、テープへのさらな
る水分の吸着も防止される。その結果、テープ基材表層
の吸着水分が低減されるため、封止樹脂中のボイドの発
生抑制に効果がある。
脂封止装置によれば、テープが予熱されることにより、
樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性のある吸着
水分が蒸発・除去されるため、封止樹脂中のボイドの発
生抑制に効果がある。
脂封止装置によれば、テープが乾燥雰囲気に暴露される
ことにより、従来よりもテープ基材表層に吸着している
水分は蒸発しやすくなり、容易に除去される。また、雰
囲気中に水分が含まれていないため、テープへのさらな
る水分の吸着も防止される。さらに、テープが予熱され
るため、樹脂硬化段階の加熱によって気化する可能性の
ある吸着水分が蒸発・除去される。その結果、封止樹脂
中のボイドの発生がさらに抑制される。
止装置の一実施形態における構成を示す平面概略図であ
る。
の実施形態における構成を示す平面概略図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 テープを乾燥雰囲気中に暴露した後に樹
脂封止処理を行うことを特徴とするCOF半導体パッケ
ージの樹脂封止方法。 - 【請求項2】 テープを予熱した後に樹脂封止処理を行
うことを特徴とするCOF半導体パッケージの樹脂封止
方法。 - 【請求項3】 テープを乾燥雰囲気中に暴露し、テープ
を予熱した後に樹脂封止処理を行うことを特徴とするC
OF半導体パッケージの樹脂封止方法。 - 【請求項4】 テープを乾燥雰囲気中に暴露する第一工
程と、 テープを予熱する第二工程と、 テープへ樹脂を塗布する第三工程と、 その樹脂を塗布したテープを加熱する第四工程とからな
ることを特徴とするCOF半導体パッケージの樹脂封止
方法。 - 【請求項5】 乾燥不活性ガスを供給することによって
乾燥雰囲気とすることを特徴とする請求項1または請求
項3または請求項4に記載のCOF半導体パッケージの
樹脂封止方法。 - 【請求項6】 テープを予熱する際にテープを80〜2
00℃にすることを特徴とする請求項2〜4のいずれか
一つに記載のCOF半導体パッケージの樹脂封止方法。 - 【請求項7】 乾燥不活性ガスを供給することによって
テープを暴露する乾燥雰囲気とすること、およびテープ
を予熱する際にテープを80〜200℃にすることを特
徴とする請求項3または請求項4に記載のCOF半導体
パッケージの樹脂封止方法。 - 【請求項8】 テープを乾燥雰囲気中に暴露する処理槽
と樹脂封止処理槽とを備えることを特徴とするCOF半
導体パッケージの樹脂封止装置。 - 【請求項9】 テープ予熱槽と樹脂封止処理槽とを備え
ることを特徴とするCOF半導体パッケージの樹脂封止
装置。 - 【請求項10】 テープを乾燥雰囲気中に暴露する処理
槽と、テープ予熱槽と、樹脂封止処理槽とを備えること
を特徴とするCOF半導体パッケージの樹脂封止装置。 - 【請求項11】 テープを乾燥雰囲気中に暴露する第一
処理槽と、 テープを予熱する第二処理槽と、 テープへ樹脂を塗布する第三処理と、 その樹脂を塗布したテープを加熱する第四処理槽とから
なることを特徴とするCOF半導体パッケージの樹脂封
止装置。 - 【請求項12】 テープを乾燥雰囲気中に暴露する処理
槽へ乾燥不活性ガスが供給充填される処理槽であること
を特徴とする請求項8または請求項10または請求項1
1に記載のCOF半導体パッケージの樹脂封止装置。 - 【請求項13】 テープ予熱温度が80〜200℃に制
御されることを特徴とする請求項9〜11のいずれか一
つに記載のCOF半導体パッケージの樹脂封止装置。 - 【請求項14】 テープを乾燥雰囲気中に暴露する処理
槽へ乾燥不活性ガスが供給充填されること、およびテー
プ予熱温度が80〜200℃に制御されることを特徴と
する請求項10または請求項11に記載のCOF半導体
パッケージの樹脂封止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001128101A JP2002324814A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Cof半導体パッケージの樹脂封止方法および装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001128101A JP2002324814A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Cof半導体パッケージの樹脂封止方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002324814A true JP2002324814A (ja) | 2002-11-08 |
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ID=18976858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001128101A Pending JP2002324814A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Cof半導体パッケージの樹脂封止方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002324814A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014167949A1 (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 日東電工株式会社 | 封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000286277A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nippon Rekku Kk | 真空印刷装置及び真空印刷方法 |
JP2000323533A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Sharp Corp | テープキャリア並びにテープキャリア型半導体装置の製造方法 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001128101A patent/JP2002324814A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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WO2014167949A1 (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 日東電工株式会社 | 封止シート貼付け方法および封止シート貼付け装置 |
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