JP2705566B2 - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

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JP2705566B2
JP2705566B2 JP6077890A JP7789094A JP2705566B2 JP 2705566 B2 JP2705566 B2 JP 2705566B2 JP 6077890 A JP6077890 A JP 6077890A JP 7789094 A JP7789094 A JP 7789094A JP 2705566 B2 JP2705566 B2 JP 2705566B2
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
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    • H05K3/341Surface mounted components

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置の製
造方法に関し、特に半導体ベアチップと表面実装部品と
を同一基板上に混載状態に搭載する半導体集積回路装置
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ベアチップを基板上に実装
するCOB構造と、チップ抵抗やチップコンデンサ等の
表面実装部品を基板上に実装するSMT構造とが混在す
る半導体集積回路装置の製造に際しては、特に電気的な
信頼性を確保する必要があるCOB構造に対してSMT
構造の実装が悪影響を与えないような配慮が要求され
る。
【0003】この場合、COB工程とSMT工程のいず
れを先に行うかで特に半田工程に違いが生じている。例
えば、先にCOB工程を行う場合には、基板に半導体ベ
アチップを搭載したCOB工程の後に、SMTの実装時
にCOB構造に半田等による温度の悪影響を与えること
がないように、基板の回路部分にディスペンサを使用し
て半田をSMT領域に塗布し、その後に表面実装部品を
搭載してSMT工程を行っている。
【0004】或いは、COB工程の後に、特殊形状の半
田マスクを使用してSMT領域にのみ半田を印刷し、そ
の後に表面実装部品を搭載してSMT工程を行ってい
る。このような製造方法の例として、特開昭61−97
893号公報に記載されたものがある。この公報の方法
では、先に実装されたCOBに相当する部分と半田印刷
する部分に窓を設けたマスクを利用し、このマスクのC
OBに相当する部分を可撓性の膜で覆った状態で半田印
刷を行っている。これにより、COBの信頼性を損なう
ことなくSMTを可能とするものである。
【0005】一方、先にSMT工程を行う場合には、表
面実装部品を実装するために高効率なリフロー方法が採
用でき、かつその際にもCOB構造に対する影響は生じ
ないが、このリフロー工程によってCOB構造領域が汚
染されるため、COB構造領域の洗浄を行った上でCO
B工程を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
ペンサによる半田塗布方法では、半田の塗布量を均一に
管理することが難しいため、微細なチップ部品を実装す
る際に、半田量が多いとチップ部品が半田と共に流動さ
れてしまい、また半田量が少ないと信頼性のある実装が
できないという問題がある。また、前記公報に記載され
ているような半田マスクによる印刷方法では、微細な多
数のチップ部品に対応する窓を開設してマスクを製造す
る工程が極めて煩雑なものとなる上に、基板に対するマ
スクの位置合わせに高精度が要求され、高密度に実装す
る半導体集積回路装置の製造が難しいという問題があ
る。
【0007】また、先にSMTを行う工程では、COB
構造に対する影響は回避できるが、COB実装領域を清
浄する工程が必要とされ、この清浄の管理が煩雑で複雑
な工程が必要とされるため、製造効率が悪いという問題
がある。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、COB構造に対するS
MT工程の影響を回避し、COB構造の信頼性を高めた
半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、SMT工程を簡略化し、特
に半田層の形成及び半田付け工程の容易化を可能にした
製造方法を提供する。更に、本発明の目的は、COB実
装領域の清浄を不要にして製造の容易化及び製造効率の
向上を図った製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、基
板に半田を印刷する工程と、その基板にSMT部品を搭
載しかつCOB実装領域に保護枠を搭載してCOB実装
領域の基板表面を被覆する工程と、リフロー法によりS
MT部品を半田付けする工程と、保護枠を除去して基板
表面を露呈させ、この露呈面にCOB部品を実装する工
程とを含んでいる。
【0010】また、本発明の製造方法は、基板に半田を
印刷する工程と、その基板にSMT部品を搭載しかつC
OB実装領域に保護枠を搭載してCOB実装領域の基板
表面を被覆する工程と、リフロー法によりSMT部品を
半田付けする工程と、保護枠の一部を除去して保護枠の
内部に基板表面を露呈させ、この露呈面にCOB部品を
実装する工程と、保護枠内に樹脂を充填してCOB部品
を樹脂封止する工程とを含んでいる。
【0011】ここで、保護枠は、COB実装領域を囲む
枠体と、この枠体の上面を覆う耐熱シートと、前記枠体
を基板表面に接着させる接着テープとで構成され、SM
T部品の半田付け時には耐熱シートでCOB実装領域を
被覆し、SMT部品を実装した後に前記耐熱シートを剥
がしてCOB実装領域を露呈させる手法が採用される。
また、樹脂封止用の樹脂は、COB部品を覆う高さまで
保護枠の枠体内に滴下させて樹脂封止を行っている。
【0012】
【作用】本発明の製造方法では、COB実装領域を保護
枠で保護した状態でSMT実装工程を行なうため、保護
枠を搭載する以外は従来のSMT実装工程と同様に容易
に行うことができ、かつこのSMT実装工程の間、CO
B実装領域は保護枠によって保持されるため、その汚染
が防止され、かつその清浄工程が不要とされる。
【0013】また、本発明の製造方法では、COB構造
を封止するための樹脂封止工程では、保護枠により封止
樹脂の外形が拘束されるため、樹脂が周囲のSMT実装
領域にまで流動されることがなく、封止樹脂の外形寸法
及びその高さ寸法を高精度に管理でき、信頼性の高い封
止構造が得られる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の製造方法の第1実施例を工程順に
示す図である。先ず、同図(a)のように、有機絶縁基
板の表面に所要の導電膜パターンが形成され、かつその
COB及びSMTの各部品を搭載する個所を除いて絶縁
被膜で被覆された回路基板11に半田印刷を行う。この
い半田印刷としては、例えば半田ペースト膜を有する半
田シート12を回路基板11上に載せ、その上からヘッ
ド13を回路基板11に押圧させることで、半田ペース
トを回路基板11の表面に所要パターンで印刷する方法
が採用できる。しかる上で、同図(b)のように、SM
T部品14を回路基板11の表面上の所要個所に搭載す
る。このとき、回路基板11上のCOB実装領域には保
護枠15を搭載する。
【0015】この保護枠15は図2及び図3に斜視図と
断面図を示すように、実装する半導体ベアチップ及びそ
の周囲に配置されるボンディング領域を含む縦横寸法
で、半導体ベアチップを実装したときの最大高さよりも
高い寸法の矩形をした枠体151と、この枠体151の
上面に張設された耐熱シート152と、枠体151の下
面に貼着された両面テープ153とで構成されており、
この両面テープ153により回路基板11の表面上に接
着固定される。
【0016】しかる上で、図1(c)のように、回路基
板11をリフロー炉16に通し、印刷した半田を溶融さ
せてSMT部品14を回路基板11に半田付けして実装
を行う。次いで、同図(d)のように、保護枠15を回
路基板11から除去し、保護枠15で覆われていた回路
基板11のCOB実装領域を露呈させる。そして、
(e)のように、このCOB実装領域に半導体ベアチッ
プ17を搭載する。この搭載には導電性接着剤や金属ロ
ー材等が用いられる。そして、図4に拡大図示するよう
に、搭載された半導体ベアチップ17と回路基板11の
導電膜パターンとをボンディングワイヤ18により電気
接続する。しかる後、半導体ベアチップ17上に封止用
の樹脂19を滴下させ、半導体ベアチップ17及びボン
ディングワイヤ18を樹脂19により封止させる。
【0017】したがって、この製造方法では、先にSM
T実装を行うが、その際には回路基板11の全面に対し
て先に半田印刷を行い、保護枠15とSMT部品14を
搭載し、その後に半田リフローの各工程を行えばよいた
め、保護枠15を搭載する以外は従来のSMT実装工程
と同じ工程でよい。そして、このSMT実装工程の間、
回路基板11のCOB実装領域は保護枠15によって密
閉状態に保持されるため、この領域が汚染されることは
ない。したがって、その後に保護枠15を回路基板11
上から離脱させたときには、回路基板11には清浄な状
態のCOB実装領域が露呈されることになり、清浄工程
が不要とされる。
【0018】このため、このCOB実装領域に対して
は、従来のCOB実装工程をそのまま行うことができ
る。そして、COB実装工程の前には既にSMT実装工
程が完了されているため、COB構造がダメージを受け
ることもない。
【0019】図5は本発明の第2実施例を工程順に示す
図である。なお、同図(a)〜(c)の工程は前記第1
実施例と同じである。即ち、同図(a)のように、有機
絶縁基板に所要の導電膜パターンが形成され、かつCO
B及びSMTの各部品を搭載する個所を除いて絶縁被膜
で被覆された回路基板11に半田印刷を行う。しかる上
で、同図(b)のように、SMT部品14を基板上の所
要個所に搭載する。このとき、回路基板11の表面上の
COB実装領域には保護枠15を搭載する。この保護枠
15は第1実施例に示したものと同じであり、枠体15
1の下面に貼り付けられた両面テープ153により回路
基板11の表面上に貼付固定される。
【0020】しかる上で、同図(c)のように、回路基
板11をリフロー炉16に通し、印刷した半田を溶融さ
せてSMT部品14を回路基板11に半田付けして実装
を行う。次いで、同図(d)のように、COB実装領域
に固定されている保護枠15の耐熱シート152を枠体
151から剥離し、耐熱シート152で覆われていた回
路基板11のCOB実装領域を枠体151内に露呈させ
る。そして、この枠体151に囲まれたCOB実装領域
の回路基板11上に半導体ベアチップ17を搭載する。
この搭載には導電性接着剤や金属ロー材等が用いられ
る。そして、図6に示すように、搭載された半導体ベア
チップ17と基板の回路とをボンディングワイヤ18に
より電気接続する。
【0021】しかる後、前記枠体151内に封止樹脂1
9を滴下させ、搭載した半導体ベアチップ17及びボン
ディングワイヤ18を樹脂19で封止する。このとき、
枠体151は封止樹脂19の外形を拘束し、樹脂19が
周囲に流れ出すことを防止する。封止樹脂19が硬化さ
れた後、枠体151を基板から取り外すことでCOB構
造が完成される。
【0022】この第2実施例においても、先にSMT実
装を行っており、その際には回路基板11の全面に対し
て半田印刷を行い、保護枠15とSMT部品14を搭載
し、その後に半田リフローの各工程を行えばよいため、
保護枠15を搭載する以外は従来のSMT実装工程と同
じ工程でよい。そして、このSMT実装工程の間、回路
基板11のCOB実装領域は保護枠15によって密閉状
態に保持されるため、この領域が汚染されることはな
い。したがって、その後に保護枠15の耐熱シート15
2を剥離したときには、清浄な状態のCOB実装領域が
枠体151内に露呈されることになり、清浄工程が不要
とされる。
【0023】このため、このCOB実装領域に対して
は、従来のCOB実装工程をそのまま行うことができ
る。そして、COB実装工程の前には既にSMT実装工
程が完了されているため、COB構造がダメージを受け
ることもない。
【0024】更に、この第2実施例では、COB構造を
封止するための樹脂封止工程では、枠体151により封
止樹脂19の流動が拘束されるため、ポッテング法を採
用しても樹脂19が周囲のSMT実装領域にまで流動さ
れることがなく、封止樹脂19の外形寸法及びその高さ
寸法を高精度に管理でき、信頼性の高い封止が実現され
る。なお、この枠体151はそのままCOB構造の一部
として回路基板11上に残しておいてもよい。或いは、
前記したようにその後に除去してもよい。
【0025】ここで、前記各実施例は半導体ベアチップ
をワイヤボンディング法により基板に実装した例を示し
ているが、フェースダウンボンディング法により実装す
る場合にも本発明を適用することが可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、先にSM
T実装を行っており、その際には基板の全面に対して半
田印刷を行い、保護枠とSMT部品を搭載し、その後に
半田リフローの各工程を行っているため、保護枠を搭載
する以外は従来のSMT実装工程と同じ工程でよく、S
MT実装工程を容易に行うことができる。また、このS
MT実装工程の間、COB実装領域は保護枠によって密
閉状態に保持されるため、この領域が汚染されることは
なく、COB実装領域の清浄工程が不要となり、工程の
簡略化、容易化が可能とされ、かつ製造効率が向上され
る。
【0027】また、COB実装領域に対しても、従来の
COB実装工程をそのまま行うことができ、COB実装
工程の前には既にSMT実装工程が完了されているた
め、COB構造がSMT実装工程によってダメージを受
けることもない。
【0028】更に、COB実装工程の樹脂封止工程で
は、保護枠により封止樹脂の外形が拘束されるため、ポ
ッテング法等によって樹脂封止を行っても樹脂が周囲の
SMT実装領域にまで流動されることがなく、封止樹脂
の外形寸法及びその高さ寸法を高精度に管理でき、信頼
性の高い封止構造が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を工程順に示す正面図であ
る。
【図2】保護枠の斜視図である。
【図3】保護枠の断面図である。
【図4】第1実施例のCOB部分の拡大断面図である。
【図5】本発明の第2実施例を工程順に示す正面図であ
る。
【図6】第2実施例のCOB部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
11 回路基板 12 半田シート 14 SMT部品 15 保護枠 16 リフロー炉 17 半導体ベアチップ 18 ボンディングワイヤ 19 封止樹脂 151 枠体 152 耐熱シート 153 両面テープ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ベアチップと表面実装部品とを同
    一基板に実装してなる半導体集積回路装置の製造に際
    し、基板に半田を印刷する工程と、前記基板に表面実装
    部品を搭載しかつ前記半導体ベアチップを実装する領域
    に保護枠を搭載して前記半導体ベアチップ実装領域の基
    板表面を被覆する工程と、リフロー法により前記表面実
    装部品を半田付けする工程と、前記保護枠を除去して前
    記基板表面を露呈させ、この露呈面に半導体ベアチップ
    を実装する工程とを含むことを特徴とする半導体集積回
    路装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体ベアチップと表面実装部品とを同
    一基板に実装してなる半導体集積回路装置の製造に際
    し、基板に半田を印刷する工程と、前記基板に表面実装
    部品を搭載しかつ前記半導体ベアチップを実装する領域
    に保護枠を搭載して前記半導体ベアチップ実装領域の基
    板表面を被覆する工程と、リフロー法により前記表面実
    装部品を半田付けする工程と、前記保護枠の一部を除去
    して保護枠の内部に前記基板表面を露呈させ、この露呈
    面に半導体ベアチップを実装する工程と、前記保護枠内
    に樹脂を充填して前半導体ベアチップを樹脂封止する工
    程とを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 保護枠は、半導体ベアチップの実装領域
    を囲む枠体と、この枠体の上面を覆う耐熱シートと、前
    記枠体を基板表面に接着させる接着テープとで構成さ
    れ、表面実装部品の半田付け時には耐熱シートで半導体
    ベアチップの実装領域を被覆し、表面実装部品を実装し
    た後に前記耐熱シートを剥がして半導体ベアチップ実装
    領域を露呈させる請求項2の半導体集積回路装置の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 樹脂封止用の樹脂は、半導体ベアチップ
    を覆う高さまで保護枠の枠体内に滴下させてなる請求項
    2又は3の半導体集積回路装置の製造方法。
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