JP2872799B2 - 半導体封止方法 - Google Patents

半導体封止方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、回路基板上に実装すべき半導体素子の回
路基板上での封止に用いられる半導体封止方法に関す
る。
【従来の技術】
混成集積回路では、回路基板に導体パターンが形成さ
れた後、抵抗等の受動素子とともに、半導体装置として
ベアチップが実装される。回路基板には、ベアチップの
周辺部にベアチップの端子と接続すべき導体パターンが
形成されており、ベアチップの各端子と導体パターンと
はワイヤボンディングにより導体ワイヤによって電気的
な接続が行われる。 このような電気的な接続が行われた後、導体ワイヤ及
びベアチップを包囲する範囲に封止樹脂を堰き止める堰
止め枠としてのガードリングが封止樹脂で形成され、こ
のガードリングの固化を持って、その内側に封止樹脂を
充填し、その封止樹脂でベアチップ、導体ワイヤ及びそ
の周辺部の導体パターンが封止される。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような半導体素子の樹脂封止に用いる
ガードリングは、封止樹脂を堰き止めるためのものであ
り、理想的には封止樹脂より流動性の低い樹脂が用いら
れる。作業性からみれば、ガードリングは即座に硬化す
ることが望ましく、狭い範囲で十分な高さを設定できる
樹脂が望まれている。 従来、ガードリングには、封止樹脂とは異なるチクソ
性の樹脂が用いられ、その調整が非常に面倒であった。 ガードリング用の樹脂を用いても、僅かに流動性が異
なる程度であって、ガードリングに最適な樹脂はなく、
十分な高さを取るためには単位面積当たりの滴下量が増
え、固化の途上でその流動性故に拡がり、これが回路基
板に対する部品の実装効率を低下させる原因になってい
る。 そこで、この発明は、ガードリングを形成する封止樹
脂を加熱して硬化を早め、最適なガードリングを形成し
て効率的な樹脂封止を実現するとともに、ガードリング
を形成するための加熱処理の悪影響を気流によって回避
した半導体封止方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明の半導体封止方法は、半導体素子（ベ
アチップ４）が設置された回路基板（２）の前記半導体
の周囲部にガードリング（18）を形成し、その内部に封
止樹脂（16）を充填させて前記半導体素子を前記回路基
板上で封止する半導体封止方法において、前記回路基板
の前記ガードリングを形成すべき部分に封止樹脂供給手
段（シリンジ20及びニードル22）から前記封止樹脂を供
給しながら、前記回路基板に供給された前記封止樹脂を
熱風供給手段（熱風発生源24及び熱風供給管26）から熱
風（28）を吹きつけて熱硬化させるとともに、前記封止
樹脂供給手段側への前記熱風の移動を気流（噴射空気3
4）によって遮断したことを特徴とする。
【作用】
ガードリングを形成する封止樹脂を回路基板上で迅速
に加熱によって硬化させることができるので、その硬化
によって十分な高さを持つガードリングが少ない樹脂量
で形成される。ガードリングの硬化が迅速化され、しか
も十分な強度が短時間で得られるので、ガードリングの
形成後、すぐに封止樹脂の充填を行うことができる。 そして、ガードリングを形成すべき封止樹脂に吹きつ
けられた熱風は、気流によって吹き飛ばされて封止樹脂
供給手段側の封止樹脂への加熱が防止され、回路基板へ
供給前の封止樹脂の劣化を防止できる。
【実 施 例】
以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細
に説明する。 第１図及び第２図は、この発明の半導体封止方法の一
実施例を示す。 第１図及び第２図の（Ａ）に示すように、アルミナや
セラミック等の絶縁性材料で回路基板２が形成され、そ
の回路基板２の表面には半導体素子としてのベアチップ
４｛第２図の（Ｂ）｝を実装すべき部分に導体６が印刷
によって形成されているとともに、この導体６に一定の
間隔を設けて導体パターン８が形成されている。導体パ
ターン８は、図示しない回路部品や他の機能回路との回
路パターンを形成するものである。 導体６の上面には、第２図の（Ｂ）に示すように、ベ
アチップ４が導電性接着剤10を以て固着されるととも
に、ベアチップ４の半導体基板が導体６と電気的に接続
されている。ベアチップ４の縁部に形成されている電極
12と対応する導体パターン８との間にはワイヤボンディ
ングによって導体ワイヤ14が接続され、電気的に接続さ
れている。 そして、このベアチップ４並びに導体ワイヤ14が接続
された導体パターン８を包囲する範囲に封止樹脂16を以
てガードリング18が形成される。即ち、第１図に示すよ
うに、封止樹脂供給手段としてのシリンジ20が設置され
ており、その先端部には封止樹脂16をシリンジ20側の加
圧によって所定量だけ連続的に封止樹脂16を滴下するた
めのニードル22が取り付けられている。したがって、こ
のニードル22から回路基板２の上面に一筆書きの形態で
封止樹脂16が連続的に供給され、形成すべきガードリン
グ形状にニードル22を移動させると、その軌跡としてガ
ードリング18が封止樹脂16によって形成される。 このシリンジ20の近傍には、熱風供給手段として設置
された熱風発生源24に接続された熱風供給管26が臨ませ
られ、その先端部はニードル22の近傍、即ち、ニードル
22から滴下直後の封止樹脂16上に向けられている。した
がって、回路基板２上に滴下された封止樹脂16は、熱風
供給管26から噴射された熱風28によって加熱されて熱硬
化する。 また、シリンジ20の近傍には、熱風28からシリンジ20
及びニードル22を遮断するための遮断手段として気流、
即ち、エアカーテンを形成するためのエアカーテン形成
手段として空気源30に接続された空気供給管32が設置さ
れている。この空気供給管32は、シリンジ20及びニード
ル22を挟んで熱風供給管26に対向して設置されており、
その空気噴射ノズルを成す先端部はニードル22側にＬ字
型に曲げられ、噴射空気34からシリンジ20及びニードル
22を防護するエアカーテンを形成するように配置されて
いる。即ち、噴射空気34によって形成されるエアカーテ
ンにより熱風28は、その噴射空気34の方向に押しやら
れ、シリンジ20及びニードル22内の封止樹脂16が防護さ
れて熱風28による熱的劣化が防止される。したがって、
ニードル22からの封止樹脂16の供給が妨げられることな
く、必要な流動性を以て回路基板２上に滴下される。 そして、熱風28を受けた封止樹脂16は、熱風28からの
熱エネルギで加熱され、その加熱により熱硬化するの
で、封止樹脂16の流動が阻止され、第２図の（Ｃ）に示
すように、狭い範囲で十分な高さ及び強度を持つガード
リング18に形成される。 次に、このガードリング18の内部には、第２図の
（Ｄ）に示すように、シリンジ20を以てニードル22から
封止樹脂16が充填され、第２図の（Ｅ）に示すように、
ベアチップ４上に十分な厚みを持つ樹脂膜が形成されて
樹脂封止を完了する。 このような樹脂封止では、封止樹脂16の熱硬化を利用
して少ない封止樹脂16で十分な強度と高さを持つガード
リング18が形成され、その内部にガードリング18と同様
の封止樹脂16を以て封止が行われる。特に、熱硬化によ
って、ガードリング18を形成すべき封止樹脂16の流れ出
しが阻止できるので、シリンジ20の操作が容易でしか
も、精度の高いガードリング18が形成される。 この熱硬化に用いられる熱風28は、噴射空気34のエア
カーテンによって遮断されるので、封止樹脂供給手段側
のシリンジ20やニードル22の供給前の封止樹脂16に当た
ることがなく、供給前の封止樹脂16の劣化が防止され
る。したがって、ガードリング18の信頼性が高められる
ことになる。 実験によれば、封止樹脂16にエポキシ樹脂を用いた場
合、熱風発生源24からの熱風28によって封止樹脂16の表
面温度を150℃ないし200℃に上昇させることができ、こ
れによって封止樹脂16を熱硬化させ、ベアチップ４を覆
う封止樹脂16の充填に十分な強度と高さを設定すること
ができた。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、次の効果が
得られる。 （ａ） 封止樹脂に熱風を吹きつけ、その熱風により封
止樹脂を熱硬化させてガードリングを形成するので、ガ
ードリングの形成時間が短く、しかもガードリングを即
座に封止樹脂を充填できる程度の強度に硬化させること
ができ、ガードリングの形成及びその内部への封止樹脂
の充填を同一工程で行うことができ、製造時間を短縮で
き、製造コストの低減を図ることができる。 （ｂ） ガードリングを形成すべき封止樹脂を熱硬化に
より硬化速度を速めることができ、理想的なガードリン
グが形成できるとともに、ガードリングを形成する封止
樹脂とガードリングの内部に充填すべき封止樹脂に同一
のものを使用でき、特別な封止樹脂を用いる必要がない
ため、材料面からも製造コストの低減を図ることができ
る。 （ｃ） ガードリングを形成すべき封止樹脂の流動性に
よる回路基板面への必要以上の拡がりを防止でき、回路
基板の高密度実装に寄与することができる。 （ｄ） ガードリングを形成すべき封止樹脂に当てられ
た熱風を遮断して封止樹脂供給手段側の封止樹脂への加
熱が防止でき、回路基板に供給される前の封止樹脂を熱
風による熱的劣化から防護でき、ガードリングの品質、
信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の半導体封止方法の一実施例を示す
図、 第２図はこの発明の半導体封止方法の一実施例を示す断
面図である。 ２……回路基板 ４……ベアチップ（半導体素子） 16……封止樹脂 18……ガードリング 20……シリンジ（封止樹脂供給手段） 22……ニードル（封止樹脂供給手段） 24……熱風発生源（熱風供給手段） 26……熱風供給管（熱風供給手段） 28……熱風 34……噴射空気（気流）

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体素子が設置された回路基板の前記半
    導体の周囲部にガードリングを形成し、その内部に封止
    樹脂を充填させて前記半導体素子を前記回路基板上で封
    止する半導体封止方法において、 前記回路基板の前記ガードリングを形成すべき部分に封
    止樹脂供給手段から前記封止樹脂を供給しながら、前記
    回路基板に供給された前記封止樹脂を熱風供給手段から
    熱風を吹きつけて熱硬化させるとともに、前記封止樹脂
    供給手段側への前記熱風の移動を気流によって遮断した
    ことを特徴とする半導体封止方法。
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