JPH08195449A - 樹脂封止型半導体装置用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短冊状の基板を個片の回路基板に切断する際
に回路基板にクラックが入ったり、切断用の金型が損傷
したりすることを防止する。 【構成】 半導体チップ搭載部３および所要の配線パタ
ーン４が形成された回路基板２を短冊状に複数個連ねて
形成された樹脂封止型半導体装置用基板において、樹脂
封止するモールド金型に設けたエアベント部が当接する
前記各回路基板２の部位に、金属パターン１２が形成さ
れたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＢＧＡ（Ball Grid Arra
y ）タイプ等の半導体装置の製造に用いる樹脂封止型半
導体装置用基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＢＧＡタイプの半導体装置はスルーホー
ルを介して両面に配線パターンが形成されたプリント基
板の片面に半導体チップを搭載し、基板の半導体チップ
搭載面側を片面樹脂封止し、基板の樹脂封止面と反対側
の面（裏面）に実装基板との接続用端子となるはんだボ
ール等のボール状の端子を接合して製品とする。このＢ
ＧＡタイプの半導体装置の製造に使用する樹脂封止型半
導体装置用基板として図９に示すような短冊状の基板５
が使用される場合がある。この短冊状の基板５は最終的
に個片に分離される回路基板２の領域が複数連なって形
成され、各領域の回路基板２ごとに半導体チップ搭載部
３および配線パターン４が形成されている。図で破線に
より囲まれた領域６が最終的に個片の回路基板２となる
部分である。

【０００３】上記短冊状の基板５を樹脂封止する場合
は、一般にリードフレームを樹脂封止する場合と同様に
個々の半導体チップ搭載部３に半導体チップを搭載し基
板に形成した配線パターンと半導体チップとをワイヤボ
ンディングまたはギャグボンディング等の手段により接
続した後、短冊状の基板５を樹脂モールド装置にセット
し、モールド金型で短冊状の基板５をクランプして樹脂
成形することによる。図１０に短冊状の基板５を樹脂封
止した様子を示す。７が樹脂封止部である。樹脂封止部
７は各回路基板２よりも若干内側に形成されるから、樹
脂封止の際にはランナーおよびゲート８は各回路基板２
の樹脂封止される側の基板面上を通過して樹脂封止部７
にまで連絡する。

【０００４】ところで、リードフレーム等を樹脂封止す
る場合と同様に短冊状の基板５をクランプして樹脂封止
するモールド金型にはキャビティ内のエアや樹脂中に混
入しているエアを排出するためのエアベントを設ける。
このエアベントはゲート８を接続するコーナー部以外の
キャビティの各コーナー部から外側へクランプ面を０．
０３ｍｍ程度研削してエアを排出させるようにしたもの
である。図１０でＡ部分がモールド金型に設けるエアベ
ントの配置位置を示す。エアベントはゲート８を配置し
たコーナー部と対角位置にあるコーナー部のみに設ける
場合もある。エアベントはキャビティ内での樹脂の未充
填を防止し樹脂封止部の成形性を良好にするといった作
用を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにエアベン
トは樹脂封止する際にキャビティ内のエアを外部に排出
させて樹脂封止部の成形性を高めるようにするものであ
るが、エアとともに樹脂がわずかに流れ出す場合があ
る。このように短冊状の基板５上に流れ出した樹脂は、
薄ばり状に付着するが、ＢＧＡタイプの半導体装置等の
ように回路基板２上で樹脂封止部７がかなり大きな面積
を占める製品では、エアベント部から流れ出した樹脂が
短冊状の基板５から樹脂封止された回路基板２を分離す
る切断位置６を横切って流れ出すことがある。

【０００６】短冊状の基板５から回路基板２を個片に切
断する場合、上記のようにエアベント部分から流れ出し
た樹脂が短冊状の基板５に付着したまま回路基板２を切
断すると、回路基板２を切断するためにクランプする金
型が樹脂の薄ばりによって浮いてしまい、的確な支持が
できずその状態で切断すると回路基板２にクラックが入
ったりするという問題がある。また、切断用の金型が樹
脂によって損傷を受けたりするといった問題もある。プ
ラスチックＢＧＡタイプの半導体装置のように短冊状の
基板５にプリント基板を使用する製品の場合は基板の厚
さにある程度のばらつきが生じることが避けられないか
ら、上記のエアベント部分での樹脂ばりによる問題が起
きやすくなる。

【０００７】本発明はこれら問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、上記のような
樹脂封止時に生じるエアベント部分での樹脂ばりに起因
する問題を解消し、ＢＧＡタイプの半導体装置のような
樹脂封止型半導体装置の製造に好適に使用することがで
きる樹脂封止型半導体装置用基板を提供しようとするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、半導体チップ搭
載部および所要の配線パターンが形成された回路基板を
短冊状に複数個連ねて形成された樹脂封止型半導体装置
用基板において、樹脂封止するモールド金型に設けたエ
アベント部が当接する前記各回路基板の部位に、金属パ
ターンが形成されたことを特徴とする。また、前記金属
パターンが細幅の帯状に形成されたもの、井桁状に形成
されたものであることを特徴とする。また、前記金属パ
ターンが前記基板に形成した配線パターンと同材によっ
て形成されたものであることを特徴とする。また、前記
金属パターンの表面に金めっきが施されたことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】回路基板上のエアベントが当接する部位に設け
た金属パターンは短冊状の基板をモールド金型でクラン
プして樹脂封止する際に、モールド金型に設けたエアベ
ントからエアとともに排出されて流れ出す樹脂をせき止
めるように作用し、樹脂封止部の外縁と金属パターンと
の間に設けた間隙部分で樹脂を滞留させて硬化させ、短
冊状の基板から個片の回路基板を分離する切断位置より
も内側で樹脂の流れ出しを止める。これによって、回路
基板を確実にクランプして切断することを可能にし、切
断用の金型を損傷させたりすることを防止する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）図１は本発明に係る樹脂封止型半導体装
置用基板の第１実施例を示す説明図である。本実施例の
基板１０の基本的な構成は従来の短冊状に形成した基板
と同様で、半導体チップ搭載部３、配線パターン４が形
成された回路基板２を複数個連ねて短冊状に形成したも
のである。製品は半導体チップ搭載部３に半導体チップ
を搭載し、回路基板２に形成した配線パターンと半導体
チップとを金属ワイヤなどで電気的に接続して回路基板
２の片面を樹脂封止した後、回路基板２の樹脂封止され
た面と反対側の面（裏面）に実装基板と接続するはんだ
ボールなどの接続用端子を接合して破線６部分で短冊状
の基板１０を切断して得られる。

【００１１】実施例の短冊状の基板１０で特徴とする点
は基板１０をモールド金型でクランプして樹脂封止する
際に回路基板２上でモールド金型に設けたエアベント部
が当接する部位に金属パターン１２を設けたことにあ
る。図１では想像線でモールド金型に形成したキャビテ
ィの境界位置Ｂを示す。実施例の回路基板２はゲート位
置に対し対角位置にあるキャビティのコーナー部にのみ
エアベントを設けたモールド金型を使用して樹脂封止す
る場合の例であるが、キャビティの他のコーナー部にも
エアベントを設けたモールド金型を使用する場合は回路
基板２の各々のコーナー部に同様にも金属パターン１２
を形成する。

【００１２】金属パターン１２は回路基板２上に半導体
チップ搭載部や配線パターン４を形成する際に同時にパ
ターン形成することができる。すなわち、回路基板２に
銅箔を被着形成し銅箔をエッチングして配線パターン４
などを形成する際に同時に樹脂流れ防止パターンとして
金属パターン１２を形成することができる。また、銅箔
以外にも銅めっきや銅の蒸着によって形成した金属層を
エッチング加工などを施して配線パターン４を形成する
際に同時に金属パターン１２を形成することができる。
また、配線パターン４等を形成する際には保護めっきと
して配線パターン４等の表面に金めっきを施す場合があ
るが、金属パターン１２の表面にも同様に金めっきを施
すことができる。これによって回路基板２の信頼性を向
上させることができる。

【００１３】図２は回路基板２を樹脂封止した状態でエ
アベント部分の近傍を拡大して示すが、金属パターン１
２は図のようにキャビティ側の縁部を樹脂封止部７の外
縁部からわずかに離して配置し、モールド金型に設けた
エアベントＡの幅よりも若干幅広に形成する。上記のよ
うに金属パターン１２の縁部を樹脂封止部７の外縁部か
ら若干離して配置しているのは、エアベント部分で流れ
出す樹脂をこの隙間部分に滞留させ、外側まで流れ出な
いようにして硬化させるためである。図２で１４は樹脂
封止部７と金属パターン１２との間で滞留して硬化した
樹脂を示す。図３は回路基板２を樹脂封止した状態を示
す断面図で金属パターン１２を形成した近傍部分を拡大
して示す。金属パターン１２は回路基板２上に金属層を
被着形成したものであるから金属層の厚み分だけ回路基
板２上に段差ができる。１６は短冊状の基板１０の保護
用として基板の表面に塗布したソルダーレジストであ
る。

【００１４】前述したように短冊状の基板１０をモール
ド金型でクランプして樹脂封止する場合、モールド金型
に設けたエアベント部分から樹脂が僅かに流れ出るが、
本実施例のように回路基板２上に金属パターン１２を設
けておけば、エアベント部分から流れ出す樹脂が金属パ
ターン１２によってせき止められ、エアベント部分で長
く樹脂が流れ出すことを防止することができる。金属パ
ターン１２を形成する金属層の厚さは０．０２ｍｍ程度
に形成されているため、金属パターン１２によるせき止
め作用により樹脂の流れ出しを有効に防止することがで
きる。本実施例の場合は金属パターン１２を設けたこと
によって短冊状の基板１０を個片に分離する切断位置ま
で樹脂が流れ出すことを好適に防止することができ、エ
アベント部分での樹脂ばりによる問題を解消することが
可能になる。

【００１５】（第２実施例）図４は樹脂封止型半導体装
置用基板の第２実施例として金属パターンの平面配置を
示す説明図、図５は金属パターンを形成した近傍部分を
示す断面図である。実施例１の短冊状の基板１０では回
路基板２上に設ける金属パターン１２を板状に形成した
が、本実施例は金属パターン１２を複数の細幅の帯状の
パターンとしたことを特徴とする。

【００１６】金属パターン１８は上記実施例と同様に銅
箔等をエッチングして配線パターン４を形成する際に同
時に形成することができる。金属パターン１８は図４に
示すようにモールド金型に設けたエアベント部Ａが当接
する範囲を幅方向に横切るように形成する。金属パター
ン１８も上記金属パターン１２と同様に樹脂封止部７の
外縁部と若干離し、短冊状の基板１０上に流れ出した樹
脂を樹脂封止部７の外縁と金属パターン１８との隙間部
分で滞留させて硬化させるようにする。

【００１７】本実施例で金属パターン１８を細幅の帯状
に形成したのは、樹脂流れ防止パターンを形成した部位
で回路基板２とソルダーレジスト１６との密着性を向上
させるためである。実施例１のように金属パターン１２
を板状に形成すると金属パターン１２を形成した部位で
はソルダーレジスト１６と回路基板２とがじかに接触し
ないのに対して、本実施例のように金属パターン１８を
細幅の帯状にすれば、パターンの中間ではソルダーレジ
スト１６が回路基板２にじかに密着しソルダーレジスト
１６を回路基板２に密着させることができる。

【００１８】ソルダーレジスト１６と金属パターン１
２、１８との密着性は回路基板２との密着性に比較して
低いから、第１実施例のように金属パターン１２を板状
とした場合は、金属パターン１２を形成した部位での回
路基板２とソルダーレジスト１６との密着性が低下し、
モールド金型で短冊状の基板１０をクランプした際にソ
ルダーレジスト１６と金属パターン１２との間で滑りが
起きて確実なクランプができないといったことが生じ
る。本実施例の場合はこのようなクランプ時の問題を解
消できるという利点がある。なお、樹脂流れ防止パター
ンとして帯状の金属パターンを３本形成したが、金属パ
ターン１８としては最低１本設ければよい。

【００１９】（第３実施例）図６は樹脂封止型半導体装
置用基板の第３実施例を示す。この実施例では金属パタ
ーン２０を井桁状に形成したことを特徴とする。図のよ
うに金属パターン２０を井桁状に形成することにより、
金属パターン２０による樹脂の流れ出しの防止、および
金属パターン２０を形成した部位でのソルダーレジスト
１６と回路基板２との密着性の向上を図ることができ
る。

【００２０】（第４実施例）上記各実施例ではエアベン
ト部分で短冊状の基板１０上に流れ出した樹脂ばりによ
る問題を解消するため、回路基板２に金属パターン１
２、１８、２０を設けることにより、個片に切断する回
路基板２の切断位置に樹脂ばりが付着しないようにして
いる。これに対し、本実施例はモールド金型にエアベン
ト部を設けるかわりにモールド金型に設けるキャビティ
に連通してキャビティのコーナー部の外側に樹脂溜まり
部３０を設け、樹脂溜まり部３０にエアあるいはボイド
樹脂を排出させて樹脂封止することを特徴とする。

【００２１】このようにモールド金型に樹脂溜まり部３
０を設けたのは、キャビティから樹脂溜まり部３０に排
出されて硬化した樹脂を回路基板２上から剥離して除去
するようにすることによって回路基板２上に余分な樹脂
が残らないようにするためである。樹脂溜まり部３０で
硬化した樹脂を回路基板２から剥離して簡単に除去でき
るようにするための構成として、実施例では樹脂溜まり
部３０により樹脂成形される回路基板２の表面に剥離用
の金属パターン２５を設けたことを特徴とする。剥離用
の金属パターン２５は上記実施例で説明した銅箔等の金
属層２５ａからなる金属パターンの表面に金めっき層２
５ｂを設けて形成する。この金めっき層２５ｂには樹脂
がじかに接触するようにし、前述したソルダーレジスト
等で被覆しないようにする。

【００２２】また、樹脂溜まり部３０で硬化した樹脂を
樹脂封止部７から簡単に分離して除去できるように樹脂
封止部７と樹脂溜まり部３０とを連絡する部位を薄厚に
するＶノッチ部２８を形成した。これによって、樹脂封
止した後にＶノッチ部２８を折るようにすることで樹脂
溜まり部３０で硬化した樹脂を容易に除去することがで
きる。このように樹脂溜まり部３０を設けて積極的にボ
イド樹脂を排出するようにすることにより、キャビティ
からのエア抜きが好適にでき好適な樹脂成形を行うこと
ができる。そして、樹脂溜まり部３０で硬化した樹脂を
回路基板２から剥離して除去することにより短冊状の基
板１０を切断して個片の回路基板２にする際の問題も解
消することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る樹脂封止用半導体装置用基
板によれば、上述したように、短冊状の基板を切断して
個片の回路基板にする切断位置まで樹脂が流れ出すこと
を防止でき、回路基板の切断が的確にできて、切断時に
回路基板にクラックが入ったり、切断用の金型を損傷し
たりすることを好適に防止することができる。また、金
属パターンは回路基板に配線パターンを形成する際に同
時に形成できるから樹脂封止用半導体装置用基板が容易
に製造できる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂封止型半導体装置用基板の第１実施例を示
す説明図である。

【図２】第１実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した金属パターン近傍を示す説明図である。

【図３】第１実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した金属パターン近傍の断面図である。

【図４】第２実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した金属パターン近傍を示す説明図である。

【図５】第２実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した金属パターン近傍の断面図である。

【図６】第３実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した金属パターン近傍を示す説明図である。

【図７】第４実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した樹脂溜まり部近傍を示す断面図である。

【図８】第４実施例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹
脂封止した樹脂溜まり部近傍を示す説明図である。

【図９】樹脂封止型半導体装置用基板の従来例を示す説
明図である。

【図１０】従来例の樹脂封止型半導体装置用基板を樹脂
封止した様子を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 回路基板 ５、１０ 短冊状の基板 ７ 樹脂封止部 １２ 金属パターン １４ 樹脂 １６ ソルダーレジスト １８ 金属パターン ２０ 金属パターン ２５ 剥離用のパターン ２５ａ 金属層 ２５ｂ 金めっき層 ２８ Ｖノッチ部 ３０ 樹脂溜まり部 ２８ ソルダーレジスト ３０ 樹脂溜まり部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップ搭載部および所要の配線パ
   ターンが形成された回路基板を短冊状に複数個連ねて形
   成された樹脂封止型半導体装置用基板において、 樹脂封止するモールド金型に設けたエアベント部が当接
   する前記各回路基板の部位に、金属パターンが形成され
   たことを特徴とする樹脂封止型半導体装置用基板。
2. 【請求項２】 金属パターンが細幅の帯状に形成された
   ものであることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型
   半導体装置用基板。
3. 【請求項３】 金属パターンが井桁状に形成されたもの
   であることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導
   体装置用基板。
4. 【請求項４】 金属パターンが前記基板に形成した配線
   パターンと同材によって形成されたものであることを特
   徴とする請求項１、２または３記載の樹脂封止型半導体
   装置用基板。
5. 【請求項５】 金属パターンの表面に金めっきが施され
   たことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の樹
   脂封止型半導体装置用基板。