專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件制造方法和一種半導(dǎo)體器件技術(shù)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及能夠有效應(yīng)用于采用倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的樹(shù)脂密封技術(shù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
倒裝片安裝方法是一種用于通過(guò)凸起電極將半導(dǎo)體晶片(chip)安裝到配線基板上的安裝方法。在倒裝片安裝方法中，作為用于將樹(shù)脂注入到半導(dǎo)體晶片和配線基板之間的間隙中的方法，已知這樣一種方法，其中一滴滴地將液態(tài)樹(shù)脂加入到半導(dǎo)體晶片的一部分外圓周中，并且通過(guò)利用毛細(xì)現(xiàn)象使通過(guò)加熱處于軟化狀態(tài)中的樹(shù)脂滲透到半導(dǎo)體晶片和配線基板之間的間隙中。但是，根據(jù)該方法，由于針對(duì)每個(gè)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行樹(shù)脂注入，所以樹(shù)脂的注入需要時(shí)間并且因此生產(chǎn)率較低；此外，樹(shù)脂自身較昂貴，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的成本變高。
另一方面，作為半導(dǎo)體晶片密封方法，已知一種MAP(Mold ArrayPackage)方法，其中將多個(gè)半導(dǎo)體晶片安裝在配線基板上，然后一起用密封樹(shù)脂覆蓋，并且隨后切成單獨(dú)的半導(dǎo)體晶片。根據(jù)該方法，由于多個(gè)半導(dǎo)體晶片可以一起密封，所以可以縮短密封時(shí)間并且提高半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。此外，密封材料自身的成本大約為在前面已知方法中的成本的幾十分之一，因此要低得多。因此，可以降低所制造的每個(gè)半導(dǎo)體器件的成本。
但是，如果在倒裝片安裝方法中采用了上面的MAP方法，則由于半導(dǎo)體晶片和配線基板之間的間隙較窄，所以不能充分地將密封樹(shù)脂注入到該間隙中，因此帶來(lái)了會(huì)形成孔隙的問(wèn)題。如果由于密封樹(shù)脂不充分注入到半導(dǎo)體晶片和配線基板之間的間隙而形成有孔隙，則會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，即相鄰的凸起電極在密封步驟之后的熱處理時(shí)熔融，并且通過(guò)這些孔隙短路，而且還出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，即這些凸起電極容易由于由在密封步驟之后的溫度循環(huán)引起的配線基板和密封體的變形而斷開(kāi)。
例如在日本特開(kāi)平11(1999)-121488號(hào)公報(bào)中描述了針對(duì)在采用倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件中形成這些孔隙的對(duì)策。在這里說(shuō)明了，在樹(shù)脂密封步驟中使型腔的內(nèi)部進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)，由此可以將密封樹(shù)脂均勻地注入到半導(dǎo)體晶片和配線基板之間的間隙中(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。另外，例如在日本特開(kāi)No.2001-135658中描述了，通過(guò)在樹(shù)脂密封步驟中減小型腔的內(nèi)壓，從而可以穩(wěn)定地將熔融樹(shù)脂注入到整個(gè)型腔內(nèi)部同時(shí)抑制孔隙的形成(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2)。
但是，本發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在將樹(shù)脂密封在采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件中時(shí)在減小型腔內(nèi)壓的技術(shù)中存在以下問(wèn)題。
在上面的專利文獻(xiàn)1和2中，未對(duì)在配線基板的厚度上所出現(xiàn)的變化進(jìn)行徹底的考慮。在采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的實(shí)際樹(shù)脂密封步驟中，即使使型腔的內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，也不能將密封樹(shù)脂充分地注入到位于型腔內(nèi)的半導(dǎo)體晶片的背面，尤其不能注入到半導(dǎo)體晶片和所使用的配線基板之間的間隙中，并且會(huì)出現(xiàn)孔隙。
目前，模具是在假設(shè)采用引線框架作為半導(dǎo)體晶片安裝部件的情況下設(shè)計(jì)出的。引線框架在厚度上幾乎是恒定的，而配線基板隨著組成層的數(shù)量增加而厚度增大，并且誤差范圍也變得更大。將密封樹(shù)脂注入到模具的空腔，同時(shí)通過(guò)模具擠壓一部分配線基板以免密封樹(shù)脂在密封步驟中從型腔中漏出。但是，如果設(shè)在模具內(nèi)的配線基板的厚度大于預(yù)定值但是在公差范圍內(nèi)，則配線基板的受擠壓部分的比例則大于預(yù)定值，因此在模具中的排氣孔被一部分配線基板堵塞。因此，不能讓位于型腔內(nèi)的氣體充分地向外排出，因此出現(xiàn)形成孔隙的問(wèn)題。尤其在倒裝片安裝方法的情況中，往往會(huì)出現(xiàn)孔隙的問(wèn)題，因?yàn)榘雽?dǎo)體晶片和配線基板之間的間隙非常窄并且往往會(huì)變得更窄。另一方面，如果設(shè)在模具內(nèi)的配線基板的厚度小于預(yù)定值但是處于公差范圍內(nèi)，則配線基板的受擠壓部分的比例則比預(yù)定值小得多，從而排氣孔比所需的更大，因此導(dǎo)致密封樹(shù)脂從排氣孔向外泄漏。一旦密封樹(shù)脂泄漏到配線基板的外部框架，則無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)輸送，因此就會(huì)產(chǎn)生半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量和生產(chǎn)率下降的問(wèn)題。
日本特開(kāi)平11(1999)-121488號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)No.2001-135658號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠提高在采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的密封步驟中的產(chǎn)量的技術(shù)。
在下面的說(shuō)明書(shū)和附圖中將說(shuō)明本發(fā)明的上述和其它目的以及新穎特征。
下面對(duì)所披露的本發(fā)明的典型模式進(jìn)行概述。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)要用密封樹(shù)脂密封通過(guò)凸起電極安裝在基板上的半導(dǎo)體晶片時(shí)，降低模具空腔的內(nèi)壓并且使模具的基板夾緊壓力從低(弱)壓切換成高(強(qiáng))壓。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用模具并且在模具空腔內(nèi)部的壓力為負(fù)壓的狀態(tài)下，用樹(shù)脂密封通過(guò)凸起電極而安裝在基板上的半導(dǎo)體晶片，該模具在排氣孔中具有可動(dòng)銷(xiāo)，這些可動(dòng)銷(xiāo)通過(guò)彈性部件以可沿與模塑表面相交的方向運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)而設(shè)置，并且每個(gè)可動(dòng)銷(xiāo)具有形成于與基板相對(duì)的表面的溝槽。
下面對(duì)由所披露的本發(fā)明的典型模式所獲得效果進(jìn)行概述。
當(dāng)要用樹(shù)脂密封通過(guò)凸起電極而安裝在基板上的半導(dǎo)體晶片時(shí)，降低模具空腔的內(nèi)壓并且使模具的基板夾緊壓力從低切換成高，從而可以用密封樹(shù)脂充分地填充半導(dǎo)體晶片和基板之間的間隙，由此可以提高半導(dǎo)體密封步驟中的產(chǎn)量。


圖1為一流程圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件制造過(guò)程；圖2為在半導(dǎo)體器件制造過(guò)程的制造步驟中的圓晶的整體平面圖；圖3為在圖2的制造步驟中的圓晶的主要部分的放大剖視圖；圖4為在圖2的步驟之后的制造步驟中的圓晶的整體平面圖；圖5為在圖4的制造步驟中的圓晶的放大剖視圖；圖6為在圖4的制造步驟之后的制造步驟中的圓晶的整體平面圖；圖7為在圖6的制造步驟中的圓晶的主要部分的放大剖視圖；圖8為在圖6的制造步驟之后的作為制造步驟的切割步驟中的圓晶的側(cè)視圖；圖9為通過(guò)圖8的切割步驟從圓晶中切出的半導(dǎo)體晶片的整體平面圖；圖10為在該實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中所使用的配線基板母體的整體平面圖；圖11為圖10的側(cè)視圖；圖12為圖10中A-A線的剖視圖；圖13為在將半導(dǎo)體晶片安裝在圖10所示的配線基板母體的主表面之后的配線基板母體的整體平面圖；圖14為圖13的側(cè)視圖；圖15為圖13中A-A線的剖視圖；圖16為在圖13的制造步驟之后的制造步驟中的模具和配線基板母體的剖視圖；圖17為在圖16的制造步驟之后的制造步驟中的模具和配線基板母體的剖視圖；圖18為在圖17的制造步驟之后的制造步驟中的模具和配線基板母體的剖視圖；圖19為在圖18的制造步驟之后的制造步驟中的模具和配線基板母體的剖視圖；圖20為在圖19的步驟之后的凸起傳送步驟中的配線基板母體的側(cè)視圖；圖21為在圖20的步驟之后的凸起傳送步驟中的配線基板母體的側(cè)視圖；圖22為在圖21的步驟之后的切割步驟中的配線基板母體的側(cè)視圖；圖23為在圖22的切割步驟中切出的半導(dǎo)體器件的立體圖；圖24為圖23中B-B線的剖視圖；圖25為配線基板母體的剖視圖，用來(lái)說(shuō)明在將半導(dǎo)體晶片安裝在其上之后的配線基板母體的撓曲；圖26為該半導(dǎo)體基板母體的剖視圖，示出這樣一種狀態(tài)，其中在圖25所示的配線基板母體的撓曲已由塊狀密封體的結(jié)構(gòu)糾正；圖27為在該實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中所使用的自動(dòng)模塑設(shè)備的示例；圖28為在圖27的自動(dòng)模塑設(shè)備中所使用的模具的平面圖，示出處于相互疊置狀態(tài)中的該模具的下模和上模；圖29為圖28所示的下模的模塑表面的平面圖；圖30為圖28所示的上模的模塑表面的平面圖；圖31為圖28中C-C線的剖視圖；圖32為在配線基板母體的夾緊狀態(tài)中、圖28中C-C線的剖視圖；圖33為圖28中E-E線的剖視圖；圖34為在配線基板母體的夾緊狀態(tài)中、圖28中E-E線的剖視圖；圖35為在模塑步驟中、圖28的模具的F-F線的剖視圖；圖36為在使用圖28所示的模具的模塑步驟中的操作流程的示意圖；圖37示出在模塑步驟之后形成的孔隙數(shù)；圖38為在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件制造方法中所使用的模具的平面圖，示出處于相互疊置狀態(tài)中的模具的下模和上模；圖39為圖38所示的模具中的上模的模塑表面的平面圖；
圖40為圖38中J-J線的剖視圖；圖41為在配線基板母體的夾緊狀態(tài)下的圖38中J-J線的剖視圖；圖42為圖38中K-K線的剖視圖；圖43為在配線基板母體的夾緊狀態(tài)下的圖38中K-K線的剖視圖；圖44為圖38所示的區(qū)域L的放大平面圖；圖45為在使用圖38所示的模具而進(jìn)行的模塑步驟中的操作流程的示意圖；圖46示出在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造方法中所使用的自動(dòng)模塑設(shè)備的另一個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式
為了方便起見(jiàn)，下面以分成多個(gè)部分或?qū)嵤┓桨傅姆绞綄?duì)下面各實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明，除非另有說(shuō)明，它們彼此不相關(guān)；但是相互成這樣一種關(guān)系，即一個(gè)是另一個(gè)的部分或全部的、或變型或詳細(xì)說(shuō)明或補(bǔ)充說(shuō)明。在下面的實(shí)施方案中，參照要素的數(shù)(包括數(shù)目、數(shù)值、數(shù)量和范圍)，除非另有限定并且除了明顯對(duì)所參照的數(shù)作出了限定的情況之外，在其以上和以下的數(shù)同樣適用。而且，在下面的實(shí)施方案中，不用說(shuō)除非另有限定并且除了顯然是必要的情況之外，這些組成要素(包括組成步驟)不一定是必要的。同樣，在下面的實(shí)施方案中，當(dāng)說(shuō)到這些組成要素的形狀、位置和關(guān)系等時(shí)，除非另有限定并且除了認(rèn)為它們明顯類(lèi)似或接近類(lèi)似的情況之外，在本發(fā)明中也包括類(lèi)似或接近類(lèi)似的那些要素。這對(duì)于上面的數(shù)值和范圍也一樣。另外，在所有用來(lái)說(shuō)明這些實(shí)施方案的附圖中，具有相同功能的部分由相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略其說(shuō)明。下面參照這些附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
(第一實(shí)施方案)下面參照?qǐng)D2至24并且根據(jù)圖1所示的流程圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件制造方法的示例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，對(duì)直到提供出半導(dǎo)體晶片(下面簡(jiǎn)稱為“晶片(chip)”)的步驟(圖1中的步驟101至105)進(jìn)行說(shuō)明。
圖2為在圓晶(waper)加工之后的圓晶1W的整體平面圖。也被稱為預(yù)加工的圓晶加工通常涉及這些操作，例如在已經(jīng)過(guò)鏡面拋光的圓晶1W的主表面上形成元件和配線層，形成表面保護(hù)膜，并且使之能夠用探針等對(duì)形成在圓晶1W上的多個(gè)晶片IC的每一個(gè)進(jìn)行電特性測(cè)試。例如，圓晶1W形成為平面大體圓形形狀，并且將矩形晶片IC沿圖2中的橫縱方向規(guī)則地并排布置在圓晶主表面上。在沿著每個(gè)晶片IC的主表面的寬度方向上的中央位置處沿著晶片IC的縱向方向并排布置有多個(gè)焊接點(diǎn)BP(中央焊接點(diǎn)布置)。也被稱為外部端子的這些焊接點(diǎn)BP為具有將形成在晶片IC上的電極(例如元件和電路)向外引出的功能的電極。通過(guò)探針與焊接點(diǎn)BP的接觸來(lái)對(duì)各晶片IC進(jìn)行上述電特性測(cè)試。
圖3為處于圖2的階段中的圓晶1W的放大剖視圖。構(gòu)成圓晶1W的半導(dǎo)體基板1S由例如單晶體硅(Si)形成，并且在半導(dǎo)體基板1S的主表面上形成有用于形成存儲(chǔ)電路例如SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)以及多層配線層的元件。形成在每個(gè)晶片IC上的元件不限于SRAM電路的那些，而是可以作出各種的變化。例如，可以形成用于除了SRAM之外的其它存儲(chǔ)電路例如DRAM和閃存器的元件、用于邏輯電路例如微處理器的元件或用于存儲(chǔ)電路和邏輯電路的元件。多層配線層具有這樣一種結(jié)構(gòu)，以使配線和絕緣膜2a、2b沿著與每個(gè)晶片IC的主表面垂直的方向交替地疊置。這些焊接點(diǎn)BP形成在頂部配線層上。這些焊接點(diǎn)BP通過(guò)在與配線步驟相同的步驟中使與配線相同的材料例如鋁或鋁合金布線成圖案來(lái)形成。焊接點(diǎn)3a的表面除了其一部分之外由表面保護(hù)膜3a覆蓋。例如，表面保護(hù)膜3a由氧化硅膜、氮化硅膜或兩種膜的層疊體構(gòu)成，并且表面保護(hù)膜3b由光敏聚酰亞胺樹(shù)脂形成，例如沉積在表面保護(hù)膜3a上。在表面保護(hù)膜3a和3b形成有孔4a，從而使焊接點(diǎn)BP局部暴露于其上。
首先，如圖4和5所示，在圓晶1W的主表面上形成有重新配線5。圖4為在形成重新配線等之后該圓晶1W的整體平面圖，圖5為處于圖4的階段中的圓晶1W的主要部分的放大剖視圖。這些重新配線5用來(lái)使每個(gè)晶片IC上的焊接點(diǎn)BP與用于將晶片IC安裝在預(yù)定的配線基板上的凸起電極電連接。重新配線5具有使由圓晶加工尺寸確定的焊接點(diǎn)BP的尺寸與由包裝加工尺寸確定的凸起電極的尺寸相配的功能。也就是說(shuō)，每個(gè)凸起電極(電極自身的尺寸和在相鄰電極之間的間隔或間距)由在配線基板側(cè)上的尺寸確定，并且需要比每個(gè)焊接點(diǎn)BP的尺寸(焊接點(diǎn)自身的尺寸和在相鄰焊接點(diǎn)之間的間隔或間距)更大。因此，其尺寸由圓晶加工確定的細(xì)小焊接點(diǎn)BP不能用作凸起電極。鑒于此，這些焊接點(diǎn)通過(guò)重新配線5被抽出到每個(gè)晶片IC的主表面上的面積相對(duì)較大的空區(qū)域，并且尺寸相對(duì)較大的凸起電極也被設(shè)置在該區(qū)域中。例如，通過(guò)將形成主配線的導(dǎo)電膜例如銅膜形成在阻擋導(dǎo)電膜例如鉻，來(lái)形成表面保護(hù)膜3b上的重新配線5。這些重新配線5通過(guò)孔4a與焊接點(diǎn)BP電連接。該阻擋膜不僅具有防止銅擴(kuò)散功能而且還具有改善附著于聚酰亞胺樹(shù)脂的功能。而且并不局限于鉻，可以作出各種變化。例如，可以使用鈦、鈦-鎢、氮化鈦或鎢。
隨后，將由例如光敏聚酰亞胺樹(shù)脂形成的密封樹(shù)脂膜6沉積在圓晶1W的主表面上，并且在圓晶1W的階段(圖1中的步驟101)中將圓晶1W的主表面上的多個(gè)晶片IC一起密封。該過(guò)程被稱為圓晶加工包裝(WPP)，而且可以簡(jiǎn)化該包裝過(guò)程。密封樹(shù)脂6成為每個(gè)晶片IC上的頂部絕緣膜。如果使用無(wú)機(jī)絕緣膜作為覆蓋重新配線5的頂部絕緣膜，則該薄膜在操作(例如輸送)該晶片IC時(shí)容易斷裂，因此該晶片IC的操作變得困難。另一方面，有機(jī)絕緣膜例如聚酰亞胺樹(shù)脂膜相對(duì)較軟，因此通過(guò)使用有機(jī)絕緣膜作為頂部絕緣膜，從而可容易地操作晶片IC。
之后，通過(guò)曝光和顯影處理這樣的方式在部分密封樹(shù)脂層6中形成孔4b，從而使重新配線5局部暴露。然后通過(guò)例如濺射方法從下面順序地將鉻或鉻-銅合金和金沉積在圓晶1W的主表面上。隨后，用光致抗蝕圖案作為蝕刻掩模對(duì)所得到的層合薄膜進(jìn)行蝕刻成圖案，從而形成凸起基底金屬圖案7。凸起基底金屬圖案7通過(guò)孔4b與重新配線5電連接。
接著，如圖6和7所示，對(duì)在圓晶1W上的多個(gè)晶片IC進(jìn)行電特性測(cè)試以將這些晶片IC進(jìn)行分類(lèi)(圖1中的步驟102)，之后在圓晶1W的主表面上形成凸起電極8。圖6為將凸起電極8形成在圖4所示的圓晶1W的主表面上后的、該圓晶1W的整體平面圖，而圖7為在圖6的階段中圓晶1W的主要部分的放大剖視圖。通過(guò)將例如鉛-錫合金的焊藥印刷到圓晶1W的主表面上(圖1中的步驟103)并且通過(guò)隨后對(duì)該圓晶1W進(jìn)行的熱處理(圖1中的步驟104)來(lái)形成凸起電極8。這些凸起電極8通過(guò)凸起基底金屬圖案7與重新配線5電連接，并且進(jìn)一步地通過(guò)重新配線5與焊接點(diǎn)BP電連接。
隨后，如圖8所示，通過(guò)切割刀9切割該圓晶1W，由此從圓晶1W中切割出圖9所示的這種晶片IC(圖1中的步驟105)。按照這樣的方式提供該晶片IC。例如，該晶片IC具有一種CSP(片狀規(guī)模包裝)結(jié)構(gòu)。晶片IC的平面尺寸例如為大約11mm×13mm。其厚度沒(méi)有特別限制，例如大約為400μm。
接下來(lái)，對(duì)從提供配線基底母體(下面僅稱為“基板母體”)的步驟到正好在轉(zhuǎn)到模塑步驟之前的步驟的多個(gè)步驟(圖1中的步驟106至111)進(jìn)行說(shuō)明。
首先，這種基板母體(基板，多層配線基板)11如圖10至12所示(圖1中的步驟106)。圖10為該基板母體11的整體平面圖，圖11為其側(cè)視圖，圖12為圖11中A-A線的剖視圖。
基板母體11為用于形成例如BGA(球柵陣列)式配線基板的母體，其外形類(lèi)似于在平面上為矩形的薄板。該基板母體11的平面尺寸例如大約為151mm×66mm，其厚度例如大約為340μm。該基板母體11具有一主表面和位于與主表面相反面上的背面。如下面所述，基板母體11的主表面為用于在其上安裝晶片IC的零部件安裝表面，而基板母體11的背面為用于在其上形成凸起電極的凸起電極形成表面。在基板母體11上設(shè)有產(chǎn)品區(qū)域DR。在該產(chǎn)品區(qū)域DR中，多個(gè)具有相同尺寸和形狀的單元產(chǎn)品區(qū)域UDR沿圖10中的橫縱方向彼此相鄰地布置。在所示的實(shí)施例中，布置有共二十四個(gè)(3×8＝24)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR。每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR具有用來(lái)構(gòu)成一個(gè)半導(dǎo)體器件所必需的配線基板結(jié)構(gòu)。多個(gè)導(dǎo)孔GH形成在構(gòu)成基板母體11的一部分外周邊的一個(gè)長(zhǎng)邊附近，這些導(dǎo)孔GH貫通該基板母體11的表面和背面。可以通過(guò)將后述的模具的導(dǎo)銷(xiāo)插入導(dǎo)孔GH來(lái)完成模具的下模和基板母體11之間的對(duì)準(zhǔn)。由虛線表示的符號(hào)CR表示晶片安裝區(qū)域，而用符號(hào)MR表示模塑區(qū)域。
基板母體11具有多層配線結(jié)構(gòu)。在圖12中顯示出一種四層配線結(jié)構(gòu)。在圖12中，基板母體11的上表面表示零部件安裝表面，而基板母體11的下表面表示凸起電極形成表面。基板母體11包括通過(guò)將絕緣層(芯)12和配線層13交替地疊置而形成的層疊體、以及形成在該層疊體的上表面和下表面(零部件安裝表面和凸起電極形成表面)上的阻焊層14。例如，絕緣層12由高耐熱玻璃纖維基環(huán)氧樹(shù)脂形成。絕緣層12的材料不限于此，可以作出各種變化。例如，可以使用BT樹(shù)脂或芳族聚酰胺無(wú)紡布。在選擇BT樹(shù)脂作為絕緣層12的材料的情況下，因?yàn)锽T樹(shù)脂其導(dǎo)熱性較高，所以可以改善散熱性能。
在基板母體11的配線層13中形成有各種導(dǎo)電圖案13a-13f。這些導(dǎo)電圖案13a-13f例如通過(guò)對(duì)銅(Cu)箔進(jìn)行蝕刻來(lái)形成。這些導(dǎo)電圖案13a-13d為用于提供信號(hào)和供應(yīng)電壓的配線或電極圖案。配線層13中的導(dǎo)電圖案13a-13d通過(guò)設(shè)置在通孔TH內(nèi)的導(dǎo)體(例如，銅箔)相互電連接。
導(dǎo)電圖案13e為模具中的澆口在后述的模塑步驟中疊置在其上的部分，并且在基板母體11的一個(gè)長(zhǎng)邊附近、沿著該長(zhǎng)邊以所需的間隔布置。導(dǎo)電圖案13f為模具中的排氣孔在后述的模塑步驟中疊置在其上的部分并且在基板母體11的另一個(gè)長(zhǎng)邊附近、沿著該長(zhǎng)邊以所需的間隔布置。導(dǎo)電圖案13e和13f用來(lái)使基板母體11容易與后述的密封樹(shù)脂脫開(kāi)。導(dǎo)電圖案13e和13f的表面露出、并且鍍有例如金等。
在形成于基板母體11的零部件安裝表面和凸起電極形成表面的配線層13中的導(dǎo)電圖案13a和13d，包括那些與凸起基底金屬圖案15a和15b電連接的導(dǎo)電圖案?；迥阁w11的零部件安裝表面上的凸起基底金屬圖案15a為其上焊接有晶片IC的凸起電極8并且在平面上為圓形的電極?；迥阁w11的凸起電極形成表面上的凸起基底金屬圖案15b為其上形成有下述凸起電極且在平面上為直徑大于凸起基底金屬圖案15a的圓形的電極。凸起基底金屬圖案15b分別布置在每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR的格柵狀交點(diǎn)處。
也被稱為焊接掩?；蚍舛聦拥淖韬笇?4用來(lái)防止熔融焊劑與沒(méi)有進(jìn)行焊接的導(dǎo)電圖案接觸，并且作為保護(hù)膜還用來(lái)防止焊接部分之外的導(dǎo)電圖案接觸熔融的焊劑。阻焊層14還用來(lái)防止在焊接部分之間形成焊劑橋，使之免受污染和濕氣，防止損壞，具有耐環(huán)境性，防止移動(dòng)確保在電路之間的絕緣，并且防止在電路和其它部件(晶片和印刷電路板)之間出現(xiàn)短路。該阻焊層14例如由聚酰亞胺樹(shù)脂形成在基板母體11的主表面和背面的特定區(qū)域中。
雖然示出具有四層配線結(jié)構(gòu)的基板母體11，但是其結(jié)構(gòu)并不限于此。在半導(dǎo)體器件模塑過(guò)程中，具有各種配線結(jié)構(gòu)(各種類(lèi)型)的基板母體11包括具有少于四層的兩層配線結(jié)構(gòu)的基板母體11和具有多于四層的六層配線結(jié)構(gòu)的基板母體11，并將其分批生產(chǎn)出。如果配線層的數(shù)量(類(lèi)型)改變，則基板母體11的厚度也隨之改變(在當(dāng)前情況下，厚度在例如大約210至1000μm的范圍內(nèi)變化)。在基板母體11為多層配線結(jié)構(gòu)的情況下，即使配線層的數(shù)量相同，該基板母體11的厚度也會(huì)在公差范圍內(nèi)變化(在當(dāng)前情況下，厚度在例如大約±15至30±μm的范圍內(nèi)變化)。具體地說(shuō)，根據(jù)最近趨勢(shì)，隨著厚度公差的范圍的擴(kuò)大，配線層的數(shù)量變大。因此，在后述的模塑步驟中，重要的課題是如何多方面地應(yīng)付基板母體11的厚度變化。
隨后，如圖13至15所示，根據(jù)倒裝片安裝方法將晶片IC分別安裝在具有上述結(jié)構(gòu)的基板母體11的單元產(chǎn)品區(qū)域UDR中。圖13為安裝晶片IC之后的基板母體11的整體平面圖，圖14為其側(cè)視圖，而圖15為圖13中A-A線的剖視圖。在該步驟中，首先將每個(gè)晶片IC的凸起電極形成表面設(shè)置成與基板母體11的零部件安裝表面相對(duì)，然后使晶片IC的凸起電極8和基板母體11的凸起基底金屬圖案15a相互對(duì)準(zhǔn)，并且在該狀態(tài)下將晶片IC安裝到基板母體11上(在圖1中的步驟107)。然后對(duì)基板母體11進(jìn)行重熔處理以熔融凸起電極8，并且將其熔接在凸起基底金屬圖案15a上(圖1中的步驟108)，此后依次進(jìn)行沖洗，烘烤以除濕，并且進(jìn)行等離子清洗(圖1中的步驟109-111)。雖然在所示的實(shí)施例中在每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR中安裝有一個(gè)晶片IC，但是在每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR中可以并排安裝多個(gè)晶片IC。
接下來(lái)，參照?qǐng)D16至19對(duì)晶片IC的模塑步驟進(jìn)行說(shuō)明(圖1中的步驟112和113)。在該第一實(shí)施方案中，采用一種MAP(Mold ArrayPackage)方法，其中將安裝在基板母體11上的多個(gè)晶片IC一起模塑。圖16至19為模塑步驟中所使用的模塑設(shè)備17和基板母體11的剖視圖。
首先，如圖16所示，在基板母體11的零部件安裝表面向上的狀態(tài)下將安裝有多個(gè)晶片IC的基板母體11安放在模塑設(shè)備17的下模17a上。這時(shí)，通過(guò)將下模17a的導(dǎo)銷(xiāo)插入基板母體11的導(dǎo)孔GH，從而對(duì)準(zhǔn)基板母體11和下模17a的平面相對(duì)位置。所示模塑設(shè)備17包括一下模17a、一上模17b、一層合薄膜17c和一真空腔室17d。形成在上模17b的模塑表面(與下模17a相對(duì)的表面)的凹形部分為上型腔17b1。上型腔17b1為上模17b側(cè)的密封樹(shù)脂的模塑區(qū)域，并且以可一起密封基板母體11上的多個(gè)晶片IC的尺寸而形成。層合薄膜17c為由柔軟且高耐熱材料例如含氟樹(shù)脂形成的絕緣膜，并且插入在模塑設(shè)備17的下模17a和上模17b之間。層合薄膜17c具有這樣一種平面尺寸，可以覆蓋形成在上模17b的上型腔17b1的整個(gè)內(nèi)壁表面。該層合薄膜17c適用于由卷取軸卷取。下面對(duì)模塑設(shè)備17的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明。
接著，隨著模塑設(shè)備的模具(下模17a和上模17b)的打開(kāi)，真空腔室17d內(nèi)的氣體通過(guò)排氣管17d1排出以使真空腔室17d的內(nèi)部(即，空腔內(nèi)部)進(jìn)入真空狀態(tài)(負(fù)壓狀態(tài))。這時(shí)，將真空腔室17d的內(nèi)壓設(shè)定為例如大約133.322Pa(＝1托)。另外，從抑制由熱量引起的基板母體11的變形的觀點(diǎn)看，要對(duì)基板母體11進(jìn)行預(yù)熱。在該預(yù)熱處理中，將下模17a的溫度設(shè)定在例如大約175℃至180℃，并且處理時(shí)間為例如大約20秒。之后，將下模17a的溫度和上模17b的溫度設(shè)定為大約175℃至180℃，然后朝著上模17b真空吸附層合薄膜17c，并且使之與包括上型腔17b1的表面的上模17b的模塑表面緊密接觸。
接著，如圖17所示，由上模17a和下模17b夾著基板母體11并夾緊。這時(shí)，基板母體11的外周邊部分通過(guò)層合薄膜17c被推壓并且稍微擠壓在上模17b的上型腔17b1的外周邊部分上。這樣，形成由上型腔17b1的表面和基板母體11的零部件安裝表面包圍的空腔CB。之后，在保持真空腔室17d內(nèi)部的真空度、上下模17a、17b的溫度和對(duì)層合薄膜17c的真空吸附的同時(shí)，將熱固化密封樹(shù)脂例如環(huán)氧樹(shù)脂注入到空腔CB中以將多個(gè)晶片IC一起密封在基板母體11的主表面上。因此，如圖18所示，封裝有多個(gè)晶片IC的塊狀密封體18形成在基板母體11的主表面?zhèn)壬?圖1中的步驟112)。
根據(jù)該第一實(shí)施方案，在模塑步驟中，使空腔CB的內(nèi)部進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)，使空腔CB內(nèi)部中的氣體向外排出，由此可以抑制孔隙形成于空腔CB中的晶片IC的背面、以及晶片IC和基板母體11之間的間隙。但是，即使在空腔CB的內(nèi)部保持為負(fù)壓狀態(tài)的情況下，如果基板母體11的厚度在公差范圍內(nèi)變化，則不能令人滿意地進(jìn)行模塑。例如，如果將其厚度落入公差范圍之內(nèi)但卻厚于預(yù)定值的基板母體11安放在模具內(nèi)，則模塑設(shè)備17的排氣孔由一部分基板母體11和層合薄膜17c堵塞，從而不能使空腔CB內(nèi)的氣體按照令人滿意的方式向外排出。因此，孔隙可形成于位于空腔CB中的晶片IC的背面上、以及晶片IC和基板母體11之間的間隙中。具體地說(shuō)，由于晶片IC和基板母體11之間的間隙趨向于變窄，所以往往在其中形成孔隙。如果在空腔CB中的晶片IC的背面形成孔隙，則包裝外觀拙劣。如果在晶片IC和基板母體11之間的間隙中形成孔隙，則在后續(xù)熱處理中熔融的凸起電極8和相鄰的凸起電極8會(huì)由孔隙而短路，或容易由例如基板母體11的變形引起的應(yīng)力作用而斷開(kāi)。因此，降低了半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量。另一方面，在將基板母體11的夾緊壓力設(shè)定得較低以便確保排氣孔的同時(shí)進(jìn)行模塑時(shí)，如果將公差范圍內(nèi)的比預(yù)定值更薄的基板母體11安放在模具內(nèi)，則可確保排氣孔的開(kāi)口量大于所必須的量，從而密封樹(shù)脂從排氣孔向外泄漏，通過(guò)該泄漏的密封樹(shù)脂，基板母體11在模塑之后不再能夠自動(dòng)的輸送，從而降低了該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。
鑒于這些方面，在該第一實(shí)施方案中所進(jìn)行的模塑步驟中，不僅要使空腔CB內(nèi)部進(jìn)入如上所述的負(fù)壓狀態(tài)，而且如后述一樣要使基板母體11的夾緊壓力從低變高(兩階段夾緊)。由此，即使在基板母體11的厚度在公差范圍內(nèi)變化的情況下，在空腔CB內(nèi)的產(chǎn)品區(qū)域DR中以及晶片IC和基板母體11之間的間隙中也不會(huì)形成孔隙。另外，密封樹(shù)脂不可能從排氣孔中泄漏出，并且可以一起密封多個(gè)倒裝片安裝的晶片IC。因此，可以提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量和生產(chǎn)率。而且，在該第一實(shí)施方案中，由于可以方便地將多個(gè)倒裝片安裝的晶片IC一起密封，所以可以縮短半導(dǎo)體器件的制造時(shí)間，并且與為每個(gè)晶片IC注入未充滿材料的技術(shù)相比可以提高該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。此外，塊料模塑中所使用的密封樹(shù)脂的材料成本大約為未充滿材料的成本的十分之一，或更低。因此，可以大大降低采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的成本。根據(jù)本發(fā)明人，例如可以將采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的成本降低至采用未充滿材料的成本的大致一半。
隨后，對(duì)密封樹(shù)脂進(jìn)行烘烤以使其固化(圖1中的步驟113)，之后使基板母體11與上模17b脫開(kāi)。在該情況下，將下模17a的溫度保持在上述溫度并且將真空腔室17d的內(nèi)壓釋放至大氣壓，則如圖19所示，對(duì)層合薄膜17c的真空吸附停止、并且通過(guò)利用層合薄膜17c的張力使基板母體11與上模17b脫開(kāi)。這時(shí)，層合薄膜17c介于上型腔17b1的內(nèi)壁表面和塊狀密封體18的表面之間，且在上模17b和塊狀密封體18之間沒(méi)有直接接觸，并且力沒(méi)有施加在塊狀密封體18的表面的點(diǎn)上而是施加在其表面的面上。因此，用相對(duì)較小的力就能夠使基板母體11與上模17b脫開(kāi)。當(dāng)然，可以采用未使用層合薄膜17c而是使用用于在模塑后松開(kāi)基板母體11的脫模銷(xiāo)的、結(jié)構(gòu)的模具。
接下來(lái)，參照?qǐng)D20至22(圖1中的步驟114至117)對(duì)從凸起傳送步驟直到切割步驟進(jìn)行說(shuō)明。圖20和21為凸起傳送步驟中的基板母體11的側(cè)視圖，而圖22為切割步驟中的基板母體11的側(cè)視圖。
首先，如圖20所示，將由凸起保持工具20保持的多個(gè)球形焊接凸起21浸入到焊劑容器中，從而讓焊接凸起21的表面涂上焊劑。之后，利用焊劑的粘接力將多個(gè)焊接凸起21同時(shí)暫時(shí)地焊接在基板母體11的凸起電極形成表面的凸起基底金屬圖案15b上(圖1中的步驟114)。這些焊接凸起21由例如鉛(Pb)/錫(Sn)焊料形成。至于焊接凸起21的材料，可以采用無(wú)鉛焊料例如錫/銀(Ag)焊料。對(duì)于每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR而言焊接凸起21可以都連接在一起，但是從提高焊接凸起傳送步驟的生產(chǎn)量看，最好，同時(shí)連接用于多個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域UDR的焊接凸起21。隨后，在加熱到大約220℃的溫度時(shí)對(duì)焊接凸起21進(jìn)行重熔以將其固定在凸起基底金屬圖案15b上，并形成凸起電極21a(圖1中的步驟115)。之后，采用合成洗滌劑清除基板母體11的表面上的焊接殘余物等，由此完成焊接凸起傳送步驟(步驟116)。
接著將基板母體11翻轉(zhuǎn)并且用膠帶等將基板母體11的零部件安裝表面?zhèn)壬系膲K狀密封體18牢牢地固定。隨后，如圖22所示，按照與在圓晶1W的切割步驟中相同的方式，使用切割刀22從基板母體11的背面切割基板母體11和塊狀密封體18(圖1中的步驟117)。因此，如圖23和24所示，同時(shí)獲得例如BGA(球柵陣列)包裝類(lèi)型的多個(gè)半導(dǎo)體器件23。圖23為這樣獲得的半導(dǎo)體器件23的立體圖，而圖24為圖23中B-B線的剖視圖。配線基板11a為通過(guò)切割基板母體11而獲得的部件。通過(guò)凸起電極8將晶片IC安裝在配線基板11a的零部件安裝表面上。覆蓋著晶片IC的密封體18a是通過(guò)切割塊狀密封體18而獲得的部件。另一方面，凸起電極21a與配線基板11a的凸起電極形成表面連接。這些凸起電極21a焊接在凸起基底金屬圖案15b上，并且布置在配線基板11a的凸起電極形成表面上的格柵狀交點(diǎn)處。
在第一實(shí)施方案中，半導(dǎo)體器件23如此形成在晶片IC的背面上的密封體18a的厚度D1大于晶片IC和配線基板11a之間的間隙的長(zhǎng)度D2(即充入到該間隙的密封體18a的厚度)并且小于配線基板11a(基板母體11)的厚度D3。更具體地說(shuō)，長(zhǎng)度D2例如大約為100μm，厚度D1例如大約為200μm，為長(zhǎng)度D2的兩倍。密封體18a中包含有填充劑例如硅石，但是填充劑的含量被設(shè)定得相當(dāng)?shù)?，并且密封體18a(塊狀密封體18)的線性膨脹系數(shù)較高。密封體18a(塊狀密封體18)的線性膨脹系數(shù)高于配線基板11a(基板母體11)。該結(jié)構(gòu)構(gòu)成的原因如下。如圖25所示，當(dāng)將晶片IC安裝在基板母體11上時(shí)，由于晶片IC和基板母體11之間的線性膨脹系數(shù)的差異，所以基板母體11可以撓曲，從而零部件安裝表面?zhèn)葹橥剐?，而凸起電極形成表面?zhèn)葹榘夹?。如果基板母體11的撓曲在上述用密封樹(shù)脂模塑該晶片IC之后較大，則密封體18a在基板主體11和塊狀密封體18的切割步驟(圖1中的步驟117)中將碎裂，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降，或者當(dāng)將這樣切割出的每個(gè)半導(dǎo)體器件23安裝到配線基板例如印刷線路板上時(shí)，由于半導(dǎo)體器件23的撓曲，會(huì)在半導(dǎo)體器件23和配線基板之間出現(xiàn)連接不良。半導(dǎo)體器件23和配線基板之間的連接不良的問(wèn)題隨著半導(dǎo)體器件23的尺寸的增大而變得明顯。另一方面，根據(jù)該第一實(shí)施方案的上述結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶片IC的背面上的密封體18a的厚度D1大于晶片IC和配線基板11a之間的間隙的長(zhǎng)度D2，并且密封體18a(塊狀密封體18)的線性膨脹系數(shù)設(shè)定為高于配線基板11a(基板母體11)，由此如圖26中所示可糾正基板母體11的撓曲。因此，可以減小或防止在切割步驟(圖1中的步驟117)的密封體18a中出現(xiàn)碎裂，因此可以改善該半導(dǎo)體器件23的產(chǎn)量。還可以減小該半導(dǎo)體器件23從基板母體11中切出之后的撓曲。因此，也可以減小或防止在安裝半導(dǎo)體器件23時(shí)的不良連接。而且，由于如上所述使包含在塊狀密封體18中的填充劑量相當(dāng)小，所以可以減小出現(xiàn)問(wèn)題的可能性，例如填充劑妨礙模塑步驟中即將進(jìn)入到晶片IC和基板母體11之間的間隙的密封樹(shù)脂的流動(dòng)，并且還可以減小出現(xiàn)例如填充劑封閉排氣孔的這種問(wèn)題的可能性。因此，可以進(jìn)一步降低孔隙出現(xiàn)的可能性。另外，如果每個(gè)晶片IC的背面的厚度D1做得太大，則半導(dǎo)體器件23變厚，因此妨礙了半導(dǎo)體器件23的尺寸和厚度減小。因此在該第一實(shí)施方案中，將厚度D1設(shè)定為小于配線基板11a(基板母體11)的厚度D3，由此可以減小半導(dǎo)體器件23的厚度。
下面對(duì)具有上述模塑裝置17的模塑設(shè)備的示例進(jìn)行說(shuō)明。
圖27示出一自動(dòng)模塑設(shè)備25的示例。該自動(dòng)模塑設(shè)備25包括一板晶布置部分26、一板晶部件輸送裝置27、基板裝載機(jī)28、一基板布置部分29、一載入部分30a、模塑裝置17、澆口斷開(kāi)部分31、輸出部分30b和基板卸載機(jī)32。倒裝片安裝步驟之后且模塑之前的基板母體11由基板裝載機(jī)28裝在自動(dòng)模塑設(shè)備25內(nèi)，并且布置在基板布置部分29中，然后通過(guò)載入部分30a安放在模塑設(shè)備17中的下模。該基板母體11在模塑設(shè)備17中經(jīng)過(guò)模塑步驟之后輸送到澆口斷開(kāi)部分31，其中將留在樹(shù)脂入口中的樹(shù)脂去除。然后通過(guò)輸出部分30b將該基板母體11輸送給基板卸載機(jī)32，其中將基板母體11向外取出。
接下來(lái)，參照?qǐng)D28至34對(duì)自動(dòng)模塑設(shè)備25中的模塑裝置17的結(jié)構(gòu)示例進(jìn)行說(shuō)明。圖28為處于相互疊置狀態(tài)的模塑裝置17的下模17a和上模17b的平面圖，圖29為圖28所示的下模17a的模塑表面的平面圖，圖30為圖28所示的上模17b的模塑表面的平面圖，圖31為圖28中C-C線的剖視圖，圖32為在基板母體11的夾緊狀態(tài)下、圖28中的C-C線的剖視圖，圖33為圖28中E-E線的剖視圖，圖34為在基板母體11的夾緊狀態(tài)下、圖28中E-E線的剖視圖。符號(hào)X表示第一方向，而符號(hào)Y表示與第一方向垂直的第二方向。
坩堝支架17a1沿著下模17a的模塑表面(與上模17b相對(duì)的表面)的第一方向X設(shè)置在左邊。在坩堝支架17a1中，多個(gè)坩堝17a2沿著第二方向Y以所要求的間隔并排布置。這些坩堝17a2為模塑材料供應(yīng)口，并且在這些坩堝17a2中分別布置有柱塞17a3。這些柱塞17a3為用于將位于坩堝17a2中的模塑材料注入到空腔CB中并且使之保持在加壓狀態(tài)下的組成部分。在該圖中示出下柱塞。
在位于下模17a的模塑表面上的坩堝支架17a1的一側(cè)上設(shè)有下模腔基座17a4?；迥阁w11在將晶片IC安裝在其上之后被安放在下模腔基座17a4上。在下模腔基座17a4的模塑表面的一個(gè)長(zhǎng)邊附近且沿著該長(zhǎng)邊設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)銷(xiāo)17a5。通過(guò)將導(dǎo)銷(xiāo)17a5插入到形成在基板母體的導(dǎo)孔GH來(lái)進(jìn)行基板母體11的定位。雖然在這里描述了只在坩堝支架17a1的一個(gè)側(cè)面上具有模塑部分的模塑裝置17，但是本發(fā)明并不限于此。例如，可以使用在坩堝支架17a1的左右側(cè)均具有模塑部分的模塑裝置17。在該情況中，單個(gè)模塑步驟就能夠模塑兩個(gè)基板母體11。
殘料塊(cull block)17b2在與下模17a的坩堝支架17a1相對(duì)的位置處設(shè)置在上模17b的模塑表面上。用于殘料和流道的溝槽17b3以沿著第二方向Y延伸的狀態(tài)形成在殘料塊17b2中。多個(gè)孔17b4沿著第二方向Y以預(yù)定的間隔形成在溝槽17b3中，并且脫模銷(xiāo)17b5從孔17b4中局部暴露出。脫模銷(xiāo)17b5用來(lái)使殘留在殘料和流道中的樹(shù)脂與上模17b脫離，并且布置成可以沿著與上模17b的模塑表面垂直的方向運(yùn)動(dòng)。
上型腔塊17b6安裝在靠近上模17b的殘料塊17b2、并且與下模17a的下模腔基座17a4相對(duì)的位置處。上型腔17b1形成在上型腔塊17b6的中央附近。上型腔17b1的平面尺寸大于基板母體11的產(chǎn)品區(qū)域DR。其沿著第一方向X的尺寸為例如大約60mm，其沿著第二方向Y的尺寸為例如大約148mm。上型腔17b1的深度為例如0.45mm。
在上型腔17b1和溝槽17b3之間形成有多個(gè)澆口17b7，從而在模腔和溝槽之間形成連接。這些澆口17b7為在讓從溝槽17b3流向澆口的熔融密封樹(shù)脂能夠流進(jìn)空腔CB中時(shí)所用的入口。另外，在上型腔17b1的另一個(gè)長(zhǎng)邊中形成有沿著遠(yuǎn)離上型腔17b1的方向延伸的多個(gè)排氣孔17b8。這些排氣孔17b8用來(lái)在將密封樹(shù)脂注入到上型腔17b1中時(shí)從樹(shù)脂填充部分將氣體排向外面。每個(gè)排氣孔17b8的深度為例如大約40μm。通過(guò)這樣形成多個(gè)排氣孔17b8，從而在注入樹(shù)脂時(shí)可以令人滿意地從樹(shù)脂填充部分將氣體排向外面，并且可以按照令人滿意的方式將密封樹(shù)脂注入到空腔CB中。在圖32和34中示出這樣一種狀態(tài)，其中基板母體11和層合薄膜17c在夾緊基板母體11時(shí)局部進(jìn)入到排氣孔17b8。在上模17b中形成有真空吸氣孔17b9。層合薄膜17c通過(guò)真空吸氣孔17b9被真空吸附，并且與上模17b的模塑表面緊密接觸。
現(xiàn)在參照?qǐng)D35至37對(duì)該第一實(shí)施方案中的用于多個(gè)晶片IC的模塑方法進(jìn)行說(shuō)明。圖35為沿著模塑步驟中的模塑裝置17的、在圖28中的F-F線的剖視圖，圖36為在模塑步驟中的操作流程圖。
在圖35中示出位置坐標(biāo)，用來(lái)顯示出處于熔融狀態(tài)的密封樹(shù)脂18m的前端位置和圖36的操作流程圖中的時(shí)間之間的關(guān)系。在圖36中，符號(hào)G表示密封樹(shù)脂18m的注入方向，并且符號(hào)H表示在空腔CB內(nèi)的氣體的排氣方向。圖36顯示出各個(gè)部分的操作與時(shí)間的關(guān)系。在同圖中，頂部階段表示用于基板母體11的夾緊壓力，位于頂部階段下面的階段表示模具的位置，再下面的階段表示密封樹(shù)脂18m的樹(shù)脂注入位置，底部階段表示在真空腔室17d內(nèi)的真空度?；迥阁w11的夾緊壓力不是施加在基板母體11的實(shí)際壓力值，而是假定在上模17b相對(duì)于基板母體11的相對(duì)位置處施加于基板母體11的壓力。也就是說(shuō)，通過(guò)在上模17b和基板母體11之間的相對(duì)位置(距離)來(lái)控制基板母體11的夾緊壓力。該模塑裝置17為這樣一種類(lèi)型，其中上模17b固定，而下模17a上下運(yùn)動(dòng)。因而斷定基板母體11的夾緊壓力由下模17a的垂直運(yùn)動(dòng)量來(lái)控制。雖然沒(méi)有具體限定，但是下面的說(shuō)明基于這樣的假設(shè)，即基板母體11的厚度公差大約為±50至±70，并且誤差大約為±15。
首先，在時(shí)刻t1，真空腔室17d的內(nèi)壓開(kāi)始降低，同時(shí)使下模17a上升，從而使模塑裝置17中的上模17b的模塑表面逐漸靠近基板母體11的零部件安裝表面，并且設(shè)定在例如大約133.322Pa(＝1托)處。在時(shí)刻t1處，打開(kāi)模具，使下模17a和上模17b相互間隔開(kāi)，并且還沒(méi)有開(kāi)始將密封樹(shù)脂18m注入到空腔CB中。下模17a繼續(xù)上升，然后在上模17b的模塑表面與基板母體11的零部件安裝表面鄰接的時(shí)刻t2處，下模17a進(jìn)一步升高例如20μm，下模17a的運(yùn)動(dòng)在用于基板母體11的下模17a和上模17b的夾緊壓力的初始?jí)毫?第一夾緊壓力)p1處停止。這時(shí)，如果基板母體11的厚度為預(yù)定值，則上模17b從基板母體11的零部件安裝表面下沉大約20μm，從而使得上模17b的每個(gè)排氣孔17b8中能夠保持大約為20μm深的孔區(qū)域。如果基板母體11的厚度比預(yù)定值大出大約+15μm，則上模17b從基板母體11的零部件安裝表面下沉大約35μm，從而使得上模17b的每個(gè)排氣孔17b8中能夠保持大約5μm深的孔區(qū)域。另外，如果基板母體11的厚度小于預(yù)定值大約-15μm，則上模17b從基板母體11的零部件安裝表面下沉大約5μm，從而使得上模17b的每個(gè)排氣孔17b8中保持大約為35μm深的孔區(qū)域。在與基板母體11的厚度相關(guān)的上述所有情況中，因?yàn)榇_保了排氣孔17b8中的孔區(qū)域，從而可以使得空腔CB內(nèi)的氣體能夠按照令人滿意的方式向外排出。之后，使空腔CB的內(nèi)壓降低，并且將基板母體11的夾緊壓力設(shè)定在初始?jí)毫1處。在該狀態(tài)下，在時(shí)刻t3(坐標(biāo)x1)處，開(kāi)始通過(guò)澆口17b7將密封樹(shù)脂18m注入到空腔CB中。
然后，連續(xù)地將密封樹(shù)脂18m注入到空腔CB中，同時(shí)將真空腔室17d的內(nèi)壓和用于基板母體11的夾緊壓力保持在上述水平處，在時(shí)刻t4(坐標(biāo)x2)，再次使下模17a開(kāi)始上升，上升例如大約20μm。然后，在基板母體11的夾緊壓力變?yōu)樽罱K壓力(第二夾緊壓力)p2的時(shí)刻t5(在密封樹(shù)脂18m到達(dá)排氣孔17b8之前的坐標(biāo)x3)，下模17a的上升停止。時(shí)刻t4為密封樹(shù)脂18m沿著樹(shù)脂注入方向G覆蓋整個(gè)最終階段晶片IC但是沒(méi)有到達(dá)排氣孔17b8的時(shí)刻。時(shí)刻t5為密封樹(shù)脂18m剛到達(dá)排氣孔17b8之前的坐標(biāo)x3的時(shí)刻。最終壓力p2為能夠承受密封樹(shù)脂18m的注入壓力的值。這時(shí)，如果基板母體11的厚度為預(yù)定值，則上模17b從基板母體11的零部件安裝表面下沉大約40μm。如果基板母體11的厚度比預(yù)定值大出大約+15μm，則上模17b從基板母體11的零部件安裝表面下沉大約55μm。因此，在基板母體的厚度為預(yù)定值以及在其比預(yù)定值大出大約+15μm的情況下，形成在上模17b中的排氣孔17b8幾乎完全被部分基板母體11和層合薄膜17d堵塞，從而不可能通過(guò)形成孔隙讓氣體向外排出。但是，由于孔隙形成在產(chǎn)品區(qū)域DR外面，所以對(duì)于所得到的產(chǎn)品而言不會(huì)出現(xiàn)任何特別的問(wèn)題。另外，在基板母體11的厚度小于預(yù)定值大約-15μm的情況下，上模17b從基板母體11的零部件安裝表面下沉大約25μm，從而使得上模17b的排氣孔17b8中能夠保持大約為15μm的孔區(qū)域。在該情況中，由于確保了排氣孔17b8的孔區(qū)域，所以可以使得在空腔CB內(nèi)的氣體能夠按照令人滿意的方式向外排出。此外，在與基板母體11的厚度相關(guān)的上述所有情況中，沒(méi)有過(guò)分確保排氣孔17b8的孔區(qū)域。因此，密封樹(shù)脂18m不會(huì)從排氣孔17b8泄漏。然后，在將密封樹(shù)脂18m注入到空腔CB結(jié)束之后，轉(zhuǎn)到從模塑裝置17中將基板母體11取出的步驟。進(jìn)行烘烤固化大約2分鐘，同時(shí)將夾緊壓力保持在最終壓力p2處。在該處理期間，在時(shí)刻t6，使真空腔室17d的內(nèi)壓回到大氣壓以完成該處理。
如圖46所示，在模塑裝置17內(nèi)的真空腔室17d中布置有能夠?qū)⒍鄩K上述的這種基板母體11供應(yīng)給模具同時(shí)保持這些基板母體11的基板裝載機(jī)28和能夠從模具中將樹(shù)脂密封后的多塊基板母體11排出并且保持它們的基板卸載機(jī)32，由此可以重復(fù)進(jìn)行樹(shù)脂密封步驟多次同時(shí)保持真空狀態(tài)。因此，與在每個(gè)樹(shù)脂密封步驟處都必須使真空腔室17d的內(nèi)壓回到大氣壓的情況相比，可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
因此，在該第一實(shí)施方案中，不僅空腔CB的內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，而且由下模17a和上模17b作用于基板母體11的夾緊壓力在密封樹(shù)脂18m的位置處于空腔CB中的中間位置處(更具體地說(shuō)沿著樹(shù)脂注入方向的最終階段晶片IC被密封的位置)時(shí)從低變高，由此即使在基板母體11的厚度在公差范圍內(nèi)變化的情況下也能夠按照令人滿意的方式完成模塑。如上所述，在基板母體11的厚度大于公差范圍內(nèi)的預(yù)定值的情況下，如果用于基板母體11的夾緊壓力從一開(kāi)始就設(shè)定得太大，則排氣孔17b8被基板母體11的下沉部分和層合薄膜封閉，從而使之不能讓空腔CB內(nèi)的氣體向外排出，因此在晶片IC的背面上尤其在晶片IC和基板母體11之間的間隙中形成孔隙。另一方面，在該第一實(shí)施方案中，基板母體11的夾緊壓力一開(kāi)始設(shè)定得較低，并且在確保排氣孔17b8中的孔的同時(shí)進(jìn)行模塑，從而可以使得空腔CB內(nèi)的氣體能夠以令人滿意的方式向外排出。因此，即使在基板母體11比公差范圍內(nèi)的預(yù)定值更厚的情況下，可以將密封樹(shù)脂注入到空腔CB中，且不會(huì)在空腔CB內(nèi)的產(chǎn)品區(qū)域中和在晶片IC與基板母體11之間的間隙中形成孔隙。因此，可以提高采用該倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量。圖37示出按照比較方式形成在例如24個(gè)半導(dǎo)體晶片中的孔隙數(shù)。當(dāng)壓力沒(méi)有降低且沒(méi)有采用上述的這種兩階段夾緊時(shí)，所形成的孔隙數(shù)在晶片IC和基板母體11之間的間隙為3/27，在晶片IC的背面上為8/27。另一方面，當(dāng)壓力降低時(shí)且采用兩階段夾緊時(shí)，所形成的孔隙數(shù)在晶片IC和基板母體11之間的間隙中為0/27，在晶片IC的背面上也為0/27。
在基板母體11為公差范圍內(nèi)比預(yù)定值更薄的情況下，如果基板母體11的夾緊壓力保持較低直到最后，則確保排氣孔17b8中的孔數(shù)大于所需要的數(shù)量，從而密封樹(shù)脂18m從排氣孔17b8向外泄漏，并且由于這樣而泄漏的密封樹(shù)脂18m，所以變得不可能在模塑步驟之后自動(dòng)地輸送基板母體11。另一方面，在該第一實(shí)施方案中，雖然一開(kāi)始將基板母體11的夾緊壓力設(shè)定得較低，但是在密封樹(shù)脂18m剛到達(dá)排氣孔17b8之前該夾緊壓力從初始?jí)毫1上升至最終壓力p2，由此即使基板母體11為公差范圍內(nèi)比預(yù)定值薄時(shí)，也可以防止在密封樹(shù)脂18m到達(dá)排氣孔17b8的最終階段中留在排氣孔17b8中的孔量變得太大，并且由此可以防止密封樹(shù)脂18m通過(guò)排氣孔17b8向外泄漏。因此，可以消除例如基板母體11在模塑之后由于密封樹(shù)脂18m的泄漏而不再能夠自動(dòng)輸送的問(wèn)題。因此，可以提高采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。
(第二實(shí)施方案)在該第二實(shí)施方案中，將對(duì)采用具有可動(dòng)排氣孔的模具、模塑倒裝片安裝在基板母體11上的多個(gè)晶片IC的技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。
圖38為該第二實(shí)施方案中所使用的模塑裝置17的平面圖，示出處于相互疊置狀態(tài)的下模17a和上模17b，圖39為圖38所示的模塑裝置17中的上模17b的模塑表面的平面圖，圖40為圖38中J-J線的剖視圖，圖41為在基板母體11處于夾緊狀態(tài)下、圖38中J-J線的剖視圖，圖42為圖38中K-K線的剖視圖，圖43為在基板母體11處于夾緊狀態(tài)下、圖38中K-K線的剖視圖，圖44為圖38所示的區(qū)域L的放大平面圖。該第二實(shí)施方案中所使用的模塑裝置17中的下模17a的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方案中的相同。
在該第二實(shí)施方案中，可動(dòng)銷(xiāo)35分別布置在形成于模塑裝置17的上模17b中的排氣孔17b8的通道中間。在閉合模塑裝置17之前，可動(dòng)銷(xiāo)35的下端部分從上模17b的模塑表面伸出。溝槽35a分別形成在可動(dòng)銷(xiāo)35的下端面中，并且構(gòu)成排氣孔17b8的通道的一部分。彈性部件36例如盤(pán)簧或板簧安裝在可動(dòng)銷(xiāo)35的上端面(與可動(dòng)銷(xiāo)35的下端面相對(duì))上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)該模塑裝置17閉合以?shī)A緊基板母體11從而使之由下模17a和上模17b夾住時(shí)，可動(dòng)銷(xiāo)35受到基板母體11的零部件安裝表面的推壓而向上運(yùn)動(dòng)，從而位于可動(dòng)銷(xiāo)35上面的彈性部件36受到壓縮，同時(shí)可動(dòng)銷(xiāo)35的下端面利用來(lái)自彈性部件36的排斥力而壓在基板母體11的零部件安裝表面上。因此，即使在基板母體11的厚度出現(xiàn)變化的情況下、或者即使在通過(guò)基板母體11的零部件安裝表面上的配線(導(dǎo)電圖案)來(lái)形成凸凹的情況下，當(dāng)基板母體由模塑裝置17夾緊時(shí)，伸入到排氣孔17b8中的可動(dòng)銷(xiāo)35的下端面，以自動(dòng)地對(duì)應(yīng)于位于該零部件安裝表面上的相應(yīng)位置處的基板母體11的零部件安裝表面的狀態(tài)，與基板母體11緊密接觸。這時(shí)，即使在沿著可動(dòng)銷(xiāo)35的垂直方向的停止位置由于基板母體11的厚度變化或者根據(jù)零部件安裝表面的狀態(tài)而不同的情況下，如果形成在可動(dòng)銷(xiāo)35的下端面中的溝槽35a的深度恒定，則也可以自動(dòng)地使排氣孔17b8的深度恒定。因此，可以使樹(shù)脂填充部分中的氣體在密封樹(shù)脂注入期間能夠按照令人滿意的方式向外排出，因此可以按照令人滿意的方式將密封樹(shù)脂注入到空腔CB中。在模塑步驟中，將樹(shù)脂注入壓力直接施加在排氣孔17b8上，但是由于其面積較小，所以彈性部件36相對(duì)于可動(dòng)銷(xiāo)35的彈性力可以為能夠稍微推動(dòng)基板母體11的負(fù)載。最好將彈性部件36的彈性力設(shè)定為比基板母體11的模具17的夾緊壓力(例如，49MPa(500kg/cm2))低得多的值，而且不會(huì)引起基板母體的變形或損壞，并且高于樹(shù)脂注入時(shí)施加在排氣孔17b8上的壓力，能夠防止樹(shù)脂泄漏。例如，彈性部件36的彈性力為大約6.86MPa(70kg/cm2)的負(fù)載。另外，彈性部件36的彈性力設(shè)定成給予可動(dòng)銷(xiāo)例如大約為100至200μm的可動(dòng)量。
在上述模塑裝置17中，如圖44所示，每個(gè)排氣孔17b8沿著從上型腔17b1開(kāi)始的流動(dòng)通道可以分成四個(gè)部分，它們?yōu)榭蓜?dòng)銷(xiāo)前部37a、可動(dòng)銷(xiāo)部分(或排氣孔主要部分，與每個(gè)溝槽35a對(duì)應(yīng))37b、可動(dòng)銷(xiāo)后部37c和打開(kāi)部分?？蓜?dòng)銷(xiāo)前部37a中的排氣孔17b8的深度為例如大約50至60μm。在該情況中，如果假設(shè)基板母體11的厚度誤差為例如大約±30μm，則即使在基板母體11最厚的情況下，也能夠在可動(dòng)銷(xiāo)前部37a中確保大約為30至40μm的排氣孔17b8的有效深度?？蓜?dòng)銷(xiāo)35的切割深度為(溝槽35a的深度)例如大約40至50μm。在可動(dòng)銷(xiāo)后部37c中，將排氣孔17b8的深度設(shè)定為大約50至60μm就足夠了。這時(shí)因?yàn)榭蓜?dòng)銷(xiāo)后部37c與深度大約為150μm的打開(kāi)部分鄰接。因此，如上所述通過(guò)使排氣孔17b8的主要部分的有效深度與基板母體11的厚度無(wú)關(guān)地保持恒定，從而可以有效地防止樹(shù)脂泄漏，并且不會(huì)使模塑裝置17的夾緊力過(guò)大。在基板母體11沿著公差的負(fù)方向較薄的情況下，如上所述容易出現(xiàn)樹(shù)脂泄漏，但是在用于該第二實(shí)施方案中的模塑裝置17中，由于可動(dòng)銷(xiāo)35在彈性部件36的彈性力作用下被輕輕地下壓并且沒(méi)有受到樹(shù)脂注入壓力的直接影響，所以可以防止樹(shù)脂從排氣孔17b8中泄漏。此外，在每個(gè)排氣孔17b8中，可動(dòng)銷(xiāo)前部37a的深度和可動(dòng)銷(xiāo)后部37c的深度彼此不同，即可動(dòng)銷(xiāo)前部37a比可動(dòng)銷(xiāo)后部37c深。通過(guò)這樣使得可動(dòng)銷(xiāo)前部37a更深，從而即使在基板母體11的厚度變化時(shí)，也可以防止排氣孔17b8由于其變化而被堵塞，因此可以可靠地確保排氣孔17b8中的孔區(qū)域。每個(gè)排氣孔17b8中的可動(dòng)銷(xiāo)前部37a的排氣寬度P小于可動(dòng)銷(xiāo)35的直徑Q。例如，最好將可動(dòng)銷(xiāo)35的直徑Q設(shè)定為大約5mm，可動(dòng)銷(xiāo)前部37a的排氣寬度P設(shè)定為大約4mm，可動(dòng)銷(xiāo)后部37c的排氣寬度S設(shè)定為大約5mm，可動(dòng)銷(xiāo)35的下端面中的溝槽35a的寬度R設(shè)定為大約2至3mm。因此，即使在基板母體11沿著厚度公差的負(fù)方向形成得較薄時(shí)，也可以通過(guò)可動(dòng)銷(xiāo)35來(lái)防止密封樹(shù)脂的泄漏，因此可以可靠地防止密封樹(shù)脂的泄漏。
圖45為根據(jù)該第二實(shí)施方案的模塑工序的操作流程圖。在該第二實(shí)施方案中，夾緊壓力沒(méi)有在兩個(gè)階段中變化，而是從模塑過(guò)程的一開(kāi)始到最后都保持恒定。
更具體地說(shuō)，如第一實(shí)施方案一樣，真空腔室17d的內(nèi)壓在時(shí)刻t1開(kāi)始降低；例如將其設(shè)定為大約133.322Pa(＝1托)。之后，使下模17a逐漸上升，從而使模塑裝置17中的上模17b的模塑表面靠近基板母體11的零部件安裝表面。隨后，在上模17b的模塑表面抵靠在基板母體11的零部件安裝表面上的時(shí)刻t2處，將下模17a進(jìn)一步升高，并且當(dāng)基板母體11的夾緊壓力變成壓力p3時(shí)停止，然后該基板母體11由下模17a和上模17b而夾緊。將壓力p3設(shè)定在初始?jí)毫1和最終壓力p2之間。之后，使基板母體11的夾緊壓力為p3，然后在該狀態(tài)中，在時(shí)刻t3(坐標(biāo)x1)，通過(guò)澆口17b7開(kāi)始將密封樹(shù)脂18m注入到空腔CB中。在不改變空腔CB的內(nèi)壓和夾緊壓力的情況下將密封樹(shù)脂18m注入到空腔CB中，從而完成模塑過(guò)程。隨后，在將夾緊壓力保持在p3處的同時(shí)，進(jìn)行烘烤固化。在該烘烤固化期間，在時(shí)刻t6，真空腔室17d的內(nèi)壓回到大氣壓，并且從模塑裝置17中將基板母體11取出以完成該過(guò)程。
如圖48所示，在模塑裝置17內(nèi)的真空腔室17d中布置有能夠?qū)⑸鲜龅亩鄩K這種基板母體11供應(yīng)給模具同時(shí)保持著這些基板母體的基板裝載機(jī)28和能夠從模具中排出樹(shù)脂密封后的多塊基板母體11同時(shí)保持著它們的基板卸載機(jī)32，由此可以在保持真空狀態(tài)的同時(shí)重復(fù)進(jìn)行樹(shù)脂密封步驟多次。因此，與在每一次樹(shù)脂密封步驟處都必須使真空腔室17d的內(nèi)壓回到大氣壓的情況相比，可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
在上述該第二實(shí)施方案中，即使在基板母體11的厚度出現(xiàn)變化的情況下，尤其在基板母體11的厚度大于公差范圍內(nèi)的預(yù)定值時(shí)，一旦基板母體11如上所述由下模17a和上模17b而夾緊，則可動(dòng)銷(xiāo)35向上運(yùn)動(dòng)與基板母體11的厚度對(duì)應(yīng)的量，并且可以確保每個(gè)排氣孔17b8中的氣流通道，從而可以按照令人滿意的方式將密封樹(shù)脂18m充入到空腔CB中。因此，可以提高采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量。
另一方面，即使在基板母體11的厚度出現(xiàn)變化時(shí)，尤其在基板母體11的厚度小于公差范圍內(nèi)的預(yù)定值時(shí)，一旦基板母體11如上所述由下模17a和上模17b而夾緊，則可動(dòng)銷(xiāo)35向上運(yùn)動(dòng)與基板母體11的厚度對(duì)應(yīng)的量，并且基板母體11的零部件安裝表面在位于可動(dòng)銷(xiāo)35上面的彈性部件的彈性力作用下被適當(dāng)下壓。因此不會(huì)出現(xiàn)密封樹(shù)脂18m從排氣孔17b8泄漏到基板母體11的零部件安裝表面上的問(wèn)題。因此，可以提高采用了倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量。
雖然上面已經(jīng)以實(shí)施方案的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體說(shuō)明，但是不用說(shuō)本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方案，并且在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可以作出各種變化。
例如，雖然在第一和第二實(shí)施方案中本發(fā)明應(yīng)用于MPA式半導(dǎo)體器件制造方法，但是本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明還可以應(yīng)用于用密封樹(shù)脂模塑每個(gè)單獨(dú)晶片的普通模塑過(guò)程。
雖然在第一和第二實(shí)施方案中對(duì)只是將通過(guò)倒裝片安裝方法安裝的晶片安裝在基板上的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于在通過(guò)倒裝片安裝方法安裝在基板上的晶片和通過(guò)引線接合法安裝在基板上的晶片兩者的混合狀態(tài)下、模塑多個(gè)晶片的模塑方法，例如SIP(包裝系統(tǒng))。
雖然在上面的說(shuō)明中本發(fā)明主要應(yīng)用于背景應(yīng)用領(lǐng)域的BGA半導(dǎo)體器件的制造方法，但是本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明還可以應(yīng)用于各種其它方法。例如，本發(fā)明還可以應(yīng)用于扁平電極片布置成陣列的LGA(焊接點(diǎn)格柵陣列)包裝式半導(dǎo)體器件的制造方法。
本發(fā)明可以應(yīng)用于半導(dǎo)體器件制造業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟(a)提供一基板；(b)通過(guò)凸起電極將半導(dǎo)體晶片安裝在該基板的主表面上；(c)將其上安裝有半導(dǎo)體晶片的上述基板安放到樹(shù)脂模具的下模的模塑表面上；(d)降低模具的空腔的內(nèi)壓；(e)夾緊該基板以便使之由模具的下模和上模夾著，之后將密封樹(shù)脂注入到模具的空腔中以及基板表面和與基板表面相對(duì)的半導(dǎo)體晶片的表面之間，從而密封該半導(dǎo)體晶片，步驟(e)包括以下步驟(e1)建立下模和上模之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而用于所述基板的夾緊壓力變?yōu)榈谝粖A緊壓力；(e2)在步驟(e1)之后，通過(guò)模具空腔的注入口注入密封樹(shù)脂；(e3)在密封樹(shù)脂到達(dá)模具中的注入口和排氣孔之間的中間位置時(shí)建立下模和上模之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而用于所述基板的夾緊壓力變?yōu)楦哂诘谝粖A緊壓力的第二夾緊壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板為多層配線基板。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多層配線基板為樹(shù)脂薄膜和金屬薄片的層疊制品。
4.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟(a)提供具有產(chǎn)品區(qū)域的一基板，所述產(chǎn)品區(qū)域包括多個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域；(b)通過(guò)凸起電極將半導(dǎo)體晶片分別安裝在上述多個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域上；(c)將其上安裝有半導(dǎo)體晶片的基板安放到樹(shù)脂模具的下模的模塑表面上；(d)降低模具的空腔的內(nèi)壓；(e)夾緊該基板以便使之由模具的下模和上模夾著，之后將密封樹(shù)脂注入到模具的空腔中以及基板表面和與基板表面相對(duì)的半導(dǎo)體晶片的表面之間，從而形成將產(chǎn)品區(qū)域中的半導(dǎo)體晶片一起密封的塊狀密封體，步驟(e)包括以下步驟(e1)建立下模和上模之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而用于所述基板的夾緊壓力變?yōu)榈谝粖A緊壓力；(e2)在步驟(e1)之后，通過(guò)模具空腔的注入口注入密封樹(shù)脂；(e3)在密封樹(shù)脂到達(dá)模具中的注入口和排氣孔之間的中間位置時(shí)建立下模和上模之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而用于所述基板的夾緊壓力變?yōu)楦哂诘谝粖A緊壓力的第二夾緊壓力。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基板為多層配線基板。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述多層配線基板為樹(shù)脂薄膜和金屬薄片的層疊制品。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(e)之后還包括以下步驟(f)將凸起電極形成到基板的背面上；(g)在步驟(f)之后，將該塊狀密封體和基板切割成每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域。
8.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟(a)提供一基板；(b)通過(guò)凸起電極將半導(dǎo)體晶片安裝在基板的主表面上；(c)將其上安裝有半導(dǎo)體晶片的基板安放到樹(shù)脂模具的下模的模塑表面上；(d)降低模具的空腔的內(nèi)壓；(e)夾緊該基板以便使之由模具的下模和上模夾著，之后將密封樹(shù)脂注入到模具的空腔中以及基板表面和與基板表面相對(duì)的半導(dǎo)體晶片的表面之間，從而密封該半導(dǎo)體晶片，所述模具包括與空腔連通的排氣孔；伸入到排氣孔中的可動(dòng)銷(xiāo)，所述可動(dòng)銷(xiāo)設(shè)置成可以分別在彈性部件的作用下沿著與模塑表面相交的方向操作，并且所述可動(dòng)銷(xiāo)具有形成于與基板相對(duì)的表面中的溝槽，其中在步驟(e)中，當(dāng)基板由下模和上模夾著而被夾緊時(shí)，所述可動(dòng)銷(xiāo)由基板推壓并且反過(guò)來(lái)利用彈性部件的排斥力推壓所述基板，從而通過(guò)排氣孔和溝槽將空腔內(nèi)的氣體向空腔外面排出。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述基板為多層配線基板。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多層配線基板為樹(shù)脂薄膜和金屬薄片的層疊制品。
11.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟(a)提供具有產(chǎn)品區(qū)域的一基板，所述產(chǎn)品區(qū)域包括多個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域；(b)通過(guò)凸起電極將半導(dǎo)體晶片分別安裝在上述多個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域上；(c)將其上安裝有半導(dǎo)體晶片的基板安放到樹(shù)脂模具的下模的模塑表面上；(d)降低模具的空腔的內(nèi)壓；(e)夾緊該基板以便使之由模具的下模和上模夾著，之后將密封樹(shù)脂注入到模具的空腔中以及基板表面和與基板表面相對(duì)的半導(dǎo)體晶片的表面之間，從而形成將產(chǎn)品區(qū)域中的半導(dǎo)體晶片一起密封的塊狀密封體，所述模具包括與空腔連通的排氣孔；伸入到排氣孔中的可動(dòng)銷(xiāo)，所述可動(dòng)銷(xiāo)設(shè)置成可以分別在彈性部件的作用下沿著與模塑表面相交的方向操作，并且所述可動(dòng)銷(xiāo)具有形成于與基板相對(duì)的表面中的溝槽，其中在步驟(e)中，當(dāng)基板由模具的下模和上模夾著而被夾緊時(shí)，所述可動(dòng)銷(xiāo)由基板推壓并且反過(guò)來(lái)利用彈性部件的排斥力推壓所述基板，從而通過(guò)排氣孔和溝槽將空腔內(nèi)的氣體向空腔外面排出。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述基板為多層配線基板。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多層配線基板為樹(shù)脂薄膜和金屬薄片的層疊制品。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟(e)之后還包括以下步驟(f)將凸起電極形成到基板的背面上；(g)在步驟(f)之后，將該塊狀密封體和基板切割成每個(gè)單元產(chǎn)品區(qū)域。
15.一種半導(dǎo)體器件，它包括(a)一配線基板，具有一主表面和與之相對(duì)的背面；(b)一半導(dǎo)體晶片，在與配線基板的主表面相對(duì)的狀態(tài)下、通過(guò)凸起電極安裝在配線基板的主表面上；(c)密封樹(shù)脂，覆蓋著半導(dǎo)體晶片、并且注入半導(dǎo)體晶片的表面和與半導(dǎo)體晶片的表面相對(duì)的配線基板的表面之間，其中覆蓋著半導(dǎo)體晶片的背面的密封樹(shù)脂的厚度大于注入于半導(dǎo)體晶片表面和與半導(dǎo)體晶片表面相對(duì)的配線基板表面之間的密封樹(shù)脂的厚度，并且小于配線基板的厚度，其中密封樹(shù)脂的線性膨脹系數(shù)大于配線基板。
16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述基板為多層配線基板。
17.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多層配線基板為樹(shù)脂薄膜和金屬薄片的層疊制品。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件的制造方法。提高采用倒裝片安裝方法的半導(dǎo)體器件的密封方法的產(chǎn)量。在模塑過(guò)程中，其中在模塑裝置的空腔內(nèi)壓為負(fù)壓的狀態(tài)下、用密封樹(shù)脂將通過(guò)凸起電極安裝在基板母體的零部件安裝表面上的多個(gè)半導(dǎo)體晶片(IC)一起密封，通過(guò)模具的下模和上模而夾緊基板母體時(shí)的夾緊壓力在注入密封樹(shù)脂的初始階段被設(shè)定為相對(duì)較小的壓力，并且在密封樹(shù)脂已經(jīng)覆蓋了沿樹(shù)脂注入方向的最終階段中的半導(dǎo)體晶片IC時(shí)切換成相對(duì)較高的壓力。
文檔編號(hào)H01L21/56GK1638071SQ20041010460
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
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