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JP5172590B2 - 積層配線基板の樹脂封止方法及び樹脂封止装置 - Google Patents

積層配線基板の樹脂封止方法及び樹脂封止装置 Download PDF

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Description

本発明は、接続バンプを介して積層された配線基板の間に樹脂を封止する積層配線基板の樹脂封止方法及び樹脂封止装置に関する。
従来、樹脂封止型の各種の半導体装置がある。特許文献1には、基板上に搭載した半導体チップを片面樹脂モールドする装置において、上型あるいは下型の一方に基板をエア吸引して吸着支持する吸着手段を設け、上型あるいは下型の他方に樹脂の剥離を容易にするためのリリースフィルムを吸着支持する吸着支持手段を設けることが記載されている。
また、特許文献2には、半導体チップが搭載された第1配線基板の上にはんだボールを介して第2配線基板を積層して接続し、それを金型に設置し、金型の開口部から第1、第2配線基板の間にモールド樹脂を充填することが記載されている。
特開平8−142106号公報 WO 2007/069606 A1
後述する関連技術の欄で説明するように、接続バンプを介して積層された配線基板の間に、モールド型を使用するトランスファーモールド工法によって樹脂を充填する場合、樹脂の流入によって上側の配線基板が押し上げられることにより配線基板間の接続不良を引き起こすことがある。
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、接続バンプを介して積層された配線基板の間に、不具合が発生することなく樹脂を信頼性よく充填できる積層配線基板の樹脂封止方法及び樹脂封止装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は積層配線基板の樹脂封止方法に係り、下型と、前記下型の上に配置されて、下面側に凹部が設けられ、前記凹部の底面周縁部に該凹部の開口部側に突出して部分的に底上げする突起部が設けられた上型と、前記上型の下面側に設けられ、吸引吸着によって前記凹部の凹面に沿って密着する保護フィルムとを含む樹脂封止装置と、接続バンプを介して複数の配線基板が積層された積層配線基板とを用意する工程と、前記下型と前記上型の凹部との間に前記積層配線基板を配置して挟んだ状態で、樹脂供給部から前記複数の配線基板の間を含むキャビティに溶融した樹脂を流入させて樹脂封止する工程とを有し、前記樹脂封止する工程で、前記凹部の底面と前記突起部とにより前記保護フィルムが最上の前記配線基板の上面に押圧され、前記保護フィルムが前記最上の配線基板の上面全体に接触することを特徴とする。
本発明の樹脂封止方法では、下型と上型の凹部との間に積層配線基板が挟まれて配置され、積層配線基板の間を含むキャビティに溶融した樹脂が充填される。上型の凹部の底面周縁部には、凹部の開口部側に突出して部分的に底上げする突起部が設けられている。そして、上型の下面側には凹部の凹面に沿って保護フィルムが吸引吸着されている。
吸引吸着される保護フィルムは凹部の底面周縁部で強く吸引される傾向があり、その部分で厚みが薄くなりやすい。このため、積層配線基板の最上の配線基板の周縁部上に隙間が生じることから、樹脂を流入させる際にその押し上げ力によって配線基板が上側に反るので、積層配線基板の間で接続不良が発生しやすい。
本発明では、吸引吸着される保護フィルムが薄くなりやすい上型の凹部の底面周縁部に突起部を設けて底上げしているので、上型の凹部の底面周縁部での保護フィルムの沈み込みを防止することができる。従って、積層配線基板の最上の配線基板は、その上面全体が保護フィルムに当接して下型及び上型によって保持されるので、流入される樹脂による押し上げ力に耐えることができる。
これにより、積層配線基板の間に樹脂を充填する際に、積層配線基板間の接続不良の発生が防止される。
本発明の好適な態様では、上型の凹部の底面周縁部に設けられる突起部の高さは、保護フィルムが上型の下面に吸引吸着される際に、上型の凹部の底面中央部と底面周縁部において、保護フィルムの下面が同一の高さになるように設定される。
また、積層配線基板の下側の配線基板の上に半導体チップが実装され、半導体チップと上側の前記配線基板との間に樹脂が充填されるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明では、接続バンプを介して積層された配線基板の間に、不具合が発生することなく樹脂を信頼性よく充填することができる。
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法を説明する前に、本発明に関連する関連技術の問題点について説明する。図1及び図2は関連技術の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図である。
関連技術の樹脂封止方法では、図1に示すように、まず、下型120及び上型140から構成されるモールド型100を用意する。上型140の下面側には、樹脂が充填されるキャビティを構成するための凹部140aが設けられている。さらに、上型140の下面には凹部140aの凹面に沿って保護フィルム200が設けられている。保護フィルム200は、樹脂を流入する際に上型140への樹脂の付着を防止するために設けられる。
そして、下型120と上型140の凹部140aとの間に、第1配線基板320の上にはんだバンプ360を介して第2配線基板340が積層された積層配線基板300が配置される。積層配線基板300では、第1配線基板320の上面側の接続パッドP1がはんだバンプ360を介して第2配線基板340の下面側の接続パッドP2に電気接続されている。
積層配線基板300が下型120と上型140によって挟まれることにより、上型140(保護フィルム200)と第2配線基板340と第1配線基板320とにより樹脂が流入されるキャビティCが構成される。キャビティCの横近傍の保護フィルム200の下面と第1配線基板320と上面とには隙間が設けられており、そこがキャビティCに繋がる樹脂供給部B(モールドゲート)となっている。
上型140には保護フィルム200を吸引吸着するための多数の吸引口140xが設けられている。吸引口140xから真空ポンプでエアを吸引することにより、保護フィルム200が上型140の凹部140aの凹面に沿って吸着される。保護フィルム200は弱い弾性を有するテフロン(登録商標)などから形成される。
このとき、上型140の凹部140aの底面周縁部Aは凹部140aの底面と側面が交差する部分であるため、保護フィルム200が吸引口140x側に局所的に吸い込まれやすい。このため、上型140の凹部140aの底面周縁部Aに配置された保護フィルム200はその部分だけ局所的に薄くなってしまう。従って、積層配線基板300の上側の第2配線基板340の周縁部上では、保護フィルム200が第2配線基板340に密着せずに、そこに隙間Hが生じた状態となる。
次いで、図2に示すように、溶融した樹脂を樹脂供給部BからキャビティC側に流入させて、キャビティC内に樹脂220を充填する。
このとき、図3の部分拡大図を加えて参照すると、積層配線基板300の上側の第2配線基板340の周縁部上には隙間Hが生じているので、その部分はモールド型100での保持力が緩くなっている。つまり、第2配線基板340の周縁部上には、第2配線基板340が上側に押し上げられるスペースが生じてしまう。
従って、特に積層配線基板300が薄型基板からなる場合、溶融した樹脂220がキャビティCに流入する際に、第2配線基板340は樹脂220の流入による上側に押し上げる力に耐えることができず、第2配線基板340の端部が上側に反ってしまう。
このため、第2配線基板340の樹脂流入部B側の端部では、はんだバンプ360の接合不良が発生しやすく、第1配線基板320と第2配線基板340との間で接続不良を引き起こすことがある。四角状の第2配線基板340の樹脂流入部B側の一辺の縁部について説明したが、他の辺の縁部においても同様な接続不良が発生するおそれがある。
以下に説明する本実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法は、前述した不具合を解消することができる。
(実施の形態)
最初に、本実施形態で使用される積層配線基板について説明する。図4及び図5は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法で使用される積層配線基板を示す断面図である。
図4に示すように、本実施形態で使用される積層配線基板30は、第1配線基板32の上にはんだバンプ36を介して第2配線基板34が積層されて構成される。
第1配線基板32では、厚み方向の中央部にガラスエポキシ樹脂などの絶縁性のコア基板40が配置され、コア基板40にはスルーホールTHが設けられている。コア基板40の両面側にはスルーホールTH内に充填された貫通電極42を介して相互接続された第1配線層50がそれぞれ形成されている。
あるいは、コア基板40のスルーホールTHの内壁に設けられたスルーホールめっき層(貫通電極)を介して両面側の第1配線層50が相互接続され、スルーホールTHの孔が樹脂で充填されていてもよい。
コア基板40の両面側には第1配線層50を被覆する層間絶縁層60がそれぞれ形成されている。層間絶縁層60は、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁樹脂からなり、樹脂フィルムを貼着するなどして形成される。また、コア基板40の両面側の層間絶縁層60には第1配線層50に到達するビアホールVHがそれぞれ設けられている。
コア基板40の両面側の層間絶縁層60の上には、ビアホールVH(ビア導体)を介して第1配線層50に接続される第2配線層52がそれぞれ形成されている。コア基板40の両面側において、第2配線層52として各接続パッドP1,P2がそれぞれ示されている。
さらに、コア基板40の両面側には、各接続パッドP1,P2上に開口部62aが設けられたソルダレジスト62がそれぞれ形成されている。コア基板40の両面側の各接続パッドP1,P2の表面には、下から順に、ニッケル層/金めっき層が形成されてコンタクト部(不図示)がそれぞれ設けられている。
また、第2配線基板34では、コア基板40にスルーホールTHが設けられており、コア基板40の両面側にはスルーホールTH内に充填された貫通電極42を介して相互接続された配線層50がそれぞれ設けられている。コア基板40の両面側において、配線層50として各接続パッドP1,P2がそれぞれ示されている。
コア基板40の両面側には、各接続パッドP1,P2上に開口部62aが設けられたソルダレジスト62がそれぞれ形成されている。コア基板40の両面側の各接続パッドP1,P2の表面には、下から順に、ニッケル層/金めっき層が形成されてコンタクト部(不図示)がそれぞれ設けられている。
そして、第1配線基板32の上面側の接続パッドP2と第2配線基板34の下面側の接続パッドP1との間にはんだバンプ36が配置され、はんだバンプ36によって第1配線基板32と第2配線基板34とが相互接続されている。
第1配線基板32の上にはんだボールを介して第2配線基板34を配置し、リフロー加熱することにより、第1配線基板32と第2配線基板34とがはんだバンプ36によって電気接続される。積層配線基板30を接続する接続バンプ(接続端子)としてはんだバンプ36を例示するが、金バンプなどの各種の導電性バンプを使用することができる。
第1配線基板32と第2配線基板34との間にははんだバンプ36の高さに相当するギャップdが設けられており、後述する本実施形態の樹脂封止装置によってそのギャップdに樹脂が充填される。第1、第2配線基板32,34は薄型化されており、各厚みは例えば100〜300μmである。また、はんだバンプ36の高さ(第1、第2配線基板32,34間のギャップd)は例えば150μmである。
なお、第1、第2配線基板32,34において、コア基板40の両面側に形成される配線層の積層数は任意に設定することができる。また、コア基板40をもたないコアレス配線基板を使用してもよい。
また、図4では2つの配線基板32,34が積層された例を示すが、配線基板の積層数は任意(2以上の整数)に設定することができる。そして、複数の配線基板の間の各ギャップに本実施形態の樹脂封止装置によって樹脂が一括して充填される。
図5には、半導体チップが内蔵された積層配線基板30aが示されている。上記した図4の第1配線基板32の上面中央部の接続パッドP2に半導体チップ70の接続バンプ72がフリップチップ接続されている。さらに、半導体チップ70と第1配線基板32の間にアンダーフィル樹脂74が充填されている。
そして、図4と同様に、第1配線基板32の上面周縁側の接続パッドP2と第2配線基板34の下面周縁側の接続パッドP1とがはんだバンプ36を介して相互接続されている。はんだバンプ36の高さは半導体チップ70の厚みより高く設定され、半導体チップ70が第2配線基板34の下の収容部に配置される。そして、第1配線基板32及び半導体チップ70と第2配線基板34との間のギャップd1,d2に本実施形態の樹脂封止装置によって樹脂が充填される。
図5においても、配線基板の積層数は任意(2以上の整数)に設定することができ、任意の配線基板に半導体チップを実装することができる。半導体チップの他に、キャパシタなどの受動素子を実装してもよい。図5の他の要素は図4と同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、本実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法について説明する。図6〜図8は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図である。
まず、本実施形態で使用される樹脂封止装置1について説明する。図6に示すように、本実施形態の樹脂封止装置1は、下型12及び上型14により基本構成されるモールド型10を備える。モールド型10はトランスファーモールド工法で使用される金型である。
下型12の一端側には、開口部12aが設けられており、その中には上下移動するプランジャ(加圧棒)16が挿入されている。また、下型12のワークが配置される部分は、支持台13の上に取り外し可能なステージ部材15が配置されて構成される。厚みの異なるステージ部材15に変更することにより、ワークの厚みに対応して下型12と上型14との間のギャップを調整することができる。
上型14の下面側の中央主要部には、樹脂が流入されるキャビティCを構成するための凹部14aが設けられている。さらに、上型14の凹部14aの近傍には凹状のポット14bが設けられている。
また、上型14の下面側には、凹部14a及びポット14bの凹面に沿って保護フィルム20が設けられている。ポット14b内には樹脂タブレット22が挿入されている。樹脂タブレット22の材料としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。
そして、ワークとして前述した積層配線基板30が下型12と上型14の凹部14a(保護フィルム20)との間に挟まれて配置される。図6では図4の積層配線基板30が簡略化されて描かれている。上型14の凹部14aは積層配線基板30の上側の第2配線基板34の大きさに概ね対応しており、上型14の凹部14a内に第2配線基板34が収容される。
上型14の凹部14a(保護フィルム20)と積層配線基板30とによって樹脂が充填されるキャビティCが構成される。保護フィルム20はキャビティCに樹脂を充填する際に上型14への樹脂付着を防止するために設けられる。保護フィルム20としては、弱い弾性を有するテフロン(登録商標)などが使用される。
上型14の凹部14aとポット14bの間において、下型12の上面と保護フィルム20の下面とには隙間が設けられており、そこがキャビティCに繋がる樹脂供給部B(モールドゲート)となっている。ポッド14b内で溶融され樹脂が樹脂供給部Bを通ってキャビティCに流入する。
上型14には多数の吸引口14xが設けられており、吸引口14xから真空ポンプでエアを吸引することにより、保護フィルム20が上型14の凹部14a及びポット14bの凹面に沿って吸着される。
上型14の凹部14aの底面周縁部Aには、凹部14aの開口部側(図6では下側)に突き出るリング状の突起部5が部分的に設けられている。つまり、上型14の凹部14aの底面において、周縁部の面を中央部の面より凹部14aの開口部側に突出させて底上げしている。
図6の部分平面図を加えて参照すると、上型14の凹部14aの底面において、その周縁部にリング状に突出部5(斜線部)が繋がって形成されている。
図6では、説明を容易にするため、上型14の吸引口14xからエアを吸引する前の状態を仮想的に示しており、保護フィルム20は上型14の突起部5を備えた凹部14aの面に沿ってその厚みが変化することなく配置される。つまり、保護フィルム20が吸引吸着される前は、凹部14aの周縁部に配置された保護フィルム20の面は、凹部14aの中央部に配置された保護フィルム20面より突出部5の高さ分だけ突出して配置される。
前述した関連技術(図3)において、上型140の凹部140aに保護フィルム200を吸着させる際に、上型140の凹部140aの底面周縁部の保護フィルム200が中央部の保護フィルム200より薄くなることを説明した。
本実施形態では、それを鑑み、突出部5の高さ(底上げ量)は、凹部14aの底面中央部の保護フィルムの厚みと底面周縁部の保護フィルムとの差分に相当するように設定される。これにより、上型14の凹部14aの底面周縁部Aに配置された保護フィルム20が吸引される際の膜減り分を突起部5によって補充することができる。
次いで、図7に示すように、積層配線基板30を下型12と上型14とで挟んだ状態で上型14の吸引口14xから真空ポンプによってエアを吸引する。本実施形態では、上型14の凹部14aの底面周縁部Aに保護フィルム20が薄くなる分に対応する高さの突起部5を設けて底上げしている。
このため、上型14の凹部14aの底面周縁部Aの保護フィルム20が薄くなるとしても、凹部14aの周縁部及び中央部において保護フィルム20の面は全体にわたって略同一の高さとなり、第2配線基板34の上面全体に保護フィルム20が当接するようになる。
例えば、上側の第2配線基板34の面積が64×64mmの場合、上型14の凹部14aの周縁部に設ける突起部5の幅(図6の部分平面図のW)は5mm程度に設定される。また、突起部5の高さ(底上げ量)は、上型14の凹部14aの底面内で保護フィルム20の下面全体が同一の高さになるように、その材料や厚みによって調整される。例えば、保護フィルム20として、厚みが50〜100μmのテフロン(登録商標)シートを使用する場合は、突起部5の高さ(底上げ量)は5〜10μmの間で調整される。
このようにして、積層配線基板30を下型12と上型14とで挟むことにより、積層配線基板30の間の領域と第2配線基板34の側方領域に樹脂が流入するキャビティCが構成される。
この状態で、プランジャ16を上側に移動させて樹脂タブレット22を加圧すると共に、加熱手段を有する上型14によって樹脂タブレット22を170〜180℃の温度で加熱して溶融させる。樹脂タブレット22をプランジャ16で加圧しながら溶融させることにより、樹脂内のボイドを無くすことができる。
ポット14bで溶融された樹脂24は樹脂供給部Bを通ってキャビティC側に流入していく。モールド型10の樹脂供給部Bと反対側から真空ポンプによってキャビティC内が減圧されており、これにより溶融した樹脂24がスムーズにキャビティC側に流入していく。
このようにして、図8に示すように、キャビティCの全体に樹脂24が充填されて樹脂封止される。さらに、キャビティC内の樹脂24がゲル化するまで下型12と上型14を保持した状態とする。その後に、積層配線基板30から上型14及び下型12を取り外し、樹脂供給部Bに形成されたゲート樹脂部を折り取ることにより充填された樹脂24から分離する。
図9の部分拡大図を加えて参照すると、本実施形態では、上型14の凹部14aの底面周縁部Aに突起部5を設けて底上げすることにより、保護フィルム20を上型14の凹部14aに吸引吸着させる際に、保護フィルム20の膜減り分を補充することができる。
これにより、第2配線基板34の上面全体に保護フィルム20が当接して下型12及び上型14によって第2配線基板34の全体を保持することができる。従って、前述した関連技術と違って、第2配線基板34の周縁部上に隙間が生じなくなるので、流入する樹脂によって第2配線基板を上側に押し上げる力がかかるとしても、第2配線基板34はそれに耐えることができ、反りが発生するおそれがなくなる。
これにより、第1配線基板32及び第2配線基板34とはんだバンプ36との接合が破壊されることが防止される。従って、特に積層配線基板30の第1、第2配線基板32,34の厚みが100〜300μm程度に薄型化されて剛性が弱い場合であっても、第1、第2配線基板32,34の間に樹脂24を充填する際に、それらの間に接続不良が発生することが防止され、製造歩留りを向上させることができる。
なお、前述した図6の部分平面図の例では、上型14の凹部14aの底面周縁部Aにリング状に突起部5を繋げて設けているが、上型14の凹部14aの底面周縁部Aのうち積層配線基板30のはんだバンプ36に対応する部分などに分割して突起部5を設けてもよい。
図10には、前述した図4の積層配線基板30の第1、第2配線基板32,34の間に樹脂24が充填された様子が示されている。図10の積層配線基板30では、第2配線基板34の上面側の接続パッドP2に半導体チップがフリップチップ接続され、第1配線基板32の下面側の接続パッドP1に接続端子が設けられて半導体装置が構成される。
また、図11には、前述した図5の半導体チップ70が内蔵された積層配線基板30aの間に樹脂24が充填されて構成される半導体装置31が示されている。
図11の半導体装置31では、第1配線基板32の上に実装された半導体チップ70が第2配線基板34の下の収容部に配置され、第1、第2配線基板32,34の間に充填された樹脂24内に埋設されている。そして、第1配線基板32の下面側の接続パッドP1に接続端子が設けられる。第2配線基板34の上面側の接続パッドP2に半導体チップをさらに実装してもよい。
以上のように、本実施形態の樹脂封止方法では、積層された配線基板の間に信頼性よく樹脂封止できるので、電気接続の十分な信頼性を有する積層配線基板及び半導体装置が製造される。
図1は本発明に関連する関連技術の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図(その1)である。 図2は本発明に関連する関連技術の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図(その2)である。 図3は本発明に関連する関連技術の積層配線基板の樹脂封止方法の問題点を説明する断面図である。 図4は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法で使用される積層配線基板を示す断面図(その1)である。 図5は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法で使用される積層配線基板を示す断面図(その2)である。 図6は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図(その1)である。 図7は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図(その2)である。 図8は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図(その3)である。 図9は本発明の実施形態の積層配線基板の樹脂封止方法を示す断面図(その4)である。 図10は本発明の実施形態に係る積層配線基板の間に樹脂を充填した様子を示す断面図である。 図11は本発明の実施形態に係る半導体チップが内蔵された積層配線基板の間に樹脂を充填した様子を示す断面図である。
符号の説明
1…樹脂封止装置、5…突起部、10…モールド型、12…下型、12a,62a…開口部、13…支持台、14…上型、14a…凹部、14x…吸引口、15…ステージ部材、16…プランジャ、20…保護フィルム、22…樹脂タブレット、24…樹脂、30,30a…積層配線基板、31…半導体装置、32…第1配線基板、34…第2配線基板、36…はんだバンプ、40…コア基板、42…貫通電極、50,52…配線層、60…層間絶縁層、62…ソルダレジスト、A…底面周縁部、B…樹脂供給部、C…キャビティ、TH…スルーホール、VH…ビアホール、d,d1,d2…ギャップ、P1,P2…接続パッド。

Claims (9)

  1. 下型と、
    前記下型の上に配置されて、下面側に凹部が設けられ、前記凹部の底面周縁部に該凹部の開口部側に突出して部分的に底上げする突起部が設けられた上型と、
    前記上型の下面側に設けられ、吸引吸着によって前記凹部の凹面に沿って密着する保護フィルムとを
    含む樹脂封止装置と、
    接続バンプを介して複数の配線基板が積層された積層配線基板とを用意する工程と、
    前記下型と前記上型の凹部との間に前記積層配線基板を配置して挟んだ状態で、樹脂供給部から前記複数の配線基板の間を含むキャビティに溶融した樹脂を流入させて樹脂封止する工程とを有し、
    前記樹脂封止する工程で、前記凹部の底面と前記突起部とにより前記保護フィルムが最上の前記配線基板の上面に押圧され、前記保護フィルムが前記最上の配線基板の上面全体に接触することを特徴とする積層配線基板の樹脂封止方法。
  2. 前記突起部の高さは、前記保護フィルムが前記上型の下面に吸引吸着される際に、前記上型の前記凹部の底面中央部と底面周縁部において、前記保護フィルムの下面が同一の高さになるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の積層配線基板の樹脂封止方法。
  3. 前記上型の凹部の底面周縁部に設けられた突起部は、リング状に繋がって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層配線基板の樹脂封止方法。
  4. 前記保護フィルムはテフロン(登録商標)からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の積層配線基板の樹脂封止方法。
  5. 前記積層配線基板の下側の配線基板の上に半導体チップが実装され、前記半導体チップと上側の前記配線基板との間に前記樹脂が充填されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の積層配線基板の樹脂封止方法。
  6. 下型と、
    前記下型の上に配置されて、下面側に凹部が設けられ、前記凹部の底面周縁部に該凹部の開口部側に突出して部分的に底上げする突起部が設けられた上型と、
    前記上型の下面側に設けられ、吸引吸着によって前記凹部の凹面に沿って密着する保護フィルムとを有し、
    接続バンプを介して複数の配線基板が積層された積層配線基板を、前記下型と前記上型の凹部との間に配置して挟んだ状態で、樹脂供給部から前記複数の配線基板の間を含むキャビティに溶融した樹脂を流入させて樹脂封止することを含み、
    前記樹脂封止する際に、前記凹部の底面と前記突起部とにより前記保護フィルムが最上の前記配線基板の上面に押圧され、前記保護フィルムが前記最上の配線基板の上面全体に接触することを特徴とする樹脂封止装置。
  7. 前記突起部の高さは、前記保護フィルムが前記上型の下面に吸引吸着される際に、前記上型の前記凹部の底面中央部と底面周縁部において、前記保護フィルムの下面が同一の高さになるように設定されることを特徴とする請求項6に記載の樹脂封止装置。
  8. 前記上型の凹部の底面周縁部に設けられた突起部は、リング状に繋がって形成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の樹脂封止装置。
  9. 前記保護フィルムはテフロン(登録商標)からなることを特徴とする請求項6又は7に記載の樹脂封止装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5778557B2 (ja) * 2011-11-28 2015-09-16 新光電気工業株式会社 半導体装置の製造方法、半導体装置、及び半導体素子
JP5708688B2 (ja) * 2012-08-27 2015-04-30 株式会社デンソー センサパッケージの製造方法
US9245770B2 (en) * 2012-12-20 2016-01-26 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of simultaneous molding and thermalcompression bonding

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05190721A (ja) * 1992-01-08 1993-07-30 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US5292927A (en) * 1992-02-26 1994-03-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fluorinated resins with low dielectric constant
US5674343A (en) * 1994-04-19 1997-10-07 Nitto Denko Corporation Method for manufacturing a semiconductor
JP3214788B2 (ja) 1994-11-21 2001-10-02 アピックヤマダ株式会社 樹脂モールド装置および樹脂モールド方法
EP0730937B1 (en) 1994-11-21 1998-02-18 Apic Yamada Corporation A resin molding machine with release film
US5708300A (en) * 1995-09-05 1998-01-13 Woosley; Alan H. Semiconductor device having contoured package body profile
JP2971834B2 (ja) * 1997-06-27 1999-11-08 松下電子工業株式会社 樹脂封止型半導体装置の製造方法
US5981312A (en) * 1997-06-27 1999-11-09 International Business Machines Corporation Method for injection molded flip chip encapsulation
KR100559664B1 (ko) * 2000-03-25 2006-03-10 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체패키지
US6770236B2 (en) * 2000-08-22 2004-08-03 Apic Yamada Corp. Method of resin molding
JP2002270638A (ja) * 2001-03-06 2002-09-20 Nec Corp 半導体装置および樹脂封止方法および樹脂封止装置
US20040245674A1 (en) * 2003-04-11 2004-12-09 Yew Chee Kiang Method for packaging small size memory cards
US7147447B1 (en) * 2005-07-27 2006-12-12 Texas Instruments Incorporated Plastic semiconductor package having improved control of dimensions
TW200738076A (en) * 2005-11-03 2007-10-01 Endicott Interconnect Tech Inc Dielectric composition for use in circuitized substrates and circuitized substrate including same
WO2007069606A1 (ja) * 2005-12-14 2007-06-21 Shinko Electric Industries Co., Ltd. チップ内蔵基板およびチップ内蔵基板の製造方法
JP2008066696A (ja) * 2006-08-10 2008-03-21 Denso Corp 半導体製造装置および半導体製造方法
JP4842167B2 (ja) * 2007-02-07 2011-12-21 新光電気工業株式会社 多層配線基板の製造方法

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