專利名稱：半導體器件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及在陶瓷多層基板上載置半導體元件及其外圍電路的半導體器件及其制造方法，特別是涉及將配置多個矩陣基板的集成基板用樹脂密封的半導體器件及其制造方法。
背景技術：
近年來，為了降低成本以及組裝工藝的通用化，增加了在陶瓷多層基板上組裝有半導體元件以及片狀電阻，片狀電容，片狀電感等外圍電路部件，用環氧樹脂密封后，通過切斷或切割分割成單片等加工方法。一般地，大多采用使用印刷掩模將液體環氧樹脂印刷到基板上的加工方法，但是，雖然印刷方法比較簡單，在這種方法中卻存在以下問題。
(1)產品的樹脂厚度偏差大。
(2)由于在樹脂印刷的周邊處樹脂下垂，所以必須留有空隙。
(3)容易在樹脂中殘留空隙。
(4)不能填滿芯片部件與基板之間的間隙。
現利用圖9對于現有技術中的半導體器件的樹脂密封例子進行說明。在圖9中，半導體元件1搭載于陶瓷多層基板2的一個面上，片狀電阻，片狀電容，片狀電感等片狀部件3搭載在陶瓷多層基板的另一個面上。半導體元件1利用導線4中間經由另外的導電機構穿過貫通孔(圖中未示出)連接到片狀部件3等上。半導體元件1利用封裝樹脂5進行密封，片狀部件也利用環氧樹脂6進行密封。陶瓷多層基板2構成在表面上縱橫重復排列搭載半導體元件及片狀部件用的部件裝配用臺面及電極配線圖樣的矩陣基板。半導體芯片1被板牙結合到陶瓷多層基板2背面側的腔體7內，利用導線4與形成于腔體7內的電極配線圖形連接，用封裝樹脂密封。另一方面，在陶瓷多層基板2的表面上裝配片狀部件3。利用印刷樹脂密封法，將開有所需形狀的開口部的金屬掩模16抬起一定的間隙定位到前述陶瓷多層基板2上，利用橡皮刮板17涂布液態環氧樹脂6。
此外，
圖10表示將已裝有部件的陶瓷多層基板2利用傳遞成形模密封的例子。將已組裝部件的陶瓷多層基板2置于樹脂密封模的上模91和下模92之間，夾持基板2的周邊部進行位置控制。然后將環氧樹脂注入到位于上金屬模91內的型腔10內。這種方法的特征為，由于使用金屬模，所以尺寸偏差小，由于向樹脂施加壓力進行密封所以孔隙少，容易填滿片狀部件與陶瓷多層基板2之間的間隙，并且是一種大量生產性能優異的加工方法。這種現有技術的例子是特開平10(1988)-92979號公報提出來的。即，當用圖10所示的樹脂密封模進行成形(模塑)時，獲得圖11A-B所示的成形體。這里，圖11A是現有技術的成形體的平面圖，圖11B是其剖視圖。在陶瓷多層基板2上形成具有階梯差的樹脂6。
但是，在陶瓷多層基板的傳遞成形中，由于高溫燒結時的畸變，基板會產生三維彎曲，其彎曲情況各不相同，并且由于利用使該基板的周邊部從露出到平面的外部的樹脂密封的上下金屬模夾持，所以在基板周邊部發生裂紋，有時，裂紋會一直到達基板的中央部，因此，樹脂密封困難。此外，在獲得前述成形體后，在通過切割將其切斷時，也會因階梯的結構容易產生裂紋。
發明的公開本發明為了解決現有技術中存在的問題，其目的是提供一種利用傳遞成形模使基板沒有裂紋地用樹脂密封安裝有半導體元件及其外圍電路的片狀部件的陶瓷多層基板的半導體器件及其制造方法。
為了達到上述目的，本發明的半導體器件為在陶瓷多層基板的一個表面上載置有有源部件和無源部件，前述部件載置面用樹脂密封，前述基板的背面露出外部連接用電極的單面澆注式半導體器件，其特征為，前述密封樹脂與前述基板的背面拉平，且延伸到前述基板的外側，包圍前述基板周圍，并且截面形成矩形的形狀，在前述基板的背面上粘貼樹脂膜。
其次，本發明的半導體器件的制造方法是在陶瓷多層基板的一個表面上載置有源部件和無源部件，用樹脂密封前述部件載置面，前述基板的背面露出外部連接用電極的單面澆注式半導體器件的制造方法，其特征為，將前述基板的背面粘貼到帶有粘接劑的樹脂膜上，
使前述樹脂朝下，將前述基板載置于具有腔體的金屬模內，閉合前述金屬模，通過將密封樹脂注入到前述腔體內，用樹脂密封前述部件載置面，并且將前述樹脂與前述基板的背面拉平、且延伸到前述基板的外側，包圍前述基板周圍，并且使其截面形成矩形的形狀。
附圖的簡單說明圖1是根據本發明的第一種實施形式的半導體器件的剖視圖。
圖2是表示根據本發明的第二種實施形式的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖3是表示根據本發明的第三種實施形式的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖4是表示根據本發明的第四種實施形式的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖5是表示根據本發明的第五種實施形式的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖6是表示根據本發明的第六種實施形式的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖7A是根據本發明的第二種實施形式的表面透視圖，圖7B是其背面的透視圖。
圖8A是本發明的第一，三及四種實施形式的表面透視圖，圖8B是其背面透視圖。
圖9是表示現有技術的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖10是表示現有技術的半導體器件的制造方法的剖視圖。
圖11A是現有技術的階梯差結構的成形體的平面圖，圖11B是其剖視圖。
圖12A是根據本發明的第二種實施形式的截面為矩形的成形體的平面圖，圖12B是其剖視圖。
圖13A是根據本發明的第三～第四種實施形式的截面為矩形的成形體的平面圖，圖13B是其剖視圖。
具體實施例方式
根據本發明，由于環氧樹脂以和基板背面拉平且包圍其周圍的方式形成，從而可提高陶瓷基板受到從外部來的沖擊等時耐受這些沖擊的機械強度，基板不易破裂。通過減少在工藝過程中基板的破裂等，提高其成品率。此外，隨其機械強度的提高，可以簡化運輸時的包裝，降低運輸費用。進而，在通過切割把樹脂密封的基板切割成單片時，由于切割刀最初從形成于基板周圍的環氧樹脂開始切割，所以，與從一開始就從陶瓷基板開始進行切割的情況相比，可大幅度降低使切割刀破損的頻度。
根據本發明的方法，由于將載置半導體元件及片狀部件的陶瓷基板粘貼到帶有粘接劑的樹脂膜上，所以用傳遞成形模進行樹脂密封時，不必用金屬模夾持基板來對其進行位置控制、從而不會使基板破裂。此外，用金屬模夾持樹脂膜而不是夾持基板，所以可以加大金屬模的上下合模壓力，因此，可以提高向腔體內注入環氧樹脂的注入壓力，消除未填充樹脂的部位，減少氣孔，提高填滿片狀部件與陶瓷多層基板的間隙的性能，可以提高整個成形面的質量。此外，由于它采用的使用金屬模的樹脂密封方法，所以在整個陶瓷多層基板面上的樹脂厚度偏差與印刷法相比要小，進而，通過增加密封金屬模的個數，在相同的成形周期(生產節拍)中可以很容易地增加幾倍的生產效率，生產性能優異。
在本發明中，以包圍前述基板周圍的方式用樹脂密封的部分的寬度，優選的范圍為1mm以上，10mm以下。在不足1mm時，對周圍的加強效果差，但超過10mm，加強效果沒有明顯的變化，增加樹脂的成本。更優選的寬度為2mm以上，6mm以下。
此外，以包圍前述基板周圍的方式用樹脂密封的部分的厚度，優選的范圍，在0.8mm以上，4mm以下。當不足0.8mm時，對周圍的加強效果不足，超過4mm時，加強效果基本不變，增加樹脂成本。更優選地厚度為1mm以上，2mm以下。
此外，前述密封樹脂的表面優選地形成平坦表面。這是因為，根據使用半導體的用途，當其表面為平坦面時，其處理性能及組裝都很方便的緣故。
作為本發明中的有源部件包括半導體元件。無源部件包括電阻，電容，或電感。
在本發明中，前述密封樹脂優選地為環氧樹脂。作為環氧樹脂，可以是甲酚酚醛式，聯苯式，苯酚酚醛式，苯酚酚醛/烷基酚酚醛式，雙環式，縮水甘油醚式，縮水甘油酯式，縮水甘油胺式，脂環式等公知的環氧樹脂構成的半導體密封用樹脂。特別優選地是耐軟溶型環氧樹脂。在前面所述的環氧樹脂中，作為甲酚酚醛環氧樹脂，有東都化成社制造的商品“YDCN-500”，住友化學社制商品名“スミエポキシESCN-195”系列，日本化藥社制商品名“EOCN”系列。作為聯苯環氧樹脂，有日立化成工業社制商品名“CEL-9200”，油化シエルエポキシ社制商品名“エピコ-トYX”系列，以及“エピコ-トYL”。作為雙環式環氧樹脂，有大日本化學工業社制商品名“EPICLON HP-7200”，“EPICLON N-655”，松下電工社制商品名“パナシ-ラCV8400”。作為其它的多官能環氧樹脂，有日本化藥社制商品名“EPPN-50IH，EPPN-50IHY，FAE-2500，NC-7000L，XD-10002L”，東都化成社制商品名“YDCN-1312”，住友化學社制商品名“スミエポキシESLV-210”等。
在本發明中，優選地，用前述樹脂膜以規定的間隙將前述陶瓷多層基板粘貼到金屬制框體上，進而，在樹脂密封金屬模的上模上形成包圍腔體地連續的突起部分，把前述金屬框體固定到下模上，在將上下金屬模合模時，前述上模的突起部分進入前述金屬框體與陶瓷多層基板之間，壓緊樹脂膜。借此，在密封樹脂時，上側金屬模的突起部分以包圍陶瓷多層基板的方式進入金屬框體與陶瓷多層基板之間的間隙內，壓緊樹脂膜。因此，可以不用壓緊陶瓷多層基板地進行樹脂密封。進而，由于不壓緊陶瓷多層基板，所以不容易造成基板的破裂。此外，可以提高樹脂的注入壓力，提高成形性能。
此外，由于金屬框體與陶瓷多層基板中間經由樹脂片材成為一個整體，所以，容易進行向密封模的裝卸。
作為前述樹脂膜，只要能耐受傳遞成形時的溫度(例如170℃)，什么膜都可以，例如，可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚2，6-萘二甲酸乙二酯(PEN)，聚酰胺(PI)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏氟乙烯(PVDF)，四氟乙烯-六氧丙烯共聚物(PFEP)，聚氯三氟乙烯(PCTFE)，四氟乙烯-全氟烴基乙烯醚共聚物(PFA)，四氟乙烯-乙烯共聚物(PETFE)，聚亞苯基硫醚(PPS)等制成的膜。前述樹脂膜的厚度優選地在5μm以上。
前述金屬框體例如可以使用不銹鋼制成，為縱向長度300mm，橫向長度250mm的長方形，框的大小為厚度在1mm以上，2mm以下，寬度在10mm以上，30mm以下。在這種情況下，可從在金屬框體內配置四個集成基板。在一個基板上排列縱向四列，橫向四列共計16個半導體器件。
優選地，在粘貼在金屬框體上的樹脂膜的位于陶瓷多層基板的部位處的下側鋪設具有橡膠彈性的片材，進行樹脂密封。借此，即使在因燒結畸變陶瓷基板彎曲量很大的情況下，當在基板下面鋪設硅酮樹脂等橡膠狀有彈性的片材時，借助吸收分散應力的效果基板不會發生破裂。當前述具有橡膠彈性的片材為硅酮橡膠時，耐熱性高，是優選的。
此外，優選地，將前述下金屬模內的鋪設橡膠片材的部分制成底部平坦的凹狀結構。借此，可以控制橡膠片材的位置使之不能滑動。即使在按照基板的彎曲程度橡膠片的厚度變化的情況下，通過調整凹狀結構的深度、在腔體側完全不必進行任何修改就可以進行厚度均勻的環氧樹脂的密封。
此外，優選地，在前述橡膠片材和前述金屬框體的樹脂膜之間，中間經由第二樹脂片材進行樹脂密封。借此可以防止在樹脂密封時產生的樹脂溢料直接附著在橡膠片材上。由于橡膠片材表面上有細小的凹凸，所以容易附著灰塵，此外，一旦附著灰塵不能通過吹風將其除去。當在橡膠片材上附著灰塵的狀態下進行樹脂的密封時，由于在多層陶瓷基板與橡膠片材之間夾有硬度不同的異物的狀態下施加壓力，難免成為新的造成基板破壞的原因。但是由于樹脂片材的表面光滑，通過在橡膠片材上鋪設樹脂片材，可以通過吹風等將橡膠除去，消除因夾持灰塵造成的基板的破裂。
(第一種實施形式)下面用圖1說明本發明的第一種實施形式。圖1是半導體器件的簡略剖視圖。該半導體器件是將半導體元件及構成其外周電路的電阻，電容，電感等片狀部件3組裝到氧化鋁陶瓷的多層基板2上，利用傳遞成形模將陶瓷基板的一個面用樹脂密封成平坦的面的構成。
氧化鋁陶瓷的多層基板2形成在基板背面配置安裝半導體元件1用的腔體及外部連接用電阻，在表面上形成構成外圍電路的片狀部件的配線圖形，將各配線圖形及腔體、電極縱橫地重復排列的矩陣基板。
氧化鋁陶瓷的多層基板2的外形為，其縱向長度70mm，橫向長度70mm，厚度0.7mm，其中排列縱向四列、橫向四列15mm的方形片。每一個15mm的方形片，在其背面形成腔體及外部連接用電極，在其表面上形成片狀部件的配線圖形。
半導體元件1被板牙結合到腔體7內，用金屬導線4和預先形成于腔體7內的配線圖形連接，用環氧樹脂5密封。在基板的表面上組裝電阻，電容等片狀部件3。
將該基板按如下方式用環氧樹脂(聯苯環氧樹脂，日立化成工業社制，商品名“CEL-9200”)6密封，其中將部件安裝面側的表面形成平坦面，在其電阻面側與電極面拉平，并且將基板周圍包圍起來。
用樹脂密封后的外形尺寸為縱向長度74mm，橫向長度74mm，厚度1.6mm，整個基板周圍用寬度(L2)2mm的樹脂包圍起來。其表面透視圖示于圖8A，其背面透視圖示于圖8B。
由于環氧樹脂6形成以套箍的形式包圍基板周圍的形狀，所以，與基板周圍露出來的情況相比，可以提高耐受外部沖擊的機械強度，基板不易破裂。在組裝工藝中也容易進行處理，在不小心掉落時可以減少基板破裂的問題。此外，在樹脂密封后運輸基板時，由于可以簡化基板搬運時打包，從而可以降低運輸成本。
前述氧化鋁陶瓷多層金屬基板2，在一個基板上內裝縱向4列，橫向4列共16個單片，通常，通過切割分割成單片。在切割前述樹脂密封的基板時，由于最初用切割刀從形成于基板周圍的環氧樹脂開始進行切割，所以，借助緩沖作用，與一開始就從陶瓷基板起進行切割的情況相比，可以大幅度減少切割刀的破損頻度。
(第二種實施形式)下面利用圖2說明本發明的第二種實施形式。圖2是半導體器件的樹脂密封工藝的簡圖，8是帶有粘接劑的樹脂膜，10是上側金屬模的腔體。該半導體器件與前述第一種實施形式相同，將半導體元件和外圍電路的片狀部件安裝到陶瓷多層基板上，利用傳遞成形模將陶瓷基板的一個面平坦地用樹脂密封。基板及部件的說明與前述第一種實施形式相同。
樹脂密封金屬模，在上模中開掘注入樹脂用的腔體，下模具有四個對樹脂片材進行位置限制的金屬銷，其余部分為平坦的結構。腔體的大小為縱向長度74mm，橫向長度74mm，深度0.9mm。
其制造方法為，首先將帶有粘接劑的樹脂膜8粘貼到基板的不用樹脂密封的面，即基板的背面側的規定位置上，限制基板的位置使之不能移動。帶有粘接劑的樹脂片材8，作為一個例子，可以使用由在基體材料PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜上涂布粘接劑構成，寬度為150mm的方形，其厚度為40μm的膜。在樹脂片材的四個角上開設有在金屬模內進行位置控制用的孔。利用帶有粘接劑的聚酰胺作為樹脂片材也可以獲得同樣的效果。粘貼基板的位置，必須使得在將密封用上側金屬模91及下側金屬模92合模時不夾持基板使基板進入上金屬模91、92上開出的腔體10的內部。此外，在把基板粘貼到樹脂膜8上時，為了使基板背面與樹脂8之間不殘留空氣，一面向樹脂膜8上施加張力，將空氣擠出，一面進行粘貼。
其次，優選地將前述樹脂膜8的四個角上的孔套在密封用下金屬模91，92的金屬銷上進行位置限制。在把樹脂膜套在金屬銷上時，為了不使膜發生皺褶，一面將膜拉伸一面進行安裝。
然后，閉合密封用金屬模，利用環氧樹脂(聯苯環氧樹脂，日立化成工業社制，商品名“CEL-9200”)借助傳遞成形進行密封。由于不用金屬模夾持基板，所以，可以提高合模壓力，例如可以用30噸進行合模。金屬模設定溫度170℃，樹脂注入壓力為7MPa。
根據這一例子，由于不用金屬模夾持基板，通過夾持樹脂膜進行位置控制，所以基板不會破裂。此外，由于提高合模力，與此相應地可以提高樹脂注入壓力，沒有未填充樹脂的部位，減少孔隙，可以提高用印刷密封方法時很困難的片狀部件與基板間的間隙的填滿性能，可以整個成形面的成品率，并提高產品質量。
樹脂密封后的外形尺寸為，縱向長度為80mm，橫向長度80mm，厚度1.6mm，用寬度(L1)5mm的樹脂包圍基板的整個周圍。所得到的成形體的表面透視圖示于圖7A，其背面透視圖示于圖7B。此外，其平面圖示于圖12A，剖視圖示于圖12B。環氧樹脂6將陶瓷多層基板2完全包圍，且環氧樹脂6其截面形成矩形。
在將腔體10制成梯形以便在密封樹脂后從金屬模中容易取出的情況下，在切割時，由于氧化鋁陶瓷基板側位于上部，在進行處理時，會將應力加在銳角的角部，因此會產生難以被發現的內部裂紋(龜裂)。
但是，如第一及第二種實施形式那樣，在陶瓷基板側的環氧樹脂截面形狀為矩形時，在處理時不會施加應力，可以防止裂紋。進而，與制成梯形的情況相比，還可以減少樹脂密封材料的用量。
(第三種實施形式)下面用圖3說明本發明的第三種實施形式。圖3是半導體器件樹脂密封工藝的簡圖，8是帶有粘接劑的樹脂膜，10是上側金屬模的腔體，11是上側金屬模的突起部分，15是金屬制框體。該半導體器件與前述第一種實施形式一樣，是將半導體元件和外圍電路的片狀部件安裝到陶瓷多層基板上，用傳遞成形模將陶瓷基板的一個面平坦地進行樹脂密封的器件。基板和部件地說明與前述第一種實施形式相同。樹脂密封的金屬模也和前述第二種實施形式的形式相同。
作為制造方法，首先隔開規定的間隙設置基板與金屬框體，用帶有粘接劑的樹脂膜8將兩者粘貼。金屬框用150mm的方形不銹鋼制造，在中央部設置使基板進入的開口部。金屬框的寬度30mm，板厚1mm，在中央部具有90mm的方形開口部。樹脂膜和第一種實施形式相同。樹脂膜的粘貼使用夾具，為了不使樹脂起皺，在施加張力的狀態下進行粘貼。
其次，將粘貼基板的金屬框15固定到下側金屬模上之后，將上下金屬模91、92合模。
在上側金屬模的腔體部分上，形成包圍基板的結構的突起部分11，在金屬模合模時，該突起部分11進入金屬框體與陶瓷多層基板之間的間隙內。在合模時，前述突起部分11壓住樹脂膜，控制基板的位置。然后，向腔體10內注入環氧樹脂(聯苯環氧樹脂，日立化成工業社制，商品名“CEL-9200”)，進行環氧樹脂密封。合模壓力，金屬模溫度，樹脂注入壓力等成形條件和第二種實施形式相同。
在樹脂密封時，由于上側金屬模等突起部分直接壓緊樹脂膜進行基板的位置控制，所以在進行樹脂密封時基板不會破裂。此外，第三種實施形式的特征為，由于金屬框體15和陶瓷多層基板中間經由樹脂片材8成為一個整體，所以，可以簡單地向密封金屬模上進行裝卸。根據這種方法，可以一次同時樹脂密封多個基板，大幅度提高操作性能。進而，由于樹脂外形稍大于陶瓷基板的大小，樹脂的外形比第二種實施形式小，可減少樹脂的使用量。也可以提高樹脂注入壓力。此外，不存在樹脂未填充的部位，減少空隙，并且提高在印刷密封方法中比較困難的片狀部件與基板間的間隙的填滿性，可提高整個成形面的成品率及產品質量。
樹脂密封后的外形尺寸為縱向長度74mm，橫向長度74mm，厚度1.6mm，基板的整個周圍用寬度(L2)2mm的樹脂包圍起來。所得成形體的表面的透視圖示于圖8A，背面透視圖示于圖8B。此外，圖13A為其平面圖，圖13B為其剖視圖。環氧樹脂6完全包圍陶瓷多層基板2，且環氧樹脂6的截面形成矩形。借此，在切割時未發現產生裂紋。
(第四種實施形式)下面用圖4說明本發明的第四種實施形式。圖4是半導體器件的樹脂密封工藝的簡圖，8是帶有粘接劑的樹脂膜，10是上側金屬模的腔體，11是上側金屬模的突起部分，12是橡膠片材，15是金屬框體。該半導體器件和前述第一種實施形式相同、將半導體元件和外圍電路的片狀部件安裝到陶瓷多層基板上，利用傳遞成形模將陶瓷基板平坦地進行樹脂密封。基板與部件的說明與前述第一種實施形式的情況相同。樹脂密封金屬模的構造也和前述第二種實施形式相同。
作為制造方法，首先隔開規定的間隙設置基板與金屬制框體15，用帶有粘接劑的樹脂膜8將兩者粘貼。金屬框15和樹脂膜8和第三種實施形式相同。樹脂的粘貼用夾具進行，在施加張力的狀態下進行粘貼以便樹脂膜不會起皺。
其次，在密封的下側金屬模的固定基板的部位處，鋪設與基板大小一樣或大一圈的有機硅樹脂等具有橡膠彈性的片材12，將粘貼有基板的金屬框固定在其上。橡膠片材12必須具有能夠耐受金屬模的高溫及樹脂注入的高壓的特征，采用硅酮橡膠片材。硅酮橡膠片材為75mm的方形，其厚度為0.5mm。
在第二種實施形式和第三種實施形式中可以基本上在不破壞基板的情況下對基板進行環氧樹脂密封。當由于燒結畸變基板的彎曲較大，超過0.5mm時，或者當彎曲的變化局部地變化很急，像折邊一樣的情況下，通過如第四種實施形式那樣在基板的下面鋪設橡膠片材12，可以產生橡膠片吸收、分散和緩和樹脂注入時加在基板上的壓力的效果，可以不破壞基板地進行密封。
樹脂密封后的外形尺寸為縱向長度74mm，橫向長度74mm，厚度1.6mm，基板的整個周圍被寬度(L2)2mm的樹脂包圍。圖8A表示其表面透視圖，圖8B表示其背面透視圖。此外，其平面圖示于圖13A，其剖視圖示于圖13B。環氧樹脂6完全包圍陶瓷多層基板2，且環氧樹脂6其截面形成矩形。借此，在用切割刀切斷時未見到裂紋。
(第五種實施形式)下面利用圖5說明本發明的第五種實施形式。圖5是半導體器件的樹脂密封工藝的簡圖，11為上側金屬模的突起部分，12為橡膠片材，13為下側金屬模的凹部，15為金屬制框體。該半導體器件是前述第四種實施形式的變形形式，使密封的下側金屬模的鋪設橡膠片材12的部分凹陷設置階梯差，凹陷的底部為平坦面，將橡膠片材12放入該凹部內。階梯差的大小比橡膠片材大一圈，其深度為橡膠片材厚度的一半。橡膠片材為75mm的方形，厚度為0.5mm，階梯差為77mm的方形，深度0.25mm。這種結構可以限制橡膠片的位置使之不能滑動，并且即使由于基板的彎曲程度不同改變橡膠片材的厚度時，通過調整階梯差，對于上側金屬模的腔體完全可以不進行任何改變，就可以進行環氧樹脂的厚度均勻的密封。
(第六種實施形式)下面利用圖6說明本發明的第六種實施形式。圖6是半導體器件的樹脂密封工藝的簡圖，8是帶粘接劑的樹脂膜，10是上側金屬模的腔體，11是上側金屬模的突起部分，12是橡膠片材，13是下側金屬模的凹部，14是第二樹脂膜，15是金屬制的框體。該半導體器件是前述第五種實施形式的變形形式，在鋪設到密封的下側金屬模上的橡膠片材12與金屬框體15的樹脂膜8之間夾持第二樹脂膜14進行樹脂密封。第二樹脂膜，其表面是非粘接性的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，大小為150mm的方形，膜厚25μm。
用兩個金屬框夾持固定前述PET膜，以覆蓋下側金屬膜的橡膠片材的方式載置固定。金屬框為150mm方形的不銹鋼制造的，在中央部上設置放入橡膠片材用的開口部。金屬框為寬度30mm，厚度0.5mm的雙重框，共厚1.0mm，在中央部具有90mm的方形開口。進而，將用樹脂膜固定有基板的金屬框體載置固定于其上、在把上下金屬模91，92合模后進行環氧樹脂的密封。
根據前述制造方法，通過在有機硅樹脂等橡膠片材上鋪設PET膜，可以防止在密封樹脂時產生等樹脂溢料直接附著在橡膠片材上。由于橡膠片材在其表面上有細的凹凸容易附著灰塵，并且灰塵一旦附著于其上就不能通過吹氣將其除去。當在橡膠片材上附著灰塵的狀態下原封不動的進行樹脂密封時，在基板與橡膠板之間夾雜有硬度不同的異物的情況下施加壓力，難免成為新的基板破裂的原因，但由于樹脂片材的表面光滑，通過在橡膠片材上鋪設樹脂片材，可以通過吹氣等除去灰塵，可以消除因夾雜灰塵造成基板破裂等可能性。
權利要求
1.一種半導體器件，在把有源部件和無源部件載置于陶瓷多層基板的一個表面上，用樹脂密封前述部件載置面，前述基板的背面露出外部連接用電極的單面澆注式半導體器件中，其特征為，前述密封樹脂與前述基板的背面拉平，且延伸到前述基板的外側，包圍前述基板周圍，并且其截面形成矩形的形狀，在前述基板的背面上粘貼樹脂膜。
2.如權利要求1所述的半導體器件，包圍前述基板周圍地用樹脂密封的部分的寬度在1mm以上，10mm以下的范圍內。
3.如權利要求2所述的半導體器件，包圍前述基板周圍地用樹脂密封的部分的寬度在2mm以上，6mm以下的范圍內。
4.如權利要求1所述的半導體器件，包圍前述基板周圍地用樹脂密封的部分的厚度在0.8mm以上，4mm以下的范圍內。
5.如權利要求4所述的半導體器件，包圍前述基板周圍地用樹脂密封的部分的厚度在1mm以上，2mm以下的范圍內。
6.如權利要求1所述的半導體器件，前述密封樹脂的表面形成平坦面。
7.如權利要求1所述的半導體器件，前述有源部件是半導體元件。
8.如權利要求1所述的半導體器件，前述無源部件是從電阻，電容及電感中選擇出來的至少其中之一。
9.如權利要求1所述的半導體器件，前述密封樹脂是環氧樹脂。
10.如權利要求1所述的半導體器件，在前述密封樹脂的更外側的周圍上，將金屬框體與之一體化。
11.如權利要求10所述的半導體器件，前述金屬框體的背面與前述樹脂膜一體化。
12.如權利要求10所述的半導體器件，前述金屬框體的厚度在1mm以上，2mm以下，寬度在10mm以上，30mm以下。
13.一種半導體器件的制造方法，制造在陶瓷多層基板的一個表面上載置有源部件和無源部件，用樹脂密封前述部件載置面，前述基板的背面露出外部連接用電極的單面澆注式半導體器件，其特征為，將前述基板的背面粘貼到帶有粘接劑的樹脂膜上，使前述樹脂朝下，將前述基板載置于具有腔體的金屬模內，閉合前述金屬模，通過將密封樹脂注入到前述腔體內，用樹脂密封前述部件載置面，并且將前述樹脂與前述基板的背面拉平。且延伸到前述基板的外側，包圍前述基板周圍，并且使其截面形成矩形的形狀。
14.如權利要求13所述的半導體器件的制造方法，在把前述基板載置于前述金屬模內之后，壓緊前述樹脂膜的一部分區域，對前述基板進行位置限制。
15.如權利要求13所述的半導體器件的制造方法，在把前述基板粘貼到前述樹脂膜的粘接劑層上時，進一步將金屬制框體粘貼到前述樹脂膜上，在前述框體中以規定的間隙粘貼多個前述基板。
16.如權利要求15所述的半導體器件的制造方法，在前述金屬模的上模上，進一步形成以包圍前述腔體的方式在外側連續地形成的突起部分和前述框體進入其中的外側腔體，當把前述金屬框體固定到下金屬模中將上下模合模時，前述上模的突起部分進入前述金屬框體與前述陶瓷多層基板之間，壓緊前述樹脂膜。
17.如權利要求13所述的半導體器件的制造方法，在粘貼在前述金屬框體上的樹脂膜的陶瓷多層基板部分的下側鋪設具有橡膠彈性的片材，進行樹脂密封。
18.如權利要求17所述的半導體器件的制造方法，具有橡膠彈性的片材是硅酮橡膠。
19.如權利要求17所述的半導體器件的制造方法，將前述下金屬模的鋪設橡膠片材的部分制成底部平坦的凹形結構。
20.如權利要求17所述的半導體器件的制造方法，在前述橡膠片材與前述金屬框體的樹脂膜之間配置第二樹脂片材。
全文摘要
本發明公開了一種半導體器件及其制造方法，將陶瓷多層基板(2)的一個面粘貼到帶有粘接劑的樹脂膜(8)上，將樹脂膜(8)載置于在所需的位置上具有腔體(7)的樹脂密封金屬模(91)上，用密封金屬模(91)的一部分區域壓緊樹脂膜(3)的一部分區域，限制基板(2)的位置，然后，向腔體(7)內注入環氧樹脂。該半導體器件露出形成外部連接用電極的背面，與基板背面拉平、且以包圍周圍的方式樹脂密封成截面為矩形的形狀。借此，可以形成基板沒有裂紋的樹脂密封的半導體器件。
文檔編號B29K63/00GK1426105SQ0213212
公開日2003年6月25日 申請日期2002年8月30日 優先權日2001年12月14日
發明者竹原秀樹, 吉川則之, 津村進 申請人:松下電器產業株式會社