半导体装置组装用屏蔽片及半导体装置组装方法制造方法及图纸

提供一种屏蔽片，该屏蔽片在半导体装置组装时可以抑制树脂封装剂的溢出、残留粘结剂的糊剂，可以稳定地生产ＱＦＮ等的半导体插件。该屏蔽片可剥离地粘结在引线架上，并通过在玻璃化转变温度为１５０℃以上、１５０～２００℃的线膨胀系数为１０～５０ｐｐｍ／℃的耐热薄膜上，设置由硅氧烷系粘结剂构成的粘结剂层而形成，其在１８０℃下加热１小时的重量减少率是５％以下。作为硅氧烷系粘结剂优选的是以聚二甲基硅氧烷为主要成份的、和以聚烷基链烯基硅氧烷和聚烷基氢硅氧烷为主要成份的。在将屏蔽片使用在半导体装置的组装上时，首先将屏蔽片压接在引线架上，形成半导体装置后再剥离屏蔽片。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在将半导体芯片搭载在金属的引线架上封装树脂后，组装QFN等的半导体装置(半导体插件)时，为了由封装树脂对引线架进行屏蔽而使用的半导体装置组装的屏蔽片，及使用它的半导体装置组装方法。
技术介绍
在携带型计算机、移动电话普及的今天，对于电子设备要求更小型化、薄型化、多功能化。为了实现该要求，电子元件必须小型化、高集成化，进而要求电子部件的高密度安装技术。在此，代替以往的QFP(Quad Flat Package)及SOP(Small Outline Package)等的周边安装型，被称为CSP(Chip Size Package)的面安装型的，是以高密度安装的IC插件登场。另外，在其中，特别是被称为QFN(Quad Flat Non-lead)型的，可通过以往的引线架、金属线连接、封装树脂(模塑)的技术及装置而制作，所以主要用于100针以下的小端子型插件的制作。以往，该QFN是按如下方法制作。即，首先在粘结板贴附工序中，在引线架的一个面上贴附由粘结板构成的屏蔽片进行屏蔽，接着，在芯片附着工序中，在引线架的相反面形成的多个的半导体元件搭载部(模垫部)上分别搭载半导体芯片等的半导体元件。接着，在金属线连接工序中，通过金属线等的接续线将多个引线和半导体元件电气地连接。接着，在树脂封装工序中，通过封装树脂封装搭载在引线架的半导体元件，然后，通过将屏蔽片从引线架剥离，形成排列多个QFN的QFN单元，最后，通过对于每个QFN切块进行单片化。以往，作为上述方法使用的粘结板，使用在耐热薄膜上涂敷将丙烯酸系粘结剂或者天然橡胶或SBR等橡胶作为主体的橡胶系粘结剂的。可是，在使用具有由丙烯酸系粘结剂构成的粘结剂层的屏蔽片时，在将半导体芯片结合在引线架的芯片附着工序中，由于热开始分解，其分解物污染引线架，产生金属线接合不良。另外，在封装树脂(模塑)工序中，存在着与引线架的结合力变弱，封装树脂挤出到外部连接引线部分，成为“模塑飞边”现象的问题。另外，在使用具有由橡胶系粘结剂构成的粘结剂层的屏蔽片时，由于与封装树脂和/或引线架的结合力过强，所以难以从插件上将屏蔽片剥离，因此，存在着橡胶系粘结剂残留在引线架的“残留糊剂”的问题以及引线架变形的问题。本专利技术的目的在于解决以往技术所存在的上述问题。即，本专利技术的目的在于提供屏蔽片，其是在组装半导体装置时，没有金属线接合不良(金属线连接不良)，抑制树脂封装剂挤出、残留糊剂，可以稳定地生产QFN等的半导体插件。本专利技术的其他目的在于提供使用这样的屏蔽片高效地组装半导体装置的方法。
技术实现思路
在QFN插件的制造工序中，屏蔽片在芯片附着工序及树脂封装工序中，在150～180℃下在环境中暴露1～6小时后，从引线架剥离，但上述环境下的耐热性是最重要的性质。本专利技术者进行锐意地研究结果发现，通过使用特定的耐热薄膜及硅氧烷系粘结剂制作屏蔽片，可得到耐上述环境的屏蔽片，从而完成本专利技术。即，本专利技术的半导体装置制造用屏蔽片(粘结板)是在耐热性基材的一个面上具有粘结剂层，可剥离地贴附在引线架上的，其特征是作为耐热性基材，玻璃化转变温度是150℃以上，150～200℃的线膨胀系数是10～50ppm/℃的耐热薄膜，该粘结剂层是使用硅氧烷系粘结剂形成的，而且，将粘结剂层在180℃下加热1小时的重量减少率是5％以下。在本专利技术的上述屏蔽片中，上述粘结剂层是使用含有平均分子量10,000～1,500,000的聚有机硅氧烷的硅氧烷系粘结剂形成的，将粘结剂层在180℃下加热1小时的重量减少率是5％以下。本专利技术的上述屏蔽片中，优选的是，上述粘结剂层是使用含有平均分子量10,000～1,500,000的聚有机硅氧烷的硅氧烷系粘结剂形成的，150～200℃的动态弹性模数是1.0×104Pa以上。另外，作为硅氧烷系粘结剂最好是以聚二甲基硅氧烷为主成份及以聚烷基链烯基硅氧烷和聚烷基氢硅氧烷为主成份。本专利技术的半导体装置的组装方法，是将屏蔽片压接在引线架上，半导体元件搭载在压接有屏蔽片的引线架上，用金属线连接半导体元件及引线架，接着在金属模内用树脂封装剂进行树脂封装，而后剥离该屏蔽片而构成的，其特征是使用上述屏蔽片。附图说明图1是本专利技术的半导体装置组装用屏蔽片的模式的断面图。图2是使用本专利技术的半导体装置组装用屏蔽片制造QFN时所用的引线架一例的概要平面图。图3(a)～(f)表示使用本专利技术的半导体装置组装用屏蔽片组装QFN方法一例的工序图。实施专利技术的最佳方式如图1所示，本专利技术的半导体装置组装用屏蔽片10，在耐热膜11的一个面，具有使用硅氧烷系粘结剂形成的粘结剂层12。作为耐热膜11，应该是将屏蔽片10贴在引线架上时或者剥离时的操作是容易的，所以最好具有柔软性。本专利技术中，耐热膜，其玻璃化转变温度(Tg)是150℃以上，而且，使用150～200℃的线膨胀系数是10～50ppm/℃的。制作QFN等的半导体装置时，屏蔽片在芯片附着工序、金属线粘结工序及树脂封装工序等是暴露在150～180℃的环境中，耐热膜的玻璃化转变温度在Tg以上时，则线膨胀系数急剧地增加，所以与由金属构成的引线架的热膨胀差增大。此时，回到室温时，由于耐热膜和引线架的热膨胀差而发生翘曲，由于这样的原因，在芯片附着工序后，发生翘曲，在后续的工序的树脂封装工序中，不能将引线架设定在模塑金属的定位针上，产生位置错位引起不良的问题。因此，耐热膜的Tg需要在150℃以上，最好是180℃以上。另外，耐热膜的150℃～200℃的线膨胀系数是10～50ppm/℃，特别优选的是15～40ppm/℃。为了满足这些耐热条件的具体耐热膜可以举出聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、聚苯硫、聚醚酮、聚醚醚酮、三乙酰基纤维素、聚醚亚胺等的膜。本专利技术的耐热膜的线膨胀系数可以用以下方法求出。即，将耐热膜在200℃下加热1小时后，将加热后的耐热膜切成5×25mm，装在TMA上(Thermal Mechanical Analyzer，真空理工社制；TM9300)。接着用1g负载，测定从150到200℃以3℃/min的升温速度升温时的样品的伸长量，用下式可以求出。线膨胀系数＝ΔL/L·Δt (ΔL样品的伸长长度，(200℃时的长度-150℃时的长度)L样品的原来长度Δt测定温度差(200℃-150℃，即50℃))本专利技术的屏蔽片上的粘结层，与上述耐热膜相同地需要在芯片附着工序、金属线连接工序、树脂封装工序的热过程中，分解、劣化等的变化少，具有稳定的粘结力。另外，为了从引线架上可以剥离屏蔽片，屏蔽片的粘结剂层对耐热膜的粘结强度需要大于对于树脂封装剂及引线架的粘结强度。硅氧烷系粘结剂满足这样的条件，可以形成适应上述环境的粘结剂层。因此，本专利技术中，粘结剂层是使用硅氧烷系粘结剂形成的，而且需要将粘结剂层在180℃下加热1小时时的重量的减少率是5％以下，优选的是3％以下。重量减少率超过5％时，则在芯片附着工序中，由于粘结剂层的分解物污染引线架，产生金属线的接续不良的问题。硅氧烷系粘结剂，从固化反应形式可以分为使用过氧化物的有机过氧化物硬化型和使用铂催化剂加成反应型，有机过氧化物在其反应过程中发生作为自由基的残渣的低分子的有机物，可能污染引线架，所以本专利技术中最好使用加成反应型的硅氧烷系粘结剂。具体地作为硅氧烷系粘结剂可以举出聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置组装用屏蔽片，其特征是在玻璃化转变温度是１５０℃以上，１５０～２００℃的线膨胀系数是１０～５０ｐｐｍ／℃的耐热薄膜上，设置含有硅氧烷系粘结剂的粘结剂层。

【技术特征摘要】
JP 2001-3-21 81098/01;JP 2001-5-16 146606/011.一种半导体装置组装用屏蔽片，其特征是在玻璃化转变温度是150℃以上，150～200℃的线膨胀系数是10～50ppm/℃的耐热薄膜上，设置含有硅氧烷系粘结剂的粘结剂层。2.根据权利要求1所述的半导体装置组装用屏蔽片，其特征是粘结剂层在180℃下加热1小时的重量减少率是5％以下。3.根据权利要求1所述的半导体装置组装用屏蔽片，其特征是上述硅氧烷系粘结剂是含有聚二甲基硅氧烷。4.根据权利要求1所述的半导体装置组装用屏蔽片，其特征是上述硅氧烷系粘结剂是含有聚烷基链烯基硅氧烷和聚烷基氢硅氧烷。5.根据权利要求1所述的半导体装...

【专利技术属性】
技术研发人员：中场胜治，守屋祐一，中岛敏博，
申请(专利权)人：株式会社巴川制纸所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]