CN1144276C - 树脂封装型半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种树脂封装型半导体装置的制造方法。对于封装模具12的下模12b，装载接合有半导体元件2的引线框架。然后，将内引线部1的底面侧的封装板6面挤压在封装模具面上，在由树脂封装7实施树脂封装的情况下，通过形成于下模12b内部的抽真空装置13，对封装板6抽真空，使封装板6维持均匀延伸的状态，从而可以防止发生因树脂封装时热收缩引起的封装板6的皱纹。此外，还能增加内引线与树脂封装间的接合强度。

Description

树脂封装型半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及树脂封装型半导体装置的制造方法，所述半导体装置是在搭载有半导体元件的引线框架外围、特别是在搭载有半导体元件的面上用树脂封装，并在其底面露出外部电极。
背景技术
近年来，为了适应电子产品的小型化发展，提出了半导体部件高密度安装的要求，随之而来半导体装置的小型、薄型化正不断发展。
下面将就适用于半导体装置小型化、薄型化发展的树脂封装型半导体装置的制造方法，以及用于该制造方法的封装模具构造进行说明。
于1998年2月4日提出的PCT国际申请(PCT/JP98/00476、优先权日为1997年2月10日)提出了树脂封装型半导体装置新的制造方法，本申请将援用该PCT国际申请。
以下，参照图3-图9，说明上述半导体装置的制造方法。
首先，如图3所示，准备好至少拥有内引线部1和支撑着由该内引线部1所包围的半导体元件2的压料垫3的引线框架4。图中压料垫3是由梁式引线部支撑的部件，图中省略。而且，在梁式引线部形成有沉陷部，压料垫3被翻倒设置于内引线部1面的上方。另外，所准备的引线框架4是一种不设防止在树脂封装时封装树脂流出的系杆的引线框架。并且，压料垫3是以较该接合的半导体元件为小的形状而构成。
接着，如图4所示，对准备好的引线框架，由粘接剂将半导体元件2接合于压料垫3上。该工序是所谓的芯片键合工序。
然后，如图5所示，用金属丝线5，将粘合于压料垫3上的半导体元件2与内引线部1电气接连。该工序即是所谓的引线键合工序。
随后如图6所示，对在压料垫3上接合有半导体元件2的引线框架，在其底面侧粘贴封装板(或封装带)6。该封装板6的粘贴安装，尤其是为了树脂封装时不使树脂封装回流进内引线部1的底面侧，而起阻塞作用的，以防在内引线部1的底面形成树脂障碍物。而且，该封装板6的粘贴，仅与引线框架4的内引线部1的表面粘接，成为与引线框架4的底面侧全体相贴，而不使之与由梁式引线部的沉陷部形成翻倒状的压料垫3相接。
然后如图7所示，对接合有半导体元件2、粘贴有封装板6的引线框架，利用封装树脂7实施树脂封装。这时，引线框架被收纳在用于封装的模具(图中未示)内，而被自动连续制模。特别是为了不使封装树脂7回流进内引线部1的底面部分，利用封装模具(上模)对引线框架4的内引线部1的端部延长部分8实施挤压，进行树脂封装。而且将内引线部1的底面侧的封装板6一面挤压于封装模具(下模)面上，利用树脂封装实施树脂封装。在实施树脂封装时，由于树脂封装的热量的产生，以及仅在一定厚度部分产生的热收缩，粘贴于内引线部1底面的封装板6将进入内引线部1的内侧，从而在内引线部1的底面侧封装树脂7形成段差9。所以，内引线部1的底面形成突出于封装树脂7底面的构造，从而可以确保内引线部1具有相当高度。于是，该突出的内引线部1拿来便可作为外部电极使用。
最后，利用剥离除去粘贴于内引线部1底面的封装板6，形成突出于封装树脂7底面的内引线部1。然后将引线框架4的内引线部1的端部延长部分8从引线框架4上切断，使内引线部1的端面与树脂封装7的侧面大体处于同一平面上，形成外部电极10，从而完成如图8所示的树脂封装型半导体装置。
下面将参照附图，说明所述树脂封装型半导体装置制造方法中使用的树脂封装的模具构造。图9为用于所述树脂封装型半导体装置的树脂封装模具的断面图。
如图9所示，该树脂封装型半导体装置的封装模具11由上模11a与下模11b组成，下模11b的表面呈平坦状，在树脂封装时，由于半导体元件2与压料垫3接合的引线框架4的底面相接的封装板6的热的收缩，封装板6进入内引线部1的侧面，形成的外部电极是以比封装树脂7的底面一侧还要突出的形状而构成。
但是，本申请的发明者发现，在上述树脂封装型半导体装置的制造方法中，当封装板的厚度较薄时，由于封装板的热收缩，或因热量封装板产生伸长弯曲，从而在树脂封装时在其封装板处产生皱纹，在树脂封装后(成型后)的树脂封装型半导体装置的背面的树脂部分，皱纹被原封不动地转印，而可由该皱纹形成凹凸。
另外，本申请的发明者还发现，相反，当封装板的厚度较厚时，因热收缩的缘故，封装板将进入拟成为外部电极的内引线部的侧面，形成深沟，因此，持有内引线部侧面的树脂封装的面积变小，内引线部的接合的强度变弱。
发明内容
本发明是为解决相应于封装板的厚度而出现的各种问题而提出的，其目的是提供一种不依赖于封装板的厚度、可防止热收缩引起的封装板上的皱纹的发生、进而可对形成于树脂封装型半导体装置的内引线部侧面的沟的深度，即因树脂封装时的热收缩而产生的进入内引线部侧面的封装板的量实施控制的树脂封装型半导体的制造方法。
为了解决上述目前存在的问题，本发明的树脂封装型半导体装置制造方法为具有如下特征的方法，概括地讲，是对接合有半导体元件的引线框架上的半导体元件的接合面，利用封装树脂实施封装的单面封装的树脂封装方法；是对于接合着半导体元件的引线框架，在封装模具内通过封装板而实施树脂封装的树脂封装型半导体装置的制造方法；是当使封装板与引线框架接合进行树脂封装时，以封装板成延伸状态而实施树脂封装。具体地讲，在实施树脂封装时，在所用封装模具内，大致等间隔地设置多个抽真空装置，由该装置在四处进行真空吸附封装板，然后在使封装板呈均匀延伸的状态下，实施树脂封装。
而且，使封装板与引线框架接合实施树脂封装时，以在封装板与引线框架的内引线部相接部分进入封装模具内的凹部的状态下进行树脂封装。具体地讲，使封装板与引线框架接合实施树脂封装时，在封装模具方面，使用在与引线框架的内引线部接合的封装板相接部分形成凹部的封装模具，树脂封装时，以在封装板与内引线部相接的部分进入封装模具凹部的状态下实施树脂封装，以及更进一步，由上述手段组合而成的方法。
如上述构成那样，通过在模具内对封装板由多个抽真空装置进行吸附，使封装板在维持均匀的延伸状态的同时实施树脂封装，从而可以防止因树脂封装时的热收缩导致的封装板的皱纹的产生。其结果是，树脂成形后的树脂封装型半导体装置的背面的树脂平坦地形成。而且，由于在树脂封装时采用了具有凹部的封装模具，当树脂封装时，因封装板的一部分与该凹部相错开，所以由热收缩而引起的封装板进入内引线部侧面部分的量被降低，在内引线部的侧面形成的沟将变浅，内引线部侧面与树脂封装的接合面积增大，内引线部和树脂封装间的接合强度可增大。进一步地，也可通过将上述构成进行组合，防止封装板上皱纹的产生，防止在引线侧面因封装板的吃入而形成的深沟的出现。
附图作说明
图1为表示本发明一实施例的树脂封装型半导体装置制造方法的图，(a)为树脂封装型半导体装置制造方法中使用的封装模具(下模)的俯视图，(b)为表示树脂封装状态的封装模具的剖面图。
图2为表示本发明一实施例的树脂封装型半导体装置制造方法的图。
图3为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法的剖面图。
图4为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法的剖面图。
图5为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法的剖面图。
图6为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法的剖面图。
图7为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法的剖面图。
图8为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法的断面图。
图9为表示已有树脂封装型半导体装置制造方法中使用的封装模具剖面图。
以下，对符号说明。
1—内引线部；2—半导体元件；3—压料垫；4—引线框架；5—金属丝线；6—封装板；7—树脂封装；8—延长部分；9—差段；10—外部电极；11—封装模具；12—封装模具；13—抽真空装置；14—真空槽；15—插入部。
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明的树脂封装型半导体装置的制造方法的一
实施例。
图1(a)及(b)为表示本实施例的树脂封装型半导体装置制造方法的图，图1(a)是表示树脂封装型半导体装置制造方法中使用的封装模具(下模)的俯视图，图1(b)为表示树脂封装状态的封装模具的剖面图，表示相当于图1(a)中的A-A1线的剖面。
如图1(b)所示，在本实施例中的树脂封装型半导体装置的制造方法上被很好地使用的封装模具12具有上模12a和下模12b。下模12a上，载有内引线部1和引线框架4。被装载、接合于压料垫3上的半导体元件(如“IC芯片”等半导体芯片)2通过金属丝线5与引线框架电气连接。然后，当将内引线部1的底面，即配置有封装板6的这一侧面挤压入封装模具12的下模12b的模具面内，通过封装树脂7实施树脂封装时，由形成于封装模具12下模12b的内部的4个抽真空装置(抽真空口)13，将封装板6在模具内的四点处真空吸附，在下模12b的平面内维持封装板6呈均匀的延伸状态。由此可防止因树脂封装时的热收缩而引起的封装板6的皱纹的发生。其结果，树脂成型后的树脂封装型半导体装置的背面的树脂将能平坦地形成。该机构，对于树脂封装时，因热收缩的产生，封装板6欲收缩时，或对于因热量封装板拟形成身体弯曲时，通过真空装置13实施的抽真空，对封装板6给予张力，抑制封装板6的收缩，维持封装板6于延伸(拉伸)的状态。这样，防止了皱纹的发生，使与封装板6相接合的封装树脂7的平面成为平坦的面。而且，抽真空装置13的数量并不只限定为4个。
另外，至于与封装模具12的下模12b的抽真空装置13相连接的真空槽14，最好是考虑到封装板6的延伸率大小，来设置形成该槽的深度和宽度。如可取槽深为0-5mm，宽1-5mm。
而且，在本实施例中，关于将半导体元件与引线框架相接合、引线接合的方法，与参照图3至图6上述说明的方法是相同的。
封装板，比如由氟系树脂形成，其厚度可为10-80μm。
如上所述的本实施例的树脂封装型半导体装置的制造方法，是对接合着半导体元件的引线框架，在封装模具内通过封装板实施树脂封装的树脂封装型半导体装置的制造方法。当使封装板与引线框架接合实施封装时，由大约等间距设置于封装模具内的多个抽真空装置，吸附封装板，以在该封装板呈均匀伸展的状态下实施树脂封装。在封装板的厚度较薄的情况下，可减少由热收缩或热量引起弯曲而产生的皱纹的发生，将有可能在树脂封装后树脂封装半导体装置背面的树脂部分形成平坦的面。
下面说明本发明的树脂封装型半导体装置制造方法的其他实施例。图2所示是利用与图1所示方法不同的方法，来解决前述问题的树脂封装型半导体装置的制造方法。
如图2所示，在本实施例的树脂封装型半导体装置的制造方法中，同样地，好用的封装模具12具有上模12a和下模12b。在下模12b上，载装着内引线部1及引线框架。装配并接合于压料垫3的半导体元件2经金属丝线5与引线框架4电气连接。而且，在相当于引线框架的内引线部1的部分的下模12b处，作为凹部以所期的深度形成插入部15。最好是使插入部15位于外部电极之下而设置。然后，通过上模12a，将内引线部1底面侧的封装板6面挤压入封装模具面，由树脂封装实施树脂封装。这样树脂封装时，由于使用了在下模12b上具有插入部15的模具，从而在树脂封装时，封装板6的一部分要进入所述插入部15，所以因热收缩产生的进入内引线部1的侧面部分的封装板6的量要减少，使形成于内引线部1的侧面的槽变浅，内引线部1侧面部分与封装树脂7的接合面积增大，内引线部1和封装树脂7间的接合强度可以增大。
在封装板的厚度为30-80μm左右时，封装板的厚度与插入部15深度的差最好在25μm左右。插入部15的宽度，比如可定为0.2-1mm。
以上的本实施例的树脂封装型半导体装置制造方法，对于接合着半导体元件的引线框架，是一种在封装模具内、通过封装板进行树脂封装的树脂封装型半导体装置制造方法。当使封装板与引线框架紧密接合实施树脂封装时，在封装模具上，使用了设有凹部的封装模具，而该凹部的设置处正是拟与接合于引线框架的内引线部的封装板实施搭接的部分。树脂封装时，是以在封装板与内引线部搭接的部分进入凹部处的状态下实施树脂封装的。在使用厚板的情况下，树脂封装型半导体装置的背面的树脂部显然可形成平坦，而形成于内引线部侧面的槽可变浅，防止引线框架和封装树脂间接触面积的减少，从而可提高树脂接合强度。
以上本发明的第二个树脂封装型半导体装置的制造方法，是在利用封装板的树脂封装型半导体装置的制造方法中，以使封装板处于伸展状态实施树脂封装，或在封装板与引线框架的内引线部搭接的部分进入设在封装模具上的凹部的状态下实施树脂封装，该方法不依赖于封装板的厚度，而树脂封装后半导体装置的树脂部可平坦地成形，而且，是一种可实现不在拟作为外部电极的引线框架侧面形成沟槽的树脂封装型半导体装置的制造方法。
根据上述的本发明的树脂封装型半导体装置制造方法，由于与封装板的厚度无关，而利用了位于封装模具内部的抽真空装置，所以可获得以下效果：
(1)由于使封装板均匀地延伸实施树脂封装，故即使有热收缩或热，也可防止发生封装板上的皱纹。
(2)  通过将相当于内引线部部分的封装模具插入所期望的深度，使形成于内引线部侧面部分上的沟槽变浅，内引线部侧面与树脂封装间的紧合面积增大。其结果，增强了内引线和树脂封装间的接合强度。

Claims (2)

1.一种树脂封装型半导体装置的制造方法，对与半导体元件接合的引线框架，在封装模具内通过封装板实施树脂封装，其特征是，使所述封装板与引线框架接合实施树脂封装时，利用等间隔设置在所述封装模具内的多个抽真空装置吸附封装板，以在所述封装板呈均匀延伸的状态下进行树脂封装，并且，所述多个抽真空装置是在四处进行真空吸附。
2.一种树脂封装型半导体装置的制造方法，对与半导体元件接合的引线框架，在封装模具内通过封装板实施树脂封装，其特征是，使所述封装板与引线框架接合实施树脂封装时，利用等间隔设置在所述封装模具内的多个抽真空装置吸附封装板，以在所述封装板呈均匀延伸的状态下进行树脂封装，并且在封装模具方面，使用在与接合于引线框架的内引线部的封装板相接的部位形成有凹部的封装模具，树脂封装时，在封装板与所述内引线部相接的部分进入所述凹部侧的状态下实施树脂封装。
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