JP2002134536A - 半導体装置の樹脂封止装置、該半導体装置の樹脂封止装置を用いた半導体装置の製造方法、該半導体装置の樹脂封止装置を用いた半導体装置の離型方法、および該半導体装置の樹脂封止装置を用いて製造した半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャビティ底面に配した薄板を真空および圧
空で自在に変形させることにより、多様な形状および樹
脂のパッケージに対応する半導体装置の樹脂封止装置を
提供する。 【解決手段】 半導体装置の樹脂封止装置は、上型のキ
ャビティブロックと下型のキャビティブロックとで構成
される半導体装置の樹脂封止装置であって、上型のキャ
ビティブロックと下型のキャビティブロックは、いずれ
も圧縮気体を通すまたは真空吸着を行う経路と、キャビ
ティの側面部分を構成するキャビティインサートと、キ
ャビティの底面部分を構成する薄板とを備え、圧縮気体
による力及び真空吸着による力を前記経路を介して前記
薄板に作用させ、前記薄板を任意の形状に変形させるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレーム上
に搭載され、かつボンディングワイヤー等により接続さ
れている半導体素子をモールド樹脂によって封止する際
に用いる半導体装置の樹脂封止装置に関するものであ
り、さらにその半導体装置の樹脂封止装置を用いた半導
体装置の製造方法および半導体装置の離型方法、またさ
らに半導体装置の樹脂封止装置を用いて製造した半導体
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来の半導体装置の樹脂封止装
置におけるモールド金型を示す断面図、図１３は従来の
半導体装置の樹脂封止装置におけるモールド金型の離型
動作の状態を示す断面図である。図１２及び図１３に示
されているように、このモールド金型は、上型キャビテ
ィブロック４７と下型キャビティブロック４３とで構成
されている。

【０００３】上型キャビティブロック４７は、上型キャ
ビティ４９とランナー４８を有する。上型エジェクター
ピン５０は、上型キャビティブロック４７を貫通し、図
示しない上型エジェクター部に連結している。下型キャ
ビティブロック４３は、下型キャビティ４４とチャンバ
ー１４を有する。エジェクターピン１３は、下型キャビ
ティブロック４３を貫通し、図示しないエジェクター部
に連結している。

【０００４】半導体樹脂パッケージ６０は、リードフレ
ーム４０に半導体素子４１を搭載しており、例えばプラ
ンジャー４６上にセットされたモールド樹脂４５により
封止されたものである。リードフレーム４０と半導体素
子４１は、ボンディング ワイヤ４２によって接続され
ている。

【０００５】つぎに、従来の半導体装置の樹脂封止装置
の動作について説明する。まず、下型キャビティブロッ
ク４３の下型キャビティ４４の部分に、半導体素子４１
やボンディングワイヤ４２とともに構成されるリードフ
レーム４０を整列して配置し、チャンバー１４内にモー
ルド樹脂４５を投入する。このとき、下型キャビティブ
ロック４３や上型キャビティブロック４７等は、図示し
ないヒーターにより高温に保たれている。その後クラン
プ動作により、上型キャビティ４４と下型キャビティ４
９とがリードフレーム４０を挟み込み、チャンバー１４
内で溶融したモールド樹脂４５をプランジャー４６の上
昇によりランナー４８を経て上型キャビティ４４と下型
キャビティ４９に注入されることで半導体樹脂パッケー
ジ６０が形成される。

【０００６】そのまま、上型キャビティ４４と下型キャ
ビティ４９とでリードフレーム４０を挟みこむ状態を一
定の時間経過させて、モールド樹脂４５が硬化した後、
上型キャビティブロック４７と下型キャビティブロック
４３を開くと同時に半導体樹脂パッケージ６０の離型動
作が始まる。このとき、半導体樹脂パッケージ６０は、
樹脂の接着力により下型キャビティ４４及び上型キャビ
ティ４９に固着し、外れにくくなっている。

【０００７】そのため、従来の半導体装置の樹脂封止装
置では、下型キャビティブロック４３及び上型キャビテ
ィブロック４７にそれぞれ下型エジェクターピン１３と
上型エジェクターピン５０を配置しており図示しない上
下それぞれのエジェクター部による上下方向の動きによ
り、半導体樹脂パッケージ６０を突き出すことで下型キ
ャビティ４４および上型キャビティ４９より離型させる
構造をとっている。

【０００８】なお、樹脂封止装置と関連する技術が、特
開平０２−１３４２１９号公報、特開昭６３−１６２２
１３号公報、特開平０３−１９３４２７号公報に開示さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の樹
脂封止装置は、以上のように構成されているが、キャビ
ティの表面形状が成形加工されているため、例えば成形
後の半導体樹脂パッケージの冷却による反りや変形に対
しては、最初から反りを見込んでキャビティを加工する
必要があった。また、半導体樹脂パッケージの反りは、
使用する樹脂のタイプ等や成形条件により異なるため、
それらにあった形状の高価で高精度なキャビティインサ
ートをそろえる必要があった。このキャビティインサー
トは、キャビティの側面部分を形成するものである。

【００１０】また、例えば光感知式の素子を内蔵する透
明パッケージにおいては、パッケージ面をレンズ代わり
に使用することがある。パッケージに内蔵した素子に集
光する場合、生産ロットによって素子の厚みが変わる
と、所望のポイントに集光できないため、それに応じた
高価で高精度なキャビティインサートをそろえる必要が
あった。

【００１１】また、例えば同一外形寸法のパッケージで
も、品種によってはリードフレームの一部が露出したパ
ッケージを混在させて生産する場合があり、それぞれに
対応したキャビティインサートをそろえる必要があっ
た。

【００１２】また、近年の多列化に対応して高精度を要
するエジェクターピンが多数必要となっている。エジェ
クターピンは、高精度の穴加工、ピン外径加工に膨大な
時間を要するために、半導体装置の樹脂封止装置の製造
コストの増大と、製造期間の延長をもたらすという問題
があった。

【００１３】本発明の目的は、上記のような問題点を解
消することであり、キャビティ底面に配した薄板を真空
および圧空で自在に変形させることにより、多様な形状
および樹脂のパッケージに対応することである。

【００１４】さらに、本発明の目的は、同一外形寸法で
表面の形状のみが異なるパッケージに対して、必要部品
のみを交換することで、共用部品を増やし安価に対応す
ることである。

【００１５】さらに、本発明の目的は、多数のエジェク
ターピンを廃止することにより、半導体装置の樹脂封止
装置の製造コストの削減と、製造期間の短縮を図ること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂封止装置
は、上型のキャビティブロックと下型のキャビティブロ
ックとで構成される半導体装置の樹脂封止装置におい
て、上型のキャビティブロックと下型のキャビティブロ
ックは、いずれも圧縮気体を通すまたは真空吸着を行う
第１経路と、キャビティの側面部分を構成するキャビテ
ィインサートと、キャビティの底面部分を構成する薄板
とを備え、圧縮気体による力及び真空吸着による力を前
記第１経路を介して前記薄板に作用させ、前記薄板を任
意の形状に変形させることを特徴とするものである。

【００１７】本願の第２の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板を圧縮気体による力で任意
の形状に変形させるため、圧力調整機能付き圧縮気体源
を備えることを特徴とするものである。

【００１８】本願の第３の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板を真空吸着による力で任意
の形状に変形させるため、圧力調整機能付き真空源を備
えることを特徴とするものである。

【００１９】本願の第４の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板を圧縮気体による力で任意
の形状に変形させるため、圧力調整機能付き圧縮気体源
と、前記薄板を真空吸着による力で任意の形状に変形さ
せるため、圧力調整機能付き真空源と、前記第１経路の
途中に切替バルブとを備え、前記切替バルブは、前記圧
力調整機能付き圧縮気体源と前記圧力調整機能付き真空
源のいずれかを、前記第１経路に接続するように切替え
ることができることを特徴とするものである。

【００２０】本願の第５の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板に変形を感知する変形感知
装置を設けたことを特徴とするものである。

【００２１】本願の第６の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第４の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板に変形を感知する変形感知
装置と、前記変形感知装置と前記圧力調整機能付き圧縮
気体源と圧力調整機能付き真空源と切替バルブと接続さ
れているコントローラとを備え、前記コントローラが前
記薄板の変形量を制御することを特徴とするものであ
る。

【００２２】本願の第７の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板に刻印を設けたことを特徴
とするものである。

【００２３】本願の第８の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板を任意の形状に曲げたこと
を特徴とするものである。

【００２４】本願の第９の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置において、前記薄板の厚みを部分的に変えたこ
とを特徴とするものである。

【００２５】本願の第１０の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置において、前記薄板を鏡面加工としたことを
特徴とするものである。

【００２６】本願の第１１の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第７の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置において、刻印を設けられた前記薄板が、複
数のキャビティにわたり一体で成形されていることを特
徴とするものである。

【００２７】本願の第１２の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第８の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置において、任意の形状に曲げられた前記薄板
が、複数のキャビティにわたり一体で成形されているこ
とを特徴とするものである。

【００２８】本願の第１３の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第９の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置において、厚みを部分的に変えられた前記薄
板が、複数のキャビティにわたり一体で成形されている
ことを特徴とするものである。

【００２９】本願の第１４の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第１０の発明に係る半導体装置の
樹脂封止装置において、鏡面加工とした前記薄板を複数
のキャビティにわたり一体で成形されていることを特徴
とするものである。

【００３０】本願の第１５の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第１の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置において、共用定盤を有することを特徴とす
るものである。

【００３１】本願の第１６の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第１５の発明に係る半導体装置の
樹脂封止装置において、前記共用定盤は、圧縮気体を通
す第２経路を備え、上型のキャビティブロックまたは下
型のキャビティブロックを前記共用定盤に取り付ける
と、前記第１経路と前記第２経路は連通することを特徴
とするものである。

【００３２】本願の第１７の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置は、本願の第１５の発明に係る半導体装置の
樹脂封止装置において、前記共用定盤は、真空吸着を行
う第２経路を備え、上型のキャビティブロックまたは下
型のキャビティブロックを前記共用定盤に取り付ける
と、前記第１経路と前記第２経路は連通することを特徴
とするものである。

【００３３】本願の第１８の発明に係る半導体装置の製
造方法は、本願の第１ないし第１７のいずれか１つに係
る半導体装置の樹脂封止装置を用いたものである。

【００３４】本願の第１９の発明に係る半導体装置の離
型方法は、本願の第１に係る半導体装置の樹脂封止装置
を用いたものである。

【００３５】本願の第２０の発明に係る半導体装置は、
本願の第１ないし第１７のいずれか１つに係る半導体装
置の樹脂封止装置を用いて製造したものである。

【００３６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１について図面を参照して説明する。図１は、
実施の形態１にかかる半導体装置の樹脂封止装置を示す
断面図である。半導体装置の樹脂封止装置の上型につい
て説明する。図１に示されているように、この上型は、
キャビティブロック１ａと、共用定盤６ａとで構成され
ている。

【００３７】キャビティブロック１ａは、キャビティ２
ａと、キャビティ２ａの底面部分を構成する薄板３ａ
と、圧空を通すまたは真空吸着を行う経路４ａと、薄板
３ａを支える上型の第１キャビティインサート２６ａ
と、キャビティ２ａの側面部分を構成する上型の第２キ
ャビティインサート２７ａと、ランナー４８とで構成さ
れている。薄板３ａは、圧空や真空により変形するよう
に弾性を有している。

【００３８】共用定盤６ａは、経路４ａと連通する経路
７ａと、圧空源１１ａと、圧空源１１ａの圧力を調整す
る圧空圧力調整装置８ａと、真空源１２ａと、真空源１
２ａの圧力を調整する真空圧力調整装置９ａと、圧空源
１１ａと真空源１２ａのいずれかを経路７ａに接続する
ように切替える切替バルブ１０ａと、キャビティブロッ
ク１ａを固定するクランパ１７ａとシール１８ａとを備
える定盤１９ａとで構成されている。クランパ２１ａ
は、共用定盤６ａを駆動プレス２０ａに固定している。

【００３９】上型のキャビティブロック１ａの共用定盤
６ａへの取り付けは、クランパ１７ａによって行うが、
このとき、経路４ａと共用定盤の経路７ａとを連通する
ように配置しておけばシール１８ａによりシールされ、
経路は自動的に連通する。

【００４０】同じく、半導体装置の樹脂封止装置の下型
について説明する。図１に示されているように、この下
型は、キャビティブロック１ｂと、共用定盤６ｂとで構
成されている。

【００４１】キャビティブロック１ｂは、キャビティ２
ｂと、キャビティ２ｂの底面部分を構成する薄板３ｂ
と、圧空を通すまたは真空吸着を行う経路４ｂと、キャ
ビティブロック１ｂを貫通しているチャンバー１４と、
薄板３ｂを支える下型の第１キャビティインサート２６
ｂと、キャビティ２ｂの側面部分を構成する下型の第２
キャビティインサート２７ｂとで構成されている。薄板
３ｂは、圧空や真空により変形するように弾性を有して
いる。チャンバー１４内には、プランジャー４６と、プ
ランジャー４６上にあるモールド樹脂４５とがある。

【００４２】共用定盤６ｂは、経路４ｂと連通する経路
７ｂと、圧空源１１ｂと、圧空源１１ｂの圧力を調整す
る圧空圧力調整装置８ｂと、真空源１２ｂと、真空源１
２ｂの圧力を調整する真空圧力調整装置９ｂと、圧空源
１１ｂと真空源１２ｂのいずれかを経路７ｂに接続する
ように切替える切替バルブ１０ｂと、キャビティブロッ
ク１ｂを固定するクランパ１７ｂとシール１８ｂとを備
える定盤１９ｂと、定盤１９ｂを貫通しているチャンバ
ー４６とで構成されている。クランパ２１ｂは、共用定
盤６ｂを駆動プレス２０ｂに固定している。

【００４３】下型のキャビティブロック１ｂの共用定盤
６ｂへの取り付けは、クランパ１７ｂによって行うが、
このとき、経路４ｂと共用定盤の経路７ｂとを連通する
ように配置しておけばシール１８ｂによりシールされ、
経路は自動的に連通する。

【００４４】キャビティ２ｂ、薄板３ｂ、経路４ｂ、共
用定盤６ｂ、経路７ｂ、圧空圧力調整装置８ｂ、真空圧
力調整装置９ｂ、切替バルブ１０ｂ、圧空源１１ｂ、真
空源１２ｂ、クランパ１７ｂ、シール１８ｂ、定盤１９
ｂ、駆動プレス２０ｂ、第１キャビティインサート２６
ｂ、第２キャビティインサート２７ｂについては、上型
の２ａ〜４ａ、６ａ〜１２ａ、１７ａ〜２０ａ、２６
ａ、２７ａと同一構造、同一機能を呈するので重複を避
けるために説明を省略する。なお、図１中のチャンバー
１４、モールド樹脂４５、プランジャー４６、ランナー
４８は上記従来装置と同一のものである。

【００４５】図２は、半導体樹脂パッケージと下型キャ
ビティブロックの一部を示す断面図である。図２は、圧
空または真空で変形した薄板３ｂの形状にしたがってパ
ッケージ下面６０ａが凸形となっていることを示す。

【００４６】図３は、半導体樹脂パッケージと下型キャ
ビティブロックの一部を示す断面図である。図３は、圧
空または真空で変形した薄板３ｂの形状にしたがってパ
ッケージ下面６０ａが凹形となっていることを示す。

【００４７】図４は、圧空圧力と真空圧力の調整を説明
するための概念図である。図４において、他の図面にお
いて図示されている部品と同一の参照番号がつけられて
いる部品は、同じ部品である。なお、図４において、電
気的接続は、一点破線で示されている。

【００４８】図４において、ゲージ２４ａ、２４ｂは、
薄板３ａ、３ｂの変形量を感知し、電気信号に変える。
コントローラ２５は、ゲージ２４ａ、２４ｂと、切替バ
ルブ１０ａ、１０ｂと、圧空圧力調整装置８ａ、８ｂ
と、真空圧力調整装置９ａ、９ｂと、電気的に接続され
ており、ゲージ２４ａ、２４ｂの変形量をモニタリング
し、所望の変形量を保つように、切替バルブ１０ａ、１
０ｂ、圧空圧力調整装置８ａ、８ｂ、および真空圧力調
整装置９ａ、９ｂを制御する。コントローラ２５は、プ
ランジャー駆動源９０にも電気的に接続されており、所
定の圧力でプランジャー４６を上げ下げするように、プ
ランジャー駆動源９０を制御する。

【００４９】図１〜図４を参照して、実施の形態１にか
かる半導体装置の樹脂封止装置の動作について説明す
る。図１に示されているように、半導体装置の樹脂封止
装置の上型のキャビティブロック１ａと下型のキャビテ
ィブロック１ｂが合わさった状態において、図示されて
いないヒーターにより溶解したモールド樹脂４５は、プ
ランジャー４６によりランナー４８を経てキャビティ２
ａ、２ｂに注入される。図１には図示されていないが、
半導体素子４１を搭載し、ボンディングワイヤ４２によ
って半導体素子４１と接続されているリードフレーム４
０は、キャビティブロック１ａとキャビティブロック１
ｂとの間に挟まれている。

【００５０】例えば図２に示されているようなパッケー
ジの下面６０ａが凸形である半導体樹脂パッケージを成
形する場合、モールド樹脂４５を注入する際に、コント
ローラ２５は、切替バルブ１０ｂを真空源１２ｂ側に切
替える。切替バルブ１０ｂが真空源１２ｂ側に切替わる
ことによって、経路４ｂ内が真空となり、薄板３ｂは下
側へ凸となるように変形する。コントローラ２５は、ゲ
ージ２４ｂで感知した薄板３ｂの変形量を電気信号とし
て受信し、その信号に応じて真空調整装置９ｂを制御す
ることで、薄板３ｂの変形量を所望の値に保持する。

【００５１】また、例えば図３に示されているようなパ
ッケージの下面６０ａが凹形である半導体樹脂パッケー
ジを成形する場合、モールド樹脂４５を注入する際に、
コントローラ２５は、切替バルブ１０ｂを圧空源１１ｂ
側に切替える。切替バルブ１０ｂが圧空源１１ｂ側に切
替わることによって、経路４ｂ内が圧空で満たされ、薄
板３ｂは上側へ凸となるように変形する。コントローラ
２５は、ゲージ２４ｂで感知した薄板３ｂの変形量を電
気信号として受信し、その信号に応じて圧空調整装置８
ｂを制御することで、薄板３ｂの変形量を所望の値に保
持する。

【００５２】ここで、コントローラ２５は、薄板３ｂの
変形を圧空圧力および真空圧力で制御しているが、プラ
ンジャー駆動源９０を制御することによって、薄板３ｂ
の変形をモールド樹脂４５の注入圧力まで含めて制御す
ることが可能である。また、薄板３ｂの表面は、鏡面加
工されていてもよい。薄板３ｂの表面が鏡面であれば、
光感知素子を内蔵した半導体樹脂パッケージの成形に適
している。

【００５３】モールド樹脂４５の注入後、一定時間経過
した後に、上型のキャビティブロック１ａと下型のキャ
ビティブロック１ｂを開き、半導体樹脂パッケージ６０
の離型を行う。この離型の際に、コントローラ２５は、
切替バルブ１０ｂを圧空源１１ｂ側に切替える。切替バ
ルブ１０ｂが圧空源１１ｂ側に切替わることによって、
経路４ｂ内が圧空で満たされ、薄板３ｂは、パッケージ
側に凸となるように変形し、半導体樹脂パッケージ６０
は容易に離型する。このときも、コントローラ２５は、
ゲージ２４ｂで感知した薄板３ｂの変形量に応じて、圧
空調整装置８ｂを制御する。半導体樹脂パッケージ６０
の表面が図３に示されているような凹形に成形した場合
には、離型時に、半導体樹脂パッケージ６０の成形時以
上の圧空圧力を薄板３ｂに加える。

【００５４】このようにして、半導体樹脂パッケージ６
０を成形し、この半導体装置の樹脂封止装置から半導体
樹脂パッケージ６０を離型する。なお、リードフレーム
４０に半導体素子４１を搭載する工程やボンディングワ
イヤ４２で接続する工程等のその他の半導体装置の製造
工程は、従来の半導体装置の製造工程と同一である。

【００５５】なお、この実施の形態１において、薄板の
変形について、下型のキャビティブロック１ｂのみにつ
いて説明したが、上型のキャビティブロック１ａについ
ても下型のキャビティブロック１ｂと同様に薄板を変形
することが可能である。また、圧空源１１ａ、１１ｂお
よび真空源１２ａ、１２ｂから薄板３ａ、３ｂまでの経
路は、キャビティブロック１ａ、１ｂ内部と共用定盤６
ａ、６ｂ内部を通っているが、共用定盤６ａ、６ｂ内部
を通らず、キャビティブロック１ａ、１ｂ内部のみを通
るようにしてもよい。圧空は、圧縮空気に限定されず、
圧縮気体であってもよい。

【００５６】また、図２、３において、半導体樹脂パッ
ケージ６０が１個であるように示されているが、図１
２、１３のように、リードフレーム４０をキャビティブ
ロックに複数枚配置して複数個の半導体樹脂パッケージ
６０を同時に製造してもよい。さらに、リードフレーム
４０上の半導体素子４１は、１個であるように説明した
が、例えば複数の半導体素子４１を重ねたり、リードフ
レーム４０の下面に半導体素子４１を配置してもよい。
さらに、半導体素子を樹脂封止するパッケージとして、
ワイヤーレスパッケージ（ＣＳＰパッケージ等）や、樹
脂リードフレームタイプパッケージ、片面パッケージ等
であってもよい。

【００５７】以上のように、実施の形態１にかかる半導
体装置の樹脂封止装置によれば、薄板を変形することに
よって、キャビティ底面の形状を任意に変えることがで
き、反りや表面の形状などそれぞれの半導体樹脂パッケ
ージの特徴に細かく対応でき、生産条件の僅かな変更に
対して最小限の部品交換で対応できるために、設備数が
少なくて済み、製造コストが少ない。さらに、半導体樹
脂パッケージの精度が上がり品質が向上する。

【００５８】また、光感知素子を内蔵する半導体樹脂パ
ッケージを成形する場合、薄板の表面に鏡面加工が施さ
れていることにより、パッケージのレンズ効果が得られ
ると共に、素子厚が微妙に変わっても、パッケージ表面
の曲率を変えることで焦点距離を変えることができるた
め、品質の向上を図ることができる。さらに、設備数が
少なくて済み、製造コストが少ない。

【００５９】また、共用定盤を設けることで、共用部品
が増え、交換が必要な場合でもキャビティブロックを交
換するだけで済むために、コストが少なく、さらに交換
時間も短縮できる。

【００６０】実施の形態２．以下、図面を参照して本発
明の実施の形態２について説明する。実施の形態２にか
かる半導体装置の樹脂封止装置の構成は、実施の形態１
にかかる半導体装置の樹脂封止装置とほぼ同一であり、
薄板の形状が異なるだけである。したがって、以下では
説明の重複を避けるため、実施の形態２にかかる半導体
装置の樹脂封止装置における薄板のみを説明する。

【００６１】図５は、リードフレームの一部が半導体樹
脂パッケージから露出した一例を示す断面図である。図
５は、リードフレーム４０ａの一部が半導体樹脂パッケ
ージ６０ａから露出していることを示す。半導体樹脂パ
ッケージ６０ａは、リードフレーム４０に半導体素子４
１を搭載しており、モールド樹脂４５により封止されて
いる。リードフレーム４０と半導体素子４１は、ボンデ
ィングワイヤ４２によって接続されている。

【００６２】図６は、実施の形態２にかかる半導体装置
の樹脂封止装置の構成の一部を示す断面図である。図６
は、図５の半導体樹脂パッケージ６０ａを成形するよう
に曲げを施した薄板３１ｂを有するキャビティブロック
１ｂを示す。薄板３１ｂは、中央において、半導体樹脂
パッケージ６０ａ側に凸である凸部を有する。

【００６３】図７は、図６の半導体装置の樹脂封止装置
における半導体樹脂パッケージの離型状態を示す断面図
である。図７は、図６の薄板３１ｂが変形し、半導体樹
脂パッケージ６０ａを離型する状態を示す。

【００６４】次に、図面を参照して半導体装置の樹脂封
止装置の動作について説明する。まず、図５に示されて
いるような下側に凸であるように変形しているリードフ
レーム４０ａを上型のキャビティブロック１ａと下型の
キャビティブロック１ｂとの間に挟みこむ。このとき、
リードフレーム４０ａは半導体素子４１を搭載し、ボン
ディングワイヤ４２は、リードフレーム４０ａと半導体
素子４１を接続している。さらに、このときリードフレ
ーム４０ａの裏面は、薄板３１ｂの凸部と接触してい
る。この状態で、実施の形態１と同様に、モールド樹脂
４５を注入することによって、薄板３１ｂの凸部と接触
しているリードフレーム４０ａの裏面が露出している半
導体樹脂パッケージ６０ａを成形することができる。

【００６５】半導体樹脂パッケージ６０ａの成形後、上
型のキャビティブロック１ａと下型のキャビティブロッ
ク１ｂを開き、半導体樹脂パッケージ６０ａの離型を行
う。まず、コントローラ２５は、切替バルブ１０ｂを圧
空源１１ｂ側に切替える。切替バルブ１０ｂが圧空源１
１ｂ側に切替わることによって、経路４ｂ内は圧空で満
たされ、図７に示されているように、薄板３１ｂは変形
し、半導体樹脂パッケージ６０ａは容易に離型する。こ
のとき、薄板３１ｂはゲージ２４ｂを備えており、コン
トローラ２５は、ゲージ２４ｂで感知した薄板３１ｂの
変化量に応じて、圧空調整装置８ｂを制御してもよい。

【００６６】なお、薄板の変形について、下型のキャビ
ティブロック１ｂのみについて説明したが、上型のキャ
ビティブロック１ａについても下型のキャビティブロッ
ク１ｂと同様に薄板を変形することが可能である。ま
た、実施の形態１と同様に、圧空の圧力または真空の圧
力により曲げ加工を施された薄板を変形させて、任意の
形状のパッケージを成形してもよい。さらにリードフレ
ームの一部が露出したパッケージに対応して半導体樹脂
パッケージ側に凸であるように曲げ加工された薄板を例
として説明したが、曲げの方向や形状は任意でよく、例
えば波形の薄板でもよい。

【００６７】以上のように、実施の形態２にかかる半導
体装置の樹脂封止装置によれば、薄板に曲げ加工を施す
ことによって、さまざまな形状の半導体樹脂パッケージ
を成形できる。薄板に曲げ加工を施すことによって、同
一サイズで形状の異なるパッケージに対応できるため、
その都度高価なキャビティブロック（またはキャビティ
インサート）を製作する必要がなく、製造コストが少な
くなる。

【００６８】実施の形態３．以下、図面を参照して本発
明の実施の形態３について説明する。実施の形態３にか
かる半導体装置の樹脂封止装置の構成は、実施の形態
１、２にかかる半導体装置の樹脂封止装置とほぼ同一で
あり、薄板の形状が異なるだけである。したがって、以
下では説明の重複を避けるため、実施の形態３にかかる
半導体装置の樹脂封止装置における薄板のみを説明す
る。

【００６９】図８は、本発明の実施の形態３にかかる半
導体装置の樹脂封止装置の構成の一部を示す断面図であ
る。図８は、突起を有する薄板３２ｂを含むキャビティ
ブロック１ｂと、突起の形に従って、下面に小さな凹み
をもつ半導体樹脂パッケージ６０ｂとを示す。

【００７０】図８に示されているように、薄板３２ｂの
表面の形状に従って、半導体樹脂パッケージ６０ｂの表
面の形状が決定される。なお、この突起は、微小凹みで
もよく、波形等形状も任意でもよい。実施の形態２にお
いて、薄板３１ｂを成形する際に、曲げ加工を行ってい
るが、例えば薄板の板厚より微小な凹みを半導体樹脂パ
ッケージに設けたい場合、薄板を曲げて加工することは
非常に困難である。しかし、薄板の表面に微小な凸部を
形成することによって薄板の板厚より微小な凹みを有す
る半導体樹脂パッケージを成形できる。このように、所
望の半導体樹脂パッケージの形状に合わせて、表面に所
定の形状を有する薄板を使用すればよい。

【００７１】なお、薄板の変形について、下型のキャビ
ティブロック１ｂのみについて説明したが、上型のキャ
ビティブロック１ａについても下型のキャビティブロッ
ク１ｂと同様に薄板を変形することが可能である。ま
た、実施の形態１と同様に、圧空の圧力または真空の圧
力により微小な凹凸を設ける薄板を変形させて、任意の
形状のパッケージを成形してもよい。

【００７２】以上のように、実施の形態３にかかる半導
体装置の樹脂封止装置によれば、薄板の表面に微小な凹
凸を設けることによってさまざまな形状の半導体樹脂パ
ッケージを成形できる。薄板の表面に凹凸を設けること
によって、同一サイズで形状の異なるパッケージに対応
できるため、その都度高価なキャビティブロック（また
はキャビティインサート）を製作する必要がなく、製造
コストが少なくなる。

【００７３】実施の形態４．以下、図面を参照して本発
明の実施の形態４を説明する。実施の形態４にかかる半
導体装置の樹脂封止装置の構成は、実施の形態１〜３に
かかる半導体装置の樹脂封止装置とほぼ同一であり、薄
板の形状が異なるだけである。したがって、以下では説
明の重複を避けるため、実施の形態４にかかる半導体装
置の樹脂封止装置における薄板のみを説明する。

【００７４】図９は、本発明の実施の形態４にかかる半
導体装置の樹脂封止装置の構成の一部を示す平面図であ
る。図９は、薄板３３ｂの表面に刻印３４を施したもの
を示す。薄板３３ｂが表面に刻印３４を有することで、
半導体樹脂パッケージ６０を成形する際に、自動的に刻
印が転写される。これにより、半導体樹脂パッケージ６
０の成形と刻印を施す作業を別々に行う必要がない。さ
らに、例えばキャビティインサートに刻印が施されてい
る場合は、刻印等が樹脂により磨耗すると、キャビティ
インサート全てを交換する必要があるが、薄板の表面に
刻印が施されている場合は、刻印等が磨耗しても薄板の
みを交換するだけでよいので安価に対応することができ
る。

【００７５】なお、薄板の変形について、下型のキャビ
ティブロック１ｂのみについて説明したが、上型のキャ
ビティブロック１ａについても下型のキャビティブロッ
ク１ｂと同様に薄板を変形することが可能である。ま
た、実施の形態１と同様に、圧空の圧力または真空の圧
力により刻印を施された薄板を変形させて、任意の形状
のパッケージを成形してもよい。薄板に刻印を施すこと
によって、同一サイズで刻印の異なるパッケージに対応
できるため、その都度高価なキャビティブロック（また
はキャビティインサート）を製作する必要がないため、
製造コストが少なくなる。

【００７６】実施の形態５．以下、図面を参照して本発
明の実施の形態５を説明する。実施の形態５にかかる半
導体装置の樹脂封止装置の構成は、実施の形態１〜４に
かかる半導体装置の樹脂封止装置とほぼ同一であり、薄
板の形状が異なるだけである。したがって、以下では説
明の重複を避けるため、実施の形態５にかかる半導体装
置の樹脂封止装置における薄板のみを説明する。

【００７７】図１０、１１は、本発明の実施の形態５に
おける薄板の平面図である。図１０は、曲げを施した薄
板３１ｂが複数のキャビティ２ｂにわたって連続して配
置される状態を示す。このように、曲げを施した薄板３
１ｂが、複数のキャビティ２ｂにわたり一体で成形され
ているために、薄板３１ｂの生産性が向上すると共に、
薄板３１ｂの交換の作業時間も短縮することができる。

【００７８】図１１は、表面に突起を有する薄板３２ｂ
が複数のキャビティ２ｂにわたって連続して配置される
状態を示す。このように、表面に突起を有する薄板３２
ｂが、複数のキャビティ２ｂにわたり一体で成形されて
いるために、薄板３２ｂの生産性が向上すると共に、薄
板３２ｂの交換の作業時間も短縮することができる。

【００７９】なお、複数のキャビティ２ｂにわたり一体
で成形されるものは、曲げを施した薄板３１ｂや表面に
突起を有する薄板３２ｂに限定されるわけではなく、表
面に任意の形状を有する薄板でもよく、例えば表面が鏡
面である薄板でもよく、刻印を施した薄板でもよい。さ
らに、薄板について、下型のキャビティブロック１ｂの
みについて説明したが、上型のキャビティブロック１ａ
についても下型のキャビティブロック１ｂと同様に薄板
を一体で成形することが可能である。

【００８０】

【発明の効果】本願の第１の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、キャビティの底面部分を構成する
薄板を真空および圧縮気体で自在に変形することによっ
て、さまざまな形状の樹脂封止された半導体装置および
さまざまな樹脂の樹脂封止された半導体装置に対応でき
る。エジェクターピンを使用することなく、樹脂封止さ
れた半導体装置を離型することができるので、製造コス
トの削減と、製造期間の短縮を図ることができる。

【００８１】本願の第２の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、キャビティの底面部分を構成する薄
板を圧縮気体で自在に変形することによって、さまざま
な形状の樹脂封止された半導体装置およびさまざまな樹
脂の樹脂封止された半導体装置に対応できる。エジェク
ターピンを使用することなく、樹脂封止された半導体装
置を離型することができるので、製造コストの削減と、
製造期間の短縮を図ることができる。

【００８２】本願の第３の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、キャビティの底面部分を構成する薄
板を真空で自在に変形することによって、さまざまな形
状の樹脂封止された半導体装置およびさまざまな樹脂の
樹脂封止された半導体装置に対応できる。エジェクター
ピンを使用することなく、樹脂封止された半導体装置を
離型することができるので、製造コストの削減と、製造
期間の短縮を図ることができる。

【００８３】本願の第４の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、キャビティの底面部分を構成する薄
板を真空および圧縮気体で自在に変形することによっ
て、さまざまな形状の樹脂封止された半導体装置および
さまざまな樹脂の樹脂封止された半導体装置に対応でき
る。エジェクターピンを使用することなく、樹脂封止さ
れた半導体装置を離型することができるので、製造コス
トの削減と、製造期間の短縮を図ることができる。

【００８４】本願の第５の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、本願の第１の発明の効果に加えて、
薄板の変形量を感知することができるので、薄板の形状
を感知することができる。

【００８５】本願の第６の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、本願の第１の発明の効果に加えて、
薄板の変形量を感知し、薄板の形状を制御することがで
きる。

【００８６】本願の第７の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、本願の第１の発明の効果に加えて、
樹脂封止された半導体装置に刻印を設けることができ
る。

【００８７】本願の第８の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、本願の第１の発明の効果に加えて、
薄板の形状に合わせてさまざまな形の樹脂封止された半
導体装置を成形することができる。

【００８８】本願の第９の発明に係る半導体装置の樹脂
封止装置によれば、本願の第１の発明の効果に加えて、
薄板の厚みに合わせてさまざまな形の樹脂封止された半
導体装置を成形することができる。

【００８９】本願の第１０の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第1の発明の効果に加え
て、鏡面を有する樹脂封止された半導体装置を成形する
ことができる。

【００９０】本願の第１１の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第７の発明の効果に加え
て、薄板を複数のキャビティにわたり一体成形とするこ
とで、薄板自体の生産効率が上がるため、安価になり、
さらに部品点数を減らせるため、交換時間を短縮でき
る。

【００９１】本願の第１２の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第８の発明の効果に加え
て、薄板を複数のキャビティにわたり一体成形とするこ
とで、薄板自体の生産効率が上がるため、安価になり、
さらに部品点数を減らせるため、交換時間を短縮でき
る。

【００９２】本願の第１３の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第９の発明の効果に加え
て、薄板を複数のキャビティにわたり一体成形とするこ
とで、薄板自体の生産効率が上がるため、安価になり、
さらに部品点数を減らせるため、交換時間を短縮でき
る。

【００９３】本願の第１４の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第１０の発明の効果に加え
て、薄板を複数のキャビティにわたり一体成形とするこ
とで、薄板自体の生産効率が上がるため、安価になり、
さらに部品点数を減らせるため、交換時間を短縮でき
る。

【００９４】本願の第１５の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、共用定盤を有することにより、共
用部品が増え、交換が必要な場合でも、交換する部品が
少なく済み、交換コストが少ない。

【００９５】本願の第１６の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第１５の発明の効果に加え
て、第１経路と第２経路が容易に連通するという効果が
ある。

【００９６】本願の第１７の発明に係る半導体装置の樹
脂封止装置によれば、本願の第１５の発明の効果に加え
て、第１経路と第２経路が容易に連通するという効果が
ある。

【００９７】本願の第１８の発明に係る半導体装置の製
造方法によれば、キャビティの底面部分を構成する薄板
を真空および圧縮気体で自在に変形することによって、
さまざまな形状の樹脂封止された半導体装置およびさま
ざまな樹脂の樹脂封止された半導体装置に対応できる。

【００９８】本願の第１９の発明に係る半導体装置の離
型方法によれば、エジェクターピンを使用することな
く、半導体装置を離型することができる。

【００９９】本願の第２０の発明に係る半導体装置によ
れば、さまざまな形状を有する樹脂封止された半導体装
置であることも可能であり、表面にさまざまな加工が施
された樹脂封止された半導体装置であることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１にかかる半導体装置の樹脂封止
装置を示す断面図である。

【図２】 半導体樹脂パッケージと下型キャビティブロ
ックの一部を示す断面図である。

【図３】 半導体樹脂パッケージと下型キャビティブロ
ックの一部を示す断面図である。

【図４】 圧空圧力と真空圧力の調整を説明するための
概念図である。

【図５】 リードフレームの一部がパッケージから露出
した一例を示す断面図。

【図６】 実施の形態２にかかる半導体装置の樹脂封止
装置の構成の一部を示す断面図である。

【図７】 図６の半導体装置の樹脂封止装置における半
導体樹脂パッケージの離型状態を示す断面図である。

【図８】 本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の
樹脂封止装置の構成の一部を示す断面図である。

【図９】 本発明の実施の形態４にかかる半導体装置の
樹脂封止装置の構成の一部を示す平面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態５における薄板の平面
図である。

【図１１】 本発明の実施の形態５における薄板の平面
図である。

【図１２】 従来の半導体装置の樹脂封止装置における
モールド金型を示す断面図である。

【図１３】 従来の半導体装置の樹脂封止装置における
モールド金型の離型動作の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ キャビティブロック、 ２ａ、２ｂ キャ
ビティ、 ３ａ、３ｂ薄板、 ４ａ、４ｂ 経路、 ６
ａ、６ｂ 共用定盤、 ７ａ、７ｂ 経路、８ａ、８ｂ
圧空圧力調整装置、 ９ａ、９ｂ 真空圧力調整装
置、 １０ａ、１０ｂ 切替バルブ、 １１ａ、１１ｂ
圧空源、 １２ａ、１２ｂ 真空源、 １４ チャン
バー、 １７ａ、１７ｂ クランパ、 １８ａ、１８ｂ
シール、 １９ａ、１９ｂ 定盤、 ２０ａ、２０ｂ
駆動プレス、 ２１ａ、２１ｂ クランパ、 ２４
ａ、２４ｂ ゲージ、 ２５ コントローラ、 ２６
ａ、２６ｂ 第１キャビティインサート、 ２７ａ、２
７ｂ 第２キャビティインサート、 ３１ｂ、３２ｂ、
３３ｂ 薄板、 ３４ 刻印、 ４５ モールド樹脂、
４６ プランジャー、 ４８ ランナー、 ６０、６
０ａ、６０ｂ 半導体樹脂パッケージ、 ９０ プラン
ジャー駆動源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｋ 105:20 (72)発明者 加藤 清治 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 上野 透 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 山田 弘道 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 広瀬 哲也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 三島 由幸 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AH37 AR02 CA12 CB01 CB17 CK12 CK28 CK43 CK74 CK89 CP06 4F206 AH37 AR024 JA02 JB17 JL02 JN25 JP18 JQ81 5F061 AA01 BA01 CA21 DA06 DA08 DA15 DB01 GA01 (54)【発明の名称】 半導体装置の樹脂封止装置、該半導体装置の樹脂封止装置を用いた半導体装置の製造方法、該半 導体装置の樹脂封止装置を用いた半導体装置の離型方法、および該半導体装置の樹脂封止装置を 用いて製造した半導体装置

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型のキャビティブロックと下型のキャ
   ビティブロックとで構成される半導体装置の樹脂封止装
   置において、 上型のキャビティブロックと下型のキャビティブロック
   は、いずれも圧縮気体を通すまたは真空吸着を行う第１
   経路と、 キャビティの側面部分を構成するキャビティインサート
   と、 キャビティの底面部分を構成する薄板とを備え、 圧縮気体による力及び真空吸着による力を前記第１経路
   を介して前記薄板に作用させ、前記薄板を任意の形状に
   変形させることを特徴とする半導体装置の樹脂封止装
   置。
2. 【請求項２】 前記薄板を圧縮気体による力で任意の形
   状に変形させるため、圧力調整機能付き圧縮気体源を備
   えることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の樹脂
   封止装置。
3. 【請求項３】 前記薄板を真空吸着による力で任意の形
   状に変形させるため、圧力調整機能付き真空源を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の樹脂封止
   装置。
4. 【請求項４】 前記薄板を圧縮気体による力で任意の形
   状に変形させるため、圧力調整機能付き圧縮気体源と、 前記薄板を真空吸着による力で任意の形状に変形させる
   ため、圧力調整機能付き真空源と、 前記第１経路の途中に切替バルブとを備え、 前記切替バルブは、前記圧力調整機能付き圧縮気体源と
   前記圧力調整機能付き真空源のいずれかを、前記第１経
   路に接続するように切替えることができることを特徴と
   する請求項１記載の半導体装置の樹脂封止装置。
5. 【請求項５】 前記薄板に変形を感知する変形感知装置
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の
   樹脂封止装置。
6. 【請求項６】 前記薄板に変形を感知する変形感知装置
   と、 前記変形感知装置と前記圧力調整機能付き圧縮気体源と
   圧力調整機能付き真空源と切替バルブと接続されている
   コントローラとを備え、 前記コントローラが前記薄板の変形量を制御することを
   特徴とする請求項４記載の半導体装置の樹脂封止装置。
7. 【請求項７】 前記薄板に刻印を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の半導体装置の樹脂封止装置。
8. 【請求項８】 前記薄板を任意の形状に曲げたことを特
   徴とする請求項１記載の半導体装置の樹脂封止装置。
9. 【請求項９】 前記薄板の厚みを部分的に変えたことを
   特徴とする請求項１記載の半導体装置の樹脂封止装置。
10. 【請求項１０】 前記薄板を鏡面加工としたことを特徴
    とする請求項１記載の半導体装置の樹脂封止装置。
11. 【請求項１１】 刻印を設けられた前記薄板が、複数の
    キャビティにわたり一体で成形されていることを特徴と
    する請求項７記載の半導体装置の樹脂封止装置。
12. 【請求項１２】 任意の形状に曲げられた前記薄板が、
    複数のキャビティにわたり一体で成形されていることを
    特徴とする請求項８記載の半導体装置の樹脂封止装置。
13. 【請求項１３】 厚みを部分的に変えられた前記薄板
    が、複数のキャビティにわたり一体で成形されているこ
    とを特徴とする請求項９記載の半導体装置の樹脂封止装
    置。
14. 【請求項１４】 鏡面加工とした前記薄板を複数のキャ
    ビティにわたり一体で成形されていることを特徴とする
    請求項１０記載の半導体装置の樹脂封止装置。
15. 【請求項１５】 共用定盤を有することを特徴とする請
    求項１記載の半導体装置の樹脂封止装置。
16. 【請求項１６】 前記共用定盤は、圧縮気体を通す第２
    経路を備え、上型のキャビティブロックまたは下型のキ
    ャビティブロックを前記共用定盤に取り付けると、前記
    第１経路と前記第２経路は連通することを特徴とする請
    求項１５記載の半導体装置の樹脂封止装置。
17. 【請求項１７】 前記共用定盤は、真空吸着を行う第２
    経路を備え、上型のキャビティブロックまたは下型のキ
    ャビティブロックを前記共用定盤に取り付けると、前記
    第１経路と前記第２経路は連通することを特徴とする請
    求項１５記載の半導体装置の樹脂封止装置。
18. 【請求項１８】 請求項１ないし１７のいずれか１つに
    記載の半導体装置の樹脂封止装置を用いた半導体装置の
    製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１の半導体装置の樹脂封止装置
    を用いた半導体装置の離型方法。
20. 【請求項２０】 請求項１ないし１７のいずれか１つに
    記載の半導体装置の樹脂封止装置を用いて製造した半導
    体装置。