JP2004114696A - モールドパッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティーの樹脂注入口に当たる側面の短辺からゲートを形成して、上下のキャビティー内へ流入する樹脂をバランスさせ、均等に充填させることができるようにしたモールドパッケージ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】モールドパッケージの製造方法において、リード端子が設けられている長辺とこのリード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、一端から他端に向かって徐々に上昇するゲートが形成された下キャビティーを有する下金型を準備する工程と、前記半導体装置の短辺が前記ゲートに対向するように、該半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施す。
【選択図】図１

Description

　本発明は、半導体装置の製造に係り、特に、モールドパッケージ及びその製造方法に関するものである。

　従来、この種の熱硬化性樹脂による封止成形は、金型を用いて行われている。

　その金型は、上金型と下金型とで構成され、上金型には半導体装置を封止し、モールドパッケージを形成する上キャビティー、熱硬化性樹脂を加熱し、可塑化させるカル部、下金型にはそのタブレットを余熱するポット、可塑化された樹脂を移送するランナー、半導体装置を封止し、モールドパッケージを形成する下キャビティー、及びそのキャビティー短辺にゲート部が設けられている。

　一方、リードフレームは、前工程でアイランドの上に半導体装置がボンディングされ、ワイヤーで各リード端子と配線されている。

　まず、そのリードフレームは、下金型にセットされ、熱硬化性樹脂のタブレットがポット内に投入されると、上金型と下金型とが閉じられる。そして、可塑化された樹脂は、ランナーを通って上下のキャビティー内へその短辺に設けられたゲートから注入、充填されると共に保圧され、樹脂が硬化して封止成形が完了する。

　その後、金型よりリードフレームが取り出され、固着したランナー、カルの樹脂をゲートから除去し、半導体装置の樹脂封止成形品を完成させる。

　図８は従来の半導体装置の成形品を示す斜視図であり、１はモールドパッケージ、２はリードを示す。
なし

　しかしながら、上記した従来の半導体装置の成形金型では、ゲートがリードフレームを挟んで対向する上下キャビティーの短辺より外側へ形成され、下金型に設けてられている。

　このため、半導体装置を封止する樹脂が流入するキャビティー内の流路断面が上下で違う（上＜下の状態）組立構造のモールドパッケージを成形すると、そのゲートから注入された樹脂は、下キャビティー内に早く流入、充填され、その先端の樹脂が上キャビティー内に回り込んでしまう。

　したがって、キャビティー内のガスは、上下からの流入樹脂で挟まれることとなり、結果として、モールドパッケージはボイドの有る成形品になってしまうという問題点があった。

　本発明は、以上述べた問題点を除去するために、半導体装置を樹脂封止する成形金型において、キャビティーの樹脂注入口に当たる側面の短辺からゲートを形成して、上下のキャビティー内へ流入する樹脂をバランスさせ、均等に充填させることができるようにしたモールドパッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。

　本発明は、上記目的を達成するために、
　〔１〕モールドパッケージの製造方法において、リード端子が設けられている長辺とそのリード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、一端から他端に向かって徐々に上昇するゲートが形成された下キャビティーを有する下金型を準備する工程と、前記半導体装置の短辺が前記ゲートに対向するように、その半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施すようにしたものである。

　〔２〕上記〔１〕記載のモールドパッケージの製造方法において、前記ゲートは、前記半導体装置の短辺の中央部に対向して形成されているようにしたものである。

　〔３〕上記〔１〕記載のモールドパッケージの製造方法において、前記ゲートは、前記半導体装置の短辺のコーナー部に対向して形成されているようにしたものである。

　〔４〕モールドパッケージであって、上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１つの方法によって製造されるようにしたものである。

　〔５〕モールドパッケージの製造方法において、リード端子が設けられている長辺とそのリード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、下キャビティーと、その下キャビティーの一辺に向かって徐々に上昇するゲートとを有する下金型を準備する工程と、前記ゲートが前記半導体装置の短辺に対向しかつ前記上キャビティーの下に位置するように、その半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施すようにしたものである。

　〔６〕モールドパッケージであって、上記〔５〕記載の方法によって製造されるようにしたものである。

　本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

　（１）請求項１記載の発明によれば、リード端子が設けられている長辺とそのリード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、一端から他端に向かって徐々に上昇するゲートが形成された下キャビティーを有する下金型を準備する工程と、前記半導体装置の短辺が前記ゲートに対向するように、その半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施すようにしたので、上部と下部への樹脂が均等に充填されることになり、モールドパッケージは、従来のようにボイドが発生することはなくなり、成形品における信頼性を確保することができる。

　（２）請求項５記載の発明によれば、モールドパッケージの製造方法において、リード端子が設けられている長辺とそのリード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、下キャビティーと、その下キャビティーの一辺に向かって徐々に上昇するゲートとを有する下金型を準備する工程と、前記ゲートが前記半導体装置の短辺に対向しかつ前記上キャビティーの下に位置するように、その半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施すようにしたので、封止樹脂が均等に充填されることになり、モールドパッケージには、従来のようにボイドが発生することはなくなり、成形品における信頼性を確保することができる。

　（３）また、成形金型の下キャビティー短辺の内側に突起部を設ける代わりに、その短辺が対向する上キャビティーの短辺より内側に設定するとともに、内側に向かって上昇する底面を有するゲートを設けるようにしたので、ゲートはその突出部分に制約されることなく、成形に最適な位置に形成することができる。　さらに、上下キャビティー内への樹脂の流入をバランスさせることができ、均等に充填されるようにしたので、成形品におけるさらなる信頼性の向上を図ることができる。

　モールドパッケージ及びその製造方法において、キャビティーの樹脂注入口に当たる側面の短辺からゲートを形成して、上下のキャビティー内へ流入する樹脂をバランスさせ、均等に充填させることができるようにした。

　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

　図１は本発明の第１実施例の半導体装置の樹脂封止成形金型の下キャビティー部を示す図であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその正面図、図１（ｃ）はその樹脂封止成形金型の下キャビティーの要部斜視図である。また、図２はその金型による半導体装置の封止成形工程断面図である。

　図２（ａ）に示すように、半導体装置２９を封止し、モールドパッケージを成形する上キャビティー１１、熱硬化性樹脂タブレット２７を加熱し、可塑化させるカル部１２を上金型１０に設けている。

　また、下キャビティー２１、ランナー２３、ゲート２４、熱硬化性樹脂タブレット２７を余熱するポット２５を下金型２０に設けている。なお、２６はプランジャー成形装置、２８はリードフレームである。

　そこで、図２（ｂ）に示すように、下キャビティー２１はその短辺中央部の内側に成形後、容易に離形できるように抜き勾配をもつ突起部２２が設けられている。そして、この突起部２２には、底面２４Ａが上方に向かって傾斜するとともに、内側に狭まるテーパー側面２４Ｂ（図１参照）を有するゲート２４を形成した構造になっている。なお、３０は金属細線（ワイヤ）である。

　以下、本発明の半導体装置の樹脂封止成形金型を用いた樹脂封止の成形方法について図２を参照しながら説明する。

　（１）まず、図２（ａ）に示すように、リードフレーム２８が下金型２０にセットされると共に、ポット２５内に熱硬化性樹脂タブレット２７が投入される。そして、上金型１０と下金型２０が閉じられる。

　（２）この状態で、図２（ｂ）に示すように、加熱された熱硬化性樹脂タブレット２７は、プランジャー成形装置２６により加圧される。カル部１２で加熱、可塑化された樹脂２７′はランナー２３を通って、ゲート２４から上下キャビティー１１，２１内へ注入される。

　そこで、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、下キャビティー２１において、その短辺中央部の内側の突起部２２に、底面２４Ａが上方向に向かって傾斜するとともに、内側に狭まるテーパー側面２４Ｂを有するゲート２４が形成されているので、可塑化された樹脂２７′は注入状態が変えられ、上下キャビティー１１，２１内へ樹脂をバランス良く流入し、均等に充填される。

　さらに、可塑化された樹脂２７′が流入し、図２（ｃ）に示すように、上下キャビティー１１，２１内は注入圧力で保圧され、樹脂が硬化し、半導体装置の封止成形が完了する。

　図３はこの半導体装置の樹脂封止成形金型で成形され、後工程でリード部を加工したモールドパッケージの斜視図を示す。この図において、３１は突起部２２によって形成された切欠部である。なお、従来例と同じ部分には同じ符号を付している。

　このように、第１実施例によれば、成形金型の下キャビティー短辺の内側中央に突起部を設け、その突起部にゲートを形成した構造により、上下キャビティー内への樹脂の流入をバランスさせるようにしたので、上部と下部への樹脂が均等に充填されることになり、モールドパッケージは、従来のようにボイドが発生することはなくなり、成形品における信頼性を確保することができる。

　次に、本発明の第２実施例について説明する。

　図４は本発明の第２実施例の半導体装置の樹脂封成形金型の下キャビティー部を示す図であり、図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）はその正面図である。

　この実施例においては、下金型の構造及びゲートの位置が変わる他は第１実施例と同様である。

　ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、下キャビティー４１には、その短辺コーナー部に内側へ成形後、容易に離形できるよう抜き勾配をもつ突起部４２が設けられている。そして、この突起部４２には、底面４３Ａが上方に向かって傾斜するとともに、内側に狭まるテーパー側面４３Ｂからなるゲート４３を成形した構造になっている。

　そこで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、下キャビティー４１において、その短辺コーナー部の突起部４２にゲート４３が設けられているので、可塑化された樹脂２７′（図２参照）は、注入状態が変えられ、上下キャビティー１１，４１内へバランス良く流入し、均等に充填される。なお、１０は上金型、４０は下金型である。

　図５はこの金型で成形され、後工程でリード部を加工したモールドパッケージの斜視図を示す。この図において、５１は突起部４２によって形成された切欠部である。なお、第１実施例と同じ部分には、同じ符号を付している。

　このように、第２実施例によれば、成形金型の下キャビティー短辺のコーナー部に内側へ突起部を設け、その突起部にゲートを形成した構造により、上下キャビティ内への樹脂の流入をバランスさせるようにしたので、上部と下部への封止樹脂が均等に充填されることになり、モールドパッケージは、従来のようにボイドが発生することはなくなり、成形品における信頼性を確保することができる。

　次に、本発明の第３実施例について説明する。

　図６は本発明の第３実施例の半導体装置の樹脂封成形金型の下キャビティー部を示す図であり、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）はその正面図である。

　下金型の構成以外は上記実施例と同様である。

　ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、下キャビティー６１はその短辺が対向する上キャビティー１１の短辺より内側に設定してある。つまり、上キャビティー１１より内側に突出部分６２が形成されている。その突出部分６２の内側短辺にゲート６３を設けた構造になっている。このゲート６３は底面６３Ａが上方に向かって傾斜するとともに、内側に狭まるテーパー側面６３Ｂからなる構造になっている。

　そこで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、下キャビティー６１において、ゲート６３を設けた短辺は、対向した上キャビティー１１の短辺より内側に設定されているので、可塑化された樹脂２７′（図２参照）は注入状態が変えられ、上下キャビティー１１，６１内へバランスよく流入し、均等に充填される。

　図７はこの金型で成形され、後工程でリード部を加工したモールドパッケージの斜視図である。この図において、７１は突出部分６２によって形成された切欠部である。なお、上記実施例と同じ部分には同じ符号を付している。

　このように、第３実施例によれば、成形金型の下キャビティー短辺の内側に突起部を設ける代わりに、その短辺が対向する上キャビティーの短辺より内側に設定するだけの構造にしたので、ゲートはその突出部分に制約されることなく、成形に最適な位置に形成することができる。

　また、上下キャビティー内への樹脂の流入をバランスさせることができ、均等に充填されるようにしたので、成形品における信頼性の向上がより期待できる。

　上記したように、第１実施例では、成形金型の下キャビティーの短辺中央部の内側に凸形状の突起部を設けたり、第２実施例では、この突起部を短辺のコーナー部に設けているが、その部分を円弧形状にしたゲートを形成する等の変形を行うこともできる。

　また、本実施例では、半導体装置の樹脂封止成形に適用したが、他の電子部品の成形金型にも適用可能である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

　本発明は、半導体装置としてのモールドパッケージの製造に適している。

本発明の第１実施例の半導体装置の樹脂封止成形金型の下キャビティー部を示す図である。 本発明の第１実施例の半導体装置の樹脂封止成形金型を用いた半導体装置の封止成形工程断面図である。 本発明の第１実施例の半導体装置の樹脂封止成形金型を用いて成形され、後工程でリード部を加工したモールドパッケージの斜視図である。 本発明の第２実施例の半導体装置の樹脂封成形金型の下キャビティー部を示す図である。 本発明の第２実施例の半導体装置の樹脂封止成形金型を用いて成形され、後工程でリード部を加工したモールドパッケージの斜視図である。 本発明の第３実施例を示す半導体装置の樹脂封成形金型の下キャビティー部を示す図である。 本発明の第３実施例の半導体装置の樹脂封止成形金型を用いて成形され、後工程でリード部を加工したモールドパッケージの斜視図である。 従来の半導体装置の成形品を示す斜視図である。

符号の説明

　１　　モールドパッケージ
　２　　リード
　１０　　上金型
　１１　　上キャビティー
　１２　　カル部
　２０，４０　　下金型
　２１，４１，６１　　下キャビティー
　２２，４２　　突起部
　２３　　ランナー
　２４，４３，６３　　ゲート
　２４Ａ，４３Ａ，６３Ａ　　底面
　２４Ｂ，４３Ｂ，６３Ｂ　　テーパー側面
　２５　　ポット
　２６　　プランジャー成形装置
　２７　　熱硬化性樹脂タブレット
　２７′　　可塑化された樹脂
　２８　　リードフレーム
　２９　　半導体装置
　３０　　金属細線（ワイヤ）
　３１，５１，７１　　切欠部
　６２　　突出部分

Claims (6)

1. 　リード端子が設けられている長辺と該リード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、
   　上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、
   　一端から他端に向かって徐々に上昇するゲートが形成された下キャビティーを有する下金型を準備する工程と、
   　前記半導体装置の短辺が前記ゲートに対向するように、該半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、
   　可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施すことを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
2. 　前記ゲートは、前記半導体装置の短辺の中央部に対向して形成されていることを特徴とする請求項１記載のモールドパッケージの製造方法。
3. 　前記ゲートは、前記半導体装置の短辺のコーナー部に対向して形成されていることを特徴とする請求項１記載のモールドパッケージの製造方法。
4. 　請求項１〜３記載のいずれか１つの方法によって製造されたモールドパッケージ。
5. 　リード端子が設けられている長辺と該リード端子が設けられていない短辺とを有する半導体装置を準備する工程と、
   　上キャビティーを有する上金型を準備する工程と、
   　下キャビティーと、該下キャビティーの一辺に向かって徐々に上昇するゲートとを有する下金型を準備する工程と、
   　前記ゲートが前記半導体装置の短辺に対向しかつ前記上キャビティーの下に位置するように、該半導体装置を前記上キャビティーと前記下キャビティーとにより形成される空間内に配置する工程と、
   　可塑化された樹脂を、前記ゲートを介して前記上キャビティー及び前記下キャビティーで形成された空間内に注入する工程とを施すことを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
6. 　請求項５記載の方法によって製造されたモールドパッケージ。

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