JP2004119816A - 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップを装着したリードフレームの半導体チップ非装着面に離型フィルムを被覆した状態で、該チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入する場合に、該チップ非装着面に樹脂ばりが発生することを効率良く防止することができる、電子部品の樹脂封止方法及び装置を提供する。
【解決手段】電子部品の樹脂封止成形装置において、基本的に、ニ枚型１・２と離型フィルム３と押圧均等機構５とを備えている。なお、ニ枚型１・２を用いて金型キャビティ１４内に溶融樹脂１６を注入する工程において、離型フィルム３を介して半導体チップ非装着面４に均等な圧力で押圧する。また、押圧均等機構５にて離型フィルム３を半導体チップ非装着面４に隙間なく且つ均等に被覆して密着することができるので、半導体チップ非装着面４と離型フィルム３との間に溶融樹脂１６が浸入することを効率良く防止する。
【選択図】　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品における半導体チップを装着したリードフレームを樹脂封止成形する電子部品の樹脂封止成形方法及び装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、固定上型と可動下型とから成る樹脂封止成形用金型（二枚型）を搭載した電子部品の樹脂封止成形装置を用いて、半導体チップを装着したリードフレームの半導体チップ非装着面に離型フィルムを被覆した状態で、半導体チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入することが行われている。
【０００３】
即ち、まず、半導体チップをワイヤで電気的に接続されたリードフレームを下型に設けたセット用凹所に半導体チップ装着面側を下方向に向けて供給セットすると共に、上型の金型面と半導体チップ非装着面との間に離型フィルムを供給して上型に設けたフィルム吸引孔より離型フィルムを吸引して上型の金型面に被覆させる。
次に、両型を型締めすると共に、下型に設けた一つの樹脂注入用金型キャビティ内に半導体チップを嵌装セットする。
次に、下型に設けた樹脂材料供給用のポット内で加熱溶融化された溶融樹脂を金型キャビティ内に注入して半導体チップを金型キャビティ内で成形される樹脂成形体内に樹脂封止することにより、樹脂成形体内の半導体チップ非装着面にリード部を装着した状態で成形する。
次に、加熱溶融化された溶融樹脂が硬化するのに必要な所要時間の経過後に、両型を型開きすることにより、樹脂成形体内に硬化樹脂が成形された樹脂封止済基板が得ることができると共に、上型の金型面に離型フィルムを吸引することを停止する。
つまり、従来の技術では、上型の金型面に離型フィルムを吸引した状態で、前記した半導体チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入して半導体チップを金型キャビティ内で樹脂封止する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２０３２２７号公報（第５−６頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年におけるリードフレームの厚みの薄型化や、前記リードフレーム上にマトリクス状に配列された半導体チップの極小化による前記リードフレーム自体の大型化や、前記リードフレームに対応して離型フィルムの厚みも薄くなる傾向にあるので、離型フィルムを樹脂封止成形用金型に吸引することもあいまって、リードフレームの半導体チップ非装着面と離型フィルムとが完全に密着しない部分が発生すると推測される。
従って、半導体チップ非装着面と離型フィルムとの間に隙間が発生して、当該隙間に溶融樹脂が浸入することにより、半導体チップ非装着面に樹脂ばりが発生すると云う問題が推測される。
【０００６】
即ち、本発明は、半導体チップを装着したリードフレームの半導体チップ非装着面に離型フィルムを被覆した状態で、半導体チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入する場合に、半導体チップ非装着面に樹脂ばりが発生することを効率良く防止することができる、電子部品の樹脂封止成形方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を解決するために本発明に電子部品の樹脂封止成形方法は、一方の型と他方の型とから成る樹脂封止成形用金型を搭載した電子部品の樹脂封止成形装置を用いて、半導体チップを装着したリードフレームの半導体チップ非装着面に離型フィルムを被覆した状態で、前記した半導体チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入して前記半導体チップを前記したキャビティ内で成形される樹脂成形体内に樹脂封止することにより、前記した樹脂成形体の半導体チップ非装着面にリード部を装着した状態で形成する電子部品の樹脂封止成形方法であって、前記金型キャビティ内に樹脂を注入する工程において、前記した離型フィルムを介して前記した半導体チップ非装着面に隙間なく且つ均等な圧力で押圧することを特徴とする。
【０００８】
また、前記技術的課題を解決するために本発明に電子部品の樹脂封止成形装置は、一方の型と該一方の型に対向配置した他方の型とから成る樹脂封止成形用金型と、前記一方の型に設けられたリードフレームに装着した半導体チップを嵌装する樹脂成形用の金型キャビティと、前記他方の型の型面に離型フィルムを供給する離型フィルム供給機構とを含む電子部品の樹脂封止成形装置であって、前記した他方の型に前記した離型フィルムに対して均等な圧力で押圧する押圧均等機構を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
即ち、基本的に、電子部品の樹脂封止成形装置において、ニ枚型（一方の型・他方の型）と離型フィルムと押圧均等機構とを備えたことを特徴とする。
なお、ニ枚型を用いて金型キャビティ内に樹脂を注入する工程において、離型フィルムを介して半導体チップ非装着面に均等な圧力で押圧する。
また、押圧均等機構にて離型フィルムを半導体チップ非装着面に隙間なく且つ均等に被覆して密着することができるので、半導体チップ非装着面と離型フィルムとの間に溶融樹脂が浸入することを効率良く防止することができる。
従って、半導体チップ非装着面における樹脂ばりの発生を効率良く防止することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、図１乃至図５に基づいて、説明する。
なお、図１乃至図５は、本発明に係る樹脂封止成形装置を示した図である。
【００１１】
即ち、電子部品の樹脂封止成形装置において、図１に示すように、上型１（他方の型）と該上型１に対向配置した下型２（一方の型）とから成るニ枚型の樹脂封止成形用金型と、上型１の金型面（上型面６）に被覆する離型フィルム３を前両型１・２間に所定の張力で張架して供給する離型フィルム供給機構（図示しない）と、上型面６に被覆する離型フィルム３を吸引するフィルム吸引機構（図示しない）と、上型面６に離型フィルム３を介して半導体チップ非装着面４を隙間なく且つ均等な圧力にて押圧する押圧均等機構５とを少なくとも設けている。
【００１２】
また、本実施例で用いるリードフレーム７は、図１に示すように、例えば、リードフレーム７上の所定個所にある複数個の半導体チップ８と、半導体チップ８装着側のリードフレーム７と半導体チップ８とを電気的に接続するワイヤ９と、半導体チップ８を装着しない半導体チップ非装着面４に装着されたリード部（図示しない）とで少なくとも構成されている。
なお、半導体チップ非装着面４は、リード部が突出せずに水平に構成されていると共に、リードフレーム７には、貫通された空隙部１０が形成されている。
【００１３】
従って、両型１・２を搭載した前記装置にてリードフレーム７の半導体チップ８・ワイヤ９に少なくとも樹脂を注入すると樹脂成形体１１を形成すると共に、非装着面４には当該樹脂を浸入しないようにして、空隙部１０にも樹脂を注入するように構成されている。
【００１４】
また、上型１は、図１に示すように、例えば、離型フィルム３を所定の張力にて張架して被覆するように上型１を貫通したフィルム吸引孔１２と、前記吸引孔１２と連通して離型フィルム３を吸引する該フィルム吸引機構とから構成されている。
また、離型フィルム吸引機構は、離型フィルム３を垂直方向に上下往復動したり、水平方向に離型フィルム３を伸張したり撓ませたりできると共に、離型フィルム３が上型面６に完全に被覆するのであれば、フィルム吸引孔１２から離型フィルム３を吸引せずに実施してもよい。
【００１５】
また、上型１に備えた押圧均等機構５は、図１に示すように、例えば、フィルム吸引孔１２との間にあり非装着面４に離型フィルム３を介して密着するように上型面６に設けた押圧均等部１７と、前記押圧均等部１７と連通した気体供給孔１８と、前記気体供給孔１８の経路を通して押圧均等部１７における上型面６から、例えば、空気（圧縮空気）・窒素ガス・炭酸ガス等の気体を離型フィルム３に対して圧送する気体供給部１９とを設けている。
また、押圧均等機構５の押圧均等部１７は、上型１から着脱自在に取付け・取外しすることができると共に、押圧均等部１７の材質として、例えば、ゴム・スポンジ・金属等の多孔質材料を使用している。
また、押圧均等機構５は、上型面６から気体供給孔１８を通じて気体を圧送するだけでなく、前述のように、フィルム吸引機構の機能を併用して持たせることにより、フィルム吸引機構及びフィルム吸引孔１２を排除することもできる。
【００１６】
また、下型２は、図１に示すように、リードフレーム７が下型３における金型面の所定位置に半導体チップ８装着側を下方向に向けた状態で供給セットできるセット用凹所１３と、樹脂成形体１１を嵌装セットする金型キャビティ１４と、当該樹脂を金型キャビティ１４に注入するように連通したトランスファー成形におけるゲート部１５とを少なくとも設けている。
【００１７】
また、両型１・２には、当該樹脂を加熱溶融化させる両型１・２に埋設された加熱ヒータ（図示しない）が設けている共に、両型１・２に当該樹脂を加熱溶融化させて溶融樹脂１６としてゲート部１５から金型キャビティ１４内に注入するように構成されている。
なお、図示していないが、金型キャビティ１４とゲート部１５とはもう一つ設けていると共に、二枚のリードフレーム７の樹脂成形体１１内に樹脂を注入するように構成されている。
【００１８】
従って、両型１・２にてリードフレーム７の樹脂成形体１１内に樹脂を注入する場合、まず、図１に示すように、両型１・２が完全に型開きした状態で、両型１・２間には、上型面６と下型２のセット用凹所１３の直上部まで供給されたリードフレーム７の非装着面４との間に、所定の張力にて張架した離型フィルム３が水平状態で保持されている。
【００１９】
次に、図２に示すように、半導体チップ８装着側を下方向に向けた状態でリードフレーム７を供給セットする、つまりは、樹脂成形体１１を金型キャビティ１４に嵌装セットすると共に、離型フィルム３を上動させ伸張させて上型面６に被覆させる。
このとき、離型フィルム３を上型面６に被覆するのには、フィルム吸引機構を介してフィルム吸引孔１２から吸引するか、或いは、押圧均等機構５の押圧均等部１７から吸引するか、或いは、吸引しないで被覆しても適宜に実施できる。
【００２０】
ここで、図示はしていないが、離型フィルム３は、前述の水平状態で上型面６に被覆する方法ではなく、撓んだ下方向の凸形状にして保持してもよい。
この場合、離型フィルム３を、まず、上型面６に被覆するのではなく、前述の半導体チップ８装着側を下方向に向けた状態でリードフレーム７を供給セットされた非装着面４に凸形状で押圧均等部１７から気体を圧送した状態で徐々に非装着面４に離型フィルム３を被覆してから両型１・２を型締めすることもできる。
【００２１】
次に、図３に示すように、下型２が可動して離型フィルム３を挟んで上型１とが型締めを行うと共に、両型１・２を加熱ヒータにて当該樹脂を加熱溶融化して溶融樹脂１６をゲート部１５から注入する。
【００２２】
次に、図４に示すように、溶融樹脂１６がゲート部１５を介して金型キャビティ１４内に注入されてリードフレーム７における空隙部１０にまで溶融樹脂１６が注入完了直前に、押圧均等部１７より離型フィルム３を介して気体を瞬間的に圧送することにより、離型フィルム３とリードフレーム７の非装着面４とを完全に密着させて隙間をなくして、溶融樹脂１６が非装着面４に浸入することを効率良く防止する。
このとき、金型キャビティ１４内に溶融樹脂１６を注入する工程において、押圧均等機構５における押圧均等部１７から気体を常時圧送することも可能であると共に、樹脂注入工程間で適宜に変更させて対応してもよい。
従って、半導体チップ非装着面４における樹脂ばりの発生を効率良く防止することができる。
【００２３】
次に、図５に示すように、加熱溶融化された溶融樹脂１６が硬化するのに必要な所要時間の経過後に、両型１・２を型開きすることにより、樹脂成形体１１内に硬化樹脂２０が成形された樹脂封止済基板２１が得られると共に、金型キャビティ１４内からゲート部１５を有する封止済基板２１が離型される。
このとき、離型フィルム３は、上型面６とリードフレーム７の非装着面４とに被覆しないように、離型フィルム供給機構にて下動させ撓ませてから伸張する。ここで、押圧均等機構５の押圧均等部１７より気体を圧送して離型フィルム３を下方向に凸形状にして被覆しないようにすることも可能である。
【００２４】
次に、図示はしていないが、使用済の離型フィルム３を両型１・２間から金型外部へ送り出されて使用前の離型フィルム３が供給されると共に、図５で示しているゲート部１５を有する封止済基板２１が次の工程へと搬送される。
【００２５】
次に、図１に示すように、使用前の離型フィルム３が水平状態で所定の張力で張架されて、封止前のリードフレーム７が半導体チップ８側を下方向に向けた状態でセット用凹所１３の直上部に供給される。
【００２６】
即ち、押圧均等機構５にて離型フィルム３と半導体チップ非装着面４との間を隙間なく且つ均等な圧力で押圧して密着することができるので、半導体チップ非装着面４と離型フィルム３との間に溶融樹脂１６が浸入することを効率良く防止することができる。
従って、半導体チップ非装着面４における樹脂ばりの発生を効率良く防止することができる。
【００２７】
また、他の実施例として、図示はしていないが、半導体チップ８装着側を上方向に向けた状態で離型フィルム３を介して下型２に供給セットして上型１に設けた金型キャビティ１４内に樹脂成形体１１を嵌装セットして樹脂を注入してもよい。
このとき、本実施例での押圧均等機構５を下型２の金型面に設けて樹脂注入完了直前、又は、樹脂注入工程の間における適宜に、離型フィルム３に押圧均等部１７から気体を圧送して、離型フィルム３と非装着面４との間の隙間をなくして密着することができるので、本実施例と同様、非装着面４に樹脂ばりを効率良く防止することができる。
【００２８】
また、本実施例・他実施例として、図示はしていないが、リードフレーム７の非装着面４に樹脂注入完了直前、又は、樹脂注入工程の間における適宜に、押圧均等機構５の押圧均等部１７から気体を圧送する場合、非装着面４の空隙部１０に離型フィルム３を食い込んだ状態にして、溶融樹脂１６を金型キャビティ１４内に樹脂成形体１１を嵌装セットして樹脂を注入してもよい。
この場合には、本実施例・他実施例と同様、離型フィルム３と非装着面４との間の隙間をなくして密着がいっそう増加する。
【００２９】
なお、押圧均等機構５として、水・油等の流体を供給する押圧均等部１７を設けて、本実施例・他実施例の装置に採用してもよい。
この場合には、本実施例・他実施例と同様、離型フィルム３を均等な圧力でいっそう押圧することができる。
【００３０】
なお、本実施例・他実施例で使用した離型フィルム３として、リードフレーム７の非装着面４側に粘着層を有する離型フィルム３を使用してもよい。
この場合には、本実施例・他実施例と同様、離型フィルム３と非装着面４との間の密着がいっそう増加する。
【００３１】
また、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に変更・選択して採用できるものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体チップを装着したリードフレームの半導体チップ非装着面に離型フィルムを被覆した状態で、半導体チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入する場合に、半導体チップ非装着面に樹脂ばりが発生することを効率良く防止することができる、電子部品の樹脂封止方法及び装置を提供するという、優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる樹脂封止装置を概略的に示す概略拡大縦断面図であって、型開き状態を示す。
【図２】図２は、図１に対応する前記装置を概略的に示す概略拡大縦断面図であって、リードフレームの供給と上型の金型面に離型フィルムを被覆した状態を示す。
【図３】図３は、図１に対応する前記装置を概略的に示す概略拡大縦断面図であって、型締めして樹脂を注入する状態を示す。
【図４】図４は、図１に対応する前記装置を概略的に示す概略拡大縦断面図であって、樹脂を注入完了直前の状態を示す。
【図５】図５は、図１に対応する前記装置を概略的に示す概略拡大縦断面図であって、型開きして封止済基板を離型した状態を示す。
【符号の説明】
１　上型
２　下型
３　離型フィルム
４　非装着面
５　押圧均等機構
６　上型面
７　リードフレーム
８　半導体チップ
９　ワイヤ
１０　空隙部
１１　樹脂成形体
１２　フィルム吸引孔
１３　凹所
１４　金型キャビティ
１５　ゲート部
１６　溶融樹脂
１７　押圧均等部
１８　気体供給孔
１９　気体供給部
２０　硬化樹脂
２１　樹脂封止済基板

Claims (2)

1. 一方の型と他方の型とから成る樹脂封止成形用金型を搭載した電子部品の樹脂封止成形装置を用いて、半導体チップを装着したリードフレームの半導体チップ非装着面に離型フィルムを被覆した状態で、前記した半導体チップを嵌装した金型キャビティ内に樹脂を注入して前記半導体チップを前記したキャビティ内で成形される樹脂成形体内に樹脂封止することにより、前記した樹脂成形体の半導体チップ非装着面にリード部を装着した状態で形成する電子部品の樹脂封止成形方法であって、
   前記金型キャビティ内に樹脂を注入する工程において、前記した離型フィルムを介して前記した半導体チップ非装着面に均等な圧力で押圧することを特徴とする電子部品の樹脂封止成形方法。
2. 一方の型と該一方の型に対向配置した他方の型とから成る樹脂封止成形用金型と、前記一方の型に設けられたリードフレームに装着した半導体チップを嵌装する樹脂成形用の金型キャビティと、前記他方の型の型面に離型フィルムを供給する離型フィルム供給機構とを含む電子部品の樹脂封止成形装置であって、前記した他方の型に前記した離型フィルムに対して均等な圧力で押圧する押圧均等機構を設けたことを特徴とする電子部品の樹脂封止成形装置。

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