JP2021052091A

JP2021052091A - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2021052091A
Application number: JP2019174009A
Authority: JP
Inventors: 隆之清水; Takayuki Shimizu
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: CN112549427B; CN112549427A; JP7178976B2

Abstract

【課題】ネジ締結用の貫通孔に発生した樹脂バリを除去する際に、パッケージ欠けが発生することを抑制できる技術を提供することを目的とする。【解決手段】半導体製造装置は、上金型１０１と、上金型１０１と対向する下金型１０４と、上金型１０１内の上面に設けられた、貫通孔１０２ａを有する筒状の固定ピン１０２と、固定ピン１０２の貫通孔１０２ａを介して下金型１０４側に突出しない位置と下金型１０４側に突出する位置との間で移動可能な可動ピン１０３と、下金型１０４の底部における固定ピン１０２と対向する位置に設けられ、上金型１０１側に突出しない位置と上金型１０１側に突出する位置との間で移動可能な可動ピン１０６とを備えている。可動ピン１０６は、固定ピン１０２に対向する面に形成され、当該面の外周に連通する凹形状の樹脂だまり１１５を有している。【選択図】図４

Description

本発明は、半導体装置のパッケージに形成されるネジ締結用の貫通孔に発生する樹脂バリを除去することが可能な半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関するものである。

Ｓｉチップなどを搭載したトランスファーモールドタイプのパワー半導体装置において、下金型における上金型の固定ピンと対向する位置に上方に突出する突起を備え、樹脂封止時にネジ締結用の貫通孔を形成する方法が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載の技術では、固定ピンの先端と下金型の突起が接触する位置に発生する樹脂バリの位置をパッケージの底面ではなく、ネジ締結用の貫通孔の内部とすることで樹脂バリの発生を減らすことができるという効果があった。

特開２００６−２５３２８１号公報

特許文献１に記載の技術では、突起の高さが低い場合には、ネジ締結用の貫通孔の内周に樹脂バリが発生する。樹脂バリを除去するために、搬送ピンをネジ締結用の貫通孔に挿入させる際に、樹脂バリが付着した箇所を起点にパッケージの底面側の樹脂にクラックが入りパッケージ欠けが発生するという問題があった。

そこで、本発明は、ネジ締結用の貫通孔に発生した樹脂バリを除去する際に、パッケージ欠けが発生することを抑制できる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体製造装置は、上金型と、前記上金型と対向する下金型と、前記上金型内の上面に設けられた、貫通孔を有する筒状の固定ピンと、前記固定ピンの前記貫通孔を介して前記下金型側に突出しない位置と前記下金型側に突出する位置との間で移動可能な第１の可動ピンと、前記下金型の底部における前記固定ピンと対向する位置に設けられ、前記上金型側に突出しない位置と前記上金型側に突出する位置との間で移動可能な第２の可動ピンとを備え、前記第２の可動ピンは、前記固定ピンに対向する面に形成され、当該面の外周に連通する凹形状の樹脂だまりを有するものである。

本発明によれば、ネジ締結用の貫通孔の形成時に固定ピンと第２の可動ピンとの間にはみ出した樹脂は、第２の可動ピンにおける固定ピンに対向する面の外周に連通する凹形状の樹脂だまりに溜められるため、貫通孔の内周に樹脂バリが発生することを抑制できる。樹脂バリは、樹脂だまりの形状に固まり、除去しやすい形状となるため、樹脂バリを除去する際にパッケージ欠けが発生することを抑制できる。

実施の形態１に係る半導体製造装置を用いて製造された半導体装置の断面図である。半導体装置の平面図である。実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。半導体製造装置が備える下金型の可動ピンの平面図と断面図である。樹脂バリを除去する工程を示す断面図である。実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。実施の形態２において金型を型開きする際の上金型の固定ピン周辺の断面図である。実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。樹脂バリを除去する工程を示す拡大断面図である。実施の形態４に係る半導体製造装置の断面図である。実施の形態４に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体製造装置を用いて製造された半導体装置２００の断面図である。図２は、半導体装置２００の平面図である。なお、図１は、図２のＡ−Ａ線断面図である。

最初に、半導体製造装置を用いて製造された半導体装置２００について説明する。図１と図２に示すように、半導体装置２００は、複数のリードフレーム１０５、ＩＣチップ２０７、パワートランジスタ２０８、およびパッケージ２０１を備えている。

ＩＣチップ２０７およびパワートランジスタ２０８は、トランスファーモールド封止によりパッケージ２０１が形成され、パッケージ２０１から複数のリードフレーム１０５の制御アウターリード２０２とパワーアウターリード２０４が突出している。パワートランジスタ２０８は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）またはＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などである。ここで、ＩＣチップ２０７およびパワートランジスタ２０８が半導体素子に相当する。

図１において左側のリードフレーム１０５は、制御アウターリード２０２と制御インナーリード２０３を備え、制御インナーリード２０３の上面にＩＣチップ２０７が搭載されている。図１において右側のリードフレーム１０５は、パワーアウターリード２０４、パワーインナーリード２０５、およびダイパッド２０６を備え、ダイパッド２０６の上面にパワートランジスタ２０８が搭載されている。

制御インナーリード２０３とＩＣチップ２０７、ＩＣチップ２０７とパワートランジスタ２０８、およびパワートランジスタ２０８とパワーインナーリード２０５は、金属製ワイヤ２０９を用いて電気的に接続されている。図２に示すように、パッケージ２０１の長手方向両端部には、ネジ締結用の貫通孔１１３が１つずつ形成されており、貫通孔１１３は半導体製造装置を用いた樹脂封止時に形成される。

次に、図３〜図５を用いて、半導体製造装置について説明する。図３は、実施の形態１に係る半導体装置２００の製造方法を示す断面図である。具体的には、図３（ａ）は、半導体製造装置において、リードフレーム１０５を下金型１０４に搭載する工程を示す断面図である。図３（ｂ）は、半導体製造装置において、ランナー１０８を介してキャビティ内に封止樹脂１０７を注入し、半導体装置２００のパッケージ２０１にネジ締結用の貫通孔１１３を形成する工程を示す断面図である。図３（ｃ）は、半導体製造装置において、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリを除去する工程を示す断面図である。

図４は、半導体製造装置が備える下金型１０４の可動ピン１０６の平面図と断面図である。具体的には、図４（ａ）は、可動ピン１０６の平面図であり、図４（ｂ）は可動ピン１０６の断面図である。図５は、樹脂バリ１１２を除去する工程を示す断面図である。

図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、半導体製造装置は、上金型１０１、下金型１０４、複数（例えば２つ）の固定ピン１０２、複数（例えば２つ）の可動ピン１０３、複数（例えば２つ）の可動ピン１０６、および樹脂だまり１１５（図４（ａ），（ｂ）参照）を備えている。

下金型１０４は上金型１０１と対向する位置に配置されており、上金型１０１および下金型１０４で構成される金型はトランスファーモールド用金型である。金型は、図２に示す半導体装置２００の形状に対応しており、平面視にて長方形形状である。金型は内部に形成されるキャビティと連通するランナー１０８を備えており、ランナー１０８を介してキャビティ内に封止樹脂１０７が注入される。

２つの固定ピン１０２は上金型１０１の長手方向両端部における内部の上面にそれぞれ設けられ、貫通孔１０２ａを有する筒状である。２つの可動ピン１０３は、固定ピン１０２の貫通孔１０２ａにそれぞれ挿通されており、固定ピン１０２の貫通孔１０２ａを介して下金型１０４側に突出しない位置（図３（ａ），（ｂ）参照）と、下金型１０４側に突出する位置（図３（ｃ）参照）との間で移動可能である。

２つの可動ピン１０６は円柱状であり、２つの固定ピン１０２に対向する位置にそれぞれ設けられ、上金型１０１側に突出しない位置（図３（ａ），（ｃ）参照）と、上金型１０１側に突出する位置（図３（ｂ）参照）との間で移動可能である。可動ピン１０３，１０６は、サーボモーターおよびバネなどの駆動用部品により駆動されるが、その構成は一般的な構成であるため説明を省略する。ここで、可動ピン１０３が第１の可動ピン、可動ピン１０６が第２の可動ピンに相当する。

次に、図４（ａ），（ｂ）と図５を用いて、樹脂だまり１１５について説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂だまり１１５は、可動ピン１０６における固定ピン１０２に対応する面に形成され、当該面の外周に連通する凹形状である。

樹脂だまり１１５は、凹部１１６と、複数の溝部１１７ａ，１１７ｂとを備えている。凹部１１６は、可動ピン１０６における固定ピン１０２に対応する面の中央部に形成され、平面視にて円形状である。溝部１１７ａ，１１７ｂは、可動ピン１０６における固定ピン１０２に対応する面の外周から凹部１１６に延びている。すなわち、溝部１１７ａ，１１７ｂは、凹部１１６を中心に一直線上に形成されている。

また、溝部１１７ａ，１１７ｂは、凹部１１６よりも深さが浅く、かつ、凹部１１６よりも幅が細くなっている。さらに、溝部１１７ａ，１１７ｂにおける外端部は、溝部１１７ａ，１１７ｂにおける外端部以外の部分よりも深さが浅くなっている。具体的には、溝部１１７ａ，１１７ｂにおける外端部は、外方に向かって深さが浅くなるテーパー形状である。これらの構造により、ネジ締結用の貫通孔１１３の形成時に、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面にはみ出した封止樹脂１０７が溝部１１７ａ，１１７ｂから凹部１１６に溜まるようになっている。

図５に示すように、樹脂だまり１１５で形成された樹脂バリ１１２は樹脂だまり１１５の形状を含む形状であり、樹脂バリ１１２における中央部の厚みが厚く、それ以外の部分の厚みが薄くなっている。特に、樹脂バリ１１２における溝部１１７ａ，１１７ｂに対応する部分の外端部がそれ以外の部分よりも厚みが薄くなっている。これにより、ネジ締結用の貫通孔１１３の形成後、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることで、樹脂バリ１１２を容易に除去することができる。

なお、図４（ａ），（ｂ）では、２つの溝部１１７ａ，１１７ｂが示されているがこれに限定されることなく、固定ピン１０２と可動ピン１０６との間にはみ出した封止樹脂１０７が流れ込む箇所を点在させるために、溝部は凹部１１６に対して放射状に多数設ける方が望ましい。

次に、図３（ａ）〜（ｃ）、図５、および図６を用いて半導体装置２００の製造方法について説明する。図６は、半導体装置２００の製造方法を示すフローチャートである。

最初に、図３（ａ）に示すように、半導体素子が搭載されたリードフレーム１０５を下金型１０４に搭載し、金型の型締め動作を実行する（ステップＳ１）。次に、封止樹脂１０７の注入前に、可動ピン１０３が下金型１０４側に突出しない位置にある状態で、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出する位置に移動させることにより、可動ピン１０６を固定ピン１０２に接触させる（ステップＳ２）。

次に、図３（ｂ）に示すように、ランナー１０８を介して金型のキャビティ内に封止樹脂１０７を注入し、半導体装置２００のパッケージ２０１を形成すると共に、半導体装置２００のパッケージ２０１にネジ締結用の貫通孔１１３を形成する（ステップＳ３）。

次に、図３（ｃ）と図５に示すように、樹脂封止完了後における金型の型開き前に、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリ１１２を除去する（ステップＳ４）。

次に、金型の型開きを実行し、金型に残った樹脂バリ１１２、すなわち、ステップＳ４において除去された樹脂バリ１１２をエアーまたは吸引により金型から除去する（ステップＳ５）。ここで、ステップＳ５での樹脂バリ１１２の除去は、自動金型清掃機構または手動のいずれかで実行される。

以上のように、実施の形態１に係る半導体製造装置では、ネジ締結用の貫通孔１１３の形成時に固定ピン１０２と可動ピン１０６との間にはみ出した封止樹脂１０７は、可動ピン１０６における固定ピン１０２に対向する面の外周に連通する凹形状の樹脂だまり１１５に溜められるため、貫通孔１１３の内周に樹脂バリ１１２が発生することを抑制できる。樹脂バリ１１２は、樹脂だまり１１５の形状に固まり、除去しやすい形状となるため、樹脂バリ１１２を除去する際にパッケージ欠けが発生することを抑制できる。

また、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法は、半導体素子が搭載されたリードフレーム１０５を下金型１０４に搭載する工程（ａ）と、可動ピン１０３が下金型１０４側に突出しない位置にある状態で、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出する位置に移動させることにより、可動ピン１０６を固定ピン１０２に接触させる工程（ｂ）と、ランナー１０８を介してキャビティ内に封止樹脂１０７を注入し、半導体装置２００のパッケージ２０１にネジ締結用の貫通孔１１３を形成する工程（ｃ）と、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリ１１２を除去する工程（ｄ）とを備えている。

したがって、上記のように、ネジ締結用の貫通孔１１３に発生した樹脂バリ１１２を除去する際に、パッケージ欠けが発生することを抑制できる。

また、従来は、トランスファーモールド工程の後工程であるレジンカット工程で金型により樹脂バリ１１２を除去、またはめっき工程で水洗にて樹脂バリ１１２を除去していたが、トランスファーモールド工程内(半導体製造装置内)で、樹脂バリ１１２を除去した後、後工程に流すことができる。

樹脂だまり１１５は、可動ピン１０６における固定ピン１０２に対向する面の中央部に形成された凹部１１６と、当該面の外周から凹部１１６に延びる、凹部１１６よりも深さが浅い複数の溝部１１７ａ，１１７ｂとを有する。

したがって、可動ピン１０３の先端面が樹脂バリ１１２における厚みの厚い部分に当接し、樹脂バリ１１２が除去しやすい形状となるため、パッケージ欠けが発生することをさらに抑制できる。

複数の溝部１１７ａ，１１７ｂは凹部１１６に対して放射状に設けられたため、固定ピン１０２と可動ピン１０６との間にはみ出した封止樹脂１０７が流れ込む箇所を点在させることで、当該封止樹脂１０７を樹脂だまり１１５に効果的に溜めることができる。これにより、貫通孔１１３の内周に樹脂バリ１１２が発生することをさらに抑制できる。

複数の溝部１１７ａ，１１７ｂにおける外端部は、複数の溝部１１７ａ，１１７ｂにおける外端部以外の部分よりも深さが浅いため、樹脂バリ１１２がさらに除去しやすい形状となり、パッケージ欠けが発生することをさらに抑制できる。

また、半導体製造装置は、可動ピン１０３および可動ピン１０６を共に複数備えているため、複数のネジ締結用貫通孔１１３を同時に形成することができる。なお、可動ピン１０３および可動ピン１０６は共に２つに限定されることなく、貫通孔１１３の個数に合わせて３つ以上設けられていてもよい。

また、上金型１０１と下金型１０４とで構成される金型は、内部に形成されるキャビティと連通するランナー１０８を備えたトランスファーモールド用金型である。封止樹脂１０７の射出圧により固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に樹脂バリが発生しやすいトランスファーモールドに対して効果的である。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。図７は、実施の形態２に係る半導体装置２００の製造方法を示す断面図である。具体的には、図７（ａ）は、半導体製造装置において、リードフレーム１０５を下金型１０４に搭載する工程を示す断面図である。図７（ｂ）は、半導体製造装置において、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリ１１２を除去する工程を示す断面図である。図７（ｃ）は、半導体製造装置において、金型の型開きを実行する工程を示す断面図である。図８は、実施の形態２において金型を型開きする際の上金型１０１の固定ピン１０２周辺の断面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図７（ａ）〜（ｃ）と図８に示すように、実施の形態２では、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部は、可動ピン１０６に向かって細くなるテーパー形状を有しており、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部以外の部分は円筒状である。これにより、金型を型開きする際に、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部とパッケージ２０１との引っ掛かりを低減することができる。ここで、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部のテーパー角は、想定されるモールド成型後のパッケージ反りに応じて設定されている。

以上のように、実施の形態２に係る半導体製造装置では、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部は、可動ピン１０６に向かって細くなるテーパー形状を有しているため、金型を型開きする際に、上金型１０１に設けられた固定ピン１０２を抜きやすくすることができる。

特に大型のパッケージ２０１では、長手方向両端部に貫通孔１１３があるため、モールド成型後のパッケージ反りにより固定ピン１０２が抜きにくくなる場合があるが、実施の形態２の構造を設けたことで、貫通孔１１３に対する固定ピン１０２の引き抜き力(応力)によるダメージを抑制し、貫通孔１１３におけるパッケージ欠けを抑制できる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３について説明する。図９は、実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。図９（ａ）は、半導体製造装置において、リードフレーム１０５を下金型１０４に搭載する工程を示す断面図である。図９（ｂ）は、半導体製造装置において、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリ１１２を除去する工程を示す断面図である。図１０は、樹脂バリ１１２を除去する工程を示す拡大断面図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図９（ａ），（ｂ）と図１０に示すように、実施の形態３では、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部は、可動ピン１０６に向かって細くなるテーパー形状を有しており、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部以外の部分は円筒状である。可動ピン１０６における固定ピン１０２側の端部は、固定ピン１０２に向かって細くなるテーパー形状を有しており、可動ピン１０６における固定ピン１０２側の端部以外の部分は円柱状である。

また、可動ピン１０６における固定ピン１０２側の端部のテーパー角と、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部のテーパー角は同じである。すなわち、可動ピン１０６における固定ピン１０２側の端部の直径は、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部の直径と同じである。なお、直径が同じとは、完全に同じである場合だけではなく製造誤差などにより多少の違いがある場合も含むものとする。

そのため、樹脂だまり１１５の平面視輪郭は、樹脂だまり１１５が形成される貫通孔１１３の長手方向中央部での平面視輪郭と同じ大きさであるが、それよりも下金型１０４側では貫通孔１１３の平面視輪郭よりも小さい。これにより、図１０に示すように、樹脂バリ１１２を除去する際、貫通孔１１３の内壁に接触させることなく樹脂バリ１１２を下金型１０４に落下させることができる。

以上のように、実施の形態３に係る半導体製造装置では、可動ピン１０６における固定ピン１０２側の端部は、固定ピン１０２に向かって細くなるテーパー形状を有し、可動ピン１０６における固定ピン１０２側の端部の直径は、固定ピン１０２における可動ピン１０６側の端部の直径と同じである。

したがって、樹脂バリ１１２を除去する際、貫通孔１１３の内壁に接触させることなく樹脂バリ１１２を下金型１０４に落下させることができるため、下金型１０４に落下した樹脂バリ１１２をエアーまたは吸引により金型から容易に除去することができる。

＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４について説明する。図１１は、実施の形態４に係る半導体製造装置の断面図である。図１２は、実施の形態４に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。なお、実施の形態４において、実施の形態１〜３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態１〜３では、トランスファーモールド方式による半導体製造装置および半導体装置の製造方法について説明を行ったが、実施の形態４は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法にコンプレッションモールド方式を採用した例である。

図１１に示すように、実施の形態４では、上金型１０１および下金型１０４とで構成される金型は、顆粒樹脂１２１を用いて成型を行うコンプレッションモールド用金型である。この金型には、封止樹脂１０７を注入するためのランナー１０８は設けられていない。

コンプレッションモールド方式は、下金型１０４の底部を構成する可動キャビティ１２０に配置された顆粒樹脂１２１を用いて成型を行う樹脂封止方式である。ここで、可動ピン１０３は、可動キャビティ１２０に形成された貫通孔１２０ａを介して上金型１０１側に突出しない位置と上金型１０１側に突出する位置との間で移動可能である。

コンプレッションモールド方式では、例えば高熱伝導率を有する顆粒樹脂を可動キャビティ１２０に配置してパッケージ２０１の熱抵抗を低減し、低応力の特性を有する顆粒樹脂をさらに積層して配置することで、パッケージ２０１の反りを抑制できるなどの効果が得られる。

次に、図１１と図１２を用いて、半導体装置２００の製造方法について説明する。最初に、下金型１０４の可動キャビティ１２０に顆粒樹脂１２１を配置する（ステップＳ１１）。

次に、半導体素子が搭載されたリードフレーム１０５を上金型１０１に搭載し、金型の型締め動作を実行する（ステップＳ１２）。下金型１０４を加熱して顆粒樹脂１２１を溶融させた状態で、可動キャビティ１２０を上金型１０１側に移動させる（ステップＳ１３）。

次に、可動ピン１０３が下金型１０４側に突出しない位置にある状態で、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出する位置に移動させることにより、可動ピン１０６を固定ピン１０２に接触させる（ステップＳ１４）。溶融した顆粒樹脂１２１により、半導体装置２００のパッケージ２０１を形成すると共に、半導体装置２００のパッケージ２０１にネジ締結用の貫通孔１１３を形成する（ステップＳ１５）。

次に、樹脂封止完了後における金型の型開き前に、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリ１１２を除去する（ステップＳ１６）。

次に、金型の型開きを実行し、金型に残った樹脂バリ１１２、すなわち、ステップＳ１６において除去された樹脂バリ１１２をエアーまたは吸引により金型から除去する（ステップＳ１７）。ここで、ステップＳ１７での樹脂バリ１１２の除去は、自動金型清掃機構または手動のいずれかで実行される。

以上のように、実施の形態４に係る半導体装置の製造方法は、下金型１０４の底部を構成する可動キャビティ１２０に顆粒樹脂１２１を配置する工程（ｅ）と、半導体素子が搭載されたリードフレーム１０５を上金型１０１に搭載する工程（ｆ）と、下金型１０４を加熱して顆粒樹脂１２１を溶融させた状態で、可動キャビティ１２０を上金型１０１側に移動させる工程（ｇ）と、可動ピン１０３が下金型１０４側に突出しない位置にある状態で、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出する位置に移動させることにより、可動ピン１０６を固定ピン１０２に接触させる工程（ｈ）と、溶融した顆粒樹脂１２１により、半導体装置２００のパッケージ２０１にネジ締結用の貫通孔１１３を形成する工程（ｉ）と、可動ピン１０６を上金型１０１側に突出しない位置に移動させ、可動ピン１０３を下金型１０４側に突出する位置に移動させることにより、固定ピン１０２と可動ピン１０６との接触面に発生する樹脂バリ１１２を除去する工程（ｊ）とを備えている。

したがって、トランスファーモールド方式の場合と同様に、ネジ締結用の貫通孔１１３に発生した樹脂バリ１１２を除去する際に、パッケージ欠けが発生することを抑制できる。

実施の形態４に係る半導体製造装置では、上金型１０１および下金型１０４とで構成される金型は、顆粒樹脂１２１を用いて成型を行うコンプレッションモールド用金型である。トランスファーモールド方式では、金型にランナー１０８が設けられているため、ランナー１０８に封止樹脂１０７が残っていたが、コンプレッションモールド方式では、金型にランナー１０８が設けられていないため、ランナー１０８に残る封止樹脂１０７の分だけ封止樹脂１０７を削減することができる。これにより、半導体装置の製造コストを低減することができる。

ここで、実施の形態４に係る半導体製造装置においても、実施の形態２，３の場合と同様に、固定ピン１０２のみ、または固定ピン１０２と可動ピン１０６の両方がテーパー形状であってもよい。この場合、実施の形態２，３の場合と同様の効果が得られる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０１上金型、１０２固定ピン、１０２ａ貫通孔、１０３可動ピン、１０４下金型、１０５リードフレーム、１０６可動ピン、１０７封止樹脂、１０８ランナー、１１２樹脂バリ、１１３貫通孔、１１５樹脂だまり、１１６凹部、１１７ａ，１１７ｂ溝部、１２０可動キャビティ、１２１顆粒樹脂、２００半導体装置、２０１パッケージ、２０７ＩＣチップ、２０８パワートランジスタ。

Claims

上金型と、
前記上金型と対向する下金型と、
前記上金型内の上面に設けられた、貫通孔を有する筒状の固定ピンと、
前記固定ピンの前記貫通孔を介して前記下金型側に突出しない位置と前記下金型側に突出する位置との間で移動可能な第１の可動ピンと、
前記下金型の底部における前記固定ピンと対向する位置に設けられ、前記上金型側に突出しない位置と前記上金型側に突出する位置との間で移動可能な第２の可動ピンと、を備え、
前記第２の可動ピンは、前記固定ピンに対向する面に形成され、当該面の外周に連通する凹形状の樹脂だまりを有する、半導体製造装置。
前記樹脂だまりは、前記第２の可動ピンにおける前記固定ピンに対向する面の中央部に形成された凹部と、当該面の外周から前記凹部に延びる、前記凹部よりも深さが浅い複数の溝部とを有する、請求項１に記載の半導体製造装置。
複数の前記溝部は前記凹部に対して放射状に設けられた、請求項２に記載の半導体製造装置。
複数の前記溝部における外端部は、複数の前記溝部における前記外端部以外の部分よりも深さが浅い、請求項３に記載の半導体製造装置。
前記固定ピンにおける前記第２の可動ピン側の端部は、前記第２の可動ピンに向かって細くなるテーパー形状を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
前記第２の可動ピンにおける前記固定ピン側の端部は、前記固定ピンに向かって細くなるテーパー形状を有し、
前記第２の可動ピンにおける前記固定ピン側の端部の直径は、前記固定ピンにおける前記第２の可動ピン側の端部の直径と同じである、請求項５に記載の半導体製造装置。
前記第１の可動ピンおよび前記第２の可動ピンを共に複数備えた、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
前記上金型と前記下金型とで構成される金型は、内部に形成されるキャビティと連通するランナーを備えたトランスファーモールド用金型である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
前記上金型および前記下金型とで構成される金型は、顆粒樹脂を用いて成型を行うコンプレッションモールド用金型である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
請求項８に記載の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
（ａ）半導体素子が搭載されたフレームを前記下金型に搭載する工程と、
（ｂ）前記第１の可動ピンが前記下金型側に突出しない位置にある状態で、前記第２の可動ピンを前記上金型側に突出する位置に移動させることにより、前記第２の可動ピンを前記固定ピンに接触させる工程と、
（ｃ）前記ランナーを介して前記キャビティ内に封止樹脂を注入し、前記半導体装置のパッケージにネジ締結用の貫通孔を形成する工程と、
（ｄ）前記第２の可動ピンを前記上金型側に突出しない位置に移動させ、前記第１の可動ピンを前記下金型側に突出する位置に移動させることにより、前記固定ピンと前記第２の可動ピンとの接触面に発生する樹脂バリを除去する工程と、
を備えた、半導体装置の製造方法。
請求項９に記載の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
（ｅ）前記下金型の底部を構成する可動キャビティに前記顆粒樹脂を配置する工程と、
（ｆ）半導体素子が搭載されたフレームを前記上金型に搭載する工程と、
（ｇ）前記下金型を加熱して前記顆粒樹脂を溶融させた状態で、前記可動キャビティを前記上金型側に移動させる工程と、
（ｈ）前記第１の可動ピンが前記下金型側に突出しない位置にある状態で、前記第２の可動ピンを前記上金型側に突出する位置に移動させることにより、前記第２の可動ピンを前記固定ピンに接触させる工程と、
（ｉ）溶融した前記顆粒樹脂により、前記半導体装置のパッケージにネジ締結用の貫通孔を形成する工程と、
（ｊ）前記第２の可動ピンを前記上金型側に突出しない位置に移動させ、前記第１の可動ピンを前記下金型側に突出する位置に移動させることにより、前記固定ピンと前記第２の可動ピンとの接触面に発生する樹脂バリを除去する工程と、
を備えた、半導体装置の製造方法。