JP2542920B2 - 半導体装置の樹脂モ―ルド方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は半導体素子等の電子部品の樹脂モールド装置
に関し、特にリードのバリ取りを容易ならしめた電子部
品の樹脂モールド装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来のモールド装置、特にリードフレームを使用した
半導体素子用モールド装置においては、例えば特公昭59
−42455号公報に記載されているようにキャビティから
外へ漏れ出す樹脂が問題となる。上下金型とリードとが
直に当接する部分は金型の精度と工程条件により大部分
が漏出を防止できるが、外部リードと外部リードとの間
はリードフレームが一定の厚みを持つので困難である。

そこで従来は、外部リードと外部リードとの間に漏れ
出す樹脂を止める手法として、リードフレームに各リー
ドを橋絡するタイバーを設けこのタイバーでストップさ
せる手法や、第５図に示す如くリードフレーム（１）の
各リード（２）を橋絡するタイバー（３）と、半導体素
子（４）を載置したリードフレーム（１）のタブ（５）
が夫々セットされるキャビティ（６）との間に、リード
（２）の幅とピッチに対応した形状のダムブロック
（７）を金型に設け、ダムブロック（７）の凸部がリー
ド（２）とリード（２）との間の空間を埋めるように構
成する手法とがあった。第５図に示すような状態でリー
ドフレーム（１）を金型にセットした後、ゲート（８）
からキャビティ（６）内に所定の圧力を伴って樹脂を充
填し、樹脂を硬化させることにより半導体素子（４）が
封止されると共に、キャビティ（６）からリード（２）
とリード（２）との間への樹脂の流出は大部分がダムブ
ロック（７）で阻止されることになる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、ダムブロック（７）ですらリードフレ
ーム（１）の寸法精度の問題があるので樹脂漏れを完全
に阻止することができない。しかも、ダムブロック
（７）とリード（２）との隙間から漏れ出た樹脂は前記
隙間内に充填し、キャビティ（６）内に充填された樹脂
と同じ圧力が加わったままの状態で硬化するので、リー
ド（２）の側面に堅固に付着して樹脂バリとして残る
他、この樹脂バリは密着力が強いので後工程で除去する
ことが困難である。従って、リード（２）への半田メッ
キが出来ずに製品不良となる問題点があった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記従来の課題に鑑み成されたもので、ダム
ブロック（19）をキャビティ（17）側へ偏在させ、ダム
ブロック（19）からタイバー（15）までの間に左右をリ
ード（14）で挾まれた樹脂留り用の空間（20）を設けた
構成とし、且つダムブロック（19）とリード（14）との
隙間から流出した樹脂を前記樹脂留り用の空間（20）に
停滞、硬化させることにより、樹脂バリ（25）の除去が
容易な電子部品の樹脂モールド装置と製造方法及びモー
ルド金型を提供するものである。

（ホ）作用 本発明によれば、ダムブロック（19）とリード（14）
との隙間に流れ出た樹脂にはスペースが狭いのでキャビ
ティ（17）内の樹脂（24）と略同じ圧力が加わるのに対
し、前記隙間から樹脂留り用の空間（20）へ漏れ出た樹
脂（24）はスペースが広いので圧力が開放される。従っ
て、樹脂留り用の空間（20）に樹脂が充満しない状態で
樹脂を硬化させれば、低い圧力下で樹脂バリ（25）が付
着するので接着力が弱く、その除去が極めて容易とな
る。

（ヘ）実施例 以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に
説明する。

第１図は金型にリードフレーム（11）をセットした状
態を示し、（12）は半導体素子（13）が固着されるリー
ドフレーム（11）のタブ、（14）は外部の接続端子とな
るリードフレーム（11）のリード、（15）は外部のリー
ド（14）を橋絡するタイバー、（16）は半導体素子（1
3）の電極と内部のリード（14）とを電気接続する金線
等のワイヤ、（17）は金型のキャビティ、（18）はキャ
ビティ（17）へ樹脂を流し込むゲート、（19）はリード
（14）とリード（14）との間を埋めるように金型に設け
た凸型形状のダムブロックである。

ダムブロック（19）は、リード（14）の幅とピッチに
合致するような形状に設けられ、１辺がキャビティ（1
7）の側辺と一致し、左右の辺はリード（14）の側辺と
所望の公差（クリアランス）を開けるように設けられ、
そしてもう１つの辺はタイバー（15）とは接しない。結
果、ダムブロック（19）はリード（14）の延在方向と平
行方向の長さが従来よりも短く、キャビティ（17）側へ
偏在した形状を採る。また、ダムブロック（19）を短く
することにより、ダムブロック（19）とダイバー（15）
までの間に、上下を上金型と下金型で挾まれ、左右をリ
ード（14）の側面で挾まれ、前後をダムブロック（19）
の側面とタイバー（15）の側面で夫々囲まれた樹脂留り
用の空間（20）を形成する。

ダムブロック（19）は第２図に示す如く、下金型（2
1）に夫々のリード（14）を載置する溝（22）を掘るこ
とで溝（22）と溝（22）の間の下金型（21）の凸部がそ
の形状を構成し、溝（22）の側面はリード（14）を載置
し易いように角度を付ける。（23）は上金型である。樹
脂留り用の空間（20）は、前記下金型（21）の凸部が無
く例えば溝（22）の底面と同じ深さに掘り下げられた部
分でリード（14）に囲まれる部分を指す。

第２図において、リード（14）と溝（22）との寸法公
差（クリアランスｔ）は樹脂留り用の空間（20）が樹脂
で充満しないように相当厳しく設定する。例えば、銅
（Cu）を主材料とするリードフレーム（11）の場合は材
料の延性が高いので、リードフレーム（11）のパンチン
グ誤差を吸収するだけのクリアランスｔとする。一例と
して、パンチング精度が0.05mmであればクリアランスｔ
も片側0.05mmとする。従来は、あまり狭いと樹脂圧力が
高くなって接着強度が高くなるので、片側0.1mm以上の
値をとっていた。

以下、本発明の製造方法を説明する。先ず一方の金型
例えば下金型（21）を固定し、他方の金型例えば上金型
（23）を図示しないプレスで持ち上げたのち、図示しな
い下金型ガイドピンによりリードフレーム（11）を第１
図に示す状態に装填し、上金型（23）をおろして締め付
ける。これにより、第２図又は第３図に示すようにリー
ドフレーム（11）の表裏両面はキャビティ（17）、ゲー
ト（18）を除いて上金型（21）、下金型（23）で締め付
けられ、この状態でモールド樹脂（24）を例えば100kg/
cm²の圧力で注入するものである。各キャビティ（17）
はゲート（18）を介して図示せぬランナに連絡され、こ
のランナを通してモールド樹脂（24）が供給できるよう
になっている。

注入された樹脂（24）がキャビティ（17）内に充満す
ると、今度は前記樹脂（24）に加えられた圧力により樹
脂（24）はリード（14）とダムブロック（19）との間の
隙間から漏れ出す。そして第３図又は第４図に示すよう
に、リード（14）の側面等で囲まれた樹脂留り用の空間
（20）に達し、ここで前記圧力が開放される。上述した
ようにダムブロック（19）とリード（14）とのクリアラ
ンスは相当厳しく設定してあるので、樹脂（24）が漏れ
出すスピードはかなり遅く、その為樹脂（24）は樹脂留
り用の空間（20）に停滞し、樹脂留り用の空間（20）を
充満する前に硬化して樹脂バリ（25）となる。その後、
上金型（23）を持ち上げて締め付けを開放し、半導体素
子（13）を含む主要部がモールドされたリードフレーム
（11）を取り出す。取り出されたリードフレーム（11）
は、超硬工具のパンチングにより樹脂バリ（25）が除去
され、外部リード（14）に半田メッキが成された後スタ
ンピングによりタイバー（15）が切落とされて半導体装
置が個々に分断される。

以上に説明した本願発明の構成によれば、ダムブロッ
ク（19）とリード（14）との隙間から漏れ出した樹脂
（24）を樹脂留り用の空間（20）で停滞させ、圧力を開
放した状態で硬化させるので、ここで形成される樹脂バ
リ（25）の密着力を極めて小さくできる。従って、樹脂
留り用の空間（20）で形成された樹脂バリ（25）は後工
程で極めて容易に除去することができる。一方、ダムブ
ロック（19）とリード（14）との隙間で硬化した樹脂バ
リは、キャビティ（17）内の樹脂（24）と同程度かそれ
以上の圧力で硬化するので容易には除去できない。但
し、リード（14）の根元付近は電子部品の実装に関して
は無関係の部分であり、ここに半田メッキが付かなくて
もタイバー（15）があった付近より下に付いてさえいれ
ば信頼性の高い実装が可能である。従って、ダムブロッ
ク（19）の長さは、実装に際して半田付けが成されるリ
ード（14）の位置に着目し、その位置よりはキャビティ
（17）側へ偏在するような長さにする。

（ト）発明の効果 以上に説明した如く、本発明によれば、樹脂（24）を
樹脂留り用の空間（20）で停滞させ、圧力を開放した状
態で硬化するような構成としたので、ここで発生した樹
脂バリ（25）は密着力が弱く容易に除去できる利点を有
する。従って、樹脂留り用の空間（20）で発生した樹脂
バリ（25）を除去することによりリード（14）の樹脂付
着を最小限に抑え、半田メッキ不良を未然に防ぎ、信頼
性の高い実装が可能な電子部品を提供できる利点を有す
る。また、樹脂バリ（25）の除去が容易なので、組立工
程における大幅な作業性の向上とコストダウンをもたら
す利点をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明する為の平面図、第２図はダムブ
ロック（19）を示す断面図、第３図は樹脂留り用の空間
（20）を示す断面図、第４図は樹脂留り用の空間（20）
を示す拡大平面図、第５図は従来例を説明する為の平面
図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体チップを搭載するタブ、平行に延在
   する複数本の外部接続用のリード、および前記リード間
   を橋絡するタイバーとを有するリードフレームの主要部
   を樹脂封止する半導体装置の樹脂モールド方法であっ
   て、 樹脂外形を形作るキャビティ、前記リードを載置するた
   めの溝、および前記溝と溝との間に位置し、前記キャビ
   ティから樹脂が漏れ出るのを防止するためのダムブロッ
   クとを有する上下金型を準備する工程と、 前記リードフレームのタブが前記キャビティ内に、前記
   リードフレームのリードが前記溝に位置するように前記
   リードフレームを載置する工程と、 前記ダムブロックと前記リードフレームのタイバーとの
   間に、前記上下金型、前記リードフレームのリードおよ
   び前記リードフレームのタイバーとで囲まれた樹脂溜り
   用の空間を形成するように、上下金型を閉じて前記リー
   ドフレームを締め付ける工程と、 ゲートから樹脂を注入して前記キャビティ内を樹脂で充
   満し、前記リードと前記ダムブロックとの隙間から漏れ
   出た樹脂が、前記樹脂溜り用の空間を充満する前に停
   滞、硬化させる工程と、 前記上下金型を解放して封止されたリードフレームを取
   り出し、少なくとも前記樹脂溜り用の空間で硬化した樹
   脂バリを除去する工程とを具備することを特徴とする半
   導体装置の樹脂モールド方法。
2. 【請求項２】前記リードフレームは銅（Cu）フレームで
   あることを特徴とする請求項第１項に記載の半導体装置
   の樹脂モールド方法。