JP2614031B2 - 半導体チップの樹脂封止金型 - Google Patents

半導体チップの樹脂封止金型

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JP2614031B2 JP9545795A JP9545795A JP2614031B2 JP 2614031 B2 JP2614031 B2 JP 2614031B2 JP 9545795 A JP9545795 A JP 9545795A JP 9545795 A JP9545795 A JP 9545795A JP 2614031 B2 JP2614031 B2 JP 2614031B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームに載置
された半導体チップを樹脂封止する半導体チップの樹脂
封止金型に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、半導体装置のパッケージには樹脂
モールドやセラミックスケースへの封入などがあるが、
多くの半導体装置は、安価で生産性の優れていることか
ら樹脂モールドのパッケージが採用されている。
【0003】この半導体装置における樹脂パッケージ成
形方法は、リードフレームに載置された半導体チップを
金型のキャビティで包み挿入し、上型と下型とでリード
フレームを挟み保持し、下型のゲートから溶融樹脂をキ
ャビティ内に注入し半導体チップを樹脂封止していた。
【0004】しかしながら、下型のキャビティを形成す
る窪みの空間部に比較し上型の窪みには、樹脂の流れの
抵抗となる半導体チップや半導体チップとリードフレー
ムと接続する金属細線などが存在する。しかも、キャビ
ティに溶融樹脂を注入するゲートが下型に配設されるの
で、溶融樹脂は下型の窪み側に早く流れていまい、この
ため、半導体チップの浮き上りにより樹脂外郭体からの
露出や、気泡の発生あるいは金属細線の曲りによる短絡
など種々の問題を発生していた。
【0005】図2(a)および(b)は従来の半導体チ
ップの樹脂封止金型の一例を動作順に示す断面図であ
る。上述した問題を解消する金型として、特開平2ー9
0633号公報に開示されている。この樹脂封止金型
は、図2に示すように、下型23のキャビティ24を形
成する窪みの底部より突出し溶融樹脂の流れを抑制する
フローコントロールピン21を設けている。
【0006】このフローコントロールピン21の突出量
によって、下型23の窪みに流れる溶融樹脂25の流れ
を抑制し上型22の窪みへ溶融樹脂25の流れを良く
し、キャビティ24内の溶融樹脂25の流れを一様にし
リードフレーム27に載置された半導体チップ26を樹
脂封止する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
チップの樹脂封止金型では、リードフレームおよび金属
細線の変形や上型のキャビティにおける気泡の問題は解
消されるものの、溶融樹脂の流れ方向に対しフローコト
ロールピンの背面部に流れ込む溶融樹脂が遅れ完全に埋
まるまでに硬化し気泡として残るという新たに問題を発
生する。また、フローコントロールピンの埋没が遅れる
と、成形された樹脂外郭体に段差が生じ外観不良となる
問題がある。
【0008】従って、本発明の目的は、樹脂外郭体に段
差や内部に気泡が無く樹脂封止できる半導体チップの樹
脂封止金型を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
チップを入れる第1の窪みと該半導体チップを載置し外
方に伸びるリードフレームを載置する載置面を有すると
ともに該載置面に形成され前記第1の窪みに溶融樹脂を
流し込むランナとゲートとを有する下型と、前記第1の
窪みと合せ前記半導体チップを包むキャビティを形成す
る第2の窪みと前記下型の該載置面と協働し前記リード
フレームを挟み保持する押圧面とを有する上型とを備え
る半導体チップの樹脂封止金型において、前記第1の窪
みの底面および側壁に摺動し得るとともに先端部が前記
ゲート側の前記第1の窪みの反対側の壁面となす可動部
材を有し前記ゲートより流れ込む前記溶融樹脂の流れに
抗して該可動部材に反発力を与え該溶融樹脂の流速制御
する樹脂流速制御機構を備える半導体チップの樹脂封止
金型である。
【0010】また、前記樹脂流速制御機構は、前記可動
部材の後端から伸び前記下型に形成される穴に摺動する
少なくとも2本の直線ガイドピンと、このピストンロッ
ドの前進および後退させる空圧あるいは油圧シリンダと
を備えることが望ましい。
【0011】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0012】図1(a)および(b)は本発明の半導体
チップの樹脂封止金型の一実施例を示す断面図(a)お
よび下型の上面図である。この半導体チップの樹脂封止
金型は、図1に示すように、キャビティ6を形成する下
型9の窪み7bの底面および側壁に摺動し得るとともに
先端部がゲート11側の窪み7bの反対側の壁面となす
可動こま1を有しゲート11より流れ込む溶融樹脂12
の流れに抗して可動こま1に反発力を与え溶融樹脂12
の流速制御する流速制御機構2を設けたことである。そ
れ以外は従来例と同である。
【0013】流速制御機構2は、可動こま1の後端から
伸び下型8に形成されるガイド穴3に摺動する2本のピ
ストンロッド2aと、可動こま1に反発力を与えるピス
トンロッド2aの前進および後退を担うエアシリンダ4
とを備えている。ピストン2aは少なくとも2本にし可
動こま1が窪み7bの底部と側壁とに精密な嵌合させゲ
ート11近辺から窪み7bの他の端部まで移動できるよ
うにしてある。そして、可動こま1は溶融樹脂12に押
され後退し、可動こま1は下型8の窪み7bの他端に形
成された凹み13に入り込むとき可動こま1の先端部は
キャビティ6の内壁を形成する。
【0014】エアシリンダ4の長さは可動こま1の移動
距離に対し十分長く製作されており、エアシリンダ4内
でのピストンロッド2aの前進および後退を切替える空
気供給および排出するポート5aおよび5bは下型8の
側壁に取り付けられている。また、図面には示していな
いが、ポート5a,5bは配管を介して切換え電磁弁と
圧力調整器とから構成される空圧制御部が備えらてい
る。
【0015】次に、この樹脂封止金型の動作を説明す
る。まず、半導体チップ26を搭載したリードフレーム
27を下型8の載置面に乗せ型閉めを行なう。次に、ポ
ート5aより圧縮空気を導入し可動こま1をAの位置に
止める。そして、エアシリンダ4のポート5aに連らな
る空間部の圧力を上型9の流量抵抗に略等しい圧力に設
定し、ポート5bに連らなるエアシリンダ4の空間部の
圧力は略一気圧とする。そして、溶融樹脂12をゲート
11より注入する。このことにより溶融樹脂12は可動
こま1を後退させながら下型8の窪み7bと上型9の窪
み7aに同じ速さで流れ込み始める。
【0016】可動こま1が溶融樹脂12の流れに押され
B点を過ぎて半導体チップ26の下方を越えたら、電磁
弁を切替えてポート5aに連なるエアシリンダ4の空間
部を大気に解放し、ポート5bに連らなるエアシリンダ
4の空間部の圧力を上げ、ピストンロッド2aで可動こ
ま1を後退させ可動こま1を凹み13に埋没させる。溶
融樹脂12はキャビティ6全体に充填され、熱されて溶
融樹脂12は硬化して樹脂封止が完了する。
【0017】このように、上型9の窪み7aの流量抵抗
を考慮し下型8の窪みに流れる溶融樹脂12の流れに対
する反発力を任意に設定できるので、上下の窪み7a,
7b内の溶融樹脂12の流れを一様にすることができ
た。ちなみに、複数のロットの半導体チップを樹脂封止
をしたところ、気泡の発生は皆無であった。
【0018】また、小さな注入圧でも溶融樹脂の流れが
一様にできるので、樹脂注入圧力をより小さくし、従
来、起きていた金属細線やリードフレームの変形は全く
見られなかった。さらに、この可動こま1の先端部で成
形される面は、従来例で述べた捺印面や実装基板への載
置面でなく外観上全く問題とされてない側面であるの
で、外観不良となることがない。
【0019】なお、この実施例では、可動こまに与える
反発力を空圧により与える例で説明したが、可動こま1
に与える反発力よりも移動速度をコントロールする方が
より精密に溶融樹脂の流れを制御し易いことを考えれ
ば、速度コントロールし易い油圧シリンダを用いいた方
が有利である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、上型のキ
ャビティを形成する窪みに流れ込む溶融樹脂に対する流
量抵抗を考慮し、下型の窪みに流れ込む溶融樹脂に対す
る可変可能な流量抵抗である移動する可動こまを設ける
ことによって、キャビティ内の溶融樹脂の流れを一様に
し成形される樹脂封止体に気泡を発生させることが無く
なるという効果が得られた。また、溶融樹脂と接触する
可動こまの先端部で成形される面は、パッケージ体の外
観上平坦であることを要求される面ではないので、外観
不良となることが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体チップの樹脂封止金型の一実施
例を示す断面図(a)および下型の上面図である。
【図2】従来の半導体チップの樹脂封止金型の一例を動
作順に示す断面図である。
【符号の説明】
1 可動こま 2 流速制御機構 2a ピストンロッド 3 ガイド穴 4 エアシリンダ 5a,5b ポート 6,24 キャビティ 7a,7b 窪み 8,23 下型 9,22 上型 10 ランナ 11 ゲート 12,25 溶融樹脂 13 凹み 21 フローコントロールピン 26 半導体チップ 27 リードフレーム

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップを入れる第1の窪みと該半
    導体チップを載置し外方に伸びるリードフレームを載置
    する載置面を有するとともに該載置面に形成され前記第
    1の窪みに溶融樹脂を流し込むランナとゲートとを有す
    る下型と、前記第1の窪みと合せ前記半導体チップを包
    むキャビティを形成する第2の窪みと前記下型の該載置
    面と協働し前記リードフレームを挟み保持する押圧面と
    を有する上型とを備える半導体チップの樹脂封止金型に
    おいて、前記第1の窪みの底面および側壁に摺動し得る
    とともに先端部が前記ゲート側の前記第1の窪みの反対
    側の壁面となす可動部材を有し前記ゲートより流れ込む
    前記溶融樹脂の流れに抗して該可動部材に反発力を与え
    該溶融樹脂の流速制御する樹脂流速制御機構を備えるこ
    とを特徴とする半導体チップの樹脂封止金型。
  2. 【請求項2】 前記樹脂流速制御機構は、前記可動部材
    の後端から伸び前記下型に形成される穴に摺動する少な
    くとも2本のピストンロッドと、このピストンロッドの
    前進および後退させる空圧あるいは油圧シリンダとを備
    えることを特徴とする請求項1記載の半導体チップの樹
    脂封止金型。。
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