JP2723086B2 - 半導体装置封止用樹脂タブレット - Google Patents

半導体装置封止用樹脂タブレット

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JP2723086B2
JP2723086B2 JP7193697A JP19369795A JP2723086B2 JP 2723086 B2 JP2723086 B2 JP 2723086B2 JP 7193697 A JP7193697 A JP 7193697A JP 19369795 A JP19369795 A JP 19369795A JP 2723086 B2 JP2723086 B2 JP 2723086B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/462Injection of preformed charges of material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置樹脂封
止技術に関し、特に半導体装置の樹脂封止用金型のポッ
トに供給する半導体装置封止用樹脂タブレットに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の一例を示す樹脂タブレット
の断面図である。従来、この種の樹脂タブレット11
は、図3に示すように、粉末状のエポキシ樹脂等の熱硬
化性樹脂を金型で固め円筒状に成形したものである。
【0003】図4は図3の樹脂タブレットを使用して半
導体装置を樹脂封止した状態を示す金型の断面図であ
る。図3の樹脂タブレットを用いて半導体装置を樹脂封
止する際は、まず、型開きしキャビティ7にはリードフ
レームに半導体チップが搭載された半導体装置を、ポッ
ト部9には図3の樹脂タブレットを入れる。そして、型
閉めされ、樹脂タブレットの外側から溶融しプランジャ
6に圧送され、溶融された樹脂12はカル10およびラ
ンナ8を経てキャビティ7内に流れ込み、樹脂タブレッ
トの中心部は最後に流れ込み樹脂封止を完了する。そし
て、型開きし、キャビティ7内でモールドされた樹脂成
形体を取り出し、その他のランナ8及びカル10による
樹脂成形体は、不要なものとして廃棄されていた。
【0004】しかしながら、この樹脂材料は高価なもの
であるから、コストを下げるために封止成形樹脂を少な
くし、封止成形樹脂材と分離して再利用可能な樹脂材を
用いて樹脂の利用効率を上げようと図る方法が、特開平
3−79045号公報に開示されている。
【0005】この方法は、金型のポット部内に、まず、
熱硬化性エポキシ樹脂でなる封止成形用樹脂のタブレッ
トを入れ、引続き、シリコンゴムのような可とう性に優
れた材料でなる熱可塑性の圧送補助用樹脂を入れ、そし
て、この圧送補助用樹脂を介してプランジャで封止樹脂
を圧送しキャビティに注入し熱硬化させ樹脂封止する。
そして、圧送補助用樹脂を樹脂封止体より分離して再利
用していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧送補
助用樹脂を用いた樹脂封止方法では、封止用樹脂の利用
効率が向上するものの、ポット部で加熱される封止用樹
脂は外周囲から中側に向けて融けるので、封止用樹脂と
可とう性のある圧送補助用樹脂との接触面が変形した状
態になり、プランジャの押圧力が一様に伝わらず封止用
樹脂の流れにむらを生じボイドが発生しやすくなるとい
う問題がある。さらに、シリコンゴムである圧送補助用
樹脂の大きな熱膨張あるいは金型のランナ部に付着して
注入速度や封入圧力条件にばらつきが出るため、キャビ
ティ内におけるワイヤの変形や半導体チップの搭載面の
浮き上りなどの品質上の欠陥をもたらす。
【0007】従って、本発明の目的は、封止用樹脂の利
用率を向上が図れるとともに樹脂封止体に品質の欠陥を
もたらすことが無い半導体装置封止用樹脂タブレットを
提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、所定の
厚みの底部を有し中心に所定の孔径の孔が開けられるコ
ップ状の熱硬化性樹脂材と、この熱硬化性樹脂材の該孔
に挿入されかつ該孔を塞ぐ芯部材であるとともに前記熱
硬化性樹脂より多くの離型剤を含む円柱状の補助用熱硬
化性樹脂材とで構成される半導体装置封止用樹脂タブレ
ットである。
【0009】本発明の他の特徴は、所定の厚みの底部を
有し中心に所定の孔径の孔が開けられるコップ状の熱硬
化性樹脂材とこの熱硬化性樹脂材の該孔に挿入されかつ
該孔を塞ぐ芯部材であるとともに前記熱硬化性樹脂より
多くの離型剤を含む円柱状の補助用熱硬化性樹脂材とで
構成される半導体装置封止用樹脂タブレットを金型のポ
ットに供給し、前記半導体装置封止用樹脂タブレットを
加熱溶融し、前記補助用熱硬化性樹脂が溶けてからプラ
ンジャによりキャビティに圧送し熱硬化させ該キャビィ
ティ内の半導体装置を封止成形する半導体装置の樹脂封
止方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0011】図1(a)および(b)ならびに(c)は
本発明の一実施の形態を説明するための半導体装置封止
用樹脂タブレットの断面図(a)および粉末成形金型の
断面図ならびに金型の断面図(c)である。この半導体
装置封止用樹脂タブレットは、図1(a)に示すよう
に、所定の厚みtの底分を有し所定の孔径の孔13をも
ち他端部が平坦な端面であるコップ状の熱硬化性の円筒
樹脂封止材1と、この円筒樹脂封止材1の孔13に挿入
され孔13を塞ぐ補助用樹脂材2とを有している。
【0012】ここで、孔13の底の厚みtは、複数のキ
ャビティを充填する程度の樹脂量を想定し設定する。ま
た、孔13の直径は、粉末成形し易さで決める。要は、
ポットに入れたとき樹脂タブレットの外側から内側に融
けていくときに、実質的に封止樹脂となる円筒樹脂封止
材1の厚さtの部分とこの補助用樹脂材2を芯となる部
分との界面11においては同じ速度で融け、プランジャ
で押されたときもこの界面11が平坦な面を保つことで
ある。言い換えれば、プランジャで押されたとき封止用
樹脂の界面11に面内一様に圧力を伝達するように、こ
の補助用樹脂材2で芯ずれを起さないようにしている。
【0013】なお、円筒樹脂封止材1は、エポキシ樹脂
と硬化剤を含むとともにパッケージ性能を満足するため
に、例えば、低アルファ線の高純度のシリカを充填材と
して全体の70パーセント程度含まれいる。しかし、補
助用樹脂材2はパッケージ性能を得る必要がないから、
不純物が含んだ安価なシリカを充填材として使用し離型
剤がより多く含んでいる。さらに、これら樹脂タブレッ
トとして構成される樹脂部材は熱膨張率、ガラス転移温
度は同じにすることが望ましい。
【0014】この樹脂タブレットを製作するには、ま
ず、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填材、離型
材および顔料などの粉末状部材を金型で固め円筒状の補
助用樹脂材2を製作する。次に、図1(b)に示すよう
に、ダイ15の底の孔に補助用樹脂材2をはめ込み、補
助用樹脂材2とダイ15の間に予じめ準備された粉末状
の封止用樹脂材を詰め込みポンチ14で圧縮する。しか
る後、ダイ15から固められた封止用樹脂材を取り出
し、円筒樹脂封止材1より突出する補助用樹脂材2の部
分を切断し樹脂タブレットに完成させる。
【0015】次に、この樹脂タブレットを使用して半導
体装置を樹脂封止する方法を説明する。まず、図1
(c)の金型5のポット部9に図1(a)の樹脂タブレ
ットを補助用樹脂材2をプランジャ6側に向け入れる。
一方、、キャビティ7には、半導体装置を入れる。そし
て、ポット部9の樹脂タブレットは外側から内側に向っ
て溶け始める。そして、樹脂タブレットの中心まで溶け
てからプランジャ6を押し上げる。このことにより円筒
樹脂部材1の底部分がランナ8を経てキャビティ7に圧
送され、キャビティ7の半導体装置を封入する。さら
に、プランジャ6の上昇によって、補助料樹脂材2の端
部がカル10と当接し、補助用樹脂材2は外周囲の円筒
樹脂封止材1をランナ8側に押し出しキャビティ7の手
前側のランナ8に充填される。引続きプランジャ6の押
圧力により補助用樹脂材の先端部は押し出されランナ8
に充填されるとともに残部はカル10に溜る状態となる
補助用樹脂材2aとなる。
【0016】このように、封入時に残存したランナー部
及びカル部に低価格の補助用樹脂材2が残存させ封入樹
脂のコスト及び無駄を削減することができる。ちわみ
に、一例で試算してみると、従来、封止樹脂の無駄が3
0%〜60%であったものから5〜10%に低減するこ
とができた。
【0017】図2は本発明の関連技術における半導体装
封止用樹脂タブレットを示す断面図である。この樹脂
タブレットは、図2に示すように、円筒樹脂封止材1の
孔13を埋める補助用樹脂材の部分ら伸び円筒樹脂封
止材1の外径が同じであるとともに円筒樹脂封止材の端
部の全面を覆うように被着される鍔状部3をもつ補助樹
脂材3にしたことである。
【0018】この実施例の樹脂タブレットは、大型のパ
ッケージかランナが長い場合に適している。すなわち、
樹脂封止時に、円筒樹脂封止材1内の芯部である補助用
樹脂材で互にずれを防止しながら鍔状部4を介してプラ
ンジャにより一様に押圧されながら円筒樹脂封止材1は
溶融しキャビティに圧送される。
【0019】また、上述した実施の形態で説明した補助
樹脂材は、安価な充填材を含む熱硬化性樹脂で説明した
が、再生可能な熱可塑性樹脂を用いても良い。これら熱
可塑性樹脂は、熱硬化性封止樹脂として用いたエポキシ
樹脂と同し程度のガラス転移点および線膨張係数をもつ
樹脂、例えば、ポリカーボネード樹脂などが望ましい。
このような熱可塑性樹脂を用いた補助用樹脂は、金型よ
り取外しても、捨てることなく再度を加熱成形して再利
用することにより、前述の実施の形態の封入コストより
更に2/3に節約することができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、コップ状の
円筒状封止樹脂材の中心部の孔を埋めるように安価な充
填材を含む熱硬化樹脂あるいは再生可能な熱可塑性樹脂
である補助用樹脂材を挿入し、プランジャの押圧力が芯
ずれを起すことなく溶融樹脂との接触面に一様に伝える
ことにより、ランナおよびキャビティなどへの溶融樹脂
の送り速度にむらなく圧送することができるので、気泡
やワイヤ変形などなく半導体装置を樹脂封止できる。ま
た、ランナやカルに残る樹脂は、安価な熱硬化樹脂かあ
るいは再生可能な熱可塑性樹脂であるので、封止樹脂の
使用効率の向上が図られそれによる大幅なコスト削減を
することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を説明するための半導体
装置封止用樹脂タブレットの断面図(a)および粉末成
形金型の断面図(b)ならびに金型の断面図(c)であ
る。
【図2】本発明の関連技術における半導体装置封止用
脂タブレットを示す断面図である。
【図3】従来の一例を示す樹脂タブレットの断面図であ
る。
【図4】図3の樹脂タブレットを使用して半導体装置を
樹脂封止した状態を示す金型の断面図である。
【符号の説明】
1 円筒樹脂封止材 1a 封止樹脂 2,2a,3 補助用樹脂材 4 鍔状部 5 金型 6 プランジャ 7 キャビティ 8 ランナ 9 ポット部 10 カル 11 界面 12 樹脂 13 孔 14 ポンチ 15 ダイ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の厚みの底部を有し中心に所定の孔
    径の孔が開けられるコップ状の熱硬化性樹脂材と、この
    熱硬化性樹脂材の該孔に挿入されかつ該孔を塞ぐ芯部材
    であるとともに前記熱硬化性樹脂より多くの離型剤を含
    む円柱状の補助用熱硬化性樹脂材とで構成されることを
    特徴とする半導体装置封止用樹脂タブレット。
  2. 【請求項2】 所定の厚みの底部を有し中心に所定の孔
    径の孔が開けられるコップ状の熱硬化性樹脂材とこの熱
    硬化性樹脂材の該孔に挿入されかつ該孔を塞ぐ芯部材で
    あるとともに前記熱硬化性樹脂より多くの離型剤を含む
    円柱状の補助用熱硬化性樹脂材とで構成される半導体装
    置封止用樹脂タブレットを金型のポットに供給し、前記
    半導体装置封止用樹脂タブレットを加熱溶融し、前記補
    助用熱硬化性樹脂が溶けてからプランジャによりキャビ
    ティに圧送し熱硬化させ該キャビィティ内の半導体装置
    を封止成形することを特徴とする半導体装置の樹脂封止
    方法。
JP7193697A 1995-07-28 1995-07-28 半導体装置封止用樹脂タブレット Expired - Lifetime JP2723086B2 (ja)

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JPH0945712A JPH0945712A (ja) 1997-02-14
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0379045A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Fujitsu Ltd 樹脂封止型半導体装置の製造方法
JPH0379043A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Fujitsu Ltd 樹脂タブレットとそれを用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法

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JPH0945712A (ja) 1997-02-14

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Effective date: 19971028