JP2842272B2 - 半導体装置の樹脂封止方法及びその封止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の樹脂封止
方法及びその封止装置に関し、特に金型を用いて半導体
装置を樹脂封止する方法及びこの方法に使用する樹脂封
止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術に係る半導体装置の樹脂封止方
法及びその封止装置について、図５及び図６を参照して
説明する。なお、図５及び図６は、従来の樹脂封止方法
及び樹脂封止装置を説明するための図であって、このう
ち図５は、樹脂封止装置の各構成を個別に示す斜視図で
あり、図６は、図５に示す従来の樹脂封止装置の断面図
である。

【０００３】まず、従来の半導体装置の樹脂封止装置に
ついて説明すると、これは、図５及び図６に示すよう
に、上封止金型１及び下封止金型２からなる。そして、
下封止金型２には、半導体素子５を樹脂封止するキャビ
ティ９ａ、該キャビティ９ａに樹脂を流入させるランナ
−８、樹脂タブレット(図示せず)を投入するポツト部６
及びこの樹脂タブレットを加圧し流動させるプランジャ
−７(図６参照)を備えている。

【０００４】一方、上封止金型１には、下封止金型２の
上記キャビティ９ａに対応するキャビティ９ｂを備えて
いる(図６参照)。なお、図中４は、半導体素子５を搭載
したリ−ドフレ−ムであり、該リ−ドフレ−ム４は、説
明の便宜上、図５では１枚のみとした。また、図６で
は、同じく説明の便宜上、半導体素子５を１個のみとし
た。

【０００５】次に、従来の半導体装置の樹脂封止方法に
ついて、上記図５及び図６を参照して説明すると、従来
法では、まず、キャビティ９ａとランナ−８とポツト部
６及びプランジャ−７を備えた下封止金型２に、平面的
にリ−ドフレ−ム４を配列する(図５参照)。続いて、ポ
ット部６に樹脂タブレット(図示せず)を投入した後、下
封止金型２のキャビティ９ａに対応するキャビティ９ｂ
を備えた上封止金型１を型締めする。その後、ポット部
６内の樹脂タブレットをプランジャ−７(図６参照)で加
圧、流動させて射出成形する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の樹
脂封止方法及びその封止装置では、上記したように、下
封止金型２に平面的にリ−ドフレ−ム４を配列するもの
であるから、１回の工程で樹脂封止できるリ−ドフレ−
ムの数は、下封止金型２に平面的に配列できる数、即ち
封止金型の大きさによって決定される。従って、１回の
工程で樹脂封止するリ−ドフレ−ムの数を多くしたい場
合には、上記封止金型を大きくしなければならなかっ
た。

【０００７】しかしながら、封止金型を大きくすると、
この封止金型を駆動させる封止装置本体をも含めて大型
化する必要があり、これでは、封止装置の大幅なコスト
アップにつながるという問題が生じる。また、大型化し
た封止装置では、生産現場のフロア効率が悪くなり、結
果的に生産効率の改善にならないという欠点を有し、更
に、作業性の点からみて、封止金型を大型化すると、金
型温度を均一にコントロ−ルすることが難しくなり、金
型の切り替え時間がかかったり、あるいは品質面でもバ
ラツキが大きくなるという問題があった。

【０００８】本発明は、上記欠点、問題点に鑑み成され
たものであって、半導体装置の樹脂封止方法及びその封
止装置において、 ・第１に、封止金型を含めその封止装置を大型化するこ
となく、生産性の向上を図ること、 ・第２に、樹脂封止後のリ−ドフレ−ムの取り出しが容
易であり、また、ランナ−部に残存する樹脂の除去が容
易であり、かつ封止装置の自動化を図ることができ、一
連の封止作業を連続して行うことができること、 ・第３に、半導体素子搭載台部を樹脂封止部表面に露出
させることにより、放熱性に優れた樹脂封止型半導体装
置を提供すること、を本発明の目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の樹脂封止方法及び樹脂封止装置は、半導体装置を樹脂
封止するキャビティと該キャビティへ樹脂を流入させる
ランナ−を有する治具を、上下金型の間に挟んだ状態で
樹脂封止を行うことを特徴とし、これにより主として前
記第１の目的とする「封止金型を含めその封止装置を大
型化することなく、生産性の向上を図る」ことを達成し
たものである。

【００１０】即ち、本発明に係る半導体装置の樹脂封止
方法は、「(1) 半導体装置を樹脂封止するキャビティ、
樹脂タブレットを投入するポット部及び該樹脂タブレッ
トを加圧し流動させるプランジャ−を備えた下金型に、
半導体装置を搭載した第１のリ−ドフレ−ムを配置する
工程、(2) 前記第１のリ−ドフレ−ム上に、半導体装置
を樹脂封止するキャビティ及び該キャビティに樹脂を流
入させるランナ−を両面に備えた治具を配設する工程、
(3) 前記治具上に半導体装置を搭載した第２のリ−ドフ
レ−ムを配置する工程、(4) 治具の前記キャビティに対
応するキャビティを備えた上金型をセットする工程、
(5) 樹脂タブレットをポット部に投入する工程、(6) 上
下金型を型締めする工程、(7) ポット部内の樹脂タブレ
ットをプランジャ−で加圧し流動させ、該流動樹脂をラ
ンナ−を介して治具の両面のキャビティ内に同時に流入
する工程、(8) 該樹脂を硬化させる工程、(9) 上下金型
を開き、第１及び第２のリ−ドフレ−ムを取り出す工
程、を含むことを特徴とする半導体装置の樹脂封止方
法。」(請求項１) を要旨とする。

【００１１】また、本発明に係る半導体装置の樹脂封止
装置は、「上下金型を有する半導体装置の樹脂封止装置
において、上金型と下金型との間に、半導体装置を樹脂
封止するキャビティ及び該キャビティへ樹脂を流入させ
るランナ−を設けた治具を配設し、該治具の上下に、半
導体装置を塔載したリ −ドフレ−ムを配置してなること
を特徴とする半導体装置の樹脂封止装置。」(請求項２)
を要旨とする。

【００１２】さらに、本発明に係る半導体装置の樹脂封
止装置は、前記治具として、 ・その両側に、半導体装置を樹脂封止するキャビティ及
び該キャビティへ樹脂を流入させるランナ−を設けた構
造からなること(請求項３) ・２以上に分割できる構造としたこと(請求項４)、 ・上記分割構造の治具が、少なくとも該治具の両面に設
けたランナ−部で分割できる構造としたこと(請求項
５)、 ・治具のキャビティ部に吸引用穴部を設けること(請求
項６)、を本発明の好ましい実施態様とするものであ
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１〜４に基づいて
詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定され
るものではない。

【００１４】（実施例１）図１及び図２は、本発明の一
実施例(実施例１)である半導体装置の樹脂封止方法及び
樹脂封止装置を説明するための図であって、このうち図
１は、樹脂封止装置の各構成を個別に示す斜視図であ
る。また、図２(Ａ)は、図１の樹脂封止装置の断面図で
あり、(Ｂ)は、該樹脂封止装置に配設した治具の一部拡
大斜視図である。

【００１５】まず、本実施例１の樹脂封止装置について
説明すると、該装置は、図１及び図２に示すように、上
封止金型１、下封止金型２及び治具３からなる。このう
ち上封止金型１及び下封止金型２の構造については、前
記図５及び図６に示した従来の樹脂封止装置と同様であ
って、図１及び図２に示すように、下封止金型２には、
キャビティ９ａ、ポツト部６及びプランジャ−７を備え
ており、一方、上封止金型１には、キャビティ９ｂを備
えている［図２(Ａ)参照］。

【００１６】本実施例１の樹脂封止装置では、このよう
な上封止金型１と下封止金型２との間に治具３を配設し
た構造からなる。この治具３は、特にその一部を拡大し
た図２(Ｂ)に示すように、キャビティ９ｃ及び該キャビ
ティ９ｃへ流動樹脂を流入させるランナ−８ａを備えて
おり、しかも、このキャビティ９ｃ及びランナ−８ａ
は、図２(Ａ)に示すように、治具３の両面に備えた構造
からなる。

【００１７】なお、図１及び図２(Ａ)中の４ａ，４ｂ
は、半導体素子５ａ、５ｂを搭載したリ−ドフレ−ムで
あり、該リ−ドフレ−ム４ａ，４ｂは、説明の便宜上、
それぞれ１枚のみとした。また、図２(Ａ)では、同じく
説明の便宜上、半導体素子をそれぞれ５ａ，５ｂと１個
のみとした。

【００１８】次に、本実施例１の樹脂封止方法につい
て、即ち上記図１及び図２に示した樹脂封止装置を使用
して、半導体装置を樹脂封止する方法について説明す
る。本実施例１の樹脂封止方法は、まず、図１に示すよ
うに、「下封止金型２→リ−ドフレ−ム４ａ(第１のリ
−ドフレ−ム)→治具３→リ−ドフレ−ム４ｂ(第２のリ
−ドフレ−ム)→上封止金型１」の順に構成する。

【００１９】即ち、図２(Ａ)に示すように、半導体素子
５ａを樹脂封止するキャビティ９ａ、樹脂タブレット
(図示せず)を投入するポット部６及びこの樹脂タブレッ
トを加圧し流動させるプランジャ−７を備えた下封止金
型２上に、半導体素子５ａを搭載したリ−ドフレ−ム４
ａを配置する。続いて、このリ−ドフレ−ム４ａ上に、
キャビティ９ｃとこのキャビティ９ｃに樹脂を流入させ
るランナ−８ａとを両面に備えた治具３を配設し、さら
に、この治具３上に半導体素子５ｂを搭載したリ−ドフ
レ−ム４ｂを配置した後、治具３のキャビティ９ｃに対
応するキャビティ９ｂを備えた上封止金型１をセットす
る。

【００２０】そして、樹脂タブレット(図示せず)をポッ
ト部６に投入した後、型締めし、続いてポット部６内の
樹脂タブレットをプランジャ−７で加圧し流動させ、こ
の流動樹脂を、治具３の両面に設けたランナ−８ａを介
して、キャビティ９ａ，同９ｂ，同９ｃに流入させ、該
樹脂を硬化させる。その後、型開きし、リ−ドフレ−ム
４ａ、同４ｂを取り出し、このようにして一連の封止作
業を行う。

【００２１】ここで樹脂は、下封止金型２のポット部６
からプランジャ−７により治具３の両面に設けたランナ
−８ａを通って該治具３の両面のキャビティ９ｃ内に同
時に流入する。本実施例１の樹脂封止方法では、このよ
うな構成とすることで、１回の一連の樹脂封止工程につ
き、立体的に従来の２倍の半導体装置を封止することが
可能となり、生産性を大幅に改善することができる。

【００２２】（実施例２）図３は、本発明の他の実施例
(実施例２)で用いる治具の形状(分割構造の治具)を示す
平面図である。本実施例２では、前記実施例１の樹脂封
止装置における治具３を、図３に示すように、分割構造
としたものである。

【００２３】即ち、(1)樹脂封止後にリ−ドフレ−ムの
取り出しを容易に行うことができるように、また、(2)
不要となるランナ−部内の残存樹脂の除去を容易に行う
ことができるように、さらには、(3)治具の着脱を容易
に行うことができるように、治具３ａを、図３に示すよ
うに、流動樹脂を流入させるランナ−８ａの部分で３ａ
₁と３ａ₂の２つに分割できる構造としたものである。な
お、図３では、ランナ−８ａ部分での２分割構造の治具
３ａを示したが、本発明は、これに限定されるものでは
なく、分割位置やその形状並びに分割数を含めて種々の
変形が可能であり、これらの変形も本発明に包含され
る。

【００２４】本実施例２の樹脂封止装置は、前記実施例
１の樹脂封止装置における治具３に代えて図３に示す分
割構造の治具３ａを用いる以外は、該治具３ａの両面
に、前記図２(Ａ)に示すように、キャビティ９ｃ及びラ
ンナ−８ａを備えた構造からなる点をも含め前記実施例
１の樹脂封止装置と実質的に同一であるので、その説明
を省略する。

【００２５】次に、本実施例２の樹脂封止方法を、前記
図２(Ａ)で示した樹脂封止装置及び図３の分割構造の治
具３ａを参照して説明する。本実施例２では、樹脂封止
装置へのリ−ドフレ−ム４ａ，４ｂの搬送機構及び治具
３ａの動作機構をそれぞれ設け、そして、前記実施例１
と同様、「下封止金型２上へのリ−ドフレ−ム４ａのセ
ット→治具３ａのセット→治具３ａ上へのリ−ドフレ−
ム４ｂのセット→上封止金型１のセット→樹脂タブレッ
トのポット部６への投入→上下封止金型１，２の型締め
→キャビティ９ａ，９ｂ，９ｃへの樹脂流入→該樹脂の
硬化→型開き→リ−ドフレ−ム４ａ、４ｂの取り出し」
の一連の封止作業を行う。

【００２６】本実施例２では、樹脂硬化後の型開き時
に、また、樹脂封止されたリ−ドフレ−ム４ａ、４ｂの
取り出し時に、治具３ａを動作させ分割することで、リ
−ドフ−ム４ａ，４ｂは治具３ａから容易に離型するこ
とができ、治具３ａの脱型も容易に行うことができる。
また、治具３ａの両側に設けたランナ−８ａの部分で分
割したので、このランナ−８ａの部分に残存する不要な
樹脂の除去も前記実施例１に比べて容易となる利点を有
する。

【００２７】本実施例２では、前記したように、樹脂封
止装置へのリ−ドフレ−ム４ａ，４ｂの搬送機構を設
け、また、治具３ａの分割動作機構を設け、これにより
封止装置の自動化を容易に行うことができ、一連の封止
作業を連続して行うことができる。なお、本実施例２で
は、治具３ａの両面に設けたランナ−８ａを上下で同一
位置としたが、この変形としてランナ−８ａの位置を上
下で一部又は全部変えることもでき、この場合もランナ
−８ａ部に残存する樹脂の除去を容易に行うことがで
き、これも本発明に包含される。

【００２８】（実施例３）図４は、本発明のその他の実
施例(実施例４)である半導体装置の樹脂封止方法及び樹
脂封止装置を説明するための図であって、(Ａ)はその樹
脂封止装置の断面図であり、(Ｂ)は、該樹脂封止装置に
配設した治具の一部拡大斜視図である。

【００２９】本実施例３では、図４(Ａ)，(Ｂ)に示すよ
うに、治具３ｂのキャビティ９ｃに吸引用の穴10を設け
た構造からなり、治具３ｂの端部より吸引することがで
きるようにしたものである。なお、本実施例３の樹脂封
止装置は、前記実施例１の樹脂封止装置における治具３
に代えて図４(Ｂ)に示す吸引用の穴10を設けた治具３ｂ
を用いる以外は、該治具３ｂの両面に、前記図２(Ａ)及
び図４(Ａ)に示すように、キャビティ９ｃ及びランナ−
８ａを備えた構造からなる点をも含め前記実施例１の樹
脂封止装置と実質的に同一であるので、その説明を省略
する。

【００３０】本実施例３における樹脂封止方法を、図４
(Ａ)を参照して説明すると、半導体素子５ａを搭載した
半導体素子搭載台部(リ−ドフ−ム４ａ)及び半導体素子
５ｂを搭載した半導体素子搭載台部(リ−ドフ−ム４ｂ)
が共に治具３ｂに吸着した状態で、前記実施例１又は実
施例２と同一方法で一連の樹脂封止を行う。

【００３１】本実施例３によれば、半導体素子搭載台部
(リ−ドフ−ム４ａ，４ｂ)が治具３ｂに吸着した状態で
樹脂封止を行うものであるから、この半導体素子搭載台
部が樹脂封止部表面に露出することとなり、そのため、
放熱性に優れた半導体装置を得ることができる利点を有
する。

【００３２】これまで実施例１〜３について詳細に説明
したが、本発明は、これらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の前記した要旨の範囲内で任意に変更す
ることができる。例えば、前掲の図１、図２及び図４に
示した上封止金型１、下封止金型２、治具３，３ａ，３
ｂに、樹脂封止後の半導体装置を離型させるためのエジ
ェクタピンや該エジェクタピンを駆動させる機構を付加
することができ、これも本発明の好ましい実施態様であ
る。

【００３３】また、実施例１〜３では、本発明で特徴と
する治具を上下封止金型の間に１つ設けたものである
が、これを複数配設することもでき、この場合には、生
産性を飛躍的に向上することが可能であるので好まし
く、これも本発明に包含されるものである。さらに、実
施例１〜３では、半導体装置を樹脂封止するキャビティ
及び該キャビティに樹脂を流入させるランナ−を両面に
備えた治具を用いた樹脂封止装置について記載したが、
このようなキャビティやランナ−を両面に備えた構造の
治具とせず、それらを上封止金型及び／又は下封止金型
に設けることも可能であり、これも本発明に包含される
ものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、半導体
装置を樹脂封止するキャビティと、該キャビティへ樹脂
を流入させるランナ−とを設けた治具を、上下封止金型
の間に挟んだ状態で樹脂封止を行う樹脂封止方法及び封
止装置としたので、上下２枚のリ−ドフレ−ムを同時に
封止することができ、封止金型を含めその封止装置を大
型化することなく、生産性を従来の２倍以上に改善する
ことができるという顕著な効果が生じる。

【００３５】また、本発明の特徴である治具を分割構造
とすることで、樹脂封止後のリ−ドフレ−ムの取り出し
や、不要となるランナ−部の残存樹脂の除去が容易にな
る効果が生じ、その上、該治具の分割動作機構を設け、
また、樹脂封止装置へのリ−ドフレ−ムの搬送機構を設
けることで、封止装置の自動化を図ることができ、一連
の封止作業を連続して行うことができる利点を有する。

【００３６】さらに、本発明の特徴である治具に吸引用
穴部を設けることで、半導体素子搭載台部を該治具に吸
着した状態で樹脂封止を行うことができ、これにより、
半導体素子搭載台部が樹脂封止部表面に露出した樹脂封
止型半導体装置を得ることができ、放熱性に優れた半導
体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例(実施例１)である樹脂封止装
置の各構成を示す斜視図。

【図２】(Ａ)は図１の樹脂封止装置の断面図、(Ｂ)は該
樹脂封止装置に配設した治具の一部拡大斜視図。

【図３】本発明の他の実施例(実施例２)で用いる治具の
形状(分割構造の治具)を示す平面図。

【図４】(Ａ)は本発明のその他の実施例(実施例３)であ
る樹脂封止装置の断面図、(Ｂ)は該樹脂封止装置に配設
した治具の一部拡大斜視図。

【図５】従来の樹脂封止装置の各構成を示す斜視図。

【図６】図５に示す従来の樹脂封止装置の断面図。

【符号の説明】

１ 上封止金型 ２ 下封止金型 ３、３ａ、３ｂ 治具 ４、４ａ、４ｂ リ−ドフレ−ム ５、５ａ、５ｂ 半導体素子 ６ ポット部 ７ プランジャ− ８、８ａ ランナ− ９、９ａ、９ｂ、９ｃ キャビティ １０ 吸引用の穴

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (1) 半導体装置を樹脂封止するキャビテ
   ィ、樹脂タブレットを投入するポット部及び該樹脂タブ
   レットを加圧し流動させるプランジャ−を備えた下金型
   に、半導体装置を搭載した第１のリ−ドフレ−ムを配置
   する工程、(2) 第１のリ−ドフレ−ム上に、半導体装置
   を樹脂封止するキャビティ及び該キャビティに樹脂を流
   入させるランナ−を両面に備えた治具を配設する工程、
   (3) 治具上に半導体装置を搭載した第２のリ−ドフレ−
   ムを配置する工程、(4) 治具の前記キャビティに対応す
   るキャビティを備えた上金型をセットする工程、(5) 樹
   脂タブレットをポット部に投入する工程、(6) 上下金型
   を型締めする工程、(7) ポット部内の樹脂タブレットを
   プランジャ−で加圧し流動させ、該流動樹脂をランナ−
   を介して治具の両面のキャビティ内に同時に流入する工
   程、(8) 該樹脂を硬化させる工程、(9) 上下金型を開
   き、第１及び第２のリ−ドフレ−ムを取り出す工程、を
   含むことを特徴とする半導体装置の樹脂封止方法。
2. 【請求項２】 上下金型を有する半導体装置の樹脂封止
   装置において、上金型と下金型との間に、半導体装置を
   樹脂封止するキャビティ及び該キャビティへ樹脂を流入
   させるランナ−を設けた治具を配設し、該治具の上下
   に、半導体装置を塔載したリ−ドフレ−ムを配置してな
   ることを特徴とする半導体装置の樹脂封止装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の治具が、その両側に半
   導体装置を樹脂封止するキャビティ及び該キャビティへ
   樹脂を流入させるランナ−を設けた構造からなることを
   特徴とする半導体装置の樹脂封止装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の治具が、２以上
   に分割できる構造としたことを特徴とする半導体装置の
   樹脂封止装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の分割構造の治具が、少
   なくとも該治具に設けたランナ−部分で分割できる構造
   としたことを特徴とする半導体装置の樹脂封止装置。
6. 【請求項６】 請求項２、３、４又は５に記載の治具
   が、該治具のキャビティ部に吸引用穴部を設けた構造か
   らなることを特徴とする半導体装置の樹脂封止装置。