JP2973901B2 - 半導体樹脂封止用金型 - Google Patents
半導体樹脂封止用金型Info
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- JP2973901B2 JP2973901B2 JP7304795A JP30479595A JP2973901B2 JP 2973901 B2 JP2973901 B2 JP 2973901B2 JP 7304795 A JP7304795 A JP 7304795A JP 30479595 A JP30479595 A JP 30479595A JP 2973901 B2 JP2973901 B2 JP 2973901B2
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- resin
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
置を樹脂封止するための半導体樹脂封止用金型に関す
る。
樹脂封止型半導体装置は、いずれも長方形または正方形
をした樹脂パッケージの2つの対向する側面にのみアウ
タリードを突出させた構造されており、この種の半導体
装置を製造するための樹脂封止用金型では、アウタリー
ドが配置されないキャビティ側面に樹脂注入口(以下、
ゲートと称する)を配置した構成がとられている。例え
ば、図8に示すように、下金型11のキャビティ13
と、上金型12のキャビティ14で構成される金型で
は、アウタリードが配置されない側面の一部に樹脂ポッ
ト15にランナ16を介して接続されるゲート17が配
置され、この側面に対向する側面にはキャビティ内の空
気を抜くためのエアー排出用通気孔(以下、エアーベン
トと称する)19が設けられている。
る場合には、図9(a)のように、下金型11と上金型
12を予め所望する温度に熱し、かつ下金型11上にリ
ードフレーム構体21をセットする。このリードフレー
ム構体21は、リードフレーム21のアイランド22上
に半導体素子24を固定し、ボンディングワイヤ25に
より半導体素子24eの電極(図中省略)とリードフレ
ーム22のインナーリード26とをボンディングしたも
のである。そして、図9(b)のように、樹脂ポット1
5内に樹脂タブレット27を投入し、下金型11を上昇
させ、リードフレーム構体21を挟持した状態で型締め
を行う。
ット27が軟化した後に、図9(c)のように、タブレ
ット加圧用のプランジャ28が上昇し、樹脂27はラン
ナ16を流れ、キャビティ13,14内に圧入力され
る。このとき、樹脂27はゲート17を通過し、キャビ
ティ13,14内にあった空気を反対側の側面のエアベ
ント19から押し出しながら、キャビティ内に充填さ
れ、図9(d)のように、封止が完了される。その後、
樹脂27の硬化が終了するまで型締めされた状態で保持
され、樹脂27の硬化後に可動側の下金型11が開き、
図示を省略したイジェクターピンが突きだし、樹脂封止
済みのパッケージを金型から離型し、半導体装置の樹脂
封止を実現する。
ように充填されていくが、ゲート17のある側面にはエ
アーベントが存在しないので、ゲート17のある側面側
のパッケージコーナー部に閉じ込められた空気が逃げ場
を失い、この空気が成形される樹脂27内に取り込ま
れ、成形されたパッケージにおけるボイドや、外観不良
となる。
公報に記載されている金型であり、ここでは、下金型3
1、上金型32、分割金型33と3つのブロックで構成
されている。下金型31には、図示しないランナーと、
サブランナー34、下パッケージとなる下キャビティ3
5、およびエアーベント36が形成され、また、リード
フレーム37を固定するためのリードフレームガイドピ
ン38と、分割金型32を固定するためのガイドピン3
9がそれぞれ設置されている。上金型32には、ICの
上パッケージとなる部分の上型キャビティ40と、ガイ
ドピン逃げ穴41が形成されている。さらに、分割金型
33fには、上面と底面とにエアーベント42が形成さ
れており、また、ガイド穴43およびリードフレームガ
イドピン逃げ穴44がそれぞれ貫通されている。
下の金型31,32と、分割金型33の間に前記したよ
うに構成されるリードフレーム37が挟持され、サブラ
ンナ34より溶融した樹脂が上下の各金型のキャビティ
35,40へ注入されていく。この時、キャビティ内に
注入された樹脂は、キャビティ内の空気を分割金型33
の上下面に形成されたエアーベント42、下金型31に
形成されたエアーベント36より排出しながらキャビテ
ィ内に充填され、樹脂注入が行われる。
樹脂封入は、樹脂流入過程においてゲートより注入され
た溶融樹脂がキャビティ内を進行して充填されるわけで
あるが、例えば図8,図9の金型においては、溶融樹脂
は、図10に示したような流動形態であり、この時、キ
ャビティ13,14内の空気は、エアーベント19より
自然排気されるが、この金型構造では、ゲート17の側
面に対して反対側の側面の任意の位置にしかエアーベン
ト19が無いために、ゲート17のある側の側面からは
キャビティ13,14内の空気が排出されないので、ゲ
ート17の有る側のキャビティコーナ部において空気が
樹脂内に巻き込まれ、この空気が樹脂パッケージにおけ
るボイドの多発、未充填の発生の原因となり、パッケー
ジの封止性、耐湿性等の信頼性の低下の原因となる。
り、樹脂の高流動化が進んでいるが、樹脂を高流動化す
ることによりエアベントバリが長くなるので、従来、約
30μ程度あったエアベント深さを5μ以下にしなけれ
ばならない。このため、エアベント断面積が従来の約1
/6となり、樹脂充填中にキャビティ内の空気をスムー
ズに排気できないので、樹脂流動パターンの乱れによる
ボイドの多発、未充填の発生が顕著なものとなってい
る。
開示されている金型においても、分割金型にエアベント
を設けているが、このエアベントもゲートからみればキ
ャビティの対向面であるため、前記したと同様の問題が
ある。また、この金型は、金型が3分割されているの
で、封入機の金型開閉構造が複雑になり、封入機の自動
機化、コンパクト化が困難であり、装置価格も高くなる
という問題がある。
果的に排出し、成形される樹脂への空気の巻き込みを防
止して、ボイドや未充填の発生を防止し、封止性や耐湿
性等の信頼性を向上した半導体樹脂封止用金型を提供す
ることにある。
用金型は、DIP,TSOP,SOJ等のように矩形の
パッケージの対向する2つの側面にアウターリードが配
置される樹脂封止型半導体装置を樹脂封止するための金
型であって、上金型と下金型とで矩形をしたキャビティ
を画成し、前記アウターリードが配置されない前記半導
体装置の2つの側面のうちの一方の側面に対応する前記
キャビティの一側面の一部に前記キャビティ内に樹脂を
圧送するためのゲートを有し、前記アウターリードが配
置されない前記半導体装置の前記2つの側面のそれぞれ
に対応する前記キャビティの2つの側面のそれぞれに前
記キャビティ内の空気を抜くためのエアベントが設けら
れていることを特徴とする。
の中間位置に配置され、このゲートを挟む両側のコーナ
部にエアベントが配置される。また、ゲートはその側面
の一つのコーナ部に配置され、この側面の他方のコーナ
部にエアベントが配置される。さらに、エアベントは、
一方の側面とこれに対向する側面の略全域にわたって配
置されることが好ましい。
参照して説明する。図1は本発明をDIP型樹脂封止半
導体装置の樹脂封止用金型に適用した例であり、(a)
は下金型の平面図、(b)は上金型の各平面構成図であ
る。図1のように、下金型11及び上金型12の各金型
にそれぞれ複数個のキャビティ13,14が配列形成さ
れ、かつ下金型11の各キャビティ13間には樹脂ポッ
ト15が配置され、ランナ16を通して各キャビティ1
3に連通されている。このキャビティ13とランナ16
とをつなぐゲート17は、樹脂封止される半導体装置の
アウターリードが位置されない2つのパッケージ側面の
うち、前記樹脂ポット15に近い側の側面の中間位置に
設置される。また、前記下金型11と上金型12には、
それぞれキャビティ13,14に連通されるエアーベン
ト18,19が設けられているが、ここでは、それぞれ
前記ゲート17が配置された側面に対向する反対側の側
面のパッケージコーナ部にエアーベント19が設けら
れ、ゲートが配置された側面のパッケージコーナ部にエ
アーベント18が設けられている。
封止する工程を図2の断面図に示す。先ず、図2(a)
のように、上金型12と下金型11を予め所望する温度
に熱し、下金型11上にリードフレーム構体21をセッ
トする。このリードフレーム構体21は、リードフレー
ム22のアイランド23に銀ペースト等を用いて半導体
素子24を固定し、ボンディングワイヤ25により半導
体素子24の電極(図中省略)とリードフレーム22の
インナーリード26とをボンディングしたものである。
そして、図2(b)のように、樹脂ポット15内に樹脂
タブレット27を投入し、下金型11を上昇させ、リー
ドフレーム構体21を挟持した状態で型締めを行う。
熱により、樹脂タブレット27が軟化した後に、タブレ
ット加圧用のプランジャ28が上昇し、軟化された樹脂
27はランナ16を流れ、キャビティ13,14内に圧
入力される。このとき、樹脂27はゲート17を通過
し、キャビティ13,14内にあった空気を反対側の側
面のエアベント19と、ゲート17側の側面のエアベン
ト18のそれぞれから押し出しながら、キャビティ1
3,14内に充填され、図2(d)のように、封止が完
了される。その後、図示は省略するが、樹脂の硬化が終
了するまで型締めされた状態で保持され、樹脂27の硬
化後に可動側の下金型11が開き、イジェクターピンの
突き出しによって樹脂封止済みのパッケージを金型から
離型し、半導体装置の樹脂封止を実現する。
ィ13,14内に圧入される樹脂27は、図3に示すよ
うに、エアーベント19によってキャビティ内の空気を
排出しながら、ゲート17からキャビティ13,14内
に徐々に充填されてゆくが、ゲート17のある側の側面
のパッケージコーナ部にキャビティ内の空気を巻き込ん
でも、ゲート17のある側の側面にもエアーベント18
が存在しているので、ここから空気が排出されることに
より、成形される樹脂でのボイド、未充填の発生を防止
できる。また、このようにゲート17側にもエアベント
18を設けることで、キャビティ全体としてエアベント
のエリアが広くなるので、エアベント深さを浅くして
も、エアベントの断面積を広く確保でき、キャビティ内
の空気の排気効率を十分に確保することが可能となり、
前記した効果を更に高めることが可能となる。
しており、(a)は下金型、(b)は上金型のそれぞれ
平面構成図である。なお、第1の実施形態と等価な部分
には同一符号を付してある。この実施形態では、各キャ
ビティ13,14は半導体装置のアウタリードが位置さ
れない側面の1つのコーナ部にゲート17を配置してい
る。そして、このゲート17が設けられた側面に対向す
る反対側の側面の両コーナ部にエアーベント19が、ゲ
ート17を配置している側面のゲートに隣接するコーナ
部にエアーベント18が設けられている。
も、図3に示したように、下金型11と上金型12を予
め所望する温度に熱し、下金型11上にリードフレーム
構体21をセットする(図3(a))。このリードフレ
ーム構体21は、リードフレーム22に半導体素子24
を搭載し、かつボンディングワイヤ25によりリードフ
レーム22のインナーリード26に対してボンディング
したものであることは同じである。そして、樹脂ポット
15内に樹脂タブレット27を投入し、下金型11を上
昇させ、リードフレーム構体21を挟持した状態で型締
めを行う(図3(b))。
ット27が軟化した後に、タブレット加圧用のプランジ
ャ28が上昇し、樹脂はランナ16を流れ、キャビティ
13,14内に圧入力される。このとき、樹脂27はゲ
ート17を通過し、キャビティ13,14内にあった空
気を反対側の側面のコーナ部に設けられたエアベント1
9と、ゲート17側の側面のコーナ部に設けられたエア
ベント18のそれぞれから押し出しながら、キャビティ
13,14内に充填され、封止が完了する(図3
(c),(d))。その後、樹脂の硬化が終了するまで
型締めされた状態で保持され、樹脂の硬化後に可動側の
下金型11が開き、イジェクターピンの突きだしにより
樹脂封止済みのパッケージを金型から離型し、半導体装
置の樹脂封止を実現する(E)。
では、キャビティ13,14内に圧入される樹脂27
は、図5に示すように、エアーベント19からキャビテ
ィ内の空気を排出させながらゲート17が設けられた側
面のコーナ部からキャビティ内に充填されてゆくが、こ
のときゲート17のある側の側面のパッケージコーナ部
にキャビティ13,13内の空気を巻き込んでも、ゲー
ト17のある側の側面にエアーベント18があるので、
ここから空気が排出されることにより、成形される樹脂
でのボイド、未充填の発生を防止できる。
金型においては、図6及び図7にそれぞれ示すように、
下金型11と上金型12にそれぞれ設けられるエアベン
ト18,19をパッケージコーナ部だけでなく、アウタ
ーリードの存在しない側面全体に形成してもよい。した
がって、キャビティ13,14内におけるエアベントエ
リアが広くなり、エアベントの総断面積が大きくなる。
これにより、キャビティ内の空気の排気効率が高くな
り、空気の巻き込み量が減ることにより、ボイド、未充
填をさらに有効に防止することが可能となる。
置を樹脂封止する場合を例として説明したが、TSO
P,SOJのように、アウターリードが矩形型のパッケ
ージの2つの側面にのみ設けられている樹脂封止型の半
導体装置であれば、同様に本発明を適用することが可能
である。
TSOP,SOJのように、リードが長方形または正方
形の2側面にしか存在せず、ゲートがリードの無い側面
に設置されている半導体装置の樹脂封止金型において、
エアベントをゲートの無い側の側面だけでなく、ゲート
のある側の側面にも設置することにより、ゲートの有る
側の側面のコーナ部に巻き込まれた空気を排気すること
が可能となり、空気の排気効率を高めることができる。
また、キャビティにおけるエアベントのエリアが広くな
るので、エアベント深さを浅くしても、エアベントの断
面積を広くでき、キャビティ内の空気の排気効率をさら
に高めることができる。これにより、封止される樹脂に
おけるボイドや未充填を防止することが可能となり、樹
脂パッケージの外観歩留りを向上すると共に、信頼性の
高い半導体装置が提供できるという効果を有する。
ある。
るための断面図である。
説明するための模式的な平面図である。
ある。
説明するための模式的な平面図である。
る。
る。
めの断面図である。
明するための模式的な平面図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 DIP,TSOP,SOJ等のように矩
形のパッケージの対向する2つの側面にアウターリード
が配置される樹脂封止型半導体装置を樹脂封止するため
の金型であって、上金型と下金型とで矩形をしたキャビ
ティを画成し、前記アウターリードが配置されない前記
半導体装置の2つの側面のうちの一方の側面に対応する
前記キャビティの一側面の一部に前記キャビティ内に樹
脂を圧送するためのゲートを有し、前記アウターリード
が配置されない前記半導体装置の前記2つの側面のそれ
ぞれに対応する前記キャビティの2つの側面のそれぞれ
に前記キャビティ内の空気を抜くためのエアベントが設
けられていることを特徴とする半導体樹脂封止用金型。 - 【請求項2】 前記一方の側面では、前記ゲートはその
側面の中間位置に配置され、このゲートを挟む両側のコ
ーナ部に前記エアベントが配置されている請求項1に記
載の半導体樹脂封止用金型。 - 【請求項3】 前記一方の側面では、前記ゲートはその
側面の一つのコーナ部に配置され、この側面の他方のコ
ーナ部にエアベントが配置されている請求項1に記載の
半導体樹脂封止用金型。 - 【請求項4】 前記エアベントは、前記一方の側面とこ
れに対向する側面の略全域にわたって配置される請求項
1に記載の半導体樹脂封止用金型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7304795A JP2973901B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体樹脂封止用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7304795A JP2973901B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体樹脂封止用金型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09148354A JPH09148354A (ja) | 1997-06-06 |
JP2973901B2 true JP2973901B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=17937335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7304795A Expired - Lifetime JP2973901B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体樹脂封止用金型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2973901B2 (ja) |
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JP4821827B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2011-11-24 | 株式会社デンソー | 樹脂成形品の製造方法、及び成形型 |
JP5148445B2 (ja) * | 2008-10-06 | 2013-02-20 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 |
CN114083746A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 上海神奕医疗科技有限公司 | 封装装置、封装方法、脉冲发生器和植入式医疗器械 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6316629A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-23 | Hitachi Ltd | レジンモ−ルド方法および被モ−ルド物 |
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JPH079614U (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-10 | 株式会社ニフコ | 自動車用窓ガラスの取付構造 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP7304795A patent/JP2973901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH09148354A (ja) | 1997-06-06 |
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