JP2985439B2 - モールディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
モールディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造方法Info
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- JP2985439B2 JP2985439B2 JP3301027A JP30102791A JP2985439B2 JP 2985439 B2 JP2985439 B2 JP 2985439B2 JP 3301027 A JP3301027 A JP 3301027A JP 30102791 A JP30102791 A JP 30102791A JP 2985439 B2 JP2985439 B2 JP 2985439B2
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子をモールド
樹脂にて一体封止して半導体装置を形成するためのモー
ルディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造
方法に関するものである。
樹脂にて一体封止して半導体装置を形成するためのモー
ルディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子をモールド樹脂にて一
体封止した半導体装置が数多く生産されている。この半
導体装置は、例えばトランスファーモールド法により、
所定の金型を用いて成型される。この金型は、上型と下
型とから構成されており、上型の下面には、半導体装置
上部の外形に対応した形状のキャビティ用の凹部が、ま
た、下型の上面には、半導体装置下部の外形に対応した
キャビティ用の凹部がそれぞれ設けられている。この上
型と下型とを当接することで半導体装置のキャビティが
設けられる。
体封止した半導体装置が数多く生産されている。この半
導体装置は、例えばトランスファーモールド法により、
所定の金型を用いて成型される。この金型は、上型と下
型とから構成されており、上型の下面には、半導体装置
上部の外形に対応した形状のキャビティ用の凹部が、ま
た、下型の上面には、半導体装置下部の外形に対応した
キャビティ用の凹部がそれぞれ設けられている。この上
型と下型とを当接することで半導体装置のキャビティが
設けられる。
【０００３】この金型を用いて半導体装置を形成するに
は、まず、前述の上型と下型とを当接して設けられたキ
ャビティ内に例えばリードフレームに搭載された半導体
素子を配置する。そして、このキャビティ内に軟化した
モールド樹脂を充填する。その後、このモールド樹脂を
硬化して、半導体素子をモールド樹脂にて一体封止した
半導体装置を形成する。
は、まず、前述の上型と下型とを当接して設けられたキ
ャビティ内に例えばリードフレームに搭載された半導体
素子を配置する。そして、このキャビティ内に軟化した
モールド樹脂を充填する。その後、このモールド樹脂を
硬化して、半導体素子をモールド樹脂にて一体封止した
半導体装置を形成する。
【０００４】この半導体素子を一体封止するためのモー
ルド樹脂として、主に熱硬化性樹脂が使用される。この
熱硬化性樹脂は、成形性のよさと特性変更の容易性か
ら、様々な半導体装置の封止材として使用されている。
近年では、光学系の半導体装置として、透明なモールド
樹脂を前述の金型に充填して形成する固体撮像装置やフ
ォトダイオードＬＥＤ等も製造されている。
ルド樹脂として、主に熱硬化性樹脂が使用される。この
熱硬化性樹脂は、成形性のよさと特性変更の容易性か
ら、様々な半導体装置の封止材として使用されている。
近年では、光学系の半導体装置として、透明なモールド
樹脂を前述の金型に充填して形成する固体撮像装置やフ
ォトダイオードＬＥＤ等も製造されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明したモールディング用金型には、以下に示すような問
題がある。すなわち、キャビティ内に充填されたモール
ド樹脂が硬化した場合、このモールド樹脂と上型下面お
よび下型上面との接着性が強く、特にキャビティ内面と
モールド樹脂との接着性が強固なので形成された半導体
装置と金型との離型性が悪い。そこで、天然ワックス等
の離型材を混合したモールド樹脂を用いれば、半導体装
置と金型との離型性が良くなるが、透明なモールド樹脂
から成る光学系の半導体装置では、このモールド樹脂の
透明度を低下させる離型材をモールド樹脂内に混合する
ことは好ましくない。このように、離型材を混合できな
い透明なモールド樹脂の場合には、金型の上型下面およ
び下型上面にスプレー式等の離型材を予め塗布しておく
ことが考えられるが、半導体装置の形成前に２〜３回ダ
ミーショットを行わなければならず、生産性が上がらな
い。しかも、このようにして半導体装置を形成しても、
透明なモールド樹脂の表面に離型材が付着してしまい透
明度を低下させる原因となる。また、離型材の塗布厚が
一定でないので安定した離型性を得ることが困難であ
る。よって、本発明は透明なモールド樹脂を用いた半導
体装置との離型性が良いモールディング用金型およびそ
れを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的
とする。
明したモールディング用金型には、以下に示すような問
題がある。すなわち、キャビティ内に充填されたモール
ド樹脂が硬化した場合、このモールド樹脂と上型下面お
よび下型上面との接着性が強く、特にキャビティ内面と
モールド樹脂との接着性が強固なので形成された半導体
装置と金型との離型性が悪い。そこで、天然ワックス等
の離型材を混合したモールド樹脂を用いれば、半導体装
置と金型との離型性が良くなるが、透明なモールド樹脂
から成る光学系の半導体装置では、このモールド樹脂の
透明度を低下させる離型材をモールド樹脂内に混合する
ことは好ましくない。このように、離型材を混合できな
い透明なモールド樹脂の場合には、金型の上型下面およ
び下型上面にスプレー式等の離型材を予め塗布しておく
ことが考えられるが、半導体装置の形成前に２〜３回ダ
ミーショットを行わなければならず、生産性が上がらな
い。しかも、このようにして半導体装置を形成しても、
透明なモールド樹脂の表面に離型材が付着してしまい透
明度を低下させる原因となる。また、離型材の塗布厚が
一定でないので安定した離型性を得ることが困難であ
る。よって、本発明は透明なモールド樹脂を用いた半導
体装置との離型性が良いモールディング用金型およびそ
れを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために成されたモールディング用金型およびそれ
を用いた半導体装置の製造方法である。すなわち、上型
と下型とを当接して設けられた所定形状のキャビティ内
にモールド樹脂を充填し、このキャビティ内に配置され
た半導体素子をモールド樹脂にて一体封止して半導体装
置を形成する金型において、この上型下面と下型上面に
フッ素樹脂を混合したニッケルめっきを施したものであ
る。また、上型と下型が当接して設けられ、前記上型の
下面と前記下型の上面にフッ素樹脂を混合したニッケル
めっきが施された所定形状のキャビティ内に、モールド
樹脂を充填し、前記キャビティ内に配置された半導体素
子を前記モールド樹脂にて一体封止したものである。
決するために成されたモールディング用金型およびそれ
を用いた半導体装置の製造方法である。すなわち、上型
と下型とを当接して設けられた所定形状のキャビティ内
にモールド樹脂を充填し、このキャビティ内に配置され
た半導体素子をモールド樹脂にて一体封止して半導体装
置を形成する金型において、この上型下面と下型上面に
フッ素樹脂を混合したニッケルめっきを施したものであ
る。また、上型と下型が当接して設けられ、前記上型の
下面と前記下型の上面にフッ素樹脂を混合したニッケル
めっきが施された所定形状のキャビティ内に、モールド
樹脂を充填し、前記キャビティ内に配置された半導体素
子を前記モールド樹脂にて一体封止したものである。
【０００７】
【作用】モールディング用金型の上型下面と下型上面に
フッ素樹脂を混合したニッケルめっきを施してあるの
で、モールド樹脂と上型下面および下型上面との接着性
が低下する。したがって、形成された半導体装置と金型
との離型性が向上するので、モールド樹脂に離型材を混
合する必要がない。また、フッ素樹脂を混合したニッケ
ルめっきにより、上型下面と下型上面が均一な膜で覆わ
れるため、モールド樹脂の流動性が向上し、半導体装置
の成形性が良くなる。
フッ素樹脂を混合したニッケルめっきを施してあるの
で、モールド樹脂と上型下面および下型上面との接着性
が低下する。したがって、形成された半導体装置と金型
との離型性が向上するので、モールド樹脂に離型材を混
合する必要がない。また、フッ素樹脂を混合したニッケ
ルめっきにより、上型下面と下型上面が均一な膜で覆わ
れるため、モールド樹脂の流動性が向上し、半導体装置
の成形性が良くなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明のモールディング用金型を図に
基づいて説明する。図１は、本発明のモールディング用
金型を説明する断面図である。図１に示すように、本発
明の金型１は上型１１と下型１２を当接した構成になっ
ている。この上型１１の下面１１ａには、形成する半導
体装置の上部の外形に対応したキャビティ用の凹部が複
数設けられている。また、下型１２の上面１２ａには、
形成する半導体装置の下部の外形に対応したキャビティ
用の凹部が複数設けられている。このような上型１１と
下型１２とを当接することで、半導体装置のキャビティ
２が設けられる。なお、図１は、説明を簡単にするため
に金型１に複数設けられたキャビティ２のうち一部を表
している。
基づいて説明する。図１は、本発明のモールディング用
金型を説明する断面図である。図１に示すように、本発
明の金型１は上型１１と下型１２を当接した構成になっ
ている。この上型１１の下面１１ａには、形成する半導
体装置の上部の外形に対応したキャビティ用の凹部が複
数設けられている。また、下型１２の上面１２ａには、
形成する半導体装置の下部の外形に対応したキャビティ
用の凹部が複数設けられている。このような上型１１と
下型１２とを当接することで、半導体装置のキャビティ
２が設けられる。なお、図１は、説明を簡単にするため
に金型１に複数設けられたキャビティ２のうち一部を表
している。
【０００９】この上型１１の下面１１ａと下型１２の上
面１２ａには、それぞれフッ素樹脂混合ニッケルめっき
３が施されている。すなわち、金型１の素地の表面に５
〜５０μｍ厚で密度６．５ｇ／ｃｍ3 前後のニッケルめ
っきが施されており、このニッケル内に粒径１μｍ以下
のフッ素樹脂の微粒子が均一に分散している。このフッ
素樹脂は粘着性が低いので、モールド樹脂４とフッ素樹
脂混合ニッケルめっき３との接着性が低下して、形成さ
れた半導体装置と金型１との離型性が向上する。
面１２ａには、それぞれフッ素樹脂混合ニッケルめっき
３が施されている。すなわち、金型１の素地の表面に５
〜５０μｍ厚で密度６．５ｇ／ｃｍ3 前後のニッケルめ
っきが施されており、このニッケル内に粒径１μｍ以下
のフッ素樹脂の微粒子が均一に分散している。このフッ
素樹脂は粘着性が低いので、モールド樹脂４とフッ素樹
脂混合ニッケルめっき３との接着性が低下して、形成さ
れた半導体装置と金型１との離型性が向上する。
【００１０】このフッ素樹脂混合ニッケルめっき３は、
ニッケル約８５％、リン約８％、フッ素樹脂約７％の割
合から成る溶液に、脱脂済の上型１１および下型１２を
浸漬して、化学的にめっきを行う、いわゆる無電解めっ
きにより形成される。これにより、上型下面１１ａおよ
び下型上面１２ａに均一な厚さのフッ素樹脂混合ニッケ
ルめっき３が施される。また、このフッ素樹脂混合ニッ
ケルめっき３が施された金型１を熱処理すれば、フッ素
樹脂混合ニッケルめっき３の表面硬度が増加して、金型
１の耐磨耗性が向上する。
ニッケル約８５％、リン約８％、フッ素樹脂約７％の割
合から成る溶液に、脱脂済の上型１１および下型１２を
浸漬して、化学的にめっきを行う、いわゆる無電解めっ
きにより形成される。これにより、上型下面１１ａおよ
び下型上面１２ａに均一な厚さのフッ素樹脂混合ニッケ
ルめっき３が施される。また、このフッ素樹脂混合ニッ
ケルめっき３が施された金型１を熱処理すれば、フッ素
樹脂混合ニッケルめっき３の表面硬度が増加して、金型
１の耐磨耗性が向上する。
【００１１】次に、本発明のモールディング用金型を使
用した半導体装置の形成方法について説明する。まず、
リードフレーム等に搭載された半導体素子を上型１１と
下型１２を当接して設けられた所定形状のキャビティ２
内に配置する。そして、軟化したモールド樹脂４を金型
１内のランナーおよびゲートを通してキャビティ２内に
充填する。このとき上型下面１１ａおよび下型上面１２
ａにフッ素樹脂混合ニッケルめっき３が施されているの
で、モールド樹脂４の流動性がよく、むら無くキャビテ
ィ２内に充填される。その後、所定温度によりモールド
樹脂４を硬化させ、上型１１と下型１２を分離すれば、
所定形状の半導体装置が形成される。このとき硬化した
モールド樹脂４と、上型下面１１ａおよび下型上面１２
ａに施されたフッ素樹脂混合ニッケルめっき３との接着
性が弱いので、金型１から半導体装置を容易に取り出す
ことができる。さらに、上型１１と下型１２との接触部
分のわずかな隙間にモールド樹脂４が入り込むことで形
成されるバリなどが金型１に付着しにくい。このように
形成された半導体装置の表面は仕上げ精度が良く、ま
た、モールド樹脂４が半導体素子をむら無く封止するた
め、半導体装置の内部でモールド樹脂４が剥離するよう
な欠陥が発生しにくい半導体装置となる。
用した半導体装置の形成方法について説明する。まず、
リードフレーム等に搭載された半導体素子を上型１１と
下型１２を当接して設けられた所定形状のキャビティ２
内に配置する。そして、軟化したモールド樹脂４を金型
１内のランナーおよびゲートを通してキャビティ２内に
充填する。このとき上型下面１１ａおよび下型上面１２
ａにフッ素樹脂混合ニッケルめっき３が施されているの
で、モールド樹脂４の流動性がよく、むら無くキャビテ
ィ２内に充填される。その後、所定温度によりモールド
樹脂４を硬化させ、上型１１と下型１２を分離すれば、
所定形状の半導体装置が形成される。このとき硬化した
モールド樹脂４と、上型下面１１ａおよび下型上面１２
ａに施されたフッ素樹脂混合ニッケルめっき３との接着
性が弱いので、金型１から半導体装置を容易に取り出す
ことができる。さらに、上型１１と下型１２との接触部
分のわずかな隙間にモールド樹脂４が入り込むことで形
成されるバリなどが金型１に付着しにくい。このように
形成された半導体装置の表面は仕上げ精度が良く、ま
た、モールド樹脂４が半導体素子をむら無く封止するた
め、半導体装置の内部でモールド樹脂４が剥離するよう
な欠陥が発生しにくい半導体装置となる。
【００１２】なお、前記説明したフッ素樹脂混合ニッケ
ルめっき３を施すためのめっき溶液中のフッ素樹脂の割
合はこの値に限定されない。すなわち、フッ素樹脂の割
合を少なくすると金型１と半導体装置との離型性は低下
するが、フッ素樹脂混合ニッケルめっき３の表面硬度は
増加するので金型１の耐磨耗性が向上する。したがっ
て、形成する半導体装置の種類に応じてめっき溶液中の
フッ素樹脂の割合を決定すればよい。
ルめっき３を施すためのめっき溶液中のフッ素樹脂の割
合はこの値に限定されない。すなわち、フッ素樹脂の割
合を少なくすると金型１と半導体装置との離型性は低下
するが、フッ素樹脂混合ニッケルめっき３の表面硬度は
増加するので金型１の耐磨耗性が向上する。したがっ
て、形成する半導体装置の種類に応じてめっき溶液中の
フッ素樹脂の割合を決定すればよい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモールデ
ィング用金型を使用すれば以下に示す効果がある。すな
わち、金型と半導体装置との離型性がよいので、離型材
を使用する必要がない。これにより、透明なモールド樹
脂にて封止する固体撮像装置やフォトダイオード等、光
学系の半導体装置の形成であっても、透明度を損なうこ
となく樹脂封止することが可能となる。さらに、離型材
を使用する場合に行うダミーショットが不要となるため
生産性が向上するとともに、バリなどが付着しにくいの
で金型の清掃が容易となり作業性が向上する。また、金
型内を通過するモールド樹脂の流動性がよいので、複雑
な形状や、小型の半導体装置の成形性に優れる。なお、
上記説明した透明なモールド樹脂を使用する場合以外に
も、離型材を混合できる通常のモールド樹脂にも同様の
効果が得られることは明らかである。
ィング用金型を使用すれば以下に示す効果がある。すな
わち、金型と半導体装置との離型性がよいので、離型材
を使用する必要がない。これにより、透明なモールド樹
脂にて封止する固体撮像装置やフォトダイオード等、光
学系の半導体装置の形成であっても、透明度を損なうこ
となく樹脂封止することが可能となる。さらに、離型材
を使用する場合に行うダミーショットが不要となるため
生産性が向上するとともに、バリなどが付着しにくいの
で金型の清掃が容易となり作業性が向上する。また、金
型内を通過するモールド樹脂の流動性がよいので、複雑
な形状や、小型の半導体装置の成形性に優れる。なお、
上記説明した透明なモールド樹脂を使用する場合以外に
も、離型材を混合できる通常のモールド樹脂にも同様の
効果が得られることは明らかである。
【図１】本発明のモールディング用金型を説明する断面
図である。
図である。
１ 金型 ２ キャビティ ３ フッ素樹脂混合ニッケルめっき １１ 上型 １１ａ 上型下面 １２ 下型 １２ａ 下型上面
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 31:34 (56)参考文献 特開 昭52−78060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−137056（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−123441（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−186309（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104874（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/28 B29C 33/38 B29C 33/62 B29C 45/02 B29C 45/26
Claims (2)
- 【請求項１】 上型と下型とを当接して設けられた所定
形状のキャビティ内にモールド樹脂を充填し、前記キャ
ビティ内に配置された半導体素子を前記モールド樹脂に
て一体封止して半導体装置を形成する金型において、 前記上型の下面と前記下型の上面にフッ素樹脂を混合し
たニッケルめっきを施したことを特徴とするモールディ
ング用金型。 - 【請求項２】 上型と下型が当接して設けられ、前記上
型の下面と前記下型の上面にフッ素樹脂を混合したニッ
ケルめっきが施された所定形状のキャビティ内に、モー
ルド樹脂を充填し、前記キャビティ内に配置された半導
体素子を前記モールド樹脂にて一体封止することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301027A JP2985439B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | モールディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301027A JP2985439B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | モールディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114672A JPH05114672A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2985439B2 true JP2985439B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17891968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3301027A Expired - Fee Related JP2985439B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | モールディング用金型およびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985439B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6610239B2 (en) | 2000-02-15 | 2003-08-26 | Dow Global Technologies Inc. | Injection molding process using a coated mold |
| JP2019129201A (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、および、半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3301027A patent/JP2985439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05114672A (ja) | 1993-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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