JP3022419B2

JP3022419B2 - 半導体樹脂封止金型

Info

Publication number: JP3022419B2
Application number: JP9184758A
Authority: JP
Inventors: 健次西川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: JPH1128742A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂封止型の半導体
装置を製造するために用いる半導体製造装置に関し、特
に樹脂封止金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂封止型半導体装置を製造する
ための樹脂封止金型として、複数の半導体装置を同時に
樹脂封止するマルチプランジャ方式の金型が用いられて
いる。図２（ａ），（ｂ）はその一例の平面レイアウト
図と断面図である。図２（ｂ）のように、上金型１１と
下金型１２で封止用の複数個のキヤビティ１３が形成さ
れ、このキャビティ１３内に封止される半導体装置が配
設される。前記キャビティ１３は所定の数単位、ここで
は２個単位で前記下金型に設けられたランナ１４を介し
てカル１７及び円形ポット１５に連通される。前記カル
１７及び円形ポット１５は、前記キャビティ１３の個数
に対応して複数個設けられている。そして、前記各円形
ポット１５に投入される円形タブレット樹脂をプランジ
ャ１６で上昇させ、カル１７内に圧縮させるように構成
される。このプランジャ１６の動作によって前記円形タ
ブレット樹脂はカル１７の表面に押し当てられ加熱、加
圧されて溶融される。溶融された樹脂はランナ１４を経
由して各キヤビティ１３内に充填される。

【０００３】一方、前記円形タブレット樹脂に代えて、
角形タブレット樹脂を用いる金型も提供されており、こ
の場合には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、１つの
角形ポット１５に対して、多数のキャビティ１３がラン
ナ１４、カル１７を介して連通されている。そして、前
記角形ポット１５Ａ内に投入される角形タブレット樹脂
を、１つの角形プランジャ１６Ａで加圧し、カル１７内
において前記角形タブレット樹脂を溶融させることで、
溶融された樹脂はランナ１４を介して各キャビティ１３
に充填される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の金型
では、半導体装置の樹脂封止が完了された後に、不要な
樹脂、すなわちランナやカル部に残存されている樹脂を
切断して廃棄しているが、この廃棄する部分の樹脂量が
多いため、樹脂の利用効率が低く、樹脂コストが高くな
るという問題がある。すなわち、図２に示したマルチプ
ランジヤ方式では、カル１７からキャビティ１３までの
ランナ１４の長さを短くできるため、ランナ１４に残存
される樹脂を低減することができるが、複数の円形タブ
レット樹脂間のサイズのばらつきに伴う各キャビティへ
の樹脂圧送の不均衡を回避するために、カル１７の寸法
をポット１５の寸法よりも大きく形成しているので、カ
ル１７内での樹脂の残存量が比較的に多いものとなる。

【０００５】また、図３に示した角形タブレット樹脂を
用いる金型では、１つのカル１７に対して多数のキャビ
ティ１３を連通しているため、ランナ１４の長さが長く
なり易く、ランナ１４での樹脂の残存量が多いものとな
る。また、この構造では複数のランナ１４がつながって
いるため各キャビティ１３のロケーションの相違によっ
て封止状態がばらつきやすいという問題もある。これ
は、通常樹脂はランナに充填され、その後キャビティに
流入するため、樹脂射出部でランナが連通しランナ長が
長くなると樹脂の投入位置、金型の温度及び樹脂の寸法
のばらつきなどの影響を受け易くなるからである。

【０００６】本発明の目的は、樹脂の利用効率を高めて
廉価な樹脂封止を実現するとともに、封止状態の均一化
を可能にした半導体樹脂封止金型を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、マルチプラン
ジャ方式の金型のポットとして角形ポットを有してお
り、この角形ポットは金型に形成されているランナの一
部に設けられ、かつ角形ポットに対向する側の金型は角
形ポット内で動作されるプランジャに対向する部分が平
坦に形成されていることを特徴とする。ここで、角形ポ
ット及びランナは一方の金型に形成され、かつ角形ポッ
トとランナとは同じ幅寸法に形成され、他方の金型のラ
ンナに対向する部分が平坦に形成されている。また、前
記角形ポットに内挿される樹脂として、顆粒状樹脂また
は粉末状樹脂が用いられる。さらに、本発明において
は、他方の金型の角形ポットに対向する部分にはカルが
設けられていないことを特徴とする。

【０００８】顆粒状もしくは粉末状樹脂を角形ポットに
投入して封止を行うため、従来ではタブレット寸法以上
必要であったポット寸法をランナ幅と同程度の寸法まで
低減でき、かつ従来のカルはポット上のランナで代用で
きる。このためカルに残存される樹脂量が削減できる。
また、マルチプランジャ方式を採用することにより、ラ
ンナ長が短くなり、ランナでの残存樹脂量が低減でき、
かつランナの樹脂充填時間が短縮して品質上のばらつき
が少なくなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の一実
施形態の平面図と断面図である。上金型１と下金型２で
封止用の複数個のキヤビティ３が形成され、このキャビ
ティ３内に封止される半導体装置が配設される。前記キ
ャビティ３は所定の数単位、ここでは２個単位で前記下
金型に設けられたランナ４を介して角形ポット５に連通
される。前記角形ポット５は、前記キャビティ３の個数
に対応して前記下金型に複数個設けられており、前記ラ
ンナ４の幅寸法と同じ幅寸法に形成されている。この実
施形態では、前記ランナ幅は４〜８ｍｍ程度に形成され
ており、角型ポット５の幅寸法もこれに等しい４〜８ｍ
ｍ程度とされ、また角型ポット５の長さは１０〜２０ｍ
ｍ程度とされている。そして、前記角型ポット５の直上
の前記上金型１の下面は平坦に形成されており、カルは
設けられていない。

【００１０】この金型を用いた樹脂の封止においては、
まず計量された顆粒状もしくは粉末樹脂を角型ポット５
に投入する。ついで、図外のプレス機構により上下の金
型１，２が閉じた後、角形ポット５内で角形プランジャ
６が上昇される。前記樹脂は金型からの熱によって溶融
されながらランナ４に当接されて角形プランジャ６との
間に圧縮され、ランナ４から各キャビティ３に充填され
始める。角形プランジャ６がランナ４の底面に達する程
度まで上昇したときに充填を完了する。その後は金型
１，２が開き、ランナ４部の樹脂と一体のままの樹脂封
止製品を取り出し、次ステージでランナ部の樹脂が切断
除去される。

【００１１】このような樹脂封止金型で封止される樹脂
成形品と、図２に示した従来のマルチプランジャ方式の
樹脂成形品とを比較すると、本発明では従来の角形タブ
レット樹脂に代えて顆粒、粉末の樹脂を用いているた
め、カルを用いなくとも樹脂を溶融し、かつランナ４に
対して圧送することが可能となる。このため、ポット５
を角形にした上でランナ４と同じ幅寸法とすることで、
ランナ４の一部において従来のカルと同程度の機能を発
揮させることができ、カルが不要となり、したがって成
形された樹脂はカルに樹脂が残存されることはなく、カ
ルの体積に相当する樹脂量が低減できる。また、複数の
キャビティ３は、２個単位で角形ポット５が配置されて
いるマルチプランジャ方式を採用していることで、ラン
ナ４の長さを短くでき、ランナ４に残存される樹脂を低
減できる。これにより、樹脂の利用効率を高めることが
可能となる。

【００１２】例えば、図２に示した従来のマルチプラン
ジャ方式の金型による樹脂成形品では、カルの深さがラ
ンナの深さと等しく５ｍｍ、ポット径φ２０ｍｍ、カル
径をφ２４ｍｍとした場合、樹脂成形品の体墳は約２．
２〜２．３ｃｍ³程度となる。一方、本発明の樹脂成形
品では、ポット寸法は約５×２０ｍｍでほぼそのままラ
ンナとなるためその体積は約０．５ｃｍ³となりこの部
分での使用樹脂量は２１〜２３％に抑えられる。

【００１３】また、マルチプランジャ方式を採用するこ
とより、複数のキャビティのそれぞれにおけるランナ長
が均一化され、かつ短縮化されるため、樹脂の流路体積
が従来構造に比較して小さくなり、樹脂の硬化における
ロケーションの影響を受け難くなり、樹脂成形品の品
質、歩留りが向上できる。なお、１つのポットに対する
キャビティの個数は、４個あるいはこれに近い個数の場
合においても本発明を同様に適用することが可能であ
る。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、樹脂に顆
粒状または粉末状のものを用い、かつランナの一部にラ
ンナとは同じ幅寸法の角形ポットを形成し、カルを用い
ることなくキャビティへの樹脂の充填を可能にしている
ので、従来のようなカルが不要となり、樹脂封止後にお
けるカルでの樹脂の残存が防止でき、無駄な樹脂量が低
減できる。また、マルチプランジャ方式を採用すること
で、ランナ長が短くでき、ランナに残存される樹脂量を
低減することも可能となり、しかもキャビティのロケー
ションの影響を受け難くなり、各キャビティでの樹脂の
硬化状態がばらつき易くなることもなく、製品の信頼性
向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂封止金型の平面レイアウト図と断
面図である。

【図２】従来のマルチプランジャ方式の樹脂封止金型の
平面レイアウト図と断面図である。

【図３】従来の他の樹脂封止金型の平面レイアウト図と
断面図である。

【符号の説明】

１上金型２下金型３キャビティ４ランナ５角形ポット６角形プランジャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 H01L 21/56 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上下の金型間にキャビティが形成され、
前記キャビティは所定数単位毎にそれぞれランナを介し
て角形ポットに連通され、この角形ポットに内挿された
樹脂をプランジャにより圧縮して前記各キャビティに樹
脂を充填する半導体樹脂封止金型であって、前記角形ポ
ット及びランナーは一方の金型に形成され、前記角形ポ
ットは前記ランナと同じ幅寸法でかつ前記ランナの一部
に設けられ、前記角形ポットに対向する他方の金型は、
前記プランジャに対向する部分が平坦に形成され、かつ
前記角形ポットに内挿される樹脂として、顆粒状樹脂ま
たは粉末状樹脂が用いられることを特徴とする半導体樹
脂封止金型。
【請求項２】前記他方の金型の前記角形ポットに対向
する部分にはカルが設けられていない請求項１に記載の
半導体樹脂封止金型。