JP3106946B2 - 樹脂封止型半導体装置の製造方法およびその金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームの
上面に半導体チップを固定し、この半導体チップの周囲
を樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置の製造方法およ
びその金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は樹脂封止型半導体装置の従来の製
造方法を説明するための断面図で、（ａ）は溶融樹脂を
注入する前の状態、（ｂ）は溶融樹脂を注入した後の状
態を示したもので、これを同図に基づいて説明する。同
図において、１は半導体チップであって、リードフレー
ム２のダイパッド部２ａ上に固定され、半導体チップ１
のボンディングパッド（図示せず）とリードフレーム２
のインナーリード部（図示せず）がボンディングワイヤ
ー３で電気的に接続されている。５は上面封止金型、９
は下面封止金型、１４は両金型５，９によって形成され
るキャビティ、１５はゲート部である。このような構成
において、リードフレーム２を両金型５，９によって挟
持して固定し、ゲート部１５から溶融した樹脂をキャビ
ティ１４内に注入し、半導体チップ１の周囲を樹脂８で
封止する。

【０００３】図４は特開平２−２１６８３８号公報に開
示された従来の第２の製造方法を説明するための断面図
で、これを同図に基づいて説明する。この第２の製造方
法では、キャビティ１４内に進退自在な可動ピン１６を
両金型５，９に摺動自在となるように支持し、キャビテ
ィ１４内に樹脂を注入する前に可動ピン１６によってリ
ードフレーム２のダイパッド部２ａを挟持して支持す
る。そして、ゲート部１５からキャビティ１４内に注入
した樹脂がキャビティ容量の７５％〜９０％に相当する
量充填したときに、ダイパッド部２ａが樹脂によって固
定されるので、そのときに可動ピン１６をキャビティ１
４内から退出させる方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１の例で
は、リードフレーム２の上面および下面に同時に樹脂を
注入するが、ゲート部１５がリードフレーム２の下面側
に位置しているために、下面側に流入する樹脂が上面側
に流入する樹脂よりも充填速度が速い。このため、図３
（ｂ）に示すように、下面側に流入する樹脂の圧力によ
ってリードフレーム２のダイパッド部２ａが上方に押し
上げられ、半導体チップ１の上面封止樹脂がきわめて薄
くなってしまうといった問題があった。また、第２の例
では、可動ピン１６によってリードフレーム２が水平に
保持されるために、上述した第１の例のような問題は起
こらないが、可動ピン１６を設けるために両金型５，９
の構造が複雑となるだけでなく、可動ピン１６を退出さ
せるタイミングが難しいといった問題もあった。

【０００５】本発明は上記した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、金型の構造
を複雑とせずに、樹脂注入時にリードフレームのダイパ
ッド部の移動を防止して品質の向上を図った樹脂封止型
半導体装置の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法は、
リードフレームのダイパッド部の上面に半導体チップを
固定し、この半導体チップおよびダイパッド部の周囲を
樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置の製造方法であっ
て、前記リードフレームのダイパッド部の下面を支持す
る部位が平坦状に形成された第１の下型と前記リードフ
レームの上方に上方のキャビティを形成する上型とを用
い前記上方キャビティに樹脂を注入する第１の工程と、
前記上方のキャビティに注入した樹脂が硬化した後、前
記第１の下型のみを取り外し前記リードフレームの下方
に下方のキャビティを形成する第２の下型を用い前記下
方のキャビティに樹脂を注入する第２の工程とからな
る。したがって、上方のキャビティに樹脂を注入する際
に、リードフレームのダイパッド部の下面が支持されて
いるので、ダイパッド部の移動が阻止され、第２の工程
で下方のキャビティに樹脂を注入する際には、上面の硬
化した樹脂でリードフレームの移動が阻止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明に係る樹脂封止型半導
体装置の製造方法を説明するための断面図で、（ａ）は
上方のキャビティに樹脂を注入する前の状態を示し、
（ｂ）は下方のキャビティに樹脂を注入する前の状態を
示し、（ｃ）は樹脂形成後の半導体装置を示したもので
ある。同図において、上述した図２に示す従来技術にお
いて説明した同一または同等の部材については同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。

【０００８】本発明の特徴とするところは、半導体チッ
プ１およびリードフレーム２のダイパッド部２ａの周囲
を封止する封止樹脂８を、リードフレーム２のダイパッ
ド部２ａの上面と下面とに分けて形成するようにし、リ
ードフレーム２のダイパッド部２ａの上面を封止する上
面封止樹脂８ａを先に形成し、しかるのちにダイパッド
部２ａの下面を封止する下面封止樹脂８ｂを形成した点
にある。さらに、上面封止樹脂８ａを形成する際に、リ
ードフレーム２のダイパッド部２ａの下面を支持するキ
ャビティが形成されていない下型４を用いた点にある。
すなわち、下型４の上面４ａは、リードフレーム２およ
びリードフレーム２のダイパッド部２ａの下面の形状に
合致するように平坦状に形成されているとともに、リー
ドフレーム２の上面に形成される後述する上面封止樹脂
８ａの底面の表面積よりも外形が大きく形成されてい
る。

【０００９】同図（ａ）に示すように、下型４上にリー
ドフレーム２およびダイパッド部２ａを載せ、上面封止
金型５とでリードフレーム２を挟持して固定することに
よって、リードフレーム２の上面に上方のキャビティ６
およびゲート部７が形成される。ゲート部７からキャビ
ティ６内に溶融した樹脂を注入すると、上面封止樹脂８
ａが形成されるが、このときリードフレーム２とダイパ
ッド部２ａは下型４で支持されているので、キャビティ
６内に注入された樹脂の圧力によって図中下方に移動す
るのが阻止される。

【００１０】同図（ｂ）に示すように、上面封止樹脂８
ａの硬化後に、下型４を取り外し、下面封止金型９でリ
ードフレーム２の下面を支持して上面封止金型５と下面
封止金型９とでリードフレーム２を挟持して固定する。
固定されたリードフレーム２の下面には、硬化した上面
封止樹脂８ａと下面封止金型９とで下方のキャビティ１
０およびゲート部１１が形成される。

【００１１】このような構成において、ゲート部１１か
ら溶融した樹脂を注入すると、リードフレーム２の下面
を封止する下面封止樹脂８ｂが形成されるが、このとき
硬化した上面封止樹脂８ａによってリードフレーム２と
ダイパッド部２ａは、キャビティ１０内に注入された樹
脂の圧力によって図中上方に移動するのが阻止される。
したがって、同図（ｃ）に示すように、上面封止樹脂８
ａおよび下面封止樹脂８ｂが形成された半導体装置は、
リードフレーム２のダイパッド部２ａが上下に移動して
傾くことがない。

【００１２】また、上面封止樹脂８ａを先に樹脂封止す
ることにより、リードフレーム２のダイパッド部２ａの
移動を阻止して半導体チップ１およびボンディングワイ
ヤー３のボンディングを上面封止樹脂８ａで保護するこ
とができるので、ボンディングワイヤー３のショートや
断線を防止することができる。また、従来の両金型５，
９にリードフレーム２およびダイパッド２ａを支持する
下型４を設けるだけでよいので、両金型５，９の構造が
複雑となることがなく、また下型４は、上面封止樹脂８
ａを形成する際に上面封止金型５と同時に設置し、上面
封止樹脂８ａを形成後に取り外せばよいから、設置と取
り外しのタイミングに熟練を必要としないので操作が容
易である。さらに、下型４の上面４ａは平坦状に形成さ
れているので製作が容易である。

【００１３】図２は本発明の第２の実施の形態を示す断
面図である。この第２の実施の形態では、下型４の上面
にダイパッド部２ａを支持する部位以外に凹部４ｂが形
成されている。このように下型４の上面すべてが必ずし
も平坦状に形成されていなくても、ダイパッド部２ａを
支持する部位が平坦状に形成されていれば、上方のキャ
ビティ６に樹脂を注入する際にダイパッド部２ａが下方
に移動するのが阻止される。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ードフレームのダイパッド部の上面に半導体チップを固
定し、この半導体チップおよびダイパッド部の周囲を樹
脂で封止した樹脂封止型半導体装置の製造方法におい
て、前記リードフレームのダイパッド部の下面を支持す
る部位が平坦状に形成された第１の下型と前記リードフ
レームの上方に上方のキャビティを形成する上型とを用
い前記上方キャビティに樹脂を注入する第１の工程と、
前記上方のキャビティに注入した樹脂が硬化した後、前
記第１の下型のみを取り外し前記リードフレームの下方
に下方のキャビティを形成する第２の下型を用い前記下
方のキャビティに樹脂を注入する第２の工程とからなる
ことにより、上方のキャビティに樹脂を注入する際に
は、リードフレームのダイパッド部の下面が支持されて
いるので、ダイパッド部の移動が阻止され、かつ下方の
キャビティに樹脂を注入する際には、上面の硬化した樹
脂でダイパッド部の移動が阻止されるので、リードフレ
ームのダイパッド部が所定の位置で樹脂封止されて品質
が向上する。また、上面封止樹脂を先に樹脂封止するこ
とにより、リードフレームのダイパッド部の移動を阻止
して半導体チップおよびボンディングワイヤーのボンデ
ィングを上面封止樹脂で保護することができ、ボンディ
ングワイヤーのショートや断線を防止することができ
る。

【００１５】また、本発明によれば、リードフレームの
ダイパッド部の上面に半導体チップを固定し、この半導
体チップおよびダイパッド部の周囲を樹脂で封止する樹
脂封止型半導体装置の金型であって、前記金型は、前記
リードフレームの上方に上方のキャビティを形成する上
型と、前記リードフレームのダイパッド部の下面を支持
する部位が平坦状に形成された第１の下型と、前記リー
ドフレームの下方に下方のキャビティを形成する第２の
下型とを備え、前記上型と前記第１の下型とを用い前記
上方のキャビティに樹脂を注入し、その後前記上型と前
記第２の下型とを用い前記下方のキャビティに樹脂を注
入することにより、従来の上、下面封止金型にリードフ
レームおよびダイパッドを支持する第１の下型を設ける
だけでよいので、両金型の構造が複雑となることがな
く、また、第１の下型は上面封止樹脂を形成する際に上
面封止金型と同時に設置し、上面封止樹脂を形成後に取
り外せばよいから、設置と取り外しのタイミングに熟練
を必要としないので操作が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る樹脂封止型半導体装置の製造方
法を説明するための断面図で、（ａ）は上方のキャビテ
ィに溶融樹脂を注入する前の状態を示し、（ｂ）は下方
のキャビティに溶融樹脂を注入する前の状態を示し、
（ｃ）は樹脂形成後の半導体装置を示したものである。

【図２】 本発明に係る樹脂封止型半導体装置の第２の
実施の形態を示す断面図である。

【図３】 従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法を説
明するための断面図で、（ａ）は溶融樹脂を注入する前
の状態を示し、（ｂ）は溶融樹脂を注入した後の状態を
示したものである。

【図４】 従来の樹脂封止型半導体装置の第２の製造方
法を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１…半導体チップ、２…リードフレーム、３…ボンディ
ングワイヤー、４…下型、５…上面封止金型、６，１０
…キャビティ、７，１１…ゲート部、８…封止樹脂、８
ａ…上面封止樹脂、８ｂ…下面封止樹脂、９…下面封止
金型。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームのダイパッド部の上面に
   半導体チップを固定し、この半導体チップおよびダイパ
   ッド部の周囲を樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置の
   製造方法において、前記リードフレームのダイパッド部
   の下面を支持する部位が平坦状に形成された第１の下型
   と前記リードフレームの上方に上方のキャビティを形成
   する上型とを用い前記上方キャビティに樹脂を注入する
   第１の工程と、前記上方のキャビティに注入した樹脂が
   硬化した後、前記第１の下型のみを取り外し前記リード
   フレームの下方に下方のキャビティを形成する第２の下
   型を用い前記下方のキャビティに樹脂を注入する第２の
   工程とからなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置
   の製造方法。
2. 【請求項２】 リードフレームのダイパッド部の上面に
   半導体チップを固定し、この半導体チップおよびダイパ
   ッド部の周囲を樹脂で封止する樹脂封止型半導体装置の
   金型であって、前記金型は、前記リードフレームの上方
   に上方のキャビティを形成する上型と、前記リードフレ
   ームのダイパッド部の下面を支持する部位が平坦状に形
   成された第１の下型と、前記リードフレームの下方に下
   方のキャビティを形成する第２の下型とを備え、前記上
   型と前記第１の下型とを用い前記上方のキャビティに樹
   脂を注入し、その後前記上型と前記第２の下型とを用い
   前記下方のキャビティに樹脂を注入することを特徴とす
   る樹脂封止型半導体装置の金型。