JP3196005B2 - Icチップのパッケージ方法 - Google Patents

Icチップのパッケージ方法

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浩一 大芝
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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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、SIP、DIPやフ
ラットパックタイプ等、リードフレームとの相互間にワ
イヤボンディングが施されたICチップを樹脂モールド
するICチップのパッケージ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ICチップのパッケージは、大別してセ
ラミック、メタル、ガラス、プラスチックの4タイプに
分類される。セラミック、メタル、ガラスの各タイプ
は、内部にICチップを実装できるシェルを形成した
り、板状パッケージでサンドイッチ状に挟み込んで周囲
をシールしたりしなくてはならないので高価になるばか
りか、薄いパッケージとするには不利である。その点I
Cチップを熱可塑性樹脂で一体的にモールドするプラス
チックタイプは、材料が安価なばかりでなく、連続した
リードフレームを用いてボンデイングの自動化が図れる
ことや、モールド工程での大量バッジ処理が可能な点で
安価なパッケージが得られ、且つ薄型に形成しやすいの
で、今後ICパッケージの主流になることは必至であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ICチップを樹脂モー
ルドするにあたっては、ICチップを樹脂の注入圧から
保護しなくてはならない。ICチップは通常パッケージ
の中央に位置するが、その位置においては溶融樹脂が流
動し、また昇圧を伴なうことから極細のワイヤやICチ
ップ自体の破損が心配される。従って樹脂の注入圧を高
くすると、ICチップを破損させてしまう虞れがあり、
逆に低くすれば充填不良を起こしてしまい、パッケージ
の信頼性を低下させる結果となる。注入口に加熱手段を
設けたランナーレス方式によって溶融樹脂に良好な流動
性をもたせることにより注入圧を幾分下げることは可能
ではあるが、末端での充填不良が心配される。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ICチップが
受ける樹脂圧の影響を少なくしたICチップのパッケー
ジ方法であって、その構成は、表裏いずれかの面の略中
央に注入口を有し、その注入口と対抗する面の略中央
部、又は略中央部と周縁部とに押湯が設けられたICパ
ッケージ形状のキャビティ内における前記注入口と押湯
との間へ、リードフレームを前記表裏いずれかの面と平
行で、ICチップが注入口の反対側になるよう配置し、
そのリードフレームの注入口と反対側を、ワイヤボンデ
イグ部とともにICチップの周囲を隔壁で覆った状態に
て、先ず注入口から溶融樹脂を注入し、その溶融樹脂が
キャビティ内全体に概略行き渡り、且つ押湯内にも充填
されたら注入口を閉じ、続いて押湯内の溶融樹脂をキャ
ビティ内へ押し戻し、それと同時期に前記隔壁をキャビ
ティ内から退去させることにある。そして前記押湯は、
隔壁で覆われたエリアの一部、又は全部と、隔壁の外に
あたる全域とに形成することが望ましい。
【0005】
【作用】キャビティ内に注入された溶融樹脂は、リード
フレームの上部で放射方向へ広がると共に、リードフレ
ームの隙間を抜けて下側にも流入し、キャビティ内に行
き渡る。この際ICチップは注入口の反対側に位置し、
その周辺が隔壁によって囲まれているため、樹脂圧が直
接加わったり、近傍を経由する樹脂流れが生ずることも
なく、樹脂がキャビティ内に完全充填されるまで樹脂圧
の影響が少ない。又リードフレームが隔壁により支持さ
れているので安定性も良い。注入口が閉じ、押湯内の溶
融樹脂が戻されると同時期に隔壁を退去させると、退去
によって生じたスペースには、押湯側から押し戻された
樹脂が充填され、キャビティ内の樹脂圧が上昇する。そ
して押湯は、隔壁の退去によって生じるスペースに近接
して形成されているので、ICチップ等を損傷させるよ
うな樹脂流れなどを生じさせることなく充填密度を効果
的に高めることができる。特に押湯は中央部と周縁部と
に形成するのが好ましく、これによって樹脂の押し戻し
圧力はキャビティ内の全域へ均等に作用し、注入口から
離れた端部の充填密度が効果的に高められると共に、I
Cチップ近傍にICチップ等を損傷させるような樹脂流
れ、過度の圧力上昇等も防止される。
【0006】
【実施例】本発明に係るICチップのパッケージ方法を
図面に基づいて説明する。図1は、パッケージ形状のキ
ャビティ1を形成する金型2を示したもので、上型2a
と下型2bとで構成される。上型2aのキャビティ1上
面中央には、注入口3が設けられ、その注入口3には、
ゲートを開閉するホットランナーバルブ3aを備えたラ
ンナーレス方式が採用されている。又下型2bの前記注
入口3に対抗するキャビティ1下面には、後述するリー
ドフレームの中央にセットされたICチップを取り囲み
可能な筒状の隔壁4が、キャビティ1の中央部の高さま
で出没可能に設けられており、又その隔壁で覆われた下
面エリアの中央部分と、隔壁の外にあたる全域には、押
湯5,6,6が凹設され、それら各押湯5,6,6内に
は、押湯の内容積を縮小させる押し上げピストン5a,
6a,6aが装備されている。
【0007】7は、放射方向に延びたリードフレーム8
の中央にセットされ、リードフレーム8との相互間がワ
イヤ9,9・・で電気的に接続された前述のICチップ
であり、このICチップ7を、下型2bの上に、ICチ
ップ7を下側にし、リードフレーム8がキャビティ1の
上下面と平行になるよう配置する(図2)。金型2は、
押し上げピストン5a,6a,6aを下降させて押湯の
容積を確保すると共に、隔壁4をキャビティ1の中央、
即ち、上縁がリードフレーム8に当接するまで上昇させ
てリードフレーム8を下側から支持すると共に、ICチ
ップ6の周囲が、そのICチップ6とリードフレーム7
との相互間をワイヤ9,9・・8で電気的に接続された
ワイヤボンディング部とともに隔壁で覆われた状態に保
ち、上型2aの下降によってキャビティ1を閉塞する。
そしてホットランナーバルブ3aを開いて熱可塑性の溶
融樹脂10をキャビティ1内へ注入する(図3)。キャ
ビティ1及び押湯4内に溶融樹脂が概略行き渡ったらホ
ットランナーバルブ3aを閉じる。ICチップは、注入
口3から溶融樹脂10が注入されると、溶融樹脂10は
リードフレーム8の上側においてキャビティ1内で放射
方向へ広がると共に、リードフレーム7の隙間を抜けて
下側にも流れ込むが、キャビティ内に概略行き渡るまで
樹脂圧が高くならず、注入口に近い位置にであってもI
Cチップがセットされている面には直接樹脂圧が作用し
ないし、リードフレームのICチップがセットされた部
分は隔壁により支持されていて、繞んだりもしない。
【0008】続いて押し上げピストン5a,6a,6a
を上昇させて各押湯5,6,6内の溶融樹脂10をキャ
ビティ1内へ押し戻し、それと同時期に前記隔壁4をキ
ャビティ内から退去させる(図4)。このように押湯
5,6,6内の溶融樹脂10がキャビティ1内へ押し戻
されることによって、隔壁4が退去したスペースに樹脂
が充填されると共に、キャビティ1内の樹脂圧が均一化
され、末端での充填不良を生ずることがないばかりか、
中央部における充填密度の上昇により、リードフレーム
と樹脂とが確実に密着される。この結果、キャビティ内
には樹脂が過不足なく充填され、ICチップの破損も生
じない。
【0009】本実施例はいずれもDIPタイプのICチ
ップについて説明したが、SIPタイプやその他のタイ
プにも適用できる。又注入口は例示した如く、ホットラ
ンナーバルブ3aを備えたランナーレス方式とすれば、
径を大きくして充填圧力をコントロースしやすくするに
は有利であるが、インシュレーテッド・ランナー方式、
或はエクステンションノズル方式やウエルタイプ方式等
に変更しても差し支えない。更に注入口や押湯の位置
等、金型の構造は適宜変更できる。
【0010】本発明はICチップのパッケージ方法であ
るが、モールドするに際して中央部に配置される部材を
保護する本発明の思想を更に発展させれば、ICチップ
以外の分野において、樹脂モールド方法全般に応用され
ることが期待される。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、ICチップを樹脂モー
ルドする過程において、ICチップに作用する樹脂圧の
影響を軽減し、且つ樹脂をキャビティ内に過不足なく均
一充填できるので、製品の信頼性が高くなり、又プラス
チックタイプの普及により、薄型パッケージの要求に対
して俄然有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るICチップのパッケージ方法で使
用する金型の一例を示す説明図である。
【図2】キャビティに対するICチップの配設説明図で
ある。
【図3】パッケージ方法の工程説明図である。
【図4】パッケージ方法の工程説明図である。
【符号の説明】
1・・キャビティ、2・・金型、2a・・上型、2b・
・下型、3・・注入口、3a・・ホットランナーバル
ブ、4・・隔壁、5,6・・押湯、5a,6a・・押し
上げピストン、7・・ICチップ、8・・リードフレー
ム、9・・ワイヤ、10・・溶融樹脂。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/56,23/28 B29C 45/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表裏いずれかの面の略中央に注入口を有
    し、その注入口と対抗する面の略中央部、又は略中央部
    と周縁部とに押湯が設けられたICパッケージ形状のキ
    ャビティ内における前記注入口と押湯との間へ、リード
    フレームを前記表裏いずれかの面と平行で、ICチップ
    が注入口の反対側になるよう配置し、そのリードフレー
    ムの注入口と反対側を、ワイヤボンデイグ部とともにI
    Cチップの周囲を隔壁で覆った状態にて、先ず注入口か
    ら溶融樹脂を注入し、その溶融樹脂がキャビティ内全体
    に概略行き渡り、且つ押湯内にも充填されたら注入口を
    閉じ、続いて押湯内の溶融樹脂をキャビティ内へ押し戻
    し、それと同時期に前記隔壁をキャビティ内から退去さ
    せることを特徴とするICチップのパッケージ方法。
  2. 【請求項2】 前記押湯が、隔壁で覆われたエリアの一
    部、又は全部と、隔壁の外にあたる全域とに形成された
    ICチップのパッケージ方法。
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