JP3307034B2 - 樹脂封止電子素子の製造方法とそれに用いる乾燥装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止電子素子の製
造方法および製造設備に係り、さらに詳しくは、リード
フレーム上に搭載された半導体素子などの電子素子を樹
脂封止するための方法であって、封止樹脂中に気泡など
が発生しない樹脂封止電子素子の製造方法、並びにこれ
に用いられる乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子素子としての半導体素子を樹脂封止
した樹脂封止電子素子の一例を図１１（ａ）、（ｂ）に
示す。図１１（ａ）に示す樹脂封止電子素子２では、リ
ードフレーム４のパッド部４ａ上に半導体素子６が搭載
され、素子表面の電極とリードフレーム４のインナーリ
ード４ｂとをボンディングワイヤー８で電気的に接続し
てある。そして、パッド部４ａ上の半導体素子６が、ボ
ンディングワイヤー８およびインナーリード４ｂと共
に、樹脂パッケージ１０により樹脂封止してある。リー
ドフレーム４のアウターリード４ｃは、樹脂パッケージ
１０の外部に露出する。

【０００３】また、図１１（ｂ）に示す樹脂封止電子素
子２では、半導体素子６の表面の電極と、リードフレー
ム４のインナーリード４ｂとが、バンプ７と呼ばれる接
続電極によって電気的に接続してある。そして、半導体
素子６が、バンプ７およびインナーリード４ｂと共に、
樹脂パッケージ１０により樹脂封止してある。なお、図
１１（ｂ）に示す例においても、図１１（ａ）に示す例
と同様に、リードフレーム４のアウターリード４ｃは、
樹脂パッケージ１０の外部に露出する。

【０００４】このような樹脂封止電子素子２を製造する
には、まず図１２（ａ）に示すように、下型１２のキャ
ビティ１４部分の中央に、半導体素子６がパッド部４ａ
に搭載されたリードフレーム４を配置する。半導体素子
６の電極とリードフレーム４のインナーリード４ｂと
は、ボンディングワイヤー８で電気的に接続してある。
下型１２には、トランスファ成形用のポット部１６が形
成してあり、このポット部１６内に、樹脂注入用のプラ
ンジャ１８が往復道自在に装着してある。また、下型１
２には、ポット部１６から送り出される溶融樹脂をキャ
ビティ１４内に案内する樹脂流入部１９が形成してあ
る。

【０００５】なお、下型１２は、半導体素子６が搭載さ
れたリードフレーム４を下型１２のキャビティ１４位置
にセットする前に、予め１５０〜２００℃程度の温度に
加熱しておく。図１２（ｂ）に示すように、ポット部１
６には、樹脂封止に用いる未硬化の封止材（樹脂ペレッ
ト）２０が収容される。封止材２０は、たとえばエポキ
シ樹脂などの合成樹脂であり、円柱形状を有している。
次に、図１２（ｃ）に示すように、下型１２に対して、
予め加熱してある上型２２を加圧し、型締めする。上型
２２には、下型１２のキャビティ１４に対応したキャビ
ティ２４が形成してあると共に、樹脂流入部２６および
樹脂溜り部２８が形成してある。樹脂溜り部２８は、金
型内のその他のキャビティ内に連通させても良く、その
場合には、一個の封止材２０から複数個の樹脂パッケー
ジを製造することができる。

【０００６】次に、図１２（ｄ）に示すように、プラン
ジャ１８を押し上げれば、金型の加熱により溶融状態と
なった封止材は、キャビティ１４，２４内に流れ込み、
キャビティ１４，２４内で樹脂が硬化することにより、
半導体素子６の樹脂封止が成される。樹脂が硬化した後
には、金型１２，２２を開き、樹脂封止された半導体素
子６を取り出し、リードフレーム４のアウターリード４
ｃを折り曲げ加工すれば、図１１（ａ）に示すような樹
脂封止電子素子２を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例に係る樹脂封止電子素子の製造方法では、図１２
（ｂ）〜（ｄ）に示すプランジャ１８の上昇移動待機あ
るいは移動工程において、エポキシ樹脂などで構成され
た封止材２０が、プランジャ１８、ポット部１６、樹脂
溜り部２８および樹脂流入部２６，１９に接し、そこか
ら直接加熱されることから、溶融状態となった封止材２
０の内部に気泡２９が発生することがある。

【０００８】溶融状態となった封止材２０中に気泡が発
生すると、得られる樹脂パッケージ１０中に、そのまま
気泡が残ることになり、樹脂封止電子素子２の外観を著
しく低下させると共に、パッケージクラックなどの原因
となるおそれもあり、パッケージとしての信頼性も低下
する。

【０００９】樹脂パッケージ１０中に気泡が残る原因と
しては、封止材２０中に含まれる水分、有機溶液などで
あると考えられる。封止材２０中に含まれる水分、有機
溶液は、封止材２０の加熱中に気化膨張し、これが原因
で溶融状態の封止材２０中に気泡が残り、結果として樹
脂パッケージ中に気泡が残存すると考えられる。

【００１０】このような課題を解決するために、図１３
に示すように、未硬化の封止材３０を、成形前に、乾燥
させることが提案されている。図１３に示す乾燥器５０
は、多数の通気孔を有する網状底面５２を有する上面が
開放された内部容器５４と、この内部容器を収容する上
端部が開放された有底の容器体からなる乾燥器本体５６
と、この乾燥器本体５６の上端開口部を閉塞する蓋体５
８とを有する。そして、乾燥器本体５６は、その内部空
間６０を有し、内部空間６０が、中底６２により、上部
空間６０ａと底部空間６０ｂとに区画してある。すなわ
ち、乾燥器本体５６は二重構造とされており、内部容器
５４の網状底面５２は、この中底６２の上に配置され
る。

【００１１】この中底６２には、内部容器５４の底面５
２に対向する部位のみに、複数の通気孔６４が設けられ
ている。このため、底部空間６０ｂ側の壁面に設けられ
た気体導入口６６から導入された乾燥気体は、乾燥器５
０内において、中底６２の通気孔６４並びに内部容器５
４の網状底面５２を通過して、内部容器５４の底部側か
ら上部側へと上昇し、その後、乾燥器本体５６の上部空
間６０ａ側の壁面に設けられた気体排出口６８より系外
へ排出される。

【００１２】封止材３０は、内部容器５４内に入れられ
て、乾燥器５０内に配置されるが、乾燥気体が上記した
ように内部容器５４の底部から入り、内部容器５４内に
収容された多数の封止材３０の間を通り抜け上方へと移
動するので、一度に多量の封止材３０を効率よく乾燥す
ることが可能となる。

【００１３】しかしながら、この乾燥器５０を用いて乾
燥を行う場合、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、乾
燥処理の前後で、封止材３０を、ビニール袋等の梱包材
７０内から乾燥器５０内へと、また乾燥器５０内から再
度梱包材７０内へと移し換えなければならないという煩
わしさがある。また、この移し換えの際、封止材３０の
まわりに付着した粉塵をまきあげ、作業環境を悪くする
という問題が残る。

【００１４】さらに、図１３，１４に示す方法では、封
止材を乾燥空気のみで乾燥させる構成なので、乾燥効果
が不十分になり易いという課題も有している。本発明
は、このような実状に鑑みてなされ、樹脂パッケージ中
に気泡が残存せず、パッケージの美観に優れ、パッケー
ジとしての信頼性を向上させることが可能な樹脂封止電
子素子の製造方法を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、未硬化の封止材を乾燥させる際に、封
止材を別の容器に移し返るなどの作業を必要とせず、そ
の乾燥作業がきわめて容易であり、作業環境に優れた樹
脂封止電子素子の製造方法およびそれに用いる乾燥装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、リードフレーム上に搭載された電子素子を樹脂パ
ッケージで樹脂封止する樹脂封止電子素子の製造方法に
おいて、前記樹脂封止に用いる未硬化の封止材を通気性
を有する容器内に収容し、前記容器を乾燥剤が収容され
た密閉容器内に収容することにより、前記封止材を予め
乾燥させ、その後、前記封止材を用いて前記電子素子の
樹脂封止を行う、ことを特徴とする樹脂封止電子素子の
製造方法が提供される。好ましくは、前記密閉容器の内
部には、前記乾燥剤を所定の位置に保持する乾燥剤保持
部が形成してある。

【００１６】本発明の第２の観点によれば、リードフレ
ーム上に搭載された電子素子を樹脂パッケージで樹脂封
止する樹脂封止電子素子の製造方法において、前記樹脂
封止に用いる未硬化の封止材を通気性を有する容器内に
収容し、前記容器を乾燥剤が収容された開放容器内に収
容して、前記開放容器内へ乾燥気体を供給することによ
り、前記封止材を予め乾燥させ、その後、前記封止材を
用いて前記電子素子の樹脂封止を行うことを特徴とする
樹脂封止電子素子の製造方法が提供される。好ましく
は、前記乾燥気体の温度が３０℃以下で、かつ露点が０
℃以下である。

【００１７】本発明の第３の観点によれば、リードフレ
ーム上に搭載された電子素子を樹脂パッケージで樹脂封
止する樹脂封止電子素子の製造方法において、前記樹脂
封止に用いる複数の未硬化の封止材を梱包材内に収容
し、前記梱包材を、乾燥空気導入管路に接続された中空
針上に載置して自重により前記梱包材を上記中空針で穿
刺し、前記穿刺操作と同時にまたは前後して前記梱包材
の上方部位に気体排出口を設け、上記中空針より前記梱
包材内部に乾燥気体を導入することで、前記封止材を乾
燥させ、その後、前記封止材を用いて電子素子の樹脂封
止を行うことを特徴とする樹脂封止電子素子の製造方法
が提供される。好ましくは、前記梱包材内には、前記封
止材と共に、乾燥剤が収容してある。また好ましくは、
前記乾燥気体の温度が３０℃以下で、かつ露点が０℃以
下である。さらに好ましくは、複数個の前記中空針が、
前記梱包材に穿刺し、複数の中空針から梱包材内に乾燥
空気が導入される。

【００１８】本発明の第４の観点によれば、リードフレ
ーム上に搭載された電子素子を樹脂パッケージで樹脂封
止する際に用いる未硬化の封止材を乾燥する乾燥装置で
あって、前記樹脂封止に用いる複数の封止材を収容する
梱包材と、前記梱包材を載置することにより、前記封止
材および前記梱包材の自重が作用し、前記梱包材の内部
に穿刺され、前記梱包材の内部に乾燥気体を導入する中
空針とを有する乾燥装置が提供される。好ましくは、離
間して配置された複数の中空針を有する。また好ましく
は、前記中空針が設置された載置台部と、前記載置台部
の側部に立設され、前記梱包材を中空針上に載置した
際、前記梱包材の側部が当接し、前記梱包材の内部に収
容された予備形成体の側方への広がりを規制する側壁と
を有する。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【作用】本発明に係る第１および第２の樹脂封止電子素
子の製造方法では、樹脂封止に用いる樹脂封止用の封止
材を、予め乾燥剤および／または乾燥空気により乾燥す
る。そのため、封止材中に含まれる水分などが著しく減
少する。したがって、その後、この封止材を用いて電子
素子の樹脂封止を、トランスファ成形などを用いて行な
えば、封止材が加熱により溶融する過程において、封止
材中の水分が気化膨張して気泡が発生することがほとん
どなくなる。そのため、封止材が溶融して電子素子の周
囲に良好に回り込み、硬化後の樹脂パッケージ中にも、
気泡が残存することがなくなる。

【００２３】したがって、樹脂パッケージ中に気泡が残
存することはほとんどなくなり、樹脂封止電子部品の外
観が向上すると共に、気泡が原因でパッケージクラック
などが発生することはなくなり、パッケージとしての信
頼性も向上する。特に、本発明の第２の樹脂封止電子素
子の製造方法では、未硬化の封止材を梱包材内に収容し
たままの状態で、封止材の乾燥を行うことができるの
で、予備乾燥体を乾燥させるために梱包材内から別の容
器に移し換えるなどの必要がなくなる。その結果、封止
材を梱包材から出し入れする際に、未硬化の封止材の回
りに付着した粉塵が巻き上げられることもなく、作業環
境が向上する。

【００２４】本発明に係る乾燥装置によれば、封止材を
梱包材内から取り出すことなく、梱包材内部の封止材を
乾燥させることができ、乾燥作業性が向上する。特に、
梱包材の内部に収容された予備形成体の側方への広がり
を規制する側壁を有する乾燥装置では、梱包材内部の封
止材が均一に乾燥されるので好ましい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る樹脂封止電子素
子の製造方法および乾燥装置について、図面を参照しつ
つ詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る樹脂
封止電子素子の製造方法における封止材の乾燥工程を示
す概略図、図２は同実施例に係る乾燥工程後の樹脂封止
工程を示す概略断面図、図３は本発明の他の実施例に係
る封止材の乾燥工程を示す概略図、図４は本発明のその
他の実施例に係る封止材の乾燥工程を示す概略図、図５
は本発明のさらにその他の実施例に係る封止材の乾燥工
程を示す概略図、図６は本発明のさらにその他の実施例
に係る封止材の乾燥工程を示す概略図、図７（ａ），
（ｂ）は本発明のさらにその他の実施例に係る樹脂封止
電子素子の製造方法における封止材の乾燥工程および乾
燥装置を示す概略図、図８は同実施例の乾燥装置の要部
構成を示す拡大断面概略図、図９は本発明のさらにその
他の実施例に係る封止材の乾燥工程に用いられる乾燥装
置を示す概略図、図１０（ａ），（ｂ）は本発明のさら
にその他の実施例に係る封止材の乾燥工程およびこれに
用いられる乾燥装置を示す概略図である。

【００２６】本発明に係る第１の樹脂封止電子素子の製
造方法は、樹脂封止に用いる樹脂封止用の封止材を、予
め乾燥剤により乾燥し、その後、この封止材を用いて電
子素子の樹脂封止を行なうことを特徴とする。図１に示
す実施例では、たとえば半導体素子などの電子素子を樹
脂封止するためのトランスファ成形などに用いる封止材
（タブレット）３０が、密閉容器としての二重のビニー
ル袋３２，３４内に収容してある。封止材３０は、図１
１に示す樹脂パッケージ１０の原料となり、たとえばエ
ポキシ樹脂などの合成樹脂で構成してある。封止材３０
の形状は、特に限定されないが、たとえば円柱形状を有
しており、外径が９．８〜１８mm、長さが１０〜２０mm
程度である。各封止材一個当り、たとえば２〜８個の樹
脂パッケージ１０をトランスファ成形などで形成するこ
とができる。

【００２７】本実施例では、密閉容器としての二重のビ
ニール袋３２，３４内に、封止材３０と共に、乾燥剤３
６を収容する。乾燥剤３６としては、たとえば保水剤が
配合された精製塩化カルシウムなどが用いられる。封止
材３０と共に収容される乾燥剤３６の量は、封止材１０
Ｋｇに対して２００ｇ以上であることが好ましい。

【００２８】密閉容器としてのビニール袋３２，３４の
開口部には、それぞれ締結具３５，３７が取り付けら
れ、内部が密閉されるようになっている。封止材３０
は、乾燥剤３６と共に、二重のビニール袋３２，３４内
に密封的に収容され、このビニール袋３２，３４が冷蔵
庫内などの冷暗所に設置され、乾燥される。

【００２９】乾燥のための時間は、特に限定されない
が、たとえば５日以上である。実験によれば、外径１３
mmおよび長さ１５mmの封止材５Ｋｇと、乾燥剤１００ｇ
とを、二重のビニール袋３２，３４に入れた場合には、
３０日で十分に乾燥することが確認された。乾燥前の封
止材３０中の含水率は、約０．３重量％であったのに対
し、乾燥処理後の封止材３０の含水率は、約０．０１重
量％であった。なお、乾燥処理後の含水率約０．０１％
は、封止材１０ｋｇに対して乾燥剤を８００ｇとした時
に得られた値を示す。また、本実施例では、乾燥剤によ
る乾燥処理により、封止材中に含まれる水分以外に、メ
タノールなどの有機溶液も除去されることが確認され
た。

【００３０】本実施例では、このようにして乾燥された
封止材３０を用いて、たとえば図２に示すような製造過
程でトランスファ成形を行ない、図１１（ａ）に示すよ
うな樹脂封止電子素子２を製造する。すなわち、まず、
図２（ａ）に示すように、下型１２のキャビティ１４部
分の中央に、半導体素子６がパッド部４ａに搭載された
リードフレーム４を配置する。半導体素子６の電極とリ
ードフレーム４のインナーリード４ｂとは、ボンディン
グワイヤー８で電気的に接続してある。リードフレーム
４は、たとえば４２％Ｎｉ−Ｔｉ合金または銅合金など
の金属で構成される。リードフレーム４の板厚は、たと
えば０．１〜０．３mm程度である。

【００３１】下型１２には、トランスファ成形用のポッ
ト部１６が形成してあり、このポット部１６内に、樹脂
注入用のプランジャ１８が往復道自在に装着してある。
また、下型１２には、ポット部１６から送り出される溶
融樹脂をキャビティ１４内に案内する樹脂流入部１９が
形成してある。なお、下型１２は、半導体素子６が搭載
されたリードフレーム４を下型１２のキャビティ１４位
置にセットする前に、予め１５０〜２００℃程度の温度
に加熱しておく。下型１２は、たとえば鉄系合金などの
金属で構成される。

【００３２】次に、図２（ｂ）に示すように、ポット部
１６には、図１に示す工程で乾燥した樹脂封止用の封止
材３０を収容する。その後、同図（ｃ）に示すように、
下型１２に対して、予め加熱してある上型２２を加圧
し、型締めする。上型２２には、下型１２のキャビティ
１４に対応したキャビティ２４が形成してあると共に、
樹脂流入部２６および樹脂溜り部２８が形成してある。
樹脂溜り部２８は、金型内のその他のキャビティ内に連
通させても良く、その場合には、一個の封止材３０から
複数個の樹脂パッケージを製造することができる。

【００３３】次に、図２（ｄ）に示すように、プランジ
ャ１８を押し上げれば、金型の加熱により溶融状態とな
った封止材は、キャビティ１４，２４内に流れ込み、キ
ャビティ１４，２４内で樹脂が硬化することにより、半
導体素子６の樹脂封止が成される。樹脂が硬化した後に
は、金型１２，２２を開き、樹脂パッケージ内に樹脂封
止された半導体素子６を取り出し、リードフレーム４の
アウターリード４ｃを折り曲げ加工すれば、図１１
（Ａ）に示す樹脂封止電子素子２を得る。

【００３４】本実施例の樹脂封止電子素子の製造方法で
は、樹脂封止に用いる樹脂封止用の封止材３０を、予め
乾燥剤３６により乾燥する。そのため、封止材３０中に
含まれる水分などが著しく減少する。したがって、その
後、この封止材３０を用い、図２に示すトランスファ成
形を行なった場合に、プランジャ１８の上昇移動待機あ
るいは移動工程において、エポキシ樹脂などで構成され
た封止材３０が、プランジャ１８、ポット部１６、樹脂
溜り部２８および樹脂流入部２６，１９に接し、そこか
ら直接加熱されたとしても、溶融状態となった封止材２
０の内部には水分などがほとんど含まれないことから、
内部に気泡が発生することはほとんどない。

【００３５】そのため、プランジャ１８の上昇移動によ
り、溶融した封止材３０がキャビティ１４，２４内部の
半導体素子の周囲に、気泡を生じさせることなく良好に
回り込み、硬化後の樹脂パッケージ中にも、気泡が残存
することがなくなる。図３は発明のその他の実施例に係
る封止材の乾燥工程を示す。この実施例では、乾燥剤３
６の収容個数を図１に示す実施例の三倍にしている。そ
の他の構成は、図１に示す工程と同一である。この実施
例では、図１に示す実施例に比較して、封止材３０を効
率的に乾燥させることが可能になる。実験によれば、封
止材３０を十分に乾燥させるための乾燥時間としては、
１４日に短縮できることが確認された。

【００３６】図４に示す実施例では、封止材３０を収容
する内側の容器を、細孔が多数形成された通気性袋４０
で構成し、その外側をビニール袋３４などの密閉容器で
密封し、これら袋４０，３４間に乾燥剤３６を適当な間
隔で装着してある。この実施例では、乾燥剤３６が直接
封止材３０に触れないので、封止材３０の汚染などを有
効に防止できる。その結果、封止材３０から成形される
樹脂パッケージの信頼性が向上する。すなわち、この実
施例は、高信頼性が要求される最先端半導体デバイスを
樹脂封止するための方法として適している。この実施例
では、１０Ｋｇの封止材３０を約１４日で十分に乾燥で
きることが確認された。

【００３７】また、本発明のその他の実施例として、図
５に示すように、封止材３０を通気性袋４０内に収容
し、この通気性袋４０を防水処理された段ボール箱、あ
るいは金属容器などの密閉箱４２内に収容することもで
きる。密閉箱４２の内側には、所定の位置に、乾燥剤保
持部４４が形成してあり、ここに乾燥剤３６が収容され
る。

【００３８】この実施例では、図４に示す実施例と比較
しても、乾燥剤３６が封止材３０に直接接触するおそれ
がほぼ完全になくなるので、封止材３０の汚染などを有
効に防止できる。その結果、封止材３０から成形される
樹脂パッケージの信頼性が向上する。すなわち、この実
施例は、高信頼性が要求される最先端半導体デバイスを
樹脂封止するための方法として適している。この実施例
でも、１０Ｋｇの封止材３０を約１４日で十分に乾燥で
きることが確認された。

【００３９】また、本発明のさらにその他の実施例とし
て、図６に示すように、封止材３０を通気性袋４０内に
収容し、この通気性袋４０を、開放容器としての開放箱
４６内に収容することもできる。開放箱としては、防水
処理された段ボール箱、あるいは金属箱などが例示され
る。開放箱４６の内側には、所定の位置に、乾燥剤保持
部４４が形成してあり、ここに乾燥剤３６が収容され
る。また、開放箱４６の下部には、乾燥空気などの乾燥
気体を常時吹き出す吹き出しノズル４８を設けてある。
吹き出しノズル４８から吹き出された乾燥気体は、開放
箱４６に形成してある狭い隙間から外部へ吐出され、外
部の湿気などが容器内部に入り込まないようになってい
る。乾燥気体としては、露点０度以下、好ましくは−６
５℃程度の乾燥空気が好ましく、またその流量は、特に
限定されないが、例えば２０リットル／分程度が好まし
い。

【００４０】この実施例では、１０Ｋｇの封止材３０を
１４日よりも短い期間で十分に乾燥できることが確認さ
れた。なお、上述した発明において、封止材および乾燥
剤を収容する密閉容器としては、ビニール袋、段ボール
箱などに限定されず、アルミラミネート袋、あるいはそ
の他の容器を用いることができる。

【００４１】次に、発明の第２の樹脂封止電子素子の製
造方法について説明する。以下に述べる方法は、基本的
には、樹脂封止に用いる樹脂封止用の封止材を乾燥気体
で予め乾燥し、その後、この封止材を用いて電子素子の
樹脂封止を行なうことを特徴とする。

【００４２】使用される乾燥気体としては、３０℃以下
程度のいわゆる常温域の温度で、かつその露点が０℃以
下、より好ましくは−６５℃以下のものが望ましく、ま
た気体の種類としては、封止材に対して不活性なもので
あれば特に限定されないが、経済的な観点から乾燥空気
が望ましい。特に好ましい乾燥気体の一例としては、露
点−６５℃程度の乾燥空気が例示できる。またその流量
としても、使用される乾燥装置の形態、乾燥に供される
封止材の形状および量、並びに使用される乾燥気体の種
類ないし湿り度等によっても左右され、一概に限定でき
ないが、例えば５〜５０リットル／分、より好ましくは
１０〜３０リットル／分程度が好ましい。

【００４３】発明の第２の樹脂封止電子素子の製造方法
における特に好ましい実施態様は、封止材を梱包材中に
収容したまま乾燥を行うものであり、具体的には、封止
材を梱包材である梱包材中に収容して封止し、この梱包
材を、中空針上に載置して自重により梱包材を上記中空
針で穿刺し、この穿刺操作と同時にまたは前後して梱包
材の上方部位に気体排出口を設け、その後、上記中空針
より梱包材内部に乾燥気体を導入するという操作を有す
るものである。梱包材としては、特に限定されず、ビニ
ール袋、その他の袋、段ボール箱、その他の容器などを
用いることができる。

【００４４】本発明の第２の方法では、封止材を梱包材
中に収容した状態のまま乾燥操作を行なうこととするた
め、乾燥操作の前後に梱包材から乾燥設備に、また乾燥
設備から再び梱包材へと封止材のみを移し換える煩雑さ
がなくなり、またこの移し換えの際、予備生計体のまわ
りに付着した粉塵をまきあげ作業環境性を悪化させると
いう虞れがなくなる。

【００４５】なお、上記中空針の大きさとしては、封止
材を収容する梱包材の材質および肉厚、並びにこの梱包
材に収容される封止材の量、設置される中空針の本数な
どにも左右されるため、一概に規定できないが、一般
に、外径が０．５〜３ｍｍ、より好ましくは０．５〜
１．０ｍｍで、長さが５〜５０ｍｍ、より好ましくは１
０〜２０ｍｍ程度のものであると、安定かつ確実な穿刺
および乾燥操作を行ない得る。さらに中空針の外径を封
止材の形状より極端に大きなものとすると、該中空針を
梱包材より抜き去った後に残る穿刺穴から、梱包材内部
に収容された封止材がこぼれ出す虞れが当然生じるので
注意を要する。

【００４６】図７に示す実施例に係る乾燥装置７２ａ
は、載置台部７４と、この載置台部７４を支持する脚部
７６とからなる台座７８と、上記載置台部７４のほぼ中
央部に立設された中空針８０と、この載置台部７４の裏
面側より配され載置台部７４を貫通して上記中空針８０
の内部空間へと連通する気体導入管路８２とを有する。
なお気体導入管路８２は、載置台部７４の裏面側に配さ
れた直管体８２ａと、Ｌ型接続管体８２ｂとから構成さ
れている。このＬ型接続管体８２ｂは、水平管部末端に
おいて直管体８２ａに接続され、一方、載置台部７４に
設けられた貫通孔に挿通された垂直管部末端において、
中空針８０に接続され、中空針８０を立設状態に保持し
ている。

【００４７】このような乾燥装置７２ａを用いて、封止
材３０の予備乾燥操作を行なうために、まず、気体導入
管路８２を通じて中空針８０に、乾燥気体を送気してお
く。そして図７（ｂ）に示すように、複数の封止材３０
が収容されて封止された、一般的なビニール袋等からな
る梱包材８４を、中空針８０の上方より載置台部７４上
へと静置する。これにより封止材３０の入った梱包材８
４の下面に形成してある中空針８０と当接する部位が自
重により破れ、中空針８０が梱包材８４の内部空間へと
侵入し、中空針８０先端より導出される乾燥空気が梱包
材８４の内部へと注入される。

【００４８】このように、封止材３０を入れた梱包材８
４を乾燥装置７２上に載置する操作のみで自動的に乾燥
気体が梱包材内部に導入される。なお、気体導入管路８
２を通じての中空針８０への乾燥気体の送気は、中空針
８０の穿刺操作完了後に開始してもよい。梱包材８４は
封止され密閉された状態にあるので、乾燥気体が導入さ
れると即座に膨らみはじめる。従って、この時に梱包材
８４の上方に排気のための穴（気体排出口８６）をあけ
る必要がある。なお、この例においては気体排出口８６
の形成は、中空針８０による梱包材８４の穿刺操作の後
に行なったが、穿刺操作の前あるいは穿刺操作と同時に
行ってもよい。また、気体排出口８６の形成は、中空針
８０と同様な中空針などを用いて、自動化処理で行うこ
とができる。

【００４９】このようにして、封止材３０が収容された
梱包材８４内に乾燥空気を導入し、封止材３０中の水分
が充分除去される時間が経過した後、封止材３０の入っ
た梱包材８４を上方に持ち上げ、中空針８０の梱包材８
４への挿通状態を解くことで、封止材３０の乾燥が終了
する。

【００５０】実験結果では、外径０．８ｍｍ、長さ１５
ｍｍ程度の中空針８０を一本備えた上記のような構成の
乾燥装置７２ａの場合、外径１３mmおよび長さ１５mmの
封止材２０ｋｇを、露点−６５℃の乾燥空気を流量２０
リットル／分で流して乾燥させたところ、２４時間で充
分乾燥することが確認できた。さらに、このようにして
乾燥された封止材３０を用いて、上記実施例の場合と同
様に図２に示すような製造過程でトランスファ成形を行
ない、図１１（ａ）に示すような樹脂封止電子素子２を
製造すると、上記の場合と同様に封止材３０がキャビテ
ィ１４，２４内部の半導体素子の周囲に、気泡を生じさ
せることなく良好に回り込み、硬化後の樹脂パッケージ
中にも、気泡が残存することがなくなるという良好な結
果が得られる。

【００５１】図８は、図７に示す乾燥装置７２ａにおけ
る中空針８０と、気体導入管路８２との接続構造を示す
拡大断面概略図である。図８に示すように、中空針８０
の下端部は、内周側および外周側が共に拡径されて雌型
嵌合部８８を形成している。一方、Ｌ型接続管体８２ｂ
の垂直菅部末端は、上記中空針８０の雌型嵌合部８８の
内周側に嵌合する。このＬ型接続管体８２ｂは、中空針
８０の内部空間９０とＬ型接続管体８２ｂの内部空間９
２とを連通させる雄型中空嵌合部９４を有する。雄間型
中空嵌合部９４の周囲には、外周側に雄ネジの切られた
環状リム９６がさらに設けてある。

【００５２】環状リム９６の外周には、押えナット１０
０が螺合している。押えナット１００には、雌ネジが切
られ、その天板部中央には、中空針８０が貫通する挿通
穴９８が形成してある。この押えナット１００により、
中空針８０と気体導入管路８２のＬ型接続管体８２ｂと
を着脱自在に接続している。

【００５３】中空針８０は、使用頻度および使用条件に
もよるが、破損する可能性があるので、このように中空
針８０のみを交換可能な構造としておくことが望まし
い。しかしながら、中空針８０のみを交換可能なものと
しておけば、その細部構造は、図８に示すものに何ら限
定されるものではなく、接続部に単に螺合構造あるいは
嵌合係止構造を設けたもの、接続当接部を挾持部材、係
止部材あるいは接着剤等で固定するといった各種の態様
とすることができる。

【００５４】上記実施例では、１本の中空針８０のみを
有する乾燥装置７２ａを示したが、図９に示す実施例の
ように、複数本の中空針８０を台座７８上に備えた乾燥
装置７８ｂでも良い。この実施例の乾燥装置７２ｂを用
いれば、封止材３０を乾燥するまでに要する時間を少な
くすることが可能となる。例えば、図示するように３本
の中空針８０を備えた乾燥装置７２ｂを用い、各中空針
より導出する乾燥空気の全流量を２０リットル／分とす
る以外は、上記の実施例と同様の条件で実験を行なった
場合、乾燥までに要する時間は５〜８時間短縮すること
ができた。

【００５５】しかしながら、あまり中空針８０の本数を
多くした場合には、この中空針８０の上方から梱包材を
静置する際、梱包材が自重によって破れにくくなること
があるので、その配置本数は、適切な数にすることが好
ましい。本発明者らの行った実験によれば、袋の材質／
厚み等にもよるが、代表的にはおおむね１０ｃｍに１本
の割合で中空針８０を離間配置することで、乾燥時間の
短い、かつ梱包材を上方から載置した場合に、自重で十
分に梱包材が中空針によって穿刺されるという良好な乾
燥装置７２ｂを得ることができた。

【００５６】図１０に示す実施例では、乾燥装置７２ｃ
として、上端部が開放された有底の筒状容器体１０２を
外殻として有する装置を用いる。この乾燥装置７２ｃ
は、筒状容器体１０２の内部に、その内部空間１０４を
上部空間１０４ａと底部空間１０４ｂとに区画する中底
１０６を設けて底部を二重構造としている。そして、こ
の中底１０６上面を載置台部７４として、この上に、略
等間隔離間して立設された複数の中空針８０が配置して
ある。

【００５７】各中空針８０に乾燥気体を供給するため
に、中空針８０には、気体導入管路８２が接続してあ
る。この管路８２は、筒状容器体１０２の外部より底部
を貫通して底部空間１０４ｂへと導入され、ここで分岐
し、中底１０６を貫通して各中空針８０へと至るように
配置してある。

【００５８】図１０に示す乾燥装置７２ｃは、中空針８
０を立設した載置台部７４の外周を取囲む枠状の側壁１
０８（上記筒状容器体１０２の側壁で構成される）を有
する以外は、図９に示す乾燥装置７２ｂと実質的に同一
の構成を有する。複数のタブレット（ペレット）である
封止材３０を入れた梱包材８４は、保形性が小さいた
め、図７あるいは図９に示すような構成の乾燥装置７２
ａ、７２ｂの載置台部７４上に静置した場合、載置台部
７４上で梱包材８４は横方向にかなり扁平に広がる。こ
のため、この扁平に広がった梱包材８４の側方端部位
は、載置台７４上に立設された中空針８０の位置よりか
なり離れた位置となり、この部位に存在する封止材は、
中空針８０の近傍に存在する封止材と比較して、中空針
８０より導出される乾燥空気の流れに十分に触れること
ができない。したがって、乾燥時間の延長化、乾燥ムラ
の発生の虞れがある。ところが、図１０に示す乾燥装置
７２ｃでは、梱包材８４を載置する際に、梱包材８４の
側方への広がりを規制する側壁１０８を設けているの
で、乾燥操作時に、梱包材８４中に収容された封止材３
０は、横方向において中空針８０の位置する部位より所
定範囲内に位置することとなり、乾燥ムラを防ぐことが
でき、より短時間で確実に、全ての封止材３０を、均一
にら乾燥させることができる。

【００５９】さらに、図７あるいは図９に示すような構
成の乾燥装置７２ａ、７２ｂの載置台部７４上に梱包材
８４を静置した場合、封止材３０の入った梱包材８４が
横にずれることにより、中空針８０を破損することがあ
るが、図１０に示す乾燥装置７２ｃのように側壁１０８
を設けておけば、梱包材８４が横にずれにくくなり中空
針８０が破損しにくくなるという効果もある。

【００６０】なお、梱包材の載置の際の側方への広がり
を規制するための側壁は、載置台部上において上記中空
針を所定間隔をもって実質的に囲繞できるものであれ
ば、図１０に示す実施例の装置のように筒状容器体の壁
面により形成されるものでなくとも良い。

【００６１】以上、本発明を実施例に基づき説明した
が、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で種々に改変することができる。例
えば、本発明の方法により樹脂封止される電子素子とし
ては、半導体素子に限らず、その他の電子素子を用いる
ことができる。

【００６２】さらに、乾燥工程後の樹脂封止工程に採用
される成形法は、トランスファ成形のみに限定されず、
射出成形などのその他の樹脂成形を用いることができ
る。

【００６３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
第１および第２の樹脂封止電子素子の製造方法によれ
ば、樹脂パッケージ中に気泡が残存することはほとんど
なくなり、樹脂封止電子部品の外観が向上すると共に、
気泡が原因でパッケージクラックなどが発生することは
なくなり、パッケージとしての信頼性も向上する。

【００６４】特に、本発明の第２の樹脂封止電子素子の
製造方法では、未硬化の封止材を梱包材内に収容したま
まの状態で、封止材の乾燥を行うことができるので、予
備乾燥体を乾燥させるために梱包材内から別の容器に移
し換えるなどの必要がなくなる。その結果、封止材を梱
包材から出し入れする際に、未硬化の封止材の回りに付
着した粉塵が巻き上げられることもなく、作業環境が向
上する。

【００６５】本発明に係る乾燥装置によれば、封止材を
梱包材内から取り出すことなく、梱包材内部の封止材を
乾燥させることができ、乾燥作業性が向上する。特に、
梱包材の内部に収容された予備形成体の側方への広がり
を規制する側壁を有する乾燥装置では、梱包材内部の封
止材が均一に乾燥されるので好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る樹脂封止電子素
子の製造方法における封止材の乾燥工程を示す概略図で
ある。

【図２】図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、同実施例に係
る乾燥工程後の樹脂封止工程を示す概略断面図である。

【図３】図３は本発明の他の実施例に係る封止材の乾燥
工程を示す概略図である。

【図４】図４は本発明のその他の実施例に係る封止材の
乾燥工程を示す概略図である。

【図５】図５は本発明のさらにその他の実施例に係る封
止材の乾燥工程を示す概略図である。

【図６】図６は本発明のさらにその他の実施例に係る封
止材の乾燥工程を示す概略図である。

【図７】図７（ａ），（ｂ）は本発明のさらにその他の
実施例に係る樹脂封止電子素子の製造方法における封止
材の乾燥工程および乾燥装置を示す概略図である。

【図８】図８は同実施例の乾燥装置の要部構成を示す拡
大断面概略図である。

【図９】図９は本発明のさらにその他の実施例に係る封
止材の乾燥工程に用いられる乾燥装置を示す概略図であ
る。

【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は本発明のさらにその
他の実施例に係る封止材の乾燥工程およびこれに用いら
れる乾燥装置を示す概略図である。

【図１１】図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ一般的な樹
脂封止電子部品の概略断面図である。

【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）は従来例に係る樹脂封
止電子部品の樹脂封止過程を示す概略断面図である。

【図１３】図１３は現在提案されている封止材の乾燥工
程およびこれに用いられる乾燥装置を示す概略図であ
る。

【図１４】図１４は図１３に示す乾燥装置を用いた乾燥
工程前後の封止材の状態を示す概略図であり、（ａ）は
乾燥工程前、（ｂ）は乾燥工程後である。

【符号の説明】

２…樹脂封止電子素子、 ４…リードフレ
ーム、４ａ…パッド部、 ４ｂ…イ
ンナーリード、４ｃ…アウターリード、
６…半導体素子、７…バンプ、
８…ボンディングワイヤー、１０…樹脂パッケージ、
１２…下型、１４，２４… キャビテ
ィ、 １６…ポット部、１８…樹脂注入用プラ
ンジャ、 １９、２６…樹脂流入部、２０，３０
…封止材、 ２２…上型、２８…樹脂溜り
部、 ２９…気泡、３２，３４…ビニ
ール袋、 ３５、３７…締結具、３６…乾燥
剤、 ４０…通気性袋、４２…密
封箱、 ４４…乾燥剤保持具、４
６…開放箱、 ４８…吹き出しノ
ズル、５０…乾燥器、 ５２…網
状底面、５４…内部容器、 ５６…
乾燥器本体、５８…蓋体、 ６
０…内部空間、６０ａ…上部内部空間、
６０ｂ…底部内部空間、６２…中底、
６４…通気孔、６６…気体導入口、
６８…気体排出口、７０…梱包材、
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ…乾燥装置、７４
…載置台部、 ７６…脚部、７８…
台座、 ８０…中空針、８２…
気体導入管路、 ８２ａ…直管体、８２
ｂ…Ｌ状接続管体、 ８４…梱包材、８６
…気体排出口、 １０２…筒状容器
体、１０４…内部空間、 １０４ａ…
上部空間、１０４ｂ…底部空間、 １０
６…中底、１０８…側壁。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−268446（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−77266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−61209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−121726（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−129424（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175744（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−185231（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/56

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレーム上に搭載された電子素子を
   樹脂パッケージで樹脂封止する樹脂封止電子素子の製造
   方法において、前記 樹脂封止に用いる未硬化の封止材を通気性を有する
   容器内に収容し、前記容器を乾燥剤が収容された密閉容
   器内に収容することにより、前記封止材を予め乾燥さ
   せ、 その後、前記封止材を用いて前記電子素子の樹脂封止を
   行うことを特徴とする樹脂封止電子素子の製造方法。
2. 【請求項２】前記密閉容器の内部には、前記乾燥剤を所
   定の位置に保持する乾燥剤保持部が形成してある請求項
   １に記載の樹脂封止電子素子の製造方法。
3. 【請求項３】リードフレーム上に搭載された電子素子を
   樹脂パッケージで樹脂封止する樹脂封止電子素子の製造
   方法において、 前記樹脂封止に用いる未硬化の封止材を通気性を有する
   容器内に収容し、前記容器を乾燥剤が収容された開放容
   器内に収容して、前記開放容器内へ乾燥気体を供給する
   ことにより、前記封止材を予め乾燥させ、 その後、前記封止材を用いて前記電子素子の樹脂封止を
   行うことを特徴とする樹脂封止電子素子の製造方法。
4. 【請求項４】前記乾燥気体の温度が３０℃以下で、かつ
   露点が０℃以下である請求項３記載の樹脂封止電子素子
   の製造方法。
5. 【請求項５】リードフレーム上に搭載された電子素子を
   樹脂パッケージで樹脂封止する樹脂封止電子素子の製造
   方法において、前記 樹脂封止に用いる複数の未硬化の封止材を梱包材内
   に収容し、前記 梱包材を、乾燥空気導入管路に接続された中空針上
   に載置して自重により前記梱包材を上記中空針で穿刺
   し、前記 穿刺操作と同時にまたは前後して前記梱包材の上方
   部位に気体排出口を設け、上記中空針より前記梱包材内
   部に乾燥気体を導入することで、前記封止材を乾燥さ
   せ、 その後、前記封止材を用いて電子素子の樹脂封止を行う
   ことを特徴とする樹脂封止電子素子の製造方法。
6. 【請求項６】前記梱包材内には、前記封止材と共に、乾
   燥剤が収容してある請求項５に記載の樹脂封止電子素子
   の製造方法。
7. 【請求項７】前記乾燥気体の温度が３０℃以下で、かつ
   露点が０℃以下である請求項５または６記載の樹脂封止
   電子素子の製造方法。
8. 【請求項８】複数個の前記中空針が、前記梱包材に穿刺
   し、複数の中空針から梱包材内に乾燥空気が導入される
   請求項５〜７のいずれかに記載の樹脂封止電子素子の製
   造方法。
9. 【請求項９】リードフレーム上に搭載された電子素子を
   樹脂パッケージで樹脂封止する際に用いる未硬化の封止
   材を乾燥する乾燥装置であって、前記 樹脂封止に用いる複数の封止材を収容する梱包材
   と、前記 梱包材を載置することにより、前記封止材および前
   記梱包材の自重が作用し、前記梱包材の内部に穿刺さ
   れ、前記梱包材の内部に乾燥気体を導入する中空針とを
   有する乾燥装置。
10. 【請求項１０】離間して配置された複数の中空針を有す
    る請求項９に記載の乾燥装置。
11. 【請求項１１】前記中空針が設置された載置台部と、前記 載置台部の側部に立設され、前記梱包材を中空針上
    に載置した際、前記梱包材の側部が当接し、前記梱包材
    の内部に収容された予備形成体の側方への広がりを規制
    する側壁とを有する請求項９または１０に記載の乾燥装
    置。