JP3333292B2 - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置の製造方法Info
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
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- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
の製造方法に係り、特に封止樹脂シートを用いた樹脂封
止型半導体装置の信頼性を損なうことなく容易に金型か
ら取り出すことのできる方法に関する。
の製造方法に係り、特に封止樹脂シートを用いた樹脂封
止型半導体装置の信頼性を損なうことなく容易に金型か
ら取り出すことのできる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂封止型半導体装置のパッケージは最
近大型化の傾向と薄型化の傾向を強めており、この傾向
は今後益々強まると考えられている。また、パッケージ
の種類も多様化しており、樹脂封止型半導体装置は多品
種少量生産の傾向にある。このため、大型化や薄型化し
ても信頼性に富み、かつ多品種少量生産に適した樹脂封
止型半導体装置の製造方法が求められている。
近大型化の傾向と薄型化の傾向を強めており、この傾向
は今後益々強まると考えられている。また、パッケージ
の種類も多様化しており、樹脂封止型半導体装置は多品
種少量生産の傾向にある。このため、大型化や薄型化し
ても信頼性に富み、かつ多品種少量生産に適した樹脂封
止型半導体装置の製造方法が求められている。
【０００３】従来の樹脂封止型半導体装置はトランスフ
ァ成形法によって封止されている。この方法は、エポキ
シ樹脂およびフィラー等を主体にしたエポキシ成形材料
の粉末からなるタブレットを加熱溶融させ、トランスフ
ァ成形機を用いて金型に注入し、高温高圧状態で成形し
て、硬化したエポキシ樹脂組成物によって半導体素子を
封止する方法である。この方法は、半導体素子をエポキ
シ樹脂組成物が完全に覆うため、得られた樹脂封止型半
導体装置の信頼性が優れており、また金型で緻密に成形
するため、パッケージの外観も良好である。したがっ
て、現在ではほとんどの樹脂封止型半導体装置はトラン
スファ成形法によって製造されている。
ァ成形法によって封止されている。この方法は、エポキ
シ樹脂およびフィラー等を主体にしたエポキシ成形材料
の粉末からなるタブレットを加熱溶融させ、トランスフ
ァ成形機を用いて金型に注入し、高温高圧状態で成形し
て、硬化したエポキシ樹脂組成物によって半導体素子を
封止する方法である。この方法は、半導体素子をエポキ
シ樹脂組成物が完全に覆うため、得られた樹脂封止型半
導体装置の信頼性が優れており、また金型で緻密に成形
するため、パッケージの外観も良好である。したがっ
て、現在ではほとんどの樹脂封止型半導体装置はトラン
スファ成形法によって製造されている。
【０００４】しかし、トランスファ成形法は、バッチ式
でありインライン化を行うことが困難であるという問題
がある。また、多品種少量生産が困難であるという問題
がある。このため、プリプレグを用いる大型半導体素子
の封止ならびに超薄型デバイスの封止に適した樹脂封止
型半導体装置が提案されている（特開平2-257662号公
報）。この提案の樹脂封止型半導体装置の製造方法を図
１に示す。図１（ａ）において、ポリイミドフィルムキ
ャリア７およびリード線３がバンプ４を介して半導体素
子５に接続され、この上下に能動面側封止用樹脂シート
１および裏面側封止用樹脂シート２が配置されて凹形状
金型６にて押圧されて樹脂封止型半導体装置が得られ
る。この方法は、従来のトランスファ成形法に比べて大
型、薄型のパッケージの多品種少量生産に適している。
でありインライン化を行うことが困難であるという問題
がある。また、多品種少量生産が困難であるという問題
がある。このため、プリプレグを用いる大型半導体素子
の封止ならびに超薄型デバイスの封止に適した樹脂封止
型半導体装置が提案されている（特開平2-257662号公
報）。この提案の樹脂封止型半導体装置の製造方法を図
１に示す。図１（ａ）において、ポリイミドフィルムキ
ャリア７およびリード線３がバンプ４を介して半導体素
子５に接続され、この上下に能動面側封止用樹脂シート
１および裏面側封止用樹脂シート２が配置されて凹形状
金型６にて押圧されて樹脂封止型半導体装置が得られ
る。この方法は、従来のトランスファ成形法に比べて大
型、薄型のパッケージの多品種少量生産に適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
プリプレグを用いる樹脂封止型半導体装置の製造方法は
つぎのような問題がある。従来のトランスファ成形法に
おいては、予め金型でフレームを押さえてから樹脂を注
入するためにバリが出ないのに対して、この方法では上
下に押圧される構造の金型６を用いるために、図１
（ｂ）に示すように凹形状金型６がフィルムキャリア７
を完全に押さえる前に樹脂に圧力がかかり、凹形状金型
６とフィルムキャリア７の隙間からバリ１９が出るとい
う問題がある。
プリプレグを用いる樹脂封止型半導体装置の製造方法は
つぎのような問題がある。従来のトランスファ成形法に
おいては、予め金型でフレームを押さえてから樹脂を注
入するためにバリが出ないのに対して、この方法では上
下に押圧される構造の金型６を用いるために、図１
（ｂ）に示すように凹形状金型６がフィルムキャリア７
を完全に押さえる前に樹脂に圧力がかかり、凹形状金型
６とフィルムキャリア７の隙間からバリ１９が出るとい
う問題がある。
【０００６】また、金型からパッケージを取り出す場
合、従来のようにエジェクトピンを用いると、非常に薄
いパッケージの場合などでは樹脂封止型半導体装置が破
壊されてしまうという問題がある。
合、従来のようにエジェクトピンを用いると、非常に薄
いパッケージの場合などでは樹脂封止型半導体装置が破
壊されてしまうという問題がある。
【０００７】さらに、金型からパッケージを取り出す場
合、金型の上下の稼動に伴いパッケージが上下してしま
うと、インライン化を行った場合に搬送用のフィルムキ
ャリアが引っ張られ、信頼性が損なわれるという問題が
ある。
合、金型の上下の稼動に伴いパッケージが上下してしま
うと、インライン化を行った場合に搬送用のフィルムキ
ャリアが引っ張られ、信頼性が損なわれるという問題が
ある。
【０００８】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、大型や薄型樹脂封止型半導体装置の成
形が容易でバリが出ず、しかも金型から容易に取り出す
ことができ、金型が移動しても常に樹脂封止型半導体装
置の位置を一定に保つことのできる樹脂封止型半導体装
置の製造方法の提供を目的とする。
なされたもので、大型や薄型樹脂封止型半導体装置の成
形が容易でバリが出ず、しかも金型から容易に取り出す
ことができ、金型が移動しても常に樹脂封止型半導体装
置の位置を一定に保つことのできる樹脂封止型半導体装
置の製造方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の樹脂封止型半導
体装置の製造方法は、外部リード構成体に接続または搭
載された半導体素子の片面または両面に封止用樹脂シー
トを配置した後に金型内で封止用樹脂シートを加熱、溶
融することにより樹脂封止を行う工程と、前記半導体素
子が樹脂封止された樹脂封止型半導体装置を前記金型か
ら取り出す工程とを有する樹脂封止型半導体装置の製造
方法において、前記金型は、少なくとも前記半導体素子
を囲み、かつ前記外部リード構成体を挟み込んで固定す
る枠状金型と、この枠状金型に嵌合して前記半導体素子
を樹脂封止するプレス金型とから構成され、前記樹脂封
止型半導体装置を前記金型から取り出す工程は、前記枠
状金型により前記樹脂封止型半導体装置の前記外部リー
ドを固定しつつ前記プレス金型を開き、次に開かれたプ
レス金型を閉じて前記樹脂封止型半導体装置の前記プレ
ス金型面を固定しつつ前記枠状金型を開き、さらに前記
プレス金型を開いて前記樹脂封止型半導体装置を移動さ
せることを特徴とする。また、本発明の他の樹脂封止型
半導体装置の製造方法は、前記樹脂封止型半導体装置を
前記金型から取り出す工程において、前記プレス金型に
より前記樹脂封止型半導体装置の前記プレス金型面を固
定しつつ前記枠状金型を開き、次に開かれた枠状金型を
閉じて前記樹脂封止型半導体装置の前記外部リードを固
定しつつ前記プレス金型を開き、さらに前記枠状金型を
開いて前記樹脂封止型半導体装置を移動させることを特
徴とする。
体装置の製造方法は、外部リード構成体に接続または搭
載された半導体素子の片面または両面に封止用樹脂シー
トを配置した後に金型内で封止用樹脂シートを加熱、溶
融することにより樹脂封止を行う工程と、前記半導体素
子が樹脂封止された樹脂封止型半導体装置を前記金型か
ら取り出す工程とを有する樹脂封止型半導体装置の製造
方法において、前記金型は、少なくとも前記半導体素子
を囲み、かつ前記外部リード構成体を挟み込んで固定す
る枠状金型と、この枠状金型に嵌合して前記半導体素子
を樹脂封止するプレス金型とから構成され、前記樹脂封
止型半導体装置を前記金型から取り出す工程は、前記枠
状金型により前記樹脂封止型半導体装置の前記外部リー
ドを固定しつつ前記プレス金型を開き、次に開かれたプ
レス金型を閉じて前記樹脂封止型半導体装置の前記プレ
ス金型面を固定しつつ前記枠状金型を開き、さらに前記
プレス金型を開いて前記樹脂封止型半導体装置を移動さ
せることを特徴とする。また、本発明の他の樹脂封止型
半導体装置の製造方法は、前記樹脂封止型半導体装置を
前記金型から取り出す工程において、前記プレス金型に
より前記樹脂封止型半導体装置の前記プレス金型面を固
定しつつ前記枠状金型を開き、次に開かれた枠状金型を
閉じて前記樹脂封止型半導体装置の前記外部リードを固
定しつつ前記プレス金型を開き、さらに前記枠状金型を
開いて前記樹脂封止型半導体装置を移動させることを特
徴とする。
【００１０】本発明に係わる外部リード構成体に接続ま
たは搭載された半導体素子の片面または両面に封止用樹
脂シートを配置した後に金型内で封止樹脂シートを加
熱、溶融することにより樹脂封止を行う工程を図２によ
り説明する。図２は本発明に係る樹脂封止型半導体装置
の樹脂封止の工程の一例を示す図である。図２（ａ）
は、フィルムキャリア７およびリード線３がバンプ４を
介して半導体素子５に接続され、この上下に能動面側封
止用樹脂シート１および裏面側封止用樹脂シート２が配
置されて枠状金型８およびプレス金型９から構成される
二重構造金型にて押圧される前の状態を示す図である。
なお、二重構造金型の斜視図を図２（ｄ）に示す。つぎ
に、図２（ｂ）に示すように、枠状金型８が移動してフ
ィルムキャリア７との隙間を埋める。最後に、図２
（ｃ）に示すように、プレス金型９が移動して樹脂に圧
力をかける。金型とフレームの間の隙間を埋めたまま樹
脂に充分圧力をかけることができ、バリを出さずに樹脂
封止ができる。
たは搭載された半導体素子の片面または両面に封止用樹
脂シートを配置した後に金型内で封止樹脂シートを加
熱、溶融することにより樹脂封止を行う工程を図２によ
り説明する。図２は本発明に係る樹脂封止型半導体装置
の樹脂封止の工程の一例を示す図である。図２（ａ）
は、フィルムキャリア７およびリード線３がバンプ４を
介して半導体素子５に接続され、この上下に能動面側封
止用樹脂シート１および裏面側封止用樹脂シート２が配
置されて枠状金型８およびプレス金型９から構成される
二重構造金型にて押圧される前の状態を示す図である。
なお、二重構造金型の斜視図を図２（ｄ）に示す。つぎ
に、図２（ｂ）に示すように、枠状金型８が移動してフ
ィルムキャリア７との隙間を埋める。最後に、図２
（ｃ）に示すように、プレス金型９が移動して樹脂に圧
力をかける。金型とフレームの間の隙間を埋めたまま樹
脂に充分圧力をかけることができ、バリを出さずに樹脂
封止ができる。
【００１１】本発明に係わる樹脂封止型半導体装置を金
型から取り出す工程は、樹脂封止型半導体装置のプレス
金型面および外部リード構成体の少なくともいずれか一
方を固定して、枠状金型またはプレス金型を樹脂封止型
半導体装置の表面より移動させることによりなされる。
樹脂封止型半導体装置のプレス金型面および外部リード
構成体の少なくともいずれか一方を固定する方法として
は、枠状金型またはプレス金型をそれぞれ相互に押圧す
る方法などがある。また、本発明に係わる外部リード構
成体とは半導体素子を外部と接続するための部材や半導
体素子を搭載するための部材をいう。たとえば、フィル
ムキャリア、リード線、リードフレーム等を挙げること
ができる。
型から取り出す工程は、樹脂封止型半導体装置のプレス
金型面および外部リード構成体の少なくともいずれか一
方を固定して、枠状金型またはプレス金型を樹脂封止型
半導体装置の表面より移動させることによりなされる。
樹脂封止型半導体装置のプレス金型面および外部リード
構成体の少なくともいずれか一方を固定する方法として
は、枠状金型またはプレス金型をそれぞれ相互に押圧す
る方法などがある。また、本発明に係わる外部リード構
成体とは半導体素子を外部と接続するための部材や半導
体素子を搭載するための部材をいう。たとえば、フィル
ムキャリア、リード線、リードフレーム等を挙げること
ができる。
【００１２】金型を樹脂封止型半導体装置の表面より移
動させる方法としては、たとえば、以下のような態様例
がある。第１の例として、つぎの３つの手順で金型を移
動させ樹脂封止型半導体装置を取り出すことができる。 （１）枠状金型を固定したまま、プレス金型を開く。 （２）プレス金型を閉じ、成型体を固定した後に枠状金
型を開く。 （３）プレス金型を開き、成型体を移動、もしくは取り
出す。
動させる方法としては、たとえば、以下のような態様例
がある。第１の例として、つぎの３つの手順で金型を移
動させ樹脂封止型半導体装置を取り出すことができる。 （１）枠状金型を固定したまま、プレス金型を開く。 （２）プレス金型を閉じ、成型体を固定した後に枠状金
型を開く。 （３）プレス金型を開き、成型体を移動、もしくは取り
出す。
【００１３】第２の例として、つぎの３つの手順で金型
を移動させ樹脂封止型半導体装置を取り出すことができ
る。 （１）プレス金型を固定したまま、枠状金型を開く。 （２）枠状金型を閉じ、外部リード構成体を固定した後
にプレス金型を開く。 （３）枠状金型を開き、成型体を移動、もしくは取り出
す。
を移動させ樹脂封止型半導体装置を取り出すことができ
る。 （１）プレス金型を固定したまま、枠状金型を開く。 （２）枠状金型を閉じ、外部リード構成体を固定した後
にプレス金型を開く。 （３）枠状金型を開き、成型体を移動、もしくは取り出
す。
【００１４】第３の例として、つぎの２つの手順で金型
を移動させ樹脂封止型半導体装置を取り出すことができ
る。 （１）枠状金型を固定したまま、プレス金型を開く。 （２）外部リード構成体を金型外の装置で固定した後に
枠状金型を開く。
を移動させ樹脂封止型半導体装置を取り出すことができ
る。 （１）枠状金型を固定したまま、プレス金型を開く。 （２）外部リード構成体を金型外の装置で固定した後に
枠状金型を開く。
【００１５】上述の態様例を、具体的に図面で説明す
る。第１の取り出す例として、図３および図４で説明す
る。なお、図３は、図３（ａ）に示すように、Ａ、Ｂ、
Ｃの３カ所で樹脂封止型半導体装置のパッケージと金型
とが接触している場合を、図４は、図４（ａ）に示すよ
うに、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４カ所で金型と接触している場
合をそれぞれ示す。図３（ｂ）に示すようにまずプレス
金型９ａ、９ｂが枠状金型８の中でそれぞれ上下に移動
し、Ａ面およびＣ面において接着しているプレス金型９
ａ、９ｂとパッケージを引き剥がす。つぎに図３（ｃ）
に示すように上下のプレス金型９ａ、９ｂがパッケージ
を押さえて、枠状金型８ａが上に移動し、Ｂ面における
パッケージと枠状金型８ａの接着を引き剥がす。以上に
より樹脂封止型半導体装置を金型から取り出すことがで
きる。この方法においては、面全体でパッケージを取り
出すために、パッケージの一部に力集中するエジェクト
ピンを用いた場合と異なり、パッケージが破壊されるこ
とはない。また、いつでも枠状金型もしくはプレス金型
がパッケージを固定しているために、パッケージの絶対
的位置が常に一定となる。
る。第１の取り出す例として、図３および図４で説明す
る。なお、図３は、図３（ａ）に示すように、Ａ、Ｂ、
Ｃの３カ所で樹脂封止型半導体装置のパッケージと金型
とが接触している場合を、図４は、図４（ａ）に示すよ
うに、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４カ所で金型と接触している場
合をそれぞれ示す。図３（ｂ）に示すようにまずプレス
金型９ａ、９ｂが枠状金型８の中でそれぞれ上下に移動
し、Ａ面およびＣ面において接着しているプレス金型９
ａ、９ｂとパッケージを引き剥がす。つぎに図３（ｃ）
に示すように上下のプレス金型９ａ、９ｂがパッケージ
を押さえて、枠状金型８ａが上に移動し、Ｂ面における
パッケージと枠状金型８ａの接着を引き剥がす。以上に
より樹脂封止型半導体装置を金型から取り出すことがで
きる。この方法においては、面全体でパッケージを取り
出すために、パッケージの一部に力集中するエジェクト
ピンを用いた場合と異なり、パッケージが破壊されるこ
とはない。また、いつでも枠状金型もしくはプレス金型
がパッケージを固定しているために、パッケージの絶対
的位置が常に一定となる。
【００１６】図４の場合には、図４（ｂ）に示すように
まず上下のプレス金型９ａ、９ｂが枠状金型８の中でそ
れぞれ上下に移動し、Ａ面およびＣ面において接着して
いるプレス金型とパッケージを引き剥がす。つぎに図４
（ｃ）に示すように上下のプレス金型９ａ、９ｂがパッ
ケージを押さえ、枠状金型８ａ、８ｂがそれぞれ上下に
移動することにより、Ｂ面およびＤ面における接着を引
き剥がし、パッケージを取り出すことができる。この場
合も図３の場合と同様にパッケージの絶対的位置が常に
一定となる。
まず上下のプレス金型９ａ、９ｂが枠状金型８の中でそ
れぞれ上下に移動し、Ａ面およびＣ面において接着して
いるプレス金型とパッケージを引き剥がす。つぎに図４
（ｃ）に示すように上下のプレス金型９ａ、９ｂがパッ
ケージを押さえ、枠状金型８ａ、８ｂがそれぞれ上下に
移動することにより、Ｂ面およびＤ面における接着を引
き剥がし、パッケージを取り出すことができる。この場
合も図３の場合と同様にパッケージの絶対的位置が常に
一定となる。
【００１７】第２の取り出す例として、図５で説明す
る。図５の場合には、図５（ｂ）に示すようにまず上下
の枠状金型８ａ、８ｂがそれぞれ上下に移動し、Ｂ面お
よびＤ面において接着している枠状金型とパッケージを
引き剥がす。つぎに図５（ｃ）に示すように上下の枠状
金型８ａ、８ｂがパッケージを押さえ、プレス金型９
ａ、９ｂがそれぞれ上下に移動することにより、Ａ面お
よびＣ面における接着を引き剥がし、さらに枠状金型８
ａ、８ｂを開くことによりパッケージを取り出すことが
できる。この場合も図３の場合と同様にパッケージの絶
対的位置が常に一定となる。
る。図５の場合には、図５（ｂ）に示すようにまず上下
の枠状金型８ａ、８ｂがそれぞれ上下に移動し、Ｂ面お
よびＤ面において接着している枠状金型とパッケージを
引き剥がす。つぎに図５（ｃ）に示すように上下の枠状
金型８ａ、８ｂがパッケージを押さえ、プレス金型９
ａ、９ｂがそれぞれ上下に移動することにより、Ａ面お
よびＣ面における接着を引き剥がし、さらに枠状金型８
ａ、８ｂを開くことによりパッケージを取り出すことが
できる。この場合も図３の場合と同様にパッケージの絶
対的位置が常に一定となる。
【００１８】第３の取り出す例は、第２の例において上
下の枠状金型８ａ、８ｂがパッケージを押さえる（図５
（ｃ））代わりに、金型外の装置で外部リード構成体を
固定した後に枠状金型を開く方法である。
下の枠状金型８ａ、８ｂがパッケージを押さえる（図５
（ｃ））代わりに、金型外の装置で外部リード構成体を
固定した後に枠状金型を開く方法である。
【００１９】本発明において、二重構造金型の取り出し
機構はフィルムキャリアなどの外部リード構成体の両面
もしくは片面に設けることができ、パッケージの形状に
よって決定される。
機構はフィルムキャリアなどの外部リード構成体の両面
もしくは片面に設けることができ、パッケージの形状に
よって決定される。
【００２０】本発明において、半導体素子と封止用樹脂
シートは、リードフレームもしくはラインで供給するこ
とができる。ラインで供給する場合は、半導体素子をフ
ィルムキャリアで供給することにより、半導体装置の封
止工程を完全にインライン化することができ、半導体装
置のアセンブリから封止までを連続的な工程で行うこと
ができる。これは、従来のトランスファ成形法がどうし
てもバッチ処理を必要としたのに比べ、決定的に有利な
点である。また、封止工程の開始から取り出しまでの
間、常にパッケージの位置が固定されているために、フ
ィルムキャリアが引っ張られる等の支障が起きず、イン
ライン化に対して大変有効である。封止工程がインライ
ン化できることにより、本発明の製造方法は多品種少量
生産に極めて適した製造方法となる。
シートは、リードフレームもしくはラインで供給するこ
とができる。ラインで供給する場合は、半導体素子をフ
ィルムキャリアで供給することにより、半導体装置の封
止工程を完全にインライン化することができ、半導体装
置のアセンブリから封止までを連続的な工程で行うこと
ができる。これは、従来のトランスファ成形法がどうし
てもバッチ処理を必要としたのに比べ、決定的に有利な
点である。また、封止工程の開始から取り出しまでの
間、常にパッケージの位置が固定されているために、フ
ィルムキャリアが引っ張られる等の支障が起きず、イン
ライン化に対して大変有効である。封止工程がインライ
ン化できることにより、本発明の製造方法は多品種少量
生産に極めて適した製造方法となる。
【００２１】製造方法の概念図を図１３に示す。フィル
ムキャリア７を供給リール１００と巻取リール５００と
の間で移動せしめつつ連続的に封止する。この装置は供
給リール１００と、半導体素子搭載部２００と、上方と
下方から 2枚の未硬化樹脂シートを供給し貼着するシー
ト貼着部３００とプレス成形部４００と、巻取リール５
００とから構成されている。
ムキャリア７を供給リール１００と巻取リール５００と
の間で移動せしめつつ連続的に封止する。この装置は供
給リール１００と、半導体素子搭載部２００と、上方と
下方から 2枚の未硬化樹脂シートを供給し貼着するシー
ト貼着部３００とプレス成形部４００と、巻取リール５
００とから構成されている。
【００２２】まず、半導体素子搭載部２００で位置合わ
せを行いつつフィルムキャリア７上に半導体素子５をフ
ェイスダウンでバンプを介して接続する。この後シート
貼着部３００で、未硬化樹脂シート１および２を半導体
素子５の上面側および下面側に貼り付ける。そしてさら
に、プレス成形部４００において加熱手段４０２で加熱
された金型４０１内で圧縮成形される。その後、巻取リ
ール５００を用いて巻き取る。
せを行いつつフィルムキャリア７上に半導体素子５をフ
ェイスダウンでバンプを介して接続する。この後シート
貼着部３００で、未硬化樹脂シート１および２を半導体
素子５の上面側および下面側に貼り付ける。そしてさら
に、プレス成形部４００において加熱手段４０２で加熱
された金型４０１内で圧縮成形される。その後、巻取リ
ール５００を用いて巻き取る。
【００２３】また、シート貼着部３００には、封止用未
硬化樹脂シートを半導体素子に貼着するため、半導体素
子および封止用未硬化樹脂シートのいずれかを予熱する
装置を備えていてもよい。予熱工程とは半導体素子およ
び樹脂シートを最適な温度プロファイルで加熱しておく
ことにより樹脂シートが軟化して半導体素子に貼着する
ことができる。加熱する方法は特に限定するものではな
いが、好ましくは赤外線を照射する方法、オーブンを用
いる方法等がある。また、光により加熱する方法におい
ては、効率よく加熱するために集光レンズを装着してい
ることが好ましい。
硬化樹脂シートを半導体素子に貼着するため、半導体素
子および封止用未硬化樹脂シートのいずれかを予熱する
装置を備えていてもよい。予熱工程とは半導体素子およ
び樹脂シートを最適な温度プロファイルで加熱しておく
ことにより樹脂シートが軟化して半導体素子に貼着する
ことができる。加熱する方法は特に限定するものではな
いが、好ましくは赤外線を照射する方法、オーブンを用
いる方法等がある。また、光により加熱する方法におい
ては、効率よく加熱するために集光レンズを装着してい
ることが好ましい。
【００２４】本発明に適用できる半導体素子の種類は特
に制限されない。ワイヤーボンディングされたもので
も、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）またはフリップ
チップ等でもかまわないが、本発明の構造は半導体パッ
ケージが薄く、チップ面積が大きく、表面実装される半
導体装置に最も適している。
に制限されない。ワイヤーボンディングされたもので
も、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）またはフリップ
チップ等でもかまわないが、本発明の構造は半導体パッ
ケージが薄く、チップ面積が大きく、表面実装される半
導体装置に最も適している。
【００２５】本発明で使用される封止用構成体の基体の
材質、形状機能は、特に制限されない。封止用未硬化樹
脂シートの材質については、熱硬化性樹脂、エンジニア
リングプラスチックス等の樹脂素材を使用することがで
きる。一体成形時の樹脂粘度が低いほどよいので、とく
に熱硬化性樹脂の適用が好ましい。本発明で使用される
未硬化樹脂シート用熱硬化性樹脂としては、たとえば、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シリ
コーン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、アク
リル樹脂等が挙げられる。
材質、形状機能は、特に制限されない。封止用未硬化樹
脂シートの材質については、熱硬化性樹脂、エンジニア
リングプラスチックス等の樹脂素材を使用することがで
きる。一体成形時の樹脂粘度が低いほどよいので、とく
に熱硬化性樹脂の適用が好ましい。本発明で使用される
未硬化樹脂シート用熱硬化性樹脂としては、たとえば、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シリ
コーン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、アク
リル樹脂等が挙げられる。
【００２６】また、これら熱硬化性樹脂を各種の織布で
強化してもよい。織布の材質の代表例を列挙すると、無
機系ではガラス、石英、炭素繊維、炭化ケイ素、窒化ケ
イ素、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニア、チタ
ン酸カリウム繊維等があり、有機系ではナイロン系、ア
クリル系、ビニロン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステ
ル系、アラミド系、フェノール系、レーヨン系、アセテ
ート系、綿、麻、絹、羊毛等がある。これらを単独で用
いても、組み合わせて用いてもよい。
強化してもよい。織布の材質の代表例を列挙すると、無
機系ではガラス、石英、炭素繊維、炭化ケイ素、窒化ケ
イ素、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニア、チタ
ン酸カリウム繊維等があり、有機系ではナイロン系、ア
クリル系、ビニロン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステ
ル系、アラミド系、フェノール系、レーヨン系、アセテ
ート系、綿、麻、絹、羊毛等がある。これらを単独で用
いても、組み合わせて用いてもよい。
【００２７】さらに本発明では、上述したような未硬化
樹脂に金属材好ましくは厚さ1000μm 以下の金属箔が積
層されてなる封止用樹脂シートを用いることもできる。
この場合、封止用樹脂シートの未硬化樹脂側と半導体チ
ップの能動面側とが対向するように封止用樹脂シートが
配置される。このときの金属材の形状は特に限定され
ず、金属箔、金属板、金属ブロック等の中から、パッケ
ージの種類に応じて適宜選択することができる。金属材
の材質としては、熱伝導率の高い金属が好ましく、使用
が好ましい金属の一例としては、たとえば、鉄、銅、ア
ルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、スズ、コバル
ト、銀、鉛、マグネシウム、チタン、ジルコニア、タン
グステン、モリブデン、ステンレス、42ニッケル−鉄合
金、真鍮、ジュラルミン等、およびこれらの金属の合金
が挙げられる。ただし、特に薄型に加工でき、かつ軽量
の材料を用いることが望ましい。
樹脂に金属材好ましくは厚さ1000μm 以下の金属箔が積
層されてなる封止用樹脂シートを用いることもできる。
この場合、封止用樹脂シートの未硬化樹脂側と半導体チ
ップの能動面側とが対向するように封止用樹脂シートが
配置される。このときの金属材の形状は特に限定され
ず、金属箔、金属板、金属ブロック等の中から、パッケ
ージの種類に応じて適宜選択することができる。金属材
の材質としては、熱伝導率の高い金属が好ましく、使用
が好ましい金属の一例としては、たとえば、鉄、銅、ア
ルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、スズ、コバル
ト、銀、鉛、マグネシウム、チタン、ジルコニア、タン
グステン、モリブデン、ステンレス、42ニッケル−鉄合
金、真鍮、ジュラルミン等、およびこれらの金属の合金
が挙げられる。ただし、特に薄型に加工でき、かつ軽量
の材料を用いることが望ましい。
【００２８】本発明において用いられる未硬化樹脂シー
トは、たとえばエポキシ樹脂、硬化剤、触媒、シリカ粉
末、その他の材料を粉砕、混合、溶融してロールにかけ
ることによって作製することができる。また、ガラス織
布を使用する例を述べると、エポキシ樹脂、硬化材、触
媒、シリカ粉末、その他の材料をアセトン等の溶剤に溶
解して適当な温度の溶液を調製し、この溶液をガラス織
布に塗布するか、溶液中にガラス織布を含浸させ、放
置、加熱、または減圧下において、溶媒を揮発させるこ
とによりプリプレグを作成することができる。
トは、たとえばエポキシ樹脂、硬化剤、触媒、シリカ粉
末、その他の材料を粉砕、混合、溶融してロールにかけ
ることによって作製することができる。また、ガラス織
布を使用する例を述べると、エポキシ樹脂、硬化材、触
媒、シリカ粉末、その他の材料をアセトン等の溶剤に溶
解して適当な温度の溶液を調製し、この溶液をガラス織
布に塗布するか、溶液中にガラス織布を含浸させ、放
置、加熱、または減圧下において、溶媒を揮発させるこ
とによりプリプレグを作成することができる。
【００２９】また、本発明の樹脂封止型半導体装置の製
造方法では、このような封止用樹脂シートを 1枚使用し
半導体チップを片面から封止する場合と、 2枚の封止用
樹脂シートで半導体チップを両面から封止する場合とが
ある。これらはリードと半導体素子の接続形態等に応じ
て適宜選択される。また、半導体素子をフィルムキャリ
アのリードと接続した形態では、半導体素子の能動面の
みに封止用シートを配置するかこれらが 2枚の封止用樹
脂シートの間に挾持された状態で封止が行われる。さら
に半導体素子が片側から基板上に実装された形態では、
1枚の封止用樹脂シートで半導体素子が片側から封止さ
れる。
造方法では、このような封止用樹脂シートを 1枚使用し
半導体チップを片面から封止する場合と、 2枚の封止用
樹脂シートで半導体チップを両面から封止する場合とが
ある。これらはリードと半導体素子の接続形態等に応じ
て適宜選択される。また、半導体素子をフィルムキャリ
アのリードと接続した形態では、半導体素子の能動面の
みに封止用シートを配置するかこれらが 2枚の封止用樹
脂シートの間に挾持された状態で封止が行われる。さら
に半導体素子が片側から基板上に実装された形態では、
1枚の封止用樹脂シートで半導体素子が片側から封止さ
れる。
【００３０】本発明では、基板上に実装された半導体素
子を片側から封止する場合、外部リード構成体である基
板上に枠状金型を固定した後、この枠状金型と嵌合する
1枚のプレス金型により半導体素子上に配置された封止
用樹脂シートを加圧する。なお、このとき外部リード構
成体の上下で用いられる金型の一方のみを、上述したよ
うな枠状金型およびプレス金型としてもよいが、好まし
くは外部リード構成体の上下両側でこのような枠状金型
およびプレス金型を用いる。
子を片側から封止する場合、外部リード構成体である基
板上に枠状金型を固定した後、この枠状金型と嵌合する
1枚のプレス金型により半導体素子上に配置された封止
用樹脂シートを加圧する。なお、このとき外部リード構
成体の上下で用いられる金型の一方のみを、上述したよ
うな枠状金型およびプレス金型としてもよいが、好まし
くは外部リード構成体の上下両側でこのような枠状金型
およびプレス金型を用いる。
【００３１】また、本発明において、半導体素子および
封止用樹脂シートの圧縮成形時に際しては、ボイドの発
生を防止するために、金型内を減圧することが望まし
い。さらに、成形後にパッケージの各種特性を向上する
ために、アフターキュアを行うことが望ましい。
封止用樹脂シートの圧縮成形時に際しては、ボイドの発
生を防止するために、金型内を減圧することが望まし
い。さらに、成形後にパッケージの各種特性を向上する
ために、アフターキュアを行うことが望ましい。
【００３２】
【作用】金型を上述の構成とすることにより、半導体素
子および外部リード構成体の形状に応じて密着性を損な
うことなく外部リード構成体を枠取りした状態で、未硬
化樹脂が溶融され、バリの発生が大幅に低減される。す
なわち、ここではバリの発生するような隙間はなく、枠
状金型およびプレス金型によって密閉状態に維持された
空間内で未硬化樹脂が成形硬化されるため、外観の良好
な樹脂封止型半導体装置を得ることができる。
子および外部リード構成体の形状に応じて密着性を損な
うことなく外部リード構成体を枠取りした状態で、未硬
化樹脂が溶融され、バリの発生が大幅に低減される。す
なわち、ここではバリの発生するような隙間はなく、枠
状金型およびプレス金型によって密閉状態に維持された
空間内で未硬化樹脂が成形硬化されるため、外観の良好
な樹脂封止型半導体装置を得ることができる。
【００３３】さらに、プレス金型が面全体でパッケージ
を押し出す構造のために、パッケージを破壊せずに容易
に樹脂封止型半導体装置を金型より取り出すことができ
る。また、封止用樹脂シートが予め半導体チップおよび
リードに対して当接せしめられた状態で封止が行われて
いるため、トランスファ成形法に比べ、未硬化樹脂の溶
融時の粘度が大きくても良好に封止を行うことができ
る。その結果、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方
法は、製造工程の簡略化ができ、外観の良い樹脂封止型
半導体装置を得ることができる。
を押し出す構造のために、パッケージを破壊せずに容易
に樹脂封止型半導体装置を金型より取り出すことができ
る。また、封止用樹脂シートが予め半導体チップおよび
リードに対して当接せしめられた状態で封止が行われて
いるため、トランスファ成形法に比べ、未硬化樹脂の溶
融時の粘度が大きくても良好に封止を行うことができ
る。その結果、本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方
法は、製造工程の簡略化ができ、外観の良い樹脂封止型
半導体装置を得ることができる。
【００３４】
【実施例】以下本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。なお、各実施例で使用する樹脂シート、成型条件お
よび得られた樹脂封止型半導体装置の評価試験方法等を
最初に説明する。クレゾールノボラックタイプのエポキ
シ樹脂（EOCN-195XL、住友化学社製商品名） 100重量
部、硬化剤としてフェノール樹脂重量54部、充填材とし
てシリカ 350重量部、および触媒としてベンジルジメチ
ルアミン 0.5重量部、カーボンブラック 3重量部、シラ
ンカップリング剤 3重量部を粉砕、混合、溶融し、ロー
ルにかけて、厚さ 200μm の未硬化樹脂シートを作製
し、 5mm×15mmおよび 7mm×17mmにカットした。 5mm×
15mmの大きさの樹脂シートを半導体チップの能動面側
に、 7mm×17mmの大きさの樹脂シートを半導体チップの
裏面側に仮止めを行った。その後、以下の各実施例に示
した金型を用いて半導体チップの封止を行った。成形温
度は 180℃、成形時間は 2分間であり、成形後 175℃で
8時間アフターキュアを行った。
る。なお、各実施例で使用する樹脂シート、成型条件お
よび得られた樹脂封止型半導体装置の評価試験方法等を
最初に説明する。クレゾールノボラックタイプのエポキ
シ樹脂（EOCN-195XL、住友化学社製商品名） 100重量
部、硬化剤としてフェノール樹脂重量54部、充填材とし
てシリカ 350重量部、および触媒としてベンジルジメチ
ルアミン 0.5重量部、カーボンブラック 3重量部、シラ
ンカップリング剤 3重量部を粉砕、混合、溶融し、ロー
ルにかけて、厚さ 200μm の未硬化樹脂シートを作製
し、 5mm×15mmおよび 7mm×17mmにカットした。 5mm×
15mmの大きさの樹脂シートを半導体チップの能動面側
に、 7mm×17mmの大きさの樹脂シートを半導体チップの
裏面側に仮止めを行った。その後、以下の各実施例に示
した金型を用いて半導体チップの封止を行った。成形温
度は 180℃、成形時間は 2分間であり、成形後 175℃で
8時間アフターキュアを行った。
【００３５】その後、樹脂封止型半導体装置を各実施例
に示す方法で金型より取り出し下記に示す評価試験を行
った。なお、評価は 20 試料数に対する不良数で表し
た。 １）成形直後の外観試験……目視検査により外部クラッ
クを観察し、クラックの発生したものを不良とした。 ２）冷熱サイクル試験……−65℃〜室温〜150 ℃を 1サ
イクルとする冷熱サイクルを 100〜1000サイクル繰り返
し、デバイスの動作特性チェックにより不良発生率を調
べた。 ３）プレッシャークッカー試験…… 127℃、 2.5気圧の
プレッシャークッカー内に 100〜1000時間放置した後、
不良発生率を調べた。
に示す方法で金型より取り出し下記に示す評価試験を行
った。なお、評価は 20 試料数に対する不良数で表し
た。 １）成形直後の外観試験……目視検査により外部クラッ
クを観察し、クラックの発生したものを不良とした。 ２）冷熱サイクル試験……−65℃〜室温〜150 ℃を 1サ
イクルとする冷熱サイクルを 100〜1000サイクル繰り返
し、デバイスの動作特性チェックにより不良発生率を調
べた。 ３）プレッシャークッカー試験…… 127℃、 2.5気圧の
プレッシャークッカー内に 100〜1000時間放置した後、
不良発生率を調べた。
【００３６】実施例１ 図６に示した金型を用いて圧縮成形して樹脂封止型半導
体装置を作製した。この金型は、パッケージの片側のみ
に取り出し機構を付けたものである。
体装置を作製した。この金型は、パッケージの片側のみ
に取り出し機構を付けたものである。
【００３７】半導体素子５は搬送用のリールに接続され
たフィルムキャリア７に搭載され、上下に封止用樹脂シ
ート１および２が仮止めされた状態で金型に配置され
る。フィルム固定用ローラー１６は、フィルムキャリア
７を上下に移動しないように固定しており、さらにフィ
ルム搬送のガイドローラーとなっている。まず図６
（ａ）の状態でバネが釣り合っている。つぎにプレスで
金型全体に圧力をかけると、引き込み板１３の縦に伸び
たピンと下側プレス金型９ｂが接触し、バネ１２が縮
み、それに伴いバネ１１が伸び、上型プレス金型９ａが
中に引き込まれる。さらに圧力をかけると、図６（ｂ）
のように上側枠状金型８ａと下側枠状金型８ｂとがフィ
ルムキャリア７を挟んで接触する。この段階でポリイミ
ドフィルム面は完全に金型に押さえられるので、フィル
ム面側にバリがでることはない。さらに圧力をかけると
バネ１０ａおよびが１０ｂが縮み、押し込み板１４の下
部と上側プレス金型９ａが接触し、図６（ｃ）のように
プレス金型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力をかけは
じめる。押し込み板１４の下部と枠状金型８ａが接触し
た時点で、それ以上圧力をかけても上側プレス金型９ａ
は押し込まれないため、成形したパッケージも常に一定
の厚さになる。この状態で金型内の樹脂シートは加熱溶
融され、その後硬化する。取り出しはこの逆で、プレス
を少しづつ開くと、押し込み板１４が上がり、それに伴
いプレス金型９ａおよび９ｂが中に引き込まれ、図６
（ｄ）のようにパッケージとプレス金型９ａおよび９ｂ
の面が引き剥がされる。さらに開くと引き込み板１３の
縦に伸びたピンと下側プレス金型９ｂが離れ、バネ１２
が伸びて押し込み板１３を挟んで上側プレス金型９ａを
押し出し、パッケージを取り出す。取り出されたパッケ
ージは、フィルムキャリア７がリールに巻き込まれるこ
とにより搬送される。
たフィルムキャリア７に搭載され、上下に封止用樹脂シ
ート１および２が仮止めされた状態で金型に配置され
る。フィルム固定用ローラー１６は、フィルムキャリア
７を上下に移動しないように固定しており、さらにフィ
ルム搬送のガイドローラーとなっている。まず図６
（ａ）の状態でバネが釣り合っている。つぎにプレスで
金型全体に圧力をかけると、引き込み板１３の縦に伸び
たピンと下側プレス金型９ｂが接触し、バネ１２が縮
み、それに伴いバネ１１が伸び、上型プレス金型９ａが
中に引き込まれる。さらに圧力をかけると、図６（ｂ）
のように上側枠状金型８ａと下側枠状金型８ｂとがフィ
ルムキャリア７を挟んで接触する。この段階でポリイミ
ドフィルム面は完全に金型に押さえられるので、フィル
ム面側にバリがでることはない。さらに圧力をかけると
バネ１０ａおよびが１０ｂが縮み、押し込み板１４の下
部と上側プレス金型９ａが接触し、図６（ｃ）のように
プレス金型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力をかけは
じめる。押し込み板１４の下部と枠状金型８ａが接触し
た時点で、それ以上圧力をかけても上側プレス金型９ａ
は押し込まれないため、成形したパッケージも常に一定
の厚さになる。この状態で金型内の樹脂シートは加熱溶
融され、その後硬化する。取り出しはこの逆で、プレス
を少しづつ開くと、押し込み板１４が上がり、それに伴
いプレス金型９ａおよび９ｂが中に引き込まれ、図６
（ｄ）のようにパッケージとプレス金型９ａおよび９ｂ
の面が引き剥がされる。さらに開くと引き込み板１３の
縦に伸びたピンと下側プレス金型９ｂが離れ、バネ１２
が伸びて押し込み板１３を挟んで上側プレス金型９ａを
押し出し、パッケージを取り出す。取り出されたパッケ
ージは、フィルムキャリア７がリールに巻き込まれるこ
とにより搬送される。
【００３８】このようにして得られた樹脂封止型半導体
装置の評価試験結果を表１に示す。
装置の評価試験結果を表１に示す。
【００３９】実施例２ 図７に示した金型を用いて圧縮成形して樹脂封止型半導
体装置を作製した。図６に示した金型が通常のプレスを
用いても樹脂封止型半導体装置を取り出しできるのに対
して、この金型は、トランスファプレスのように別々な
稼動するプレスを用いて成形するように設計されてい
る。金型の機構は簡単であるが、数μm 程度で動かすプ
レスの精度が必要となる。
体装置を作製した。図６に示した金型が通常のプレスを
用いても樹脂封止型半導体装置を取り出しできるのに対
して、この金型は、トランスファプレスのように別々な
稼動するプレスを用いて成形するように設計されてい
る。金型の機構は簡単であるが、数μm 程度で動かすプ
レスの精度が必要となる。
【００４０】半導体素子５は搬送用のリールに接続され
たフィルムキャリア７に搭載され、上下に封止用樹脂シ
ート１、２が仮止めされた状態で金型に配置される。フ
ィルム固定用ローラー１６は、フィルムキャリア７を上
下に移動しないように固定しており、さらにフィルム搬
送のガイドローラとなっている。まず枠状金型８に圧力
をかけると図７（ｂ）のように上下の枠状金型８ａおよ
び８ｂがフィルムキャリア７を挟んで接触する。この段
階でポリイミドフイルム面は完全に金型に押さえられる
ので、フィルム面側にバリがでることはない。つぎにプ
レス金型９ａおよび９ｂに圧力をかけると図７（ｃ）の
ようにプレス金型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力を
かけはじめる。パッケージ厚が目的の厚さに達したらプ
レス金型９に圧力をかけるのをやめ固定する。金型内の
樹脂シートは溶融し、その後硬化する。取り出しはこの
逆で、プレス金型９ａおよび９ｂを少しづつ開くと、図
７（ｄ）のようにパッケージとプレス金型９ａおよび９
ｂの面が引き剥がされる。その後、再度プレス金型９ａ
および９ｂがパッケージを押さえ固定する。つぎに図７
（ｅ）に示したようにプレス金型９ａおよび９ｂがパッ
ケージを押さえたまま枠状金型８ａおよび８ｂを開き、
パッケージ側面と枠状金型８ａおよび８ｂの面が引き剥
がされる。最後にプレス金型９ａおよび９ｂを開いて、
パッケージを取り出す。取り出したパッケージは、フィ
ルムキャリア７がリールに巻き込まれることにより搬送
される。
たフィルムキャリア７に搭載され、上下に封止用樹脂シ
ート１、２が仮止めされた状態で金型に配置される。フ
ィルム固定用ローラー１６は、フィルムキャリア７を上
下に移動しないように固定しており、さらにフィルム搬
送のガイドローラとなっている。まず枠状金型８に圧力
をかけると図７（ｂ）のように上下の枠状金型８ａおよ
び８ｂがフィルムキャリア７を挟んで接触する。この段
階でポリイミドフイルム面は完全に金型に押さえられる
ので、フィルム面側にバリがでることはない。つぎにプ
レス金型９ａおよび９ｂに圧力をかけると図７（ｃ）の
ようにプレス金型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力を
かけはじめる。パッケージ厚が目的の厚さに達したらプ
レス金型９に圧力をかけるのをやめ固定する。金型内の
樹脂シートは溶融し、その後硬化する。取り出しはこの
逆で、プレス金型９ａおよび９ｂを少しづつ開くと、図
７（ｄ）のようにパッケージとプレス金型９ａおよび９
ｂの面が引き剥がされる。その後、再度プレス金型９ａ
および９ｂがパッケージを押さえ固定する。つぎに図７
（ｅ）に示したようにプレス金型９ａおよび９ｂがパッ
ケージを押さえたまま枠状金型８ａおよび８ｂを開き、
パッケージ側面と枠状金型８ａおよび８ｂの面が引き剥
がされる。最後にプレス金型９ａおよび９ｂを開いて、
パッケージを取り出す。取り出したパッケージは、フィ
ルムキャリア７がリールに巻き込まれることにより搬送
される。
【００４１】このようにして得られた樹脂封止型半導体
装置の評価試験結果を表１に示す。
装置の評価試験結果を表１に示す。
【００４２】実施例３ 図８に示した金型を用いて圧縮成形して樹脂封止型半導
体装置を作製した。実施例２と同様に、トランスファプ
レスのように別々な稼動し、数μm の精度で動かすこと
ができるプレスが必要となる。
体装置を作製した。実施例２と同様に、トランスファプ
レスのように別々な稼動し、数μm の精度で動かすこと
ができるプレスが必要となる。
【００４３】半導体素子５はリードフレーム１８に搭載
されワイヤーボンディングされている。上下に封止用樹
脂シート１および２が仮止めされた状態で金型に配置さ
れる。フレーム押え金具１７はリードフレーム１８を上
下に移動しないように固定している。まず枠状金型８に
圧力をかけると図８（ｂ）のように上下の枠状金型８ａ
および８ｂがリードフレーム１８を挟んで接触する。こ
の段階でリードフレーム面は完全に金型に押さえられる
ので、フレーム面側にバリがでることはない。つぎにプ
レス金型９ａおよび９ｂに圧力をかけると、図８（ｃ）
のようにプレス金型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力
をかけはじめる。パッケージ厚が目的の厚さに達したら
プレス金型９に圧力をかけるのをやめ固定する。金型内
の樹脂シートは溶融し、その後硬化する。取り出し工程
は、プレス金型９ａおよび９ｂを固定したまま枠状金型
８ａおよび８ｂを少しづつ開くと、図８（ｄ）のように
パッケージの側面と枠状金型８ａおよび８ｂの面が引き
剥がされる。つぎに再度枠状金型８ａおよび８ｂを締
め、パッケージを固定したままで図８（ｅ）に示すよう
にプレス金型９ａおよび９ｂを開くと、プレス金型９ａ
および９ｂの面とパッケージの面が引き剥がされる。最
後に枠状金型８ａおよび８ｂを開いてパッケージを取り
出す。
されワイヤーボンディングされている。上下に封止用樹
脂シート１および２が仮止めされた状態で金型に配置さ
れる。フレーム押え金具１７はリードフレーム１８を上
下に移動しないように固定している。まず枠状金型８に
圧力をかけると図８（ｂ）のように上下の枠状金型８ａ
および８ｂがリードフレーム１８を挟んで接触する。こ
の段階でリードフレーム面は完全に金型に押さえられる
ので、フレーム面側にバリがでることはない。つぎにプ
レス金型９ａおよび９ｂに圧力をかけると、図８（ｃ）
のようにプレス金型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力
をかけはじめる。パッケージ厚が目的の厚さに達したら
プレス金型９に圧力をかけるのをやめ固定する。金型内
の樹脂シートは溶融し、その後硬化する。取り出し工程
は、プレス金型９ａおよび９ｂを固定したまま枠状金型
８ａおよび８ｂを少しづつ開くと、図８（ｄ）のように
パッケージの側面と枠状金型８ａおよび８ｂの面が引き
剥がされる。つぎに再度枠状金型８ａおよび８ｂを締
め、パッケージを固定したままで図８（ｅ）に示すよう
にプレス金型９ａおよび９ｂを開くと、プレス金型９ａ
および９ｂの面とパッケージの面が引き剥がされる。最
後に枠状金型８ａおよび８ｂを開いてパッケージを取り
出す。
【００４４】このようにして得られた樹脂封止型半導体
装置の評価試験結果を表１に示す。
装置の評価試験結果を表１に示す。
【００４５】実施例４ 図９に示した金型を用いて圧縮成形して樹脂封止型半導
体装置を作製した。半導体素子、フィルムキャリアおよ
びフィルム固定用ローラーは実施例１と同様のものを使
用した。この金型も、トランスファプレスのように別々
に稼動するプレスを用いて成形するように設計されてい
る。
体装置を作製した。半導体素子、フィルムキャリアおよ
びフィルム固定用ローラーは実施例１と同様のものを使
用した。この金型も、トランスファプレスのように別々
に稼動するプレスを用いて成形するように設計されてい
る。
【００４６】まず枠状金型８に圧力をかけると図９
（ｂ）のように上下の枠状金型８ａおよび８ｂがフィル
ムキャリア７を挟んで接触する。この段階でポリイミド
フイルム面は完全に金型に押さえられるので、フィルム
面側にバリがでることはない。つぎにプレス金型９ａお
よび９ｂに圧力をかけると図９（ｃ）のようにプレス金
型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力をかけはじめる。
パッケージ厚が目的の厚さに達したらプレス金型９に圧
力をかけるのをやめ固定する。金型内の樹脂シートは溶
融し、その後硬化する。取り出しは、まず枠状金型８ａ
および８ｂを固定したままでプレス金型９ａおよび９ｂ
を少しづつ開くと、図９（ｄ）のようにパッケージとプ
レス金型９ａおよび９ｂの面が引き剥がされる。つぎに
フィルム固定用ローラー１６がフィルムキャリア７を押
さえたままで、枠状金型８ａおよび８ｂを開くと同時に
プレス金型９ａおよび９ｂを押し込むと、図９（ｅ）に
示したようにパッケージが取り出しできる。取り出しし
たパッケージはフィルムキャリア７がリールに巻き込ま
れることにより搬送される。
（ｂ）のように上下の枠状金型８ａおよび８ｂがフィル
ムキャリア７を挟んで接触する。この段階でポリイミド
フイルム面は完全に金型に押さえられるので、フィルム
面側にバリがでることはない。つぎにプレス金型９ａお
よび９ｂに圧力をかけると図９（ｃ）のようにプレス金
型９が押し込まれ、樹脂シートに圧力をかけはじめる。
パッケージ厚が目的の厚さに達したらプレス金型９に圧
力をかけるのをやめ固定する。金型内の樹脂シートは溶
融し、その後硬化する。取り出しは、まず枠状金型８ａ
および８ｂを固定したままでプレス金型９ａおよび９ｂ
を少しづつ開くと、図９（ｄ）のようにパッケージとプ
レス金型９ａおよび９ｂの面が引き剥がされる。つぎに
フィルム固定用ローラー１６がフィルムキャリア７を押
さえたままで、枠状金型８ａおよび８ｂを開くと同時に
プレス金型９ａおよび９ｂを押し込むと、図９（ｅ）に
示したようにパッケージが取り出しできる。取り出しし
たパッケージはフィルムキャリア７がリールに巻き込ま
れることにより搬送される。
【００４７】このようにして得られた樹脂封止型半導体
装置の評価試験結果を表１に示す。
装置の評価試験結果を表１に示す。
【００４８】なお、本実施例において、図９（ｃ）に示
す加熱硬化後フィルムキャリア７をフィルム押さえ金具
で固定して、枠状金型８ａ、８ｂおよびプレス金型９
ａ、９ｂを同時に少しづつ開いてパッケージを取り出し
た。得られた樹脂封止型半導体装置の評価試験結果は実
施例４と同一であった。
す加熱硬化後フィルムキャリア７をフィルム押さえ金具
で固定して、枠状金型８ａ、８ｂおよびプレス金型９
ａ、９ｂを同時に少しづつ開いてパッケージを取り出し
た。得られた樹脂封止型半導体装置の評価試験結果は実
施例４と同一であった。
【００４９】比較例１ 図１に示した金型を用いて圧縮成形して樹脂封止型半導
体装置を作製した。取り出し方法としてはポリイミドフ
ィルムキャリアを引っ張ってパッケージを取り出した。
このようにして得られた樹脂封止型半導体装置の評価試
験結果を表１に示す。
体装置を作製した。取り出し方法としてはポリイミドフ
ィルムキャリアを引っ張ってパッケージを取り出した。
このようにして得られた樹脂封止型半導体装置の評価試
験結果を表１に示す。
【００５０】比較例２ 図１０に示した金型を用いて圧縮成形して樹脂封止型半
導体装置を作製した。この金型は、取り出し時にエジェ
クトピンを用いる以外は、図７に用いた金型と同様に動
作する機構をもっている。樹脂封止型半導体装置の取り
出し方法としてはエジェクトピン１５でパッケージを押
さえ付けながら枠状金型８ａおよび８ｂ、プレス金型９
ａおよび９ｂを離した。このようにして得られた樹脂封
止型半導体装置の評価試験結果を表１に示す。
導体装置を作製した。この金型は、取り出し時にエジェ
クトピンを用いる以外は、図７に用いた金型と同様に動
作する機構をもっている。樹脂封止型半導体装置の取り
出し方法としてはエジェクトピン１５でパッケージを押
さえ付けながら枠状金型８ａおよび８ｂ、プレス金型９
ａおよび９ｂを離した。このようにして得られた樹脂封
止型半導体装置の評価試験結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】 実施例１から実施例４ではいずれもクラックを発生する
ことなく金型からパッケージを取り出すことができた。
また表面も綺麗であった。一方、比較例１ではパッケー
ジとポリイミドフィルムキャリアが剥がれたり、クラッ
クが発生するものがあった。クラック発生箇所を調査し
た結果を図１１に示す。比較例２では、取り出しピン付
近に力が集中しクラックが発生するものがあった。その
調査結果を図１２に示す。比較例において冷熱サイクル
試験結果およびプレッシャークッカー試験結果が悪いの
は、ポリイミドフィルムキャリアと樹脂の間の剥離部分
から水分が浸入したり取り出し時の小さなクラックが原
因となって大きなクラックを引き起こすためと考えられ
る。
ことなく金型からパッケージを取り出すことができた。
また表面も綺麗であった。一方、比較例１ではパッケー
ジとポリイミドフィルムキャリアが剥がれたり、クラッ
クが発生するものがあった。クラック発生箇所を調査し
た結果を図１１に示す。比較例２では、取り出しピン付
近に力が集中しクラックが発生するものがあった。その
調査結果を図１２に示す。比較例において冷熱サイクル
試験結果およびプレッシャークッカー試験結果が悪いの
は、ポリイミドフィルムキャリアと樹脂の間の剥離部分
から水分が浸入したり取り出し時の小さなクラックが原
因となって大きなクラックを引き起こすためと考えられ
る。
【００５２】
【発明の効果】本発明の樹脂封止型半導体装置の製造方
法は、枠状金型とこの枠状金型に嵌合するプレス金型と
を用いているので、バリが出ないパッケージができる。
また、樹脂封止型半導体装置のプレス金型面および外部
リード構成体の少なくともいずれか一方を固定して、枠
状金型またはプレス金型を取り出すので、容易に金型よ
り樹脂封止型半導体装置を取り出すことができる。その
結果、今後の樹脂封止型半導体装置の大型化、薄型化に
十分に対応することができる。
法は、枠状金型とこの枠状金型に嵌合するプレス金型と
を用いているので、バリが出ないパッケージができる。
また、樹脂封止型半導体装置のプレス金型面および外部
リード構成体の少なくともいずれか一方を固定して、枠
状金型またはプレス金型を取り出すので、容易に金型よ
り樹脂封止型半導体装置を取り出すことができる。その
結果、今後の樹脂封止型半導体装置の大型化、薄型化に
十分に対応することができる。
【００５３】また、分割されている枠状金型およびプレ
ス金型を使用し、いずれか一方を固定しているので、常
に樹脂封止型半導体装置の位置を一定に保つことができ
る。その結果、パッケージを破壊せずに容易に樹脂封止
型半導体装置を金型より取り出すことができる。
ス金型を使用し、いずれか一方を固定しているので、常
に樹脂封止型半導体装置の位置を一定に保つことができ
る。その結果、パッケージを破壊せずに容易に樹脂封止
型半導体装置を金型より取り出すことができる。
【００５４】以上の結果、樹脂封止型半導体装置の製造
方法において、フィルムキャリアが引っ張られる等の支
障が起きないので、封止工程のインライン化が容易にで
き、多品種少量生産に極めて適している。
方法において、フィルムキャリアが引っ張られる等の支
障が起きないので、封止工程のインライン化が容易にで
き、多品種少量生産に極めて適している。
【図１】プリプレグを用いる樹脂封止型半導体装置の従
来の製造工程を示す断面図である。
来の製造工程を示す断面図である。
【図２】本発明に係わる樹脂封止型半導体装置の樹脂封
止の工程を示す図である。
止の工程を示す図である。
【図３】３カ所でパッケージと金型とが接触している場
合の取り出す例を示す図である。
合の取り出す例を示す図である。
【図４】４カ所でパッケージと金型とが接触している場
合の取り出す例を示す図である。
合の取り出す例を示す図である。
【図５】本発明に係わる樹脂封止型半導体装置の取り出
す例を示す図である。
す例を示す図である。
【図６】実施例１の製造工程を示す断面図である。
【図７】実施例２の製造工程を示す断面図である。
【図８】実施例３の製造工程を示す断面図である。
【図９】実施例４の製造工程を示す断面図である。
【図１０】比較例２の製造工程を示す断面図である。
【図１１】比較例１で発生したクラック箇所を示す図で
ある。
ある。
【図１２】比較例２で発生したクラック箇所を示す図で
ある。
ある。
【図１３】本発明の製造方法の概念図である。
１……能動面側封止用樹脂シート、２……裏面側封止用
樹脂シート、３……リード線、４……バンプ、５……半
導体素子、６……凹形状金型、７……フィルムキャリ
ア、８……枠状金型、９……プレス金型、１０、１１、
１２……バネ、１３……引き込み板、１４……押し込み
板、１５……取り出しピン、１６……フィルム固定用ロ
ーラー、１７……フレーム押え金具、１８……リードフ
レーム、１９……バリ、１００……供給リール、２００
……半導体素子搭載部、３００……シート貼着部、４０
０……圧縮成形部、４０１……加熱された金型、４０２
……加熱手段、５００……巻取リール。
樹脂シート、３……リード線、４……バンプ、５……半
導体素子、６……凹形状金型、７……フィルムキャリ
ア、８……枠状金型、９……プレス金型、１０、１１、
１２……バネ、１３……引き込み板、１４……押し込み
板、１５……取り出しピン、１６……フィルム固定用ロ
ーラー、１７……フレーム押え金具、１８……リードフ
レーム、１９……バリ、１００……供給リール、２００
……半導体素子搭載部、３００……シート貼着部、４０
０……圧縮成形部、４０１……加熱された金型、４０２
……加熱手段、５００……巻取リール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 善積 章 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 研究開発センター内 審査官 酒井 英夫 (56)参考文献 特開 平５−343458（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229293（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−131872（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/56,23/28
Claims (2)
- 【請求項１】 外部リード構成体に接続または搭載され
た半導体素子の片面または両面に封止用樹脂シートを配
置した後に金型内で封止用樹脂シートを加熱、溶融する
ことにより樹脂封止を行う工程と、前記半導体素子が樹
脂封止された樹脂封止型半導体装置を前記金型から取り
出す工程とを有する樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、 前記金型は、少なくとも前記半導体素子を囲み、かつ前
記外部リード構成体を挟み込んで固定する枠状金型と、
この枠状金型に嵌合して前記半導体素子を樹脂封止する
プレス金型とから構成され、前記樹脂封止型半導体装置
を前記金型から取り出す工程は、前記枠状金型により前
記樹脂封止型半導体装置の前記外部リードを固定しつつ
前記プレス金型を開き、次に開かれたプレス金型を閉じ
て前記樹脂封止型半導体装置の前記プレス金型面を固定
しつつ前記枠状金型を開き、さらに前記プレス金型を開
いて前記樹脂封止型半導体装置を移動させることを特徴
とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 外部リード構成体に接続または搭載され
た半導体素子の片面または両面に封止用樹脂シートを配
置した後に金型内で封止用樹脂シートを加熱、溶融する
ことにより樹脂封止を行う工程と、前記半導体素子が樹
脂封止された樹脂封止型半導体装置を前記金型から取り
出す工程とを有する樹脂封止型半導体装置の製造方法に
おいて、 前記金型は、少なくとも前記半導体素子を囲み、かつ前
記外部リード構成体を挟み込んで固定する枠状金型と、
この枠状金型に嵌合して前記半導体素子を樹脂封止する
プレス金型とから構成され、前記樹脂封止型半導体装置
を前記金型から取り出す工程は、前記プレス金型により
前記樹脂封止型半導体装置の前記プレス金型面を固定し
つつ前記枠状金型を開き、次に開かれた枠状金型を閉じ
て前記樹脂封止型半導体装置の前記外部リードを固定し
つつ前記プレス金型を開き、さらに前記枠状金型を開い
て前記樹脂封止型半導体装置を移動させることを特徴と
する樹脂封止型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33676893A JP3333292B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33676893A JP3333292B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201900A JPH07201900A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3333292B2 true JP3333292B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=18302521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33676893A Expired - Fee Related JP3333292B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3333292B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4719990B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2011-07-06 | パナソニック電工株式会社 | 電子部品の製造方法 |
| JP5035580B2 (ja) * | 2001-06-28 | 2012-09-26 | ナガセケムテックス株式会社 | 弾性表面波デバイスおよびその製法 |
| JP4301991B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2009-07-22 | 住友重機械工業株式会社 | 被成形品の樹脂封止方法 |
| KR102167858B1 (ko) * | 2013-04-05 | 2020-10-20 | 온세미컨덕터코리아 주식회사 | 파워 모듈 및 그 제조 방법 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33676893A patent/JP3333292B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07201900A (ja) | 1995-08-04 |
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