JP3741862B2

JP3741862B2 - 樹脂封止型半導体装置用金型

Info

Publication number: JP3741862B2
Application number: JP13603698A
Authority: JP
Inventors: 昌男千田
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JPH11317412A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂封止型半導体装置の樹脂封止工程において使用される樹脂封止型半導体装置用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上型と下型のキャビティ内に半導体を挿入して支持し、キャビティ内に樹脂を注入して樹脂封止型半導体装置を製造するための金型に関しては、特開平２−２２２５５１号公報、特開平５−８２５７３号公報に記載された技術等が存在する。
【０００３】
そして、例えば、特開平５−８２５７３号公報に記載の樹脂封止型半導体装置用金型においては、図８に示すように、上型２４に上キャビティ２７が設けられ、下型２１には、リードフレームのアイランド２９を載置する支持台２２と下キャビティ２８が設けられ、支持台２２にはアイランド２９を吸着して固定するための吸引孔２３が設けられている。
【０００４】
また、この金型によって製造される樹脂封止型半導体装置は、アイランド２９にＡｇペースト３０により固着される半導体素子２６と、半導体素子２６と内部リード３１とを電気的に接続する金属細線２５を設け、アイランド２９が支持台２２に吸引されて、かつ内部リード３１が上型２４と下型２１に支持された状態で、金型内に注入される樹脂により封止されることにより製造される。
【０００５】
そして、この樹脂封止型半導体装置が金型から取り出されたときにはアイランド２９の支持台２２との接触面のみが露出し、この露出部分に熱放散用部品や半導体素子が接合される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の樹脂封止型半導体装置用金型においては、樹脂を封止する際にアイランド２９が支持台２２に吸引され、密着しているため、この密着面に樹脂がもぐり込み難くなるという利点はあるが、アイランド２９が樹脂バリで汚れていると半導体素子を接合できないという問題が生じたり、金型からリードフレームを取り出したときに、または、吸引孔内をクリーニングするときに発生する樹脂バリ、樹脂屑等により吸引孔２３が詰まってしまうおそれがあった。
【０００７】
また、樹脂封止型半導体装置が小さくなるに従って、アイランド２９を支持台２２に密着させるための吸引孔２３の直径が加工可能な限界よりも小さくなるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記従来の樹脂封止型半導体装置用金型における問題点に鑑みてなされたものであって、吸引孔内をクリーニングするときに発生する樹脂バリ、樹脂屑等により吸引孔が詰まるおそれがなく、また、樹脂封止型半導体装置の大きさが吸引孔の加工限界を超えるほど小さい場合にも樹脂封止型半導体装置を吸引して密着できる樹脂封止型半導体装置用金型を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上キャビティを有する上型と、下キャビティを有しその中央部に半導体素子が固着されたリードフレームのアイランドを支持する支持台が設けられる下型とにより構成される樹脂封止型半導体装置用金型において、前記支持台に、真空源に連通し前記アイランドの支持面に開口する吸引孔を設け、該吸引孔内を往復移動する清掃用ロッドを備え、該清掃用ロッドの外面と前記吸引孔の内面の間に隙間を有することを特徴とする。
【００１１】
そして、請求項１記載の発明によれば、支持台に、真空源に連通しアイランドの支持面に開口する吸引孔を設け、該吸引孔内を往復移動する清掃用ロッドを備えるので、樹脂成形した樹脂封止型半導体装置を取り出した後に、清掃用ロッドを作動させて吸引孔が詰まらないように清掃することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、支持台の上面には、真空源に連通する多数の微小の孔が開口しているので、アイランドの吸着面が小さくて吸引孔をドリル加工できない場合にも不具合なく樹脂封止型半導体装置を製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる樹脂封止型半導体装置用金型の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、樹脂封止型半導体装置用金型１（以下「金型１」という。）は、下キャビティ５を有する下型３と、上キャビティ４を有し下型３に重ね合わされる上型２とを有し、下型３には、下キャビティ５の中間部に支持台６が設けられる。この点については上記従来例の場合と同様である。
【００１４】
そして、金型１によって製造される樹脂封止型半導体装置８は、下型３と上型２に挟持されるリードフレーム９と、半導体素子１０（図５）が固着されるアイランド１９（図４）を有し、アイランド１９は支持台６に載置されることも従来例と同様である。
【００１５】
また、図２に示すように、リードフレーム９には位置決めピン１３が突設され、この位置決めピン１３が上型２に設けられた位置決め孔１２に挿入されたときに、リードフレーム９が正確に位置決めされるように構成される。
【００１６】
図３に示すように、下型３の支持台６には、支持台６の上面（支持面）に開口する吸引孔１４が設けられ、図示しない真空源に電磁切換弁を介して連通する連結孔１５が吸引孔１４に連通する。
【００１７】
また、下型３の下方には、空圧駆動により昇降するピストン１７を有するアクチュエータ１６が配設され、ピストン１７の上面に設けられる清掃用ロッド１８が吸引孔１４に挿入される。
【００１８】
そして、清掃用ロッド１８が加工位置にあるときには、清掃用ロッド１８の先端が支持台６の上面に没入しているが、上昇位置では清掃用ロッド１８の先端が支持台６の上面から突出する。尚、清掃用ロッド１８の外面と吸引孔１４の内面の間には隙間があるので、清掃用ロッド１８は支持台６の上面に負圧が供給されるのを妨げることはない。
【００１９】
次に、上記構成を有する金型１の第１実施例を使用して樹脂封止型半導体装置を製造する工程を、上記図面及び図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２０】
まず、ステップＳ１において、下型３の上方にリードフレーム９を搬送し、ステップＳ２において、位置決め停止し、下型３の上方に上型２を重ね合わせると、リードフレーム９の位置決めピン１３が金型１の位置決め孔１２に嵌入して、リードフレーム９が正確に位置決めされる。
このとき、リードフレーム９の中央部アイランド１９が支持台６に載置されている（図４参照）。
【００２１】
そして、ステップＳ３において、下型３に上型２を固定して型締めする。このとき、下型３と上型２によってリードフレーム９が挟持される。
【００２２】
次に、ステップＳ４において、吸引孔１４に負圧を供給してアイランド１９を支持台６に吸着し、アイランド１９と支持台６の重合面に樹脂が侵入しないようにする。
【００２３】
さらに、ステップＳ５において、リードフレーム９を加熱し、事前に予備加熱されたタブレット（封入樹脂の粉末を圧縮成型したもの）を金型１内に投入し、アクチュエータ１６により加圧する。
【００２４】
このとき、樹脂は加圧されるとともに加熱されるため、金型１内の上キャビティ４、５に流れ込み、ステップＳ６において、一定時間加熱保持することにより封入された樹脂が硬化してリードフレーム９が封止される。
【００２５】
ステップＳ７において、金型１内の樹脂が硬化した後に、ステップＳ８において、金型１を開いて、吸引孔１４に供給する負圧を遮断して、ステップＳ９において、リードフレーム９を吸着より開放し、ステップＳ１０において、上型２を除去してリードフレーム９の位置決めピン１３を開放する。
【００２６】
次に、ステップＳ１１において、リードフレーム９に樹脂が封止された樹脂封止型半導体装置８を金型１より取り出して次工程に搬送する。
【００２７】
さらに、樹脂封止型半導体装置８を取り出した後に、ステップＳ１２において、アクチュエータ１６を作動させ、清掃用ロッド１８を上下動させ、吸引孔１４に侵入した樹脂屑や汚れを除去する。尚、このとき、清掃用ロッド１８の上下動と同時に吸引孔１４をエアーブローすると効果的である。
以上で、金型１を使用した樹脂封止型半導体装置８の製造工程の１サイクルが完了する。
【００２８】
上記本発明にかかる樹脂封止型半導体装置用金型の第１実施例においては、アイランド１９が支持台６に当接して吸引される範囲が図４のハッチングで示すように広いので、吸引孔１４をドリル加工することが容易であったが、アイランド１９が支持台６に当接して吸引される面積が図７のハッチングで示すように狭い場合には、吸引孔１４が小さくなりドリル加工できなくなる問題が生じる。この問題を解決するのが本発明にかかる樹脂封止型半導体装置用金型の第２実施例である。
【００２９】
本発明にかかる第２実施例では、金型１の下型３をセラミック、石材等の通気性のある材料で構成し、支持台６の上面（アイランド１９支持面）及び真空源に連通する面を除く通気性材料の内面を密閉する図示しない被覆層を設ける。この被覆層は、メッキ等により容易に施工することができる。その他の構成は第１実施例の場合と同様である。
【００３０】
以上のように構成された金型１は、第１実施例の場合と同様に使用され、支持台６上に載置されたアイランド１９は、支持台６の上面に供給される真空源の負圧によって支持台６に吸着される。尚、真空源から支持台６の上面までは微細な孔で連通するが、その他の下型の内面は通気性が失われているので、樹脂が下型３に浸透することはない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、樹脂成形した樹脂封止型半導体装置を取り出した後に、清掃用ロッドを作動させて吸引孔が詰まらないように清掃することができるので、円滑に樹脂封止型半導体装置を製造することが可能な樹脂封止型半導体装置用金型を提供することができる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、支持台の上面には、真空源に連通する多数の微小の孔が開口しているので、アイランドの吸着面が小さくて吸引孔をドリル加工できない場合にも不具合なく樹脂封止型半導体装置を製造することが可能な樹脂封止型半導体装置用金型を提供することができる。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる樹脂封止型半導体装置用金型の第１実施例を示す長手方向の断面図である。
【図２】図１の樹脂封止型半導体装置用金型の長手方向に対して垂直な方向の断面図である。
【図３】図１の樹脂封止型半導体装置用金型の要部を示す断面図である。
【図４】図１の樹脂封止型半導体装置用金型の支持台に載置されるアイランド及びその近傍を示す平面図である。
【図５】図１の樹脂封止型半導体装置用金型によって製造される樹脂封止型半導体装置の斜視図である。
【図６】図１の樹脂封止型半導体装置用金型を使用した樹脂封止型半導体装置の製造工程のフローチャートである。
【図７】図１の樹脂封止型半導体装置用金型の支持台に対して狭い接触面積で接触するアイランド及びその近傍を示す平面図である。
【図８】従来の樹脂封止型半導体装置用金型の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１樹脂封止型半導体装置用金型
２上型
３下型
４上キャビティ
５下キャビティ
６支持台
８樹脂封止型半導体装置
９リードフレーム
１０半導体素子
１２位置決め孔
１３位置決めピン
１４吸引孔
１５連結孔
１６アクチュエータ
１７ピストン
１８清掃用ロッド
１９アイランド

Claims

上キャビティを有する上型と、下キャビティを有しその中央部に半導体素子が固着されたリードフレームのアイランドを支持する支持台が設けられる下型とにより構成される樹脂封止型半導体装置用金型において、
前記支持台に、真空源に連通し前記アイランドの支持面に開口する吸引孔を設け、該吸引孔内を往復移動する清掃用ロッドを備え、該清掃用ロッドの外面と前記吸引孔の内面の間に隙間を有することを特徴とする樹脂封止型半導体装置用金型。