JP3833832B2 - Manufacturing method of resin-encapsulated semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、封止樹脂の表面にインナーリードの表面が露出する構造の半導体装置を製造する樹脂封止型半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
封止樹脂の表面にインナーリードの表面が露出する構造の半導体装置を製造するに際しては、従来、図7に示すように、半導体素子51が搭載されたリードフレーム52と、上金型53と、下金型54とを用いて、図8に示すように、上金型53と下金型54との間にリードフレーム52を挟み込んで型締めし、上金型53と下金型54とによって形成される閉空間55に樹脂を充填することにより、半導体素子51を樹脂封止していた。なお、半導体素子51は、リードフレーム52のダイパッド部56にダイボンディングにより固定されており、半導体素子51のパッドとリードフレーム52のインナーリード部57とは、ワイヤボンディングにより金線58を介して接続されている。また、上金型53には、リードフレーム52のインナーリード部57を下金型54に向けて押圧することにより閉空間55からの樹脂の漏洩を防止するためのリード押え部59が突設されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法では、上金型53と下金型54とを型締めしたときに、上金型53に突設されたリード押え部59によってリードフレーム52のインナーリード部57が強固に押圧されるので、インナーリード部57の自由端側すなわち閉空間55の内部に位置する端部が図8のように浮き上がって、下金型54との間に隙間60を生じ、この隙間60に樹脂が浸透する。この結果、封止樹脂の表面に露出するインナーリード部57の表面に薄い樹脂製のバリが付着した樹脂封止型半導体装置が得られることになり、通常のバリ取り処理ではインナーリード部57に付着したバリを完全に除去することが困難であることから、バリに起因する各種の不都合が発生してしまう。この不都合とは、たとえば、製品完成後の特性測定に際して、樹脂封止型半導体装置を測定装置のソケットに装着したときに、バリにより導通不良が生じることが挙げられる。さらには、インナーリード部57に付着したバリが測定装置のソケットの端子上に落下して、以後の測定結果が全て誤りとなってしまうことも考えられる。
【0004】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、インナーリード部の露出表面に封止樹脂によるバリが付着するのを良好に抑制できる樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供することをその課題とする。
【0005】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0006】
本願発明の第1の側面によれば、半導体素子が搭載されたリードフレームを1対の金型の間に挟み込んで型締めし、1対の金型のうちの一方の金型に突設されたリード押え部によってリードフレームのインナーリード部を押圧した状態で、1対の金型によって形成される閉空間に樹脂を注入することにより、封止樹脂の表面にインナーリード部の表面が露出する構造の半導体装置を製造する樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、リードフレームを1対の金型の間に挟み込むよりも前に、インナーリード部を、その自由端が半導体素子の搭載位置から遠ざかる方向に変位するように、所定の箇所で屈曲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が提供される。
【0007】
このようにすれば、リードフレームを1対の金型の間に挟み込んだときに、インナーリード部の屈曲部分が弾性変形することにより直線状の姿勢になる。すなわち、インナーリード部の自由端側が他方の金型を弾性力により押圧した状態でリードフレームが1対の金型の間に挟み込まれる。そして、型締めしたときに一方の金型のリード押え部によりインナーリード部が押圧されてインナーリード部の自由端側が浮き上がろうとする力は、インナーリード部の弾性復元力と反対方向に作用するので、浮き上がろうとする力が弾性復元力により打ち消され、浮き上がりが阻止される。この結果、インナーリード部と他方の金型との間に隙間が生じることがなく、当然に樹脂の浸透もないので、封止樹脂の固化後に1対の金型から取り出した樹脂封止型半導体装置におけるインナーリード部の露出表面に樹脂製のバリが付着していることがない。したがって、バリの付着による各種の不都合を良好に回避できる。
【0008】
本願発明の第2の側面によれば、半導体素子が搭載されたリードフレームを1対の金型の間に挟み込んで型締めし、1対の金型のうちの一方の金型に突設されたリード押え部によってリードフレームのインナーリード部を押圧した状態で、1対の金型によって形成される閉空間に樹脂を注入することにより、封止樹脂の表面にインナーリード部の表面が露出する構造の半導体装置を製造する樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、1対の金型のうちの他方の金型として、一方の金型のリード押え部よりも閉空間から遠い位置にてインナーリード部を押圧する突出部が突設された金型を用いることを特徴とする、樹脂封止型半導体装置の製造方法が提供される。
【0009】
このようにすれば、リードフレームを1対の金型の間に挟み込んで型締めしたときに、インナーリード部は、一方の金型に突設されたリード押え部によって他方の金型に向けて押圧され、かつ、他方の金型に突設された突出部によって一方の金型に向けて押圧される。すなわち、一方の金型のリード押え部によりインナーリード部が押圧されることによりインナーリード部の自由端側に作用する力と、他方の金型の突出部によりインナーリード部が押圧されることによりインナーリード部の自由端側に作用する力とが、互いに反対方向に作用するので、両者が打ち消され、浮き上がりが阻止される。この結果、インナーリード部と他方の金型との間に隙間が生じることがなく、当然に樹脂の浸透もないので、封止樹脂の固化後に1対の金型から取り出した樹脂封止型半導体装置におけるインナーリード部の露出表面に樹脂製のバリが付着していることがない。したがって、バリの付着による各種の不都合を良好に回避できる。
【0010】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【0012】
図3は、本願発明にかかる樹脂封止型半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの平面図であって、このリードフレーム1は、リードフレーム形成工程により銅や鉄などの金属板を打ち抜くなどして得られたものであり、互いに平行に延びる一対のサイドフレーム2,2を有している。これらのサイドフレーム2,2を掛け渡すようにしてクロスフレーム3が等間隔毎に形成されており、一対のサイドフレーム2,2間には、桟状のインナーリード部4と、平板状のダイパッド部5とが形成されている。ダイパッド部5は、その四隅をクロスライン部6によって支持されている。
【0013】
図1は、金型への装着直前の状態におけるリードフレーム1の要部拡大断面図であって、リードフレーム形成工程よりも後のリードフレーム加工工程において、クロスライン部6は、ダイパッド部5が半導体素子載置面側に若干変位するように屈曲されており、インナーリード部4は、その自由端4aがダイパッド部5から遠ざかる方向に変位するように屈曲されている。この屈曲角度は、リードフレーム1の搬送時におけるインナーリード部4の引っ掛かりを防止するために、30度程度以下であることが好ましい。そして、ダイパッド部5の半導体素子載置面には、半導体素子11がダイボンディングにより固定されており、半導体素子11のパッド部とインナーリード部4とは、ワイヤボンディングされた金線12を介して電気的に接続されている。
【0014】
図2は、金型に装着して型締めした状態におけるリードフレーム1の要部拡大断面図であって、上金型21には、下金型22との対向面に、リードフレーム1のインナーリード部4を下金型22に向けて押圧することにより樹脂の漏洩を防止するためのリード押え部21aが突設されている。下金型22の上金型21との対向面は、平面状である。リードフレーム1のダイパッド部5、半導体素子11、あるいは金線12などは、上金型21と下金型22とによって形成される閉空間23すなわちキャビティに位置している。インナーリード部4の屈曲部4bは、リード押え部21aにより押圧される箇所の近傍に位置しているのであるが、リードフレーム1を上金型21と下金型22との間に挟み込んで型締めすなわちクランプした状態では、インナーリード部4は直線状に弾性変形している。
【0015】
次に樹脂封止型半導体装置の製造方法の手順を説明する。
【0016】
先ず、図3に示すようなリードフレーム1を製造し、上記のようにクロスライン部6およびインナーリード部4を互いに反対方向に屈曲させた後、図2に示すように、ダイパッド部5上に半導体素子11をダイボンディングし、半導体素子11のパッド部とインナーリード部4との間に金線12をワイヤボンディングする。そしてこのリードフレーム1を、上金型21と下金型22との間に挟み込み、図2に示すように型締めする。
【0017】
この状態では、インナーリード部4の屈曲部4bが弾性変形することによって、インナーリード部4は全体として直線状の姿勢になっている。すなわち、上金型21のリード押え部21aによりインナーリード部4が押圧されて自由端4a側が浮き上がろうとする力は、インナーリード部4の屈曲部4bの弾性復元力と反対方向に作用するので、浮き上がろうとする力が弾性復元力により打ち消され、浮き上がりが阻止される。この結果、インナーリード部4と下金型22との間に隙間が生じることがない。
【0018】
次に、閉空間23に溶融したエポキシ樹脂などの樹脂を充填し、固化させる。そして、樹脂の固化後、樹脂封止された半導体装置を上金型21と下金型22との間から取り出し、インナーリード部4やクロスライン部6の不要部分を切除することにより、樹脂封止型半導体装置が得られる。このとき、上記のようにインナーリード部4と下金型22との間に隙間が生じていないので、インナーリード部4と下金型22との間に樹脂が浸透することがない。したがって、樹脂の固化後に上金型21と下金型22との間から取り出した半導体装置は、インナーリード部4の露出表面に樹脂製のバリが付着していることがなく、バリの付着による各種の不都合を良好に回避できる。
【0019】
図4は、上記のように製造された樹脂封止型半導体装置の一部切欠斜視図であって、この樹脂封止型半導体装置24においては、半導体素子11や金線12などが封止樹脂25によって覆われており、樹脂封止型半導体装置24の下面には、インナーリード部4の表面が露出している。すなわち、樹脂封止型半導体装置24の下面側では、封止樹脂25の表面とインナーリード部4の表面とが面一になっている。
【0020】
図5は、本願発明の別の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法に用いる金型の断面図であって、上記実施形態のようにインナーリード部4を予め屈曲させておく代わりに、この実施形態のように上金型21との対向面に突出部31aが突設された下金型31を用いてもよい。下金型31の突出部31aは、上金型21と下金型31との間にリードフレーム1を挟み込んだ状態で、上金型21のリード押え部21aよりも外側に位置している。すなわち、上金型21と下金型31とにより形成される閉空間23を基準に考えると、突出部31aはリード押え部21aよりも閉空間23から遠い位置に突設されている。
【0021】
このような上金型21と下金型31との間にリードフレーム1を挟み込んで、図6に示すように型締めすると、インナーリード部4が、上金型21に突設されたリード押え部21aによって下金型31に向けて押圧され、かつ、下金型31に突設された突出部31aによって上金型21に向けて押圧される。すなわち、上金型21のリード押え部21aによりインナーリード部4が押圧されることによりインナーリード部4の自由端4a側に作用する力と、下金型31の突出部31aによりインナーリード部4が押圧されることによりインナーリード部4の自由端4a側に作用する力とが、互いに反対方向に作用するので、両者が打ち消され、インナーリード部4の浮き上がりが阻止される。この結果、インナーリード部4と下金型31との間に隙間が生じることがない。
【0022】
この後、閉空間23に溶融したエポキシ樹脂などの樹脂を充填し、固化させる。そして、樹脂の固化後、樹脂封止された半導体装置を上金型21と下金型31との間から取り出し、インナーリード部4やクロスライン部6の不要部分を切除することにより、図4に示すような樹脂封止型半導体装置が得られる。このとき、上記のようにインナーリード部4と下金型31との間に隙間が生じていないので、インナーリード部4と下金型31との間に樹脂が浸透することがない。したがって、樹脂の固化後に上金型21と下金型31との間から取り出した半導体装置は、インナーリード部4の露出表面に樹脂製のバリが付着していることがなく、バリの付着による各種の不都合を良好に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明にかかる樹脂封止型半導体装置の製造方法に用いるリードフレームの要部拡大断面図である。
【図2】図1に示すリードフレームを金型に装着して型締めした状態の要部拡大断面図である。
【図3】図1に示すリードフレームの平面図である。
【図4】本願発明にかかる製造方法によって製造された樹脂封止型半導体装置の一部切欠斜視図である。
【図5】本願発明の別の実施形態における樹脂封止型半導体装置の製造方法に用いる金型の要部拡大断面図である。
【図6】図5に示す金型にリードフレームを装着して型締めした状態の要部拡大断面図である。
【図7】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法に用いるリードフレームおよび金型の要部拡大断面図である。
【図8】図7に示すリードフレームを金型に装着して型締めした状態の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム
4 インナーリード部
4a 自由端
4b 屈曲部
5 ダイパッド部
11 半導体素子
21 上金型
21a リード押え部
22 下金型
23 閉空間
24 樹脂封止型半導体装置
31 下金型
31a 突出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin-encapsulated semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device having a structure in which the surface of an inner lead is exposed on the surface of an encapsulating resin.
[0002]
[Prior art]
When manufacturing a semiconductor device having a structure in which the surface of the inner lead is exposed on the surface of the sealing resin, conventionally, as shown in FIG. 7, a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, when the
[0004]
The invention of the present application has been conceived under the above circumstances, and a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device that can satisfactorily suppress burrs due to an encapsulating resin from adhering to the exposed surface of the inner lead portion. The issue is to provide
[0005]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, a lead frame on which a semiconductor element is mounted is sandwiched between a pair of molds and clamped to protrude from one mold of the pair of molds. The surface of the inner lead portion is exposed to the surface of the sealing resin by injecting resin into the closed space formed by the pair of molds while the inner lead portion of the lead frame is pressed by the lead holding portion. A method of manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device for manufacturing a semiconductor device having a structure, wherein an inner lead portion is mounted before a lead frame is sandwiched between a pair of dies, and a semiconductor element is mounted on a free end thereof. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device is provided, wherein the resin-encapsulated semiconductor device is bent at a predetermined location so as to be displaced in a direction away from the position.
[0007]
In this way, when the lead frame is sandwiched between a pair of molds, the bent portion of the inner lead portion is elastically deformed, resulting in a linear posture. That is, the lead frame is sandwiched between a pair of molds in a state where the free end side of the inner lead portion presses the other mold with elastic force. Then, when the mold is clamped, the inner lead part is pressed by the lead holding part of one mold and the free end side of the inner lead part tries to lift up in the opposite direction to the elastic restoring force of the inner lead part. Therefore, the force to lift is canceled out by the elastic restoring force, and the lifting is prevented. As a result, there is no gap between the inner lead portion and the other mold, and naturally no resin permeates. Therefore, the resin-encapsulated semiconductor taken out from the pair of molds after the sealing resin is solidified The resin burrs are not attached to the exposed surface of the inner lead portion in the apparatus. Therefore, various inconveniences due to the adhesion of burrs can be favorably avoided.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, a lead frame on which a semiconductor element is mounted is sandwiched between a pair of molds and clamped to protrude from one mold of the pair of molds. The surface of the inner lead portion is exposed to the surface of the sealing resin by injecting resin into the closed space formed by the pair of molds while the inner lead portion of the lead frame is pressed by the lead holding portion. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device for manufacturing a semiconductor device having a structure, wherein the other mold of a pair of molds is located farther from a closed space than a lead press portion of one mold. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device is provided, wherein a mold having a protruding portion that presses the inner lead portion is used.
[0009]
In this way, when the lead frame is sandwiched between a pair of molds and clamped, the inner lead part is directed toward the other mold by the lead presser part protruding from the one mold. It is pressed and pressed toward one mold by the projecting portion protruding from the other mold. That is, when the inner lead portion is pressed by the lead pressing portion of one mold, the force acting on the free end side of the inner lead portion and the inner lead portion is pressed by the protruding portion of the other mold. Since the forces acting on the free end side of the inner lead portion act in opposite directions to each other, they are canceled out and the lifting is prevented. As a result, there is no gap between the inner lead portion and the other mold, and naturally no resin permeates. Therefore, the resin-encapsulated semiconductor taken out from the pair of molds after the sealing resin is solidified The resin burrs are not attached to the exposed surface of the inner lead portion in the apparatus. Therefore, various inconveniences due to the adhesion of burrs can be favorably avoided.
[0010]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 3 is a plan view of a lead frame used in the method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention. The
[0013]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the
[0014]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the
[0015]
Next, the procedure of the method for manufacturing the resin-encapsulated semiconductor device will be described.
[0016]
First, the
[0017]
In this state, the
[0018]
Next, the closed
[0019]
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of the resin-encapsulated semiconductor device manufactured as described above. In this resin-encapsulated
[0020]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a mold used in a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to another embodiment of the present invention, and instead of bending the
[0021]
When the
[0022]
Thereafter, the closed
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of a main part in a state where the lead frame shown in FIG. 1 is mounted on a mold and clamped. FIG.
3 is a plan view of the lead frame shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a resin-encapsulated semiconductor device manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mold used in a method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view of a main part in a state where a lead frame is attached to the mold shown in FIG. 5 and the mold is clamped. FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a lead frame and a mold used in a conventional method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device.
8 is an enlarged cross-sectional view of a main part in a state where the lead frame shown in FIG. 7 is mounted on a mold and clamped. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記リードフレームを前記1対の金型の間に挟み込むよりも前に、前記インナーリード部を、その自由端が前記半導体素子の搭載位置から遠ざかる方向に変位するように、所定の箇所で屈曲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。A lead frame on which a semiconductor element is mounted is sandwiched between a pair of molds and clamped, and an inner portion of the lead frame is formed by a lead pressing portion projecting from one of the pair of molds. A semiconductor device having a structure in which the surface of the inner lead portion is exposed to the surface of the sealing resin by injecting resin into a closed space formed by the pair of molds while the lead portion is pressed. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device,
Before the lead frame is sandwiched between the pair of molds, the inner lead portion is bent at a predetermined position so that the free end is displaced in a direction away from the mounting position of the semiconductor element. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device.
前記1対の金型のうちの他方の金型として、前記一方の金型の前記リード押え部よりも前記閉空間から遠い位置にて前記インナーリード部を押圧する突出部が突設された金型を用いることを特徴とする、樹脂封止型半導体装置の製造方法。A lead frame on which a semiconductor element is mounted is sandwiched between a pair of molds and clamped, and an inner portion of the lead frame is formed by a lead pressing portion projecting from one of the pair of molds. A semiconductor device having a structure in which the surface of the inner lead portion is exposed to the surface of the sealing resin by injecting resin into a closed space formed by the pair of molds while the lead portion is pressed. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device,
As the other mold of the pair of molds, a mold projecting a protrusion that presses the inner lead portion at a position farther from the closed space than the lead pressing portion of the one mold. A method for manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device, wherein a mold is used.
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