JP6507715B2 - モールドパッケージの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体チップと金属製のリードフレームとを電気的に接続したものをモールド樹脂で一体に封止してなるモールドパッケージの製造方法に関する。

この種の一般的なモールドパッケージは、パッケージを区画形成するモールド樹脂と、モールド樹脂内の中央側にてモールド樹脂に封止された半導体チップと、モールド樹脂内の周辺側にてモールド樹脂に封止された金属製のリードフレームと、を備えて構成されている。そして、半導体チップとリードフレームとは、モールド樹脂内にて、ボンディングワイヤ等により電気的に接続されている。

ここで、シリコン等よりなる半導体チップよりも、Ｃｕ等よりなるリードフレームの方が、線膨張係数が大きい。また、モールド樹脂とモールド樹脂内部の部材との間で、線膨張係数差が大きいと、温度変化等によってモールド樹脂と当該部材との間で剥離が発生しやすい。

そこで、通常、モールド樹脂の線膨張係数を半導体チップとリードフレームとの中間の線膨張係数に設計するようにしている。しかし、この場合、依然として、半導体チップとモールド樹脂との間、および、リードフレームとモールド樹脂との間で、大きな線膨張係数差が介在することになる。

これに対して、従来、モールド樹脂内で部分的に線膨張係数の分布を異ならせたもの、つまり、モールド樹脂内で線膨張係数の大きな部分と小さな部分とを設けたものが提案されている（たとえば特許文献１参照）。このような構成のモールド樹脂は、特許文献１に記載されているように、コンプレッション成形で作られるものであった。

特開２０１４−１１６４０９号公報

本発明者は、上記従来の技術を応用して、モールド樹脂のうち半導体チップ寄りの部位は、リードフレーム寄りの部位に比べて線膨張係数が小さくされ、モールド樹脂のうちリードフレーム寄りの部位は、半導体チップ寄りの部位に比べて線膨張係数が大きくされるような構成を検討した。

このような線膨張係数の分布を持つモールド樹脂の構成とすれば、半導体チップとモールド樹脂との間、および、リードフレームとモールド樹脂との間で、線膨張係数差を小さくできるから、上記した剥離防止の効果が期待できる。

しかし、上述したように、線膨張係数の分布を持つモールド樹脂の従来の成形手法は、樹脂素材を金型に入れて圧縮するというコンプレッション成形であり、量産化という点では、トランスファー成形で行いたいという要望がある。トランスファー成形は、金型に溶融した樹脂を注入して固めるものであり、コンプレッション成形に比べて、安価かつ簡易で処理も速く行えるものである。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、半導体チップとモールド樹脂との間、および、リードフレームとモールド樹脂との間で線膨張係数差を極力小さいものとして剥離低減に適したパッケージを、トランスファー成形により適切に製造できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、モールド樹脂（１０）と、モールド樹脂内の中央側にてモールド樹脂に封止された半導体チップ（２０）と、半導体チップが搭載される一面（５１）と一面の反対面である他面（５２）とを有するアイランド（５０）と、一面に対する法線方向から見て、半導体チップの周囲に配置され、モールド樹脂内の周辺側にてモールド樹脂に封止され半導体チップよりも線膨張係数の大きいリードフレーム（３０）と、を備え、モールド樹脂は、一面上に配置され、半導体チップを覆う部分である半導体チップ寄りの部位（１１）と、法線方向から見て半導体チップ寄りの部位よりも外側に配置され、リードフレームを覆う部分であるリードフレーム寄りの部位（１２）と、を有してなるモールドパッケージの製造方法であって、以下の特徴を有するものである。

すなわち、請求項１の製造方法は、アイランドの前記一面上に搭載された半導体チップの周辺部にリードフレームが配置された構造体（１）を用意する用意工程と、ゲート（１０４）が半導体チップの直上に位置すると共に、モールド樹脂の外形に対応した空間形状を有するキャビティ（１０３）を備える金型（１００）を用い、モールド樹脂をタブレット状に成形してなる樹脂タブレット（２００）を金型に設置して、ゲートから金型内のキャビティにモールド樹脂を注入するトランスファー成形によって、構造体を前記モールド樹脂で封止する封止工程と、を備える。

さらに、請求項１の製造方法では、封止工程では、樹脂タブレットとして、注入時の先頭側のモールド樹脂（２０１）が、注入時の後方側のモールド樹脂（２０２）よりも線膨張係数が大きいものを用い、キャビティ内に構造体の一部を配置し、ゲートを介して、半導体チップの直上から金型内にモールド樹脂を注入して半導体チップの周辺部に位置するリードフレーム側へ拡がらせることにより、モールド樹脂のうち一面側に配置された部分である半導体チップ寄りの部位（１１）は、他面側に配置された部分であるリードフレーム寄りの部位（１２）に比べて線膨張係数が小さく、モールド樹脂のうちリードフレーム寄りの部位は、半導体チップ寄りの部位に比べて線膨張係数が大きいものとなるように、モールド樹脂による封止を行い、モールド樹脂による封止においては、先頭側のモールド樹脂（２０１）を注入した後、後方側のモールド樹脂（２０２）を注入することで、リードフレーム側に先頭側のモールド樹脂（２０１）を配置し、半導体チップを後方側のモールド樹脂（２０２）で覆うことを特徴とする。

それによれば、金型内に注入されたモールド樹脂においては、線膨張係数の大きいモールド樹脂が中央の半導体チップから周辺部のリードフレーム側に移動してリードフレーム上に配置され、最後に線膨張係数の小さいモールド樹脂が中央の半導体チップ上に配置されることになる。

そのため、封止後のモールド樹脂においては、半導体チップ寄りの部位は半導体チップに近い線膨張係数を有し、リードフレーム寄りの部位はリードフレームに近い線膨張係数を有するものとなるから、半導体チップ、リードフレームに対するモールド樹脂の剥離を抑制できる。

よって、本発明によれば、半導体チップとモールド樹脂との間、および、リードフレームとモールド樹脂との間で線膨張係数差を極力小さいものとして剥離低減に適したパッケージを、トランスファー成形により適切に製造することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態にかかるモールドパッケージを示す概略断面図である。 図１に示されるモールドパッケージを示す概略平面図である。 第１実施形態にかかるモールドパッケージの製造方法における封止工程を示す概略断面図である。 図３に示される封止工程に用いられる樹脂タブレットの他の例を示す概略斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかるモールドパッケージの製造方法における封止工程を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態にかかるモールドパッケージを示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかるモールドパッケージについて、図１、図２を参照して述べる。なお、図２に示される平面図中では、ボンディングワイヤ４０を省略するとともに、モールド樹脂１０の外形を一点鎖線で示し、モールド樹脂１０を透過してモールド樹脂１０の内部に位置する構成要素を示している。

このモールドパッケージは、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動、制御するための装置として適用されるものである。

本実施形態のモールドパッケージは、モールド樹脂１０と、モールド樹脂１０内の中央側にてモールド樹脂１０に封止された半導体チップ２０と、モールド樹脂１０内の周辺側にてモールド樹脂１０に封止された金属製のリードフレーム３０と、を備えて構成されている。

ここで、モールド樹脂１０はパッケージを区画形成するものである。つまり、半導体チップ２０はパッケージの中央側に位置し、リードフレーム３０はパッケージの周辺側に位置する。そして、半導体チップ２０とリードフレーム３０とは、モールド樹脂１０内にて、ボンディングワイヤ４０により電気的に接続されている。

半導体チップ２０は、半導体プロセス等により形成されたＩＣチップやトランジスタ素子等よりなり、板状（ここでは矩形板状）をなしている。典型的には、半導体チップ２０は、シリコン半導体よりなるものであり、線膨張係数は、たとえば４ｐｐｍ／℃程度のものである。

ここでは、半導体チップ２０は、Ｃｕ等よりなるチップ搭載部としてのアイランド５０の一面５１に搭載されている。アイランド５０は典型的には、半導体チップ２０よりも大きな板状をなすものとされ、ここでは半導体チップ２０よりも一回り大きい矩形板状をなしている。そして、半導体チップ２０とアイランド５０とは、はんだや接着剤等よりなる図示しないダイボンド材を介して接合されている。

リードフレーム３０は、半導体チップ２０の周囲に配置されている。典型的には、リードフレーム３０は細長板状をなしており、半導体チップ２０の周囲にて半導体チップ２０を中心として放射状に延びるように複数個配置されている。

ここで、上記したアイランド５０は、リードフレーム３０とは別材質のもの、たとえばヒートシンク等であってもよいが、リードフレーム３０と同一素材よりなるものであってもよい。この場合、リードフレーム３０とアイランド５０とは、元々タイバー等により連結されて一体に形成されたものであり、モールド樹脂１０による封止後にリードカットされることで、互いに分割される。

そして、リードフレーム３０は、インナーリード部がモールド樹脂１０で封止され、アウターリード部はモールド樹脂１０より突出している。リードフレーム３０のインナーリード部は、半導体チップ２０とボンディングワイヤ４０により電気的に接続されている。このボンディングワイヤ４０は、たとえばアルミニウムや金等よりなる。

そして、リードフレーム３０のアウターリード部は、パッケージ外部の配線部材等と電気的に接続される部位であり、これにより、モールドパッケージと外部との電気的な信号のやり取りが可能とされている。なお、ここでは、この種の典型的なパッケージと同様、アウターリード部は曲げ加工されている。

このように、リードフレーム３０は、モールド樹脂１０内にて中央側の半導体チップ２０の周辺に配置されてモールド樹脂１０に封止されているが、半導体チップ２０よりも線膨張係数の大きいものとされている。たとえばリードフレーム３０は、Ｃｕや４２アロイ等の金属よりなるものであり、線膨張係数は、たとえば１４〜１８ｐｐｍ／℃程度のものである。

そして、本実施形態では、モールド樹脂１０は、半導体チップ２０、アイランド５０、ボンディングワイヤ４０、および、リードフレーム３０のインナーリード部を封止している。このモールド樹脂１０は、後述するように、トップゲートタイプのトランスファー成形により作られたものである。

ここでは、モールド樹脂１０は、半導体チップ２０の上下両側、すなわちアイランド５０の一面５１側および他面５２側の両側を封止しており、本実施形態のモールドパッケージは、いわゆるフルモールドタイプのパッケージとして構成されている。図１、図２の例では、モールド樹脂１０は、矩形板状をなしており、いわゆるＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）を構成している。

このモールド樹脂１０としては、この種のモールド材料であれば特に限定するものではないが、典型的にはエポキシ樹脂が挙げられる。そして、本実施形態では、モールド樹脂１０は、部分的に線膨張係数が相違するもの、すなわち線膨張係数の分布を持つものとされている。

具体的には、モールド樹脂１０のうち半導体チップ寄りの部位である小線膨張係数部１１は、リードフレーム寄りの部位である大線膨張係数部１２に比べて、線膨張係数が小さいものとされている。逆に言えば、モールド樹脂１０のうちリードフレーム寄りの大線膨張係数部１２は、半導体チップ寄りの小線膨張係数部１１に比べて線膨張係数が大きいものとされている。

たとえば、モールド樹脂１０のうち半導体チップ２０の封止部分である小線膨張係数部１１の線膨張係数は８ｐｐｍ／℃程度であり、リードフレームの封止部分である大線膨張係数部１２の線膨張係数は１４ｐｐｍ／℃程度である。

また、大線膨張係数部１２と小線膨張係数部１１との間の部位である中間線膨張係数部１３は、大線膨張係数部１２と小線膨張係数部１１との中間の線膨張係数を有するものである。この中間線膨張係数部１３においては、小線膨張係数部１１側から大線膨張係数部１２側に向かって連続的に大きくなるように線膨張係数が変化している。

このように、本実施形態のモールド樹脂１０は、線膨張係数の相違する小線膨張係数部１１、大線膨張係数部１２および中間線膨張係数部１３の３種類の部位により、構成されている。

また、フルモールドタイプである本実施形態のパッケージでは、大線膨張係数部１２は半導体チップ２０の直下まで回り込んでおり、これにより、モールド樹脂１０は半導体チップ２０およびアイランド５０の上下両側を封止している。

ここで、フルモールドの典型として、半導体チップ２０の上側（ここではアイランド５０の一面５１側）のモールド樹脂１０の厚さは、半導体チップ２０の下側（ここではアイランド５０の他面５２側）のモールド樹脂１０の厚さよりも大きい。なお、モールド樹脂１０における上記の各部１１〜１３は、図１ではモールド樹脂１０の点ハッチングの粗密度合を変えて示しており、図２では一点鎖線で区画して示してある。

このような線膨張係数の分布を有する本実施形態のモールド樹脂１０は、エポキシ樹脂等の樹脂に、線膨張係数を調整するための図示しない絶縁性のフィラーを含有させたものよりなる。このフィラーとしては、アルミナやシリカ等の絶縁性のものが採用され、その形状としては、柱状、球状、フレーク状等、特に限定されるものではない。

そして、本実施形態では、モールド樹脂１０のうち半導体チップ寄りの小線膨張係数部１１は、リードフレーム寄りの大線膨張係数部１２に比べてフィラーの濃度を多くすることで線膨張係数が小さくされている。換言すれば、モールド樹脂１０のうちリードフレーム寄りの大線膨張係数部１２は、半導体チップ寄りの小線膨張係数部１１に比べてフィラーの濃度を少なくすることで線膨張係数が大きくされている。

たとえば小線膨張係数部１１のフィラー濃度は９０ｗｔ％程度とされ、大線膨張係数部１２のフィラー濃度は７０〜８０ｗｔ％程度とされる。なお、中間線膨張係数部１３のフィラー濃度は、小線膨張係数部１１と大線膨張係数部１２との中間の値とされる。そして、中間線膨張係数部１３においては、小線膨張係数部１１側から大線膨張係数部１２側に向かってフィラー濃度が連続的に少なくなるように濃度傾斜が設けられている。

次に、本実施形態にかかるモールドパッケージの製造方法について、図３、図４も参照して述べる。まず、用意工程では、半導体チップ２０の周辺部にリードフレーム３０が配置された構造体１を用意する。

具体的には、図示しないタイバー等によりアイランド５０とリードフレーム３０とが一体化されたリードフレーム素材を用意し、アイランド５０の一面５１上に半導体チップ２０を搭載する。そして、半導体チップ２０とリードフレーム３０とをボンディングワイヤ４０により接続する。こうして、図３に示される構造体１ができあがる。

次に、図３に示されるように、構造体１をトップゲートタイプのトランスファー成形用の金型１００に投入し、構造体１をモールド樹脂１０で封止する工程、つまり封止工程を行う。

ここで、金型１００は、上型１０１と下型１０２とを合致させることにより、上型１０１と下型１０２との間にモールド樹脂１０の外形に対応した空間形状を有するキャビティ１０３を形成するものである。そして、構造体１は、半導体チップ２０側すなわちアイランド５０の一面５１側が上型１０１に対向し、アイランド５０の他面５２側が下型１０２に対向するように、金型１００内に配置される。

この金型１００の上型１０１には、モールド樹脂１０を金型１００内、すなわちキャビティ１０３に注入するゲート１０４が設けられている。このゲート１０４は、構造体１における半導体チップ２０の直上に位置している。つまり、上型１０１のうち半導体チップ２０を上型１０１に投影した部位に、ゲート１０４が設けられている。

また、上型１０１においてゲート１０４よりも樹脂流れの上流側（つまりゲート１０４よりもキャビティ１０３とは反対側）には、モールド樹脂１０をタブレット状に成形してなる樹脂タブレット２００が設置されるポット１０５が設けられている。そして、樹脂タブレット２００はポット１０５にて溶融され、モールド樹脂１０は溶融状態にて、ゲート１０４から金型１００内に注入されるようになっている。

たとえば、図３に示されるように、樹脂タブレット２００は、粉末状のモールド樹脂１０を円柱等の柱状に成形したものである。そして、樹脂タブレット２００は、軸一端側がゲート１０４側すなわち注入時の先頭側となり、軸他端側が注入時の後方側となるように、ポット１０５に設置される。

ここで、本実施形態では、樹脂タブレット２００として、注入時の先頭側のモールド樹脂２０１（以下、先頭側モールド樹脂２０１という）が、注入時の後方側のモールド樹脂２０２（以下、後方側モールド樹脂２０２という）よりも線膨張係数が大きいものを用いる。

具体的には、先頭側モールド樹脂２０１が上記の大線膨張係数部１２に相当する線膨張係数を有し、後方側モールド樹脂２０２が上記の小線膨張係数部１１に相当する線膨張係数を有するものとなるようにする。

本実施形態では、上述のように、モールド樹脂１０は絶縁性のフィラーを含有したものである。そこで、樹脂タブレット２００としては、先頭側モールド樹脂２０１の方が、後方側モールド樹脂２０２よりもフィラーの含有量を少なくすることで線膨張係数が大きくされたものとする。

ここでは、樹脂タブレット２００は、先頭側モールド樹脂２０１から後方側モールド樹脂２０２へ向かってフィラーの濃度が連続的に多くなっていくようにフィラーの濃度に傾斜を持たせたものとする。

たとえば、フィラー濃度は、先頭側モールド樹脂２０１から後方側モールド樹脂２０２へ向かって、９０ｗｔ％程度から７０ｗｔ％程度に減少していくようにする。このような樹脂タブレット２００は、当該フィラー濃度傾斜を持つように、フィラーを粉末状のモールド樹脂に分散させたものを、型成形で固めることにより、形成される。

こうして、金型１００に構造体１および樹脂タブレット２００を設置した後、本実施形態の封止工程では、モールド樹脂１０の注入を行う。すなわち、ゲート１０４を介して、半導体チップ２０の直上から金型１００内、つまちキャビティ１０３にモールド樹脂１０を注入して、半導体チップ２０の周辺部に位置するリードフレーム側へ拡がらせる。

これにより、図３の太線矢印に示されるように、ゲート１０４から半導体チップ２０に向かって注入されたモールド樹脂１０は、半導体チップ２０に衝突し、半導体チップ２０およびアイランド５０に沿って、リードフレーム３０側へ拡がるように流れていく。

さらに、リードフレーム３０側へ拡がったモールド樹脂１０は、半導体チップ２０の直下側すなわちアイランド５０の他面５２側まで回り込む。こうして、半導体チップ２０の直下側から封止が開始され、次にリードフレーム３０が封止され、最後に半導体チップ２０が封止されることになる。

ここで、上記した樹脂タブレット２００の構成および配置を採用していることから、金型１００内を流れるモールド樹脂１０の先頭側は、先頭側モールド樹脂２０１となり、最後の方に金型１００内に注入されるモールド樹脂１０は、後方側モールド樹脂２０２となる。

そのため、モールド樹脂１０の注入終了時において、半導体チップ２０の直下（アイランド５０の他面５２側）およびリードフレーム３０には、先頭側モールド樹脂２０１が配置され、半導体チップ２０には、後方側モールド樹脂２０２が配置されることになる。そして、この先頭側モールド樹脂２０１が大線膨張係数部１２となり、後方側モールド樹脂２０２が小線膨張係数部１１となる。

つまり、本実施形態では、封止工程におけるモールド樹脂１０の封止により、モールド樹脂１０のうち半導体チップ寄りの小線膨張係数部１１は、リードフレーム寄りの大線膨張係数部１２に比べて線膨張係数が小さいものとなる。換言すれば、モールド樹脂１０のうちリードフレーム寄りの大線膨張係数部１２は、半導体チップ寄りの小線膨張係数部１１に比べて線膨張係数が大きいものとなる。

さらに言えば、本実施形態の封止工程によれば、小線膨張係数部１１は、比較的フィラーの濃度を多くすることで線膨張係数が小さくされ、大線膨張係数部１２は、比較的フィラーの濃度を少なくすることで線膨張係数が大きくされたものとなるように、モールド樹脂１０の封止が行われる。

なお、中間線膨張係数部１３は、樹脂タブレット２００におけるフィラー濃度の傾斜によって形成できる。また、中間線膨張係数部１３は、小線膨張係数部１１と大線膨張係数部１２との間に位置するものであるから、小線膨張係数部１１と大線膨張係数部１２との混合部分として形成されることも可能である。

さらに、本実施形態の封止工程によれば、リードフレーム３０側へ拡がったモールド樹脂１０を半導体チップ２０の直下側まで回り込ませている。それにより、上記図１に示したように、モールドパッケージにおいて、半導体チップ２０の下側の方が上側よりもモールド樹脂１０の厚さが小さくなるように、半導体チップ２０の上下両側が封止された構成が実現されるようになっている。

こうして、金型１００内にモールド樹脂１０を充填することで封止工程が完了する。そして、モールド樹脂１０で封止された構造体１を、金型１００から取り出す。その後は、リードカット、リード成形等を行うことにより、本実施形態のモールドパッケージができあがる。ここまでが、本実施形態の製造方法である。

ところで、本実施形態の製造方法によれば、封止工程にて、フィラーが少なく線膨張係数の大きいモールド樹脂１０が、中央の半導体チップ２０から周辺部のリードフレーム３０側に移動してリードフレーム３０上に配置される。そして、最後にフィラーが多く線膨張係数の小さいモールド樹脂１０が、中央の半導体チップ２０上に配置される。

これにより、封止後のモールド樹脂１０においては、半導体チップ寄りの小線膨張係数部１１は半導体チップ２０に近い線膨張係数を有し、リードフレーム寄りの大線膨張係数部１２はリードフレーム３０に近い線膨張係数を有するものとなる。そのため、本実施形態によれば、半導体チップ２０、リードフレーム３０に対するモールド樹脂１０の剥離を抑制できる。

よって、本実施形態によれば、半導体チップ２０とモールド樹脂１０との間、および、リードフレーム３０とモールド樹脂１０との間で、それぞれ線膨張係数差を極力小さいものとして剥離低減に適したモールドパッケージを、トランスファー成形により適切に製造することができる。

また、上述したが、本実施形態の封止工程では、リードフレーム３０側へ拡がったモールド樹脂１０を半導体チップ２０の直下側まで回り込ませることで、半導体チップ２０の下側の方が上側よりもモールド樹脂１０の厚さが小さくなるように、半導体チップ２０の上下両側を封止している。

それによれば、線膨張係数の大きいモールド樹脂１０がリードフレーム３０だけでなく、半導体チップ２０の直下まで回り込んで大線膨張係数部１２として構成される。そのため、モールドパッケージとしては、半導体チップ２０の上側のモールド樹脂１０が厚く且つ線膨張係数が小さく、半導体チップ２０の下側のモールド樹脂１０が薄く且つ線膨張係数が大きい構成となる。

このような構成とした場合、半導体チップ２０の上下でモールド樹脂１０の応力バランスの均衡が図りやすくなり、温度変化によるモールドパッケージの反りの発生を抑制しやすくなる、という利点がある。

［他の例］
上記例では、樹脂タブレット２００は、先頭側モールド樹脂２０１から後方側モールド樹脂２０２へ向かってフィラー濃度が連続的に多くなっていくものであった。

これに対して、本実施形態では、図４に示されるように、先頭側モールド樹脂２０１と、先頭側モールド樹脂２０１よりもフィラー濃度が多い後方側モールド樹脂２０２との２種類のものを一体に成形した樹脂タブレット２００を用いてもよい。このような樹脂タブレット２００は、いわゆる２色タブレットと言われるものである。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図５を参照して、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

図５に示されるように、モールドパッケージにおいてモールド樹脂１０内の中央側にて封止された半導体チップ２０は、平面サイズすなわち面積の異なる複数個のものとされている。図５では２個の半導体チップ２０を示しているが、もちろん３個以上であってもよい。

この場合、金型１００の上型１０１におけるゲート１０４は、これら複数個の半導体チップ２０のうちの最大面積の半導体チップ２０の直上に位置したものとすることが望ましい。これは、半導体チップ２０の面積が大きいほど、モールド樹脂１０との線膨張係数差の影響を受けやすく、剥離応力も大きくなるためである。

（他の実施形態）
なお、上記図４では、２色タブレットの樹脂タブレット２００を示したが、これに関連して、さらに言うならば、フィラー濃度を変えた３色タブレットの樹脂タブレット２００を用いてもよい。

たとえば、先頭側から後方側に向かって、フィラー濃度少（線膨張係数大）、フィラー濃度中（線膨張係数中）、フィラー濃度多（線膨張係数小）の３種類のモールド樹脂を一体成形した樹脂タブレット２００としてもよい。この場合、大線膨張係数部１２と小線膨張係数部１１との間に中間線膨張係数部１３を形成するのに好ましいものとなる。さらには、樹脂タブレット２００は、４色以上のタブレットとしてもよい。

また、樹脂タブレット２００としては、全体の線膨張係数が均一（たとえばフィラー濃度が均一）なものであって、さらに後方側の端部のみに、負の線膨張係数を有するフィラー、たとえば有機フィラーを付着させたものであってもよい。

この場合でも、モールド樹脂１０の注入時に、有機フィラーが含有されて線膨張係数が小さくなったモールド樹脂１０が、最後に注入されて、半導体チップ２０を封止するものとなる。そのため、上記実施形態と同様の線膨張係数の分布を持つモールド樹脂１０を備えたモールドパッケージが実現される。

また、上記実施形態では、モールド樹脂１０の線膨張係数を大きくする場合はフィラー濃度を少なくし、線膨張係数を小さくする場合はフィラー濃度を多くするようにしたが、樹脂の種類そのものを異ならせてもよい。たとえばエポキシ樹脂として重合度の相違するものを用いることで、線膨張係数の大きい樹脂と小さい樹脂とを実現するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、モールド樹脂１０として、小線膨張係数部１１と大線膨張係数部との間に中間線膨張係数部１３が介在する構成としたが、この中間線膨張係数部１３は無いものであってもよい。

また、上記図１、図２では、モールドパッケージとして、フルモールドタイプのＱＦＰを示した。しかし、モールドパッケージとしては、モールド樹脂１０の中央側にて半導体チップ２０、その周辺部にてリードフレーム３０が封止されたものであれば、これに限定されない。

たとえば図６（ａ）に示されるようなアイランド５０の他面５２がモールド樹脂１０より露出するハーフモールドタイプや、図６（ｂ）に示されるようなモールド樹脂１０からリードフレーム３０が突出していないノンリードタイプでもよい。

また、モールドパッケージにおいては、アイランド５０は無くてもよい。この場合でも、ゲート１０４から注入され半導体チップ２０に衝突したモールド樹脂１０は、半導体チップ２０に沿って、その周辺のリードフレーム３０側へ拡がるため、問題は無い。

また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１ 構造体
１０ モールド樹脂
１１ モールド樹脂のうち半導体チップ寄りの部位としての小線膨張係数部
１２ モールド樹脂のうちリードフレーム寄りの部位としての大線膨張係数部
２０ 半導体チップ
３０ リードフレーム
１００ 金型
１０４ ゲート
２００ 樹脂タブレット
２０１ 先頭側モールド樹脂
２０２ 後方側モールド樹脂

Claims (5)

1. モールド樹脂（１０）と、
   前記モールド樹脂内の中央側にて前記モールド樹脂に封止された半導体チップ（２０）と、
   前記半導体チップが搭載される一面（５１）と前記一面の反対面である他面（５２）とを有するアイランド（５０）と、
   前記一面に対する法線方向から見て、前記半導体チップの周囲に配置され、前記モールド樹脂内の周辺側にて前記モールド樹脂に封止され前記半導体チップよりも線膨張係数の大きいリードフレーム（３０）と、を備え、
   前記モールド樹脂は、前記一面上に配置され、前記半導体チップを覆う部分である半導体チップ寄りの部位（１１）と、前記法線方向から見て前記半導体チップ寄りの部位よりも外側に配置され、前記リードフレームを覆う部分であるリードフレーム寄りの部位（１２）と、を有してなるモールドパッケージの製造方法であって、
   前記アイランドの前記一面上に搭載された前記半導体チップの周辺部に前記リードフレームが配置された構造体（１）を用意する用意工程と、
   ゲート（１０４）が前記半導体チップの直上に位置すると共に、前記モールド樹脂の外形に対応した空間形状を有するキャビティ（１０３）を備える金型（１００）を用い、前記モールド樹脂をタブレット状に成形してなる樹脂タブレット（２００）を前記金型に設置して、前記ゲートから前記金型内の前記キャビティに前記モールド樹脂を注入するトランスファー成形によって、前記構造体を前記モールド樹脂で封止する封止工程と、を備え、
   前記封止工程では、前記樹脂タブレットとして、前記注入時の先頭側の前記モールド樹脂（２０１）が、前記注入時の後方側の前記モールド樹脂（２０２）よりも線膨張係数が大きいものを用い、
   前記キャビティ内に前記構造体の一部を配置し、前記ゲートを介して、前記半導体チップの直上から前記金型内に前記モールド樹脂を注入して前記半導体チップの周辺部に位置する前記リードフレーム側へ拡がらせることにより、
   前記モールド樹脂のうち前記一面側に配置された部分である前記半導体チップの上側の部分は、前記モールド樹脂のうち前記他面側に配置された部分である前記半導体チップの下側の部分よりも厚く、前記モールド樹脂のうち前記半導体チップ寄りの部位（１１）は、前記リードフレーム寄りの部位（１２）に比べて線膨張係数が小さく、前記モールド樹脂のうち前記リードフレーム寄りの部位は、前記半導体チップ寄りの部位に比べて線膨張係数が大きいものとなるように、前記モールド樹脂による封止を行い、
   前記モールド樹脂による封止においては、先頭側の前記モールド樹脂（２０１）を注入した後、後方側の前記モールド樹脂（２０２）を注入することで、前記リードフレーム側に先頭側の前記モールド樹脂（２０１）を配置し、前記半導体チップを後方側の前記モールド樹脂（２０２）で覆うことを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
2. 前記封止工程では、前記キャビティ内に配置した前記構造体のうち前記半導体チップの直上から注入した前記モールド樹脂を、前記半導体チップに衝突させ、前記半導体チップおよび前記アイランドの前記一面側に沿って前記リードフレーム側へ拡がらせた後、前記アイランドの前記他面側に流れさせ、前記半導体チップの直下側まで回り込ませることで、
   前記半導体チップの下側の方が前記半導体チップの上側よりも前記モールド樹脂の厚さが小さくなるように、前記半導体チップの上下両側を封止することを特徴とする請求項１に記載のモールドパッケージの製造方法。
3. 前記モールド樹脂は線膨張係数を調整するための絶縁性のフィラーを含有したものであり、
   前記封止工程における前記樹脂タブレットは、前記先頭側の前記モールド樹脂の方が、前記後方側の前記モールド樹脂よりも前記フィラーの含有量を少なくすることで線膨張係数が大きくされたものであり、
   前記封止工程では、前記モールド樹脂のうち前記半導体チップ寄りの部位は、前記リードフレーム寄りの部位に比べて前記フィラーの濃度を多くすることで線膨張係数が小さくされ、
   前記モールド樹脂のうち前記リードフレーム寄りの部位は、前記半導体チップ寄りの部位に比べて前記フィラーの濃度を少なくすることで線膨張係数が大きくされたものとなることを特徴とする請求項１または２に記載のモールドパッケージの製造方法。
4. 前記樹脂タブレットは、前記先頭側の前記モールド樹脂から前記後方側の前記モールド樹脂へ向かって前記フィラーの濃度が連続的に多くなっていくように前記フィラーの濃度に傾斜を持たせたものであることを特徴とする請求項３に記載のモールドパッケージの製造方法。
5. 前記樹脂タブレットは、前記先頭側の前記モールド樹脂と、前記先頭側の前記モールド樹脂よりも前記フィラーの濃度が多い前記後方側の前記モールド樹脂との２種類のものを一体に成形したものであることを特徴とする請求項３に記載のモールドパッケージの製造方法。

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