JPH01228152A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラスチック中空パンケージタイプの半導体装
置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

プラスチック中空パッケージタイプの半導体装置の製造
方法に関する先行技術文献として、特開昭４９−６９２
７１号公報に開示されている方法を第２図（ａ）により
以下に説明する。

はじめに、半導体２１を装着した金属基体２２に、絶縁
性接着布２３を用いてリードレーム２４を接着する。次
に、透孔２５を有する樹脂容器２６を接着用樹脂２７を
用いてリードフレーム２４へ接着する。更に透孔２５を
絶縁性接着布２３によって塞ぎ、外装用樹脂２８により
全体を外装する。２９は金属細線である。

また、別の先行技術文献として、特開昭６２−１２００
５３号公報に開示されている方法を第２図（ｂ）により
以下に説明する。

はじめに、リードフレーム３０に半導体装着部をもつ樹
脂モールド成形体３１を成形し、半導体３２を装着する
。次にレーザ溶接法で蓋体３３を冠着封止し、樹脂モー
ルド成形層３４によって封止する。３５は金属細線であ
る。

（発明が解決しようとする課題〕 従来の特開昭４９−６９２７１号公報に開示されている
方法では、金属基体２２をリードレーム２４に接着する
工程と樹脂容器２６をリードフレーム２４に接着する工
程並びに透孔２５を塞ぐ工程において、接着用樹脂２７
や絶縁性接着布２３を使用している。これらの接着剤に
よる接着は、接着剤の使用そのものよるコストアップを
伴う。

また、接着剤の接着力は、高温高湿下で低下することか
ら、長期信顛性が低いと言う問題点があった。

また、特開昭６２−１２００５３号公報に開示されてい
る方法では、蓋体３３を樹脂モールド成形体３１にレー
ザ溶接法で冠着封止するため、レーザ光照射による封止
工程が必要であるのと溶接される蓋体３３と樹脂モール
ド成形体３１に使用する樹脂は熱可塑性樹脂に限定され
、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂を使用できないという問
題点があった・ 本発明は、上記の方法における接着或いは溶接工程を必
要とせず、耐湿性、耐熱性に優れたプラスチック中空パ
ッケージタイプの半導体装置の製造方法を提供するもの
である。

（課題を解決するための手段〕 本発明を第１（ａ）〜（ｄ）図により以下に説明する。

はじめに、半導体装着部３を有する、リードフレーム２
と一体になった樹脂モールド成形体１を成形し、これに
半導体４を接着等により装着する。

次に、樹脂モールド成形体１に蓋体６を載せ、上金型７
と下金型８で蓋体６と樹脂モールド成形体１を圧接しな
がらモールド成形し、樹脂モールド成形層１１を設は気
密封止する。

また、第１（ｅ）図に示したように、第１　（Ｃ）図の
蓋体６をホウケイ酸ガラス、石英等の紫外線透過性窓材
１３とし、ＥＦＲＯＭ半導体装着することにより、ＥＰ
ＲＯＭ半導体装置が得られる。このとき、第１（ｆ）及
び（ｈ）図に示したように流体の一部のみを紫外線透過
性窓材１３としてもよい。

上記の樹脂モールド成形体１、蓋体６並びに樹脂モール
ド成形層１１は、熱可塑性樹脂と熱硬化樹脂のいずれも
使用できるが、耐熱性に優れているエポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂の方が好ましい。

蓋体６については、第１（ｈ）図に示したようにセラミ
ック製蓋体２０を使用してもよい。

また、リードフレーム２は樹脂モールド成形体１との接
着が十分であればよく、材質、形状等を制限しない。

〔作用〕

本発明によれば、樹脂モールド成形体１と蓋体６を圧接
させることにより、モールド成形体１と蓋体６を接着す
る工程を必要としない。従って、前記課題を解決した安
価で信頼性の高い樹脂封止半導体装置が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 第１（ａ）〜（ｃ）図に本発明による半導体装置の製造
方法の一例を示す。（ａ）図に示したようにリードフレ
ーム２（４２７０イ製）にエポキシ樹脂（日立化成工業
（株）製、品名ＣＥＬ−Ｆ−７５７ＰＨ）をモールド成
形し、半導体装着部３を有する樹脂モールド成形体１を
成形する。次に、（ｂ）図に示したようにリードフレー
ム２に半導体４を装着し、金属細線５（金線）による配
線を行う。

更に、（Ｃ）図に示したように、樹脂モールド成形体１
にエポキシ樹脂製の蓋体６を設置し、上金型７と下金型
８によって樹脂モールド成形体１と蓋体６を圧接しなが
らエポキシ樹脂によるモールド成形を行い、樹脂モール
ド成形層１１を成形し、第１　（ｄ）図に示したプラス
チック中空パッケージタイプの半導体装置を得た。

上記の実施例で、上金型７と下金型８で樹脂モールド成
形体１と蓋体６を圧接する時の圧力は、樹脂モールド成
形体１と蓋体６の圧接部からキャビティ１２内にモール
ド樹脂が流れ込むことなく、かつ、樹脂モールド成形体
ｌと蓋体６に過度の応力がかからない大きさでなければ
ならない。よって（Ｃ）図に示したように、上金型７の
蓋体圧接部に蓋体圧接金型９を設け、これを上下に可動
できるようにし、蓋体６にかかる圧力はバネ１０で調節
する構造とした。

第１表に、プレッシャーフッカ試験（１２１”ｃ。

１９、６　Ｎ／ｃ＋ｆｌ）を２０時間行った後に、はん
だ槽（２６５°Ｃ）へ１０秒間、半導体装置の全体を浸
漬させた後のグロスリーク試験の（ＭＩＬ−３ＴＤ−７
５０Ｃに規定された試験法）の結果を示した。

第１表より良好な結果が得られた。

実施例２ 上記の実施例１の蓋体６を、第１（ｅ）図に示したよう
に、ホウケイ酸ガラス製の紫外線透過性窓材１３にし、
ＥＰＲＯＭ半導体１４を装着することによりプラスチッ
ク中空パッケージタイプのＥＦＲＯＭ半導体装置を得た
。

第１表より良好な結果が得られた。

実施例３ 上記の実施例１の蓋体６を、第１（ｆ）図に示したよう
にホウケイ酸ガラス製の紫外線透過性窓材１３を有した
エポキシ樹脂製蓋体１５にし、ＥＰＲＯＭ半導体１４を
装着することにより、プラスチック中空パッケージタイ
プのＥＦＲＯＭ半導体装置を得た。

上記のエポキシ樹脂製蓋体１５は第１（ｇ）図に示した
ように、紫外線透過性窓材１３を上金型１６に装着した
窓材圧接合型１８と下金型１７で圧接して保持し、エポ
キシ樹脂のモールド成形により得た。この圧接時の圧力
は上金型１６内のバネ１９により調節した。

第１表の試験結果では、１０％の試料に、紫外線透過性
窓材１３とエポキシ樹脂製蓋体１５の界面から気泡の発
生がみられたが、良好な結果が得られた。気泡の原因は
エポキシ樹脂製蓋体１５の紫外線透過性窓材１３を支持
する部分の強度が不十分なためであろうと思われる。

実施例４ 上記の実施例１の蓋体６を第１（ｈ）図に示したように
ホウケイ酸ガラス製の紫外線透過性窓材１３を有したセ
ラミック製蓋体２０にし、ＥＰＲＯＭ半導体１４を装着
することにより、プラスチック中空パッケージタイプの
ＥＦＲＯＭ半導体装置を得た。

上記のセラミック製蓋体２０は、セラミック製蓋体２０
に紫外線透過性窓材１３を熱融着して製造されたものを
使用した。第１表の試験結果は良好であった。

比較例１ 前記した特開昭４９−６９２７１号公報に開示されてい
る方法により半導体装置を製造し、比較例１とした。

この比較例とした半導体装置の構造は、第２（ａ）図に
示したとおりであるが、樹脂容器２６及び外装用樹脂２
８にはエポキシ樹脂（日立化成工業（株）製品名ＣＥＬ
−Ｆ−７５７ＰＨを使用し、金属基体２２及びリードフ
レーム２４は４２７０イ製のものを使用した。また、絶
縁性接着布２３はナイロン布にエポキシ樹脂を含浸させ
たものを使用し、接着用樹脂２７はエポキシ樹脂を使用
した。

樹脂容器２６の製造方法と、外装用樹脂２８による外装
は、樹脂モールド成形法により行った。

第１表の試験結果は不良率８８％と非常に悪かった。こ
のグロスリーク試験での観察では、リードフレーム２４
と外装用樹脂２８の境界面より気泡が発生していた。こ
の原因は、キャビティ内の水分の蒸発及び空気の膨張に
より、樹脂容器２６及び金属基体２２とリードフレーム
２４の接着面がはがれ、更に、外装用樹脂２６の厚みが
薄いために、クラックが生じたためであることがわかっ
た。

絶縁性接着布２３及び接着用樹脂２７の接着力は、プレ
ッシャークツ力試験等の高温高温試験で衰えることが確
認されており、比較例１では高温高湿試験の信頼性は第
１表に示したように著しく低下する。

比較例２ 特開昭６２−１２００５３号公報に開示されている方法
により半導体を製造し、比較例２とした。

この比較例とした半導体装置の構造は、第２（ｂ）図に
示したとおりであるが、樹脂モールド成形体３１及び蓋
体３３にはポリフェニレンサルファイド樹脂を使用し、
リードフレームには４２７０イ製リードフレーム樹脂、
モールド成形層３４はエポキシ樹脂（日立化成工業（株
）製、品名ＣＥＬ−Ｆ−７５７ＰＨ）を使用した。

蓋体３３と樹脂モールド成形体３１のレーザ照射による
溶接封止条件は、発振１ＹＡＧ　（λ−１゜０６μｍ）
、出力１００Ｗ、焦点外し量＋１０ｍｍ、パルス幅４ｍ
ｓ、パルスレー）２０ｐｐｓ、溶接速度１０＋＋＋＋＋
＋／ｓで行った。

第１表の試験結果は、１００％と非常に悪かった。この
グロスリーク試験での観察では、樹脂モールド成形層３
４の表面にふくれがみられ、クラックが生じて気泡が発
生していた。

比較例２では、蓋体３３及び樹脂モールド成形体３１に
熱可塑性樹脂を使用しているため、はんだ槽へ浸漬した
時の２６５°Ｃという高温では、その強度は著しく低下
し、キャビティ内の水分の蒸発及び空気の膨張により蓋
体３３及び樹脂モールド成形体３１は容易に変形し、厚
さの薄い樹脂モールド成形層３４を変形させ、クラック
を生じるしる。

第１表 プレッシャークツ力試験（１２１″Ｃ１１９，６Ｎ／　
ｃｒＡ　）を２０時間行った試料をはんだ浸漬（２６５
°ＣＩＯ秒）した時のグロスリー試験の不良率（％）（
試料数は各４０個） 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明によれば、従来のモ
ールド成形によるプラスチック中空パッケージに必要で
あったモールド成形体と蓋体の接着工程を必要としない
ため、安価で信頼性の高いプラスチック中空パッケージ
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図は、本発明方法による製
造工程の一実施例を示す半導体装置の断面図、第１（ｄ
）、（ｅ）、（ｆ）、（ｈ）図は本発明の一実施例を示
す半導体装置の断面図、第１図（ｇ）は本発明方法によ
る製造工程の一実施例における一部材の製造方法を示す
断面図、第２（ａ）、（ｂ）図は従来の半導体装置の断
面図である。 符号の説明 １　樹脂モールド成形体　２　リードフレーム３　半導
体装着部　　　　４　半導体 ５　金属細線　　　　　　６　Ｍ体 ７　上金型　　　　　　　８　下金型 ９　Ｍ体圧接金型　　　　１０　　バネ１１　　樹脂モ
ールド成形層１２　　キャビティ１３　　紫外線透過性
窓材　　１４　　ＥＦＲＯＭ半導体１５　　樹脂性蓋体
　　　　　１６　　上金型ｌ７　　下金型　　　　　　
　１８　　窓材圧接金型１９　　バネ　　　　　　　　
２０　　セラミック性蓋体２１　　半導体　　　　　　
　２２　　金属基体２３　　絶縁性接着布　　　　２４
　　リードフレーム２５　　透孔　　　　　　　　２６
　　樹脂容器２７　　接着用樹脂　　　　　２８　　外
装用樹脂２９　　金属細線　　　　　　３０　　リード
フレーム３１　　樹脂モールド成形体　３２　　半導体
３３　　蓋体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラスチック中空パッケージタイプの半導体装置の
   製造方法において、半導体装着部を有する、リードフレ
   ームと一体となった樹脂モールド成形体に半導体を装着
   した後、一対の金型で蓋体と上記モールド成形体を圧接
   しながら、樹脂モールド成形して封止することを特徴と
   する半導体装置の製造方法。 ２、半導体がＥＰＲＯＭ半導体であり、蓋体が紫外線透
   過性窓を有するものである請求項１記載の半導体装置の
   製造方法。