JPH0472642A - 半導体プラスチックパッケージの製造方法 - 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〕 本発明は半導体プラスチックパッケージの製造方法に係
り、特にはんだめっきを施したリードフレームを用いて
成形した成形品の２次キュア処理に好適な加熱方式を用
いた半導体プラスチックパッケージの製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来の半導体プラスチックパッケージの製造方法を第８
図および第９図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）により説明
する。

第８図は従来の半導体プラスチックパッケージの製造工
程の一例を示すフローチャートである。

第８図において、まずリードフレームを用いて、チップ
ダイボンディング、ワイヤポンデイグ、モールド１４．
２次キュア１５．リード切断、リードビン部のはんだめ
っき等の表面処理１２の工程を経て処理を完了する。

第９図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は第８図の半導体プ
ラスチックパッケージの製造方法のモールド成形工程１
４の一例を示す断面図である。第９図（ａ）、　（ｂ）
。

（Ｃ）において、まず第９図（ａ）に示すようにレジン
タブレット１を高温（１６０〜２００℃）状態に加熱し
た金型２，３内に設けであるポット４に投入する。

つぎに第９図（ｂ）に示すようにプランジャ５によリレ
ジンタブレット１を押圧してレジンを型内へ注入するこ
とにより、加熱溶融したレジン１はランナ６からゲート
７を通って上型２と下型３で形成されたキャビネット８
に流入するが、このさいキャビティ８には予めリードフ
レーム９が挿入されており、レジン充填完了後に金型内
で所定時間（３０〜９０ｓｅｃ）加熱してレジン硬化後
にモールド完了となる。その後に第９図（Ｃ）に示すよ
うに上型２と下型３が開いて突出しビン１０により下型
３より分離され成形品１１を得る。

この成形品１１を金型内から取り出して室温まで自然放
冷させて、その後に多数の成形品をまとめて再びバッチ
処理により第８図に示すように高温（１５０℃以上）で
５〜６時間の熱風炉による２次キュア加熱処理１５を行
い、つぎにリード切断加工後にリードビン部のリードフ
レーム表面へのはんだめっき等の表面処理１２を施して
最終的な半導体プラスチックパッケージの製品とするこ
とが一般的である。なお従来のこの種の半導体プラスチ
ックパッケージの製造方法については、例えば「沖電気
研究開発Ｊ第１３３号、Ｖｏｌ、　５４．　Ｎｏ、　ｌ
　（昭和６２年１月）の第６５頁から第７０頁に論じら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は半導体プラスチックパッケージの製造工
程（第８図）の中でレジンモールド成形品の２次キュア
工程１５の後にリードビン部のリードフレーム表面には
んだめっき等の表面処理を施こす工程１２を実施してい
たので、この表面処理の工程１２に数日の日数がかかる
ため製品の短納期化を図る上で障害となる問題があった
。

そこで上記の問題を解決するため第１図に示すような半
導体プラスチックパッケージの製造工程において、最初
のリードフレームを購入する段階で既にはんだめっき表
面処理の終了したいわゆるはんだめっき先付はリードフ
レーム１３を用いることが考えられ、これによりはんだ
めっき等の表面処理をする工程１２が必要なくなるため
製品の短納期化を図ることができる。しかし第１図の製
造工程を実現するためには検討しなければんらない問題
があり、現在使用されている封止レジンではほとんどが
金型温度１８０℃前後の高い成形温度でモールド工程１
４を実施するため、はんだめっき先付はリードフレーム
１３を用いると金型内に設置した時にリードフレームに
施したはんだめっき表面（溶融温度１８０℃前後）が溶
融してしまって成形が困難となっており、これをなくす
ために低温キュアのレジンの開発あるいは従来のレジン
の低温（１６０℃前後）成形などにより対処しようとす
ると、成形時間も長くなって生産性向上を図る上で障害
となる問題がある。また２次キュア工程１５も従来の熱
風循環炉を用いた加熱方式では、炉内温度と半導体プラ
スチックバクケージの成形品温度に差がなくレジン部や
リード部が同じ温度で加熱処理されるので、同様にはん
だめっき部が溶融するという問題がある。

本発明の目的ははんだめっき先付はリードフレームなら
びに従来レジンを用いてモールド成形を行い、その後の
２次キュア工程において適切な加熱方式を用いることに
よりリードフレームのはんだめっき面を溶融することな
く処理できる半導体プラスチックパッケージの製造方法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によるはんだめっき
付きリードフレームを用いる半導体プラスチックパッケ
ージの製造方法は、リードフレーム上に電気回路を構成
するチップ部品を搭載した電気部品をプラスチックで押
圧成形して封止した成形品の２次キュア工程に用いる加
熱方式に着目して、加熱温度差によりはんだめっき面を
溶融することのない遠赤外線加熱方式を用いるようにし
たものである。

〔作用〕

上記の半導体プラスチックパッケージの製造方法は、プ
ラスチック成形品の２次キュア工程の加熱方式に加熱炉
内に設けた遠赤外線放射形ヒータなどによる遠赤外線加
熱方式を用いて加熱処理を行うことにより、従来の熱風
循環炉による加熱方式では困難であった半導体プラスチ
ックパッケージの成形品のパッケージ部とリードビン部
に温度差１０〜２０℃をつけてパッケージ部を高温で加
熱しリードビン部をより低温で加熱することができるの
で、リードビン部のはんだめっき面が溶融することがな
くなるため従来の製造工程では難しいはんだめっき先付
はリードフレームの適用が可能となり、生産効率の向上
や短納期化を図れる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図から第７図により説明す
る。

第１図は本発明によるはんだめっき先付はリードフレー
ムを用いた半導体プラスチックパッケージの製造工程の
一実施例を示すフローチャートである。第１図において
、まずリードフレームを購入する段階で既にはんだめっ
き表面処理の終了したはんだめっき先付はリードフレー
ム１３を用いて、チップダイボンディング、ワイヤボン
ディング。

モールド１４．遠赤外線加熱方式による２次キュア１５
、リード切断等の処理を経て処理を完了する。

第２図は第１図の２次キュア工程１５における遠赤外線
加熱炉の一実施例を示す模式断面図である。

第２図において、第１図の２次キュア工程１５を実施す
るために試作した装置の加熱部分の一例を模式的に示し
、本加熱炉１６は従来の熱風循環加熱炉と違い加熱方式
に遠赤外線放射形ヒータ１８を用いたものである。まず
第１図の製造工程のモールド工程１４で成形した成形品
１１は加熱炉１６内に設置したサンプル置台１７に収納
され、ここで炉内に設けた遠赤外線放射形ヒータ１８に
より成形品１１の上・下面より加熱されて、所定時間経
過後に炉外に取り出される。

第３図は第２図の実施例１の各部の温度測定データの説
明図である。第３図において、封止レジンＡと５ＯＮｉ
　−Ｆｅ合金系リードフレーム材を組合せた場合の実施
例１の半導体プラスチックパッケージの成形品１１の各
構成品の時間経過（分）に対する温度（’Ｃ）の変化を
示し、温度測定はり−ドビン表面１９とパッケージ中央
部２０と炉内雰囲気２１の温度をに熱電対を用いて同時
に測ったものであり、比較例として従来より用いている
熱風循環炉内に同パッケージを放置した時の温度変化も
示しである。

同図から比較例（従来例）ではパッケージ各部の温度に
差がなく同じ値を示しているのに対して、実施例１では
パッケージ中央部２０の温度が高くてリードビン表面１
９と雰囲気温度２１とも温度がより低い値となっている
ことがわかる。

第４図は第３図の実施例１のレジンＡと５ＯＮｉ・Ｆｅ
合金リードフレーム材の組合せにより遠赤外線放射形ヒ
ータ１８の設定加熱温度（’Ｃ）を変えた時のパッケー
ジ中央部２０とリードビン表面１９の温度差についてま
とめた温度差測定データの説明図である。同図から実施
例１のレジンＡ１５ＯＮｉ−Ｆｅ合金リードフレーム材
の組合せでは、遠赤外線ヒータ温度２００〜４００℃で
パッケージ中央部２０とリードビン表面１９の温度差１
５〜２０℃があることがわかり、これによりパッケージ
部のみ高温にしてリードビン部を低温にできるためリー
ドビン表面１９のはんだめっき面が溶融することなく２
次キュア工程１５を実施できる。

第５図は第２図の実施例２の各部の温度測定データの説
明図である。第５図において、第３図の実施例１からリ
ードフレームをＣｕ系の材質に変えて封止レジンＡとＣ
ｕ系リードフレーム材を組み合わせた場合の実施例２の
半導体プラスチックパッケージの成形品１１の各構成品
の温度変化を示し、温度測定は第３図の実施例１と同様
に行ったものである。同図から実施例１と同様に比較例
（従来例）ではパッケージ各部の温度に差がないのに対
して、実施例２ではパッケージ中央部２０の温度が高く
てリードビン表面１９と雰囲気２１の温度とも温度がよ
り低い値となっていることがわかる。

第６図は第５図の実施例２のレジンＡとＣｕ系リードフ
レーム材の組合せにより遠赤外線放射形ヒータ１８の設
定加熱温度を変えた時のパッケージ中央部２０とリード
ビン表面１９の温度差についてまとめた温度測定データ
の説明図である。同図から実施例２のレジンＡ　／Ｃｕ
系リードフレーム材の組合せでは、遠赤外線ヒータ温度
２００〜４００℃でパッケージ中央部２０とリードビン
表面１９の温度差ｌＯ〜１５℃があることがわかり、こ
れにより実施例１と同様にリードビン表面１９のはんだ
めっき面が溶融することなく２次キュア工程１５を実施
することができる。なお上記の封止レジンとリードフレ
ーム材の組合せは、これらに限定されるものでないこと
は云うまでもない。

第７図は第２図の実施例３と実施例４のガラス転移温度
測定データの説明図である。第６図において、第２図の
遠赤外線放射形ヒータ１８の遠赤外線加熱時間（ｍｉｎ
）、　（ｈｒ）に対する半導体プラスチックパッケージ
の成形品１１のガラス転移温度Ｔｇ（’Ｃ）の変化を示
し、実施例３，４の比較例（従来例）として熱風循環炉
で加熱処理した時のガラス転移温度Ｔｇの変化もあわせ
て示す、同図の比較例は従来レジンを用いて標準成形温
度１８０℃で成形した成形品１１の２次キュア工程１５
での熱風循環加熱時の経過時間に対するガラス転移温度
Ｔｇの変化を示したもので、同図からガラス転移温度Ｔ
ｇが安定するまでに５〜６時間の長い加熱処理が必要で
あることがわかる。実施例３は比較例と同一の成形温度
１８０℃の条件で成形した成形品１１を、２次キュア工
程１５で遠赤外線加熱処理したものであり、加熱経過時
間２０〜３０分でガラス転移温度Ｔｇが比較例と同等の
安定した値となる。また実施例４は従来レジンを用いて
成形温度１６０℃に金型温度を下げて成形した成形品１
１を２次キュア工程１５で遠赤外線加熱処理したもので
あり、実施例３と同程度の加熱経過時間に対するガラス
転移温度Ｔｇの上昇傾向を示している。したがって本遠
赤外線加熱処理方式を用いれば従来レジンを低温で成形
した成形品をリードフレームのはんだめっき面の溶融す
る問題がなく２次キュア工程１５が実施できる。

上記の実施例によれば、はんだめっき先付はリードフレ
ームを用いた半導体プラスチックパッケージの製造工程
におけるモールド成形後の２次キュア工程に遠赤外線加
熱方式を用いることにより、成形品のパッケージ部とリ
ードビン部に温度差１０〜２０℃程度をつけてパッケー
ジ部のみを高温にしリードビン部を低温にして加熱処理
ができるので、リードビン部のはんだめっき面が溶融す
ることなく２次キュア工程を実施できる。また従来がら
のレジンを用いてリードフレームのはんだめっき面が溶
融しないように低温でモールド成形したものを、その後
の２次キュア工程で遠赤外線加熱を行ってもガラス転移
温度Ｔｇの上昇は従来レジンの標準成形温度で成形した
ものと大差ない特性が得られるから、従って従来レジン
を用いて２次キュア工程が実施できるうえ加熱処理時間
を従来例の１７１２程度に短縮して製品の短納期化を図
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体プラスチックパッケージのモー
ルド成形品の２次キュア工程に遠赤外線加熱方式を用い
ることにより、パッケージ温度を高くリードビン表面温
度を低くしてその温度差１０〜２０℃程度で加熱するこ
とができるので、その工程でのはんだめっき面の溶融す
ることがないためはんだめっき先付はリードフレームの
適用が可能となって製品の短納期化を図ることができる
。またガラス転移温度を安定させる２次キュア処理時間
も約１７１２程度に大幅に短縮できるので生産効率を向
上できる。さらに従来のレジンを用いてはんだめっき先
付はリードフレームを適用できるので製品の信頼性を確
保することも容易となるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体プラスチックパッケージの
製造工程の一実施例を示すフローチャート、第２図は第
１図の２次キュア工程の遠赤外線加熱炉の模式断面図、
第３図は第２図の実施例１の各部の温度測定データの説
明図、第４図は第３図の各部間の温度差データの説明図
、第５図は第２図の実施例２の各部の温度測定データの
説明図、第６図は第５図の各部間の温度差データの説明
図、第７図は第２図の実施例３，４のガラス転移温度測
定データの説明図、第８図は従来の半導体プラスチック
パッケージの製造工程の一例を示すフローチャート、第
９図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は第８図（第１図）の
モールド成形工程の一例を示す断面図である。 １１・−・成形品 １３・・・はんだめっき先付はリードフレームｌ４・・
・モールド工程 １５・・・２次キュア工程 １６・・・加熱炉 １８・・・遠赤外線放射形ヒータ 〒ｊ図 絃ｉＡ峙間（ｆ） 竿４図 遠来りＦ穐ヒー７温度（’Ｃ） 〒１図 ｆｆ１２図 閉５図 ｆｆｉ’７図 閉Ｊ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、はんだめっき付きリードフレームを用いる半導体プ
   ラスチックパッケージの製造方法において、リードフレ
   ーム上に電気回路を構成するチップ部品を搭載した電気
   部品をプラスチックで押圧成形して封止した後に、遠赤
   外線加熱方式により２次キュアを行うことを特徴とする
   半導体プラスチックパッケージの製造方法。 ２、遠赤外線加熱方式に加熱炉内に設けた遠赤外線放射
   形ヒータを用いることを特徴とする請求項１記載の半導
   体プラスチックパッケージの製造方法。