JPH05326596A - 半導体装置の樹脂封止方法及び樹脂封止装置 - Google Patents

半導体装置の樹脂封止方法及び樹脂封止装置

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JPH05326596A
JPH05326596A JP4151531A JP15153192A JPH05326596A JP H05326596 A JPH05326596 A JP H05326596A JP 4151531 A JP4151531 A JP 4151531A JP 15153192 A JP15153192 A JP 15153192A JP H05326596 A JPH05326596 A JP H05326596A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明樹脂等で封止する場合において半導体装
置の封止樹脂にボイド不良が生じないようにする。 【構成】 金型11、12として、最も外側(エアーベ
ント8側)のチップ封止用キャビティ5の外側に該キャ
ビティ5と同じ形状、同じ大きさのダミーキャビティ1
3を設けたものを用いる。 【効果】 エアーベント8に直接連通するダミーキャビ
ティ13を充填する樹脂のみにボイドが集中するので、
半導体チップ6の無駄がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の樹脂封止
方法、特に封止樹脂にボイド、未充填、断層が生じない
ようにできる半導体装置の樹脂封止方法及びそれに用い
る樹脂封止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の封止方法として樹脂による
封止とセラミックパッケージによる封止が多く用いられ
ているが固体撮像素子等の光学半導体装置の封止にはセ
ラミックパッケージによる封止が圧倒的に多く用いられ
ていた。というのは、セラミックパッケージタイプだと
パッケージの開口をガラス板で塞ぐことができ、光透過
が可能であるのに対して、封止用樹脂として充分に透明
度の高い樹脂の開発が進んでいなかったからである。
【0003】しかしながら、セラミック材料がきわめて
高価なので、可能な限り半導体装置の封止を樹脂で行う
ことが要求され、それに応じて固体撮像装置等の光学半
導体装置の封止に使用でき得る透明樹脂(例えばポリオ
レフィン)の開発が盛んに行われ、それに成功したよう
である。
【0004】ところで、一般に、樹脂封止は、図3
(A)、(B)に示すように、プランジャヘッド1によ
り樹脂タブレット(予備加熱されている)が加圧される
とカル2、ランナ3及びゲート4を経てキャビティ5に
達してそのなかの半導体チップ6及びボンディングワイ
ヤ7、7、…を封止し、更にゲート4を経て外側のキャ
ビティ5に達し、その中の半導体チップ6及びボンディ
ングワイヤ7、7、…を封止する。そして、最も外側の
キャビティ6よりも外側に設けられたエアーベント8を
通してエアー抜きがされるようになっている。9はリー
ドフレームであり、11は上型、12は下型である。
【0005】尚、図3(A)においては1つのランナ3
の一方の側のみにゲート4、キャビティ5があるかのよ
うに示したが、他方の側にもゲート4、キャビティ5が
あるのが普通であり、また、ランナ3からエアーベント
8に至る各樹脂注入経路に並ぶキャビティ6の数は図3
において2個であるが、実際はそれより多い(3以
上)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の樹脂封止方法において問題となるのは、トンラスファ
成型金型の構造、樹脂材料、成形条件により、ボイド、
未充填、断層等の外観不良が発生するということであ
る。これは、適切な金型、樹脂を使用して量産している
場合でも生じてしまうものであり、管理をより厳しくす
ることにより不良率を低くすることはできても0にする
ことはできない。というのは、成形条件の予熱温度、成
形温度、成形圧力、圧入時間の最適値は、トンラスファ
成型金型のゲート面の摩耗、プランジャーヘッド、ポッ
ト部、エアーベント部の汚れや圧入バランスの変動によ
って変動するからである。
【0007】殊に、透明樹脂の場合、離型性が悪く、そ
のためトンラスファ成型金型に汚れが生じ易いためボイ
ド、未充填等の外観不良の不良率が高いのである。勿
論、離型性は離型材を用いれば良くすることができ、普
通の半導体装置の樹脂封止方法には離型剤が良く用いら
れているが、透明樹脂で封止する場合、離型剤によって
透明樹脂の透明度が低下する虞れがあるので離型剤の使
用が許されないのが普通である。しかも、透明樹脂は固
体撮像装置等の光学半導体装置に使用され、微小なボイ
ドの存在も許されない。そして、微小なボイドの発生は
通常の黒樹脂による半導体装置の樹脂封止方法における
成形条件では阻止することが不可能である。
【0008】そこで、本願発明者はそのような微小なボ
イド等がどの部分に発生するかについて追究したとこ
ろ、ランナに近いキャビティには発生せず、エアーベン
トの一つ手前のキャビティのみに集中することを発見し
た。そこで、本願発明者はその発見を基に更に思索を重
ねた結果、本発明を為すに至った。即ち、本発明は封止
樹脂にボイド、未充填、断層が生じないようにすること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、トンラスファ
成型金型として、半導体チップ封止用キャビティのうち
の最も外側の半導体チップ封止用キャビティの更に外側
にゲートを介してダミーキャビティ及びエアーベントを
設けたものを用いて樹脂封止することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、最も外側(エアーベント側)
の半導体チップ封止用キャビティの更に外側にゲートを
介してダミーキャビティ及びエアーベントを設けたの
で、樹脂封止した場合にはエアーベントに直接連なるダ
ミーキャビティ内に充填された樹脂には微小なボイド、
未充填、断層が発生するも、それよりも内側(ゲート
側)の半導体チップ封止用キャビティを充填する封止樹
脂にはボイド、未充填、断層が発生しない。従って、ボ
イド、樹脂未充填、断層等の外観不良の不良率を低くす
ることができ、歩留り向上、信頼度向上を図ることがで
きる。
【0011】
【実施例】以下、本発明半導体装置の樹脂封止方法及び
樹脂封止装置を図示実施例に従って詳細に説明する。図
1(A)、(B)、図2は本発明の一つの実施例を示す
もので、図1(A)は樹脂注入経路を注入された樹脂の
形で示す斜視図、図1(B)はトンラスファ成型金型の
断面図、図2は2つのトンラスファ成型金型の概略を示
す平面図である。本実施例は、図3に示した従来例と
は、トンラスファ成型金型としてダミーキャビティを有
しているものを用いる点で大きく異なっているが、それ
以外の点では共通しており、そして、共通している点に
ついては既に説明済みであるので説明を省略し、異なっ
ている点についてのみ説明する。また、各図を通して共
通する部分には共通の符号を付した。
【0012】図面において、13は最も外側の半導体チ
ップ封止用キャビティのうちの最も外側の半導体チップ
封止用キャビティの更に外側にゲートを介して設けたダ
ミーキャビティで、普通の半導体チップ封止用キャイテ
ィ5と全く同じ形状、大きさを有しており、トンラスフ
ァ成型金型内に配置されたリードフレーム9の半導体チ
ップ6が存在していないという点で普通の半導体チップ
封止用キャイティ5と異なっている。そして、その外側
にエアーベント8が設けられている。
【0013】図2に従ってトンラスファ成型金型の全体
的構造の概略を説明すると、1つのポット(2に示す部
分)から4つのゲート3、3、3、3が延びており、各
ゲート3の両側にリードフレームが配置されるリードフ
レーム配置領域14、14が設けられている。
【0014】各リードフレーム配置領域14にはそれぞ
れゲート3の延びる方向に10、ゲート3から外側(即
ちエアーベント側)に行く方向に4の、即ち10×4個
のキャビティがマトリックス状に配置されており、その
うち最も外側のキャビティがダミーキャビティ13とさ
れており、15はダミーキャビティ13が位置するダミ
ーキャビティ配置領域である。
【0015】このようなトンラスファ成型金型の樹脂封
止装置による樹脂封止をする場合は、先ず、普通の黒樹
脂による半導体装置の樹脂封止方法と同様に、金型内
に、即ち開いた状態の金型の下型12上にリードフレー
ム9をセットする。但し、普通の場合とは、リードフレ
ーム9が各ダミーキャビティ13に対応する部分には半
導体チップ6を配置されていないという点で異なる。な
ぜこのようになっているかというと、ダミーキャビティ
13に半導体チップ6を配置すると封止樹脂に微小ボイ
ドが出来て外観不良が生じる可能性が高く、高価な半導
体チップに無駄ができるからである。
【0016】そして、リードフレーム5のセットが終る
と金型のポットへ予備加熱された樹脂タブレットを供給
し、プランジャ1を下降させて徐々に溶融する樹脂を各
ランナを通して各ゲートより各キャビティに供給する。
すると、各ランナと近いキャビティから順に樹脂が充填
されて行き、最後にエアーベント8に近いダミーキャビ
ティ13が充填される。そしてエアーベント8に直接連
通するキャビティであるダミーキャビティ13を充填す
る封止樹脂には、固体撮像装置や光ピックアップ用光学
半導体装置等の場合に看過されない微小ボイドが発生す
る。しかし、ダミーキャビティ13よりも内側、即ちラ
ンナ側のキャビティ5を充填する封止樹脂には微小ボイ
ドがほとんど発生しない。
【0017】そこで、樹脂封止後において、リードフレ
ーム9のダミーキャビティ13の部分を切断除去する。
すると、内部に封止された半導体チップが存在している
半導体装置にはボイド、未充填等の外観不良がほとんど
存在しない。従って、ボイド、未充填等の外観不良の不
良率の低減を図ることができる。
【0018】尚、本実施例によれば、リードフレーム9
のダミーキャビティ配置領域15にあたる部分及び各ダ
ミーキャビティ13を充填する樹脂が無駄になることに
なる。しかしながら、セラミックの材料がきわめて高い
ので、かかる樹脂の無駄が生じたとしても樹脂封止の方
がセラミックで封止した場合よりも相当に安くできる。
また、非常に付加価値の高い半導体チップの無駄をなく
すことができるので、リードフレーム材料、樹脂材料の
無駄を補って余りある大きな製造コスト低減効果を得る
ことができる。
【0019】
【発明の効果】本発明は、トランスファ成型金型として
半導体チップ封止用キャビティのうちの最も外側の半導
体チップ封止用キャビティの更に外側にゲートを介して
ダミーキャビティ及びエアーベントを設けたものを用い
て樹脂封止することを特徴とするものである。従って、
本発明によれば、最も外側(エアーベント側)の半導体
チップ封止用キャビティの更に外側にゲートを介してダ
ミーキャビティ及びエアーベントを設けたので、樹脂封
止した場合にはエアーベントに直接連なるダミーキャビ
ティ内に充填された樹脂には微小なボイドが発生する
も、それよりも内側(ゲート側)の半導体チップ封止用
キャビティを充填する封止樹脂にはボイドが発生しな
い。従って、半導体装置のボイド、未充填、断層等の外
観不良の不良率を低くすることができ、歩留り向上、信
頼度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)は本発明の一つの実施例を示す
もので、(A)は樹脂注入経路を注入された樹脂の形で
示す斜視図、(B)はトンラスファ成型金型の断面図で
ある。
【図2】図1に示す実施例のトンラスファ成型金型の全
体的構造の概略を示す平面図である。
【図3】(A)、(B)は従来例を示すもので、(A)
は樹脂注入経路を注入された樹脂の形で示す斜視図、
(B)はトンラスファ成型金型の断面図である。
【符号の説明】 3 ランナ 4 ゲート 5 半導体チップ封止用キャビティ 6 半導体チップ 8 エアーベント 9 リードフレーム 11 金型(上型) 12 金型(下型) 13 ダミーキャビティ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トンラスファ成型金型に、半導体チップ
    が配置されたリードフレームを、各半導体チップが該金
    型の各半導体チップ封止用キャビティ内に位置するよう
    整列し、ランナ、ゲートを通して該各半導体チップ封止
    用キャビティに樹脂を注入する半導体装置の樹脂封止方
    法において、 トンラスファ成型金型として半導体チップ封止用キャビ
    ティのうちの最も外側の半導体チップ封止用キャビティ
    の更に外側にゲートを介してダミーキャビティ及びエア
    ーベントを設けたものを用いることを特徴とする半導体
    装置の樹脂封止方法
  2. 【請求項2】 トンラスファ成型金型が、半導体チップ
    封止用キャビティのうちの最も外側(反ランナ側)の半
    導体チップ封止用キャビティの更に外側にゲートを介し
    てダミーキャビティ及びエアーベントを設けてなること
    を特徴とする樹脂封止装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008258652A (ja) * 2001-12-14 2008-10-23 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法

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