JPH05343458A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ばり発生が少なく信頼性の高い樹脂封止型半
導体装置の提供。 【構成】 本発明では、外部リード３構成体に接続され
た半導体チップ５上に未硬化樹脂からなる封止用樹脂シ
ート１，２を配置するとともに、前記封止用樹脂シート
の外周部を囲繞する内周部を有する枠状金型８と前記枠
状金型と嵌合するプレス金型９とから構成され、前記枠
状金型の内周部またはプレス金型の外周部のいずれかに
溝を配設してなる金型装置を用意する工程と、前記枠状
金型を前記外部リード構成体の外部リード部に当接せし
める工程と、前記枠状金型と嵌合する前記プレス金型で
前記未硬化樹脂からなる封止用樹脂シートを前記半導体
チップに加圧しながら硬化せしめる工程とを含む樹脂封
止型半導体装置の製造方法において前記枠状金型内の内
周部およびプレス金型９の外周部の少なくとも一方にエ
アベント溝Ｔが設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
の製造方法に係り、特に封止用樹脂シートを用いた樹脂
封止型半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂封止型半導体装置はトランス
ファ成型法によって封止されていた。この方法は、エポ
キシ樹脂および充填剤などを主体としたエポキシ成型材
料等の未硬化樹脂を、加熱して溶融させ、トランスファ
―成型機を用いて金型に注入し、高温高圧状態で成型し
て、硬化することにより、例えばリードフレームに搭載
された半導体チップを封止する方法である。この方法で
製造される樹脂封止型半導体装置は、半導体チップをエ
ポキシ樹脂組成物が完全に覆うため信頼性に優れてお
り、また金型で緻密に成形するためパッケ―ジの外観も
良好であることから、現在ではほとんどの樹脂封止型半
導体装置はこの方法で製造されている。

【０００３】しかしながら、近年半導体装置の高集積化
に伴う半導体チップの大型化によって、樹脂封止型半導
体装置のパッケ―ジの大型化が進む一方、実装スペース
の微細化に伴い薄型化、多ピン化の傾向を強めており、
この傾向は今後益々強くなっていくと考えられる。ま
た、パッケ―ジの種類も今後益々多様化し、従来のトラ
ンスファ成型法では十分な対応ができなくなることが予
想される。このような状況の中で、多品種少量生産がで
きるフレキシブルな生産様式の開発が望まれている。
さらに、製造工程のインライン化の問題がある。すなわ
ち半導体装置の製造工程では全自動化が進んでおり、一
本のラインで自動化して無人化されているものもある。
しかし従来のトランスファ成型では半導体デバイスの封
止工程のインライン化は困難であり、ラインをはずし、
バッチ処理で製造が行われており、封止工程をインライ
ン化することが可能な新たな生産様式が求められてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のトランスファ成型法によれば、今後のパッケ−ジの大
型化、薄型化などへの対応が容易ではなく、また封止工
程のインライン化は極めて困難であった。さらに、トラ
ンスファ成型法においては、成型時のボイドの発生を防
止するため、上下金型の外部リ−ド部と接する部分にエ
アベンド溝を設けていたが、この場合、成型時に、エア
ベント溝に侵入する樹脂バリを成形後に外部リード部よ
りはがす工程が必要となり、工程が増大するという問題
があった。しかもこのとき、外部リード構成体における
外部リ−ド部形成領域の一部をエアベント溝形成領域と
して残し、エアベント溝に外部リード部が接触しないよ
うにスペースを設けなければならず、多ピン化に対応さ
せようとする場合に外部リ−ド部形成領域を有効に利用
することができないという問題もあった。

【０００５】このような観点から、プリプレグと指称さ
れるガラス繊維に樹脂を含浸させた封止用樹脂シートを
用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法が提案されてい
る（特開平２−２５７６６２号）。図１０(a) および
(b) はこの製造方法における半導体チップの封止工程を
示す断面図である。図示されるようにこの方法は例え
ば、フィルムキャリアのリード３にバンプ４を介して接
続された半導体チップ５を封止用樹脂シート１，２で挟
み、凹部を有する金型６を用いて加圧しながら加熱し成
形するもので、この方法によれば従来のトランスファ成
型法に比べてパッケージの大型化、薄型化に対応でき、
樹脂封止型半導体装置の多品種少量生産に適している。
しかしながら、図１０(b) に示すように成型時にフィル
ムキャリアと金型６との間に間隙があるため、バリｂが
発生しやすいという問題があった。本発明は、前記実情
に鑑みてなされたもので、封止用樹脂シートを用いた樹
脂封止に際し、バリの発生を低減することができ、多ピ
ン化対応可能でかつ信頼性の高い超薄型の樹脂封止型半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】外部リード構成体に接続
された半導体チップ上に未硬化樹脂からなる封止用樹脂
シートを配置するとともに、前記封止用樹脂シートの外
周部を囲繞する内周部を有する枠状金型と前記枠状金型
と嵌合するプレス金型とから構成され、前記枠状金型の
内周部またはプレス金型の外周部のいずれかに溝を配設
してなる金型装置を用意する工程と、前記枠状金型を前
記外部リード構成体の外部リード部に当接せしめる工程
と、前記枠状金型と嵌合する前記プレス金型で前記未硬
化樹脂からなる封止用樹脂シートを前記半導体チップに
加圧しながら硬化せしめる工程とを含む樹脂封止型半導
体装置の製造方法において前記枠状金型内の内周部およ
びプレス金型の外周部の少なくとも一方にエアベント溝
が設けられていることを特徴とする。

【０００７】このように、本発明の製造方法では、半導
体チップの少なくとも片面側に、未硬化樹脂からなる封
止用樹脂シ―トを配置し、フィルムキャリアなどの外部
リード構成体の樹脂封止部を枠取りしつつ、前記枠状金
型の内周部およびプレス金型の外周部の少なくとも一方
に形成されたエアベント溝を介して空気を排出しながら
前記封止用樹脂シートを外側から加圧して前記未硬化樹
脂を硬化せしめ、前記封止用樹脂シートおよび前記半導
体チップを一体的に成型するようにしている。

【０００８】なお、エアベント溝は、前記外部リード構
成体の外部リード部形成面と略垂直な方向に形成されて
おればよく、枠状金型の内周部およびプレス金型の外周
部のいずれに形成してもよいが、プレス金型の外周部に
形成する方が、後のバリ除去のためのクリーニングが容
易であり、好ましい。

【０００９】また、外部リード構成体と半導体チップと
の接続は、ワイヤ―ボンディングによって、ＴＡＢ（Ta
pe Automated Bonding ）またはフリップチップなどの
ワイヤレスボンディングによってもよいが、ＴＡＢ等の
ワイヤレスボンディングがパッケージの薄型化に有利で
表面実装用の樹脂封止型半導体装置の製造に適しており
より好ましい。

【００１０】本発明においては、外部リード構成体およ
び半導体チップの種類については、特に制限されない。
なお本発明において外部リード構成体とは、リードフレ
ーム、フィルムキャリア、外部ピンを有する回路基板等
を含むものとし、また封止用樹脂シ―トを構成する未硬
化樹脂の材質については、熱硬化性樹脂、光硬化性樹
脂、エンジニアリングプラスチックスなどが挙げられる
が、一体成型時の樹脂粘度が低いほど緻密な封止を行う
ことができるので未硬化の熱硬化性樹脂の適用が好まし
い。このような未硬化樹脂を硬化させる具体的な方法と
しては、熱硬化性樹脂の場合、一体成型時に使用される
金型を加熱する方法、誘導加熱により未硬化樹脂のみを
選択的に加熱する方法などが挙げられる。また、光硬化
性樹脂の場合は、金型をガラス等の透光性部材で構成
し、金型を介して光を照射する方法などを採用し得る。

【００１１】本発明で使用され得る熱硬化性樹脂として
は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、
シリコ―ン樹脂、フェノ―ル樹脂、ポリウレタン樹脂、
アクリル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独で
用いても、組み合わせてもよく、またこれらの樹脂の中
に硬化剤、触媒、可塑剤、着色剤、難燃化剤、充填剤、
その他各種添加剤を含有したものでもよい。

【００１２】また、本発明では上記未硬化樹脂を各種の
織布で強化することが望ましい。織布の材質としては無
機系ではガラス、石英、炭素繊維、炭化ケイ素、窒化ケ
イ素、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコニア、チタ
ン酸カリウム繊維などがあり、有機系ではナイロン系、
アクリル系、ビニロン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエス
テル系、アラミド系、フェノ―ル系、レ―ヨン系、アセ
テ―ト系、綿、麻、絹、羊毛などがある。これらを単独
で用いても、組み合わせて用いてもよい。

【００１３】さらに、本発明では上述したような未硬化
樹脂に金属材好ましくは厚さ１０００μm 以下の金属箔
が積層されてなる封止用樹脂シートを用いることもでき
る。この場合、封止用樹脂シートの未硬化樹脂側と半導
体チップの能動面側とが対向するように封止用樹脂シー
トが配置される。さらにこのとき未硬化樹脂、金属材お
よび絶縁樹脂層が積層された封止用樹脂シートを用いる
のが望ましい。また半導体チップの能動面側にのみ封止
用樹脂シートを用い裏面側には金属材のみを用いること
も可能である。このときの金属材の形状は特に限定され
ず、金属箔、金属板、金属ブロック等の中から、パッケ
ージの種類に応じて適宜選択される。

【００１４】前記金属材の材質としては、熱伝導性の高
い金属が好ましく、使用が好ましい金属の一例として
は、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、クロ
ム、亜鉛、スズ、銀、金、鉛、マグネシウム、チタン、
ジルコニア、タングステン、モリブデン、コバルト、ス
テンレス、４２ニッケル−鉄合金、真鍮、ジュラルミン
やこれらの合金などが挙げられる。ただしパッケージの
薄型化を指向する場合は、特に薄型に加工でき、かつ軽
量の材料を用いることが望ましい。

【００１５】本発明において用いられる封止用樹脂シ―
トは、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、触媒、充填剤、
その他の材料を粉砕、混合、溶融してロ―ルにかけるこ
とにより、容易に作製することができる。また、ガラス
繊維等の織布で強化したプリプレグを使用する場合は、
樹脂、硬化剤、触媒、充填剤、その他の材料をアセトン
などの溶剤に溶解して適当な濃度の溶液を調製し、この
溶液を織布に塗布するか、溶液中に織布を含浸させ、放
置する、加熱する、又は減圧下におくなどの方法によ
り、溶剤を揮発させればよい。

【００１６】また本発明の樹脂封止型半導体装置の製造
方法では、このような封止用樹脂シートを１枚使用し半
導体チップを片側から封止する場合と、２枚の封止用樹
脂シートで半導体チップを両側から封止する場合とがあ
る。これらは外部リード構成体と半導体チップとの接続
の形態などに応じて適宜選択される。例えば半導体チッ
プをリードフレームにワイヤボンディングした形態で
は、これらが２枚の封止用樹脂シートで両側から封止さ
れる。また、半導体チップをフィルムキャリアのリード
と接続した形態では、半導体チップの能動面側のみに封
止用樹脂シートを配置するかこれらが２枚の封止用樹脂
シートの間に挟持された状態で封止が行われる。さらに
半導体チップが回路基板上に実装された形態では、１枚
の封止用樹脂シートで半導体チップが片側から封止され
る。

【００１７】本発明では、回路基板上に実装された半導
体チップを片側から封止する場合、外部リード構成体で
ある回路基板上に枠状金型を固定した後、この枠状金型
と嵌合する１枚のプレス金型により半導体チップ上に配
置された封止用樹脂シートを加圧する。また、外部リ−
ド構成体に接続された半導体チップを２枚の封止用樹脂
シ−トで両側から封止する場合、外部リード構成体の上
下で用いられる金型の一方のみを、上述したような枠状
金型およびプレス金型としてもよいが、好ましくは外部
リード構成体の上下両側でこのような枠状金型およびプ
レス金型を用いる。

【００１８】さらに本発明では、外部リード構成体の枠
状金型当接部にバリ防止用のダムを設けることが望まし
い。このようなダムの材質としては枠状金型が当接、加
圧された際に変形して、外部リード構成体表面の凹凸等
に起因する外部リード構成体と枠状金型との間の隙間を
埋めることができるものが望まれる。具体的には、スチ
レンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、アクリルニトリルブタジエン共重合ゴム、クロロプ
レンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴ
ム、多硫化ゴム、水素化ニトリルゴム、フッ化ビニリデ
ンゴム、アクリルゴム、天然ゴム等のゴム、スチレン
系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリ
アミド系、ポリブタジエン系、塩化ビニル系、フッ素系
等の熱可塑性エラストマー、さらに熱可塑性樹脂や熱硬
化性樹脂等が挙げられる。また、ダムの高さおよび幅は
それぞれ５〜１０００μm 、１０〜３０００μm 程度が
適している。

【００１９】また、本発明において、半導体チップおよ
び封止用樹脂シートの一体成型時には、ボイドの発生を
防止するために、金型内を減圧することが望ましい。さ
らに、成型後にパッケージの各種特性を向上するため
に、アフタ―キュアを行うことが望ましい。

【００２０】なお、本発明において、半導体チップを搭
載するフィルムキャリアなどの外部リード構成体および
封止用樹脂シートは、リ―ル方式で供給することができ
る。例えば、両者がそれぞれ対応するようにリ―ルで供
給し、合体、封止することにより、半導体装置のアセン
ブリから封止までを連続工程で行うことができる。但し
枠状金型で密着性よく外部リード構成体の樹脂封止部を
枠取りするためには、該封止用樹脂シートはリール方式
ではなくカット方式で供給するのが望ましい。さらに、
プレス金型または枠状金型に設けるエアベント溝の深さ
については、特に限定されないが通常５〜１００μm 程
度であり、またエアベンド溝の幅は小さすぎると十分に
エア−を逃がすことができず、大きすぎると圧力がかか
らなくなるので、エア−の排出および加圧が充分に行わ
れる範囲内で適宜設定される。ただし、１つのエアベン
ド溝を通して、幅および深さが必ずしも一定である必要
はない。

【００２１】

【作用】本発明によれば、上述したように構成すること
により、半導体チップおよび外部リード構成体の形状等
に応じて密着性よく外部リード構成体の樹脂封止部を枠
取りした状態で、未硬化樹脂が溶融され、ばりの発生率
が大幅に低減される。しかもここでは、未硬化樹脂中の
エアーおよびガスが枠状金型またはプレス金型に設けた
エアベンド溝を通して外部に排出されるため、硬化後の
樹脂封止型半導体装置は、パッケ−ジにおいてボイドが
発生しにくく外観の良好な樹脂封止型半導体装置とな
る。

【００２２】また枠状金型の外部リ−ド部と接する部分
ではなく、枠状金型の内周部またはプレス金型の外周部
にエアベンド溝が設けられるので、外部リード構成体の
外部リード部形成領域を占有することなくエアベント溝
を形成でき、多ピン化への対応も容易である。

【００２３】さらにまた、成型後、枠状金型を外す際
に、バリはパッケージから外れ、外観の良好な樹脂封止
型半導体装置を得ることができる。なおバリはプレス金
型または枠状金型のエアベント溝に残るが、金型クリ−
ニングの際に除去すれば良い。

【００２４】加えて、枠状金型およびプレス金型によっ
て密閉状態に維持された空間内で未硬化樹脂が成型され
るため、外部リード構成体がフィルムキャリア等のフレ
キシブルな材質からなるものである場合には、前記リー
ド構成体を上下から枠状金型で挟み固定することによ
り、成型時のリードの変形やパッケージ内でのチップの
傾き等の発生を抑制することも可能である。

【００２５】また前述したように封止用樹脂シートがあ
らかじめ半導体チップおよび外部リード構成体に対して
当接せしめられた状態で封止が行われるため、トランス
ファ成型法に比べ、未硬化樹脂の溶融時の粘度が大きく
ても良好に封止を行うことができる。従って熱あるいは
光の少量の供給により未硬化樹脂を溶融硬化せしめ半導
体チップの封止を行うことが可能である。

【００２６】また、このように未硬化樹脂が良好な状態
で溶融硬化せしめられるため、得られるパッケージの機
械的強度が高く、半導体チップに対してパッケージが小
さい場合や、超薄型パッケージの場合にもクラックの発
生もなく良好に前記半導体チップを封止することができ
る。

【００２７】また本発明の樹脂封止型半導体装置の製造
方法は、封止工程のインライン化により自動的な製造が
可能となりさらに多品種少量生産にも充分に対応でき
る。

【００２８】このように本発明によれば、製造工程の簡
略化が可能となり、しかも長期にわたって良好な信頼性
を有する樹脂封止型半導体装置を製造することができ
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。

【００３０】本発明の第１の実施例の樹脂封止型半導体
装置の製造工程図を図１に、これに用いられる半導体封
止装置の概略図を図２に示す。

【００３１】この例では、封止用樹脂シートを用いて樹
脂封止を行うに際し、図１に示すように外部リード構成
体に接続された半導体チップ５上に未硬化樹脂からなる
封止用樹脂シート１を配置するとともに、前記封止用樹
脂シート１の外周部を囲繞する内周部を有する枠状金型
８と前記枠状金型８と嵌合し外周部にエアベンド溝Ｔを
配設したプレス金型９とからなる金型装置を用意し、前
記枠状金型８を前記外部リード構成体の外部リード部に
当接せしめ、前記枠状金型８と嵌合するプレス金型９で
前記未硬化樹脂からなる封止用樹脂シート１を前記半導
体チップ５に加圧しながら硬化せしめるようにしたこと
を特徴とする。

【００３２】まず、フェノールノボラックタイプのエポ
キシ樹脂１００重量部、硬化剤とししてベンジルジメチ
ルアミン０．５重量部をメチルセロソルブ１００重量部
に溶解してワニスを調製する。このようにして得られた
ワニスにガラスクロスを浸漬した後、風乾し、乾燥機中
で、８０℃×４時間の加熱乾燥を行い、厚さ４００μm
のプリプレグを形成し、これを１３×１３mmにカットし
て、封止用樹脂シートを作製した。

【００３３】一方通常の方法で、ポリイミド樹脂からな
るフィルム７に銅箔を貼着しこれをパターニングするこ
とによりリード３を形成し、外部リ−ド構成体であるフ
ィルムキャリアのテ−プを作製した。 このテ−プ７を
図２に示すような半導体封止装置を用いて、供給リール
１００と巻取リール５００との間で移動せしめつつ半導
体チップ５の搭載から樹脂封止までをインラインで行っ
た。なおこの装置は、供給リール１００と、半導体チッ
プ載置部２００と、封止用樹脂シート１，２を供給し貼
着するシート貼着部３００と、圧縮成型部４００と、巻
取リール５００と、アフターキュア部（図示せず）とか
ら構成されている。そしてこの圧縮成型部４００は図４
に要部拡大図を示すように上下動可能な枠状金型８ａ，
８ｂと、該枠状金型８ａ，８ｂと嵌合するように形成さ
れ、外周部にエアベント溝Ｔを配設してなるプレス金型
９ａ，９ｂとから構成されており、用いられる封止用樹
脂シート１、２の厚さ等に応じてプレス金型９ａ，９ｂ
の位置を調整することができるようになっている。すな
わち例えば封止用樹脂シート１をフィルムキャリア上の
半導体チップ５の能動面側のみに配置する場合には、下
側のプレス金型９ｂが両側に封止用樹脂シート１，２を
配置する場合に比べて上方に位置し、加圧可能なように
形成されている。

【００３４】まずチップ載置部２００で位置合わせを行
いつつ１０×１０×０．３５mmの半導体チップ５をフェ
イスダウンでバンプ４を介してフィルムキャリアのリー
ド３と接続する。

【００３５】この後シート貼着部３００で、図３に要部
拡大図を示すような封止用樹脂シート収納容器１４に収
納された封止用樹脂シート１，２をフィルムキャリア上
に搭載された半導体チップ５の両面に貼り付ける。ここ
で１５はチップ位置検出器であり、このチップ位置検出
器によってフィルムキャリアにあらかじめ形成された合
わせマーク（図示せず）を読取り、半導体チップ５の位
置を検出するようになっている。

【００３６】そしてさらに、圧縮成型部４００において
図１(a) 乃至(c) に示すように、１７０℃に加熱された
金型装置内で１分間、加圧成型する。まず図１(a) に示
すようにプレス金型９および枠状金型８の両方を開いて
間に封止用樹脂シート１，２の貼着された半導体チップ
５を移送し、まず枠状金型８ａ，８ｂを閉じてフィルム
キャリアを挟み固定する（図１(b) ）。この後、上下の
プレス金型９ａ，９ｂの位置を調整しながら封止用樹脂
シート１，２を両面から加圧しつつ硬化成型せしめる。
なおこのような金型装置は金型内を減圧にするための真
空系（図示せず）を具備している。また、ここで成型さ
れたパッケ―ジＰの厚さは０．９mmであった。成型され
たパッケ―ジＰを金型から外し、巻取リール５００を用
いて巻き取った後、アフターキュア部で１８０℃、４時
間のアフタ―キュアを行う。そして最後に、個々の半導
体装置に分割することによって薄型の樹脂封止型半導体
装置が完成する。

【００３７】このような方法によれば加圧成型に際し
て、上下のバランスよく加圧が行われ、フィルムキャリ
アが枠状金型によって良好に固定されているため、リー
ドの変形、パッケージ内での半導体チップの傾き、フィ
ルムキャリア上へのバリの発生などもなく良好に樹脂封
止を行うことができた。しかも、未硬化樹脂中のエアー
およびガスがプレス金型に設けたエアベンド溝を通して
外部に排出されるため、硬化後の樹脂封止型半導体装置
はパッケ−ジにおいてボイドの発生がなく、また成型後
枠状金型を外す際に、バリはパッケ−ジから外れ、外観
の良好な樹脂封止型半導体装置が得られた。

【００３８】なおバリは、プレス金型のエアベント溝に
残っていたが成型後の金型クリ−ニング時に容易に除去
することができた。。

【００３９】なお前記実施例では、図４（ｂ）に示した
ように深さおよび幅が一定のエアベント溝をプレス金型
の外周部に形成したが、これに限定されることなく、図
４(c) に変形例を示すようにエアベンド溝Ｔの中間部を
径大にし樹脂溜めＣを、形成しても良い。

【００４０】なお、樹脂封止装置としては前記実施例で
用いたものに限定されることなく、図５に示すように封
止用樹脂シート１、２の貼着および加圧成型を同一装置
（箇所）で行うようにしてもよい。ここでは封止用樹脂
シート供給機Ｋが圧縮成型部に近接して設けられてお
り、フィルムキャリアに搭載されて搬送されてきた半導
体チップ５が金型装置４０１の位置にきたところで、封
止用樹脂シート供給機Ｋによって封止用樹脂シート１，
２が半導体チップ５の両面に貼着され、続いてその位置
でヒータ４０２によって加熱されつつ金型装置４０１で
加圧成型され樹脂封止がなされる。

【００４１】さらに図６に示すように、封止用樹脂シー
トをテープＴ1 ，Ｔ2 上に載置して、連続的に供給し、
フィルムキャリアに搭載された半導体チップ５の両面に
貼着部３００で封止用樹脂シート１，２を貼着し、圧縮
成型部４００で加圧成型するようにしてもよい。このと
き封止用樹脂シート供給後のテープＴ1 、Ｔ2 は巻取リ
ールによって巻き取られる。

【００４２】いずれの場合も加圧成型に際し、金型装置
として図４に示したような枠状金型およびプレス金型を
用いることにより、上述したような図２に示した半導体
封止装置を用いた場合と同様に良好な樹脂封止を行うこ
とができる。

【００４３】またこの金型装置は、封止用樹脂シートの
厚さが変化した場合や３次元に半導体チップを積層する
場合なども、そのままこの装置を使用することができ、
まさに多品種少量生産に最適である。

【００４４】実施例２ 次に本発明の第２の実施例として、他の金型装置を用い
た成型方法について説明する。

【００４５】まず、クレゾ―ルノボラックタイプのエポ
キシ樹脂（ＥＯＣＮ−１９５ＸＬ：住友化学社製）１０
０重量部、硬化剤としてフェノ―ル樹脂５４重量部、充
填剤として溶融シリカを３５０重量部、触媒としてベン
ジルジメチルアミン０．５重量部、その他の添加剤とし
てカ―ボンブラック３重量部、シランカップリング剤３
重量部を粉砕、混合、溶融し、ロールにかけてこれを１
３×１３mmにカットして、厚さ４００μm の未硬化樹脂
からなる封止用樹脂シートを作製した。

【００４６】この封止用樹脂シートを用いてフィルムキ
ャリアに搭載された半導体チップを挾み加圧成型する。
ここでは図７に示すように半導体チップ５の能動面側で
は凹部を有する通常の金型６を用い、半導体チップ５の
裏面側にのみ枠状金型８およびプレス金型９を用いた。
なお、ここでもプレス金型９の外周部にエアベント溝Ｔ
が形成されている。そしてさらに枠状金型８にばね１０
が取り付けられており、圧力をかけるとこのばね１０に
より枠状金型８にのみ圧力がかかり、その後ばね１０が
変形すると押し込み板１２がプレス金型９に接触し圧力
をかけるようになっている。そしてさらに圧力をかける
と押し込み板１２と枠状金型８とが接触する位置までプ
レス金型９が押し込まれる。このような金型装置を用い
た場合にも、金型６および枠状金型８でフィルムキャリ
アを挟み固定しながらプレス金型９により封止用樹脂シ
ート１，２を加圧成型することができるため、リード３
の変形や、半導体チップ５の傾きがなくかつ、フィルム
キャリア上へのバリの発生のない樹脂封止型半導体装置
を得ることが可能となる。本実施例においてこのように
して製造された樹脂封止型半導体装置のパッケージの厚
さは０．８mmであった。

【００４７】この金型装置は位置調整が簡単であり、特
に一方の封止用樹脂シートの厚さが一定である場合に有
効である。

【００４８】実施例３ 次に本発明の第３の実施例として、さらに他の金型装置
を用いた成型方法について説明する。

【００４９】まず、クレゾ―ルノボラックタイプのエポ
キシ樹脂（ＥＯＣＮ−１９５ＸＬ：住友化学社製）１０
０重量部、硬化剤としてフェノ―ル樹脂５４重量部、充
填剤として溶融シリカを３５０重量部、触媒としてベン
ジルジメチルアミン０．５重量部、その他の添加剤とし
てカ―ボンブラック３重量部、シランカップリング剤３
重量部を粉砕、混合、溶融し、ロールにかけてこれを１
３×１３mmにカットして、厚さ４００μm の未硬化樹脂
からなる封止用樹脂シートを作製した。

【００５０】この封止用樹脂シートを用いてフィルムキ
ャリアに搭載された半導体チップを挾み加圧成型する。
ここでは図８に示すように図７に示した金型装置におけ
るばねをシリコーンゴム１１に代えたものを用いてお
り、同様に、圧力をかけるとこのシリコーンゴム１１に
より枠状金型８にのみ圧力がかかり、その後シリコーン
ゴム１１が変形すると押し込み板１２がプレス金型９に
接触し圧力をかけるようになっている。またここでもプ
レス金型９の外周部にエアベント溝Ｔが形成されてい
る。そして、押し込み板１２によってプレス金型９は枠
状金型８の内周面を摺動しながら封止用樹脂シート２に
接触し一定の位置まで押し込まれる。この結果金型６お
よび枠状金型８でフィルムキャリアを挟み固定しながら
プレス金型９で封止用樹脂シートおよびフィルムキャリ
アを加圧成型することができるため、リード３の変形や
パッケージ内での半導体チップ５の傾きがなく、しかも
エアベント溝Ｔによってエアや余剰の樹脂が排出される
ため、パッケ−ジにおけるボイドの発生がなく、かつ、
フィルムキャリア上へのバリの発生もない樹脂封止型半
導体装置を得ることが可能となる。本実施例において、
このようにして製造された樹脂封止型半導体装置のパッ
ケージの厚さは０．８mmであった。

【００５１】実施例４ 次に本発明の第４の実施例として、図９に示すようにフ
ィルムキャリアの上部および下部に高さ５０μm 、幅８
００μm のシリコーンゴム製のダム１３を設けた例につ
いて説明する。

【００５２】なおこのダム１３は例えばフィルムキャリ
アの作製時にシリコーンゴムをスクリーン印刷法により
塗布することによって形成できる。

【００５３】一方、フェノールノボラックタイプのエポ
キシ樹脂１００重量部、硬化剤としてジシアンジアミド
６部、充填剤として溶融シリカを２４０重量部、触媒と
してベンジルジメチルアミン０．５重量部、その他の添
加剤としてカ―ボンブラック３重量部、シランカップリ
ング剤３重量部を粉砕、混合、溶融し、ロールにかけて
これを１３×１３mmにカットして、厚さ４００μm の未
硬化樹脂からなる封止用樹脂シートを作製した。

【００５４】この封止用樹脂シートを用いて、前記フィ
ルムキャリアに搭載された半導体チップを挾み加圧成型
する。ここでは図７に示したばね１０の弾力性を利用し
た金型装置を用いており、実施例２と同様に、圧力をか
けるとこのばね１０によりまず枠状金型８にのみ圧力が
かかり、金型６および枠状金型８がダム１３を介してフ
ィルムキャリア７を挟み密着性よく固定する。その後ば
ね１０が変形すると、押し込み板１２がプレス金型９に
接触し圧力をかけるようになっている。そしてさらに圧
力をかけると最大限押し込み板１２と枠状金型８とが接
触する位置までプレス金型９が押し込まれる。この方法
では金型６および枠状金型８でフィルムキャリア７を挟
み固定しながら、プレス金型９により封止用樹脂シート
１，２を加圧成型することができるため、リード３の変
形やパッケージ内での半導体チップ５の傾きがなくかつ
フィルムキャリア上へのバリの発生のない樹脂封止型半
導体装置を得ることが可能となる。しかもこの例では、
フィルムキャリアに弾性部材であるシリコーンゴムから
なるダム１３が形成されているため、フィルムキャリア
に金型６および枠状金型８を直接当接せしめたときに多
少の隙間が生じるような場合も、この隙間が前記シリコ
ーンゴムによって埋められ、フィルムキャリアが金型６
および枠状金型８により密着性よく固定される。従って
金型６および枠状金型８の寸法精度を特に厳しく設定し
なくとも、加圧成型時のばりの発生を抑えることが可能
となる。本実施例においてこのようにして製造された樹
脂封止型半導体装置のパッケージの厚さは０．８mmであ
った。

【００５５】比較例１ 図１に示した金型装置に代えて、図１０に示した従来の
金型装置を用いた以外は、実施例１とまったく同様にし
て樹脂封止型半導体装置を製造した。

【００５６】このようにして製造された樹脂封止型半導
体装置は、リード方向に平均３mmのバリが生じていた。
またリードの変形およびパッケージ内での半導体チップ
の傾きが認められた。

【００５７】比較例２ 図７に示した金型装置に代えて、図１０に示した従来の
金型装置を用いた以外は、実施例２とまったく同様にし
て樹脂封止型半導体装置を製造した。

【００５８】このようにして製造された樹脂封止型半導
体装置は、リード方向に平均５mmのバリが生じていた。
またリードの変形およびパッケージ内での半導体チップ
の傾きが認められた。

【００５９】比較例３ 図８に示した金型装置に代えて、図１０に示した従来の
金型装置を用いた以外は、実施例３とまったく同様にし
て樹脂封止型半導体装置を製造した。

【００６０】このようにして製造された樹脂封止型半導
体装置は、リード方向に平均４mmのバリが生じていた。
またリードの変形およびパッケージ内での半導体チップ
の傾きが認められた。

【００６１】比較例４ 図７に示した金型装置に代えて、図１０に示した従来の
金型装置を用いた以外は、実施例４とまったく同様にし
て樹脂封止型半導体装置を製造した。

【００６２】このようにして製造された樹脂封止型半導
体装置は、リード方向に平均２mmのバリが生じていた。
またリードの変形およびパッケージ内での半導体チップ
の傾きが認められた。

【００６３】なお前述した実施例では、半導体チップの
両面に封止用樹脂シ―トを配置して加圧成型したものに
ついて説明したが、本発明においては半導体チップの裏
面側を銅箔等の金属材としたもの、半導体チップの片側
面のみに封止用樹脂シートを配置して加圧成型したもの
など必要に応じて適宜変更可能である。

【００６４】さらにまた、エアベント溝は、枠状金型の
内周部に形成しても良い。

【００６５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、バリの発生が少なく多ピン化対応可能で、かつ極め
て信頼性の高い樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の樹脂封止型半導体装置の製造工
程を示す断面図

【図２】本発明で用いられる半導体封止装置を示す概略
図

【図３】本発明で用いられる封止用樹脂シート収容容器
を示す断面図

【図４】本発明の実施例で用いられる金型装置を示す断
面図および部分斜視図。

【図５】本発明で用いられる他の半導体封止装置を示す
概略図

【図６】本発明で用いられるさらに他の半導体封止装置
を示す概略図

【図７】本発明の他の実施例で用いられる金型装置を示
す断面図

【図８】本発明のさらに他の実施例で用いられる金型装
置を示す断面図

【図９】本発明の他の実施例で用いられるフィルムキャ
リアを示す断面図

【図１０】従来例の封止工程を示す断面図

【符号の説明】

１ 封止用樹脂シート ２ 封止用樹脂シート ３ リード ４ バンプ ５ 半導体チップ ６ 金型 ７ フィルム ８ 枠状金型 ９ プレス金型 Ｔ エアベント溝 Ｃ 樹脂溜め １０ ばね １１ シリコーンゴム １２ 押し込み板 １３ ダム １００ 供給リール ２００ 半導体チップ搭載部 ３００ シート貼着部 ４００ 圧縮成型部 ５００ 巻取リール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 善積 章 神奈川県川崎市幸区小向東芝町 １ 株式 会社東芝総合研究所内 (72)発明者 田窪 知章 神奈川県川崎市幸区小向東芝町 １ 株式 会社東芝総合研究所内 (72)発明者 山地 泰弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町 １ 株式 会社東芝総合研究所内 (72)発明者 藤枝 新悦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町 １ 株式 会社東芝総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部リード構成体に接続された半導体チ
   ップ上に未硬化樹脂からなる封止用樹脂シートを配置す
   るとともに、前記封止用樹脂シートの外周部を囲繞する
   内周部を有する枠状金型と前記枠状金型と嵌合するプレ
   ス金型とから構成され、前記枠状金型の内周部またはプ
   レス金型の外周部のいずれかに溝を配設してなる金型装
   置を用意する工程と、前記枠状金型を前記外部リード構
   成体の外部リード部に当接せしめる工程と、前記枠状金
   型と嵌合する前記プレス金型で前記未硬化樹脂からなる
   封止用樹脂シートを前記半導体チップに加圧しながら硬
   化せしめる工程とを含む樹脂封止型半導体装置の製造方
   法において前記枠状金型内の内周部およびプレス金型の
   外周部の少なくとも一方にエアベント溝が設けられてい
   ることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。