JPH06285898A - 平衡型のランナを有するトランスファモールドとその製造方法 - Google Patents
平衡型のランナを有するトランスファモールドとその製造方法Info
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- JPH06285898A JPH06285898A JP4306227A JP30622792A JPH06285898A JP H06285898 A JPH06285898 A JP H06285898A JP 4306227 A JP4306227 A JP 4306227A JP 30622792 A JP30622792 A JP 30622792A JP H06285898 A JPH06285898 A JP H06285898A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 より均衡のとれた充填プロフィールを生じる
マルチキャビティーモールドを提供する。 【構成】 熱膨張係数が低く高い破壊靱性を示す成形化
合物の開発により、シリコン集積回路の大量生産にトラ
ンスファー成形が使用できるようになった。本発明にお
いては複数のモールドキャビティーのそれぞれ独立した
モールドキャビティーに実質的に同一の状況を確立し、
各キャビティーへ流入する物質の粘度を等しくするラン
ナーを設けることによって、この成形過程において複数
のモールドキャビティーが同時に充填される。 【効果】 その結果成形過程で不適合となる製品の数が
減少し、比較的高温に耐え、本質的に耐久性のある、近
年の高速ピックアンドプレース技術に適合する最終生成
物が得られる。
マルチキャビティーモールドを提供する。 【構成】 熱膨張係数が低く高い破壊靱性を示す成形化
合物の開発により、シリコン集積回路の大量生産にトラ
ンスファー成形が使用できるようになった。本発明にお
いては複数のモールドキャビティーのそれぞれ独立した
モールドキャビティーに実質的に同一の状況を確立し、
各キャビティーへ流入する物質の粘度を等しくするラン
ナーを設けることによって、この成形過程において複数
のモールドキャビティーが同時に充填される。 【効果】 その結果成形過程で不適合となる製品の数が
減少し、比較的高温に耐え、本質的に耐久性のある、近
年の高速ピックアンドプレース技術に適合する最終生成
物が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリードフレームに接続さ
れた半導体集積装置をトランスファ成形法によって封入
するためのモールドに関し、特に各モールドキャビティ
内へ流入する成形化合物の粘度を均一にする、マルチキ
ャビティ用の改良型ランナデザインに関する。
れた半導体集積装置をトランスファ成形法によって封入
するためのモールドに関し、特に各モールドキャビティ
内へ流入する成形化合物の粘度を均一にする、マルチキ
ャビティ用の改良型ランナデザインに関する。
【０００２】
【従来の技術】毎年世界中でパッケージされている多数
のシリコン集積装置の多くは、現在プラスチック成形化
合物に封入されている。一つあるいは複数のシリコン装
置をプラスチックパッケージ中に封入するという考え
は、装置のパッケージにかかる費用を下げるのに役立っ
た。これにより、シリコンデバイスは広いアレイ中に並
べて使用されるようになった。
のシリコン集積装置の多くは、現在プラスチック成形化
合物に封入されている。一つあるいは複数のシリコン装
置をプラスチックパッケージ中に封入するという考え
は、装置のパッケージにかかる費用を下げるのに役立っ
た。これにより、シリコンデバイスは広いアレイ中に並
べて使用されるようになった。
【０００３】熱膨張係数が低く、破壊靱性が高い成形化
合物の開発は、トランスファ成形法を用いた大量生産に
より、シリコン集積装置のパッケージ（あるいは封入）
を可能にした。このトランスファ成形法は三つのはっき
りと異なる段階からなると考えることができる。即ち
Ａ）マルチキャビティモールドに成形化合物を充填（フ
ィル）する、Ｂ）この成形化合物をモールド中に押し固
める（パック）、そしてＣ）このモールド化合物を硬化
する。
合物の開発は、トランスファ成形法を用いた大量生産に
より、シリコン集積装置のパッケージ（あるいは封入）
を可能にした。このトランスファ成形法は三つのはっき
りと異なる段階からなると考えることができる。即ち
Ａ）マルチキャビティモールドに成形化合物を充填（フ
ィル）する、Ｂ）この成形化合物をモールド中に押し固
める（パック）、そしてＣ）このモールド化合物を硬化
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在シリコンデバイス
上のワイヤーボンドおよびそれに付随するリードフレー
ムをこの封入過程で損傷しないために大変な注意が必要
とされている。
上のワイヤーボンドおよびそれに付随するリードフレー
ムをこの封入過程で損傷しないために大変な注意が必要
とされている。
【０００５】シリコン集積装置を封入する従来技術を研
究したところ、この成形過程で流動誘引性デバイスの損
傷や圧力誘引性応力がシリコンデバイス、リードフレー
ムおよびそれらを接続しているバンド上に引き起こされ
ていることがわかった。その結果歩留まりの悪化が生じ
ている。
究したところ、この成形過程で流動誘引性デバイスの損
傷や圧力誘引性応力がシリコンデバイス、リードフレー
ムおよびそれらを接続しているバンド上に引き起こされ
ていることがわかった。その結果歩留まりの悪化が生じ
ている。
【０００６】本発明は封入シリコン集積装置の歩留まり
を向上することを目的とするものである。
を向上することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は各キャビティに
流入する材料の粘度を均一にすることにより、より均衡
のとれた充填プロフィールを提供する、マルチキャビテ
ィモールドを目的とするものである。その結果、成形過
程で不適合とされる製品数が減少し、比較的高温に耐
え、本質的に耐久性があり、現代の高速ピックアンドプ
レーステクノロジーに適合する最終製品が得られる。
流入する材料の粘度を均一にすることにより、より均衡
のとれた充填プロフィールを提供する、マルチキャビテ
ィモールドを目的とするものである。その結果、成形過
程で不適合とされる製品数が減少し、比較的高温に耐
え、本質的に耐久性があり、現代の高速ピックアンドプ
レーステクノロジーに適合する最終製品が得られる。
【０００８】熱膨張係数が低く、破壊靱性が高い成形化
合物の開発により、トランスファ成形法を用いた大量生
産によりシリコン集積装置のパッケージができるように
なった。本発明においては各キャビティへ流入する材料
の粘度を均一にするランナを設けることにより、この成
形過程で同時に充填される複数のモールドキャビティの
それぞれのモールドキャビティ内に実質的に同一の条件
を確立した。
合物の開発により、トランスファ成形法を用いた大量生
産によりシリコン集積装置のパッケージができるように
なった。本発明においては各キャビティへ流入する材料
の粘度を均一にするランナを設けることにより、この成
形過程で同時に充填される複数のモールドキャビティの
それぞれのモールドキャビティ内に実質的に同一の条件
を確立した。
【０００９】
【実施例】シリコン集積装置はその大きさが小さいこと
および脆弱である性質により、しばしばプラスチック成
形化合物中に埋め込まれ、この組立体の端から突き出す
電導体のアレイに電気的に接続されている。プラスチッ
ク成形化合物中にシリコン装置の近くに埋め込まれてい
る電導体の端は内部リードと呼ばれ、細いワイアーボン
ドでこのシリコン装置上のボンディングパッドに接続さ
れている。このリードの他端はアセンブラージュの端か
ら外に突き出しており、回路基板にマウントするための
「Ｊ」型のリードあるいは「ガルウイング」リードを形
成している。
および脆弱である性質により、しばしばプラスチック成
形化合物中に埋め込まれ、この組立体の端から突き出す
電導体のアレイに電気的に接続されている。プラスチッ
ク成形化合物中にシリコン装置の近くに埋め込まれてい
る電導体の端は内部リードと呼ばれ、細いワイアーボン
ドでこのシリコン装置上のボンディングパッドに接続さ
れている。このリードの他端はアセンブラージュの端か
ら外に突き出しており、回路基板にマウントするための
「Ｊ」型のリードあるいは「ガルウイング」リードを形
成している。
【００１０】シリコン装置を回路基板へと接続するこれ
らの複数のリードはシート状の材料から打ち抜きまたは
穿孔されて形成されており、リードフレームとよばれ
る。リードの密度が高い場合は内部リードの間隔がパン
チツールで形成するには狭すぎるため、リードをエッチ
ングで形成することもある。
らの複数のリードはシート状の材料から打ち抜きまたは
穿孔されて形成されており、リードフレームとよばれ
る。リードの密度が高い場合は内部リードの間隔がパン
チツールで形成するには狭すぎるため、リードをエッチ
ングで形成することもある。
【００１１】リードフレームが形成されると、各リード
の内部端は金またはアルミニウム線によってシリコン装
置上のボンドパッドへ接続される。いくつかの例におい
てはこのシリコン装置がセラミック部材によって支持さ
れ、このセラミック部材が物理的にこの内部リードによ
って支持されている。従って、この内部リードの端はシ
リコン装置へ電気的に接続されており、シリコン装置を
支持する役割も果たしている。
の内部端は金またはアルミニウム線によってシリコン装
置上のボンドパッドへ接続される。いくつかの例におい
てはこのシリコン装置がセラミック部材によって支持さ
れ、このセラミック部材が物理的にこの内部リードによ
って支持されている。従って、この内部リードの端はシ
リコン装置へ電気的に接続されており、シリコン装置を
支持する役割も果たしている。
【００１２】最終的なパッケージを形成する方法の一つ
は「後成形」プロセスである。このプロセスではリード
フレームとそれに接続したシリコン集積装置は熱硬化プ
ラスチック成形化合物によって封入される。
は「後成形」プロセスである。このプロセスではリード
フレームとそれに接続したシリコン集積装置は熱硬化プ
ラスチック成形化合物によって封入される。
【００１３】封入は通常プロダクション−サイズ成形工
具内で３分のサイクルで行われる。この３分のサイクル
時間のうち、プラスチック成形化合物がモールド内へ流
入するのに約１５秒、このプラスチックを重合または硬
化するのに２分かかり、残りの時間はモールドを次の成
形サイクルのために準備するのに用いられる。プラスチ
ック成形化合物はキャビティ内を充填する際、脆弱なシ
リコンデバイス、接続線およびリード上に流動誘導性ス
トレスを生じる。そしてこの流動誘導性ストレスが損傷
および歩留まりの減少を引き起こすのである。
具内で３分のサイクルで行われる。この３分のサイクル
時間のうち、プラスチック成形化合物がモールド内へ流
入するのに約１５秒、このプラスチックを重合または硬
化するのに２分かかり、残りの時間はモールドを次の成
形サイクルのために準備するのに用いられる。プラスチ
ック成形化合物はキャビティ内を充填する際、脆弱なシ
リコンデバイス、接続線およびリード上に流動誘導性ス
トレスを生じる。そしてこの流動誘導性ストレスが損傷
および歩留まりの減少を引き起こすのである。
【００１４】図１に、セラミック部材によって支持さ
れ、リードフレームのリードに電気的に結合されて、プ
ラスチックに埋め込まれている半導体装置の断面図が示
されている。図示されている実施例において、シリコン
デバイス１０は熱伝導性エポキシ接着剤１４によってセ
ラミック部材１２にしっかりと接着されている。セラミ
ック部材１２はこのシリコンデバイスからリードフレー
ム２４のリードへ電気的接続を形成するための導電路を
支持している。図２に代表的なリードフレーム２４を示
す。図１に戻って、細いワイアーボンド１６はシリコン
デバイス上のボンドパッドを前記のセラミック部材１２
上のそれぞれ適当な導電路へと電気的に結合する。この
セラミック部材１２上の導電路はまたリードフレーム２
４の各種のリード１８の内部端へと電気的に結合されて
いる。完成されたアセンブラージュにおいて、セラミッ
ク部材１２、シリコンデバイス１０、ワイヤーボンド１
６およびリード１８の内部端はプラスチック成形化合物
２０内に埋め込まれ、この成形化合物は支えと電気的絶
縁とを提供している。
れ、リードフレームのリードに電気的に結合されて、プ
ラスチックに埋め込まれている半導体装置の断面図が示
されている。図示されている実施例において、シリコン
デバイス１０は熱伝導性エポキシ接着剤１４によってセ
ラミック部材１２にしっかりと接着されている。セラミ
ック部材１２はこのシリコンデバイスからリードフレー
ム２４のリードへ電気的接続を形成するための導電路を
支持している。図２に代表的なリードフレーム２４を示
す。図１に戻って、細いワイアーボンド１６はシリコン
デバイス上のボンドパッドを前記のセラミック部材１２
上のそれぞれ適当な導電路へと電気的に結合する。この
セラミック部材１２上の導電路はまたリードフレーム２
４の各種のリード１８の内部端へと電気的に結合されて
いる。完成されたアセンブラージュにおいて、セラミッ
ク部材１２、シリコンデバイス１０、ワイヤーボンド１
６およびリード１８の内部端はプラスチック成形化合物
２０内に埋め込まれ、この成形化合物は支えと電気的絶
縁とを提供している。
【００１５】表面取り付けパッケージ用のリード１８は
通常「Ｊ」リードまたは「ガルウイング」リードに形成
される。Ｊリードは成形体の下に伸びるので、回路基板
上の領域が節約される。しかし、これらは検査を行うの
がむずかしい。リード１８のようなガルウイングリード
は成形体から外へ延びるように形成されるのでプリント
基板への半田づけを肉眼で検査できる。ピッチの細かい
プラスチックパッケージでは取り付け歩留まりが問題と
なる場合、通常ガルウイングリードが使用される。
通常「Ｊ」リードまたは「ガルウイング」リードに形成
される。Ｊリードは成形体の下に伸びるので、回路基板
上の領域が節約される。しかし、これらは検査を行うの
がむずかしい。リード１８のようなガルウイングリード
は成形体から外へ延びるように形成されるのでプリント
基板への半田づけを肉眼で検査できる。ピッチの細かい
プラスチックパッケージでは取り付け歩留まりが問題と
なる場合、通常ガルウイングリードが使用される。
【００１６】図２にセラミック部材１２に半田づけによ
って取り付けられる前の典型的なリードフレームが図示
されている。このリードフレーム２４は銅や銅の合金等
の金属の平らなシートからなり、内部端２６と外部端２
８を持つ、複数の長方形導電リード１８上に一つの長方
形を形成するような形に打ち抜き、またはエッチングに
よって形作られている。外部端２８は外部フレーム支持
部材３０に取り付けられている。外部フレーム支持部材
はリード１８の端部２６が前記のセラミック部材１２お
よびワイヤーバンド１６へ接続され、アセンブラージュ
がプラスチック成形化合物中に封入されるまでリード１
８のそれぞれの相対的な位置を保つ働きをする。この成
形プロセスのあと、外部フレーム支持部材３０はリード
１８から取り外され、リード１８の端部２８はトリムア
ンドフォームオペレーションによってその最終的な形に
形成される。
って取り付けられる前の典型的なリードフレームが図示
されている。このリードフレーム２４は銅や銅の合金等
の金属の平らなシートからなり、内部端２６と外部端２
８を持つ、複数の長方形導電リード１８上に一つの長方
形を形成するような形に打ち抜き、またはエッチングに
よって形作られている。外部端２８は外部フレーム支持
部材３０に取り付けられている。外部フレーム支持部材
はリード１８の端部２６が前記のセラミック部材１２お
よびワイヤーバンド１６へ接続され、アセンブラージュ
がプラスチック成形化合物中に封入されるまでリード１
８のそれぞれの相対的な位置を保つ働きをする。この成
形プロセスのあと、外部フレーム支持部材３０はリード
１８から取り外され、リード１８の端部２８はトリムア
ンドフォームオペレーションによってその最終的な形に
形成される。
【００１７】一般にマイクロエレクトロニクスデバイス
と呼ばれているシリコンデバイスをパッケージするのに
は、簡単に言えばいくつかの有機および無機材料が用い
られる。その中には銅を豊富に含む合金と鉄・ニッケル
合金が含まれる。鉄・ニッケル合金はシリコンに近い熱
膨張係数を持ち、その機械的諸性質は銅合金よりも優れ
ている。鉄・ニッケル合金の欠点は熱電導性が低いこと
である。デバイスが大型になるほど熱を放散させる必要
性が高まるので、銅合金の使用に対する要求も大きくな
る、が、これらの材料にはその熱膨張および機械的諸性
質の上で制限があることも忘れてはならない。
と呼ばれているシリコンデバイスをパッケージするのに
は、簡単に言えばいくつかの有機および無機材料が用い
られる。その中には銅を豊富に含む合金と鉄・ニッケル
合金が含まれる。鉄・ニッケル合金はシリコンに近い熱
膨張係数を持ち、その機械的諸性質は銅合金よりも優れ
ている。鉄・ニッケル合金の欠点は熱電導性が低いこと
である。デバイスが大型になるほど熱を放散させる必要
性が高まるので、銅合金の使用に対する要求も大きくな
る、が、これらの材料にはその熱膨張および機械的諸性
質の上で制限があることも忘れてはならない。
【００１８】金属リード１８はシリコンデバイスから熱
を取り除くパスを作るため、デバイスの性能特性に直接
影響を及ぼす。このリードは穿孔または打ち抜きシート
材から作られる。１６４ーリードパッケージおよびそれ
以上の高密度相互接続を必要とするものは通常エッチン
グによって形成される。というのも内部リードの間隔が
パンチ工具で形成するには狭すぎるためである。リード
の端部２６を前記のシリコンデバイス上のバンドパッド
へ接続するのには金線またはアルミニウム線１２が用い
られる。
を取り除くパスを作るため、デバイスの性能特性に直接
影響を及ぼす。このリードは穿孔または打ち抜きシート
材から作られる。１６４ーリードパッケージおよびそれ
以上の高密度相互接続を必要とするものは通常エッチン
グによって形成される。というのも内部リードの間隔が
パンチ工具で形成するには狭すぎるためである。リード
の端部２６を前記のシリコンデバイス上のバンドパッド
へ接続するのには金線またはアルミニウム線１２が用い
られる。
【００１９】熱硬化性ポリマー成形化合物である、封入
材料は成形プラスチックパッケージプロセスにおける最
も重要な材料の一つである。この成形ポリマーはこのプ
ロセスを通じて低粘度の流体から硬いプラスチックへと
変換される。この材料は軟化点あるいはガラス転移点を
持つものの、架橋分子構造を持つため、重合後は半田づ
け温度においても流動しない。
材料は成形プラスチックパッケージプロセスにおける最
も重要な材料の一つである。この成形ポリマーはこのプ
ロセスを通じて低粘度の流体から硬いプラスチックへと
変換される。この材料は軟化点あるいはガラス転移点を
持つものの、架橋分子構造を持つため、重合後は半田づ
け温度においても流動しない。
【００２０】エポキシはほとんど全ての市販の成形化合
物に対して架橋可能な樹脂である。その配合はエポキシ
樹脂、硬化材、触媒、充填材、難燃剤、柔軟剤、結合
剤、離型剤、および着色剤の混合物からなっている。成
形化合物の諸性質の中で重要なものは成形中の脆弱なア
センブリの損傷を少なくするため粘度が低いことであ
り、生産性を高めるため硬化が速いことであり、また成
形化合物、リードフレームおよびシリコンデバイス間の
熱膨張係数の差により引き起こされる熱収縮力が低いこ
とである。
物に対して架橋可能な樹脂である。その配合はエポキシ
樹脂、硬化材、触媒、充填材、難燃剤、柔軟剤、結合
剤、離型剤、および着色剤の混合物からなっている。成
形化合物の諸性質の中で重要なものは成形中の脆弱なア
センブリの損傷を少なくするため粘度が低いことであ
り、生産性を高めるため硬化が速いことであり、また成
形化合物、リードフレームおよびシリコンデバイス間の
熱膨張係数の差により引き起こされる熱収縮力が低いこ
とである。
【００２１】今日の低応力成形化合物は生じる応力を最
少にする、低い熱膨張係数と低いモジュラスを持ち、こ
れらの応力が促進するクラッキングに抵抗する優れた強
さを持ち、全パッケージ体積にわたって応力を散在させ
るためシリコンデバイスおよびリードフレームに対する
優れた接着性を持っている。通常、この成形化合物には
熱膨張係数を引き下げ、熱電導性を高めるため７５重量
％の無機充填剤、例えば粉砕シリコンが含まれている。
充填剤の粒度および粒度分布を向上することにより、充
填剤の含量を高めると、材料の粘度を引き下げる一方で
熱膨張係数が低下する。
少にする、低い熱膨張係数と低いモジュラスを持ち、こ
れらの応力が促進するクラッキングに抵抗する優れた強
さを持ち、全パッケージ体積にわたって応力を散在させ
るためシリコンデバイスおよびリードフレームに対する
優れた接着性を持っている。通常、この成形化合物には
熱膨張係数を引き下げ、熱電導性を高めるため７５重量
％の無機充填剤、例えば粉砕シリコンが含まれている。
充填剤の粒度および粒度分布を向上することにより、充
填剤の含量を高めると、材料の粘度を引き下げる一方で
熱膨張係数が低下する。
【００２２】ほとんどすべての後成形プラスチックパッ
ケージは熱硬化性成形化合物を使用したトランスファ成
形プロセスによって行われている。このプロセスにおい
て、組み立てられたリードフレームは手作業で、あるい
は自動リードフレームローダーによって成形工具上にロ
ードされ、成形工具はついで予熱されたオーブンの中へ
入れられる。成形化合物はそのガラス転移温度以上に誘
電加熱器内で加熱され予め軟化される。ついで成形工具
内の円筒形のキャビティへ入れられる。オペレータはこ
のプランジャ運動を開始することにより移送を始める。
プランジャの動きにつれて成形化合物はトランスファポ
ットから出て、予熱された成形キャビティの上部または
底部へ入れられる。モールドが充填されると圧力を高め
てパッキングを行い、高い圧力の元でさらに成形化合物
を重合させる。充填後の材料は多孔性なのでパッキング
は重要である。パッキングは成形体中の巨視的な空隙も
微視的な空隙をも圧縮しパッケージの通気性を低下さ
せ、水分が集まり腐食を促進するもととなる空隙をなく
す。この成形プロセスの後リードが形成される。
ケージは熱硬化性成形化合物を使用したトランスファ成
形プロセスによって行われている。このプロセスにおい
て、組み立てられたリードフレームは手作業で、あるい
は自動リードフレームローダーによって成形工具上にロ
ードされ、成形工具はついで予熱されたオーブンの中へ
入れられる。成形化合物はそのガラス転移温度以上に誘
電加熱器内で加熱され予め軟化される。ついで成形工具
内の円筒形のキャビティへ入れられる。オペレータはこ
のプランジャ運動を開始することにより移送を始める。
プランジャの動きにつれて成形化合物はトランスファポ
ットから出て、予熱された成形キャビティの上部または
底部へ入れられる。モールドが充填されると圧力を高め
てパッキングを行い、高い圧力の元でさらに成形化合物
を重合させる。充填後の材料は多孔性なのでパッキング
は重要である。パッキングは成形体中の巨視的な空隙も
微視的な空隙をも圧縮しパッケージの通気性を低下さ
せ、水分が集まり腐食を促進するもととなる空隙をなく
す。この成形プロセスの後リードが形成される。
【００２３】成形材料の流れとその成形後の諸性質はプ
ロセスプロフィール、すなはち圧力、温度、速度、時
間、成形材料の変形および流動特性並びにモールドの幾
何的な形や特徴の関数である。
ロセスプロフィール、すなはち圧力、温度、速度、時
間、成形材料の変形および流動特性並びにモールドの幾
何的な形や特徴の関数である。
【００２４】トランスファ成形プロセスは充填、パッキ
ングおよび硬化という３つの異なる段階から構成されて
いると考えられる。成形中に一般的に生じる欠陥の種類
には不完全充填、空隙−不完全なガス抜きから生じる空
気の泡、ブリスター−表面に残った空気の泡、ピンホー
ル−表面に開口している空隙および各種のデバイスの内
部損傷がある。
ングおよび硬化という３つの異なる段階から構成されて
いると考えられる。成形中に一般的に生じる欠陥の種類
には不完全充填、空隙−不完全なガス抜きから生じる空
気の泡、ブリスター−表面に残った空気の泡、ピンホー
ル−表面に開口している空隙および各種のデバイスの内
部損傷がある。
【００２５】最後にあげたカテゴリーには下記の物が含
まれる。Ａ）粘性抵抗および表面張力の影響による流動
誘導応力によって引き起こされるワイヤースイープ。
Ｂ）マルチキャビティモールドの各独立キャビティにお
ける過剰の成形圧力あるいは材料の力によるリードフレ
ームおよび／またはワイヤーの損傷。およびＣ）リード
フレームの上下の成形化合物の圧力不均衡により引き起
こされるワイヤーおよびその他の構成要素における過剰
の曲げおよび引っ張り応力。
まれる。Ａ）粘性抵抗および表面張力の影響による流動
誘導応力によって引き起こされるワイヤースイープ。
Ｂ）マルチキャビティモールドの各独立キャビティにお
ける過剰の成形圧力あるいは材料の力によるリードフレ
ームおよび／またはワイヤーの損傷。およびＣ）リード
フレームの上下の成形化合物の圧力不均衡により引き起
こされるワイヤーおよびその他の構成要素における過剰
の曲げおよび引っ張り応力。
【００２６】上記の欠陥が生じる範囲は数多くの相互に
関連している設計およびプロセス変数（圧力、温度、流
量および流動方向等）並びに時間、温度粘度依存特性お
よびその反応速度を含む材料のレオロジーに依存する。
さらに、充填サイクルの間に、材料の粘度は６ー７倍に
増加するので、このモールド設計は封入過程中にこの材
料がある特性を達成するような流れを規定するようなも
のでなくてはならない。
関連している設計およびプロセス変数（圧力、温度、流
量および流動方向等）並びに時間、温度粘度依存特性お
よびその反応速度を含む材料のレオロジーに依存する。
さらに、充填サイクルの間に、材料の粘度は６ー７倍に
増加するので、このモールド設計は封入過程中にこの材
料がある特性を達成するような流れを規定するようなも
のでなくてはならない。
【００２７】それぞれ接触の瞬間の運動学および材料物
性に依存する流れ誘導デバイス損傷および圧力誘導応力
は歩留まりを引き下げる主たる要因である。通常封入材
料の速度は十分遅いのでこれらの力があまり大きくなり
過ぎることはない。が、成形化合物の粘度は温度が低い
ときや転換率が高いときに大きく増加し、これらの力を
大きく引きあげる。
性に依存する流れ誘導デバイス損傷および圧力誘導応力
は歩留まりを引き下げる主たる要因である。通常封入材
料の速度は十分遅いのでこれらの力があまり大きくなり
過ぎることはない。が、成形化合物の粘度は温度が低い
ときや転換率が高いときに大きく増加し、これらの力を
大きく引きあげる。
【００２８】構成要素の損傷を最少にするには、材料の
粘度、圧力および速度を最少にし、流れの先端を最適化
し、成形中の方向付けを合理化することが必要である。
これらのクライテリアと競合するのは空隙などの他の欠
陥を最少にする適当な変数域（レンジ）とエポキシ樹脂
の性能を最適化するためのプロセス域（レンジ）であ
る。均一な物性を持つパーツを製造するためには、これ
らの全てがプロダクションモールド中の一つのキャビテ
ィについてだけではなく全てのキャビティについて行わ
れなければならない。
粘度、圧力および速度を最少にし、流れの先端を最適化
し、成形中の方向付けを合理化することが必要である。
これらのクライテリアと競合するのは空隙などの他の欠
陥を最少にする適当な変数域（レンジ）とエポキシ樹脂
の性能を最適化するためのプロセス域（レンジ）であ
る。均一な物性を持つパーツを製造するためには、これ
らの全てがプロダクションモールド中の一つのキャビテ
ィについてだけではなく全てのキャビティについて行わ
れなければならない。
【００２９】熱硬化樹脂の成形における最初のステップ
はモールドアセンブラージュと材料の両者を加熱するこ
とである。材料はその軟化点まで通常誘電加熱器で加熱
される。エポキシ樹脂ではこの軟化点は約９０℃であ
る。この予熱された成形材料はついでトランスファポッ
トに入れられ、トランスファサイクルの開始と共に、プ
ランジャが下方に移動し、材料をランナを通じてモール
ドキャビティの上部プラテン中に入れる。モールド内に
入った材料は、モールドの全てのキャビティへと材料を
分配するように、ランナシステムを通って移動する。材
料はゲートと呼ばれる細い開口部を通って各モールドキ
ャビティ内に入り、空気は細いベントを通ってモールド
キャビティから出ていく。
はモールドアセンブラージュと材料の両者を加熱するこ
とである。材料はその軟化点まで通常誘電加熱器で加熱
される。エポキシ樹脂ではこの軟化点は約９０℃であ
る。この予熱された成形材料はついでトランスファポッ
トに入れられ、トランスファサイクルの開始と共に、プ
ランジャが下方に移動し、材料をランナを通じてモール
ドキャビティの上部プラテン中に入れる。モールド内に
入った材料は、モールドの全てのキャビティへと材料を
分配するように、ランナシステムを通って移動する。材
料はゲートと呼ばれる細い開口部を通って各モールドキ
ャビティ内に入り、空気は細いベントを通ってモールド
キャビティから出ていく。
【００３０】熱硬化成形の特徴は入って来る材料の温度
よりはるかに高い温度にモールドが加熱されているとい
う事である。従って、この成形材料の温度はランナシス
テムを通って流れていく間に上昇する。成形化合物へ伝
わる熱の量、ひいてはこの成形化合物の温度は成形化合
物がモールドのランナに沿って進む際の成形化合物の誘
導および摩擦加熱によって支配される。従ってこの成形
材料がランナを通って移動すると、その温度は上昇し、
その粘度が変化する。
よりはるかに高い温度にモールドが加熱されているとい
う事である。従って、この成形材料の温度はランナシス
テムを通って流れていく間に上昇する。成形化合物へ伝
わる熱の量、ひいてはこの成形化合物の温度は成形化合
物がモールドのランナに沿って進む際の成形化合物の誘
導および摩擦加熱によって支配される。従ってこの成形
材料がランナを通って移動すると、その温度は上昇し、
その粘度が変化する。
【００３１】この加熱された材料の粘度は、時間の経過
と共に最少値を経過した後、硬化に伴い上昇を始める。
精密な粘度−時間曲線はおもに温度とその物質のせん断
速度に依存する。
と共に最少値を経過した後、硬化に伴い上昇を始める。
精密な粘度−時間曲線はおもに温度とその物質のせん断
速度に依存する。
【００３２】図３に示すように、通常成形材料は、ゲー
ト設計、リードフレーム設計、およびリードフレームの
上下のキャビティの大きさに基づき、リードフレームの
上方に位置するランナ３０およびゲート３１からキャビ
ティに流入し、リードフレームより上にある上部３２と
リードフレームより下にある下部３３の二つの部分へ分
かれる。それそれの部分は図３に示されるように、同時
にリードフレームの上下で前進する。各部の先端はキャ
ビティの厚みおよびプロセス条件に基づき異なる速度で
前進する。流れの先端が出会う場所はウエルドまたはニ
ットラインと呼ばれる。このウエルドラインは局所的な
弱部を形成し、応力集中の作用をする。ウエルドライン
の物性は一つにまとまる流れの先端の圧力および温度に
比例するであろう。
ト設計、リードフレーム設計、およびリードフレームの
上下のキャビティの大きさに基づき、リードフレームの
上方に位置するランナ３０およびゲート３１からキャビ
ティに流入し、リードフレームより上にある上部３２と
リードフレームより下にある下部３３の二つの部分へ分
かれる。それそれの部分は図３に示されるように、同時
にリードフレームの上下で前進する。各部の先端はキャ
ビティの厚みおよびプロセス条件に基づき異なる速度で
前進する。流れの先端が出会う場所はウエルドまたはニ
ットラインと呼ばれる。このウエルドラインは局所的な
弱部を形成し、応力集中の作用をする。ウエルドライン
の物性は一つにまとまる流れの先端の圧力および温度に
比例するであろう。
【００３３】エポキシノボラック樹脂はマイクロエレク
トロニクスデバイスをパッケージするのに広く用いられ
ている材料である。この物質は、封入されるリードフレ
ーム材やその他の構成部品に適合するよう、その膨張係
数を下げるべく高密度に充填される。この材料の配合に
は次の成分がそれぞれ異なる分量で含まれている。エポ
キシノボラック、フェナルノボラック、触媒、低応力添
加物、離型剤、充填剤、およびブラックカーボン。
トロニクスデバイスをパッケージするのに広く用いられ
ている材料である。この物質は、封入されるリードフレ
ーム材やその他の構成部品に適合するよう、その膨張係
数を下げるべく高密度に充填される。この材料の配合に
は次の成分がそれぞれ異なる分量で含まれている。エポ
キシノボラック、フェナルノボラック、触媒、低応力添
加物、離型剤、充填剤、およびブラックカーボン。
【００３４】トランスファ成形に用いられるエポキシ類
はその性質がきわめて複雑である。液状ではエポキシは
非ニュートン時間依存性流体であり、せん断速度はせん
断応力の大きさと長さに比例する。この物質はチキソト
ロピックでせん断速度と温度が一定の時、時間と共にせ
ん断応力は可逆的に減少する。また、連続した過程でせ
ん断速度が減少すると、ヒステリシスが生じ、せん断応
力は同じパスをたどらなくなる。図４に通常の成形化合
物の粘度のデータをせん断速度、温度および時間の関数
で示す。〓 〓〓
はその性質がきわめて複雑である。液状ではエポキシは
非ニュートン時間依存性流体であり、せん断速度はせん
断応力の大きさと長さに比例する。この物質はチキソト
ロピックでせん断速度と温度が一定の時、時間と共にせ
ん断応力は可逆的に減少する。また、連続した過程でせ
ん断速度が減少すると、ヒステリシスが生じ、せん断応
力は同じパスをたどらなくなる。図４に通常の成形化合
物の粘度のデータをせん断速度、温度および時間の関数
で示す。〓 〓〓
【００３５】降伏応力を示さない時間依存（偽可塑性)
流体用構造モデルを開発するために多くの研究がなされ
ている。これらの材料はきわめて低いまたきわめて高い
せん断速度でのその直線性によって特徴づけられる。
流体用構造モデルを開発するために多くの研究がなされ
ている。これらの材料はきわめて低いまたきわめて高い
せん断速度でのその直線性によって特徴づけられる。
【００３６】充填不良分析（予め決められた時間間隔で
充填を停止する）からは物質が高密度に充填されるとそ
の液体−固体系がある圧力域値を経験するまでは自由液
体として挙動しないということが明らかになった。ラン
ナシステムが充填され、物質が狭いゲートを通る際に逆
圧が生じるとき、加圧が起こることが観察された。
充填を停止する）からは物質が高密度に充填されるとそ
の液体−固体系がある圧力域値を経験するまでは自由液
体として挙動しないということが明らかになった。ラン
ナシステムが充填され、物質が狭いゲートを通る際に逆
圧が生じるとき、加圧が起こることが観察された。
【００３７】図５に、従来技術のトッププレートモール
ドアセンブリの図を示す。ここにはランナとモールドキ
ャビティが示されている。このランナシステムは標準の
Ｈ型で物質はポットからランナ５２のポート５０へとや
ってきて、ランナ５３と５４を伝って８つのキャビティ
５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０を充
填する。これらのランナはランナ５２のポート５０から
外側へ充填される。
ドアセンブリの図を示す。ここにはランナとモールドキ
ャビティが示されている。このランナシステムは標準の
Ｈ型で物質はポットからランナ５２のポート５０へとや
ってきて、ランナ５３と５４を伝って８つのキャビティ
５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０を充
填する。これらのランナはランナ５２のポート５０から
外側へ充填される。
【００３８】従来技術のモールド設計はプロセス変数に
きわめて敏感である。様々な条件の組合せの元で、リー
ドフレームの充填材料による湾曲、ワイヤーボンドの損
傷が生じ、またこの効果を最少にするために用いられる
プロセス窓はきわめて小さかった。図６に湾曲したリー
ドフレームの典型的な部分を示すが、ここでは標準およ
び推奨されたプロセス変数が使用されたのであった。
きわめて敏感である。様々な条件の組合せの元で、リー
ドフレームの充填材料による湾曲、ワイヤーボンドの損
傷が生じ、またこの効果を最少にするために用いられる
プロセス窓はきわめて小さかった。図６に湾曲したリー
ドフレームの典型的な部分を示すが、ここでは標準およ
び推奨されたプロセス変数が使用されたのであった。
【００３９】図７にこの湾曲問題を是正するために用い
られる典型的な従来技術の流体圧力対時間曲線を示す。
パッキング圧力は１００％充填後直ちに低レベルへ降下
している。この圧力の減少によってパーツは充填され、
エンジニアリングモデルとしての使用に必要な最小限の
パックが行われるが、これは歩留まりと信頼性を最大に
する最適加工条件を提供するものではない。
られる典型的な従来技術の流体圧力対時間曲線を示す。
パッキング圧力は１００％充填後直ちに低レベルへ降下
している。この圧力の減少によってパーツは充填され、
エンジニアリングモデルとしての使用に必要な最小限の
パックが行われるが、これは歩留まりと信頼性を最大に
する最適加工条件を提供するものではない。
【００４０】このモールドの充填の分析を一連の充填不
良実験によって行った。図８は充填プロフィールの一つ
のインクリメントを示している。材料が中に入ると、ま
ず中央のキャビティをおもに充填する。ついで、外側キ
ャビティの充填が開始する。さらに、外側キャビティの
充填速度が実際にスピードアップし、内側キャビティを
通り過ぎていくにつれ、内側キャビティの充填速度が遅
くなる。
良実験によって行った。図８は充填プロフィールの一つ
のインクリメントを示している。材料が中に入ると、ま
ず中央のキャビティをおもに充填する。ついで、外側キ
ャビティの充填が開始する。さらに、外側キャビティの
充填速度が実際にスピードアップし、内側キャビティを
通り過ぎていくにつれ、内側キャビティの充填速度が遅
くなる。
【００４１】この分析で前記の湾曲効果に貢献している
と思われるいくつかの因子がわかった。材料が中央キャ
ビティに突入することははっきりしている。またこの材
料はランナから熱を多量に得る機会を持たないため、依
然としてかなり冷えており、従って比較的粘度は高く、
このため必要以上に高い粘性力が生まれる。また８つの
キャビティ間で充填が不均衡なため、流量と速度は中央
キャビティにおいて極めて高いものとなる。
と思われるいくつかの因子がわかった。材料が中央キャ
ビティに突入することははっきりしている。またこの材
料はランナから熱を多量に得る機会を持たないため、依
然としてかなり冷えており、従って比較的粘度は高く、
このため必要以上に高い粘性力が生まれる。また８つの
キャビティ間で充填が不均衡なため、流量と速度は中央
キャビティにおいて極めて高いものとなる。
【００４２】充填の最後の部分では、中央キャビティに
おける材料の速度は遅くなり、一瞬留まっているかのよ
うにさえ見える。ポットからの流れはそこで外側キャビ
ティへと向い、そこでの流れの先端は内部キャビティに
おける流れの先端を追い越す。この過渡的な効果は抵抗
の最も少ない方向に材料が流れようとする真の平衡状態
なのである。
おける材料の速度は遅くなり、一瞬留まっているかのよ
うにさえ見える。ポットからの流れはそこで外側キャビ
ティへと向い、そこでの流れの先端は内部キャビティに
おける流れの先端を追い越す。この過渡的な効果は抵抗
の最も少ない方向に材料が流れようとする真の平衡状態
なのである。
【００４３】この一瞬の停止効果は充填プロフィールの
後段にきわめて激しくなる。材料が一瞬停止するため、
モールド壁を通った熱束がエポキシの温度を急激に引き
上げ、スキン層がきわめて急速に生じる。全体の効果と
して、物質の粘度がきわめて急激に増加し、パッキング
中に大きな力を生じさせる。
後段にきわめて激しくなる。材料が一瞬停止するため、
モールド壁を通った熱束がエポキシの温度を急激に引き
上げ、スキン層がきわめて急速に生じる。全体の効果と
して、物質の粘度がきわめて急激に増加し、パッキング
中に大きな力を生じさせる。
【００４４】図９に、６０％充填における等温線が示さ
れている。材料はモールドのプラテンに入るときは１０
０℃だが、供給ランナを出るときには１０４．４℃に達
する。成形化合物はモールドの一方の側に並んだ８つの
モールドキャビティの各ゲートに入る直前に下記の温度
に達している。ここでモールドキャビティ１００、１０
２、１０４、１０６用のゲートは左側のモールドキャビ
ティ用で、モールドキャビティ１０６用のゲートは中央
に近く、モールドキャビティ１００用のゲートはモール
ドプレートの端にある。モールドキャビティ１０８、１
１０、１１２、１１４用のゲートは右側のモールドキャ
ビティ用で、モールドキャビティ１０８用のゲートは中
央モールドキャビティの一部であり、モールドキャビテ
ィ１１４用のゲートは末端モールドキャビティの一部で
ある。 モールドキャビティ１００用のゲート＝１０５．９℃ モールドキャビティ１０２用のゲート＝１１０．５℃ モールドキャビティ１０４用のゲート＝１１６．７℃ モールドキャビティ１０６用のゲート＝１２６℃ モールドキャビティ１０７用のゲート＝１０７．６℃ モールドキャビティ１１０用のゲート＝１１２．６℃ モールドキャビティ１１２用のゲート＝１１９．７℃ モールドキャビティ１１４用のゲート＝１３０．２℃ モールドキャビティ１００用のゲートと１０６用のゲー
トでの成形化合物の温度差は２０℃であり、一方モール
ドキャビティ１０８用のゲートと１１４用のゲートでの
成形化合物の温度差は２６℃である。明らかに、この温
度差は各ゲートでの物質の粘度に大きな違いを引き起こ
し、内側キャビティと外側キャビティ間での充填プロフ
ィールにおける大きな差をもたらすことになる不均衡の
原因になる。
れている。材料はモールドのプラテンに入るときは１０
０℃だが、供給ランナを出るときには１０４．４℃に達
する。成形化合物はモールドの一方の側に並んだ８つの
モールドキャビティの各ゲートに入る直前に下記の温度
に達している。ここでモールドキャビティ１００、１０
２、１０４、１０６用のゲートは左側のモールドキャビ
ティ用で、モールドキャビティ１０６用のゲートは中央
に近く、モールドキャビティ１００用のゲートはモール
ドプレートの端にある。モールドキャビティ１０８、１
１０、１１２、１１４用のゲートは右側のモールドキャ
ビティ用で、モールドキャビティ１０８用のゲートは中
央モールドキャビティの一部であり、モールドキャビテ
ィ１１４用のゲートは末端モールドキャビティの一部で
ある。 モールドキャビティ１００用のゲート＝１０５．９℃ モールドキャビティ１０２用のゲート＝１１０．５℃ モールドキャビティ１０４用のゲート＝１１６．７℃ モールドキャビティ１０６用のゲート＝１２６℃ モールドキャビティ１０７用のゲート＝１０７．６℃ モールドキャビティ１１０用のゲート＝１１２．６℃ モールドキャビティ１１２用のゲート＝１１９．７℃ モールドキャビティ１１４用のゲート＝１３０．２℃ モールドキャビティ１００用のゲートと１０６用のゲー
トでの成形化合物の温度差は２０℃であり、一方モール
ドキャビティ１０８用のゲートと１１４用のゲートでの
成形化合物の温度差は２６℃である。明らかに、この温
度差は各ゲートでの物質の粘度に大きな違いを引き起こ
し、内側キャビティと外側キャビティ間での充填プロフ
ィールにおける大きな差をもたらすことになる不均衡の
原因になる。
【００４５】この材料が熱硬化性であるため、成形過程
の完了の時点での物性は時間と温度履歴の影響を受け
る。この場合、内側および外側キャビティ間には充填プ
ロフィール間に大きな温度及び時間差があることが観察
される。このため内側キャビティと外側キャビティで成
形されたパッケージの諸性質が異なることになる。
の完了の時点での物性は時間と温度履歴の影響を受け
る。この場合、内側および外側キャビティ間には充填プ
ロフィール間に大きな温度及び時間差があることが観察
される。このため内側キャビティと外側キャビティで成
形されたパッケージの諸性質が異なることになる。
【００４６】図１０にトランスファモールドの片側に沿
って並ぶ８つのモールドキャビティへ流入する成形材料
の温度を等しくするための本発明発明の原理に従うラン
ナシステムを示す。圧力および幾何的均衡に加えて、長
いランナ長によって各ゲートに流入する成形材料にはよ
り多くの熱量が与えられる。このことにょり粘度が低く
なるばかりではなく、より均一な粘度の成形材料が各モ
ールドキャビティへと流入することになる。
って並ぶ８つのモールドキャビティへ流入する成形材料
の温度を等しくするための本発明発明の原理に従うラン
ナシステムを示す。圧力および幾何的均衡に加えて、長
いランナ長によって各ゲートに流入する成形材料にはよ
り多くの熱量が与えられる。このことにょり粘度が低く
なるばかりではなく、より均一な粘度の成形材料が各モ
ールドキャビティへと流入することになる。
【００４７】図１０に、１６のモールドキャビティ１０
０ー１３０を持つトランスファモールド型（ダイ）のト
ッププレートの図が示されている。トランスファモール
ド型は４つの部分から成ると考えられ、各部は４つの等
しい大きさのモールドキャビティからなっている。セク
ション１にはモールドキャビティ１００ー１０６が含ま
れ、セクション２にはモールドキャビティ１０８ー１１
４が含まれ、セクション３にはモールドキャビティ１１
６ー１２２が、セクション４にはモールドキャビティ１
２４ー１３０が含まれる。モールドキャビティ１００ー
１０６からなるセクション１において各モールドキャビ
ティ１００ー１０６は大きさの等しいゲート１０１ー１
０７と平衡型ランナアレイ１３４にによって成形化合物
流入ポート１３２へ連結している。
０ー１３０を持つトランスファモールド型（ダイ）のト
ッププレートの図が示されている。トランスファモール
ド型は４つの部分から成ると考えられ、各部は４つの等
しい大きさのモールドキャビティからなっている。セク
ション１にはモールドキャビティ１００ー１０６が含ま
れ、セクション２にはモールドキャビティ１０８ー１１
４が含まれ、セクション３にはモールドキャビティ１１
６ー１２２が、セクション４にはモールドキャビティ１
２４ー１３０が含まれる。モールドキャビティ１００ー
１０６からなるセクション１において各モールドキャビ
ティ１００ー１０６は大きさの等しいゲート１０１ー１
０７と平衡型ランナアレイ１３４にによって成形化合物
流入ポート１３２へ連結している。
【００４８】平衡型ランナアレイ１３４は流入ポート１
３２から各ゲート１０１ー１０７へと延びる複数のラン
ナからなり、そこで各ランナは各モールドキャビティ１
０１ー１０６の各ゲート１０１ー１０７へと実質的に温
度の等しい成形化合物を分配するような大きさの順に並
べられている。このような配置の一つを図１０に図示し
てあるが、成形化合物流入ポート１３２とモールドキャ
ビティ１００ー１０６のゲート１０１ー１０７間の距離
は実質的に等しい。その他のセクションのモールドキャ
ビティは流入ポート１３２から同様のランナアレイを通
じて成形化合物を受け取る。ランナアレイの各種のアー
ム１３６、１３８および１４０はどのアームにおいても
成形化合物の欠乏が起こらないような大きさの順に並べ
られている。
３２から各ゲート１０１ー１０７へと延びる複数のラン
ナからなり、そこで各ランナは各モールドキャビティ１
０１ー１０６の各ゲート１０１ー１０７へと実質的に温
度の等しい成形化合物を分配するような大きさの順に並
べられている。このような配置の一つを図１０に図示し
てあるが、成形化合物流入ポート１３２とモールドキャ
ビティ１００ー１０６のゲート１０１ー１０７間の距離
は実質的に等しい。その他のセクションのモールドキャ
ビティは流入ポート１３２から同様のランナアレイを通
じて成形化合物を受け取る。ランナアレイの各種のアー
ム１３６、１３８および１４０はどのアームにおいても
成形化合物の欠乏が起こらないような大きさの順に並べ
られている。
【００４９】図１１に、ここに開示された新しい改良形
ランナシステムを用いた成形化合物の８つの成形キャビ
ティへの流入を図示する。図１２にここに開示された新
しい改良ランナの典型的な圧力対時間プロフィールを示
す。明らかに、この充填プロフィールはより望ましいも
のである。生成されたパーツははるかに優れたパッキン
グを反映しており湾曲の問題も解決している。
ランナシステムを用いた成形化合物の８つの成形キャビ
ティへの流入を図示する。図１２にここに開示された新
しい改良ランナの典型的な圧力対時間プロフィールを示
す。明らかに、この充填プロフィールはより望ましいも
のである。生成されたパーツははるかに優れたパッキン
グを反映しており湾曲の問題も解決している。
【００５０】温度プロフィールからはいろいろなことが
分かる。図１３に６０％充填での温度プロフィールを示
す。ここで各ゲートへ流入する直前の物質の温度は下記
の通りである。 モールド キャビティ１００用のゲート＝１１９．６℃ モールド キャビティ１０２用のゲート＝１１１．８℃ モールド キャビティ１０４用のゲート＝１１１．８℃ モールド キャビティ１０６用のゲート＝１１９．６℃ モールド キャビティ１０８用のゲート＝１２０．８℃ モールド キャビティ１１０用のゲート＝１１３．０℃ モールド キャビティ１１２用のゲート＝１１３．０℃ モールド キャビティ１１４用のゲート＝１２０．８℃ 成形化合物の最大温度差は８．１℃であり、従来例のモ
ールドにおける半分である。この小さな温度差こそ各キ
ャビティの物質の粘度を等しくし、より均衡のとれた充
填プロフィールをもたらすキーファクターなのである。
分かる。図１３に６０％充填での温度プロフィールを示
す。ここで各ゲートへ流入する直前の物質の温度は下記
の通りである。 モールド キャビティ１００用のゲート＝１１９．６℃ モールド キャビティ１０２用のゲート＝１１１．８℃ モールド キャビティ１０４用のゲート＝１１１．８℃ モールド キャビティ１０６用のゲート＝１１９．６℃ モールド キャビティ１０８用のゲート＝１２０．８℃ モールド キャビティ１１０用のゲート＝１１３．０℃ モールド キャビティ１１２用のゲート＝１１３．０℃ モールド キャビティ１１４用のゲート＝１２０．８℃ 成形化合物の最大温度差は８．１℃であり、従来例のモ
ールドにおける半分である。この小さな温度差こそ各キ
ャビティの物質の粘度を等しくし、より均衡のとれた充
填プロフィールをもたらすキーファクターなのである。
【００５１】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明は封入シリ
オン集積装置の歩留まりを向上することを目的とし、マ
ルチキャビティモールドの各キャビティに流入する材料
の粘度を均一にすることにより、より均衡のとれた充填
プロフィールを提供する、マルチキャビティモールドを
提供するものである。その結果、成形過程で不適合とさ
れる製品数が減少し、比較的高温に耐え、本質的に耐久
性のある、現代の高速ピックアンドプレーステクノロジ
ーに適合した最終製品が得られる。
オン集積装置の歩留まりを向上することを目的とし、マ
ルチキャビティモールドの各キャビティに流入する材料
の粘度を均一にすることにより、より均衡のとれた充填
プロフィールを提供する、マルチキャビティモールドを
提供するものである。その結果、成形過程で不適合とさ
れる製品数が減少し、比較的高温に耐え、本質的に耐久
性のある、現代の高速ピックアンドプレーステクノロジ
ーに適合した最終製品が得られる。
【図１】リードフレームのリードに電気的に接続され、
プラスチックに封入された半導体デバイスの断面図であ
る。
プラスチックに封入された半導体デバイスの断面図であ
る。
【図２】典型的なリードフレームである。
【図３】封入過程でモールドキャビティ中を成形材料が
進入しているところを示す。
進入しているところを示す。
【図４】通常の成形化合物の粘度を、せん断速度、温度
および時間の関数で示す。
および時間の関数で示す。
【図５】従来技術のトランスファモールドトッププレー
トアセンブリの図で、８個のモールドキャビティとその
モールドキャビティへ成形化合物を導くランナの配置を
示す。
トアセンブリの図で、８個のモールドキャビティとその
モールドキャビティへ成形化合物を導くランナの配置を
示す。
【図６】従来技術のトランスファモールドアセンブリに
よる封入中に湾曲した欠陥リードフレームである。
よる封入中に湾曲した欠陥リードフレームである。
【図７】前記の湾曲の問題を避けるために用いられる、
典型的な従来技術の圧力対時間プロフィールのグラフで
ある。
典型的な従来技術の圧力対時間プロフィールのグラフで
ある。
【図８】従来技術のトランスファプレートモールドの８
個の隣接するモールドキャビティへ材料が不均一に流入
する様子を示す。
個の隣接するモールドキャビティへ材料が不均一に流入
する様子を示す。
【図９】従来技術のトランスファプレートモールドにお
ける６０％充填で隣接キャビティ内の成形材料の等温度
領域を示す。
ける６０％充填で隣接キャビティ内の成形材料の等温度
領域を示す。
【図１０】本発明発明の原理に従う改良された新規のラ
ンナシステムである。
ンナシステムである。
【図１１】本発明の原理に従う改良された新規のランナ
システムを持つトランスファプレートモールドの８個の
隣接モールドキャビティへ材料が流入する様子を示す。
システムを持つトランスファプレートモールドの８個の
隣接モールドキャビティへ材料が流入する様子を示す。
【図１２】本発明の原理に従う改良された新規のランナ
システムを持つトランスファプレートモールドの典型的
な圧力対時間プロフィールのグラフである。
システムを持つトランスファプレートモールドの典型的
な圧力対時間プロフィールのグラフである。
【図１３】本発明の原理に従う改良された新規のランナ
を持つトランスファプレートモールドの８個の隣接する
キャビティ中の成形化合物の温度プロフィールを示す。
を持つトランスファプレートモールドの８個の隣接する
キャビティ中の成形化合物の温度プロフィールを示す。
１０ シリコンデバイス １２ セラミック部材 １４ 熱伝導性エポキシ接着剤 １６ ワイヤーボンド １８ リード ２０ プラスチック成形化合物 ２４ リードフレーム ２６ 内部端 ２８ 外部端 ３０ 外部フレーム支持部材／ランナ ３１ ゲート ３２ 上部 ３３ 下部 ５０ ポート ５２ ランナ ５３ ランナ ５４ ランナ ５６ モールドキャビティ ５８ モールドキャビティ ６０ モールドキャビティ ６２ モールドキャビティ ６４ モールドキャビティ ６６ モールドキャビティ ６８ モールドキャビティ ７０ モールドキャビティ １００ モールドキャビティ １０１ ゲート １０２ モールドキャビティ １０３ ゲート １０４ モールドキャビティ １０５ ゲート １０６ モールドキャビティ １０７ ゲート １０８ モールドキャビティ １１０ モールドキャビティ １１２ モールドキャビティ １１４ モールドキャビティ １１６ モールドキャビティ １１８ モールドキャビティ １２０ モールドキャビティ １２２ モールドキャビティ １２４ モールドキャビティ １２６ モールドキャビティ １２８ モールドキャビティ １３０ モールドキャビティ １３２ 成形化合物流入ポート １３４ ランナアレイ １３６ アーム １３８ アーム １４０ アーム
Claims (10)
- 【請求項１】 複数のモールドキャビティを規定する手
段と、 成形化合物を前記のモールドキャビティ−へ導入するた
めに前記モールドキャビティのそれぞれに結合している
複数のゲート手段と、 加熱された成形化合物が供給される供給ポートと、 前記の成形化合物を前記の供給ポートから前記のゲート
手段のそれぞれへ導く複数のランナを規定する手段とか
らなり、 前記の供給ポートから前記のそれぞれのゲート手段まで
の前記のランナに沿った距離は実質的に等しいことを特
徴とする平衡型のランナを有するトランスファモール
ド。 - 【請求項２】 前記の供給ポートから前記のゲート手段
への前記のランナのそれぞれが別個のパスをたどること
を特徴とする請求項１のトランスファモールド。 - 【請求項３】 前記のランナの中の２つのランナの少な
くとも一部が共通のパスを共有することを特徴とする請
求項２のトランスファモールド。 - 【請求項４】 前記の共通のパスが前記のゲート手段か
ら前記の供給ポートへの各ランナの長さより短いことを
特徴とする請求項３のトランスファモールド。 - 【請求項５】 複数のモールドキャビティを規定する前
記の手段が少なくとも４つのモールドキャビティからな
り、 複数のランナを規定する前記の手段が、第１、第２、第
３、第４、第５、第６、第７のランナからなり、 前記の第１のランナは、前記の供給ポートから前記の各
ゲート手段へ成形化合物を導くために接続され、 前記の第２のランナは、前記の第１のランナから前記の
第１および第２のゲート手段へ成形化合物を導くために
接続され、 前記の第３と第４のランナは、前記の第２のランナから
前記の第１と第２のモールドキャビティの前記の第１と
第２のゲート手段へそれぞれ成形化合物を導くために接
続されており、 前記第５のランナは、前記第１のランナから前記第６お
よび第７のゲート手段へと成形化合物を導くために接続
され、 前記第６と第７のランナは、前記第５のランナから前記
第３と第４のモールドキャビティ−の前記第３と第４の
ゲート手段へそれぞれ成形化合物を導くために接続され
ていることを特徴とする請求項２のトランスファモール
ド。 - 【請求項６】 前記のモールドキャビティのそれぞれに
対する前記のゲート手段が実質的に同じ大きさであるこ
とを特徴とする請求項４のトランスファモールド。 - 【請求項７】 トップキャビティモールドを提供するた
めの第１の複数のくぼみ領域を持つ第１のプレート部材
と、 ボトムキャビティモールドを提供するための第２の複数
のくぼみ領域を持つ第２のプレート部材と、 前記第１及び第２のプレート部材は複数のモールドキャ
ビティを形成するために前記第１の複数のくぼみ領域を
前記第２の複数のくぼみ領域との位置を合わせるように
調節されており、各モールドキャビティはリードフレー
ムの選ばれた導体へ電気的に結合している半導体デバイ
スを支持するように調節されており、 成形化合物を前記モールドキャビティへ導入するため
に、前記モールドキャビティのそれぞれに結合され、前
記第１のプレート部材によって支持されているゲート手
段と、 加熱された成形化合物を供給するために前記の第１のプ
レート部材によって支持された供給ポートと、 前記供給ポートから前記のゲート手段のそれぞれへ成形
化合物を導くために調節された前記第１のプレート部材
内のランナと、 各モールドキャビティ用の前記ランナは実質的に同じ温
度の成形化合物を各キャビティの各ゲート手段へ分配す
るために大きさの順に並べられている、からなることを
特徴とする成形化合物内に半導体デバイスを封入するト
ランスファモールド。 - 【請求項８】 封入するデバイスを少なくとも３つのモ
ールドキャビティのそれぞれの中に入れるステップと、 前記のモールドを加熱するステップと、 実質的に同じ温度の成形化合物を前記のモールドのそれ
ぞれへ提供するステップと、からなることを特徴とする
少なくとも３個のデバイスを、少なくとも３個のモール
ドキャビティを持つモールド内に同時に封入する方法。 - 【請求項９】 前記のモールドキャビティのそれぞれを
実質的に同時に充填するステップをさらに有することを
特徴とする請求項８の方法。 - 【請求項１０】 複数のモールドキャビティを規定する
手段と、 成形化合物を前記のモールドキャビティ内へ導入するた
めに、前記のモールドキャビティのそれぞれに付随さ
せ、結合されている複数のゲート手段と、 加熱された成形化合物を供給する供給ポートと、 実質的に同じ温度の前記成形化合物を前記モールドキャ
ビティのそれぞれに導入するために、前記の供給ポート
を前記のゲート手段へ結合している複数のランナを定義
する手段と、からなることを特徴とするトランスファモ
ールド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US78204291A | 1991-10-24 | 1991-10-24 | |
| US782042 | 1991-10-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285898A true JPH06285898A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=25124770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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