JPH06302635A - 樹脂封止型半導体装置の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多ピン化に対応した樹脂封止型半導体装置の品
質向上と製造工程の簡略化。 【構成】予め各ピンが分離した構造のリードフレーム６
のタブ１に半導体チップを搭載し、前記タブ１の周辺に
多数配置されたインナーリード２と前記半導体チップと
をワイヤボンディングしてレジンモールドによりパッケ
ージを形成する樹脂封止型半導体装置の製法であって、
前記リードフレーム６の前記パッケージの外周部にモー
ルドレジンのダムバー５を感光性樹脂を用いて形成し、
該感光性樹脂を光硬化することを特徴とする樹脂封止型
半導体装置の製法。 【効果】光硬化性樹脂のダムバーを形成したことによ
り、リードフレームの変形が防止され、モールド時のレ
ジンのアウターリード３への洩れが防止でき、高品質の
樹脂封止型半導体装置を安定供給できる。

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
の製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型半導体装置のレジンモールド
によるパッケージ構造は、リードフレームのタブに半導
体チップを搭載，接着した後、半導体チップとリードフ
レームをワイヤボンディング等により電気的に接続す
る。その後、半導体チップ及びリードフレームのボンデ
ィング部を保護する目的でパッケージの外形に合わせて
モールドレジンで封止を行う。モールドはリードフレー
ムの上下からパッケージの外形に合わせた金型を押し当
て、そこに加熱溶融して粘度の低下したモールドレジン
を注入する。モールドレジンは、一定時間経過すると硬
化しパッケージが完成する。

【０００３】このレジンモールド時に、レジンが金型と
リードフレームの隙間からパッケージの外部に流出する
のを防ぐために、リードフレーム上にパッケージの外形
に合わせてダムバーと呼ばれるレジン止めが、エッチン
グにより施されている。パッケージの組立て工程では、
樹脂封止後、外部端子となるアウターリードを形成する
ために、前述のダムバーをリード幅に合わせて切断す
る。このダムバー切断により各リード間は電気的に隔離
される。その後、アウターリード部をウィング状に成形
してパッケージが完成する。

【０００４】しかし、近来のＬＳＩの高集積化等に伴う
ピン数の増化により、ピン間隔が狭くなって従来のプレ
ス切断が適用できなくなってきている。このようなダム
切断工程を必要としない半導体パッケージの製法として
は、特開平２−１２２６６０号，特開昭５８−２８８４
１号あるいは特開平４−６９９６１号公報に開示されて
いるように、耐熱性有機フィルムを用いてダムバーを形
成する方法がある。

【０００５】また、特開平４−２０６５６０号公報に
は、３００℃以上の耐熱性を有する有機高分子材料から
なるダムバーを形成することが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在、レジンモールド
法を用いたプラスチクパッケージ中で、特に、ロジック
やマイクロコンピュータ等に多く使用されるＱＦＰ（Ｑ
uad Ｆlat Ｐackage）においては、多ピン化の要求が高
く、また、パケージサイズも制限されているために、ア
ウターリードの間隔を狭くするピッチの微細化が進んで
おり、現在、０.３ｍｍ以下のピッチのアウターリード
を用いたＱＦＰの開発が進められている。

【０００７】この０.３ｍｍ以下のピッチのリードフレ
ームを有するＱＦＰを安定して得るには、０.２ｍｍ以
下の切断精度が必要となるが、こうした微細な切断加工
技術の工業的な実用化は困難である。

【０００８】今後、ますます多ピン化が進展することは
明らかで、それに伴うアウターリードピッチの微細化を
考えた場合、従来のダムバーを有するリードフレームを
用いて、モールド後にダムを切断してパケージを完成さ
せる方法を適用することは極めて困難であると考えられ
る。

【０００９】こうしたダム切断工程を必要としないもの
としては、前記の耐熱性有機フィルムを用いてダムバー
を形成する方法があるが、リードフレームとの間の隙間
を完全に埋めることができないため、モールドレジンの
洩れやはみ出しを十分に防止できないと云う問題があ
る。

【００１０】また、ダムバーに３００℃以上の耐熱性を
有する有機高分子材料を用いた場合には、ダムバー形成
時の加熱により熱応力が発生してリードフレームが変形
すると云う問題がある。

【００１１】更にまた、粘着性の有機接着剤を有する材
料では、接着層の耐熱性が問題となり、モールドレジン
の漏れを完全に防げないと云う問題がある。

【００１２】本発明の目的は、前記課題を解決したダム
バーを形成し、高信頼性の樹脂封止型半導体装置の製法
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、各ピンが
分離した構造のリードフレームに、絶縁性で、かつ、リ
ードフレームとの隙間を十分埋めることができる光硬化
性樹脂のダムを設けることにより、ダム切断工程の不用
なパッケージの形成方法を完成した。

【００１４】本発明の要旨は、リードフレームのタブに
半導体チップを搭載し、前記タブの周辺に多数配置され
たインナーリードと前記半導体チップとをワイヤボンデ
ィングしてレジンモールドによりパッケージを形成する
樹脂封止型半導体装置の製法であって、前記リードフレ
ームの前記パッケージの外周部にモールドレジンのダム
を感光性樹脂を用いて形成し、該感光性樹脂を光硬化す
ることを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製法にあ
る。

【００１５】即ち、リードフレーム上に、絶縁性でパッ
ケージとリードフレーム間の隙間を埋めてモールドレジ
ンの洩れるのを防止する感光性樹脂からなるダムを形成
することにある。

【００１６】上記ダムのダムバーとしては、ダムを形成
した後の耐熱温度が樹脂封止温度（例えば１７０℃）以
上であり、リードフレームとの隙間を完全に埋めて樹脂
モールドの工程でモールドレジンが外部へ洩れて流出す
るのを防止でき、しかも、リードフレームに歪等の変形
を与えないものである。こうしたダムバー材料として
は、光硬化性エポキシ樹脂などの感光性樹脂がある。

【００１７】前記光硬化性樹脂は、ダム形成部分に樹脂
あるいはその溶液を塗布（印刷、ポッティング）してダ
ムバーを形成し、光硬化性基の反応可能な紫外線等の光
を照射することによって目的を達成できる。また光硬化
性ドライフィルムを用いても同様に達成できる。特に、
溶液状の光硬化性樹脂は、フィルム形成等の装置を必要
としないので経済的である。また、光硬化性樹脂フィル
ムは取扱性がよいので当該半導体装置の工業的な量産に
適している。

【００１８】前記光硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を用い
た場合と比べ、低温でしかも短時間に目的とするダムを
形成できる。こうした光硬化性樹脂の例としては、アデ
カオプトマーＫＲＭ，アデカオプトマーＢＹ，アデカオ
プトマーＫＲ，アデカオプトマーＫＳ等の各種シリーズ
（旭電化工業株式会社製）が挙げられる。

【００１９】また、前記光硬化性樹脂フィルムの例とし
てはフォテック（日立化成社製），リストン（ｄｕＰｏ
ｕｔ社製），ＶＡＣＲＥＬ（ｄｕＰｏｕｔ社製），ＶＡ
ＮＸ（富士写真フイルム株式会社製），オザテック（Ｈ
ｏｅｃｈｅｓｔ社製），サンフォート（旭化成社製），
日合アルフォ（日本合成化学工業株式会社製），ラミナ
ー（ダイナケムコーポレーション製），ネオトロック
（日東電気工業株式会社製）等が挙げらあれる。

【００２０】

【作用】光硬化性樹脂を用いて絶縁性ダムを形成するこ
とにより、ダム切断工程が不要となるので、高集積度の
樹脂封止型半導体装置のパッケージングが容易となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２２】〔実施例１〕図１に本発明の一実施例を示
す。一般に、リードフレーム６は、半導体チップを搭
載，固着させるタブ１と、該タブ１を支持しているタブ
吊りリード４と、タブ１の周辺に多数配設されたインナ
ーリード２（半導体チップとの間でワイヤボンッディン
グされるリード）と、レジンパケージから外部に引出さ
れたアウターリード３とを備えている。

【００２３】上記リードフレームを用いた半導体装置の
組立ては、一般に、リードフレーム６のタブ１に半導体
チップを搭載，固着後、チップのボンディングパット部
とインナーリード２とをコネクタワイヤによりボンディ
ングして電気的に接続後、樹脂モールドを行い、次い
で、アウターリード３を所定の形状に折り曲げ、成形す
る工程で行われる。

【００２４】本実施例では、ダムバー５として光硬化性
樹脂からなる絶縁性のダムバーを形成した。光硬化性樹
脂として液状光硬化性樹脂であるアデカオプトマーＢＹ
−３００Ｂ（旭電化工業株式会社製）を用いた。

【００２５】従来、モールドレジンがアウターリード部
に流出するのを防止するため、ダムバーがエッチングな
どによって施されていた。本実施例では金属製ダムバー
の代わりに光硬化性樹脂を用いたもので、該光硬化性樹
脂は塗型により所定部分に塗布し高圧水銀灯によって硬
化した。硬化は室温で行い硬化によるリードフレーム６
の変形は殆ど認められず、リードフレーム６と光硬化性
樹脂からなるダムバー５は完全に密着していた。

【００２６】図２は、図１のＡ−Ａ'部の部分断面模式
図で、光硬化性樹脂からなる絶縁性のダムバー５はアウ
ターリード２と密着して形成される。なお、図２におい
ては、ダムバー５はアウターリード２よりも肉厚に形成
されている場合を示したが、図３の模式図に示すように
アウターリード２の厚さと同じでもよい。

【００２７】また、図４はダムバーを形成したリードフ
レーム６をパッケージ形成用の金型内に装填した金型の
部分断面模式図であるが、ダムバー５はその一部が金型
８のモールドレジンのキャビティ９内に在るように設置
するのが望ましい。

【００２８】なお、半導体チップはインナーリード２と
ワイヤボンディングを行なってから金型内へ装填され
る。また、光硬化されたダムバー５は、金型８，８'に
よって押圧して十分に密着後、キャビティ９内に加熱，
溶融されて粘度の下がったモールドレジンを注入した。
これによってダムバー５によりモールドレジンが洩れる
のが防止され、また、金型を外してもリードフレーム６
の周辺にバリの発生は全く認められなかった。

【００２９】また、上記ダムバーは、必要に応じてリー
ドフレーム６の両面に形成することができる。

【００３０】〔実施例２〕実施例１における液状感光性
樹脂に代えて、光硬化性樹脂フイルムとしてフォテック
ーＳＲ−３０００（日立化成社製）を用いダムを形成し
た。

【００３１】光硬化性フイルムは、予めダムバー５の形
状に成形したものを、通常のフィルムラミネータを用い
てリードフレーム６上の所定の位置に配置し、高圧水銀
灯を用いて硬化した。硬化条件は７５℃で１０分保持し
て硬化させた。

【００３２】該フィルムは、実施例１同様に硬化後もリ
ードフレーム６の変形は認められず、リードフレーム６
とも完全に密着していた。

【００３３】また、レジンモールド後、リードフレーム
６の周辺でのバリの発生は全く認められなかった。

【００３４】〔比較例１〕実施例２の光硬化性樹脂フィ
ルムに代えて、ポリイミド接着フィルムＡＳ２００Ｉ
（日立化成社製）を用いてダムを形成した。フィルムは
ダムバー５の形に成形し所定位置に配置して、２５０
℃，２０ｋｇ／ｃｍ²，３０分の条件でプレスし成形し
た。プレス後室温に戻したところ、リードフレーム６が
変形した。また、接着フィルムとリードフレーム６が剥
離し、レジンモールド時に金型とリードフレーム６との
合わせ目からレジンが洩れてリードフレーム６の周辺に
大きいバリが多発した。

【００３５】〔比較例２〕実施例２の光硬化性樹脂フィ
ルムに代えて粘着層を設けたポリイミドフィルムをリー
ドフレーム６に貼り付けダムバー５としたが、レジンモ
ールド時にポリイミドフィルムの粘着層が溶融し、レジ
ンの洩れを防止できなかったために、リードフレーム６
の周辺に多くのバリが発生した。

【００３６】〔比較例３〕実施例２の光硬化性樹脂フィ
ルムに代えて熱可塑性ポリイミドであるＬＡＲＣ−ＴＰ
Ｉ（三井東圧化学社製）フィルムを用い、同様にダムを
形成した。２５０℃，２０ｋｇ／ｃｍ²，３０分の条件
でプレス後、室温に戻したところ、リードフレーム６が
変形した。また、フィルムとリードフレーム６が剥離
し、レジンモールドによりリードフレーム６の周辺に大
きいバリが多発した。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、光硬化性樹脂を用いて
ダムバーを形成することにより、リードフレームの変形
を防止することができ、かつ、リードフレームとの密着
性に優れたダムバーを形成することができる。これによ
って、モールド時のレジンのアウターリード部への洩れ
が防止できる。また、これまでのようにモールド後にダ
ムバーを切断する必要がないので、高品質の樹脂封止半
導体装置の安定供給が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すダムバーを設けたリー
ドフレームの平面模式図である。

【図２】図１のＡ−Ａ'断面の一実施例の部分断面模式
図である。

【図３】図１のＡ−Ａ'断面の他の実施例の部分断面模
式図である。

【図４】本発明の一実施例におけるモールド金型の部分
断面模式図である。

【符号の説明】

１…タブ、２…インナーリード、３…アウターリード、
４…タブ吊りリード、５…ダムバー、６…リードフレー
ム、８,８'…モールド金型、９…キャビティ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 輝夫 東京都青梅市今井町2326番地 株式会社日 立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 宝蔵寺 裕之 東京都青梅市今井町2326番地 株式会社日 立製作所デバイス開発センタ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各ピンが分離した構造のリードフレーム
   のタブに半導体チップを搭載し、前記タブの周辺に多数
   配置されたインナーリードと前記半導体チップとをワイ
   ヤボンディングしてレジンモールドによりパッケージを
   形成する樹脂封止型半導体装置の製法であって、前記リ
   ードフレームの前記パッケージの外周部にモールドレジ
   ンのダムを感光性樹脂を用いて形成し、該感光性樹脂を
   光硬化することを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製
   法。
2. 【請求項２】 各ピンが分離した構造のリードフレーム
   のタブに半導体チップを搭載し、前記タブの周辺に多数
   配置されたインナーリードと前記半導体チップとをワイ
   ヤボンディングしてレジンモールドによりパッケージを
   形成する樹脂封止型半導体装置の製法であって、前記リ
   ードフレームの前記パッケージの外周部にモールドレジ
   ンのダムをフィルム状の感光性樹脂を用いて形成し、該
   感光性樹脂フィルムを光硬化することを特徴とする樹脂
   封止型半導体装置の製法。