JPH07142520A - カバーフレームと樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基体上への樹脂の付着を防止するためのカバ
ーフレームと、それを用いた樹脂封止方法を提供する。 【構成】 カバーフレーム１２は、基体３６上に配設さ
れた半導体素子３８から成る半導体装置１４の前記半導
体素子３８を樹脂封止するための金型１０、１６内へ嵌
着可能であり、前記金型１０、１６内へ嵌着された状態
で前記半導体装置１４が金型１０、１６内にセットされ
た際には、金型１０、１６に形成された樹脂路３０と半
導体装置１４の前記基体３６との間に在って、樹脂と基
体３６との接触を防止可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカバーフレームと樹脂封
止方法に関し、一層詳細には半導体装置の樹脂封止に際
して金型内へ嵌着されるカバーフレームと、それを用い
た半導体装置の樹脂封止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基体（リードフレーム、プラスチック基
板、ガラスエポキシ基板、ＴＡＢテープ等）上に配設さ
れた半導体素子から成る半導体装置を樹脂封止する場
合、トランスファモールド装置を用いた樹脂封止方法が
多用されている。トランスファモールド装置の場合、半
導体装置を金型内にセットし、溶融樹脂をポットおよび
樹脂路を経由して、半導体素子が配置されている金型キ
ャビティ内へ充填することにより樹脂封止が行われてい
る。金型を型閉した場合、樹脂路はポットから基体上を
経てキャビティへ達するよう形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の半導体装置の樹脂封止方法には次のような課題が
ある。樹脂路が基体上に形成されるため、樹脂路内の樹
脂は固化する際に基体へ付着してしまう。樹脂封止後の
工程において樹脂路内で固化した樹脂はスクラップとし
て除去するが、基体上に付着したスクラップ樹脂は除去
しにくい。除去のために大きな力を作用させると、基体
等を損傷するおそれがある。そこで、基体上に樹脂が付
着しにくくするため、基体上の樹脂路に相当する部分に
メッキ処理を施し、固化したスクラップ樹脂を容易に剥
離させる技術が開発されたが、前処理および後処理を含
むメッキ処理工程が必要となり生産性低下および生産コ
ストの上昇の原因になるという課題がある。従って、本
発明は基体上への樹脂の付着を防止するためのカバーフ
レームと、それを用いた樹脂封止方法を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。まず、カバーフレーム
は、基体上に配設された半導体素子から成る半導体装置
の前記半導体素子を樹脂封止するための金型内へ嵌着可
能であり、前記金型内へ嵌着された状態で前記半導体装
置が金型内にセットされた際には、金型に形成された樹
脂路と半導体装置の前記基体との間に在って、樹脂と基
体との接触を防止可能であることを特徴とする。一方、
樹脂封止方法は、上記カバーフレームを、基体上に配設
された半導体素子から成る半導体装置の前記半導体素子
を樹脂封止するための金型内へ嵌着する工程と、前記半
導体装置を前記金型内へセットする工程と、該金型内へ
溶融樹脂を充填する工程とを具備することを特徴とす
る。

【０００５】

【作用】作用について説明する。金型内に嵌着されたカ
バーフレームは、樹脂封止される半導体装置が金型内へ
セットされた際には、金型に形成された樹脂路と半導体
装置の前記基体との間に在って、樹脂と基体との接触を
防止するので、樹脂充填を行っても樹脂の基体上への付
着を防止可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。 （第１実施例）第１実施例について 図１〜図３と共に
説明する。図１には金型を構成する下型１０へカバーフ
レーム１２および樹脂封止される半導体装置（例えばボ
ールグリッドアレイ型半導体装置）１４がセットされた
状態の平面図を示し、図２には図１の下型１０に対して
金型を構成する上型１６が下動して型閉した状態を示
す。図１および図２において、カバーフレーム１２には
複数個の透孔１８が長さ方向へ等間隔に穿設されてい
る。各透孔１８はカバーフレーム１２が下型１０の所定
位置へ嵌着された際に、下型１０に設けられている樹脂
充填用の各ポット２０および樹脂路の一部である各金型
ランナ２２と対応する位置に形成されている。カバーフ
レーム１２は、金属等の耐熱性を有すると共に半導体封
止用の樹脂の付着性が低い材料で板状に形成されてい
る。

【０００７】カバーフレーム１２には位置決手段の一例
である位置決孔２４が複数透設されている。下型１０上
に立設された複数のガイドピン２６が各位置決孔２４へ
嵌入してカバーフレーム１２を下型１０上の所定位置へ
嵌着可能になっている。なお、カバーフレーム１２は、
下型１０に対して着脱自在になっている。カバーフレー
ム１２のゲート対応部２８は、下型１０に形成されてい
るキャビティ３２と樹脂路の一部である金型ゲート３０
との接続部位に合わせて斜めに形成されている。各半導
体装置１４の、カバーフレーム１２上での位置は、下型
１０上に突設された位置決ボス３４によって所定位置に
決められる。位置決ボス３４は、各半導体装置１４の基
体３６の４辺と当接可能な位置に突設されている。

【０００８】図３には図２の型閉状態における金型ゲー
ト３０近傍の拡大断面図を示す。半導体素子３８は下型
１０パーティング面に凹設されたキャビティ３２内に在
る。なお、本実施例ではキャビティ３２内で固化した樹
脂の離型性を良くするためにキャビティ３２内底面と内
側壁面との接続部分を曲面状に形成している。カバーフ
レーム１２を下型１０の所定位置へ嵌着した後、半導体
装置１４を所定位置へセットし、型閉した状態では、カ
バーフレーム１２が下型１０に形成された金型ゲート３
０と基体３６下面との間に介挿された状態となる。従っ
て、金型ゲート３０を通ってキャビティ３２内へ送られ
る樹脂は、基体３６下面との接触が防止される。すなわ
ち、樹脂充填を行っても金型ゲート３０内の樹脂の基体
３６上への付着を防止可能となっている。なお、カバー
フレーム１２の厚さは特に限定されないが、キャビティ
３２の深さと同等が好適である。

【０００９】続いて上記の構成を有するカバーフレーム
１２を用いて半導体装置１４を樹脂封止する方法につい
て説明する。まず、カバーフレーム１２を下型１０上の
所定位置へ嵌着させ、次いで半導体装置１４を下型１０
上の所定位置へセットする（図１の状態）。但し、下型
１０の構造等により、この順序を逆にしてもよい。カバ
ーフレーム１２および半導体装置１４がセットされたら
上型１６を下動させて型閉する（図２および図３の状
態）。型閉が完了したら、半導体素子３８等の樹脂封止
を行う。樹脂封止は、下型１０内のポット２０から溶融
樹脂をキャビティ３２内へ圧送することにより行われ
る。圧送された溶融樹脂はポット２０から上型１６のパ
ーティング面に凹設されている金型カル４０内に入り、
各金型ランナ２２に分かれ、金型ゲート３４を経て各キ
ャビティ３２内へ充填される。樹脂が金型ゲート３０か
らキャビティ３２内へ充填される際に、上述のように、
カバーフレーム１２が金型ゲート３０と基体３６下面と
の間に介挿された状態となるので、金型ゲート３０内の
溶融樹脂は、基体３６下面との接触が防止され、基体３
６への付着が防止される。

【００１０】充填された樹脂が固化したら、成形品を離
型させる。離型後の成形品はカバーフレーム１２と共に
スクラップ除去工程へ送られる。スクラップ除去工程で
は、例えば成形品を保持した状態でカバーフレーム１２
を回動させたり、押動することによりゲートブレイクを
行う。スクラップ除去が終了すると、半導体装置１４は
完成する。なお、スクラップ除去により不要となったカ
バーフレーム１２は付着している成形品ゲート等のスク
ラップを除去して再使用することができる。

【００１１】（第２実施例）第２実施例について図４と
共に説明する。なお、第１実施例と同一の構成部材につ
いては第１実施例と同一の符号を付し、説明は省略す
る。第１実施例では半導体装置１４は個々に分離した状
態で各々下型１０上にセットされていた。第２実施例の
半導体装置１４は、帯状の基体３６ａに複数の半導体素
子３８が等間隔で並設されたものである。基体３６ａの
下型１０上での位置決めは、基体３６ａに透設されたガ
イドホール４２と、下型１０上に立設されたピン４４と
の嵌合により行われる。第２実施例の場合、カバーフレ
ーム１２の形状等は第１実施例と同一である。帯状の基
体３６ａを有する半導体装置１４の樹脂封止方法も基本
的に第１実施例と同一であるが、ゲートブレイク後、各
半導体装置１４に分離するため基体３６ａを切断する。

【００１２】（第３実施例）第３実施例について図５と
共に説明する。なお、先行実施例と同一の構成部材につ
いては先行実施例と同一の符号を付し、説明は省略す
る。第１実施例および第２実施例ではカバーフレーム１
２に複数の透孔１８が穿設されていた。第３実施例のカ
バーフレーム１２は、１個の透孔１８が穿設されてお
り、１個のカバーフレーム１２で２個の半導体装置１４
に対応させている。作用効果については先行実施例と同
様であるが、第３実施例の場合カバーフレーム１２を部
分的に交換できるメリットがある。

【００１３】（第４実施例）第４実施例について図６お
よび図７と共に説明する。なお、先行実施例と同一の構
成部材については先行実施例と同一の符号を付し、説明
は省略する。先行各実施例では、金型カル４０が上型１
６に設けられるためカバーフレーム１２に透孔１８を穿
設していた。第４実施例では上型１６に金型カル４０を
設けず、下型１０にポット２０および金型カル４０ａを
設けている。上型１６に金型カル４０を設けないため、
カバーフレーム１２には透孔１８が不要となる。なお、
第４実施例では下型１０内に複数のカバーフレーム１２
を配設しているが、第１実施例および第２実施例と同様
の長尺な１個のカバーフレーム１２も用いてもよい。

【００１４】図８に完成した半導体装置（各実施例共
通）において、成形品ゲート等の樹脂路を除去した状態
で当該樹脂路方向から見た部分図を示す。樹脂封止部５
０のコーナー部には除去した成形品ゲートのゲート痕５
２、カバーフレーム１２の痕跡５４が残っているが、特
に問題はない。以上、本発明の好適な実施例について種
々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるの
ではなく、例えば半導体装置は基体の一方側に樹脂封止
部が成形されるのではなく、両側に形成されていてもよ
い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し
得るのはもちろんである。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係るカバーフレームを用いて半
導体装置を樹脂封止すると、金型内に嵌着されたカバー
フレームは、樹脂封止される半導体装置が金型内へセッ
トされた際には、金型に形成された樹脂路と半導体装置
の基体との間に介挿される。従って、樹脂路を通ってキ
ャビティ内へ送られる樹脂は、基体下面との接触が防止
される。すなわち、樹脂充填を行っても樹脂路内の樹脂
の基体上への付着を防止可能となるので、従来のように
基体へ予め樹脂剥離用のメッキ処理を施す必要がなくな
り、半導体装置の生産性を格段に向上させると共に、製
造コストを大幅に減ずることが可能となる等の著効を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカバーフレームを用いて半導体装
置を樹脂封止する第１実施例を示した下型の平面図。

【図２】第１実施例において、カバーフレーム等を金型
内にセットし、型閉した状態を示した断面図。

【図３】第１実施例において、型閉状態における金型ゲ
ート近傍の拡大断面図。

【図４】第２実施例における下型の平面図。

【図５】第３実施例における下型の平面図。

【図６】第４実施例における下型の平面図。

【図７】第４実施例において、カバーフレーム等を金型
内にセットし、型閉した状態を示した断面図。

【図８】完成した半導体装置の除去した樹脂路方向から
見た部分図。

【符号の説明】

１０ 下型 １２ カバーフレーム １４ 半導体装置 １６ 上型 ２４ 位置決孔 ３０ 金型ゲート ３２ キャビティ ３６ 基体 ３８ 半導体装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に配設された半導体素子から成る
   半導体装置の前記半導体素子を樹脂封止するための金型
   内へ嵌着可能であり、 前記金型内へ嵌着された状態で前記半導体装置が金型内
   にセットされた際には、金型に形成された樹脂路と半導
   体装置の前記基体との間に在って、樹脂と基体との接触
   を防止可能であることを特徴とするカバーフレーム。
2. 【請求項２】 前記金型内において、所定の位置へ嵌着
   させるための位置決手段を具備することを特徴とする請
   求項１記載のカバーフレーム。
3. 【請求項３】 複数個の前記半導体装置を同時に対応可
   能なことを特徴とする請求項１または２記載のカバーフ
   レーム。
4. 【請求項４】 前記金型へ着脱可能に嵌着可能であるこ
   とを特徴とする請求項１、２または３記載のカバーフレ
   ーム。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載のカバー
   フレームを、基体上に配設された半導体素子から成る半
   導体装置の前記半導体素子を樹脂封止するための金型内
   へ嵌着する工程と、 前記半導体装置を前記金型内へセットする工程と、 該金型内へ溶融樹脂を充填する工程とを具備することを
   特徴とする半導体装置の樹脂封止方法。
6. 【請求項６】 前記金型内への溶融樹脂の充填は、トラ
   ンスファモールド装置を用いて行うことを特徴とする請
   求項５記載の樹脂封止方法。
7. 【請求項７】 半導体装置を保持した前記カバーフレー
   ムは、前記金型を構成する下型へ嵌着することを特徴と
   する請求項５または６記載の樹脂封止方法。
8. 【請求項８】 請求項５、６または７記載の樹脂封止方
   法で樹脂封止されて成る半導体装置。