JPH07211740A - 樹脂封止用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流入した封止樹脂がエアベントを塞ぐことの
ない樹脂封止用金型を提供する。 【構成】 リードフレーム４上にマウンティングされ、
ボンディングされた半導体チップ２を封止樹脂５で成形
封止する樹脂封止用金型１のエアベント８に、封止樹脂
５との接着力がリードフレーム４と封止樹脂５との接着
力よりも弱いフッ素系樹脂（非付着性部材）９を埋設す
る。これによって、エアベント８に流入した封止樹脂５
はリードフレーム４側へ付着することになるので、エア
ベント８が塞がれることがなく、モールド不足やバルク
ボイドの発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂モールドによる半
導体集積回路装置（以下「モールド半導体装置」とい
う。）を製造する樹脂封止用金型に関し、特にモールド
半導体装置のモールド不足やバルクボイドの発生を防止
できる樹脂封止用金型について有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】モールド半導体装置の樹脂封止用金型
（以下単に「金型」という。）には、封止樹脂の充填を
完全にするために、充填される封止樹脂によってキャビ
ティ内のエアが外部に排出されるエアベントが設けられ
ている。従って、金型のキャビティ内に封止樹脂を注入
した場合には、それがエアベントにも流入することとな
る。

【０００３】しかし、リードフレームと封止樹脂とは密
着性が良くないため、エアベントに流入した封止樹脂は
リードフレーム側ではなく金型側に付着、残留すること
となり、結果として金型のエアベントを塞いでしまう。
そして、エアベントが塞がれたままの状態で次のモール
ドを行うと、今度は排出されることのないエアが封止樹
脂の流れを阻害し、モールド不足やバルクボイドが発生
することとなる。

【０００４】このように、封止樹脂の充填を完全にする
ために設けたエアベントが封止樹脂の充填を不完全にし
てしまうという矛盾を解決するために、従来では、フッ
素樹脂などのように封止樹脂との接着力が弱い物質をエ
アベントにコーティング処理することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フッ素樹脂等
のコーティング処理では、連続成形によってコーティン
グ剤が磨耗してエアベントの樹脂非付着機能が容易に減
殺されることとなり、前記したモールド不足やバルクボ
イドが再発しやすいという問題点があった。確かに再コ
ーティング処理をすればこのような問題点は解消される
ものの、工数のかかるコーティング処理を頻繁に要する
こととなり、メンテナンスが煩雑化し、費用もかかるこ
とになる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、流入した封止樹
脂がエアベントを塞ぐことのない樹脂封止用金型を提供
することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、樹脂非付着機能を維
持するためのメンテナンスが安価、且つ容易な樹脂封止
用金型を提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。

【００１０】すなわち、本発明の樹脂封止用金型はリー
ドフレーム上にマウンティングされ、ボンディングされ
た半導体チップを封止樹脂で成形封止する金型であっ
て、キャビティ内のエアが外部に排出されるエアベント
に、封止樹脂との接着力がリードフレームと封止樹脂と
の接着力よりも弱い非付着性部材が埋設されているもの
である。

【００１１】この場合において、前記した非付着性部材
は、フッ素系樹脂、ニッケル、サファイア、または耐熱
ガラスで作ることができる。

【００１２】

【作用】金型のゲートから注入された封止樹脂は、エア
をエアベントから押し出しつつキャビティ内に充填さ
れ、最後にこのエアベントにも流入する。

【００１３】ここで、上記のような構成の樹脂封止用金
型によれば、封止樹脂との接着力が、リードフレームと
封止樹脂との接着力よりも弱い非付着性部材がエアベン
トに埋設されているので、エアベントに流入した封止樹
脂は金型側ではなくリードフレーム側へ付着することと
なる。

【００１４】したがって、残留した封止樹脂によって金
型のエアベントが塞がれることがないので、樹脂充填時
においてエアは常に外部へ排出され、モールド不足やバ
ルクボイドが発生することがない。

【００１５】また、非付着性部材を埋設しているので、
コーティング処理に比べて容易に磨耗することがなく、
安定して樹脂非付着機能を発揮することができる。

【００１６】さらに、埋設された非付着性部材を取り替
えるだけで従前の機能が回復できるので、メンテナンス
も安価、且つ容易になる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいてさら
に詳細に説明する。

【００１８】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
る樹脂封止用金型を示す要部断面図、図２はその樹脂封
止用金型の内部平面図、図３はその樹脂封止用金型によ
るモールド状態を示す断面図である。

【００１９】本実施例の樹脂封止用金型１は、図３に示
すように、塵埃や湿度などの外的雰囲気や機械的衝撃か
ら半導体チップ２やボンディングワイヤ３を保護し、取
り扱いを容易にするために、リードフレーム４上にマウ
ンティングされ、ボンディングされた半導体チップ２を
封止樹脂５で成形封止するためのものである。

【００２０】図１に示すように、樹脂封止用金型１は上
型１ａと下型１ｂの一対より構成された、たとえばＱＦ
Ｐ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等のような
４辺リードタイプに用いられるものである。また、図２
に示すように、その内部は、ゲート６、キャビティ７、
および３箇所のエアベント８から形成されている。

【００２１】ゲート６は軟化した封止樹脂５が圧力をか
けられて注入される箇所であり、このゲート６から注入
された封止樹脂５がキャビティ７内に充填されることで
半導体チップ２が封止されるものである。

【００２２】また、エアベント８は、充填される封止樹
脂５によって押圧されるキャビティ７内のエアを外部に
排出するものであり、このエアベント８には封止樹脂５
との接着力がリードフレーム４と封止樹脂５との接着力
よりも弱いフッ素系樹脂（非付着性部材）９が埋設され
ている。したがって、樹脂封止用金型１を上下に開いた
ときに、エアベント８に流入した封止樹脂５はリードフ
レーム４側に付着するようになっている。

【００２３】本実施例の樹脂封止用金型１によれば、半
導体チップ２の組立が終わったリードフレーム４がセッ
トされ、軟化した封止樹脂５がゲート６からキャビティ
７内に注入され、この注入と同時にエアベント８からキ
ャビティ７内のエアが封止樹脂５に押圧されて外部に排
出される。この封止樹脂５の充填完了状態を示すのが図
３であり、封止樹脂５は最終的にエアベント８に流入し
て充填が完了することになる。

【００２４】充填が完了すると次に封止樹脂５が熱硬化
し、その後、樹脂封止用金型１が上下に開いてモールド
されたリードフレーム４が取り出され樹脂封止が終了す
る。

【００２５】ここにおいて、前記のようにエアベント８
には、封止樹脂５との接着力がリードフレーム４と封止
樹脂５との接着力よりも弱いフッ素系樹脂９が埋設され
ているので、樹脂封止用金型１を上下に開いたときに、
エアベント８に流入した封止樹脂５はリードフレーム４
側に付着して、エアベント８には残留していないことに
なる。

【００２６】樹脂封止されたリードフレーム４が離脱し
た樹脂封止用金型１には、さらに次のリードフレーム４
がセットされて封止樹脂５がキャビティ７内に注入され
る。このとき、エアベント８には封止樹脂５が残留して
いないので、上型１ａと下型１ｂとが密着してもエアベ
ント８から外部へのエアの排出機能は確保されている。

【００２７】したがって、連続成形してもキャビティ７
内のエアは常に封止樹脂５の注入と同時に外部に排出さ
れることになる。

【００２８】このように、本実施例の樹脂封止用金型１
によれば、エアベント８に流入した封止樹脂５はリード
フレーム４側に付着することになるので、残留した封止
樹脂５によって樹脂封止用金型１のエアベント８が塞が
れることがなく、充填時においてエアは常に外部へ排出
されてモールド不足やバルクボイドの発生が防止され
る。

【００２９】（実施例２）図４は本発明の他の実施例で
ある樹脂封止用金型を示す内部平面図である。

【００３０】本実施例の樹脂封止用金型１１は、たとえ
ばＤＩＰ（Ｄｕａｌ ｉｎ−Ｉｉｎｅ Ｐａｃｋａｇ
ｅ）等のような２辺リードタイプに用いられるもので、
図示するようにエアベント１８は１箇所に形成されたも
のである。

【００３１】そして、封止樹脂との接着力がリードフレ
ームと封止樹脂との接着力よりも弱いニッケル（非付着
性部材）１９がこのエアベント１８に埋設されている。
なお、符号１６は封止樹脂が注入されるゲートを示して
いる。

【００３２】本実施例の樹脂封止用金型１１によって
も、キャビティ１７からエアベント１８に流入した封止
樹脂はリードフレーム側に付着することになるので、残
留した封止樹脂によって金型１のエアベント１８が塞が
れることがなく、エアは常に外部へ排出されてモールド
不足やバルクボイドの発生が防止される。

【００３３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００３４】たとえば、本実施例においては、非付着性
部材としてフッ素系樹脂９、およびニッケル１９が用い
られているが、その他にも、耐熱ガラスやサファイアな
どのように、封止樹脂５との接着力がリードフレーム４
と封止樹脂５との接着力よりも弱い部材であれば、種々
のものを用いることができる。

【００３５】また、前記実施例においては、樹脂封止用
金型１，１１によって製造される半導体パッケージはＱ
ＦＰおよびＤＩＰであるが、本発明はこれらに限定され
るものではなく、どの様な形状の半導体パッケージを製
造する樹脂封止用金型にも適用することができる。

【００３６】さらに、樹脂封止用金型１，１１のエアベ
ント８，１８が複数箇所ある場合においては、全ての箇
所にフッ素系樹脂９やニッケル１９のような非付着性部
材を埋設しなくてもよい。

【００３７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。

【００３８】(1).すなわち、本発明の樹脂封止用金型に
よれば、封止樹脂との接着力が、リードフレームと封止
樹脂との接着力よりも弱い非付着性部材がエアベントに
埋設されているので、エアベントに流入した封止樹脂は
金型側ではなくリードフレーム側へ付着することとな
る。

【００３９】(2).したがって、残留した封止樹脂によっ
て金型のエアベントが塞がれることがないので、樹脂充
填時においてエアは常に外部へ排出され、モールド不足
やバルクボイドの発生が未然に防止され、歩留まりの向
上を図ることができる。

【００４０】(3).また、フッ素系樹脂などの非付着性部
材を、コーティング処理ではなく埋設しているので、容
易に磨耗することがなく、安定してエアベントにおける
樹脂非付着機能を発揮、維持することが可能になる。

【００４１】(4).さらに、連続成形によって非付着性部
材が磨耗した場合でも、この埋設された非付着性部材を
取り替えるだけで従前の機能が回復できるので、コーテ
ィング処理に比較してメンテナンスが容易であり、且つ
低コストで実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による樹脂封止用金型を示す
要部断面図である。

【図２】その樹脂封止用金型の内部平面図である。

【図３】その樹脂封止用金型によるモールド状態を示す
断面図である。

【図４】本発明の実施例２による樹脂封止用金型を示す
内部平面図である。

【符号の説明】

１ 樹脂封止用金型 １ａ 上型 １ｂ 下型 ２ 半導体チップ ３ ボンディングワイヤ ４ リードフレーム ５ 封止樹脂 ６ ゲート ７ キャビティ ８ エアベント ９ フッ素系樹脂（非付着性部材） １１ 樹脂封止用金型 １６ ゲート １７ キャビティ １８ エアベント １９ ニッケル（非付着性部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレーム上にマウンティングさ
   れ、ボンディングされた半導体チップを封止樹脂で成形
   封止する樹脂封止用金型であって、キャビティ内のエア
   が外部に排出されるエアベントに、前記封止樹脂との接
   着力が前記リードフレームと前記封止樹脂との接着力よ
   りも弱い非付着性部材が埋設されていることを特徴とす
   る樹脂封止用金型。
2. 【請求項２】 前記非付着性部材は、フッ素系樹脂、ニ
   ッケル、サファイア、または耐熱ガラスよりなることを
   特徴とする請求項１記載の樹脂封止用金型。