JPH08192438A

JPH08192438A - 半導体集積回路装置の製造方法およびそれに用いるモールド装置

Info

Publication number: JPH08192438A
Application number: JP22424595A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shimizu; 猛清水; Masaki Nakanishi; 正樹中西; Katsuhiro Tabata; 克弘田畑; Masahiro Matsunaga; 昌広松永; Kenji Takatsu; 健司高津; Katsushige Namiki; 勝重並木
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】モールド成形時における気泡、ヒケおよびレ
ジンのバリの発生を防止して高品質の半導体集積回路装
置を製造し得るようにする。【構成】複数の半導体チップをリードフレームに装着
することによりチップリード複合体が形成され、このチ
ップリード複合体はモールド装置における上金型と下金
型との間に載置される。このモールド装置における金型
は、これにより形成されるモールドキャビティの少なく
とも一部が、モールドレジンの浸入を阻止するとともに
ガス成分を通過させてボイドの発生を防止する多孔質材
料からなっている。チップリード複合体が載置された状
態で型閉めが行われた後に、モールドキャビティ内にレ
ジンが注入され、このときには、モールドキャビティ内
は多孔質材料部分を介して大気に開放されるかまたはモ
ールドレジンの注入圧よりも十分に低い圧力に設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体チップをモールド
レジンにより封止するモールド工程を有する半導体集積
回路装置の製造方法およびモールド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＱＦＰ(Quad Flat Package) タイプの半
導体集積回路装置のように熱硬化性モールドレジンによ
り半導体チップつまり半導体ペレットを封止するように
したレジン封止形の半導体集積回路装置を組み立てる組
立プロセスには、樹脂成形装置つまりモールド装置とし
て、たとえば、特開昭52-95765号公報に記載されるよう
なトランスファーモールド装置が用いられる。

【０００３】トランスファーモールド装置は、ローダと
アンローダとの間に設けられたリードフレーム搬送経路
に配置されており、半導体チップがボンディングされた
リードフレームはローダによりトランスファーモールド
装置に搬入され、搬入されたリードフレームにはこのモ
ールド装置においてパッケージが形成され、レジンつま
り樹脂により半導体チップの封止が行われる。パッケー
ジが成形されたリードフレームはモールド装置から取り
出されてアンローダに収容される。

【０００４】モールド装置は上型と下型とを有し、これ
らの金型により形成されるモールドキャビティつまりキ
ャビティ内に、複数の半導体チップが固定されたリード
フレームを配置した状態のもとで、モールドキャビティ
内に溶融状態となった樹脂つまりモールドレジンが充填
される。キャビティ内へのレジンの充填は、金型に設け
られたポットからランナー、レジンゲートを介して行わ
れる。

【０００５】モールド装置には、モールドレジンつまり
レジンの充填を完全に行うために、レジンゲート以外の
各キャビティ部の各コーナーにレジンの充填時のエアの
巻き込みと、レジンの充填不足とを防止するために、エ
アベント部が設けられており、このエアベント部からキ
ャビティ内の気体が外部に放出される。キャビティ内に
注入されたレジンが硬化して成形部が成形された後に
は、これを金型から取り出すために、金型にはエジェク
ターピンが設けられており、このエジェクターピンがキ
ャビティ内に突き出されることにより、カル、ランナー
およびレジンゲートに対応する成形部を有するリードフ
レームが離型される。

【０００６】特開昭62-135330 号公報はキャビティに連
続して形成された孔にポーラス状の金属体が挿入された
金型を用い、離型時に金属体を介して外部からガスを供
給するようにしたモールド成形方法を開示している。特
開平5-74827 号公報は多孔質金属で形成されたエジェク
ターピンを有するモールド金型を開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】リードフレームに半導
体チップの封止のためのパッケージを成形する際に、キ
ャビティ内に注入されたレジンの流入の進度が、リード
フレーム上面側空間と下面側空間とで差があったり、リ
ードフレームの上面側空間部分と半導体チップの上面側
空間部分、またはリードフレームの下側空間部分と半導
体チップの下側空間部分とで差があったりすると、キャ
ビティ内へのレジン注入の進行に伴い、キャビティ内で
のレジンの流れの進度バランスがくずれてしまうことが
ある。

【０００８】このような場合には、早い流れのレジンが
エアベント部まで達してしまい、このエアベント部を塞
いでしまうことになり、キャビティ内の気体が金型外へ
の逃げ場を失い、キャビティ内に閉じ込められる。この
ままで注入圧が加わると、閉じ込められた気体の体積は
小さくなるが、型外に排出されることなく、パッケージ
に気泡やヒケを発生させ、パッケージの信頼性や品質を
低下させる一因となる。

【０００９】また、エアベント部から注入圧によりレジ
ンが漏出すると、この漏出した薄いレジン製のバリがリ
ードフレームやエアベント部に付着する。リードフレー
ムに付着したバリは、その後の工程であるリードフレー
ムの切断、曲げなどの際に脱落してパッケージに打痕や
傷などの不良を発生させたり、アウターリード部を変形
させてしまうことがある。

【００１０】エアベント部にレジンのバリが付着する
と、エアベント部が目詰まりを起こし、パッケージの成
形時に、レジンの充填不良を発生させる原因となる。

【００１１】一方、金型には成形後の製品を金型から離
型つまり取り出すために、複数のエジェクターピンが内
蔵されているので、金型が複雑となり、その設計および
製造に多大な時間がかかるだけでなく、製造に多額な費
用がかかっている。また、薄型構造の製品を成形する金
型にあっては、成形後のカル、ランナー、レジンゲート
を含む成形品を金型からエジェクターピンを用いて離型
する際に、成形品の表面に凹部が発生するために、チッ
プクラック、パッケージ割れなどの不良原因となる。

【００１２】本発明の目的は、気泡やヒケなどのない高
品質のレジン封止部を有する半導体集積回路装置を製造
し得るようにすることにある。

【００１３】本発明の他の目的は、レジンのバリの発生
を防止して高品質のレジン封止部を有する半導体集積回
路装置を製造し得るようにすることにある。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、レジン封止部
を成形した後のリードフレームをエジェクターピンを用
いることなく、離型し得るようにすることにある。

【００１５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１６】

【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簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１７】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
製造方法は、複数の半導体チップとこれらの半導体チッ
プの第１の主面に設けられた電極に間接または直接に電
気的に接続された複数のインナーリード部を含むリード
フレームまたは薄膜配線シートとからなるチップリード
複合体を準備する工程、第１金型とこの金型とにより前
記複数の半導体チップを封止するための複数のモールド
キャビティを形成する第２金型とを有し、前記第１金型
と第２金型との少なくとも一方の前記モールドキャビテ
ィ内面の少なくとも一部が、所定の深さにわたって前記
モールドレジンの浸入を阻止するとともに少なくとも一
部のガス成分を通過させてボイドの発生を防止する多孔
質材料からなるモールド装置における前記第１金型およ
び第２金型の間に前記チップリード複合体を載置する工
程、前記第１および第２金型の間に前記チップリード複
合体を載置した状態で両金型を閉じる工程、閉じられた
前記両金型により形成されるモールドキャビティを前記
多孔質材料部分を介して大気に開放するかまたは前記モ
ールドレジンの注入圧より十分に低い圧力にした状態で
前記モールドレジンを前記モールドキャビティ内に注入
して、前記チップリード複合体の所定の部分を前記モー
ルドレジンにより封止する工程、および前記両金型を開
くことによって、封止が完了した前記チップリード複合
体を前記第１金型および第２金型の少なくともいずれか
一方から離型する工程を含むことを特徴とする。

【００１８】前記チップリード複合体の離型は、前記モ
ールドキャビティの前記多孔質材料部分を介して前記モ
ールドキャビティ内にガスを注入しながら行われる。

【００１９】前記モールドキャビティ内にモールドレジ
ンを注入する際に、モールドキャビティ内のガスを外部
に吸引排気するようにしても良い。

【００２０】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、第１金型と第２金型とを接触させた状態のもとでこ
れらの金型により形成されるモールドキャビティ内に溶
融状態のモールドレジンを注入する際に、両金型の少な
くともいずれか一方を構成する多孔質材料からなる通気
部を介して前記モールドキャビティ内のガスを外部に排
出する工程を有している。

【００２１】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、第１金型とこの金型とにより複数の半導体チップを
封止するための複数のモールドキャビティを形成する第
２金型とを有し、前記複数のモールドキャビティの各々
の内面のほぼ全部が、所定の深さにわたって前記モール
ドレジンの浸入を阻止するとともに少なくとも一部のガ
ス成分を通過させてボイドの発生を防止する多孔質材料
からなるモールド装置における前記第１金型および第２
金型の間に前記チップリード複合体を載置する工程を有
している。

【００２２】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、第１金型とこの金型とにより複数の半導体チップを
封止するための複数のモールドキャビティを形成する第
２金型とを有し、前記複数のモールドキャビティの各々
の内面の少なくともゲートに対して反対側の部分が、所
定の深さにわたって前記モールドレジンの浸入を阻止す
るとともに少なくとも一部のガス成分を通過させてボイ
ドの発生を防止する多孔質材料からなるモールド装置に
おける前記第１金型および第２金型の間に前記チップリ
ード複合体を載置する工程を有している。

【００２３】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、第１金型とこの金型とにより複数の半導体チップを
封止するための複数のモールドキャビティ、レジンタブ
レットを収容するための１つまたはそれ以上のポット
部、それらを連結する１つまたはそれ以上のランナー部
を形成する第２金型とを有し、前記ポット部、前記ラン
ナー部および前記ポット部内に摺動自在に設けられたプ
ランジャの内面の少なくとも一部が、所定の深さにわた
って前記モールドレジンの浸入を阻止するとともに少な
くとも一部のガス成分を通過させてボイドの発生を防止
する多孔質材料により形成されたモールド装置における
前記第１金型および前記第２金型の間に前記チップリー
ド複合体を載置する工程を有している。

【００２４】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、上金型とこの金型とにより複数の半導体チップを封
止するための複数のモールドキャビティ、所定数のモー
ルドキャビティに対応して設けられそれぞれレジンタブ
レットを収容するための複数のポット部、およびそれら
を連結する複数のランナー部を形成する下金型とを有
し、前記モールドキャビティ、前記ポット部および前記
ランナー部の内面の少なくとも一部が、所定の深さにわ
たって前記モールドレジンの浸入を阻止するとともに少
なくとも一部のガス成分を通過させてボイドの発生を防
止する多孔質材料からなるモールド装置における前記上
金型および下金型の間から前記下金型に設けられたレジ
ンタブレット挿入部にレジンタブレットを挿入する工程
を有する。

【００２５】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、モールドキャビティ内にモールドレジンを注入した
後に、多孔質材料部分を介して前記モールドキャビティ
内にガスを注入しながら前記第１および第２金型を開く
ことによって、封止が完了した前記チップリード複合体
を前記第１および第２金型の少なくともいずれか一方か
ら離型する工程を有し、封止部をモールド装置のエジェ
クターピンによって離型する場合に封止部の物理的変形
により特性が劣化する薄型レジン封止タイプの半導体集
積回路装置が製造される。

【００２６】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、それぞれ通気孔を有し多孔質材料からなる通気部を
有する金型本体と、この金型本体の表面に形成され前記
通気孔に連通しこれよりも内径が小さくモールドレジン
分子の前記通気孔への流入を阻止しガスの流入のみを許
容する連通孔が形成されたフィルタ層とを有する第１金
型と第２金型とを型閉めした状態のもとで、これらの金
型により形成されるモールドキャビティ内に溶融状態の
モールドレジンを注入する工程と、前記モールドキャビ
ティ内のガスのみを前記連通孔を介して外部に排気する
工程とを有する。

【００２７】本発明のモールド装置は、第１金型とこれ
に対して相対的に接近離反移動自在となり前記第１金型
とによりパッケージに対応した形状のモールドキャビテ
ィを形成する第２金型とを有し、第１金型と第２金型と
の少なくともいずれか一方は通気孔を有し多孔質材料か
らなる通気部を有する金型本体を備え、通気部の表面に
は、通気孔に連通しこの中へのモールドレジンの流入を
阻止しガスのみの流入を許容する連通孔が形成されたフ
ィルタ層が形成されている。

【００２８】本発明のモールド装置は、第１金型とこれ
に対して相対的に接近離反移動自在となり前記第１金型
とによりパッケージに対応した形状のモールドキャビテ
ィを形成する第２金型とを有し、第１金型と第２金型と
の少なくともいずれか一方は、多孔質材料からなり通気
孔を有する通気部を備えた金型本体と、前記通気孔内に
モールドキャビティの内面から所定の深さにわたって埋
め込まれ、前記通気孔よりも内径が小さくモールドレジ
ンの浸入を防止するとともに少なくとも一部のガス成分
の通過を許容する連通孔が形成された微細多孔体とによ
り形成されている。微細多孔体の表面にコーティング層
を形成するようにしても良い。

【００２９】

【作用】本発明にあっては、閉じられた両金型により形
成されるモールドキャビティを多孔質部分を介して大気
に開放するかまたはモールドレジンの注入圧より十分に
低い圧力にした状態で、モールドレジンがモールドキャ
ビティ内に注入されるので、モールドキャビティ内の空
気などのガスが外部に排出され、気泡やヒケのない高品
質のレジン封止部を有する半導体集積回路装置を製造す
ることができる。モールドキャビティ内のガスの排出
は、モールドキャビティを形成する一部分からでも良
く、全体からでも良い。

【００３０】ポット、ランナーおよびプランジャの少な
くともいずれか一部を多孔質材料により形成することに
より、モールドレジンがポットからモールドキャビティ
に至るまでの間で、ポットやランナー内の空気などのガ
スを外部に排出することができる。

【００３１】封止が完了した後のチップリード複合体を
金型から離型する際に、外部からキャビティ内にガスを
注入するようにしたので、エジェクターピンを用いるこ
となく、チップリード複合体を外部に取り出すことがで
きる。これにより、薄型のレジン封止部を有する半導体
集積回路装置であっても、封止部に物理的変形を与える
ことなく、高品質のものを製造することができる。

【００３２】多孔質材料からなる金型本体の表面に多孔
質材料により形成される通気孔よりも小径となり、通気
孔に連通した連通孔を有するフィルタ層が設けられてい
るので、通気孔へのモールドレジンの流入を確実に防止
することができる。

【００３３】また、通気孔内には所定の深さで微細多孔
体が埋め込まれているので、通気孔内へのモールドレジ
ンの流入を確実に防止することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００３５】（実施例１）図１は本発明の半導体集積回
路装置の製造方法に用いられるトランスファーモールド
装置の全体を示す外観斜視図であり、この装置は、半導
体ペレットつまり半導体チップがボンディングされたリ
ードフレームに半導体チップを樹脂つまりレジンで封止
するために使用されている。

【００３６】この装置にあっては、半導体チップがボン
ディングされたリードフレームは、図１に示すローダ７
からトランスファーモールド装置８に搬入され、このモ
ールド装置８で半導体チップが封止される。レジン製の
パッケージが成形されたリードフレームはアンローダ９
に搬出されてここに収容される。

【００３７】トランスファーモールド装置８の詳細構造
を示すと、図２の通りであり、基台１０に下端部が固定
された複数本の支柱１１の上端部には固定プラテン１２
が取り付けられており、支柱１１にはこれに案内されて
上下動自在に可動プラテン１３が装着されている。可動
プラテン１３には駆動ブロック１４が固定され、基台１
０に設けられて油圧あるいは空気圧により作動するシリ
ンダ１５のロッド１６が駆動ブロック１４に連結されて
いる。これにより、シリンダ１５の作動によって駆動ブ
ロック１４を介して可動プラテン１３が上下方向に移動
する。

【００３８】固定プラテン１２には上型ユニット２１つ
まり上側の成形用金型のユニットが固定されており、こ
れの型合わせ面２１ａは下側を向いている。一方、下型
ユニット２２つまり下側の成形用金型のユニットが可動
プラテン１３に固定されており、この下型ユニット２２
の型合わせ面２２ａは上側を向いている。

【００３９】上型ユニット２１と下型ユニット２２の詳
細を示すと、図３および図４の通りであり、上型ユニッ
ト２１は鋼材などの金属からなり下部が開放された箱形
の保護枠体２３を有し、この保護枠体２３には第１金型
としての金型本体２４が取り付けられている。金型本体
２４の内側には保護プレート２５が固定されており、こ
の保護プレート２５と金型本体２４とを貫通して複数本
のエジェクターピン２６が金型本体２４および保護プレ
ート２５に対して軸方向に摺動自在に装着されている。
それぞれのエジェクターピン２６の基端部は、第１のエ
ジェクタープレート２７ａとこれに固定された第２のエ
ジェクタープレート２７ｂとの間に挟み込まれている。

【００４０】エジェクタープレート２７ｂと保護プレー
ト２５との間には、隙間２８が形成されており、この隙
間２８の範囲でエジェクタープレート２７ａ，２７ｂは
金型本体２４に対して上下方向に移動自在となってお
り、これの上下動によってそれぞれのエジェクターピン
２６は上下方向に駆動されることになる。

【００４１】下型ユニット２２は上型ユニット２１と同
様に鋼材などの金属からなり上部が開放された箱形の保
護枠体３３を有し、この保護枠体３３には第２金型とし
ての金型本体３４が取り付けられている。金型本体３４
の内側には保護プレート３５が固定されており、この保
護プレート３５と金型本体３４とを貫通して複数本のエ
ジェクターピン３６が金型本体３４および保護プレート
３５に対して軸方向に摺動自在に装着されている。それ
ぞれのエジェクターピン３６の基端部は、第１のエジェ
クタープレート３７ａとこれに固定された第２のエジェ
クタープレート３７ｂとの間に挟み込まれている。

【００４２】エジェクタープレート３７ｂと保護プレー
ト３５との間には、隙間３８が形成されており、この隙
間３８の範囲でエジェクタープレート３７ａ，３７ｂは
金型本体３４に対して上下方向に移動自在となってお
り、これの上下動によってそれぞれのエジェクターピン
３６は上下方向に駆動されることになる。それぞれのエ
ジェクタープレート２７ａ，２７ｂ，３７ａ，３７ｂは
駆動手段により上下方向に駆動される。

【００４３】それぞれの金型本体２４，３４の表面には
レジンにより成形される部分に対応して凹部が形成され
ている。これらの凹部のうち、図３に示すように、半導
体チップ４１がボンディングされたリードフレーム４２
の部分に対応する部分つまりレジンにより封止される部
分がキャビティ４３となっている。

【００４４】下型ユニット２２には中空円筒形状のポッ
ト４４が取り付けられており、このポット４４内には軸
方向に摺動自在にプランジャ４５が装着されている。プ
ランジャ４５は図２に示すように、駆動ブロック１４に
取り付けられたシリンダ１７により駆動される。このプ
ランジャ４５の先端面の上には、レジンからなるタブレ
ット４６が載置されるようになっており、このタブレッ
ト４６は金型本体２４，３４および保護プレート２５，
３５に設けられたヒータによって加熱されるようになっ
ている。タブレット４６は予めプレヒータによって加熱
されてレジンの粘度が低下された状態でポット４４内に
投入される。

【００４５】それぞれの金型本体２４，３４を型合わせ
した状態では、これらの金型本体２４，３４によって、
溶融状態となったレジン材料をポット４４の部分からキ
ャビティ４３に案内するためのランナー４７とゲート４
８とが形成される。

【００４６】なお、上型ユニット２１および下型ユニッ
ト２２をそれぞれ複数のキャビティ４３に対応する凹部
が形成された複数のチェイスブロックと、ポット４４を
有するセンターブロックとにより形成するようにしても
良く、複数のポット４４を有するマルチポット方式とし
ても良い。

【００４７】それぞれの金型本体２４，３４は多孔質材
料により形成されており、金型本体２４，３４によって
形成されるキャビティ４３などのスペース内の気体を外
部に案内するように通気性を有している。多孔質材料と
しては金属粉やセラミックス粉などのような焼結材料が
使用され、金型本体２４，３４には全体に数μｍ程度の
細孔が形成される。

【００４８】次に、半導体集積回路装置を製造する手順
について説明すると、まず、予めダイボンディンク工程
において、図３に示す複数の半導体チップ４１がリード
フレーム４２に固定され、このリードフレーム４２に設
けられたインナーリード部と半導体チップ４１の第１の
主面に設けられた電極とがワイヤを介して電気的に接続
されて、チップリード複合体４０が形成される。

【００４９】次いで、プランジャ４５の上にプレヒータ
により加熱された固体状のレジンのタブレット４６を載
置し、リードフレーム４２を両金型本体２４，３４の間
に介在させる。なお、図２〜図４には、ポット４４から
のレジンが充填されるキャビティ４３は２つのみが示さ
れているが、図面に垂直な方向に複数のキャビティがそ
れぞれの金型本体２４，３４に形成されている。

【００５０】この状態で、図２に示すシリンダ１５を駆
動して下型ユニット２２を上型ユニット２１に向けて接
近移動させることにより、両金型本体２４，３４の表面
にキャビティ４３を含めた空間が形成される。溶融状態
となったタブレット４６をシリンダ１７により駆動され
るプランジャ４５によって押圧すると、レジン材料はラ
ンナー４７およびゲート４８を通ってキャビティ４３内
に流入する。

【００５１】このとき、ランナー４７およびキャビティ
４３内の気体は、金型本体２４，３４が全体的に通気部
となっているので、これを通過して外部に排出される。
それぞれの金型本体２４，３４内に流入した気体を外部
に排出するために、保護枠体２３には排気孔４９が形成
されている。なお、排気孔４９には金型本体２４，３４
内に流入した気体を外部に排気するための吸引手段を接
続するようにしても良い。

【００５２】キャビティ４３内に充填されたレジンが加
熱固化された後に、図２に示すシリンダ１５を駆動する
ことにより、下型ユニット２２を下降移動すると型開き
がなされる。次いで、上型ユニット２１のエジェクター
プレート２７ａ，２７ｂを下降移動させるとともに、下
型ユニット２２のエジェクタープレート３７ａ，３７ｂ
を上昇移動させる。これにより、エジェクターピン２
６，３６が突出して図４に示すように、型開きが完了し
て、半導体チップ４１を封止するパッケージ４３ａが成
形されたチップリード複合体４０の取り出しがなされ
る。

【００５３】図４に示すように、封止後のチップリード
複合体４０は、キャビティ４３に対応するパッケージ４
３ａと、ランナー４７に対応する部分４７ａおよびラン
ナー４７に充填されなかったカル部４４ａとを有してい
る。

【００５４】（実施例２）図５は本発明の他の実施例で
あるトランスファーモールド装置を示す図であり、前記
実施例における部位と共通する部位には同一の符号が付
されている。図５に示すトランスファーモールド装置
は、エジェクターピンとエジェクタープレートとを有し
ておらず、保護枠体２３と金型本体２４とにより上型ユ
ニット２１が形成され、保護枠体３３と金型本体３４と
により下型ユニット２２が形成されている。上型ユニッ
ト２１は図２に示される固定プラテン１２に取り付けら
れるようになっており、下型ユニット２２は可動プラテ
ン１３に取り付けられて上下動自在となっている。

【００５５】上型ユニット２１の保護枠体２３には複数
本の通気パイプ５１が取り付けられ、下型ユニット２２
の保護枠体３３にも複数本の通気パイプ５２が取り付け
られている。それぞれの通気パイプ５１，５２には切換
弁５３，５４を有する配管５５，５６が接続されてお
り、それぞれの配管５５，５６には、真空ポンプ５７，
５８とコンプレッサ６１，６２が接続されている。

【００５６】図５に示すモールド装置にあっては、ポッ
ト４４からランナー４７、ゲート４８を通ってキャビテ
ィ４３内にレジンを充填する際には、真空ポンプ５７，
５８が駆動されて、キャビティ４３内の気体が外部に金
型本体２４，３４を通って排気されるようになってい
る。また、成形終了後に、型開きを行ってリードフレー
ム４２を型から取り出す際には、コンプレッサ６１，６
２から圧縮気体を供給する。これにより、通気性の金型
本体２４，３４を通って型合わせ面に空気が噴出するこ
とになり、前記実施例におけるエジェクターピンを用い
ることなく、パッケージ４３ａにより半導体チップ４１
が封止された後のチップリード複合体４０は金型から取
り出される。このときに、外部から金型本体２４，３４
の表面に噴出される気体により金型本体２４，３４およ
びその表面のクリーニングが達成される。

【００５７】図示実施例にあっては、金型本体２４，３
４の全体を多孔質材料からなる通気性としているが、キ
ャビティ４３に対応する部分のみ、あるいはその一部の
みを多孔質材料からなる通気部としても良い。そして、
図示する場合には、両方の金型本体２４，３４を多孔質
材料により形成しているが、一方の金型本体のみを多孔
質材料により形成するようにしても良い。

【００５８】（実施例３）図６は他の実施例であるトラ
ンスファーモールド装置を示す正面図であり、図７はそ
の要部を示す一部切り欠き拡大正面図である。

【００５９】図６に示すように、このモールド装置は装
置架台６５に固定された複数本の支柱６６を有し、この
支柱６６の上端部には固定プラテン６７が取り付けられ
ている。固定プラテン６７には上型ユニット６８が固定
され、油圧により作動するシリンダ６９のロッド７０に
取り付けられて上下動する可動プラテン７１には、下型
ユニット７２が固定されている。固定プラテン６７に
は、プランジャ４５を駆動するためのシリンダ７３が取
り付けられており、それぞれのシリンダ６９，７３は、
装置架台６５に取り付けられた制御部７４によって作動
が制御される。

【００６０】図７は上型ユニット６８と下型ユニット７
２の詳細を示す図であり、上型ユニット６８は上型ベー
ス部材７５を有し、これに第１金型としての上金型７６
が取り付けられている。下型ユニット７２は下型ベース
部材７７を有し、これに第２金型としての下金型７８が
取り付けられており、下金型７８は図６に示すシリンダ
６９により可動プラテン７１を上下動させることによっ
て上金型７６に向けて接近離反移動するようになってい
る。両方の金型７６，７８を型合わせすることにより、
パーティング面ないし成形分割平面とも言われる型合わ
せ面には、レジン製のパッケージ４３ａを成形するため
のキャビティ４３が形成される。

【００６１】それぞれのベース部材７５，７７には、ヒ
ータ７９が内蔵されており、これらのヒータ７９によっ
て上下の両金型７６，７８がそれぞれ加熱されるように
なっている。上金型７６には上型ベース部材７５を貫通
して円筒形状のポット４４が取り付けられており、この
ポット４４内には軸方向に摺動自在にプランジャ４５が
装着されている。このプランジャ４５は図６に示すよう
にシリンダ７３により駆動される。ポット４４内にはレ
ジン製のタブレット４６が配置されるようになってお
り、このタブレット４６は上下両金型７６，７８の型合
わせ面に形成されるキャビティ４３内に加圧移送され
る。

【００６２】溶融状態となったレジンをキャビティ４３
内に案内するために、ポット４４とキャビティ４３とを
連通させるランナー４７が型合わせ面に形成され、この
ランナー４７のキャビティ４３への入口部がゲート４８
となっている。

【００６３】図８は下金型７８の平面を示す図であり、
この場合にはそれぞれパッケージ４３ａを形成するため
の複数のキャビティ４３が形成された８つのチェイスブ
ロック８０とそれぞれのキャビティ４３に連通するラン
ナー４７が形成されたセンターブロック８１とにより下
金型７８が構成されている。下金型７８には上金型７６
に取り付けられたポット４４に対応させて、ランナー４
７まで移送されなかったレジンつまりカルが残留するカ
ル用スペース８２が形成されている。

【００６４】なお、図示実施例では図８に示すように、
下金型７８は８つのチェイスブロック８０を有する構造
となっているが、必要に応じて４つあるいは６つなど任
意の数のチェイスブロックを選択することができる。ま
た、図示する場合は単一のポット４４を有するシングル
ポット方式となっているが、複数のポットを備えたいわ
ゆるマルチポット方式としても良い。

【００６５】図９は、上下両金型７６，７８の一部を示
す拡大断面図であり、上金型７６は上型ベース部材７５
に取り付けられる保護ブロック部８３と、この中に配置
されてパッケージ４３ａ成形用のキャビティ４３を形成
するためのキャビティブロックつまり金型本体８４とを
有している。この金型本体８４は多孔質材料により形成
されており、図１０に示すように、通気孔８５を有し、
ポーラスつまり多孔質な構造となっている。

【００６６】下金型７８は下型ベース部材７７に取り付
けられる保護ブロック８６と、この中に配置されてパッ
ケージ４３ａ成形用のキャビティ４３を形成するための
金型本体８７つまり図示する場合にはキャビティブロッ
クとを有しており、この金型本体８７は金型本体８４と
同様に多孔質材料により形成されており、金型本体８４
と同様の通気孔を有し、多孔質な構造となっている。

【００６７】それぞれの金型本体８４，８７の表面には
フィルタ層８８，８９が形成されている。それぞれのフ
ィルタ層８８，８９は、両金型相互間に形成されるキャ
ビティ４３などのスペース内の気体のみを金型本体８
４，８７内の通気孔に通過させて、溶融状態のレジンは
通気孔８５に通過させないで、気体を分離排気する連通
孔９０を有している。このように、それぞれのフィルタ
層８８，８９は一種の半透膜となっている。

【００６８】図１０は上金型７６の金型本体８４とこの
表面に形成されたフィルタ層８８を示す部分拡大断面図
であり、金型本体８４は前述したように多孔質材料によ
り形成されており、通気孔８５を有しその平均の開口寸
法はＤとなっている。また、フィルタ層８８に形成され
て気体を分離排気する連通孔９０の開口寸法はｄとなっ
ている。両金型７６，７８を型合わせすることにより形
成されるキャビティ４３などの空間内における空気など
のガスを構成する気体の分子９１の最大寸法をＳｇと
し、溶融状態のレジンの分子９２の分子寸法をＳｒとす
ると、Ｄ＞Ｓｒ＞ｄ＞Ｓｇとなるように通気孔８５の開
口寸法Ｄと、フィルタ層８８の連通孔９０の開口寸法ｄ
とが設定されている。

【００６９】前記した寸法関係とすることが理想である
が、実験によれば、前記した関係のみでなく、Ｄ＞（Ｓ
ｒ≦ｄ）＞Ｓｇの寸法関係に設定しても、ｄ寸法の範囲
を成形レジンの流動の性質に合わせた適切な寸法範囲に
設定することにより、レジンがフィルタ層８８に形成さ
れた連通孔９０の開口部内に侵入することが抑えられ、
所望の効果を得ることができる。なお、下金型７８の金
型本体８７およびフィルタ層８９についても同様となっ
ている。

【００７０】それぞれの金型本体８４，８７には、図９
に示すように、保護ブロック部８３，８６に臨ませて排
気スペース９３，９４が形成されており、それぞれの排
気スペース９３，９４は排気路９３ａ，９４ａを介して
外部に連通されている。排気を促進するために、それぞ
れの排気路９３ａ，９４ａに真空ポンプを接続して、吸
引排気するようにしても良い。

【００７１】図９に示されるように、それぞれの金型本
体８４，８７には金型７６，７８の外側部に位置させ
て、排気用凹部９５が形成されており、この排気用凹部
９５の表面にもフィルタ層８８，８９が形成されてい
る。この排気用凹部９５は、下金型７８に形成された排
気用連通溝９５ａにより外部に連通されている。したが
って、キャビティ４３内の気体はフィルタ層８８，８９
を通過して多孔質材料からなる通気孔８５を通った後
に、排気用凹部９５内に流入し、さらに排気用連通溝９
５ａから外部に排出される。ただし、排気性能を考慮し
てこの排気用凹部９５を設けないようにしても良く、さ
らに、排気用連通溝９５ａを上金型７６のみ、あるいは
上金型７６と下金型７８の両方に形成するようにしても
良い。

【００７２】このように、フィルタ層８８，８９を有す
る金型を製造するには、たとえば、焼結金属を用いて通
気孔８５を有する金型本体８４，８７を形成する。次い
で、それぞれの金型本体８４，８７のうちレジン材料が
接触する面の加工が終了した時点で、成形されるモール
ドレジンよりも流動性の良い材料を通気孔８５の開口部
を一部埋め込むために開口部に注入する。または、製品
成形材料と同一のレジン材料を用いて通常の成形圧より
も高い圧力で成形作業を行うことにより、一定サイズ以
上の通気孔８５の開口部の一部を塞ぎ、さらに通気孔８
５の孔径を小さくする。これにより、金型本体の表面自
体にフィルタ層８８，８９を形成することができる。埋
め込み材料の流動性、材質そして製品成形材料の圧力、
温度、および時間などの条件を選択することにより、塞
ぐべき開口のサイズの下限をコントロールすることがで
きる。

【００７３】さらに、埋め込み材料の欠落や型使用中に
成形材料との付着を防止するためおよび金型表面の離型
性、耐久性を向上させ、さらに塞がっていない開口部の
サイズをコントロールするために、埋め込み材料および
金型の成形材料との接触面全体に、たとえばＣｒメッキ
やＴｉＮなどの各種の表面コーティング法を用いてコー
ティングを行うようにしても良い。その厚みやコーティ
ング方法をコントロールすることにより、適性な開口部
のサイズｄを有する連通孔９０を得ることができる。

【００７４】このように、金型本体つまり下地の素材の
通気孔８５の内径よりも、さらに小さな連通孔９０を多
数存在させた薄膜の多孔性のミクロフィルター領域を、
金型本体のレジン材料との接触表面に形成させて、モー
ルド成形時に金型内に存在する空気や、成形時に金型内
に発生するガスなどの気体と、レジン材料とを分離させ
る分離膜の機能をフィルタ層８８，８９に持たせてい
る。

【００７５】次に、モールド装置を用いて半導体集積回
路装置を製造する手順について説明する。

【００７６】リードフレーム４２には予め半導体チップ
４１が搭載され、リードフレーム４２の複数のインナー
リード部と半導体チップ４１の第１の主面に設けられた
電極とがワイヤを介して電気的に接続され、チップリー
ド複合体４０が形成されている。

【００７７】まず、上下の両金型７６，７８が相互に離
反した状態のもとで、チップリード複合体４０を金型７
６，７８の間に配置し、次いで可動プラテン７１をシリ
ンダ６９の作動で上昇させることにより、下金型７８を
上金型７６に向けて接近移動させる。これにより、両方
の金型の表面にモールドキャビティを含めた空間が形成
され、その中にチップリード複合体４０が固定される。
その後、予めプレヒータによって粘度が下げられた固体
状のタブレット４６をポット４４内に投入し、ヒータ７
９により溶融状態となったタブレット４６をプランジャ
４５により押圧することによって、レジン材料はランナ
ー４７およびゲート４８を通ってキャビティ４３内に流
入される。

【００７８】キャビティ４３内に加圧移送された溶融状
態のモールドレジンは、キャビティ４３内に存在する空
気などのガスをフィルタ層８８，８９の連通孔９０を通
じて金型本体８４，８７の通気孔８５内に流入させなが
ら、キャビティ４３内を流動する。

【００７９】図９はチップリード複合体４０を境とし
て、下金型７８側のレジンが早く流動して、ゲート４８
から下流のキャビティ４３の端面に当たり、チップリー
ド複合体４０の隙間を通って上金型７６側までレジンが
流動した状態を示している。上金型７６側の溶融レジン
がまだ流入していない空洞９６の部分には、空気などの
気体が残存しているが、レジンの注入の進行にともな
い、空洞９６の周囲のフィルタ層８８の連通孔９０（図
１０）を通って、図９に示すように、排気スペース９３
および排気路９３ａを介して上金型７６の外部に排出さ
れる。これにより、キャビティ４３内にはレジンが加圧
充満され、レジンが加熱硬化された後に、図６に示す制
御部７４からの制御信号によって可動プラテン７１を下
降移動させることにより、上金型７６と下金型７８とが
開かれると、図１１に示すようにレジンによってパッケ
ージ４３ａが形成されたチップリード複合体４０が取り
出される。この取り出しは、エジェクターピンによって
行われるが、排気路９３ａ，９４ａから圧縮空気を供給
することにより、連通孔９０から空気を噴出させて成形
後のチップリード複合体４０の取り出しを行うようにし
ても良い。

【００８０】このようにして、パッケージ４３ａが形成
されたチップリード複合体４０は、パッケージ４３ａか
ら突出したアウターリード部４２ａを所定形状に切断お
よび成形することにより、図１２に示す半導体集積回路
装置となる。図１２において、符号９７はタブを示して
おり、このタブ９７の上には銀ペーストなどの接合材料
９８を介して半導体チップ４１が装着されている。半導
体チップ４１の電極パッド４１ａとインナーリード部４
２ｂは、金(Au)、アルミニウム(Al)などからなる導電性
のワイヤ９９により電気的に接続され、アウターリード
部４２ａを通じて外部から半導体チップ４１に対して電
源電圧の印加および信号の入出力が可能となっている。

【００８１】図１２に示す半導体集積回路装置は、その
幅Ａが約１０ｍｍで、その厚みＢが約１ｍｍであり、そ
の内部には厚み寸法Ｃが約0.４ｍｍである半導体チップ
４１が封止され、薄型のレジン封止タイプであり、この
ような薄型のものでも、物理的変形を発生させることな
く、歩留り良く製造することができる。

【００８２】図１３は前記した半導体集積回路装置の製
造手順を示す工程図であり、ダイボンディング工程にお
いてリードフレーム４２のタブ９７に対して半導体チッ
プ４１が装着され、次いでワイヤボンディング工程にお
いて半導体チップ４１の電極パッド４１ａとインナーリ
ード４２ｂとがワイヤ９９により電気的に接続される。
このようにして、チップリード複合体４０の形成工程１
が完了し、チップリード複合体４０が準備される。

【００８３】このチップリード複合体４０はトランスフ
ァーモールド装置に搬送されて、このモールド装置の金
型に工程２で載置される。次いで、工程３で金型の型閉
めがなされ、型閉めが終了した後にタブレット４６が工
程４においてポット４４内に挿入される。タブレット４
６が挿入されたならば、プランジャ４５が作動してタブ
レット４６は加圧され、レジンの注入が工程５で実行さ
れる。レジンの注入工程５が行われた後に、数分の間金
型を型閉め状態に保持して、レジンを硬化させる。な
お、工程４のタブレットの挿入をチップリード複合体４
０の金型への載置に先立って行うようにしても良い。

【００８４】レジンが硬化したならば、離型工程６が実
行されて、パッケージ４３ａが形成されたチップリード
複合体４０が金型から取り出される。

【００８５】（実施例４）図１４は本発明の他の実施例
であるトランスファーモールド装置の下金型７８を示す
図であり、下金型７８の図８に対応する部分が示されて
いる。図１４にあっては図８に示された部材と共通する
部材には同一の符号が付されている。

【００８６】このモールド装置はそれぞれ複数のポット
を有しており、下金型７８はそれぞれポットに対応して
５つのカル用スペース８２が形成されたチェイスブロッ
ク８０を４つ備えている。それぞれのカル用スペース８
２はランナー４７およびゲート４８を介して２つのキャ
ビティ４３用の凹部に連結している。任意の数のブロッ
ク８０により下金型７８を構成することが可能であり、
それぞれのブロック８０に形成されるキャビティ４３の
数も任意とすることができる。図１４にあっては、下金
型７８の上に載置されたチップリード複合体４０は二点
鎖線で示されている。

【００８７】このように複数のポット４４を有するマル
チポットタイプのトランスファーモールド装置を用いて
半導体集積回路装置を製造する場合には、図１３に示さ
れたタブレット４６のポット４４内への挿入工程４がチ
ップリード複合体４０の金型への載置工程２に先立って
実行される。それ以外の工程は、前記した製造工程と同
様である。

【００８８】（実施例５）図１５は図３および図４に示
したトランスファーモールド装置の変形例を示す図であ
り、図１５にあっては、図３および図４に示された部材
と共通する部材には同一の符号が付されている。

【００８９】このモールド装置は、図３および図４に示
されたモールド装置における上金型の金型本体２４と下
金型の金型本体３４のうち、これらを型閉めすることに
より形成されるキャビティ４３とランナー４７の内面に
対応する部分が多孔質材料となっているのに対して、金
型本体２４，３４はそれぞれキャビティ４３を形成する
ためのキャビティブロック２４ａ，３４ａを有し、それ
ぞれのキャビティブロック２４ａ，３４ａは、多孔質材
料により形成され通気部となっている。それぞれの金型
本体２４，３４のうちランナー４７を形成する部分は、
金型用の鋼材によって形成されている。

【００９０】（実施例６）図１６は図１５に示したトラ
ンスファーモールド装置の変形例であり、キャビティブ
ロック２４ａ，３４ａがそれぞれ金型用の鋼材によって
形成され、通気性を有しておらず、ランナー４７を形成
する部分が多孔質材料により形成されて通気性を有して
いる。そして、この場合には、ポット４４およびプラン
ジャ４５も多孔質材料により形成されている。したがっ
て、レジンのタブレット４６をプランジャ４５により加
圧しながら、ランナー４７を介してキャビティ４３内に
充填する際に、ポット４４およびランナー４７内などに
占位する空気やガスをレジンがキャビティ４３に到達す
る前に通気性を有するポット４４および金型本体２４，
３４を介して排気口４９から外部に排出されるととも
に、プランジャ４５の部分を通って外部に排出される。

【００９１】（実施例７）図１７は図１６に示したトラ
ンスファーモールド装置の変形例であり、この場合に
は、キャビティ４３およびランナー４７を形成するため
の金型本体２４，３４、ポット４４、プランジャ４５の
全てが多孔質材料により形成されている。したがって、
ポット４４およびランナー４７内に占位する空気やガス
をレジンがキャビティ４３に到達する前に排出すること
ができるとともに、キャビティ４３内の空気なども外部
に排出することができる。なお、図１６および図１７に
示すプランジャ４５にあっては、その先端の部分のみを
多孔質材料により形成し、通気性を持たせるようにして
も良い。

【００９２】図１７はキャビティ４３、ランナー４７、
ポット４４およびプランジャ４５の全てを多孔質材料に
よって形成するようにしているが、プランジャ４５の
み、あるいはポット４４のみを多孔質材料により形成す
るようにしても良い。

【００９３】（実施例８）図１８は他の実施例であるト
ランスファーモールド装置のうち図９に相当する部分を
示す図であり、この図にあっては図９に示された部材と
共通する部材には同一の符号が付されている。

【００９４】この場合には、ゲート４８が下金型７８の
金型本体８７に形成されていることから、このゲート４
８からキャビティ４３内に注入されたレジンは、ゲート
４８に対して反対側でありかつキャビティ４３の上部に
相当する部分に最後に充填されることになる。そこで、
レジンが最後に充填される部分に対応させて、上金型７
６の金型本体８４には、多孔質材料からなる通気部８４
ａが形成されており、この表面にはフィルタ層８８が形
成されている。このモールド装置は、従来の金型を部分
的に改造することによって、図示する構造とすることが
できる。上金型７６の金型本体８４に凹部を形成するこ
とによってゲート４８を形成するようにした場合には、
レジンが最後に充填される部分は、ゲート４８に対して
反対側でありかつキャビティ４３の下部に相当する部分
となるので、その部分に対応させて下金型７８の金型本
体８７に通気部８４ａを形成するようにしても良く、両
方に形成するようにしても良い。

【００９５】（実施例９）図１９は他の実施例であるト
ランスファーモールド装置の上金型７６の金型本体８４
における図１０に相当する部分を示す図であり、この金
型本体８４は、図１０に示す場合と同様に、金属やセラ
ミックスなどの粉末からなる焼結金属などの多孔質材料
により形成されており、通気孔８５を有し、多孔質な構
造となっている。

【００９６】それぞれの通気孔８５のうち金型本体８４
の表面から所定の深さまで複数の微細粒子１０１が結合
剤１０２により結合されてなる微細多孔体１００が埋め
込まれている。微細粒子１０１は金属やセラミックスな
どからなり、結合剤１０２としては、たとえば、２００
〜５００°Ｃ程度で溶融するロウ材が用いられる。この
微細多孔体１００は通気孔８５に連通し、これよりも小
径となった連通孔９０を有している。これにより、金型
本体８４内へのレジンの浸入を阻止するとともに、少な
くとも一部のガス成分を通過させて、パッケージ４３ａ
の部分にボイドが発生するのを防止する。

【００９７】通気孔８５の平均内径は３μｍ以上程度で
あり、多数の通気孔８５の中には開口部の内径が数１０
μｍあるいはそれ以上となるものがあっても、微細多孔
体１００をそれぞれ開口部に所定の深さで埋め込むこと
により、金型本体８４の表面には微細な連通孔９０の開
口部が形成される。連通孔９０の平均内径は約2.５μｍ
以下、あるいは0.５μｍ以下に設定されており、その平
均内径は使用されるレジンの種類に応じて選択される。

【００９８】微細多孔体１００を通気孔８５の所定の深
さのみに埋め込むことにより、ガスが微細な連通孔９０
を通る領域を短くすることができ、通気孔８５は連通孔
９０よりも内径が大きいので、金型本体８４内を流れる
ガスの通気抵抗を高めることが防止される。

【００９９】図１９は上金型７６の金型本体８４を示す
が、下金型７８の金型本体８７も同様に形成されてい
る。

【０１００】このように微細多孔体１００を有する金型
７６，７８を製造するには、まず、たとえば、焼結金属
を用いて通気孔８５を有する金型本体８４，８７を形成
する。次いで、それぞれの金型本体８４，８７のうちレ
ジン材料が接触する部分の表面の加工が終了した時点
で、金型構成材料として適切な材質の微細粒子１０１
と、微細粒子相互を結合し、かつ微細粒子１０１を通気
孔８５の内面に結合するための結合材１０２としてのロ
ウ材とを混合し、この混合物を金型本体の表面に塗布す
る。

【０１０１】さらに、塗布された混合物に圧力を加えて
通気孔８５内に、その混合物を埋め込む。余分な混合物
を表面から除去した後に、加熱するなどの所定のプロセ
スにより、微細粒子１０１相互および微細粒子１０１と
通気孔８５の内面とを結合させる。このようにして、微
細多孔体１００が通気孔８５内に形成されるが、金型本
体８４，８７の表面にも、同様に微細多孔体１００を形
成するようにしても良い。

【０１０２】充填される微細粒子１０１の寸法、形状、
そして微細粒子１０１と結合材１０２との配分比率、通
気孔８５表面または内部への充填方法等の条件を選択す
ることにより、微細多孔体１００の連通孔９０のサイズ
をコントロールすることができる。

【０１０３】微細多孔体１００は、前記したように、結
合材１０２としての微細粒子状のロウ材と微細粒子１０
１とを混合したものを使用するようにしても良く、予
め、微細粒子１０１の表面にロウ材をコーティングして
おくようにしても良い。

【０１０４】結合材１０２としては、ロウ材に代えてエ
ポキシ系ポリイミド系などのような耐熱性の接着剤を使
用するようにしても良い。その場合には、接着剤を予め
微細粒子１０１の表面にコーティングし、コーティング
された微細粒子１０１あるいは接着剤と微細粒子との混
合物を通気孔８５内に埋め込むようにする。

【０１０５】結合材１０２を用いることなく、微細粒子
１０１のみを用いて微細多孔体１００を形成するように
しても良い。その場合には、微細粒子１０１を通気孔８
５内に充填した後に、微細粒子１０１の融点近くまでこ
れを加熱し、微細粒子１０１相互と微細粒子と通気孔８
５の内面とを溶融結合させることにより、微細多孔体１
００が形成されることになる。

【０１０６】結合材１０２を用いないで微細多孔体１０
０を形成する他の方法としては、微細粒子１０１として
金型本体８４，８７の母材よりも熱膨張係数の大きなも
のを使用する方法がある。この場合には、微細粒子１０
１を低温状態として通気孔８５内に充填した後に、これ
を常温状態に戻すことにより、微細粒子１０１が相互に
熱膨張係数の差による熱応力によって連結された微細多
孔体１００が形成される。このタイプの微細多孔体１０
０は、モールドレジンの熱により膨張して金型の使用時
には、微細粒子１０１相互はより結合力が強くなる。

【０１０７】他の微細多孔体１００の形成方法として
は、所定の温度で昇華または気化する消失性を有する微
粒子状の消失材と、この消失材をこれの昇華または気化
の温度よりも低い温度ないしほぼ同一の温度で固体化ま
たは硬化し微細多孔体１００を構成する埋め込み材との
混合物を用いる方法を使用することもできる。この場合
には、この混合物を通気孔８５内に充填した後に、これ
を消失材の昇華まはた気化温度にまで加熱すると、消失
材が消失されると同時あるいはその前に埋め込み材が硬
化し、消失材の部分の容積に対応する空隙を有し、埋め
込み材からなる微細多孔体１００が形成される。

【０１０８】消失性の微粒子に代えて、加熱することに
よって微小な気泡を発生させる発砲性の材料と結合材と
の混合物を用いて微細多孔体１００を形成することも可
能である。この場合には、混合物を通気孔８５内に充填
した後に、加熱することによって、発砲性の材料が多数
の気泡を発生させて、その部分に対応する連通孔を有
し、微細粒子状の結合材のみからなる微細多孔体１００
が形成される。

【０１０９】さらに他の微細多孔体１００としては、結
合材１０２としてゴムのような高弾性体を用いて形成す
ることもできる。その場合には、パッケージの成形時に
おけるレジンの圧力によって連通孔９０が縮小するよう
に微細多孔体１００が変形することになり、一定以上の
モールドレジンが通気孔８５内に浸入することを自動的
に防止する機能が得られる。成形が所定の段階まで進行
したり、成形が完了すると、弾性力によって連通孔９０
の内が元の状態に復帰して大きくなり、型開き時に外部
からガスを供給してチップリード複合体４０の離型を行
う際におけるガスの流通抵抗を減少させることができ
る。

【０１１０】（実施例１０）図２０はモールド装置の変
形例であって図１９に対応する部分を示す図であり、こ
の金型本体８４の表面にはコーティング層１０３が形成
されている。このコーティング層１０３は、たとえば、
ＣｒメッキやＴｉＮなどの各種の表面コーティング法を
用いて、図１９に示す金型本体８４の表面に、メッキや
真空蒸着などの手段によってコーティングすることによ
り形成される。その厚みやコーティング方法をコントロ
ールすることにより、連通孔９０の開口部のサイズｄを
最適な値に設定することができる。また、このようにコ
ーティング層１０３を形成することによって、微細多孔
体１００を強固に通気孔８５内に固定することきができ
る。

【０１１１】さらに、コーティング層１０３を形成する
ことにより、微細多孔体１００としてロウ材などの結合
剤１０２を用いることなく、微細粒子１０１のみで微細
多孔体１００を形成し、微細粒子１０１相互を溶融結合
させなくても、微細多孔体１００が通気孔８５から落下
することを防止できる。

【０１１２】図３〜図５、図１５〜図１７に示すモール
ド装置における多孔質材料からなる部分の表面に図１０
に示すフィルタ層８８を形成するようにしても良く、ま
たは図１９および図２０に示すように、微細多孔体１０
０を形成するようにしても良い。

【０１１３】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いうまでもない。

【０１１４】たとえば、図示するリードフレーム４２は
タブ９７を有しているが、これを有しないリードフレー
ムを用いるようにしても良い。その場合には、半導体チ
ップ４１をインナーリード４２ｂに半導体チップ４１の
非回路形成面つまり第２の主面を対向させて積層するよ
うにし、第１の主面に設けられた電極パッド４１ａとイ
ンナーリード４２ｂとをワイヤ９９を介して電気的に接
続する。これにより、ＣＯＬ(Chip On Lead)タイプの半
導体集積回路装置が得られる。これに対して、半導体チ
ップ４１をその第１の主面つまり回路形成面をインナー
リード４２ｂに対向させてこれに積層するようにしても
良い。インナーリード４２ｂと半導体チップ４１に設け
られた電極とインナーリード４２ｂは、ハンダ電極によ
り直接電気的に接続されることになる。これにより、Ｌ
ＯＣ(Lead On Chip)タイプの半導体集積回路装置が得ら
れる。

【０１１５】図示するチップリード複合体４０はリード
フレーム４２を有しているが、リードフレーム４２に代
えて薄膜配線シートを用いたチップリード複合体を用い
るようにしても良い。

【０１１６】図示するトランスファーモールド装置は、
下金型を上下動させることにより上金型に向けて下金型
を接近離反移動させるようにしているが、下金型を固定
式とし上金型を上下動させるようにしても良い。さら
に、両方の金型を相互に水平方向に接近離反移動させる
ようにしても良い。

【０１１７】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明を、その利用分野であるＱＦＰ形の半導
体集積回路装置の製造に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、ＤＩＰ(Dual In-L
ine Package)形の半導体集積回路装置や、ＰＬＣＣ(Pla
stic Leaded Chip Carrier) 、ＳＯＪ(Small OutlineJ-
Leaded Package)などのように、レジンを用いて封止さ
れる全ての半導体集積回路装置の製造に適用することが
できる。

【０１１８】

【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、
以下のとおりである。

【０１１９】(1).気泡やヒケなどのない封止部を有する
高品質の半導体集積回路装置を製造することができる。

【０１２０】(2).半導体集積回路装置の製造に際して封
止部におけるレジンのバリの発生が防止され、リードフ
レームの切断やアウターリード部の曲げ工程におけるバ
リの落下に起因したリード部の変形発生が防止される。

【０１２１】(3).封止部を成形した後にエジェクターピ
ンを使用することなく、離型を行うことができるので、
離型時における封止部の変形が防止され、特に薄型の半
導体集積回路装置であっても歩留り良く製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体集積回路装置の製造方法におけ
る封止工程に用いるトランスファーモールド装置を示す
斜視図である。

【図２】図１におけるトランスファーモールド装置の要
部を示す一部切り欠き拡大正面図である。

【図３】図２に示された上型ユニットと下型ユニットの
型閉め状態を示す拡大断面図である。

【図４】図２に示された上型ユニットと下型ユニットの
型開き状態を示す拡大断面図である。

【図５】他の実施例であるトランスファーモールド装置
の上型ユニットと下型ユニットを示す拡大断面図であ
る。

【図６】本発明の半導体集積回路装置の製造方法におけ
る封止工程に用いる他のタイプのトランスファーモール
ド装置を示す正面図である。

【図７】図６に示されたトランスファーモールド装置の
要部を示す一部切り欠き拡大正面図である。

【図８】図７に示された下金型の平面図である。

【図９】図７に示された上金型と下金型の一部を示す拡
大断面図である。

【図１０】図９に示された金型本体の一部を拡大して示
す断面図である。

【図１１】モールド装置から取り出され、パッケージの
成形が完了したリードフレームの一部を示す拡大平面図
である。

【図１２】アウターリードの折り曲げが完了した後の半
導体集積回路装置を示す断面図である。

【図１３】半導体集積回路装置の製造手順を示す工程図
である。

【図１４】他のタイプのトランスファーモールド装置に
おける図８に対応した下金型を示す平面図である。

【図１５】図３および図４の変形例であるトランスファ
ーモールド装置を示す断面図である。

【図１６】図１５の変形例であるトランスファーモール
ド装置を示す断面図である。

【図１７】図１６の変形例であるトランスファーモール
ド装置を示す断面図である。

【図１８】他のタイプのトランスファーモールド装置に
おける図９に相当する部分を示す断面図である。

【図１９】他のタイプのトランスファーモールド装置に
おける図１０に相当する部分を示す断面図である。

【図２０】さらに他のタイプのトランスファーモールド
装置における図１９に相当する部分を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

７ローダ８トランスファーモールド装置９アンローダ１０基台１１支柱１２固定プラテン１３可動プラテン１４駆動ブロック１５シリンダ１６ロッド１７シリンダ２１上型ユニット２２下型ユニット２３保護枠体２４金型本体２５保護プレート２６エジェクターピン２７ａ，２７ｂエジェクタープレート２８隙間３３保護枠体３４金型本体３５保護プレート３６エジェクタープレート３７ａ，３７ｂエジェクタープレート３８隙間４０チップリード複合体４１半導体チップ４２リードフレーム４３キャビティ４３ａパッケージ４４ポット４４ａカル部４５プランジャ４６タブレット４７ランナー４８ゲート４９排気口５１，５２通気パイプ５３，５４切換弁５５，５６配管５７，５８真空ポンプ６１，６２コンプレッサ６５装置架台６６支柱６７固定プラテン６８上型ユニット６９シリンダ７０ロッド７１可動プラテン７２下型ユニット７３シリンダ７４制御部７５上型ベース部材７６上金型７７下型ベース部材７８下金型７９ヒータ８０チェイスブロック８１センターブロック８２カル用スペース８３，８６保護ブロック８４，８７金型本体８５通気孔８８，８９フィルタ層９０連通孔９１気体の分子９２レジンの分子９３排気スペース９３ａ排気路９４排気スペース９４ａ排気路９５排気用凹部９５ａ排気用連通溝９６空洞９７タブ９８接合材料９９ワイヤ１００微細多孔体１０１微細粒子１０２結合材１０３コーティング層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 31:34 (72)発明者田畑克弘東京都小平市上水本町５丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者松永昌広東京都青梅市藤橋３丁目３番地２日立東京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者高津健司東京都小平市上水本町５丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者並木勝重東京都青梅市藤橋３丁目３番地２日立東京エレクトロニクス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップを熱硬化性モールドレジン
により封止する工程を有する半導体集積回路装置の製造
方法であって、(a) 複数の半導体チップとこれらの半導
体チップの第１の主面に設けられた電極に間接または直
接に電気的に接続された複数のインナーリード部を含む
リードフレームまたは薄膜配線シートとからなるチップ
リード複合体を準備する工程、(b) 第１金型とこの金型
とにより前記複数の半導体チップを封止するための複数
のモールドキャビティを形成する第２金型とを有し、前
記第１金型と第２金型との少なくとも一方の前記モール
ドキャビティ内面の少なくとも一部が、所定の深さにわ
たって前記モールドレジンの浸入を阻止するとともに少
なくとも一部のガス成分を通過させてボイドの発生を防
止する多孔質材料からなるモールド装置における前記第
１金型および第２金型の間に前記チップリード複合体を
載置する工程、(c) 前記第１および第２金型の間に前記
チップリード複合体を載置した状態で両金型を閉じる工
程、(d) 閉じられた前記両金型により形成されるモール
ドキャビティを前記多孔質材料部分を介して大気に開放
するかまたは前記モールドレジンの注入圧より十分に低
い圧力にした状態で前記モールドレジンを前記モールド
キャビティ内に注入して、前記チップリード複合体の所
定の部分を前記モールドレジンにより封止する工程、
(e) 前記モールドキャビティの前記多孔質材料部分を介
して前記モールドキャビティ内にガスを注入しながら前
記両金型を開くことによって、封止が完了した前記チッ
プリード複合体を前記第１金型および第２金型の少なく
ともいずれか一方から離型する工程、を含むことを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記モールドキャビティ内に前記モー
ルドレジンを注入する際に、前記モールドキャビティ内
のガスを前記多孔質材料部分を介して排気手段により排
出することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
【請求項３】請求項１記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記モールド装置は、多孔質材料から
なり前記モールドキャビティに連通する通気孔を有する
通気部と、この通気部の表面に形成され前記通気孔に連
通しこの中への前記モールドレジンの浸入を阻止すると
ともに少なくとも一部のガス成分を通過させてボイドの
発生を防止する連通孔が形成されたフィルタ層とを有す
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４】請求項１記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記モールド装置は、多孔質材料から
なり前記モールドキャビティに連通する通気孔を有する
通気部と、前記通気孔内に所定の深さにわたって埋め込
まれ、前記通気孔に連通しこれよりも小径の連通孔を形
成する微細多孔体とを有することを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。
【請求項５】半導体チップを熱硬化性モールドレジン
により封止する工程を有する半導体集積回路装置の製造
方法であって、(a) 複数の半導体チップとこれらの半導
体チップの第１の主面に設けられた電極に間接または直
接に電気的に接続された複数のインナーリード部を含む
リードフレームまたは薄膜配線シートとからなるチップ
リード複合体を準備する工程、(b) 第１金型とこの金型
とにより前記複数の半導体チップを封止するための複数
のモールドキャビティを形成する第２金型とを有し、前
記複数のモールドキャビティの各々の内面のほぼ全部
が、所定の深さにわたって前記モールドレジンの浸入を
阻止するとともに少なくとも一部のガス成分を通過させ
てボイドの発生を防止する多孔質材料からなるモールド
装置における前記第１金型および第２金型の間に前記チ
ップリード複合体を載置する工程、(c) 前記第１および
第２金型の間に前記チップリード複合体を載置した状態
で両金型を閉じる工程、(d) 閉じられた前記両金型によ
り形成されるモールドキャビティを前記多孔質材料部分
を介して大気に開放するかまたは前記モールドレジンの
注入圧より十分に低い圧力にした状態で前記モールドレ
ジンを前記モールドキャビティ内に注入して、前記チッ
プリード複合体の所定の部分を前記モールドレジンによ
り封止する工程、(e) 前記第１金型および第２金型を開
くことによって、封止が完了した前記チップリード複合
体を前記第１金型および第２金型の少なくともいずれか
一方から離型する工程、を含むことを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。
【請求項６】請求項５記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記第１金型および第２金型を開く際
に、前記多孔質材料部分を介して外部から前記モールド
キャビティ内にガスを注入するようにしたことを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項７】請求項５記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記モールドキャビティ内に前記モー
ルドレジンを注入する際に、前記モールドキャビティ内
のガスを前記多孔質材料部分を介して排気手段により排
出することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
【請求項８】半導体チップを熱硬化性モールドレジン
により封止する工程を有する半導体集積回路装置の製造
方法であって、(a) 複数の半導体チップとこれらの半導
体チップの第１の主面に設けられた電極に間接または直
接に電気的に接続された複数のインナーリード部を含む
リードフレームまたは薄膜配線シートとからなるチップ
リード複合体を準備する工程、(b) 第１金型とこの金型
とにより前記複数の半導体チップを封止するための複数
のモールドキャビティを形成する第２金型とを有し、前
記複数のモールドキャビティの各々の内面の少なくとも
ゲートに対して反対側の部分が、所定の深さにわたって
前記モールドレジンの浸入を阻止するとともに少なくと
も一部のガス成分を通過させてボイドの発生を防止する
多孔質材料からなるモールド装置における前記第１金型
および第２金型の間に前記チップリード複合体を載置す
る工程、(c) 前記第１および第２金型の間に前記チップ
リード複合体を載置した状態で両金型を閉じる工程、
(d) 閉じられた前記両金型により形成されるモールドキ
ャビティを前記多孔質材料部分を介して大気に開放する
かまたは前記モールドレジンの注入圧より十分に低い圧
力にした状態で前記モールドレジンを前記モールドキャ
ビティ内に注入して、前記チップリード複合体の所定の
部分を前記モールドレジンにより封止する工程、(e) 前
記第１金型および第２金型を開くことによって、封止が
完了した前記チップリード複合体を前記第１金型および
第２金型の少なくともいずれか一方から離型する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
【請求項９】請求項８記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記多孔質材料部分を前記第１金型と
第２金型のいずれか一方に設けたことを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
【請求項１０】半導体チップを熱硬化性モールドレジ
ンにより封止する工程を有する半導体集積回路装置の製
造方法であって、(a) 複数の半導体チップとこれらの半
導体チップの第１の主面に設けられた電極に間接または
直接に電気的に接続された複数のインナーリード部を含
むリードフレームまたは薄膜配線シートとからなるチッ
プリード複合体を準備する工程、(b) 第１金型とこの金
型とにより前記複数の半導体チップを封止するための複
数のモールドキャビティ、レジンタブレットを収容する
ための１つまたはそれ以上のポット部、それらを連結す
る１つまたはそれ以上のランナー部を形成する第２金型
とを有し、前記ポット部、前記ランナー部および前記ポ
ット部内に設けられたプランジャの内面の少なくとも一
部が、所定の深さにわたって前記モールドレジンの浸入
を阻止するとともに少なくとも一部のガス成分を通過さ
せてボイドの発生を防止する多孔質材料により形成され
たモールド装置における前記第１金型および前記第２金
型の間に前記チップリード複合体を載置する工程、(c)
前記第１および第２金型の間に前記チップリード複合体
を載置した状態で両金型を閉じる工程、(d) 前記ポット
部から前記ランナー部を通じて前記モールドレジンを前
記モールドキャビティ内に注入して、前記チップリード
複合体の所定の部分を前記モールドレジンにより封止す
る工程、(e) 前記第１金型および第２金型を開くことに
よって、封止が完了した前記チップリード複合体を前記
第１金型および前記第２金型の少なくともいずれか一方
から離型する工程、を含むことを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
【請求項１１】請求項１０記載の半導体集積回路装置
の製造方法であって、前記モールドキャビティおよびラ
ンナー部の内面が、所定の深さにわたって前記モールド
レジンの浸入を阻止するとともに少なくとも一部のガス
成分を通過させてボイドの発生を防止する多孔質材料に
よりなることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
【請求項１２】請求項１０記載の半導体集積回路装置
の製造方法であって、前記モールドキャビティ、ランナ
ー部およびポット部の内面が、所定の深さにわたって前
記モールドレジンの浸入を阻止するとともに少なくとも
一部のガス成分を通過させてボイドの発生を防止する多
孔質材料によりなることを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
【請求項１３】請求項１０記載の半導体集積回路装置
の製造方法であって、前記モールドキャビティ、ランナ
ー部、ポット部およびこのポット部内に摺動自在に設け
られ前記モールドレジンを加圧するプランジャの内面
が、所定の深さにわたって前記モールドレジンの浸入を
阻止するとともに少なくとも一部のガス成分を通過させ
てボイドの発生を防止する多孔質材料によりなることを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１４】半導体チップを熱硬化性モールドレジ
ンにより封止する工程を有する半導体集積回路装置の製
造方法であって、(a) 複数の半導体チップとこれらの半
導体チップの第１の主面に設けられた電極に間接または
直接に電気的に接続された複数のインナーリード部を含
むリードフレームまたは薄膜配線シートとからなるチッ
プリード複合体を準備する工程、(b) 上金型とこの金型
とにより前記複数の半導体チップを封止するための複数
のモールドキャビティ、所定数のモールドキャビティに
対応して設けられそれぞれレジンタブレットを収容する
ための複数のポット部、およびそれらを連結する複数の
ランナー部を形成する下金型とを有し、前記モールドキ
ャビティ、前記ポット部および前記ランナー部の内面の
少なくとも一部が、所定の深さにわたって前記モールド
レジンの浸入を阻止するとともに少なくとも一部のガス
成分を通過させてボイドの発生を防止する多孔質材料か
らなるモールド装置における前記上金型および下金型の
間から前記下金型に設けられたレジンタブレット挿入部
にレジンタブレットを挿入する工程、(c) 開かれた前記
上下両金型の間に前記チップリード複合体を載置する工
程、(d) 前記上下両金型の間に前記チップリード複合体
を載置した状態で両金型を閉じる工程、(e) 前記ポット
部から前記ランナー部を通じて前記モールドレジンを前
記モールドキャビティ内に注入して、前記チップリード
複合体の所定の部分を前記モールドレジンにより封止す
る工程、(f) 前記上下両金型を開くことによって、封止
が完了した前記チップリード複合体を前記上金型と下金
型の少なくともいずれか一方から離型する工程、を含む
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１５】半導体チップを熱硬化性モールドレジ
ンにより封止する工程を有し、封止部をモールド装置の
エジェクターピンにより離型する場合に前記封止部の物
理的変形により特性が劣化する薄型レジン封止半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a) 複数の半導体チッ
プとこれらの半導体チップの第１の主面に設けられた電
極に間接または直接に電気的に接続された複数のインナ
ーリード部を含むリードフレームまたは薄膜配線シート
とからなるチップリード複合体を準備する工程、(b) 第
１金型とこの金型とにより前記複数の半導体チップを封
止するための複数のモールドキャビティを形成する第２
金型とを有し、前記第１金型と前記第２金型との少なく
とも一方の前記モールドキャビティ内面の少なくとも一
部が、所定の深さにわたって前記モールドレジンの浸入
を阻止するとともに少なくとも一部のガス成分を通過さ
せてボイドの発生を防止する多孔質材料からなるモール
ド装置における前記第１金型および第２金型に前記チッ
プリード複合体を載置する工程、(c) 前記第１および第
２金型の間に前記チップリード複合体を載置した状態で
両金型を閉じる工程、(d) 閉じられた前記両金型により
形成されるモールドキャビティ内に前記モールドレジン
を注入して、前記チップリード複合体の所定の部分を前
記モールドレジンにより封止する工程、(e) 前記モール
ドキャビティの前記多孔質材料部分から前記モールドキ
ャビティ内にガスを注入しながら前記第１および第２金
型を開くことによって、封止が完了した前記チップリー
ド複合体を前記第１および第２金型の少なくともいずれ
か一方から離型する工程、を含むことを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
【請求項１６】半導体チップをレジンのパッケージに
より封止するモールド装置であって、第１金型と、前記第１金型に対して相対的に接近離反移動自在に設け
られ、前記第１金型とにより前記パッケージに対応した
形状のモールドキャビティを形成する第２金型とを有
し、前記第１金型と第２金型との少なくともいずれか一方
を、多孔質材料からなり通気孔を有する通気部を備えた
金型本体と、前記通気孔内にモールドキャビティの内面
から所定の深さにわたって埋め込まれ、前記通気孔より
も内径が小さくモールドレジンの浸入を阻止するととも
に少なくとも一部のガス成分の通過を許容する連通孔が
形成された微細多孔体とにより形成し、前記モールドキャビティ内のガス成分を前記連通孔を介
して外部に排出するようにしたことを特徴とするモール
ド装置。
【請求項１７】請求項１６記載のモールド装置であっ
て、前記モールドキャビティを形成する微細多孔体の表
面にコーティング層を形成したことを特徴とするモール
ド装置。