JPH0864625A

JPH0864625A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法とその製造装置および半導体装置構成素子

Info

Publication number: JPH0864625A
Application number: JP6215236A
Authority: JP
Inventors: Toru Kihira; 徹紀平
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体チップを樹脂で封止する工程で、樹脂
封止用成形金型内で発生する半導体チップのステイシフ
トを回避することによって、高品質の半導体装置が得ら
れるようにする。【構成】樹脂封止型半導体装置の封止樹脂の注入工程
において、裏面に磁性体が付着されたダイパッドあるい
は半導体チップを成形金型内に配置し、前記ダイパッド
あるいは半導体チップの裏面に対向する該成形金型のキ
ャビティ外に磁界発生手段を設けて、ダイパッドあるい
は半導体チップの上下動を防止する。【効果】磁力で保持するため、従来の上下動防止ピン
によるステイシフト防止方法で生じるピン痕跡等が生じ
ず、高品質で信頼性の高い樹脂封止型半導体装置が得ら
れる上、製品の歩留り上昇によるコストダウンも達成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子回路が集積、形
成された半導体チップをトランスファーモールド法によ
って樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置の製造方法
と、樹脂封止工程で製造装置として使用する樹脂封止用
成形金型に関する。具体的にいえば、半導体チップを樹
脂で封止する工程で、樹脂封止用成形金型内で発生する
半導体チップのステイシフト、特に上下動による影響を
回避することによって、高品質の半導体装置が得られる
ようにすると共に、歩留りの向上を可能にした樹脂封止
型半導体装置の製造方法とその製造装置および半導体装
置構成素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子回路の集積度が増大し、それ
に伴い半導体チップ（ＩＣチップ）の面積も大きくな
り、また、ダイパッドの面積も、従来に比べて大きくな
る傾向にある。他方、チップのピン数は増える傾向にあ
るので、外部リード間のピッチは狭くなり、それに伴
い、内部リードやダイパッドを吊っているサポートバー
の幅も細く、かつ長くなってきている。

【０００３】このような構造になると、僅かな樹脂圧力
でも、半導体チップおよびダイパッドがステイシフトす
る。さらに、近年、薄型化を目的として開発が進められ
ているフローティングチップ構造の半導体装置では、リ
ードフレームにダイパッドが存在しないため、このよう
なタイプ（ダイパッドレスタイプ）のチップは、ダイパ
ッドを有するタイプに比べて、より頻繁にステイシフト
が発生する。

【０００４】以上のような原因によって、ＩＣチップや
ダイパッドのステイシフトが発生される。ここで、従来
の樹脂封止型半導体装置の樹脂封止方法について、図で
詳しく説明する。

【０００５】図７は、従来の樹脂封止型半導体装置の製
造方法について、その樹脂封止工程を説明する封止金型
内の断面図である。図において、１は上金型、２は下金
型、３はランナー部、４はゲート部を示し、５は上金型
１で形成されるキャビティ、６は下金型２で形成される
キャビティ、１１はＩＣチップ（半導体チップ）、１２
はダイパッド（半導体チップ搭載部）、１３は金線など
のワイヤ、１４はリード片を示す。

【０００６】従来のＩＣの樹脂封止工程では、通常、こ
の図７に示すような上金型１と下金型２とからなる成形
金型が使用される。これら２個の上下金型１，２の間に
は、被加工体であるＩＣチップ１１等を所定形状の樹脂
モールドのパッケージに封止するための中空部として、
キャビティ５，６で形成され、また、溶融樹脂の通路と
なるランナー部３から各キャビティ５，６への注入口と
なるゲート部４などが設けられている。

【０００７】この上下金型１，２の間に挟まれて載置さ
れた被加工体は、ＩＣチップ１１とダイパッド１２から
なり、金線などのワイヤ１３やリード片１４等が予め接
続されている。この図７に示したような成形金型によっ
て、載置されたＩＣチップ１１等に樹脂成形を行う場合
には、溶融した封止用の樹脂をキャビティ５，６の一方
の側面（図の左側）のゲート部４およびランナー部３か
ら注入する。

【０００８】ところで、この溶融樹脂の注入時には、Ｉ
Ｃチップ１１や、このチップ１１が搭載されるダイパッ
ド１２が、成形金型の内部へ注入された溶融樹脂の圧力
により、設計上の配置位置から上下方向へ移動したり、
あるいは傾いたりする現象、いわゆるステイシフトが生
じる可能性がある。このようなステイシフトは、近年の
半導体装置の薄型化に対して、特に避けられない問題で
あり、次のような不都合を生じる。

【０００９】図８は、従来の樹脂封止型半導体装置の製
造方法について、ステイシフトが生じた状態の一例を示
す封止金型内の断面図である。図における符号は図７と
同様であり、Ｍは注入される溶融樹脂を示す。

【００１０】例えば、図８に示したように、溶融樹脂Ｍ
がゲート部およびランナー部から上下金型１，２によっ
て形成されたキャビティ（図７の５，６）内に注入され
た場合に、その樹脂圧力によってＩＣチップ１１とダイ
パッド１２にステイシフトが生じ、最初にセットされた
位置からズレると、その上側と下側に設計された所定の
厚さの樹脂層を形成することができなくなる。この図８
では、ステイシフトの影響を説明するために、ややオー
バーに示したが、ＩＣチップ１１とダイパッド１２が多
少ステイシフトしても、製造された樹脂封止型半導体装
置には、次のような問題が生じる。

【００１１】図９は、ステイシフトが生じた状態で製造
された樹脂封止型半導体装置について、その内部構成の
一例を示す断面図である。図における符号は図７と同様
であり、１３ａはワイヤ１３の露出された部分、１５は
封止樹脂を示す。

【００１２】図１０は、ステイシフトが生じた状態で製
造された樹脂封止型半導体装置について、その内部構成
の他の一例を示す断面図である。図における符号は図７
と同様であり、１３ｂはワイヤ１３のＩＣチップ１１の
エッジ部との接触部分、１３ｃはワイヤ１３の断線部分
を示す。

【００１３】例えば、図９に示したように、溶融樹脂が
下方に多く注入されると、ＩＣチップ１１とダイパッド
１２とが上方へ移動されて封止される結果、ワイヤ１３
の一部１３ａが上側の樹脂１５から露出される。あるい
は、図１０に示したように、ワイヤ１３の一部１３ｂが
ＩＣチップ１１のエッジ部と接触したり、ワイヤ１３の
一部１３ｃに断線が生じる、等の不都合がある。

【００１４】このように、溶融樹脂の注入時に、ＩＣチ
ップ１１やダイパッド１２が成形金型内でステイシフト
すると、設計された位置に正確に支持されなくなり、ワ
イヤ１３の一部が露出したり、ＩＣチップ１１の端部と
接触したり、また、断線が発生したりする、という問題
がある。このような不都合を解決する一つの方法とし
て、成形金型の内部に上下動防止ピンを設ける方法が提
案されている。

【００１５】図１１は、ステイシフトを防止する従来の
樹脂封止型半導体装置の製造方法について、その樹脂封
止工程を説明する封止金型内の断面図である。図におけ
る符号は図７と同様であり、１ａと１ｂは上金型１の内
側に配設された上下動防止ピン、２ａと２ｂは下金型２
の内側に配設された上下動防止ピンを示す。

【００１６】この図１１に示すように、例えば上金型１
の内側（キャビティ内）に、上下動防止ピン（ガイドピ
ン）１ａ，１ｂを設け、同様に、下金型２の内側にも、
上下動防止ピン２ａ，２ｂを設けておく。このように、
ＩＣチップ１１やダイパッド１２を位置決めするための
上下動防止ピンを付加すれば、注入された溶融樹脂の圧
力が加わっても、先の図８から図１０で説明したよう
に、ワイヤ１３が露出する等の不都合を回避することが
できるが、新たな問題も発生する。

【００１７】図１２は、図１１に示した封止金型により
製造された樹脂封止型半導体装置について、その内部構
成の一例を示す断面図である。図における符号は図１１
と同様であり、１５ａ〜１５ｄは封止樹脂１５の表面に
生じたピン痕跡を示す。

【００１８】先の図１１で説明したように、上下金型
１，２で形成されるキャビティ内に上下動防止ピン（ガ
イドピン）１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを設け、ＩＣチップ
１１やダイパッド１２を挟んで所定位置に固定すれば、
ステイシフトは生じない。しかし、この場合には、図１
２に示したように、製造された樹脂封止型半導体装置に
は、その封止樹脂１５の表面に、ピン痕跡１５ａ〜１５
ｄが残る。

【００１９】このピン痕跡１５ａ〜１５ｄは、単に外観
上の問題だけでなく、機械的また電気的特性にも問題で
あり、信頼性が低下する。具体的にいえば、封止樹脂１
５の厚さが、ピン痕跡１５ａ〜１５ｄの部分で小さくな
るので、機械的な強度が低くなる。

【００２０】また、このピン痕跡１５ａ〜１５ｄの部分
から封止樹脂１５の内部に水分などが浸入し、半導体装
置の信頼性を低下させる。また、この部分では、ＩＣチ
ップ１１の表面を覆う封止樹脂１５が非常に薄くなって
おり、場合によっては、一部が露出しているため、この
部分から入射される外部からの光が、ＩＣチップ１１の
表面まで達し、その光のエネルギーの影響により半導体
装置の電気的特性が損なわれる恐れがある。

【００２１】図１３は、メモリデバイスについて、その
光照射量とデータ保持電圧との関係の一例を示す特性図
である。図の横軸は光照射量（ｌｕｘ）、縦軸はデータ
保持電圧（Ｖ）を示し、破線Ｐは従来の場合、実線Ｑは
この発明の製造方法によって製造された場合を示す。

【００２２】例えば、樹脂封止型半導体装置がメモリデ
バイスの場合には、この図１３に破線Ｐで示すように、
光照射量が増加するとデータ保持電圧が上昇し、メモリ
デバイスに記憶されていたデータが消えてしまう、とい
う現象が派生する。このように、図１１で説明した上下
動防止ピンを使用する製造方法では、半導体装置の表面
に形成された封止樹脂１５の表面にピン痕跡１５ａ〜１
５ｄが残るため、外観上の問題だけでなく、機械的およ
び電気的特性に問題があり、半導体装置の本来の機能が
損なわれて、正常な動作が行えなくなる、という問題が
あった。

【００２３】そこで、このようなピン痕跡１５ａ〜１５
ｄが生じないようにした対策についても、従来から提案
されている。例えば、成形金型内の上下動防止ピン（図
１１の１ａ，１ｂ，２ａ等）を可動式にし、溶融樹脂の
注入時に、タイミングを調整しながら、これらのピンを
引き込めるように制御している。

【００２４】しかしながら、このように上下動防止ピン
を可能式にして制御する方法でも、これらのピンがＩＣ
チップ１１と絶対接触しないように制御することは、実
用上不可能であり、ＩＣチップ１１の表面を傷つけるの
は避けられない。そして、上下動防止ピンによる傷（ダ
メージ）部分が、ＩＣチップ１１の表面に最上層部のパ
ッシベーション膜の場合には、その損傷部分から水分や
不純物イオンなどが浸入し、その下層のアルミ配線など
まで達すると、配線のズレや構造の欠陥等によって、リ
ーク電流の発生や、最悪の場合ショート現象を引き起こ
す原因になる。

【００２５】このような現象が発生すると、樹脂封止型
半導体装置は、正常な動作が不可能となる。以上のよう
に、近年は、半導体装置の薄型化が進み、電子回路の集
積度の増大によって、半導体チップ１１やダイパッド１
２の面積が、従来に比べて大きくなる傾向にあり、逆
に、チップのピン数は増える傾向にあるので、外部リー
ド間のピッチ等は狭くなるので、特に、樹脂封止型半導
体装置の場合、その樹脂注入工程において、薄い樹脂膜
を正確に形成するのに多くの困難があるが、ステイシフ
トを解決する最適かつ確実な方法は存在していない。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
樹脂封止型半導体装置の樹脂注入工程で生じる多くの不
都合を解決し、樹脂表面にピン痕跡などが残らないよう
にして、薄型の半導体装置でも、高品質で信頼性が高
く、しかも製品の歩留りも向上させた樹脂封止型半導体
装置の製造方法とその製造装置、および半導体構成素子
を提供することを目的とする。すでに述べたように、従
来の樹脂封止型半導体装置の製造方法においては、成形
金型内に挟持したＩＣチップ１１やダイパッド１２に、
溶融した樹脂を注入して封止する工程があり、その際の
樹脂圧力によって、ＩＣチップ１１やダイパッド１２に
ステイシフトが生じる、という問題があった。

【００２７】そして、このようなステイシフトが発生
し、その程度が激しくなると、特に薄型の樹脂封止型半
導体装置では、多くの不都合が生じる。また、このよう
なステイシフトを防止するために、金型内に上下動防止
ピンを設ける製造方法も提案されているが、樹脂表面に
ピン痕跡が残るため、新たな問題が派生する、という不
都合がある。ここで、従来のステイシフトを防止する方
法、特に上下動防止ピンを使用する製造方法において生
じる問題点を要約すれば、次の〜のようになる。

【００２８】ＩＣチップ１１の上、またはそのダイ
パッド１２の下（フローティングチップ構造の場合はＩ
Ｃチップ１１の下）のキャビティ（図７の５，６）、す
なわち封止樹脂が封入される空間が狭くなるため、溶融
樹脂Ｍの流動性が悪くなり、注入された溶融樹脂Ｍの表
面に、未充填やボイドが発生する。ＩＣチップ１１の縦断面構造のバランスがくずれ、
内部構成材料間の熱膨張係数の違いによって、ＩＣパッ
ケージに反りが発生する。

【００２９】特に、ＩＣチップ１１が上方に持ち上
げられた場合、ＩＣチップ１１とリード片１４との間に
ボンディングされている金線などのワイヤ１３が、封止
樹脂１５の表面に露出する（図９の１３ａ）。また、ＩＣチップ１１上のボンディング点の位置が
上昇すると、ワイヤ１３が倒れてＩＣチップ１１のエッ
ジ部に触れ、ショート不良の原因になる（図１０の１３
ｂ）。

【００３０】そして、その程度が大きくなると、ワ
イヤ１３が引っ張られて断線の原因になる（図１０の１
３ｃ）。成形金型内に上下動防止ピンを設けると、ステイシ
フトは防止できるが、封止樹脂１５の表面にピン痕跡１
５ａ〜１５ｄが残るため、外観上の問題だけでなく、機
械的強度も低下する（図１２の１５ａ〜１５ｄ）。

【００３１】また、ピン痕跡１５ａ〜１５ｄの部分
から封止樹脂１５の内部に水などが浸入し、樹脂封止型
半導体装置の信頼性が低下する。さらに、ピン痕跡１５ａ，１５ｂの部分では、ＩＣ
チップ１１の上の封止樹脂１５が非常に薄くなったり、
一部露出したりするので、外部からの入射光のエネルギ
ーの影響により、樹脂封止型半導体装置の電気的特性が
損なわれてしまう。例えば、メモリデバイスの場合に
は、データ保持電圧の上昇によって、記憶されたデータ
が消えてしまう可能性がある（図１３）。

【００３２】そこで、このようなピン痕跡１５ａ，
１５ｂなどが生じないように、成形金型内の上下動防止
ピンを可動式に構成し、ピンを引き込めるタイミングを
制御する製造方法も提案されているが、この方法でも、
完全にピン痕跡を残さないようにすることはできない。
以上の〜のように、従来の樹脂封止型半導体装置の
製造方法では、その樹脂の注入工程で生じるＩＣチップ
１１やダイパッド１２のステイシフトが問題となり、特
に、薄型の半導体装置では、上下動防止ピンによる樹脂
１５の表面のピン痕跡やピンによるダメージも無視でき
ない。

【００３３】このような不都合を解決する他の方法とし
て、上下動防止ピンによって生じる封止樹脂の表面のピ
ン痕跡は不可避と考え、その後の処理工程においてピン
痕跡を除去する方法が、この発明の出願人によって提案
されている（特願平５−５２８９０号）。この方法で
は、封止樹脂の表面のピン痕跡を、樹脂や金属で埋める
ことによって、ピン痕跡に起因する水分等の浸入や、光
エネルギーの影響による電気的特性の変化等を防止して
いるが、処理工程が増加するので、コストアップにな
る、という問題があり、必ずしも満足できる方法とはい
えない。

【００３４】この発明では、すでに述べたように、樹脂
注入工程におけるステイシフトを防止すると共に、樹脂
表面にピン痕跡などが残らないようにして、薄型の半導
体装置でも、高品質で信頼性が高く、しかも製品の歩留
りも向上させた樹脂封止型半導体装置の製造方法とその
製造装置、および半導体構成素子を実現する。具体的に
いえば、樹脂封止用成形金型と同時に、リードフレーム
や半導体チップを改良することによって、ピン痕跡など
が生じない固定方法でステイシフトを防止することを目
的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】この発明は、第１に、樹
脂封止型半導体装置の封止樹脂の注入工程において、裏
面に磁性体が付着されたダイパッドあるいは半導体チッ
プを成形金型内に配置し、前記ダイパッドあるいは半導
体チップの裏面に対向する該成形金型のキャビティ外に
磁界発生手段を設けて、ダイパッドあるいは半導体チッ
プの上下動を防止するようにした樹脂封止型半導体装置
の製造方法である。

【００３６】第２に、上記第１の樹脂封止型半導体装置
の製造方法で使用する成形金型において、該成形金型の
キャビティ外に設けられる磁界発生手段は、永久磁石あ
るいは電磁石で構成している。

【００３７】第３に、上記請求項１の樹脂封止型半導体
装置の製造方法で使用されるリードフレームにおいて、
該リードフレームは、塗布や蒸着などの手法によって磁
性体をダイパッドの裏面に付着された、あるいは磁性体
粉がダイパッドに混入された構成である。

【００３８】第４に、上記第１の樹脂封止型半導体装置
の製造方法で使用される半導体チップにおいて、該半導
体チップは、塗布や蒸着などの手法によって磁性体が裏
面に付着されている構成である。

【００３９】第５に、上記第１の樹脂封止型半導体装置
の製造方法によって製造された樹脂封止型半導体装置に
おいて、構成材料として、上記請求項３のリードフレー
ムまたは請求項４の半導体チップを使用する構成であ
る。

【００４０】

【作用】この発明では、成形金型内でのステイシフトを
防止するためには、ＩＣチップやダイパッドに対して上
下方向の力を加える必要があるが、従来はピン等で機械
的に挟持させる方法を採用しているために、ピン痕跡に
よる不都合が生じる、という点に着目し、機械的な力で
挟持する代りに、磁界を発生させて磁気的な上下方向の
力で保持することによって、ステイシフトもピン痕跡も
生じないようにしている（請求項１から請求項４の発
明）。

【００４１】また、そのための製造装置を提案する（請
求項２の発明）。さらに、この発明の製造方法で使用す
る半導体構成素子を提案する（請求項３と請求項４の発
明）。

【００４２】

【実施例１】次に、この発明の樹脂封止型半導体装置の
製造方法とその製造装置および半導体構成素子につい
て、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明す
る。この実施例は、請求項１から請求項５の発明に対応
している。

【００４３】図１は、この発明の樹脂封止型半導体装置
の製造方法で使用するリードフレームについて、その一
実施例を示す図で、(1) は上面図、(2) は(1) のＡ−Ａ
線の側断面図である。図における符号は図７と同様であ
り、２１はリードフレーム、２２はサポートバー、２３
は磁性体層を示す。

【００４４】この図１(1) と(2) に示すように、リード
フレーム２１の裏面（図の下面）、すなわち、ダイパッ
ド１２の下面に、少なくともモールド樹脂の成形温度よ
りも高いキュリー点を有する磁性体層２３を設けてい
る。具体的にいえば、キュリー点（磁性を失なう臨界温
度）が２００℃以上の磁性体を使用するのが望ましい。

【００４５】また、磁性体層２３の形成方法としては、
塗布法、蒸着法、スパッタリング法などを採用すること
ができる。なお、このような磁性体層２３を設ける代り
に、リードフレーム２１の製造段階において、モールド
樹脂の溶融温度よりも高いキュリー点を有する磁性体粉
を、少なくともダイパッド１２の部分に混入させ、リー
ドフレーム２１を構成させてもよい。

【００４６】この発明の樹脂封止型半導体装置の製造方
法では、図１に示したようなリードフレーム２１のダイ
パッド１２上に、ＩＣチップ１１を搭載して接着（ダイ
ボンディング）し、ワイヤボンディングを施した後に、
樹脂封止の工程を行う。この場合には、次の図２に示す
ような樹脂封止用成形金型を使用する。

【００４７】図２は、この発明の製造方法で使用する樹
脂封止用成形金型について、その一実施例を示す図で、
封止金型内の断面図である。図における符号は図１およ
び図７と同様であり、２４は永久磁石を示す。

【００４８】この図２に示す樹脂封止用成形金型が、先
の図７に示した従来の成形金型と異なる点は、下金型２
の少なくともリードフレームのダイパッド１２の下方に
位置する部分に、永久磁石２４が配置されていることで
ある。この永久磁石２４も、先のダイパッド１２の磁性
体層２３と同様に、少なくともモールド樹脂の成形温度
よりも高いキュリー点を有する磁性体で構成されてい
る。

【００４９】ダイパッド１２の裏面に、図１のように磁
性体層２３を形成し、これに対向する下金型２に、図２
のように永久磁石２４を設けると、この下金型２に搭載
されたリードフレームは、ダイパッド１２が下金型２の
永久磁石２４の磁力によって下方へ引き寄せられ、所定
の場所に位置決めされる。その結果、樹脂封止時に、ダ
イパッド１２が浮き上がる等のステイシフトの発生が、
確実に防止される。

【００５０】この場合に、下金型２の永久磁石２４の磁
力や、リードフレームのダイパッド１２の裏面に形成さ
れる磁性体層２３、あるいは混入される磁性体粉の量等
は、製造されるダイパッド１２の面積や、ダイパッド１
２を吊っているサポートバー２２の機械的強度、さらに
は樹脂封止時の溶融樹脂の粘度や射出圧力などの条件に
応じて、樹脂封止時に、ダイパッド１２が上下動しない
ように、最適な値に設定する。以上のように、この発明
の樹脂封止型半導体装置の製造方法では、ダイパッド１
２を有するリードフレーム（図１）の場合には、リード
フレームのダイパッド１２の裏面に磁性体層２３を形成
し、あるいはダイパッド１２に磁性体粉を混入すると共
に、下金型２の対向する位置に永久磁石２４を配置する
ことにより、ダイパッド１２がステイシフトしないよう
にしている。

【００５１】したがって、従来の上下動防止ピン（ガイ
ドピン）を使用する方法に比べて、製造された半導体装
置の樹脂表面にピン痕跡が生じたり、バリなどが残る等
の不都合が生じない。しかも、成形金型内にステイシフ
トを防止するための可動部分が存在しないので、樹脂封
止工程でのトラブルの発生が減少する。

【００５２】また、成形金型内にピンなどが突出しない
ので、注入された溶融樹脂が金型内（キャビティ）にス
ムーズに圧入され、高品質の半導体装置が得られる。さ
らに、半導体チップの表面には、均一な厚さの樹脂膜が
形成されるので、外部からの光によって電気的特性が変
動する等の不都合も生じない。

【００５３】

【実施例２】次に、第２の実施例を説明する。この実施
例も、請求項１から請求項５の発明に対応している。先
の実施例では、下金型２の対向位置に永久磁石２４を配
設する場合を説明したが、この第２の実施例では、永久
磁石２４の代りに電磁石を使用する点に特徴を有してい
る。

【００５４】図３は、この発明の製造方法で使用する樹
脂封止用成形金型について、第２の実施例を示す図で、
封止金型内の断面図である。図における符号は図１と同
様であり、２５は電磁石を示す。

【００５５】この図３に示すように、下金型２に電磁石
２５を設ける。電磁石２５は、周知のように、コイルな
どで構成されており、コイルに通電させると、ファラデ
ーの法則によって磁界が発生する。

【００５６】このように、永久磁石２４の代りに電磁石
２５を使用しても、発生された磁界により、リードフレ
ーム１４のダイパッド１２の裏面に形成された磁性体層
２３（あるいはダイパッド１２に混入された磁性体粉）
との間で吸引力を生じさせることができる。この電磁石
２５の場合には、コイルに流す電流の大きさを変化させ
ることにより、その磁力の大きさを調整することが可能
である。

【００５７】そのため、先の第１の実施例に比べて、位
置決めのための条件を、容易に設定することができる、
という効果がある。また、この場合に生じる磁力は、電
流によって発生されるので、永久磁石のようにキュリー
点の温度的な制約を受けない、という利点もある。その
他の作用効果は、先の図２に関連して説明したのと同様
である。

【００５８】

【実施例３】第３の実施例を説明する。先の第１と第２
の実施例では、下金型２で形成されるキャビティ内に、
上下動防止ピン（ガイドピン）を有していない場合を説
明した。

【００５９】この第３の実施例では、従来例として先の
図１１で説明したのと同様に、下金型２の内側に上下動
防止ピン２ａ，２ｂが設けられている場合を前提にし、
その不備を改良する点に特徴を有している。この第３の
実施例は、樹脂封止型半導体装置が、ダイパツド１２を
有するＩＣチップ１１の場合である。

【００６０】図４は、この発明の製造方法で使用する樹
脂封止用成形金型について、第３の実施例を示す図で、
封止金型内の断面図である。図における符号は図１およ
び図１１と同様である。

【００６１】この図４は、先の第１の実施例と同様に、
下金型２のダイパツド１２と対向する位置に、永久磁石
２４が配置されている場合である。基本的なステイシフ
ト防止の原理は、第１や第２の実施例と同様である。

【００６２】図４の場合には、下金型２にだけガイドピ
ン２ａ，２ｂが設けられており、この点は従来と同様で
ある（上下動防止ピンのように対向して挟持するピンで
はないので、区別するためにガイドピンというが、構成
自体は図１１の上下動防止ピンと同様である）。そし
て、永久磁石２４の磁力を、予めやや強めに設定してお
き、リードフレーム１４をモールド金型に搭載したと
き、常にダイパッド１２の裏面がガイドピン２ａ，２ｂ
に当接するように配置する。

【００６３】すなわち、下金型２に設けられたガイドピ
ン２ａ，２ｂがストッパーとして機能するため、ダイパ
ッド１２は、その裏面がガイドピン２ａ，２ｂと当接し
た位置に定着され、それ以下の距離まで近づくことはな
い。したがって、ダイパッド１２の下面にも溶融樹脂が
注入され、この部分にも所望の厚さの樹脂膜が形成され
る。

【００６４】このように、ダイパツド１２を有するＩＣ
チップ１１の場合には、図１と同様に、リードフレーム
１４のダイパッド１２の裏面に形成された磁性体層２３
（あるいはダイパッド１２に混入された磁性体粉）が、
永久磁石２４の磁力による吸引力で下方に引き寄せられ
るので、製造されたパッケージ内部におけるダイパッド
１２の部分は、上下方向に関して、常に所定の位置に保
持される。なお、永久磁石２４の代りに、図３で説明し
たように、電磁石２５を使用することも可能であること
はいうもでもない。

【００６５】

【実施例４】最後に、第４の実施例を説明する。先の第
３の実施例では、ダイパツド１２を有するＩＣチップ１
１の場合を説明したが、この第４の実施例は、ダイパツ
ドを有しない構造、いわゆるフローティングチップ構造
（ダイパッドレス）のＩＣパッケージを製造する場合で
ある。

【００６６】フローティングチップ構造のＩＣパッケー
ジの場合には、リードフレームにダイパツド１２がない
ので、ＩＣチップ１１それ自体の裏面に直接、ダイパツ
ド１２の場合と同様に、少なくともモールド樹脂の成形
温度よりも高いキュリー点を有する磁性体層２３を設け
る。この場合の磁性体層２３の形成方法も同様で、塗布
法、蒸着法、スパッタリング法などを採用することがで
きる。

【００６７】図５は、この発明の製造方法で用いられる
リードフレームについて、そのダイパッドレスの半導体
チップにワイヤボンディングした状態の一実施例を示す
断面図である。図における符号は図４と同様である。

【００６８】すでに述べたように、ＩＣチップ１１それ
自体の裏面に、磁性体層２３を形成してワイヤボンディ
ングを施すと、この図５に示すような形状の半導体素子
が得られる。この状態で、先の図４で説明したように、
下金型２にガイドピン２ａ，２ｂが設けられている成形
金型内にセットして、モールド成形により樹脂封止す
る。

【００６９】図６は、この発明の製造方法で使用する樹
脂封止用成形金型について、第４の実施例を示す図で、
封止金型内の断面図である。図における符号は図１およ
び図１１と同様である。

【００７０】ダイパッドレスの半導体チップの場合、こ
の図６に示すように、ワイヤ１３でリード片１４とボン
ディングされているだけであるから、下金型２に設けら
れた永久磁石２４から発生される磁力によって、ＩＣチ
ップ１１が下方に引き寄せられてしまう。しかし、下金
型２に設けられたガイドピン２ａ，２ｂがストッパーと
して機能するため、ＩＣチップ１１は、その裏面がガイ
ドピン２ａ，２ｂと当接した位置に定着され、それ以下
の距離にならない。

【００７１】したがって、ＩＣチップ１１の下面にも溶
融樹脂が注入され、所望の厚さの樹脂膜が形成される。
特に、フローティングチップ構造（ダイパッドレス）の
場合、演算処理や情報記憶を行う集積回路は、ＩＣチッ
プ１１の表面（図の上方の面）にのみ、厚さ数〜数十μ
ｍのアクティブ層に存在している。

【００７２】そのため、下金型２内のガイドピン２ａ，
２ｂが、ＩＣチップ１１の裏面に接触しても、回路動作
上は格別の不都合が生じない。すなわち、製造されたＩ
Ｃパッケージには、その裏面にガイドピン痕跡が残るこ
とになるが、外観上は多少の欠点となるが、信頼性の問
題は生じない。なお、外観上の問題も解決したいときに
は、先に述べた方法（特願平５−５２８９０号）によっ
て、樹脂表面のピン痕跡を樹脂や金属で埋めればよい。

【００７３】また、ＩＣチップ１１の位置制御のための
磁界発生には、先の第２の実施例で説明したように、永
久磁石２４の代りに、電磁石２５を使用することも可能
である。以上のように、この第４の実施例では、ダイパ
ッドレスのＩＣチップ構造の半導体装置の樹脂封入工程
で、成形金型内におけるＩＣチップ１１の位置決め制御
に際して、下金型２内にガイドピン２ａ，２ｂを設ける
ことにより、ＩＣチップ１１の裏面にも所定の厚さの樹
脂膜が形成できるようにしている。

【００７４】

【実験例】この発明の製造方法によって製造された樹脂
封止型半導体装置（ＩＣパッケージ）においては、ＩＣ
チップ１１やダイパツド１２の上下動が完全に防止さ
れ、ＩＣチップ１１は無論のこと、ワイヤ１３の一部が
封止樹脂１５の表面に露出されたり、ワイヤ１３のエッ
ジショートや断線等も発生しない。そして、第１や第２
の実施例では、封止樹脂１５の表面にピン痕跡が残るこ
とがなく、また、第３や第４の実施例のように、多少の
ピン痕跡が残っても、動作特性や品質の点で、格別の問
題は生じない。

【００７５】例えば、樹脂封止型半導体装置がメモリデ
バイスの場合、先の図１３に示した光照射量とデータ保
持電圧との関係の特性図において、実線Ｑで示したよう
に、光照射量（ｌｕｘ）が変化しても、データ保持電圧
（Ｖ）は、常に一定の値に保たれる。この発明では、封
止樹脂の注入時に生じるステイシフトを、ＩＣチップ１
１やダイパツド１２の裏面に設けた磁性体層２３（ある
いは磁性体粉の混入）と、永久磁石２４や電磁石２５等
によって発生される磁力との間で生じる保持力によって
防止しているので、製樹脂封止型半導体装置がその他の
デバイスの場合でも、基本的に同様な安定した特性が得
られる。

【００７６】

【発明の効果】請求項１の樹脂封止型半導体装置の製造
方法によれば、ＩＣチップ１１やダイパツド１２の裏面
に設けた磁性体層２３（あるいは磁性体粉の混入）と、
磁界との間で生じる力によって、樹脂封止用成形金型内
におけるＩＣチップ１１やダイパツド１２が所定の位置
に保持される。したがって、上下動防止ピンによるステ
イシフト防止方法で生じるピン痕跡等が生じないので、
高品質で信頼性の高い樹脂封止型半導体装置が得られる
上、製品の歩留り上昇によるコストダウン効果も大き
い。

【００７７】請求項２の樹脂封止用成形金型は、キャビ
ティ外に設けられる磁界発生手段として、具体的に永久
磁石あるいは電磁石を使用している。そして、請求項１
と同様の作用効果が得られる。

【００７８】請求項３のリードフレームは、塗布や蒸着
などの手法によって磁性体をダイパッドの裏面に付着さ
れた、あるいは磁性体粉がダイパッドに混入されたフレ
ームである。このようなリードフレームを使用すること
によって、請求項１と同様の作用効果が得られる。

【００７９】請求項４の半導体チップは、塗布や蒸着な
どの手法によって磁性体が裏面に付着されている。この
ような半導体チップを使用することによって、請求項１
と同様の作用効果が得られる。

【００８０】請求項５の樹脂封止型半導体装置は、その
構成材料として、上記請求項３のリードフレームまたは
請求項４の半導体チップを使用している。したがって、
この樹脂封止型半導体装置によれば、請求項１と同様の
作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の樹脂封止型半導体装置の製造方法で
使用するリードフレームについて、その一実施例を示す
図である。

【図２】この発明の製造方法で使用する樹脂封止用成形
金型について、その一実施例を示す図で、封止金型内の
断面図である。

【図３】この発明の製造方法で使用する樹脂封止用成形
金型について、第２の実施例を示す図で、封止金型内の
断面図である。

【図４】この発明の製造方法で使用する樹脂封止用成形
金型について、第３の実施例を示す図で、封止金型内の
断面図である。

【図５】この発明の製造方法で用いられるリードフレー
ムについて、そのダイパッドレス半導体チップにワイヤ
ボンディングした状態の一実施例を示す断面図である。

【図６】この発明の製造方法で使用する樹脂封止用成形
金型について、第４の実施例を示す図で、封止金型内の
断面図である。

【図７】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法につい
て、その樹脂封止工程を説明する封止金型内の断面図で
ある。

【図８】従来の樹脂封止型半導体装置の製造方法につい
て、ステイシフトが生じた状態の一例を示す封止金型内
の断面図である。

【図９】ステイシフトが生じた状態で製造された樹脂封
止型半導体装置について、その内部構成の一例を示す断
面図である。

【図１０】ステイシフトが生じた状態で製造された樹脂
封止型半導体装置について、その内部構成の他の一例を
示す断面図である。

【図１１】ステイシフトを防止する従来の樹脂封止型半
導体装置の製造方法について、その樹脂封止工程を説明
する封止金型内の断面図である。

【図１２】図１１に示した封止金型により製造された樹
脂封止型半導体装置について、その内部構成の一例を示
す断面図である。

【図１３】メモリデバイスについて、その光照射量とデ
ータ保持電圧との関係の一例を示す特性図である。

【符号の説明】

１上金型２下金型１１ＩＣチップ（半導体チップ）１２ダイパッド（半導体チップ搭載部）１３金線などのワイヤ１４リード片１５封止樹脂２１リードフレーム２２サポートバー２３磁性体層２４永久磁石２５電磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂封止型半導体装置の封止樹脂の注入
工程において、裏面に磁性体が付着されたダイパッドあるいは半導体チ
ップを成形金型内に配置し、前記ダイパッドあるいは半
導体チップの裏面に対向する該成形金型のキャビティ外
に磁界発生手段を設けて、ダイパッドあるいは半導体チ
ップの上下動を防止することを特徴とする樹脂封止型半
導体装置の製造方法。
【請求項２】上記請求項１の樹脂封止型半導体装置の
製造方法で使用する成形金型において、該成形金型のキャビティ外に設けられる磁界発生手段
は、永久磁石あるいは電磁石であることを特徴とする樹
脂封止用成形金型。
【請求項３】上記請求項１の樹脂封止型半導体装置の
製造方法で使用されるリードフレームにおいて、該リードフレームは、塗布や蒸着などの手法によって磁
性体をダイパッドの裏面に付着された、あるいは磁性体
粉がダイパッドに混入されたフレームであることを特徴
とするリードフレーム。
【請求項４】上記請求項１の樹脂封止型半導体装置の
製造方法で使用される半導体チップにおいて、該半導体チップは、塗布や蒸着などの手法によって磁性
体が裏面に付着されていることを特徴とする半導体チッ
プ。
【請求項５】上記請求項１の樹脂封止型半導体装置の
製造方法によって製造された樹脂封止型半導体装置にお
いて、構成材料として、上記請求項３のリードフレームまたは
請求項４の半導体チップを使用したことを特徴とする樹
脂封止型半導体装置。