JPH09260410A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法及び製造装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置の製造方法及び製造装置

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JPH09260410A
JPH09260410A JP8093594A JP9359496A JPH09260410A JP H09260410 A JPH09260410 A JP H09260410A JP 8093594 A JP8093594 A JP 8093594A JP 9359496 A JP9359496 A JP 9359496A JP H09260410 A JPH09260410 A JP H09260410A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 封止樹脂注入の際のアイランドのシフトを防
ぐとともに、得られる樹脂成形品の放散特性も改善す
る。 【解決手段】 下型チェイス21aと上型チェイス21
bには、それぞれ2ヵ所ずつの位置にアイランド4aの
素子搭載側とその反対側からアイランド4aを挾んで保
持する棒状のリードフレーム保持機構10が摺動可能に
設けられている。リードフレーム保持機構10はエジェ
クターピン9とは独立して作動するように駆動される。
封止樹脂をキャビティ内に注入し、封止樹脂が硬化した
後、リードフレーム保持機構10を引き抜き、その後上
型チェイス21bを下型チェイス21aから引き離し、
エジェクタピン9によって樹脂成形品8を離型する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂封止型半導体装
置の製造方法、特にリードフレームのうち複数の吊りピ
ンによって保持されたアイランドに半導体装置チップを
搭載し、その半導体装置チップの電極とリードフレーム
のリードとの間を金属線によって電気的に接続した後、
そのリードフレームを上下の金型間に挟持してその金型
により形成されるキャビティ内に配置し、そのキャビテ
ィ内に溶融した樹脂を注入して樹脂封止する方法と、そ
こで用いる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的な樹脂封止型半導体装置の製造装
置、いわゆるモールド装置は、樹脂封止される半導体装
置チップを搭載したリードフレームを上下金型間に挟持
して保持するが、金型内の樹脂を注入する空間、すなわ
ちキャビティ内ではリードフレームは保持されていな
い。リードフレームはキャビティの周辺部でリードフレ
ームのタイバー部が保持されているのみである。
【0003】図1は従来の一般的なマルチプランジャー
方式のモールド装置を概略的に表わしたものである。
(A)は半導体装置チップ5を搭載したリードフレーム
4を搬送してモールド金型の下型チェイス1a上に載置
した状態である。その後、上型チェイス1bを下型チェ
イス1aと合わせてクランプすると、(B)に示される
状態となる。注入される封止樹脂はタブレット状にされ
てポット3に供給され、加熱され、プランジャー6にて
加圧されることによってゲート7からキャビティ2内に
注入される。キャビティ2内に封止樹脂が充填され、硬
化が完了すると、上下の金型チェイス1a,1bが開か
れ、樹脂成型品が金型から取り出される。
【0004】半導体装置チップを搭載するアイランドを
備えたリードフレームでは、アイランドは複数箇所の吊
りピンによってリードフレームに保持されている。例え
ば4方向フラットパッケージ(QFP)では四角形のア
イランドの4角で吊りピンによりリードフレームで保持
されている。キャビティに封止樹脂が注入される際、封
止樹脂の流れによってリードフレームのアイランドがシ
フト(上下動)する現象が見られる。
【0005】図2(A)は正常に樹脂封止された状態を
表わしたものであり、QFPのアイランド4aに搭載さ
れた半導体装置チップ5が正しく所定の位置に固定され
ており、配線接続のワイヤ11が封止樹脂12内に収ま
っている。しかし、封止樹脂を注入する際にアイランド
4aがシフトすると、図2(B)に示されるように、ア
イランド4aが傾いた状態で封止される。その結果、ワ
イヤ11が樹脂成形品の表面からが露出したり、アイラ
ンド4aが樹脂成形品の裏面側へ露出するなど、品質上
の問題が発生する。特に、LQFP(Low Profile Quad
Flat Package)やTQFP(Thin Quad Flat Packag
e)に代表される薄型のパッケージではこのような不具
合が顕著に発生する。
【0006】また、リードフレームのアイランド4aの
シフトと樹脂成形品の反りの間には相関関係があり、ア
イランド4aのシフトによって反りが増大する。反りが
大きいと、次の工程であるアウターリード成形工程にお
いて、リード平坦度が損なわれるなど、リードの外観品
質にも影響を及ぼす。
【0007】パワーICのような片持ちのリードフレー
ム(吊りピンのないリードフレーム)の樹脂封止に関し
ては、リードフレームの素子搭載側の面とその反対面
を、所定のバネ力が作用する一対の段付きピンによって
挟持しておき、封止樹脂を金型内に注入する際に、樹脂
の成形圧が段付きピンの段差部に作用して段付きピンを
リードフレームから離れさせるようにした方法が提案さ
れている(特開平4−102338号公報参照)。その
方法により成型すると、封止樹脂注入の際、段付きピン
がリードフレームから離れてリードフレームと段付きピ
ンの間に所定の隙間ができ、その隙間にも樹脂が流れ込
むことによってアイランドが露出することがない。吊り
ピンを有するリードフレームにおいても、樹脂注入によ
ってリードフレームのアイランドがシフトすることは上
に述べたとおりである。
【0008】一方、樹脂封止された成形品においては、
アイランドからの熱の放散が問題となる。そこで、半導
体装置チップが搭載されている面とは反対側の面に、樹
脂が設けられていない開口部を形成することによって、
樹脂成形品の放熱効果を高めることが提案されているほ
どである(特開昭55−77160号公報、実開昭62
−131449号公報参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】特開平4−10233
8号公報に記載の方法により得られる樹脂成型品は、ア
イランドが露出しないため、アイランドからの熱の放散
が十分に行なわれにくい。本発明は吊りピンのあるリー
ドフレームを用いた樹脂封止方法において、封止樹脂注
入の際のアイランドのシフトを防ぐとともに、アイラン
ドからの熱の放散特性にも優れた樹脂成形品を得ること
のできる方法と、それに用いるモールド装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、リ
ードフレームのうち複数の吊りピンによって保持された
アイランドに半導体装置チップを搭載し、その半導体装
置チップの電極とリードフレームのリードとの間を金属
線によって電気的に接続した後、そのリードフレームを
上下の金型間に挟持してその金型により形成されるキャ
ビティ内に配置し、そのキャビティ内に溶融した樹脂を
注入して樹脂封止する方法において、樹脂をキャビティ
内に注入する際、樹脂がキャビティに入るゲート側とそ
の反対側の少なくとも2ヵ所の位置において、リードフ
レームの素子搭載側の面とその反対側の面を棒状のリー
ドフレーム保持機構で挟持しておき、樹脂硬化後にその
リードフレーム保持機構を引き抜くようにしたものであ
る。リードフレーム保持機構により挟持されるリードフ
レームの位置は、アイランド自体又はアイランドの吊り
ピンである。
【0011】本発明の製造装置は、その上下金型に、樹
脂がキャビティに入るゲート側とその反対側の少なくと
も2ヵ所の位置において、リードフレームを素子搭載側
の面とその反対側の面とから挟持することができ、上下
金型に摺動可能に設けられた棒状のリードフレーム保持
機構を備えている。
【0012】
【実施例】図3は、一実施例において下型チェイス21
aと上型チェイス21bを重ねてクランプし、封止樹脂
が注入された状態を表わしたものである。下型チェイス
21aには封止樹脂硬化後に樹脂成形品を離型するため
のエジェクターピン9が通常4ヵ所の位置に摺動可能に
設けられており、上型チェイス21bでも同様にエジェ
クターピン9が通常4ヵ所の位置に摺動可能に設けられ
ている。リードフレームは半導体装置チップ5を搭載す
るアイランド4aと、半導体装置チップ5の電極パッド
との間を金ワイヤにより接続するリード4bとを備え、
アイランド4aはリード4bとともに打ち抜きやエッチ
ングにより一体として形成されてリードフレームを構成
している。アイランド4aは四角形で、その四角で吊り
ピンによりリードフレームに保持されている。
【0013】リードフレームの一例は図4に示されるも
のである。図4は1個の樹脂成形品の部分を切り出した
状態を示しているが、リードフレームとしてはこのよう
なものが縦方向に複数個連続しており、各リード4b及
びアイランド4aの吊りピン4cがタイバー部により連
結されて一体化されている。鎖線で示される領域が樹脂
封止される領域である。
【0014】図3に戻って説明すると、下型チェイス2
1aと上型チェイス21bには、それぞれ2ヵ所ずつの
位置にアイランド4aの素子搭載側とその反対側からア
イランド4aを挾んで保持する棒状のリードフレーム保
持機構10が摺動可能に設けられている。リードフレー
ム保持機構10はエジェクターピン9とは独立して作動
するように駆動される。
【0015】図3の実施例の動作について説明する。半
導体装置チップ5が搭載され、半導体装置チップ5の電
極パッドとリード4bの間がワイヤにより電気的に接続
されたリードフレームを搬送して下型チェイス21a上
に置き、上型チェイス21bを下型チェイス21a上に
重ねてクランプする。エジェクターピン9とリードフレ
ーム保持機構10を図3に示される状態にして、アイラ
ンド4aをリードフレーム保持機構10により挾んで固
定しておく。
【0016】その後、タブレット状の封止樹脂をポット
に供給し、加熱し、プランジャ6により加圧して封止樹
脂をキャビティ内に注入する。キャビティ内に注入され
た封止樹脂が硬化した後、リードフレーム保持機構10
を引き抜き、その後上型チェイス21bを下型チェイス
21aから引き離し、エジェクタピン9によって樹脂成
形品8を離型する。
【0017】リードフレーム保持機構10がアイランド
4aを挾んで保持する位置は、図4で封止樹脂が矢印方
向に注入されるものとすると、a,a’で示される位置
又はb,b’で示される位置が適当である。また、リー
ドフレーム保持機構10によりリードフレームを保持す
る位置はアイランド4aに限らず、図4にc,c’とし
て示される吊りピン4cの位置であってもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明では棒状のリードフレーム保持機
構を設けることによってアイランドを固定することがで
き、封止樹脂注入時に封止樹脂の流れによるアイランド
のシフトを抑制することができる。これにより、リード
フレームと半導体装置チップとを電気的に結線している
ワイヤーが樹脂成形品から露出するのを防止したり、ア
イランドがシフトすることによる樹脂成形品の反りを防
止することができる。リードフレーム保持機構を設ける
ことにより、樹脂成形品にアイランド又は吊りピン部が
外部に露出した穴が形成される。この穴により封止樹脂
とリードフレームとの線膨張係数の差による応力を発散
させ、応力による樹脂成形品のクラック(パッケージク
ラック)を防止することができる。また、この穴により
見かけ上、樹脂成形品の表面積が大きくなり、放熱性も
向上する。リードフレーム保持機構により保持するリー
ドフレームの位置はアイランド又は吊りピンの位置のど
の位置でもよいが、封止樹脂の流れの方向はゲートから
ゲートの反対側に向かう方向であるため、リードフレー
ム保持機構は金型のゲート側とその反対側の少なくとも
2ヵ所に設けることによりアイランドのシフトをより有
効に抑えることができる。リードフレーム保持機構によ
りリードフレームを保持する位置をアイランドの吊りピ
ンの位置にすることにより、リードフレームのアイラン
ドサイズに対する半導体装置チップの大きさの制約がな
くなる利点がある。また、一般に、リードフレームのア
イランド吊りピンは樹脂成形品の中央からコーナに放射
状に形成されているため、樹脂成形品の外径サイズが同
じで、リードフレームのアイランドサイズが異なる場合
でも、同一金型のモールド装置で対応することができる
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の樹脂成形方法を示す断面図であり、
(A)は半導体装置チップを搭載したリードフレームを
下型チェイス上に載置した状態、(B)はその後、上型
チェイスを下型チェイスと合わせてクランプした状態で
ある。
【図2】従来の樹脂成形品の問題点を示す断面図であ
り、(A)は正常に封止された状態、(B)はアイラン
ドがシフトした状態である。
【図3】一実施例のモールド装置を樹脂注入完了状態で
示す断面図である。
【図4】QFPリードフレームの一例を示す平面図であ
り、一成型品当たりに切断した状態で示している。
【符号の説明】
4a アイランド 4b リード 4c 吊りピン 5 半導体装置チップ 7 ゲート 8 樹脂成形品 9 エジェクターピン 10 リードフレーム保持機構 11 金ワイヤ 21a 下型チェイス 21b 上型チェイス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームのうち複数の吊りピンに
    よって保持されたアイランドに半導体装置チップを搭載
    し、その半導体装置チップの電極とリードフレームのリ
    ードとの間を金属線によって電気的に接続した後、その
    リードフレームを上下の金型間に挟持してその金型によ
    り形成されるキャビティ内に配置し、そのキャビティ内
    に溶融した樹脂を注入して樹脂封止する方法において、 樹脂をキャビティ内に注入する際、樹脂がキャビティに
    入るゲート側とその反対側の少なくとも2ヵ所の位置に
    おいて、リードフレームの素子搭載側の面とその反対側
    の面を棒状のリードフレーム保持機構で挟持しておき、 樹脂硬化後にそのリードフレーム保持機構を引き抜くこ
    とを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 リードフレーム保持機構により挟持され
    るリードフレームの位置は、アイランドである請求項1
    に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 リードフレーム保持機構により挟持され
    るリードフレームの位置は、アイランドの吊りピンであ
    る請求項1に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 リードフレームのうち複数の吊りピンに
    よって保持されたアイランドに半導体装置チップが搭載
    され、その半導体装置チップの電極とリードフレームの
    リードとの間が金属線によって電気的に接続されている
    リードフレームを挟持して、アイランドを含むリードフ
    レームの一部及び半導体素子チップの周りに封止用樹脂
    が注入されるキャビティを形成する上下金型を備えた樹
    脂封止型半導体装置の製造装置において、 前記上下金型には、樹脂がキャビティに入るゲート側と
    その反対側の少なくとも2ヵ所の位置において、リード
    フレームを素子搭載側の面とその反対側の面とから挟持
    することができ、上下金型に摺動可能に設けられた棒状
    のリードフレーム保持機構を備えたことを特徴とする樹
    脂封止型半導体装置の製造装置。
JP8093594A 1996-03-21 1996-03-21 樹脂封止型半導体装置の製造方法及び製造装置 Pending JPH09260410A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6821822B1 (en) 1998-03-26 2004-11-23 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing semiconductor device, molding device for semiconductor device, and semiconductor device
JP2013089668A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Apic Yamada Corp 樹脂封止装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6821822B1 (en) 1998-03-26 2004-11-23 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing semiconductor device, molding device for semiconductor device, and semiconductor device
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