JPH0936157A - 半導体パッケージの成形装置および成形方法 - Google Patents

半導体パッケージの成形装置および成形方法

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JPH0936157A JP7265119A JP26511995A JPH0936157A JP H0936157 A JPH0936157 A JP H0936157A JP 7265119 A JP7265119 A JP 7265119A JP 26511995 A JP26511995 A JP 26511995A JP H0936157 A JPH0936157 A JP H0936157A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形されるパッケージの不良を防止するパッ
ケージの成形装置および成形方法を提供する。 【解決手段】 パッケージ成形装置の注入口の高さ
(幅)を成形されるパッケージのリードフレームの厚さ
より大きくないように形成したことを特徴としており、
それによりパッケージの不良を顕著に減少させてパッケ
ージの信頼性を改善すると同時にパッケージの外観を美
麗に製作することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体パッケージの
成形装置および成形方法に関し、より詳細には成形装置
の注入口(gate)の高さ(または幅)をリードフレ
ームの厚さより大きくならないように形成することによ
ってパッケージクラックやチップアウト(chip−o
ut)等の不良発生を著しく減少させることができるパ
ッケージの成形装置および成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体産業が現代の情報化社会における
基盤産業に位置しているというのは周知の事実である。
ダイオード、トランジスタ、集積回路等の半導体装置は
現在、主にシリコンウェーハ上に微細な回路を形成して
チップを作っているが、ごみ、熱、湿気、電気および機
械的な負荷等の各種外部要因によるチップの損傷を防止
し、装置としての信頼性を向上させるため、チップの周
囲を金属、セラミックまたは成形樹脂によって封止した
パッケージ形態で実現されている。その中で広く使われ
ているのは、エポキシ・モールディング・コンパウンド
を代表とする成形樹脂によって封止されたプラスチック
パッケージである。
【0003】現在のパッケージの開発は、薄形(sli
m)のパッケージを追究しており、半導体装置のデザイ
ンおよび成形工程がより一層重要視されている。しか
し、パッケージの成形装置自体に問題がないとしても薄
形のパッケージが製作されるときにはパッケージのクラ
ックやチップアウト等の不良が発生することがある。し
たがって、成形装置のデザインは成形装置の歩留りや半
導体装置の信頼性に決定的な影響を及ぼす。
【0004】半導体装置をパッケージングする成形装置
の金型部は上部金型と下部金型から成り、これらは半組
立状態の半導体装置を収容するときには開き、成形工程
中には閉じている。
【0005】また、成形装置は注入口とランナを具備し
ており、これらはモールディングコンパウンドを金型の
キャビティ内部に送り込むのに使われる。注入口はモー
ルディングコンパウンドが注入されるキャビティに通ず
る小さい開口であり、普通は下部金型または上部金型に
形成される。
【0006】図9は、下部金型に注入口を有する従来技
術による成形装置(下部注入口型のパッケージ成形装
置)の断面図を示している。
【0007】図10は、図9の注入口部分の側断面図で
あり、図11は、図9に示した下部注入口型のパッケー
ジ成形装置の成形メカニズムを示す図である。
【0008】図9〜図11を参照すると、下部注入口型
のパッケージ成形装置(以下、下部型成形装置という)
100は上部金型80と下部金型90を有し、その金型
80、90には、リードフレームにチップが搭載された
半組立状態のパッケージ50が内在・成形されるキャビ
ティ82、92が形成され、更に、成形樹脂(不図示)
を注入するためのランナおよび注入口94が所定の領域
に形成されている。
【0009】前記半組立状態のパッケージ50は、チッ
プ20がダイパッド10に接着剤(不図示)で接着さ
れ、チップ20の上面に形成されているボンディングパ
ッド(不図示)が対応する内部リード30とワイヤ22
によって電気的に連結され、内部リード30と一体形に
形成されている外部リード40が形成されている構造と
なっている。
【0010】注入口94は下部金型90の所定の領域に
形成されており、その注入口94の高さ(幅)は、リー
ド30、40の厚さ(リードフレームの厚さ)に比べて
大きく形成されている。また、注入口94を通じて注入
される成形樹脂(不図示)は、矢印方向にキャビティ8
2、92に充填される。
【0011】図12〜図14及び図15〜図17は、上
部型成形装置および中央部型成形装置の場合をそれぞれ
示している。これらは、図9〜図11に関連して説明し
た下部型成形装置100と、注入口が配置された位置、
形状、及びキャビティの内部に充填される成形樹脂の流
れ方向が異なるだけで、その以外の構成はすべて同一で
ある。したがって、上部型成形装置および中央部型成形
装置に対する詳細な説明は省略する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による構造に
おいては、成形が完了したパッケージからゲート部分を
除去するディゲート(degate)処理を実施する
と、パッケージの厚さに比べ注入口の高さが占有する比
率が相対的に大きいので、パッケージのクラックやチッ
プアウトのパッケージの不良率が相対的に高くなる。こ
のようなパッケージの不良はTSOP(Thin Sm
all Outline Package)またはUT
SOP(Ultra Thin Small Outl
ine Package)のような超薄形パッケージの
場合に、より深刻になる。更に、薄形のパッケージにお
いてはディゲートされた部分の外観がよくないという短
所も有している。
【0013】本発明の目的は、半導体パッケージの成形
工程において、成形樹脂をキャビティ内部に注入する注
入口の高さ(幅)の大きさを小さくしてパッケージのク
ラックやチップアウトの問題を改善できるパッケージの
成形装置及び成形方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る成形装置
は、モールディングコンパウンドを伝達するための一つ
以上の注入口、上部金型、下部金型、および前記上部金
型と下部金型との間に形成されており、封止しようとす
る半導体チップ・ワイヤ・リードフレームの組立体が配
置されるキャビティを含む半導体装置用の成形装置にお
いて、前記注入口の高さ(幅)がリードフレームの厚さ
より大きくないように形成されることを特徴とする。
【0015】また、本発明に係る成形方法は、(a)成
形装置のキャビティ内に半導体チップ・ワイヤ・リード
フレームの組立体を入れる段階と、(b)モールディン
グコンパウンドをキャビティ内に伝達して圧縮成形を実
施し、ゲートを有する成形組立体を得る段階、および
(c)成形組立体を取出す段階とを含む半導体パッケー
ジの成形方法において、段階(b)から得られる成形組
立体のゲートの高さが組立体内部のリードフレームの厚
さより大きくないことを特徴とする。
【0016】
【発明の実態の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態について詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明の一つの実施形態であっ
て、下部注入口(bottom gate)型のパッケ
ージ成形装置の断面図である。図2は、図1の側面図で
あり、図3は、図1に示した成形装置の成形メカニズム
を示す図である。図4は、図3の“A”の部分を詳細に
示す拡大図である。
【0018】図4を参照すると、本発明による下部注入
口型パッケージ成形装置(以下、下部注入型成形装置と
いう)400は、注入口394の厚さXがリード30、
40の厚さY(リードフレームの厚さ)より大きくない
ように、望ましくは厚さYより小さくなるように形成さ
れており、これ以外は、図9〜図11に示した従来技術
による下部型成形装置100と同一の構造となってい
る。
【0019】注入口394を通じて注入される成形樹脂
(不図示)は、図3および図4に示した矢印方向に前記
キャビティ382,392に充填される。
【0020】図5〜図8は本発明の別の実施形態であっ
て、上部注入口型の成形装置を示している。図5〜図8
に示した本発明による上部注入口型成形装置500は図
1〜図4に関連して説明した下部型成形装置400と比
較して、注入口が形成された位置およびキャビティの内
部に充填される成形樹脂の流れの方向が異なるだけで、
その以外の構成はすべて同一である。したがって、上部
注入口型成形装置に対する詳細な説明は省略する。
【0021】一方、本発明による成形工程は、(a)成
形装置のキャビティ内に半導体チップ・ワイヤ・リード
フレームの組立体を入れる段階と、(b)モールディン
グコンパウンドをキャビティ内に伝達して圧縮成形を実
施することによりゲートを有する成形組立体を得る段
階、および(c)成形組立体を取り出す段階とを含み、
前記段階(b)から得られる成形組立体のゲートの高さ
が組立体内部のリードフレームの厚さより大きくないこ
とを特徴とする。
【0022】その他の成形条件は本発明に決定的なもの
ではないし、当業者によって容易に適宜選定されるもの
である。本発明の成形工程によると、パッケージ内部の
リードフレームの厚さより大きくない高さのゲートを有
する成形された半導体パッケージが得られる。
【0023】本発明の成形装置と成形工程の効果を立証
するために、本発明のパッケージ成形装置を利用して製
作したパッケージと、従来のパッケージ成形装置によっ
て製作したパッケージの不良率を評価した結果を下記の
表1に示す。
【0024】なお、評価条件は次のとおりである。
【0025】 ・評価プレス :UPS120N−EX ・評価成形装置 :SS−168(韓美金型製作、本発明) ・評価対象になったチップ:4M DRAM 20TSOPII ・リードフレームの厚さ :6mil ・チップがパッケージされた後にディフレシング(de
flashing)してから算出した結果である。
【0026】・従来技術によるパッケージ成形装置(改
善前)の注入口の高さ(幅)は、10milであり、本
発明によるパッケージ成形装置(改善後)の注入口の高
さ(幅)は、5milである。
【0027】
【表1】 表1からわかるように、本発明によるパッケージ成形装
置および成形方法によって製作された半導体パッケージ
は、従来技術の場合に比べて不良率が顕著に減少してい
る。また、薄形のパッケージの製作においてもディゲー
トされた(degated)パッケージの表面が美麗な
ことが視覚的にも確認された。したがって、成形装置の
注入口の高さをリードフレームの厚さに対して大きくな
いように、望ましくは小さくなるように形成する本発明
は、従来技術に比べて有利な効果を有する。
【0028】ここでは、本発明を下部および上部型成形
装置に関してのみ記述したが、本発明はこれに限定され
るものでなく、中央部型成形装置においても適用するこ
とができる。
【0029】このような構造を有するパッケージ成形装
置は、通常の、リードフレームの厚さが6mil〜12
milであるものに適用可能であり、望ましくは6mi
l〜10milの厚さのリードフレームを有するパッケ
ージに適用した時に、パッケージの不良率の減少および
美麗な外観を有するパッケージを製作することができ
る。
【0030】成形直後の、まだディゲート工程を経てな
いパッケージのゲートの高さはリードフレームの厚さよ
り大きくないことが要求され、望ましくはリードフレー
ムの厚さより小さく、リードフレームの厚さの50%以
上の値をもつ。
【0031】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、パッケージ成形装置の注入口の高さ(幅)を、封
止しようとする半導体パッケージ内のリードフレームの
厚さより大きくないようにすることによって、半導体パ
ッケージの不良を減少させることができると同時にパッ
ケージの信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による下部注入口型のパッケージ成形装
置の断面図である。
【図2】図1の注入口部分の側断面図である。
【図3】本発明による下部注入口型のパッケージ成形装
置の成形メカニズムを示す図である。
【図4】図3の“A”の部分を詳細に示す拡大図であ
る。
【図5】本発明による上部注入口型のパッケージ成形装
置の断面図である。
【図6】図5の注入口部分の側断面図である。
【図7】本発明による上部注入口型のパッケージ成形装
置の成形メカニズムを示す図である。
【図8】図7の“B”の部分を詳細に示す拡大図であ
る。
【図9】従来技術による下部注入口型のパッケージ成形
装置の断面図である。
【図10】図9の注入口部分の側断面図である。
【図11】従来技術による下部注入口型のパッケージ成
形装置の成形メカニズムを示す図である。
【図12】従来技術による上部注入口型のパッケージ成
形装置の断面図である。
【図13】図12の注入口部分の側断面図である。
【図14】従来技術による上部注入口型のパッケージ成
形装置の成形メカニズムを示す図である。
【図15】従来技術による中央部注入口型のパッケージ
成形装置の断面図である。
【図16】図15の注入口部分の側断面図である。
【図17】従来技術による中央部注入口型のパッケージ
成形装置の成形メカニズムを示す図である。
【符号の説明】
10 ダイパッド 20 チップ 22 ワイヤ 30 内部リード 40 外部リード 50 半組立状態のパッケージ 380,480 上部金型 390,490 下部金型 382,482 キャビティ 392,492 キャビティ 394,484 注入口 400 下部注入口型成形装置 500 上部注入口型成形装置
フロントページの続き (72)発明者 朴 泰 成 大韓民国忠清南都牙山群俳芳面北水里山74 番地

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モールディングコンパウンドを伝達する
    ための一つ以上の注入口、上部金型、下部金型、および
    前記上部金型と下部金型との間に形成されており封止し
    ようとする半導体チップ・ワイヤ・リードフレームの組
    立体が配置されるキャビティを含む半導体装置用の成形
    装置において、 前記注入口の高さがリードフレームの厚さより大きくな
    らないように形成されることを特徴とする成形装置。
  2. 【請求項2】 前記注入口が下部金型に形成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の成形装置。
  3. 【請求項3】 前記注入口が上部金型に形成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の成形装置。
  4. 【請求項4】 前記注入口が上部金型と下部金型の接面
    に形成されていることを特徴とする請求項1記載の成形
    装置。
  5. 【請求項5】 (a)成形装置のキャビティ内に半導体
    チップ・ワイヤ・リードフレームの組立体を入れる段階
    と、 (b)モールディングコンパウンドをキャビティ内に伝
    達して圧縮成形を実施し、ゲートを有する成形組立体を
    得る段階と、 (c)成形組立体を取り出す段階とを含む半導体パッケ
    ージの成形方法において、 段階(b)から得られる成形組立体のゲートの高さが組
    立体内部のリードフレームの厚さより大きくないことを
    特徴とする成形方法。
  6. 【請求項6】 前記ゲートの高さはリードフレームの厚
    さの50%を超過することを特徴とする請求項5記載の
    成形方法。
JP26511995A 1995-07-25 1995-10-13 Tsopまたはutsopのような超薄型半導体パッケージの成形装置および成形方法 Expired - Fee Related JP3179003B2 (ja)

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