JPH0982737A - 半導体素子のトランスファモールド方法及びそれに使用する金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型の清掃作業が容易な半導体素子のトラン
スファモールド方法及びそれに使用する金型を提供す
る。 【解決手段】 モールド前の半導体素子４を、上下２分
割するモールド金型６，７内に挟みこんだ後、樹脂１０
で半導体素子４をパッケージングする半導体素子のトラ
ンスファモールド方法において、モールド金型６，７の
いずれか一方又は両方に、両金型６，７間の隙間２３を
塞ぐシャッター２０を設け、かつ、このシャッター２０
を可動式とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子のトラ
ンスファモールド方法及びそれに使用する金型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２はモールド前の半導体素子の側面
図、図３は開いた金型内にモールド前の半導体素子を配
置した状態を示す図、図４は閉じた金型内に樹脂を注入
して型締めした状態を示す図、図５はモールド後に金型
を開いた状態を示す図、図６は完成後の半導体素子の外
観斜視図をそれぞれ示す。すなわち、図２〜図６はトラ
ンスファモールドを用いた一般的な半導体素子の製造工
程の概略を現している。

【０００３】トランスファモールド（トランスファ成
形）工程について述べる。

【０００４】図２において、予めリードフレーム１にダ
イボンダー（図示せず）で半導体チップ２をダイボンデ
ィングし、ボンディングマシン（図示せず）で半導体チ
ップ２とリードフレーム１の端子との間にワイヤ３で接
続（ワイヤボンディング）を行っておく。

【０００５】図３において、モールド前の半導体素子４
をモールド装置５の金型６，７内に挟み込む。両金型
６，７にはモールド後の半導体素子８（図６）の外形に
合わせたくぼみ６ａ，７ａが形成されており、これらの
くぼみ６ａ，７ａに半導体チップ２が位置する構造にな
っている。

【０００６】上側の金型６には樹脂を注入する樹脂注入
機構９が備わっており、溝６ｂを通してくぼみ６ａ，７
ａの内部に樹脂１０を注入するようになっている。下側
の金型７は予め樹脂の硬化温度である１７０℃前後に加
熱されており、かつ金型移動機構１１によって金型６，
７に圧力を与えた状態（型締め状態）で樹脂１０を硬化
させる。

【０００７】図５において、一定時間終了後、金型６，
７を開き内部から樹脂１０でモールドされたリードフレ
ーム１（半導体素子８）を取り出して端子１２を折り曲
げると図６に示すような半導体素子８が得られる。

【０００８】このようなモールド方法は、メモリーや演
算素子などの半導体素子の製造工程に広く用いられてい
る。

【０００９】ところで、この種のトランスファモールド
工程は、数百回のモールド作業を行うと、金型６，７の
くぼみ６ａ，７ａ側の表面に樹脂かすなどが付着するた
め、清掃作業を行う必要がある。清掃作業としては、ま
ずエポキシ樹脂の代わりにアミノ系の樹脂を金型６，７
内に注入して硬化させ、この樹脂を取り出す際に金型表
面の汚れを除去する方法が広く用いられている（以下こ
の種の清掃を「クリーニング樹脂による清掃」とい
う。）。

【００１０】ところがこのクリーニング樹脂による清掃
方法では、樹脂が流れ込むくぼみ６ａ，７ａや樹脂の流
れ経路中の汚れは除去できるが、金型６，７の合わせ面
の清掃はできない。

【００１１】そこで金型の合わせ面を清掃する方法が提
案された。

【００１２】図７は金型の清掃工程を示す従来例であ
り、図７（ａ）は金型の清掃前の状態を示し、図７
（ｂ）は金型の清掃中の状態を示している。

【００１３】金型の合わせ面を清掃するため、ブタジエ
ンゴムやエチレンプロピレンゴム等をシート状に加工し
たもの（以下、「クリーニングシート１３」という。）
を金型６，７に配置し（図７（ａ））、金型移動機構１
１を上方向に移動させて挟み込む方法が用いられている
（図７（ｂ））。このクリーニングシート１３は粘着性
を有しており、一定時間加熱して硬化させた後取り出す
と金型表面の汚れを取り除くことができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例で用いられているクリーニングシート１３は金
型６，７に挟み込み圧力をかけられると、円形や楕円形
に広がる傾向を持つ。これに対し、金型６，７の形状
は、直方体であるため、合わせ面全体をクリーニングし
ようとすると、クリーニングシート１３の一部が金型
６，７からはみ出してしまい無駄が生じて不経済であ
る。

【００１５】また、金型周辺部分には金型組立用のネジ
（図示せず）が埋め込まれている。このネジ部分にクリ
ーニングシートが入り込むと除去するのが困難である。

【００１６】クリーニングシート１３に圧力をかけて引
き延ばしても周辺部分では圧力が逃げてしまうため、金
型６，７のくぼみ６ａ，７ａの内部まで均等にクリーニ
ングシート１３を充填することができない。従って周辺
部分では清掃能力が低下してしまう。

【００１７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、金型の清掃作業が容易な半導体素子のトランスファ
モールド方法及びそれに使用する金型を提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、モールド前の半導体素子を、上下２分割す
るモールド金型内に挟みこんだ後、樹脂で半導体素子を
パッケージングする半導体素子のトランスファモールド
方法において、モールド金型のいずれか一方又は両方
に、両金型間の隙間を塞ぐシャッターを設け、かつ、こ
のシャッターを可動式としたものである。

【００１９】また本発明は、モールド前の半導体素子を
挟みこんだ後、トランスファモールド方法で半導体素子
をパッケージングするための金型において、上下２分割
するモールド金型のいずれか一方又は両方に、上下の金
型間の隙間を塞ぐ可動式のシャッターを設けたものであ
る。

【００２０】上記構成に加え本発明は、金型組立用のネ
ジを上記シャッターの外側に設けたものである。

【００２１】上記構成によって、クリーニングシートを
金型で挟んで圧力をかけても金型の周辺部がシャッター
で塞がれているので、クリーニングシートが金型から外
部にはみ出すことがなく、しかも金型の清掃が容易とな
る。このため、クリーニングシートを有効に利用するこ
とができる。金型組立用のネジをシャッターの外側に設
けたので、金型組立用のネジにクリーニングシートが付
着することがなくなり、金型の清掃作業が容易となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体素子のトラ
ンスファモールド方法及びそれに使用する金型の実施の
形態を添付図面に基づいて詳述する。尚、前述した従来
例と同様の部材には共通の符号を用いた。

【００２３】図１は本発明を適用した金型の一実施の形
態における清掃工程を示す図である。図１（ａ）は金型
の清掃前の状態を示し、図１（ｂ）は金型の清掃中の状
態を示している。

【００２４】図１（ａ）において上下一対の金型６，７
の内、上側の金型６は固定されており、下側の金型７は
金型移動機構１１によって上下に移動できるようになっ
ている。

【００２５】下側の金型７にはヒータ（図示せず）が内
蔵されており、くぼみ６ａ，７ａ内に熱を与えることが
できるようになっている。

【００２６】上側の金型６の下側の周辺部分には上下に
可動自在なシャッター２０が設けられている。このシャ
ッター２０は、上側の金型６の下側の周辺に形成された
溝穴２１内にバネ２２を介して取り付けられている。通
常はシャッター２０はバネ２２の力で下に押し下げられ
ている。

【００２７】下側の金型７を金型移動機構１１で上昇さ
せると両金型６，７が閉じるが、シャッター２０は容易
に押し上げられて溝穴２１内に収容されると共に、両金
型６，７間の隙間２３を塞ぐようになっており、通常の
モールド作業にはなんら支障を与えない。

【００２８】尚、シャッター２０と下側の金型７との合
わせ面には、一部分に２０μｍ程度の隙間を設けてある
ので、シャッター２０の内側、すなわち両金型６，７の
内部の空気はこの隙間２３から容易に外部に押し出され
るようになっている。また、シャッター２０の内側には
金型組立用のネジを取り付けない構造としたので、ネジ
にクリーニングシートや樹脂が付着しないようになって
いる。

【００２９】次にクリーニングシートによる金型のクリ
ーニング工程について述べる。

【００３０】まず金型６，７の中央部分に必要な量のク
リーニングシート１３を載せておく。本実施の形態で使
用したクリーニングシートにはブタジエンとエチレンプ
ロピレンゴムとの混合物を用いた（製品名; 日東電工社
製、Ｎ−ＣＳ−２０００）。下側の金型７は予めヒータ
で１７０℃に昇温しておく（図１（ａ））。

【００３１】次に下側の金型７を上昇させて両金型６，
７を閉じることにより、クリーニングシート１３を引き
延ばす。下側の金型７の上昇時の圧力は約５ｔである。
クリーニングシート１３が引き延ばされてシャッター２
０と金型６，７との間の空間内に充填されると、圧力を
約５０ｔに上昇させ、約７分間保持してクリーニングシ
ート１３を硬化させる（図１（ｂ））。

【００３２】所定時間終了後、下側の金型７を金型移動
機構１１で降下させ、クリーニングシート１３を取り出
す。以上の動作を５回繰り返すことにより金型６，７の
クリーニングが完了する。

【００３３】以上において、本実施の形態によれば、ク
リーニングシートのはみ出しを防止することができ、ク
リーニングシートの使用量を約４０％低減することがで
きる。また、クリーニングシートに圧力が均等にかけら
れるので、周辺部分のくぼみの内部も効率よくクリーニ
ングすることができ、クリーニング樹脂による金型清掃
作業が不要になる。クリーニング樹脂による金型清掃に
は高価なリードフレームを使用するが、クリーニングシ
ートを用いる場合には不要なため経済的である。

【００３４】クリーニング範囲内に金型組立用のネジを
設けないため、清掃後のクリーニングシートの除去が容
易になる。このためクリーニング作業の時間を約２０％
低減することができる。

【００３５】従来の技術では、クリーニングシートの形
状が不均一であったり、ネジ部分にクリーニングシート
が付着したりしたため、クリーニング作業は全て手作業
で行われていた。しかし本発明により、クリーニングシ
ートの形状が安定し、除去が容易になったので、クリー
ニング作業の自動化が可能となった。この場合、従来は
約２時間必要であったクリーニング作業を、無人化（自
動化）することができるようになった。

【００３６】尚、本実施の形態ではシャッター機構が上
側の金型に設けられた場合で説明したが、これに限定さ
れるものではなく、上側、下側のいずれか一方、または
両方に設けてもよいのはいうまでもない。また、クリー
ニングシートとしては、混合物の他に一般のトランスフ
ァモールドに用いられるエポキシ樹脂を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００３８】モールド金型の一方若しくは両方に、上下
の金型間の隙間を塞ぐシャッターを設け、かつ、このシ
ャッターを可動式としたので、金型の清掃作業が容易な
半導体素子のトランスファモールド方法及びそれに使用
する金型を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した金型の一実施の形態における
清掃工程を示す図である。

【図２】モールド前の半導体素子の側面図である。

【図３】開いた金型内にモールド前の半導体素子を配置
した状態を示す図である。

【図４】閉じた金型内に樹脂を注入して型締めした状態
を示す図である。

【図５】モールド後に金型を開いた状態を示す図であ
る。

【図６】完成後の半導体素子の外観斜視図である。

【図７】金型の清掃工程を示す従来例である。

【符号の説明】

４ 半導体素子（モールド前の半導体素子） ６ モールド金型（上側の金型） ７ モールド金型（下側の金型） １０ 樹脂 ２０ シャッター ２３ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モールド前の半導体素子を、上下２分割
   するモールド金型内に挟みこんだ後、樹脂で上記半導体
   素子をパッケージングする半導体素子のトランスファモ
   ールド方法において、上記モールド金型のいずれか一方
   又は両方に、両金型間の隙間を塞ぐシャッターを設け、
   かつ、このシャッターを可動式としたことを特徴とする
   半導体素子のトランスファモールド方法。
2. 【請求項２】 モールド前の半導体素子を挟みこんだ
   後、トランスファモールド方法で該半導体素子をパッケ
   ージングするための金型において、上下２分割するモー
   ルド金型のいずれか一方又は両方に、上下の金型間の隙
   間を塞ぐ可動式のシャッターを設けたことを特徴とする
   半導体素子のトランスファモールドに使用する金型。
3. 【請求項３】 金型組立用のネジを上記シャッターの外
   側に設けた請求項２記載の金型。