JPH10138294A - 樹脂封止金型及び樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂封止金型を使用して半導体チップを樹脂
封止する際、キャビティ内で半導体チップの移動を抑制
するようにした樹脂封止金型を提供する。 【解決手段】 金型１０は、上下の金型を組み合わせて
キャビティ１２を形成するように構成された下金型であ
って、キャビティ１２の一隅１４にエアベント１６を、
エアベント１４から見て対角線１５上の他方の隅に樹脂
注入口１８を有する。エアベント１６と樹脂注入口１８
とを結ぶ対角線１５に直交する方向に延在し、金型１０
の二つの周縁壁２０と周縁壁２２とに挟まれた短い周縁
壁２４に、樹脂注入口１８は形成されている。樹脂注入
口１８には、樹脂導入管２６が接続されている。樹脂導
入管２６は、樹脂注入口近傍でその管中心線２８がエア
ベント１６と樹脂注入口１８とを結ぶ対角線１５の延長
線３０に沿うように延在している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂封止金型に関
し、更に詳細には、樹脂封止金型を使用して半導体装置
チップを樹脂封止する場合、樹脂注入の際に生じる封止
金型内での半導体装置チップの移動を防止するようにし
た樹脂封止金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣ、ＬＳＩ等の集積回路を有する半導
体装置の組み立て工程では、先ず、所定の集積回路が形
成された半導体装置チップ（以下、簡単に半導体チップ
と言う）毎にウエハをダイシングし、次いでリードフレ
ームの中央のダイパッドと呼ばれる平坦部に半導体チッ
プを配置し、リードフレームのリードと半導体チップの
端子とを金線でボンディングし、補強用のタイバー等を
切断除去する。続いて、樹脂封止工程に移行する。樹脂
封止工程では、図４に示すように上下の金型からなる半
導体装置樹脂封止金型（以下、簡単に樹脂封止金型と言
う）のキャビティ１２内のほぼ中央に、ダイパッドＤ上
に接合され、かつ金線ＧでボンディングしたリードＬを
有する半導体チップＡを配置し、エアベント１６からキ
ャビティ１２内の空気を追い出しつつ樹脂注入口１８か
ら熱硬化性樹脂を注入してキャビティ１２内を樹脂で充
満する。樹脂を硬化させた後、樹脂封止金型から取り出
すと、樹脂封止された半導体装置パッケージが得られ
る。

【０００３】従来の樹脂封止金型では、図５に示すよう
に、樹脂注入口１８は、キャビティ１２の隅の一つに設
けられ、エアベント１６は樹脂注入口１８が配置された
隅から延びる対角線上の他方の隅に設けられている。ま
た、樹脂導入管２６が樹脂注入口１８に接続され、キャ
ビティ１２内に樹脂を供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の樹脂
封止金型を使用して半導体チップを封止した場合、樹脂
の注入中に、半導体チップが元の配置位置から移動し、
偏った位置で樹脂封止されたり、捩じれた形で樹脂封止
されたりするということがしばしば生じた。半導体チッ
プが偏った位置や捩じれた形で樹脂封止されると、ボン
ディング金線が露出したり、樹脂内に気泡を巻き込んだ
りして、半導体チップの樹脂封止の効果が削減され、製
品の半導体装置パッケージの品質管理上で問題であっ
た。

【０００５】そこで、本発明の目的は、樹脂封止金型を
使用して、半導体チップ等の被封止体を樹脂封止する
際、キャビティ内で被封止体の移動を防止するようにし
た樹脂封止金型を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の樹脂
封止金型を使用する際に半導体チップがキャビティ内で
移動する原因を調べた結果、殆どの従来の樹脂封止金型
では、図５に示すように、樹脂導入管２６の管中心線２
８の延長線３０（一点鎖線で表示）が、長方形のキャビ
ティ１２の一周縁壁２６に対して約４５°の方向を向い
ていて、樹脂注入口１８とエアベント１６とを結ぶ対角
線１５とずれていることが判った。そして、樹脂注入口
１８、エアベント１６及び樹脂導入管２６がこのような
相対関係で配置されていると、樹脂を注入した際、樹脂
は、管中心線２８の延長線３０を中心とする対称な波形
で前進し、図６に示すように、延長線３０に交わるキャ
ビティ１２の壁に衝突する。そのため、波形がエアベン
ト１６に近づくにつれて乱れ、乱れた波形の樹脂の圧力
により半導体チップが元の配置位置から移動したり、形
が捩じれたりすることを見い出した。そこで、本発明者
は、樹脂注入口とエアベントとをキャビティの対角線上
に配置し、樹脂導入管の管中心線がその対角線の延長線
に沿うように配列した樹脂導入管を樹脂注入口に接続し
た樹脂封止金型を試作した。そして、半導体チップをそ
の樹脂封止金型のキャビティの対角線上に配置して樹脂
を注入すると、樹脂がキャビティ内で対角線を中心とす
る対称な波形で前進し、これにより、半導体チップの移
動は生じないことを確認し、本発明を完成するに到っ
た。

【０００７】よって、上記目的を達成するために、本発
明に係る樹脂封止金型は、内部にキャビティを有し、キ
ャビティにそれぞれ連通する樹脂注入口及びエアベン
ト、並びに樹脂注入口を介して樹脂をキャビティに導入
する樹脂導入管を備え、被封止体をキャビティ内に配置
し、エアベントから空気を排出しつつ樹脂注入口から樹
脂を注入して被封止体を樹脂封止するようにした樹脂封
止金型において、樹脂注入口がキャビティの一方の端縁
に、エアベントが一方の端縁に対向する他方の端縁にそ
れぞれ配置され、かつ導入管は、その管中心線が樹脂注
入口近傍で樹脂注入口とエアベントとを結ぶ線の延長線
に沿うように延在して樹脂注入口に接続されていること
を特徴としている。

【０００８】本発明の樹脂封止金型は、通常、上下の金
型で形成され、モールド装置に装着される。樹脂注入口
及びエアベントは上下の金型の組み合わせ面に形成さ
れ、樹脂導入管は、モールド装置のランナとして形成さ
れる。本発明は、被封止体の形状、種類について制約は
ないが、比較的小型の被封止体、例えばワイヤボンディ
ングしたリードを備える半導体チップの樹脂封止に好適
である。管中心線が樹脂注入口とエアベントとを結ぶ線
の延長線に沿うように延在させる樹脂導入管の延在長さ
は長いほど良いが、実用的には、導入管の管径の１０〜
２０倍程度で良い。そして、その上流では必ずしも樹脂
導入管の管中心線が樹脂注入口とエアベントとを結ぶ線
の延長線上に無くても良い。

【０００９】本発明の樹脂封止金型を使用して被封止体
を樹脂封止する際には、被封止体の長手方向中心線又は
被封止体の対向する二つの隅を結ぶ対角線が樹脂注入口
とエアベントとを結ぶ線に一致するように被封止体をキ
ャビティ内に配置して、樹脂注入口からキャビティに樹
脂を注入する。次いで、樹脂を注入すると、樹脂は、樹
脂導入管により案内されて樹脂注入口とエアベントとを
結ぶ線の延長線に沿って流れるように整流される。その
結果、樹脂は、樹脂注入口からキャビティ内に流入した
際、樹脂注入口とエアベントとを結ぶ線に沿って進む慣
性力を有し、それによりその線を中心とする対称な波形
で前進するので、被封止体に対して対称な力が働き、被
封止体の位置が移動したり、捩じれたりすることが生じ
ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明
する。実施例 本実施例は、本発明に係る樹脂封止金型を半導体チップ
の樹脂封止金型に適用した例である。図１は、本実施例
の樹脂封止金型の平面図、図２は図１の円″ａ″で取り
囲んだ樹脂注入口付近の拡大図である。本実施例の樹脂
封止金型は、上下の組で構成された金型で構成され、モ
ールド装置に取り付けて半導体チップの樹脂封止を行う
ための金型である。図１に示す金型１０は、上下の金型
を組み合わせて図１に示すような形状のキャビティ１２
を形成するように構成された下金型であって、キャビテ
ィ１２の一隅１４にエアベント１６を、エアベント１４
から見て対角線１５上の他方の隅に樹脂注入口１８を有
する。上下の金型は、エアベント１４及び樹脂注入口１
８を上下の金型の合わせ面に形成するように構成されて
いる。

【００１１】更に詳しくは、エアベント１６と樹脂注入
口１８とを結ぶ対角線１５に直交する方向に延在し、金
型１０の二つの周縁壁２０と周縁壁２２とに挟まれた短
い周縁壁２４に、樹脂注入口１８は形成されている。樹
脂注入口１８には、樹脂導入管２６が接続されている。
樹脂導入管２６は、その管中心線２８が管径の約１０倍
の長さにわたりエアベント１６と樹脂注入口１８とを結
ぶ対角線１５の延長線に沿うように延在している。

【００１２】半導体チップの樹脂封止を行う際には、図
１に示すように、半導体チップＡ（仮想線で表示）の対
角線がキャビティ１２の対角線１５に沿うように半導体
チップＡをキャビティ１２内に配置する。次いで、樹脂
導入管２６から樹脂を導入すると、樹脂は、樹脂導入管
内２６により案内されて管中心線２８に沿って流れるよ
うに整流され、樹脂注入口１８からキャビティ１２内に
流入した際、管中心線２８の方向、即ち対角線１５の方
向に進む慣性力を有する。それにより、樹脂は、図３に
示すように、対角線１５を中心とする対称な波形で前進
する。よって、半導体チップＡには、対称な力が働き、
半導体チップＡが元の位置から移動したり、捩じれたり
するようなことは生じない。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、被封止体をキャビティ
内に配置し、エアベントから空気を排出しつつ樹脂注入
口から樹脂を注入して被封止体を樹脂封止するようにし
た樹脂封止金型において、キャビティの一方の端縁に樹
脂注入口を、一方の端縁に対向する他方の端縁にエアベ
ントをそれぞれ配置し、導入管の管中心線が樹脂注入口
近傍で樹脂注入口とエアベントとを結ぶ線の延長線に沿
うように、導入管を配列し、樹脂注入口に接続すること
により、樹脂注入に際し、従来のようにキャビティ内で
被封止体が移動するようなことは生じない。よって、本
発明の樹脂封止金型を半導体チップの樹脂封止に使用す
れば、キャビティ内の半導体チップの位置ずれに起因す
る樹脂封止の欠陥を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の樹脂封止金型の下金型の平面図であ
る。

【図２】樹脂注入口近傍の拡大図である。

【図３】本実施例の樹脂封止金型のキャビティ内を前進
する樹脂の波形を示す模式図である。

【図４】樹脂封止金型のキャビティ内に配置した半導体
チップを示す模式的断面図である。

【図５】従来の樹脂封止金型の樹脂注入口、エアベント
及び樹脂導入管の配置関係を説明する図である。

【図６】従来の樹脂封止金型のキャビティ内を前進する
樹脂の波形を示す模式図である。

【符号の説明】

１０……本発明に係る樹脂封止金型の実施例、１２……
キャビティ、１４……キャビティの一隅、１５……対角
線、１６……エアベント、１８……樹脂注入口、２０…
…金型の周縁壁、２２……金型の別の周縁壁、２４……
短い周縁壁、２６……樹脂導入管、２８……管中心線、
３０……管中心線の延長線。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にキャビティを有し、キャビティに
   それぞれ連通する樹脂注入口及びエアベント、並びに樹
   脂注入口を介して樹脂をキャビティに導入する樹脂導入
   管を備え、被封止体をキャビティ内に配置し、エアベン
   トから空気を排出しつつ樹脂注入口から樹脂を注入して
   被封止体を樹脂封止するようにした樹脂封止金型におい
   て、 樹脂注入口がキャビティの一方の端縁に、エアベントが
   一方の端縁に対向する他方の端縁にそれぞれ配置され、
   かつ導入管は、その管中心線が樹脂注入口近傍で樹脂注
   入口とエアベントとを結ぶ線の延長線に沿うように延在
   して樹脂注入口に接続されていることを特徴とする樹脂
   封止金型。
2. 【請求項２】 樹脂注入口がキャビティの対向する二つ
   の隅を結ぶ対角線上の一方の隅に、エアベントが他方の
   隅に、それぞれ配置されていることを特徴とする請求項
   １に記載の樹脂封止金型。
3. 【請求項３】 金型が樹脂注入口とエアベントとを結ぶ
   線に直交する端縁壁を有するように形成され、樹脂注入
   口がその端縁壁を直交して貫通していることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の樹脂封止金型。
4. 【請求項４】 被封止体が、ワイヤボンディングされた
   リードを有する半導体装置チップであることを特徴とす
   る請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の樹脂封
   止金型。
5. 【請求項５】 請求項１から３のうちのいずれか１項に
   記載の樹脂封止金型を使用し、被封止体の長手方向中心
   線又は被封止体の対向する二つの隅を結ぶ対角線が樹脂
   注入口とエアベントとを結ぶ線に一致するように被封止
   体をキャビティ内に配置することを特徴とする樹脂封止
   方法。