JPH10244556A - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気密封止用の樹脂パッケージを成形するにあ
たって、他の部品とのシール性やリードフレームとの密
着性を損なうことなく、モールド金型から成形品を容易
に取り出すことができる半導体パッケージの製造方法を
提供する。 【解決手段】 半導体素子を収納するための凹部を有し
且つリードフレーム５を一体に組み込んでなる樹脂パッ
ケージ６を、上型１ａと下型１ｂから成るモールド金型
を用いて成形するに際し、金型のキャビティ１ｃ面に離
型フィルム２ａ，２ｂを密着させた状態でリードフレー
ム５をセットし、その後、キャビティ１ｃ内に樹脂を注
入することにより樹脂パッケージ６を成形することとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂パッケージを
ベースとした気密封止構造の半導体パッケージの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体の封止方式は、気密封止
方式と樹脂封止方式とに大別され、特に気密封止方式で
は、これまでセラミック封止（セラミックパッケージ）
が多用されてきた。ところが最近では、高価なセラミッ
クスの代わりに、樹脂をベースにした気密封止方式の半
導体パッケージが開発されている。

【０００３】この種の半導体パッケージを製造するにあ
たっては、そのベースとなる樹脂パッケージの成形法と
して、トランスファモールド法の採用が盛んに提唱され
ている。このトランスファモールドによる成形法は、モ
ールド金型にリードフレームをセットした状態で金型キ
ャビティ内に樹脂を注入し、これによってリードフレー
ムを一体に組み込んだ樹脂パッケージを成形するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで一般に、トラ
ンスファモールドによる成形法では、樹脂成形後にモー
ルド金型から成形品が簡単に外れるよう、離型剤を含有
した樹脂を用いるようにしている。しかしながら、上述
の如く離型剤を含有した樹脂を用いた場合には、成形品
である樹脂パッケージの外表面に離型剤が散在した状態
となるため、その後のパッケージ組立工程で、樹脂パッ
ケージとこれに接合される部品（蓋体、半導体素子）と
のシール性が著しく損なわれるという問題があった。ま
た、樹脂パッケージに一体に組み込まれるリードフレー
ムも金型と同様に金属であるため、上記離型剤の含有に
よってリードフレームと樹脂との密着性も悪くなるとい
う問題があった。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、気密封止用の樹
脂パッケージを成形するにあたって、他の部品とのシー
ル性やリードフレームとの密着性を損なうことなく、モ
ールド金型から成形品を容易に取り出すことができる半
導体パッケージの製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、半導体素子を収納するた
めの凹部を有し且つリードフレームを一体に組み込んで
なる樹脂パッケージを、この樹脂パッケージの外形に対
応するキャビティを有するモールド金型を用いて成形す
る半導体パッケージの製造方法において、モールド金型
のキャビティ面に離型フィルムを密着させた状態でリー
ドフレームをセットし、その後、モールド金型のキャビ
ティ内に樹脂を注入することにより樹脂パッケージを成
形することとした。

【０００７】この半導体パッケージの製造方法では、モ
ールド金型のキャビティに樹脂を注入した際、その樹脂
とキャビティ面との間に離型フィルムが介在し、この離
型フィルムで覆われた状態で樹脂パッケージがリードフ
レームと一体に成形される。これにより、モールド金型
のキャビティ面に樹脂を直に接触させずに樹脂パッケー
ジを成形することができ、しかも樹脂成形後は、離型フ
ィルムの離型作用によって樹脂パッケージをモールド金
型から容易に取り出すことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１乃至図３は、
本発明に係る半導体パッケージの製造方法の一実施形態
を示す製造工程図である。

【０００９】先ず、樹脂パッケージの成形に際しては、
図１（ａ）に示すようなモールド金型を用いる。このモ
ールド金型は、互いに開閉可能な上型１ａと下型１ｂと
から成るもので、その金型内面は後述する樹脂パッケー
ジの外形に対応して凹凸状に形成されている。そこで先
ずは、これらの上型１ａと下型１ｂとを開いた状態で、
その間に一対の離型フィルム２ａ，２ｂを介装する。

【００１０】これらの離型フィルム２ａ，２ｂは、金型
との接着性が低く且つ樹脂成形時の温度に耐え得るだけ
の耐熱性をもつ材料、例えばポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）
等からなるもので、繰出ロール３ａから繰り出されて巻
取ロール３ｂに巻き取られるようになっている。

【００１１】ここで、下型１ｂに対応する離型フィルム
２ｂには防湿シート４を貼着してある。この防湿シート
４は、水分を透過しない物質、例えばアルミ泊等のメタ
ルシートからなるもので、上記パッケージ本体の外表面
に面する離型フィルム２ｂの所定位置に予め接着剤によ
って貼着（ラミネート）されたものである。また、防湿
シート４の厚さは、離型フィルム２ｂの柔軟性を損なわ
ない範囲内、例えば数十μｍ程度に設定されている。

【００１２】次に、リードフレームのセッティングに先
立って、上記一対の離型フィルム２ａ，２ｂをそれぞれ
上型１ａと下型１ｂの表面に密着させる。具体的には、
離型フィルム２ａ，２ｂに対向する上型１ａと下型１ｂ
の各表層部分を多孔質材料で構成するとともに、この多
孔質材料に連通するように吸引孔（不図示）を設ける。
そして、各々の吸引孔から真空引きを行うことで、図１
（ｂ）に示すように、上型１ａの表面に一方の離型フィ
ルム２ａを吸着させるとともに、下型１ｂの表面に他方
の離型フィルム２ｂを吸着させる。そして、この状態か
ら、予めプレス加工やエッチング加工等によって形状加
工されたリードフレーム５を下型１ｂにセットする。こ
のとき、離型フィルム２ｂ上の防湿シート４は、パッケ
ージ底面を形作る下型１ｂの凹部底面に沿って配置され
る。

【００１３】なお、本実施形態では、ロール状に巻かれ
た帯状の離型フィルム２ａ，２ｂを用いるようにしてい
るが、これ以外にも、例えばモールド金型（１ａ，１
ｂ）の表面形状に合わせて所定の大きさ，形状に切断さ
れた個片の離型フィルムを用いるようにしてもよい。ま
た、上型１ａと下型１ｂの表面に一対の離型フィルム２
ａ，２ｂを密着させる金型構造としても、単に上型１ａ
と下型１ｂに真空引き用の孔（不図示）を設け、その孔
で離型フィルム２ａ，２ｂを吸着するものであってもよ
い。

【００１４】次いで、図２（ａ）に示すように上型１ａ
と下型１ｂを閉じる。これにより金型内部には、樹脂パ
ッケージ（後述）の外形に対応したキャビティ１ｃが区
画形成され、このキャビティ１ｃ面に離型フィルム２
ａ，２ｂが密着した状態となる。また、キャビティ１ｃ
の外側では、上型１ａと下型１ｂによってリードフレー
ム５が挟持された状態となる。

【００１５】続いて、図２（ｂ）に示すように金型のキ
ャビティ１ｃ内に溶融液状の樹脂を注入するとともに、
この樹脂をキャビティ１ｃ内に充填させて樹脂パッケー
ジ６を成形する。この場合、キャビティ１ｃ内に注入さ
れる溶融液状の樹脂は、合成ワックスなどの離型剤を含
まないものとする。その後、キャビティ１ｃ内に充填さ
せた樹脂を硬化させたら、フィルム吸着用の真空引きを
停止させて上型１ａと下型１ｂを開き、成形品であるリ
ードフレーム５付きの樹脂パッケージ６を取り出す。こ
のとき、樹脂パッケージ６の外表面は、金型との接着性
が低い離型フィルム２ａ，２ｂによって覆われているた
め、その離型フィルム２ａ，２ｂの離型作用によって樹
脂パッケージ６を金型から容易に取り出すことができ
る。

【００１６】次いで、図２（ｃ）に示すように、樹脂パ
ッケージ６を覆っている離型フィルム２ａ，２ｂを剥が
す。このとき、離型フィルム２ｂに貼着してあった防湿
シート４は樹脂パッケージ６の底面に付着したかたちで
残る。これは、離型フィルム２ｂに対する防湿シート４
の接着力を、キャビティ１ｃに注入される樹脂との接着
力よりも弱く設定しているからである。

【００１７】ちなみに、樹脂パッケージ６から離型フィ
ルム２ａ，２ｂを剥がした後は、図１（ａ）に示す繰出
ロール３ａから巻取ロール３ｂに向かって離型フィルム
２ａ，２ｂを所定量だけ送り、これによって次の樹脂成
形に使用する新たなフィルム部分を金型内に繰り出すよ
うにする。その後、必要に応じて数時間程度の高温加熱
によるアフターキュア等を行い、これによって樹脂を完
全に硬化させる。

【００１８】次に、図３（ａ）に示すように、樹脂パッ
ケージ６の凹部６ａ底面にダイボンド剤７を用いてチッ
プ状の半導体素子８を接合固定（ダイボンド）したの
ち、半導体素子８上の電極部（不図示）とリードフレー
ム５のインナーリード部とを金線等のワイヤ９によって
電気的に接続（ワイヤボンド）する。次いで、図３
（ｂ）に示すように、樹脂パッケージ６の上端部にシー
リング剤を用いて蓋体１０を接合する。これにより、樹
脂パッケージ６の凹部６ａが閉塞され、その凹部６ａ内
に収納された半導体素子８が気密封止される。最後は、
図３（ｃ）に示すように、樹脂パッケージ６の外側に延
出したリードフレーム５のアウターリード部を所定の形
状（図例ではＬ字形）に曲げ加工することで、所望の半
導体パッケージが得られる。

【００１９】このように本実施形態のパッケージ製造方
法においては、離型剤を含まない樹脂を用いて樹脂パッ
ケージ６を成形しても、離型フィルム２ａ，２ｂの離型
作用によってモールド金型から容易に成形品を取り出す
ことができるため、樹脂パッケージ６とこれに接合され
る他の部品とのシール性を損なうことがない。したがっ
て、樹脂パッケージ６と蓋体１０との接合時、或いは樹
脂パッケージ６と半導体素子８との接合時には、それぞ
れの部品同士を強固に接合することが可能となり、同時
に樹脂パッケージ６とリードフレーム５との密着性を高
めることも可能となる。

【００２０】また、離型フィルム２ｂに予め防湿シート
４を貼着しておき、樹脂成形と同時に樹脂パッケージ６
と防湿シート４とを一体化するようにしたので、別途、
防湿対策のための処理工程を設けなくても、樹脂バルク
からの水分透過を有効に防止することが可能となる。こ
れにより、耐湿性に優れた半導体パッケージをきわめて
安価に提供することが可能となる。

【００２１】ちなみに、本実施形態においては、樹脂成
形に先立って、下型１ｂの凹部底面に防湿シート４を配
置し、これによって樹脂パッケージ６の底面だけに防湿
シート４を付着させるようにしたが、これは樹脂バルク
からの水分透過経路の中でも、特にパッケージ底面から
の水分透過が支配的である、との知見に基づくものであ
り、これ以外にも、離型フィルム２ａ，２ｂに対する防
湿シート４の貼着位置を適宜設定することで、樹脂パッ
ケージ６の底面から側面にわたって防湿シート４を被着
させたり、樹脂パッケージ６の凹部６ａの凹面に防湿シ
ート４を被着させることも可能である。

【００２２】さらに、樹脂成形に際しては、図２（ａ）
に示すように上型１ａと下型１ｂとの間に離型フィルム
２ａ，２ｂを介在させてリードフレーム５を挟持するこ
とから、リードフレーム５の配線（リード）間に存在す
る隙間部分が離型フィルム２ａ，２ｂによって埋め込ま
れた状態となる。これにより、金型キャビティ１ｃから
リードフレーム５の上記隙間部分への樹脂の流れ込みが
阻止されるため、リードフレーム５の配線間に樹脂流出
防止用のタイバー等を設ける必要がなくなるとともに、
樹脂成形後の樹脂バリの除去作業も不要となる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ールド金型のキャビティ面に離型フィルムを密着させた
状態でリードフレームをセットし、その後、上記キャビ
ティ内に樹脂を注入することで樹脂パッケージを成形す
るようにしたので、パッケージ材料となる樹脂に離型剤
を含有させなくても、樹脂成形後は離型フィルムの離型
作用でモールド金型から容易に樹脂パッケージを取り出
すことが可能となる。これにより、樹脂パッケージの成
形に際して、樹脂パッケージとこれに接合される他の部
品とのシール性を損なうことがなくなるため、樹脂パッ
ケージと蓋体との密着性、さらには樹脂パッケージに対
する半導体素子の接合強度（ダイボンド強度）を高める
ことができる。また、離型剤レスの樹脂の採用により、
リードフレームと樹脂との密着性も向上するため、その
接合界面からの湿気の侵入も有効に防止することが可能
となる。さらに、離型フィルムの介在によって樹脂バリ
の発生を阻止することができるため、樹脂成形後の面倒
なバリ取り作業が不要となる。これにより、半導体パッ
ケージの生産性が向上し、コストダウンが達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体パッケージの製造方法を説
明するための工程図（その１）である。

【図２】本発明に係る半導体パッケージの製造方法を説
明するための工程図（その２）である。

【図３】本発明に係る半導体パッケージの製造方法を説
明するための工程図（その３）である。

【符号の説明】

１ａ 上型 １ｂ 下型 ２ａ，２ｂ 離型フィル
ム ４ 防湿シート ５ リードフレーム ６ 樹脂パッケージ ６ａ
凹部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を収納するための凹部を有し
   且つリードフレームを一体に組み込んでなる樹脂パッケ
   ージを、該樹脂パッケージの外形に対応するキャビティ
   を有するモールド金型を用いて成形する半導体パッケー
   ジの製造方法において、 前記モールド金型のキャビティ面に離型フィルムを密着
   させた状態で前記リードフレームをセットし、 その後、前記モールド金型のキャビティ内に樹脂を注入
   することにより前記樹脂パッケージを成形することを特
   徴とする半導体パッケージの製造方法。
2. 【請求項２】 前記モールド金型のキャビティ内に、離
   型剤を含まない樹脂を注入することを特徴とする請求項
   １記載の半導体パッケージの製造方法。
3. 【請求項３】 前記樹脂パッケージの外表面に面する前
   記離型フィルムの所定位置に、予め所定の接着力をもっ
   て防湿シートを貼着しておくことを特徴とする請求項１
   記載の半導体パッケージの製造方法。
4. 【請求項４】 前記離型フィルムに対する前記防湿シー
   トの接着力を、前記キャビティ内に注入される樹脂との
   接着力よりも弱く設定してなることを特徴とする請求項
   ３記載の半導体パッケージの製造方法。