JPH11320600A - トランスファ成形装置、リードフレーム及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未充填ボイドやダイパッドシフトの生じにく
いトランスファ成形装置を提供する。 【解決手段】 トランスファ成形装置が、上金型２０に
形成された開口部１０内でスライド移動してゲート３
６、４４からキャビティ３８、４６内に突出する貫通孔
１２ａを有するプレート１２を備え、樹脂をキャビティ
３８、４６に導入する際に、プレート１２をキャビティ
３８、４６内に突出させた状態としてプレート１２に設
けられた貫通孔１２ａにより樹脂の流れを上キャビティ
用としたキャビティ用とに分けてキャビティに導入す
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、トランスファ成形
装置、リードフレーム及び半導体装置の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体装置の製造においてリー
ドフレームに搭載された半導体素子をモールド封止する
ために、トランスファモールド方式のトランスファ成形
装置が用いられている。このトランスファ成形装置は、
図９に示すように、上金型４０と下金型３０とによりキ
ャビティが構成される成型金型と、溶融した樹脂（以
後、単に樹脂と称す。）を押し出すプランジャ５０とか
ら構成されている。

【０００３】下金型３０には、投入されたタブレット状
の固形樹脂を溶融するトランスファポット３２と、プラ
ンジャ５０により押し出された樹脂をゲートに導くラン
ナー３４と、ランナー３４からキャビティへの導入口と
なる下ゲート３６と、キャビティの下側を構成する下キ
ャビティ３８とが形成されている。

【０００４】上金型４０にはプランジャ５０の押圧によ
ってトランスファポット３２から押し出された樹脂を受
け止めてランナー３４に導くカル４２と、ランナー３４
からキャビティへの導入口となる上ゲート４４と、キャ
ビティの上側を構成する上キャビティ４６とが形成され
ている。

【０００５】また、上金型４０と下金型３０のそれぞれ
には樹脂がトランスファポット３２からキャビティに向
かう途中に硬化するのを防ぐためのヒータ５２ａ〜５２
ｄと、硬化した樹脂をキャビティから外すための押出ピ
ン５４ａ〜５４ｃとが設けられている。

【０００６】このような下金型３０と上金型４０とを合
わせたときにカル４２とランナー３４と上下ゲート３
６、４４とが連結してトランスファポット３２からキャ
ビティ３８、４６に続く導入経路が形成される。

【０００７】そのため、プランジャ５０の押圧によって
トランスファポット３２から押し出された樹脂は、カル
４２からランナー３４、上下ゲート３６、４４を通って
キャビティ３８、４６内に徐々に充填され、キャビティ
３８、４６内のほぼ中央に位置するダイパッド５８ａ上
の半導体素子５６をその電極に接続された図示しない金
線及びインナーリードと共に封止することとなる。

【０００８】キャビティ３８、４６に充填された樹脂が
完全に硬化したら上金型４０と下金型３０を開くと共
に、押出ピン５４ａ〜５４ｃにより硬化した樹脂を押圧
してキャビティ３８、４６から剥離させて取り出し、図
１０に示したような半製品６０を得る。半製品６０から
ランナー３４部分で硬化した樹脂３４ａと上下ゲート３
６、４４部分で硬化した樹脂３６ａ、４４ａを取除いて
からリードフレーム５８のリードをフレームから切り離
し、アウターリードを折り曲げて半導体装置とする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のトランスファ成形装置では、下金型側に設けられた
ランナーから下金型と上金型との接合部分に開口するゲ
ートを介してキャビティに樹脂が導入される構成である
ため、上金型により形成される上キャビティよりも下金
型により形成される下キャビティの方に樹脂が入り込み
易い。

【００１０】そのため、ポット内で巻き込まれた空気ま
たは元々タブレット内に含まれる空気がキャビティに運
ばれて潰されずに上キャビティに残り未充填領域（未充
填ボイド）が形成される恐れがある。未充填ボイドは、
パッケージに反りや変形を生じさせたり、強度や耐湿性
を低下させるため好ましくない。

【００１１】また、上金型により形成される上キャビテ
ィよりも下金型により形成される下キャビティの方に樹
脂が充填され易いことから、半導体素子の上側と下側の
キャビティにおける樹脂の充填のバランスが崩れて半導
体素子とダイパッドが斜めにシフトした状態で固定され
るダイパッドシフトが生じる恐れがある。ダイパットシ
フトが生じた半導体装置は、半導体素子を被覆する樹脂
の厚さが部分的に薄くなる個所が生じてしまうため、パ
ッケージが反ってしまったり、リフロー耐性が低下して
しまい好ましくない。

【００１２】以上のことから本発明は、未充填ボイドや
ダイパッドシフトの生じにくいトランスファ成形装置を
提供することを第１の目的とする。また、半導体素子の
上側と下側のキャビティにおける樹脂の充填割合を同等
程度に制御できるリードフレームを提供することを第２
の目的とする。更に、パッケージに反りや変形が生じ
ず、リフロー耐性も良好な半導体装置の製造方法を提供
することを第３の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の発明のトランスファ成形装置は、
ダイパッド上に搭載された半導体素子の上側に充填され
る樹脂の外形形状を成型する上金型と、前記半導体素子
の下側に充填される樹脂の外形形状を成型する下金型
と、前記上金型と前記下金型とを型締めしたときに前記
上金型と前記下金型との接合位置に開口するゲートを備
え、前記上金型と前記下金型とにより内部に形成される
キャビティに前記ゲートから溶融状態の樹脂を導入する
導入経路と、前記ゲート側から前記キャビティの内部に
突出可能に構成されると共に、前記キャビティに突出し
た状態のときにゲートに対応する位置に配置されて樹脂
の流路を前記半導体素子よりも上側のキャビティ（以
後、上キャビティと称す。）用と前記半導体素子よりも
下側のキャビティ（以後、下キャビティと称す。）用と
に分割する貫通孔を有する平板状部材と、を備えてい
る。

【００１４】請求項１のトランスファ成形装置は、導入
経路からキャビティに導入される樹脂の流路を平板状部
材の貫通孔によりゲートに対応する位置、すなわち、ゲ
ート位置近傍で上キャビティ用と下キャビティ用との二
つに分割するため、上キャビティと下キャビティとの両
方に対して確実に樹脂を充填できる。

【００１５】上キャビティと下キャビティとのそれぞれ
に導入する樹脂の流量は、ゲートの開口寸法を変えるこ
とで容易に調整できるので、上キャビティに充填される
樹脂と下キャビティに充填される樹脂の充填割合をほぼ
等しくすることができ、未充填ボイドやダイパッドシフ
トの発生を抑えることができる。

【００１６】また、請求項２のトランスファ成形装置
は、請求項１に記載のトランスファ成形装置において、
前記平板状部材の突出状態を制御する制御手段を更に備
えている。これにより平板状部材を効率的に作動させる
ことができる。

【００１７】上記第１の目的を達成するために、請求項
３の発明のトランスファ成形装置は、ダイパッド上に搭
載された半導体素子の上側に充填される樹脂の外形形状
を成型する上金型と、前記半導体素子の下側に充填され
る樹脂の外形形状を成型する下金型と、前記上金型によ
り形成される上側のキャビティに開口する上ゲートを備
え、該上ゲートから前記上側のキャビティに溶融状態の
樹脂を導く上側導入経路と、前記下金型により形成され
る下側のキャビティに開口する下ゲートを備え、該下ゲ
ートから前記下側のキャビティに溶融状態の樹脂を導く
下側導入経路と、を備えている。

【００１８】すなわち、請求項３のトランスファ成形装
置は、導入経路がリードフレームの上側の経路から上キ
ャビティに樹脂を導くと共に、リードフレームの下側の
経路から樹脂を下キャビティに導くため、それぞれのキ
ャビティに確実に樹脂を充填できると共に上キャビティ
と下キャビティとに対する充填割合を同程度とできるの
で、キャビティの樹脂の充填バランスを良好に維持した
状態で半導体素子を樹脂封止できる。したがって、未充
填ボイドやダイパッドシフトの発生が抑えられる。

【００１９】また、それぞれのゲートの開口寸法は適宜
変更可能であるので、例えば、同じ圧力で樹脂が導入さ
れたときに、上キャビティに入り込む樹脂の充填割合と
下キャビティに入り込む樹脂の充填割合とが等しくなる
大きさに調整することにより、未充填ボイドやダイパッ
ドシフトの発生を抑えることができる。

【００２０】また、請求項４のように、上側導入経路と
下側導入経路とのそれぞれに、固形樹脂を溶融するトラ
ンスファポットと、該トランスファポットの容積を縮小
させる方向に移動して前記トランスファポット内の溶融
状態の樹脂を押し出すプランジャと、を備える構成とす
ることにより、プランジャの押圧力を上側導入経路と下
側導入経路とのそれぞれで別々に調節できるので、上キ
ャビティと下キャビティとに導入される樹脂の充填状態
を常に最適の状態にすることが容易に行える。

【００２１】そのため、上キャビティに充填される樹脂
と下キャビティに充填される樹脂の充填割合をほぼ等し
くすることができ、未充填ボイドやダイパッドシフトの
発生を抑えることができる。

【００２２】上記第２の目的を達成するために、請求項
５の発明のリードフレームは、ダイバッド上に搭載され
た半導体素子の上側に充填される樹脂の外形形状を成型
する上金型と前記半導体素子の下側に充填される樹脂の
外形形状を成型する下金型とにより挟まれるフレーム部
分のうち、前記上金型と前記下金型とで構成されるキャ
ビティよりも導入経路側に樹脂を通過させる流路を備え
ている。

【００２３】これにより、導入経路を流れる樹脂がリー
ドフレームのフレーム部分の流路を通ってフレームを介
して反対側にも流れるので、導入経路を流れる樹脂はリ
ードフレームの上側と下側とに分かれて流れることとな
る。そのため、上キャビティと下キャビティとに対して
同様な流圧で樹脂を送り込むことができるので、上キャ
ビティ部分にも樹脂が流れ込み易くなり、それぞれのキ
ャビティに確実に樹脂を充填できる。

【００２４】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項６の発明の半導体装置の製造方法は、上記請求項
１〜請求項４のいずれかに記載のトランスファ成形装置
または 請求項５に記載のリードフレームの少なくとも
一方を用いてリードフレーム上に搭載された半導体素子
をモールド封止することを特徴とする。これにより、比
較的簡単な方法で未充填ボイドやダイパッドシフトの発
生していない半導体素子を得ることができる。したがっ
て、パッケージに反りや変形が生じず、リフロー耐性も
良好な半導体装置が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図８を参照して説明する。

【００２６】（第１の実施形態）図１及び図２を参照し
て第１の実施形態を説明する。本第１の実施形態のトラ
ンスファ成形装置は、図１に示すように、上金型２０と
下金型３０とによりキャビティ３８、４６が構成される
成型金型と、溶融した樹脂（以後、単に樹脂と称す。）
を押し出すプランジャ５０と、上金型２０に形成された
開口部１０内でスライド移動してゲート３６、４４から
キャビティ３８、４６内に突出可能に構成された平板状
部材であるプレート１２と、樹脂がトランスファポット
３２からキャビティ３８、４６に向かう途中に硬化する
のを防ぐためのヒータ５２ａ〜５２ｄと、硬化した樹脂
を上下金型２０、３０から外すために、上キャビティ４
６、下キャビティ３８及び樹脂の導入経路３４の３箇所
にそれぞれ押出ピン５４ａ〜５４ｃとを備えている。

【００２７】下金型３０には、投入されたタブレット状
の固形樹脂を溶融するトランスファポット３２と、プラ
ンジャ５０により押し出された樹脂をゲートに導く導入
経路の一部を構成するランナー３４と、ランナー３４か
らキャビティ３８、４６への導入口となる下ゲート３６
と、キャビティ３８、４６の下側を構成する下キャビテ
ィ３８とが形成され、ヒータ５２ａ、５２ｂが埋め込ま
れている。

【００２８】上金型２０には、プランジャ５０の押圧に
よってトランスファポット３２から押し出された樹脂を
受け止めてランナー３４に導く導入経路の一部を構成す
るカル４２と、ランナー３４からキャビティ３８、４６
への導入口となる上ゲート４４と、キャビティ３８、４
６の上側を構成する上キャビティ４６と、スイッチが入
れられると略Ｌ字状バー部材１６を矢印Ａ方向に押し出
して後述するプレート１２をキャビティ３８、４６内に
突出させる電磁弁などの駆動機構１４と、駆動機構１４
の駆動領域を確保するための開口１０とが形成され、ヒ
ータ５２ａ、５２ｂが埋め込まれている。このヒータ５
２ａ、５２ｂは常に動作しており、上下金型２０、３０
が１７０℃程度の温度に維持されるように加熱してい
る。

【００２９】プレート１２は、ゲート３６、４４内をス
ライド移動可能なサイズの平板状部材であり、導入経路
を構成するランナー３４の一側面に沿って配置されたリ
ードフレーム５８のフレーム部分上に配置されると共
に、キャビティ３８、４６と逆側に位置する端部が略Ｌ
字状バー部材１６と連結されている。

【００３０】駆動機構１４により略Ｌ字状バー部材１６
が矢印Ａ方向に押し出されるとプレート１２はフレーム
上をスライド移動して、図２に示すように、キャビティ
３８、４６内に突出する。このプレート１２には、図２
に示すように、プレート１２がキャビティ３８、４６内
に突出したときに、ゲートに対応する位置に開口して樹
脂の流路を下キャビティ３８に向かうｘ方向と上キャビ
ティ４６に向かうｙ方向との二方向に分ける貫通孔１２
ａが設けられている。

【００３１】このような下金型３０と上金型２０とを合
わせたときにカル４２とランナー３４と上下ゲート３
６、４４とが連結してトランスファポット３２からキャ
ビティ３８、４４に続く導入経路が形成される。

【００３２】上記構成のトランスファ成形装置によりリ
ードフレーム５８のダイパッド５８ａ上に搭載された半
導体素子５６を樹脂封止するには、まず、上金型２０を
開け下金型３０から離反させた状態で、予め定められた
一定量のエポキシ系の固形樹脂をトランスファポット３
２に投入する。

【００３３】つぎに、下キャビティ３８のほぼ中央位置
に半導体素子５６が配置されるようにリードフレーム５
８を下金型３０にセットして上金型２０と下金型３０と
を合わせ、型締めした後、駆動手段１４をオンにして略
Ｌ字状バー部材１６を矢印Ａ方向に移動させ、プレート
１２をキャビティ３８、４６内に突出させた状態とす
る。

【００３４】トランスファポット３２内の樹脂が溶融し
たらプランジャ５０を駆動させ、プランジャ５０の押圧
力によってトランスファポット３２から樹脂を押し出
す。トランスファポット３２から押し出された樹脂は、
カル４２からランナー３４を通って上下ゲート３６、４
４に導かれ、上下ゲート３６、４４を通ってキャビティ
３８、４６内に徐々に充填される。

【００３５】このとき、プレート１２は、キャビティに
突出した状態であるため、上下ゲート３６、４４に対応
する位置には、プレート１２に設けられた貫通孔１２ａ
が開口している。したがって、カル４２からランナー３
４を通って押し出された樹脂は、そのまま下ゲート３６
を通る流れと、ゲート位置で貫通孔１２ａを通り抜けて
上ゲート４４を通る流れとの二つの流れに分けられる。

【００３６】下ゲート３６を通る流れは下キャビティ３
８に流れ込んで下キャビティ３８に充填され、上ゲート
４４を通る流れはキャビティに突出するプレート１２に
より下キャビティ３８側に流れるのが阻止されるため、
半導体素子の上側に向かって流れ込み、上キャビティ４
６に充填されることとなる。

【００３７】キャビティ３８、４６に樹脂が充填された
ら駆動機構１４をオフにし、プレート１２をキャビティ
３８、４６から引き抜く。その後、３０秒から６０秒程
度でキャビティ３８、４６内の樹脂が硬化する。キャビ
ティ３８、４６内の樹脂が完全に硬化したら上金型２０
と下金型３０を開くと共に、押出ピン５４ａ〜５４ｃに
より硬化した樹脂を押圧してキャビティ３８、４６から
剥離させて取り出し半製品を得る。

【００３８】半製品からランナー３４部分で硬化した樹
脂と上下ゲート３６、４４部分で硬化した樹脂を取除い
てからリードフレーム５８のリードをフレームから切り
離し、アウターリードを折り曲げて半導体装置を得る。

【００３９】このように上記構成のトランスファ成形装
置は、ゲート位置において樹脂の流れが分けられること
により、上キャビティ４６と下キャビティ３８とに確実
に樹脂を導入できる。そのため、一方側に多く樹脂が入
り込むために圧力バランスが崩れてダイパッドシフトを
起こす等の問題を防ぐことができる。したがって、ダイ
パッドシフトに起因する耐リフロー性の低下の恐れがな
く、また、未充填ボイドによるパッケージの反りや変形
の恐れも回避できる。

【００４０】また、上記構成の装置において樹脂の導入
量は、突出した状態のプレート１２よりも上側の上ゲー
ト４４の開口面積と、突出した状態のプレート１２ａよ
りも下側の下ゲートの開口面積を調整することで容易に
制御できるので、上キャビティ４６に充填される樹脂と
下キャビティ３８に充填される樹脂の導入量をそれぞれ
制御して充填割合をほぼ等しくすることにより、未充填
ボイドを起こすことなく樹脂封止できる。

【００４１】なお、上記構成のトランスファ成形装置に
おいてプレート１２に設ける貫通孔１２ａの位置や、形
状及び寸法は限定的なものではなく、樹脂の通過状態に
応じて適宜調整することができる。

【００４２】また、上記構成のトランスファ成形装置は
プレート１２をスライド移動させる電磁弁などの駆動機
構１４を備えた構成としているが、例えば、略Ｌ字状バ
ー部材１６を手動でスライド移動させてプレート１２を
スライドさせる構成など他の構成とすることもできる。

【００４３】（第２の実施形態）図３を参照して第２の
実施形態を説明する。本第２の実施形態のトランスファ
成形装置は、トランスファポット３２から押し出された
樹脂をキャビティ３８、４６内に導く導入経路を構成す
るランナー３４が、リードフレーム５８の上面側に沿っ
て樹脂を通過させ上キャビティ４６に開口する上ゲート
４４に樹脂を導く上側導入経路３５と、リードフレーム
５８のフレームの下面側に沿って樹脂を通過させ下キャ
ビティ３８に開口する下ゲート３６に樹脂を導く下側導
入経路３３とを備えている。

【００４４】また、このトランスファ成形装置は、硬化
した樹脂を上下金型２１、３１から外すために、上キャ
ビティ４６、下キャビティ３８、上側導入経路３５及び
下側導入経路３３の４箇所にそれぞれ押出ピン５４ａ〜
５４ｄを備えている。なお、その他の構成は上述した従
来技術と同様であるので説明は省略する。

【００４５】このような構成のトランスファ成形装置を
用いて、リードフレーム５８のダイパッド５８ａ上に搭
載された半導体素子５６を樹脂封止するには、まず、上
金型２１を開け下金型３１から離反させた状態で、予め
定められた一定量のエポキシ系の固形樹脂をトランスフ
ァポット３２に投入する。

【００４６】つぎに、下キャビティ３８のほぼ中央位置
に半導体素子５６が配置されるようにリードフレーム５
８を下金型３１にセットして上金型２１と下金型３１と
を合わせ、型締めする。

【００４７】その後、ヒータ５２ａ〜５２ｄにより上金
型２１と下金型３１とを１７０℃程度まで加熱し、トラ
ンスファポット３２内の樹脂を溶融する。樹脂が溶融し
たらプランジャ５０を駆動させ、プランジャ５０の押圧
力によってトランスファポット３２から樹脂を押し出
す。

【００４８】トランスファポット３２から押し出された
樹脂は、カル４２からランナー３４に導かれ、ここで上
側導入経路３５に向かう流れと下側導入経路３３に向か
う流れとの二つの流れに分けられる。

【００４９】下側導入経路３３に導かれた樹脂は下ゲー
ト３６を通過して下キャビティ３８に充填され、上側導
入経路３５に導かれた樹脂も下側導入経路３３を通る樹
脂と同様の圧力を受けて上ゲート４４を通過し上キャビ
ティ４６に充填される。そのため、上キャビティ４６と
下キャビティ３８とに対する充填割合が同程度となるの
で、キャビティ３８、４６内の樹脂の充填バランスを良
好に維持した状態で半導体素子５６を樹脂封止できる。

【００５０】キャビティ３８、４６に樹脂が充填された
ら、３０秒から６０秒程度放置してキャビティ３８、４
６内の樹脂を硬化させる。キャビティ３８、４６内の樹
脂が完全に硬化したら上金型２１と下金型３１を開くと
共に、硬化した樹脂を押出ピン５４ａ〜５４ｄにより押
圧して上下金型２１、３１から剥離させて取り出し半製
品を得る。

【００５１】半製品から上側導入経路３５部分と下側導
入経路３３部分で硬化した樹脂と上下ゲート３６、４４
部分で硬化した樹脂を取除いてからリードフレーム５８
のリードをフレームから切り離し、アウターリードを折
り曲げて半導体装置を得る。

【００５２】このように上記構成のトランスファ成形装
置は、プランジャ５０によりトランスファポット３２か
ら押し出された樹脂をリードフレーム５８のフレーム部
分に沿って設けられた上側導入経路３５と下側導入経路
３３とに分けてキャビティに導くため、上キャビティ４
６と下キャビティ３８とに確実に樹脂を導入できる。

【００５３】そのため、一方側に多く樹脂が入り込むた
めに圧力バランスが崩れてダイパッドシフトを起こす等
の問題を防ぐことができる。したがって、ダイパッドシ
フトに起因する耐リフロー性の低下の恐れがなく、ま
た、未充填ボイドによるパッケージの反りや変形の恐れ
も回避できる。

【００５４】また、上記構成の装置において樹脂の導入
量は、上ゲート４４の開口面積と下ゲート３６の開口面
積を調整することで容易に制御できるので、上キャビテ
ィ４６に充填される樹脂と下キャビティ３８に充填され
る樹脂の導入量をそれぞれ制御して充填割合をほぼ等し
くすることにより、未充填ボイドを起こすことなく樹脂
封止できる。

【００５５】（第３の実施形態）図４の部分拡大図を参
照して第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、
上記第２の実施形態のトランスファ成形装置を用いた場
合の応用例であり、図５に示すようなフレーム部分に貫
通孔６０を備えたリードフレーム５８を用い、リードフ
レーム５８のフレーム部分に設けた貫通孔６０により上
側導入経路３５に繋がる流路を形成することで上側導入
経路３５と下側導入経路３３との二方向に樹脂を導いて
いる。

【００５６】このトランスファ成形装置は、リードフレ
ーム５８の貫通孔６０内に樹脂を通過させて上側導入経
路３５に導く構成であるため、上側導入経路３５の長さ
をリードフレーム５８のフレーム部分よりも短く設定で
きるので、上側導入経路３５内で硬化した樹脂を取り除
くときに製品にかかるストレスを極力小さくできる。

【００５７】また、上側導入経路３５に樹脂を導く流路
を形成する貫通孔の代わりに、図６に示すように、リー
ドフレーム５８のフレーム部分に切込み６２を入れるよ
うにすることもできる。この場合、リードフレーム５８
の加工が容易である。なお、その他の構成は上記第２の
実施形態と同様であるので説明を省略する。

【００５８】（第４の実施形態）図７及び図８を参照し
て第４の実施形態を説明する。本第４の実施形態のトラ
ンスファ成形装置は、図７および図８に示すように、プ
ランジャ５０ａにより第１トランスファポット３２ａか
ら押し出された樹脂が導入される上カル４２ａと、リー
ドフレーム５８のフレームから離れた上方位置で上キャ
ビティ４６に開口する上ゲート４４と、上カル４２ａと
上ゲート４４とを繋ぐ上ランナー３４ａとから構成され
る上側導入経路３３と、プランジャ（図示せず）により
第２トランスファポット３２ｂから押し出された樹脂が
導入される下カル４２ｂと、リードフレーム５８のフレ
ームから離れた下方位置で下キャビティ３８に開口する
下ゲート３６と、下カル４２ｂと下ゲート３６とを繋ぐ
下ランナー３４ｂとから構成される下側導入経路３５と
を備えている。

【００５９】また、上キャビティ４６は、２つの金型２
２ａ、２２ｂにより形成されている。上キャビティ４６
の上側を形成する金型２２ａには、上ゲート４４の上部
と上ランナー３４ａの上部と上カル４２ａの上部とが形
成されると共に、２つのヒータ５２ｃ、５２ｄと、上キ
ャビティ４６で硬化した樹脂を押圧して上キャビティ４
６から剥離させる押圧ピン５４ｃと、上側導入経路３３
内で硬化した樹脂を押圧して上側導入経路３３から剥離
させる押圧ピン５４ｄとが設けられている。

【００６０】上キャビティ４６の下側を形成する金型２
２ｂには、上面側に上ゲート４４の下部と上ランナー３
４ａの下部と上カル４２ａの下部とが形成され、下面側
にリードフレーム５８のフレーム上面側を保持する凹部
が形成されている。さらに型締めしたときに上カル４２
に開口する上部貫通穴２３を備え、この上部貫通穴２３
は第１トランスファポット３２ａの上部分となる。

【００６１】また、下キャビティ３８も上キャビティ４
６と同様に、２つの金型３７ａ、３７ｂにより形成され
ている。下キャビティ３８の上側を形成する金型３７ｂ
には、上面側にリードフレーム５８のフレーム部の下面
側を保持する凹部が形成され、下面側に下ゲート３６の
上部と下ランナー３４ｂの上部と下カル４２ｂの上部と
が形成されている。さらに型締めしたときに上記上部貫
通穴２３と連通する中部貫通穴３９を備え、この中部貫
通穴３９は第１トランスファポット３２ａの中部分とな
る。

【００６２】また、下キャビティ３８の下側を形成する
金型３７ａには、下ゲート３６の下部と下ランナー３４
ｂの下部と下カル４２ｂの下部とが形成されると共に、
内部にプランジャ５０ａが収容され上記第１トランスフ
ァポットの下部分となる下部貫通穴４１と、型締めした
ときに下カル４２ｂに開口し内部にプランジャ（図示せ
ず）を収容する第２トランスファポット３２ｂ（図８参
照）となる貫通穴（図示せず）とが形成されている。さ
らに、２つのヒータ５２ａ、５２ｂと、下キャビティ３
８で硬化した樹脂を押圧して下キャビティ３８から剥離
させる押圧ピン５４ｂと、下側導入経路３５内で硬化し
た樹脂を押圧して下側導入経路３５から剥離させる押圧
ピン５４ａとが設けられている。

【００６３】このような構成のトランスファ成形装置を
用いて、リードフレーム５８のダイパッド５８ａ上に搭
載された半導体素子５６を樹脂封止するには、まず、上
キャビティ４６を形成する２つの金型２２ａ、２２ｂを
開け、下キャビティ３８を形成する２つの金型３７ａ、
３７ｂから離反させた状態で、予め定められた一定量の
エポキシ系の固形樹脂を第１トランスファポット３２ａ
と第２トランスファポット３２ｂに投入する。

【００６４】つぎに、下キャビティ３８のほぼ中央位置
に半導体素子５６が配置されるようにリードフレーム５
８を下キャビティ３８の上側を形成する金型３７ａにセ
ットして上キャビティ４６を形成する２つの金型２２
ａ、２２ｂと下キャビティ３８を形成する２つの金型３
７ａ、３７ｂとを合わせ、型締めする。

【００６５】その後、ヒータ５２ａ〜５２ｄにより全て
の金型２２ａ、２２ｂ、３７ａ、３７ｂを１７０℃程度
まで加熱し、第１トランスファポット３２ａ内と第２ト
ランスファポット３２ｂ内の樹脂を溶融する。樹脂が溶
融したら第１トランスファポット３２ａ内と第２トラン
スファポット３２ｂ内にそれぞれ収容されているプラン
ジャを駆動させ、プランジャの押圧力によってそれぞれ
のトランスファポット３２ａ、３２ｂから樹脂を押し出
す。

【００６６】第１トランスファポット３２ａから押し出
された樹脂は、上側導入経路３３を構成する上カル４２
ａから上ランナー３４ａを通り上ゲート４４から上キャ
ビティ４６に充填される。また、第２トランスファポッ
ト３２ｂから押し出された樹脂は、下側導入経路３５を
構成する下カル４２ｂから下ランナー３４ｂを通り下ゲ
ート３６から下キャビティ３８に充填される。

【００６７】第１トランスファポット３２ａ内のプラン
ジャ５０ａ押圧力と第２トランスファポット３２ｂ内の
プランジャ（図示せず）押圧力は、それぞれ上キャビテ
ィ４６に導入される樹脂の充填割合と下キャビティ３８
に導入される樹脂の充填割合とが同じとなるように調節
されている。そのため、上キャビティ４６と下キャビテ
ィ３８とに対する充填割合が同程度となるので、キャビ
ティ３８、４６内の樹脂の充填バランスを良好に維持し
た状態で半導体素子５６を樹脂封止できる。

【００６８】キャビティ３８、４６に樹脂が充填された
ら、３０秒から６０秒程度放置してキャビティ３８、４
６内の樹脂を硬化させる。キャビティ３８、４６内の樹
脂が完全に硬化したら、まず、上キャビティ４６の上側
を形成する金型２２ａを開くと共に、押出ピン５４ｃ、
５４ｄにより硬化した樹脂を押圧して剥離させる。つぎ
に下キャビティ３８の下側を形成する金型３７ａを開く
と共に、押出ピン５４ａ、５４ｂにより硬化した樹脂を
押圧して剥離させる。

【００６９】その後、上側導入経路３５部分で硬化した
樹脂と下側導入経路３３部分で硬化した樹脂とを取り除
いてから、上キャビティ４６の下側を形成する金型２２
ｂと下キャビティ３８の上側を形成する金型３７ｂを開
いて取り出し半製品を得る。さらに、得られた半製品の
リードフレーム５８のリードをフレームから切り離し、
アウターリードを折り曲げて半導体装置を得る。

【００７０】このように上記構成のトランスファ成形装
置は、上キャビティ４６には上キャビティ４６用の導入
経路から樹脂を導入し、下キャビティ３８には下キャビ
ティ３８用の導入経路から樹脂を導入する構成であるた
め、上キャビティ４６と下キャビティ３８とに確実に樹
脂を導入できる。

【００７１】また、上側導入経路３３内の樹脂の流圧と
下側導入経路３５内の樹脂の流圧とをそれぞれ個別に調
整できるので、未充填ボイドを起こすことなく樹脂封止
できると共に、上キャビティ側または下キャビティ側に
偏って樹脂が入り込むために圧力バランスが崩れてダイ
パッドシフトを起こす等の問題を防ぐことができる。そ
のため、ダイパッドシフトに起因する耐リフロー性の低
下の恐れがなく、また、未充填ボイドによるパッケージ
の反りや変形の恐れも回避できる。

【００７２】なお、第４の実施形態では上キャビティに
対し１つの導入経路を設けると共に下キャビティに対し
１つの導入経路を設ける構成としているが上キャビティ
や下キャビティに対して複数の導入経路を設けるように
構成することもできる。

【００７３】また、第４の実施形態では上側導入経路３
３と下側導入経路３５とでそれぞれ個別にトランスファ
ポットを備える構成としたが、１つのトランスファポッ
トから押し出された樹脂を上側導入経路３３と下側導入
経路３５とに分けてそれぞれ上キャビティ４６と下キャ
ビティ３８に導く構成とすることもできる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４の発
明によれば、未充填ボイドやダイパッドシフトの発生を
抑えることのできるトランスファ成形装置が得られる、
という効果を達成する。

【００７５】また、請求項５の発明によれば、半導体素
子の上側と下側のキャビティにおける樹脂の充填割合を
同等程度に制御できるリードフレームが得られる、とい
う効果を達成する。

【００７６】さらに、請求項６の発明によれば、パッケ
ージに反りや変形が生じず、リフロー耐性も良好な半導
体装置の製造方法を提供できる、という効果を達成す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のトランスファ成形装
置の概略説明図である。

【図２】図１に示したトランスファ成形装置の作用を示
す部分説明図である。

【図３】本発明の第２の実施形態のトランスファ成形装
置の概略説明図である。

【図４】本発明の第３の実施形態を示す部分説明図であ
る。

【図５】第３の実施形態で用いたリードフレームの上面
図である。

【図６】リードフレームの別の形状の一例を示す上面図
である。

【図７】本発明の第４の実施形態のトランスファ成形装
置の概略説明図である。

【図８】図７に示したトランスファ成形装置の一部分を
示す上面透視図である。

【図９】従来のトランスファ成形装置の概略説明図であ
る。

【図１０】従来のトランスファ成形装置により得られた
半製品の概略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 開口 １２ プレート １２ａ 貫通孔 １４ 駆動機構 １６ 略Ｌ字状バー部材 ２０ 上金型 ３０ 下金型 ３２ トランスファポット ３４ 導入経路 ３６ 下ゲート ３８ 下キャビティ ４４ 上ゲート ４６ 上キャビティ ５０ プランジャ ５２ａ〜５２ｄ ヒータ ５４ａ〜５４ｃ 押出ピン ３４ ランナー ４２ カル ５８ リードフレーム ５８ａ ダイパッド ５６ 半導体素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイパッド上に搭載された半導体素子の
   上側に充填される樹脂の外形形状を成型する上金型と、 前記半導体素子の下側に充填される樹脂の外形形状を成
   型する下金型と、 前記上金型と前記下金型とを型締めしたときに前記上金
   型と前記下金型との接合位置に開口するゲートを備え、
   前記上金型と前記下金型とにより内部に形成されるキャ
   ビティに前記ゲートから溶融状態の樹脂を導入する導入
   経路と、 前記ゲート側から前記キャビティの内部に突出可能に構
   成されると共に、前記キャビティに突出した状態のとき
   にゲートに対応する位置に配置されて樹脂の流路を前記
   半導体素子よりも上側のキャビティ用と前記半導体素子
   よりも下側のキャビティ用とに分割する貫通孔を有する
   平板状部材と、 を備えたトランスファ成形装置。
2. 【請求項２】 前記平板状部材の突出状態を制御する制
   御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記
   載のトランスファ成形装置。
3. 【請求項３】 ダイパッド上に搭載された半導体素子の
   上側に充填される樹脂の外形形状を成型する上金型と、 前記半導体素子の下側に充填される樹脂の外形形状を成
   型する下金型と、 前記上金型により形成される上側のキャビティに開口す
   る上ゲートを備え、該上ゲートから前記上側のキャビテ
   ィに溶融状態の樹脂を導く上側導入経路と、前記下金型
   により形成される下側のキャビティに開口する下ゲート
   を備え、該下ゲートから前記下側のキャビティに溶融状
   態の樹脂を導く下側導入経路と、 を備えたトランスファ成形装置。
4. 【請求項４】 前記上側導入経路と前記下側導入経路と
   のそれぞれに、 固形樹脂を溶融するトランスファポットと、 該トランスファポットの容積を縮小させる方向に移動し
   て前記トランスファポット内の溶融状態の樹脂を押し出
   すプランジャと、 を備えたことを特徴とする請求項３に記載のトランスフ
   ァ成形装置。
5. 【請求項５】 ダイバッド上に搭載された半導体素子の
   上側に充填される樹脂の外形形状を成型する上金型と前
   記半導体素子の下側に充填される樹脂の外形形状を成型
   する下金型とにより挟まれるフレーム部分のうち、前記
   上金型と前記下金型とで構成されるキャビティよりも導
   入経路側に樹脂を通過させる流路を備えたリードフレー
   ム。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜請求項４のいずれかに記
   載のトランスファ成形装置または請求項５に記載のリー
   ドフレームの少なくとも一方を用いてリードフレーム上
   に搭載された半導体素子をモールド封止することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。