JPS60121726A - 樹脂封止型半導体装置の製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置の製造方法Info
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- JPS60121726A JPS60121726A JP23114883A JP23114883A JPS60121726A JP S60121726 A JPS60121726 A JP S60121726A JP 23114883 A JP23114883 A JP 23114883A JP 23114883 A JP23114883 A JP 23114883A JP S60121726 A JPS60121726 A JP S60121726A
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- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
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- B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、外観の良好な樹脂封止型半導体装置の製造
方法に関する。
方法に関する。
半導体素子に外部から水や汚染物が侵入したり振動や衝
撃などの機械的な力が直接素子にかかるのを防止する目
的で半導体素子を樹脂封止することが行われる。半導体
を封止する一般的な成形法はトランスファー成形である
。この成形法で用いられる従来の金型はポットとキャビ
ティとがランナーを介して連結されているため、封止用
樹脂材料の一部がランナーの充填用として浪費される。
撃などの機械的な力が直接素子にかかるのを防止する目
的で半導体素子を樹脂封止することが行われる。半導体
を封止する一般的な成形法はトランスファー成形である
。この成形法で用いられる従来の金型はポットとキャビ
ティとがランナーを介して連結されているため、封止用
樹脂材料の一部がランナーの充填用として浪費される。
これが半導体装置のコスト高の一因にもなっている。
また、前記の従来の金型による成形法では、プランジャ
ー近辺のキャビティでは硬化のあまり進んでいない粘度
の低い樹脂が充填されるが、プランジャーから遠く位置
したキャビティでは硬化の進んだ粘度の高い樹脂が供給
されるため完全に充填されない可能性があり、キャビテ
ィによって成形の均一性に欠けるという欠点がある。
ー近辺のキャビティでは硬化のあまり進んでいない粘度
の低い樹脂が充填されるが、プランジャーから遠く位置
したキャビティでは硬化の進んだ粘度の高い樹脂が供給
されるため完全に充填されない可能性があり、キャビテ
ィによって成形の均一性に欠けるという欠点がある。
これに対して、最近ではマルチプランジャ一方式（ミニ
タブレット方式ともいう）によるトランスファー成形が
行われつつある。この方式に用いられる樹脂封止用成形
金型の一例は、第１図に示すように、上金型１０と下金
型１１とでなり、ポット１とキャビティ２を有する。両
者はゲート３を介して直接連結されている。ポット１と
キャビティ２との対応関係は、例えば、１つのポットに
対し１つのキャビティ、２つのキャビティ、３つのキャ
ビティもしくは４つのキャビティなどの各場合がある。
タブレット方式ともいう）によるトランスファー成形が
行われつつある。この方式に用いられる樹脂封止用成形
金型の一例は、第１図に示すように、上金型１０と下金
型１１とでなり、ポット１とキャビティ２を有する。両
者はゲート３を介して直接連結されている。ポット１と
キャビティ２との対応関係は、例えば、１つのポットに
対し１つのキャビティ、２つのキャビティ、３つのキャ
ビティもしくは４つのキャビティなどの各場合がある。
第２図にこの金型の部分平面図を示す。同図における符
号は第１図の符号と同じものを意味する。
号は第１図の符号と同じものを意味する。
この金型を用いてマルチプランジャ一方式によるトラン
スファー成形を行うには、まず所定量のエポキシ樹脂材
料４をポット１へ投入し、プランジャー５を作動させる
。エポキシ樹脂材料４は加熱された金型の熱で溶融し、
ゲート３を通ってキャビティ２へ入る。キャビティ２に
は半導体素子組立構体６が配置されている。この組立構
体６は、半導体素子６ａ、外部リード６ｂなどからなる
。
スファー成形を行うには、まず所定量のエポキシ樹脂材
料４をポット１へ投入し、プランジャー５を作動させる
。エポキシ樹脂材料４は加熱された金型の熱で溶融し、
ゲート３を通ってキャビティ２へ入る。キャビティ２に
は半導体素子組立構体６が配置されている。この組立構
体６は、半導体素子６ａ、外部リード６ｂなどからなる
。
この半導体素子組立構体６表面が前記の溶融した上記の
マルチプランジャ一方式による樹脂封止では、ポットか
らキャビティまでの距離が短いため、使用する樹脂材料
が少なくてよく、しかも均一な成形が可能であるという
利点を有している。
マルチプランジャ一方式による樹脂封止では、ポットか
らキャビティまでの距離が短いため、使用する樹脂材料
が少なくてよく、しかも均一な成形が可能であるという
利点を有している。
また、この金型は小型のため自動化が可能であるという
利点もある。
利点もある。
しかしながら、このマルチプランジャ一方式による樹脂
封止では従来のランナーを有する金型による樹脂封止に
比べて成形物にボイドが生じやすく、半導体装置の外観
が悪くなるという欠点を有している。これは、マルチプ
ランジャ一方式では、１つのポットに入れる樹脂材料が
少量であるため、この材料の予備加熱を行わないのが通
常であるため溶融樹脂の粘度が高＜、シかもランナーが
なくポットからキャビティまでの経路が短いため、樹脂
中の水分から発生する水蒸気などの気泡が抜けきらない
ままに樹脂がキャビティに充填されるためである。
封止では従来のランナーを有する金型による樹脂封止に
比べて成形物にボイドが生じやすく、半導体装置の外観
が悪くなるという欠点を有している。これは、マルチプ
ランジャ一方式では、１つのポットに入れる樹脂材料が
少量であるため、この材料の予備加熱を行わないのが通
常であるため溶融樹脂の粘度が高＜、シかもランナーが
なくポットからキャビティまでの経路が短いため、樹脂
中の水分から発生する水蒸気などの気泡が抜けきらない
ままに樹脂がキャビティに充填されるためである。
そこで、この発明者らは、マルチプランジャ一方式によ
る樹脂封止における上記の欠点を解決することを目的と
して種々検討した結果、あらかじめ樹脂材料を乾燥処理
して樹脂に含まれる水分量を減らしておくと、ボイドの
発生の少ない樹脂封止型半導体装置を得ることができる
ことを見い出し、この発明をなすに至った。
る樹脂封止における上記の欠点を解決することを目的と
して種々検討した結果、あらかじめ樹脂材料を乾燥処理
して樹脂に含まれる水分量を減らしておくと、ボイドの
発生の少ない樹脂封止型半導体装置を得ることができる
ことを見い出し、この発明をなすに至った。
すなわち、この発明は、ポットとこのポットに一端が直
結されたゲートとこのゲートの他端に直結されたキャビ
ティとを有する金型のキャビティ内へ半導体素子組立構
体を配置し、エポキシ樹脂材料を前記のポットに投入し
て、この樹脂材料を前記のゲートを介してキャビティ内
へ圧入し半導体素子組立構体を樹脂封止するにあたり、
前記のエポキシ樹脂材料をあらかじめ乾燥処理しておく
ことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法に係
るものである。
結されたゲートとこのゲートの他端に直結されたキャビ
ティとを有する金型のキャビティ内へ半導体素子組立構
体を配置し、エポキシ樹脂材料を前記のポットに投入し
て、この樹脂材料を前記のゲートを介してキャビティ内
へ圧入し半導体素子組立構体を樹脂封止するにあたり、
前記のエポキシ樹脂材料をあらかじめ乾燥処理しておく
ことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法に係
るものである。
この発明の方法によると、マルチプランジャ一方式によ
る樹脂封止によって、ボイドの少ない成形物を有し外観
の良好な樹脂封止型半導体装置を得ることができる。
る樹脂封止によって、ボイドの少ない成形物を有し外観
の良好な樹脂封止型半導体装置を得ることができる。
この発明において使用する樹脂封止用成形金型は、前述
したマルチプランジャ一方式による樹脂封止に用いられ
る金型であり、この−例としてＣｔ第１図および第２図
に示されるような構造を有するものが挙げられる。同図
に示す符号は前述したとおりである。
したマルチプランジャ一方式による樹脂封止に用いられ
る金型であり、この−例としてＣｔ第１図および第２図
に示されるような構造を有するものが挙げられる。同図
に示す符号は前述したとおりである。
この発明において使用するエポキシ樹脂材料の組成とし
ては、通常半導体装置封止用として知られているエポキ
シ樹脂組成物と同様のものが使用できる。すなわち、ビ
スフェノール、クレゾールノボラック、フェノールノボ
ラックなどのエポキシ樹脂に、フエ／−ルツボラック、
芳香族アミン、酸無水物などの硬化剤を含有させたもの
、あるい・はさらに必要に応じて充填剤、難燃剤、顔料
、硬化促進剤、シランカップリング剤、離型剤などを含
有させたものが挙げられる。
ては、通常半導体装置封止用として知られているエポキ
シ樹脂組成物と同様のものが使用できる。すなわち、ビ
スフェノール、クレゾールノボラック、フェノールノボ
ラックなどのエポキシ樹脂に、フエ／−ルツボラック、
芳香族アミン、酸無水物などの硬化剤を含有させたもの
、あるい・はさらに必要に応じて充填剤、難燃剤、顔料
、硬化促進剤、シランカップリング剤、離型剤などを含
有させたものが挙げられる。
また、前記のエポキシ樹脂材料の形状としては、使用す
る金型にもよるが、通常は直径が５０〜２０．０酊で、
厚みが５．０〜４０．０朋、重量が０．１５〜２０．０
ｙ−の円柱形状に粉末のエポキシ樹脂材料を打錠したも
のである。
る金型にもよるが、通常は直径が５０〜２０．０酊で、
厚みが５．０〜４０．０朋、重量が０．１５〜２０．０
ｙ−の円柱形状に粉末のエポキシ樹脂材料を打錠したも
のである。
この発明においては、前記のエポキシ樹脂材料を、前記
の金型のポットに投入して樹脂封止を行う前にあらかじ
め真空乾燥などによって樹脂材料中の水分量が通常は０
１重量％未満となるように乾燥処理しておくことが重要
である。これによって樹脂封止を行う際に、加熱された
溶融樹脂中に水蒸気によるボイドが発生するのを抑制す
ることができるため、ボイドの少ない成形物を得ること
ができる。
の金型のポットに投入して樹脂封止を行う前にあらかじ
め真空乾燥などによって樹脂材料中の水分量が通常は０
１重量％未満となるように乾燥処理しておくことが重要
である。これによって樹脂封止を行う際に、加熱された
溶融樹脂中に水蒸気によるボイドが発生するのを抑制す
ることができるため、ボイドの少ない成形物を得ること
ができる。
この発明においては、前記の金型のキャビティ内に、第
１図に示すように、半導体素子５ａ、外部リード６ｂな
どからなる半導体装置組立構体６を配置し、前記のよう
にしてあらかじめ乾燥処理したエポキシ樹脂材料４をポ
ットに投入する。次いで、このエポキシ樹脂材料４をプ
ランジャー５によりゲート３を介してキャビティ２内へ
圧入することにより、ボイドの少ない外観の良好な樹脂
封止型半導体装置を得ることができる。
１図に示すように、半導体素子５ａ、外部リード６ｂな
どからなる半導体装置組立構体６を配置し、前記のよう
にしてあらかじめ乾燥処理したエポキシ樹脂材料４をポ
ットに投入する。次いで、このエポキシ樹脂材料４をプ
ランジャー５によりゲート３を介してキャビティ２内へ
圧入することにより、ボイドの少ない外観の良好な樹脂
封止型半導体装置を得ることができる。
以下にこの発明の実施例を記載する。なお、以下におい
て部とあるのは重量部を意味する。
て部とあるのは重量部を意味する。
実施例および比較例
半導体封止用エポキシ樹脂材料として次の３種を用いた
。
。
〈半導体封止用エポキシ樹脂材料（１）〉クレゾールノ
ボラックエポキシ樹脂 １７ 部フェノール／ボラック
樹脂（硬化剤） １０ 部シリカ粉末（充填剤） ６６
部 カルナバワックス（離型剤）０．５部 カーボンブラック（着色剤）０．５８１３２−メチルイ
ミダゾール（硬化促進剤）０．５部シランカップリング
剤（表面処理剤） ０５部三酸化アンチモン（難燃剤）
２ 部 上記の各成分を上記の割合で混合し、ロールで加熱混練
したのち、冷却および粉砕し、得られた粉末を用いて直
径９．８１１ｍ 、厚み１４，２πｍ２重さ１．７５ｙ
のミニタブレットを作製した。
ボラックエポキシ樹脂 １７ 部フェノール／ボラック
樹脂（硬化剤） １０ 部シリカ粉末（充填剤） ６６
部 カルナバワックス（離型剤）０．５部 カーボンブラック（着色剤）０．５８１３２−メチルイ
ミダゾール（硬化促進剤）０．５部シランカップリング
剤（表面処理剤） ０５部三酸化アンチモン（難燃剤）
２ 部 上記の各成分を上記の割合で混合し、ロールで加熱混練
したのち、冷却および粉砕し、得られた粉末を用いて直
径９．８１１ｍ 、厚み１４，２πｍ２重さ１．７５ｙ
のミニタブレットを作製した。
〈半導体封止用エポキシ樹脂材料（［０＞実施例１のベ
ースエポキシをクレゾールノボラックエポキシ樹脂から
フェノールノボラックエポキシ樹脂に変えた以外は全く
同じ組成で、実施例１と同様の手順で同様のミニタブレ
ットを作製した。
ースエポキシをクレゾールノボラックエポキシ樹脂から
フェノールノボラックエポキシ樹脂に変えた以外は全く
同じ組成で、実施例１と同様の手順で同様のミニタブレ
ットを作製した。
〈半導体封止用エポキシ樹脂材料（至）〉クレゾールノ
ボラックエポキシ樹脂 ２１ ＃ジアミノジフェニルメ
タン（硬化剤） ６ 部シリカ粉末（充填剤） ６６
部 ステアリン酸亜鉛（離型剤）０．５部 カーボンブラック（着色剤） ０．５部シランカップリ
ング剤（表面処理剤）０．５部三酸化アンチモン（難燃
剤） ２ 部 上記の各成分を上記の割合で混合し、ロールで加熱混練
したのち、冷却および粉砕し、得られた粉末から実施例
１と同様のミニタブレットを作製した。
ボラックエポキシ樹脂 ２１ ＃ジアミノジフェニルメ
タン（硬化剤） ６ 部シリカ粉末（充填剤） ６６
部 ステアリン酸亜鉛（離型剤）０．５部 カーボンブラック（着色剤） ０．５部シランカップリ
ング剤（表面処理剤）０．５部三酸化アンチモン（難燃
剤） ２ 部 上記の各成分を上記の割合で混合し、ロールで加熱混練
したのち、冷却および粉砕し、得られた粉末から実施例
１と同様のミニタブレットを作製した。
上記のようにして得られたミニタブレットからなる半導
体封止用エポキシ樹脂材料（１１〜（２）にそれぞれ次
の（５）〜（ＤＪの処理を施した。
体封止用エポキシ樹脂材料（１１〜（２）にそれぞれ次
の（５）〜（ＤＪの処理を施した。
（５）真空乾燥機で２５℃、０．ＩＴＯＲＲの条件で４
〜２４時間放置して乾燥させた。
〜２４時間放置して乾燥させた。
（Ｂ）真空乾燥機で２５°Ｃ、０，Ｉ ＴＯＲＲの条件
で１〜２時間放置して乾燥させた。
で１〜２時間放置して乾燥させた。
（Ｃ）通常包装（エポキシ樹脂２０Ｋｇに対し５０ｐの
シリカゲル乾燥剤１装入り）。
シリカゲル乾燥剤１装入り）。
（Ｄ）２５℃の飽和水蒸気雰囲気下（水を入れたデシケ
ータ−内）に１０〜２４時間放置して吸水させた。
ータ−内）に１０〜２４時間放置して吸水させた。
上記の（５）〜（日の処理により樹脂材料の水分量は下
記の第１表に示す値となった。
記の第１表に示す値となった。
第 １ 表
上記の第１表に示す１２種類のエポキシ樹脂材料を用い
て、それぞれマルチプランジャ一方式によるトランスフ
ァー成形により、半導体素子とリードフレームからなる
半導体装置組立構体をエポキシ樹脂封止した。金型とし
ては、東和精密工業■製ＭＰロアープランジャー成形シ
ステムを用い、成形温度１７５°Ｃ２成形時間３０秒、
成形圧力９０Ｋｇ１ｃｄ、注入スピード１６ｍｍ７１３
秒でエポキシ樹脂材料を圧入し硬化させて樹脂封止した
。
て、それぞれマルチプランジャ一方式によるトランスフ
ァー成形により、半導体素子とリードフレームからなる
半導体装置組立構体をエポキシ樹脂封止した。金型とし
ては、東和精密工業■製ＭＰロアープランジャー成形シ
ステムを用い、成形温度１７５°Ｃ２成形時間３０秒、
成形圧力９０Ｋｇ１ｃｄ、注入スピード１６ｍｍ７１３
秒でエポキシ樹脂材料を圧入し硬化させて樹脂封止した
。
このようにして上記の１２種の樹脂材料についてそれぞ
れ４００個の樹脂封止型半導体装置を得て外観を調べた
ところ、封止用の樹脂材料が上記の処理（３）または処
理（Ｉ３）により乾燥処理されたものである場合には、
いずれも成形物の表面にボイドが見られず外観が良好で
あった。
れ４００個の樹脂封止型半導体装置を得て外観を調べた
ところ、封止用の樹脂材料が上記の処理（３）または処
理（Ｉ３）により乾燥処理されたものである場合には、
いずれも成形物の表面にボイドが見られず外観が良好で
あった。
これに対して、封止用の樹脂材料が真空乾燥による処理
を受けず通常包装（処理（Ｃ））の場合には、それぞれ
４００個中の１％がボイドのため外観不良であった。ま
た、処理■）により吸水した樹脂材料の場合には、それ
ぞれ４００個中の５％がボイドのため外観不良であった
。
を受けず通常包装（処理（Ｃ））の場合には、それぞれ
４００個中の１％がボイドのため外観不良であった。ま
た、処理■）により吸水した樹脂材料の場合には、それ
ぞれ４００個中の５％がボイドのため外観不良であった
。
参考例
上記の第１表に示す１２種のエポキシ樹脂材料を用いて
、金型のキャビティ内に半導体装置組立構体を配置しな
かった以外は上記の実施例および比較例と同様にしてト
ランスファー成形を行い、１２種の樹脂材料についてそ
れぞれ４００個のエポキシ樹脂成形物を得た。
、金型のキャビティ内に半導体装置組立構体を配置しな
かった以外は上記の実施例および比較例と同様にしてト
ランスファー成形を行い、１２種の樹脂材料についてそ
れぞれ４００個のエポキシ樹脂成形物を得た。
得られた成形物について軟Ｘ線により内部のボイドの状
態を調べたところ、内部に直径０．３ ｍｍ以上のボイ
ドのある成形物の４００個中にしめる割合は次のとおり
であった。
態を調べたところ、内部に直径０．３ ｍｍ以上のボイ
ドのある成形物の４００個中にしめる割合は次のとおり
であった。
処理（イ） １９％
処理（Ｂ） ２４％
処理０４６％
処理ＩＩ）） ７０％
以上の結果から明らかなように、この発明の方法による
と、外観の良好な樹脂封止型半導体装置を得ることがで
きる。また、封止樹脂の表面のボイドを減少させるだけ
でなく、内部ボイドも減少させることができるので半導
体装置の耐湿性、強度の面でも好結果が得られる。
と、外観の良好な樹脂封止型半導体装置を得ることがで
きる。また、封止樹脂の表面のボイドを減少させるだけ
でなく、内部ボイドも減少させることができるので半導
体装置の耐湿性、強度の面でも好結果が得られる。
第１図はマルチプランジャ一方式によるトランスファー
成形用の金型の一例を示す部分断面図であり、第２図は
この金型の部分平面図である。 １・・・ポット、２・・・キャビティ、３・・ゲート、
４・・・エポキシ樹脂材料、６・・・半導体装置組立構
体。 第１図 ＠２図
成形用の金型の一例を示す部分断面図であり、第２図は
この金型の部分平面図である。 １・・・ポット、２・・・キャビティ、３・・ゲート、
４・・・エポキシ樹脂材料、６・・・半導体装置組立構
体。 第１図 ＠２図
Claims (3)
- （１）ポットとこのポットに一端が直結されたゲートと
このゲートの他端に直結されたキャビティとを有する金
型のキャビティ内へ半導体素子組立構体を配置し、エポ
キシ樹脂材料を前記のポットに投入して、この樹脂材料
を前記のゲートを介してキャビティ内へ圧入し半導体素
子組立構体を樹脂封止するにあたり、前記のエポキシ樹
脂材料をあらかじめ乾燥処理しておくことを特徴とする
樹脂封止型半導体装置の製造方法。 - （２）乾燥処理が真空乾燥による特許請求の範囲第（＋
）項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。 - （３）乾燥処理によりエポキシ樹脂材料の水分量を０．
１重量％未満とする特許請求の範囲第ｆｌ）項または第
（２）項記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23114883A JPS60121726A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23114883A JPS60121726A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121726A true JPS60121726A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16919041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23114883A Pending JPS60121726A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121726A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6317924A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 磁気ヘツド用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH01129424A (ja) * | 1987-11-15 | 1989-05-22 | Omron Tateisi Electron Co | 電子素子の樹脂封止方法 |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP23114883A patent/JPS60121726A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6317924A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 磁気ヘツド用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH01129424A (ja) * | 1987-11-15 | 1989-05-22 | Omron Tateisi Electron Co | 電子素子の樹脂封止方法 |
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