JPS6019662B2 - Semiconductor package molding method - Google Patents
Semiconductor package molding methodInfo
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- JPS6019662B2 JPS6019662B2 JP16475278A JP16475278A JPS6019662B2 JP S6019662 B2 JPS6019662 B2 JP S6019662B2 JP 16475278 A JP16475278 A JP 16475278A JP 16475278 A JP16475278 A JP 16475278A JP S6019662 B2 JPS6019662 B2 JP S6019662B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はダイオードやトランジスターのような半導体素
子や、これら半導体の集積回路(以下半導体類と称す)
を気密収納する為のパッケージ成形方法、更に詳しくは
半導体類を装着したりードフレームを予め成形された少
くとも1個が半導体類を収納するための周辺側壁部の厚
さが位置により異なる窪みを有する二個が熱可塑性樹脂
板状成形品(以下熱可塑性樹脂板状体と称す)により挟
んだ状態で一体密封化することを特徴とする熱可塑性樹
脂製のフラットパッケージ及びデュアルィンラィンパッ
ケージの製法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to semiconductor elements such as diodes and transistors, and integrated circuits of these semiconductors (hereinafter referred to as semiconductors).
A package forming method for airtightly storing semiconductors, more specifically, at least one pre-formed card frame in which semiconductors are mounted has a recess whose peripheral side wall thickness varies depending on the position for storing semiconductors. A flat package and a dual in-line package made of thermoplastic resin, characterized in that the two pieces are sandwiched between thermoplastic resin plate-shaped molded products (hereinafter referred to as thermoplastic resin plate-shaped bodies) and are integrally sealed. It is related to the manufacturing method.
従来、半導体類のパッケージ方式には金属、セラミック
ス及びガラス等で気密シールを行なうパッケージ方式と
プラスチックによるパッケージ方式とがありチップの保
護技術の進歩による信頼性の向上により、最近は廉価な
プラスチックパッケージが主流になりつつある。現在実
用に供せられているプラスチックパッケージにはその製
造方式によりいわゆるモールド法と注入法の2種類があ
る。Traditionally, packaging methods for semiconductors include packaging methods that use metal, ceramics, glass, etc. for airtight sealing, and packaging methods that use plastic.Recently, with improvements in reliability due to advances in chip protection technology, inexpensive plastic packages have become popular. It's becoming mainstream. There are two types of plastic packages currently in practical use, the so-called molding method and the injection method, depending on their manufacturing method.
中でも金属との密着性、耐湿性、電気及び機械的特性な
どに優れたェポキシ樹脂のトランスファーモールド法に
よるプラスチックパッケージが最も多く用いられている
。Among these, plastic packages made by transfer molding of epoxy resin, which have excellent adhesion to metals, moisture resistance, and electrical and mechanical properties, are most commonly used.
このモールド法は第1図に示すようにタブ1上の半導体
類のチップ2を金やアルミ等の金属線3によりリード4
に結線した状態のリードフレーム5を上型6及び下型7
の間に挟み、図示はしていないがスプルー、ランナー、
ゲートを介してトランスファー成形機より成形樹脂材料
をキャビティ8に充填成形する方法である。In this molding method, as shown in Fig. 1, a semiconductor chip 2 on a tab 1 is connected to a lead 4 using a metal wire 3 made of gold or aluminum.
The lead frame 5 connected to the upper die 6 and the lower die 7
Although not shown, the sprue, runner,
In this method, a molded resin material is filled into the cavity 8 from a transfer molding machine through a gate.
この方法の難点はリードフレームの厚みのバラッキ、金
型加工の精度及び使用にともなう摩耗、寸法の狂い等に
より、金型とりードフレーム間に隙間が出来、この部分
およびその周辺にフラッシュの出る場合が多いことであ
りこれらリード上のフラッシュはリードとソケットとの
接触不良や半田づけ作業の妨げの原因となるため除去作
業が必要となる等の欠点があった。The disadvantage of this method is that due to variations in the thickness of the lead frame, precision of mold processing, wear due to use, and dimensional deviations, gaps are created between the lead frames of the mold, and flash occurs in and around this area. In many cases, the flash on these leads causes poor contact between the leads and the socket and hinders soldering work, resulting in the need for removal work.
更に、この方法では樹脂による封止成形中にチップが成
形樹脂材料と直接接触することにより高温、高圧の状態
におかれるため、場合によっては半導機能の信頼性に影
響を及ぼすといった欠点もあった。Furthermore, this method has the disadvantage that the chip is exposed to high temperature and pressure during direct contact with the molding resin material during resin sealing, which may affect the reliability of the semiconductor function in some cases. Ta.
このようなモールド法の欠点を改良するために袴関昭5
2−77669のような方法が提案されている。In order to improve the drawbacks of this molding method, Hakama Sekisho 5
A method such as No. 2-77669 has been proposed.
この方法は第2図に示すごとく半導体類を装着していな
いリードフレーム5を予め熱可塑性樹脂により成形した
窓部9のある港着用リプ10のついたプラスチックケー
ス11と底部のあるプラスチックケース12により挟み
超音波または高周波により溶着一体化したのちプラスチ
ックケース11の窓部9を介して図には示していないが
半導体類のチップを収納する方法である。As shown in FIG. 2, this method uses a lead frame 5 on which no semiconductors are attached, a plastic case 11 with a port lip 10 and a plastic case 12 with a bottom, which has a window 9 molded in advance from thermoplastic resin. This is a method in which a semiconductor chip (not shown in the figure) is housed through the window 9 of the plastic case 11 after being welded and integrated using sandwiched ultrasonic waves or high frequency waves.
しかしこの方法は半導体類のチップ2をプラスチックケ
−ス11の窓部9より組み込み次いで半導体類の回路と
りードを金属線により結線することが必要であるが、プ
ラスチックケース11の形状寸法によっては、プラスチ
ックケ−スが障害となって結線作業に支障困難をきたす
場合があり、結線に支障のない場合でも結線後にプラス
チックケース1 1の窓部9を別の蓋状物もしくは樹脂
状物によって気密シ−ルする工程が必要であるなどの問
題に加えて、接合合体部がプラスチックケースとりード
間及びプラスチックケースと蓋状物もしくは半導体類の
チップと樹脂状物の2個所となるため気密シ−ルの信頼
性にも影響を及ぼすなどの欠点があった。However, in this method, it is necessary to install the semiconductor chip 2 through the window 9 of the plastic case 11 and then connect the semiconductor circuit leads with metal wires. , the plastic case may become an obstacle and make wiring work difficult.Even if there is no problem with wiring, the window 9 of the plastic case 11 must be sealed airtight with another lid-like object or resin-like object after wiring. In addition to problems such as the need for a sealing process, there are two joints: one between the plastic case and the leads, and the other between the plastic case and a lid-like object, or between a semiconductor chip and a resin-like object, so the airtight seal cannot be achieved. - There were drawbacks such as affecting the reliability of the system.
かかる欠点を解消するために第3図に示すように予め成
形された少くとも1個が半導体類を収納するための窪み
を有する2個の熱可塑性樹脂板状体13,13′により
図示はされていないが、半導体類を装着したりードフレ
ーム5を挟んだ状態で固定台14と超音波振動工具ホー
ン15の間に挟み、次いで超音波振動を与えることによ
り熱可塑性樹脂板状体13,13′とりードフレーム5
の間の振動摩擦により生じた溶融樹脂をリードフレーム
のリード間隙16に流し込ませることよりなる半導体類
のパッケージ方法も提案されている。In order to eliminate this drawback, as shown in FIG. 3, two thermoplastic resin plates 13, 13', each of which is pre-formed and has at least one recess for accommodating the semiconductor, are used. However, the thermoplastic resin plate-like bodies 13, 13 are made by sandwiching the semiconductors and the board frame 5 between the fixed base 14 and the ultrasonic vibration tool horn 15, and then applying ultrasonic vibration. 'Toread frame 5
A method for packaging semiconductors has also been proposed in which molten resin generated by vibrational friction between the lead frames is caused to flow into the lead gaps 16 of the lead frame.
しかしかかる方法に於いても、次のような欠陥が時によ
り発生するという問題があった。However, even in this method, there is a problem that the following defects sometimes occur.
すなわち、第4図aは断面図、bは底面図に示すような
形状の熱可塑性樹脂板状体13にあっては超音波振動中
に応力の集中しやすい中心部に近い薄肉側壁部17に位
置する合体面18が摩擦発熱により先ず溶融し厚肉側壁
部19,19′部分が完全に溶融合体する時点では薄肉
側壁部17の部分が渦乗り溶融となるため、この部分に
穴があくという重大な欠陥が時として生じることがあっ
た。That is, in the thermoplastic resin plate-like body 13 having the shape shown in FIG. 4, a is a cross-sectional view, and FIG. The located joining surface 18 first melts due to frictional heat generation, and when the thick side wall portions 19 and 19' are completely fused, the thin side wall portion 17 swirls and melts, so a hole is created in this portion. Serious deficiencies occasionally occurred.
また、平挺な合体面とIJードフレームの接触摩擦の場
合接触面積が比較的大きくなり、溶融に大きなエネルギ
ーを必要とするため、超音波振動時間を一定とした場合
には工具ホーンの振中を大きくする必要があり、一方振
中を一定とした場合には長時間の振動を要するなどによ
り振動中に溶融樹脂の中に空気が巻き込まれ易く、多孔
質化されるために時として気密化に問題を生じることが
あつた。In addition, in the case of contact friction between the flat joining surface and the IJ frame, the contact area is relatively large and a large amount of energy is required for melting, so if the ultrasonic vibration time is constant, the vibration of the tool horn will be reduced. On the other hand, if the vibration is kept constant, air is likely to get caught up in the molten resin during the vibration because it requires long vibrations, and the molten resin becomes porous, which sometimes makes it impossible to make it airtight. This sometimes caused problems.
また、超音波振動の振中あるいは振動時間の増大により
繊細なりードの変形や折損等の致命的な問題が生じるこ
ともあった。Further, during the ultrasonic vibration or when the vibration time increases, fatal problems such as deformation or breakage of the delicate cords may occur.
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、以下一
実施例を示す第5図〜第9図によりその内容を説明する
。The present invention has been made in view of these points, and its contents will be explained below with reference to FIGS. 5 to 9 showing one embodiment.
第5図において予め成形された少くとも1個が半導体類
を収納するための、周辺部に薄肉側壁部17,17′と
厚肉側壁部19,19′を有する窪み20,20′のあ
る2個の熱可塑性樹脂板状体13,13′により、図に
は示されていない半導体類を装着したりードフレーム5
を挟み、これらを所定の温度に予熱した後(子熱は、少
なくとも超音波振動より前にされておれば良い)超音波
振動工具ホーン15による超音波振動により譲熱可塑性
樹脂板状体を融合合体せしめる。In FIG. 5, there are two pre-formed recesses 20, 20' having thin side walls 17, 17' and thick side walls 19, 19' at the periphery, at least one of which is for accommodating semiconductors. A board frame 5 on which semiconductors (not shown in the figure) are mounted is made of thermoplastic resin plates 13 and 13'.
After sandwiching and preheating these to a predetermined temperature (it is sufficient that the child heating is done at least before the ultrasonic vibration), the thermoplastic resin plates are fused by ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration tool horn 15. Combine.
この際、該窪みにより形成されるパッケージの薄肉側壁
部に位置する合体面18,18′を除いた、厚肉側壁部
で談合体面18,18′に実質的に平行かつ該合体面1
8,18′よりも内部に位置する基準面21,21′に
、談合体面18,18′よりも突出した凸部22,22
′を複数個有する熱可塑性樹脂板状体を用いる。At this time, the merging surfaces 18, 18' are substantially parallel to the rigging surfaces 18, 18' on the thick side wall portions, excluding the merging surfaces 18, 18' located on the thin side wall portions of the package formed by the recesses.
Convex portions 22, 22 protruding from the rigging body surfaces 18, 18' are provided on the reference surfaces 21, 21' located inside the rigging body surfaces 18, 18'.
A thermoplastic resin plate having a plurality of ′ is used.
超音波振動を工具ホーン15を介して板状体に加えると
、まずリードフレーム5と接した凸部22,22′が振
動摩擦により溶融し、溶融樹脂がリードフレーム5のリ
ード間隙16に流れ込み、次いで該凸部22,22′が
溶融することにより薄肉側壁部17,17′の合体面1
8,18′がリードフレーム5に接触し摩擦によりこの
部分が発熱溶融する。When ultrasonic vibration is applied to the plate-like body through the tool horn 15, the convex portions 22, 22' in contact with the lead frame 5 are first melted by vibration friction, and the molten resin flows into the lead gap 16 of the lead frame 5. Next, the convex portions 22, 22' are melted to form the joining surface 1 of the thin side wall portions 17, 17'.
8 and 18' come into contact with the lead frame 5, and this portion heats up and melts due to friction.
更に、凸部22,22′の溶融が進むと第6図に部分的
に示すように基準面21とりードの表面23の間に形成
された凸部22が占める容量以外の空隙24にも溶融樹
脂が流れ込み、また、第7図に示す設計上意図したバリ
溜め25にも溶融樹脂が流入し、最終的には2個の熱可
塑性樹脂板状体によりリードを挟んだ形で一体密封化さ
れる。Furthermore, as the convex parts 22, 22' melt, as partially shown in FIG. The molten resin flows into the burr reservoir 25 that was intended in the design as shown in Fig. 7, and finally the lead is sandwiched between two thermoplastic resin plates and sealed together. be done.
この際合体後のりードの表裏両面23,23′が2個の
熱可塑性樹脂板状成形品の厚肉側壁部に位置する凸部2
2,22′の基準面21,21′に接しない位置で合体
させることが必要である。これによりリードの表裏両面
と該基準面と間に空隙が確保される。この空隙には超音
波振動により溶融した樹脂の一部が流入し周辺の樹脂と
溶融合体される。At this time, both the front and back surfaces 23, 23' of the joined leads are the protrusions 2 located on the thick side walls of the two thermoplastic resin plate-shaped molded products.
2, 22' must be joined at a position that does not touch the reference surfaces 21, 21'. This ensures a gap between both the front and back surfaces of the lead and the reference surface. A portion of the resin melted by ultrasonic vibration flows into this gap and is fused and integrated with the surrounding resin.
超音波落着において充分な気密熔着を得るためには熔融
合体部の温度をある水準以上に到達させるために一定容
量以上の溶融容積を確保することが必要であるが、前述
の空隙は一定容量以上の溶融容積を確保し気密化を計る
上で必要な条件となる。この空隙を設けない場合には、
超音波振動により溶融させる必要のある最小限度の容積
は、厚肉側壁部及び薄肉側壁部のIJードフレームに対
する投影部に相当するりード間隙の総容量と設計上の意
図したバリ溜め部の総容積の合算容積で良いはずである
が、リードフレームの形状寸法によって異なるが16ピ
ンDIPのリードフレームの例によればこの総容積は高
々1.3×10‐2の程度となり、1個の熱可塑性樹脂
板状体当りにすれば6.5×10‐3のと極めて小さく
仮りに均一形状の角鐘を32個配列する場合について考
えてみると、角錘の高さは250r程度で超音波溶着の
場合の溶着突起として充分に機能しえない程小さくなる
。In order to obtain sufficient airtight welding in ultrasonic deposition, it is necessary to secure a melting volume of at least a certain volume in order to raise the temperature of the fused body to a certain level. This is a necessary condition in order to secure the above melting volume and achieve airtightness. If this gap is not provided,
The minimum volume that needs to be melted by ultrasonic vibration is the total volume of the lead gap corresponding to the projection of the thick side wall and thin side wall onto the IJ card frame, and the total volume of the designed burr reservoir. However, in the example of a 16-pin DIP lead frame, this total volume is approximately 1.3 If we consider the case of arranging 32 uniformly shaped square bells, which are extremely small (6.5 x 10-3 per resin plate), the height of the square pyramids is about 250r, and ultrasonic welding is difficult. In some cases, the welding protrusion becomes so small that it cannot function sufficiently as a welding protrusion.
尚、リードフレームが熱可塑性樹脂板状体成形品の一方
の基準面のみに接しないで合体させれば、十分目的を蓬
せられる場合もある。また、凸部を薄肉側壁部に位置す
る合体面よりも突出させることは超音波振動により応力
の集中しやすい中心部に近い薄肉側壁部に禍剰溶融によ
る損傷を生じさせないために必要な条件である。この場
合、その機能上から厚肉側壁部19に位置する凸部より
も低い凸部を薄肉側壁部27に相当する合体面18,1
8′に設けることもまた本発明の機能をそこなうもので
ない。凸部は可及的に分散させた状態で設けることが望
ましいが、リードフレームの形状及びパッケージの外観
上の問題等から適宜本発明の機能をそこなわない範囲に
おいて位置、形状等を決めることができる。Incidentally, if the lead frame is joined together without contacting only one reference surface of the molded thermoplastic resin plate product, the purpose may be sufficiently achieved in some cases. In addition, making the convex part protrude beyond the joining surface located on the thin side wall is a necessary condition to prevent damage due to excessive melting to the thin side wall near the center where stress tends to concentrate due to ultrasonic vibration. be. In this case, from the viewpoint of function, the convex portion lower than the convex portion located on the thick side wall portion 19 is placed on the combined surfaces 18 and 1 corresponding to the thin side wall portion 27.
8' also does not impair the functionality of the present invention. Although it is desirable to provide the convex portions in a dispersed state as much as possible, the position, shape, etc. may be appropriately determined within a range that does not impair the function of the present invention due to issues such as the shape of the lead frame and the appearance of the package. can.
凸部は、半導体類を収納するための窪みを有する熱可塑
性樹脂板状成形品の少なくとも一方に設けられる。The convex portion is provided on at least one of the thermoplastic resin plate-shaped molded products having a recess for accommodating semiconductors.
熱可塑性樹脂板状体とIJードフレームの予熱は超音波
振動の諸条件を最も緩やかな条件にし合体時のりードフ
レームの変形及び損傷を皆無にする上で不可欠の要件で
あり、その条件は板状体やりードフレームの材質及び形
状等により異なるが、一般的には熱可塑性樹脂板状体に
悪影響を与える変形の生じない上限の温度及び時間以下
で行なわれる。Preheating the thermoplastic resin plate and the IJ lead frame is an essential requirement in order to keep the conditions of ultrasonic vibration at the gentlest level and to eliminate any deformation or damage to the lead frame during assembly. Although it varies depending on the material and shape of the shaped body and the lead frame, generally the temperature and time are below the upper limit at which deformation that adversely affects the thermoplastic resin plate does not occur.
更に、リードフレームに装着した半導体類の機能に障害
を及ぼさない上限の温度及び時間以内で、且つリードフ
レームに酸化や錨の生じない上限の温度及び時間以下で
あることが必要である。Furthermore, it is necessary that the temperature and time be within an upper limit that does not impede the functions of the semiconductors mounted on the lead frame, and below the upper limit temperature and time that do not cause oxidation or anchoring in the lead frame.
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としてはそれぞれの半
導体類のパッケージに対する要求特性に応じて種々の種
類のものが用いられるが、高い耐熱性(耐熱変形性及び
耐熱劣化性)と低い透湿性及び一定水準以上の電気、機
械特性に加え更に一定水準以上の成形性を有することが
必要である。代表例としては、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリエーテルサルフオン、ポリスルフオン、フエノ
キシ樹脂、ポリアセタール等のエーテル系樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリアリレート等のェステル系樹脂、ポリカーボネート
等の炭酸ェステル系樹脂、ポリアミド系樹脂の中でも吸
水率の低いグレード、ポリフェニレンサルフアィド等の
樹脂及びこれら樹脂の一部とガラス繊維を中心とした充
填剤との組み合わせ等をあげることが出来る。実施例
1熱変形温度(ASTM○一64818.6k9/地)
が17ぷ0のポリアリレート樹脂を用いて第8図のよう
な形状寸法の上の板状体、第8図のA=1.28側、B
=1.1脚以外は同一形状寸法の下の熱可塑性樹脂板状
体を成形し、半導体集積回路を装着した厚さ250山の
16ピンDIP型リードフレームを挟み、周囲にバリ止
め用の可榛性耐熱材料を装着後200q02分間加熱を
行なった。Various types of thermoplastic resins are used in the present invention, depending on the characteristics required for each semiconductor package. In addition to electrical and mechanical properties that exceed standards, it is also necessary to have moldability that exceeds a certain level. Typical examples include polyphenylene oxide, polyether sulfone, polysulfon, phenoxy resin, ether resins such as polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate,
Ester resins such as polyarylate, carbonate ester resins such as polycarbonate, grades with low water absorption among polyamide resins, resins such as polyphenylene sulfide, and some of these resins and fillers mainly made of glass fiber. It is possible to list combinations of. Example
1 Heat distortion temperature (ASTM○164818.6k9/earth)
A plate-shaped body with the shape and dimensions as shown in Fig. 8 is made using polyarylate resin with a diameter of 17 p0, A = 1.28 side in Fig. 8, B
= 1. A thermoplastic resin plate with the same shape and dimensions except for the first leg is molded, a 16-pin DIP type lead frame with a thickness of 250 threads on which a semiconductor integrated circuit is mounted is sandwiched, and a burr prevention material is placed around it. After attaching the flexible heat-resistant material, heating was performed for 200q02 minutes.
次いで、これを発振周波数19.巡HZ、出力300W
の超音波溶着機に取り付けた端部形状20×7肋の工具
ホーンにより4k9/地の圧を厚さの大きい熱可塑性樹
脂板状体側からかけ、工具ホーン先端部の振中が35一
となるように振中調整を行なった後0.現砂間超音波発
振を行なった。Next, this is set to an oscillation frequency of 19. Cruise HZ, output 300W
Using a tool horn with an end shape of 20 x 7 ribs attached to an ultrasonic welding machine, a pressure of 4k9/ground was applied from the thick thermoplastic resin plate side, and the vibration at the tip of the tool horn was 351. After adjusting the shaking mode as shown below, 0. Ultrasonic oscillation was conducted between the existing sand.
得られた合体品はリード表面からの厚み方向の長さがそ
れぞれ表裏で2.2脚及び1.5柳で全体の厚みは3.
95柳であった。The length of the resulting combined product in the thickness direction from the lead surface is 2.2 and 1.5 willow on the front and back, respectively, and the total thickness is 3.
It was 95 willow.
外周及び窪み部には障害となるようなバリはほとんど認
められなかった。得られた半導体パッケージは5k9/
地、2小rの加圧赤色水試験に於いても赤色物のパッケ
ージ内への侵入は認められず良好な気密性のあることが
確認された。比較例 1
薄肉側壁部に位置する合体面に厚肉側壁部の合体面に設
けた凸部と同じ高さの凸種を設けた以外は実施例1と同
じ条件で半導体類のパッケージを製造したところ薄肉側
壁部の過剰溶融の為小さい穴があき良好な気密性が得ら
れなかった。Almost no burrs that could be an obstacle were observed on the outer periphery and in the recessed areas. The obtained semiconductor package is 5k9/
Even in the pressurized red water test at 2 small r, no red matter was observed to enter the package, confirming that it had good airtightness. Comparative Example 1 A semiconductor package was manufactured under the same conditions as in Example 1, except that a convex type having the same height as the convex portion provided on the combined surface of the thick side wall was provided on the combined surface located on the thin side wall. However, due to excessive melting of the thin side wall, small holes were formed and good airtightness could not be obtained.
比較例 2
200q02分間の加熱を行なわなかった以外は全て比
較例1と同じ条件で半導体類のパッケージを製造したと
ころ、合体が不充分であり超音波発振時間を0.9砂以
上にするとりードの折損が認められた。Comparative Example 2 When a semiconductor package was manufactured under the same conditions as Comparative Example 1 except that the heating for 200q02 minutes was not performed, it was found that the fusion was insufficient. A breakage was observed.
比較例 3
凸部を薄肉側壁部に位置する合体面と同一平面の厚肉側
壁部に設けた以外は実施例1と全く同じ条件で半導体パ
ッケージを製造したところ、窪みに気泡を巻き込んだバ
リが侵入するとともにリードの折損も認められ、合体品
の厚みも所定寸法よりも小さいものしか得られなかった
。Comparative Example 3 A semiconductor package was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the convex portion was provided on the thick side wall on the same plane as the joining surface located on the thin side wall. Breakage of the leads was observed as well as penetration, and the thickness of the combined product was only smaller than the specified size.
比較例 4
凸部がなく、かつ薄肉側壁部に位贋する合体面と同−平
面の厚肉側壁部合体面を有する以外はすべて実施例1と
同じ条件で半導体パッケージを製造したところ、外観上
合体されたとみなされる状態になるには2秒間以上の超
音波発振が必要であつた。Comparative Example 4 A semiconductor package was manufactured under the same conditions as Example 1 except that it had no protrusions and had a thick side wall joining surface that was flush with the joining surface that was placed on the thin side wall. Ultrasonic oscillation for 2 seconds or more was required for the state to be considered as merging.
この場合、窪みは気泡を巻き込んだ樹脂が充満し、窪み
の容積を確保することが出釆ず、又IJ−ドフレームの
変形リードの折損等が認められた。In this case, the depression was filled with resin containing air bubbles, making it impossible to secure the volume of the depression, and breakage of the deformed leads of the IJ-deframe was observed.
以上説明したように本発明に於ては次の効果が達成され
る。‘11少くとも1個が半導体類を収納するための窪
みを有する熱可塑性樹脂板状体を使用することによりパ
ッケージを合体成形する際に、半導体類とりード間の結
線損傷が皆無となるとともに半導体類に高温、高圧がか
からない為イオン性物質が接触し難い等の理由により半
導体機能の信頼性向上が期待出来る。As explained above, the following effects are achieved in the present invention. '11 By using a thermoplastic resin plate, at least one of which has a recess for accommodating semiconductors, there will be no damage to the connections between the semiconductors and the leads when molding the package together. Since high temperatures and high pressures are not applied to semiconductors, it is difficult for ionic substances to come into contact with them, so it is expected that the reliability of semiconductor functions will improve.
‘2} 熱可塑性樹脂板状体の薄肉側壁部に位置する合
体面を除いた厚肉側壁部にのみ凸部を設けたこと、更に
談合体面よりも凸部を突出させたことにより超音波溶着
合体時に中央薄肉側壁部の過剰溶融による穴あき現象が
なくなり気密性が大中に改善された。'2} Ultrasonic welding is achieved by providing a convex portion only on the thick side wall of the thermoplastic resin plate, excluding the combined surface located on the thin side wall, and by making the convex portion protrude beyond the combined surface. During assembly, the phenomenon of holes caused by excessive melting of the central thin side wall was eliminated, and the airtightness was improved.
‘3’凸部を薄肉側壁部に位置する合体面よりも内部に
位置する基準面上に設けたことにより、該基準面とりー
ドの表裏面との間に空隙が確保され、これにより超音波
綾着において溶融合体部の温度をある水準以上に到達さ
せるために必要な一定溶量以上の樹脂容積を溶融させる
ことが可能となり結果的に気密性が改善された。By providing the '3' convex portion on the reference surface located inside the joining surface located on the thin side wall, a gap is secured between the front and back surfaces of the reference surface lead, which allows In sonic tethering, it is possible to melt a volume of resin exceeding a certain amount necessary to bring the temperature of the melted body above a certain level, and as a result, the airtightness is improved.
‘4)超音波振動に先立って熱可塑性樹脂板状体及びリ
ードフレームを一定温度に加熱すること、及び溶融凸部
を設けたことにより超音波振動の条件、即ち振動の振中
及び時間が低減もしくは短縮することが出来るようにな
り、繊細脆弱なりードフレームの変形及び折損等の問題
が改善された。'4) By heating the thermoplastic resin plate and lead frame to a constant temperature prior to ultrasonic vibration and by providing a melting convex portion, the conditions for ultrasonic vibration, that is, the duration and time of vibration, are reduced. Or it can now be shortened, and problems such as deformation and breakage of delicate and fragile folded frames have been improved.
蹴 上記超音波振動条件の緩和により溶融樹脂中への気
泡の巻き込みが少なくなり気密性が向上する一方、バリ
の発生が少なくなり半導体類を収納する為の窪みの容積
確保が容易となった。By relaxing the above ultrasonic vibration conditions, air bubbles are less entrained in the molten resin and airtightness is improved, while the occurrence of burrs is reduced and it is easier to secure the volume of the recess for storing semiconductors.
‘6} 同様に超音波振動条件の緩和は溶着作業時間の
短縮につながった。‘71 本発明により半導体類のパ
ッケージ組立自動化が可能となった。'6} Similarly, relaxing the ultrasonic vibration conditions led to a reduction in welding work time. '71 The present invention has made it possible to automate the assembly of semiconductor packages.
【81 従来提案されている半導体類が装着されていな
いリードフレームを窓部を有する成形品及び底部を有す
る成形品により合体させた後半導体類を組み込み更に窓
部を封止する方法に比べ、本発明方法では一回の合体成
形により完全に気密化された半導体類のパッケージが成
形出釆るため工程の簡素化が計れる。[81] Compared to the conventionally proposed method of combining a lead frame with no semiconductors attached with a molded product with a window and a molded product with a bottom, incorporating semiconductors and sealing the window, this method is more effective. In the method of the invention, a completely airtight semiconductor package can be produced by a single combined molding process, thereby simplifying the process.
【9ー 従釆の熱硬化性樹脂によるモールド封止法に比
べ成形時の樹脂粘度を高く保ち得るため成形時のフラ・
ソシコの発生がほとんど認められず工程の軽減が計れる
。[9- Compared to the conventional mold sealing method using thermosetting resin, the resin viscosity during molding can be kept high, so it is possible to maintain a high resin viscosity during molding.
There is almost no occurrence of cracks and the process can be reduced.
第1図、第2図、第3図及び第4図は従来の半導体類の
パッケージ成形方法を示すもので第4図bは底面図、他
は断面図、第5図及び第6図は本発明の−実施例を示す
断面図、第7図はリードフレームを含むパッケージの平
面図、第8図は本発明の一実施例を示す熱可塑性樹脂板
状体の形状寸法を示す平面図、側面図、第9図は本発明
の方法により得られた半導体類パッケージの斜視図であ
る。
,符号の説明、1・・・・・・タブ
、2・・・・・・半導体類のチップ、3・・・・・・金
属線、4・・・・・・リード、5・・・・・・リードフ
レーム、6・・・・・・上型、7・・・・・・下型、8
・・・・・・キヤビテイ、9・・・・・・窓部、10・
・・・・・溶着用リブ、11・・・・・・プラスチック
ケース、12・・・・・・底部のあるプラスチックケー
ス、13,13′・・・・・・熱可塑性樹脂板状体、1
4・・・・・・固定台、15・…・・超音波振動工具ホ
ーン、16・・・・・・リード間隙、17,17′・・
・・・・薄肉側壁部、18,18′・…・・薄肉側壁部
に位置する合体面、19,19′・・・・・・厚肉側壁
部、20,20′・…・・窪み、21,21′・…・・
基準面、22,22′・・・・・・凸部、23,23′
・…・・リードの表裏面、24・・・・・・空隙、25
・…・・バリ溜め、26……パッケージ、27……バリ
溜め部のバリ。
発つ図
発2図
第3図
第4図
第5図
袴6図
発フ図
第8図
溝9図Figures 1, 2, 3, and 4 show the conventional semiconductor package molding method. Figure 4b is a bottom view, the others are cross-sectional views, and Figures 5 and 6 are main views. FIG. 7 is a plan view of a package including a lead frame; FIG. 8 is a plan view and side view showing the shape and dimensions of a thermoplastic resin plate according to an embodiment of the invention; FIG. 9 are perspective views of semiconductor packages obtained by the method of the present invention. , Explanation of symbols, 1...Tab, 2...Semiconductor chip, 3...Metal wire, 4...Lead, 5... ... Lead frame, 6 ... Upper mold, 7 ... Lower mold, 8
...Cavity, 9...Window, 10.
...Welding rib, 11...Plastic case, 12...Plastic case with bottom, 13, 13'...Thermoplastic resin plate, 1
4... Fixed stand, 15... Ultrasonic vibration tool horn, 16... Lead gap, 17, 17'...
...Thin side wall part, 18, 18'... Combining surface located on the thin side wall part, 19, 19'... Thick side wall part, 20, 20'... Recess, 21, 21'...
Reference plane, 22, 22'...Protrusion, 23, 23'
......Front and back surfaces of the lead, 24...Gap, 25
...Flash reservoir, 26...Package, 27...Flash in the burr reservoir. Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Hakama Figure 6 Figure 8 Figure 9
Claims (1)
、窪みの周辺側壁部の厚さが位置により異なる2個の熱
可塑性樹脂板状成形品により、半導体類を装着したリー
ドフレームを挾み超音波振動により熱可塑性樹脂板状成
形品を融合合体せしめる半導体類のパツケージ成形方法
において窪みにより形成される熱可塑性樹脂板状成形品
の薄肉側壁部の合体面を除いた厚肉側壁部で薄肉側壁部
の合体面に実質的に平行かつ該合体面よりも内部に位置
する基準面上に、該合体面よりも突出した複数個の凸部
を有する熱可塑性樹脂板状成形品を用いることを特徴と
する半導体類のパツケージ成形方法。 2 超音波振動を与える前に、リードフレーム、熱可塑
性樹脂板状成形品の少なくとも一方を予備加熱すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体類のパ
ツケージ成形方法。 3 リードフレームの表裏両面が2個の熱可塑性樹脂板
状成形品の厚肉側壁部の基準面に接しない位置で合体さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
体類のパツケージ成形方法。 4 凸部の溶融樹脂の一部により、2個の板状成形品の
基準面とリードの表裏両面の間に形成された空隙を充満
することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の半導
体類のパツケージ成形方法。[Scope of Claims] 1. Semiconductors can be stored by two thermoplastic resin plate molded products, at least one of which has a recess for accommodating semiconductors, and the thickness of the peripheral side wall of the recess differs depending on the position. In the package molding method for semiconductors, in which thermoplastic resin plate molded products are fused together using ultrasonic vibrations by sandwiching a lead frame equipped with A thermoplastic resin having a plurality of convex portions protruding from the combined surface of the thin side wall portion on a reference plane that is substantially parallel to and located inside the combined surface of the thin side wall portion in the removed thick side wall portion. A semiconductor package molding method characterized by using a plate-shaped molded product. 2. The method for molding a semiconductor package according to claim 1, wherein at least one of the lead frame and the thermoplastic resin plate-shaped molded product is preheated before applying ultrasonic vibration. 3. A package for semiconductors according to claim 1, characterized in that the front and back surfaces of the lead frame are joined together at a position where the front and back surfaces of the two thermoplastic resin plate-shaped molded products do not touch the reference surfaces of the thick side walls. Molding method. 4. The method according to claim 3, characterized in that a part of the molten resin of the convex portion fills the gap formed between the reference plane of the two plate-shaped molded products and both the front and back surfaces of the lead. Method for molding semiconductor packages.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16475278A JPS6019662B2 (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Semiconductor package molding method |
US06/104,853 US4305897A (en) | 1978-12-28 | 1979-12-18 | Packaging process for semiconductors |
DE19792952493 DE2952493A1 (en) | 1978-12-28 | 1979-12-27 | METHOD FOR THE PRODUCTION OF SEMICONDUCTOR HOUSINGS |
NL7909355A NL7909355A (en) | 1978-12-28 | 1979-12-28 | METHOD FOR PACKING SEMICONDUCTORS. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16475278A JPS6019662B2 (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Semiconductor package molding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5591143A JPS5591143A (en) | 1980-07-10 |
JPS6019662B2 true JPS6019662B2 (en) | 1985-05-17 |
Family
ID=15799237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16475278A Expired JPS6019662B2 (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Semiconductor package molding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6019662B2 (en) |
-
1978
- 1978-12-28 JP JP16475278A patent/JPS6019662B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5591143A (en) | 1980-07-10 |
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