JPS61115342A - Resin tablet for sealing semiconductor - Google Patents

Resin tablet for sealing semiconductor

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JPS61115342A
JPS61115342A JP59237219A JP23721984A JPS61115342A JP S61115342 A JPS61115342 A JP S61115342A JP 59237219 A JP59237219 A JP 59237219A JP 23721984 A JP23721984 A JP 23721984A JP S61115342 A JPS61115342 A JP S61115342A
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Abstract

PURPOSE:To obtain a semiconductor device, voids in a sealing resin thereof are reduced and which has excellent damp-proofing, reliability, etc., by constituting a resin tablet by a composition containing a thermo-setting resin and inorganic fillers and keeping melting viscosity at the temperature of a mold for melting and press-in within a specific range. CONSTITUTION:A resin tablet is constituted by a composition containing a thermo-setting resin and inorganic fillers, and melting viscosity at the temperature of a mold for melting and press-in is kept within a range of 500-1,000 poise. When melting viscosity is set within such a viscosity range, the roll-in of air at a time when the composition is charged into a pot and melted and pressed into a cavity through a gate is inhibited, thus hardly generating voids in a sealing resin cured so as to coat a semiconductor element built-up structure, which is melted and pressed into the cavity and arranged in the cavity. There is no possibility of which fluid resistance applied to the semiconductor element built-up structure at a time when the composition is melted and pressed into the cavity increases to excess, thus resulting in no possibility of physical damages against the structure.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はトランスファ成形の一種であるランナレス方
式(マルチプランジャ方式ともいう)によって半導体を
樹脂封止するのに使用する半導体封止用樹脂タブレット
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a resin tablet for semiconductor encapsulation, which is used to encapsulate a semiconductor with a resin by a runnerless method (also referred to as a multi-plunger method), which is a type of transfer molding. .

〔従来の技術] 半導体を樹脂封止するための従来のトランスファ成形で
は、プランジャを備えたポットとこのポットから放射状
に延数する多数個のランチと各ランナにゲートを介して
連通する多数個のキャビティとを有する成形金型を用い
て、この金型の各キャビティ内に半導体素子組立構体を
1個づつ配置するとともに、上記ポット内に樹脂タブレ
ットを投入し、これを金型熱で溶融しながらプランジャ
で加圧することにより、上記ランチおよびゲートを介し
て各キャビティ内に溶融圧入させる方式をとっている。
[Prior Art] Conventional transfer molding for resin-sealing semiconductors involves a pot equipped with a plunger, a large number of launches extending radially from the pot, and a large number of launches communicating with each runner via a gate. Using a molding mold having a cavity, one semiconductor element assembly structure is placed in each cavity of the mold, and a resin tablet is placed in the pot, which is melted by the heat of the mold. By applying pressure with a plunger, the material is melted and press-fitted into each cavity via the launch and gate.

しかるに、この成形方式では、ポットに投入された樹脂
がこのポットおよび各ゲートのほか長くてかつ断面積の
広いランチに残るため、成形後の樹脂ロスが非常に大き
くなるという欠点がある。
However, this molding method has the disadvantage that the resin put into the pot remains in the pot and each gate, as well as in a long and wide cross-sectional area lunch, resulting in a very large resin loss after molding.

これに対して、近年では、ランナレス方式のトランスフ
ァ成形として、プランジャを備えたポットを複数個設け
て、各ポットに投入された封止用樹脂をランナを介さな
いで直接ゲートを介して各キャビティに溶融圧入させる
方式の成形金型を用いて、半導体の樹脂封止を行う試み
がなされている(第1図参照)。この成形方式は、前記
従来の如きランナに起因した樹脂ロスが全くないため、
材料費の大幅な低減を図れる利点がある。
In contrast, in recent years, runner-less transfer molding has been developed, in which multiple pots are equipped with plungers, and the sealing resin injected into each pot is passed through a gate directly to each cavity without going through a runner. Attempts have been made to encapsulate semiconductors with resin using molding molds for melting and press-fitting (see FIG. 1). This molding method has no resin loss caused by the runners as in the conventional method, so
This has the advantage of significantly reducing material costs.

しかしながら、このようなランナレス方式の成形法にお
いては、封止樹脂の内部に気泡(以下、ボイドという)
が生じやすく、これが半導体装置の耐湿信頼性の低下を
きたしたり、また機械的強度の低下杢招く原因となって
いる。
However, in such a runnerless molding method, air bubbles (hereinafter referred to as voids) occur inside the sealing resin.
This tends to occur, which causes a decrease in the moisture resistance reliability of the semiconductor device and a decrease in mechanical strength.

〔発明が解決しようとする問題点] この発明は、上記の如(材料費の面ではるかに有利なラ
ンナレス方式のトランスファ成形における上述の問題点
を解決して、封止樹脂内部のボイドが低減された耐湿信
頼性などにすぐれる半導体装置を得ることを目的とする
[Problems to be Solved by the Invention] This invention solves the above-mentioned problems in runnerless transfer molding, which is much more advantageous in terms of material costs, and reduces voids inside the sealing resin. The purpose of the present invention is to obtain a semiconductor device having excellent humidity resistance and reliability.

〔問題点を解決するための手段] この発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討
した結果、ランナレス方式のトランスファ成形において
はこれに用いる樹脂タブレットの溶融粘度が半導体素子
組体構体におけるボンディングワイヤの断線といった不
良品の発生とともに封止樹脂内部の゛ボイドの発生にも
大きく影響し、この溶融粘度を特定範囲に設定したとき
には、ボイドが少な(てかつ上記の如き不良品の発生か
みられない高信頼性の半導体装置が得られることを知り
、この発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors found that in runnerless transfer molding, the melt viscosity of the resin tablet used for this is lower than that of the semiconductor element assembly structure. In addition to the occurrence of defective products such as disconnection of bonding wires, it also greatly affects the generation of voids inside the sealing resin.When the melt viscosity is set within a specific range, the number of voids is small (and the occurrence of defective products as described above) is greatly affected. After learning that it was possible to obtain a highly reliable semiconductor device that would not cause damage, he completed this invention.

すなわち、この発明は、ポットとこのポットに一端が直
結しかつ他端が半導体素子組立構体を配置してなるキャ
ビティと直結したゲートとを有する、つまりランナレス
方式の成形金型の上記ポット内に投入されて上記ゲート
を介して上記キヤ?′1ティ内に溶融圧入される半導体
封止用樹脂タブレットにおいて、熱硬化性樹脂と無機質
充填剤とを含む組成物から構成されて、かつ上記溶融圧
入のだめの金型温度での溶融粘度が50゛0〜1,00
0ポイズの範囲にあることを特徴とする半導体封止用樹
脂タブレットに係るものである。
That is, the present invention has a pot and a gate that has one end directly connected to the pot and the other end directly connected to a cavity in which a semiconductor element assembly structure is arranged, that is, a runnerless mold. Has the above-mentioned kya been through the above-mentioned gate? '1 The resin tablet for semiconductor encapsulation to be melt-press-fitted into the tee is composed of a composition containing a thermosetting resin and an inorganic filler, and has a melt viscosity of 50 at the mold temperature of the melt-press-fit chamber.゛0~1,00
This invention relates to a resin tablet for semiconductor encapsulation characterized by having a poise in the range of 0 poise.

なお、この明細書において、樹脂タブレットの溶融粘度
とは、タブレットを構成する組成物2yを断面直径10
朋、高さ15rluRの大きさくタブレット)に成形し
、この成形試料を用いて島津社製の高化式フローテスタ
(ノズル直径1順、ノズル長さ10朋、荷重10 h/
cd)により所定温度(金型温度)で測定される値を意
味するものとする。
In addition, in this specification, the melt viscosity of the resin tablet refers to the cross-sectional diameter of the composition 2y constituting the tablet.
This molded sample was then molded into a tablet with a height of 15 rluR), and this molded sample was used in a Shimadzu Koka type flow tester (nozzle diameter 1, nozzle length 10, load 10 h/
cd) means the value measured at a predetermined temperature (mold temperature).

〔発明の構成・作用〕[Structure and operation of the invention]

この発明に用いる樹脂タブレット成形用の組成物は、熱
硬化性樹脂と無機質充填剤とを必須成分とし、これに通
常は熱硬化性樹脂の種類に応じた硬化剤やまた硬化促進
剤を配合し、さらに必要に応じてシランカップリング剤
、離型剤、着色剤などの添加剤を加えて加熱下もしくは
非加熱下で混合してなるものである。
The composition for molding resin tablets used in this invention has a thermosetting resin and an inorganic filler as essential components, and usually contains a curing agent and a curing accelerator depending on the type of thermosetting resin. Furthermore, additives such as a silane coupling agent, a mold release agent, and a coloring agent are added as necessary and mixed with or without heating.

この組成物を通常平均粒子径がO1〜0.5朋程度に粉
砕し、常法にしたがって常温圧縮成形することにより、
ランナレス方式のトランスファ成形に適した一般番と断
面直径4.5〜25寵、高さ5〜30回程度の円柱状の
樹脂タブレットとするが、このタブレットは上記円柱状
のほか角柱状などの他の形態とされたものであってもよ
い。また、上記樹脂タブレットは、前記組成物を押出機
によって溶融押出したのち、上述の如き大きさに切断す
る方法などによっても得ることができる。
By pulverizing this composition to a size with an average particle diameter of about 01 to 0.5, and compression molding it at room temperature according to a conventional method,
The resin tablet is made of a general type suitable for runnerless transfer molding, and has a cross-sectional diameter of 4.5 to 25 mm and a height of about 5 to 30 mm. It may be in the form of The resin tablets can also be obtained by melt-extruding the composition using an extruder and then cutting the composition into the sizes described above.

この発明においてはこのような樹脂タブレットの溶融粘
度を、前述の如く、成形金型温度(通常150〜200
℃、好ましくは160〜190°C)下で500〜i、
 o o oポイズの範囲となるように設定することを
もつとも大きな特徴点とする。すなわち、かかる粘度範
囲に設定したときには、これをポット内に投入しゲート
を介してキャビティ内に溶融圧入させる際の空気の巻き
込みが抑えられるため、上記キャビティ内に溶融圧入さ
れてここに配置された半導体素子組立構体を被覆する如
く硬化した封止樹脂の内部にはボイドの発生がは 。
In this invention, the melt viscosity of such a resin tablet is determined by adjusting the molding mold temperature (usually 150 to 200°C) as described above.
°C, preferably 160-190 °C) at 500-i,
A major feature is that it is set within the range of o o o poise. In other words, when the viscosity is set to such a range, the entrainment of air is suppressed when the material is put into the pot and melted and press-fitted into the cavity through the gate, so that the material is melted and press-fitted into the cavity and placed here. Voids occur inside the hardened sealing resin that covers the semiconductor element assembly structure.

とんど認められなくなる。しかも、上記粘度範囲では、
キャビティ内に溶融圧入された際の半導体素子組立構体
にかかる流体抵抗が大きくなりすぎるおそれはないため
、上記構体に対して物理的損傷をきたす心配は特にない
It will almost never be recognized. Moreover, in the above viscosity range,
Since there is no possibility that the fluid resistance applied to the semiconductor element assembly structure becomes too large when it is molten and press-fitted into the cavity, there is no particular fear of causing physical damage to the structure.

これに対して、従来の樹脂タブレットは、上記溶融粘度
が溶融圧入性の観点から通常200ポイズ以下の低い値
にされていたため、ポット投入時の空気の巻き込みをど
うしてもさけられず、これが封止樹脂にボイドを多発さ
せる原因となっていたものと思われる。そして、この溶
融粘度を高(するにしたがって、上記問題は減少してく
るが、500ポイズ未満ではなお満足するべき結果は得
られない。一方、この溶融粘度をあまりに高くしすぎて
、この発明の規定範囲外である1、000ポイズを超え
る値とすると、流体抵抗が太き(なり、半導体素子組立
構体におけるボンディングワイヤの断線や外部リードと
半導体素子とを連結する金線が流れてたわみが生じて(
るなど、短絡不良という致命的欠陥をさけられな(なる
On the other hand, in conventional resin tablets, the melt viscosity is usually set to a low value of 200 poise or less from the viewpoint of melt-intrusion properties, so it is impossible to avoid entrainment of air when putting it into the pot, and this is caused by the sealing resin. This is thought to be the cause of frequent voids. As the melt viscosity is increased, the above problem will be reduced, but if it is less than 500 poise, satisfactory results cannot be obtained.On the other hand, if the melt viscosity is made too high, If the value exceeds 1,000 poise, which is outside the specified range, the fluid resistance will become thick (which may cause breakage of the bonding wire in the semiconductor element assembly structure or bending of the gold wire connecting the external lead and the semiconductor element). hand(
In some cases, the fatal defect of short circuit failure cannot be avoided.

この発明の樹脂タブレットを上述の特定範囲に設定する
には、たとえば使用する熱硬化性樹脂の溶融粘度と無機
質充填剤の使用量とを適当に調節することによって容易
に行えるものである。熱硬化性樹脂のもつとも代表的な
ものはエポキシ樹脂であり、このエポキシ樹脂の溶融粘
度は金型温度を考慮した150°Cの温度下で一般に1
5〜30ポイズの範囲にあるのが好ましい。また、無機
質充填剤はその量が多くなるほどタブレットの溶融粘度
が高くなるものであるが、一般にはタブレットつまりは
組成物中72〜80重量%を占める範囲にあるのが好ま
しい。なお、上記エポキシ樹脂の溶融粘度とは、オスワ
ルド粘度計で測定される値を意味する。
Setting the resin tablet of the present invention within the above-mentioned specific range can be easily done, for example, by appropriately adjusting the melt viscosity of the thermosetting resin used and the amount of the inorganic filler used. The most typical thermosetting resin is epoxy resin, and the melt viscosity of this epoxy resin is generally 1 at a temperature of 150°C, taking into account the mold temperature.
It is preferably in the range of 5 to 30 poise. Further, the melt viscosity of the tablet increases as the amount of the inorganic filler increases, but it is generally preferable that the tablet accounts for 72 to 80% by weight of the composition. Note that the melt viscosity of the epoxy resin means a value measured with an Oswald viscometer.

このようなエポキシ樹脂としては、エポキシ当量が17
5〜300のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂やハ
ロゲン化フェノール/ボラック型”″+′樹脂などが好
ましく使用できる・”1キ      (シ樹脂の場合
適宜の硬化剤を必要とするが、この硬化剤の好ましい例
としては、クレゾールノボラック樹脂、フェノール/ボ
ラック樹脂の如き/ボラック型フェノール樹脂が挙げら
れる。また、これら硬化剤とともに通常用いられる硬化
促進剤には、2−メチルイミダゾール、三フフ化ホウ素
、トリフェニルホスフィンなどがある。
Such an epoxy resin has an epoxy equivalent of 17
5 to 300 cresol novolac type epoxy resins and halogenated phenol/borac type ""+' resins are preferably used. Examples include cresol novolak resins, phenolic/borac-type phenolic resins such as phenol/borac resins, etc. Also, curing accelerators commonly used with these curing agents include 2-methylimidazole, boron trifluoride, triphenyl Examples include phosphine.

また、前記の無機質充填剤としては、石英ガラス粉末、
二酸化けい素粉末などが好ましく用いられるが、その他
従来公知のケイ酸カルシウム、窒化アルミニウム、酸化
ジルコン、クレー、炭酸カルシウム、酸化アンチモン、
アルミナ、炭化ケイ素、ガラス繊維などの粉末の使用も
可能である。
Further, as the above-mentioned inorganic filler, quartz glass powder,
Silicon dioxide powder etc. are preferably used, but other conventionally known calcium silicate, aluminum nitride, zircon oxide, clay, calcium carbonate, antimony oxide,
It is also possible to use powders such as alumina, silicon carbide, glass fibers, etc.

この無機質充填剤の平均粒子径としては一般に5〜20
fi1n程度であるのが望ましい。
The average particle size of this inorganic filler is generally 5 to 20
It is desirable that it be about fi1n.

この発明の樹脂タブレットは、前述の如く特定範囲の溶
融粘度を有することを特徴とするものであるが、これを
得るために一般的に採用される前記の組成物粉末から常
温圧縮成形する際の成形密度(以下、打錠密度という)
としては90%以上、好ましくは93%以上であるのが
よい。この打錠密度が低くなりすぎると、ポット投入時
の含有空気が多くなるため、溶融粘度を規定したことに
ょるボイドの低減効果が損なわれるおそれがある。
The resin tablet of the present invention is characterized by having a melt viscosity within a specific range as described above. Molding density (hereinafter referred to as tableting density)
It is preferably 90% or more, preferably 93% or more. If the tableting density becomes too low, the amount of air contained when the tablet is added to the pot increases, which may impair the effect of reducing voids by regulating the melt viscosity.

なお、上記の打錠密度とは〔タブレット密度(y/er
V)/樹脂硬化物密度(y/crtl) ]X 100
%で表わされ、上記タブレット密度はタブレットの重量
(FA/タブレットの容量(cII)にて、また上記樹
脂硬化物密度は樹脂硬化物の重量(ロ)/樹脂硬化物の
容量(d)にて、それぞれ求められるものである。
In addition, the above-mentioned tablet density is [tablet density (y/er
V)/cured resin density (y/crtl) ]X 100
The tablet density is expressed as the weight of the tablet (FA/capacity of the tablet (cII)), and the density of the cured resin is expressed as the weight of the cured resin (b)/the capacity of the cured resin (d). Each of these is required.

つぎに、この発明の樹脂タブレットを用いて、ランナレ
ス方式のトランスファ成形により半導体を樹脂封止する
方法につき、第1図〜第3図を参考にして説明する。
Next, a method for resin-sealing a semiconductor by runnerless transfer molding using the resin tablet of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図は上型10と下型11とからなるランナレス方式
のトランスファ成形金型の断面構造を示したもので、紙
面垂直方向に所定間隔をおいて連設する複数個のポット
1とこの各ポット1に一端が直結しかつ他端がキャビテ
ィ2 (2a 、2b)に直結したゲート3(3a、3
b)を有する構成とされ、各ポット1にはプランジャ4
が配設されている。
FIG. 1 shows the cross-sectional structure of a runnerless transfer molding mold consisting of an upper mold 10 and a lower mold 11, and shows a plurality of pots 1 arranged in series at predetermined intervals in the direction perpendicular to the plane of the drawing, and each of these pots 1. Gates 3 (3a, 3) have one end directly connected to pot 1 and the other end directly connected to cavity 2 (2a, 2b).
b), and each pot 1 has a plunger 4.
is installed.

上記各構成要素の大きさは、樹脂封止するべき半導体の
大きさによって異なるが、たとえばポット1は前記樹脂
タブレット7に対応する形状、大きさに設計され、また
ゲート3はその断面積が通常0.6〜1,0−1長さが
一般に5〜15朋となる如く設計される。なお、この大
きさは、後記第3図(〜、(B)に示す如き他の成形金
型を用いる場合でもほぼ同様である。
The size of each component described above varies depending on the size of the semiconductor to be resin-sealed, but for example, the pot 1 is designed to have a shape and size corresponding to the resin tablet 7, and the gate 3 has a cross-sectional area that is normally It is designed so that the length is generally 5 to 15 mm. Note that this size is almost the same even when other molding molds as shown in FIGS.

このような成形金型の上記キャビティ2a、2b内に、
リードフレーム5a、5bに紙面垂直方向に所定間隔を
おいて複数個配設された半導体素子とこれを取り巻く外
部リードやボンディングワイヤなどからなる半導体素子
組立構体6a、6b(たとえば16Pin DIP、4
2Pin DIP1パワートランジスタなど)が配置さ
れる一方、各ポット1に前記この発明の樹脂タブレット
7が投入され、これを金型温度で加熱しながらプランジ
ャ4によって加圧する。このときの金型温度は、既述し
たように、通常150〜200°C1好ましくは160
〜190℃であり、またプランジャ圧は一般に50〜1
20 KFI/c11i、好ましくは70〜100Kf
/cr!とされる。
In the cavities 2a and 2b of such a mold,
Semiconductor element assembly structures 6a and 6b (for example, 16-Pin DIP, 4
The resin tablet 7 of the present invention is placed in each pot 1, and is pressurized by the plunger 4 while being heated at the mold temperature. As mentioned above, the mold temperature at this time is usually 150 to 200°C, preferably 160°C.
~190°C, and the plunger pressure is typically 50-1
20 KFI/c11i, preferably 70-100Kf
/cr! It is said that

上記の加熱加圧によって、樹脂タブレット7は溶融しゲ
ート3a、3bを介してキャビティ2a、2bに圧入さ
れ、ここに配置される半導体素子組立構体6a、6bを
全面被覆した状態で硬化する。このとき、樹脂タブレッ
ト7の溶融粘度が前記特定の範囲にあることにより、硬
化樹脂中のボイドはほとんどみられず、また上記組立構
体6a、6bに物理的損傷をきたすおそれは全(ない。
The resin tablet 7 is melted by the heating and pressurization described above and is press-fitted into the cavities 2a, 2b through the gates 3a, 3b, where it hardens while completely covering the semiconductor element assembly structures 6a, 6b disposed therein. At this time, since the melt viscosity of the resin tablet 7 is within the above-mentioned specific range, there are almost no voids in the cured resin, and there is no possibility of causing physical damage to the assembled structures 6a, 6b.

第2図は上記の如くトランスファ成形を行ったのち、上
型10と下型11とからなる成形金型から離型した状態
を示したもので、 20a 、20bはそれぞれリード
フレーム5a、5bに所定間隔をおいて配設された半導
体素子組立構体6a、6bを被覆する硬化した封止樹脂
である。なお、30a、30bは各ゲート3a、3b内
で硬化した樹脂、100は各ポット1内で硬化した樹脂
である。これら 30a。
FIG. 2 shows a state in which the mold has been released from the molding die consisting of the upper mold 10 and the lower mold 11 after transfer molding as described above, and 20a and 20b are attached to lead frames 5a and 5b, respectively. This is a hardened sealing resin that covers the semiconductor element assembly structures 6a and 6b arranged at intervals. In addition, 30a and 30b are the resins hardened in each gate 3a and 3b, and 100 is the resin hardened in each pot 1. These 30a.

30b、100が成形ロスとなる樹脂部分であるが、ラ
ンナを有しないためこのランチ部分での樹脂ロスが全く
な(それだけ材料費の節減を図れるものである。
30b and 100 are resin parts that cause molding loss, but since there is no runner, there is no resin loss at this launch part (material cost can be reduced accordingly).

なお、上記第1図の成形金型においては、1個のポット
1に一端が直結するゲート3a、3bの各他端にそれぞ
れキャビティ2a、2bを直結させる構成をとっている
が、1個のポット1にゲート3を介して直結させるキャ
ビティ2の数は一般に1〜6個、好ましくは2〜4個の
範囲で自由に選択できる。たとえば第3図031)はこ
の例を示している。
In the mold shown in FIG. 1, the cavities 2a and 2b are directly connected to the other ends of the gates 3a and 3b, one end of which is directly connected to one pot 1, respectively. The number of cavities 2 directly connected to the pot 1 via the gate 3 can be freely selected in the range of generally 1 to 6, preferably 2 to 4. For example, FIG. 3 (031) shows an example of this.

すなわち、第3図(5)のように、1個のポット1に対
してゲート3c、3d、3e、3fを介して4個のキャ
ビティ2c、2d、2e、2fを直結させる構成をとっ
てもよ(、また第3図031のように、1個のポット1
に一端が直結するゲート3g、3hをそれぞれ二股状と
してその各両端部に2個のキャビティ2g、2g’およ
び2h、2h’を直結させるような構成をとってもよい
That is, as shown in FIG. 3(5), a configuration may be adopted in which four cavities 2c, 2d, 2e, and 2f are directly connected to one pot 1 via gates 3c, 3d, 3e, and 3f ( , and as shown in Fig. 3 031, one pot 1
The gates 3g and 3h, each of which has one end directly connected to the gate, may be bifurcated, and the two cavities 2g and 2g' and 2h and 2h' may be directly connected to each end thereof.

〔発明の効果] 以上のように、この発明においては、ランナレス方式の
トランスファ成形用の樹脂タブレットとしてその溶融粘
度を特定範囲に設定したことにより、成形時に半導体素
子組立構体に損傷をきたすことなく封止樹脂内部のボイ
ドの低減を図れ、これにより耐湿信頼性などにすぐれる
樹脂封止型半導体装置を得ることが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, in this invention, by setting the melt viscosity of the resin tablet for runnerless transfer molding within a specific range, it is possible to seal the semiconductor element assembly structure during molding without damaging it. It is possible to reduce voids inside the sealing resin, thereby making it possible to obtain a resin-sealed semiconductor device with excellent moisture resistance and reliability.

[実施例] 以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下において部とあるは重量部を意味する
ものとする。
[Examples] Below, examples of the present invention will be described in more detail. In addition, in the following, parts shall mean parts by weight.

実施例1 150°Cでの溶融粘度が25ポイズのエポキシ当量1
95のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(以下、エ
ポキシ樹脂Aという)20部、ノボラック型フェノール
樹脂10部、二酸化けい素粉束96部、2−メチルイミ
ダゾール0.5部、カルナバワックス0.5部、カーボ
ンブラック0.5部およびシランカップリング剤0.5
部を混合し、90℃の加熱ロールで5分間加熱混練した
のち、冷却粉砕して平均粒子径0.1〜0.5朋のエポ
キシ樹脂組成物粉末を得た。
Example 1 Epoxy equivalent weight 1 with a melt viscosity of 25 poise at 150°C
95 cresol novolac type epoxy resin (hereinafter referred to as epoxy resin A) 20 parts, novolac type phenol resin 10 parts, silicon dioxide powder bundle 96 parts, 2-methylimidazole 0.5 part, carnauba wax 0.5 part, carbon 0.5 part of black and 0.5 part of silane coupling agent
After heating and kneading for 5 minutes using heated rolls at 90°C, the mixture was cooled and ground to obtain an epoxy resin composition powder having an average particle size of 0.1 to 0.5.

この粉末を打錠機にて常温圧縮成形して、断面直径9.
8 rug 、高さ13馴1重さ1.77yの円柱状の
樹脂タブレットを製造した。このタブレットの175°
Cでの溶融粘度は800ポイズ、打錠密度は95%であ
った。このタブレットをこの発明の半導体封止用樹脂タ
ブレットとした。
This powder was compression-molded at room temperature using a tablet machine, and the cross-sectional diameter was 9.
A cylindrical resin tablet having a length of 8 rug, a height of 13 cm and a weight of 1.77 y was manufactured. 175° of this tablet
The melt viscosity at C was 800 poise and the tablet density was 95%. This tablet was used as a resin tablet for semiconductor encapsulation of the present invention.

実施例2 実施例1で調製したエポキシ樹脂組成物粉末を打錠機で
常温圧縮成形して、断面直径9.8 tm 、高さ14
.2ag+、重さ1.75yの円柱状の樹脂タブレット
を製造した。このタブレットの175°Cでの溶融粘度
は805ポイズ、打錠密度は90%であった。このタブ
レットをこの発明の半導体封止用樹脂タブレットとした
Example 2 The epoxy resin composition powder prepared in Example 1 was compression molded at room temperature using a tablet machine, and the cross-sectional diameter was 9.8 tm and the height was 14 mm.
.. A cylindrical resin tablet having a weight of 2ag+ and a weight of 1.75y was manufactured. The melt viscosity of this tablet at 175°C was 805 poise, and the tablet density was 90%. This tablet was used as a resin tablet for semiconductor encapsulation of the present invention.

実施例3 エポキシ樹脂Aの代わりに150’Cでの溶融粘度が1
5ポイズのエポキシ当量195のタレゾールノボラック
型エポキシ樹脂を同量用いた以外は、実施例1と同様に
してエポキシ樹脂組成物粉末を調製し、この粉末を打錠
機で常温圧縮成形して、断面直径9.8間、高さ14.
2M、重さ1.75yの円柱状の樹脂タブレットを製造
した。このタブレットの175°Cでの溶融粘度は57
0ポイズ、打錠密度は90%であった。このタブレット
をこの発明の半導体封止用樹脂タブレットとした。
Example 3 Instead of epoxy resin A, the melt viscosity at 150'C was 1
An epoxy resin composition powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that the same amount of Talesol novolac type epoxy resin with a 5 poise epoxy equivalent of 195 was used, and this powder was compression molded at room temperature using a tablet machine. Cross-sectional diameter: 9.8 mm, height: 14 mm.
A cylindrical resin tablet measuring 2M and weighing 1.75y was manufactured. The melt viscosity of this tablet at 175°C is 57
The tablet density was 90%. This tablet was used as a resin tablet for semiconductor encapsulation of the present invention.

比較例1 エポキシ樹脂Aの代わりに150°Cでの溶融粘度が5
ポイズのエポキシ当量195のクレゾールノボラック型
エポキシ樹脂を同量吏用し、かつ二酸化けい素粉末の使
用量を75部に変更した以外は、実施例1と同様にして
エポキシ樹脂組成物粉末を得た。この粉末を打錠機にて
常温圧縮成形して、断面直径9.8 rxx 、高さ1
4.2謂2重さ1.75?の円柱状の樹脂タブレットを
製造した。このタブレットの175°Cでの溶融粘度は
120ポイズ、打錠密度は90%であった。このタブレ
ットを比較用の半導体封止用樹脂タブレットとした。
Comparative Example 1 Instead of epoxy resin A, the melt viscosity at 150°C was 5
An epoxy resin composition powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the same amount of Poise's cresol novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 195 was used, and the amount of silicon dioxide powder used was changed to 75 parts. . This powder was compressed at room temperature using a tablet machine, and the cross-sectional diameter was 9.8 rxx and the height was 1.
4.2 So-called 2 weight 1.75? A cylindrical resin tablet was manufactured. The melt viscosity of this tablet at 175°C was 120 poise, and the tablet density was 90%. This tablet was used as a semiconductor encapsulation resin tablet for comparison.

比較例2 二酸化けい素粉末の使用量を128部に変更した以外は
、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物粉末を得た
。この粉末を打錠機にて常温圧縮成形して、断面直径9
.8m、高さ14.2+tw、重さ1.75yの円柱状
の樹脂タブレットを製造した。
Comparative Example 2 An epoxy resin composition powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of silicon dioxide powder used was changed to 128 parts. This powder was compression molded at room temperature using a tablet machine, and the cross-sectional diameter was 9.
.. A cylindrical resin tablet with a length of 8 m, a height of 14.2+tw, and a weight of 1.75 y was manufactured.

このタブレットの175℃での溶融粘度は1,500ポ
イズ、打錠密度は90%であった。このタブレットを比
較用の半導体封止用樹脂タブレットとした。
The melt viscosity of this tablet at 175° C. was 1,500 poise, and the tablet density was 90%. This tablet was used as a semiconductor encapsulation resin tablet for comparison.

つぎに、上記実施例および比較例に係る各樹脂タブレッ
トを用いて、ランナレス方式のトランスファ成形により
半導体を樹脂封止し、その性能を調べた。成形金型は第
1図に示す構造のものを用いた。ポット数は103個、
したがってキャビティ数は20個であり、各ゲートの大
きさは断面積0.7−、長さ7III11であり、また
各キャビティの容量は402at3である。この成形金
型に配置されるふたつのリードフレームには所定間隔を
おいてそれぞれ10個の半導体素子組立構体が配設され
、これら構体が各キャビティ内に位置するように固定さ
れてなる。なお、金型温度はiso’c1プランジャ圧
力は90Kg/c++f、プランジャ速度は1.851
m/秒とした。上記金型温度によって、樹脂タブレット
は通常175〜180°Cの温度に加熱されるものであ
る。
Next, using each of the resin tablets according to the above Examples and Comparative Examples, a semiconductor was resin-encapsulated by runnerless transfer molding, and its performance was investigated. A mold having the structure shown in FIG. 1 was used. The number of pots is 103,
Therefore, the number of cavities is 20, each gate has a cross-sectional area of 0.7 and a length of 7III11, and the capacitance of each cavity is 402 at3. Ten semiconductor element assembly structures are arranged at predetermined intervals on each of the two lead frames disposed in this molding die, and these structures are fixed so as to be positioned within each cavity. The mold temperature is iso'c1, the plunger pressure is 90Kg/c++f, and the plunger speed is 1.851.
m/sec. Depending on the above-mentioned mold temperature, the resin tablet is usually heated to a temperature of 175 to 180°C.

このようにして樹脂封止した半導体装置の樹脂封止部の
ボイド数と半導体装置の損傷とを調べた結果は、下記の
表に示されるとおりであった。なお、ボイド数は、軟X
線装置で写真撮影し、ボイド径が0.2馴以上のものの
個数を調べた。また半導体装置の損傷は、半導体素子組
立構体におけるボンディングワイヤの断線や金線のたわ
みなどの異常がみられるかどうかを、軟xN写真により
調べた。
The results of investigating the number of voids in the resin-sealed portion of the semiconductor device resin-sealed in this way and damage to the semiconductor device are as shown in the table below. In addition, the number of voids is soft
Photographs were taken using a wire device, and the number of voids with a diameter of 0.2 mm or more was determined. In addition, damage to the semiconductor device was examined using soft xN photography to determine whether abnormalities such as disconnection of bonding wires or bending of gold wires in the semiconductor element assembly were observed.

上記の結果から明らかなように、この発明の樹脂タブレ
ットによればボイドが少なくてかつ半導体の損傷がみら
れない高信頼性の樹脂封止型半導体装置を製造すること
ができる。
As is clear from the above results, according to the resin tablet of the present invention, a highly reliable resin-sealed semiconductor device with few voids and no damage to the semiconductor can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の樹脂タブレットを適用するべきラン
ナレス方式のトランスファ成形金型の一例を示す断面図
、第2図は上記の成形金型を用いて半導体の樹脂封止を
住ったのち成形金型より離型した状態を示す平面図、第
3図(A) 、 (B)は第1図の成形金型の変形例と
してポットとゲートとキャビティとの連結状態が異なる
例を示す構成図である。 1・・・ポット、2(2a、2b、2c、2d、2e、
2f。 2g、2g’、2h、2h’)−キャビティ、3(3a
、3b。 3 c + 3 d r 3 e + 3 f t 3
 g + 3 h ) ・・・ゲート、6a、6b・・
・半導体素子組立構体、7・・樹脂タブレット、10 
、11 ・・・成形金型、20a、2Qb−=封止樹脂
Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of a runnerless transfer molding mold to which the resin tablet of the present invention is applied, and Fig. 2 is a sectional view showing an example of a runnerless transfer molding mold to which the resin tablet of the present invention is applied. A plan view showing a state in which the mold has been released from the mold, and FIGS. 3(A) and 3(B) are configuration diagrams showing a modified example of the molding mold shown in FIG. 1 in which the connection state of the pot, gate, and cavity is different. It is. 1... Pot, 2 (2a, 2b, 2c, 2d, 2e,
2f. 2g, 2g', 2h, 2h') - cavity, 3 (3a
, 3b. 3 c + 3 d r 3 e + 3 f t 3
g + 3 h)...Gate, 6a, 6b...
・Semiconductor element assembly structure, 7...Resin tablet, 10
, 11...molding mold, 20a, 2Qb-=sealing resin

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ポットとこのポットに一端が直結しかつ他端が半
導体素子組立構体を配置してなるキャビティと直結した
ゲートとを有する成形金型の上記ポット内に投入されて
上記ゲートを介して上記キャビティ内に溶融圧入される
半導体封止用樹脂タブレットにおいて、熱硬化性樹脂と
無機質充填剤とを含む組成物から構成されて、かつ上記
溶融圧入のための金型温度での溶融粘度が500〜1,
000ポイズの範囲にあることを特徴とする半導体封止
用樹脂タブレット。
(1) It is placed in the pot of a molding mold having a pot and a gate, one end of which is directly connected to the pot and the other end of which is directly connected to a cavity in which a semiconductor element assembly structure is arranged, and the above-mentioned A resin tablet for semiconductor encapsulation that is melt-press-fitted into a cavity is composed of a composition containing a thermosetting resin and an inorganic filler, and has a melt viscosity of 500 to 500 at the mold temperature for melt-press-fitting. 1,
1. A resin tablet for semiconductor encapsulation, characterized in that it is in the range of 0,000 poise.
(2)熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である特許請求の範
囲第(1)項記載の半導体封止用樹脂タブレット。
(2) The resin tablet for semiconductor encapsulation according to claim (1), wherein the thermosetting resin is an epoxy resin.
(3)無機質充填剤が組成物中72〜80重量%を占め
る特許請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の半
導体封止用樹脂タブレット。
(3) The resin tablet for semiconductor encapsulation according to claim (1) or (2), in which the inorganic filler accounts for 72 to 80% by weight in the composition.
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