JPS61215028A - モ−ルド金型およびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、モールド金型およびそれに用いた半導体装置
の製造に適用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

樹脂封止型半導体装置は、ペレット取付、ワイヤボンデ
ィング等の組立が完了したリードフレームを、該ペレッ
トがモールド金型の上下金型の凹部により形成されるキ
ャビティのほぼ中心に位置するようにモールド金型の上
金型と下金型の間に挟持した状態で、ゲートより樹脂を
前記キャビティ内に注入し、硬化反応を行わせてパッケ
ージの形成が達成できる。

前記金型のゲートは、使用するリードフレームの外枠に
おけるタブ吊りリード接続部を外して形成されている。

これは、タブ吊りリードとゲートが重なると、モールド
後のリード切断時にタブ吊りリードとゲート部に残って
該リードに接着している樹脂の両方を切断する必要があ
るが、その際にパッケージ部に欠けが生じ易いからであ
る。

一方、ペレットの高集積化に伴い半導体装置のパッケー
ジが長大化する傾向にある。これは、パッケージ中が規
格で定められているため、ペレットが長大化され、それ
に応じリードの本数が増加していることによる。

前記長大化した大型パンケージからなる半導体装置を樹
脂モールドして形成する場合、当然長大化したキャビテ
ィを備えたモールド金型を用いる必要がある。それ故、
必要な樹脂量は増加する。

しかし、キャビティ内に樹脂を注入した後、硬化するま
での時間は同一条件下では用いる樹脂により一定である
。したがって、大型パッケージでは小型パッケージに比
べ同一時間内に多量の樹脂をキャビティ内に注入してや
る必要が生じる。

ところが、前記の如くパッケージ中は変わっていない。

そこで、小型パッケージ用のモールド金型と同じゲート
を備え、キャビティのみを長大化した構造にすることが
考えられるが、この場合小型パッケージの場合と同一時
間で多量の樹脂をキャビティ内に注入しなければならな
い。そのため、ゲートを通る樹脂の流速が増大し、該ゲ
ートの摩耗が促進されモールド条件が変化することにな
り好ましくない。

また、前記樹脂の流速を緩和するためゲートの巾を広げ
ることが考えられるが、最前に説明した如くタブ吊りリ
ードとの重なりを避ける上から困難である。

さらに、通常のモールド金型ではゲートの末端がキャビ
ティ側端と一致する構造で形成されているため、ゲート
の摩耗は即キャビティ側端部の摩耗でもあった。それ故
、ゲートが摩耗した場合はキャビティと一体で交換、し
なければならないという問題もあった。

なお、モールド金型については、昭和４３年１１月２５
日、丸善株式会社発行、集積回路ハンドブック編集委員
全編「集積回路ハンドブック」Ｐ４２０〜Ｐ４２４に説
明されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、信頼性の高い樹脂封止型半導体装置の
製造に適したモールド金型およびそれを用いた半導体装
置の製造技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、補修を容易に行うことができるモ
ールド金型を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、下金型のキャビティとゲート先端との間に、
上端面が該下金型の上金型との接合面に等しい高さの平
坦部を設けた金型を形成する。この金型の上金型と下金
型の間に組立が完了したリードフレームがあって、該リ
ードフレームの外枠の内側辺には、ペレット取付部であ
るタブをキャビティの中央に位置せしめた場合、前記ゲ
ート先端を越える奥行きで、かつキャビティ巾より狭い
巾で切欠部が形成されているものを挟持する。

したがって、前記の如くリードフレームが金型に挟持さ
れた状態において、ゲート側のキャビティ側端には上金
型と下金型との間にほぼリードフレームの厚さに等しい
隙間が形成されており、該隙間は前記外枠の切欠部の巾
でその奥のゲート先端に連通されている。これにより、
モールド用樹脂をゲートより前記隙間を通してキャビテ
ィ内に注入することができるものであり、さらに、パッ
ケージ周囲には通常のレジンバリのみでゲートに起因す
るレジン溜りの発生を防止できる。

また、前記の如く下金型のキャビティとゲート先端との
間に所定長さの平坦部が形成されているため、少なくと
も該平坦部の長さ以上の厚さからなる側壁を有するキャ
ビティブロックとゲートブロックとに分離した構造にす
ることができることにより、該キャビティブロックの強
度を確保した上で、特に摩耗の激しいゲート部を容易に
交換することができることになる。

〔実施例〕

第１図は、本発明による一実施例であるモールド金型の
一部および咳金型を用いて半導体装置を製造する際に適
用されるリードフレームを、使用態様とともに示す断面
図であり、第２図のＩ−１面に対応するものである。第
２図は、下金型の部分平面図であり、適用されるリード
フレームの概略を二点鎖線で示しである。また、第３図
はそのリードフレームの一単位を示す平面図である。

本実施例のモールド金型は、第１図に示す如くともに凹
部からなるキャビティを有する上金型１および下金型２
により構成されており、該下金型２は分離可能な構造か
らなっているものである。

すなわち、下金型２はキャビティブロック３、ゲートブ
ロック４およびランナブロック５のそれぞれ別個の部材
が、その外側でホルダー６にボルト７を介して固定され
てなるものである。

本実施例の金型の下金型においては、ゲート４ａの先端
とキャビティ３ａとの間に上端面に平坦部３ｂが形成さ
れており、該平坦部３ｂは丁度キャビティブロック３の
側壁の上端面を構成している。

前記の如く、平坦部３ｂが存在するため、ゲー）４ａの
先端がキャビティ端部に作り込まれている通常のモール
ド金型に適用されるリードフレームを用いても、半導体
装置を製造することはできない。それは、通常のリード
フレームを用いたのでは、その外枠が平坦部３ｂと上金
型の裏面との間に挟まるために、ゲート４ａが塞がれて
しまい、モールド樹脂をキャビティ内へ注入することが
できないからである。

そこで、本実施例のモールド金型には、第３図で示す如
きリードフレームを適用する必要がある。

すなわち、その周囲が外枠８および仕切枠９により形成
された四角形の枠体からなり、該枠体の中心にはペレッ
ト取付部であるタブ１０が、一端が外枠８に接続された
タブ吊りリード１１により固定されている。また、前記
タブの周囲には、仕切枠から延在されているリード１２
の内端部が配列されており、該リード１２はその途中で
、両側が外枠８に接続されたタイバー１３により支持さ
れている。さらに、このリードフレームには、外枠８に
大きな切欠部１４が形成されている。

前記リードフレームを本実施例の金型に挟持した状態が
第１図に示しである。図中キャビティの中央部に配置さ
れているのがタブ１０であり、二点鎖線はペレット１５
を示している。また、上金型と下金型との間に挾まれて
いるのがリードフレームの外枠８の切欠部１４である。

前記リードフレームと下金型との位置関係をわかり易く
示したのが第２図である。外枠８に形成された切欠部工
４は、その巾がキャビティ３ａの巾より若干狭く、その
奥行きがゲート４ａの先端４ｂを越える寸法からなるも
のである。

したがって、ゲー）４ａのキャビティ３ａ寄りの場所に
は前記切欠部１４との間に隙間１６が形成される。さら
に、ゲート先端４ｂよりキャビティ３ａ側の平坦部３ｂ
と上金型１の裏面との間にも、前記切欠部１４の巾でほ
ぼリードフレームの厚さと等しい高さからなるキャビテ
ィ３ａに連通する隙間１７が形成されている。

それ故、ランナブロック５のランナ５ａにモールド樹脂
を加圧供給してやると、ゲート連結部５ｂ１ゲート４ａ
、前記隙間１６およびＩ７を経て、第１図に矢印で示す
ようにキャビティ３ａ内に樹脂が流入して行くことがで
きるものである。この場合、キャビティ３ａへ直接連通
している隙間１７はリードフレームの厚さとほぼ同一の
高さしかないため、非常に狭いものであるが、切欠部１
４の巾が広いため低い抵抗の下で十分な量を短時間で注
入することができる。したがって、本金型はモールド樹
脂を多量に必要とする長大パッケージの製造に特に適し
ているものである。

また、前記金型を用いればキャビティ３ａの側端とゲー
トとが離れているため、パッケージ周囲には通常のレジ
ンバリしか生じず、樹脂のゲート溜りの問題が生じない
。それ故、タブ吊りリード１３は外枠８の任意の位置に
接続することが可能となる。

本実施例ではモールド用樹脂の流れ特性を考慮し、外枠
８の中心、すなわち切欠部１４の中心に接続したリード
フレームを用い、また金型のゲート４ａもキャビティ３
ａの巾の中心に合わせである。

同様に、本実施例に示す如くゲート４ａとタブ吊りリー
ド１３が重なっていても、パンケージ周囲の該タブ吊り
リードには樹脂が接着していることはないため、リード
切断工程においてはタブ吊すリードのみを切断すること
ができる。したがって、ゲート先端がキャビティ端部に
直接設けられている場合のように、タブ吊りリード１３
に接着している樹脂をも同時に切断することによるパン
ケージ欠は等の問題は生じることがない。また、モール
ド後のパッケージ周囲には、リードフレームの厚さに相
当する通常のレジンバリしか発生しないため、パリ取り
技術のみで対応できる。

なお、本実施例のモールド金型は、最先に説明した如く
、下金型は分離可能な構造で形成されている。したがっ
て、キャビティブロック３、ゲートブロック４またはラ
ンナブロック５は、それぞれ個別に交換することが可能
なものである。これは、通常量も摩耗が激しいゲートブ
ロックの交換が容易に行うことができることより、特に
有効である。

〔効果〕

（１）、下金型のキャビティとゲートとの間の上端面に
平坦部が形成されたモールド金型を用意し、その上金型
と下金型との間に、外側の内側辺にタイバー接続部また
はそれより内側の巾と前記平坦部を越える奥行きとから
なる切欠部が形成された組立完了後のリードフレームを
挟持することにより、リードフレームの切欠部における
前記平坦部と上金型の下面との間に形成されたリードフ
レームの厚さとほぼ同一の高さの隙間を通して、ゲート
からモールド用樹脂をキャビティ内へ注入することがで
きることにより、樹脂封止型半導体装置のパッケージを
モールド形成することができる。

（２）、下金型のキャビティとゲートとの間の上端面に
平坦部が形成されていることにより、モールド後のパッ
ケージ周囲にゲートに起因する樹脂溜りの発生を防止で
きるので、タブ吊りリードをゲートの位置に関係なく任
意の形状にすることができる。

（３）、前記（２）と同様の理由により、樹脂溜りの除
去に起因するパッケージ欠は等の外観不良等の発生を防
止できる。

（４）、前記（２）により、タブ吊りリードをモールド
樹脂の流れ特性上好ましいキャビティ中の中心に配置２ 置して、かつゲートに重ねることができる。

（５）、前記（２）により、ゲートをキャビティ中の中
心とキャビティの中心とを結ぶ直線上の位置に形成する
ことができることにより、ランチを挟んで形成されてい
る両キャビティに同一の流れ特性のもとで樹脂を注入す
ることができる。

（６）、前記（５）により、キャビティ内に対称の流れ
で注入できるのでパッケージ内にボイドの発生またはワ
イヤ曲がり等の発生を防止できる。

（７）、リードフレームの切欠部における平坦部と上金
型裏面とで形成される隙間を通してキャビティ内へ樹脂
を流入させることにより、切欠部の巾を大きくすること
により、大量の樹脂を注入できるので、長大パッケージ
をも容易にモールド成形することができる。

（８）、キャビティとゲートとの間の平坦部が所定長さ
で形成されていることから、少なくとも該長さに相当す
る厚さの側壁を備えた強固なキャビティブロックを形成
することができることにより、キャビティブロックとゲ
ートブロックとに分割することができる。

（９）、前記（８）により、下金型をキャビティブロッ
ク、ゲートブロックおよびランナブロックの分離可能な
３つのブロックで形成することができるので、各ブロッ
クの交換を容易に行うことができる。

０ω、前記（９）により、金型の修復を容易に行うこと
ができるので、半導体装置の製造コストを低減すること
ができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、金型の形状および該金型に適用されるリード
フレームは実施例に示したものに限るものではなく、同
一の目的が達成できる基本的構造を備えたものであれば
如何なるものであってもよい。

また、金型については分離可能な構造のものについて説
明したが、一体で形成されたものであっ１５・・・ペレ
ット、１６．１７・・・隙間。

なお、リードフレームは切欠部を対称の位置に形成した
ものを示したが、片側にのみ形成したものであってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例であるモールド金型を
、リードフレームを挟持した状態について示す第２図の
Ｉ−１線部分断面図、 第２図は、前記金型における下金型の部分平面図、 第３図は、前記金型に適用されるリードフレームの一単
位を示す平面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下金型のキャビティとゲート先端との間の上端面に
   平坦部が形成されてなるモールド金型。 ２、分離可能なキャビティブロック、ゲートブロックお
   よびランナブロックとで形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のモールド金型。 ３、ゲートブロックに接するキャビティブロック部には
   上端が平坦な側壁が形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のモールド金型。 ４、ゲートが、キャビティ側端の中心とキャビティ中心
   とを結ぶ直線の延長線上に形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載のモールド
   金型。 ５、下金型のキャビティとゲートとの間の上端面に平坦
   部が形成されてなるモールド金型の上金型と下金型との
   間に、外枠の内側辺にタイバー接続部まで、またはそれ
   に至らない巾であって、前記金型の平坦部を越える奥行
   きからなる切欠部が形成された組立完了後のリードフレ
   ームを挟持し、その後ゲートから該リードフレームの切
   欠部において前記平坦部と上金型の下面との間に形成さ
   れた隙間を通してキャビティ内へのモールド用樹脂の注
   入を行う半導体装置の製造方法。 ６、切欠部の巾が金型のキャビティの巾より狭いことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の半導体装置の製
   造方法。 ７、リードフレームのタブ吊りリードが外枠の切欠部の
   ほぼ中心に接続されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載の半導体装置の製造方法。