JPS62274629A - Method and apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing semiconductor deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体ペレットを搭載したリードフレームに樹
脂をモールドさせる半導体装置の製造方法およびその製
造装置に関するものである。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, in which resin is molded onto a lead frame on which semiconductor pellets are mounted, and an apparatus for manufacturing the same.
半導体装置は、その電気的動作をする半導体ペレットが
微小なだめ、ノ(ツケージ化され外的障害防止とともに
その取扱いを容易にしている。そして、前記パッケージ
には半導体ペレットの各電極に接続されたリードが突出
している。Semiconductor devices are made of semiconductor pellets that operate electrically, and are packaged in a small package to prevent external damage and facilitate handling.The package has leads connected to each electrode of the semiconductor pellet. stands out.
具体的な例としては、デュアルイン型のレジンモールド
″P導体装置がちυ、その製造においては、まず放射形
状に配置される複数のリードと、これらリードの先端部
に配置される平板と、これらリードの先端部に配置され
る平板と、これらを結束するフレームとからなるリード
フレームを用意し、前記平板上に半導体ペレットをダイ
ボンドした後、半導体ペレットの各電極とこれらに対応
する他のリードの先端部をワイヤボンディングでそれぞ
れ接続する。そして、前記半導体ペレットとその川辺部
をリードフレームの表裏面からレジンをモールドするこ
とにより被覆し、前記リードフレームのフレーム部のみ
をプレス等で除去するとともに、リード部を一定の方向
に折曲げることにより完成する。A specific example is a dual-in type resin molded "P conductor device." In manufacturing it, first, a plurality of leads arranged in a radial shape, a flat plate arranged at the tips of these leads, and A lead frame consisting of a flat plate placed at the tip of the lead and a frame that binds these is prepared, and after die-bonding a semiconductor pellet onto the flat plate, each electrode of the semiconductor pellet and the corresponding other leads are bonded. The tips are connected by wire bonding. Then, the semiconductor pellet and its riverside portion are covered by molding resin from the front and back surfaces of the lead frame, and only the frame portion of the lead frame is removed using a press or the like. It is completed by bending the lead part in a certain direction.
なお、このような半導体装置の構造は、例えば特公昭5
4−5264号公報および特公昭56一43854号公
報等に詳記されている。Note that the structure of such a semiconductor device is, for example,
It is described in detail in Japanese Patent Publication No. 4-5264 and Japanese Patent Publication No. 56-43854.
しかしながら、このように構成される半導体装置は、レ
ジンの各リード部取出口において、レジンと各リードと
が十分に接着され密着されているものの、実際にはレジ
ンと各リードとのモールド部分に幅が数μm程匿の微小
な隙間を有している。However, in a semiconductor device configured in this way, although the resin and each lead are sufficiently bonded and tightly attached at each lead outlet of the resin, in reality, there is a width in the molded part between the resin and each lead. has a small gap of several micrometers.
このため、この微小な隙間から外気が侵入し、レジン内
のリードを腐蝕させ、さらに外部からのリードに対する
ストレス等により隙間を一層拡大させて外気の侵入、腐
蝕を促進させる結果となシひいてはワイヤボンディング
で接続されているチップ自体の腐蝕を引き起こし、半導
体装置の長期間の使用に対して品質、信頼性を損なうと
いう問題があった。For this reason, outside air enters through this minute gap, corroding the leads inside the resin, and further expands the gap due to stress on the leads from the outside, resulting in the intrusion of outside air and accelerated corrosion. There is a problem in that the chips themselves connected by bonding are corroded, impairing the quality and reliability of the semiconductor device for long-term use.
本発明の第1の目的は、レジン内への外気の侵入を防止
し、半導体装置の品質、信頼性を向上させることのでき
る半導体装置の製造方法を提供することにある。A first object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can prevent outside air from entering the resin and improve the quality and reliability of the semiconductor device.
本発明の第2の目的は、このような半導体装置を生産性
良く得ることができる半導体装置の製造装置を提供する
ことにある。A second object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing apparatus that can produce such semiconductor devices with high productivity.
本発明の一実施例によれば、半導体ペレットを搭載した
リードフレームにエポキシ樹脂をモールドしプレスした
後、徐冷することにより、リードフレームと樹脂とが確
実に@着された半導体装置の製造方法が提供される。According to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing a semiconductor device in which the lead frame and the resin are reliably bonded to each other by molding and pressing an epoxy resin onto a lead frame loaded with semiconductor pellets and then slowly cooling the resin. is provided.
1fcs本発明の一実施f11によれば、リードフレー
ムと樹脂とをモールドプレスするモールドプレス機と、
モールド完了後徐冷するモールドキュア炉とで構成する
ことによ)、生産性の高い半導体装置の製造装置が提供
される。1fcsAccording to one embodiment f11 of the present invention, a mold press machine that mold presses a lead frame and a resin;
By comprising a mold curing furnace for slow cooling after completion of molding), a highly productive semiconductor device manufacturing apparatus is provided.
本発明における製造方法においては、モールドプレス後
、徐冷することによシ、冷却過程で樹脂の熱収縮の変化
量が小さくな)、リードフレームと樹脂との接着界面が
密着される。In the manufacturing method of the present invention, by slow cooling after mold pressing, the adhesive interface between the lead frame and the resin is brought into close contact (the amount of change in thermal contraction of the resin is small during the cooling process).
本発明における製造装置においては、モールドプレス機
とモールド−ニア炉とで構成することにより、単位時間
内に製造される半導体装置の数量が向上される。The manufacturing apparatus according to the present invention is configured with a mold press machine and a mold-near furnace, thereby increasing the number of semiconductor devices manufactured within a unit time.
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明≦よる半導体装置の製造方法の一実施例
を説明するだめの半導体装置の要部断面図である。同図
において、リードフレーム1のペレット搭載部1aには
半導体ペレット2がAu −8i共晶体3によ)固着さ
れて搭載され、この半導体ペレット2はAu線4により
リードフレーム1のリード1bにネイルヘッドボンディ
ング法により接続されている。このように構成された半
導体装置組立体は洗浄し、乾燥した後、約180℃に加
熱された図示しないモールドプレス機の上部金型5aと
下部金型5bとの間にそのリード1bをはさんで保持さ
せ、この金型5a 、 Sb間の隙間に溶融したエポキ
シ樹脂6を加圧して流し込み、半導体ペレット2の周辺
部に充填させ、モールドプレスを行なう。この場合、エ
ポキシ樹脂6は約180℃程度に加熱されて硬化されて
いる。次に約180℃程度に加熱された半導体装置は外
部に取り出し冷却することなく、即時に図示しないモー
ルドキュア炉内に整送し、このモールドキュア炉内で第
2図に示すようにΔT/Δt≦20℃/seeの温度勾
配をもたせて徐冷し、室温25℃まで冷却した後、外部
に取り出す。しかる後、再度洗浄、乾燥してリードフレ
ーム1の枠体を切断し、リード1bの先端部を牛田付け
して完成する。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a semiconductor device for explaining an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. In the figure, a semiconductor pellet 2 is fixed and mounted on a pellet mounting portion 1a of a lead frame 1 by an Au-8i eutectic 3, and this semiconductor pellet 2 is nailed to a lead 1b of the lead frame 1 with an Au wire 4. Connected by head bonding method. After the semiconductor device assembly thus configured is cleaned and dried, the leads 1b are sandwiched between an upper mold 5a and a lower mold 5b of a mold press machine (not shown) heated to about 180°C. The molten epoxy resin 6 is poured into the gap between the molds 5a and Sb under pressure to fill the periphery of the semiconductor pellet 2, and a mold press is performed. In this case, the epoxy resin 6 is heated to about 180° C. and cured. Next, the semiconductor device heated to about 180°C is taken out to the outside and immediately transferred to a mold curing furnace (not shown) without cooling. It is slowly cooled with a temperature gradient of ≦20°C/see, cooled to room temperature of 25°C, and then taken out to the outside. Thereafter, the lead frame 1 is washed and dried again, and the frame body of the lead frame 1 is cut, and the tips of the leads 1b are attached to the ends of the leads 1b to complete the process.
このような方法によれば、半導体ペレット2を搭載した
リードフレーム1にエポキシ樹脂6を硬化させた後、Δ
T/Δt≦20℃/seeの温度勾配をもたせて徐冷さ
せたことによシ、単位時間当υの冷却温度差が小さくな
るので、エポキシ樹脂6の熱収縮の過程における変化量
が少なくなる。したがってリードフレーム1とエポキシ
樹脂6との接触界面での剥離の発生が極小となる。すな
わち、\迎来では、リードフレーム1にエポキシ樹脂6
を、1
、・′硬化させた後、外部に取シ出していたので、加熱
硬化温度180℃から室温25℃まで急激な温度差(△
Tmax→180℃−25℃=155℃/5ee)によ
り冷却され、この急冷作用によってリードフレーム1と
エポキシ樹脂6との熱膨張係数の差によるリードフレー
ム1との接触界面でのエポキシ樹脂6の亀裂が生じ、剥
離を発生させていたが、本実施例の如くリードフレーム
1にエポキシ樹脂6を硬化させた後、ΔT/Δt≦20
℃/secの温度勾配をもたせて徐冷するので、その冷
却過程におけるエポキシ樹脂6の熱収縮の変化全が小さ
くなり、したがって亀裂の発生が皆無となる。According to such a method, after curing the epoxy resin 6 on the lead frame 1 on which the semiconductor pellet 2 is mounted, Δ
By performing slow cooling with a temperature gradient of T/Δt≦20°C/see, the cooling temperature difference per unit time υ becomes smaller, so the amount of change in the process of thermal contraction of the epoxy resin 6 is reduced. . Therefore, the occurrence of peeling at the contact interface between the lead frame 1 and the epoxy resin 6 is minimized. In other words, epoxy resin 6 is applied to lead frame 1
1,・' After being cured, it was taken out to the outside, so there was a sudden temperature difference (△
Tmax → 180°C - 25°C = 155°C/5ee), and this rapid cooling action causes cracks in the epoxy resin 6 at the contact interface with the lead frame 1 due to the difference in thermal expansion coefficient between the lead frame 1 and the epoxy resin 6. However, after curing the epoxy resin 6 on the lead frame 1 as in this embodiment, ΔT/Δt≦20
Since the epoxy resin 6 is slowly cooled with a temperature gradient of .degree. C./sec, the total change in thermal contraction of the epoxy resin 6 during the cooling process is small, and therefore no cracks occur.
第3図は本発明による半導体装置の製造装置の一実施例
を示す斜視図であり、前述の図と同一部分には同一符号
を付しである。同図において、10は矢印入方向に所定
のピッチで回転するターンテーブル、11は前述した半
導体装置組立体に溶融したエポキシ樹脂をモールドプレ
スするモールドプレス機12とモールドプレスされた半
導体装置をΔT/Δt≦20℃/ s e cの温度勾
配で徐冷するモールドキュア炉13とからなる半導体装
置製造装置であり、この製造装置11は、第4図に示す
ようにモールドプレス機12に前述した1対の上部金型
5a、下部金型5b、これらの金型5a、 5bを所定
の温度に刀口熱する図示しない加熱部および半導体ペレ
ットを搭載したリードフレーム1(第1図参照〕を保持
するフレーム治具14が設けられ、モールドキュア炉1
3とともに基台15上に一体的に固定配置されて第3図
に示すようにターンテーブル10の周辺部に複数個配設
されている。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention, and the same parts as in the previous figures are given the same reference numerals. In the figure, 10 is a turntable that rotates at a predetermined pitch in the direction of the arrow, 11 is a mold press machine 12 that mold-presses the molten epoxy resin into the semiconductor device assembly described above, and the mold-pressed semiconductor device is connected at ΔT/ This is a semiconductor device manufacturing apparatus consisting of a mold curing furnace 13 that performs slow cooling with a temperature gradient of Δt≦20°C/sec.As shown in FIG. A pair of upper and lower molds 5a and 5b, a heating section (not shown) that heats these molds 5a and 5b to a predetermined temperature, and a frame that holds the lead frame 1 (see FIG. 1) on which semiconductor pellets are mounted. A jig 14 is provided, and the mold curing furnace 1
3 and are integrally fixed on the base 15, and as shown in FIG.
このような構成において、まず1白目の七−ルドブレス
機12を、上部金型5aを上部方向に開放し、半導体装
置組立体をフレーム治具14に装着して矢印B方向から
上部金型5aと下部金型5bとの間に挿入した後、上部
金型5aを下部方向に閉塞する。次にこの上部金型5a
と下部金型5bとの隙間に加熱溶融されたエポキシ樹脂
6を加圧して流し込み、半導体ペレット2の同辺部に充
填させ、約180℃程度に加熱させて硬化させる。In such a configuration, first, the upper mold 5a of the seven-metal press machine 12 is opened upward, the semiconductor device assembly is mounted on the frame jig 14, and the upper mold 5a and the upper mold 5a are opened from the direction of arrow B. After being inserted between the upper mold 5a and the lower mold 5b, the upper mold 5a is closed downward. Next, this upper mold 5a
A heated and melted epoxy resin 6 is poured under pressure into the gap between the epoxy resin 6 and the lower mold 5b, filling the same side of the semiconductor pellet 2, and heated to about 180° C. to harden.
硬化後、フレーム治具14を図示し2ないロボット等の
自動搬送手段によりモールドキュア13内に移送し、硬
化させたエポキシ樹脂6をΔT/Δt≦20℃/ se
cの温度勾配で徐冷させる。このようにして2台目、3
台目、・・・・の半導体装置組立体@11に、ターンテ
ーブル10の矢印入方向の回転ピッチに対応させて半導
体装置組立体を搭載したフレーム治具14の金型5a、
5b間への挿入、エポキシ樹脂6モールドプレス、モー
ルドキュア炉13内への移送および徐冷を順次行なわせ
ることにより、1白目の半導体装置製造装置11が初期
の位置に戻って来たときに上部金型5aを上部方向に開
放し、モールドキュア炉13内からほぼ室温まで冷却さ
れた半導体装置を矢印C方向に取り出す。After curing, the frame jig 14 is transferred into the mold cure 13 by an automatic transport means such as a robot (not shown), and the cured epoxy resin 6 is heated at ΔT/Δt≦20°C/se
Cool slowly with a temperature gradient of c. In this way, the second and third
A mold 5a of a frame jig 14, in which a semiconductor device assembly is mounted on the semiconductor device assembly @11 of the second stand, in a manner corresponding to the rotation pitch of the turntable 10 in the direction of the arrow;
By sequentially performing the insertion between the epoxy resin 5b, the epoxy resin 6 mold press, the transfer into the mold curing furnace 13, and the slow cooling, when the first pewter semiconductor device manufacturing apparatus 11 returns to its initial position, the upper The mold 5a is opened upward, and the semiconductor device cooled to approximately room temperature is taken out from inside the mold curing furnace 13 in the direction of arrow C.
このような構成によれば、半導体装置組立体をエポキシ
樹脂6によシモールドプレスした後に徐冷を行々うこと
によシ、半導体装置が完成するまでの単位時間が徐冷に
要する時間のみ長くなるが、製造装置11を複数台備え
たいわゆる多ヘツド方式の構成とすることによシ、単位
時間当りの半導体装置の生産数を向上させることができ
る。According to this configuration, by performing slow cooling after mold-pressing the semiconductor device assembly with the epoxy resin 6, the unit time until the semiconductor device is completed is reduced to only the time required for slow cooling. Although it is longer, the number of semiconductor devices produced per unit time can be increased by adopting a so-called multi-head type configuration including a plurality of manufacturing apparatuses 11.
第5図は本発明による半導体装置の漬造装置の他の実施
例を示す構成図であシ、前述の図と同一部分には同一符
号を付しである。同図においては、モールドプレス機1
2の前方には半導体装置組立体を供給する自−ディング
部16が設けられ、またモールドキュア炉13の後方に
は徐冷された半導体装置を取υ出丁アンローダ部17が
設けられ、さらにローディング部16.モールドプレス
機12、モールドキュア炉13およびアンローダ部17
には矢印E方向に移動する搬送コンベア18が連結され
て半導体装置製造装置19が構成されている。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the dipping device for semiconductor devices according to the present invention, and the same parts as in the previous figures are given the same reference numerals. In the figure, mold press machine 1
A loading section 16 for supplying semiconductor device assemblies is provided in front of the mold curing furnace 2, and an unloader section 17 for taking slowly cooled semiconductor devices is provided at the rear of the mold curing furnace 13. Part 16. Mold press machine 12, mold cure furnace 13 and unloader section 17
A conveyor 18 moving in the direction of arrow E is connected to constitute a semiconductor device manufacturing apparatus 19.
このような構成においては、ローディング部16で半導
体装置組立体が搬送コンベア18上に供給され、モール
ドプレス機12内の上部金I1.5 aと下部金型5b
との間に搬送されて前述と同様にエポキシ樹脂6がモー
ルドプレスされた後、モールドキュア炉13内に搬送さ
れ、徐冷されてアンロータ部18に塞出される。In such a configuration, the semiconductor device assembly is supplied onto the conveyor 18 in the loading section 16, and the upper mold I1.5a and the lower mold 5b in the mold press machine 12 are
After the epoxy resin 6 is mold-pressed in the same manner as described above, it is transported into the mold curing furnace 13, slowly cooled, and discharged into the unrotor section 18.
このように構成される半導体装置製造装置19は、第3
図に示すようなターンテーブル10上に複数台配設して
用いても良く、また単独に用いても前述と全く同様の効
果が得られる。The semiconductor device manufacturing apparatus 19 configured in this manner has a third
A plurality of units may be used by disposing them on the turntable 10 as shown in the figure, or the same effect as described above can be obtained even if they are used alone.
以上説明したように本発明による半導体装置の製造方法
によれば、半導体ペレットを府政したリードフレームに
樹脂をモールドプレスした後、徐冷することにより、リ
ードフレームと樹脂とが完全に密着され、外気の浸入、
腐蝕を確実に防止することができるので、品質、信頼性
の高い半導体装置が得られる。As explained above, according to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, resin is mold-pressed onto a lead frame containing semiconductor pellets, and then slowly cooled, so that the lead frame and the resin are completely adhered to each other, and infiltration of
Since corrosion can be reliably prevented, a semiconductor device with high quality and reliability can be obtained.
1だ、本発明による半導体装置によれば、リ一)”7レ
ームと樹脂とをモールドプレスするモールドプレス機と
、モールド完了後徐冷するモールドキュア炉とで構成し
たことによシ、リードフレームと樹脂とが完全に密着し
た半導体装置が生産性良く得られるという極めて優れた
効果を有する。1) According to the semiconductor device according to the present invention, the lead frame is made up of a mold press machine that mold-presses the resin and the lead frame, and a mold cure furnace that slowly cools the mold after completion of molding. This has an extremely excellent effect in that a semiconductor device in which the and resin are completely adhered to each other can be obtained with high productivity.
抛1図は本発明による半導体装置の製造方法の一実施例
を説明するためのモールドプレス状態を示す要部断面図
、第2図はモールドキュア炉の温度勾配を示す特性図、
第3図は本発明による半導体装置の製造装置の一実施例
を示す要部斜視図、第4図は第3図に示す製造装置の詳
細な側面図、第5図は本発明の他の実施例を示す半導体
装置の製造装置の側面図である。
1Φ・・・リードフレーム、1a ・・・・ペレット搭
載部、1b ・・・・リード、2・・・・半導体ペレッ
ト、3・・・・Au−8i共晶体、4・・・・Au線、
5a ・・・・上部金型、5b・・・・下部金型、6
・・・・エポキシ樹脂、10@・・・ターンテーブル、
11@−・・製造id、12−・・・モールドプレスi
、13・・・φモールドキュア炉、14・・自・フレー
ム治第1図
第2図
f−−ルー1−キシ7°tH31tps%PF (t
5ec)第3図
第4図
15:1伯
第5図抛1 is a sectional view of a main part showing a mold press state for explaining one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing a temperature gradient of a mold curing furnace.
FIG. 3 is a perspective view of essential parts showing one embodiment of a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention, FIG. 4 is a detailed side view of the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, and FIG. 5 is another embodiment of the present invention. 1 is a side view of an example semiconductor device manufacturing apparatus; FIG. 1Φ...Lead frame, 1a...Pellet mounting part, 1b...Lead, 2...Semiconductor pellet, 3...Au-8i eutectic, 4...Au wire,
5a... Upper mold, 5b... Lower mold, 6
...Epoxy resin, 10@...Turntable,
11@--Manufacturing ID, 12--Mold press i
, 13... φ mold cure furnace, 14... Self-frame treatment Fig. 1 Fig. 2
5ec) Figure 3 Figure 4 Figure 15:1 Figure 5
Claims (1)
モールドプレスした後、徐冷することを特徴とした半導
体装置の製造方法。 2、半導体ペレットを搭載したリードフレームと樹脂と
をモールドプレスするモールドプレス機と、モールドプ
レス完了後に徐冷させるモールドキュア炉とを具備した
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。[Claims] 1. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises mold-pressing a resin onto a lead frame on which semiconductor pellets are mounted, and then slowly cooling the resin. 2. A semiconductor device manufacturing apparatus comprising a mold press machine for mold pressing a lead frame loaded with semiconductor pellets and resin, and a mold curing furnace for slowly cooling the mold press after completion of the mold press.
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JP (1) | JPS62274629A (en) |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP11720186A patent/JPS62274629A/en active Pending
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