TWI342262B - Resin-encapsulated semiconductor package and manufacturing method and manufacturing device thereof - Google Patents

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TWI342262B
TWI342262B TW093134625A TW93134625A TWI342262B TW I342262 B TWI342262 B TW I342262B TW 093134625 A TW093134625 A TW 093134625A TW 93134625 A TW93134625 A TW 93134625A TW I342262 B TWI342262 B TW I342262B
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TW
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resin
package
resin composition
shape
mold
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Hideo Ito
Tamaya Ubukata
Yoshitaka Hirose
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Sumitomo Bakelite Co
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15348pifl 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於〜錄日匕 造方法與製造裝置。本發明適型半導體封農及其製 電1C、LS!等半導體晶片•電==物封裝例如 半導體封裝的製造方法。 二电 的樹骑封裝型 【先前技術】
歷來，電晶體或IC、LSI 其他電子元件的封跋，公知的成體晶1的封敦，以及 大量生產的方法是環氡樹脂封^材高、適合於 (transfer forming)，如圖】5 '勺傳遞模塑法 在該傳遞模塑法中^：，得到廣泛的應用。 賦形為平板狀_e〇，將平板又=先將環氧樹脂封裝材料 (_，在傳遞模塑法中供預備二内的罐穴 之加熱硬化的空間）62内，…、的熱固性塑膠插入，使 ，67加壓，經由分割部、二曹力:熱二’-邊用注射用 路’傳送至模具模穴63内，在環氧、^口部65的各流 的同時’將裝有半導體晶片或電子:二:二材料成形硬化 起來，成形為半導體封裝。电子7°件的弓I線架63a封裝 但是，由於該成形方法 為平板狀為前提，因此必 ：衣乳祕脂封裝材料賦形 製品的形狀、大小各里，干卜進行賦形製程。因為成形 也就需要有許多賦形用的;=有各種各樣的平板，因此 在運送中造成破損，附“平^，具。另外，平板可能 十板表面的微粒會在模具面上 15348pifl 飛散，會造成品質問題。 還有’在傳遞模塑法中，在分割部、流槽部、閘口部 等有相當一部分樹脂被當作不要的硬化樹脂被廢棄，用作 封裝樹脂的部分占全部樹脂的比例，即樹脂效率的提升受 到限制。另外’必須因製品大小的不同而倉儲大小不同的 平板’平板的倉儲管理繁瑣，不僅增加了成本，而且從資 源的有效利用的角度看也是一個問題。 對於這些問題，有人提出了一種壓縮成形法，其將分 成上下模的樹脂封衮用模具保持在一定的高溫下，在模具 内部塗布熱硬化型樹脂，使其熔化，將裴載有 晶片 的引線架或自動接合卷帶(TAB tape)固定在料的内部， 對模具施加壓的壓力以形成封裝件(例如，專利文獻十 另外，有人提出了—種壓縮成形法，其通過接合導線 (—g w㈣在與外利線結構體相連接的半導體晶片 ，至八、主動” *未硬化飽旨構成的封裝韻脂薄 片，對封裝用樹脂薄片向半暮卿曰 件(例如，專利文獻2)。導⑽片方向加壓以形成封裝 另外’還有人提出了 —锸厭 導體晶片的引線架或卷帶了❿法’其將裝載有半 向模穴内供料狀樹脂，讓^!ame)插人模具内，直接 柱塞，進行加壓以形成封裝件(例=的兩個底面成為成形 還有，另外有人提h 厭° ’專利文獻3)。 具中受開閉驅動的-個，供μ，，成形法，其向上下模 於載體上的半導體晶片加琢=狀的樹脂小片，對配置 土吧成封裝件(例如，專利文獻 1342262 15348pifi 4) 廷些專利文獻I至4所述 為能實現縣製程_緣、單—丨’.是、可以作 能適用於封裝件的大型化、薄形化、而且 ^要Ϊ的半導體封裝製造方法而使用的。 疋在“些廢縮成形方法中，由於+右t 脂薄片或樹脂小片箄是W L 塗布的樹脂、樹 所定二 c左右的高溫模具中，經過 2 .的預加熱之後縮成形的，因此存在著因 化過程Μ度上升—線導線的變形，以及傳 絲時需要平板、樹脂薄片 ， 以及對這些製品的保管等問題。 岐U置， 公報Sit m利早H之特開平δ-1η465號 公報(Τΐΐΐ)2:日本專利早期公開之特開平6_275767號 專利文獻4.·日本專利早期公開之特 公報（第2-〗〇頁） 【發明内容】 本發明是為了解決半導體封裝大型化、薄形化、高積 市化時容易發生導線滑移’難以獲得高可靠性的問題而開 發研製的’其目的就是在提供—種即使在導線細化、高密 度化的情況下，也不易#生導線滑移_脂雜型半導體 15348pifl 封裝的製造方法與製造裝置。 本發明不需懸來使削__旨平板，而是進 生2線賦形，能提供—種可以減少樹脂_棄量，提升 造=與=使用樹脂的樹娜型半導體封裝的製 種樹脂封裝型半導體封裝的製造方法， 穴輪送至*加域置⑽㈣穴的=成
，述撹拌罐穴内的上述樹脂組 稜，（4)將_炫化了的上述樹 r見件;合化的W 為封裝件形狀的製程 模穴中的製程;⑹將已^形=:=具的上模 开成形模具的下模模穴内的壓縮用二= 成閉合後’對上述壓縮用柱塞加壓，使得上5述成 成物成形硬化，從而使得 ^上述樹脂組 述引線力錢騎基㈣W - Λ二4子7"件與上 將上述—體成形物的半二：勿的β程；以及⑻ 在上述製裎(3)中令取出的製程。 熱裝置的攪拌纟f a …化上述树脂組成物 在上=(:=广俄的範‘ 10秒-5。秒的範圍内。―谷化上述樹脂組成物的時間在 在上述製輕附，將上述組成物加_形的模具 10 15348pifl
:=，鐵的範圍内，加壓的壓力在9.8KN，.2KN 製程(4)中，滅形的樹脂组成物是被賦形為從下 = :::的外形形狀小一範_實質 上、製程(4)中，賦形的樹脂組成物的一面的面積為 上述下純穴的底成形面的面積的90%以上。 沿著脂城型半導體封裂的製造方法，更包括： ;的先;Π裝型半^封裝的底面上所形成的壓縮柱 ⑽線的框内，切割該樹脂封裝 置，2彳^^^樹脂封裝型半導體封裝的製造裝 或顆^狀二、下列構件：⑴向計量罐穴供給粉末狀 樹脂組成物計量的計量裝置;(2)將上述 棒的轉動塞的前端突出的赫 模呈的上模心基板$在具加熱裝置的成形 上述樹脂組成物體裝模裝置;⑹將娜 =裝樹脂裝模裝==== 桎塞加壓’使得上述樹脂組成物成形魏，從 15348pifl 而使得上述半導體晶片或電子元件與上述引線架或卷帶基 板封裝成一體成形物的封裝裝置；以及（8)將上述一體成形 物的半導體封裝從模具中取出的取出裝置。 本發明更提供一種由上述之樹脂封裝型半導體封裝 的製造方法或上述之樹脂封裝型半導體封裝的製造裝置而 製造。 採用本發明的製造方法與製造裝置，即使是導線細 化、高密度化的半導體封裝也不易發生導線滑移，因此是 適用於製造大型化、薄形化、高積集化的半導體封裝的樹 脂封裝型半導體封裝的製造方法與製造裝置。 另外，採用本發明的製造方法與製造裝置，由於不需 要分割部、流槽部、閘口部，因此不僅可以減少樹脂的用 量，減少廢棄的樹脂，而且可以讓模具緊湊化，由於供給 模具的樹脂是經過攪拌熔化的，所以不需要在模具内預 熱，可以縮短硬化的時間，提升生產率。 另外，採用本發明的製造方法與製造裝置，在攪拌製 程中供給的封裝用樹脂可以是粉末狀或顆粒狀的，不需要 是平板狀、樹脂薄片狀或樹脂小片狀的，因此可以不需要 作為封裝用樹脂前期製程的成形製程，另外，也不需要使 用樹脂平板、樹脂薄片或樹脂小片的繁瑣的倉儲管理，可 以獲得上述的實用效果。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 15348pifl 【實施方式】 下面參照圖示對實施本發明的具體方式進行說明。與 已有技術中說明的裝置同一或等同的部位、部件標以同一 符號進行說明。 在本發明中，與歷來的傳遞模塑法或投入片狀樹脂的 壓縮成形法相比，本發明不易發生導線滑移的成形方法與 成形裝置的較佳例，可以應用例如日本專利早期公開之特 開2001 -341155號公報詳細說明的“樹脂材料的供給裝置與 方法’’。 上述專利公開公報中所述的樹脂材料的供給裝置由 朝計量罐穴供給樹脂並進行計量的計量單元、將上述樹脂 材料從該計量單元輸送到具加熱裝置的攪拌罐穴的輸送裝 置、利用從攪拌用柱塞的前端突出的攪拌棒的轉動將攪拌 罐穴内的樹脂材料攪拌熔化的攪拌熔化裝置，以及可將攪 拌熔化了的樹脂材料壓向成形模具的模具罐穴而供給的供 給單元所構成。 在本發明中，不用上述的成形模具的模具罐穴，而如 圖1、圖2所示，採用以柱塞3的前端面3a為成形面且在 前端面3 a上設有樹脂接受部7的利用壓縮成形的封裝裝置 (壓縮成形裝置）。 另外，在本發明中，還具有用後面將要說明的組裝於 製造裝置内的賦形裝置，將上述供給單元中加熱攪拌的樹 脂組成物加壓，在賦形狀態下供給樹脂接受部7的裝載裝 置。在該賦形的樹脂組成物從裝載裝置進入樹脂接受部之 1342262 15348pifl 後，封裝裝置（壓縮成形裝置）閉合，將壓縮用柱塞3上升 到所定的位置，在樹脂組成物加熱硬化期間讓被封裝體封 閉起來。採用這樣的樹脂封裝型半導體封裝的製造與 製造裝置，與歷來的傳遞模塑成形方法或投入平:板狀或樹 脂小片的塵縮成形方法相比，可以取得不易發生導線滑移 的效果。 下面，對如上述的樹脂材料的供給裝置盥方去苴 可以將攪拌後賦形為封裝件形狀的樹脂組成物供給謂 置(壓縮成形裝置）’進行壓縮成形的本發 :型 半導體封裝的製造方法與製造裝置進行料說 ^發明的樹脂封裝型半導體封裝的製造 ==1由計量單元(圖4)、㈣單元(圖5)二 圖6)構成’同時還含具有粉末狀或顆 中的粉末=送料(h靜r)22 内，再在”量”24犧被引入計量管24a 後進行-然 的攪;罐：:2的5拌早凡31在計量罐穴2 5與具加敎裝置 罐穴匕量過的粉末狀樹脂R，在該“ 通過轉動進行化心有攪拌棒37a突出的桂塞37， 圖6所示的|武开彡| •容融樹月旨MR)取;:广將_化的樹脂組歸 又入賦形用的臼80内，用油壓沖 1342262 15348pifl 床82通過杵81加壓， 的形狀i 蝴料成物臟賦形為封⑼ 這裏所說的樹脂型半 如明中’賦形用的臼8〇的内1大所限制的。因此，在 裝的外形形狀實質上是同=面的形狀與樹脂型半導 指與賦形的樹脂組成物:狀。這裏所謂的同—形是 裝形狀)實質上同一的形樹脂FR)的外形形‘ FR的形狀與樹脂型纟導 發明中，通過讓賦形樹月t 面方向的流動，從而抑制導製程中樹脂流的平 圖8所示的移動單元， 夕 載裝置中賦形的樹脂級成物F R于向&且^於製造裝置内的裳 形，FR供給至樹脂接受部/在移動，將賦 =者下顧穴塊卜麵職 、B c^’可交換 達该下模模穴塊】的樹脂接受部7的上 動早凡85到 兀85上的吸畔停止 r U移動單 樹脂接受部7。 氡此將该馱形樹脂FR供給至
]的=;:模穴塊1的平面圖，圖—圖 八，，展戢岍打的截面圖。在這此 M 】的中央設置有作為f σ & Γ ，在下模模穴塊 該模塑部4的m r 成形部(模塑部)4。 筒狀’在該;二的，中央部位是貫穿的，呈四角形 3。 中’可上下移動料填麵縮用柱塞 15348pif] 該壓縮用柱塞3的前端面％的 开半導體封裝的封裝部的外形形：：為製品的樹 形狀。這裏所謂的實質上相似的形狀力狀疋貫質上相似的 =如也包含角部的形狀有曲率（彎曲^括相似形狀在内， 這樣’在壓縮用柱塞3的前端面^的^的改良設計在内。 下棋模穴部與模塑部4 相等。底面知同樣高時， 該壓縮用柱塞3可以由壓縮成 對該進退機構6沒有什麼特別的：；退機構6帶動 ]如通過伺服馬達，編碼器等能 、疋，但是最好用 的進退機構。 ^退量進彳t正確控制 這裏，所謂的壓縮成形用是指 :必要壓力的，幾構。在必須對壓力進行 需 可以在任意的位置上設置能通 t凊况 力檢測器對成形壓力進行控制的構U =器之類的壓 ，知的，例如，可以在壓縮= :設置測力，ad cell)之類;; ，則益測出的壓力保持必要的壓力。 根據壓力束 讓壓縮用柱塞3的前端面^的 知的位置（下稱模合位 置攸杈1。卩4的下a 成接受樹脂的樹腊接a广可以在该所端面3a上巧 塞3後退，前端面t=。，，在圖2中， 供給攪拌熔化並被_ y _脂接受部7，？尤可向此虔 ⑴計量製程 式予形狀的賦形樹脂叹。 所謂計量製程是 里早兀21，將供給至送料屮 1342262 15348pifl 22的粉末狀樹脂R供給計量罐穴25的製程。 : 在該製程中，如圖4所示，從樹脂組成物供給口 22a . 供給送料斗22的粉末狀樹脂R，是在送料斗22内被在由 計量用馬達23驅動轉動的螺桿24的周圍作同樣轉動的從 轉盤22b下垂的粉碎銷(pin)22c粉碎，不致結塊搭拱，能 容易地被螺桿24卷住，充分地進行定量供給。該螺桿24 在計量管24a中，按所定的轉速轉動，按所定量對粉末狀 樹脂R進行計量，將其從計量部21A裝入罐穴部25A的 計量罐穴25 Θ。 · 通過輸送馬達27的動作，計量部21A在框體29内在 各計量罐穴的上端面25a上移動。這樣，就可以在全部計 量罐穴25中裝上粉末狀樹脂R(參照圖3、圖4)。 在本發明中，粉末狀樹脂R的計量方法與計量裝置並 不限定在用上述的計量單元21的方法與裝置，只要是能夠 按所定的精度對裝在各計量罐穴25中的粉末狀樹脂R進 行計量的方法與裝置均可使用。例如，也可以利用一般的 計量給料機或螺旋給料機等的定量給料機。 · (2)樹脂輸送製程 所謂樹脂輸送製程是指將粉末狀樹脂R從計量罐穴 25輸送至具加熱裝置的攪拌罐穴中的製程。 在該製程中，如圖3-圖5所示，在上述的計量製程中 粉末狀樹脂R被裝在各計量罐穴25中之後，使罐穴移動 用汽缸動作，以使得罐穴部25A移動，同時讓罐穴移動用 馬達33動作，以使其向攪拌罐穴32移動。接下來，讓在 17 I5348pifl 計里罐穴 25 @ 開，使得計量好的f、、汗閉用汽缸26動作，讓擋板26 罐i末狀樹脂r從計量罐仏ϊ=τ 鄉[的位置， 的二二::半熔化製程是指通過從攪拌用杈裳的< 的稅拌棒的轉動將橹基的則端突屮 的樹脂MR的^^内的粉末狀樹_容化，= 4 Fit 中’使圖3所示的觀棒用汽紅36 所示’使得檀拌棒Μ從柱塞”的前端之動作’ 各^ f與齒輪38a嗜合的攪拌用馬達％ 1來， 粉末::，w化、' ;;:ΪΓ51的執道56上的移動用馬達固 门乂皮可54 ’在執道56、57卜 勒作，驅動 的位置。 < 56 57上移動至限動開關‘工: 動板trr化結束後，讓麟棒用汽缸遍動作，仿〜 動板:上升’並峨棒37a收入埋沒至柱塞：可 帶輪ϋ下:r馬達45動作，通過與其嗜合的由 ^ 45a、皮帶45b讓滚珠螺桿 :的皮 =上的各柱塞37與向下移動力^/在下連接 將=如嶋二起下降’ 柄明⑽雜化製程中，具加《置的軸罐穴 1342262 I5348pifl 度要在8(rC'〗2CTC的範圍内。這根據所用的封裝樹脂 的種類、特性而有所不同，但是最好是在9〇。〇11〇\：的範 圍，。如果攪拌罐穴的溫度在80°C以下，粉末狀或顆粒狀 白勺^脂不能充分熔化’沒有充分熔化的樹脂落下來就不能 k侍所定的重量，另外，由於樹脂的溫度低，就有不能縮 ^硬化時間的問題。還有，因為這個緣故，還會發生在製 1的封裝成形體中空隙較多的問題。另一方面，如果攪拌 ，八，皿度在120。。以上，由於溫度太高，促進了硬化， •ί月曰漩4化，變成咼粘度，低流動性，熱穩定性變差。因 $ ’會造朗|成形體中樹脂充填不良，空隙多，導線變 ’ 線斷線等品質問題，還會對連續獅造成障礙。 ^外’在本發明的娜似⑶程中，麟純的時間 好 範圍内。這與攪拌罐穴的溫度有關係， 疋取子的攪拌％·間是在20秒_40秒的範圍内。 二㈣=的時間短於10秒，粉末狀樹 ，固裳置的緊凑化的缺點。而且，從=產法 角度看，也會產生與輯罐穴溫度低的貝的 ::::方面’如果攪拌炫化的時間超過50秒， 狀怨疋很好，硬化時間也可 θ 柷#V化 2促進硬化’使得樹脂凝膠 還會'對::啡’導線滑移等品質問題， 19 l5348pifl (4)賦形製程 形成製裎是指將攪熔融樹脂MR取出’加壓賦 在，制^狀，成為賦形樹脂的製程。 月旨Μβ π ^耘中將在攪拌罐穴32内被攪拌熔化的熔融樹 力口如圖6、圖7所示，投入賦形用的⑽與具 將^、置的支座84内’通過與油壓沖床連接的杵81加壓， 印H机MR賦形為半導體封裝形狀，成為賦形樹脂 在本發明的賦形製程中，在加壓賦形日夺，帶加熱 社支座的溫度要在5η：·⑽。⑶範_。這根據所用的封 ^旨的種類、特性而有所不同，但是最好的是在 ^： - 9 0 C的範圍内。如果是通常的平板或粉末狀、顆粒狀 ㈣脂組成物，在這樣的溫度範_是難以軟化、賦形的， 但是因為是已經在攪拌罐穴32⑽拌溶化㈣融樹脂组 成物MR，因此就可以賦形。如果賦形溫度超出範圍，太 低的話，雜錢面將魏明的加壓的壓力還有關係，但 是賦形樹脂FR會產生厚斑、密度斑等’難以賦形為封裝 件的形狀。S此’就會生產後面將要朗的在_成形時 不能均勾壓、缩，發生部分導線滑移，或者空隙較多的問題。 另-方面，如果賦形溫度超出範圍’太高的話，就會在样 81、賦形用的白80、支座84的間隙產生溢流，就‘能發 生不能得到所定重量的賦形樹脂FR的情況。另外，根據 情況，有時會造成樹脂牢牢地附著在杵81或支座料^， 不能將賦形樹脂FR剝離，清掃發生困難，對連續成形造 20 1342262 1 5348pif] 攻障礙等問題 另外，在本發明的賦形製程中，加壓的饜 要在9.8KN-39.2KN的範圍内。這根據所用的1开>壓力） 種類、特性而有所不同’但是最好是在19.6KN )裝樹脂的 範圍内。如果是通常的平板或粉末狀、顆粗狀的 物，在這樣的賦形！力範圍内一般是難以職勺樹月旨組成 本發明中，因為在賦形製程中直接接受的是是在 八32内攪拌熔化的熔融樹脂組成物MR，因二在攪拌罐 樣低的賦形壓力下賦形。 就可以在這 β在賦關力低於下限值㈣灯，_ 疋困難的’特別是角部可能發生大幅的:成封裝件形狀 :以通過提升賦形溫度使其賦形成為封^填狀態。雖然 升賦形溫度又會產生上述的問題 =件形狀，但是提 超過上限值的情況下，必須提 面，在賦形壓力 給緊湊化造成障礙。 / 床的加壓壓力，會 本發明中所謂的封裝件形狀9 』部）4的形狀所限定的樹 疋‘由模穴成形部（模 的封裳形狀。在本發明中，賦f乂半導體封裝的封裝部 與該樹脂封褒型半導體封裝_1脂FR的外形形狀最好 同一的形狀。 靖Μ的封裝形狀為實質上 該賦形樹脂FR必須月At :亥賦形樹脂FR的外形形‘設：旨接受部7中 。實際上， ^部7中’例如僅僅比成須考慮到要褒在樹脂 I所謂與本發明的封巢件形狀^，面3 a小—點。這 只貝上同一的形狀，就 21 1342262 15348pifl 是要例如設計成比樹脂封裝型半導體封裝的封 形狀小一點，小的範圍在（U-O.Wm的範圍内，每 = 相似的形狀，賦形樹脂FR的-面的面積 二貝: 3a，的面積的9G%以上。 ⑽以的表面 (5)引線架裝模製程 所架錢製程是指將裝载有半_晶片 架或卷帶基板F等被封敦體裝在具力： 装置的成形核具的上模模穴中的裝模製程。 、 在該製程中，如圖8所示，透過對裝栽有半導體 H(或電子70件)的卷帶基板F(或引線架）進行 : 搬出的裝載裝置（圖中未表示出），把作為被 裝在上模61A的上模模穴塊上= 對㈣的卷帶基板F(或引線架63a)的保 ^制，例如相·财未表示出的真空制或 (ό)賦形樹脂裝模製程 所謂賦形樹脂裝模製程是指將賦形 模穴内的壓_柱塞上的裝㈣程。 #在下板 在。亥衣#王中，如圖8所示，讓使得 形模具。移動的移動單 二，FR向成 被放置到可交換地裝在下模61B 在賦形樹脂叹 接受部7上時，仙f _中的下_穴塊1的樹脂 寸。襄凌在移動單元85上的吸 形樹脂FR裝在樹脂接受部7上。 寸墊作’將賦 (7 )壓縮製程 22 '5348pif] 。土鈿製#王疋私在成形模具閉合後，對壓縮用柱夷 加壓，使得賦形樹脂FR成 土 或電早开杜㈣硬化’攸而使侍半導體晶片 製^ 或5丨線架被封裝、—體成形的壓縮 在該製程中，通過讓上模模六塊2或下模模穴塊！中 的至少一方升降，使得模具閉合的閉合機構將模且閉人 ，，如圖9所示，驅動進退機構6，使得成形柱塞3的^
碥面3a上升（前進）到模合位置（成形面進行壓縮成 形。 採用本發明的壓縮成形’由於被投入樹脂接受部7的 賦形樹脂FR是在剛加熱加壓下賦形之後，馬上進行適度 的預熱，因此可以在投入樹脂接受部7之後馬上就可直接 獲侍敢適合封裝的流動性。
在本實施例中’如圖8-圖11所示，半導體晶片η保 持在卷帶基板F的〆面1雖然用了接合金線W的CSP，但 是因為是從要封裝的半導體晶片Η的下方開始進行封裝 的’所以在包含金線W的封裝部件中流動的炫融樹脂的流 動距離可以很短。還有’除此之外，由於賦形樹脂FR已 被賦形為封裝件的形狀了，因此賦形樹脂FR被炼融流動 的流速可以很慢，即使在金線W細化，密集化的情况下也 很少發生導線滑移。 另外，採用這樣的壓縮製程，在製得的半導體封裝（製 品）Ρ(參照圖11)的通過壓縮用柱塞3成形的成形面3a，上， 會因賦形樹脂FR的重量的差別沿上下壓縮用柱塞3的前 23 1342262 15348pifl 端面3a的形狀形成凹凸印記3ab’。 在本實施例中，如圖8、圖10所示，由於壓縮用柱塞 3的前端面3a的外形形狀是按比模穴部4的底部4a的外 形形狀略小一些設計的，小的範圍為0.1 mm-0.5mm，因 此，只要將裝填的賦形樹脂FR的重量差別例如控制在 ±〇.】g的範圍内，該凹凸印記3ab’就不會對製品的性能有 什麼實質性的影響。 另外，特別是對CSP、BGA這樣的一次成形（通稱 MAP)的封裝件來說，因為可以在脫模後，在該凹凸印記 3ab’的框内切割成單片，因此在切割後的各個單片上反映 不出這些凹凸印記3ab’來，對製品的形狀、性能實質上沒 有影響。 (8)取出製程 所謂取出製程是指將一體成形物，即半導體封裝從模 具中取出的取出製程。 在該製程中，在硬化結束後，通過閉合機構將上下模 具61打開，用任意方法將封成形體，即製品P取出（參照 圖1】）。取出製品時，例如用吸附墊等吸附裝置，但是也 可以用頂出銷或頂出板來取出製品。 另外，如圖11所示，也可以通過進退機構6使得壓縮 用柱塞3下降(後退），將製品取出。這樣，即使下模模穴 塊1上沒有取出製品用的頂出銷之類的取出裝置，也可以 將製品P取出。 所得的製品P用卸載器等適當地搬出、集中，送至下 24 1342262 15348pifl 一道製程。另外，用清潔器等對模具的分割面上的縫脊、 污跡等進行清掃，載體進行下一輪的成形製程。 採用上面說明的本發明的樹脂封裝型半導體封裝的製 造方法與製造裝置，即使在金線細化、高密度化的情況下， 也能製得不易發生導線滑移的半導體封裝。 另外，不需要進行多電晶體成形時所用的樹脂平板， 而是單一生產線賦形，可以減少樹脂的廢棄量，提升生產 率，有效地利用樹脂，不需要像歷來的樹脂封裝體那樣， 要將成形品與流槽部等殘留下來的流槽、閘口樹脂進行分 離，即所謂的去閘口（gate break)製程，就可以獲得已去了 閘口的成形品。 下面用實施例對本發明的效果進行說明，但是本發明 並不受下面的實施例所謂限制。 【實施例】 【實施例1】 用圖1-圖11繪示所示之封裝成形方法與裝置的一個 攪拌罐穴，成形封裝成形體。封裝樹脂用住友電木 (sumitomo bakelite)股份有限公司製的環氧樹脂成形材料 SUMICOM[EME-7730](商品名）。 成形條件：在攪拌罐穴32的溫度為100°C，攪拌時間 為30秒，賦形用的臼80與賦形用支座84的溫度為80°C， 賦形壓力為24.5KN，壓縮用柱塞3的注射壓力為9Mpa， 注射時間〗2秒，硬化時間100秒，模具溫度175°C的條件 下進行成形。 25 l5348pifi 成/吴具用按】2晶片/〗塊的封裝件的方式將12晶片一次 化=的核具’將有8mmx6mm的】段晶片、3.5mmx3.5mm I *又日日片的堆雙式晶片接合金線’充填厚度至2〇〇μπι的 ‘:，板，以在模具中成形，對封裝好的成形品的未充填、 外部空隙、内部空隙、導線滑移、樹脂廢棄率行 評價。 【比較例1】
為進行比較，用直徑14mm的爭板，用圖15的裝ί 在模具内預熱4秒鐘，其他成形條件〆樣，進行與多傳遞 模塑成形的比較。 結果一起表示於表1中。 [表1] —'--- 實施例1 -——^ 比較例1 __成形方式 _ 未充填 — -—-------- ——η 本發明的成形方法 -------------- L 0/3 --：^ 多傳 1_〇/3 __外部空隙 -----— — —_ —- 0/3 _〇/3 __内部空隙 0/3 ^_』/3 __導線滑移 2.6% _____一 ___16,6%^^ ___樹脂廢棄率 3.7% _________ 一___212%^
^則定方法> I未充填(short shot，注料失敗）：目視，觀察表面有無未 充填部位。 26 1342262 15348pifl 隙用實體顯微鏡(Μ觀察表面有無大小超過 軟X射線照射成形品’觀察有無大小一 個—ΐ2巾所示的難，其分母㉘察的封裝件的件數(〆 的封Ϊ件:：晶片封裝件作為-件)’分顧^
4人，滑移(金線變形)：用軟χ射線照射成形品，測定接 ° ^(直徑25_、長度3_4mm的高強度金線）的變形耋。 導線變形量與半導體晶片的端面與卷帶導線端子之 ^的曰接合距_百分比％來表示。科，们巾的數值是 f曰片（對12晶片/1塊的封裝件，㈣，進行的評價）的最 大女形量的平均值。 ^树—月曰廢棄率.12曰曰曰片/1塊的封裝件所必需的樹脂量與 含分割部、流槽部、閘σ部等殘留樹脂在_總樹脂量的 百分比％。
【貫施例2】 該實施例是確認賦形樹脂FR的形狀變化對成形品的 性能的影響的實施例。 模具用按12曰曰曰片Λ塊封裝件的方式將Π晶片-次成 形(MAP)用的晶片大小封裝件cps，封敦部的表面％，為 38.7〇x38‘35mm。各半導體元件η的晶片大小約為5_， 接合導線為直徑25μηι、長度3.30mm的高強度金線。 另外，為了讓賦形樹脂FR的形狀發生變化，讓賦形 27 1342262 15348pifl $的臼80的大小與形狀如圖】2_圖M所示進行變化，柱 塞3的前端面3a按樹脂接受部7中所能投入的賦形樹脂 FR的最大面積設計。這樣，前端面3a的外形線3ab，如 圖中雙點虛線所示，設計為在〇」+〇 】_(()丨咖_〇2圆) 的範圍内，從賦形樹脂FR的外形線(賦形外形線)f擴大形 在圖12的實驗例1中，製品外形線4ab，與單點虛線 所示的賦形樹脂FR的賦形外形線f之間的間隔w設計成 約為0.3mm(柱塞尺寸為38.70x37 45mm)，賦形樹脂fr的 四角FRR的曲率半徑設計為約2mm，這樣，賦形樹脂叹 的-個表面積與外職4ab(財為製品外形線灿，)所圍 領域的面積之比約為96·5%(實際測定值）。 在® 13的實驗例2中，同樣定義的間隔㈧設計成約 為0.6麵(柱塞尺寸為37.7〇χ37,35_)，賦形樹脂叹的四 角FRR的曲率半徑設計為約1〇_，這樣，賦形樹脂叹 的-個表面積與外形線杨(圖中為製品外形線杨，则 領域的面積之比約為85.2%(實際測定值）。 Μ的貫驗，河端面％與賦形樹脂 FR設計成圓形’製品外形線杨，與_外形線『之間的最 小寬度w設計成約為G.3mm，這樣，__旨fr的—個 表面積與外形線杨(圖中為製品外形線杨,)所圍領域的 面積之比約為76.5%(實際測定值）。 、 ====== 28 1342262 15348pifl 是，在圖n中，切割線DL的四角超出 四角FRR，另外，a闰，λ山 耐月旨Fr 6Α τ 卜在圖14中，賦形外形線f蛊本增]<的 Η的導線W有大量相交的地方。 /、+導體封裒 成形條件：在授拌罐六Μ的溫度為】〇吖 為30秒，賦形用的㈣制 =掉時間 賦職力為職，壓縮用柱塞3的注射= 左射時間8秒，硬化時間⑽秒，模具 二㈣， 2的溫度）為175°C的條件下進行成形。 、】、上模 這樣’將接合了金_卷帶基減置麵I 铃貫施例1 -樣，對封裝好的製品p的未 外成形，
内部空| 導線滑移 從上述纟絲可料 件的形狀為相似形，再加上讓的形狀與封裝 的底成形面的面積(製品脂的面積為下模模穴 上’便可以減少未充填、外部㈣、、:的叫）的9〇%以 等情況。 部空隙、導線滑移 29 1342262 15348pifl 以上是參照圖示對本發明進行的詳細說明，但是具體 的結構並不限於實施例，在不超出本發明的要旨的範圍内 進行的設計變更等仍包含在本發明的範圍内。 如上所述，本發明的樹脂封裝型半導體封裝的製造方 法與製造裝置可以實現單一生產線化，在單一生產線化的 樹脂封裝型半導體封裝的製造製程全自動化的情況下，也 不易發生導線滑移，而且可以減少樹脂廢棄量，因此可以 在半導體封裝大型化、薄形化、高積集化的情況下，確保 其高可靠性，而且還可望作為適合於小批量其他品種的生 產的樹脂封裝型半導體封裝的製造方法與製造裝置而得到 廣泛的應用。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪示本發明的實施方式的封裝成形裝置的下模要 部的平面圖。 圖2繪不圖1的下模沿X-X線剖開的截面圖。 圖3繪示封裝成形裝置的側面概略說明圖。 圖4繪示圖3的前頭A方向視圖。 圖5繪不圖3的前頭B方向視圖。 圖6繪示本發明的實施方式的封裝成形裝置的賦形要 部的正面圖。 30 15348pifi 圖7緣示本發明的實施方式 程之—的賦形樹脂F R狀況的說明圖牧成形裝置的賦形製 壯圖8緣示利用截面說明本發明的 製程之-的賦形樹脂裝模ΐ二裝成形 裝二=明本發明的實施方式^裝成妒 圖二:了縮成形製裎的說明圖。 面說明下^形物品形狀，以平 封裝裝成_進行 樹脂FR 成形裝置的卿 形狀對比的說明圖。 粗封裝的封裝部的 樹月曰匕:的外形式的封裝成形裝置的賦形 形狀對比的說明圖+月曰封裝型半導體封裝的封裝部的 形狀對比的說明圖。、孓+導肢封裝的封裝部的 封裝i程的說明=用戴面5兄明由歷來的封裝成形裳置進行 【主要元件符號說明】 ]下模模穴塊 2上模模穴塊 1342262 15348pifl 3壓縮用柱塞 3a柱塞3的前端面 3a’封裝部的表面 3ab前端面3a的外形線 3ab’凹凸印記 4模塑部 4a底面 4ab外形線 4ab’製品外形線 4b側面 5貫穿部 6壓縮成形用的進退機構 7樹脂接受部 20封裝成形裝置 21計量單元 21A計量部 22送料斗 22a樹脂組成物供給口 22b轉盤 22c粉碎銷 23計量用馬達 24螺桿 24a計量管 25計量罐穴 1342262 15348pifl 25a計量罐穴的上端面 25A罐穴部 26開閉用汽缸 26a擋板 27輸送馬達 27a滾珠螺桿 28罐穴移動用汽缸 29框體 29a執道 3 1攪拌單元 3 ] A移動台車 32攪拌罐穴 3 2 a上盖板 32b下蓋板 33罐穴移動用馬達 33a皮帶輪 33b同步皮帶 34導柱 35上連接板 36下連接板 36a攪拌棒用汽缸 37柱塞 37a攪拌棒 38攪拌用馬達 1342262 15348pifl 38a齒輪 3 8b使柱塞37軸連接的齒輪 39柱塞移動用汽缸 39a限動開關 4 1供給單元 42滾珠螺桿 43滾珠螺母 44可動板 45上下動用的馬達 45a皮帶輪 45b皮帶 5 1移動單元 52移動用馬達 53a軸連接至移動用馬達的皮帶輪 53b裝著在軌道上的皮帶輪 53c裝著在軌道上的皮帶輪 54同步皮帶 55皮帶夾 56軌道 56a限動開關 56b擋板 57執道 58支架 61模具 1342262 15348pifl 6 1 A上模 61 B下模 62 罐穴（pot) 63模穴 63a引線架 64流槽部 65閘口部 67柱塞 72平板 80賦形用的臼 81杵 82油壓沖床 83賦形單元 84支座 85移動單元 86吸著墊 DL切割線 DLa四角 F卷帶基板 f賦形外形線 FR賦形樹脂 FRR賦形樹脂FR的四角 Η半導體封裝 MR溶融樹脂 1342262 15348pifl P半導體封裝 R粉末狀樹脂 w間隔 W金線（導線）
36

Claims (1)

15348pi£2 正替換頁 修正日期:99年12月1〇日 爲第93134625號中文專利嗣無劃線修正本 十、申請專利範圍： 1.一種樹脂封裝型半導體封裝的製造方法，苴特徵在 於包含下列製程： 、（1)向計量罐穴供給粉末狀或顆粒狀的樹脂組成物並 進行計量的製程； (2)將上述樹脂組成物從上述計量罐穴輸送至具加埶 裝置的攪拌罐穴的製程； ’、…、 制（3)將上这攪拌罐穴内的上述樹脂組成物攪拌熔化的 製程； (4)將授魏化了社蘭馳錢取出，加壓賦形成 為封裝件形狀的製程； 其/I?载有半導體晶片或電子元件的弓丨線架或卷帶 土板，裝在具加熱裝置的成形模具的上模模穴中的製程； ⑹將賦形製程中已被賦形成為封裝件形狀的^ =成在上述成形模具的下模敎内的壓縮用柱塞的 蚀述成轉關合後，對上述_雜塞加壓， 使侍上述树脂組成物成形硬化，從而使得上 與上述引線架或卷帶基板封裝成-體成形:的 製程 (8)將上述一體成形物的半導體封裝從模具中取出的 f的㈣1綱狀触魏料導體封 裝的1把方法，其特徵在於在上述製程(3)中，攪拌熔化上 1342262 爲第93〗34625號中文專利知®無割線修正本—ί 修正日期，99年丨2月10日 述樹脂組成物時的具加熱裝置的攪拌罐穴的溫度在 80°C-120°C的範圍内。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之樹脂封裝型 半導體封裝的製造方法，其特徵在於在上述製程(3)中，攪 拌熔化上述樹脂組成物的時間在1〇秒_5〇秒的範圍内。 4. 如申請專利範圍第ί項或第2項所述之樹脂封裝型 半導體封裝的製造方法，其特徵在於在上述製程(4)中，將 上述樹脂組成物加壓賦形的模具溫度在5〇U〇〇〇C的範圍 内’加壓的壓力在9.8KN-39.2KN的範圍内。 “ 5.如申請專利範圍第1項或第2項所述之樹脂封裝型 半導體封裝的製造方法，其特徵在於在上述製程⑷中，賊 形的樹脂組成物是被賦形為從下部模穴的底成形面的外形 形狀小〇.l-0.5mm範圍内而實質上與其相似的形狀。 、6‘如申請專利範圍第丨項或第2項所述之樹脂封裝型 半導體封裝的製造方法，其特徵在於在上述製程(4)中，賦 ===:*的面積為上述下模模穴的底成形面 2瓣續脂封裝型 f 其特徵在於更包括：沿著在該樹 ^外^㈣ΐ體封裝的底面上所形成的壓縮柱塞的先端面 穿。y ν 、凹凸線的框内，切割該樹脂封裝型半導體封 於具8有'^^封裝型半導體封裝的製造裝置’其特徵在 38 1342262 15348pif2 爲第93134625號中文專Ι」·〆~ 無15線修正本 修正曰期:99年12月1〇曰 ^ (1)向计$罐穴供給粉末狀或顆粒狀的樹脂組成物並 進行計量的計量裝置； (2)將上述樹脂組成物從上述計量罐穴輪送至且埶 裝置的攪拌罐穴的樹脂供給裝置； ...... 攪拌麟敎㈣上賴餘成4_拌溶化的 (4) 將搜拌溶化了的上述樹脂組成物取出，加 封裝件形狀的賦形裝置； 7 (5) 將裝載有半導體晶片或電子元件的弓丨線架或 具加熱裝置的成形模具的上模模穴中的被封裝體 ⑹將已被賦形成封裝件形狀的上述樹脂組成物裝在 裝置成形模具的下模模穴内的壓縮用柱塞的封裝樹脂裝模 愿，將上述成形模具閉合後用上㈣縮用柱塞加 曰 侍上述樹脂組成物成形硬化，從而使得上述半導體 二^件2述引線架或卷帶基板封裝成-體成形 的 取出2字。上述一體成形物的半導體封裝從模具中取出 請專賴封裝，其特徵在於利用如申 體扭至7項中任何一項所述之樹脂封裝型半導 褒型法或如申請專利範圍第8項所述之樹脂封 +V體封裝的製造裝置而製造。 39
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