JP2002036270A - 樹脂封止方法及び樹脂封止装置 - Google Patents
樹脂封止方法及び樹脂封止装置Info
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
かも半導体パッケージを安価に効率良く大量生産可能な
樹脂封止方法を提供する。 【解決手段】 モールド金型1には、下型3の隣接する
キャビティ凹部4どうしを連絡する金型連通ランナ9が
形成されており、リードフレーム8のインナーリード部
8aにリリースフィルム5を押接させてクランプし、キ
ャビティより溢れた液状樹脂6及び該キャビティ内の残
留エアーを金型中央部のキャビティより金型連通ランナ
9を通じて金型周辺部のキャビティに向かって押し出し
て圧縮成形する。
Description
ャビティ凹部が形成された下型を有するモールド金型の
うち少なくとも一方のパーティング面がリリースフィル
ムにより覆われ、各キャビティに液状樹脂が充填され
て、半導体チップがマトリクス状に基板に搭載された被
成形品が搬入されてモールド金型にクランプされて圧縮
成形される樹脂封止方法及び装置に関する。
が開発され実用化されているが、表面実装型の半導体パ
ッケージの中でQFN(Quad・Flat・Non−
leaded)と呼ばれるパッケージが用いられてい
る。これは、パッケージより延出するリードが無く実装
占有面積が小さくしかも実装高さも抑えられることから
用いられている。
場合、半導体チップをマトリクス状に搭載したリードフ
レームのリードを露出して樹脂封止する必要がある。こ
のためトランスファ成形法による樹脂封止装置において
は、モールド金型の一方のパーティング面にリリースフ
ィルムで覆って、露出させるリード部分を押接すること
によりリード露出面側に樹脂を回さずに樹脂封止でき
る。また、金型キャビティをマトリクス状に形成された
モールド金型の金型面をリリースフィルムで覆ってお
き、該モールド金型にリードフレーム及び封止樹脂を搬
入してクランプすることにより半導体チップを一括して
樹脂封止したり、予めリードフレームに耐熱マスキング
テープ(例えばポリイミドテープ)を貼り付けておき、
該リードフレームを1のキャビティを有するモールド金
型でクランプして半導体チップを一括して樹脂封止した
後、樹脂封止部をダイサーにて個片に切断してパッケー
ジを製造する方法も提案されている。
ズが小型化しており、実装面積の小さいQFNタイプの
半導体パッケージが用いられるようになっている。この
QFNタイプのパッケージは、リードフレームにダイパ
ッド部及びインナーリード部がマトリクス状に配置形成
されており、各ダイパッド部に半導体チップが搭載され
たものを樹脂封止装置に搬入してモールド金型にクラン
プされてトランスファ成形される。即ち、モールド金型
のポットより各金型キャビティへ金型ゲートランナを介
して封止樹脂を送り込んで樹脂封止するようになってい
る。一例として特開平5−315514号公報が提案さ
れている。しかしながら、モールド金型には、金型ゲー
トランナがリードフレームを横切るように形成されるた
め、金型キャビティを狭ピッチでマトリクス状に形成す
るのには限界がある。また、1の金型キャビティより隣
合う次の金型キャビティへスルーランナを設けて複数金
型キャビティを1連にて樹脂封止することも考えられる
(例えば特開平4−333272号公報参照)。しかし
ながら、キャビティサイズにも依存するが、途中で封止
樹脂の硬化が始まるため、2連〜4連程度が限界であり
封止樹脂をマトリクス状に配置された金型キャビティ全
体に行き渡らせて均一に樹脂封止することは困難であ
る。
形成されたモールド金型に搬入して一括して樹脂封止す
る場合、リリースフィルムの弾性力でリードをパッケー
ジの内方に反らせ易くしかもリードフレームの中央部に
はクランプ力が作用し難く、リリースフィルムとリード
間に樹脂が入り込み易いので、成形品に樹脂フラッシュ
が発生する。この樹脂フラッシュを防止するため、予め
リードフレームに耐熱マスキングテープを貼り付けてお
くのは該テープがリリースフィルムに比べて高価であ
り、しかもテープ貼り付け機などの付帯設備も必要とな
るため製造コストが高くなる。また、1の金型キャビテ
ィにて一括して樹脂封止する場合、樹脂封止後のパッケ
ージをダイサーにより個片に切断するのは時間がかかり
生産性が低いという課題もあった。
決し、成形品に樹脂フラッシュを生ずることなく、しか
も半導体パッケージを安価に効率良く大量生産可能な樹
脂封止方法及び装置を提供することにある。
め、本発明は次の構成を備える。即ち、樹脂封止方法に
おいては、下型にキャビティ凹部がマトリクス状に形成
されたモールド金型のパーティング面をリリースフィル
ムにより覆い、キャビティ凹部に液状樹脂を供給し、半
導体チップがキャビティ凹部と同配置でマトリクス状に
搭載された被成形品を下型へ搬入し、該下型と上型とで
クランプして圧縮成形する樹脂封止方法において、モー
ルド金型には、下型の隣接するキャビティ凹部どうしを
連絡する金型連通ランナが形成されており、被成形品の
リード部にリリースフィルムを押接させてクランプし、
キャビティより溢れた液状樹脂及び該キャビティ内の残
留エアーを金型中央部のキャビティより金型連通ランナ
を通じて金型周辺部のキャビティに向かって押し出して
圧縮成形することを特徴する。また、キャビティ凹部ど
うしを連絡する金型連通ランナが交差する部位にはダミ
ーキャビティが形成されており、キャビティより溢れた
液状樹脂を収容して樹脂封止することを特徴とする。ま
た、下型にマトリクス状に形成されたキャビティ凹部の
底部を構成するキャビティブロックは可動に設けられて
おり、モールド金型をクランプする際に、先ず金型中央
側のキャビティブロックを金型周辺部側のキャビティブ
ロックより先に押し上げて樹脂封止することを特徴とす
る。また、下型にマトリクス状に形成されたキャビティ
凹部のうち金型中央部のキャビティ凹部に液状樹脂を溢
れるように供給してモールド金型をクランプすることに
より、液状樹脂を金型中央部のキャビティより金型連通
ランナを通じて金型周辺部のキャビティに向かって押し
出すように樹脂封止することを特徴とする。また、被成
形品は半導体チップがマトリクス状にリードフレームに
搭載されており、インナーリードの一部が上型のパーテ
ィング面を覆うリリースフィルムに押接されて露出して
樹脂封止されることを特徴とする。
金型のパーティング面がリリースフィルムにより覆わ
れ、下型にマトリクス状に形成されたキャビティ凹部に
液状樹脂が供給されると共に、半導体チップがキャビテ
ィ凹部と同配置のマトリクス状に搭載された被成形品が
搬入されて下型と上型とで圧縮成形される樹脂封止装置
において、モールド金型には、下型の隣接するキャビテ
ィ凹部どうしを連絡する金型連通ランナが形成されてお
り、被成形品のリード部にリリースフィルムを押接させ
てクランプし、キャビティより溢れた液状樹脂及び該キ
ャビティ内の残留エアーを金型中央部のキャビティより
金型連通ランナを通じて金型周辺部のキャビティに向か
って押し出して圧縮成形することを特徴とする。また、
モールド金型のキャビティ凹部どうしを連絡する金型連
通ランナが交差する部位には、溢れた液状樹脂を収容可
能なダミーキャビティが形成されていることを特徴とす
る。また、キャビティ凹部の底部を構成するキャビティ
ブロックは、モールド金型がクランプした後、更に上動
可能に設けられていることを特徴する。また、金型中央
部のキャビティブロックは金型周辺部のキャビティブロ
ックより先に上動可能に設けられていることを特徴とす
る。また、被成形品は半導体チップがマトリクス状にリ
ードフレームに搭載されており、インナーリードの一部
が上型のパーティング面を覆うリリースフィルムに押接
されて露出して樹脂封止されることを特徴とする。
及び樹脂封止装置の好適な実施の形態について添付図面
と共に詳述する。本実施例は、被成形品として、リード
フレームに半導体チップがマトリクス状に配置されたQ
FNタイプの半導体パッケージを圧縮成形により製造す
る樹脂封止方法及び樹脂封止装置について説明する。図
1〜図5は樹脂封止プロセスを示す模式説明図、図6及
び図7は下型のキャビティブロックの移動構成を示す説
明図、図8(a)(b)モールド金型に液状樹脂を充填
する前後の状態を示す上視図、図9はリードフレームの
平面図、図10は樹脂封止後のパッケージを示す平面
図、図11は図10のパッケージの裏面側を示す平面
図、図12は他例に係るモールド金型の平面図、図13
は他例に係るリードフレームの平面図である。
1〜図8を参照して説明する。図1において、1はモー
ルド金型であり、上型2と下型3とを有する。下型3に
はキャビティ凹部4がマトリクス状(本実施例では4行
4列)に形成されており(図8(a)参照)、上型2及
び下型3のパーティング面はリリースフィルム5により
覆われている。この下型3の各キャビティ凹部4には液
状樹脂6が供給され(図8(b)参照)、半導体チップ
7がキャビティ凹部4と同配置のマトリクス状(本実施
例では4行4列)搭載されたリードフレーム8が、半導
体チップ7をキャビティ凹部4に向けて搬入され、下型
3と上型2とでクランプされて圧縮成形される。
るキャビティ凹部4どうしを連絡する金型連通ランナ9
が形成されており、各金型連通ランナ9どうしが交差す
る部位にダミーキャビティ10が形成されている。この
金型連通ランナ9は、モールド金型1をクランプする際
に、キャビティより溢れた液状樹脂6が金型中央部のキ
ャビティより金型連通ランナ9を通じて金型周辺部のキ
ャビティに向かって押し出される際の樹脂路及びキャビ
ティに残留するエアーのエアーベントとして用いられ
る。各キャビティより溢れ出した液状樹脂6は金型連通
ランナ9及びダミーキャビティ10へ収容可能になって
いる。
4がマトリクス状に形成されたキャビティプレート11
を有している。キャビティプレート11には、キャビテ
ィ凹部4を形成する仕切りブロック12及びキャビティ
ブロック13が設けられている。各キャビティ凹部4の
底部を構成するキャビティブロック13は上動可能に設
けられている。即ち、図6及び図7に示すように、各キ
ャビティブロック13はベース部14に一体に支持され
ており、該ベース部14は駆動源であるサーボモータ1
5などに回転駆動されるボールネジ16に連繋して上下
動するようになっている。尚、駆動源は電動モータに限
らずシリンダ等の他の手段を用いてもよい。また、各キ
ャビティブロック13は個々に上下動可能に支持されて
いても良い。
ティブロック13はベース部14に対してコイルスプリ
ング17により上方に付勢されている。これにより、モ
ールド金型1をクランプする際に、先ず金型中央部のキ
ャビティブロック13を金型周辺部のキャビティブロッ
ク13より先に押し上げて金型中央部から金型周辺部へ
向かう樹脂の流れを形成するためである。また、図7に
示すように、モールド金型1をクランプした後、キャビ
ティブロック13のみをさらに上動させて、キャビティ
凹部4に充填された液状樹脂6を金型中央部より金型周
辺部へ押し出して圧縮成形される。尚、このコイルスプ
リング17は省略することも可能である。この場合に
は、下型3の金型中央部に液状樹脂6を予め多く供給し
ておいて金型周辺部に向かって溢れ出させるようにする
のが好ましい。
リリースフィルム5は、モールド金型1をクランプした
際にリードフレーム8の裏面側を覆い、リード部(イン
ナーリード)8aに押接して露出させて樹脂封止する
(図9参照)。また、下型3のキャビティ凹部4を含む
パーティング面にもリリースフィルム5が吸着保持され
ている。下型側のリリースフィルム5は、キャビティ形
状が角形状である場合には仕切りブロック12とキャビ
ティブロック13間の隙間を塞ぐため必要があるが、キ
ャビティ形状が丸形状の場合にはリリースフィルム5を
省略することも可能である。リリースフィルム5は、上
型2及び下型3のパーティング面に各々連絡するエアー
吸引路2a、3aより真空吸引されて吸着されている。
図9において、リードフレーム5は、半導体チップ7が
搭載されるダイパッド部8bの周囲をインナーリード部
8aにより囲まれたものがマトリクス状に形成されてい
る。リリースフィルム5は、モールド金型1の加熱温度
に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に
剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィル
ム材、例えば、PTFE、ETFE、PET、FEP、
フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニリジン等が好適に用いられる。リリースフィルム5
は、上型2のパーティング面に形成された図示しない吸
着穴よりエアーを吸引することで、吸着保持される。リ
リースフィルム5は、リール間に巻回された長尺状のも
のをリリースフィルム供給機構(図示せず)により連続
してモールド金型1へ供給するようになっていても、或
いは予め短冊状に切断されたものを用いても良い。
電動モータによりトグル機構などを用いて上下動させて
モールド金型1を開閉する公知の型開閉機構が装備され
ている。また、液状樹脂6は公知のディスペンサを用い
て型開きしたモールド金型1へ進入して各キャビティ凹
部4に供給するか、或いは下型3の金型中央部へ所定量
供給するものとする。
5を参照して説明する。型開きしたモールド金型1の上
型2及び下型3のパーティング面にリリースフィルム5
を各々吸着保持させておく。次に、図2に示すように、
図示しないディスペンサにより、下型3のキャビティ凹
部4に液状樹脂6を充填する。次に、図3に示すよう
に、半導体チップ7が搭載され、該チップの電極部とイ
ンナーリード部8aとがワイヤボンディングされたリー
ドフレーム8を、チップ面を下向きにしてモールド金型
1の下型3にセットする。このとき、半導体チップ7は
キャビティ凹部4に供給された液状樹脂6に浸漬され
る。
閉機構を作動させて下型3を上動させてモールド金型1
をクランプする。このとき、図6に示すように、下型3
の中央部のキャビティブロック13はベース部14より
上方に付勢されているので、キャビティ内の余剰の液状
樹脂6や残留エアーは金型中央部のキャビティより金型
周辺部のキャビティに向かって押し出される。次いで、
図5に示すように、サーボモータ15を作動させてキャ
ビティブロック13を所定量上動させ(図7参照)、金
型中央部のキャビティより溢れ出した液状樹脂6やキャ
ビティ内の残留エアーは金型連通ランナ9を介して金型
周辺部のキャビティへ押し出される。そして、余剰樹脂
は金型連通ランナ9及びダミーキャビティ10に収容さ
れ、残留エアーは金型周辺部のダミーキャビティ10よ
り外部へ排気して、圧縮成形が行われる。
リードフレーム8がリリースフィルム5より分離して取
出される。樹脂封止後のリードフレームを図10及び図
11に示す。このとき、半導体パッケージ18の裏面側
はリリースフィルム5に押接されて樹脂封止されている
ので、インナーリード部8aを確実に露出させることが
でき、樹脂フラッシュを生ずることがない。この後、マ
トリクス状に形成された半導体パッケージ18は、リー
ドフレーム8に接続されたまま切断装置に搬入され、プ
レスによりインナリード部8a及び吊りリード部8cが
切断され、半導体パッケージ18が個片に分離される。
ば、半導体チップ7がマトリクス状に搭載されたリード
フレーム8のインナーリード部8aの一部が上型2のパ
ーティング面を覆うリリースフィルム5に押接されて露
出して樹脂封止されるため、インナリード裏面に樹脂フ
ラッシュを生ずることなく、しかもキャビティより溢れ
た液状樹脂6及び該キャビティ内の残留エアーを金型中
央部のキャビティより金型連通ランナ9を通じて金型周
辺部のキャビティに向かって押し出して圧縮成形するの
で、高密度マトリクス状に配置されたパッケージに樹脂
を十分行きわたらせて均一に樹脂封止することができ、
量産性を向上させることができる。また、高価な耐熱マ
スキングテープを使用する必要がないので半導体パッケ
ージを安価に生産でき、しかもモールドした後、ダイサ
ーではなくプレスによりパッケージを個片に切断できる
ので生産効率が良い。
ルド金型1(下型3)が4行4列単位で圧縮成形される
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、増減するのは任意である。更にパッケージを多数個
取りする例について図12及び図13を参照して説明す
る。図12は4行多数列の下型19を示すもので、図1
3は4行多数列のリードフレーム20を示すものであ
る。このような、被成形品及び金型の形態を採用するこ
とで、一回のモールドにより製造できるパッケージの数
を増大できるので、生産効率を向上させることができ
る。
べてきたが、樹脂封止装置及び樹脂封止方法は上述した
各実施例に限定されるのではなく、例えば被成形品はQ
FNタイプの半導体パッケージに限らずSONタイプ等
の他の種類の半導体パッケージであっても良い等、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。
止装置によれば、半導体チップがマトリクス状に搭載さ
れた被成形品がモールド金型のパーティング面を覆うリ
リースフィルムにリード部が押接されて露出して樹脂封
止されるため、該リード部裏面側に樹脂フラッシュを生
ずることなく、しかもキャビティより溢れた液状樹脂及
び該キャビティ内の残留エアーを金型中央部のキャビテ
ィより金型連通ランナを通じて金型周辺部のキャビティ
に向かって押し出して圧縮成形するので、高密度マトリ
クス状に配置されたパッケージに樹脂を十分行きわたら
せて均一に樹脂封止することができ、量産性を向上させ
ることができる。また、高価な耐熱マスキングテープを
使用する必要がないのでパッケージを安価に生産でき、
しかもモールドした後、ダイサーではなくプレスにより
パッケージを個片に切断できるので生産効率も向上させ
ることができる。
明図である。
明図である。
を示す上視図である。
る。
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 下型にキャビティ凹部がマトリクス状に
形成されたモールド金型のパーティング面をリリースフ
ィルムにより覆い、前記キャビティ凹部に液状樹脂を供
給し、半導体チップが前記キャビティ凹部と同配置でマ
トリクス状に搭載された被成形品を前記下型へ搬入し、
該下型と上型とでクランプして圧縮成形する樹脂封止方
法において、 前記モールド金型には、前記下型の隣接するキャビティ
凹部どうしを連絡する金型連通ランナが形成されてお
り、前記被成形品のリード部に前記リリースフィルムを
押接させてクランプし、キャビティより溢れた前記液状
樹脂及び該キャビティ内の残留エアーを金型中央部のキ
ャビティより前記金型連通ランナを通じて金型周辺部の
キャビティに向かって押し出して圧縮成形することを特
徴する樹脂封止方法。 - 【請求項2】 前記キャビティ凹部どうしを連絡する金
型連通ランナが交差する部位にはダミーキャビティが形
成されており、キャビティより溢れた液状樹脂を収容し
て樹脂封止することを特徴とする請求項1記載の樹脂封
止方法。 - 【請求項3】 前記下型にマトリクス状に形成されたキ
ャビティ凹部の底部を構成するキャビティブロックは可
動に設けられており、モールド金型をクランプする際
に、先ず金型中央側のキャビティブロックを金型周辺部
側のキャビティブロックより先に押し上げて樹脂封止す
ることを特徴とする請求項1記載の樹脂封止方法。 - 【請求項4】 前記下型にマトリクス状に形成されたキ
ャビティ凹部のうち金型中央部のキャビティ凹部に液状
樹脂を溢れるように供給してモールド金型をクランプす
ることにより、液状樹脂を金型中央部のキャビティより
前記金型連通ランナを通じて金型周辺部のキャビティに
向かって押し出すように樹脂封止することを特徴とする
請求項1記載の樹脂封止方法。 - 【請求項5】 前記被成形品は半導体チップがマトリク
ス状にリードフレームに搭載されており、インナーリー
ドの一部が前記上型のパーティング面を覆うリリースフ
ィルムに押接されて露出して樹脂封止されることを特徴
とする請求項1、2、3又は4記載の樹脂封止方法。 - 【請求項6】 モールド金型のパーティング面がリリー
スフィルムにより覆われ、下型にマトリクス状に形成さ
れたキャビティ凹部に液状樹脂が供給されると共に、半
導体チップが前記キャビティ凹部と同配置のマトリクス
状に搭載された被成形品が搬入されて前記下型と上型と
で圧縮成形される樹脂封止装置において、 前記モールド金型には、前記下型の隣接するキャビティ
凹部どうしを連絡する金型連通ランナが形成されてお
り、前記被成形品のリード部にリリースフィルムを押接
させてクランプし、キャビティより溢れた前記液状樹脂
及び該キャビティ内の残留エアーを金型中央部のキャビ
ティより前記金型連通ランナを通じて金型周辺部のキャ
ビティに向かって押し出して圧縮成形することを特徴と
する樹脂封止装置。 - 【請求項7】 前記モールド金型のキャビティ凹部どう
しを連絡する金型連通ランナが交差する部位には、溢れ
た液状樹脂を収容可能なダミーキャビティが形成されて
いることを特徴とする請求項6記載の樹脂封止装置。 - 【請求項8】 前記キャビティ凹部の底部を構成するキ
ャビティブロックは、前記モールド金型がクランプした
後、更に上動可能に設けられていることを特徴する請求
項6記載の樹脂封止装置。 - 【請求項9】 金型中央部の前記キャビティブロックは
金型周辺部の前記キャビティブロックより先に上動可能
に設けられていることを特徴とする請求項8記載の樹脂
封止装置。 - 【請求項10】 前記被成形品は半導体チップがマトリ
クス状にリードフレームに搭載されており、インナーリ
ードの一部が前記上型のパーティング面を覆うリリース
フィルムに押接されて露出して樹脂封止されることを特
徴とする請求項6、7、8又は9記載の樹脂封止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220791A JP4484329B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 樹脂封止方法及び樹脂封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220791A JP4484329B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 樹脂封止方法及び樹脂封止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002036270A true JP2002036270A (ja) | 2002-02-05 |
| JP4484329B2 JP4484329B2 (ja) | 2010-06-16 |
Family
ID=18715328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000220791A Expired - Lifetime JP4484329B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 樹脂封止方法及び樹脂封止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4484329B2 (ja) |
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