JPH01257338A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレジンモールド半導体製造装置とその封止方法
に係り、特に生産効率と製品品質の向上に好適なモール
ド金型を備えた半導体樹脂封止装置及びそれを用いた樹
脂封止方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は特開昭６１−２９２３３０号に記載のよう
に金型内に補助ランナーを介して互いに連通した複数個
のポットを設け、各ポットに対向接続した１対の主ラン
ナーの先に製品キャビティを接続する方式になっていた
。また、もう一つの従来の装置は特開昭６２−１２２１
３６号に記載のように、各ポットに複数のランナーが接
続され、そしてこの各ランナーの先には製品キャビティ
が複数個直列に接続される構造になっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の複数個のポットを設けた従来技術では、各ポット
毎にポット間を連通ずる補助ランナーが必要となり金型
の構造を複雑化し、それにより金型自身コスト高となる
ことは勿論のこと、この補助ランナー内を余分な樹脂で
埋めるため、樹脂の材料歩留りの向上には限界があり、
高々５０％が製品に利用されるに過ぎず不経済であった
。

前述のもう一つの従来技術は、複数のポットからそれぞ
れ独立に複数のランナーを介して各ランナーに複数個の
キャビティを直列に配置する構造になっているが、各ポ
ットに投入するタブレットは、一般に重量がばらついて
いることから、各ポット間における金型流路内の圧力を
均等化するには限界があった。つまり１発明が解決すべ
き課題としては、樹脂の有効利用を図ると共に金型流路
内の圧力を極力均等化し半導体樹脂封止の歩留りを向上
させることにある。

したがって、本発明の目的は上記技術課題を解決するこ
とにあり、その第１の目的は生産効率と製品の品質向上
の両立を図ることのできる改良された半導体樹脂封止装
置を提供することにあり。

第２の目的はそれを用いた半導体樹脂封止方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的は、互に外部に突出した曲面を有する対
向した二つの短壁面と、直線状の互に対向した二つの長
壁面とで囲まれ構成された長方形状のポットが設けられ
た第１の金型と；前記第１の金型のポット面に対向した
位置に所定の間隔をおいてシリンダが複数個に分割配設
された第２の金型と；前記各シリンダ内に挿入される複
数個のプランジャと；これら各プランジャを上、下に同
時に駆動させるロッドと；前記ポットの少なくとも一方
の長壁面の底部領域に、互に独立に複数個の樹脂を移送
するゲートが接続されると共に各ゲートを介して直列に
接続された複数個のキャビティ列とを具備して成ること
を特徴とする半導体樹脂封止装置から成る第１の発明に
よって達成される。また、上記目的は、以下の第２の発
明によっても達成することができる。すなわち、互に外
部に突出した曲面を有する対向した二つの短壁面と。

直線状の互に対向した二つの長壁面とで囲まれた長方形
状のポット領域が設けられると共に前記ポット領域の背
面には所定の間隔をおいてシリンダが複数個に分割配設
され、しかも前記各シリンダ内には複数個のプランジャ
が挿入され、そして前記ポットの少なくとも一方の長壁
面には互に独立に複数個の樹脂を移送するゲートが接続
されると共に各ゲートを介して直列に複数個のキャビテ
ィ列が接続された第１の金型と；前記第１の金型に対向
する第２の金型と；前記シリンダ内のプランジャを上、
下に同時に駆動させるロッドとを具備して成ることを特
徴とする半導体樹脂封止装置。

つまり、上記第２の発明は、ポットを構成する第１の金
型の中に複数のシリンダをも形成するものであり、構造
は多少複雑になるが、対向する第２の金型は極めて単純
な構造とすることができる。

そしてこの場合、上型が第２の金型、下型が第１の金型
となる。

また、本発明においては、上記第１及び第２の発明とも
に、上記ポットの長壁面に互に独立して設けられた複数
個の樹脂を移送するゲートと前記ゲートの先に直列に複
数個接続されたキャビティ列とを入れ駒（嵌込み＞ｍ造
とし上記第１の金型に着脱自在に設けることにより、所
定のゲート及びキャビティ列の設けられた第３の金型と
容易に交換可能な構成とすることもできる。なお、第１
の金型の着脱自在な領域に相当する第２の金型の対向面
にもキャビティパターンの一部が形成されている場合は
、当然のことながら、第１の金型と同様、その部分を交
換可能に着脱自在にする必要のあることは云うまでもな
い。このような入れ駒構造のゲート及びキャビティ列の
設けられた第３の金型を多品種準備することにより、金
型の一部を交換するのみで同−封止装置を用いて多品種
の樹脂封止成形を可能とするもので、金型の交換に要す
る時間の節約は勿論のこと主要部が同一の封止装置を使
用できるので極めて経済的でもあり、効率向上の上から
も非常に好ましい。

次に、上記第２の目的は、上記のような構成から成る第
１及び第２の発明の半導体樹脂封止装置による第１の金
型と第２の金型との間に半導体チップの搭載されたリー
ドフレームを挿設し、前記両金型を閉じた後にシリンダ
を通して各ポットにタブレット状の樹脂を投入し、しか
る後各プランジャをシリンダ内に挿入、押圧して樹脂を
各キャビティに移送することにより、上記半導体チップ
を樹脂モールドすることを特徴とする半導体樹脂封止方
法によって達成される。また、上記各シリ・ンダ内を通
してタブレットを供給する代りに、上記第１及び第２の
金型を開いた状態で、第１の金型と第２の金型との間に
半導体チップの搭載されたリードフレームを挿設し前記
第１の金型に設けたポット内にシート状の樹脂を投入し
、次いで、前記両金型を閉じた後に、第１の金型に設け
られたシリンダ内のプランジャをポット内方向に押圧し
て樹脂を各キャビティに移送することにより。

上記半導体チップを樹脂モールドすることもできる。こ
の封止方法によれ゛ば、１枚のシートをポット内に供給
すればよく、非常に効率的である。勿論、上記の各シリ
ンダに供給する方法とこの一枚のシート状樹脂をポット
に供給する方法とを併用してもよい。

〔作　　用〕

上記した本発明によれば、従来の１ポット方式に比べ、
ランナーを廃し、直接ポットにゲートが接続されるため
流路長は非常に短くなり、流路内のレジン流量も少なく
てすむので、各ゲートの先に複数個のキャビティを配置
して成形しても、圧力損失は従来の１ポット方式よりも
小さくでき、圧力損失の増大にもとづく成形欠陥の発生
が極めて少ない状態で、レジン材料歩留りの大幅な向上
が達成できる。また、ポットから押し出されるレジンの
押圧力は、１ポット方式なので均一化を図ることができ
る。また、成形機のロッドと各プランジャとを直接に接
続することができるので、成形機側からの厳密なプラン
ジャ動作制御を行うことができ、製品品質の大幅な向上
を達成できる。

さらに、ポット以外の流路を形成する、つまりゲ−ト及
びプランジャを構成する金型の部分を交換可能とするこ
とにより異なる流路構造、異なる製品品種での生産が容
易にできる。更にまた、一つの共通ポットに対しプラン
ジャが複数個に分割されているので、プランジャの位置
合せが容易となり、しかも金型製作調整が容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。

まず、第１図は、本発明の一実施例に係る装置の構成を
示す。第１図（ａ）は、第１の金型となるモールド金型
の下型１の平面図を示したものである。同図の２は、モ
ールド樹脂に係るレジンを押圧供給するための長方形状
の共通ポット、３は、このポット２の底部壁面に設けた
第１ゲートである。この第１ゲート３に接続して第１キ
ヤビテイ４が配置されている。第１キヤビテイ４の後、
すなわち下流側には、第１ゲート３が設けられており、
この第２ゲート５に接続して第２キヤビテイ６が配置さ
れている。さらに、第２キヤビテイ６の下流側には、第
３ゲート７を介して第３キヤビテイ８が接続している。

すなわち、この例では直列に３個のキャビティが配置さ
れている。９は、ポット２の長辺と破線で囲まれている
金型の部分を着脱自在に入れ駒（嵌込み）構造にしであ
ることを示す、第１図（ｂ）は、第２の金型となるモー
ルド金型の上型ｌＯの平面図を示したものである。

同図の１１はプランジャ（図示せず）が移動するシリン
ダ、１２は破線内の金型（着脱自在）の入れ駒を示す、
第１図（ｃ）は、リードフレーム１３を上型１０と下型
１との間に挿設した状態における第１図（ａ）のＡ−Ａ
断面を示している。リードフレーム１３には、第１キヤ
ビテイ４、第２キヤビテイ６、第３キヤビテイ８の各キ
ャビティ内に相当する位置で、チップ１４が搭載され、
金線１５によりチップ１４とリードフレーム１３が接続
されて、モールドすべき電気部品を構成している。なお
、第４図は、リードフレーム１３の一例を示したもので
、ポット２の左右両側にそれぞれ独立に直列に接続され
た３個のキャビティ列が３列配置されているうちの片側
に挿設されるリードフレームのパターンを示している。

第１図（ｄ）は、上型ｌＯと下型１とを閉じ、成形機（
図示せず）のロッド１６に接続した３本のプランジャ１
７を取りつけた状態における第１図（ａ）のＢ−Ｂ断面
を示している。そして、第１図（ｅ）は、上記第１図（
ａ）、（ｂ）の側断面を示した模式図であり、上型１０
には、入れ駒１２が、下型１には入れ駒９がそれぞれ挿
設されている。

第２図（ａ）、（ｂ）は１本発明の一実施例に係る封止
方法を示す、第２図（ａ）は、上型ｌＯと下型１とを閉
めて、各シリンダ１１　（ＩＬａ、ｌｌｂ、１１Ｃ）か
らレジンタブレット１３　（１＆ａ、１８ｂ、１８Ｃ）
を投入しプランジ＋１７　（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）
で成形する。第２図（ｂ）は、上型１０と下型１とを開
イｆ＝状態でポット２内にレジンシート１９を投入し、
型を閉めてプランジャ１７を移送させて成形する。

次に、第２図（Ｑ）、（ｄ）は、いずれも第１の金型（
この場合下型）内にポット２とシリンダ１１とを併設し
た異なる実施例を示したものである。

第２図（Ｑ）は、上型１０と下型１を開いた状態でポッ
ト２にレジンシート１９を投入し、金型を締めてプラン
ジャ１７を移送させて成形する。第２図（ｄ）は、上型
１０と下型１を開いた状態でシリンダ１１にレジンタブ
レット１８を投入し、金型を締めてプランジャ１７を移
送させて成形する。

なお、上記第２図（ａ）〜（ｄ）においても、上型と下
型との間に半導体チップの搭載されたリードフレームが
第１図（ｃ）に示すように挿設されるのは勿論である。

第３図は、前記第１図の上型１０、下型１を破線で囲ま
れた入れ駒１２［第３図（ｂ）］及びポボッの長壁面と
破線で囲まれた入れ駒９〔第３図（ａ）〕を片側４個直
列接続のもので４列のゲート及びキャビティ列パターン
を有する第３の金型で入替えた状態を示す、そして、第
３図（ｃ）は、上記第３図（ａ）、（ｂ）の側断面を示
した模式図であり、上型１０には、入れ駒１２が、下型
１には入れ駒９がそれぞれ挿設されている。

以上述べたように１本発明によれば１ポット方式で流路
長が非常に短いので、レジン材料歩留りを大幅に向上で
きるとともに移送完了後の圧力の均一化をはかれる効果
がある。また、ゲートとキャビティを一体入れ駒にした
ので、形状が違う多品種成形を容易に可能にでき、さら
に原料となるレジンの形状としてはタブレットでもシー
トでも成形できる効果がある。

なお、前述の実施例では、８本の流路で４個のキャビテ
ィを直列に配置（第３図）、また、６本の流路で３個の
キャビティを直列に配置（第１図）し、プランジャをそ
れぞれ３本使用して成形する例を説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、金型の大きさ、成形品
の大きさ、レジンの流れやすさなどから適切に設定すれ
ばよいことは言うまでもない。

また、複数本に分割したプランジャの配置は局在させず
ポットの長手方向に適宜等間隔となるよう配設するのが
よい。プランジャの形状は、シリンダの加工精度との関
係から断面円形が好ましい。

長方形状のポットに見合った一つのシリンダ、一つのプ
ランジャとした場合には、それぞれが偏平な形状となり
加工精度上高度な技術を必要とするが１本実施例のよう
に断面円形のシリンダ及びプランジャとすることにより
、複数に分割したとしても加工容易で、それ程高度な技
術でなくとも高精度の加工が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によ九ば、レジンの流動抵抗の増加に起因する成
形不良発生の問題を起こさずにレジンの材料歩留りを飛
躍的に向上できる。さらに、１ポット方式なので移送完
了後のレジン圧力を容易に均一化でき、製品品質の向上
も同時に達成できる。

また、多品種の樹脂封止に際しても容易に対応すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型装置の一実施例を示したものであ
り、（ａ）は下型平面図、（ｂ）は上型平面図、（ｃ）
は上、下型を閉じた状態での（ａ）のＡ−Ａ断面図、（
ｄ）はＢ−Ｂ断面図、そして（ｅ）は（ａ）、（ｂ）の
側断面を模式的に示した説明図である。第２図は、本発
明の封止方法を示した説明図であり、（ａ）、（ｄ）は
レジンタブレットによる封止方法、（ｂ）、（Ｑ）はレ
ジンシートによる封止方法である。第３図は、本発明の
他の実施例となる第１図の入れ駒を替えた状態の図であ
り、（ａ）は下型平面図、（ｂ）は上型平面図、（Ｑ）
は（ａ）、（ｂ）の側面図を模式的に示した説明図、第
４図はリードフレームのパターンを示した平面図である
。 図において、 １・・・下型　　　　　　　２・・・ポット３・・・第
１ゲート　　　　４・・・第１キヤビテイ５・・・第２
ゲート　　　　６・・・第２キヤビテイ７・・・第３ゲ
ート　　　　８・・・第３キヤビテイ９・・・入れ駒　
　　　　　ｌＯ・・・上型１１・・・シリンダ　　　　
　１２・・・入れ駒１６・・・ロッド　　　　　　１７
・・・プランジャ１９・・・レジンシート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互に外部に突出した曲面を有する対向した二つの短
   壁面と、直線状の互に対向した二つの長壁面とで囲まれ
   構成された長方形状のポットが設けられた第１の金型と
   ；前記第１の金型のポット面に対向した位置に所定の間
   隔をおいてシリンダが複数個に分割配設された第２の金
   型と前記各シリンダ内に挿入される複数個のプランジャ
   と；これら各プランジャを上、下に同時に駆動させるロ
   ッドと；前記ポットの少なくとも一方の長壁面の底部領
   域に、互に独立に複数個の樹脂を移送するゲートが接続
   されると共に各ゲートを介して直列に接続された複数個
   のキャビティ列とを具備して成ることを特徴とする半導
   体樹脂封止装置。 ２、互に外部に突出した曲面を有する対向した二つの短
   壁面と、直線状の互に対向した二つの長壁面とで囲まれ
   た長方形状のポット領域が設けられると共に前記ポット
   領域の背面には所定の間隔をおいてシリンダが複数個に
   分割配設され、しかも前記各シリンダ内には複数個のプ
   ランジャが挿入され、そして前記ポットの少なくとも一
   方の長壁面には互に独立に複数個の樹脂を移送するゲー
   トが接続されると共に各ゲートを介して直列に複数個の
   キャビティ列が接続された第１の金型と；前記第１の金
   型に対向する第２の金型と；前記シリンダ内のプランジ
   ャを上、下に同時に駆動させるロッドとを具備して成る
   ことを特徴とする半導体樹脂封止装置。 ３、上記ポットの長壁面に互に独立して設けられた複数
   個の樹脂を移送するゲートと前記ゲートの先に直列に複
   数個接続されたキャビティ列とが入れ駒構造で上記第１
   の金型に着脱自在に設けられ、所定のゲート及びキャビ
   ティ列の設けられた第３の金型と交換可能な構成とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項
   記載の半導体樹脂封止装置。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項もしくは第３項記載
   の半導体樹脂封止装置による第１の金型と第２の金型と
   の間に半導体チップの搭載されたリードフレームを挿設
   し、前記両金型を閉じた後にシリンダを通して各ポット
   にタブレット状の樹脂を投入し、しかる後各プランジャ
   をシリンダ内に挿入、押圧して樹脂を各キャビティに移
   送することにより、上記半導体チップを樹脂モールドす
   ることを特徴とする半導体樹脂封止方法。 ５、特許請求の範囲第１項、第２項もしくは第３項記載
   の半導体樹脂封止装置による第１及び第２の金型を開い
   た状態で、第１の金型と第２の金型との間に半導体チッ
   プの搭載されたリードフレームを挿設し前記第１の金型
   に設けたポット内にシート状の樹脂を投入し、次いで、
   前記両金型を閉じた後に、第１の金型に設けられたシリ
   ンダ内のプランジャをポット内方向に押圧して樹脂を各
   キャビティに移送することにより、上記半導体チップを
   樹脂モールドすることを特徴とする半導体樹脂封止方法
   。