JPH0428517A - 樹脂成型用金型 - 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、樹脂封止技術に関し、特に、樹脂封止型半導
体装置のパッケージを成型する樹脂成型用金型に適用し
て有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

ＤＩＰ、ＳＯＪ等の樹脂封止型半導体装置は半導体ペレ
ット及びインナーリードを樹脂パッケージで気密封止す
る（レジンモールドする）。前記半導体ペルレットの外
部端子（ボンディングパット）。

インナーリードの夫々は例えばワイヤで電気的に接続さ
れる。

この種の樹脂封止型半導体装置の樹脂パッケージは、組
立工程において、樹脂成型用金型（通常、単に金型と称
される）で成型される。前記樹脂成型用金型はポット部
、ランナー部及びゲート部つまり樹脂注入経路とキャビ
ティ部とを有する。樹脂注入経路はポット部からキャビ
ティ部内に流動性樹脂を流す経路である。キャビティ部
は、その内部に半導体ペレット及びインナーリード（リ
ードフレームの一部）を配置し、それらを樹脂で気密封
止すると共に、樹脂パッケージの外形々状を規定する。

前記樹脂成型用金型のキャビティ部、例えばキャビティ
部のゲート部に対向する端にはエアーベントが設けられ
る。このエアーベントはキャビティ部内に流動性樹脂を
注入する際にキャビティ部内のエアーや樹脂に混在する
気泡を排出できる。

キャビティ部内のエアーや樹脂に混在する気泡の排除は
、樹脂パッケージ内の巣の発生を低減し、樹脂パッケー
ジのクランクの発生を低減できる。

つまり、樹脂封止型半導体装置の組立工程での歩留りを
高めることができる。

なお、前述の樹脂封止技術については、例えば日経エレ
クトロニクス、別冊マイクロデバイセズ、１９８４年６
月１１日発行、第７９頁乃至第８１頁に記載される。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、前述の樹脂封止技術において、樹脂封止型
半導体装置の不良品解析の結果、下記の問題点を見出し
た。

前記樹脂成型用金型において、樹脂注入経路を流動する
前に樹脂自体に混在する気泡や、樹脂注入経路を流動中
に樹脂に巻込まれるエアーは、キャビティ部のエアーベ
ントで充分に排出できない。

このため、キャビティ部内に気泡やエアーが残存するの
で、樹脂パッケージにクランクが多発し。

樹脂封止型半導体装置の組立工程での歩留りが低下する
。

本発明の目的は、樹脂封止技術において、樹脂成型用金
型の樹脂注入経路を流動する前又は流動中に混入する気
泡やエアーの巻込みを低減することが可能な技術を提供
することにある。

本発明の他の目的は、樹脂封止技術において、樹脂封止
型半導体装置の組立工程での歩留りを向上することが可
能な技術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
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

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、下記のとおりである。

ポット部からランナー部、ゲート部の夫々の樹脂注入経
路を通してキャビティ部に樹脂を注入する、樹脂成型用
金型において、前記樹脂注入経路中の前記ゲート部にエ
アーベントを設ける。前記エアーベントはゲート部、キ
ャビティ部の夫々に設ける。

〔作　　用〕

上述した手段によれば、樹脂成型用金型において、樹脂
注入経路を流動する前に樹脂自体に混入する気泡や流動
中に樹脂に巻込まれるエアーを。

キャビティ部内に注入される前に、樹脂注入経路のゲー
ト部に設けられたエアーベントを通して外部に排出でき
る。この結果、キャビティ部内に注入される樹脂中の気
泡やエアーを低減できるので、樹脂パッケージのクラッ
クの発生を低減し、樹脂封止型半導体装置の組立工程で
の歩留りを向上できる。なお、前記キャビティ部内に注
入された際に樹脂中に混在する気泡や巻込んだエアーは
５キャビティ部に設けられたエアーベントを通して外部
に排出される。

また、前記樹脂注入経路のゲート部の開口サイズはその
他の部分に比べて小さく、樹脂内部の圧力が高くなるの
で、樹脂に混在する気泡や巻込んだエアーの排出効率を
より高めることができる。

また、前記樹脂注入経路のゲート部に設けられたエアー
ベントの初段（樹脂注入経路側の入口）、キャビティ部
に設けられたエアーベントの初段の夫々に樹脂注入の際
に付着する樹脂ばりをリードフレーム側（半導体装置側
）に転写し、この樹脂ばりはリードフレームの切断成型
工程で同時に除去されるので、前記樹脂ばりを除去する
工程に相当する分、樹脂成型工程数を低減できる。

以下、本発明の構成について、一実施例とともに説明す
る。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例である樹脂成型用金型の構成を第１図
（要部平面図）及び第２図（第１図のｎ−■切断線で切
った拡大断面図）で示す。

第１図及び第２図に示すように、樹脂成型用金型１は上
型ＩＡ及び下型ＩＢで構成される。樹脂成型用金型１は
、例えば後述する樹脂封止型半導体装置２０の樹脂パッ
ケージ２５を熱硬化性エポキシ系樹脂又は熱可塑性エポ
キシ系樹脂で形成するので、鉄（Ｆｅ）系合金等の金属
材料で形成される。

この樹脂成型用金型１には主にポット部２、ランナー部
３、ゲート部４．キャビティ部５の夫々が設けられる。

前記樹脂成型用金型１のポット部２は上型ＩＡから下型
ＩＢにわたって構成される。このポット部２は加圧され
た流動性樹脂例えば溶融エポキシ系樹脂を注入する入口
として構成される。

ランナー部３は上型ＩＡ、下型ＩＢの夫々の間部に設け
られる。このランナー部３は前記ポット部２に注入され
た流動性樹脂を複数個のキャビティ部５の内部に供給す
る。

ゲート部４は、上型ＩＡ、下型ＩＢの夫々の間部に設け
られ、複数個のキャビティ部５毎に夫々設けられる。こ
のゲート部４はランナー部３で供給された流動性樹脂を
キャビティ部５の内部に注入する。ゲート部４はランナ
ー部３側の開口寸法に比べてキャビティ部Ｓ側の開口寸
法が小さい寸法で構成される。つまり、ゲート部４は、
キャビティ部５の内部に注入される際の流動性樹脂の圧
力を高め、キャビティ部５の内部での流動性樹脂のまわ
りを良好にできる。

キャビティ部５は上型ＩＡ、下型ＩＢの夫々の間部に設
けられる。このキャビティ部５はランナー部３からゲー
ト部４を通して注入された流動性樹脂で樹脂封止型半導
体装Ｗ２０の樹脂パッケージ２５を形成する（成型する
）。

前記樹脂封止型半導体装置２０は、この構造に限定され
ないが、第３図（要部断面図）に示すように、ＤＩＰ構
造で構成される。つまり、樹脂封止型半導体装置２０は
主に半導体ペレット２１、接着層２２、タブ２３Ｇ、イ
ンナーリード２３Ａ、アウターリード２３Ｂ５ボンデイ
ングワイヤ２４及び樹脂パッケージ２５で構成される。

半導体ペレット２１は接着層２２を介してタブ２３Ｃ上
に設けられる。半導体ペレット２１の外部端子（ポンデ
ィングパッド）はボンディングワイヤ２４を介してイン
ナーリード２３Ａに電気的に接続される。タブ２３Ｇ、
インナーリード２３Ａ、アウターリード２３Ｂの夫々は
、同一のリードフレーム（２３）から構成され、樹脂封
止後にリードフレームから切断されかつ成型される。第
３図は樹脂封止型半導体装置２０の樹脂封止後の切断成
型後の断面構造を示す。樹脂パッケージ２５は、前記ア
ウターリード２３Ｂを除く、半導体ペレット２１、イン
ナーリード２３Ａ等を気密封止する。この樹脂パッケー
ジ２５は前述のように熱硬化性エポキシ系樹脂又は熱可
塑性エポキシ系樹脂で形成する。この樹脂パッケージ２
５の外形々状は前述の樹脂成型用金型１のキャビティ部
５の内形々状に相当する。

前記樹脂成型用金型１のキャビティ部５にはエアーベン
ト１０が設けられる。このエアーベント１０は、上型Ｉ
Ａと下型ＩＢとの間部において、一端側がキャビティ部
５に連結され、他端側か大気又は真空装置を介して真空
に連結される。エアーベント１０は、流動性樹脂をキャ
ビティ部５内に注入する際に、キャビティ部Ｓ内のエア
ー、又は流動性樹脂に混入する気泡を樹脂成型用金型１
の外部に排出することができる。エアーベント１０は流
動性樹脂の排出を防止するために例えば厚さを１〜１０
０［μｍ］、幅寸法を　０．１〜１０［ｎｍ］の夫々で
構成する。本実施例の樹脂成型用金型１の場合、エアー
ベントｌＯは厚さを２０〜４０［μｍ］、幅寸法を２〜
８［ｎｍ］の夫々で構成する。前記エアーベント１０は
、基本的に上型ＩＡ、下型ＩＢのいずれかに、或は上型
ＩＡ及び下型ＩＢの双方に形成される。

また、樹脂成型用金型１のポット部２からゲート部４ま
でのこのポット部２及びゲート部４を含む樹脂注入経路
中において、前記ゲート部４にはエアーベント１４が設
けられる。エアーベント１４は、一端側がゲート部４に
連結され、他端側が大気又は真空に連結される。この樹
脂注入経路のゲート部４に設けたエアーベント１４は、
樹脂注入経路に注入する前に樹脂自体に混入される気泡
や樹脂注入経路を流動中に巻込まれるニア−をキャビテ
ィ部５内に注入する前に樹脂成型用金型ｌの外部に排出
できる。特に、ゲート部４は、樹脂注入経路の開口寸法
がその他の部分（ポット部２、ランナー部３の夫々）の
開口寸法に比べて小さく構成され、流動性樹脂の流動抵
抗により流動性樹脂の内部の圧力が高くなるので、この
ゲート部４に設けたエアーベント１４は流動性樹脂の気
泡や巻込んだエアーの排出効率を高くできる。つまり、
樹脂成型用金型１は、樹脂注入経路中のゲート部４にエ
アーベント１４を設ければ、樹脂注入経路中に混入する
気泡や巻込んだエアーを充分に排出できる。

また、前記ゲート部４に設けたエアーベント１４の初段
側（一端側或は樹脂注入経路側の入口）には、キャビテ
ィ部５に設けたエアーベント１０の初段側（一端側或は
キャビティ部５側の入口）と同様に、樹脂注入時に樹脂
ばりが発生する。この樹脂ぼりは実質的にすべてが樹脂
成型用金型１側に付着せずにリードフレーム２３側に付
着しく樹脂パッケージ２５の一部となり）、この樹脂ぼ
りは樹脂封止型半導体装置２０のリードフレーム２３の
切断及び成型工程で除去される。つまり、前記樹脂ぼり
は、樹脂封止型半導体装置２０の切断成型工程で除去さ
れるので、樹脂封止工程中の樹脂ばりの除去工程を廃止
できる。この点、樹脂成型用金型１において。

ゲート部４に設けるエアーベント１４は、樹脂注入経路
の他の領域にエアーベントを設ける場合と相違する。

このように、ポット部２からランナー部３、ゲート部４
の夫々の樹脂注入経路を通してキャビティ部５に樹脂を
注入する。樹脂成型用金型１において、前記樹脂注入経
路中のゲート部４にエアーベント１４を設ける。この構
成により、樹脂成型用金型１において、樹脂注入経路を
流動する前に樹脂自体に混入する気泡や流動中に樹脂に
巻込まれるエアーを、キャビティ部５に注入される前に
、エアーベント１４を通して外部に排出できる。この結
果、キャビティ部５内に注入される樹脂中の気泡やエア
ーを低減できるので、樹脂パッケージ２５のクラックの
発生を低減し、樹脂封止型半導体装置２０の組立工程で
の歩留りを向上できる。なお、前記キャビティ部Ｓ内に
注入された際に樹脂中に混在する気泡や巻込んだエアー
は、キャビティ部５に設けられたエアーベント１０を通
して外部に排出される６ また、前記樹脂成型用金型１の樹脂注入経路のゲート部
４の開口サイズはその他の部分に比べて小さく、樹脂内
部の圧力が高くなるので、樹脂に混在する気泡や巻込ん
だエアーの排出効率を高め、前述の効果をより高めるこ
とができる。

また、前記樹脂成型用金型１において、樹脂注入経路の
ゲート部４に設けられたエアーベント１４の初段（樹脂
注入経路側の入口）、キャビティ部５に設けられたエア
ーベント１０の初段の夫々に樹脂注入の際に付着する樹
脂ばりをリードフレーム２３側（樹脂封止型半導体装置
２０側）に転写し、この樹脂ばりはリードフレーム２３
の切断成型工程で同時に除去されるので、前記樹脂ばり
を除去する工程に相当する分、樹脂成型工程数を低減で
きる。

また、第４図（要部断面図）に示すスルーゲート構造を
有する樹脂成型用金型１においても同様に。

ランナー部３に直接的に連結されたゲート部４にエアー
ベント１４を設けると共に、ランナー部３にキャビティ
部５を介在して間接的に連結されたスルーゲート部４Ａ
にエアーベント１４Ａを設ける。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基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におい
て種々変更可能であることは勿論である。

例えば５本発明は、ポット部に複数本のランナー部が連
結されたマルチ構造の樹脂成型用金型に適用することが
できる。

また、本発明は、ＳＯＪ構造、ＰＬＣＣ構造、ＬＣＣ構
造、ＺＩＰ構造等の樹脂封止型半導体装置の樹脂パッケ
ージを成型する樹脂成型用金型に適用することができる
。

〔発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

樹脂成型用金型において、樹脂注入経路を流動する樹脂
の気泡や流動中に巻込まれるエアーを排出できる。

また、樹脂封止型半導体装置の組立工程での歩留りを向
上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である樹脂成型用金型の構
成を示す要部平面図、 第２図は、前記樹脂成型用金型の要部拡大断面図、 第３図は、前記樹脂成型用金型で形成される樹脂封止型
半導体装置の要部断面図。 第４図は、本発明の他の実施例である樹脂成型用金型の
構成を示す要部断面図である。 図中、１・・・樹脂成型用金型、２・・・ポット部、３
・・・ランナー部、４・・・ゲート部、４Ａ・・・スル
ーゲート部、５・・・キャビティ部、１０．１４．１４
Ａ・・・エアーベント、２０・・・樹脂封止型半導体装
置、２５・・・樹脂パッケージである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポット部からランナー部、ゲート部の夫々の樹脂注
   入経路を通してキャビティ部に樹脂を注入する、樹脂成
   型用金型において、前記樹脂注入経路中のゲート部にエ
   アーベントを設けたことを特徴とする樹脂成型用金型。 ２、前記エアーベントは前記ゲート部、キャビティ部の
   夫々に設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成
   型用金型。