JPH0499361A - リードフレーム - 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】 ［概　要］ リードフレームに関し、 それぞれのキャビティに樹脂が充てんされる時間差に起
因してパッケージに、樹脂の充てん不足や空洞が生ずる
のを防ぐことを目的とし、樹脂封止される際、カルから
連なるランナに列設されたゲートを介して配設された複
数対のキャビティに連架されるリードフレームであって
、前記リードフレームは、複数個の樹脂溜まりを有し、
かつ樹脂溜まりのそれぞれの容積が、キャビティのそれ
ぞれに流入する樹脂の充てん時間を、カルからの距離に
係わらずは−等しくするように決められているものであ
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、リードフレームに係わり、特にリードフレー
ムに樹脂溜まりを設けて、それぞれの金型のキャビティ
に流入する樹脂の充てん時間をはＸ゛等しくし、カルに
近いキャビティで樹脂の充てん量不足や空洞が生じない
ようにしてなるリードフレームに関する。

近年、半導体集積回路（ＩＣ）によるＩＣ化が目ざまし
く、ＩＣの生産数量も飛躍的に拡大しており、それに伴
って、ＩＣの製造技術、つまりウェーハの段階から半導
体装置として製品に仕上げるまでの一連の製造プロセス
の製造技術の重要性がますます増大している。

その中で組立工程は、ウェーハをチップに切断してから
マウントしてボンディングし、封止してマーキングする
までの工程であり、素子の微細化・高密度化・大容量化
に伴って、ＩＣの製造コストに最も響く重要な工程にな
っている。

特に封止工程は、素子を保護したり導出端子を取り出し
たりするためのパッケージを行うもので、種々のパッケ
ージ形態と封止方法が採られているが、製造効率がよく
コストも安いことから、モールド技術を応用した樹脂封
止によるプラスチックパッケージが多用されている。

しかし、パンケージから引き出されるリードの数が増え
るのに伴ってパッケージが大型化する傾向にあり、樹脂
封止技術がますます重要になっている。

〔従来の技術〕

半導体装置の樹脂封止は、例えば、ステージと呼ばれる
載置部にチップが固着され、インナーリードと呼ばれる
端子部に金線などでワイヤボンディングされたリードフ
レームを、封止金型にセットして封止樹脂を流し込んで
行われる。

第３図は樹脂封止用金型装置の一例の斜視図である。

図中、１はリードフレーム、１１はクレードル部、１２
はステージ、１３はサポートバー、１４はダムバー１５
はリード、３はカル、４はランナ、５はゲート、６はキ
ャビティ、１０は下型、２０は上型、３０は金型装置で
ある。

半導体装置の樹脂封止は、他の電子部品などと同様、精
密でしかも低い成形圧力で成形する必要があるため、例
えばエポキシ樹脂のような熱硬化性の樹脂を用いたトラ
ンスファ成形法の一種である低圧封入成形法によって行
われるのが一般的である。

従って、第３図に示した金型装置３０は、トランスファ
成形用の金型の一例であり、衝合し合う上型２０と下型
１０とから構成されている。

そして、例えば半導体装置であればチップがマウントさ
れたリードフレーム１が、図示してないローディングフ
レームと呼ばれる保持具によって運ばれ、２つの型１０
．２０に挟持されて樹脂封止が行われる。

上型２０には、樹脂を投入して加熱して溶融軟化させ可
塑化させて金型に押し込むためのポット２ａ（材料室）
が設けられている。

半導体装置などの樹脂封止の場合には、１回の成形によ
って複数個の成形品が得られるいわゆる多数個取りが一
般である。その場合には、ポット２ａに連なってスプル
ー２ｂと呼ばれる注入孔を経由してカル３が設けられて
いる。

このカル３から先に穿設される凹部（広義のキャビティ
）とか凸部（コア）などは、成形品の形状に応じて下型
１０と上型２０とに適宜設けられており、２つの型１０
．２０を衝合させたとき、所望の成形品が得られるよう
に構成されている。

そして、このカル３からは四方双方に放射状に広がった
複数個のランナ４（湯道）が設けられている。

ポット２ａで加熱溶融されて軟化し可塑化された樹脂は
、まず、スプルー２ｂを介してカル３に押し出される。

次いで、樹脂はそのカル３からランナ４を通り、最後に
分岐したゲート５からそれぞれのキャビティ６に充てん
される。

ところで、熱硬化性樹脂の成形過程は、可塑化、賦形、
硬化の３つの段階を経て行われる。

すなわち、トランスファ成形法においては、まず、ボッ
）２ａの中で加熱され可塑化されて粘度が低下し流動し
易くなった第一段階の樹脂は、ランナ４を通ってキャビ
ティ６の中に充てんされるまで可塑化の第一段階にある
。そして、第二段階において、樹脂はキャビティ６のす
みずみまで十分に充てんされて所定の成形圧力に達し、
所望の形状が賦与される。この後、熱硬化性の樹脂の場
合には、例えば縮合重合とか付加重合とかいった化学反
応によって、第三段階の硬化が行われる。

トランスファ成形においては、複数個の全部のキャビテ
ィ６の隅々まで樹脂が行き渡り、成形圧力が全部のキャ
ビティ６に一様に掛かって第二段階が終了してから、第
三段階の硬化が始まることが望ましい。

ところが、ＩＣの大量生産用として１回の成形によって
得られる成形品の数が増大したり、パッケージが大きく
なったりするにつれて、金型装置３０の規模も大きくな
っており、ランナ４も長くなり、キャビティ６も数が増
えたり容積が大きくなったりしている。

そのため、カル３に近い中央部に寄ったキャビティ６と
、カル３から隔たって周辺部のキャビティ６とでは、樹
脂が隅々まで充てんされるまでに時間差が生じる。

そして、時間的に早く充てんされたカル３に近いキャビ
ティ６の中の樹脂は、所定の成形圧力が十分に掛からな
い状態で流れが停止する。そうすると、熱硬化性樹脂の
性質として、早々に硬化が始まる。

そのため、キャビティ６の中で樹脂の充てん不足が生じ
たり、成形品の中に空洞（ボイド）が生じることが間々
起きる。

これに対しては、従来、例えばキャビティ６の数に見合
ってボット２ａの数を増やしたマルチポット金型装置な
どがある。しかし、１回の成形によって得られる成形品
の数に制約があり、効率的な解決策になっていなかった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、金型の規模が大きくなり、それによってキ
ャビティの数が増えたり容積が大きくなると、カルに近
いキャビティとカルから隔たったキャビティとの間で樹
脂の充てんに要する時間が異なってくる。

それで、カルから隔たって周辺部のキャビティでは、樹
脂が充てん中なのでまだ十分に成形圧力が掛からないに
もかかわらず、カルに近い中央部のキャビティでは、す
でに樹脂の流れが停止し、硬化が始まるといった状態が
生じる。

そのため、カルに近い中央部のキャビティにおいては、
成形圧力が不十分な状態で硬化が進行してしまい、樹脂
の充てん不足が生じたり、樹脂が硬化してしまうために
空気の逃げ場が無くなって成形品の中に空洞が生じる問
題があった。

そこで、本発明においては、それぞれのキャビティに対
する樹脂の充てん時間かはＸ等しくなるように、それぞ
れのキャビティにセットされるリードフレームに容量勾
配をもった樹脂溜まりを設けてなるリードフレームを提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上で述べた課題は、 樹脂封止される際、カルから連なるランナに列設された
ゲートを介して配設された複数対のキャビティに連架さ
れるリードフレームであって、前記リードフレームは、
複数個の樹脂溜まりを有し、かつ樹脂溜まりのそれぞれ
の容積が、ゲートを介してキャビティのそれぞれに流入
する樹脂の充てん時間を、カルからの距離に係わらずは
＼゛等しくするように決められているものであるように
構成されたリードフレームによって解決される。

［作　用］ キャビティに充てんされる樹脂は、カルから連なるラン
ナに列設されたゲートを介して順次流入するので、樹脂
の充てん時間がカルに近いキャビティはど短（、遠ざか
るキャビティはど長くなる時間差を生じるのに対して、
本発明においては、それぞれのキャビティの樹脂の充て
ん時間かはヌ等しくなるようにしている。

すなわち、リードフレームに複数個の樹脂溜まりを設け
、その樹脂溜まりにキャビティに流入した樹脂が溜まる
ようにしている。

この樹脂溜まりの容積は、カルに近いキャビティでは樹
脂が流入し易くて充てん短時間で充てんが終わるので、
充てん時間を引き延ばすために大きな容量になるように
している。そして、キャビティがカルから遠ざかるに従
って次第に樹脂が流入し難くくなって充てんに長い時間
を要するようになるので、樹脂溜まりの容積が順次小さ
くなるようにしている。

こうして、樹脂溜まりに容積勾配を設け、それぞれのキ
ャビティに樹脂が充てんされる時間かは一゛等しくなる
ようにしてやれば、特にカルに近いキャビティで成形さ
れたパッケージで起こりがちな樹脂の充てん不足や空洞
を防くことができる。

［実施例〕 第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図は第を図の要
部の拡大斜視図である。

図中、１はリードフレーム、１１はクレードル部、１２
はステージ、１３はサポートバー、１４はダムバー１５
はリード、２は樹脂溜まり、３はカル、４はランナ、５
はゲート、６はキャビティ、１０は下型である。

リードフレーム１は、Ｆｅ系やＣｕ系の合金製で、例え
ば０．２ｍｍ程度の帯条を抜き打ち加工したりエツチン
グしたりして作られる。

リードフレーム１の構成は、クレードル部１１に囲まれ
て、中央部に半導体素子のチップがマウントされるステ
ージ１２がサポートパー１３に支持されて一段低く設け
られている。

また、樹脂封止の際に樹脂の流出を防ぐダムバー１４を
横切って、複数本のり一部１５がステージ１２に向かっ
て配設されている。

そして、樹脂溜まり２がサポートバー１３の近傍からク
レードル部１１に向かって穿設されている。

一方、下型１０には、カル３から放射状に連なったラン
ナ４に複数個のゲート５が設けられており、そのゲート
５のそれぞれを介して複数個のキャビティ６が設けられ
ている。

リードフレーム１は、下型１０と上型２０とによって、
ダムバー１４の内側の近傍をキャビティ６の境界内壁が
挾むようにして支持される。そのため、衝合された下型
１０と上型２０との間には、リードフレームｌの厚み分
だけ隙間が空いている。

従って、樹脂溜まり２には、サポートパー１３の近傍か
らリードフレーム１の厚み分の隙間を通って樹脂が流入
される。

ところで、それぞれのキャビティ６に対する樹脂の充て
ん時間は、カル３に最も近いキャビティ６から次第に隔
たっていくにつれては一直線的に長くなっていく。

それで、それぞれの樹脂溜まり２の容積を決めるには、
まず、カル３に最も近いキャビティ６が充てん完了にな
った時点で、カル３から最も隔たったキャビティ６で起
こる樹脂の充てん不足分の容積を調べる。そして、この
容積を、カル３に最も近いキャビティ６に横架されるリ
ードフレーム１の樹脂溜まり２の容積とする。キャビテ
ィ６の個数に対応して順次樹脂溜まり２の容積を段階的
に小さくしていく。カル３から最も隔たったキャビティ
６に横架されるリードフレーム１には樹脂溜まり２を設
けなくてよい。

こうして、それぞれのキャビティ６に樹脂が充てんされ
る時間をほり等しくすることができる。

ニーでは、リードフレーム１のクレードル部１１に樹脂
溜まり２を設けたが、他に設ける領域があれば、クレー
ドル部工１に限定されることはない。

また、リードフレーム１に対する樹脂溜まり２の加工は
、帯条を抜き打ちする場合ならば、その際に同時加工す
ることもできるし、シート単位の長さで後加工してもよ
い。

また、エツチングによる場合には、例えばシート単位で
同時加工する方が効率的である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来から用いられている金型に何らて
を加えずに、リードフレームに樹脂溜まりを設けること
によって、それぞれのキャビティに流入する樹脂の充て
ん時間をは＼゛等しくなるように調整することができる
。

その結果、特にカルに近い中央部のキャビティにおいて
起こりがちな樹脂の充てん不足や空洞の発生を防ぐこと
ができる。

従って、本発明は樹脂封止半導体装置などの封止工程に
おける歩留り向上に寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、 第２図は第１図の要部の拡大斜視図、 第３図は樹脂封止用金型装置の一例の斜視図、である。 図において、 ｌはリードフレーム、 ２は樹脂溜まり、 ４はランチ、 ６はキャビティ、 である。 １１はクレードル部、 ３はカル、 ５はゲート、 １　リード几私 第１図の要部の梳人到↑貝図 第２図 本年明／）覚殊ｒ＋の斜坦図 第１層 樹月社寸ＪＩＪ金型１ビＶの−ｆ１の会仔用コ梧　３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂封止される際、カル（３）から連なるランナ（４）
   に列設されたゲート（５）を介して配設された複数対の
   キャビティ（６）に連架されるリードフレーム（１）で
   あって、 前記リードフレーム（１）は、複数個の樹脂溜まり（２
   ）を有し、かつ該樹脂溜まり（２）のそれぞれの容積が
   、前記キャビティ（６）のそれぞれに流入する樹脂の充
   てん時間を、前記カル（３）からの距離に係わらずほゞ
   等しくするように決められているものである ことを特徴とするリードフレーム。