JPH07201899A - 半導体素子の封止方法及び封止装置 - Google Patents

半導体素子の封止方法及び封止装置

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JPH07201899A
JPH07201899A JP5334540A JP33454093A JPH07201899A JP H07201899 A JPH07201899 A JP H07201899A JP 5334540 A JP5334540 A JP 5334540A JP 33454093 A JP33454093 A JP 33454093A JP H07201899 A JPH07201899 A JP H07201899A
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epoxy resin
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Toshitami Komura
利民 香村
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亮 榎本
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子の封止樹脂による封止において、
硬化した樹脂の一端側の形状を所定の形状とすることが
できる半導体素子の封止方法及び装置を提供する。 【構成】 リードフレーム1のアイランド2にIC素子
4がダイボンディングされ、各リード3とIC素子4と
がワイヤ5によりボンディングされて回路ブロック6が
形成される。この回路ブロック6が形成されたリードフ
レーム1の下面1bには平坦な上面7aに剥離材がコー
トされたステンレス板7が配置され、このステンレス板
7の下方には電磁石8が配置される。リードフレーム1
は電磁石8に吸引されてステンレス板7に密着する。こ
の状態でIC素子4の上からエポキシ樹脂9を注ぐとエ
ポキシ樹脂9はリードフレーム1の下面1bに付着する
ことなく硬化し、下面1bが平坦に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子をポッティン
グ等により封止する半導体素子の封止方法及び封止装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ICカードに内蔵されるIC素子
は、モジュールの形でカードにセットされるものが例え
ば特開昭64−78888号に提案されている。このI
Cモジュールはガラスエポキシ樹脂等で形成された基板
にIC素子を収容した状態で、ICカードに装着するこ
とができるようになっている。この基板のIC素子を収
容する内側には、IC素子と接続するためのボンディン
グ端子が設けられており、一方、基板の外側にはICカ
ード本体と接続するための外部端子が設けられている。
従って、リードフレーム上にダイボンディングされるI
C素子の場合は、基板内部においてリードをボンディン
グ端子に接続するようになっている。
【0003】このIC素子及びリードフレームからなる
回路ブロックは以下のように封止されている。先ず、図
5に示すように、IC素子21をリードフレーム22の
アイランド23に導電性接着剤等によりダイボンディン
グした後、ワイヤ24によりIC素子21と各リード2
5とをボンディングする。このIC素子21、アイラン
ド23及びワイヤ24等からなる回路ブロック26の下
面22aには、ポリイミドのフィルム27が添着されて
いる。この状態で回路ブロック26がエポキシ樹脂28
のポッティングにより封止される。
【0004】尚、フィルム27はポッティングの際、エ
ポキシ樹脂28が下面22aに付着しないために添着さ
れている。すなわち、リードフレーム22の下面22a
はモジュールのボンディング端子と接触して導通するた
めのコンタクト端子となっている。従って、エポキシ樹
脂28が下面22aに付着すると基板のボンディング端
子と接触できず、導通が阻害されるからである。
【0005】さらに、エポキシ樹脂28がリードフレー
ム22とポリイミドフィルム27との間へ進入すること
を防ぐために、矢印で示す部分でリードフレーム22を
加圧して、リードフレーム22にポリイミドフィルム2
7を密接させた状態でエポキシ樹脂26をポッティング
するようにしている。尚、回路ブロック26部分には、
その信頼性を確保するため、加圧をしないようにしてい
る。エポキシ樹脂28が硬化した後、ポリイミドフィル
ム27が取り除かれて封止が完了する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
IC素子21から離れた位置に加えられた加圧力はアイ
ランド23側には有効に作用しないため、このアイラン
ド23とポリイミドフィルム27との間に隙間が生じて
いた。そして、この隙間にエポキシ樹脂26が入ってし
まっていた。この結果、リード25やアイランド23下
面に樹脂26が付着し、IC素子21とモジュール側基
板との接続が不良となってしまうという問題があった。
【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は半導体素子の封止樹脂に
よる封止において、硬化した樹脂の一端側の形状を所定
の形状とすることができる半導体素子の封止方法及び装
置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1に記載の発明は、リード部材にボンディン
グされた半導体素子を封止材料にて封止する半導体素子
の封止方法において、受治具に形成された受け面に支持
される前記半導体素子及び前記リード部材からなる回路
ブロックを、磁石により受治具の受け面に密着保持した
状態で前記封止材料による回路ブロックの封止を行うこ
とをその要旨とする。
【0009】前記リード部材はニッケル系リードフレー
ムとすることが好ましい。又、請求項3に記載の発明
は、リード部材にボンディングされた半導体素子を封止
材料にて封止する半導体素子の封止装置において、前記
半導体素子及び前記リード部材からなる回路ブロックを
支持するための受け面を有する受治具と、前記回路ブロ
ックを受け面に密着保持する磁石とを備えたことをその
要旨とする。
【0010】
【作用】従って、請求項1に記載の発明によれば、受治
具の受け面に半導体素子及びリード部材からなる回路ブ
ロックを支持し、磁石により受け面に密着保持した状態
で封止材料による封止を行う。この結果、封止材料が受
け面側において受け面に規制された状態で硬化するとと
もに回路ブロックが封止される。
【0011】又、請求項2に記載の発明によれば、ニッ
ケル系リードフレーム全体が受治具に密着保持されるた
め、リードフレームの密着面に封止材料が付着しない。
又、請求項3に記載の発明によれば、受治具の受け面に
半導体素子及びリード部材からなる回路ブロックを支持
し、磁石により受け面に密着保持した状態で封止材料に
よる封止を行う。この結果、封止材料が受け面側におい
て受け面に規制された状態で硬化するとともに回路ブロ
ックが封止される。
【0012】
【実施例】以下、本発明をICカードのICモジュール
に使用されるIC素子の封止装置に具体化した一実施例
を図1〜3に従って説明する。
【0013】図2に示すように、コバール合金の薄板か
らなるリードフレーム1は、窓1aが打ち抜かれてアイ
ランド2及び複数のリード3が形成されている。アイラ
ンド2の上には半導体素子としてのIC素子4が導電性
樹脂によりダイボンディングされている。このIC素子
4の図示しない各ボンディングパッドは各リード3にワ
イヤ5によりボンディングされている。リードフレーム
1の下面1bは、図示しない半導体モジュールを構成す
る基板の端子にIC素子4を接続するためのコンタクト
端子となっている。本実施例では、IC素子4、アイラ
ンド2、リード3及びワイヤ5が一体化されたものを回
路ブロック6と称する。
【0014】本実施例の半導体素子の封止装置は、リー
ドフレーム1を載置する受治具としての平坦なステンレ
ス板7と、このステンレス板7の下面に配置される電磁
石8により構成されている。このステンレス板7の上面
7aは平坦であって、剥離材がコートされている。一
方、電磁石8はステンレス板7を介してリードフレーム
1を吸引して、リードフレーム1全体を平坦なステンレ
ス板7の上面7aに密着保持するようになっている。
【0015】次に、上記のように構成された半導体素子
の封止装置の作用及び封止方法について述べる。IC素
子4がボンディングされたリードフレーム1をステンレ
ス板7の上面7aに載置する。この時、リードフレーム
1の下面1bがステンレス板7の上面7aに当接するよ
うに載置する。次に、電磁石8を作動する。
【0016】この結果、コバール合金からなるリードフ
レーム1全体がステンレス板7を介してマグネット8に
吸引され、リードフレーム1は下面1bがステンレス板
7の上面7aに密着して平坦な状態で保持される。
【0017】そして、この状態でリードフレーム1の上
側から液体状の封止材料としてのエポキシ樹脂9を注入
する。エポキシ樹脂9はIC素子4、ワイヤ5、リード
3、アイランド2を覆うとともに、窓1a内部に流れ込
む。リードフレーム1の下面1bはステンレス板7の上
面7aに密着しているため、窓1aに流れ込んだエポキ
シ樹脂6が下面1bに付着することはない。図1に示す
ように、この状態でエポキシ樹脂9が硬化すると、リー
ドフレーム1の下面1bにエポキシ樹脂9が付着するこ
となく回路ブロック6の封止が行われる。
【0018】従って、この回路ブロック6を半導体モジ
ュールの基板内に収納し、基板側の端子とリード3、又
はアイランド2と接続するにあたり、下面1bに付着し
たエポキシ樹脂9により接続が阻害されることがない。
エポキシ樹脂9が硬化した後、電磁石8の作動を停止
し、封止されたIC素子4を含む回路ブロック6をステ
ンレス板7上から取り外すと、図3に示す封止された回
路ブロック6が完成する。
【0019】以上詳述したように、本実施例の半導体素
子の封止方法及び封止装置によれば、回路ブロック6の
リードフレーム1全体が電磁石8に吸引されて下面1b
全体がステンレス板7の上面7aに密着する状態で保持
される。従って、エポキシ樹脂6が下面1b側に進入し
て付着せず、リードフレーム1の下面1bが平坦に保た
れる。従って、ICカードの半導体モジュールの基板に
接続する際に、下面1bに付着したエポキシ樹脂6が端
子とアイランド2、又は、リード3との接続を阻害する
ことがない。
【0020】又、リードフレーム1の下面1bにエポキ
シ樹脂が付着せず、従来のように付着したエポキシ樹脂
を除去する必要がなくなるため、製造工程を簡略化して
ICモジュールの生産コストを抑えることができる。
【0021】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに構成することもできる。 (1) 上記実施例では、本発明の封止方法を半導体素
子がリードフレーム1上にダイボンディングされた回路
ブロックにおいてポッティングを行う場合について実施
した。これを、図4に示すように、TCP(Tape
CarrierPackage)において、フィルム1
0のリードパターン11にインナリード・ボンディング
された半導体素子12を含む回路ブロックを樹脂13に
より封止する際に実施してもよい。この場合、フィルム
10上のリードパターン11は薄いため、電磁石14に
より十分吸引することができない。又、半導体素子12
がフィルム10の下面に出ているため、受治具15の形
状は中央部に凹部15aが形成されたものとなる。そこ
で、フィルム10を受治具15に密着させるために、フ
ィルム10の上に電磁石14により吸引されるポッティ
ング枠16を配置するようにする。この結果、回路ブロ
ック17が受治具15に密着保持される。そして、この
状態で樹脂13による封止を行うことにより、TCPに
おいても回路ブロックの下方において封止樹脂を凹部1
5aの形状に規制して寸法管理及び薄膜化を達成するこ
とができる。
【0022】(2) 上記実施例では、ICモジュール
に使用するためにリードフレーム1の下面1b下方にエ
ポキシ樹脂9ブロックを設けない構造としたが、これを
(1)と同様にして、下面1b側にもエポキシ樹脂9の
ブロックが形成されたパッケージ構造としてもよい。
【0023】(3) ポッティング樹脂としてエポキシ
樹脂6を使用したが、この他、シリコン樹脂等他のポッ
ティング樹脂を使用してもよい。 (4) 回路ブロックの封止を液状粘稠性樹脂を使用す
るポッティングにより行ったが、固体状樹脂を使用して
行ってもよい。この場合、固体状樹脂を回路ブロック部
分に配置した後、加熱して溶解させることにより封止を
行う。この結果、封止樹脂の管理が容易となる。
【0024】(5) 回路ブロックの封止をポッティン
グにより行ったが、回路ブロック上部を覆う型を配置し
て、エポキシ樹脂等のインジェクションモールドにより
封止するようにしてもよい。
【0025】(6) リードフレーム1の材質として
は、他の42合金、46合金等のニッケル系リードフレ
ームであってもよい。 (7) 電磁石8の代わりに永久磁石を用いてもよい。
【0026】(8) ステンレス板7の上面に剥離材を
コートする代わりに、リードフレーム1とステンレス板
7との間に剥離材を挟んで使用してもよい。又、剥離効
果を有する材料により受治具を作っても良い。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、半
導体素子の封止樹脂による封止において、硬化した樹脂
の一端側の形状を所定の形状とすることができる優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施例としての半導体素
子の封止装置を示す縦断面図である。
【図2】回路ブロックを封止装置上に載置した状態を示
す縦断面図である。
【図3】封止された回路ブロックの部分縦断面図であ
る。
【図4】別例の回路ブロックの封止装置を示す縦断面図
である。
【図5】従来例の回路ブロックの封止工程を示す縦断面
図である。
【符号の説明】
1…リードフレーム、4…半導体素子としてのIC素
子、6…回路ブロック、7…受治具としてのステンレス
板、7a…上面、8…電磁石、9…封止材料としてのエ
ポキシ樹脂。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リード部材(1)にボンディングされた
    半導体素子(4)を封止材料(9)にて封止する半導体
    素子の封止方法において、 受治具(7)に形成された受け面(7a)に支持される
    前記半導体素子(4)及び前記リード部材(3)からな
    る回路ブロック(6)を、磁石(8)にて受治具(7)
    に密着保持した状態で前記封止材料(9)による前記回
    路ブロック(6)の封止を行うことを特徴とする半導体
    素子の封止方法。
  2. 【請求項2】 前記リード部材(1)はニッケル系リー
    ドフレームとしたことを特徴とする請求項1に記載の半
    導体素子の封止方法。
  3. 【請求項3】 リード部材(1)にボンディングされた
    半導体素子(4)を封止材料(9)にて封止する半導体
    素子の封止装置において、 前記半導体素子(4)及び前記リード部材(3)からな
    る回路ブロック(6)を支持するための受け面(7a)
    を有する受治具(7)と、前記回路ブロック(6)を受
    け面(7a)に密着保持する磁石(8)とを備えたこと
    を特徴とする半導体素子の封止装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103730438A (zh) * 2013-11-26 2014-04-16 三星半导体(中国)研究开发有限公司 芯片封装件及其制造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103730438A (zh) * 2013-11-26 2014-04-16 三星半导体(中国)研究开发有限公司 芯片封装件及其制造方法

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